JPH05223426A - 減圧気化冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷却温度を変更する場合、時間遅れを生じる
ことがなく速やかに変更することのできる減圧気化冷却
装置を得ること。 【構成】 反応釜２１のジャケット部２０に組合せポン
プ２３のエゼクタ３６を接続する。エゼクタ３６とタン
ク３４とポンプ３２を順次接続する。冷却水供給管２４
をジャケット部２０と連通すると共に、弁５４を介して
タンク３４と連通する。エゼクタ３６のノズル２は複数
の細孔３で形成する。細孔３に対向して細孔開閉手段と
しての板状弁９を取り付ける。板状弁９を回転操作する
ことにより、細孔３の全開数を調節することができる。

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、供給した冷却水を蒸発させることにより被冷却物
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、食品や医薬品や紙・パルプや繊
維等の気化冷却装置に関する。

【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、ノズルと吸込室から成るエゼクタと、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。エゼクタのノズルで生じる吸引力即
ち減圧度は、ノズルを通過する流体の温度に対する飽和
圧力となるために、ノズルでの減圧度を高め、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、温度制御部によりノズルを通過する流体の温度を
低下す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、ノズルを通過する流体の温度を調節して減圧度を変
化させることはできるが、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。例えば反応釜に
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、ノ
ズルを通過する流体圧力を速やかに変化させることがで
きないためである。ノズルを通過する流体圧力を高めた
り、低めたりすることにより、ノズルの吸引能力すなわ
ち単位時間当りの流体の吸引量を増やしたり、減したり
することができるのであるが、上記従来のものでは、ポ
ンプの回転数を制御してポンプの吐出圧力を調整するこ
とによりノズルを通過する流体圧力を変化させていたの
であるが、ポンプの回転数の制御から実際にノズルを通
過する流体の圧力が変更されるまでに時間がかかってし
まい、遅れを生じるのである。

【０００４】従って本発明の技術的課題は、時間遅れを
生じることなく気化冷却の度合すなわちノズルの吸引能
力を制御することができるようにして、冷却温度を精度
良く調節することが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。ノズルと吸込室から成るエゼ
クタと、該エゼクタとタンクとポンプを組合せた組合せ
ポンプと、上記吸込室と連通した気化冷却室と、該気化
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、ノズルを複数の細孔
で形成し、該細孔の一部を開閉する細孔開閉手段を設け
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のノズ
ルに供給することにより、エゼクタ部では流体温度に応
じた飽和圧力となり、流体温度を１００度Ｃ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吸込室と連通した気化
冷却室も減圧状態となり、供給された冷却水は気化して
被冷却物を気化冷却する。熱を奪って気化した蒸気はエ
ゼクタの吸込室に吸引されタンクに至る。

【０００７】ノズルの吸引能力を変更して気化冷却の度
合を調節する場合は、細孔開閉手段により複数の細孔の
一部を開閉することにより、ノズルを通過する流体量が
変化して流体圧力も変化し、ノズルの吸引能力を速やか
に変更することができる。

【０００８】

【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ると共に、
２台の組合せポンプを用いた例を示す。気化冷却室とし
てのジャケット部２０を備えた反応釜２１と、組合せポ
ンプ２２、２３と、冷却水供給通路２４とで減圧気化冷
却装置を構成する。反応釜２１は、ほぼ全周にわたりジ
ャケット部２０を形成すると共に、原料入口２５、製品
出口２６、撹拌器２７、被冷却物の温度を検出する温度
センサ―２８を備え、ジャケット部２０には冷却水供給
口２９と流体排出口３０を設ける。

【０００９】組合せポンプ２２、２３は共に、ポンプ３
１、３２がタンク３３、３４に吸込側を接続され吐出側
をエゼクタ３５、３６に接続し、エゼクタ３５、３６の
ディフュ―ザ３７、３８がタンク３３、３４の上部空間
に接続された構成のものであり、エゼクタ３５と反応釜
２１の流体排出口３０とが弁５０とトラップ５１を介し
て接続されていると共に、エゼクタ３６とジャケット部
２０の上部が弁５２を介して接続されている。この組合
せポンプ２２、２３は、ポンプ３１、３２の作動により
タンク３３、３４内の水をエゼクタ３５、３６に供給し
て吸引作用させ、タンク３３、３４に戻すようになって
いる。

【００１０】エゼクタ３５のノズル３９は単孔で形成す
る一方、上部のエゼクタ３６は図２と図３に詳細を示す
ように複数の細孔３によりノズル２を形成する。すなわ
ちエゼクタ３６は、ポンプ３２の吐出側と接続する駆動
流体入口１と、底部に複数の細孔３を有する円筒部材５
で形成したノズル２と、ノズル２の周囲に設けた吸込室
６と、吸込室６と接続したエゼクタ吸込口７及びディフ
ュ―ザ３８とで構成する。ノズル２を形成する細孔３の
上面には細孔開閉手段としての板状弁９を配置し、連結
軸１０を介してハンドル１１と接続する。板状弁９は図
３に示すように、細孔３を覆うことができる幅を有した
十字状に形成する。板状弁９を図３の実線で示す位置に
配置すると８個の細孔３（破線の細孔３）が全閉状態と
なり、この状態から３０度時計方向に連結軸１０により
板状弁９を回転すると（一点鎖線で示す位置）４個の細
孔が全閉となり、更に時計方向に回転すると（破線で示
す位置）塞がれる細孔３は無く全ての細孔３が全開状態
となる。

【００１１】冷却水供給通路２４は、ジャケット部２０
に冷却水供給口２９から冷却水を供給すると共に、タン
ク３３あるいは３４内の水温を制御するように設けたも
のであり、タンク３３又は３４内に弁５３、５４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３３、３４内の余剰水はポンプ３１、３２
の吐出側に設けた弁５５、５６により系外に排出する。

【００１２】組合せポンプ２２の循環水の一部は弁５７
を介してジャケット部２０の冷却水供給口２９と接続す
ると共に、冷却水供給口２９には別途弁５８を介して冷
却ではなく加熱用の蒸気供給管５９を接続しても良い。

【００１３】反応釜２１内の被冷却物を冷却する場合、
即ちジャケット部５で気化冷却を行う場合、冷却水供給
通路２４から弁５３、５４を介してタンク３３、３４内
に冷却水を供給すると共に、冷却水供給口２９を介して
ジャケット部２０にも冷却水を供給する。この場合弁５
７、５８は閉じ、弁５０、５２は開いておく。ポンプ３
１、３２の駆動によりタンク３３、３４内の流体はエゼ
クタ３５、３６に至り吸引力を生じる。エゼクタ３５及
び３６の吸引力により、ジャケット部２０内も減圧状態
となり、供給された冷却水は被冷却物の熱により蒸発
し、被冷却物を気化冷却する。気化した蒸気及び気化し
きれなかった冷却水は弁５２と５０を通り、エゼクタ３
６、３５に吸引されタンク３４、３３に至る。この場
合、気化蒸気は主にエゼクタ３６に吸引され、冷却水は
主にエゼクタ３５に吸引される。

【００１４】例えば瞬時にジャケット部２０内の減圧度
を高くして冷却度合を高める場合、タンク３３、３４内
に冷却水を補給すると共に、上部のエゼクタ３６の細孔
３をハンドル１１を操作して全て全開状態とすることに
より、ノズル２を通過する流体の圧力が上昇してエゼク
タ３６の吸引能力は高まり、ジャケット部２０内の気化
蒸気を速やかに吸引して減圧度が時間遅れなく高まる。

【００１５】本実施例においては、組合せポンプ２２、
２３を２台用いた例を示したがもちろん１台であっても
良いし、２台以上を用いても同様の作用効果を生じるも
のである。

【００１６】また本実施例においては、弁５８を介して
加熱用の蒸気供給管５９を設けたことにより、減圧気化
冷却のみならず、減圧蒸気加熱あるいは正圧蒸気加熱を
行うこともできる。この場合加熱により生じた復水はト
ラップ５１あるいは弁５０を介してエゼクタ３５に吸引
されると共に、復水化しきれなかった蒸気は上部のエゼ
クタ３６により吸引されることとなる。

【００１７】

【発明の効果】本発明は次のような効果を奏する。細孔
開閉手段によりノズルを形成する細孔の一部を開閉し
て、ノズルを通過する流体圧力を調節することができる
ので、従来のポンプの吐出圧力制御によるような時間遅
れを生じることがない。従って、ノズルの吸引能力を時
間遅れなく速やかに調節することができ、気化冷却の冷
却温度を精度良く調節することができる。

【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。

【図２】本発明の減圧気化冷却装置に用いるエゼクタの
断面図である。

【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面部分拡大図である。

【符号の説明】

２ ノズル ３ 細孔 ９ 板状弁 ２０ ジャケット部 ２１ 反応釜 ２２，２３ 組合せポンプ ３１，３２ ポンプ ３３，３４ タンク ３５，３６ エゼクタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ノズルと吸込室から成るエゼクタと、該
   エゼクタとタンクとポンプを組合せた組合せポンプと、
   上記吸込室と連通した気化冷却室と、該気化冷却室と上
   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、ノズルを複数の細孔で形成し、
   該細孔の一部を開閉する細孔開閉手段を設けたことを特
   徴とする減圧気化冷却装置。