JPH0581298B2 - - 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、比較的低い温度での蒸気加熱及び減圧
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、各種合成樹脂
やアセトン等の溶剤の製造工程における重合反応
に用いられる反応釜等がある。

＜従来の技術＞ 従来の加熱冷却装置として、第２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及び復水排
出管９を接続し、他方には蒸気供給管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。これによつて蒸気が管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、復水排出管９を通りスチー
ムトラツプ１２を経て排出される。

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。

＜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、加熱時において直
接蒸気を供給すると供給熱量が多すぎて被加熱物
を損傷する問題、及び、冷却時において、反応釜
を均一に冷却できず、部分的な異常昇温が発生
し、この温度ムラによつて製品の品質を一定に維
持し難い問題があつた。供給熱量を低減するため
には温水加熱を行うこともできるが、温水の場
合、通常加熱温度が100℃以下と限定されると共
に温水を製造するための設備を新たに設置しなけ
ればならない。又、冷却時における温度ムラの原
因は、冷却水による冷却であるため、水の顕熱の
みによる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、加熱冷却装置に
おいて、加熱時の蒸気の供給熱量をおさえて被加
熱物の損傷を防止すると共に、冷却時の熱容量を
大きくすることにより冷却の温度ムラを無くして
製品の品質を一定に維持することである。

＜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、被加熱及び被冷却容器に接して加熱及び
冷却用流体室を形成し、該流体室へ加熱時に弁装
置を介して蒸気を供給する蒸気供給管を接続し、
冷却時に弁装置を介して冷却水を供給する冷却水
供給管を接続すると共に流体室を真空ポンプと連
通し、流体室内で上記被加熱及び被冷却容器の外
壁に接してもしくは微少な隙間を介して多孔質状
部材を設けたものである。

＜作用＞ 加熱する場合は、弁装置を経て加熱蒸気を流体
室に供給する蒸気供給管を開く。流体室に至つた
蒸気は、多孔質状部材を介して、もしくは、多孔
質状部材と容器外壁との間の微少な隙間を介して
被加熱容器と接することにより、供給熱量がおさ
えられて加熱される。

冷却する場合は、蒸気供給管を閉じ、冷却水供
給管の弁装置を開弁して、冷却水を流体室に供給
すると共に真空ポンプで流体室内を減圧する。冷
却水は多孔質状部材もしくは微少な隙間を介する
ことにより、冷却容器外壁にほぼ均一に付着し、
被冷却物の熱及び減圧状態であるがために速やか
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は弁装置、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
管、２８は冷却水供給管である。

反応釜２１は、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
は流体排出口７を設けてある。蒸気供給管２７と
冷却水供給管２８はそれぞれ弁装置２３，２６を
介して連通路５０によりジヤケツト部５と接続す
る。ジヤケツト部５内に、反応釜２１の外周を覆
うように、焼結金属や細線状金属やグラスウール
等で作つた多孔質状部材２０を設ける。第１図に
おいては、多孔質状部材２０と反応釜２１の間に
隙間を設けた例を示したが、多孔質状部材２０の
孔が大きい場合には隙間がなくても良い。

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。

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。

弁装置２６以外の電動弁７０，７１、及び弁装
置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、弁装置２３が開き蒸気が
ジヤケツト部５に供給され、反応釜２１を蒸気加
熱する。この場合、供給された蒸気は多孔質状部
材２０により、反応釜２１と接触する量が制限さ
れ、被加熱物としての原料が熱損傷することを防
止する。加熱により生じた復水は、エゼクタ３２
に吸引されタンク３１に至る。復水によつてタン
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。

冷却する場合は、弁装置２３を閉じて蒸気の供
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。
供給された冷却水は多孔質状部材２０により、反
応釜２１の外壁全体に均一に付着する。タンク３
１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、均一に付着した冷却
水は反応釜２１の熱により迅速に気化して原料を
冷却する。

ジヤケツト部５内の減圧度は、タンク３１の水
温を調整することにより制御することができる。

＜発明の効果＞ 本発明によれば、加熱時に過度な熱量を供給す
ることがなく、被加熱物を熱損傷することがな
く、また、冷却時においても被冷却容器全体に均
一な冷却水を供給し、冷却室を減圧して気化冷却
するから均一且つ大きな熱容量で冷却することが
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
実施例の概略の構成を示す構成図、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。 ５……ジヤケツト部、７……流体排出口、２０
……多孔質状部材、２１……反応釜、２２……ポ
ンプ装置、２３……弁装置、２４……水温制御
部、２５……余剰水排出手段、２６……弁装置、
２７……蒸気供給管、２８……冷却水供給管、３
０……ポンプ、３１……タンク、３２……エゼク
タ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被加熱及び被冷却容器に接して加熱及び冷却
   用流体室を形成し、該流体室へ加熱時に弁装置を
   介して蒸気を供給する蒸気供給管を接続し、冷却
   時に弁装置を介して冷却水を供給する冷却水供給
   管を接続すると共に流体室を真空ポンプと連通
   し、流体室内で上記被加熱及び被冷却容器の外壁
   に接してもしくは微少な隙間を介して多孔質状部
   材を設けた、蒸気加熱及び気化冷却装置。