JP2681318B2 - 減圧気化冷却装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷却室内を減圧状態に
し、冷却水を蒸発させて被冷却物を気化冷却する装置に
関する。上記の減圧気化冷却装置としては、各種反応釜
の冷却、食品の乾燥装置等がある。

【０００２】

【従来の技術】従来の減圧気化冷却装置として、例えば
実開平３−４８６８４号公報に示されたものがある。こ
れは、気化冷却室の上部に外周を固定して仕切り内周を
自由端とした環状の弾性板部材を配置し、冷却水を気化
冷却室に流入せしめる冷却水供給管を弾性板部材の上方
に連結したもので、冷却水供給管から供給された冷却水
は、その水圧により弾性板部材を変形せしめ、該変形部
から被冷却物容器の外周に均一に流下することにより、
被冷却物容器の全面を効率よく冷却することができるも
のである。

【０００３】

【本発明が解決しようとする課題】上記従来の気化冷却
装置では、長期にわたり充分な冷却効果を発揮できない
問題があった。冷却水は、被冷却物容器の全面にできる
だけ均一に流下することが、効果的な気化冷却を行うた
めに必要であるが、上記従来の冷却水の水圧による弾性
板部材の変形では、使用初期においては被冷却物容器の
全面に且つ均一に流下せしめることができるが、使用時
間が経過するに従って均一に流下することができなくな
るからである。これは、時間の経過と共に弾性板部材の
弾性力が部分的に変化して、その弾性力にバラツキを生
じ、弾性力の低下した部分から優先的に冷却水が流下し
てしまうからである。

【０００４】また上記従来の気化冷却装置では、確実な
冷却効果を発揮できない問題もあった。冷却室で気化し
た蒸気は真空ポンプで吸引されることにより、対流して
気化冷却を連続的に行うのであるが、真空ポンプのみで
は充分な対流が得られず、新たな気化が効率良く発生し
ないためである。

【０００５】従って本発明の技術的課題は、減圧気化冷
却装置において、長期間にわたり且つ確実な冷却効果を
発揮できる減圧気化冷却装置を得ることである。

【０００６】

【課題を解決する為の手段】本発明の減圧気化冷却装置
の構成は次の通りである。被冷却物容器に接して気化冷
却室を形成し、冷却水を気化冷却室に流入せしめ、気化
冷却室を真空ポンプで減圧して、被冷却物を気化冷却す
るものにおいて、気化冷却室に圧縮空気供給管を接続し
て、気化冷却室に対流を生ぜしめ、上記圧縮空気と気化
した蒸気とを吸引することができる容量の真空ポンプを
配置したものである。

【０００７】

【作用】気化冷却室に流入した冷却水は、被冷却物の熱
及び真空ポンプによる減圧状態故に、気化蒸発して被冷
却物を冷却する。気化冷却室には圧縮空気供給管が接続
され、冷却水と共に圧縮空気も気化冷却室に供給される
ことにより、気化冷却室内の気化蒸気の対流は速くなる
と共に、冷却水が被冷却物容器の全面に且つほぼ均一に
行きわたる。供給された圧縮空気及び気化した蒸気は真
空ポンプに吸引される。また、弾性部材を用いないため
に、長期間の使用においても均一な流下を維持すること
ができる。

【０００８】

【実施例】図示の実施例を詳細に説明する。図１におい
て、被冷却物容器としての反応釜１１と、気体用真空ポ
ンプ２及び液体用真空ポンプ装置２２と、冷却水量を調
整する弁装置２６と、ポンプ装置２２の循環水の水温を
調整する水温制御部２４とで減圧気化冷却装置を構成す
る。

【０００９】反応釜１１は原料入口１２、製品出口１
３、撹拌器１４を有し、その外側に気化冷却室としての
ジャケット部１５を設ける。ジャケット部１５の上部に
複数の冷却水注入ノズル１６，１７を取り付け、弁装置
２６と接続する。ジャケット部１５の下部に圧縮空気供
給ノズル３を取り付け、弁７を介して圧縮空気供給管８
と接続する。またジャケット部１５の上部には気体用真
空ポンプ２を接続管９を介して連通する。圧縮空気供給
ノズル３は、圧縮空気がジャケット部１５の外周に沿っ
て渦巻状に回転しながら上昇して気体用真空ポンプ２に
吸引されるようにく字状とする。また、圧縮空気は下方
から上方への流れのみに限らず、上方から供給して下方
へ吸引することも、あるいは側面から供給して上下方へ
吸引することもできる。

【００１０】ポンプ装置２２は、ポンプ３０がタンク３
１に吸込側を接続され、吐出側をエゼクタ３２のノズル
３３に接続し、エゼクタ３２のディフュ―ザ３４がタン
ク３１の上部空間に接続された構成のものである。エゼ
クタ３２の吸込口３５とジャケット部１５の流体排出口
１８が連通路２１を介して接続されている。このポンプ
装置２２は、ポンプ３０の作動によりタンク３１内の水
をエゼクタ３２に供給して吸引作用させ、タンク３１に
戻すようになっている。ポンプ装置２２を循環する水の
一部は冷却水供給管１９を通り弁装置２６を介してノズ
ル１６，１７へ至る。

【００１１】水温制御部２４は、タンク３１内の水温を
制御するように設けたものであり、タンク３１内に冷却
水を供給することによってポンプ装置２２の循環水温度
を制御するようになっている。タンク３１に接続した冷
却水供給管４０の途中に自動弁７０を設け、タンク内の
水温を検出する温度センサ―４１からの信号により開閉
する。冷却水供給管４０から分岐管５と弁６を介して弁
装置２６とも接続する。

【００１２】参照番号２５は余剰水排出手段であり、ポ
ンプ装置２２の一部に自動弁７１を取付け、タンク３１
内の水位センサ―４２，４３からの信号により、タンク
３１内の水位を所定範囲に保つものである。各弁６，
７，２６，７０，７１は図示しないコントロ―ル部から
の信号により開閉動作する。

【００１３】被冷却物容器としての反応釜１１を冷却す
る場合は、コントロ―ル部からの信号により、弁装置２
６が開き、ポンプ３０からの循環水の一部を冷却水とし
て冷却水供給管１９を通してノズル１６，１７に供給す
る。気体用真空ポンプ２を駆動すると共に、弁７を開弁
して圧縮空気をノズル３からジャケット部１５内に供給
する。ノズル１６，１７から供給された冷却水は、ジャ
ケット部１５内を渦巻状に流動する圧縮空気によって、
反応釜１１外周の全面に且つほぼ均一に行き渡り、流下
しながら気化蒸発して反応釜１１内の被冷却物を冷却す
る。

【００１４】気化蒸気と圧縮空気は主に気体用真空ポン
プ２に吸引され、気化しきれなかった冷却水は流体排出
口１８からエゼクタ３２に吸引され、タンク３１に至
る。タンク３１内の水位が上昇すると上限水位センサ―
４２が検知し、自動弁７１が開弁して余剰水を排出し、
水位を所定範囲に保つ。

【００１５】ジャケット部１５の減圧度は、気体用真空
ポンプ２の制御と、タンク３１の水温を制御することに
より調整することができる。ノズル１６，１７への冷却
水として、ポンプ３０の循環水を利用することなく、冷
却水供給管４０から、弁６を介して供給することもでき
る。

【００１６】本実施例においては、気体用真空ポンプ２
と液体用真空ポンプ装置２２とを用いた例を示したが１
台の真空ポンプを用いることもできる。また、本実施例
においては、ジャケット部１５に、加熱用の蒸気供給管
２７を弁装置２３を介して接続することにより、蒸気加
熱と減圧気化冷却を同一の装置でもって繰返して行うこ
ともできる。

【００１７】

【発明の効果】圧縮空気の供給により、気化冷却室内の
気化蒸気の対流が速いものとなると共に、冷却水が被冷
却物容器の全面に且つほぼ均一に行きわたることによ
り、確実な冷却効果を発揮することができる。また弾性
部材を用いないために、弾性力に変化を生じることがな
く、長期にわたりその性能を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の減圧気化冷却装置の実施例の構成を示
す構成図である。

【符号の説明】

２ 気体用真空ポンプ ３ 圧縮空気供給ノズル ８ 圧縮空気供給管 １１ 反応釜 １５ ジャケット部 １６，１７ 冷却水注入ノズル １９ 冷却水供給管 ２２ 液体用真空ポンプ装置 ３１ タンク ３２ エゼクタ ３３ ノズル

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被冷却物容器に接して気化冷却室を形成
   し、冷却水を気化冷却室に流入せしめ、気化冷却室を真
   空ポンプで減圧して、被冷却物を気化冷却するものにお
   いて、気化冷却室に圧縮空気供給管を接続して、気化冷
   却室内に対流を生ぜしめ、上記圧縮空気と気化した蒸気
   とを吸引することができる容量の真空ポンプを配置した
   減圧気化冷却装置。