JPH0624696Y2 - 石鹸原料の乾燥装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、石鹸を製造する場合において高水分の原料溶
液を高温蒸気と熱交換させて加熱し、その含有水分を水
蒸気の形にして濃縮乾燥を容易にする石鹸原料の乾燥装
置の改良に関する。

〔従来の技術〕

この種の石鹸原料の乾燥装置として従来では、熱交換室
での熱交換機能を高めるために、熱交換室内に、多数の
熱交換用チューブを配設していた。そして、この熱交換
室では、温度の異なる二つの流体のうちの、原料溶液を
前記チューブの内側へ通流させると共に前記流体のうち
の高温蒸気を前記チューブの外側へ通流させることによ
って両流体間で熱交換を行わせる、所謂表面式熱交換手
段が一般的に用いられている。

〔考案が解決しようとする課題〕

かかる熱交換室においては、同じチューブの内側を通流
する原料溶液であっても、チューブ内側の外層部を通っ
てチューブ内面に接しつつ通流する原料溶液と、チュー
ブ内側の中心部を通ってチューブ内面に接することなく
通流する原料溶液とを比較した場合、夫々の原料溶液と
チューブの外側を通流する蒸気との間での熱交換の行わ
れ易さにはおのずと差が生じる。即ち、チューブ内側の
外層部を通流する原料溶液には、前記蒸気からチューブ
へ伝わった熱が直接的に伝わるので、該蒸気との間で熱
交換が行われ易い一方、チューブ内側の中心部を通流す
る原料溶液には、前記蒸気からチューブに伝わった熱が
前記外層部の原料溶液に熱伝導した上でないと（換言す
れば、間接的にしか）伝わらないので、該蒸気との間で
熱交換が行われ難い傾向にある。この現象は、水や空気
などの流体に比べて粘性が高くて、中心側の層と外側の
層とが混ざり難い石鹸の原料溶液では特に顕著である。

このような問題を解決するには、例えば、 〔１〕熱交換用チューブの管径を極端に細くして、熱交
換面積を拡大する。

〔２〕熱交換用チューブの管長を充分に長くして、熱交
換時間を長くする。

上記〔１〕，〔２〕の方法が考えられるが、前者〔１〕
の場合には、装置の構造が複数となって製作加工の困難
さを招く欠点があるとともに、石鹸の原料溶液が通常の
水などに比べてかなり高い粘性を有することから、チュ
ーブ内での詰まり発生の原因となり易いという問題があ
り、また、後者〔２〕の場合には、チューブ内における
原料溶液のうち、チューブの中心部に近い位置の原料溶
液が所定の熱量を受けるまでの間に、チューブ内面に近
い位置の外層側の原料溶液が、かなりの高温にさらさ
れ、石鹸原料としての品質低下を招き易いという問題が
あった。

従って、従来の熱交換器においては、詰まりの生じ易く
ならない程度に熱交換用チューブの管径を小さくし、か
つ、原料溶液の変質を招かない程度に管路長さを長くす
るなどの手段によって対処せざるを得ず、全体として熱
交換効率の低い割に熱交換室の大型化を招き易いもので
あった。

本考案は、かかる問題点を解消すべく、熱交換室での原
料溶液の詰まり発生や装置全体の大型化を極力避けられ
るものでありながら、効率よく熱交換を行える熱交換室
を備えた石鹸原料の乾燥装置を提供することにその目的
がある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために講じた本考案の技術手段は、
石鹸の原料溶液の供給路と加熱用蒸気の供給路とに連な
る熱交換室と、熱交換後の原料溶液を真空乾燥する乾燥
室とから構成された石鹸原料の乾燥装置において、前記
熱交換室の熱交換用のチューブの内部に、チューブ内流
路の全体にわたって、前記チューブの内面形状とほぼ同
形状の外面を有した断面積の一定な柱状の第三物体を同
心状に配置し、該チューブの内面と該第三物体の外面と
の間に前記原料溶液の流路を形成するとともに、前記チ
ューブの外側に前記加熱用蒸気を供給するように構成し
たことであり、この技術手段を講じたことによる作用並
びに効果は次の通りである。

〔作用〕

かかる熱交換器にあっては、チューブの内部に、チュー
ブ内面形状と相似の外面形状の第三物体が配置されてい
るので、チューブ内を通流する内側流体は、チューブの
中心部を通流せずにチューブ内面と第三物体外面との間
に形成された、径方向厚みの薄い流路を通流することと
なる。従って、チューブ内を流れる原料溶液は、その殆
どがチューブ内面に近接した状態で流れることになり、
チューブ外側の蒸気との熱交換が効率よく行なわれ易
い。

また、チューブ内に第三物体が存在することで、実質的
な流路断面積に対する熱交換面積を増大して熱交換効率
を向上するものでありながら、チューブの管径を縮小す
るものではないので、管径を細くすることによって同一
断面積にした構造のものに比べて、詰まり発生の度合を
極力少なくできる。

〔考案の効果〕

上記の作用から、内層と外層とが混ざりにくい石鹸の原
料溶液の熱交換を、装置の大型化や石鹸原料の品質低下
を招くことなく、効率よく行え、また、詰まり発生の可
能性も極力少なくて済む利点がある。

〔実施例〕 以下、本考案の実施例を図面の記載に基づいて説明す
る。

本考案の石鹸原料の乾燥装置は、第５図に示すように、
石鹸の原料溶液(A)の供給路と加熱用蒸気(B)の供給路と
に連なる熱交換室(1)と、熱交換後の原料溶液を真空乾
燥する乾燥室(9)とから構成されており、石鹸原料溶液
(A)はポンプ(8)を介して熱交換室(1)内へ送り込まれ、
該熱交換室(1)内にて高温蒸気(B)と熱交換され、高水分
の原料の含有水分が容易に水蒸気の形になって加熱され
て真空室(9)内へ送り込まれて低水分の石鹸が製造され
る。

前記熱交換室(1)は第１図及び第２図に示すように、原
料給入室(11)及び原料第二中継室(12)の二室に隔壁(13)
を用いて仕切られた熱交換器下部(10)と、複数の円筒状
のチューブ(21)‥が上下の管板(22),(23)間に鉛直方向
に架設配置されると共に高温蒸気入口(24)及び高温蒸気
出口(25)が側方に設けられた熱交換器本体(20)と、原料
排出室(31)及び原料第一中継室(32)の二室に隔壁(33)を
用いて仕切られた熱交換器上部(30)とを連結一体化する
ことによって構成されている。なお、前記チューブ(21)
‥は、原料給入室(11)と原料第一中継室(32)とを連通さ
せるべく架設されたチューブ(21a)‥、原料第一中継室
(32)と原料第二中継室(12)とを連通させるべく架設され
たチューブ(21b)‥、及び、原料第二中継室(12)と原料
排出室(31)とを連通させるべく架設されたチューブ(21
c)‥の３種類に分類される。

そして、温度の異なる二つの流体(A),(B)のうちの一方
の流体である原料溶液(A)は、原料給入室(11)へ給入さ
れた上でチューブ(21a)‥経由で原料第一中継室(32)内
へ案内されるようになっている。更に、該原料第一中継
室(32)内へ案内された原料溶液(A)は、チューブ(21b)‥
経由で原料第二中継室(12)内へ案内された後、チューブ
(21c)‥経由で原料排出室(31)内へ案内された上で熱交
換室(1)外へ排出されるようになっている。また、前記
流体(A),(B)のうちの他方の流体である高温蒸気(B)は、
高温蒸気入口(24)から熱交換本体(20)内へ送り込まれた
後、該熱交換器本体(20)内のチューブ(21)‥の外側を通
流し、然る後に高温蒸気出口(25)から熱交換室(1)外へ
排出されるようになっている。

然して、外側を高温蒸気(B)が通流するチューブ(21)‥
の内部に原料溶液(A)を通流させることにより、該原料
溶液(A)と該高温蒸気(B)との間で熱交換されて原料溶液
(A)の含有水分が容易に水蒸気の形になるようになって
いる。

さて、前記円筒状の各チューブ(21)の内部には、第３図
及び第４図に示すように、第三物体(4)即ちチューブ(2
1)の内径よりも小径の外径を有し、かつ、前記チューブ
(21)の内面形状と相似形状の外面を有した円柱体(4)が
前記チューブ(21)に対して同軸状態で各配置されてお
り、前記チューブ(21)内面と前記円柱体(4)外面との間
に前記原料溶液(A)を通流させるための円筒形状の流路
(C)が各形成されている。なお、前記円柱体(4)は、その
上端部(4a)に両端部(5a),(5b)が突出した状態で水平方
向に取着された割りピン(5)の両端部(5a),(5b)を前記チ
ューブ(21)上端部に掛止させることによって吊支状態と
されている。

かかる熱交換器にあっては、各チューブ(21)の内部に第
三物体即ち円柱体(4)が夫々配置されているので、各チ
ューブ(21)内を通流する内側流体即ち原料溶液(A)は、
各チューブ(21)の中心部を通流せずに各チューブ(21)内
面と各円柱体(4)外面との間に各形成された円筒形状の
流路(C)を通流することとなる。なお、本実施例のよう
に前記円柱体(4)を割りピン(5)を用いて吊支することと
すれば、円柱体(4)を配置するのに溶接等の固着手段が
許されない場合等に有効であるほか、補修点検等のため
に円柱体(4)を取り除すときに便利である。

〔別実施例〕

上述の実施例においては、円柱体(4)は単に吊支されて
いるだけであったが、該円柱体(4)の外面に放射状に突
設された帯状体からなるスペーサ(7)を設け、該スペー
サ(7)の先端を前記チューブ(21)の内面に接当せしめる
こととすれば、該円柱体(4)が単に吊支されている場合
と比較して該円柱体(4)の前記チューブ(21)内における
配置が安定する。

なお、前記スペーサ(7)は第７図に示すように、前記円
柱体(4)の外面に放射状に突設された棒状体であっても
よい。

また、上述の実施例においては、チューブ(21)が鉛直方
向に配置されているものとしたが、該チューブ(21)は水
平方向又は斜方向に配置されていても本考案が適用でき
るのはいうまでもない。但し、水平方向又は斜方向に配
置された円柱体(4)は、上述のように吊支することによ
ってはチューブ(21)内の所定位置に配置することができ
ないので、例えば、第８図に示すように、その両端部(4
a),(4b)において中間部材(6)‥（該部材(6)‥は例えば
チューブ(21)内面に溶接固定されている。）を介してチ
ューブ(21)内の所定位置に配置することとする。

更に、上述の実施例においては、第三物体(4)が円柱体
であることとしたが、該第三物体(4)の形状は円柱状以
外の他の形状であってもよいのは勿論である。例えば、
チューブ(21)が円筒状である場合、第三物体(4)の形状
をチューブ(21)の内面形状と非相似形状の角柱状となし
てもよく、これらを総称して、本考案ではほぼ同形状と
称する。また、チューブ(21)が角筒状である場合、第三
物体(4)の形状をチューブ(21)の内面形状と相似形状の
角柱状となしてもよい。更に、第三物体(4)はチューブ
(21)内に同軸状態に配置する必要は必ずしもない。

なお、実用新案登録請求の範囲の項に図面との対照を便
利にするために番号を記入したが、その記入によって本
考案は添付図面の構造に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示し、第１図は熱交換室の縦断
面図、第２図は第１図中のII−II線による断面図、第３
図は要部縦断面図、第４図はその平面図、第５図は全体
の模式的説明図、第６図及び第７図は別実施例の要部斜
視図、第８図は別実施例の要部縦断面図である。 (1)……熱交換室、(4)……第三物体、(4a)……上端部、
(5)……割りピン、(5a),(5b)……端部、(6)……中間部
材、(7)……スペーサ、(21)……チューブ、(A)……原料
溶液、(B)……加熱用蒸気、(C)……流路。

Claims (6)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】石鹸の原料溶液(A)の供給路と加熱用蒸気
   (B)の供給路とに連なる熱交換室(1)と、熱交換後の原料
   溶液を真空乾燥する乾燥室(9)とから構成された石鹸原
   料の乾燥装置であって、 前記熱交換室(1)の熱交換用のチューブ(21)の内部に、
   チューブ内流路の全体にわたって、前記チューブ(21)の
   内面形状とほぼ同形状の外面を有した断面積の一定な柱
   状の第三物体(4)を同心状に配置し、該チューブ(21)の
   内面と該第三物体(4)の外面との間に前記原料溶液(A)の
   流路(C)を形成するとともに、前記チューブ(21)の外側
   に前記加熱用蒸気(B)を供給するように構成してあるこ
   とを特徴とする石鹸原料の乾燥装置。
2. 【請求項２】前記チューブ(21)は鉛直方向に配置され、
   前記第三物体(4)はその上端部(4a)に両端部(5a),(5b)が
   突出した状態で水平方向に取着された割りピン(5)の両
   端部(5a),(5b)を前記チューブ(21)上端部に掛止させる
   ことによって吊支状態とされている実用新案登録請求の
   範囲第１項に記載の石鹸原料の乾燥装置。
3. 【請求項３】前記チューブ(21)は水平方向又は斜方向に
   配置され、前記第三物体(4)はその両端部(4a),(4b)にお
   いて中間部材(6)‥を介して前記チューブ(21)に対する
   位置決めがなされている実用新案登録請求の範囲第１項
   に記載の石鹸原料の乾燥装置。
4. 【請求項４】前記チューブ(21)と前記第三物体(4)との
   間には局部的にスペーサ(7)が設けられている実用新案
   登録請求の範囲第２項又は第３項のいずれかに記載の石
   鹸原料の乾燥装置。
5. 【請求項５】前記スペーサ(7)は前記第三物体(4)の外面
   に放射状に突設されてその先端がチューブ(21)内面に接
   当される帯状体である実用新案登録請求の範囲第４項に
   記載の石鹸原料の乾燥装置。
6. 【請求項６】前記スペーサ(7)は前記第三物体(4)の外面
   に放射状に突設されてその先端がチューブ(21)内面に接
   当される棒状体である実用新案登録請求の範囲第４項に
   記載の石鹸原料の乾燥装置。