JP2006110475A - 加熱冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数台の加熱冷却室でそれぞれ異なった任意の温度で加熱冷却することのできる加熱冷却装置を得ること。
【解決手段】 反応釜１，２のジャケット部３，４に、加熱流体供給手段１４、及び、冷却流体供給手段５を接続する。ジャケット部３，４の上部とエゼクタ１２を上部連通管１８と吸引管路１７で接続する。上部連通管１８に、制御弁２１，２２をそれぞれ取り付ける。
制御弁２１，２２の弁開度に応じた量がエゼクタ１２に吸引されることによって、ジャケット部３，４での加熱冷却温度をそれぞれ異なった温度に制御することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、加熱冷却室内を所定の圧力状態にして、供給される流体の潜熱でもって被加熱冷却物を加熱又は冷却する加熱冷却装置に関する。具体的には各種の化学的反応に用いられる反応釜、あるいは、医薬品や食品や繊維等の加熱冷却に用いるものである。

従来の例えば冷却装置は、反応釜のジャケット部を冷却室として複数台配置し、これらの冷却室に冷却流体供給手段を接続すると共に、ジャケット部の下部を吸引手段としての真空ポンプ装置と接続したもので、ジャケット部内で冷却流体を蒸発させることによって、被冷却物としての反応釜を冷却流体の蒸発潜熱によって気化冷却することができる。

上記従来の冷却装置では、複数台の反応釜を同一の温度で冷却することはできるが、それぞれの反応釜を異なった温度で冷却することができない問題があった。
特開平８−２１９６１４号公報

解決しようとする課題は、複数台の加熱冷却室でそれぞれ異なった任意の温度で被加熱冷却物を加熱又は冷却することのできる加熱冷却装置を得ることである。

本発明は、加熱冷却室へ加熱冷却流体を供給する流体供給手段を接続し、加熱冷却室に吸引手段を接続して当該吸引手段で加熱冷却室内を大気圧程度又は大気圧以下の圧力状態として、流体供給手段から加熱冷却室へ供給する流体の潜熱によって被加熱冷却物を加熱又は冷却するものにおいて、加熱冷却室を複数配置して、当該複数の加熱冷却室と吸引手段の間に吸引量を制御することのできる制御弁をそれぞれ取り付けたものである。

本発明は、複数の加熱冷却室と吸引手段の間に制御弁をそれぞれ取り付けたことにより、制御弁の弁開度を変えることによって加熱冷却室から吸引手段への吸引量を任意に変えることができる。飽和蒸気の圧力と温度は一対一の関係があるために、加熱冷却室からの吸引量を任意に変えることによって、複数の加熱冷却室の圧力状態、すなわち、加熱冷却の温度状態を、それぞれ任意に制御することができる。

制御弁としては、電動モータや圧縮空気を駆動源として弁開度を任意に調節することのできる自動調節弁や、あるいは、自力式の一次圧力調整弁等を用いることができる。

本実施例においては、加熱冷却室として、複数の反応釜１，２のほぼ全周にわたって形成したジャケット部３，４を用いた例を示す。図１において反応釜１，２の内部に入れた図示しない被加熱冷却物を、加熱流体供給手段１４によりジャケット部３，４へ供給する加熱流体例えば加熱用蒸気によって加熱し、一方、冷却流体供給手段５によりジャケット部３，４へ供給する冷却流体例えば冷却水によって冷却するものである。

加熱流体供給手段１４は、ボイラー等の蒸気源と接続すると共に、開閉弁３０を介して流体供給手段としての流体供給管３１に接続して、バルブ９，１０からジャケット部３，４へ加熱用の蒸気を供給するものである。

冷却流体供給手段５は、吸引手段６の冷却水タンク７に一端を接続して、途中に余剰水排出管８と開閉弁３２を接続し、他端側をジャケット部４にバルブ９を介して接続すると共に、ジャケット部３にバルブ１０を介して接続して構成する。

吸引手段６は、冷却水タンク７と循環ポンプ１１と水エゼクタ１２を循環路１３でそれぞれ接続して構成する。循環路１３の一部を分岐して冷却流体供給手段５を接続する。吸引手段６は、循環ポンプ１１を駆動してタンク７内の冷却水の一部を冷却流体供給手段５からジャケット部３，４へ供給すると共に、タンク７内の冷却水をエゼクタ１２へ供給してこのエゼクタ１２部で吸引力を発生することによって、ジャケット部３，４を所定の圧力状態、すなわち、大気圧程度又は大気圧以下の圧力状態に維持するものである。タンク７の上部には、タンク７内へ冷却水を補給する冷却水補給管１５を接続する。

ジャケット部３，４とエゼクタ１２の吸引室１６を吸引管路１７で接続する。吸引管路１７は、ジャケット部３，４の上部と連通する上部連通管１８と、ジャケット部３，４の下部と連通する下部連通管１９，２０とに分岐する。下部連通管１９，２０に、蒸気は排出することがなく、蒸気の凝縮した凝縮水だけを出口側へ排出する蒸気トラップ３３，３４をそれぞれ取り付ける。

ジャケット部３，４と上部連通管１８との間に、制御弁２１，２２と開閉弁２３，２４をそれぞれ並列に取り付ける。制御弁２１，２２は、ジャケット部３，４とエゼクタ１２の間の吸引量を制御することのできるものであり、開閉弁２３，２４は、管路を全開または全閉することができるものである。

ジャケット部３，４の上部には、ジャケット部３，４内の圧力を検出する圧力センサ２５，２６を取り付けて、図示しない圧力コントローラを介して制御弁２１，２２及びバルブ９，１０と電気的に接続する。

反応釜１，２を加熱する場合、加熱流体供給手段１４から加熱用の飽和蒸気をジャケット部３，４へ供給すると、ジャケット部３，４内はエゼクタ１２によって所定の圧力状態、例えば、大気圧程度の圧力状態または大気圧以下の真空状態、に維持されているために、この圧力と一対一の関係にある蒸気温度で反応釜１，２を加熱する。なお、加熱する場合は、冷却流体供給手段５の開閉弁３２は全閉状態としておく。

反応釜１，２を冷却する場合、冷却水タンク７及び冷却流体供給手段５からジャケット部３，４へ所定温度の冷却水を供給すると、ジャケット部３，４内はエゼクタ１２によって所定の圧力状態、例えば、大気圧程度の圧力状態または大気圧以下の真空状態、に維持されているために、冷却水が反応釜１，２内の図示しない被冷却物の熱を奪って蒸発してその蒸発潜熱で反応釜１，２を冷却する。なお、冷却する場合は、加熱流体供給手段１４の開閉弁３０は全閉状態としておく。

上部連通管１８に取り付けた制御弁２１，２２の弁開度を調節することによって、エゼクタ１２への吸引量をコントロールすることができ、制御弁２１，２２の弁開度を大きくして吸引量を多くすることにより、ジャケット部３，４の圧力を低い値にし、一方、制御弁２１，２２の弁開度を小さくして吸引量を少なくすることによりジャケット部３，４の圧力を高い値とすることができる。

上記のように、制御弁２１，２２の弁開度を、圧力センサ２５，２６からの検出値に応じて任意に制御することによって、ジャケット部３，４内の加熱冷却温度をそれぞれ異なる温度に適宜制御することができる。

ジャケット部３，４で反応釜１，２を加熱することによって熱を奪われた蒸気は、凝縮して凝縮水となって、蒸気トラップ３３，３４と下部連通管１９，２０を通ってエゼクタ１２へ吸引される。この場合、凝縮することなくジャケット部３，４内に残留している蒸気の一部を、制御弁２１，２２でエゼクタ１２へ吸引することによって、ジャケット部３，４内は精度良く所定の圧力状態に維持される。

ジャケット部３，４で反応釜１，２を冷却することによって熱を奪って蒸発気化した気化蒸気は、制御弁２１，２２又は開閉弁２３，２４からエゼクタ１２へ吸引されると共に、気化しきれなかった残余の冷却水は、蒸気トラップ３３，３４と下部連通管１９，２０からエゼクタ１２へ吸引される。

本発明の加熱冷却装置の実施例を示す構成図。

符号の説明

１，２ 反応釜
３，４ ジャケット部
５ 冷却流体供給手段
６ 吸引手段
７ 冷却水タンク
９，１０ バルブ
１１ 循環ポンプ
１２ エゼクタ
１４ 加熱流体供給手段
１７ 吸引管路
１８ 上部連通管
２１，２２ 制御弁
２５，２６ 圧力センサ
３１ 流体供給管
３３，３４ 蒸気トラップ

Claims (1)

1. 加熱冷却室へ加熱冷却流体を供給する流体供給手段を接続し、加熱冷却室に吸引手段を接続して当該吸引手段で加熱冷却室内を大気圧程度又は大気圧以下の圧力状態として、流体供給手段から加熱冷却室へ供給する流体の潜熱によって被加熱冷却物を加熱又は冷却するものにおいて、加熱冷却室を複数配置して、当該複数の加熱冷却室と吸引手段の間に吸引量を制御することのできる制御弁をそれぞれ取り付けたことを特徴とする加熱冷却装置。
   

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