JPS60226601A - 純粋蒸気発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は医薬品製造設備を滅菌、洗浄するための純粋蒸
気を発生させる装置に係り、特に純粋蒸気の原料となる
高純度水の排出量を減少させるようにした装置に関する
。。

（従来技術） 一般に医薬品の製造に際しては不純物、特にパイロジエ
ンと呼称される発熱性物質の混入を防止するために純粋
蒸気で医薬品製造設備を洗浄することが行なわれている
。

この洗浄作業は設備内部に、高温の純粋蒸気を流通させ
、設備内部を例えば１２１°Ｃで８０分加熱してバクテ
リア等を分解除去するのであるが、前記純粋蒸気は純粋
蒸気発生装置から供給するようになっている。

かかる従来の純粋蒸気発生装置は、高純度水をポンプで
蒸発缶に供給し蒸発させた後、気液分離器で水滴を取除
いた純粋蒸気を洗浄する設備へ供給するようになってい
るが、前記蒸発缶内で高純度水中に微量ながら含まれて
いるカルシウムイオン等が濃縮されることを防止するた
めに、蒸発缶内に貯留している高純度水を外部にブロー
して一定量の高純度水を排出しなければならない。

しかしながら、高純度水は極めて高価であり、高価な高
純度水を徒らに排出することは純粋蒸気発生に要するコ
ストを増大させてしまうという不具合がある。特に、洗
浄作業において設備内に純粋蒸完を充満させた後は、前
記発生装置の運転を１００％定格から１０％定格程度に
絞って、少量の純粋蒸気を補給し続けるが、このような
状態では高純度水の供給量に対するブロー量の割合が大
きくなるので、ブローによるコスＦ上外が大きく影響す
るという問題がある。

（発明の目的） 本発明は、蒸発缶内で高純度水中の微量不純物が濃縮さ
れることを防止しつつ、高価な高純度水のブロー量を減
少させて、純粋蒸気発生に要する費用を低減し得る純粋
蒸気発生装置を提供することを目的とする。

（発明の構成） 本発明は、高純度水を蒸発缶にポンプで供給し蒸発させ
て純粋蒸気を発生させる純粋蒸気発生装置において、前
記蒸発缶に貯留している高温の高純度水をドレン配管で
前記ポンプの上流へ循遷させ、該ドレン配管の途中に冷
却器とブロー配管を設けて、冷却器で高純度水を冷却す
るとともに、ブロー配管から所定量の高純度水を排出す
るようにしたことを特徴とする純粋蒸気発生装置である
。

（実施例） 第１図において、１は主配管であって、この主配管１に
はタンク１ａから原料水である高純度水の一種、すなわ
ち脱イオン水が供給され、主配管１の途中にはフイルタ
８ｂが介装され、下流端はポンプ２の吸入口に接続され
ている。ポンプ２の吐出口には主配管８の一端が接続さ
れ、主配管８の他端は黒１ブレヒータ４ｆの下部に接続
されており、この主配管３には上流から圧力計８ａ、流
量計９ｃ、コントロール弁８８．温度計８ｄが順次設け
られている。煮１プＶヒータ４ｆの上部には主配管４ｇ
の一端が接続され、主配管４ｇの他端はブレヒータ４の
下部に接続されている。このプレヒータ４には下部室４
ａ、上部室４’ｂが設けられ、これらの両室４ａ、４ｂ
は多数の伝熱管４０で連通されている。上部室４１１１
には主配管５の一端が接続され、主配管５の他端は蒸発
缶６の上部　；１室６ａに接続されている。この上部室
６ａと下部室６１３との間にはドラム６０が設けられて
おり、このドラム６０の伝熱管６ｄによって前記両室６
ａ。

６’ｂが連通されている。６ｅはドラ五６Ｃ内に加熱蒸
気を供給するヘッダであって、このヘッダ６ｅからの加
熱蒸気で伝熱管６ｄ内の脱イオン水を蒸発させ、使用済
の加熱蒸気はドレン６ｆから排出されるようになってい
る。伝熱管６ｄで発生した純粋蒸気は蒸気出口６ｇから
外部に吐出するようになっている。６ｈはレベルスイッ
チである。主配管５の途中にはガス抜き弁６１が接続さ
れており、このガス抜き弁６１は純粋蒸気中に混入して
いる空気を放出して空気の混入を防止するためのもので
ある。なお、蒸発缶６は本件出願人が先に提案した「整
置熱交換器」（特願昭５８−１６１２８８号）を本発明
の装置に適用したものである。

前記ヘッダ６θには配管７から加熱蒸気（温度１９０．
７＠（３圧力１２　ｋｇ／ｃｄ　Ｇ　）が供給されてお
り、この配管７には開度調整弁７ａ、流量計７１）が介
装しである。また、前記ドレン６ｆには背圧形スチーム
トラップ８ａが介装された配管８の一端が接続してあり
、配管８の他端を前記プレヒータ４に接続して、加熱蒸
気を再使用し脱イオン水を予熱するようになっている。

９は蒸気ドレン配管であり、ブレヒータ４で再使用され
た後の加熱蒸気を外部に排出するようになっている。

前記蒸気出口６ｇは気液分離器１０に連通しており、こ
の分離器１０で蒸発缶６で発生した純粋蒸気中の水滴を
サイクロン方式で分離するようになっている。分離器１
０で水滴を除去された純粋蒸気は配管１１を通じて洗浄
作業が行なわれる医薬品製造設備に供給されるようにな
っており、分離された後の水滴は配管１１ａを通じて下
部室６ｂに還流するようになっている。１０ａは圧力調
節計であり、この圧力調節計１０ａで分離器１０内の純
粋蒸気の圧力を測定し、測定結果信号１０’ｂを前記弁
７ａに伝達し開度を調整して蒸発缶６への加熱蒸気の供
給量を調整し、純粋蒸気の圧力・温度を２ｋＱ／ｄＧ　
〜１．５８に９／ｉＧ、　ｔ８ａ　〜１２７°Ｃニ制御
スルようになっている。

蒸発缶６の下部室６ｂの底部にはドレン配管１２の一端
が接続してあ如、ドレン配管１２の他端は前記ポンプ２
の上流側すなわち主配管１の途中に接続している。この
ドレン配管１２には上流側かう背圧形スチームトラップ
１２ａ、ブロー配管１８゜自動弁１８ａ、冷却器１４．
調整弁１２’ｂが設けられており、ドレン配管１２で下
部室６ｂに貯留している脱イオン水をポンプ２の吸入側
に調整弁１２１）で圧力調整しながら還流するようにな
っている。

前記冷却器１４には冷却水管１４ａが接続されてお如、
この冷却水管１４ａから供給される冷却水で、ドレン配
管１２を流通してくる高温・高圧（１８８゜０．２１／
ｄＧ）の脱イオン水を９０°Ｃ程度まで冷却するととも
に、圧力を低減させ前記主配管１に循環させるようにな
っている。冷却水管１４ａの入口側には開度調整弁１４
ｂが介装されており、こ゛の開度調整弁１４１）は主配
管８の温度計８ｄに連動して開度調整され、主配管８を
流通する脱イオン水の温度を適温に維持するように冷却
水の流量を調整するものである。

冷却器１４とトラップ１２ａとの間のドレン配管１２に
は、前記ブロー配管１８の一端が接続されておυ、との
プ、ロー配管１８の他端はム１ブレヒータ４ｆを通って
大気に開口し、ドレン配管１２を流通する脱イオン水の
一部を外部に排出して、循環する脱イオン水に微量なが
ら含まれているカルシウムイオンが濃縮されることを防
止するとともに、Ａ１プレヒータ４ｆに加熱源を供給す
るようになっている。このブロー配管１８のＡ１プレヒ
ータ４ｆの下流側には逆止弁１８０．コントロール弁１
８１）が順次介装されている。このコントロール弁１８
′ｂはブロー配管１８から排出される脱イオン水の流量
を、流量計７ｂからの信号７０が入力される制御器７ｄ
からの制御信号７ｅに従って、制御するようになってい
る。

流量計７ｂで測定した蒸気供給量が１２００　＃／Ｈ〜
６００　ｋｇ／Ｈの時には、制御器７１からは制御信号
７ｆが出力されて制御信号７ｆでコントロール弁８ｅを
信号７０に比例して制御し、蒸気供給量が６００　ｋｌ
／Ｈ〜５０　ｋｖＨノ時Ｋ　ｌｄ、制御信号７８−１’
＝ｒントｐ−ル弁１８１）を信号７０に比例して５０１
／Ｈ〜２０１７Ｈのブロー量を制御するようになってい
る。また、信号７０は自動弁１８ａにも入力されており
、自動弁１８ａは蒸気供給量５００１９／Ｈ以下で開動
作し、蒸気供給量５００　ｋｔｉ／Ｈ以上で閉動作し、
蒸発缶６内に供給される脱イオン水が減少した時に蒸発
缶６内の液膜が切れないようにしである。

なお、図中１５はダイヤル式の温度計であり、１６は圧
力計である。

次に動作を説明する。主配管１から原料水として供給さ
れた脱イオン水は、ポンプ２で圧送されＡＩブレヒータ
４ｆ、プレヒータ４で予熱された後、蒸発缶６に流入し
、蒸発して純粋蒸気となり、さらに気液分離器１０を通
って配管１１から洗浄される医薬品製造設備に供給され
るのであるが、第２図に示すように１００％定格運転時
には、例えば１１００　＃／Ｈの脱イオン水（供給水量
特性２０）から１０００　ｋｇ／Ｈの純粋蒸気（発生蒸
気量特性２２）を発生し、残りの１００　＃／Ｅの脱イ
オン水をブロー配管１８から排出する（ブロー水量特性
２４）。

次に５０％定格以下の範囲では自動弁１８ａが開動作し
、循環水量特性２６に示す流量の脱イオン水がドレン配
管１２を通って主配管１に循環する。

このとき、１８５°０．２に９／ｄＧの高温・高圧でド
レンされてくる脱イオン水は、冷却器１４で９０’Ｃ！
程度に冷却・減圧されるが、冷却によって損失となる熱
量よりも脱イオン水の方がはるかに高価である。また、
このような循環を繰り返すと、脱イオン水中のカルシウ
ムイオンが次第に濃縮されるので、ドレン量の１０％流
量程度の脱イオン水をブロー配管１８から外部に排出す
る。

したがってブロー水量特性２４は従来のブｗ　−水量特
性２８と比較してブロー水量が減少しており、特に低負
荷時の減少幅が大きく高価な脱イオン水の節減効果が大
きくなっている。

（発明の効果） （ａ）　蒸発缶６内に蒸発せず貯留している余分の脱イ
オン水を、従来のように全量を排出せず、ドレン配管１
２で主配管１に循環するようにし九ので、高価な脱イオ
ン水の利用効率を向上させ、純粋蒸気発生に要するコス
トを大幅に低減できる。特に１蒸気発生量が少ない例え
ば１０％定格運転時等には蒸気発生員に対する脱イオン
水の排出量の割合が大きいので橿めて有効である。

（ロ）　ブロー配管１８からドレン配管１２を流通する
脱イオン水の一部を排出するようにしたので、脱イオン
水の循環によって僅かながら含まれている力μシウムイ
オンが濃縮されることが防止され、常に純度の高い純粋
蒸気を供給することができる。

（別の実施例） に）主配管１に供給される脱イオン水は、直接に脱イオ
ン水製造設備から供給してもよいし、また、タンク１ａ
に貯留している脱イオン水を供給するようにしてもよい
。

＠　ＡＩプレヒータ４ｆは必ずしも設けなくてもよく、
この場合ブロー配管１８からの脱イオン水は烹１プレヒ
ータ４ｆを経由せず直接排出される。

（Ｑ）　気液分離器ｌＯは、必ずしも蒸発缶６から別体
に設けられているものに限らず、気液分離器１０を蒸発
缶６内に内蔵するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による純粋蒸気発生装置の構造略図、第
２図は負荷−水量・蒸気量特性図である。 １・・・主配管、２・・・ポンプ、４・・・プレヒータ
、６・・・蒸発缶、９・・・気液分離器、１２・・・ド
レン配管、１８・・・ブロー配管、１４・・・冷却器 特許出願人　−木幹雄ＨＳ’−゛：１ｉ’ｌｉｌ”’、
、Ｅ代理人　弁理士　大　森　忠　孝胃已□゛゛□＋、
−１，１１１ ；１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高純度水を蒸発缶にポンプで供給し蒸発させて純粋蒸気
   を発生させる純粋蒸気発生装置において、前記蒸発缶に
   貯留している高温の高純度水をドレン配管で前記ポンプ
   の上流へ循還させ、該ドレン配管の途中に冷却器とブロ
   ー配管を設けて、冷却器で高純度水を冷却するとともに
   、ブロー配管から所定量の高純度水を排出するようにし
   たことを特徴とする純粋蒸気発生装置。