JP3203403B2 - 減圧気化冷却装置 - Google Patents

減圧気化冷却装置

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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
して冷却水の蒸発潜熱により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の具体例として
は、各種反応釜の冷却、食品や医療品や紙・パルプや各
種繊維類の冷却装置等がある。これらのものは少しの温
度上昇によって熱損傷を来たす場合が多く、従って、部
分的に冷却が不十分な箇所、即ち、冷却ムラを防止する
ことが品質上重要となる。
【０００２】
【従来の技術】従来の減圧気化冷却装置として、例えば
特開平５−１６４４４６号公報に示されたものがある。
これは、気化冷却室に冷却水を供給する冷却水供給ノズ
ルを、気化冷却室に対して摺動自在に取り付けたもの
で、冷却水供給ノズルを気化冷却室に近付けたり離した
りすることにより、冷却水の注水面積を被冷却物の量や
温度に応じて調整して冷却ムラを防止するものである。
【０００３】
【本発明が解決しようとする課題】上記従来の減圧気化
冷却装置では、被冷却対象物の形状によっては確実に冷
却ムラを防止することができない問題があった。すなわ
ち、被冷却物の表面形状が平坦なものであれば、注入ノ
ズルから注入した冷却水は被冷却物へほぼ均一に付着し
て全体を均一に気化冷却することができるのであるが、
表面形状が例えば凹凸状のものである場合には、冷却水
が均一に付着することができずに冷却ムラを生じてしま
うのである。
【０００４】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、被冷却物の形状に凹凸があるような、
冷却水が均一に付着しにくい場合であっても、被冷却物
の冷却ムラを確実に防止することである。
【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。被冷却物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させると共に気化
冷却室を真空ポンプで減圧することにより、被冷却物を
気化冷却するものにおいて、冷却水を気化冷却室へ注入
する冷却水注入ノズルを配置し、該冷却水注入ノズルの
近傍に、ポリビニルアルコ―ルやアクリル系重合体等の
付着性物質を上記気化冷却室へ注入する付着性物質注入
ノズルを取り付けたものである。
【０００６】
【作用】冷却水と共に気化冷却室にポリビニルアルコ―
ル等の付着性物質を供給することにより、冷却水と付着
性物質の混合流体が被冷却物に付着する。付着性物質は
被冷却物に対して付着性を有しているために、被冷却物
表面が凹凸状等の冷却水のみでは付着しにくい形状であ
ってもほぼ均一に付着することができ、混合している冷
却水の蒸発潜熱により被冷却物を気化冷却することがで
きる。
【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、真空ポンプとして循環水の水温を調整するこ
とにより減圧度を調整することのできる、エゼクタを組
合せた真空ポンプ２２を用いた例を示す。図１におい
て、被冷却物としての反応釜１１と、真空ポンプ２２
と、気化冷却室としてのジャケット部１５と、冷却水及
び付着性物質注入ノズル１６，１７とで減圧気化冷却装
置を構成する。
【０００８】反応釜１１は被冷却物としての原料入口１
２、製品出口１３、撹拌器１４を有し、その外周にジャ
ケット部１５を設ける。ジャケット部１５の上部に複数
の注入ノズル１６，１７を取り付け、この注入ノズル１
６，１７に冷却水供給管４０と付着性物質供給管２７を
接続する。それぞれの供給管には、管路を開閉したり通
過流量を調整するための弁装置６，２８，２６，２３，
３６を配置する。冷却水と付着性物質の注入ノズル１
６，１７は、図２に部分拡大断面図を示すように、中央
部に冷却水供給管４０と接続した冷却水注入ノズル２
と、この冷却水注入ノズル２の周囲に付着性物質供給室
７を形成して付着性物質注入ノズル８を配置する。供給
室７は付着性物質供給管２７と接続すると共に、冷却水
注入ノズル２の先端にノズル８と同軸上に貫通孔３を設
ける。この貫通孔３とノズル８から冷却水と付着性物質
が混合しながらジャケット部１５内に注入される。
【０００９】真空ポンプ２２は、循環ポンプ３０がタン
ク３１に吸込側を接続され、吐出側をエゼクタ３２のノ
ズル３３に接続され、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。ノズル３３部とジャケット部１５の流体排出口１８
が連通路２１を介して接続されている。この真空ポンプ
２２は、循環ポンプ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。真空ポンプ２２を循環する流体
の一部は弁７２と供給管１９を通り弁装置２６，２８を
介して注入ノズル１６，１７へ至ることもできる。
【００１０】冷却水供給管４０は弁７０を介してタンク
３１と連通する。タンク３１内に冷却水を供給すること
によって真空ポンプ２２の循環水温度を制御するように
なっている。弁７０はタンク３１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。
【００１１】真空ポンプ２２の一部に弁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ようにする。
【００１２】被冷却物としての反応釜１１を冷却する場
合は、弁６，２６，２８，２３，３６を開弁して冷却水
と共に付着性物質を注入ノズル１６，１７からジャケッ
ト部１５内へ供給する。冷却水と付着性物質の混合流体
は、付着性物質の付着性故に反応釜１１の外表面全体に
付着し、冷却水が蒸発することにより反応釜１１の全体
を均一に気化冷却することができる。反応釜１１を冷却
した冷却水と気化蒸気と付着性物質は流体排出口１８か
ら真空ポンプ２２のエゼクタ３２に吸引されタンク３１
に至る。
【００１３】本実施例においては反応釜１１を冷却する
例を示したが、反応釜以外の表面形状が凹凸を有する被
冷却物であっても、付着性物質の被冷却物への付着性に
よりその全体へ冷却水が付着して冷却ムラ無く気化冷却
を行うことができる。
【００１４】ジャケット部１５内の冷却流体が流体排出
口１８からエゼクタ３２に吸引されタンク３１に至り、
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、弁７１が開弁して余剰水を排出し、水位を所
定範囲に保つ。また、ジャケット部１５の減圧度合は、
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。
【００１５】また、本実施例においては、ジャケット部
１５に弁７２を介して真空ポンプ２２の循環流体の一部
を供給するようにしたことにより、この循環流体でもっ
て反応釜１１を冷却することもできる。
【００１６】
【発明の効果】気化冷却室に冷却水と共に付着性物質を
供給することにより、付着性物質の付着性によりその混
合流体が被冷却物の表面全体にほぼ均一に付着すること
となり、冷却ムラを生じることなく、被冷却物を均一に
気化冷却することができる。
【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。
【図２】図１における注入ノズルの部分拡大断面図であ
る。
【符号の説明】 ２ 冷却水注入ノズル ８ 付着性物質注入ノズル １１ 反応釜 １５ ジャケット部 １６，１７ 注入ノズル ２２ 真空ポンプ ２７ 付着性物質供給管 ３１ タンク ３２ エゼクタ ３３ ノズル ４０ 冷却水供給管

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 被冷却物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させると共に気化冷却室を真
    空ポンプで減圧することにより、被冷却物を気化冷却す
    るものにおいて、冷却水を気化冷却室へ注入する冷却水
    注入ノズルを配置し、該冷却水注入ノズルの近傍に、ポ
    リビニルアルコ―ルやアクリル系重合体等の付着性物質
    を上記気化冷却室へ注入する付着性物質注入ノズルを取
    り付けたことを特徴とする減圧気化冷却装置。
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