(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器に加熱部を形成して加熱用の蒸気供給管を接続し、加熱により生じた復水を加熱部から排出する復水回収装置を接続すると共に、加熱部の入口側に蒸気供給管と連通した蒸気エゼクタを配置して当該蒸気エゼクタの出口側を加熱部と接続し、蒸気エゼクタの吸引室を復水回収装置と接続したものにおいて、蒸気エゼクタの吸引室と復水回収装置の間に制御弁を配置し、加熱部若しくは被加熱物の温度を検出する温度検出手段を取り付けて、当該温度検出手段からの検出信号値に応じて上記制御弁を開閉制御し、蒸気エゼクタの吸引力をコントロールすると共に、復水回収装置の復水流出口に第２のエゼクタを接続して、当該第２のエゼクタの吸引室を熱交換器の加熱部と連通し、復水回収装置の排気口の排気弁が開弁した場合は、復水回収装置と蒸気エゼクタが連通され、蒸気エゼクタの吸引力により復水回収装置内が所定の減圧状態となり、一方、排気口の排気弁が閉弁して復水流出口から復水が圧送される場合は、第２のエゼクタで吸引力を生じて、加熱部で発生した復水が第２のエゼクタに吸引されることを特徴とする蒸気加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は熱交換器内に収容した被加熱物を加熱用の蒸気で加熱するものに関し、特にその加熱温度が１００度Ｃ前後程度の比較的低温の場合に適した蒸気加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の蒸気加熱装置としては例えば特開平９−２５０８８７号公報に示されているようなものが用いられていた。これは、反応釜１に加熱部としてのジャケット部２を形成して加熱用の蒸気供給管３を接続し、加熱により生じた復水を加熱部から排出する復水回収装置１６を接続すると共に、加熱部の入口側に蒸気供給管３と連通した蒸気エゼクタ６を配置して当該蒸気エゼクタ６の出口側をジャケット部２と接続し、蒸気エゼクタ６の吸引室７を復水回収装置１６と接続したものであり、ジャケット部２に復水を滞留することがなく、１００度Ｃ程度の比較的低温の蒸気によって被加熱物を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】
上記従来のものでは、加熱部の温度が変動してしまい、被加熱物に加熱ムラを生じてしまう問題があった。これは、復水回収装置が蒸気エゼクタと連通している場合に、加熱部の温度状態や被加熱物の温度に関わらず、蒸気エゼクタで発生するほぼ一定の吸引力で復水回収装置を、更には連通した加熱部を吸引するために、加熱部の蒸気圧力即ち蒸気温度が、加熱部や被加熱物の温度変動に追随することができずに、加熱ムラを生じてしまうのである。
【０００４】
従って本発明の課題は、蒸気エゼクタへの吸引量を適宜コントロールすることにより、加熱部の温度変動を防止して、被加熱物に加熱ムラを生じることのない蒸気加熱装置を得ることである。
【０００５】
【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本発明の手段は、熱交換器に加熱部を形成して加熱用の蒸気供給管を接続し、加熱により生じた復水を加熱部から排出する復水回収装置を接続すると共に、加熱部の入口側に蒸気供給管と連通した蒸気エゼクタを配置して当該蒸気エゼクタの出口側を加熱部と接続し、蒸気エゼクタの吸引室を復水回収装置と接続したものにおいて、蒸気エゼクタの吸引室と復水回収装置の間に制御弁を配置し、加熱部若しくは被加熱物の温度を検出する温度検出手段を取り付けて、当該温度検出手段からの検出信号値に応じて上記制御弁を開閉制御し、蒸気エゼクタの吸引力をコントロールすると共に、復水回収装置の復水流出口に第２のエゼクタを接続して、当該第２のエゼクタの吸引室を熱交換器の加熱部と連通し、復水回収装置の排気口の排気弁が開弁した場合は、復水回収装置と蒸気エゼクタが連通され、蒸気エゼクタの吸引力により復水回収装置内が所定の減圧状態となり、一方、排気口の排気弁が閉弁して復水流出口から復水が圧送される場合は、第２のエゼクタで吸引力を生じて、加熱部で発生した復水が第２のエゼクタに吸引されるものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
加熱部又は被加熱物の検出温度値に応じて蒸気エゼクタ入口側の制御弁を開閉制御することにより、蒸気エゼクタへの吸引量をコントロールすることができ、復水回収装置及びこの復水回収装置と連通した加熱部を所定の圧力状態即ち蒸気温度状態とすることができ、加熱部又は被加熱物の温度変動に応動した温度制御によって被加熱物の温度ムラを防止することができる。
【０００７】
復水回収装置の復水流出口に第２のエゼクタを接続して、当該第２のエゼクタの吸引室を熱交換器の加熱部と連通したことにより、復水流出口から復水が流出されて第２のエゼクタに供給される間においても、第２のエゼクタの吸引室で吸引力を生じて、熱交換器の加熱部内を吸引することによって、加熱部で生じた復水を吸引して排除することができる。
【０００８】
【実施例】
本実施例においては熱交換器として反応釜１を用いた例を示す。反応釜１の外周に加熱部としてのジャケット部２を形成して蒸気供給管３を接続する。蒸気供給管３には、順次、開閉弁４と圧力調節弁５、及び、蒸気エゼクタ６を接続する。蒸気エゼクタ６は内部にノズルを有する吸引室７とディフューザ８で形成して、エゼクタ６の出口側すなわちディフューザ８を管路９を介してジャケット部２と接続する。また、管路９を分岐して大気連通管１０と開閉弁１１を取り付ける。
【０００９】
ジャケット部２の下部に管路１２を接続して、ヘッダー２５と管路２６で復水回収装置１６の復水流入口１５と接続する。管路１２には開閉弁１３を取り付け、管路２６にはヘッダー２５から復水回収装置１６側への流体の通過のみを許容する逆止弁１４を取り付ける。
【００１０】
復水回収装置１６の復水流出口１７には、逆止弁１８と復水回収管１９を介して第２のエゼクタ２７を取り付ける。エゼクタ２７の吸引室２８を管路３０によりヘッダー２５と接続し、エゼクタ２７のディフューザ２９は図示しない復水回収先と連通する回収管３１と接続する。管路３０には逆止弁３２とスチームトラップ３３を取り付ける。逆止弁３２はヘッダー２５から第２のエゼクタ２７側のみへの流体の通過を許容するものであり、スチームトラップ３３は復水の通過のみを許容してスチームの通過は阻止するものである。一方、逆止弁１８は、復水回収装置１６から第２のエゼクタ２７側のみへの流体の通過を許容するものである。
【００１１】
復水回収装置１６の上部に、圧送流体流入口２０と圧送流体排気口２１を設けて、圧送流体流入口２０を管路２２を介して高圧の蒸気供給管３と接続すると共に、圧送流体排気口２１は管路２３と制御弁３６を介して蒸気エゼクタ６の吸込室７と接続する。制御弁３６は、ジャケット部２に取り付けた加熱部若しくは被加熱物の温度を検出する温度検出手段としての温度センサ２４と接続する。
【００１２】
復水回収装置１６は従来技術のものと同一であり、復水流入口１５から流入してきた復水が内部に溜りその水位が上昇すると図示しない内部のフロートを上昇させ、所定高さに達するとフロートがスナップ移動して、圧送流体流入口２０に取り付けた圧送弁を開弁すると共に、排気口２１に取り付けた排気弁を閉弁して、蒸気供給管３から高圧の蒸気が復水回収装置１６内部に供給されて溜まっていた復水を復水流出口１７から第２のエゼクタ２７へ圧送するものである。
【００１３】
復水回収装置１６内の復水が圧送されるに連れて、図示しない内部のフロートが降下して、所定の液位まで低下すると上記とは反対方向にスナップ移動して、圧送流体流入口２０の圧送弁を閉弁すると共に、排気口２１に取り付けた排気弁を開弁して、ヘッダー２５から復水が流下してくるものである。
【００１４】
排気口２１の排気弁が開弁した場合は、復水回収装置１６と蒸気エゼクタ６が連通され、蒸気エゼクタ６の吸引力により復水回収装置１６内が所定の減圧状態となるものである。
【００１５】
図１において、蒸気供給管３から反応釜１のジャケット部２へ加熱用の蒸気を供給することにより、反応釜１内の図示しない被加熱物が加熱される。加熱蒸気温度は圧力調節弁５によって蒸気圧力を調節することにより、蒸気、正確には飽和蒸気、の圧力と温度は１対１の関係があるために、任意に調節することができる。加熱により熱を奪われた蒸気は凝縮して復水となる。
【００１６】
復水は管路１２とヘッダー２５と復水流入口１５から復水回収装置１６内へ流入する。この場合、圧送流体流入口２０の圧送弁は閉弁しているが、排気口２１の排気弁は開弁しておりエゼクタ６の吸引室７と制御弁３６を介して接続している。このエゼクタ６の吸引力により復水回収装置１６内を所定の減圧状態とすることによって、ジャケット部２で発生した復水は管路１２を介して滞留することなく復水回収装置１６内へ流下することができる。
【００１７】
本実施例においては、ジャケット部２に温度センサ２４を取り付けて、この検出温度値に応じて制御弁３６を開閉制御することによって、エゼクタ６への吸引量を制御することができ、ジャケット部２の蒸気圧力即ち加熱温度をより精度良く維持して、反応釜１内の被加熱物を加熱ムラなく加熱することができる。
【００１８】
一方、排気口２１の排気弁が閉弁して、復水流出口１７から復水が圧送される場合は、第２のエゼクタ２７の吸引室２８で吸引力を生じて、ジャケット部２で発生した復水はヘッダー２５を介してエゼクタ２７に吸引される。
【００１９】
尚、蒸気加熱を行う場合、蒸気中に空気等の不凝縮ガスが混入すると、その伝熱効率が極端に低下する。また、加熱を開始する初期の段階においては、加熱装置内には多量の空気が残存しているのが一般的である。この様な場合に、蒸気エゼクタ６に蒸気を通過させながら、開閉弁３５，１３，３６を開弁させ、続いて開閉弁３５を閉弁させ開閉弁１１を開弁させることにより、蒸気エゼクタ６の吸引室７へジャケット部２とヘッダー２５と復水回収装置１６内に残存していた空気を吸引し、更に大気連通管１０を介して外部に排除することができ、蒸気加熱装置での伝熱効率の低下を防止することができる。
【００２０】
本実施例においては、蒸気エゼクタ６の吸引室７を復水回収装置１６の排気口２１と連通した例を示したが、蒸気エゼクタ６の吸引室７と復水回収装置１６との接続は、これに限られるものではなく、例えば復水排出装置１６に排気口２１や流入口２０とは別個の連結口を設けて吸引室７と接続することもできるものである。
【００２１】
【発明の効果】
上記のように本発明によれば、加熱部又は被加熱物の検出温度値に応じて、蒸気エゼクタへの吸引量を適宜コントロールすることにより、加熱部の温度変動を防止して、被加熱物に加熱ムラを生じることのない蒸気加熱装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の蒸気加熱装置の実施例を示す構成図。
【符号の説明】
１  反応釜
２  ジャケット部
３  蒸気供給管
６  蒸気エゼクタ
１５  復水流入口
１６  復水回収装置
１７  復水流出口
２０  圧送流体流入口
２１  排気口
２４  温度センサ
２５  ヘッダー
２７  第２のエゼクタ
３６  制御弁
【図１】
0004330730.tif 000002