JP2011038728A - 熱交換器 - Google Patents

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匡章 隈元
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Abstract

【課題】 加熱温度を素早く引き上げることのできる熱交換器を得ること。
【解決手段】 ジャケット部２に制御弁７を介して蒸気供給管３を接続する。蒸気供給管３を分岐して予備加熱流体タンク１２を接続する。予備加熱流体タンク１２の出口側は、ジャケット部２と接続する。ジャケット部２の下端に、スチームトラップ４と開閉弁９を介して吸引手段６を接続する。吸引手段６を、液体エゼクタ１３と冷却水タンク１４と循環ポンプ１５で構成する。
予備加熱流体タンク１２に予め所定温度の加熱用蒸気を溜め置き、加熱温度を変更する場合に、この予備加熱流体タンク１２から所定温度の蒸気をジャケット部２へ供給することで、素早く加熱温度を変更することができる。
【選択図】
図１

Description

本発明は、熱交換容器の内部を減圧状態にして、供給される加熱冷却用の流体、具体的には、加熱用の蒸気あるいは冷却用の冷却水で被熱交換物を加熱したり冷却する熱交換器に関する。
従来の熱交換器としては、加熱装置と吸引手段の間を吸引管で接続して、この吸引管に蒸気トラップと弁手段を並列に取り付けて、加熱温度を引き下げる場合に、弁手段を所定時間開弁することによって、加熱温度を時間遅れなく素早く引き下げることができるものである。
上記従来の熱交換器では、加熱温度を素早く引き下げることはできるが、加熱温度を素早く引き上げることができない問題があった。
特開２００４−１６０３４号公報
解決しようとする問題点は、加熱温度を素早く引き上げることのできる熱交換器を得ることである。
本発明は、熱交換容器へ弁を介して加熱冷却用の流体を供給すると共に、熱交換容器の内部を減圧状態に維持する吸引手段を接続して、熱交換容器の被熱交換物を加熱冷却するものにおいて、予め所定温度に達した加熱用流体を溜め置く予備加熱流体タンクを配置して、当該予備加熱流体タンクに弁手段を介して熱交換容器と接続したものである。
本発明は、予め所定温度に達した加熱流体を溜め置く予備加熱流体タンクに、弁手段を介して熱交換容器と接続したことによって、弁手段を開弁して予備加熱流体タンクから所定温度の加熱流体を熱交換容器へ供給することで、熱交換容器での加熱温度を素早く引き上げることができる。
本発明に係る熱交換器の実施例を示す構成図である。
本発明は、予め所定温度に達した加熱流体を溜め置く予備加熱流体タンクを配置するものであるが、この予備加熱流体タンクの容積は、熱交換容器の容積に応じて適宜、選定することができる。
図１において、熱交換容器としての反応釜１のジャケット部２に接続した加熱用の蒸気供給管３と、蒸気供給管３を分岐して接続した予備加熱流体タンク１２と、冷却用の冷却水供給管５と、ジャケット部２の下方に連通したスチームトラップ４と吸引手段６とで熱交換器を構成する。
蒸気供給管３には、ジャケット部２へ供給する蒸気の量を制御するための制御弁７を取り付ける。蒸気供給管３のジャケット部２側端部２５には図示はしないがノズルを取り付けて、反応釜１の外表面２６へ蒸気が供給されるようにする。蒸気供給管３からジャケット部２へ供給された加熱用の蒸気によって、反応釜１内の被加熱物を加熱するものである。
蒸気供給管３を分岐管１１で分岐して予備加熱流体タンク１２と接続する。分岐管１１にも供給する蒸気の温度を任意に制御することのできる制御弁１９を取り付ける。予備加熱流体タンク１２の下部は管路１８でジャケット部２上端の図示しないノズルと接続する。
冷却水供給管５にも制御弁２７を介在してジャケット部２の上部と接続する。冷却水供給管５のジャケット部２側端部２８も図示はしないがノズルを取り付けて、反応釜１の外表面２６へ冷却水が供給されるようにする。
ジャケット部２の下端から管路８によりスチームトラップ４の入口側と接続する。スチームトラップ４と並列に開閉弁９を取り付ける。スチームトラップ４と開閉弁９の出口側は、吸引手段６を構成する液体エゼクタ１３の吸込室１０と接続する。
吸引手段６を、液体エゼクタ１３と冷却水タンク１４と循環ポンプ１５とで構成する。循環ポンプ１５の駆動によって冷却水タンク１４内の冷却水を液体エゼクタ１３へ供給することによって、吸込室１０で所定の吸引力を発生するものである。
冷却水タンク１４の上部に冷却水補給管１６を接続すると共に、循環ポンプ１５の吐出側の管路を分岐して余剰水排出管１７を接続する。
反応釜１内に配置された図示しない被加熱物を加熱する場合は、蒸気供給管３と制御弁７からジャケット部２へ所定量の蒸気を供給することによって、被加熱物が蒸気によって加熱される。加熱により凝縮した復水は、ジャケット部２下端の管路８からスチームトラップ４を通り、更に、液体エゼクタ１３から冷却水タンク１４へと至る。
反応釜１における蒸気での加熱温度を変更する場合は、通常は制御弁７の設定値を変更することにより行うことができるが、更に素早く加熱温度を変更するためには、予備加熱流体タンク１２内へ所定の加熱温度に維持された蒸気を予め溜め置き、弁２０を開弁することで、ジャケット部２へ瞬時に所定温度の蒸気を供給することによって、反応釜１の加熱温度を素早く変更することができる。
反応釜１内の被冷却物を冷却する場合は、冷却水供給管５と制御弁２７からジャケット部２へ所定量の冷却水を供給することによって、被冷却物の熱により冷却水が蒸発気化してその蒸発線熱でもって被冷却物を冷却する。
間接的な加熱と冷却を交互に行うさまざまな熱交換器として適用できる。
１ 反応釜
２ ジャケット部
３ 蒸気供給管
４ スチームトラップ
５ 冷却水供給管
６ 吸引手段
７ 制御弁
１０ 吸込室
１１ 分岐管
１２ 予備加熱流体タンク
１３ 液体エゼクタ
１４ 冷却水タンク
１５ 循環ポンプ

Claims (1)

  1. 熱交換容器へ弁を介して加熱冷却用の流体を供給すると共に、熱交換容器の内部を減圧状態に維持する吸引手段を接続して、熱交換容器の被熱交換物を加熱冷却するものにおいて、予め所定温度に達した加熱用流体を溜め置く予備加熱流体タンクを配置して、当該予備加熱流体タンクに弁手段を介して熱交換容器と接続したことを特徴とする熱交換器。
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