JPH04260439A - 加熱冷却装置 - Google Patents

加熱冷却装置

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JPH04260439A
JPH04260439A JP4418591A JP4418591A JPH04260439A JP H04260439 A JPH04260439 A JP H04260439A JP 4418591 A JP4418591 A JP 4418591A JP 4418591 A JP4418591 A JP 4418591A JP H04260439 A JPH04260439 A JP H04260439A
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cooling
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fluid
steam
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Hideaki Yumoto
秀昭 湯本
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は加熱と冷却を行う加熱冷
却装置に関する。上記の加熱冷却装置としては、各種反
応釜や食品の蒸溜装置、濃縮装置、及び、殺菌装置等が
あり、加熱温度として100℃以下の比較的低温で加熱
される場合がある。また、各種反応釜においては、加熱
と冷却を頻繁に繰返す場合が多々ある。
【0002】
【従来技術】従来の加熱冷却装置として、例えば特開平
1−315336号公報に示されている反応釜の加熱及
び冷却装置がある。これは、ジャケットを有する反応釜
と、ジャケットに加熱流体としての蒸気を供給するため
に電磁開閉弁を介して蒸気供給管を接続すると共に、冷
却水を供給するために電磁開閉弁を介して水供給管を接
続して、電磁開閉弁の開閉操作により、加熱あるいは冷
却を行うと共に、ジャケットと接続したポンプ装置で、
ジャケット内の流体を吸引するものである。ジャケット
内の流体を吸引して大気圧以下の減圧状態にすることに
より、比較的低温での加熱や、冷却水の気化熱による冷
却を行う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】上記従来の加熱冷却
装置は、加熱時において加熱温度を精度よく一定に維持
することができずに加熱ムラを生じる問題があった。こ
れは、電磁開閉弁を介しての蒸気の供給量と、ポンプ装
置での流体の吸引量との調節ができないためである。電
磁開閉弁に代えて蒸気の供給量を調整することのできる
調整弁や調節弁あるいは減圧弁等を用いれば、ある程度
の調節を行うことができるが、これら弁自身の弁構造や
、量あるいは圧力を検知するための検知構造、量あるい
は圧力を設定するための設定構造等の機械的構造により
、特に低流量や低圧で精度よく一定状態を維持すること
ができないのである。
【0004】また、上記従来の加熱冷却装置では、加熱
時及び冷却時共に絶えず吸引手段としてのポンプ装置を
運転し続けなければならず、特にポンプ装置が大容量の
ものである場合に、吸引手段の運転費用が嵩む問題があ
った。
【0005】従って本発明の技術的課題は、吸引手段の
運転費用が少なくて済み、加熱温度を精度よく一定に維
持することのできる加熱冷却装置を得ることである。
【0006】
【課題を解決する為の手段】本発明の加熱冷却装置の構
成は次の通りである。加熱冷却室を有する熱交換器と、
加熱冷却室へ冷却用流体を供給する流体管路と、該流体
管路内に設けた流体を制御するための弁手段と、上記加
熱冷却室の流体を連通路を介して吸引するための吸引手
段とから成るものにおいて、加熱冷却室に液溜部を設け
、該液溜部を加熱するための加熱手段を取り付け、上記
連通路内に弁手段を設けたものである。
【0007】
【作用】熱交換器を加熱する場合、加熱手段により液溜
部を加熱することにより、液溜部の液体が蒸発して蒸気
となり、熱交換器を加熱する。この場合蒸気の温度は液
体の種類と、加熱冷却室の圧力により決定することがで
きる。液体の種類は各種熱媒や水等を適宜選定すること
ができ、圧力は吸引手段と連通路内に設けた弁手段の操
作により行うことができる。例えば、液溜部に水を溜め
、吸引手段により加熱冷却室を絶対圧力で0.2キロに
維持することにより、約60℃の蒸気が発生することと
なる。加熱冷却室の圧力が所定値になった状態で連通路
に設けた弁手段を閉止して、吸引手段の運転を止めると
、加熱冷却室はほぼ一定の圧力即ち蒸気温度に維持する
ことができる。発生した蒸気は熱交換器を加熱して凝縮
し、液体となって液溜部に溜り、再び加熱手段により加
熱されて蒸気となる。このサイクルを繰返して熱交換器
を加熱する。
【0008】冷却する場合は、加熱手段での加熱を止め
、冷却用流体を加熱冷却室に供給することにより、熱交
換器を冷却することができる。この場合上記の加熱時と
同様に、吸引手段により加熱冷却室を所定の減圧状態に
することにより、冷却用流体が気化して蒸発潜熱により
熱交換器を冷却することができる。気化した蒸気あるい
は冷却用流体の残りは吸引手段により吸引され加熱冷却
室から排除される。
【0009】
【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、熱交換器として反応釜を用いた例を示す。加
熱冷却室としてのジャケット部1を有した反応釜2と、
ジャケット部1に冷却用流体を供給する冷却水供給管路
3と、冷却水供給管路3に設けた弁手段5と、ジャケッ
ト部1の下部に形成した液溜部6と、液溜め部6を加熱
する加熱手段7と、ジャケット部1内の流体を吸引する
ための吸引手段8と、ジャケット部1と吸引手段8を連
通する連通路9及び連通路9に設けた弁手段10とで加
熱冷却装置を構成する。
【0010】吸引手段8はエゼクタ32とポンプ30を
組合せた組合せポンプから成り、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に接続し、
エゼクタ32がタンク31の上部空間に接続された構成
のものであり、エゼクタ32とジャケット部1下部とを
連通路9で接続する。この吸引手段8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。吸
引作用の程度は、タンク31に取り付けた水供給管33
からの供給水量を温度センサ―50からの信号に応じて
自動弁35で調整することにより、タンク31内の水温
を調整し、エゼクタ32で生じる吸引力を調整すること
により行う。
【0011】連通路9に設けた弁手段10は、流体を閉
止したり制御できるものであればどのようなものでも良
いが、本実施例においては自動運転が可能なように自動
調節弁を用いた例を示す。もちろん手動弁であっても良
い。冷却水供給管路3に設けた弁手段5も同様である。
【0012】加熱手段7は、液溜部6の周囲に設けた液
加熱部11と、加熱源としての蒸気を供給する蒸気供給
管12と、蒸気供給管12に設けた自動弁13とで構成
する。液加熱部11には、液を加熱して凝縮したドレン
を排出するためのスチ―ムトラップ15を接続する。
【0013】冷却水供給管路3のジャケット部1内端部
には、冷却水を噴霧するためのノズル23を配置するこ
とが望ましい。図示していないがジャケット部1内の温
度あるいは圧力を検出するためのセンサ―を取り付けて
、各自動弁あるいは制御部52等と接続して自動運転を
行う。また、吸引手段8内に余剰水排出手段25を設け
る。余剰水排出手段25は、吸引手段8の一部に自動弁
71を取付け、タンク31内の水位センサ―56,57
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。
【0014】反応釜2を加熱する場合、蒸気供給管12
の自動弁13を開弁して蒸気を液加熱部11に供給する
。液溜部6内の液体は加熱され蒸発してジャケット部1
内に至り、反応釜2を加熱する。この場合、吸引手段8
の吸引力あるいは自動調節弁10の開度を調整すること
により、ジャケット部1内の減圧状態を任意に調整する
ことができ、蒸気の温度を圧力でもってコントロ―ルす
ることができる。所定の蒸気温度になった状態で、自動
調節弁10及び吸引手段8を止めることにより、ジャケ
ット部1内の温度を一定の値に精度よく維持することが
できる。
【0015】液加熱部11で加熱により生じたドレンは
、スチ―ムトラップ15を経て系外に排出される。
【0016】冷却する場合は、弁13を閉じて蒸気の供
給を停止し、冷却水流体管路3と接続する弁手段5を開
弁して冷却水をジャケット部1内に供給する。また、タ
ンク31内に水を供給することにより、タンク31内の
水温は徐々に低下し、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、ジャケット
部1内も減圧される。ジャケット部1内が減圧されると
、供給される冷却水は反応釜2の熱により直ちに気化し
て反応釜2を気化冷却する。冷却により発生した蒸気あ
るいは冷却水の残りは連通路9を介して吸引手段8より
吸引され、余剰水は余剰水排出手段25から系外に排除
される。
【0017】また、被加熱物あるいは被冷却物の温度を
温度センサ―51で検出し、制御部52に記憶や設定や
演算あるいは判定機能を付加することにより、反応釜2
を任意に加熱冷却あるいはそれらのサイクルを設定する
ことのできる加熱冷却装置とすることもできる。また、
本実施例においては、加熱冷却装置として反応釜のもの
を示したが、その他の蒸溜装置や濃縮装置や殺菌装置等
であっても同様に実施することができる。  また、本
実施例においては、吸引手段としてエゼクタ32とポン
プ30を組合せたものを示したが、その他の水封式ポン
プ等既存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、加熱手段7として蒸気を用いるもの
を示したが、その他電気加熱等を用いることもできる。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば加熱時において、加熱冷
却室を所定の圧力即ち蒸気温度になった状態で弁手段を
閉止して、吸引手段を止めることにより、加熱温度を一
定に精度よく維持することができると共に、吸引手段を
絶えず運転する必要がなく、運転費用を少なくすること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の加熱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  冷却水供給管路 5  弁手段 6  液溜部 7  加熱手段 8  吸引手段 9  連通路 10  自動調節弁 11  液加熱部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  加熱冷却室を有する熱交換器と、加熱
    冷却室へ冷却用流体を供給する流体管路と、該流体管路
    内に設けた流体を制御するための弁手段と、上記加熱冷
    却室の流体を連通路を介して吸引する吸引手段とから成
    るものにおいて、加熱冷却室に液溜部を設け、該液溜部
    を加熱するための加熱手段を取り付け、上記連通路内に
    弁手段を設けた加熱冷却装置。
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