JP2006349248A

JP2006349248A - 加熱冷却装置

Info

Publication number: JP2006349248A
Application number: JP2005175411A
Authority: JP
Inventors: Tadaaki Kumamoto; 匡章隈元; Kenichi Watanabe; 渡辺　　賢一; Yusuke Shimizu; 祐介清水
Original assignee: TLV Co Ltd
Current assignee: TLV Co Ltd
Priority date: 2005-06-15
Filing date: 2005-06-15
Publication date: 2006-12-28

Abstract

【課題】加熱あるいは冷却の温度を変更する場合に、時間遅れを生じることのない加熱冷却装置を提供する。
【解決手段】反応釜１のジャケット部２に、蒸気供給管８を接続すると共に、冷却流体管路６を取り付ける。冷却流体管路６は冷却流体供給管５の一端を接続する。ジャケット部２下部を組み合わせ真空ポンプ４のエゼクタ１０と接続する。タンク１３の外周にタンクジャケット１８を取り付けて、蒸気管１９及び冷却水管２１を接続する。
反応釜１を冷却する場合は冷却流体管路６からジャケット部２内へ冷却流体を噴射することによって反応釜１は気化冷却される。一方、加熱する場合は蒸気供給管８から蒸気を供給することによって蒸気加熱される。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱交換室内を吸引手段で吸引しながら被熱交換物を加熱あるいは冷却する加熱冷却装置に関する。

加熱冷却装置は、熱交換室に熱交換流体供給管と吸引手段を接続し、吸引手段のタンク内に熱交換手段を取り付けることによって、タンク内流体の温度をできるだけ速やかに変更して加熱あるいは冷却の温度を時間遅れなく変更することができるものである。

この加熱冷却装置においては、未だなお、加熱あるいは冷却温度の変更に時間を要してしまう問題があった。特に、加熱している場合から冷却へと切り換える場合に、タンク内の流体温度を所定温度まで速やかに冷却することができずに時間を要してしまう問題があった。
特開平１０−２６４７号公報

解決しようとする課題は、加熱あるいは冷却の温度を変更する場合に、時間遅れを生じることのない加熱冷却装置を提供することである。

本発明は、被熱交換物を加熱あるいは冷却する熱交換室を形成して、当該熱交換室に熱交換流体を供給する熱交換流体供給管を接続し、熱交換室を吸引手段と接続したものにおいて、吸引手段をエゼクタとタンクと循環ポンプで構成して、当該タンクのほぼ全周を覆うタンクジャケットを設け、当該タンクジャケットに加熱流体供給管と冷却流体供給管を接続すると共に、当該タンクジャケットを吸引手段と接続したものである。

本発明の加熱冷却装置は、吸引手段のタンクにタンクジャケットを設けて、当該タンクジャケットに加熱流体供給管と冷却流体供給管を接続すると共に、当該タンクジャケットを吸引手段と接続したことにより、タンクジャケットを吸引手段で減圧状態としておき、冷却流体供給管から冷却流体を供給することによって、冷却流体が蒸発・気化することによる大きな蒸発潜熱・気化熱でもってタンク内流体を速やかに冷却することができ、加熱から冷却へと変更する場合に、時間遅れを防止することができる。

本発明は、吸引手段のタンクにタンクジャケットを設けたものであるが、このタンクジャケットは、タンクのできるだけ多くの表面積を覆うものが望ましい。

本実施例においては、熱交換室として反応釜１のジャケット部２を用いた例を示す。反応釜１の内部に入れた図示しない被熱交換物を、ジャケット部２に供給する加熱源としての加熱流体、あるいは、冷却源としての冷却流体によって熱交換するものである。

反応釜１のほぼ全周にわたりジャケット部２を形成して、このジャケット部２に吸引手段としての組み合わせ真空ポンプ４と、加熱流体としての蒸気供給管８、及び、冷却流体供給管５を接続する。冷却流体供給管５は、ジャケット部２の外周に沿わして取り付けた冷却流体管路６と接続する。

冷却流体供給管５の下方部は、組み合わせ真空ポンプ４の循環路１５の一部と接続する。また、冷却流体管路６を通過する冷却流体は、ジャケット部２内の加熱用蒸気の熱を吸収して所定温度まで昇温した後、端部の噴射ノズル部３からジャケット部２内へ噴射される。

ジャケット部２の左側上部には、流量調節弁７を介在した蒸気供給管８を接続する。この蒸気供給管８から、所定圧力すなわち所定温度の加熱用蒸気が、ジャケット部２へ供給されることによって、反応釜１内の被加熱物を加熱することができるものである。

ジャケット部２の右側下方に排出管９を接続して、組み合わせ真空ポンプ４のエゼクタ１０と接続する。排出管９には、開閉弁１１と蒸気トラップ１２をそれぞれ取り付ける。蒸気トラップ１２は、排出管９から流下してくる蒸気と凝縮水としての復水の混合流体から復水だけを排出して蒸気は排出しないものであり、排出された復水は下方のエゼクタ１０に吸引される。

組み合わせ真空ポンプ４を、エゼクタ１０とタンク１３と循環ポンプ１４を順次に循環路１５で連通して形成する。タンク１３の上部には、冷却流体としての冷却水を補給する冷却水補給管１６を接続する。循環路１５の一部を分岐して余剰水排出管１７と、上述した冷却流体供給管５をそれぞれ接続する。冷却流体供給管５は、組み合わせ真空ポンプ４を循環する循環流体の一部を、ジャケット部２の冷却流体管路６へ供給することによって、反応釜１を気化冷却することができるものである。

タンク１３の上面部を除くほぼ全周に密閉状のタンクジャケット１８を取り付ける。タンクジャケット１８の上部には加熱流体供給管としての、蒸気供給管８を分岐した蒸気管１９を接続する。蒸気管１９には流量調節弁２０を介在する。タンクジャケット１８の左側面部に、冷却流体供給管としての冷却水管２１を接続する。冷却水管２１を分岐した冷却水分岐管２３の端部を、循環ポンプ１４の吸入口側２４と接続する。冷却水管２１から供給される冷却水は、タンクジャケット１８内と循環ポンプ１４の吸入口側２４の双方に供給される。

循環ポンプ１４の吸入口側２４へ供給された冷却水は、循環ポンプ１４から直ちにエゼクタ１０へ供給されることによって、エゼクタ１０での吸引力を通過する流体温度に見合った真空度まで下げることができる。

冷却水管２１の下部には、組み合わせ真空ポンプ４の循環路１５を分岐した循環流体分岐管２２を接続する。この循環流体分岐管２２によって、循環ポンプ１４から吐出された循環流体の一部がタンクジャケット１８内へ供給されて、タンク１３を冷却することもできるものである。

反応釜１内の被冷却物を冷却する場合は、冷却流体供給管５から冷却流体を冷却流体管路６内へ供給し、噴射ノズル部３からジャケット部２内、すなわち、反応釜１の外表面全体へ冷却流体を噴射する。

一方、組み合わせ真空ポンプ４の循環ポンプ１４を駆動して、エゼクタ１０の発生する吸引力で排出管９を介してジャケット部２内を所定の圧力状態、例えば、大気圧以下の真空状態、とすることにより、反応釜１の外表面へ噴射される冷却流体が反応釜１内の被冷却物の熱を奪って蒸発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ことができる。

反応釜１の冷却に際して、冷却水管２１からタンクジャケット１８内へ冷却水を供給することによって、タンク１３内の流体も同様に気化冷却されて温度が速やかに低下することにより、加熱から冷却へと切り換える場合の時間遅れを防止することができる。

ジャケット部２で被冷却物を冷却した、及び、タンクジャケット１８でタンク１３を冷却した、冷却流体の気化蒸気及び気化しきれなかった冷却流体の一部は、エゼクタ１０に吸引されタンク１３に至る。

エゼクタ１０で発生することのできる吸引力は、エゼクタ１０を流下する流体の温度によって決まるために、冷却水補給管１６から適宜所定温度の冷却水をタンク１３へ補給することによって、エゼクタ１０を流下する流体温度を調節して、エゼクタ１０の吸引力をコントロールすることができる。

一方、反応釜1内の被加熱物を加熱する場合は、蒸気供給管８から加熱に適した温度の蒸気をジャケット部２へ供給することによって、蒸気が反応釜1内の被加熱物に熱を与えて加熱する。加熱により蒸気の凝縮した復水と一部の蒸気は排出管９を通り蒸気トラップ１２から復水だけがエゼクタ１０に吸引されタンク１３に至る。

本発明の加熱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噴射ノズル部
４組み合わせ真空ポンプ
５冷却流体供給管
６冷却流体管路
８蒸気供給管
９排出管
１０エゼクタ
１２蒸気トラップ
１３タンク
１４循環ポンプ
１５循環路
１８タンクジャケット
１９蒸気管
２１冷却水管
２２循環流体分岐管
２３冷却水分岐管

Claims

被熱交換物を加熱あるいは冷却する熱交換室を形成して、当該熱交換室に熱交換流体を供給する熱交換流体供給管を接続し、熱交換室を吸引手段と接続したものにおいて、吸引手段をエゼクタとタンクと循環ポンプで構成して、当該タンクのほぼ全周を覆うタンクジャケットを設け、当該タンクジャケットに加熱流体供給管と冷却流体供給管を接続すると共に、当該タンクジャケットを吸引手段と接続したことを特徴とする加熱冷却装置。