JP2008170124A - Heating/cooing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱交換室内で被熱交換物を直接に又は間接に熱交換して、被熱交換物を加熱又は冷却する加熱冷却装置に関する。 The present invention relates to a heating / cooling apparatus that heats or cools a heat exchange object by directly or indirectly exchanging the heat exchange object in a heat exchange chamber.
加熱冷却装置は、熱交換室をエゼクタと連通して、当該エゼクタにタンクを介して循環ポンプと接続すると共に、当該タンクへ冷却水を供給することによるタンク内水温の制御部を設けることによって、蒸気の急凝縮に起因するハンマー現象に伴う振動や衝撃を防止することができるものである。 The heating / cooling device communicates the heat exchange chamber with the ejector, connects the ejector to the circulation pump via the tank, and provides a control unit for the water temperature in the tank by supplying cooling water to the tank. It is possible to prevent vibrations and shocks associated with the hammer phenomenon caused by the rapid condensation of steam.
この加熱冷却装置においては、加熱から冷却への切り換え時に、初期の冷却流体の温度を精度良く所定値に維持することができず、その結果として加熱冷却装置の温度制御性を悪化させる問題があった。これは、加熱から冷却へ切り換える場合に、冷却用循環通路に加熱用循環通路の循環流体の一部が残留しており、この残留流体の温度を精度良く所定値に維持することができないためである。 In this heating / cooling device, the temperature of the initial cooling fluid cannot be accurately maintained at a predetermined value when switching from heating to cooling, and as a result, the temperature controllability of the heating / cooling device deteriorates. It was. This is because, when switching from heating to cooling, part of the circulating fluid in the heating circulation passage remains in the cooling circulation passage, and the temperature of the residual fluid cannot be accurately maintained at a predetermined value. is there.
また、この加熱冷却装置においては、冷却水温の低い冷却流体を供給して被熱交換物を急冷却する場合に、時間遅れを生じてしまう問題があった。
解決しようとする課題は、冷却用循環通路に循環流体が残留しないようにすることによって、加熱から冷却への切り換え時の温度制御性を向上させることができると共に、急冷却時の時間遅れをなくして加熱冷却装置の制御性を向上させることである。 The problem to be solved is that by preventing the circulating fluid from remaining in the cooling circulation passage, the temperature controllability at the time of switching from heating to cooling can be improved, and the time delay at the time of rapid cooling is eliminated. This is to improve the controllability of the heating and cooling device.
本発明は、被熱交換物を加熱あるいは冷却する熱交換室を、加熱用あるいは冷却用の循環通路でエゼクタと連通して、当該エゼクタにタンクを介して循環ポンプと接続し、当該タンクに冷却流体を補給する冷却流体補給管を接続したものにおいて、冷却用循環通路とタンクを連通するタンク連通管を設けると共に、冷却流体補給管を分岐した冷却流体分岐管を設けて上記冷却用循環通路と接続したものである。 In the present invention, a heat exchange chamber for heating or cooling a heat exchange object is communicated with an ejector through a circulation path for heating or cooling, and the ejector is connected to a circulation pump via a tank, and the tank is cooled. In the case where a cooling fluid supply pipe for supplying fluid is connected, a tank communication pipe that connects the cooling circulation passage and the tank is provided, and a cooling fluid branch pipe that branches the cooling fluid supply pipe is provided to provide the cooling circulation passage. Connected.
本発明の加熱冷却装置は、冷却用循環通路とタンクを連通するタンク連通管を設けたことにより、冷却用循環通路内の循環流体を、このタンク連通管からタンクに還流することができ、冷却用循環通路内に循環流体を滞留することがなくなる。また、本発明の加熱冷却装置は、冷却流体補給管を分岐した冷却流体分岐管を設けて冷却用循環通路と接続したことにより、冷却流体分岐管からタンクを介することなく直接に所定温度の冷却流体を冷却用循環通路へ供給することができ、すなわち、温度の低い冷却流体を冷却流体分岐管から冷却用循環通路へ供給することによって、被熱交換物を急冷却することができる。 The heating / cooling device of the present invention is provided with a tank communication pipe that connects the cooling circulation passage and the tank, so that the circulating fluid in the cooling circulation passage can be returned to the tank from the tank communication pipe. The circulating fluid does not stay in the circulating passage. In addition, the heating and cooling apparatus of the present invention is provided with a cooling fluid branch pipe branched from the cooling fluid supply pipe and connected to the cooling circulation passage, so that the cooling of the predetermined temperature can be directly performed from the cooling fluid branch pipe without passing through the tank. The fluid can be supplied to the cooling circulation passage, that is, the heat exchange object can be rapidly cooled by supplying the cooling fluid having a low temperature from the cooling fluid branch pipe to the cooling circulation passage.
本発明は、冷却用循環通路とタンクを連通するタンク連通管を設けると共に、冷却流体補給管を分岐した冷却流体分岐管を設けて冷却用循環通路と接続したものであるが、タンク連通管、及び、冷却流体分岐管には、それぞれの管の通路を開閉制御する開閉弁を取り付けることが望ましい。 The present invention is provided with a tank communication pipe that connects the cooling circulation passage and the tank, and a cooling fluid branch pipe that branches the cooling fluid supply pipe and is connected to the cooling circulation passage. And it is desirable to attach an on-off valve to the cooling fluid branch pipe for controlling the opening and closing of the passage of each pipe.
本実施例においては、熱交換室として加熱や冷却を行う反応釜1を用いた例を示す。反応釜1の内部に入れた図示しない被熱交換物を、ジャケット部2に供給する加熱源としてのスチームや、冷却源としての冷却水によって加熱あるいは冷却するものである。
In a present Example, the example using the
反応釜1のほぼ全周にわたりジャケット部2を形成し、ジャケット部2の右側方から冷却用循環通路3に弁部材としてのバルブ4を取り付けてエゼクタ6と接続する。エゼクタ6のディフューザ部7をタンク8に接続する。タンク8の側方を管路9で循環ポンプ10と接続し、更に管路11でエゼクタ6のノズル部12と連通する。
A
管路11を分岐して冷却用循環通路3を接続する。冷却用循環通路3には、ジャケット部2へ供給する冷却流体の温度を任意に制御するための冷却流体熱交換器5を取り付ける。冷却流体熱交換器5は、加熱あるいは冷却用の流体を供給管22から供給することによって、内部を通過する冷却流体の温度を任意に制御することができるものである。
The pipe 11 is branched to connect the
タンク8内の冷却水等の液体が循環ポンプ10で循環され、管路11からエゼクタ6のノズル部12を通ってタンク8内へと循環する。タンク8の左側上部には、冷却流体補給管13を接続する。冷却流体補給管13を分岐して冷却流体分岐管14を接続し、冷却用循環通路3と連通する。
Liquid such as cooling water in the tank 8 is circulated by the circulation pump 10, and circulates from the pipe line 11 to the tank 8 through the nozzle portion 12 of the ejector 6. A cooling fluid supply pipe 13 is connected to the upper left side of the tank 8. The cooling fluid supply pipe 13 is branched and a cooling
反応釜1のジャケット部2に、加熱用の蒸気供給管15を接続する。蒸気供給管15には供給する蒸気の圧力を制御するための圧力制御弁17を取り付ける。 ジャケット部2の下端部に加熱用の蒸気が凝縮した復水を排出する加熱用循環通路19を接続する。加熱用循環通路19には、開閉弁20と、蒸気は排出することがなく復水だけを自動的に出口側へ排出することのできる蒸気トラップ21を並行に配置して、エゼクタ6のノズル部12の吸引部と接続する。
A steam supply pipe 15 for heating is connected to the
冷却用循環通路3の下部にタンク連通管16を接続して、他端をタンク8と接続する。タンク連通管16には、管内の流体を通過あるいは遮断するための開閉弁18を取り付ける。
A
循環ポンプ10の吐出側には、余剰流体排出管23を接続して、タンク8内の液位を所定範囲に維持することができるようにする。
An excess
反応釜1内の図示しない被熱交換物を加熱する場合は、蒸気供給管15から加熱に適した温度の蒸気をジャケット部2へ供給することによって、蒸気が反応釜1内の被熱交換物に熱を与えて加熱する。加熱により蒸気の凝縮した復水及び凝縮しなかった蒸気の一部は、加熱用循環通路19と蒸気トラップ21あるいは開閉弁20を通ってエゼクタ6に吸引されタンク8に至る。
When heating a heat exchange material (not shown) in the
このように反応釜1を加熱する場合においては、冷却用循環通路3のバルブ4を閉弁し、タンク連通管16の開閉弁18を開弁することにより、冷却用循環通路3内に滞留していた冷却流体をタンク8内へ還流することができ、冷却用循環通路3内での流体の滞留を防止することができる。
When the
一方、反応釜1内の被熱交換物を冷却する場合は、循環ポンプ10を駆動してタンク8内の冷却流体の一部を冷却用循環通路3からジャケット部2へ供給すると共に、エゼクタ6にも冷却流体を供給してエゼクタ6で吸引力を発生させることにより、ジャケット部2内を所定の圧力状態、例えば、大気圧以下の真空状態、とすることにより、冷却流体が反応釜1内の被熱交換物の熱を奪って蒸発することにより、その蒸発潜熱によって被熱交換物を気化冷却することができるものである。ジャケット部2で被冷却物の熱を奪って蒸発気化した気化蒸気及び冷却流体の残りは、開閉弁20並びに蒸気トラップ21からエゼクタ6に吸引されタンク8に至る。
On the other hand, when cooling the heat exchanged material in the
上記のように加熱から冷却へと切り換えた場合に、冷却用循環通路3内には流体が滞留しておらず、循環ポンプ10から供給された所定温度の冷却流体によって反応釜1は冷却されるために、加熱から冷却への切り換え時の温度制御性を向上させることができる。
When switching from heating to cooling as described above, no fluid stays in the
反応釜1内の被冷却物を急冷却する場合は、冷却流体分岐管14からタンク8を介することなく直接に冷却用循環通路3へ、所定の低温度の冷却流体を供給することによって、急冷却時の時間遅れをなくして加熱冷却装置の制御性を向上させることができる。
When the object to be cooled in the
冷却用循環通路3に取り付けた冷却流体熱交換器5によって、冷却用循環通路3からジャケット部2へ供給する冷却流体の温度を更に低くしたり、あるいは、高くすることができる。
The cooling
1 反応釜
2 ジャケット部
3 冷却用循環通路
4 バルブ
5 冷却流体熱交換器
6 エゼクタ
8 タンク
10 循環ポンプ
12 ノズル部
13 冷却流体補給管
14 冷却流体分岐管
15 蒸気供給管
16 タンク連通管
19 加熱用循環通路
20 開閉弁
21 蒸気トラップ
23 余剰流体排出管
DESCRIPTION OF
Claims (1)
A heat exchange chamber that heats or cools the heat exchanged material communicates with an ejector through a heating or cooling circulation passage, and is connected to the circulation pump via the tank to supply the cooling fluid to the tank. In the case where the cooling fluid supply pipe is connected, a tank communication pipe that connects the cooling circulation passage and the tank is provided, and a cooling fluid branch pipe that branches the cooling fluid supply pipe is provided and connected to the cooling circulation passage. Heating / cooling device characterized.
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