JPH0581297B2 - - 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交互に行う加熱冷却装置
に関する。上記の加熱冷却装置としては、各種加
硫装置や食品の洗浄、殺菌装置等がある。

＜従来の技術＞ 従来の加熱冷却装置として、第２図に示す様な
加熱冷却装置がある。図において、１は加熱冷却
用の流体室であり、原料の被加熱及び被冷却物を
該流体室に入れて加熱冷却を行う。流体室１に蒸
気供給管１０及び冷却水排出管１１を接続し、そ
の一方には冷却水供給管８及びドレン排出管９を
接続する。各管の途中に弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ
４を設けてある。この流体室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１０から流体室１内
に供給されて加熱が行なわれる。その時発生する
ドレンは、弁Ｖ３、ドレン排出管９を通つて排出
される。図中１２はスチームトラツプでドレンの
みを排出する。

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を
通つて流体室１内に供給されて冷却が行なわれ
る。供給された冷却水は冷却水排出管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、冷却に続いて加熱
あるいは加熱に続いて冷却が行なわれるような場
合にハンマー現象が発生して、その振動及び衝撃
により、原料としての被加熱物及び被冷却物、並
びに、装置が損傷する問題がある。この原因は、
加熱と冷却の切換時には、流体室１及びその内部
に連通している管８，９，１０，１１の部分の温
度並びにこれらの各部に残存している流体の温度
に対して、新たに供給される流体の温度に大きな
温度差があるためである。

また、冷却時において、原料を均一に冷却でき
ず、部分的な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、冷却水による冷却であるた
め、冷却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、加熱と冷却との切換時の前記温度差を小
さくすることができ、冷却時の前記熱容量を大き
くすることができるようにすることである。

＜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、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
用の流体室とを連通し、該流体室に加熱用蒸気と
前記ポンプの吐出水の一部とを切替え供給できる
ように供給通路及び弁装置を設けたものである。

＜作用＞ 原料を加熱する場合は、弁装置により流体室へ
蒸気を供給する。蒸気は原料を加熱してドレンと
なつてエゼクタに吸引され、タンク内に至り、タ
ンク内の水温は上昇する。

加熱から冷却に切換える場合は、弁装置により
蒸気の供給を停止しポンプ吐出水の一部を流体室
に供給するようにする。流体室の残留高温蒸気と
供給された吐出水はエゼクタに吸引されタンク内
に戻る。従つて、流体室に供給される吐出水は初
期には高温であるために問題の温度差は小さく、
残留蒸気が急凝縮してハンマー現象を発生するこ
とはない。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により、流体
室が減圧され、これにより供給される吐出水は迅
速に気化して被冷却物を気化冷却する。

次に冷却から加熱に切換える場合は、気化冷却
状態からまずタンク内への冷却水の供給を停止す
ると、ポンプの吐出水は、流体室とエゼクタ及び
タンクを循環し、被冷却物からの熱及び循環によ
る熱で徐々に昇温する。ある程度昇温した時点で
弁装置により流体室への吐出水の供給を停止し加
熱蒸気を供給するようにすると、問題の温度差は
小さく蒸気が急凝縮することなく、被加熱物は蒸
気加熱される。

＜実施例＞ 上記の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） 第１図において、２１は蒸気加熱及び気化冷却
用の流体室で内部に原料を挿入する。２２はポン
プ装置、２３ａ，２３ｂは弁装置、２４は水温制
御部である。

流体室２１には、蒸気供給通路２７及び吐出水
供給通路２８が弁装置２３ａ，２３ｂを介して接
続されている。弁装置２３ａ，２３ｂは自動弁で
コントロール部２９からの信号により開閉動作す
る。

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と流体室２１がコンデンサ
５０を介して接続されている。このポンプ装置２
２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。

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
の途中に自動弁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。自動弁７０の一端は、コンデンサ５０の下部
にも接続されている。参照番号５１はコンデンサ
５０からの冷却水排出管である。

余剰水排出手段２５は、ポンプ装置２２の一部
に自動弁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。

流体室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２３ａが開き蒸気
を流体室２１に供給して、原料を蒸気加熱する。
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３
１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、自動弁７１が開き、余剰水を系
外に排出する。タンク３１内の水温はドレンの流
入により上昇する。

加熱から冷却に切換える場合は、弁装置２３ａ
により蒸気の供給を停止し、弁装置２３ｂを開い
てポンプ３０からの吐出水の一部を流体室２１に
供給する。流体室２１に供給された吐出水と残留
蒸気はエゼクタ３２により吸引されタンク３１に
至る。加熱から冷却に切換えた初期においては、
ポンプ３０の吐出水は加熱の時に高温になつてい
るので、残留高温蒸気が急凝縮することはない。
従つて、この場合にハンマー現象は発生しない。
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、流体室２１内も減圧される。流
体室２１が減圧されると、供給される吐出水は原
料の熱により気化して冷却する。

気化した吐出水は、コンデンサ５０で再び凝縮
されてエゼクタ３２に吸引される。

流体室２１の減圧度は、タンク３１の水温を制
御することにより調整することができる。

冷却から加熱に切換える場合は、冷却水供給管
４０の自動弁７０を閉弁し冷却水の供給を停止す
る。流体はタンク３１、ポンプ３０、流体室２
１、エゼクタ３２を循環し、原料からの熱及び循
環による熱で徐々に昇温する。温度センサー４１
の検出により水温がある程度上昇した時点で、弁
装置２３ｂを閉じ、吐出水の供給を停止するとと
もに、弁装置２３ａを開き加熱蒸気を流体室２１
に供給する。蒸気が流体室２１に供給されるが、
このときの流体室２１内の流体温度は上昇してい
るために、蒸気の急凝縮は発生せず、ハンマー現
象も生じない。

＜発明の効果＞ 本発明によれば、加熱から冷却へまた冷却から
加熱へと切換えるときに、流体室へ供給する流体
の温度を徐々に変化させて蒸気の急凝縮を防止す
ることができ、ハンマー現象が発生することはな
く、原料並びに加熱冷却装置の損傷を防止でき
る。更に、冷却時に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、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。 ２１……流体室、２２……ポンプ装置、２３
ａ，２３ｂ……弁装置、２４……水温制御部、２
５……余剰水排出手段、２７……蒸気供給通路、
２８……吐出水供給通路、３０……ポンプ、３１
……タンク、３２……エゼクタ、３３……ノズ
ル、４０……冷却水供給通路、５０……コンデン
サ。

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用の
   流体室とを連通し、該流体室に加熱用蒸気と前記
   ポンプの吐出水の一部とを切替え供給できるよう
   に供給通路及び弁装置を設けた、蒸気加熱及び気
   化冷却装置。