JPH0829040A - 加熱冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷媒の濃度が変化することを防止して気化冷
却の温度を精度良く維持することができると共に、加熱
処理もできる加熱冷却装置を得ること。 【構成】 反応釜２１のジャケット部５と組み合わせポ
ンプ２２のエゼクタ３２を接続する。エゼクタ３２とタ
ンク３１と循環ポンプ３０を連通する。タンク３１内に
補給水供給通路８と、減圧吸引手段としてのスチ―ムエ
ゼクタ９を接続する。循環ポンプ３０から冷媒液供給通
路３６をジャケット部５に接続する。冷媒液供給通路３
６に冷媒加熱手段１６を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被熱処理物を冷却した
りあるいは加熱するものに関し、特に熱交換室内を減圧
状態にして供給した冷媒でもって被冷却物を気化冷却す
ると共に、加熱処理もできるものに関する。具体的に
は、各種反応を行う反応釜や食品、医療品や合成繊維等
の加熱冷却装置に関する。これらの被熱処理物は少しの
温度変化によって熱損傷を起こす場合が多くあり、従っ
て、温度を精度良く維持する必要があった。

【０００２】

【従来の技術】従来の冷媒による気化冷却装置として
は、例えば特開平５−１０６９５３号公報に示されたも
のがある。これは、エゼクタとタンクと循環ポンプを組
み合わせた組み合わせポンプと、エゼクタと連通した熱
交換室と、組み合わせポンプ内を循環する冷媒液を熱交
換室に供給する冷媒液供給通路とから成るもので、冷媒
を用いることにより急冷を行うことができ、被熱処理物
の熱損傷を防止することができるものである。

【０００３】

【本発明が解決しようとする課題】上記従来のもので
は、時間の経過と共に冷媒の濃度が変化することによ
り、気化冷却の温度を精度良く維持することができない
問題があった。通常、冷媒は水等により希釈して所望の
濃度にして使用するのであるが、使用期間を経ると共に
水が蒸発して冷媒の濃度が濃くなったり、あるいは反対
に水が混入して冷媒の濃度が薄くなったりしてしまうた
めである。冷媒の濃度が変化すると、同じ圧力状態であ
っても冷媒の気化温度あるいは気化量が変化して気化冷
却の温度も変化してしまうのである。

【０００４】また上記従来のものでは、気化冷却に変え
て加熱処理を行うことができない問題があった。反応釜
や食品等においては冷却と加熱を交互に行なわなければ
ならない場合が多々あるのである。

【０００５】従って本発明の技術的課題は、気化冷却と
共に加熱処理ができ、且つ、冷媒の濃度の変化を防止し
て気化冷却の温度を精度良く維持することのできる加熱
冷却装置を得ることである。

【０００６】

【課題を解決する為の手段】本発明の加熱冷却装置の構
成は次の通りである。エゼクタとタンクと循環ポンプを
組み合わせた組み合わせポンプと、該エゼクタと連通し
た熱交換室と、組み合わせポンプ内を循環する冷媒液を
上記熱交換室に供給する冷媒液供給通路とから成るもの
において、組み合わせポンプに補給水供給通路または減
圧吸引手段を設けると共に、上記冷媒液供給通路に冷媒
加熱手段を設けたものである。

【０００７】

【作用】組み合わせポンプに補給水供給通路または減圧
吸引手段を設けたことにより、冷媒の濃度が濃くなれば
補給水供給通路から水を補給することによって冷媒濃度
を薄めて所望の濃度とすることができ、反対に冷媒の濃
度が薄くなると減圧吸引手段により冷媒中の水分を減圧
吸引することによって冷媒濃度を濃くすることができ
る。

【０００８】冷媒液供給通路に冷媒加熱手段を設けたこ
とにより、熱交換室へ供給する冷媒を加熱することがで
き、従って、気化冷却に変えて加熱流体を供給して被熱
処理物を加熱処理することもできる。

【０００９】

【実施例】図示の実施例を詳細に説明する。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。熱交換室としてのジャケット部５を備えた反応釜２
１と組み合わせポンプ２２と補給水供給通路８と減圧吸
引手段としてのスチ―ムエゼクタ９、及び、冷媒加熱手
段１６とで加熱冷却装置を構成する。

【００１０】反応釜２１には被熱処理物としての原料入
口３、製品出口４、撹拌器６、温度センサ―２０を備
え、ジャケット部５には冷媒と加熱流体の供給口１と排
出口２，７を設ける。供給口１には弁１７を介して蒸気
管１６と接続する。

【００１１】組み合わせポンプ２２はタンク３１と循環
ポンプ３０とエゼクタ３２、及び、タンク３１内に設け
た冷却手段２８とで構成する。タンク３１と循環ポンプ
３０の吸込側を接続し吐出側をエゼクタ３２のノズル３
３に接続し、エゼクタ３２のディフュ―ザ３４をタンク
３１の上部空間に接続した構成のものであり、エゼクタ
３２とジャケット部５の排出口２，７とが弁１０、１１
を介して接続されている。この組み合わせポンプ２２
は、循環ポンプ３０の作動によりタンク３１内の循環液
としての冷媒をエゼクタ３２に供給して吸引作用させ、
タンク３１に戻すようになっている。冷媒は従来より用
いられているものを冷却温度に応じて濃度と共に適宜選
定するものとする。循環液の一部は冷媒液供給通路３６
から弁３７を介して、ジャケット部５の供給口１へ供給
される。

【００１２】冷媒加熱手段１６は、内部を冷媒液供給通
路３６が螺旋状に通る加熱タンク２６と、この加熱タン
ク２６へ冷媒加熱流体を供給する管路２９を弁２７を介
して接続して構成する。また、冷媒加熱手段１６として
は、電気式や蒸気トレ―ス式等従来周知の加熱手段を用
いることができる。

【００１３】タンク３１における冷媒の冷却手段２８
は、タンク３１内に設けた螺旋状の冷却パイプ１８と、
冷却流体を供給する弁１２とで構成する。冷却流体とし
ては被冷却物の温度にもよるが、水や冷媒や更に低温冷
媒等を用いることができる。

【００１４】タンク３１に補給水を供給するための補給
水供給通路８を接続すると共に、上部にスチ―ムエゼク
タ９の吸引室１３と通路１４を介して接続する。蒸気管
３５を弁１７を介してジャケット部５の供給口１と接続
する。蒸気管３５はボイラ―で発生させた大気圧以上の
高圧蒸気を通過させるものである。スチ―ムエゼクタ９
には蒸気管３５から蒸気供給通路１５を接続する。

【００１５】また、蒸気管３５を分岐して蒸気加熱管２
３をタンク３１内に設ける。この蒸気加熱管２３はタン
ク３１内の冷媒を加熱して水分を蒸発させる場合に用い
ることができるものである。蒸気加熱管２３の他端は通
路２４を介してスチ―ムエゼクタ９の吸引室１３と接続
する。

【００１６】タンク３１に冷媒そのものを補給するため
の冷媒補給管５０を弁５１を介して連通する。これは装
置からの洩れ等により冷媒が減少した場合に補給を行う
ためのものである。タンク３１の下部には、タンク３１
内の冷媒液の温度を検出するための温度センサ―５３を
取り付ける。

【００１７】反応釜２１を冷却する場合、即ちジャケッ
ト部５で気化冷却を行う場合、循環ポンプ３０を駆動し
てタンク３１内の冷媒をエゼクタ３２に供給する。エゼ
クタ３２部で生じる吸引力により、ジャケット部５内も
減圧状態となり、冷媒液供給通路３６から供給された冷
媒は被熱処理物の熱により気化し、被熱処理物を気化冷
却する。この場合、冷媒加熱手段１６の弁２７は閉弁し
ておき冷媒の加熱は行なわないものとする。気化した冷
媒の蒸気及び気化しきれなかった冷媒は弁１１、１０を
通り、エゼクタ３２に吸引されタンク３１に至る。

【００１８】タンク３１に至った冷媒液は、弁１２から
供給される冷却流体によって冷却され所望温度となって
循環ポンプ３０に吸引される。冷媒液の温度は冷却流体
供給量または温度を調節することによりコントロ―ルす
ることができる。

【００１９】タンク３１内の冷媒の濃度が濃くなった場
合は、補給水供給通路８から水を補給することにより冷
媒濃度を薄くすることができ、あるいは、冷媒濃度が所
望値よりも薄くなるとスチ―ムエゼクタ９に蒸気供給通
路１５から蒸気を供給して吸引力を発生させることによ
り、タンク３１内を減圧して水分が蒸発しやすくするこ
とによって水分を優先的に気化して吸引し、冷媒濃度を
濃くすることができる。通常、冷媒の蒸発温度は水より
も高いために、水分を優先的に蒸発させ吸引することが
できるのである。

【００２０】タンク３１内に設けた蒸気加熱管２３に蒸
気を通過させて、冷媒液を加熱することにより、冷媒中
の水の蒸発を助長してスチ―ムエゼクタ９で吸引するこ
とができる。

【００２１】気化冷却に変えて反応釜２１を加熱する場
合は、冷媒液供給通路３６からジャケット部５へ供給す
る冷媒を、冷媒加熱手段１６により所望温度まで加熱し
て供給することにより、反応釜２１を加熱することがで
きる。この場合、冷媒を蒸気の状態まで加熱してやれ
ば、反応釜２１を蒸気加熱することもできる。反応釜２
１を加熱した冷媒は、弁１０または１１を通ってエゼク
タ３２に吸引される。

【００２２】また本実施例においては冷媒による加熱に
変えて、蒸気管３５からの通常の高温高圧蒸気によって
も反応釜２１を加熱することもできる。この場合は、組
み合わせポンプ２２の循環ポンプ３０の駆動を停止し
て、弁３７を閉弁し弁１７を開弁して蒸気管３５から加
熱蒸気をジャケット部５へ供給すると共に、弁１０を閉
弁して弁２５を開弁して排出口２をスチ―ムエゼクタ９
と接続する。スチ―ムエゼクタ９には蒸気供給管１５か
ら蒸気を供給することにより、吸引力を生じてジャケッ
ト部５内を減圧状態にし、１００度Ｃ前後の比較的低温
度で反応釜２１を加熱することができる。

【００２３】反応釜２１を加熱して凝縮した蒸気の復水
は弁２５を経てスチ―ムエゼクタ９に吸引され系外に排
除される。蒸気で加熱する場合の温度は、ジャケット部
５へ供給する蒸気の圧力すなわち温度を調節すると共
に、スチ―ムエゼクタ９の吸引力を、通過する蒸気の量
を調整することにより、適宜行うことができる。

【００２４】本実施例においては、減圧吸引手段として
スチ―ムエゼクタ９を用いた例を示したが、その他、水
封式真空ポンプ等、従来周知の吸引手段を用いることも
できる。

【００２５】

【発明の効果】組み合わせポンプに補給水供給通路また
は減圧吸引手段を設けて、冷媒の濃度が濃くなれば水を
補給して冷媒濃度を薄め、反対に冷媒濃度が薄くなれば
冷媒中の水分を減圧吸引手段で吸引して冷媒濃度を濃く
することにより、冷媒の濃度の変化を防止することがで
き、従って、気化冷却の温度を精度良く維持することが
できる。

【００２６】冷媒液供給通路に冷媒加熱手段を設けて、
冷媒を所定温度まで加熱することにより、冷媒による気
化冷却に変えて被熱処理物を加熱処理することもでき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の加熱冷却装置の実施例の構成図であ
る。

【符号の説明】

５ ジャケット部 ８ 補給水供給通路 ９ スチ―ムエゼクタ １６ 冷媒加熱手段 １８ 冷却パイプ ２１ 反応釜 ２２ 組み合わせポンプ ２６ 加熱タンク ３０ 循環ポンプ ３１ タンク ３２ エゼクタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エゼクタとタンクと循環ポンプを組み合
   わせた組み合わせポンプと、該エゼクタと連通した熱交
   換室と、組み合わせポンプ内を循環する冷媒液を上記熱
   交換室に供給する冷媒液供給通路とから成るものにおい
   て、組み合わせポンプに補給水供給通路または減圧吸引
   手段を設けると共に、上記冷媒液供給通路に冷媒加熱手
   段を設けたことを特徴とする加熱冷却装置。