JPH03101832A - 蒸気加熱及び気化冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く産業上の利用分野〉 本発明は加熱と冷却を交互に行うカ０熱冷却装置に関す
る。上記の加熱冷却装置としては、各種加硫装置や食品
の洗浄、殺菌装置等がある。

く従来の技術〉 従来の加熱冷却装置として、第２図に示す様な該流体室
に入れて加熱冷却を行う。流体室１に蒸気供給管１０及
び冷却水排出管１１を接続し、その一方には冷却水供給
管８及びドレン排出管９を接続する。各管の途中に弁ｖ
１、ｖ２、ｖ３、Ｖ４を設けてある。この流体室１内の
原料を加熱する場合は、弁ｖ２、Ｖ４を閉じ、弁Ｖ１、
Ｖ３を開く。これによって蒸気が管１０から流体室１内
に供給されて加熱が行なわれる。その時発生するドレン
は、弁Ｖ３、ドレン排出管９を通って排出される。図中
１２はスチームトラップでドレンのみを排出する。

また冷却する場合は、弁ｖ１、Ｖ３を閉じ、弁ｖ２、ｖ
４を開く。これによって冷却水が管８を通って流体室１
内に供給されて冷却が行なわれる。

供給ざれた冷却水は冷却水排出管１１を通って排出ざれ
る。

く発明が解決しようとする課題〉 上記従来の加熱冷却装置は、冷却に続いて加熱あるいは
加熱に続いて冷却が行なわれるような場合にハンマー現
象が発生して、その振動及び衝撃により、原料としての
被加熱物及び被冷却物、並びに、装置が損傷する問題が
ある。この原因は、加熱と冷却の切換時には、流体室１
及びその内部に連通している管８，９，１０．１１の部
分の温度並びにこれらの各部に残存している流体の温度
に対して、新たに供給される流体の温度に大きな温度差
があるためである。

また、冷却時において、原料を均一に冷却できず、部分
的な異常昇温か発生しやすく、この温度ムラによって製
品の品質を一定に維持し難い問題がある。この原因は、
冷却水による冷却であるため、冷却水の顕熟のみによる
冷却となり熱容量が小さいためである。

従って本発明の技術的課題は、加熱冷却装置において、
加熱と冷却との切換時の前記温度差を小さくすることが
でき、冷却時の前記熱容量を大きくすることができるよ
うにすることである。

〈課題を解決する為の手段〉 上記課題を解決する為に講じた本発明の技術的手段は、
エゼクタのディフューザとポンプの吸込口とをタンクを
介して連通し、該タンク内へ冷却水を供給してタンク内
水温を制御する制御部を設け、前記ポンプの吐出口を前
記エゼクタのノズルに接続し、ポンプによる循環水の余
剰水を系外に排出する排出手段を配したポンプ装置を設
け、該ポンプ装置のエゼクタ部と蒸気加熱及び気化冷却
用の流体室とを連通し、該流体室に加熱用蒸気と前記ポ
ンプの吐出水の一部とを切替え供給できるように供給通
路及び弁装置を設けたものである。

く作　用〉 原料を加熱する場合は、弁装置により流体室へ蒸気を供
給する。蒸気は原料を加熱してドレンとなってエゼクタ
に吸引ざれ、タンク内に至り、タンク内の水温は上昇す
る。

加熱から冷却に切換える場合は、弁装置にょり蒸気の供
給を停止しポンプの吐出水の一部を流体室に供給するよ
うにする。流体室の残留高温蒸気と供給ざれた吐出水は
エゼクタに吸引ざれタンク内に戻る。従って、流体室に
供給ざれる吐出水は初期には高温であるために問題の温
度差は小さく、残留蒸気が急凝縮してハンマー現象を発
生することはない。そしてタンク内に冷却水を供給して
ポンプの循環水温が徐々に下がるようにする。水温が低
下すると、エゼクタの吸引作用により、流体室が減圧さ
れ、これにより供給される吐出水は迅速に気化して被冷
却物を気化冷却する。

次に冷却から加熱に切換える場合は、気化冷却状態から
まずタンク内への冷却水の供給を停止すると、ポンプの
吐出水は、流体室とエゼクタ及びタンクを循環し、被冷
却物からの熱及び循環による熱で徐々に昇温する。ある
程度昇湿した時点で弁装置により流体室への吐出水の供
給を停止し加熱蒸気を供給するようにすると、問題の温
度差は小さく蒸気が急凝縮することなく、被加熱物は蒸
気加熱ざれる。

〈実施例〉 上記の技術的手段の具体例を示す実施例を説明する。（
第１図参照） 第１図において、２１は蒸気加熱及び気化冷却用の流体
室で内部に原料を挿入する。２２はポンプ装置、２３ａ
，２３ｂは弁装置、２４は水温制御部である。

流体室２１には、蒸気供給通路２７及び吐出水供給通路
２８が弁装置２３ａ，２３ｂを介して接続されている。

弁装置２３ａ，２３ｂは自動弁でコントロール部２９か
らの信号により開閉動作する。

ポンプ装置２２は、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に接続し、
エビクタ３２のディフューザ３４がタンク３１の上部空
間に接続ざれた構成のものであり、エゼクタ３２と流体
室２１がコンデンサ５０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。

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ー４１からの信号
により開閉する。自動弁７０の一端は、コンデンサ５０
の下部にも接続されている。参照番号５１はコンデンサ
５０からの冷却水排出管である。

余剰水排出手段２５は、ポンプ装置２２の一部に自動弁
７１を取付け、タンク３１内の水位センザー４２８，４
２ｂ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。

流体室２１を加熱する場合は、コントロール部２９から
の信号により、弁装憚２　３　ａが開き蒸気を流体室２
１に供給して、原利を蒸気加熱する。

加熱により生じたドレンは、エゼクタ３２に吸弓されタ
ンク３１に至る。ドレンによってタンク３１内の水位が
上限水位に達すると、水位センサー４２ａが検知し、自
動弁７１が開き、余剰水を系外に排出する。タンク３１
内の水温はドレンの流入により上昇する。

加熱から冷却に切換える場合は、弁装置２３ａにより蒸
気の供給を停止し、弁装＠２３ｂを開いてポンプ３０か
らの吐出水の一部を流体室２１に供給する。流体室２１
に供給ざれた吐出水と残留蒸気はエゼクタ３２により吸
引ざれタンク３１に至る。加熱から冷却に切換えた初期
においては、ポンプ３０の吐出水は加熱の時に高温にな
っているので、残留高温蒸気が急凝縮することはない。

従って、この場合にハンマー現象は発生しない。

タンク３１内に冷却水を供給することにより、タンク３
１内の水温は徐々に低下する。水温の低下に伴いエゼク
タ３２に生じる吸引作用すなわち減圧度が高くなり、流
体室２１内も減圧ざれる。流体室２１が減圧されると、
供給ざれる吐出水は原料の熱により気化して冷却する。

気化した吐出水は、コンデンサ５０で再び凝縮ざれてエ
ゼクタ３２に吸引される。

流体室２１の減圧度は、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。

冷却からｂ口熱に切換える場合は、冷却水供給管４０の
自動弁７０を閉弁し冷却水の供給を停止する。流体はタ
ンク３１、ボンプ３０、流体室２１、エゼクタ３２を循
環し、原料からの熱及び循環による熱で徐々に昇温する
。温度センサー４１の検出により水温がある程度上昇し
た時点で、弁装置２３ｂを閉じ、吐出水の供給を停止す
るとともに、弁装置２３ａを開き加熱蒸気を流体室２１
に供給する。蒸気か流体室２１に供給ざれるが、このと
きの流体室２１内の流体温度は上昇しているために、蒸
気の急凝縮は発生せず、ハンマー現象も生じない。

く発明の効果〉 本発明によれば、加熱から冷却へまた冷却からカロ熱へ
と切換えるときに、流体室へ供給する流体の温度を徐々
に変化させて蒸気の急凝縮を防止することができ、ハン
マー現象が発生することはなく、原料並びにｈＯ熱冷却
装置の損傷を防止できる。

更に、冷却時に冷却室を減圧して気化冷却するから、大
きな熱容量を確保でき、冷却ムラを防止して、製品の品
質を一定に維持できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の蒸気加熱及び気化冷却装置の実施例の
概略の構戒を示す構成図、第２図は従来の加熱冷却装置
の一例を示す概略構成図である。 ２１：流体室　　　　　２２：ポンプ装置２３ａ，２３
ｂ：弁装置 ２４：水温制御部　　　２５：余剰水排出手段２７：蒸
気供給通路　　２８：吐出水供給通路３０：ポンプ　　
　　　３１：タンク ３２：エゼクタ　　　　３３：ノズル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、エゼクタのディフューザとポンプの吸込口とをタン
   クを介して連通し、該タンク内へ冷却水を供給してタン
   ク内水温を制御する制御部を設け、前記ポンプの吐出口
   を前記エゼクタのノズルに接続し、ポンプによる循環水
   の余剰水を系外に排出する排出手段を配したポンプ装置
   を設け、該ポンプ装置のエゼクタ部と蒸気加熱及び気化
   冷却用の流体室とを連通し、該流体室に加熱用蒸気と前
   記ポンプの吐出水の一部とを切替え供給できるように供
   給通路及び弁装置を設けた、蒸気加熱及び気化冷却装置
   。