JP2684266B2 - 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
して被冷却物を気化冷却するものに関する。具体的に
は、各種反応を行う反応釜の冷却装置、食品等の気化冷
却装置等に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の反応釜の冷却装置として、例えば
特開平１−３１５３３６号公報に示されたものがある。
これは、エゼクタとタンクとポンプを組合せた組合せポ
ンプと、反応釜の流体室に組合せポンプの吐出水の一部
を供給できる切替え弁手段と、エゼクタ内を通過する流
体の温度を制御する温度制御部とから成り、反応釜の流
体室に、冷却用の組合せポンプからの吐出水を供給し
て、反応釜を気化冷却するものである。エゼクタで生じ
る吸引力即ち減圧度は、エゼクタを通過する流体の温度
に対する飽和圧力となるために、エゼクタでの減圧度を
高め、ひいては冷却室の減圧度を高めて、気化冷却をよ
り促進するためには、温度制御部によりエゼクタ内を通
過する流体の温度を低下せしめることによりできる。

【０００３】

【本発明が解決しようとする課題】上記従来のもので
は、温度制御部から供給する冷却水の量が大量に必要と
なる問題があった。これは、冷却室で被冷却物を冷却し
て昇温した気化蒸気と冷却水をエゼクタで吸引してタン
クに溜めるために、タンク内の水温が連続的に上昇し、
この水温の上昇を押えてエゼクタでの減圧度を常に一定
にするために冷却水を絶えず供給しなければならないた
めである。また上記従来のものでは、減圧度を変化さ
せ、気化冷却の度合を変化させる場合に時間遅れを生じ
る問題があった。反応釜においては、反応の過程におい
て温度を精度良く調節する必要があり、時間遅れを生じ
ると反応物が劣化したり、損傷したりする恐れがある。
この時間遅れの原因は、エゼクタを通過する流体の温度
を速やかに変化させることができないためである。即
ち、上記従来のものでは、タンク内の水温が昇温した気
化蒸気と冷却水により高温状態であるために、タンク内
の水温を所定の低温にするために時間がかかり、遅れを
生じるのである。

【０００４】従って本発明の技術的課題は、必要とする
冷却水量が比較的少量で済み、また、時間遅れを生じる
ことなく気化冷却の度合即ち冷却温度の変更を行うこと
のできる減圧気化冷却装置を得ることである。

【０００５】

【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。エゼクタとタンクとポンプを
組合せた組合せポンプと、該エゼクタと連通した気化冷
却室と、上記タンクに冷却水を供給する冷却水供給通路
とから成る気化冷却装置において、タンクに気液分離部
を設けると共に、分離した気体を排出する気体排出部を
設けたものである。

【０００６】

【作用】タンク内の流体をポンプによりエゼクタへ供給
することにより、エゼクタ部は流体温度に応じた飽和圧
力となり、流体温度を１００度以下とすることによって
大気圧以下の減圧状態とすることができる。エゼクタで
減圧状態となると連通した気化冷却室も減圧状態とな
り、冷却水は気化して被冷却物を気化冷却する。熱を奪
って気化した蒸気、及び、気化しきれなかった冷却水は
エゼクタに吸引されタンクに至る。タンクには、気液分
離部と気体排出部が設けられていることにより、エゼク
タで吸引された気化蒸気と冷却水は分離され、気化蒸気
は気体排出部から系外に排出される。従って、昇温した
気化蒸気がタンク内に滞留することがない。

【０００７】

【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、気化冷却装置として反応釜を用いた例を示
す。気化冷却室としてのジャケット部１を備えた反応釜
２と、組み合せポンプ３と、タンク４と、冷却水供給通
路５とで減圧気化冷却装置を構成する。反応釜２は、ほ
ぼ全周にわたりジャケット部１を形成すると共に、原料
入口６、製品出口７、撹拌器８を備え、ジャケット部１
には冷却水供給口９，１０と流体排出口１１を設けてあ
る。

【０００８】組合せポンプ３は、ポンプ１２がタンク４
に吸込側を接続され吐出側をエゼクタ１３のノズル１４
に接続し、エゼクタ１３のディフュ―ザ１５がタンク４
の上部空間に接続された構成のものであり、エゼクタ１
３と反応釜２の流体排出口１１とが接続されている。こ
の組合せポンプ３は、ポンプ１２の作動によりタンク４
内の水をエゼクタ１３に供給して吸引作用させ、タンク
４に戻すようになっている。

【０００９】タンク４に、気液分離部としての平板状の
多孔質部材１６と、気体排出部としての排気ファン１７
を取り付ける。多孔質部材１６はタンク４とディフュ―
ザ１５の接続口より下方に位置し、排気ファン１７は上
方に位置するように取り付ける。多孔質部材１６の下部
に系外の大気と連通する大気管１８を取り付ける。ディ
フュ―ザ１５からタンク４内に流入してきた高温の気化
蒸気と冷却水は、多孔質部材１６に衝突して気液が分離
され、分離した気体即ち気化蒸気は排気ファン１７によ
り系外に排出され、液体は多孔質部材１６に沿って滴下
してタンク４内にたまる。

【００１０】冷却水供給通路５は、タンク４内の水温を
制御するように設けたものであり、タンク４内に弁２０
を介して冷却水を供給することによって制御するように
なっている。タンク４には図示していないが水位と流体
温度を検出する水位センサ―や温度センサ―を取り付け
ることができる。また冷却水供給通路５は、弁２１を介
してジャケット部１の冷却水供給口９と連通する。

【００１１】ポンプ１２とエゼクタ１３を接続する通路
の一部を分岐して余剰水排出弁２２を取り付け、タンク
４内の水位センサ―からの信号により、タンク４内の水
位を所定範囲に保つようにする。ポンプ１２とエゼクタ
１３を循環する循環水の一部は、弁２３を介してジャケ
ット部１の冷却水供給口１０と接続する。各弁及びセン
サ―は図示していないが制御部と接続して集中制御でき
るようにすることもできる。

【００１２】被冷却物を冷却する場合、即ちジャケット
部１で気化冷却を行う場合、冷却水供給通路５から弁２
０を介してタンク４内に冷却水を供給すると共に、弁２
１を介してジャケット部１にも冷却水を供給する。この
場合弁２３は閉じておく。ポンプ１２によりタンク４内
の流体はエゼクタ１３に至り吸引力を生じる。エゼクタ
１３の吸引力により、ジャケット部１内も減圧状態とな
り、冷却水は被冷却物の熱により気化し、被冷却物を冷
却する。気化した蒸気、及び、気化しきれなかった冷却
水はエゼクタ１３に吸引されタンク４に至る。タンク４
において多孔質部材１６により気液が分離され、分離さ
れた気体即ち気化蒸気は排気ファン１７から大気中に排
出され、液体は滴下してタンク４内にたまり、再度ポン
プ１２に吸引されて循環する。高温の気化蒸気は大気中
に排出されることにより、タンク４内の流体の温度上昇
は小さなものとなり、大量の冷却水を供給する必要がな
い。

【００１３】冷却度合を変えるために、ジャケット部１
内の減圧度を変える場合、タンク４内は高温の気化蒸気
が流入しないために比較的低温に保たれており、少量の
冷却水を供給することにより、速やかにタンク４内の流
体の温度を変えることができ、時間遅れを生じることが
ない。

【００１４】

【発明の効果】本発明は次のような効果を奏する。気液
分離部と気体排出部をタンクに設けたことにより、タン
ク内に高温の気化蒸気が流入して滞留することがなく、
タンク内の水温が連続的に昇温することがなくなる。従
って、冷却水を絶えず供給する必要がなくなり、冷却水
量を節約することができる。また、冷却温度即ち減圧度
を変える場合、タンク内は高温の気化蒸気が滞留してい
ないために比較的低温状態を維持しており、少量の冷却
水を供給することにより、速やかにタンク内の水温を変
化させることができ、時間遅れなく冷却温度を変更する
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図で
ある。

【符号の説明】

１ ジャケット部 ２ 反応釜 ３ 組合せポンプ ４ タンク ５ 冷却水供給通路 １２ ポンプ １３ エゼクタ １４ ノズル １６ 多孔質部材 １７ 排気ファン １８ 大気管

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エゼクタとタンクとポンプを組合せた組
   合せポンプと、該エゼクタと連通した気化冷却室と、上
   記タンクに冷却水を供給する冷却水供給通路とから成る
   気化冷却装置において、タンクに気液分離部を設けると
   共に、分離した気体を系外に排出する気体排出部を設け
   た減圧気化冷却装置。