(57)【要約】【課題】蒸気加熱温度を所定の一定値に精度良く維持することのできる蒸気加熱方法を得ること。【解決手段】反応釜１のジャケット部２へ蒸気供給管３を接続する。蒸気供給管３に蒸気制御弁４を取り付ける。ジャケット部２の下方に吸引手段８を、吸引管５を介して接続する。吸引管５に、蒸気トラップ７と自動開閉弁６を並列に取り付ける。ジャケット部２へ空気が混入して温度が低下した場合、自動開閉弁６を所定時間開弁させて空気を吸引排除することにより、ジャケット部２の蒸気加熱温度を所定値に維持することができる。【選択図】　　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱装置へ蒸気を供給する蒸気供給管を接続し、当該蒸気供給管に蒸気制御弁を取り付けて、当該蒸気制御弁の弁開度を制御する制御部を設けると共に、加熱装置と当該装置内の流体を吸引する吸引手段に吸引管を介して接続し、当該吸引管に蒸気トラップと弁手段を並列に取り付けた加熱装置において、加熱装置の温度を検出する温度検出手段を取り付けて、当該温度検出手段で加熱装置の温度低下を検出した場合に、上記弁手段を所定時間開弁すると共に、温度検出手段の検出値に応じて蒸気制御弁の弁開度を制御することを特徴とする蒸気加熱方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は被加熱物を蒸気で加熱する方法に関し、特にその蒸気温度が４０℃程度から１００℃程度の比較的低温の場合に適した蒸気加熱方法に関する。具体的には各種の化学反応等に用いられる反応釜や食品の蒸溜装置、濃縮装置、及び、殺菌装置等の加熱方法である。これらの装置の被加熱物は僅かな温度変化によって熱損傷や組成変化を生じてしまう場合が多く、加熱温度を精度良く維持する必要があった。
【０００２】
【従来技術】
従来の蒸気加熱方法としては例えば特開平１０−２６４７号公報に示された装置を用いた方法がある。これは、加熱装置へ蒸気を供給する蒸気供給管を接続して、加熱装置内の流体を吸引する組み合わせポンプを接続し、当該組み合わせポンプと加熱装置の間に蒸気トラップと弁手段を並列に取り付けて、加熱温度を変更する場合に、時間遅れを生じることなく、応答性良く加熱することができるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の蒸気加熱方法では、加熱時の温度を精度良く一定値に維持できない問題があった。特に、蒸気加熱温度が１００℃以下で大気圧以下の真空蒸気圧力で加熱する場合に、加熱装置内へ空気が混入してしまうことにより、加熱温度を一定値に維持できない問題があった。
【０００４】
大気圧以下の真空蒸気圧力で加熱する場合、各種フランジやネジ等で構成される加熱装置の複数の気密接合部から空気が加熱装置内へ混入してしまい、加熱温度を低下させてしまうのである。また、供給される加熱用の蒸気中に空気が混入している場合もあり、このような場合にも加熱温度が低下してしまう。
【０００５】
上記従来の加熱装置は組み合わせポンプと接続されて、加熱装置内の流体は組み合わせポンプに吸引されているのであるが、途中に蒸気トラップを介して接続されているために、加熱装置内へ混入した空気を組み合わせポンプで速やかに吸引することができないのである。蒸気トラップの機能は、蒸気や空気等の気体を下流側へ通過排出することがなく、蒸気の凝縮した復水だけを通過排出するものであり、蒸気トラップを介して加熱装置内の混入空気を組み合わせポンプで吸引排除することができないのである。
【０００６】
従って本発明の課題は、加熱装置へ混入した空気を速やかに排除することによって、蒸気加熱温度を精度良く一定値に維持することのできる蒸気加熱方法を得ることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために講じた手段は、加熱装置へ蒸気を供給する蒸気供給管を接続し、当該蒸気供給管に蒸気制御弁を取り付けて、当該蒸気制御弁の弁開度を制御する制御部を設けると共に、加熱装置と当該装置内の流体を吸引する吸引手段に吸引管を介して接続し、当該吸引管に蒸気トラップと弁手段を並列に取り付けた加熱装置において、加熱装置の温度を検出する温度検出手段を取り付けて、当該温度検出手段で加熱装置の温度低下を検出した場合に、上記弁手段を所定時間開弁すると共に、温度検出手段の検出値に応じて蒸気制御弁の弁開度を制御するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
加熱装置内の温度が所定値低下したことを温度検出手段が検出した場合に弁手段を所定時間開弁することにより、加熱装置と吸引手段が接続されて、加熱装置に混入していた空気は一部の蒸気と共に吸引手段へ吸引され、蒸気加熱温度を一定値に維持することができる。
【０００９】
加熱装置の温度低下を検出した後、温度検出手段の検出値に応じて蒸気制御弁の弁開度を制御することにより、加熱装置は蒸気によって温度制御される。
【００１０】
【実施例】
本実施例においては、加熱装置として反応釜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加熱物を、ジャケット部２に供給する蒸気によって加熱するものである。
【００１１】
反応釜１のほぼ全周にわたりジャケット部２を形成し、　　　　　このジャケット部２の上方に蒸気供給管３を、蒸気制御弁４を介して接続する。ジャケット部２の下端部に吸引管５を接続する。吸引管５には、弁手段としての自動開閉弁６と蒸気トラップ７を並列に配置して、吸引手段８の吸引部９と接続する。蒸気トラップ７は、吸引管５を流下してくる復水だけを自動的に下部出口側へ排出し、一方、蒸気や空気等の気体は排出することがない自動弁である。
【００１２】
吸引手段８は、ノズルを内蔵した吸引部９とディフューザ１０から成るエゼクタ１１と、タンク１２、及び、循環ポンプ１３で構成し、循環ポンプ１３の駆動によってタンク１２内の水などの流体をエゼクタ１１へ供給して、吸引部９でジャケット部２内の蒸気の凝縮した復水を吸引するものである。
【００１３】
タンク１２の上部には循環水補給管１４を接続すると共に、吸引手段８の循環路１５を分岐して余剰水排出管１６を接続する。
【００１４】
ジャケット部２に内部の蒸気圧力を検出する圧力センサ１７と、温度検出手段としての温度センサ１８を取り付ける。それぞれのセンサ１７，１８と蒸気制御弁４と自動開閉弁６は、図示しない制御部と電気的に接続する。センサ１７，１８で検出したジャケット部２内の蒸気圧力値あるいは温度値に基づいて、制御部から蒸気制御弁４と自動開閉弁６へ、開閉制御信号を発信するものである。
【００１５】
反応釜１内の図示しない被加熱物を加熱する場合は、蒸気供給管３と蒸気制御弁４から加熱に適した温度あるいは圧力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内の被加熱物に熱を与えて加熱する。
【００１６】
飽和蒸気の場合、その蒸気圧力と温度の関係は図２に示すように一義的に定まるために、蒸気圧力を制御することによって蒸気温度を間接的に制御することができる。通常、蒸気加熱を行う場合は、この圧力と温度の関係を利用して、蒸気圧力制御を行うことによって蒸気加熱の温度制御を行う。
【００１７】
被加熱物を加熱したことにより蒸気が凝縮して発生した復水は、吸引管５から蒸気トラップ７を通って吸引手段８の吸引部９へ吸引されタンク１２に至る。
【００１８】
加熱する温度は、蒸気制御弁４での弁開度に応じた蒸気圧力すなわち蒸気温度を適宜調節すると共に、吸引手段８の吸引力をエゼクタ１１へ流下する流体の温度を適宜調節することによって、例えば２０℃程度から１００℃を越える温度まで任意に設定することができるものである。
【００１９】
ジャケット部２へ空気が混入してジャケット部２内の温度が低下した場合、温度センサ１８でその温度低下を検出して図示しない制御部へ送信し、続いて制御部から自動開閉弁６を所定時間だけ開弁する信号を発信することにより、自動開閉弁６が開弁されてジャケット部２に滞留している空気は一部の蒸気と共に吸引手段８へ吸引される。
【００２０】
また、温度センサ１８で温度低下を検出した後、温度センサ１８の検出値に応じて蒸気制御弁４の弁開度を制御することにより、加熱装置は蒸気によって温度制御される。このように圧力制御に替えて温度制御を行うことにより、その加熱温度が例えば６０℃程度以下と低い場合には、より精度良く加熱温度を制御することができる。これは、図２に示すように、蒸気温度が６０℃以下と低い場合、温度の一定の変化率に対する圧力の変化率が非常に小さな値となってしまい、圧力制御においてこの非常に小さな圧力の変化値を圧力センサ１７で検出することが困難となり、また、仮に検出できたとしても制御弁で圧力制御することも困難なものとなってしまい、結果として６０℃以下の範囲で圧力制御によって蒸気温度精度を向上させることは難しいのである。
【００２１】
一方、温度の変化率は６０℃以下であろうと以上であろうと一定であるために、６０℃以下の低温の場合であっても検出し制御すべく値が小さくなることがないので、制御精度が低下することがない。
【００２２】
自動開閉弁６を開弁する時間は、ジャケット部２の容積、ジャケット部２内の蒸気圧力又は温度、自動開閉弁６の弁の種類や有効通路断面積、あるいは、吸引手段の吸引力等に基いて適宜設定することができる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の蒸気加熱方法では、温度検出手段で加熱装置内の温度が所定値低下したことを検出して弁手段を所定時間開弁することにより、加熱装置と吸引手段が接続されて、加熱装置に混入していた空気は一部の蒸気と共に吸引手段へ吸引され、蒸気加熱温度を一定値に維持することができる
【００２４】
また本発明の蒸気加熱方法では、弁手段の開弁後、加熱装置を温度制御することによって、特に加熱温度が６０℃以下の場合に、精度良く蒸気加熱温度を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の蒸気加熱方法の実施例を示す構成図。
【図２】飽和蒸気の圧力と温度の関係を示す関係図。
【符号の説明】
１　反応釜
２　ジャケット部
３　蒸気供給管
４　蒸気制御弁
５　吸引管
６　自動開閉弁
７　蒸気トラップ
８　吸引手段
１７　圧力センサ
１８　温度センサ
【図１】
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【図２】
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