JPH0271833A - 熱処理用装置 - 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】 産業上の利用分野 この発明は、熱処理用装置、特に化学工業、医薬品工業
、食品工業および化粧品工業等において使用するのに好
適な熱処理用装置に関する。

従来の技術 上記の工業部門において最も広く普及しているこの種の
装置は、マントルもしくは他の透熱性壁を備えた容器、
即ち、種々の化学的なプロセスや反応を分溜的に実施す
るのに適した所謂オートクレーブである。

オートクレーブは幅広く利用できるものであるが、マン
トルまたは該装置の他のエネルギー伝導性部材へエネル
ギー媒体を移送するのに現在使用されているタイプのも
のは効率よく使用できないので、十分に冷却や加熱をお
こなうことができず、また、構造材料を確実に保護する
か、あるいは熱衝撃から装置を保護することはできない
。このため、得られる生成物の品質は適当でない場合が
多く、また、生成物の量も均一にならない。さらに、こ
の種の装置を使用するには多くの原材料、エネルギーお
よび労力を特徴とする 特に医薬品工業においては、同一のオートクレーブ内に
おいて多くの生成物が生成したり、あるいは同一の装置
内において冷却や加熱が均等におこなわれないことが多
いために、最終生成物が製造されるまでに相前後して多
くの反応が発生することが頻繁におこなわれている。従
って、オートクレーブを用いて特殊な構造を有する高価
な原料を処理する場合には多大の節約をしなければなら
ず、同時にまた、複雑な導管系と遮断制御系を必要とす
る。

オートクレーブのマントルもしくは他の透熱性壁の一方
に隣接した接触面に、異なる熱媒体を保有する導管を、
２段階の閉鎖装置を介して接続させｔ；装置が知られて
いる。

この既知の装置においては、熱伝導性空間内もしくはオ
ートクレーブのマントル空間内への熱媒体の流入速度は
、所定の構造を有するオートクレーブを使用する場合の
該熱媒体の輸送圧および排出手段を備えた導管の制御弁
の調節によって決定される。

また、この既知の装置においては、一方では、所望の熱
伝導ファクターを達成するのに適当な熱媒体の流速を確
社できず、他方では、熱媒体の輸送量を別個に調節しな
ければならないために、非常に複雑な制御が必要となる
。さらにまた、間違った操作を避けるためには、特に複
雑な機械的および電気的閉鎖手段を必要とする。

オートクレーブのマントル空間への熱媒体の移動を循環
ポンプを用いておこない、該ポンプの吸引側を熱媒体用
導管調節弁を介してオートクレーブと接続させ、該調節
弁を制御することによって、循環ポンプで吸引されて該
マントル空間へ新たに輸送される熱媒体の量が決定され
る装置も知られている。

この装置においては、新たに送給された熱媒体によって
排除された使用済の熱媒体を排出するための別個の装置
を必要とする。このような操作は一般に、熱媒体の回帰
導管に接続される圧力調節器によって確実におこなうこ
とができる。

この装置を利用することによって比較的良好な熱伝導フ
ァクターが得られるが、次の点で不利である：熱媒体用
調節弁を別個に配設しなければならず、また、熱媒体を
回帰させるためには非常に複雑な別個の圧力調節器を必
要とする。

この既知の装置にはさらに次の様な欠点がある：再循環
熱媒体は、熱媒体を誘導する調節弁が開放している限り
、該熱媒体を保有する外部導管の圧力下では流動しない
。調節弁が閉鎖されて系が非密状態になったときには、
熱媒体を排出させるだめに、所望により流体を導入する
ことができる。

この種の循環系は前記の欠点を存するので、多目的のた
めに複数種の熱媒体を用いて作動させる装置には適して
いない。

発明が解決しようとする課題 この発明は、熱媒体の循環による熱供給と熱除去に関す
る利用分野を拡大し、また、化学工業、医薬品工業、食
品工業および化粧品工業における熱処理工程を、制御技
術の簡素化と効率の改善によって簡易化するためになさ
れたものである。

この発明の課題は、作動のために流体状熱媒体を必要と
する熱処理装置の調節されＩ；制御器械の数を減らすと
共に、循環中に消失する流体を補充することである。

課題を解決するたの手段 即ち本発明は、熱供給空間または熱供給空間が透熱性物
質を介して接合されｔ１内部空間を有する容器もしくは
オートクレーブ、熱媒体用空間、好ましくはマントル空
間、および循環ポンプを備えた熱媒体用導管回路を具備
する熱処理用装置におい工、熱媒体収容用空間または熱
媒体収容用空間と循環ポンプの加圧側との間に流体調節
弁が接続され、該流体調節弁の他の接続部が好ましくは
排出管に接続され、該循環ポンプの吸引側に、熱媒体導
入弁、好ましくは水導入弁および塩水導入弁を介して、
水導入管、塩水導入管またはその他の熱媒体導入管が直
接的もしくは間接的に接続されたことを特徴とする熱処
理用装置に関する。

本発明による装置の好ましい実施態様においては、流体
調節弁はマントル空間の」下部に接続され、流体調節弁
が接続された側のマントル空間Ｉこは上部弁を介して上
部水準調節器が接続され、循環ポンプの吸引側とマント
ル空間との間には蒸気−水ミキサーと下部水準調節器が
接続され、蒸気−水ミキサーには蒸気調節弁を介して蒸
気用導管が接続され、また、循環ポンプの加圧側とマン
トル空間との間には循環弁が配設される。

本発明による装置の別の好ましい実施態様においては、
循環弁とマントル空間との間に凝縮水排出弁と第一排出
弁が接続され、該排出弁の他方の側は蒸気−水ミキサー
と下部水準調節器との間に接続される。この場合、循環
ポンプの加圧側と排出用導管との間に第二排出弁が接続
され、排出用導管には水排出弁と塩水排出弁が接続され
、また、水排出弁と水導入管との間には圧力維持容器と
逆止弁が配設され、圧力維持容器には好ましくは圧力調
節器が接続される。

本発明による装置のさらに別の好ましい実施態様におい
ては、水導入弁、蒸気調節弁、塩水導入弁、水排出弁、
塩水排出弁、凝縮水排出弁、上部弁、第一排出弁、循環
弁、第二排出弁、流体調節弁および循環ポンプの制御導
入口は制御装置の出口側に接続され、また、下部水準調
節器、上部水準調節器および圧力調節用排出口は制御装
置の入口側に接続される。

本発明による装置とその機能を第１図に基づいてさらに
詳述する。

第１図は本発明による装置の一実施態様を示す回路図で
ある。

第１図に示す本発明による装置は外部マントル（２２）
と内部マントル（２１）を有する自体既知のオートクレ
ーブ（１９）を具備し、該オートクレーブの内部空間に
はミギサー（２０）が配設される。

オートクレーブ（１９）の外部マン［・ル（２２）と内
部マントル（２１）との間には、マントル空間（２３）
か形成される。マントル空間（２３）の下部には、循環
弁（９）を介して、循環ポンプ（１５）の加圧側か接続
され、該マントル空間の一方の側部の上部には蒸気−水
ミキサー（１４）、導入管（３０）および下部水準調節
器（１２）を介して、循環ポンプ（１５）の吸引側が接
続される。導入管（３ｏ）には、水導入弁（１）、圧力
維持容器（１６）および逆止弁（１８）を介して、水導
入管（２７）が接続されると共に、塩水導入弁（３）を
介して塩水導入管（２８）が接続される。圧力維持容器
（１６）には圧力調節器（１７）が接続される。

循環弁（９）とマントル空間（２３）の間には第一排出
弁（８）の一方の側が接続され、該排出弁（８）の他方
の側は導入管（３０）に接続される。循環ポンプ（１５
）の加圧側は第二排出弁（１０）を介して排出管（２６
）に接続され、該排出管には水排出弁（４）と塩水排出
弁（５）が連結される。循環弁（９）とマントル空間（
２３）の間には凝縮水排出弁（６）が接続される。

マントル空間（２３）の他方の側部には上部弁（７）を
介して上部水準調節器（１３）が接続され、マントル空
間（２３）と排出管（２６）との間には流体調節弁（１
１）が配設される。蒸気−水ミキサー（１４）には蒸気
調節弁（２）を介して蒸気管（ｌ　ｌ）が接続される。

水導入弁（１）、蒸気調節弁（２）、塩水導入弁（３）
、水排出弁（４）、塩水排出弁（５）、凝縮水排出弁（
６）、上部弁（７）、第一排出弁（８）、循環弁（９）
、第二排出弁（ｌＯ）、流体調節弁（１１）および循環
ポンプ（１５）の制御導入口は制御装置（２５）の出口
側に接続され、一方、下部水準調節器（１２）、上部水
準調節器（１３）および圧力調節器（１７）の排出口は
制御装置（２５）の入口側に接続される。

第１図に示す本発明による装置の操作は次の様にしてお
こなわれる。

冷却流体を用いて操作する場合には、第一排出弁（８）
、凝縮水排出弁（６）、第二排出弁（４０）および流体
調節弁（１１）を閉鎖状態にし、水導入弁（１）もしく
は塩水導入弁（３）を開放することによって空の系内へ
水もしくは塩水を導入する。この流体導入は、上部水準
調節器（１３）が、制御装置（２５）の充填状態を示す
までおこなわれる。次いで、上部弁（７）を制御装置（
２５）によって閉鎖した後、循環ポンプ（１５）を作動
させる。

循環に際しては、調整された温度値に対応して、制御装
置（２５）によって流体調節弁（１１）を開放するが、
この場合、塩水もしくは水の循環路から奪われる熱量に
よってオートクレーブ（１９）の内部（２４）の温度が
所定の値に維持されるように該流体調節弁を調節する。

熱媒体として使用される流体は任意の技術的に適当な流
体、例えば石油等であってもよい。

循環中は対応する手段、例えば水もしくは塩水を導入さ
せる水導入弁（１）もしくは塩水導入弁（３）を全開さ
せ、流出する熱媒体は対応する導管、例えは水導入管（
２７）もしくは塩水導入管（２８）から直ちに補充する
。

循環する流体からは、流体調節弁（１１）の状態と補充
される流体状熱媒体の圧力比に応じた量に対応して、使
用済の流体は流体調節弁（１１）あるいは排出管（２６
）または水排出弁（４）もしくは塩水排出弁（５）を介
して排出される。

塩水排出弁（５）によって塩水を排出させた後、塩水冷
却工程を切り換えることができる。この切り換えは、循
環ポンプ（１５）の作用により、第一排出弁（８）と第
二排出弁（１１）を介して系を完全に空にすることによ
って容易におこなわれる。

系が空の状態にあることが制御装置（２５）の下部水準
調節器（１２）によって表示された後で一次の工程、例
えば水冷却工程の開始指令が与えられる。

水冷却工程を温熱水加熱工程に切り換える場合には、制
御装置（２５）の制御下において、蒸気調節弁（２）の
開放状態に対応する量の蒸気が蒸気−水ミキサー（１４
）内で凝縮し、該凝縮水は循環水と混合する。

蒸気−水ミキサー（１４）内での蒸気の凝縮によって得
られる水の量は循環水の量を増加させる。これを避ける
ためには、過剰量の水を圧力容器内にトラップし、該容
器内における過度の圧力上昇は圧力調節器（１７）によ
って防止される。該圧力調節弁は、制御装置（２５）が
調節された圧力値に達すると、上部弁（７）を開放すべ
き指令を与えるので、過剰水は上部水準調節器（１３）
を介して排出管へ流出させる。水導入管（２７）内への
凝縮水の流入は逆止弁（１８）によって防止される。こ
の系は温熱水加熱工程の場合も、水導入管（２７）の圧
力下にある。

蒸気加熱工程の場合には、蒸気導管（２９）からの蒸気
は調節弁（２）を通ってオートクレーブのマントル空間
（２３）内に流入して凝縮するので、循環ポンプは作動
させない。マントル空間（２３）に接続された凝縮水排
出用弁（６）の機能によって、凝縮水は確実に排出され
る。

上述の実施態様から明らかなように、熱媒体として任意
の流体を使用する場合、循環系内へ導入する流体量およ
び該系外へ排出する流体量は流体調節弁（１１）の操作
のみによって規定することができ、また、該調節弁によ
って導管内の圧力を一定に調整できる。また、任意の流
体状熱媒体を使用する場合、対応する放熱量と吸熱量の
変動も流体調節弁（１１）によって調整できる。

熱媒体を導入する場合にはさらに２段階弁、例えば水導
入弁（１）または塩水導入弁（３）のみを必要とするだ
けである。何故ならば、これらの調整は流体調節弁（１
１）の作動を調整することによって確実におこなうこと
ができるからである。

発明の効果 本発明による装置の利点は、既知のこの種の装置に比較
して、制御エレメントの数が少ないので、調整か実質上
より簡単化されるだけでなく、任意の流体状熱媒体が使
用できるので実用的であることである。

本発明による装置の別の利点は、冷却から加熱へ切り換
える際の移行が実際上完全に連続的におこなわれるので
、過渡温度（Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｔｒａｎｓｉｅｎｔ
ｅ）の低下もしくは回避が可能となり、また、オートク
レーブ内で処理された物質は熱衝撃を受けないことであ
る。

本発明によるさらに別の利点は、温度変化が連続的にお
こなわれるので、過度に急激で、損傷をもたらすことの
ある温度の作用からオートクレーブが適切に保護される
ことである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置の一実施態様を示す回路図で
ある。 （１）は水導入弁、（２）は蒸気調節弁、（３）は塩水
導入弁、（４）は水排出弁、（５）は塩水排出弁、（６
）は凝縮水排出弁、（７）は上部弁、（８）は第一排出
弁、（９）は循環弁、（ｌ　Ｏ）は第二排出弁、（１１
）は流体調節弁、（１２）は下部水準調節器、（１３）
は上部水準調節器、（１４）は蒸気−水ミキサ、（１５
）は循環ポンプ、（１６）は圧力維持容器、（１７）は
圧力調節器、（１８）は逆止弁、（１９）はオートクレ
ーブ、（２０）はミキサー、（２１）は内部マントノ呟
（２２）は外部マントル、（２３）はマントル空間、（
２４）はオートクレーブ内部、（２５）は制御装置、（
２６）は排出管、（２７）は水導入管、（２８）は塩水
導入管、（２９）蒸気導入管、（３０）は導入管を示す
。 特許出願人　キノイン・ヂョーヂイセル・ニーシュ・ヴ
エヂエーセチ・テルメーケク・

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、熱供給空間または熱供給空間が透熱性物質を介して
   接合された内部空間を有する容器もしくはオートクレー
   ブ、熱媒体用空間、好ましくはマントル空間、および循
   環ポンプを備えた熱媒体用導管回路を具備する熱処理用
   装置において、熱媒体収容用空間または熱媒体収容用空
   間と循環ポンプ（１５）の加圧側との間に流体調節弁（
   １１）が接続され、 該流体調節弁の他の接続部が好ましくは排出管（２６）
   に接続され、 該循環ポンプの吸引側に、熱媒体導入弁、好ましくは水
   導入弁（１）および塩水導入弁（３）を介して、水導入
   管（２７）、塩水導入管（２８）またはその他の熱媒体
   導入管が直接的もしくは間接的に接続されたことを特徴
   とする熱処理用装置。 ２、流体調節弁（１１）がマントル空間（２３）の上部
   に接続され、流体調節弁（１１）のマントル空間（２３
   ）に接続した側に上部弁（７）を介して上部水準調節器
   （１３）が接続され、循環ポンプ（１５）の吸引側とマ
   ントル空間（２３）との間に蒸気−水ミキサー（１４）
   と下部水準調節器（１２）が接続され、蒸気−水ミキサ
   ー（１４）に蒸気調節弁（２）を会して蒸気導管（２９
   ）が接続され、循環ポンプ（１５）の加圧側とマントル
   空間（２３）との間に循環弁（９）が配設された請求項
   １記載の熱処理用装置。 ３、循環弁（９）とマントル空間（２３）との間に凝縮
   水排出弁（６）と第一排出弁（８）が接続され、該第一
   排出弁の他方の側が蒸気−水ミキサー（１４）と下部水
   準調節器（１２）に接続され、循環ポンプ（１５）の加
   圧側と排出管（２６）との間に第二排出弁（１０）が接
   続され、排出管（２６）に水排出弁（４）と塩水排出弁
   （５）が接続され、水導入弁（１）と水導入管（２７）
   の間に圧力維持容器（１６）と逆止弁（１８）が配設さ
   れ、圧力維持容器（１６）に好ましくは圧力調節器（１
   ７）が接続された請求項１もしくは２記載の熱処理装置
   。 ４、水導入弁（１）、蒸気調節弁（２）、塩水導入弁（
   ３）、水排出弁（４）、塩水排出弁（５）、凝縮水排出
   弁（６）、上部弁（７）、第一排出弁（８）、循環弁（
   ９）、第二排出弁（１０）、流体調節弁（１１）および
   循環ポンプ（１５）の制御導入口が制御装置（２５）の
   出口側に接続され、下部水準調節器（１２）、上部水準
   調節器（１３）および圧力調節器（１７）の出口が制御
   装置（２５）に接続された請求項１〜３いずれかに記載
   の熱処理装置。