JPH0141445Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、主として製薬業等で使用される高純
度蒸溜水を得るのに好適な比較的小型の蒸溜水製
造装置に関する。

（従来の技術） 一般的な比較的小型の蒸溜水製造装置では、１
本の熱交換器を使用して加熱蒸気から１回の熱交
換によつて供給水を加熱し、供給水から水蒸気を
得る構成が採用されている。しかしその構成で
は、発生した水蒸気を冷却水等を用いて単に冷却
し、蒸溜水を得る構成となつており、発生した水
蒸気が有する熱量を有効に利用することができな
い。従つてその構成では熱効率が悪く、蒸溜水の
製造コストを上げる結果を招いている。

一方大型の蒸溜水製造装置では、熱交換器を複
数本設け、そのうちの幾つかに発生した水蒸気を
加熱媒体として利用する構成が採用されている。
その構成によれば、発生した水蒸気の有する熱を
有効に利用できる反面、大きなスペースが必要と
なるばかりでなく、熱交換器を多数用いる必要が
あることから装置が高価なものになつてしまう。

（考案が解決しようとする問題点） 上記小型の蒸溜水製造装置では、設置スペース
が小さい反面、熱効率が悪いことから蒸溜水の製
造コストが上がるという問題点を有している。一
方上記大型の蒸溜水製造装置では、熱効率が良い
反面、大きな設置スペースが必要となり、又装置
が高価になるという問題点を有している。

本考案は上記問題点を解消し、装置が安価でか
つ小さな設置スペースでよく、しかも熱効率が良
くて蒸溜水の製造を低コストでおこなうことがで
きる蒸溜水製造装置を提供しようとするものであ
る。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、下端に被加熱媒体としての供給水が
導入される第１供給水室を設け、第１供給水室の
上方に加熱蒸気を加熱媒体とする第１熱交換器本
体を設け、第１熱交換器本体の上方に第１蒸気室
を設け、第１蒸気室の上方に隔壁を隔てて第２供
給水室を設け、第２供給水室の上方に第２熱交換
器本体を設け、第２熱交換器本体の上方に第２蒸
気室を設けるとともに、第１蒸気室と第２熱交換
器本体とを連通することにより、第１蒸気室で発
生した蒸気を第２熱交換器本体の加熱媒体として
使用するようにしたことを特徴とする蒸溜水製造
装置である。

（実施例） 第１図において、上流側が図示しない加圧ポン
プに連結された配管１１は途中に電磁弁１２、フ
ローメータ１３及び逆止弁１４を有し、配管１１
の先端はプレヒーター１５の被加熱媒体入口に連
結されている。プレヒーター１５の被加熱媒体出
口は途中に流量調整弁１６を有する配管１７を介
して熱交換器２０の下端に設けられた第１供給水
室２１に連通している。

熱交換器２０は上下に延在する長尺の部材であ
り、上方に開いた椀状の第１供給水室２１の上端
には第１熱交換器本体２２の下端が固定されてい
る。第１熱交換器本体２２には円筒形のケース内
に多数本の伝熱管２３が上下方向に配置されてお
り、上端部側面に加熱媒体入口２４を有してい
る。加熱媒体入口２４には途中に電磁弁２５を有
する配管２６が連結されており、配管２６を通し
て加熱蒸気が加熱媒体として第１熱交換器本体２
２に供給されるようになつている。第１熱交換器
本体２２の下端部側面には途中にスチームトラツ
プ２７を有する配管２８が連結されており、配管
２８の他端はプレヒーター１５の加熱媒体入口に
連結されている。プレヒーター１５の下端部側面
には加熱媒体排出用のドレン管２９が連結されて
いる。

第１熱交換器本体２２の上端には同心に筒状部
材３０が固定されており、筒状部材３０内には下
部に第１蒸気室３１が又半径方向に延在する隔壁
３２を介して上端部に第２供給水室３３が形成さ
れている。伝熱管２３の上端は第１蒸気室３１の
下端に開口しており、又第１蒸気室３１の上部側
面に連結された配管３４は気液分離器３５の下端
部に設けられた入口に開口している。気液分離器
３５の端に設けられた液出口は下方に配置された
レベルタンク３６に配管３７を介して連通してい
る。レベルタンク３６の下端は、配管３８を介し
て流量調整弁１６と第１供給水室２１間の配管１
７に連通している。又レベルタンク３６は、伝熱
管２３の上端のレベルがレベルタンク３６の上下
方向中間部に位置するように配置されている。レ
ベルタンク３６はレベルスイツチ３９を有し、レ
ベルスイツチ３９は電磁弁１２に電気的に接続さ
れている。レベルスイツチ３９はレベルタンク３
６内に溜つた液が伝熱管２３の上端のレベルより
も上昇すれば電磁弁１２を閉じる方向に作動する
ようになつている。

筒状部材３０の上端には第１熱交換器本体２２
と同一形状の第２熱交換器本体４０が固定されて
いる。第２熱交換器本体４０も同様に円筒形のケ
ース内に多数本の伝熱管４１が上下方向に配置さ
れており、上端部側面の加熱媒体入口４２は配管
４３を介して気液分離器３５の上端部に設けられ
た蒸気出口に連結されている。第２熱交換器本体
４０の上端には下開き椀状の第２蒸気室４４が固
定されており、第２蒸気室４４の上端は気液分離
器４５の入口に接続されている。気液分離器４５
の下端に設けられた液出口は下方に配置されたレ
ベルタンク４６に配管４７を介して連通してい
る。レベルタンク４６の下端は配管４８を介して
第２供給水室３３の入口に連通しており、又レベ
ルタンク４６は伝熱管４１の上端のレベルがレベ
ルタンク４６の上下方向中間部に位置するように
配置されている。レベルタンク４６はレベルスイ
ツチ４９を有し、レベルスイツチ４９は電磁弁５
０に電気的に接続されている。レベルスイツチ４
９はレベルタンク４６内に溜つた液が伝熱管４１
の上端のレベルよりも上昇すれば電磁弁５０を開
く方向に作動するようになつている。なお配管４
７と配管４８とを直接に連通するバイパス５１が
設けられており、更に配管４８には第１供給水室
２１に連通する配管５２が連結されている。配管
５２は途中に流量調整のためのオリフイス５３を
有している。又伝熱管４１の下端が開口する第２
供給水室３３の下端部側面には途中に逆止弁５４
及び上記電磁弁５０を有する配管５５が連結され
ている。

気液分離器４５の蒸気出口は配管６０を介して
冷却装置６１の上端入口に連通している。冷却装
置６１内には螺旋状の冷却管６２が配置され、冷
却管６２内には下端から上端へと冷却水が流連す
るようになつている。冷却装置６１の下端には蒸
溜水を取出すための配管６３が接続されており、
配管６３の下端側は図示しない医薬品等の製造設
備に接続されている。冷却装置６１の下端には更
に配管６４が接続されており、配管６４は途中に
オリフイス６５を有するとともに、その上流端が
第２熱交換器本体４０の下端部側面に開口してい
る。

次に作動を説明する。加熱媒体として加熱蒸気
は配管２６から第１熱交換器本体２２内に供給さ
れ、配管２８を経てプレヒーター１５に至りドレ
ン管２９から外部に排出される。一方配管１１か
らは図示しない加圧ポンプによつて脱イオン水が
供給水として供給される。脱イオン水はプレヒー
ター１５で加熱蒸気によつて予備的に加熱された
後、第１供給水室２１に導入される。第１供給水
室２１から伝熱管２３内を通過するに従つて脱イ
オン水は加熱蒸気によつて更に加熱され、伝熱管
２３の上端部で蒸気となつて第１蒸気室３１内に
入る。第１蒸気室３１内に設けられたフインによ
つてある程度水滴が除去された水蒸気は配管３４
から気液分離器３５に導入され、気液分離器３５
内で液滴が除去された後加熱媒体入口４２から第
２熱交換器本体４０へ加熱媒体として導入され
る。

気液分離器３５で分離された液分はレベルタン
ク３６に導入される。レベルタンク３６では配管
３８を通じて、第１熱交換器本体２２内の脱イオ
ン水のレベルに対応するレベルに脱イオン水が溜
つている。第１熱交換器本体２２内の脱イオン水
のレベルが伝熱管２３の上端よりも上になると、
レベルスイツチ３９が作用して電磁弁１２を閉
じ、脱イオン水の供給を自動的に停止する。これ
によつて第１熱交換器本体２２内の脱イオン水の
レベルが高くなり過ぎないように制御される。

一方第１供給水室２１に導入された脱イオン水
の一部は配管５２を通じて第２供給水室３３にも
供給される。通常電磁弁５０は閉じており、第２
供給水室３３内に供給された脱イオン水は伝熱管
４１内を上昇する間に加熱媒体として導入された
水蒸気によつて加熱され、伝熱管４１の上端部で
蒸気となつて第２蒸気室４４内に入る。第２蒸気
室４４内に設けられたフインによつてある程度水
滴が除去された水蒸気は、気液分離器４５に導入
されて液滴が除去された後、冷却装置６１に導入
される。

気液分離器４５で分離された液分はレベルタン
ク４６に導入される。レベルタンク４６では配管
４８を通じて、第２熱交換器本体４０内の脱イオ
ン水のレベルに対応するレベルに脱イオン水が溜
つている。第２熱交換器本体４０内の脱イオン水
のレベルが伝熱管４１の上端よりも上になると、
レベルスイツチ４９が作用して電磁弁５０を開
き、配管５５を通じて第２供給水室３３内の脱イ
オン水を自動的に排出する。これによつて第２熱
交換器本体４０内においても、脱イオン水のレベ
ルが高くなり過ぎないように制御される。

冷却装置６１内に導入された水蒸気は冷却管６
２によつて冷却され、凝縮して蒸溜水となつて冷
却装置６１の下端部に溜る。得られた蒸溜水は配
管６３から図示しない医薬品等の製造設備に供給
される。又第２熱交換器本体４０内で熱を奪われ
た水蒸気も凝縮して蒸溜水となり、配管６４及び
配管６３を介して同様に医薬品等の製造設備に供
給される。

（考案の効果） 下端に被加熱媒体としての供給水が導入される
第１供給水室２１を設け、第１供給水室２１の上
方に加熱蒸気を加熱媒体とする第１熱交換器本体
２２を設け、第１熱交換器本体２２の上方に第１
蒸気室３１を設け、第１蒸気室３１の上方に隔壁
３２を隔てて第２供給水室３３を設け、第２供給
水室３３の上方に第２熱交換器本体４０を設け、
第２熱交換器本体４０の上方に第２蒸気室４４を
設けるとともに、第１蒸気室３１と第２熱交換器
本体４０とを連通することにより、第１蒸気室３
１で発生した蒸気を第２熱交換器本体４０の加熱
媒体として使用するようにしたので； (a) 下部の第１熱交換器本体２２で生成した水蒸
気の熱を上部の第２熱交換器本体４０で利用す
ることができることから、熱効率が高くなつて
蒸溜水の製造コストの低減を図ることができ
る。しかも第１熱交換器本体２２の上方に第２
熱交換器本体４０を配置する構成をとつている
ため、従来の１本の熱交換器による蒸溜水製造
装置と概ね同様の設置スペースしか必要となら
ない。

(b) 第１蒸気室３１の上方に隔壁を隔てて第２供
給水室３３を設けたことから、実質的には２つ
の熱交換器を用いているにもかかわらず、構成
が簡素化し、装置の製造コストの低減を図るこ
とができる。

（別の実施例） (a) プレヒーター１５を省略してもよい。

(b) 気液分離器３５及び気液分離器４５を省略し
てもよい。ただしこの場合は、装置が簡略化す
る反面、得られた蒸溜水の純度が低下する。

(c) 熱交換器２０として３段以上の熱交換器本体
を上下に連結する構成を採用することができ
る。この場合には中間に位置する蒸気室及び供
給水室の構造が総て簡略化する利点がある。

(d) 熱交換器２０を２連或はそれ以上設けること
により、４重或はそれ以上の効用缶の構造を有
する蒸溜水製造装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による蒸溜水製造装置の縦断側
面レイアウト図である。２１……第１供給水室、
２２……第１熱交換器本体、３１……第１蒸気
室、３２……隔壁、３３……第２供給水室、４０
……第２熱交換器本体、４４……第２蒸気室。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 下端に被加熱媒体としての供給水が導入される
   第１供給水室を設け、第１供給水室の上方に加熱
   蒸気を加熱媒体とする第１熱交換器本体を設け、
   第１熱交換器本体の上方に第１蒸気室を設け、第
   １蒸気室の上方に隔壁を隔てて第２供給水室を設
   け、第２供給水室の上方に第２熱交換器本体を設
   け、第２熱交換器本体の上方に第２蒸気室を設け
   るとともに、第１蒸気室と第２熱交換器本体とを
   連通することにより、第１蒸気室で発生した蒸気
   を第２熱交換器本体の加熱媒体として使用するよ
   うにしたことを特徴とする蒸溜水製造装置。