JP2008170125A - 加熱冷却装置 - Google Patents

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匡章 隈元
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Abstract

【課題】 急冷却時の時間遅れをなくして制御性を向上させることができる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に冷却用循環通路３を接続する。冷却用循環通路３は、バルブ４を介してエゼクタ６と接続する。タンク８に冷却流体補給管１３を接続し、冷却流体分岐管１４を分岐して冷却用循環通路３と接続する。
冷却流体分岐管１４からタンク８を介することなく直接に冷却用循環通路３へ、所定の低温度の冷却流体を供給することによって、急冷却時の時間遅れをなくして加熱冷却装置の制御性を向上させることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、熱交換室内で被熱交換物を直接に又は間接に熱交換して、被熱交換物を加熱又は冷却する加熱冷却装置に関する。
加熱冷却装置は、熱交換室をエゼクタと連通して、当該エゼクタにタンクを介して循環ポンプと接続すると共に、当該タンクへ冷却水を供給することによるタンク内水温の制御部を設けることによって、蒸気の急凝縮に起因するハンマー現象に伴う振動や衝撃を防止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、冷却水温の低い冷却流体を供給して被熱交換物を急冷却する場合に、時間遅れを生じてしまう問題があった。
特公平５−３４０５４号公報
解決しようとする課題は、急冷却時の時間遅れをなくして加熱冷却装置の制御性を向上させることである。
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、加熱用あるいは冷却用の循環通路でエゼクタと連通して、当該エゼクタにタンクを介して循環ポンプと接続し、当該タンクに冷却流体を補給する冷却流体補給管を接続したものにおいて、冷却流体補給管を分岐した冷却流体分岐管を設けて上記冷却用循環通路と接続したものである。
本発明の加熱冷却装置は、冷却流体補給管を分岐した冷却流体分岐管を設けて冷却用循環通路と接続したことにより、冷却流体分岐管からタンクを介することなく直接に所定温度の冷却流体を冷却用循環通路へ供給することができ、すなわち、温度の低い冷却流体を冷却流体分岐管から冷却用循環通路へ供給することによって、被熱交換物を時間遅れなく急冷却することができる。
本発明は、冷却流体補給管を分岐した冷却流体分岐管を設けて冷却用循環通路と接続したものであるが、冷却流体分岐管には、管の通路を開閉制御する開閉弁を取り付けることが望ましい。
本実施例においては、熱交換室として加熱や冷却を行う反応釜１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スチームや、冷却源としての冷却水によって加熱あるいは冷却するものである。
反応釜１のほぼ全周にわたりジャケット部２を形成し、ジャケット部２の右側方から冷却用循環通路３に弁部材としてのバルブ４を取り付けてエゼクタ６と接続する。エゼクタ６のディフューザ部７をタンク８に接続する。タンク８の側方を管路９で循環ポンプ１０と接続し、更に管路１１でエゼクタ６のノズル部１２と連通する。
管路１１を分岐して冷却用循環通路３を接続する。冷却用循環通路３には、ジャケット部２へ供給する冷却流体の温度を任意に制御するための冷却流体熱交換器５を取り付ける。冷却流体熱交換器５は、加熱あるいは冷却用の流体を供給管２２から供給することによって、内部を通過する冷却流体の温度を任意に制御することができるものである。
タンク８内の冷却水等の液体が循環ポンプ１０で循環され、管路１１からエゼクタ６のノズル部１２を通ってタンク８内へと循環する。タンク８の左側上部には、冷却流体補給管１３を接続する。冷却流体補給管１３を分岐して冷却流体分岐管１４を接続し、冷却用循環通路３と連通する。
反応釜１のジャケット部２に、加熱用の蒸気供給管１５を接続する。蒸気供給管１５には供給する蒸気の圧力を制御するための圧力制御弁１７を取り付ける。 ジャケット部２の下端部に加熱用の蒸気が凝縮した復水を排出する加熱用循環通路１９を接続する。加熱用循環通路１９には、開閉弁２０と、蒸気は排出することがなく復水だけを自動的に出口側へ排出することのできる蒸気トラップ２１を並行に配置して、エゼクタ６のノズル部１２の吸引部と接続する。
冷却用循環通路３の下部にタンク連通管１６を接続して、他端をタンク８と接続する。タンク連通管１６には、管内の流体を通過あるいは遮断するための開閉弁１８を取り付ける。
循環ポンプ１０の吐出側には、余剰流体排出管２３を接続して、タンク８内の液位を所定範囲に維持することができるようにする。
反応釜1内の図示しない被熱交換物を加熱する場合は、蒸気供給管１５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内の被熱交換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及び凝縮しなかった蒸気の一部は、加熱用循環通路１９と蒸気トラップ２１あるいは開閉弁２０を通ってエゼクタ６に吸引されタンク８に至る。
このように反応釜１を加熱する場合においては、冷却用循環通路３のバルブ４を閉弁し、タンク連通管１６の開閉弁１８を開弁することにより、冷却用循環通路３内に滞留していた冷却流体をタンク８内へ還流することができ、冷却用循環通路３内での流体の滞留を防止することができる。
一方、反応釜１内の被熱交換物を冷却する場合は、循環ポンプ１０を駆動してタンク８内の冷却流体の一部を冷却用循環通路３からジャケット部２へ供給すると共に、エゼクタ６にも冷却流体を供給してエゼクタ６で吸引力を発生させることにより、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、とすることによって、冷却流体が反応釜１内の被熱交換物の熱を奪って蒸発することにより、その蒸発潜熱によって被熱交換物を気化冷却することができるものである。ジャケット部２で被冷却物の熱を奪って蒸発気化した気化蒸気及び冷却流体の残りは、開閉弁２０並びに蒸気トラップ２１からエゼクタ６に吸引されタンク８に至る。
上記のように加熱から冷却へと切り換えた場合に、冷却用循環通路３内には流体が滞留しておらず、循環ポンプ１０から供給された所定温度の冷却流体によって反応釜１は冷却されるために、加熱から冷却への切り換え時の温度制御性を向上させることができる。
反応釜１内の被冷却物を急冷却する場合は、冷却流体分岐管１４からタンク８を介することなく直接に冷却用循環通路３へ、所定の低温度の冷却流体を供給することによって、急冷却時の時間遅れをなくして加熱冷却装置の制御性を向上させることができる。
冷却用循環通路３に取り付けた冷却流体熱交換器５によって、冷却用循環通路３からジャケット部２へ供給する冷却流体の温度を更に低くしたり、あるいは、高くすることができる。
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 冷却用循環通路
４ バルブ
５ 冷却流体熱交換器
６ エゼクタ
８ タンク
１０ 循環ポンプ
１２ ノズル部
１３ 冷却流体補給管
１４ 冷却流体分岐管
１５ 蒸気供給管
１６ タンク連通管
１９ 加熱用循環通路
２０ 開閉弁
２１ 蒸気トラップ
２３ 余剰流体排出管

Claims (1)

  1. 被熱交換物を加熱あるいは冷却する熱交換室を、加熱用あるいは冷却用の循環通路でエゼクタと連通して、当該エゼクタにタンクを介して循環ポンプと接続し、当該タンクに冷却流体を補給する冷却流体補給管を接続したものにおいて、冷却流体補給管を分岐した冷却流体分岐管を設けて上記冷却用循環通路と接続したことを特徴とする加熱冷却装置。
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