JPH11230655A - 気化冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ジャケット部に冷却流体を満たすと共に、真
空圧力調整弁を介して吸引手段を接続するだけの簡単な
構造で、効率良く気化冷却を行うことのできる気化冷却
装置を得ること。 【解決手段】 反応釜１のジャケット部２に、真空圧力
調整弁５を介して真空ポンプ３を接続する。ジャケット
部２内に冷却流体を供給する冷却流体供給管４を接続す
る。ジャケット部２内に満たされた冷却流体は、反応釜
１の熱を奪って蒸発し、反応釜１を気化冷却する。気化
した蒸気は、真空圧力調整弁５を通って真空ポンプ３に
吸引され、系外へ排除される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は冷却室内に供給した
冷却流体を蒸発させて被冷却物を気化冷却するものに関
する。このような気化冷却装置としては、例えば、各種
反応を行う反応釜の冷却、食品や医薬品や繊維や紙・パ
ルプ等の冷却装置がある。

【０００２】

【従来の技術】従来の気化冷却装置として、例えば特開
平４−１８０８２９号公報に示されたものがある。これ
は、反応釜２１の外周のジャケット部５内に隙間を介し
て気液分離機能高分子膜２０を配置して、この気液分離
機能高分子膜２０と反応釜２１の間の隙間に冷却流体を
供給することにより、反応釜２１の全体に且つ均一に冷
却流体を供給することができ、冷却ムラを防止すること
ができるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の気化冷却装
置は、ジャケット部内に気液分離機能高分子膜を設けて
いるために、気化冷却室の構造が複雑なものとなってし
まう問題、あるいは、既に取り付けられている冷却装置
のジャケット部に気液分離機能高分子膜を設けるために
は、ジャケット部を分解もしくは解体しなければなら
ず、その改良のために多大のコストを要してしまう問題
があった。

【０００４】従って本発明の課題は、気化冷却室の内部
に気液分離機能高分子膜等の部材を取り付けることが不
要で、被冷却物の全体に且つ均一に冷却流体を供給する
ことができ、被冷却物の冷却ムラを防止することのでき
る気化冷却装置を得ることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に講じた本発明の手段は、被冷却物に接して気化冷却室
を形成し、当該気化冷却室に冷却流体を注入すると共に
吸引手段で吸引して、冷却流体の気化熱でもって被冷却
物を気化冷却するものにおいて、気化冷却室に供給する
冷却流体を当該気化冷却室内にほぼ満たした状態とする
と共に、気化冷却室に真空圧力調整弁を介して吸引手段
を接続したものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】気化冷却室内に冷却流体をほぼ満
たした状態とすることにより、気化冷却室に接した被冷
却物の全体に冷却流体を接触させることができると共
に、気化冷却室に真空圧力調整弁を介して吸引手段を接
続したことにより、気化冷却室内を真空圧力調整弁で設
定した所定の真空圧力に維持することができ、また気化
冷却室内で被冷却物の熱を奪って気化した蒸気をこの吸
引手段で吸引して系外へ排出することによって気化冷却
室内での気化冷却を連続して行うことができる。

【０００７】気化冷却室に供給する冷却流体の温度を、
被冷却物を冷却すべく温度とほぼ等しくあるいはこの冷
却温度より数度程度低い温度とすることによって、気化
冷却室に供給された冷却流体は被冷却物の熱を奪って直
ちに蒸発する。従って、冷却流体が蒸発温度に上昇する
までの時間が短くなり、気化冷却の時間遅れを少なくす
ることができる。

【０００８】気化冷却室内に冷却流体を満たした状態と
するためには、連続的に冷却流体を供給したり、気化冷
却室内の冷却流体の液位を検出するレベルセンサを取り
付けたり、所定の容量だけを供給することができるよう
に流量計を介して冷却流体を供給することにより、ある
いは、タイマ―により所定時間の間だけ冷却流体を供給
することにより、実施することができる。

【０００９】吸引手段としては、通常の真空ポンプを用
いることができ、また、エゼクタと循環ポンプを組み合
わせた所謂組み合わせポンプを用いて、内部の封水ある
いは循環流体の温度を調整してその真空度を適宜調節す
ることができる。

【００１０】

【実施例】本実施例においては、冷却装置として反応釜
１を用いた例を示す。図１において、反応釜１と、反応
釜１の外周に取り付けた気化冷却室としてのジャケット
部２と、吸引手段としての真空ポンプ３と、冷却流体供
給管４、及び、真空圧力調整弁５とで気化冷却装置を構
成する。

【００１１】被冷却物を収容した反応釜１は、従来のも
のと同様に、上下部を除く全周にジャケット部２を設
け、ジャケット部２の上部に冷却流体供給管４と、真空
圧力調整弁５を介した真空ポンプ３と連通する吸引管６
をそれぞれ接続する。

【００１２】真空圧力調整弁５は図２に詳細構造を示す
ように、入口７をジャケット部２側と接続し、出口８を
真空ポンプ３と接続すると共に、入口７と出口８を連通
する弁口９の上部に弁体１０を配置し、この弁体１０と
接合した圧力応動部材としてのダイヤフラム１１を弁ケ
―シングに取り付け、ダイヤフラム１１の上部にコイル
バネ１２を上下のバネ押え１３，１４で引張状態で配置
し、バネ押え１４にねじ結合により圧力調整ねじ１５を
取り付けたものである。

【００１３】真空圧力調整弁５は、入口７と連通したジ
ャケット部２側の真空圧力がコイルバネ１２で設定した
真空圧力よりも高くなるとダイヤフラム１１が押し上げ
られ弁体１０も上昇して弁口９が開口することにより、
真空ポンプ３と連通して吸引されることによって所定の
真空圧力を維持するものである。圧力調整ねじ１５を回
転することにより、バネ押え１４が上下に移動してコイ
ルバネ１２の引張力が変化し、設定真空圧力を調整する
ことができるものである。

【００１４】冷却流体供給管４は、調節弁１６と熱交換
タンク１７を介してジャケット部２と連通すると共に、
熱交換タンク１７には熱交換流体供給管１８と排出管１
９をを接続する。調節弁１６はジャケット部２内に冷却
流体をほぼ満たした状態とするために、ジャケット部２
に取り付けたレベルセンサ２０と接続する。従って、レ
ベルセンサ２０を取り付ける位置によりジャケット部２
内の冷却流体の液位を適宜調節することができるもので
ある。

【００１５】本実施例においては、レベルセンサ２０を
用いた例を示したが、ジャケット部２内の気化蒸気を遅
れなく真空ポンプ３で吸引することができれば、必ずし
もレベルセンサ２０を用いることはなく、ジャケット部
２内を冷却流体でほぼ完全に満たして用いることもでき
る。

【００１６】熱交換タンク１７には、熱交換流体供給管
１８と排出管１９を接続したことにより、供給する熱交
換流体の温度や流量を調節することにより、熱換タンク
１７内の冷却流体の温度をジャケット部２で反応釜１を
気化冷却するのに適した温度とすることができる。即
ち、冷却流体の温度を、気化冷却温度とほぼ等しくする
ことによりジャケット部２に供給された冷却流体は直ち
に蒸発して反応釜１を気化冷却することができ、冷却温
度よりも低くすると冷却流体は反応釜１の熱を奪って温
度上昇した後蒸発して気化冷却することができるもので
ある。

【００１７】反応釜１を冷却する場合、冷却流体供給管
４からジャケット部２内へ所定温度の冷却流体をレベル
センサ２０の位置までほぼ満たした状態になるまで注入
し、同時に真空ポンプ３を駆動してジャケット部２内を
所定の減圧状態に維持することにより、冷却流体が反応
釜１の熱により直ちに気化して反応釜１を気化冷却す
る。気化した蒸気は真空圧力調整弁５と開閉弁２１を通
って真空ポンプ３に吸引される。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、気化冷却室に冷却流体
を満たした状態とすると共に、気化冷却室に真空圧力調
整弁を介して吸引手段と接続するだけの簡単な構成で、
被冷却物の全体に且つ均一に冷却流体を供給して被冷却
物を気化冷却することができ、気化冷却室内に気液分離
機能高分子膜等を取り付ける必要がなく、既設の冷却装
置を気化冷却装置に改良する場合にも簡単に改良するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の気化冷却装置の実施例を示す構成図。

【図２】本発明の気化冷却装置に用いる真空圧力調整弁
の断面図。

【符号の説明】

１ 反応釜 ２ ジャケット部 ３ 真空ポンプ ４ 冷却流体供給管 ５ 真空圧力調整弁 １０ 弁体 １１ ダイヤフラム １７ 熱交換タンク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被冷却物に接して気化冷却室を形成し、
   当該気化冷却室に冷却流体を注入すると共に吸引手段で
   吸引して、冷却流体の気化熱でもって被冷却物を気化冷
   却するものにおいて、気化冷却室に供給する冷却流体を
   当該気化冷却室内にほぼ満たした状態とすると共に、気
   化冷却室に真空圧力調整弁を介して吸引手段を接続した
   ことを特徴とする気化冷却装置。