JP2024015958A - 液体濃縮方法および薄膜蒸発装置 - Google Patents

Abstract

【課題】薄膜蒸発装置を用いた液体濃縮方法での分離性能の向上を図るとともに優れた分離性能を発揮させるのに適した薄膜蒸発装置を提供すること。【解決手段】薄膜蒸発装置で被処理液を濃縮する液体濃縮方法であって、縦型円筒状の内周面を有する装置本体は、被処理液の濃縮に用いられる蒸発部となっており、内周面に沿って周回して被処理液の液膜を内周面上に形成するための溝付ワイパー１２２が更に備えられ、溝付ワイパー１２２が、前記内周面に対向する面より凹入し、且つ、周回における前方側と後方側とのそれぞれに開口した複数の溝Ｃを有し、複数の溝Ｃは、溝付ワイパー１２２の周回に際して前方側の開口を入口ＣＩとし、後方側の開口を出口ＣＯとして被処理液が通り抜けられるように設けられており、複数の溝Ｃの内の少なくとも一つが被処理液で充満された状態で溝付ワイパー１２２を周回させて被処理液を濃縮する、液体濃縮方法とする。【選択図】図３

Description

本発明は、液体濃縮方法と薄膜蒸発装置とに関する。

従来、溶液中の易蒸発成分と難蒸発成分とを分離して、難蒸発成分を含む濃縮液を回収したり、易蒸発成分を蒸留して回収したりするために薄膜蒸発装置が用いられている。前者を目的とした薄膜蒸発装置での液体濃縮方法としては、ポリマー溶液の濃縮に関する方法が広く知られている（下記特許文献１、２など参照）。

この種の薄膜蒸発装置としては、縦型円筒状の内周面を有する装置本体を備えたものが知られている。該薄膜蒸発装置では、前記内周面の上部側に処理対象となる液（被処理液）を供給して内周面に液膜を形成し、該液膜から蒸発成分を蒸発させるとともに濃縮液を下方で回収する形式のものが知られている。

薄膜蒸発装置では、液膜の厚さ方向に濃度勾配が生じ易い。液膜に濃度のバラツキが生じると処理効率を低下させる原因にもなるため従来の薄膜蒸発装置では液膜を内周面から掻き取るように内周面に沿って周回するワイパーが用いられている。該ワイパーとしては、内周面との摺接面より凹入し、周回における前方側と後方側とのそれぞれに開口した複数の溝を有する溝付ワイパーが用いられる場合がある。

溝付ワイパーを用いる場合はワイパー通過後に溝出口の通過後に液膜の盛り上がりによる筋が形成される。そして、この筋状の液膜の盛り上がりが次回のワイパーの通過に際して均されることになるので溝付ワイパーを用いることで溝の無いワイパーを用いる場合に比べて液膜の濃度バラツキが抑制される。

ところで所定量の被処理液を処理することを考えると単位時間あたりに装置本体に供給する被処理液の量を多くする方が処理速度は増大する。しかし、そうすると液膜の厚さが増してしまい、過剰な蒸発が生じたり、単位時間あたりにワイパーと衝突する液量が増大したりする結果、飛沫を発生させることにもなり得る。該飛沫は、薄膜蒸発装置に問題を生じさせる要因ともなり得る（下記特許文献１、段落００３６など参照）。

特開２０００－３００９０１号公報 特表２０１６－５１８８２１号公報

前記の通り溝付ワイパーを用いることで液膜の濃度バラツキの改善が図られるものの濃度バラツキについては改善の余地が残されている。蒸発成分と濃縮液との分離性能を勘案すると液膜での濃度バラツキを抑制させることが望ましい。本発明は薄膜蒸発装置を用いた液体濃縮方法での分離性能の向上を図るとともに優れた分離性能を発揮させるのに適した薄膜蒸発装置を提供することを課題としている。

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討を行ったところ、分離性能を向上させる上においては溝付ワイパーを通過する間も液膜を内部空間に晒した方がよいと考えられるところを敢えて溝が被処理液で充満されるようにすることで上記課題が解決され得ることを見出して本発明を完成させるにいたった。

上記課題を解決するために本発明は、
薄膜蒸発装置で被処理液を濃縮する液体濃縮方法であって、
前記薄膜蒸発装置は、縦型円筒状の内周面を有する装置本体を有し、
該装置本体では前記内周面が前記被処理液の濃縮に用いられる蒸発部となっており、
前記薄膜蒸発装置には、前記内周面に沿って周回して前記被処理液の液膜を該内周面上に形成するための溝付ワイパーが更に備えられ、
該溝付ワイパーが、前記内周面に対向する面より凹入し、且つ、前記周回における前方側と後方側とのそれぞれに開口した複数の溝を有し、
前記複数の溝は、前記溝付ワイパーの前記周回に際して前方側の前記開口を入口とし、後方側の前記開口を出口として前記被処理液が通り抜けられるように設けられており、
前記複数の溝の内の少なくとも一つが前記被処理液で充満された状態で前記溝付ワイパーを周回させて前記被処理液を濃縮する液体濃縮方法、を提供する。

上記課題を解決するために本発明は、
被処理液の濃縮に用いられる薄膜蒸発装置であって、
縦型円筒状の内周面を有する装置本体を有し、該装置本体では前記内周面が前記被処理液の濃縮に用いられる蒸発部となっており、
前記内周面に沿って周回して前記被処理液の液膜を該内周面上に形成するための溝付ワイパーが更に備えられ、
該溝付ワイパーが、前記内周面に対向する面より凹入し、且つ、前記周回における前方側と後方側とのそれぞれに開口した複数の溝を有し、
前記複数の溝は、前記溝付ワイパーの上下方向に間隔を設けて配置され、前記溝付ワイパーの前記周回に際して前方側の前記開口を入口とし、後方側の前記開口を出口として前記被処理液が通り抜けられるように設けられており、
前記複数の溝には、
前記入口の上端部から前記出口の上端部へと至る上壁面と、前記入口の下端部から前記出口の下端部へと至る下壁面とを備え、且つ、前記溝付ワイパーの周回方向と対向する方向から前記入口を見た時に前記上壁面と前記下壁面との何れかに遮られて前記出口が見通せない形状を有する溝が含まれており、
前記複数の溝のそれぞれについて前記入口の上下方向における長さ（Ｌ２）を求め、該長さ（Ｌ２）の合計値（Ｌ２_total）を求めて前記溝付ワイパーの上下方向における長さ（Ｌ０）との比（Ｌ２_total／Ｌ０）を求めた際に下記式（１）及び下記式（２）を満たす薄膜蒸発装置、を提供する。
０．４ ≦ （Ｌ２_total ／ Ｌ０） ・・・（１）
Ｌ２ ≦ ３０ｍｍ ・・・（２）

本発明によれば薄膜蒸発装置を用いた液体濃縮方法での分離性能が向上され、優れた分離性を発揮させるのに適した薄膜蒸発装置が提供され得る。

図１は、一実施形態の薄膜蒸発装置を備えた分離設備の装置構成を示した概略図である。 図２は、薄膜蒸発装置の内部構造を示した断面図（図１のＩＩ－ＩＩ線矢視断面図）である。 図３は、一態様の溝付ワイパーの一例を示す概略斜視図である。 図４ａは、薄膜蒸発装置における配置において径方向外側から内向きとなる方向に溝付ワイパーを見た様子を示す概略図（溝付ワイパーの概略正面図）である。 図４ｂは、薄膜蒸発装置での周回方向と対向する方向（図４ａのブロック矢印Ｂの方向）から溝付ワイパーを見た様子を示す概略図（溝付ワイパーの概略側面図）である。 図５ａは、他態様の溝付ワイパーの概略正面図であり、薄膜蒸発装置における配置において径方向外側から内向きとなる方向に溝付ワイパーを見た様子を示す概略図である。 図５ｂは、他態様の溝付ワイパーの概略側面図であり、薄膜蒸発装置での周回方向と対向する方向（図５ａのブロック矢印Ｂの方向）から溝付ワイパーを見た様子を示す概略図である。 図６は、溝付ワイパーの溝に被処理液が流入する様子を示した概略図である。 図７は、溝付ワイパーの溝内での被処理液の充満の程度を示した概略断面図（図６でのＶＩＩ－ＶＩＩ線矢視断面図）である。 図８は、溝付ワイパーの溝内での被処理液の充満の程度を示した概略断面図（図６でのＩＩＸ－ＩＩＸ線矢視断面図）である。 図９は、溝付ワイパーの入口の長さの合計値を算出する方法を説明する概略図である。 図１０ａは、他態様の溝付ワイパーの溝形状を表した概略斜視図である。 図１０ｂは、他態様の溝付ワイパーの溝形状を表した概略正面図である。 図１０ｃは、他態様の溝付ワイパーの溝形状を表した概略側面図である（図１０ｂのブロック矢印Ｃの方向から見た様子を示した概略側面図）。 図１０ｄは、他態様の溝付ワイパーの概略正面図であり、溝付ワイパーを垂直方向に対して傾けて配置した場合の溝の状態を表した概略正面図である。 図１１ａは、他態様の溝付ワイパーの溝形状を表した概略斜視図である。 図１１ｂは、他態様の溝付ワイパーの溝形状を表した概略正面図である。 図１１ｃは、他態様の溝付ワイパーの概略側面図であり、薄膜蒸発装置での周回方向と対向する方向（図１１ｂのブロック矢印Ｃの方向）から溝付ワイパーを見た様子を示す概略図である。 図１２は、溝付ワイパーによる液膜の形成状況を表した概略図である。 図１３は、溝付ワイパーの溝の寸法に関する概略図である。 図１４は、溝付ワイパーの運転状況を観察するための薄膜蒸発装置を表した概略図である。 図１５は、溝付ワイパーの溝に被処理液が充満する状況を観察した図である。 図１６は、溝付ワイパーの溝への被処理液の充填率の予測値と実測値とを示した図である。 図１７は、溝付ワイパーの溝への被処理液の充填率、及び、溝の充満の発生状況を表した図である。 図１８は、溝付ワイパーの溝への被処理液の充填率が被処理液の混合性能に与える影響を示した図である。 図１９Ａは、溝付ワイパーの溝の違いによるシリコーンオイルの濃縮性能の違いを検証した結果を示した図である。 図１９Ｂは、溝付ワイパーの溝の違いによるエポキシ樹脂溶液の濃縮性能の違いを検証した結果を示した図である。 図２０は、溝付ワイパーの溝の違いによる伝熱効率の違いを検証した結果を示した図である。

以下に本実施形態での薄膜蒸発装置と当該薄膜蒸発装置を用いた液体濃縮方法とについて説明する。本実施形態での薄膜蒸発装置や当該薄膜蒸発装置を用いた液体濃縮方法では、溝付ワイパーの溝が被処理液で充満されることで液膜の濃度バラツキの改善が図られる。本実施形態では、薄膜蒸発装置での液膜の濃度バラツキが抑制されることで蒸発物と濃縮物との分離性能が向上されるばかりでなく、液膜への伝熱効率の向上効果も期待でき、装置のコンパクト化や省エネルギー化においても有利な効果が発揮される。従って、本実施形態での薄膜蒸発装置や当該薄膜蒸発装置を用いた液体濃縮方法は、そのような目的においても実施され得る。本実施形態の薄膜蒸発装置は、蒸発物の回収と濃縮物の回収との一方、又は、両方に用いられ得る。薄膜蒸発装置により回収される濃縮物は液状であってもよく、固体状であってもよい。

以下に図を参照しつつまずは薄膜蒸発装置について説明する。尚、以下においては被処理液を濃縮して濃縮液を回収するとともに蒸発物を回収するように構成された薄膜蒸発装置を例にして説明する。

図１は、薄膜蒸発装置１が配され、該薄膜蒸発装置１によって被処理液の濃縮が実施される分離設備１００の構成を示した概略図である。分離設備１００は、薄膜蒸発装置１以外に、該薄膜蒸発装置１に被処理液を供給する供給装置２と、前記薄膜蒸発装置１で濃縮された濃縮液を回収するための濃縮液回収装置３と、前記薄膜蒸発装置１で蒸発した成分を凝縮して凝縮液を回収する凝縮液回収装置４とを備える。

本実施形態の薄膜蒸発装置１は、縦型円筒状の内周面１１ａを有する装置本体１１を有し、該装置本体１１では前記内周面１１ａが前記被処理液の濃縮に用いられる蒸発部となっている。該装置本体１１は、その上下方向が垂直方向となるように薄膜蒸発装置１に設けられている。該装置本体１１は、前記内周面１１ａを備えた円筒体１１１と、該円筒体１１１を外側から覆って前記円筒体１１１の内周面１１ａを加熱したり冷却したりするためのジャケット部１１２とを備えている。

本実施形態の装置本体１１は、円筒体１１１の底部を塞ぐ底壁部１１３と、円筒体１１１の頂部を塞ぐ天壁部１１４とを備え、前記円筒体１１１の内側に円柱状の閉じた空間を形成し得るように構成されている。前記円筒体１１１は、全長に亘って前記ジャケット部１１２で覆われているわけではなく、その上端部が前記ジャケット部１１２の上端縁よりも上方に突出しているとともに下端部（底部）が前記ジャケット部１１２の下端縁よりも下方に突出している。

前記ジャケット部１１２は、前記円筒体１１１の外周面との間に空間部を設けるように構成され、該空間部に熱媒（温熱媒や冷熱媒）を流通させて前記内周面１１ａの温度調整を実施し得るように構成されている。

本実施形態の薄膜蒸発装置１は、装置本体１１の内部を減圧状態にしたり、前記ジャケット部１１２で前記内周面１１ａを加熱したりして前記被処理液から易蒸発成分を蒸発させ得るように構成されている。

本実施形態の供給装置２は、薄膜蒸発装置１に供給する被処理液を貯留する被処理液貯留部２１と、該被処理液貯留部２１から薄膜蒸発装置１に被処理液を搬送するための被処理液搬送部２２とを備えている。被処理液搬送部２２は、搬送ポンプを備え、前記装置本体１１に被処理液を供給すべく構成されている。本実施形態の供給装置２は、単位時間あたりに薄膜蒸発装置１に供給する被処理液の量を変更できるように構成されている。

本実施形態の被処理液は、濃縮される成分よりも蒸発し易い易蒸発成分を含んだ溶液やスラリーとすることができる。本実施形態の被処理液で濃縮される成分は、前記易蒸発成分よりも蒸発し難い難蒸発成分である。難蒸発成分は、前記易蒸発成分が可溶な固体であってもよく液体であってもよい。被処理液に含まれる易蒸発成分や難蒸発成分については、それぞれ１種類の物質であっても複数種類の物質であってもよい。本実施形態の難蒸発成分は、易蒸発成分よりも蒸発し難い液体と、該液体に高い溶解度を示す気体との組み合わせであってもよい。即ち、難蒸発成分は、常温・常圧（例えば、２３℃、１気圧）において単独で固体となるものであっても液体となるものであってもよく、単独では気体となるものであってもよい。

薄膜蒸発装置１は、被処理液搬送部２２から供給された被処理液を装置本体１１の内周面１１ａの上端部に供給し、該内周面１１ａを伝って装置本体１１の上部から下方に向かって被処理液を移動させ、該移動の途中で前記被処理液から易蒸発成分の一部又は全部を除去して濃縮液を形成させ得るように構成されている。本実施形態の薄膜蒸発装置１は、重力の作用によって装置本体１１の底部に集合した濃縮液を該底部より抜き出して濃縮液回収装置３に供給し得るように構成されている。また、本実施形態の薄膜蒸発装置１は、蒸発部において蒸発された易蒸発成分を装置本体１１の上端部より排出して前記凝縮液回収装置４に供給し得るように構成されている。

前記濃縮液回収装置３は、濃縮液を貯留する濃縮液貯留槽３１を有し、装置本体１１から排出される濃縮液を該濃縮液貯留槽３１に貯留し得るように構成されている。前記凝縮液回収装置４は、前記易蒸発成分の蒸気を冷却して凝縮させる熱交換器（図示せず）を備えた凝縮器４１と、該凝縮器４１で得られる凝縮液を貯留する凝縮液貯留槽４２とを備えている。

薄膜蒸発装置１は、前記内周面１１ａに被処理液の液膜を形成するための液膜形成機１２をさらに備える。液膜形成機１２は、図１、図２に示すように装置本体１１を構成する円筒体１１１の中心軸に沿って延びる軸体１２１を備える。軸体１２１は、前記中心軸周りに回転可能に備えられている。液膜形成機１２は、該軸体１２１に固定されていて該軸体１２１の回転によって前記内周面１１ａに沿って周回する溝付ワイパー１２２を更に備える。

前記溝付ワイパー１２２は、前記軸体１２１から径方向Ｄに延びる支持材１２３の先端部に着脱自在に設けられている。本実施形態の液膜形成機１２は、前記軸体１２１を回転させることで前記溝付ワイパー１２２を装置本体１１の内周面１１ａに摺接させ得るように構成されている。即ち、溝付ワイパー１２２の周回方向Ｒは円筒体１１１の周方向に一致している。液膜形成機１２は、前記軸体１２１を軸周りに回転させるためのモーター（図示せず）と、前記軸体１２１の回転速度（溝付ワイパー１２２の移動速度）を変化させるための変速機（図示せず）とを備えている。即ち、本実施形態の液膜形成機１２では、溝付ワイパー１２２の周回速度が変更可能となっている。

被処理液の攪拌性の観点からは、単位時間当たりの溝付ワイパー１２２の周回数を増やす方が好ましい。そのため、溝付ワイパー１２２は、被処理液の濃縮に際し、例えば、１００ｒｐｍ以上の回転数で周回される。溝付ワイパー１２２の回転数は、１５０ｒｐｍ以上であってもよい。尚、過度に回転数を上げてしまうと溝付ワイパー１２２との衝突によって生じる衝撃力や溝付ワイパー１２２によるせん断応力が過剰になって液膜から飛沫が発生してしまう可能性がある。そのため、溝付ワイパー１２２は、被処理液の濃縮に際し、例えば、４００ｒｐｍ以下の回転数で周回される。溝付ワイパー１２２の回転数は、３００ｒｐｍ以下であってもよい。従って、液膜形成機１２は、そのような回転数で溝付ワイパー１２２を周回させることができるように構成されていることが好ましい。即ち、液膜形成機１２は、溝付ワイパー１２２の回転数を上記のような回転数に調整可能な前記変速機を有していることが好ましい。

本実施形態の液膜形成機１２は、円筒体１１１の径方向Ｄ外向きに向かって軸体１２１から放射状になって延びる複数の支持材１２３を備えている。従って、本実施形態の液膜形成機１２では、周方向での複数箇所に溝付ワイパー１２２が配されている。本実施形態の液膜形成機１２では、上下方向においても溝付ワイパー１２２が複数並んだ状態になっている。本実施形態では、溝付ワイパー１２２どうしが上下方向で隣り合って上段側の溝付ワイパー１２２と下段側の溝付ワイパー１２２とが上下方向に延びる一つの直線上に並ぶように配されている。上段側の溝付ワイパー１２２は、下段側の溝付ワイパー１２２の真上に設けられなくてもよく、斜め上に位置するように設けられてもよい。即ち、上段側の溝付ワイパー１２２と下段側の溝付ワイパー１２２とは周方向に離れた位置に設けられてもよい。

本実施形態の溝付ワイパー１２２は、複数の溝を備える。本実施形態の溝付ワイパー１２２は、図３、図４ａ、図４ｂに示すように扁平な直方体形状を有する。本実施形態の溝付ワイパー１２２は、厚さ方向Ｔに直交する長さ方向Ｌと、該長さ方向Ｌと前記厚さ方向Ｔとの両方に直交する幅方向Ｗとを有し、該幅方向Ｗが前記装置本体１１での径方向Ｄとなるように配されている。即ち、本実施形態の溝付ワイパー１２２は、幅方向Ｗにおける端面を内周面１１ａと摺接させ得るように配されている。溝付ワイパー１２２は、厚さ方向Ｔでの両端面の内の周回方向での前方側の面（前面）と摺接面（幅方向Ｗの端面）との角部が主として被処理液の掻き取りに用いられるようになっている。本実施形態での溝付ワイパー１２２の前面は、径方向Ｄに平行し、且つ、垂直方向（上下方向）にも平行な面となっている。

本実施形態の溝付ワイパー１２２は、前記長さ方向Ｌが前記装置本体１１での上下方向となり、前記厚さ方向Ｔが前記装置本体１１での周方向となるように配されている。溝付ワイパー１２２の内周面１１ａと対向している面では、前記長さ方向Ｌが溝付ワイパー１２２の長手方向で、前記厚さ方向Ｔが溝付ワイパー１２２の短手方向となっていて本実施形態の溝付ワイパー１２２は、内周面１１ａと摺接される縦長長方形の領域での短手方向（厚さ方向Ｔ）が周回方向Ｒとなるように設けられている。

溝付ワイパー１２２は、装置本体１１の内周面１１ａと対向する幅方向Ｗでの端面より径方向Ｄ内向きに凹入した複数の溝Ｃを有している。該溝Ｃは、周回方向Ｒにおける前方側と後方側とのそれぞれに開口している。即ち、前記溝Ｃは、溝付ワイパー１２２を厚さ方向Ｔに通り抜けるように設けられている。

本実施形態の液膜形成機１２は、前記のように溝付ワイパー１２２と装置本体１１の内周面１１ａとが面接触する領域が縦長長方形となるように構成されており、該縦長長方形の領域を周方向に移動させて液膜を形成し得るように構成されている。本実施形態の液膜形成機１２では、この縦長長方形の領域を前記被処理液が短手方向に通過するように前記溝付ワイパー１２２の周回が行われる。

本実施形態の溝付ワイパー１２２では、複数の溝が長さ方向Ｌ（装置本体の上下方向）に所定の間隔を設けて配されている。即ち、溝付ワイパー１２２では、上下方向に隣り合う溝Ｃの間が径方向Ｄ外向きに突出した歯のようになっており、前記溝Ｃの形成された溝部１２２１と、溝部１２２１間で外向きに突出した形状となっている歯部１２２２とが上下方向に交互に並んだ状態になっている。

溝付ワイパー１２２での複数の溝Ｃは、前記のように溝付ワイパー１２２の上下方向に間隔を設けて配置されている。該溝Ｃは、前記溝付ワイパー１２２の前記周回に際して前方側の前記開口を入口ＣＩとし、後方側の前記開口を出口ＣＯとして前記被処理液が通り抜けられるように設けられている。そのため、溝付ワイパー１２２が通過した後の内周面１１ａには、溝付ワイパー１２２が通過する前の液膜に比べて厚さの薄い液膜が前記歯部１２２２の通過地点に形成されるとともに溝付ワイパー１２２が通過する前の液膜が筋状に盛り上げられて通過前よりも厚い液膜が溝部１２２１の通過地点に形成される。

前記複数の溝Ｃは、周回方向Ｒの前端に設けた前記入口ＣＩ、周回方向Ｒの末端に設けた前記出口ＣＯ、及び、径方向Ｄ外側（内周面１１ａ）に向けた方向での３方に開放された状態になっている。言い換えると前記複数の溝Ｃは、上方、下方、及び、径方向Ｄ内側に設けられた壁面によって被処理液の通過する空間部が画定されている。それぞれの溝Ｃは、前記入口ＣＩの上端部から前記出口ＣＯの上端部へと至る上壁面ＣＷ１と、前記入口の下端部から前記出口の下端部へと至る下壁面ＣＷ２と、該下壁面ＣＷ２の径方向Ｄ内側の端縁部と前記上壁面ＣＷ１の径方向Ｄ内側の端縁部とを結ぶ側壁面ＣＷ３とを備えている。

本実施形態での上壁面ＣＷ１と、下壁面ＣＷ２とは、何れも内周面１１ａに対して垂直となるように設けられている。また、上壁面ＣＷ１と、下壁面ＣＷ２とは、互いに平行となるように設けられている。径方向Ｄ（溝付ワイパー１２２の幅方向Ｗ）での溝Ｃの奥行寸法（以下「溝深さ」ともいう）を決定する上壁面ＣＷ１と下壁面ＣＷ２との幅方向Ｗでの寸法は共通している。従って、側壁面ＣＷ３は内周面１１ａの接線方向と平行となるように設けられている。即ち、本実施形態での溝Ｃは、断面形状が矩形である。

複数の溝Ｃは、前記溝付ワイパー１２２の周回方向Ｒと対向する方向（図４ａでの矢印Ｂ方向）から前記入口ＣＩを見た時に前記上壁面ＣＷ１と前記下壁面ＣＷ２との何れかに遮られて前記出口ＣＯが見通せない形状を有している。尚、ここでは複数の溝Ｃのそれぞれが共通する形状を有する場合を例示しているが、本実施形態の溝付ワイパー１２２は、形状の異なる複数種類の溝Ｃを有していてもよい。そして、前記出口ＣＯが見通せない形状を有している溝Ｃは、溝付ワイパー１２２に設けられている全ての溝Ｃの内、半数以上であることが好ましく、８割以上であることがより好ましい。本実施形態の溝付ワイパー１２２は、図３、図４ａ、図４ｂに示すように複数の溝Ｃの全てが前記出口ＣＯの見通せない形状を有していることが更に好ましい。

図３、図４ａ、図４ｂに示す溝付ワイパー１２２は、液膜を下方に押し下げるように機能させるべく前記溝Ｃの出口ＣＯが入口ＣＩよりも下方に位置しており、且つ、出口ＣＯの上端縁が入口ＣＩの下端縁よりも下方に位置しているため、周回方向Ｒと対向する方向より前記入口ＣＩを見た時には前記上壁面ＣＷ１に遮られて前記出口ＣＯが見通せない状態になっている。

上壁面ＣＷ１は、被処理液を充満させて溝Ｃの内部で被処理液を十分混合させ得る点から俯角が一定以上となるように先下がり傾斜していることが好ましい。上壁面ＣＷ１の水平面に対する俯角は、例えば、１０度以上とすることができる。上壁面ＣＷ１の俯角は、２０度以上であってもよく、３０度以上であってもよく、３５度以上であってもよい。上壁面ＣＷ１の俯角は、４０度以上であってもよい。俯角は、例えば、６０度以下であってもよく５０度以下であってもよい。俯角は、４０度以下であってもよい。上壁面ＣＷ１は、入口ＣＩから出口ＣＯまでの１以上の箇所に上記のような好ましい俯角を有する箇所が設けられているだけであってもよいが、入口ＣＩから出口ＣＯまでの全区間において上記のような俯角を有していることが好ましい。

溝Ｃに入り込んだ被処理液は、上壁面ＣＷ１に浅い角度で衝突するよりも９０度に近い角度で衝突する方が溝Ｃの内部で良好な攪拌が行われ得る。尚、上壁面ＣＷ１は、被処理液に対して真正面から衝突するように配されるのではなく、ある程度の逃げ角を有するように設けられることが好ましい。即ち、前記溝Ｃは、前記溝付ワイパー１２２の周回方向Ｒと対向する方向から前記入口ＣＩを見た時に前記上壁面ＣＷ１に遮られて前記出口ＣＯが見通せない形状を有している場合、前記出口ＣＯを見通せないように遮っている部位での前記上壁面ＣＷ１の水平面に対する俯角は上記のような角度であることが好ましい。

このような好ましい俯角となる箇所を備えた溝Ｃは、前記入口ＣＩから前記出口ＣＯへの見通しを前記上壁面ＣＷ１が遮っている全ての溝Ｃの内の半数以上であることが好ましく、８割以上であることがより好ましい。本実施形態の溝付ワイパー１２２は、前記出口ＣＯへの見通しを前記上壁面ＣＷ１が遮っている全ての溝Ｃが上記のような俯角となる箇所を備えていることが更に好ましい。

溝付ワイパー１２２は、液膜を下方に押し下げるものではなく、液膜を上方に押し上げるように機能するものであってもよい。その場合、前記溝Ｃの出口ＣＯを入口ＣＩよりも上方に位置させ、且つ、出口ＣＯの下端縁が入口ＣＩの上端縁よりも上方に位置させることで前記下壁面ＣＷ２に遮られて前記入口ＣＩから前記出口ＣＯが見通せない状態にすることができる。この場合も前記出口ＣＯが見通せない形状を有している溝Ｃは、溝付ワイパー１２２の全ての溝Ｃの内、半数以上であることが好ましく、８割以上であることがより好ましい。また、溝付ワイパー１２２は、複数の溝Ｃの全てが下壁面ＣＷ２に遮られて前記出口ＣＯが見通せない状態になっていることが更に好ましい。

下壁面ＣＷ２は、被処理液を充満させて溝Ｃの内部で被処理液を十分混合させ得る点から仰角が一定以上となるように先上り傾斜していることが好ましい。下壁面ＣＷ２の水平面に対する仰角は、例えば、１０度以上とすることができる。下壁面ＣＷ２の仰角は、２０度以上であってもよく、３０度以上であってもよく、３５度以上であってもよい。下壁面ＣＷ２の仰角は、４０度以上であってもよい。仰角は、例えば、６０度以下であってもよく５０度以下であってもよい。仰角は、４０度以下であってもよい。下壁面ＣＷ２は、入口ＣＩから出口ＣＯまでの１以上の箇所に上記のような好ましい仰角を有する箇所が設けられているだけであってもよいが、入口ＣＩから出口ＣＯまでの全区間において上記のような仰角を有していることが好ましい。

溝Ｃに入り込んだ被処理液が浅い角度で衝突するよりも９０度に近い角度で衝突する方が溝Ｃの内部で良好な攪拌が行われ得る点については上壁面ＣＷ１が出口ＣＯを遮っている場合と同じである。したがって、前記溝Ｃは、前記溝付ワイパー１２２の周回方向Ｒと対向する方向から前記入口ＣＩを見た時に前記下壁面ＣＷ２に遮られて前記出口ＣＯが見通せない形状を有する場合、前記出口ＣＯを見通せないように遮っている部位での前記下壁面ＣＷ２の水平面に対する仰角は上記のような角度であることが好ましい。

このような好ましい仰角となる箇所を備えた溝Ｃは、前記入口ＣＩから前記出口ＣＯへの見通しを前記下壁面ＣＷ２が遮っている全ての溝Ｃの内の半数以上であることが好ましく、８割以上であることがより好ましい。本実施形態の溝付ワイパー１２２は、前記出口ＣＯへの見通しを前記下壁面ＣＷ２が遮っている全ての溝Ｃが上記のような仰角となる箇所を備えていることが更に好ましい。

図５ａ、図５ｂに示す態様では、前記溝Ｃの通過方向を直線的なものとせずに少なくとも１箇所において上下何れかの方向に曲がった状態にすることで前記入口ＣＩから前記出口ＣＯが見通せないようにしている。図５ａ、図５ｂに示す態様では、入口ＣＩから被処理液を一旦上昇方向に移動させた後に被処理液の移動方向を下方に向けて曲げるような溝を形成している。そのため、図５ａ、図５ｂに示す態様で前記入口ＣＩを見た場合、手前側では下壁面ＣＷ２に遮られ、その奥では上壁面ＣＷ１に遮られて前記出口ＣＯが見通せない状態になっている。即ち、この図に例示の態様では、上壁面ＣＷ１と下壁面ＣＷ２との両方に遮られて周回方向Ｒと対向する方向より前記入口ＣＩを見た時に出口ＣＯが見通せない状態になっている。

図５ａ、図５ｂに示す態様では、出口ＣＯの位置を入口ＣＩより下方に設けたり、出口ＣＯの位置を入口ＣＩより上方に設けたりしなくてもよいので液膜の下方への押し下げや液膜の上方への押し上げの程度を調整し易い。このように通過方向を直線的なものとせずに少なくとも１箇所において上下何れかの方向に曲がった状態にすることで前記入口ＣＩから前記出口ＣＯが見通せないようにしている溝Ｃも、溝付ワイパー１２２の全ての溝Ｃの内、半数以上であることが好ましく、８割以上であることがより好ましい。また、溝付ワイパー１２２は、複数の溝Ｃの全てが上下何れかの方向に曲がった状態になっていることが更に好ましい。

図３に例示の前記溝付ワイパー１２２は、長さ方向Ｌと、該長さ方向Ｌに直交する厚さ方向Ｔとを有している。そして、当該溝付ワイパー１２２での前記溝Ｃは、前記長さ方向Ｌを垂直方向に向けて前記溝付ワイパー１２２を配した時に前記入口ＣＩが前記出口よりも上方に位置するように傾斜し、前記厚さ方向Ｔへ斜めに前記被処理液が通り抜けられるようになっている。この図３に例示しているような溝付ワイパー１２２で液膜の押し下げの程度を調整するためには、例えば、前記溝付ワイパー１２２を傾けて配置してもよい。

溝付ワイパー１２２は、下端部が上端部よりも周回方向Ｒでの前方に位置するように傾けて配置したり、逆に、上端部が下端部よりも周回方向Ｒでの前方に位置するように傾けて配置すると溝付ワイパー１２２の進む力を溝付ワイパー１２２の前面側で被処理液を上方に押し上げたり下方に押し下げたりする力として作用させることができる。溝付ワイパー１２２の全面を垂直方向に対して傾斜させる角度（上端部が下端部より前進する角度や上端部が下端部より後退する角度）は、例えば、３０度以下とすることができる。該角度は、２０度以下であってもよく、１５度以下であってもよく、１０度以下であってもよい。該角度は、５度以下であってもよい。該角度は、例えば、１度以上とすることができる。

長さ方向Ｌが垂直方向に対して傾斜するように溝付ワイパー１２２を配置すると周回における推進力を溝付ワイパー１２２の前面側に滞留する被処理液の流動に作用させることができ、該被処理液を溝付ワイパー１２２の長さ方向Ｌに移動させ易くなる。溝付ワイパー１２２が垂直に配されている場合には歯部１２２２の前方に留まり易い状況であった被処理液は、溝付ワイパー１２２が傾斜した配置にされることで溝Ｃへと流入し易くなる。そのため溝付ワイパー１２２を傾斜させることは、溝Ｃに被処理液を充満させるのに有効に機能する。

図３に例示の溝付ワイパー１２２で下端部が上端部よりも周回方向Ｒでの前方に位置するように傾けると、前記入口ＣＩと前記出口ＣＯとの高低差がより大きくなるので前記溝Ｃでの被処理液の移動抵抗が増大されることになる。一方で図３に例示の溝付ワイパー１２２を上端部が下端部よりも周回方向Ｒにおいて先行するように傾けると前記入口ＣＩと前記出口ＣＯとの高低差が少なくなるので前記溝Ｃでの被処理液の移動抵抗も緩和されることになる。尚、この場合の傾斜は、周回方向Ｒと対向する方向より前記入口ＣＩを見た時に出口ＣＯが見通せない状態が維持される程度に留めることが望ましい。

溝付ワイパー１２２の周回に際しては、図６、図７、図８に示すように溝Ｃに導入される被処理液Ｆには、入口ＣＩの前方で液膜を形成している被処理液だけでなく歯部１２２２で掻き取られた被処理液も含まれる。

装置本体１１に新たに供給される被処理液は既に内周面１１ａの上に形成されている液膜の表面を伝って流下し易いため、周回する溝付ワイパー１２２の前面側に溜まる被処理液は内周面１１ａに近い部分での被処理液よりも濃縮が遅れた状態になっている。この内周面１１ａに近い濃縮の進んだ被処理液は、溝付ワイパー１２２の周回に際して前記歯部１２２２で掻き取られる。歯部１２２２で掻き取られた濃縮の進んだ被処理液は、濃縮の遅れている被処理液とともに入口ＣＩから溝Ｃに導入される。

歯部１２２２の前面では濃縮の進んだ被処理液の掻き取りが行われるのに対し、溝部１２２１の前面ではそのような掻き取りが行われないので濃縮の進んだ被処理液が内周面１１ａの近くに留まった状態のままで入口ＣＩから溝Ｃへと導入される。入口ＣＩから出口ＣＯが見通せる状態であると、内周面１１ａの近くに留まった濃度の高い被処理液がそのまま溝付ワイパーを通過してしまうことにもなり得るが、本実施形態では、内周面１１ａの近くに留まった濃度の高い被処理液が溝Ｃの奥で上壁面ＣＷ１と下壁面ＣＷ２との何れかで掻き取られることになる。そのため、本実施形態の薄膜蒸発装置１では濃縮の進んだ部分と濃縮の遅れた部分とが溝Ｃの内部で良好な混合状態となり溝付ワイパー１２２を通過した後に形成される液膜での濃度のバラツキが抑制されることになる。

本実施形態では、後段において詳述するように、溝Ｃが被処理液Ｆで充満させるように溝付ワイパー１２２が周回される。溝Ｃが被処理液Ｆで充満することで内周面１１ａの近くに留まった濃度の高い被処理液を流動させるように圧力が作用し、上壁面ＣＷ１や下壁面ＣＷ２での掻き取りと同程度の効果を得ることができる。したがって、本実施形態の薄膜蒸発装置１では溝付ワイパー１２２の上壁面ＣＷ１や下壁面ＣＷ２による掻き取り効果だけでなく、溝Ｃを被処理液Ｆで充満させることによる攪拌効果により液膜の濃度バラツキが抑制されることになる。上記のように濃度バラツキの抑制が可能な本実施形態の薄膜蒸発装置１では液膜からの易蒸発成分の脱離が進行し易くなり、優れた分離性能が発揮される。

濃縮の進んだ被処理液は、濃縮が進んでいない被処理液に比べて流動性が低く、歯部１２２２の前面側などに留まり易いため、濃縮の進んだ被処理液をより多く溝Ｃに導入して濃縮の進んでいない被処理液と混合する上では上下方向における歯部１２２２の長さ以上の溝Ｃを設けることが望ましい。

溝付ワイパー１２２は、前記溝付ワイパーの上下方向における長さ（Ｌ０）と、当該溝付ワイパー１２２で上下に隣り合う２つの前記入口ＣＩの間のそれぞれの長さ（Ｌ１）と、複数の溝Ｃのそれぞれの前記入口ＣＩの上下方向における長さ（Ｌ２）とが所定の関係性を有していることが望ましい。本実施形態の溝付ワイパー１２２は、全ての溝Ｃの前記入口ＣＩの長さ（Ｌ２）について合計した合計値（Ｌ２_total）を求めた際に、下記式（１）及び下記式（２）を満たすことが好ましい。
０．４ ≦ （Ｌ２_total ／ Ｌ０） ・・・（１）
Ｌ２ ≦ ３０ｍｍ ・・・（２）

入口ＣＩの長さ（Ｌ２）の合計値（Ｌ２_total）は、例えば、図９に示すように、溝付ワイパー１２２の上端側から、第１番目の溝Ｃ１、第２番目の溝Ｃ２といったように下端部に位置する第ｎ番目の溝Ｃｎまで合計ｎ個の溝Ｃを有する場合、第１番目の溝Ｃ１の入口ＣＩの長さ（Ｌ２₁）から第ｎ番目の溝Ｃｎの入口ＣＩの長さ（Ｌ２_n）までを全て合計して求めることができる。

溝付ワイパー１２２の上下方向における長さ（Ｌ０）に対する入口ＣＩの長さ（Ｌ２）の合計値（Ｌ２_total）の比率（Ｌ２_total／Ｌ０）は、０．５以上であってもよく、０．６以上であってもよい。該比率（Ｌ２_total／Ｌ０）は、０．９以下であってもよく、０．８以下であってもよい。

それぞれの入口ＣＩの上下方向における長さ（Ｌ２）は、２０ｍｍ以下であってもよく、１５ｍｍ以下であってもよく、１２ｍｍ以下であってもよい。入口ＣＩの上下方向における長さ（Ｌ２）は、１０ｍｍ以下であってもよく、９．５ｍｍ以下であってもよい。入口ＣＩの上下方向における長さ（Ｌ２）は、例えば、０．５ｍｍ以上、更には３ｍｍ以上とすることができる。

上下に隣り合う２つの前記入口ＣＩの間のそれぞれの長さ（Ｌ１）は、例えば、３０ｍｍ以下とすることができる。２０ｍｍ以下であってもよく、１５ｍｍ以下であってもよく、１２ｍｍ以下であってもよい。入口ＣＩ間の長さ（Ｌ１）は、後述するように実質的に０ｍｍであってもよい。即ち、溝付ワイパー１２２は、前面側において溝Ｃの入口ＣＩが隙間なく上下に並んだ状態になっていてもよい。尚、上下において隣り合う入口ＣＩの間に隔たりを設ける場合は、例えば、その長さ（Ｌ１）を０．５ｍｍ以上とすることができる。

溝付ワイパー１２２の溝Ｃの入口ＣＩの上下方向の長さ（Ｌ２）は、全ての溝Ｃにおいて共通していてもよく異なっていてもよい。溝付ワイパー１２２に設けられる複数の溝Ｃには、図１０ａ、図１０ｂ、図１０ｃに示すように、入口ＣＩの長さ（Ｌ２）が長い広溝Ｃ’と、該広溝Ｃ’よりも前記入口ＣＩの長さ（Ｌ２）の短い狭溝Ｃ”とが含まれていてもよい。

前記広溝Ｃ’での前記入口ＣＩ’の長さ（Ｌ２’）は、例えば、５ｍｍ以上とすることができる。広溝Ｃ’での前記入口ＣＩ’の長さ（Ｌ２’）は、６ｍｍ以上であってもよく、７ｍｍ以上であってもよい。広溝Ｃ’での前記入口ＣＩ’の長さ（Ｌ２’）は、８ｍｍ以上であってもよく、１０ｍｍ以上であってもよい。広溝Ｃ’での前記入口ＣＩ’の長さ（Ｌ２’）は、例えば、３０ｍｍ以下とすることができる。広溝Ｃ’での前記入口ＣＩ’の長さ（Ｌ２’）は、２８ｍｍ以下であってもよく、２６ｍｍ以下であってもよい。

前記狭溝Ｃ”での前記入口ＣＩ”の長さ（Ｌ２”）は、例えば、０．５ｍｍ以上とすることができる。狭溝Ｃ”での前記入口ＣＩ”の長さ（Ｌ２”）は、１ｍｍ以上であってもよく、１．５ｍｍ以上であってもよい。狭溝Ｃ”での前記入口ＣＩ”の長さ（Ｌ２”）は、例えば、９．５ｍｍ以下とすることができる。狭溝Ｃ”での前記入口ＣＩ”の長さ（Ｌ２”）は、９ｍｍ以下であってもよく、８ｍｍ以下であってもよい。

前記狭溝Ｃ”での前記入口ＣＩ”の長さ（Ｌ２”）に対する前記広溝Ｃ’での前記入口ＣＩ’の長さ（Ｌ２’）の比率（Ｌ２’／Ｌ２”）は、例えば、１．２以上１０以下とすることができる。該比率（Ｌ２’／Ｌ２”）は、１．４以上であってもよく、１．６以上であってもよい。前記比率（Ｌ２’／Ｌ２”）は、８以下であってもよく、６以下であってもよい。

前記広溝Ｃ’は、溝付ワイパー１２２を周回させる際に溝付ワイパー１２２の前面側に被処理液が溜まることを抑制するのに有効である。また、溝付ワイパー１２２の前面側に被処理液が溜まることを抑制するのに有効であることから、前記広溝Ｃ’は、溝付ワイパー１２２を回転させるための動力負荷を軽減したり、溝付ワイパー１２２に大きな力が加わることを回避したりするのにも有効である。さらには、周方向に配されている複数の溝付ワイパー１２２の間での負荷を均等化する上でも前記広溝Ｃ’は、有効に機能する。

前記狭溝Ｃ”は、被処理液を充満させて良好な攪拌効果を発揮する上で有効である。そして、本実施形態では、一つの溝付ワイパー１２２に両者が組み合わされて備えられることで更に良好な攪拌効果が発揮され得る。

前記広溝Ｃ’において前記上壁面ＣＷ１と前記下壁面ＣＷ２との何れかによって前記出口ＣＯ’までの見通し（溝付ワイパー１２２の周回方向Ｒと対向する方向から入口ＣＩ’を見た時の出口ＣＯ’までの見通し）を遮らせる場合、溝Ｃの流通方向が水平方向に対して大きな角度となるようにすればよい。尚、水平方向に対して大きな角度で溝Ｃを設けると、周回時に被処理液の液膜を下方に押し下げるタイプのものでは、溝付ワイパー１２２の最も下位の入口ＣＩから溝付ワイパー１２２の下端までの距離が長くなる。逆に、液膜を上方に押し上げるタイプのものでは、溝付ワイパー１２２の最も上位に位置する入口ＣＩから溝付ワイパー１２２の上端までの距離が長くなる。即ち、これらの場合は、溝付ワイパー１２２の上端部や下端部において被処理液が溜まり易くなる。

広溝Ｃ’で出口ＣＯ’への見通しを上壁面ＣＷ１で遮らせつつ溝付ワイパー１２２の下端部において溝付ワイパー１２２の前面側に被処理液が溜まることを抑制するには、例えば、図１０ｄに示すように、上端部よりも下端部側の方が周回方向Ｒに向けて先行するように溝付ワイパー１２２を傾ければよい。直立姿勢の溝付ワイパー１２２で、出口ＣＯ’の上端縁を通る水平線Ｌ_COが入口ＣＩ’の下端縁を通る水平線Ｌ_CIよりも上方に位置し、入口ＣＩ’側から出口ＣＯ’の一部が見通せてしまう場合、これらの水平線の間を被処理液が単に通過するだけになりかねない。この場合、溝付ワイパー１２２の長さ方向Ｌに対する溝Ｃの傾きを大きくすることで出口ＣＯ’の上端縁を通る水平線Ｌ_COを入口ＣＩ’の下端縁を通る水平線Ｌ_CIよりも下方に位置させることができ、周回時に被処理液を広溝Ｃ’の上壁面ＣＷ１に衝突させるようにすることができる。しかし、先のように溝付ワイパー１２２を傾斜姿勢にすると、溝Ｃの傾きがそのままでも、図１０ｄの右図のように出口ＣＯ’の上端縁を通る水平線Ｌ_COを入口ＣＩ’の下端縁を通る水平線Ｌ_CIよりも下方に位置させることができる。しかも、この場合は、歯部１２２２の前面が垂直方向に対して傾いた状態になるために被処理液を溝Ｃに誘導し易くなり、液溜りの形成を防止することができる。広溝Ｃ’で出口ＣＯ’への見通しを下壁面ＣＷ２で遮らせる場合は、これとは反対に溝付ワイパー１２２を上端部が周回方向Ｒに向けて先行するように傾ければよい。

広溝Ｃ’で出口ＣＯ’への見通しを上壁面ＣＷ１や下壁面ＣＷ２で遮らせることが難しい場合、見通しを一部遮るように突出した突起１２２３を設けるようにしてもよい。前記のように出口ＣＯ’の上端縁を通る水平線Ｌ_COが入口ＣＩ’の下端縁を通る水平線Ｌ_CIよりも上方に位置する場合、これらの水平線の間に突起１２２３を設けることで良好な攪拌性を発揮させ得る。突起１２２３は、例えば、図１０ａ、図１０ｂ、図１０ｃに示すように突出形状が球面状であってもよい。これらの図に示した突起１２２３は、側壁面ＣＷより前記内周面１１ａに向けて突出するように形成されているが、本実施形態では、上壁面ＣＷ１や下壁面ＣＷ２から長さ方向Ｌに突出する突起を設けてもよい。また、突起１２２３は、広溝Ｃ’に対してのみ設けられるものではなく、狭溝Ｃ”に設けてもよく、図３、図５ａに示したような全ての溝Ｃの形状が共通している場合に設けてもよい。突起１２２３は、一つの溝付ワイパー１２２において複数箇所に設けてもよく、一つの溝Ｃに複数設けてもよい。

図１０ａ、図１０ｂ、図１０ｃに示す溝付ワイパー１２２は、突起１２２３を着脱自在に備えている。より詳しくは、図１０ａ、図１０ｂ、図１０ｃに示す溝付ワイパー１２２は、突起１２２３を形成するのに用いるピン１２２３ｘと該ピン１２２３ｘを装着させる溝付ワイパー本体１２２ｚとの複合体である。

溝付ワイパー本体１２２ｚは、溝付ワイパー１２２での突起１２２３以外の部位を構成している。溝付ワイパー本体１２２ｚは、溝Ｃを画定する壁面に前記ピン１２２３ｘを装着するためのピン装着孔１２２３ｈを有する。図に例示の溝付ワイパー本体１２２ｚは、内周面１１ａから遠ざかるように側壁面ＣＷ３より円柱状に凹入したピン装着孔１２２３ｈを有する。

前記ピン１２２３ｘは、円柱状の軸部１２２３ｘ１と、該軸部１２２３ｘ１の一端側に設けられた頭部１２２３ｘ２とを備えている。前記軸部１２２３ｘ１は、前記ピン装着孔１２２３ｈに対応する径を有し、該頭部１２２３ｘ２が前記軸部１２２３ｘ１よりも径大となっている。言い換えると前記ピン装着孔１２２３ｈは、前記軸部１２２３ｘ１を挿入可能で、且つ、前記頭部１２２３ｘ２よりも小径となっている。図に例示の前記ピン１２２３ｘは、前記頭部１２２３ｘ２を残して前記軸部１２２３ｘ１を前記ピン装着孔１２２３ｈに収容して前記溝付ワイパー本体１２２ｚに固定されるように構成されている。即ち、溝付ワイパー１２２は、前記頭部１２２３ｘ２が突起１２２３となって溝Ｃに備えられるようになっている。

前記ピン装着孔１２２３ｈは、前記溝付ワイパー本体１２２ｚを幅方向Ｗ（装置での径方向Ｄ）に貫通するように設けられてもよい。図に例示の溝付ワイパー１２２では、前記ピン装着孔１２２３ｈの内周面と前記軸部１２２３ｘ１の外周面とに螺子山を設けて螺合によりピン装着孔１２２３ｈにピン１２２３ｘを止着させるようにしてもよい。

図に例示の溝付ワイパー１２２では、軸部１２２３ｘ１を前記支持材１２３に到達可能な長さとし、軸部１２２３ｘ１をピン装着孔１２２３ｈに対して遊嵌させ、前記頭部１２２３ｘ２とは反対側となる軸部１２２３ｘ１の先端部を前記支持材１２３に係止させるようにしてもよい。図に例示の溝付ワイパー１２２では、頭部１２２３ｘ２の形状が異なる複数種類のピン１２２３ｘ，１２２３ｘ’，１２２３ｘ”を用意し、これらのピン１２２３ｘ，１２２３ｘ’，１２２３ｘ”を取り換え自在に備えていてもよい。尚、本実施形態においては、前記軸部１２２３ｘ１を前記ピン装着孔１２２３ｈに収容させた際に溝Ｃを画定する壁面と面一となる頭部１２２３ｘ２を備えたピン１２２３ｘ”を含んでいてもよい。

突起１２２３を備える溝Ｃでは、被処理液の流れが突起１２２３によって乱され良好な攪拌性が発揮され得る。また、突起１２２３を設けると、その箇所で溝Ｃの流路が狭くなり、溝Ｃの途中で被処理液を充満させ易くなる。

突起１２２３の突出高さは、溝深さ未満とすることができ、溝深さの０．１倍～０．９倍とすることができる。突起１２２３の突出高さは、溝深さの０．２倍～０．８倍であってもよい。

前記入口ＣＩでの溝深さ（Ｗ１）に対する上下方向における入口ＣＩ間の長さ（Ｌ１）の比（Ｌ１／Ｗ１）は、０．４以上であることが好ましい。該比（Ｌ１／Ｗ１）は、０．５以上であってもよい。当該比率は、溝付ワイパー１２２の前面だけでなく、溝付ワイパー１２２の厚さ方向Ｔにも連続的に保たれていることが好ましい。即ち、厚さ方向Ｔに直交する平面で溝付ワイパー１２２を切断した時の溝Ｃの深さ方向での寸法に対する歯部１２２２の上下方向での寸法の比率は、０．４以上であることが好ましく、０．５以上であることがより好ましい。入口ＣＩでの溝深さ（Ｗ１）は、上下方向における長さ（Ｌ２）と同等の寸法とすることができる。溝深さや上下方向での溝長さは入口ＣＩから出口ＣＯまで一定であってもよく途中でこれらの寸法に変化が生じていてもよい。

溝付ワイパー１２２の長さ方向の寸法（Ｌ０）は、例えば、５０ｍｍ以上とされる。該寸法は、８０ｍｍ以上であってもよく、１００ｍｍ以上であってもよい。前記寸法（Ｌ０）は、例えば、３００ｍｍ以下とすることができる。該寸法（Ｌ０）は、２５０ｍｍ以下であってもよい。

入口ＣＩの上下方向における長さ（Ｌ２）と入口ＣＩの間の長さ（Ｌ１）との比率（Ｌ２／Ｌ１）は、例えば、０．７以上とされる。該比率（Ｌ２／Ｌ１）は、０．９以上であってもよく、１以上であってもよい。該比率（Ｌ２／Ｌ１）は、１．１以上であってもよく、１．２以上であってもよい。該比率（Ｌ２／Ｌ１）は、１．３以上であってもよく、１．５以上であってもよい。該比率（Ｌ２／Ｌ１）は、例えば、５以下とすることができる。比率（Ｌ２／Ｌ１）は、４以下であってもよく、３以下であってもよい。

一つの溝付ワイパーに設けられている全ての入口ＣＩの長さ（Ｌ２）の合計値（Ｌ２ｔｏｔａｌ）が、溝付ワイパー１２２の長さ方向Ｌでの寸法（Ｌ０）に占める割合（Ｌ２ｔｏｔａｌ／Ｌ０×１００（％））は、例えば、３０％以上とすることができる。該割合は、４０％以上であってもよく、５０％以上であってもよく、６０％以上であってもよい。該割合は、例えば、９５％以下とされる。該割合は９０％以下であってもよい。

溝付ワイパー１２２の厚さ方向Ｔに直交する平面で切断した時の溝Ｃの断面形状は、溝Ｃの深さ方向での寸法（Ｌ_W）が溝付ワイパー１２２の長さ方向Ｌでの寸法（Ｌ_L）よりも大きな（Ｌ_L＜Ｌ_W）ものであってもよい。溝Ｃの深さ方向での寸法（Ｌ_W）は長さ方向Ｌでの寸法（Ｌ_L）と同じ（Ｌ_L＝Ｌ_W）であってもよい。溝Ｃの深さ方向での寸法（Ｌ_W）の長さ方向Ｌでの寸法（Ｌ_L）に対する比率（Ｌ_W／Ｌ_L）は、０．９以下であってもよく、０．８以下であってもよい。該比率（Ｌ_W／Ｌ_L）は、０．７以下であってもよく、０．６以下であってもよく、０．５以下であってもよい。該比率（Ｌ_W／Ｌ_L）は、例えば、０．１以上とすることができる。

溝付ワイパー１２２は、被処理液を充満させ易くする上で、例えば、前記入口ＣＩから前記出口ＣＯに至る間に前記入口ＣＩよりも狭くなる箇所を溝Ｃに設けるようにしてもよい。その場合、図１１ａに示すように前記入口ＣＩから前記出口ＣＯに向けて連続的に溝Ｃを狭くするようにしてもよい。また、上壁面ＣＷ１、下壁面ＣＷ２、及び、側壁面ＣＷ３の何れかを階段状にして前記入口ＣＩから前記出口ＣＯに向けて段階的に溝Ｃを狭くするようにしてもよい。さらには、前記入口ＣＩの外縁においてＣ面取りやＲ面取りを行って入口ＣＩよりも狭い箇所を設けるようにしてもよい。尚、入口ＣＩよりも狭い箇所とは、周回方向Ｒに直交する平面での断面積の大きさが、該平面に入口ＣＩを投影した時の投影面積よりも狭い箇所のことを意味する。

Ｃ面取りやＲ面取りは、歯部１２２２にも設けることができ、歯部１２２２の前面と摺接面との角部にも設けることができる。そのような面取りが行われていると歯部１２２２と内周面１１ａとの間の距離（クリアランス）が溝付ワイパー１２２の周回方向Ｒに向かうに従って広がることになる。Ｃ面取りをして溝付ワイパー１２２の前面側で歯部１２２２の端面を傾斜面にしたり、Ｒ面取りをして溝付ワイパー１２２の前面側で歯部１２２２の端面を曲面にしたりすることで歯部１２２２の前面側での被処理液の滞留を抑制することができ、当該被処理液が溝Ｃに流入し易くなる。

溝Ｃの入口ＣＩでのＣ面取りやＲ面取りは、例えば、上壁面ＣＷ１と溝付ワイパー１２２の前面との角部、下壁面ＣＷ２と溝付ワイパー１２２の前面との角部、及び、側壁面ＣＷ３と溝付ワイパー１２２の前面との角部の内の一部又は全部に施すことができる。それぞれでのＣ面取りやＲ面取りは、部分的なものであってもよい。例えば、上壁面ＣＷ１と溝付ワイパー１２２の前面との角部での面取りや下壁面ＣＷ２と溝付ワイパー１２２の前面との角部での面取りは、内周面１１ａに近い部分にだけに施して側壁面ＣＷ３に近い部分は角を残したままの状態にしてもよい。これらの面取りは、被処理液を溝Ｃに流入させ易くする上で有効であるばかりでなく、溝Ｃを出口ＣＯに向けて狭めることにもなるので溝Ｃに被処理液を充満させる上でも有利となる。

溝Ｃの入口ＣＩでの上壁面ＣＷ１や下壁面ＣＷ２での面取りは、隣の溝Ｃに至るまで広範囲に設けてもよい。そのようにすると溝付ワイパー１２２の前面では、上下に隣り合う溝Ｃの入口ＣＩが隙間なく上下に並んだ状態になる。図１１ｂ、図１１ｃは、前面側において溝Ｃの入口ＣＩが隙間なく上下に並んだ状態にして入口ＣＩ間の長さ（Ｌ１）を実質的に０ｍｍとした溝付ワイパー１２２を示している。そして、該溝付ワイパー１２２では、出口ＣＯから入口ＣＩに向かう方向（周回方向Ｒ）での途中から上壁面ＣＷ１と下壁面ＣＷ２とが入口ＣＩに向かうに従って離れるようにし、上下に隣り合う２つの溝Ｃの内の上側の溝Ｃの下壁面ＣＷ２と下側の溝Ｃの上壁面ＣＷ１とがそれぞれの入口ＣＩにおいて交わるようにしている。そのため、両者の間の歯部１２２２の前面側での端面の形状は、図４ａ，４ｂ、図５ａ，５ｂに例示の溝付ワイパー１２２のように矩形にはなっておらず、実質的に面積を有さない細い線状になっている。

図１１ｂ、図１１ｃに例示の溝付ワイパー１２２は、歯部１２２２の前面側での面積が実質的にゼロなので、当該溝付ワイパー１２２を周回させた際に濃縮の進んだ被処理液も濃縮の進んでいない被処理液もその前面に溜まり難い。しかも、図１１ｂ、図１１ｃに例示の溝付ワイパー１２２は、入口ＣＩから出口ＣＯに向けて溝Ｃが狭くなっている。そのために当該溝付ワイパー１２２を周回させることで被処理液が良好に混合される。

溝付ワイパー１２２が、例えば、液膜を下方に押し下げるようにするためのものである場合、周回方向Ｒに向けて上壁面ＣＷ１と下壁面ＣＷ２とを登り傾斜とし、且つ、上壁面ＣＷ１の傾斜角度を下壁面ＣＷ２より大きくしたり、下壁面ＣＷ２の傾斜角度を上壁面ＣＷ１よりも小さくしたりすると溝Ｃを出口ＣＯに向けて狭めることができる。溝付ワイパー１２２が、例えば、液膜を上方に押し上げるようにするためのものである場合、周回方向Ｒに向けて上壁面ＣＷ１と下壁面ＣＷ２とを下り傾斜とし、且つ、上壁面ＣＷ１の傾斜角度を下壁面ＣＷ２より小さくしたり、下壁面ＣＷ２の傾斜角度を上壁面ＣＷ１よりも大きくしたりすると溝Ｃを出口ＣＯに向けて狭めることができる。また、液膜の押し下げ、押し上げに関係なく側壁面ＣＷ３を出口ＣＯに向かうに従って内周面１１ａに接近するように傾斜させると溝Ｃを出口ＣＯに向けて狭めることができる。即ち、上壁面ＣＷ１と下壁面ＣＷ２とが出口ＣＯに向かうに従って接近している第１の状態と、側壁面ＣＷ３が出口ＣＯに向かうに従って内周面１１ａに接近している第２の状態との２つの状態の内の少なくとも一方の状態になっている区間を入口ＣＩから出口ＣＯまでの全区間又は一部区間に設けることで出口に向けて狭くなる形状とすることができる。溝Ｃは、入口ＣＩから出口ＣＯに向けて途中で狭くなった後に出口に向けて広がるように設けられてもよい。即ち、溝Ｃは、入口ＣＩから出口ＣＯまでの途中で括れた形状になっていてもよい。

入口ＣＩよりも狭い箇所での溝の断面積（Ｓ１）と入口ＣＩの面積（Ｓ２）との比率（Ｓ１／Ｓ２×１００（％））は、例えば、９５％以下とすることができる。前記比率（Ｓ１／Ｓ２×１００（％））は、９０％以下であってもよく、８５％以下であってもよい。前記比率（Ｓ１／Ｓ２×１００（％））は、８０％以下であってもよく、７５％以下であってもよい。前記比率（Ｓ１／Ｓ２×１００（％））は、例えば、５０％以上とすることができる。

本実施形態では、全ての溝Ｃが入口ＣＩから出口ＣＯを見通せない溝付ワイパー１２２を例示しているが、出口ＣＯを見通せない溝Ｃは、１つの溝付ワイパー１２２に設けられている複数の溝Ｃの内の一部であってもよい。また、本実施形態では、全ての溝付ワイパー１２２を同じ形状のものとする必要はなく、出口ＣＯを見通せない溝Ｃを備えた溝付ワイパー１２２とそうではない溝付ワイパーとが混在していてもよい。なお、出口ＣＯを見通せない溝Ｃは、薄膜蒸発装置１全体での５０％以上を占めていることが好ましい。出口ＣＯを見通せない溝Ｃの割合は、８０％以上であることがより好ましく、９０％以上であることがさらに好ましく、９９％以上であることが特に好ましい。

本実施形態では、前記式（１）（０．４ ≦ （Ｌ２_total ／ Ｌ０））と前記式（２）（Ｌ２ ≦ ３０ｍｍ）との両方を満たす溝付ワイパー１２２と、そうではない溝付ワイパーとを併用してもよい。式（１）と式（２）との両方を満たす溝付ワイパー１２２も薄膜蒸発装置１全体での５０％以上を占めていることが好ましく、８０％以上であることがより好ましく、９０％以上であることがさらに好ましく、９９％以上であることが特に好ましい。

尚、その他の好ましい態様での溝付ワイパーについても上記と同様の割合で薄膜蒸発装置１に設けることができる。

次いで、このような薄膜蒸発装置１を用いた被処理液の濃縮方法（液体濃縮方法）について説明する。

本実施形態での液体濃縮方法は、上記のような薄膜蒸発装置１で被処理液を濃縮する液体濃縮方法であって、前記薄膜蒸発装置１は、縦型円筒状の内周面１１ａを有する装置本体１１を有し、該装置本体１１では前記内周面１１ａが前記被処理液の濃縮に用いられる蒸発部となっており、前記薄膜蒸発装置１には、前記内周面１１ａに沿って周回して前記被処理液の液膜を該内周面１１ａ上に形成するための溝付ワイパー１２２が更に備えられ、該溝付ワイパー１２２が、前記内周面１１ａに対向する面より凹入し、且つ、前記周回における前方側と後方側とのそれぞれに開口した複数の溝Ｃを有し、前記複数の溝Ｃは、前記溝付ワイパー１２２の前記周回に際して前方側の前記開口を入口ＣＩとし、後方側の前記開口を出口ＣＯとして前記被処理液が通り抜けられるように設けられており、前記複数の溝Ｃの内の少なくとも一つが前記被処理液で充満された状態で前記溝付ワイパー１２２を周回させて前記被処理液を濃縮する方法である。

本実施形態での液体濃縮方法では、前記薄膜蒸発装置１で前記被処理液を濃縮する濃縮工程を実施し、前記複数の溝Ｃの内の少なくとも一つが前記被処理液で充満される前記溝付ワイパー１２２の運転条件を算出する算出工程を更に実施し、前記算出工程では、前記濃縮工程で用いる前記溝付ワイパー１２２の、数（（Ａ）前記薄膜蒸発装置１で用いる前記溝付ワイパー１２２の数）、形状（（Ｂ）前記薄膜蒸発装置１で用いる前記溝付ワイパーの形状（溝の大きさや形、溝の深さ、単位長さ当たりの溝数など））、前記装置本体１１での配置（（Ｃ）前記装置本体での前記溝付ワイパーの配置（周方向での設置位置や上下方向での設置位置））、及び、速度（（Ｄ）前記溝付ワイパーの周回速度）の何れかを決定するようにしてもよい。

被処理液で溝Ｃの内部が充満されるかどうかは、上下方向での溝の長さ（Ｌ２）、内周面１１ａを流れる被処理液の流量（Ｖ）と粘度（η）とをパラメータとした重回帰分析を実施して予測することができる。

薄膜蒸発装置１で用いる被処理液は、特に限定されないが例えば、常温（２３℃）において０ｍＰａ・ｓより大きく５００００ｍＰａ・ｓ以下の粘度（η）のものを用いることができる。被処理液の粘度は、０．１ｍＰａ・ｓ以上であってもよく、５００ｍＰａ・ｓ以上であってもよい。被処理液の粘度は、３００００ｍＰａ・ｓ以下であってもよい。被処理液は、動粘度が０ｃＳｔより大きく５００００ｃＳｔ以下のものを用いることができる。被処理液の動粘度は０．１ｃＳｔ以上であってもよく５００ｃＳｔ以上であってもよい。被処理液の動粘度は３００００ｃＳｔ以下であってもよい。

被処理液は、溝付ワイパー１２２装置本体１１の内周面１１ａに液膜を形成させる際において加熱されるなどして上記よりも低粘度化して用いられてもよい。実使用時（液膜形成時）の被処理液の粘度（η_r）は、例えば、３００００ｍＰａ・ｓ以下であってもよく、１００００ｍＰａ・ｓ以下であってもよく、５０００ｍＰａ・ｓ以下であってもよく、３０００ｍＰａ・ｓ以下であってもよい。実使用時の被処理液の粘度は、０．１ｍＰａ・ｓ以上であってもよく、１００ｍＰａ・ｓ以上であってもよい。実使用時の被処理液の動粘度、例えば、３００００ｃＳｔ以下であってもよく、１００００ｃＳｔ以下であってもよく、５０００ｃＳｔ以下であってもよく、３０００ｃＳｔ以下であってもよい。被処理液の動粘度は、０．１ｃＳｔ以上であってもよく、１００ｃＳｔ以上であってもよい。被処理液の粘度は一般的な方法で測定することができ、例えばＢ型粘度計（例えば、ＢＬ型、１２ｒｐｍ）にて測定することができる。

溝付ワイパー１２２の周回時には、図１２に示すように内周面１１ａの上に形成された被処理液の液膜ＦＭが歯部１２２２で内周面１１ａから掻き取られ、歯部１２２２で掻き取られた被処理液が溝部１２２１側に移動し、入口ＣＩから溝Ｃに流入されて斜め下方に位置する出口ＣＯへと誘導される。本実施形態では、溝Ｃの入口ＣＩから出口ＣＯに至るまでの何れかで溝Ｃに被処理液を充満させることで当該被処理液を十分に攪拌し、攪拌後の被処理液で溝付ワイパー１２２の通過後に筋状に盛り上がった液膜ＦＭ１を形成するようにしている。

上下方向での溝の長さ（Ｌ２）が短い場合、内周面１１ａを流れる被処理液の流量（Ｖ）が多い場合、及び、被処理液の粘度（η）が高い場合は、溝Ｃが被処理液で充満され易くなる。また、溝付ワイパー１２２の周回速度を上げると内周面１１ａを流れる被処理液の流量（Ｖ）を増加させた場合と同様の効果が生じるとともに溝Ｃの内部で当該溝Ｃの壁面（主として上壁面ＣＷ１）に対して被処理液が強く衝突されることになり攪拌性が向上する。

上記のような観点から上下方向での溝の長さ（Ｌ２）は、０．５ｍｍ以上１５ｍｍ以下であることが好ましい。上下方向での溝の長さ（Ｌ２）は、１ｍｍ以上であってもよく、２ｍｍ以上であってもよく、３ｍｍ以上であってもよい。上下方向での溝の長さ（Ｌ２）は、１２ｍｍ以下であってもよく、１０ｍｍ以下、更には９．５ｍｍ以下であってもよい。上下方向での溝の長さ（Ｌ２）は、８ｍｍ以下であることがより好ましく、７ｍｍ以下であることが特に好ましい。

溝付ワイパー１２２の通過に際して被処理液を十分に攪拌し、溝付ワイパー１２２が通過した後の液膜に濃度の偏りが生じないようにするためには、全ての溝付ワイパー１２２の全ての溝Ｃが入口ＣＩから出口ＣＯまでの全区間において被処理液で充満されるようにすることが特に好ましい。しかしながら、溝付ワイパー１２２が通過した後の液膜に濃度の偏りが生じないようにするためには、過度な充満は要しない。被処理液に対する攪拌効果は、複数の溝付ワイパー１２２の一つ以上で溝Ｃに被処理液を充満させることによって得ることができる。また、被処理液の充満は、一つの溝付ワイパー１２２における全ての溝Ｃで生じるようにしなくてもよい。また、被処理液の充満は、溝Ｃの入口ＣＩから出口ＣＯまでの全区間に及ぶようにしなくてもよい。さらに、被処理液の充満する溝Ｃは、充満した状態が常に継続される必要はなく、断続的であってもよい。本実施形態では、充満されている状態とそうでない状態とが少なくとも一つの溝Ｃにおいて繰り返されることで被処理液に対する優れた攪拌性能が発揮され得る。

図１３に示すように、溝Ｃの流通方向ＤＣに直交する仮想平面Ｐｘに沿って上下方向に溝Ｃを測定した際の寸法を溝巾Ｌｃとした時に、被処理液を充満させ易くすることを考慮すると、該溝巾Ｌｃは、例えば、１２ｍｍ以下とすることができる。該溝巾Ｌｃは、１０ｍｍ以下であってもよく、８ｍｍ以下であってもよい。該溝巾Ｌｃは、６ｍｍ以下であることが好ましく、５ｍｍ以下であることがより好ましい。該溝巾Ｌｃは、例えば、０．５ｍｍ以上とすることができる。該溝巾Ｌｃは、１ｍｍ以上であってもよく、２ｍｍ以上であってもよく３ｍｍ以上であってもよい。

本実施形態の溝Ｃは、入口ＣＩから出口ＣＯに至るまでの少なくとも１箇所に上記のような溝巾（Ｌｃ）が設けられることが好ましい。本実施形態の溝Ｃは、周回方向Ｒと対向する方向から前記入口ＣＩを見た時に前記上壁面ＣＷ１や前記下壁面ＣＷ２によって遮られて出口ＣＯが見通せないようになっている場合、前記上壁面ＣＷ１や前記下壁面ＣＷ２で出口ＣＯへの見通しが遮られている部位において上記のような溝巾を有していることが好ましい。本実施形態の溝Ｃは、入口ＣＩから出口ＣＯに至る全区間が上記のような溝巾（Ｌｃ）であることが好ましい。

溝Ｃの深さ方向での寸法（Ｌ_W）は、この溝巾Ｌｃよりも大きな（Ｌｃ＜Ｌ_W）ものであってもよい。溝Ｃの深さ方向での寸法（Ｌ_W）は溝巾Ｌｃと同じ（Ｌｃ＝Ｌ_W）であってもよい。溝Ｃの深さ方向での寸法（Ｌ_W）の溝巾Ｌｃに対する比率（Ｌ_W／Ｌｃ）は、０．９以下であってもよく、０．８以下であってもよい。該比率（Ｌ_W／Ｌｃ）は、０．７以下であってもよく、０．６以下であってもよく、０．５以下であってもよい。該比率（Ｌ_W／Ｌｃ）は、例えば、０．１以上とすることができる。

溝付ワイパー１２２の周回時には、歯部１２２２の前面と内周面１１ａとが直角に交わるエッジ部に被処理液が肉盛りされた状態になり、フィレット状の盛り上がりが歯部１２２２の前方に形成される。この被処理液のフィレット状の盛り上がり（以下、単に「フィレットＦＬ」ともいう）は、歯部１２２２の前面だけでなく溝部１２２１においても形成される。即ち、歯部１２２２で次々と形成されるフィレットＦＬは、上下に延びて溝部１２２１にまで形成される。さらに、フィレットＦＬが生じ易い条件で薄膜蒸発装置１による被処理液の濃縮を実施すると溝部１２２１の上方の歯部１２２２から下方に延びてきたフィレットＦＬと当該溝部１２２１の下方の歯部１２２２から上方に延びてきたフィレットＦＬとがつながった状態になる。

このフィレットＦＬは、上下方向での溝の長さ（Ｌ２）が短い場合、内周面１１ａを流れる被処理液の流量（Ｖ）が多い場合、及び、被処理液の粘度（η）が高い場合にはより高く盛り上がって溝部１２２１の前方でつながり易くなる。そのため、フィレットＦＬの形成状況は、溝Ｃにおける被処理液の充満状況の指標となり得る。尚、以下においては、溝付ワイパー１２２の前面側での被処理液の径方向Ｄ内向きへの盛り上がり高さを“フィレットＦＬの高さ”などともいう。

内周面１１ａから溝付ワイパー１２２までの径方向Ｄでの距離（溝付ワイパー１２２と内周面１１ａとの間のクリアランス）を除外したフィレットＦＬの高さ（溝付ワイパー１２２の外側の端縁からのフィレットＦＬの高さ）は、入口ＣＩでの溝深さ（Ｗ１）の２０％以上であることが好ましく、４０％以上であることがより好ましく、６０％以上であることがさらに好ましく、８０％以上であることが特に好ましい。フィレットＦＬの高さは、溝深さ（Ｗ１）以上であってもよく、溝深さ（Ｗ１）を超える（１００％超）ものであってもよい。フィレットＦＬの高さは、例えば、溝深さ（Ｗ１）の３００％以下とされる。フィレットＦＬの高さは、例えば、溝深さ（Ｗ１）の１００％以下であってもよく、溝深さ（Ｗ１）の１００％未満であってもよい。歯部１２２２でのフィレットＦＬの高さは、フィレットＦＬの形成状況を写真撮影するなどして算出することができ、歯部１２２２の前面での平均高さを算出することで求めることができる。溝部１２２１でのフィレットＦＬの高さは、上下に隣り合う歯部１２２２の前面を延長した平面における平均高さとして算出することができる。

上記のようなフィレットＦＬは、溝部１２２１で途切れて溝付ワイパー１２２の上下方向に断続的に形成されてもよいが、溝部１２２１において繋がっていることが好ましい。上下の歯部１２２２で形成されたフィレットＦＬが繋がっている溝部１２２１は、溝付ワイパー１２２に１以上設けられることが好ましく、複数設けられることが好ましい。溝付ワイパー１２２では、全ての溝部１２２１でフィレットＦＬが繋がっていることが好ましい。

上記のような好ましいフィレットＦＬが形成されるように溝付ワイパー１２２の数、形状、装置本体１１での配置、及び、周回速度を決定することで溝Ｃが被処理液で充満され易くなり、被処理液に対する攪拌効果が向上される結果として、被処理液の濃度バラツキが抑制される。従って、本実施形態の液体濃縮方法では、薄膜蒸発装置１を利用して効率良く被処理液の濃縮が行われることになる。

上記のように濃度バラツキの抑制が可能な本実施形態の薄膜蒸発装置１や該薄膜蒸発装置１を用いた濃縮方法では液膜からの易蒸発成分の脱離が進行し易くなり、優れた分離性能が発揮される。易蒸発成分が脱離し易い本実施形態の液膜は、蒸発熱などによって表層部の被処理液が温度低下し易くなる。本実施形態では液膜に対して良好な攪拌が行われるため、温度低下した被処理液が素早く液膜全体に拡散され、液膜での温度バラツキも抑制されるとともに、液膜が装置本体の内周面から熱エネルギーを受け取り易くなる。従って、本実施形態においては装置本体の内周面から液膜への伝熱効率が向上され得る。

前記のように溝Ｃにおける被処理液の充満の程度はフィレットＦＬの形成状況から確認することができるだけでなく、前記算出工程での重回帰分析によっても予測することができる。以下にその一例について説明する。

（検証例１）
まず、算出工程で利用する関数を検証するために本実施形態では図１４に示すような透明なガラス製の装置本体１０を備えた薄膜蒸発装置１を用いた。また、被処理液には、装置本体１０の外側からも存在が確認できるように赤色に着色したカルボキシメチルセルロース溶液（ＣＭＣ溶液）を用いた。そして、この時には内周面１１ａでの液膜の形成状況や溝の充満状況を撮像装置ＣＭで撮影した。

図１５に撮像装置ＣＭで撮影された画像（装置本体１０のガラス壁面を通して溝付ワイパー１２２の摺接面を撮影した画像）の一例を示す。尚、同図の右側は、歯部と溝部との境界、及び、溝付ワイパーの輪郭を強調するために白線を記入したものである。図の溝部での白色部は、溝の側壁面であり、濃色（灰色）部がＣＭＣ溶液の存在する部分である。この図では、最上段の溝においてＣＭＣ溶液が充満していることが把握できる。

ＣＭＣ溶液は、１５０ｍＰａ・ｓの粘度のものと１５００ｍＰａ・ｓの粘度のものと２種類用いた。また、液供給量は５０Ｌ／ｈ、１００Ｌ／ｈ、１５０Ｌ／ｈ、２００Ｌ／ｈの４条件とした。溝の寸法（所定位置における上下方向の寸法）が異なる複数種類の溝付ワイパー１２２を用いて溝内にＣＭＣ溶液が充満される割合を測定した。

用いた溝付ワイパーは、次の通り。
溝付ワイパーＡ：溝の入口から出口を見た時の上壁面、下壁面の俯角が４０度で、溝巾（Ｌｃ）１２ｍｍ、上下方向溝長さ（Ｌ２）１５．７ｍｍ
溝付ワイパーＢ：溝の入口から出口を見た時の上壁面、下壁面の俯角が４０度で、溝巾（Ｌｃ）６ｍｍ、上下方向溝長さ（Ｌ２）７．８ｍｍ
溝付ワイパーＣ：溝の入口から出口を見た時の上壁面、下壁面の俯角が４０度で、溝巾（Ｌｃ）３ｍｍ、上下方向溝長さ（Ｌ２）３．９ｍｍ

測定結果を元に重回帰分析をしたところ得られた近似直線での決定係数（Ｒ²）の値が０．９３６となり、良好な一致が見られることが確認できた。
重回帰分析で求められた関数は、溝の寸法を（－３／４）乗じた値を「ｘ」、溝付ワイパーの１列当りのＣＭＣ溶液の流量を（１／４）乗じた値を「ｙ」、ＣＭＣ溶液の粘度を（１／４）乗じた値を「ｚ」とした場合、下記の式（Ｘ）で示される。
ｆ（ｘ，ｙ，ｚ）＝－２１５．２＋４００．２ｘ＋１０２．０ｙ＋３２．５ｚ－１４１．９ｘｙ－１５．３ｙｚ－９１．７ｚｘ＋４９．１ｘｙｚ ・・・（Ｘ）

上記の式（Ｘ）のグラフに実際に測定された充填率をプロット（×、〇）したところ図１６に示すような結果となり、充填率が高い精度で予測可能であることがわかる。尚、図１６のプロットでの凡例「×」「〇」は、溝の充満が生じていたかどうか（充満無し：×、充満有り：〇）を示している。

次に、同様の装置を用い、食塩水をギアポンプＧＰで装置本体１１に供給し、該装置本体１１の内周面１１ａに食塩水による液膜を形成させるとともに上下２段に配置した溝付ワイパー１２２を内周面１１ａに沿って周回させ、ギアポンプＧＰで装置本体１１に供給する液を途中で食塩水から純水に切り替えた。そして、図の装置で地点ａ、ｂのそれぞれで電気伝導度を測定して塩分濃度を算出した。

電気伝導度は、液膜がフィレットを構成している時（第１測定値）と、液膜が極薄く延ばされた時（第２測定値）とで測定した。そして、第１測定値と第２測定値との値が完全に一致している場合、食塩水と純水との混合度が１００％に達していると判断し、地点ａ、ｂのそれぞれの混合度を評価した。得られた結果と先の関数での算出結果とに基づいて食塩水と純水との混合度と溝の充填率との関係を求めた。結果は図１７、図１８に示す通りとなった。

図１７は、径方向視での複数の溝の合計面積に対し、被処理液が存在している部分の面積割合（充填率）を、式（Ｘ）に基づいて予測した予測値と、実測値とを対比した結果とを対比した表である。また、図１７には、全ての溝がＣＭＣ溶液で充満されている様子が観察された場合に「溝充満」の項での判定結果として「◎」を記し、溝の半数以上がＣＭＣ溶液で充満されている場合を「〇」と判定した。また、図１７では、半数未満の溝で充満している場合を「△」、充満が観察されなかった場合を「×」として判定結果を示している。

図１６、図１７、図１８からもわかるように、食塩水や純水が溝に充満されるように条件設定することで高い混合度が得られ、しかも、充填率が４０％以上になると特に優れた混合度となっている。充填率が４０％を超えるとワイパーに形成された溝の少なくとも１つが充満された状態となっており、逆に充填率が４０％に満たない場合は溝が充満状態となっていないことが図からも分かる。つまり、充填率を所定の値以上とすることで溝が充満される状態となり、溝部における液の混合性を高めることができるということがこれらの図から把握できる。以上のことからも本発明によれば被処理液に濃度バラツキが生じることを抑制しつつ被処理液の濃縮が可能になることがわかる。

（検証例２）
また、上記のような検証とは別に、モノマーを重合した後の粘度が処理時の温度で約１０００ｍＰａ・ｓ～２０００ｍＰａ・ｓであるポリマー溶液を被処理液として用い、当該被処理液の濃縮状況についての検証を行った。検証は、先の「溝付ワイパーＡ」と溝巾が同じで、俯角が２０度で入口側から溝を見た時に出口の上部が見通せる溝付きワイパーを用いて実施した。その結果、出口の見通せてしまう溝付ワイパーを用いた場合に比べ、「溝付ワイパーＡ」の方が残留モノマーが減少する傾向が見られた。

（検証例３）
更に、下記のようなシリコーンオイルとエポキシ樹脂溶液とを用いて濃縮後の残留モノマーや残留溶剤について検証を行った。
（ａ）シリコーンオイル：
処理温度（供給時温度と濃縮後の温度との中間温度）での粘度が約１５００ｍＰａ・ｓであり、シリコーンモノマーを６２２０ｐｐｍ含有するシリコーンオイル
（ｂ）エポキシ樹脂溶液：
処理温度（供給時温度と濃縮後の温度との中間温度）での粘度が約１ｍＰａ・ｓでありエポキシ樹脂を７０質量％、メチルエチルケトンを３０質量％含有するエポキシ樹脂溶液

ここでは、検証例１での「溝付ワイパーＡ」と「溝付ワイパーＣ」とを用いて（ａ）シリコーンオイルと（ｂ）エポキシ樹脂溶液とを濃縮し、残留モノマーや残留溶剤の量の違いを確認した。
・溝付ワイパーＡ：
溝の入口から出口を見た時の上壁面、下壁面の俯角が４０度で、溝巾（Ｌｃ）１２ｍｍ、上下方向溝長さ（Ｌ２）１５．７ｍｍ
・溝付ワイパーＣ：
溝の入口から出口を見た時の上壁面、下壁面の俯角が４０度で、溝巾（Ｌｃ）３ｍｍ、上下方向溝長さ（Ｌ２）３．９ｍｍ

検証は、図１、図２に示すように周方向に９０度の間隔を設けて薄膜蒸発装置の装置本体にワイパーを４列配置した場合と、図１、図２よりも列数を増やして４５度間隔でワイパーを８列配置した場合とで実施した。

＜シリコーンオイルの濃縮＞
（濃縮方法１－１）
溝付ワイパーＡを４列配置し、装置本体の内周面（蒸発部）に沿って２５０ｒｐｍの回転数で溝付ワイパーＡが周回するように薄膜蒸発装置を運転し、５０Ｌ／ｈの供給量でシリコーンオイルを装置本体の内周面に供給し、ジャケット部の温度を２４０℃に保ちつつ装置本体の内部を２０Ｐａの真空度に保ってシリコーンオイルの濃縮を実施した。
このとき溝付ワイパーＡの溝は、シリコーンオイルで充満されない状況であった。
（濃縮方法１－２）
溝付ワイパーＣを８列配置した以外は、濃縮方法１－１と同じ条件でシリコーンオイルの濃縮を実施した。
このとき溝付ワイパーＣの溝は、シリコーンオイルで充満される状況であった。

＜エポキシ樹脂溶液の濃縮＞
（濃縮方法２－１）
溝付ワイパーＡを４列配置し、装置本体の内周面（蒸発部）に沿って２５０ｒｐｍの回転数で溝付ワイパーＡが周回するように薄膜蒸発装置を運転し、５０Ｌ／ｈの供給量でエポキシ樹脂溶液を装置本体の内周面に供給し、ジャケット部の温度を１１０℃に保ちつつ装置本体の内部を大気圧に保ってエポキシ樹脂溶液の濃縮を実施した。
このとき溝付ワイパーＡの溝は、エポキシ樹脂溶液で充満されない状況であった。
（濃縮方法２－２）
用いる溝付ワイパーを溝付ワイパーＣに変更した以外は、濃縮方法２－１と同じ条件でエポキシ樹脂溶液の濃縮を実施した。
このとき溝付ワイパーＣの溝は、エポキシ樹脂溶液で充満される状況であった。
（濃縮方法２－３）
溝付ワイパーＣを４列増やして８列配置した以外は、濃縮方法２－２と同じ条件でエポキシ樹脂溶液の濃縮を実施した。
このとき溝付ワイパーＣの溝は、エポキシ樹脂溶液で充満される状況であった。

上記検証の結果、「濃縮方法１－１（溝付ワイパーＡ、溝充満なし）」で濃縮されたシリコーンオイルでは、９８０ｐｐｍの残留モノマーが確認されたのに対し、「濃縮方法１－２（溝付ワイパーＣ、溝充満あり）」で濃縮されたシリコーンオイルでは、残留モノマーが４２０ｐｐｍと、半分以下となることが確認できた。

「濃縮方法２－１（溝付ワイパーＡ、溝充満なし）」、「濃縮方法２－３（溝付ワイパーＣ、溝充満あり）」では、２回ずつエポキシ樹脂溶液の濃縮を実施し、「濃縮方法２－１（溝付ワイパーＡ、溝充満なし）」では、１回目に８．２７質量％の残留溶剤が観測され、２回目に８．３２質量％の残留溶剤が観測され、平均して８．３０質量％の残留溶剤が観測された。また、「濃縮方法２－３（溝付ワイパーＣ、溝充満あり）」では、１回目に４．６６質量％の残留溶剤が観測され、２回目に４．６２質量％の残留溶剤が観測され、平均して４．６４質量％の残留溶剤が観測された。また、「濃縮方法２－２（溝付ワイパーＣ、溝充満あり）」では６．２３質量％の残留溶剤が観測された。更に、「濃縮方法２－１（溝付ワイパーＡ、溝充満なし）」では、ジャケット部の温度を１１０℃に代えて１４０℃とした以外は同条件でエポキシ樹脂溶液の濃縮を実施した。その場合も、溝付きワイパーＡでは、溝の充満が確認できなかった。この１４０℃での濃縮の結果、残留溶剤が３．８質量％となることが確認できた。即ち、溝付きワイパーＡでジャケット温度を１４０℃にした場合に近い状態での濃縮が溝付ワイパーＣを用いて列数を増やすと１１０℃程度の温度で実施可能になることが確認できた。
結果を、図１９Ａ、図１９Ｂに示す。

（検証例４）
薄膜蒸発装置として検証例３と同様のものを用い、装置本体の内周面（蒸発部）に水を供給して伝熱係数の評価を実施した。
尚、該薄膜蒸発装置の伝熱面積は、０．４ｍ²であった。
まず、溝付ワイパーは、４列配置し、回転数を２５０ｒｐｍとした。
ジャケット部の温度を１５０℃に保ちつつ装置本体の内部を大気圧に保って水を蒸発させた。
水の供給量を約４０ｋｇ／ｈとし、伝熱係数を確認した。
溝付ワイパーＡ（溝巾（Ｌｃ）１２ｍｍ）を用いた場合、溝が水で充満されることは無かった。
一方で、溝付ワイパーＣ（溝巾（Ｌｃ）３ｍｍ）を用いた場合は、溝が水で充満されていた。
検証の結果、図２０に示すように、溝付ワイパーＣを用いた場合は、溝付ワイパーＡを用いた場合に比べて約１９％伝熱効率が向上することが分かった。また、溝付ワイパーＣ（溝巾（Ｌｃ）３ｍｍ）を８列とした場合、更に伝熱効率が向上し、溝付ワイパーＡを用いた場合に比べて約３０％伝熱効率が向上することが分かった。尚、溝付ワイパーＣ（溝巾（Ｌｃ）３ｍｍ）を８列配置した場合も溝が水で充満されることが確認された。
上記より、溝幅の変更によって伝熱効率の向上が期待されることが分かった。

上記の検証１で示した通り、算出工程では、濃縮する被処理液の供給量や粘度と、用いる溝付ワイパーの形状とに基づいて充填率を予め算出することができる。しかも、図１６、図１７に示す通り、それらをファクターとする関数を用いると実測値に近い予測値を算出することができる。従って、算出工程を実施することで濃縮工程で望ましい結果がより確実に得られることになる。また、上記の検証２、検証３で示した通り、本実施形態の液体濃縮方法では効率良く被処理液の濃縮が行われることがわかる。

本実施形態の薄膜蒸発装置は、例えば、ポリマーから、当該ポリマーを構成する構成単位を分離するために用いられる。構成単位は、モノマー、又は、該モノマーが多量体化した（例えば１００以下の重合度の）オリゴマーとして分離することができる。該ポリマーの具体例としては、シリコーンオイル（ポリジメチルシロキサン）、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂、ポリウレタン樹脂などが挙げられる。

本実施形態の薄膜蒸発装置によるポリマーの構成単位の分離は、ポリマーの重合プロセスや解重合プロセスにおいて実施され得る。ポリマーの重合プロセスにおける薄膜蒸発装置の使用例を挙げると、本実施形態の薄膜蒸発装置は、例えば、重合されたシリコーンオイルからオリゴマーやモノマーを分離してシリコーンオイルを濃縮（高純度化）するために用いられる。

ポリマーの重合プロセスにおける薄膜蒸発装置の更なる使用例を挙げると、本実施形態の薄膜蒸発装置は、例えば、ポリオールとポリイソシアネートとによりウレタンプレポリマーを作製し、該ウレタンプレポリマーをポリオール又はポリイソシアネートで架橋してポリウレタン樹脂を得るプロセスにおいてウレタンプレポリマーからポリオールやポリイソシアネートを分離・回収するために利用され得る。

解重合プロセスにおける薄膜蒸発装置の使用例を挙げると、本実施形態の薄膜蒸発装置は、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂をエチレングリコールの存在下で解重合してビス－２－ヒドロキシエチルテレフタレートを得る解重合プロセスでエチレングリコールの分離・回収やビス－２－ヒドロキシエチルテレフタレートの分離・回収に用いられ得る。

解重合プロセスにおける薄膜蒸発装置の更なる使用例を挙げると、本実施形態の薄膜蒸発装置は、例えば、ポリメタクリル酸メチル樹脂の熱分解によりメタクリル酸メチルモノマーを回収するのに用いられ得る。

本実施形態の薄膜蒸発装置は、上記のようなプロセス以外に、例えば、第１の炭化水素系化合物と、該第１の炭化水素系化合物よりも分子量の低い（沸点の低い）第２の炭化水素系化合物とを含む複数の炭化水素系化合物の混合物から、第１の炭化水素系化合物や第２の炭化水素系化合物を分離するために用いられる。

上記のような使用方法の具体例を挙げると、本実施形態の薄膜蒸発装置は、ポリマーと有機溶剤とを含むポリマー溶液からの有機溶剤の分離・回収などが挙げられる。該ポリマー溶液としては、例えば、エポキシ樹脂溶液などが挙げられる。前記有機溶剤としては、例えば、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）などが挙げられる。エポキシ樹脂溶液からの有機溶剤の分離では、例えば、有機溶剤の含有量が１０００ｐｐｍ以下（数百ｐｐｍ）に低減された純度に優れたエポキシ樹脂を得ることができる。

上記のような使用方法の更なる具体例を挙げると、本実施形態の薄膜蒸発装置は、潤滑油、廃油、重油からの再生油を得るためにＮ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）を用いて溶剤抽出する際に、得られた再生油からＮＭＰを分離するためなどに利用され得る。

上記のように本実施形態の薄膜蒸発装置は、種々の用途において利用可能であり、しかも、優れた攪拌効果を示すことで、分離性能の向上や伝熱係数を高めることが可能である。そのため、本実施形態の薄膜蒸発装置は、装置サイズをコンパクトなものにすることも容易となる。また、本実施形態の薄膜蒸発装置は、ユーティリティ設備から供給される熱量を少なくすることが可能で、消費エネルギーを低減することが可能であり、二酸化炭素の排出量削減にも貢献できる。また、優れた分離性と優れた伝熱効率とが発揮される本実施形態の薄膜蒸発装置や濃縮方法では、濃縮液や濃縮液を利用して作製される二次製品からの揮発性有機成分（ＶＯＣ）の発生を抑制できる点において環境負荷軽減が図られるばかりでなく、伝熱効率を向上させて省エネルギー化することが可能になる点でも環境負荷軽減が可能となる。

本実施形態の液体濃縮方法やその具体的な用途については、上記例示のものに限定されず、従来公知の事項を適宜採用することができる。本実施形態での液体濃縮方法や薄膜蒸発装置についての上記例示はあくまでも限定的なものであり、本発明は上記例示に適宜変更を加え得る。即ち、本発明は上記例示に何等限定されるものではない。

上記の通り本明細書には以下の開示を含む。

（１）
薄膜蒸発装置で被処理液を濃縮する液体濃縮方法であって、
前記薄膜蒸発装置は、縦型円筒状の内周面を有する装置本体を有し、
該装置本体では前記内周面が前記被処理液の濃縮に用いられる蒸発部となっており、
前記薄膜蒸発装置には、前記内周面に沿って周回して前記被処理液の液膜を該内周面上に形成するための溝付ワイパーが更に備えられ、
該溝付ワイパーが、前記内周面に対向する面より凹入し、且つ、前記周回における前方側と後方側とのそれぞれに開口した複数の溝を有し、
前記複数の溝は、前記溝付ワイパーの前記周回に際して前方側の前記開口を入口とし、後方側の前記開口を出口として前記被処理液が通り抜けられるように設けられており、
前記複数の溝の内の少なくとも一つが前記被処理液で充満された状態で前記溝付ワイパーを周回させて前記被処理液を濃縮する液体濃縮方法。

（２）
前記薄膜蒸発装置で前記被処理液を濃縮する濃縮工程を実施し、
前記複数の溝の内の少なくとも一つが前記被処理液で充満される前記溝付ワイパーの運転条件を算出する算出工程を更に実施し、
前記算出工程では、前記濃縮工程で用いる前記溝付ワイパーについて、下記（Ａ）～（Ｄ）の何れか１つ以上が決定される（１）記載の液体濃縮方法。
（Ａ）前記薄膜蒸発装置で用いる前記溝付ワイパーの数
（Ｂ）前記薄膜蒸発装置で用いる前記溝付ワイパーの形状
（Ｃ）前記装置本体での前記溝付ワイパーの配置
（Ｄ）前記溝付ワイパーの周回速度

（３）
前記溝付ワイパーの前記溝は、前記入口での上下方向における長さ（Ｌ２）が、０．５ｍｍ以上９．５ｍｍ以下である（１）又は（２）記載の液体濃縮方法。

（４）
前記複数の溝には、
前記入口の上端部から前記出口の上端部へと至る上壁面と、前記入口の下端部から前記出口の下端部へと至る下壁面とを備え、且つ、前記溝付ワイパーの周回方向と対向する方向から前記入口を見た時に前記上壁面に遮られて前記出口が見通せない形状を有する溝が含まれており、
該溝において前記出口を見通せないように遮っている部位での前記上壁面の水平面に対する俯角は、１０度以上６０度以下である（１）乃至（３）のいずれか１つに記載の液体濃縮方法。

（５）
前記複数の溝には、
前記入口の上端部から前記出口の上端部へと至る上壁面と、前記入口の下端部から前記出口の下端部へと至る下壁面とを備え、且つ、前記溝付ワイパーの周回方向と対向する方向から前記入口を見た時に前記下壁面に遮られて前記出口が見通せない形状を有する溝が含まれており、
該溝において前記出口を見通せないように遮っている部位での前記下壁面の水平面に対する仰角は、１０度以上６０度以下である（１）乃至（３）のいずれか１つに記載の液体濃縮方法。

（６）
被処理液の濃縮に用いられる薄膜蒸発装置であって、
縦型円筒状の内周面を有する装置本体を有し、該装置本体では前記内周面が前記被処理液の濃縮に用いられる蒸発部となっており、
前記内周面に沿って周回して前記被処理液の液膜を該内周面上に形成するための溝付ワイパーが更に備えられ、
該溝付ワイパーが、前記内周面に対向する面より凹入し、且つ、前記周回における前方側と後方側とのそれぞれに開口した複数の溝を有し、
前記複数の溝は、前記溝付ワイパーの上下方向に間隔を設けて配置され、前記溝付ワイパーの前記周回に際して前方側の前記開口を入口とし、後方側の前記開口を出口として前記被処理液が通り抜けられるように設けられており、
前記複数の溝には、
前記入口の上端部から前記出口の上端部へと至る上壁面と、前記入口の下端部から前記出口の下端部へと至る下壁面とを備え、且つ、前記溝付ワイパーの周回方向と対向する方向から前記入口を見た時に前記上壁面と前記下壁面との何れかに遮られて前記出口が見通せない形状を有する溝が含まれており、
前記複数の溝のそれぞれについて前記入口の上下方向における長さ（Ｌ２）を求め、該長さ（Ｌ２）の合計値（Ｌ２_total）を求めて前記溝付ワイパーの上下方向における長さ（Ｌ０）との比（Ｌ２_total／Ｌ０）を求めた際に下記式（１）及び下記式（２）を満たす薄膜蒸発装置。
０．４ ≦ （Ｌ２_total ／ Ｌ０） ・・・（１）
Ｌ２ ≦ ３０ｍｍ ・・・（２）

（７）
前記複数の溝には、
前記入口から前記出口に至る間に前記入口よりも狭くなる箇所が設けられた溝が含まれている（６）記載の薄膜蒸発装置。

（８）
前記溝付ワイパーが長さ方向と、該長さ方向に直交する厚さ方向とを有し、
前記複数の溝のそれぞれは、前記長さ方向を垂直方向に向けて前記溝付ワイパーを配した時に前記入口が前記出口よりも上方に位置するように傾斜し、前記厚さ方向へ斜めに前記被処理液が通り抜けられるように設けられており、
前記溝付ワイパーは、前記長さ方向が垂直方向となるように配した時よりも前記入口と前記出口との高低差が少なくなるように傾けて配されている（６）又は（７）記載の薄膜蒸発装置。

（９）
前記溝付ワイパーが長さ方向と、該長さ方向に直交する厚さ方向とを有し、
前記複数の溝のそれぞれは、前記長さ方向を垂直方向に向けて前記溝付ワイパーを配した時に前記入口が前記出口よりも上方に位置するように傾斜し、前記厚さ方向へ斜めに前記被処理液が通り抜けられるように設けられており、
前記溝付ワイパーは、前記長さ方向が垂直方向となるように配した時よりも前記入口と前記出口との高低差が大きくなるように傾けて配されている（６）又は（７）記載の薄膜蒸発装置。

（１０）
前記複数の溝のそれぞれの前記入口の上下方向における長さ（Ｌ２）が、０．５ｍｍ以上９．５ｍｍ以下である（６）乃至（９）の何れか１つに記載の薄膜蒸発装置。

（１１）
前記上壁面が、前記入口から前記出口への見通しを遮る部位を有し、該部位での前記上壁面の水平面に対する俯角は、１０度以上６０度以下である（６）乃至（１０）の何れか１つに記載の薄膜蒸発装置。

（１２）
前記下壁面が、前記入口から前記出口への見通しを遮る部位を有し、該部位での前記下壁面の水平面に対する仰角は、１０度以上６０度以下である（６）乃至（１０）の何れか１つに記載の薄膜蒸発装置。

（１３）
前記複数の溝には、前記入口の長さ（Ｌ２）が長い広溝と、該広溝よりも前記入口の長さ（Ｌ２）の短い狭溝とが含まれている（６）乃至（１２）の何れか１つに記載の薄膜蒸発装置。

（１４）
前記広溝での前記入口の長さが５ｍｍ以上３０ｍｍ以下で、
前記狭溝での前記入口の長さが０．５ｍｍ以上９．５ｍｍ以下である（１３）記載の薄膜蒸発装置。

（１５）
前記広溝には、前記内周面から離れる方向での前記下壁面の端縁部と前記上壁面の端縁部とを結ぶ側壁面より前記内周面に向けて突出する突起が設けられている（１３）又は（１４）記載の薄膜蒸発装置。

上記の発明によれば薄膜蒸発装置を用いた液体濃縮方法において液膜に濃度バラツキが生じることを抑制することができる。

１：薄膜蒸発装置、２：供給装置、３：濃縮液回収装置、４：凝縮液回収装置、
１１：装置本体、１１ａ 内周面、１２：液膜形成機、
２１：被処理液貯留部、２２：被処理液搬送部、
３１：濃縮液貯留槽、
４１：凝縮器、４２：凝縮液貯留槽、
１００：分離設備、
１１１：円筒体、１１２：ジャケット部、１１３：底壁部、１１４：天壁部、
１２１：軸体、１２２：溝付ワイパー、１２３：支持材、
１２２１：溝部、１２２２：歯部、１２２３：突起、
Ｃ：溝、ＣＩ：入口、ＣＯ：出口、ＣＷ１：上壁面、ＣＷ２：下壁面、ＣＷ３：側壁面、
Ｄ：径方向、
Ｆ：被処理液、ＦＬ：フィレット、
Ｌ：長さ方向、
Ｒ：周回方向、
Ｔ：厚さ方向、
Ｗ：幅方向。

Claims (15)

1. 薄膜蒸発装置で被処理液を濃縮する液体濃縮方法であって、
   前記薄膜蒸発装置は、縦型円筒状の内周面を有する装置本体を有し、
   該装置本体では前記内周面が前記被処理液の濃縮に用いられる蒸発部となっており、
   前記薄膜蒸発装置には、前記内周面に沿って周回して前記被処理液の液膜を該内周面上に形成するための溝付ワイパーが更に備えられ、
   該溝付ワイパーが、前記内周面に対向する面より凹入し、且つ、前記周回における前方側と後方側とのそれぞれに開口した複数の溝を有し、
   前記複数の溝は、前記溝付ワイパーの前記周回に際して前方側の前記開口を入口とし、後方側の前記開口を出口として前記被処理液が通り抜けられるように設けられており、
   前記複数の溝の内の少なくとも一つが前記被処理液で充満された状態で前記溝付ワイパーを周回させて前記被処理液を濃縮する液体濃縮方法。
2. 前記薄膜蒸発装置で前記被処理液を濃縮する濃縮工程を実施し、
   前記複数の溝の内の少なくとも一つが前記被処理液で充満される前記溝付ワイパーの運転条件を算出する算出工程を更に実施し、
   前記算出工程では、前記濃縮工程で用いる前記溝付ワイパーについて、下記（Ａ）～（Ｄ）の何れか１つ以上が決定される請求項１記載の液体濃縮方法。
   （Ａ）前記薄膜蒸発装置で用いる前記溝付ワイパーの数
   （Ｂ）前記薄膜蒸発装置で用いる前記溝付ワイパーの形状
   （Ｃ）前記装置本体での前記溝付ワイパーの配置
   （Ｄ）前記溝付ワイパーの周回速度
3. 前記溝付ワイパーの前記溝は、前記入口での上下方向における長さ（Ｌ２）が、０．５ｍｍ以上９．５ｍｍ以下である請求項１又は２記載の液体濃縮方法。
4. 前記複数の溝には、
   前記入口の上端部から前記出口の上端部へと至る上壁面と、前記入口の下端部から前記出口の下端部へと至る下壁面とを備え、且つ、前記溝付ワイパーの周回方向と対向する方向から前記入口を見た時に前記上壁面に遮られて前記出口が見通せない形状を有する溝が含まれており、
   該溝において前記出口を見通せないように遮っている部位での前記上壁面の水平面に対する俯角は、１０度以上６０度以下である請求項１又は２記載の液体濃縮方法。
5. 前記複数の溝には、
   前記入口の上端部から前記出口の上端部へと至る上壁面と、前記入口の下端部から前記出口の下端部へと至る下壁面とを備え、且つ、前記溝付ワイパーの周回方向と対向する方向から前記入口を見た時に前記下壁面に遮られて前記出口が見通せない形状を有する溝が含まれており、
   該溝において前記出口を見通せないように遮っている部位での前記下壁面の水平面に対する仰角は、１０度以上６０度以下である請求項１又は２記載の液体濃縮方法。
6. 被処理液の濃縮に用いられる薄膜蒸発装置であって、
   縦型円筒状の内周面を有する装置本体を有し、該装置本体では前記内周面が前記被処理液の濃縮に用いられる蒸発部となっており、
   前記内周面に沿って周回して前記被処理液の液膜を該内周面上に形成するための溝付ワイパーが更に備えられ、
   該溝付ワイパーが、前記内周面に対向する面より凹入し、且つ、前記周回における前方側と後方側とのそれぞれに開口した複数の溝を有し、
   前記複数の溝は、前記溝付ワイパーの上下方向に間隔を設けて配置され、前記溝付ワイパーの前記周回に際して前方側の前記開口を入口とし、後方側の前記開口を出口として前記被処理液が通り抜けられるように設けられており、
   前記複数の溝には、
   前記入口の上端部から前記出口の上端部へと至る上壁面と、前記入口の下端部から前記出口の下端部へと至る下壁面とを備え、且つ、前記溝付ワイパーの周回方向と対向する方向から前記入口を見た時に前記上壁面と前記下壁面との何れかに遮られて前記出口が見通せない形状を有する溝が含まれており、
   前記複数の溝のそれぞれについて前記入口の上下方向における長さ（Ｌ２）を求め、該長さ（Ｌ２）の合計値（Ｌ２_total）を求めて前記溝付ワイパーの上下方向における長さ（Ｌ０）との比（Ｌ２_total／Ｌ０）を求めた際に下記式（１）及び下記式（２）を満たす薄膜蒸発装置。
   ０．４ ≦ （Ｌ２_total ／ Ｌ０） ・・・（１）
   Ｌ２ ≦ ３０ｍｍ ・・・（２）
7. 前記複数の溝には、
   前記入口から前記出口に至る間に前記入口よりも狭くなる箇所が設けられた溝が含まれている請求項６記載の薄膜蒸発装置。
8. 前記溝付ワイパーが長さ方向と、該長さ方向に直交する厚さ方向とを有し、
   前記複数の溝のそれぞれは、前記長さ方向を垂直方向に向けて前記溝付ワイパーを配した時に前記入口が前記出口よりも上方に位置するように傾斜し、前記厚さ方向へ斜めに前記被処理液が通り抜けられるように設けられており、
   前記溝付ワイパーは、前記長さ方向が垂直方向となるように配した時よりも前記入口と前記出口との高低差が少なくなるように傾けて配されている請求項６又は７記載の薄膜蒸発装置。
9. 前記溝付ワイパーが長さ方向と、該長さ方向に直交する厚さ方向とを有し、
   前記複数の溝のそれぞれは、前記長さ方向を垂直方向に向けて前記溝付ワイパーを配した時に前記入口が前記出口よりも上方に位置するように傾斜し、前記厚さ方向へ斜めに前記被処理液が通り抜けられるように設けられており、
   前記溝付ワイパーは、前記長さ方向が垂直方向となるように配した時よりも前記入口と前記出口との高低差が大きくなるように傾けて配されている請求項６又は７記載の薄膜蒸発装置。
10. 前記複数の溝のそれぞれの前記入口の上下方向における長さ（Ｌ２）が、０．５ｍｍ以上９．５ｍｍ以下である請求項６記載の薄膜蒸発装置。
11. 前記上壁面が、前記入口から前記出口への見通しを遮る部位を有し、該部位での前記上壁面の水平面に対する俯角は、１０度以上６０度以下である請求項６記載の薄膜蒸発装置。
12. 前記下壁面が、前記入口から前記出口への見通しを遮る部位を有し、該部位での前記下壁面の水平面に対する仰角は、１０度以上６０度以下である請求項６記載の薄膜蒸発装置。
13. 前記複数の溝には、前記入口の長さ（Ｌ２）が長い広溝と、該広溝よりも前記入口の長さ（Ｌ２）の短い狭溝とが含まれている請求項６記載の薄膜蒸発装置。
14. 前記広溝での前記入口の長さが５ｍｍ以上３０ｍｍ以下で、
    前記狭溝での前記入口の長さが０．５ｍｍ以上９．５ｍｍ以下である請求項１３記載の薄膜蒸発装置。
15. 前記広溝には、前記内周面から離れる方向での前記下壁面の端縁部と前記上壁面の端縁部とを結ぶ側壁面より前記内周面に向けて突出する突起が設けられている請求項１３又は１４記載の薄膜蒸発装置。