JPH07265601A - 濃縮装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、原液Ａを濃縮した濃縮液Ｂが連続
的に得られる濃縮装置１を提供することが主要な目的で
ある。 【構成】 原液Ａが供給される濃縮槽２と、上記濃縮槽
２の周壁面に形成されたジャケット３と、上記ジャケッ
ト３内部に送り込まれたボイラーからの熱蒸気Ｃの熱を
濃縮槽２内部の原液Ａに伝える濃縮槽２内壁面の伝熱面
４とから成る濃縮装置１に於いて、上記濃縮槽２内部に
重力方向に沿って螺旋状に成された螺旋回転羽根７が備
えられ、而も、上記濃縮槽２の下部には、原液供給口９
が形成され、上部には濃縮液導出口10が形成されている
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は濃縮装置に係わり、更に
詳しくは、原液を濃縮した濃縮液が連続的に得られる濃
縮装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知の通り、原液を濃縮して濃縮液を得
る濃縮装置が多々使用されている。その具体的な１例と
しては、原液Ａが供給される濃縮槽と、上記濃縮槽の周
壁面に形成されたジャケットと、上記ジャケット内部に
送り込まれたボイラーからの熱蒸気の熱を濃縮槽内部の
原液に伝える濃縮槽内壁面の伝熱面とから成る濃縮装置
がある。この濃縮装置によると、上記ボイラーから送ら
れた熱蒸気濃縮槽のジャケット内に入る。そして、上記
熱蒸気の熱が上記濃縮槽内壁面の伝熱面に伝わる。他
方、上記濃縮槽内部には一定量の原液が供給されてお
り、この原液が伝熱面に接触している。これにより、原
液は伝熱面からの熱が伝わり、所定量の水分が蒸発する
ことによって濃縮される。

【０００３】また、他の濃縮装置の例として、濃縮槽
と、上記濃縮槽内部に位置し、この濃縮槽内部に供給さ
れた一定量の原液に浸るように配設された発熱体、例え
ば電気ヒーターとから成る濃縮装置がある。この濃縮装
置によると、上記濃縮槽内部に一定量の原液が供給さ
れ、この一定量の原液が上記発熱体に接触する。そし
て、上記発熱体からの熱が原液に伝わり水分が蒸発して
濃縮されるものである。

【０００４】そして、上記２つの例の何れに於いても、
上記濃縮槽内部に供給された一定量の原液が濃縮される
と、その一定量の濃縮液は濃縮槽から取り出される。そ
して、上記濃縮槽には再び一定量の原液が供給され濃縮
されるものであった。

【０００５】即ち、上記従来の濃縮装置は、上記濃縮槽
内部に一定量の原液を供給する工程と、上記原液が濃縮
された濃縮液を濃縮槽から取り出す工程を交互に行って
濃縮液を得るバッチ式の濃縮装置であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術による
と、次の点に於いて幾つかの不具合を有する。即ち、上
記従来の濃縮装置はバッチ式であり、原液の供給と濃縮
液の取り出しを交互に行って濃縮液を得ていた。これに
より、上記原液の濃縮が完了するごとに入れ換え作業を
行う必要があり、単位時間当たりの処理能力を向上さ
せ、比較的大量に濃縮液を得ることが難しかった。

【０００７】従って、本発明の目的とする所は、上記原
液を濃縮した濃縮液が連続的に得られるようにし、これ
により、単位時間当たりの原液処理能力を向上させ、比
較的大量に濃縮液が得られる技術を提供するにある。

【０００８】

【課題を解決する為の課題】上記目的を解決する為に、
本発明は次の技術的手段を有する。即ち、実施例に対応
する添付図面中の符号を用いてこれを説明すると、本発
明は原液Ａが供給される濃縮槽２と、上記濃縮槽２の周
壁面に形成されたジャケット３と、上記ジャケット３内
部に送り込まれたボイラーからの熱蒸気Ｃの熱を濃縮槽
２内部の原液Ａに伝える濃縮槽２内壁面の伝熱面４とか
ら成る濃縮装置１に於いて、上記濃縮槽２内部に、重力
方向に沿って螺旋状に成され、その外周端面7aが上記伝
熱面４に対してクリアランスＳを有して対面していると
共に、その上面7bが平坦と成され、上記上面7bに上記原
液Ａを載せつつ、その回転による遠心力で上記原液Ａを
伝熱面４に薄膜状に押し付ける螺旋回転羽根７が備えら
れ、而も、上記濃縮槽２の下部には、原液連続供給手段
８からの原液Ａが連続的に供給される原液供給口９が形
成され、他方、上記濃縮槽２の上部には、上記螺旋回転
羽根７によって伝熱面４に押し付けられ、濃縮されつつ
上昇せしめられた濃縮液Ｂが濃縮槽２の外部へ連続的に
導出せしめられる濃縮液導出口10が形成されていること
を特徴とする濃縮装置である。

【０００９】また、他の特徴とする所は、上記濃縮槽２
の内部に備えられた螺旋回転羽根７は、上記濃縮槽２内
部に重力方向に沿って垂直に配設された回転軸11に対し
て固定用腕部12を介して取り付けられていることを特徴
とする。

【００１０】また、その他の特徴とする所は、上記濃縮
装置１は、一方の濃縮槽２の原液供給口９と、他方の濃
縮槽２の濃縮液導出口10とが連なる複数の濃縮槽２を備
える多連濃縮装置１であることを特徴とする。

【００１１】

【作用】上記構成によりその使い方を説明する。先ず上
記濃縮槽２のジャケット３内にボイラーからの熱蒸気Ｃ
を送り込む。他方、上記濃縮槽２内部の螺旋回転羽根７
を回転させつつ、上記原液連続供給手段８よって原液供
給口９から原液Ａを濃縮槽２内に供給する。上記原液Ａ
は、上記螺旋回転羽根７の回転により、螺旋回転羽根７
の回転方向と逆方向に、螺旋回転羽根７の上面7bに沿っ
て順次下から上へ上昇せしめられる。而も、上記螺旋回
転羽根７の回転によると遠心力によって、上記螺旋回転
羽根７の上面7bに於ける原液Ａは、濃縮槽２内壁面の伝
熱面４に薄膜状に押し付けられる状態で接触する。この
際、上記伝熱面４から原液Ａに熱が伝わり、原液Ａに含
まれる水分が蒸発し濃縮されてゆく。そして、上記原液
Ａは、上昇する間に所定の含水率の濃縮液Ｂとなり、上
記濃縮液導出口10から濃縮槽２外部へ導き出されるもの
である。つまり、上記濃縮装置１によると、連続的に供
給される原液Ａは、螺旋回転羽根７に載って上昇する間
に伝熱面４により濃縮され、この濃縮液Ｂが連続的に濃
縮槽２外へ導き出されるものである。

【００１２】

【実施例】次に、添付図面に従い本発明の実施例を詳述
する。図１から図５までは第１実施例を示し、図１は本
発明に於ける濃縮装置１と他の装置とを組み合わせた例
である。上記濃縮装置１は、後述するジャケット３に熱
蒸気Ｃを送り込むボイラー（図示せず）を備える。更
に、上記濃縮装置１には、濃縮槽２内部での原液Ａの濃
縮により蒸発した蒸気Ｄを凝縮処理するコンデンサー13
が蒸気用連通管21を介して連通されている。上記コンデ
ンサー13内部には、冷却水循環パイプが配設されていて
コンデンサー13に連通した冷却塔からの冷却水Ｅが循環
する。そして、上記コンデンサー13で凝縮された水は、
ポンプ14により外へ導かれる。また、この例での濃縮装
置１の濃縮槽２内部は真空に保たれ、その為の真空ポン
プ15が真空引管22を介して上記コンデンサー13に連通さ
れている。

【００１３】次に、上記濃縮装置１について着目する。
上記濃縮装置１は、原液Ａが供給される濃縮槽２を有す
る。この濃縮槽２の周壁面には、ジャケット３が形成さ
れていて、上記ボイラーからの熱蒸気Ｃが送り込まれる
熱蒸気循環空間16を有する。そして、上記濃縮槽２の内
壁面は、上記ジャケット３内を循環する熱蒸気Ｃの熱を
受けて、この熱を原液Ａに伝える伝熱面４と成してい
る。

【００１４】より詳しくは、上記ジャケット３の上部に
は、上記ボイラーからの熱蒸気Ｃがジャケット３内の入
る熱蒸気導入口17が形成されている。他方、下部には、
上記ジャケット３内で伝熱面に熱を与えた熱蒸気Ｃがジ
ャケット３外に排出される熱蒸気排出口18が形成されて
いる。上記熱蒸気排出口18は、蒸気凝縮機に連通してい
る。

【００１５】以上は、従来の技術と略同様の部分であ
り、以下本発明の特徴とする部分を述べる。即ち、上記
濃縮槽２内部には、螺旋回転羽根７が配設されている。
上記螺旋回転羽根７は、濃縮槽２内部に重力方向に沿っ
て垂直に配設された回転軸11に対して固定用腕部12を介
して取り付けられている。上記回転軸11は、上部で電気
モータ19に連設されている。

【００１６】上記螺旋回転羽根７は、重力方向に沿って
螺旋状に成されている。つまり、上記回転軸11の周りに
螺旋状に取り付けられている。そして、上記螺旋回転羽
根７の外周端面7aは、上記伝熱面４に対してクリアラン
スＳを有して対面している。また、上面7bは、平坦に形
成されている。上記クリアランスＳは、例えば5mm 以下
であり、上記原液ＡがクリアランスＳの隙間からこぼれ
ず、而も、上記螺旋回転羽根７が良好に回転する値を有
する。

【００１７】更に、上記濃縮槽２の下部には、濃縮槽２
内に原液Ａが連続的に供給される原液供給口９が形成さ
れている。上記原液供給口９には、上記濃縮槽２内に原
液Ａを連続的に供給する為の原液連続供給手段８が連設
されている。他方、上記濃縮槽２の上部には、上記螺旋
回転羽根７によって上昇せしめられ、濃縮された濃縮液
Ｂが濃縮槽２の外部へ連続的に導き出される。濃縮液導
出口10が形成されている。上記濃縮液導出口10は、上記
濃縮液Ｂを蓄える収容槽（図示せず）に導管24を介して
連通されている。

【００１８】次に、上記濃縮装置１の動作に着目して説
明する。即ち、上記濃縮槽２のジャケット３内にはボイ
ラーからの熱蒸気Ｃが送り込まれる。これにより、上記
ジャケット３内を熱蒸気Ｃが循環し、上記熱蒸気Ｃの熱
が濃縮槽２内壁面の伝熱面４に伝わる。他方、上記濃縮
槽２内部には、原液Ａが連続的に供給される。そして、
上記濃縮槽２内部に供給された原液Ａは、回転する螺旋
回転羽根７上に載って上昇せしめられる。

【００１９】具体的には、上記原液Ａは、上記螺旋回転
羽根７の回転により、螺旋回転羽根７の回転方向Ｒと逆
方向に、螺旋回転羽根７の上面7bに沿って順次下から上
へ上昇せしめられる。而も、上記螺旋回転羽根７の回転
による遠心力によって、上記螺旋回転羽根７の上面7bに
於ける原液Ａは、濃縮槽２内壁面の伝熱面7bに薄膜状に
押し付けられる状態で接触する。この際、上記伝熱面４
から原液Ａに熱が伝わり、原液Ａに含まれる水分が蒸発
し濃縮されてゆく。この際、上記原液Ａから出た蒸気Ｄ
は、コンデンサー13に連設する蒸気排出口20からコンデ
ンサー13に向かって排出される。また上記伝熱面４に熱
を伝えた熱蒸気Ｃは、上記熱蒸気排出口18から蒸気凝縮
機に向かって排出される。

【００２０】そして、上記原液Ａは、上記螺旋回転羽根
７に沿って上昇する間に所定含水率の濃縮液Ｂとなる。

【００２１】そして、上記螺旋回転羽根７により上昇せ
しめられた濃縮液Ｂは、上記濃縮液導出口10から濃縮槽
２外へ導き出される。尚、上記濃縮液Ｂを濃縮液導出口
10から導き出す為の手段としては、上記濃縮液導出口10
を上記螺旋回転羽根７の上端部に対向するように開け、
遠心力による濃縮液Ｂの外方向への流れで回収しても良
く、また、外部に濃縮液Ｂを回収するポンプを付設して
も良い。

【００２２】以上から、上記濃縮装置１は、連続的に供
給される原液Ａを螺旋回転羽根７上で上昇せしめながら
濃縮しつつ、螺旋回転羽根７の上部に達した濃縮液Ｂを
連接的に濃縮槽２外へ導き出している。尚、上記実施例
中では便宜上原液ＡがクリアランスＳからこぼれないと
したが、詳細には上記原液Ａは始め粘性が小さく、上記
螺旋回転羽根７に載ったすぐはクリアランスＳからこぼ
れるものの、上昇するに従いしだいに濃度が濃くなり粘
性がでてきてクリアランスＳからはこぼれないようにな
るものである。

【００２３】次に、図６を参照して第１実施例の使用例
の第１変形例を説明する。この例では、上記第１実施例
と略同様の部分は省略し、異なる部分のみを説明し、以
下の例でも略同様のものとする。即ち、この例では、上
記濃縮槽２内を常圧にして使用するものである。この例
での濃縮装置１に於いては、例えば上記濃縮槽２内部の
圧力を変化させた場合、この濃縮槽２内の圧力と伝熱面
４の温度により濃縮液Ｂの含水率が決まるものである。
そして、上記濃縮液Ｂは、所定の圧力条件下で決まる飽
和状態の含水率になった場合、水分蒸発が止まる。これ
により、上記原液連続供給手段８からの原液Ａ供給量が
変化しても最初に設定した含水率の濃縮液Ｂが得られる
ものである。

【００２４】次に、図７を参照して第１実施例の使用例
の第２変形例を説明する。即ち、この例では、複数の濃
縮槽２を連設した多連の濃縮装置１である。上記複数の
濃縮槽２のうち、隣り合う一方の濃縮槽２の濃縮液導出
口10は、他方の濃縮槽２の原液供給口９に連設してい
る。即ち、上記原液連続供給手段８から供給された原液
Ａは、複数の濃縮槽２内を通って、最後の濃縮槽２から
濃縮液Ｂとして導き出されるものであり、各濃縮槽２間
は、上記濃縮液導出口10と原液供給口９とを連通させる
搬送管25で結ばれている。そして、この例では、上記複
数の濃縮槽２の各々は、内部が真空に近い状態で使用さ
れる。即ち、上記複数の濃縮槽２の各々には、連通管26
が連設されていて、この各々の連通管26が上記コンデン
サー13に連設する通管23に連設されている。そして、上
記コンデンサー13には、真空ポンプ15に連接する真空引
管22が連設されていて、以って上記複数の濃縮槽２の各
々は、内部が真空に近い状態で使用されるものである。

【００２５】次に、図８を参照して第１実施例の使用例
の第３変形例を説明すると、この例は、上記第１実施例
の第２変形例で示した多連の濃縮装置１に於いて、上記
複数の濃縮槽２の各々の内部を常圧にした例である。
尚、上記濃縮装置１に於いて、多連の濃縮装置１を示し
たが、この他に多重効用缶式の濃縮装置１も考えられる
ものである。

【００２６】以上のように、上記濃縮装置１によると、
連続的に供給された原液Ａが螺旋回転羽根７によって上
昇されつつ、濃縮され、この濃縮された濃縮液Ｂが連続
的に得られるものである。

【００２７】

【効果】以上詳述した如く、本発明は請求項１記載によ
ると、上記濃縮槽内に連続的に供給された原液は上記螺
旋回転羽根に沿って上昇せしめられ、而も、上記螺旋回
転羽根の回転による遠心力で伝熱面に薄膜状に押し付け
られる状態で接触する。このとき、上記伝熱面から原液
に熱が伝わり、原液に含まれる水分が蒸発し、濃縮され
てゆく。そして、上記原液は上昇する間に所定含水率の
濃縮液となり、濃縮槽外へ導き出される。即ち、上記濃
縮装置によると、連続的に濃縮液を得ることができる。
これにより、単位時間当たりの原液処理能力を向上させ
易く、比較的大量に濃縮液を得ることができる。また、
従来の如く、原液及び濃縮液を交互に入れ換える為の設
備が不要となり、濃縮装置と他の装置とを含む全体構成
をシンプルにし易い。

【００２８】また、請求項２記載によると、上記螺旋回
転羽根は、上記回転軸に対して固定用腕部を介して取り
付けたことにより、回転のふらつきを防止し、安定した
回転が得られ易い。

【００２９】更に、請求項３記載によると、多連にした
ことにより、濃縮されにくい原液や時間をかけて濃縮す
る原液、或いは比較的含水率の低い濃縮液を得たい原液
等を良好に濃縮することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す濃縮装置と他の装置
とを組み合わせた全体構成図である。

【図２】本発明の第１実施例を示す濃縮装置の縦断面を
含む斜視図である。

【図３】本発明の第１実施例を示す濃縮装置の使用状態
を示した図である。

【図４】本発明の第１実施例を示す濃縮装置内の原液が
濃縮されている状況を示した図ある。

【図５】本発明の第１実施例を示す濃縮装置の図４の部
分拡大図である。

【図６】本発明の第１実施例を示す濃縮装置の使用例の
第１変形例を示した全体構成図である。

【図７】本発明の第１実施例を示す濃縮装置の使用例の
第２変形例を示した全体構成図である。

【図８】本発明の第１実施例を示す濃縮装置の使用例の
第３変形例を示した全体構成図である。

【符号の説明】

１ 濃縮装置 ２ 濃縮槽 ３ ジャケット ４ 伝熱面 ５ ボイラー ７ 螺旋回転羽根 7a 螺旋回転羽根の外周端面 7b 螺旋回転羽根の上面 ８ 原液連続供給手段 ９ 原液供給口 10 濃縮液導出口 11 回転軸 12 固定用腕部 Ａ 原液 Ｂ 濃縮液 Ｃ 熱蒸気 Ｓ クリアランス

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原液Ａが供給される濃縮槽２と、上記濃
   縮槽２の周壁面に形成されたジャケット３と、上記ジャ
   ケット３内部に送り込まれたボイラーからの熱蒸気Ｃの
   熱を濃縮槽２内部の原液Ａに伝える濃縮槽２内壁面の伝
   熱面４とから成る濃縮装置１に於いて、上記濃縮槽２内
   部に、重力方向に沿って螺旋状に成され、その外周端面
   7aが上記伝熱面４に対してクリアランスＳを有して対面
   していると共に、その上面7bが平坦と成され、上記上面
   7bに上記原液Ａを載せつつ、その回転による遠心力で上
   記原液Ａを伝熱面４に薄膜状に押し付ける螺旋回転羽根
   ７が備えられ、而も、上記濃縮槽２の下部には、原液連
   続供給手段８からの原液Ａが連続的に供給される原液供
   給口９が形成され、他方、上記濃縮槽２の上部には、上
   記螺旋回転羽根７によって伝熱面４に押し付けられ、濃
   縮されつつ上昇せしめられた濃縮液Ｂが濃縮槽２の外部
   へ連続的に導出せしめられる濃縮液導出口10が形成され
   ていることを特徴とする濃縮装置。
2. 【請求項２】 上記濃縮槽２の内部に備えられた螺旋回
   転羽根７は、上記濃縮槽２内部に重力方向に沿って垂直
   に配設された回転軸11に対して固定用腕部12を介して取
   り付けられていることを特徴とする請求項１記載の濃縮
   装置。
3. 【請求項３】 上記濃縮装置１は、一方の濃縮槽２の原
   液供給口９と、他方の濃縮槽２の濃縮液導出口10とが、
   連なる複数の濃縮槽２を備える多連濃縮装置１であるこ
   とを特徴とする請求項２記載の濃縮装置。