JPH04316903A - 蒸気加熱装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は１００℃前後の蒸気温度
で被加熱物を加熱する蒸気加熱装置に関する。食品や化
学や繊維分野においては、被加熱対象物によって、加熱
温度を１０５℃とか１１０℃等の１００℃以上で加熱し
たり、あるいは８０℃とか６０℃等の１００℃以下で加
熱しなければならないものが多々ある。また、加熱源と
して従来は温水が用いられていたが、保有熱量の差等に
より１００℃以下の場合であっても蒸気が用いられるよ
うになってきた。

【０００２】

【従来技術】従来の１００℃以下で加熱する場合の蒸気
加熱装置として、例えば特開昭６４−６６０３号公報に
示された技術が用いられていた。これは、減圧弁と間接
加熱容器とエゼクタ―式真空ポンプを順次連設して、真
空ポンプで間接加熱容器内を大気圧以下の真空状態にし
、減圧弁で減圧した低圧蒸気を間接加熱容器に供給する
ことにより、１００℃以下の低温蒸気でもって被加熱物
を加熱するものである。エゼクタ―式真空ポンプのエゼ
クタ―部を通過する循環水の温度を調節することにより
、エゼクタ―部で発生する真空度を調節することができ
、蒸気圧力即ち蒸気温度をコントロ―ルできるものであ
る。保有熱量が温水に比較して格段に大きな蒸気でもっ
て被加熱物を加熱することができるために、被加熱物の
加熱ムラ等を防止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】上記従来の蒸気加熱
装置は、１００℃以下での蒸気加熱はできるが、同一の
装置で１００℃以上の蒸気加熱ができない問題、あるい
は、１００℃以上と以下での加熱を繰返す場合、所定温
度に至るまでに時間遅れを生じてしまう問題があった。 上記従来の蒸気加熱装置において、大気圧以上の正圧蒸
気を供給できる減圧弁を配置して、エゼクタ―式真空ポ
ンプのエゼクタ―部を通過する循環水の温度を上げて真
空度合を低くすることにより、１００℃以上の蒸気で加
熱することはできる。しかしながらこの場合、１００℃
以下の蒸気温度に切替えようとすると、循環水の温度を
低下させるために冷却水を大量にエゼクタ―式真空ポン
プ内に供給しなければならず、この循環水の温度調節に
時間を要し、結果として真空蒸気温度の調節に時間遅れ
を生じてしまうのである。

【０００４】また、１００℃以上の高温のドレンをエゼ
クタ―式真空ポンプで吸引することにより、循環水の温
度を１００℃以下に調節する場合、精度良く温度をコン
トロ―ルできない問題があった。即ち、循環水の温度調
節は、冷却水を供給したり、高温水を系外に排除したり
して行うのであるが、温度差が大きい場合には、例えば
プラスマイナス１℃程度に精度良く温度をコントロ―ル
することが実際上困難なためである。循環水の温度を精
度良くコントロ―ルできないと、加熱用の真空蒸気の温
度も精度良く維持することができなくなり、従って、被
加熱物の温度をも精度良く所定値に維持することができ
なくなるのである。

【０００５】従って本発明の技術的課題は、１００℃以
上でも以下でも同一の装置でもって、時間遅れを生じる
ことなく、精度良く蒸気加熱ができる装置を得ることで
ある。

【０００６】

【課題を解決する為の手段】本発明の蒸気加熱装置の構
成は次の通りである。蒸気供給管に圧力調整弁と熱交換
器を連設し、熱交換器の二次側にエゼクタ―式真空ポン
プを接続したものにおいて、熱交換器の二次側にスチ―
ムトラップを設け、エゼクタ―式真空ポンプとスチ―ム
トラップを切替える切替手段を設けたものである。

【０００７】

【作用】１００℃以上で熱交換器の被加熱物を加熱する
場合は、圧力調整弁から大気圧以上の蒸気を熱交換器に
供給すると共に、切替手段により熱交換器の二次側とス
チ―ムトラップを接続する。熱交換器で被加熱物を加熱
して復水化したドレンはスチ―ムトラップから系外に排
出される。

【０００８】１００℃以下で加熱する場合は、切替手段
を切替えて熱交換器の二次側とエゼクタ―式真空ポンプ
を接続する。エゼクタ―式真空ポンプで生じる真空によ
り、熱交換器内も真空となり、圧力調整弁から低圧蒸気
を供給することによって、熱交換器内の蒸気は真空蒸気
、即ち１００℃以下の温度の蒸気となって被加熱物を加
熱する。加熱により生じたドレンはエゼクタ―式真空ポ
ンプに吸引される。

【０００９】１００℃以上の高温ドレンは、エゼクタ―
式真空ポンプに吸引されることなく、スチ―ムトラップ
を経て系外に排出されるために、１００℃以上の加熱か
ら１００℃以下の加熱に切替える場合、エゼクタ―式真
空ポンプの循環水の温度は１００℃以下と比較的低い状
態であり、所定の真空蒸気温度に至るまでに時間を要す
ることがなく、従って時間遅れを生じることが無い。

【００１０】

【実施例】図１において、蒸気供給管１と圧力調整弁２
と熱交換器３とエゼクタ―式真空ポンプ５とスチ―ムト
ラップ６、及び、エゼクタ―式真空ポンプ５とスチ―ム
トラップ６を切替える切替手段としてのバルブ７，８と
で蒸気加熱装置を構成する。

【００１１】エゼクタ―式真空ポンプ５は、エゼクタ３
２と渦巻きポンプ３０を組合せた組合せポンプから成り
、渦巻きポンプ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
のであり、エゼクタ３２と熱交換器３の二次側とが連通
路５０で接続され、この連通路５０から分岐してスチ―
ムトラップ６を取り付ける。このエゼクタ―式真空ポン
プ５は、渦巻きポンプ３０の作動によりタンク３１内の
水をエゼクタ３２内に供給・循環して真空を生ぜしめ、
タンク３１に戻すようになっている。また、タンク３１
にバルブ３６を介して冷却水供給管３５を接続すると共
に、タンク３１の下部に温度センサ―３９を取り付ける
。タンク３１内に冷却水を供給することにより、エゼク
タ３２を通過する循環水の温度を調節することができ、
エゼクタ―式真空ポンプ５の発生真空度をコントロ―ル
することができる。タンク３１の上部にオ―バ―フロ―
管３７を設けて、タンク３１内の余剰水を排出できるよ
うにすると共に、オ―バ―フロ―管３７とスチ―ムトラ
ップ６の出口管３８を接続する。各バルブ７，８，３６
と温度センサ―３９、及び、圧力調整弁２は、それぞれ
信号線によって制御部１０と接続することにより、装置
を集中制御できるようにする。

【００１２】圧力調整弁２は、蒸気供給管１から供給さ
れる蒸気を所定圧力に調整するもので、本実施例におい
ては、大気圧以上の正圧から、大気圧以下の負圧まで調
整することのできる自力式圧力調整弁、即ち、減圧弁、
を用いた例を示す。もちろん、自動圧力調節弁と圧力セ
ンサ―とを組合わせて用いることもできる。図２に要部
部分断面図として示すように減圧弁２は、所定圧力に維
持すべく二次圧力を検出する二次圧力検出路６０がダイ
ヤフラム室６１に連通し、ダイヤフラム室６１の上端に
ダイヤフラム押え６６を介してダイヤフラム６２を取り
付け、ダイヤフラム６２の上面にバネ押え６５を介して
圧力設定用のコイルバネ６３，６４を配置する。コイル
バネ６３，６４の上端はそれぞれバネ収容筒６７に収容
し、コイルバネ６３は引張状態で、コイルバネ６４は圧
縮状態で配置する。バネ収容筒６７を調節ネジ６８とネ
ジ連結する。バネ収容筒６７の左右両端には、回転移動
を制限し上下移動を許容するピン６９とガイド７０を設
ける。調節ネジ６８を回転すると、バネ収容筒６７は上
下に移動してコイルバネ６３，６４のバネ力を変化せし
める。ダイヤフラム押え６６に当接してパイロット弁体
７１をパイロットガイド７２内に上下動自在に配置する
。パイロット弁体７１の下部には平面部７３を形成して
、パイロットガイド７２の下端に設けたパイロット弁座
７４と対向させる。パイロットガイド７２に、パイロッ
ト弁の開閉により一次圧力を図示しないピストン部に供
給する一次圧力供給路７５を形成する。パイロット弁体
７１の下方には、パイロット弁体７１を弁座７４方向に
付勢するパイロットバネ７６を配置し、一次側圧力を導
入する一次圧力検出路７７を連通する。図示していない
がパイロット弁体７１が開弁することにより、一次圧力
が一次圧力供給路７５よりピストン部に至り、ピストン
が下降することにより主弁が開弁して、高圧の一次圧力
を減圧弁２の二次側に供給することにより二次側圧力を
所定値に維持する。二次側圧力が所定値より低下すると
、その圧力は二次圧力検出路６０からダイヤフラム室６
１に伝わり、コイルバネ６３，６４のバネ力によりダイ
ヤフラム６２が下方へ変位して、パイロット弁体７１を
開弁し、ピストン、主弁を介して一次圧力を二次側に供
給する。二次側圧力が所定値になると、ダイヤフラム６
２とコイルバネ６３，６４のバネ力が平衡してパイロッ
ト弁体７１が閉弁し、主弁も閉弁することにより、一次
圧力の二次側への供給を停止する。

【００１３】熱交換器３を１００℃以上で加熱する場合
は、制御部１０からの信号により、バルブ８を開き、バ
ルブ７を閉じあるいは開度調節を行い、圧力調整弁２で
所定の正圧に調整された蒸気を供給する。熱交換器３で
被加熱物を加熱して生じたドレンはスチ―ムトラップ６
を経てバルブ８を通り、オ―バ―フロ―管３７から排出
される。従って、スチ―ムトラップ６から排出される高
温ドレンがエゼクタ―式真空ポンプ５に至ることはない
。

【００１４】１００℃以下で加熱する場合は、バルブ８
を閉弁しバルブ７を開弁すると共に、渦巻きポンプ３０
を駆動させてタンク３１内の低温水をエゼクタ３２に供
給することにより、エゼクタ３２に吸引力を発生させ、
圧力調整弁２以降の蒸気供給管１内をも大気圧以下の減
圧状態とする。圧力調整弁２の設定圧力を所定の負圧と
することにより、熱交換器３は減圧蒸気により１００℃
以下の温度で加熱される。加熱により生じたドレンは、
連通路５０を経てエゼクタ３２に吸引されタンク３１に
至る。タンク３１内の水位が上限水位に達すると、オ―
バ―フロ―管３７から余剰水が系外に排出される。

【００１５】

【発明の効果】本発明によれば、加熱温度が１００℃以
上であっても以下であっても同一の装置で加熱すること
ができ、１００℃以上の高温ドレンをエゼクタ―式真空
ポンプに吸引しないことにより１００℃以下の加熱に変
更しても所定温度に至るまでに時間遅れを生じることが
無く、また、循環水の水温に大きな温度差を生じないた
めに、循環水の温度を精度良く維持することができ、従
って、加熱用の真空蒸気の温度も精度良く維持すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の蒸気加熱装置の実施例の構成図である
。

【図２】図１における圧力調整弁の要部部分断面図であ
る。

【符号の説明】 １　　蒸気供給管 ２　　圧力調整弁 ３　　熱交換器 ５　　エゼクタ―式真空ポンプ ６　　スチ―ムトラップ ７，８　　バルブ １０　　制御部 ３０　　渦巻きポンプ ３１　　タンク ３２　　エゼクタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　蒸気供給管に圧力調整弁と熱交換器を
   連設し、熱交換器の二次側にエゼクタ―式真空ポンプを
   接続したものにおいて、熱交換器の二次側にスチ―ムト
   ラップを設け、エゼクタ―式真空ポンプとスチ―ムトラ
   ップを切替える切替手段を設けた蒸気加熱装置。