JPH0581295B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜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
し、特に、低温蒸気加熱及び減圧気化冷却を行う
蒸気加熱及び気化冷却装置に関する。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
度としては通常100℃以下の比較的低温で加熱さ
れる場合が多くある。

＜従来の技術＞ 従来の加熱冷却装置として、第３図に示す反応
釜の加熱冷却装置がある。図において、１は反応
釜であり、原料入口２、製品出口３、攪拌機４、
ジヤケツト部５を有している。ジヤケツト部５に
は加熱及び冷却のための流体給排口６，７を設け
てあり、その一方には冷却水供給管８及び温水排
出管９を接続し、他方には温水供給管１０及び冷
却水排出管１１を接続し、各管の途中に弁Ｖ１，
Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４を設けてある。この反応釜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。これによつて温水が管１
０、流体給排口７からジヤケツト部５内に供給さ
れて加熱が行なわれ、温水排出管９を通つて排出
される。

また冷却する場合は、弁Ｖ１，Ｖ３を閉じ、弁
Ｖ２，Ｖ４を開く。これによつて冷却水が管８、
流体給排口６を通つてジヤケツト部５内に供給さ
れて冷却が行なわれる。供給された冷却水は流体
給排口７、管１１を通つて排出される。

＜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、加熱及び冷却時に
おいて、被加熱及び被冷却物である反応釜を均一
に加熱冷却できず、部分的な異常低温あるいは異
常昇温が発生しやすく、この温度ムラによつて製
品の品質を一定に維持し難い問題がある。この原
因は、温水による加熱でありまた冷却水による冷
却であるため、水の顕熱のみによる加熱または冷
却となり熱容量が小さいためである。

従つて本発明の技術的課題は、低温加熱冷却装
置において、加熱冷却時の熱容量を大きくするこ
とにより、加熱冷却の温度ムラを無くすことであ
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、エゼクタのデイフユ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
装置の加熱及び冷却用流体室とを連通し、二次側
圧力を検知する圧力応動部材を設けて該圧力応動
部材に印加する二次側圧力と同方向に設定荷重を
受ける減圧弁を介して、加熱蒸気を供給する蒸気
供給通路を上記流体室と連通し、上記ポンプの吐
出水の一部を弁装置を介して上記流体室に供給す
る冷却水供給通路を設けたものである。

＜作用＞ 加熱する場合は、減圧弁を経て加熱蒸気を流体
室に供給する蒸気供給通路を開く。減圧弁は、二
次側圧力を検知する圧力応動部材が、印加される
二次側圧力と同方向に設定荷重を受ける構成であ
るために、減圧弁の二次側圧力が大気圧以下の真
空状態であつても調整可能であり、二次側圧力を
所定の真空圧力に維持する。従つて、減圧弁の二
次側から流体室内は、上記減圧弁とエゼクタの吸
引作用により、所定の真空蒸気が供給され、100
℃以下の低温蒸気で被加熱物を加熱する。加熱し
て蒸気はドレンとなつてエゼクタに吸引される。

加熱から冷却に切換える場合は、蒸気供給通路
を閉じ、冷却水供給通路の弁装置を開弁して、ポ
ンプ吐出水の一部を流体室に供給する。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
ゼクタの吸引作用が大きくなり、流体室が減圧さ
れ、吐出水の一部は迅速に気化して被冷却物を気
化冷却する。

＜実施例＞ 上記技術的手段の具体例を示す実施例を説明す
る。（第１図及び第２図参照） 本実施例においては、加熱冷却装置として反応
釜を用いた例を示す。

第１図において、２１は反応釜、２２はポンプ
装置、２３は減圧弁、２４は水温制御部、２５は
余剰水排出手段、２６は弁装置、２７は蒸気供給
通路、２８は冷却水供給通路である。

反応釜２１は、従来のものと同様に、原料入口
２、製品出口３、攪拌機４、蒸気加熱及び気化冷
却用の流体室としてのジヤケツト部５を有してお
り、ジヤケツト部５には蒸気加熱及び気化冷却用
の流体供給口６、流体排出口７を設けてある。

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、エゼクタ３２のデイフユーザ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と流体排出口７とが接続さ
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
つている。

減圧弁２３は、第２図に概略構成図を示すとお
り、入口５０と主弁５４と出口５１を有し、圧力
応動部材としてのダイヤフラム５２を設け、ダイ
ヤフラム５２の下面に二次側圧力が作用するよう
に連通孔５３を形成し、ダイヤフラム５２の上面
にダイヤフラム押え５５を介して、引張り作用状
態の圧力設定バネ５６を取付け、圧力設定バネ５
６のバネ荷重を変更するための駆動部５７を設け
たものである。入口５０を蒸気供給通路２７側
（第１図参照）に接続する。

弁装置２６は、冷却水供給通路２８に取付け
て、ポンプ３０の吐出水の一部をジヤケツト部５
に供給あるいは遮断する電動弁で、コントロール
部２９からの信号により開閉動作する。

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つて制御するようになつ
ている。タンク３１に接続した冷却水供給管４０
の途中に電動弁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。

余剰水排出手段２５は、ポンプ装置２２の一部
に電動弁７１を取付け、タンク３１内の水位セン
サー４２ａ，４２ｂからの信号により、タンク３
１内の水位を所定範囲に保つものである。

電動弁７５は、蒸気供給通路２７に取付けて、
蒸気を供給もしくは遮断するものであるが、減圧
弁２３が全閉機能を有していれば必ずしも必要で
はない。

弁装置２６以外の電動弁７０，７１，７５及び
減圧弁２３もコントロール部２９と接続して集中
制御できるようにする。

反応釜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、電動弁７５が開き、減圧
弁２３を経て真空蒸気となつてジヤケツト部５に
供給され、反応釜２１を蒸気加熱する。加熱によ
り生じたドレンは、エゼクタ３２に吸引されタン
ク３１に至る。ドレンによつてタンク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、電動弁７１が開き、余剰水を系外に排出
する。

加熱から冷却に切換える場合は、電動弁７５を
閉じて真空蒸気の供給を停止し、弁装置２６を開
弁し、ポンプ３０からの吐出水の一部をジヤケツ
ト部５に供給する。タンク３１内に冷却水を供給
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、ジヤケツト
部５内も減圧される。ジヤケツト部５内が減圧さ
れると、供給される吐出水は反応釜２１の熱によ
り気化して冷却する。

ジヤケツト部５内の減圧度は、タンク３１の水
温及び減圧弁２３の設定圧力を調整することによ
り制御することができる。

本実施例においては、蒸気加熱及び気化冷却装
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つても同様に実
施することができる。

＜発明の効果＞ 本発明によれば、100℃以下の低温加熱を行う
場合であつても、真空蒸気により加熱することが
でき、温水と比べて非常に大きな熱容量を確保で
きる。また、冷却時においても冷却室を減圧して
気化冷却するから、大きな熱容量を確保できる。
従つて、加熱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
実施例の概略の構成を示す構成図、第２図は第１
図の減圧弁２３の概略構成図、第３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。 ５……ジヤケツト部、６……流体供給口、２２
……ポンプ装置、２３……減圧弁、２４……水温
制御部、２５……余剰水排出手段、２６……弁装
置、２７……蒸気供給通路、２８……冷却水供給
通路、３０……ポンプ、３１……タンク、３２…
…エゼクタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エゼクタのデイフユ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装置
   の加熱及び冷却用流体室とを連通し、二次側圧力
   を検知する圧力応動部材を設けて該圧力応動部材
   に印加する二次側圧力と同方向に設定荷重を受け
   る減圧弁を介して、加熱蒸気を供給する蒸気供給
   通路を上記流体室と連通し、上記ポンプの吐出水
   の一部を弁装置を介して上記流体室に供給する冷
   却水供給通路を設けた、蒸気加熱及び気化冷却装
   置。