JP2009133512A - 蒸発脱水装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外気浸入防止機構を簡略化でき、効率良い熱交換が可能であり、被乾燥物の付着を防止し、運転時のエネルギー消費量を抑制することが出来る蒸発脱水装置の提供。
【解決手段】乾燥容器（１）と、水蒸気圧縮機（２）と、乾燥容器（１）の内容物と熱交換を行う水蒸気凝縮器（３）と、水蒸気発生手段（７）と、これ等の機器（１、２、３、７）を連通する水蒸気ライン（Ｌａ、１０、１１）と、乾燥容器（１）の内容物を排出する排出機構（４０）とを有し、前記排出機構（４０）は水蒸気凝縮器（３）と連通するシリンダ（４１）と、乾燥容器（１）内から出口（１ｏ）を経由してシリンダ内（４１ｉ）に移動した被乾燥物をシリンダ出口（４１ｏ）側に押圧するピストン（４２）と、シリンダ出口（４１ｏ）に設けられた逆止弁（４３）とを有している。
【選択図】図１

Description

本発明は蒸発脱水を伴う濃縮及び乾燥プロセスの省エネルギー化に関し、より詳細には、水蒸気を圧縮して凝縮潜熱（気化熱）を回収利用する蒸発脱水装置に関する。

濃縮や乾燥などの蒸発脱水は、水の蒸発潜熱が大きい（１００℃で２２５８ｋＪ／ｋg）ことに起因して、エネルギーを多量に消費し、運転コストが高いと言う問題がある。
これを解決するために、蒸発脱水過程で生じた水蒸気を昇圧して飽和温度を高め、被乾燥物と熱交換して凝縮させ、この潜熱を回収利用して、引き続く蒸発脱水に利用する技術が存在する。係る技術は、水蒸気を圧縮（ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）して凝縮（ｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎ）することから、本明細書では、「ＶＣＣ（ｖａｐｏｒ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎ）」或いは「ＶＣＣ技術」と表記する。

ＶＣＣは、原理的には、蒸発脱水を伴うプロセスに広く適用でき、大きな省エネルギー効果を発揮するものであるが、従来の技術は、熱交換の容易な溶液等の濃縮に限られており、乾燥についての実用例は見られない。また、ＶＣＣは公知の技術であるが、広く知られているとは言い難く、技術の詳細を記述した資料も少ないのが実情である。

図１２のＶＣＣ技術は、粒状物質の乾燥を目的とし、螺旋オーガー形状の熱交換器を用いて連続処理を行う蒸発装置である（特許文献１参照）。
図１２の乾燥器は３本の管２００、２０２、２０４から成り、乾燥器内部は外気から遮断されている。
この様な気密性の乾燥器では、乾燥器内部の圧力が大気圧と異なるため、内部圧力が大気圧以上の場合は蒸気の噴出を防ぎ、内部圧力が大気圧以下の場合は空気の侵入を防止する構造が必要となる。

図１２では、乾燥器２００、２０２、２０４の出入口に特別のシール装置２３２、２０６、２３４、２４２、２４６等を用いて、中間室２３０と中間室２４０の内部を液体リングポンプ２３６で真空引きする構造を示している。
しかし、その様な出入口の空気侵入防止構造は複雑であり、且つ、製造コストの高騰を招いてしまう。
さらに、被乾燥物が付着性を有する場合は、付着した被乾燥物が螺旋オーガーと供回りを起こしてしまうので、被乾燥物の搬送と、被乾燥物への伝熱（熱交換）が不可能になることも予想される。

その他の従来技術として、例えば、気密構造の乾燥容器の回転撹拌式水蒸気凝縮器が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
係る従来技術（特許文献２）の乾燥容器は気密構造であり、乾燥容器内部の圧力は、成り行きとして大気圧以下の真空状態で運転される。
しかし、被乾燥物の排出に際して、空気が浸入してしまうという上述の問題点を解消することは出来ない。そのため、バッチ（回分）処理を前提としている。
特開昭５８−１５８４８５号公報 特許第３６８１０４９号

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、外気浸入防止機構を簡略化でき、効率良い熱交換が可能であり、運転時のエネルギー消費量を抑制することが出来る蒸発脱水装置の提供を目的としている。

本発明の蒸発脱水装置（１００）は、乾燥容器（１）と、水蒸気圧縮機（２）と、乾燥容器（１）の内容物と熱交換を行う水蒸気凝縮器（３）と、これ等の機器（１、２、３）を連通する水蒸気ライン（Ｌａ、１０、１１）と、乾燥容器（１）の内容物を排出する排出機構（４０）とを有し、水蒸気圧縮機（２）により水蒸気を昇圧して飽和温度を高め、昇圧された水蒸気の凝縮潜熱を水蒸気凝縮器（３）内の被乾燥物と熱交換して被乾燥物の蒸発脱水に利用する蒸発脱水装置において、前記排出機構（４０）は乾燥容器（１）と連通するシリンダ（４１）と、乾燥容器（１）内から出口（１ｏ）を経由してシリンダ内（４１ｉ）に移動した被乾燥物をシリンダ出口（４１ｏ）側に押圧するピストン（４２）と、シリンダ出口（４１ｏ）に設けられた逆止弁（４３）とを有することを特徴としている（請求項１）。

本発明において、前記シリンダ（４１）は２重壁構造となっており、水蒸気圧縮機（２）の吐出口に連通する水蒸気ライン（１１）を介して、シリンダ（４１）の外壁（４１ａ）と内壁（４１ｂ）との間の空間（４１ｓ）に水蒸気圧縮機（２）で昇圧された水蒸気を供給するのが好ましい（請求項２）。
そして、水蒸気圧縮機（２）で昇圧されて、シリンダ（４１）の外壁（４１ａ）と内壁（４１ｂ）との間の空間（４１ｓ）に供給された（昇圧された）水蒸気は、水蒸気凝縮器（３）に供給されるのが好ましい。
但し、前記シリンダ（４１）の隔壁（４１ｗ）を一重壁で構成することも可能である。

また、前記排出機構（４０）において、乾燥容器（１）の出口（１ｏ）に被乾燥物の切断手段（エッジ５０）を設けることが好ましい（請求項３）。

本発明において、水蒸気発生手段（水蒸気ボイラー７）を設けることが好ましい。
或いは、水蒸気発生手段（水蒸気ボイラー７）を設けることに代えて、乾燥容器（１）内に加熱装置（例えば、電気式のヒータ）を設け、その加熱装置により乾燥容器（１）内に投入された被乾燥物を加熱して、水蒸気を発生させることが出来る。

また本発明において、前記水蒸気凝縮器（３）は、複数の回転子（いわゆる「リス籠」状の回転体３ａｕ）を平行に配置して構成し、該回転子（３ａｕ）は中空管（例えば鋼管、チタン管、アルミニウム管、セラミックス管、ステンレス管等）で構成されており、並列に且つ回転子（３ａｕ）同士が干渉しない様に交差しつつ回転する様に配置して構成し、前記回転子（３ａｕ）は、複数の直線状の中空管（例えば、鋼管：チューブ３１ａ）で構成されており、該直線状の中空管（３１ａ）は、各々が回転軸（全体がいわゆる「リス籠」状に構成された回転子の中心軸３２Ｓ）と平行に配置され、回転軸（３２Ｓ）の半径方向外方で且つ円周方向へ等間隔に配置されており、該直線状の中空管（３１ａ）の各々は中空の連通管（３３）により回転軸（３２Ｓ）に設けられた通路（孔３２ｅｈ）に連通されて（全体がいわゆる「リス籠」状に構成されて）いるのが好ましい（請求項４）。

係る構成において、例えば前記回転子（３ａｕ）は、回転軸（３２Ｓ）と同軸に配置された中央の中空管（例えば、鋼管：胴部３２ａ）と、中央の中空管（３２ａ）の半径方向外方に配置され且つ中央の中空管（３２ａ）と平行に配置された複数の中空管（チューブ３１ａ）とを有し、複数の中空管（３１ａ）は円周方向に等間隔に配置されており、複数の中空管（３１ａ）の各々は中空の連通管（３３）により中央の中空管（３２ａ）に支持されているのが好ましい。
或いは、係る回転子（３ａｕ）において、中央の中空管（３２ａ）を省略することが可能である。

本発明において、前記逆止弁（４３）は弾性体（４３ａ、４３ｂ）で構成されており、常閉に構成されているのが好ましい（請求項５）。

また本発明において、前記水蒸気凝縮器（３）は、複数段（メイン凝縮器３ａ、サブ凝縮器３ｂ）を直列に配列して構成されており、最終段の水蒸気凝縮器（サブ凝縮器３ｂ）に連通する不凝縮性ガスの排出弁（５）を設けるのが好ましい。
より詳細には、最終段の水蒸気凝縮器（サブ凝縮器３ｂ）に連通する不凝縮性ガス排出用の接続口（３ｂｏ）とライン（不凝縮性ガス排出管２７）を設け、該ライン（不凝縮性ガス排出管２７）に不凝縮性ガスの排出弁（５）を介装するのが好ましい。

本発明において、不凝縮性ガス排出用のライン（不凝縮性ガス排出管２７）を流れる気体（不凝縮性ガスと水蒸気との混合気）を、被乾燥物（６）に直接接触させて予熱（して熱回収）するように構成するのが好ましい。

本発明において、水蒸気圧縮機（２）から水蒸気凝縮器（３）の出口に至る何れかの位置（例えば、サブ凝縮器３ｂ）と、乾燥容器（１）の排出系統および吸入系統に設けられた仕切り弁の内部とを連通する水蒸気配管を有しているのが好ましい。

上述したような構成を具備する本発明によれば、水蒸気凝縮器（３）内から排出口（３ｏ）を経由してシリンダ（４１）内に移動した被乾燥物をシリンダ出口（４１ｏ）側に押圧するピストン（４２）と、シリンダ出口（４１ｏ）に設けられた逆止弁（４３）とを有しているので、乾燥容器（1）の出口（1ｏ）から排出された被乾燥物は、外気から遮断されたシリンダ内部（４１ｉ）の空間に押し出されるので、出口（1ｏ）から乾燥容器（1）内に外気（空気）が浸入する事がない。
また、逆止弁（４３）により、シリンダ出口（４１ｏ）から外気（空気）が浸入することも防止される。

該逆止弁（４３）を弾性体（４３ａ、４３ｂ）で常閉に構成すれば（請求項５）、被乾燥物が一定量以上溜まると、ピストン（４２）により押圧された被乾燥物は、シリンダ出口（４１ｏ）側に設けられた逆止弁（４３）における弾性体（４３ａ、４３ｂ）の反発力に抗して、弾性体同士を押し広げるようにしてシリンダ（４１）外に排出される。
その際に、逆止弁（４３）の弾性体（４３ａ、４３ｂ）は、その弾性反発力により被乾燥物に押し付けられた状態を保つので、逆止弁（４３）から空気が浸入することが防止される。

ここで、本発明の蒸発脱水装置の運転に際して、運転初期には液体材料が乾燥容器（１）に充満してしまう事態も想定される。さらに、汚泥の様に、乾燥に至る前の段階で粘稠物となるものを処理するべき場合が存在する。そのため、ＶＣＣ蒸発脱水装置の排出機構では、液体、粘稠体、固体等を排出可能であることが要求される。
これに対して、本発明によれば、ピストン（４２）により被乾燥物をシリンダ出口（４１ｏ）側に押圧してシリンダ内で移動せしめているので、液体、粘稠体、固体に拘らず、乾燥容器（1）の出口（1ｏ）から押し出された被乾燥物をシリンダ出口（４１ｏ）側へ確実に移動させる事が出来る。

また本発明において、前記シリンダ（４１）を２重壁構造とせしめ、水蒸気圧縮機（２）の吐出口（２ｏ）に連通する水蒸気ライン（１１）を介して、シリンダ（４１）の外壁（４１ａ）と内壁（４１ｂ）との間の空間（４１ｓ）に水蒸気圧縮機（２）で昇圧された水蒸気を供給する様に構成すれば（請求項２）、乾燥容器（1）から出口（1ｏ）を介して前記シリンダ（４１）に供給された被乾燥物は、シリンダ（４１）内を通過する際に、水蒸気圧縮機（２）で昇圧された水蒸気が保有する顕熱及び潜熱がシリンダ内（４１ｉ）の被乾燥物に供給されるので、当該被乾燥物を加熱、乾燥することが出来る。
そのため、被乾燥物が固体であっても、シリンダ（４１）内を追加する際に、追加的に加熱され、乾燥されるのである。

さらに本発明において、乾燥容器（1）の出口（1ｏ）に被乾燥物の切断手段（エッジ５０）を設ければ（請求項３）、乾燥して硬化した被乾燥物を、乾燥容器（1）から押し出された際に切断手段（５０）により細断することが出来るので、シリンダ内（４１ｉ）を移動し易く、且つ、逆止弁（４３）の弾性体間を通過し易くすることが出来る。

本発明で用いられる水蒸気凝縮器（３、３ａ）として、中空管製のケージ形の水蒸気凝縮器（３ａ）を用いれば、被乾燥物の輸送よりも、撹拌と、内部を流れる水蒸気の気化熱との熱交換に適した構造となる。それに加えて、エネルギー効率の観点から、水蒸気凝縮器（３、３ａ）の回転数を最適化することが可能になる。

また、中空管（３１ａ）の総延長を長くすることができるため、伝熱面積を大きくして、凝縮潜熱を確実に被乾燥物へ投入することが出来る。その結果、被乾燥物からの水分除去を、高含水の液体状態から乾燥した固体状態まで乾燥機内で行うことも可能である。

また、多軸式で相互の中空管（３１ａ）が接触することなく噛み合う構造であるため、被乾燥物が凝縮器（３ａ）表面へ付着して堆積する量を減少することが出来る。それにより、水蒸気凝縮器（３ａ）と被乾燥物との相対的な位置が変化しなくなってしまう状態、いわゆる「供回り」を回避して、熱交換能力の低下を防止する効果をも奏する。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
先ず、図１に基づいて、本発明の第１実施形態を説明する。
図１において、全体を符号１００で示す蒸発脱水装置は、断熱した密閉構造の乾燥容器１と、水蒸気等の気体を圧縮する圧縮機２と、乾燥容器１内の被乾燥物６に水蒸気が保有する凝縮潜熱を投入する水蒸気凝縮器（凝縮器）３と、水蒸気ボイラー７とを装備している。
凝縮器３において、保有する熱量（凝縮潜熱及び顕熱）を被乾燥物６に対して投入した水蒸気は、凝縮して温水（ドレン、液相）となる。

乾燥容器１には、被乾燥物６を容器１内に投入する被乾燥物投入口（投入口）８と、乾燥した乾燥物を排出する乾燥物排出口（排出口）９とが形成されている。排出口９の下方には、乾燥物運搬用のコンテナ９０が配置されている。
なお、投入口（ホッパー）８内の供給機構１４は、回転容積型の一軸偏心ネジポンプ（例えば、いわゆる「モーノポンプ」）で構成している。ここで、供給機構１４の回転数を制御することにより、排出機構４０から排出される乾燥物の水分量が調節出来る。

詳細は後述するが、凝縮器３の胴部両端に回転軸３２（図３の３２ＳＲ、３２ＳＬ参照）を有している。
図１において、回転軸３２の両端には、回転シール１８が設けられている。回転シール１８は、水蒸気や凝縮水（メイン凝縮器３ａで凝縮した凝縮水）を流過させることが出来る。図１のシャフト３２右端における回転シール１８は、間接的に、吐出配管１１と接続されている。また、図１のシャフト３２左端における回転シール１８は、サブ凝縮器３ｂの流入口３ｂｉと接続されている。
また、シャフト３２左端では、チェーン８１、プーリ８２を介して、電動機１３の回転が伝達されるように構成されている。

乾燥容器１と圧縮機２とは、吸入配管１０（圧縮機２の吸入側２ｉに連通する配管）と、吐出配管１１（圧縮機２の吐出側２ｏに連通するライン）とにより、接続されている。
吸入配管１０は、ライン１０ａ、１０ｂより構成されている。ライン１０ａは流量制御弁２４を介装しており、その一端は乾燥容器１に接続され、他端はミキサ１７（気液分離手段として構成されている）に接続されている。ライン１０ｂは、一端がミキサ１７に接続され、他端が圧縮機２の吸入側２ｉに接続されている。

吐出配管１１は、ライン１１ａ、１１ｂより構成されている。ライン１１ａの一端は圧縮機２の吐出側２ｏに接続され、他端（分岐点Ｂ）はライン１１ｂの一端に接続されている。ライン１１ｂの他端は、排出機構４０のシリンダ４１（図８参照）側に接続されている。ここで、排出機構４０は、凝縮器３の図１における右端に設けられている。
分岐点Ｂでは、ライン１１ａからバイパスライン１１ｃが分岐し、バイパスライン１１ｃはバイパス弁２１を介装しており、且つ、バイパスライン１１ｃは凝縮器３と連通している。

凝縮器３には、凝縮水排出ライン２８（排出ライン２８）の一端が接続されており、排出ライン２８は、凝縮器３の底部に溜まった凝縮水を排出するために設けられている。
排出ライン２８の途中には、蒸気トラップ４が介装されている。排出ライン２８の他端は、投入口８に設けた熱交換器１９に接続されている。凝縮水トラップ４によって、乾燥に利用可能な水蒸気が排出ライン２８を流過する事が防止される。

凝縮器３には、ガス排出ライン２７（排出ライン２７）の一端が接続されており、排出ライン２７は不凝縮性ガス（例えば空気）を凝縮器３外に排出するために設けられている。
不凝縮性ガス排出ライン２７には、蒸気用空気抜き弁（不凝縮性ガスの排出弁：空気抜き弁）５が介装されている。そして排出ライン２７は、合流点Ｇに接続されている。なお、合流点Ｇは、排出ライン２８において、蒸気トラップ４よりも熱交換器１９側の領域に設けられている。

排出ライン２７、２８によって、１００℃に近い温水である凝縮水と、加熱された水蒸気と不凝縮性ガス（主として空気）が、投入口（ホッパー）８に設けた熱交換器１９に供給される。ここで熱交換器１９は、二重壁構造となっている。
熱交換器１９中では、１００℃に近い凝縮水が保有する熱量と、加熱された水蒸気と不凝縮性ガス（主として空気）が保有する熱量が、ホッパー８内の被乾燥物に投入されて、予熱している。そのため、図示の実施形態を用いれば、省エネルギー性が向上する。

熱回収器１９で被乾燥物を予熱して凝縮した水は、熱回収器１９の上端近傍に設けた排水口２９から系外に排出される。
排出ライン２７に介装された排出弁５は、水蒸気に空気が混入することにより飽和温度が低下する現象を利用して、液体が封入されたベローズを伸縮させて弁を開閉するもので、差温は一定値（６Ｋ程度）に設定されている。排出弁５は開度の自動調整を行う弁であり、「蒸気用エアベント」と呼ばれる。

水蒸気ボイラー７は、蒸発脱水装置１００の起動時の立ち上げ加熱（予熱）用や運転時の追い炊き加熱用としての役割を有している。
蒸気ボイラー７には、低圧側水蒸気供給弁１２ａが介装された蒸気供給ラインＬａの一端が接続され、蒸気供給ラインＬａの他端はミキサ１７に接続されている。水蒸気ボイラー７で発生した水蒸気は、ミキサ１７において、吸気配管１０を介して供給される蒸気と混合されて、ライン１０ｂを経由して、圧縮機２の吸入側（２ｉ：低圧側）へ供給される。
或いは、水蒸気ボイラー７で発生した水蒸気は、ミキサ１７で混合されること無く、ラインＬａ１を経由して、圧縮機２の吐出側（２ｏ：高圧側）へ供給される。

蒸気ラインＬａ１には、開閉弁１２ｂが介装されている。
この様に構成することにより、開閉弁１２ｂが閉鎖して、低圧側水蒸気供給弁１２ａが開放している際には、水蒸気ボイラー７で発生した水蒸気は圧縮機２の吸入側（２ｉ：低圧側）へ供給される。
一方、低圧側水蒸気供給弁１２ａが閉鎖して、開閉弁１２ｂが開放している場合には、水蒸気ボイラー７で発生した水蒸気は圧縮機２の吐出側２ｏへ供給されるので、圧縮機２の動力が不要となる。また、水蒸気ボイラー７で発生した水蒸気は、吸気配管１０を介して供給される蒸気と混合されないので、減圧されることなく、凝縮器３へ供給される。
ここで、低圧側水蒸気供給弁１２ａと開閉弁１２ｂの開閉は、状況に応じて使い分けられる。なお、低圧側水蒸気供給弁１２ａと開閉弁１２ｂとを、同時に開放することも可能である。

図示の実施形態では、圧縮機２は、シリンダ潤滑油を使わないオイルフリー型を用いている。
圧縮機２の形式としては、遠心式、軸流式、スクリュー式、往復動式、揺動式、ルーツ式、スクロール式、ロータリー式等がある。

図５には、その内のウィングタイプ・オイルフリー方式の圧縮機２が示されている。
図５において、シリンダ２０１内には回転子２０２が揺動可能に設けられ、シールバー２０３を介して４室に分かれている。シリンダ２０１内部には、２個の吸気弁台２０４が挿入されており、吸気弁第２０４には吸気通路が穿孔されている。該吸気通路からは、吸入弁２０５を介して、各室に吸入口が開口している。
シリンダ２０１の側面に取り付けられた吐出通路には、吐出弁２０６を介して、各部屋から吐出口が連通している。

回転子２０２は、図示しない電動機の回転運動を、クランク機構によって、往復運動に換えて揺動している。
図５で示す状態では、回転子２０２が時計方向に回ると、プラス記号で示された空間内が圧縮され、吐出弁２０６を押し上げて吐出される。同時に、マイナス記号で示された空間内は圧力が下がり、吸気弁２０５が開いてシリンダ２０１内に水蒸気が吸入される。
回転子２０２が半時計方向に回転する時は、プラスとマイナスとが入れ替わり、同様に吸引、圧縮、吐出が行われる。

シリンダ２０１と回転子２０２とのクリアランスは、自己潤滑性（カーボン系など）のシールバー２０３を用いることで、オイルフリー化が行われている。シリンダ２０１側面のクリアランスについても、同様のシールバー構造が用いられている。

図１では水蒸気発生手段として水蒸気ボイラー７を設けているが、水蒸気ボイラー７の代わりに、乾燥容器１内に電気式のヒータ（加熱装置：図示せず）を設け、商用電源から電力供給ラインを介して作動するように構成しても良い。

蒸発脱水装置１００の起動時には、圧縮機２は、バイパス弁２１を開いた状態で起動される。そのため、圧縮機２の吐出口２ｏから吐出された空気は、ライン１１ａ、分岐点Ｂ、バイパスライン１１ｃ、乾燥容器１の頂部に形成された突出部１ｄ、ライン１０ａ、ミキサ１７、ライン１０ｂを介して、圧縮機２の吸入口２ｉから吸入される。この状態で運転を継続すると、圧縮機２の吐出口２ｏから、ライン１１ａ、分岐点Ｂ、ラインＬｃ、突出部１ｄ、ライン１０ａ、ライン１０ｂを介して、圧縮機２の吸入口２ｉに至る閉鎖経路内で空気を循環させることとなり、閉鎖経路内で空気が循環するので、圧縮機２の内部の温度が昇温する。
なお、圧縮機２の過負荷を防止するためには、必要に応じてバイパス弁２１を開放しても良い。

そして、圧縮機２の内部の温度が充分に昇温した段階で、ボイラー７から水蒸気を導入する。この時点では、水蒸気圧縮機２の内部温度が十分に高くなっているため、圧縮機２内部（シリンダ等）で水蒸気が凝結する恐れは無い。
仮に、バイパスライン１１ｃ及びバイパス弁２１が存在しなければ、圧縮機２を起動すると、圧縮機２の内部が十分に昇温していない状態でボイラー７からの水蒸気を吸い込むことになり、圧縮機２内部で水蒸気が凝結して、液圧縮による破損や液滴によるエロージョンが生ずる恐れがある。

これに加えて、図示の実施形態では、圧縮機２の内部が昇温する際に、ライン１０も同時に予熱される。
ライン１０の温度が低い場合には、ライン１０内で水蒸気が凝縮し、この凝縮水を圧縮機２が吸い込むことにより、破損してしまう恐れがある。これに対して、圧縮機２の内部の昇温と共に、ライン１０も同時に予熱すれば、ライン１０内の水蒸気の凝縮が防止され、凝縮水を圧縮機２が吸い込みことが防止される。

蒸発脱水装置１００の運転が進行し、被乾燥物が加熱されると水蒸気が発生して、乾燥容器１内部における空気と水蒸気の混合気体における水蒸気分圧（比率）が高まる。
さらに、被乾燥物の温度が１００℃近くまで上昇すると、被乾燥物からの水蒸気発生量が、圧縮機２の吸引量と釣り合う。係る状態に到達したならば、バイパス弁２１を閉鎖するのである。

凝縮器３は、メイン凝縮器３ａと、サブ凝縮器３ｂとを有している。
メイン凝縮器３ａでは、水蒸気が保有する凝縮潜熱が、被乾燥物に投入され、被乾燥物はさらに加熱されて乾燥し、凝縮潜熱を投入した水蒸気は凝縮して凝縮水となる。
係る凝縮水は、凝縮水排出ライン２８を介して、サブ凝縮器３ｂから排出される。そして、不凝縮性ガス（例えば空気）は凝縮せずに、排出ライン２７を介して、排出される。

定常な脱水運転では、バイパス弁２１を全閉とする。
乾燥容器１内で発生した水蒸気は、ライン１０、ミキサ１７を介して圧縮機２の吸入側へ供給される。そして圧縮機２で昇圧されて、ライン１１を介して凝縮器３ａに供給され、メイン凝縮器３ａにおいて潜熱（凝縮潜熱）を被乾燥物に投入し、以って、被乾燥物が加熱される。
ここで、乾燥容器１全体の熱損失や、新たに投入される被乾燥物６の加熱量によっては、ボイラー７を追い炊きする。

何らかの原因で乾燥容器１内部の圧力が低下した場合は、バイパス弁２１の開度を増加させて、圧力の低下を速やかに回復させる。
また、何らかの原因で凝縮器３側の圧力が異常に上昇した場合には、これを吐出配管１１に介装した図示しない圧力センサで検知してバイパス弁２１を開き、蒸気がメイン凝縮器３ａを迂回するように制御する。
図１における符号１６は、吐出ライン１１の圧力が所定値以上となった場合に開放して、ライン１１の圧力を下げるレリーフバルブである。

１段構成の水蒸気凝縮器では、水蒸気が一方向に流れながら凝縮するのではなく、水蒸気が凝縮して体積が千分の１程度に減少した際に、体積減少分を充填する（埋める）ために水蒸気が殺到するように流れる。そして、凝縮水は例えば公知の排出機構によって排出される。
しかし、１段構成の水蒸気凝縮器では、空気等の不凝縮性ガスは、水蒸気凝縮器内に滞留して、水蒸気凝縮器内における水蒸気の凝縮を阻害してしまう。

不凝縮性ガスの存在に起因して、水蒸気凝縮器内における水蒸気の凝縮が阻害される事態を解決するため、図示の実施形態では、水蒸気凝縮器３を複数段（図１、図２では２段：メイン凝縮器３ａとサブ凝縮器３ｂ）に構成している。
図１において、第１段の水蒸気凝縮器に相当するメイン凝縮器３ａは、乾燥容器１内に位置し、水蒸気の凝縮潜熱を被乾燥物に投入する熱交換用の凝縮器として作用する。第２段の水蒸気凝縮器であるサブ凝縮器３ｂは、乾燥容器１の下方に位置し、不凝縮性ガスを乾燥容器１の外部へ排出する作用を奏する。
より詳細には、サブ凝縮器３ｂは、メイン凝縮器３ａにおいて不凝縮性ガスが滞留することを防ぐため、水蒸気と不凝縮性ガスの混合気体を強制的に吸引し、水蒸気を更に凝縮させて潜熱を回収するとともに、排気されるガス中の不凝縮性ガス（空気）の比率を高めることを目的として、設けられている。

サブ凝縮器３ｂの不凝縮性ガスの流入口３ｂｉは、図１においてサブ凝縮器３ｂの左端に設けられている。一方、サブ凝縮器３ｂの不凝縮性ガスの排出口３ｂｏは、図１において、サブ凝縮器３ｂの長手方向の中央部で、やや右側の位置に設けられている。
サブ凝縮器３ｂには、凝縮して発生した凝縮水を排出する凝縮水排出口３ｂｗが設けられている。凝縮水排出口３ｂｗは、図１において、サブ凝縮器３ｂの長手方向の右端近傍に配置されている。
不凝縮性ガスの排出口３ｂｏには不凝縮性ガス排出管２７が接続され、凝縮水排出口３ｂｗには凝縮水排出ライン２８が接続され、凝縮水排出ライン２８には蒸気トラップ４が介装されている。

水蒸気凝縮器３を直列複数段構成（メイン凝縮器３ａ及びサブ凝縮器３ｂを有する構成）とし、最終段のサブ凝縮器３ｂに後述する不凝縮性ガスの排出弁（空気抜き弁）５を設けることにより、メイン凝縮器３ａに滞留した不凝縮性ガスは、サブ凝縮器３ｂ、不凝縮性ガス排出管２７、空気抜き弁５から系外に排気される。その結果、不凝縮性ガスの滞留に起因する水蒸気の凝縮が阻害されることが防止され、熱交換能力の低下を避けることができる。
空気抜き弁５を介してサブ凝縮器３ｂから排出される気体においては、不凝縮性ガスの比率が高められる。

凝縮水排出管２８から排出される凝縮水は、１００℃に近い温水である。凝縮水が保有する熱を回収するため、図示の実施形態では、被乾燥物供給用の投入口（ホッパー）８を二重壁構造の熱回収器１９とし、この中に凝縮水を流して、被乾燥物を予熱するように構成している。
熱回収器１９で被乾燥物を予熱して凝縮した水は、熱回収器１９の上端近傍に設けた排水口２９から系外に排出される。

乾燥容器１内で乾燥処理の終わった乾燥物は、図１における乾燥容器１の右端の排出機構４０から排出される。排出機構４０の詳細構成に関しては、図８を参照して後述する。
図１において、符号Ｌｆは、投入口８から被乾燥物を乾燥容器１に供給する被乾燥物供給ラインを示している。また、符号Ｖｆは、被乾燥物供給ラインＬｆに介装された開閉弁である。

次に、図２、図３を参照して、凝縮器３について説明する。
図２で示す様に、乾燥容器１内にはメイン凝縮器３ａが設けられ、乾燥容器１内の下方にはサブ凝縮器３ｂが設けられている。メイン凝縮器３ａの上方には、突出部１ｄが形成され、メイン凝縮器３ａと突出部１ｄとの境界部には、フィルタ１７が介装されている。
サブ凝縮器３ｂは、図２で示す様に構成するのみならず、乾燥容器１の周囲を覆うように構成することも可能である。

図２、図３で示す凝縮器３（メイン凝縮器３ａ）は、二つの共通するユニット３ａｕを備えている。各ユニット３ａｕは、凝縮器長手方向へ延在する中空の円筒状胴部３２ａと、凝縮器長手方向へ延在する複数の中空のチューブ３１ａと、チューブ３１ａを胴部３２ａとを連通するスポーク状の連通管（中空管）３３とを有している。連通管３３は、半径方向へ延在している。
そしてユニット３ａｕは、複数のチューブ３１ａを、胴部３２ａの半径方向外方に配置し、且つ、円周方向に等間隔に配置して、籠状（愛玩動物として飼育されているリスやネズミ等の運動用回転器具の様な形状：いわゆる「リス籠」の様な形状）に構成されている。

チューブ３１ａは、図３で明示する様に、胴部３２ａと平行に、凝縮器長手方向（ユニット３ａｕの長手方向）へ延在している。
図２において、連通管３３は半径方向外方へ延在しており、１本のチューブ３１ａは、中空管で構成された複数本の連通管３３と連通している。なお図３では、連通管３３を、２本（長手方向両端部の２箇所）のみ示す。

図２において、チューブ３１ａの半径方向外方端部には、スクレーパー３５が設けられている。このスクレーパー３５は、乾燥容器１の内壁及び他方のユニット３ａｕの周辺に固着した被乾燥物を、掻き取って除去する作用を奏する。
図２で明示されている様に、２つのユニット３ａｕは、回転時に相互に干渉しない様に、複数のチューブ３１ａの相対位置を調節して、配置されている。
二つのユニット３ａｕは、破線の矢印で示すように、図２における左側が時計方向に、右側が半時計方向に回る。

図３において、胴部３２ａは、その軸方向（図３では左右方向）端部において、左右の端面部材３２ｅと回転軸３２ＳＲ、３２ＳＬとが、一体的に構成されている。
回転軸３２ＳＲ、３２ＳＬは、回転伝達系（図１のチェーン８１、プーリ８２：図３では図示せず）を介して、電動機１３（図１参照）から回転が伝達される。

図３の右側の回転軸３２ＳＲには、圧縮機７から供給される水蒸気が流入する孔３２ｈが、円周方向に等間隔にて穿孔されている。孔３２ｈは、端面部材３２ｅ中を軸方向に延在する盲孔３２ｅｈと連通しており、盲孔３２ｅｈは胴部３２ａの内部空間３２ａｉに連通している。
ここで、盲孔３２ｅｈからは、半径方向外方へ延在する複数の孔３２ｅｒが分岐しており、孔３２ｅｒは連通管３３の内径側の中空部を経由して、チューブ３１ａの内部空間３１ａｉと連通している。
図２で明示されている様に、孔３２ｅｒは、円周方向に等間隔にて形成されている。

再び図３において、左側の端面部材３２ｅにも、半径方向外方へ延在する複数の孔３２ｅｒと、盲孔３２ｅｈが形成されている。
盲孔３２ｅｈは胴部３２ａの中空部３２ｉと連通している。それと共に、半径方向外方へ延在する複数の孔３２ｅｒが、盲孔３２ｅｈに連通している。

また、胴部３２ａの中空部３２ａｉにおいて、図３の左側で且つ半径方向外方には孔３２ｉｈが形成されており、孔３２ｉｈは半径方向外方へ延在する複数の孔３２ｅｒと連通している。
図２において、孔３２ｉｈと孔３２ｅｒとは、円周方向位置が同一である。

図３の左側の端面部材３２ｅに形成された盲孔３２ｅｈの左端部には、凝縮水排水孔３２ｄｈが形成されており、凝縮水排水孔３２ｄｈは半径方向外方に延在している。
凝縮水排水孔３２ｄｈは、凝縮水を凝縮器３から排出するために形成されており、その内部を凝縮水が流れる。

図３左側の盲孔３２ｅｈにおいて、中空部３２ａｉとの境界部分近傍には、仕切り部材３２Ｗが配置されている。
図４で示す様に、仕切り部材３２Ｗは、複数枚（６枚）の隔壁状部材を盲孔３２ｅｈの中心軸近傍で束ねて構成されており、盲孔３２ｅｈを複数の空間（図４では６区画）に仕切っている。
なお、図３において、符号３４は、チューブ３１ａを胴部３２ａに支持するための補強材を示している。

図３を参照して、凝縮器３内における水蒸気或いは凝縮水の流れについて、説明する。
凝縮器３内では、水蒸気が凝縮潜熱を発生して凝縮するので、胴部３２ａの内部空間３２ａｉとチューブ３１ａの内部空間３１ａｉは、圧縮機２からの吐出配管１１よりも低圧である。そのため、圧縮機２から吐出された蒸気は配管１１（図１参照）を経由して、図３において矢印Ｆで示す様に、図３の右側における端面部材３２ｅに形成された孔３２ｈを介して、水蒸気が凝縮器３内に流入する。
ここで、圧縮機２から吐出された蒸気は、配管１１を流れ、図８で示す排出機構４０を経由した後、端面部材３２ｅの孔３２ｈを介して、凝縮器３内に入る。

図３右側の端面部材３２ｅに流入した水蒸気は盲孔３２ｅｈを流れて、一部は孔３２ｅｒを介してチューブ３１ａ内の空間３１ａｉを流れ、一部は胴部３２ａの内部空間３２ａｉに流れる。
チューブ３１ａ内の空間３１ａｉ、或いは、胴部３２ａの内部空間３２ａｉを流れる際に、水蒸気が保有する凝縮潜熱が凝縮器３近傍の被乾燥物に伝達され、被乾燥物を加熱する。これにより、胴部３２ａ、チューブ３１ａ周辺の被乾燥物に含有される水分が気化して、水蒸気が被乾燥物から発生し、被乾燥物は乾燥する。

凝縮潜熱を放出して水蒸気が凝縮して液相（凝縮水）になると、凝縮器３において、上方に位置しているチューブ３１ａ内に溜まった凝縮水は、矢印Ｆｕで示す様に、半径方向へ延在する孔３２ｅｒ内を落下する。
孔３２ｅｒ内を落下した凝縮水は、仕切り部材３２Ｗの隔壁に沿って図３の左側へ流れ、凝縮水排出孔３２ｄｈを経由して、矢印Ｄで示す様に凝縮器３から排出される。

一方、凝縮器３の下方に位置しているチューブ３１ａの内部空間３１ａｉに溜まった凝縮水は、凝縮器３の回転により、当該チューブ３１ａが上方に位置した際に、半径方向へ延在する孔３２ｅｒ内を落下する。
胴部３２ａの内部空間３２ａｉに溜まった凝縮水は、矢印Ｆｄで示す様に、孔３２ｉｈ、孔３２ｅｒを経由して、凝縮器３の下方に位置しているチューブ３１ａの内部空間３１ａｉに流入する。そして、チューブ３１ａ内に溜まっている凝縮水と共に、当該チューブ３１ａが上方に位置した際に、半径方向へ延在する孔３２ｅｒ内を落下する（矢印Ｆｕ）。

図６は、メイン凝縮器の第１変形例を示している。
図６において、全体を符号３ａｃで示す第１変形例に係るメイン凝縮器は、ユニット３ａｕにおける６本の連通管３３の両側（円周方向両側）に、概略三角形状の補強材３４を設けている。

中空の連通管３３に、チューブ３１ａを確実に支持するだけの強度を持たせることは困難である。
補強材３４を設けることにより、チューブ３１ａは補強材３４によって支持されるので、チューブ３１ａは胴部３２ａに対して、確実に（堅固に）支持されることになる。
第１変形例に係るメイン凝縮器３ａｃにおける上記以外の構成及び作用効果は、図２に示すメイン凝縮器３ａと同様である。

図７は、メイン凝縮器の第２変形例を示している。
図６で示す様な補強材３４では、被乾燥物がチューブ３１ａの長手方向（図６において、紙面に垂直な方向）に移動するのを妨げてしまう恐れがある。
それに対して、図７で示す補強材３４Ａは棒状部材で構成されているため、連通管３３と棒状補強部材３４Ａとの間に隙間が形成され、係る隙間を経由して、被乾燥物はチューブ３１ａの長手方向（図６、図７において、紙面に垂直な方向）に移動することが可能になる。

そして、連通管３３の両脇に円管状（スポーク状）補強部材３７を設けたことにより、チューブ３１ａは胴部３２ａに対して堅固に支持されることになる。
さらに図７では、チューブ３１ａの断面形状が円形ではなく、半径方向内方の部分がカットされた様な形状、換言すれば胴部３２ａとの隙間を大きくする様な形状に構成されている。
第２変形例におけるメイン凝縮器３ａｄの上記以外の構成及び作用効果に関しては、図２に示すメイン凝縮器３ａと同様である。

次に、図８〜図１０を主として参照しつつ、排出機構４０を説明する。
図８において、排出機構４０は、シリンダ４１と、ピストン４２と、ピストン駆動用のエアシリンダ７０と、逆止弁４３とを有している。
シリンダ４１は、図１における乾燥容器１右端の被乾燥物排出口（出口）１ｏに隣接して、その中心軸が垂直方向へ延在するように配置されている。

ピストン４２は、ピストンロッド４２ｒの先端に取り付けられている。ピストンロッド４２ｒは、接続部材７２を介して、ピストン駆動用のエアシリンダ７０の伸縮ロッド７１に係合されている。
エアシリンダ７０は、エアシリンダ取り付けブラケット７５を介して、乾燥容器１の右壁１Ｒｅの上方に取り付けられている。
エアシリンダ７０は複動式であり、上方の給気口７０ａを介して高圧エアを供給すると、接続部材７２、ピストンロッド４２ｒを介してピストン４２が下方に移動する。一方、エアシリンダ７０下方の給気口７０ｂに高圧エアを供給すれば、ピストン４２は上方に動く。

シリンダ４１は２重壁構造となっており、外壁４１ａと内壁４１ｂとを有している。
シリンダ４１の外壁４１ａの上方には蒸気注入口４１ｃが設けられ、外壁４１ｂの下方には蒸気排出口４１ｄが設けられており、外壁４１ａと内壁４１ｂとの間の空間４１ｓに、圧縮機２で加圧されて吐出された水蒸気が通過するように構成されている。
蒸気注入口４１ｃは、蒸気吐出ライン１１ｂに接続されている。一方、蒸気排出口４１ｄは、図示されていない水蒸気ラインを介して、一対の回転軸３２ＳＲ（図３）の各々における水蒸気が流入する孔３２ｈ（図３）に接続されている。

乾燥容器１から排出され、シリンダ４１に供給された被乾燥物が液体や粘稠体であっても、当該被乾燥物がシリンダ内４１ｉを移動する際に、水蒸気圧縮機２で昇圧された水蒸気が保有する顕熱及び潜熱が（シリンダ内４１ｉの）被乾燥物に投与され、当該被乾燥物をさらに加熱、乾燥することが出来る。
そのため、被乾燥物が液体や粘稠体であっても、排出に際しても十分に加熱され、乾燥される。

シリンダ出口４１ｏには逆止弁４３が取り付けられている。
逆止弁４３は、図９、図１０で示すように、弾性体４３ａ、４３ｂを有し、弾性体４３ａ、４３ｂの内周側にはインナーライナー４３ｃが裏打ちされ、上部にはフランジ４３ｆが形成されている。
図示の例では、弾性体４３ａ、４３ｂ、インナーライナー４３ｃは、テーパーを有して、一体化している。そして、逆止弁４３として、例えばダックビル弁（Ｄｕｃｋｂｉｌｌ弁）を採用することが出来る。
なお、図８における逆止弁４３の下端が、図１における排出口９に相当する。

逆止弁４３の内周部が被乾燥物で押圧されていない場合は、図９に示すように、弾性体４３ａ、４３ｂの弾性反発力及び背圧（大気圧）の作用により、内側に向かう付勢力Ｐｉが作用して、逆止弁の出口４３ｏは閉鎖される。換言すれば、逆止弁４３の内側が被乾燥物で押圧されていない通常時には、弾性体４３ａ、４３ｂの弾性反発力が、相互に押圧し合う様に作用して、逆止弁４３を閉鎖する。それに加えて、背圧（大気圧）が高いため、逆止弁４３は閉鎖される。そのため、逆止弁４３からシリンダ４１内に空気が浸入する事は防止される。

ピストン４２によって被乾燥物がシリンダ出口４１ｏへ押し出され、図１０に示すように、逆止弁４３の内側が被乾燥物（図示を省略）で押圧された際には、被乾燥物に作用する押圧力Ｐｏが、弾性体４３ａ、４３ｂの相互に押圧し合う付勢力Ｐｉに打ち勝って、逆止弁の出口４３ｏは開放される。そして、出口４１ｏから被乾燥物６が押し出される。
その際に、逆止弁４３の弾性体４３ａ、４３ｂは、その弾性反発力及び背圧により被乾燥物の表面に押し付けられる。従って、逆止弁４３から被乾燥物が押し出される際にも、逆止弁４３からシリンダ４１内に空気が浸入することは防止される。

図８で示す排出機構４０において、乾燥容器１の出口１ｏの下方には、エッジ５０が取り付けられている。エッジ５０を乾燥容器１の出口１ｏの下方に取り付けることにより、ピストン４２が下降する際に、被乾燥物は適当な大きさに切断される。

上述したような排出機構４０によれば、逆止弁４３は弾性体４３ａ、４３ｂを相互に押圧し合う様に配置されている。そして、乾燥容器１の出口１ｏから排出された被乾燥物は、外気から遮断されたシリンダ内部４１ｉの空間部に押し出される。そして、シリンダ内４１ｉに被乾燥物が一定量以上溜まると、ピストン４２により被乾燥物がシリンダ出口４１ｏ側に押圧される。
ピストン４２により被乾燥物が押圧されると、逆止弁４３における弾性体４３ａ、４３ｂの弾性反発力及び背圧に抗して、被乾燥物は弾性体同士を押し広げるように作用して、シリンダ４１外に排出される。

逆止弁４３として、上述した様なダックビル弁以外を用いる事が可能である。例えば、排出物が濃縮液体の場合には、いわゆるコーン形弁やフラッパー弁を用いる事が可能である。
しかし、上述した様に、排出物が固形物を含む場合には、コーン形弁やフラッパー弁を用いた場合には、逆止弁４３が固形物を噛み込んでしまう恐れがあるので、弾性体（例えばゴム）を用いた弁（例えばダックビル弁等）が好適である。換言すれば、弾性体（例えばゴム）を用いた弁を逆止弁４３とすれば、排出物が液体である場合から固体である場合の全てに対応可能である。

弾性体（例えばゴム）を用いた弁としては、上述のダックビル弁のみならず、開口部が十字形の弁、開口部が星形の弁、開口部が肛門部状の弁、心臓弁の様に開口部が円形の弁等が使用可能である。

図示の実施形態において、乾燥運転の初期には、液体材料が乾燥容器１に充満してしまう事態も想定される。さらに、汚泥の様に、乾燥に至る前の段階で粘稠物となるものを処理するべき場合が存在する。そのため、ＶＣＣ蒸発脱水装置（前述の従来技術を参照）の排出機構では、液体、粘稠体、固体等を、確実に排出できる構造であることが要求される。
これに対して、図示の実施形態によれば、ピストン４２により被乾燥物をシリンダ出口４１ｏ側に押圧して、シリンダ内４１ｉで移動せしめているので、液体や粘稠体であっても、乾燥容器１の出口１ｏから押し出された被乾燥物を、シリンダ出口４１ｏ側へ確実に移動させる事が出来る。

また、図示の実施形態においては、シリンダ４１を２重壁構造とし、圧縮機２の吐出口２ｏに連通する水蒸気ライン１１を介して、シリンダ４１の外壁４１ａと内壁４１ｂとの間の空間４１ｓに、圧縮機２で昇圧され吐出された水蒸気を供給している。
そのため、乾燥容器１から出口１ｏを介してシリンダ４１に排出された被乾燥物が、シリンダ内４１ｉを移動する際に、圧縮機２で昇圧された水蒸気が保有する顕熱及び潜熱がシリンダ内４１ｉの被乾燥物に供給され、当該被乾燥物を追加的に加熱、乾燥して、水分を除去することができる。そのため、固体乾燥物の水分をさらに低下させる事ができる。
それに加えて、外気により水蒸気が凝縮し、被乾燥物に付着することが防止できる。

さらに、乾燥容器１の出口１ｏに被乾燥物の切断用エッジ５０を設けてあるので、乾燥して硬化した被乾燥物を細断して、シリンダ内４１ｉを移動し易く、且つ、逆止弁４３の弾性体間を通過し易くすることが出来る。

図８を参照して説明した排出機構は、シリンダ４１を２重壁構造とし、シリンダ４１に供給された被乾燥物がシリンダ内４１ｉを移動する際に、追加的に加熱、乾燥される様に構成されている。
これに対して、図１１で示す排出機構の変形例は、より基本的な構成となっており、シリンダ４１の隔壁４１ｗは一重壁となっている。
図１１の変形例におけるその他の構成及び作用効果は、図８で示す排出機構と同様である。

図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。

本発明の第１実施形態を示すブロック図。 図１のＸ-Ｘ断面矢視図。 凝縮器の縦断面図。 図３のＺ-Ｚ断面矢視図。 本発明で用いる圧縮機の断面図。 凝縮器の第１変形例の断面図。 凝縮器の第２変形例の断面図。 排出機構の断面図。 逆止弁の閉鎖状態を示す斜視図。 逆止弁の開放状態を示す斜視図。 排出機構の変形例を示す断面図。 従来技術のブロック図。

符号の説明

１・・・乾燥容器
２・・・水蒸気圧縮機／圧縮機
３・・・水蒸気凝縮器
３ａ・・・メイン凝縮器
３ｂ・・・サブ凝縮器
４・・・蒸気トラップ
５・・・不凝縮性ガスの排出弁／空気抜き弁
６・・・被乾燥物
７・・・水蒸気ボイラー
８・・・被乾燥物の投入口／ホッパー
９・・・乾燥物の排出口
１０・・・圧縮機吸入水蒸気配管／吸入配管
１１・・・圧縮機吐出水蒸気配管／吐出配管
４０・・・排出機構
４１・・・シリンダ
４２・・・ピストン
４３・・・逆止弁

Claims (5)

1. 乾燥容器（１）と、水蒸気圧縮機（２）と、乾燥容器（１）の内容物と熱交換を行う水蒸気凝縮器（３）と、これ等の機器（１、２、３）を連通する水蒸気ライン（Ｌａ、１０、１１）と、乾燥容器（１）の内容物を排出する排出機構（４０）とを有し、水蒸気圧縮機（２）により水蒸気を昇圧して飽和温度を高め、昇圧された水蒸気の凝縮潜熱を乾燥容器（１）内の被乾燥物と熱交換して被乾燥物の蒸発脱水に利用する蒸発脱水装置（１００）において、前記排出機構（４０）は乾燥容器（１）と連通するシリンダ（４１）と、乾燥容器（１）内から出口（１ｏ）を経由してシリンダ内（４１ｉ）に移動した被乾燥物をシリンダ出口（４１ｏ）側に押圧するピストン（４２）と、シリンダ出口（４１ｏ）に設けられた逆止弁（４３）とを有することを特徴とする蒸発脱水装置。
2. 前記シリンダ（４１）は２重壁構造となっており、水蒸気圧縮機（２）の吐出口（２ｏ）に連通する水蒸気ライン（１１）を介して、シリンダ（４１）の外壁（４１ａ）と内壁（４１ｂ）との間の空間（４１ｓ）に水蒸気圧縮機（２）で昇圧された水蒸気を供給する請求項１の蒸発脱水装置。
3. 前記排出機構（４０）において、乾燥容器（１）の出口（１ｏ）に被乾燥物の切断手段（５０）を設ける請求項１、２の何れかの蒸発脱水装置。
4. 前記水蒸気凝縮器（３）は、複数の回転子（３ａｕ）を平行に配置して構成し、該回転子（３ａｕ）は中空管で構成されており、並列に且つ回転子同士が干渉しない様に交差しつつ回転する様に配置して構成し、前記回転子（３ａｕ）は、複数の直線状の中空管（３１ａ）で構成されており、該直線状の中空管（３１ａ）は、各々が回転軸（３２Ｓ）と平行に配置され、回転軸（３２Ｓ）の半径方向外方で且つ円周方向へ等間隔に配置されており、該直線状の中空管（３１ａ）の各々は中空の連通管（３３）により回転軸に設けられた通路（３２ｅｈ）に連通されている請求項１〜３の何れか１項の蒸発脱水装置。
5. 前記逆止弁（４３）は弾性体（４３ａ、４３ｂ）で構成されており、常閉に構成されている請求項１〜４の何れか１項の蒸発脱水装置。

Images