JP2000356443A - 気化冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷却温度を変更する場合に時間遅れを生じる
ことがなく、精度良く冷却温度を所定値に維持すること
のできる気化冷却装置を得ること。 【解決手段】 エゼクタ３とタンク４と循環ポンプ５で
吸引手段６を形成する。エゼクタ３に大気吸引部９を取
り付ける。大気吸引部９は、大気連通管１６と制御弁１
７と圧力センサ２０で構成する。ジャケット部２と吸引
手段６を管路１１で接続する。制御弁１７の弁開度を調
節してエゼクタ３の吸引力を制御することにより、ジャ
ケット部２内の圧力ひいては温度を所定値に維持するこ
とができ、ジャケット部２での冷却温度を時間遅れなく
変更し且つ精度良く維持することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷却室内を吸引手
段で吸引しながら、被冷却物を冷却流体の蒸発潜熱によ
り気化冷却するものに関し、具体的には、重合や縮合等
の各種反応を行う反応釜の冷却装置、食品や医療品等の
冷却装置に関する。これらの被冷却物は、少しの温度変
化によって変質してしまう場合が多く、高精度の温度制
御が必要とされる。

【０００２】

【従来の技術】従来の気化冷却装置としては、例えば特
開平１０−２６４７号公報に示されたものがある。これ
は、エゼクタ３とタンク４と循環ポンプ５で構成した吸
引手段と、該吸引手段に連通した気化冷却室としてのジ
ャケット部２と、該ジャケット部２に冷却流体を注入す
る冷却流体供給通路９を設けて、ジャケット部２で冷却
流体の蒸発潜熱により被冷却物を気化冷却するものであ
り、タンク４内に熱交換手段７を取り付けて、タンク４
内の流体温度を熱交換手段７で熱交換して所定値に調節
することにより、エゼクタ３で生じる吸引力を調整して
冷却温度を時間遅れなく変更することができるようにす
るものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のものでは冷
却温度を変更する場合に未だ尚、時間遅れを生じてしま
い、冷却温度を精度良く所定値に維持することができな
かったり、また、被冷却物が熱損傷してしまう問題があ
った。これは、タンク内の熱交換手段でタンク内の流体
温度を調節することによりエゼクタで生じる吸引力を調
整するために、タンク内の流体がエゼクタに達して所定
の吸引力を生じるまでに時間を要し遅れを生じてしまう
のである。

【０００４】従って本発明の課題は、冷却温度を変更す
る場合に時間遅れを生じることがなく、精度良く冷却温
度を所定値に維持することのできる気化冷却装置を得る
ことである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段は、流体を吸引する吸引手段と、該吸引手段に
連通した気化冷却室と、該気化冷却室に冷却流体を注入
する冷却流体供給通路を設けて、気化冷却室で冷却流体
の蒸発潜熱により被冷却物を気化冷却するものにおい
て、吸引手段に大気を吸引する大気吸引部を取り付けた
ものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】吸引手段に大気を吸引する大気吸
引部を取り付けたことにより、例えば吸引手段の吸引力
を最大に近い値に維持しながら、この大気吸引部からの
大気吸引量を少なくすることにより、気化冷却室の圧力
は低下して減圧度が高まり、冷却温度をより低くするこ
とができる。一方、大気吸引量をより多くすることによ
って、気化冷却室の圧力が上昇して減圧度が低くなり冷
却温度をより高くすることができる。

【０００７】大気吸引部からの大気吸引量を制御するこ
とによって、気化冷却室の温度を時間遅れなく瞬時に変
更し維持することができる。

【０００８】

【実施例】図示の実施例を詳細に説明する。本実施例に
おいては、気化冷却室として反応釜１のジャケット部２
を用いた例を示す。気化冷却室としてのジャケット部２
を備えた反応釜１と、大気吸引部９を取り付けた吸引手
段６と、ジャケット部２に冷却流体を供給する冷却流体
供給通路７と、ジャケット部２と吸引手段６の間に配置
した制御弁８で気化冷却装置を構成する。

【０００９】反応釜１は、ほぼ全周にわたりジャケット
部２を形成し、内部に図示しない被冷却物を収容すると
共に、被冷却物の温度を検出する温度センサ１０を備え
る。ジャケット部２にジャット部２内の圧力を検出する
圧力センサ１２と、同様に温度を検出する温度センサ１
３を取り付けると共に、ジャケット部２の下部には、管
路１１に制御弁８を取り付けて後述する吸引手段６のエ
ゼクタ３と接続する。

【００１０】制御弁８は、本実施例においては電動機で
駆動されて弁開度を大きくしたりあるいは小さく制御す
ることのできる自動調節弁を用いる。自動調節弁８は、
ジャケット部２に取り付けた圧力センサ１２と温度セン
サ１３に、図示しないコントローラを介して電気的に接
続する。ジャケット部２内の圧力又は温度を、圧力セン
サ１２又は温度センサ１３で検出して、この圧力又は温
度の検出値に応じて制御弁８の弁開度を制御するもので
ある。

【００１１】吸引手段６は、エゼクタ３とタンク４と循
環ポンプ５とで形成し、循環ポンプ５の吸込み側をタン
ク４に接続し、吐出側をエゼクタ３のノズル部１４に接
続し、エゼクタ３のディフューザ１５をタンク４の上部
空間に接続したものである。タンク４には、冷却流体を
補給する冷却流体補給管１８とオーバーフロー管１９を
取り付ける。

【００１２】吸引手段６のエゼクタ３に大気吸引部９を
取り付ける。大気吸引部９は、大気と連通した大気連通
管１６と制御弁１７と圧力センサ２０で構成する。圧力
センサ２０の検出値に応じて、制御弁１７の弁開度を調
節して、エゼクタ３に吸引される大気の吸引量を制御す
ることによって、エゼクタ３即ち吸引手段６の吸引力を
時間遅れなく所定値に変更し維持するものである。

【００１３】タンク４内の流体は、循環ポンプ５を介し
てエゼクタ３へ供給されタンク４に戻ることにより、吸
引手段６内を循環する。循環流体の一部は分岐管２６か
らコントロールバルブ２８と冷却流体供給通路７を通っ
てジャケット部２へ供給されることにより、反応釜１内
の被冷却物を冷却するものである。

【００１４】吸引手段６の分岐管２６と冷却流体供給通
路７の間に、エゼクタ式のインラインヒータ２１と温度
センサ２７を配置する。このインラインヒータ２１には
コントロールバルブ２２と逆止弁２３を介して熱交換流
体供給管２４を接続する。このインラインヒータ２１
は、ジャケット部２に冷却流体を供給する冷却流体供給
通路７の流体温度を、例えば加熱用の蒸気又は冷却用の
冷却水をコントロールバルブ２２の弁開度をコントロー
ルして供給することにより任意に温度制御できるもので
ある。

【００１５】本実施例においては、ジャケット部２で冷
却流体による気化冷却のみならず、加熱用の蒸気を供給
して蒸気加熱を行うこともできるものである。即ち、ジ
ャケット部２に、加熱用蒸気供給管３０を、減圧弁３１
とコントロールバルブ３２と気液分離器４５と圧力セン
サ３３をそれぞれ介して接続する。ジャケット部２の下
端部に加熱用蒸気が凝縮したドレンを排出するドレン排
出管３４を接続する。ドレン排出管３４は、開閉弁３５
とスチームトラップ３６を並行に配置して、加熱用の吸
引手段３７と接続する。加熱用の吸引手段３７は、エゼ
クタ３８とタンク３９と循環ポンプ４０から構成して、
別途の吸引手段６と同様にエゼクタ３８でジャケット部
２内のドレン及び凝縮しきれなかった一部の蒸気を吸引
するものである。

【００１６】加熱用の吸引手段３７の循管路を分岐して
管路４１により加熱用蒸気供給管３０と接続する。管路
４１には、ストレーナ４２と開度調整弁４３を取り付け
る。管路４１から加熱用蒸気供給管３０に、吸引手段３
７を循環する循環流体の一部を供給することによって、
加熱用蒸気供給管３０内の蒸気の温度を適宜低下させる
ことができるものである。特に、加熱用蒸気が過熱蒸気
となった場合に、循環流体を供給することにより、飽和
温度蒸気とするのに適したものである。

【００１７】図示はしていないが、各センサやコントロ
ールバルブや制御弁やその他の弁、あるいは、ポンプ等
はコントローラや制御部と接続して集中制御できるよう
にする。

【００１８】反応釜１内の図示しない被冷却物を冷却す
る場合は、分岐管２６と冷却流体供給通路７から所定温
度の冷却流体をジャケット部２へ供給することにより、
冷却流体が反応釜１内の被冷却物の熱を奪って気化する
ことにより、その蒸発潜熱によって被冷却物を気化冷却
する。

【００１９】例えば、反応釜１内の被冷却物の実際の温
度が６１乃至６２℃程度であり、この被冷却物の温度を
６０℃に冷却する場合は、ジェケット部２内の温度が５
８乃至５９℃程度となるように、即ち、ジャケット部２
内の圧力が１４０乃至１５０トール程度になるように、
制御弁１７の弁開度を調節してエゼクタ３の吸引力を制
御することにより、被冷却物の温度のバラツキ、オーバ
ーシュートを防止して精度良く所定値に維持することが
できる。

【００２０】また本実施例においては、制御弁１７での
制御の他に、制御弁８の弁開度を調節してジャケット部
２内の温度、あるいは、圧力を更に精度良く制御するこ
とにより、被冷却物の温度精度を向上することができ
る。

【００２１】ジャケット部２で被冷却物の熱を奪って気
化した気化蒸気と、気化せずに残った冷却流体は、ジャ
ケット部２下部の管路１１と制御弁８を通ってエゼクタ
３に吸引され、タンク４へ至る。

【００２２】ジャケット部２に供給する冷却流体の温度
は、インラインヒータ２１で任意に調節することによ
り、適宜制御することができる。更にまた、エゼクタ３
の吸引力は、大気吸引部９からの大気吸引量の調節の他
に、エゼクタ３を通過する流体の温度を低くすることに
より高めることが、反対に流体の温度を高くすることに
より吸引力を低くすることもできる。

【００２３】

【発明の効果】大気吸引部からの大気吸引量を少なくし
たり多くして制御することによって、冷却温度を変更す
る場合に時間遅れを生じることがなく、精度良く冷却温
度を所定値に維持することのできる気化冷却装置を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の気化冷却装置の実施例を示す構成図。

【符号の説明】

１ 反応釜 ２ ジャケット部 ３ エゼクタ ４ タンク ５ 循環ポンプ ６ 吸引手段 ７ 冷却流体供給通路 ８ 制御弁 ９ 大気吸引部 １２ 圧力センサ １３ 温度センサ １７ 制御弁 ２０ 圧力センサ ２６ 分岐管 ３０ 加熱用蒸気供給管 ３７ 加熱用吸引手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体を吸引する吸引手段と、該吸引手段
   に連通した気化冷却室と、該気化冷却室に冷却流体を注
   入する冷却流体供給通路を設けて、気化冷却室で冷却流
   体の蒸発潜熱により被冷却物を気化冷却するものにおい
   て、吸引手段に大気を吸引する大気吸引部を取り付けた
   ことを特徴とする気化冷却装置。