JPH0465286B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は化学工業等の分野で熱変性を受け易い
物質の加熱、濃縮、蒸発等に使用される加熱系に
関するものであつて、特に蒸気を比較的低い一定
の温度に維持しながら連続的に供給しうるように
した新規な加熱媒体供給機構に係るものである。

一般に酵素やビール等は熱変性を受け易く、比
較的低い温度で熱処理する必要があるため、低温
で処理し乍らも短時間で蒸発に見合う熱を供給し
うる加熱装置が用いられている。

この種装置の熱伝達部分にはダウサム（酸化ジ
フエニールの商品名）等の熱媒体蒸気を供給し、
均一な加熱を行なうものであるが、ここにおいて
は熱媒体蒸気の温度が物質を変質させる温度以上
に上がらないように一定の温度を維持しながら、
蒸気を連続的に効率良く供給しなければならな
い。

本発明はこのような要求に応えるべくなされた
ものであつて、熱伝達部分を、減圧状態とし、熱
媒体蒸気を一定の低い温度に維持しながら、連続
的に供給するようにしたものであり、具体的には
加熱媒体蒸気発生器と、媒体蒸気の凝縮伝熱によ
り加熱する熱伝達部分とより構成される加熱系に
おいて、熱伝達部分には、加熱媒体蒸気の取入
口、凝縮液を排出し蒸気発生器にもどすドレンパ
イプ、および蒸気圧調整用パイプをそれぞれ接続
し、 蒸気圧調整パイプには、冷却コンデンサーを介
してポンプを接続し、 冷却コンデンサーには、冷却液流量制御弁と凝
縮液を蒸気発生器に戻す排液パイプを接続して加
熱媒体系内圧を、加熱面の必要温度に見合う蒸気
圧に制御するように構成したものである。

以下本発明を図示の実施例に基づいて具体的に
説明すると、図中符号１は遠心式薄膜真空濃縮装
置の本体であつて、その内部にモータ（図示略）
により回転するロータ２を有し、ロータ２にスリ
鉢状の蒸発面を有する熱伝達部分３を形成する。
熱伝達部分３は気密になるようにつくられてお
り、ここに熱媒体を供給するものである。この熱
伝達部分３に熱媒体を供給するに当り、先ず熱伝
達部分３の蒸気取入口３′には蒸気供給パイプ４
を引き出し、ここに、蒸気発生器５を接続する。
蒸気発生器５は一例として気密性の熱媒タンク６
内にヒーター７を配設した所謂電熱ボイラーであ
り、ヒーター７は一例として18kw1本、12kw3本
を使用し、切り換え自在に構成する。更に上方に
は蒸発室８を形成し、ここから蒸気供給パイプ４
が引き出される。また熱伝達部分３からはドレン
パイプ９が引き出され、熱媒タンク６の液中に導
入され、また、これと共に蒸気圧調整用パイプ１
０を引き出し、ここに冷却コンデンサー１６を介
してポンプ１１を接続させる。ポンプ１１は一例
として気液混合物を吸引することのできる水封じ
形ポンプを使用するものである。また、ポンプ１
１後段には吸引蒸気用コンデンサーを介して熱媒
体貯留タンク１３を接続する。尚、符号１４はポ
ンプ１１と接続した空気供給パイプ、１５は熱媒
体供給パイプであつて、それぞれ空気量調節弁１
４′、熱媒体量調節弁１５′を具える。冷却コンデ
ンサー１６は一例として容器内に水管１６′を配
管したものであり、冷却コンデンサー１６の液出
口から熱媒タンク６の液中に至る排液パイプ１７
を引き出すものである。尚、前記ドレン管９と排
液パイプ１７には必要に応じてポンプ（図中１
８）を取付け、これによつて熱媒液を戻すことも
できる。そして蒸気圧調整用パイプ１０にはポン
プ１１と冷却コンデンサー１６との間に弁１９を
取付ける。尚、図中符号２０は内部の状況を観察
するための覗き窓、２１は貯留タンク１３から熱
媒タンク６に熱媒体を戻す戻し管、２２はフイル
タ付の大気開放穴、２３は安全弁である。また本
発明の、熱伝達部分３内の蒸気の温度を一定に維
持するため真空度調節機構は、具体的には蒸気発
生器５におけるヒーター７の熱量を一定とし、冷
却コンデンサー１６の冷却水量を制御して凝縮作
用により真空度を調節するものであつて、蒸発室
８に設けた温度計２４を目視しながら水管１６′
の流量制御弁２５を手動操作するほか、一例とし
て蒸発室８に温度センサー２６を装着して蒸気温
を検出し、温度の変化及びその変化率を基礎にし
て演算して一定の制御信号を出力する電気制御装
置によつて水管１６′の電磁式流量制御弁２５の
開度を変化させるように構成することもできる。
また、他の実施例としては、冷却コンデンサー１
６の冷却水量は一定とし、ヒーター７の熱量を上
記と同様に制御することもできる。更に他の実施
例としては、ポンプ１１により真空度を調節す
る。即ち、蒸気圧調整用パイプ１０に真空計（又
は圧力センサー）２７を設け、これにより真空度
を検出し、上記と同様、手動又は電気制御装置に
より、ポンプ１１を作動させ乍ら、弁１９の開度
を制御し、或いは真空度が一定以下になつたらポ
ンプ１１を作動させるべく制御するものである。

本発明は以上述べたような構成を有するもので
あつて、次のような作動の下に熱媒体の供給を行
う。即ち、運転開始当初は蒸気発生器５のヒータ
ー７に通電して熱媒体を加熱し、蒸気を発生させ
ると共にポンプ１１を作動させて、熱伝達部分３
内の蒸気を吸引する。一方、冷却コンデンサー１
２，１６に冷却水を供給する。しかる時は、熱伝
達部分３で熱交換により凝縮した熱媒体はドレン
管９を通つて、熱媒タンク６に戻され、また、余
剰の蒸気は熱伝達部分３から蒸気圧調整用パイプ
１０を通つて冷却コンデンサー１６に至り、ここ
で凝縮して排液パイプ１７から熱媒タンク６に戻
される。このとき、熱伝達部分３内はポンプ１１
により減圧状態となり、このため蒸気の温度は低
下する。しかして、熱伝達部分内が所定の減圧状
態に至つた後は、ポンプ１１を停止させると共に
弁１９を閉じ、冷却コンデンサー１６のみ冷却水
の供給を続ける。しかる時は蒸気は冷却コンデン
サー１６において凝縮され、これにより減圧が保
持できるから、蒸気を低温に維持し乍ら循環させ
ることができる。しかもこのとき真空度調節機構
により水管１６′の冷却水量をコントロールする
から、蒸気の温度は一定の温度に維持できるもの
である。

更に蒸気の圧力が上昇した場合は弁１９を開
き、ポンプ１１を作動させて、再び真空度を高め
るのである。尚、真空度の調節をヒーターによつ
て行なう場合も、上記とほぼ同様の操作により行
なうことができる。また真空度の調節をポンプ１
１により行なうに当たつては、真空計（又は圧力
センサー）２７により真空度を検出し、圧力が一
定以上に上昇したら、ポンプ１１を作動させて減
圧するものである。尚、この場合にも冷却コンデ
ンサー１６には、冷却水を供給することは勿論で
ある。

以上詳述したように本発明は熱媒体を加熱して
蒸気を発生させ、熱伝達部分で熱交換を行なうに
際し、ポンプにより熱伝達部分内を減圧状態と
し、この状態で真空度調整機構により蒸気の温度
を一定にコントロールしながら、循環させるよう
にしたものであり、これによつて低温にコントロ
ールされた蒸気を多量に供給し、伝熱面における
単位時間当りの伝熱量を増すことができ、熱変性
を受け易い物質の安定した加熱を効率良くできる
ものである。また本発明は次のような効果を発揮
する。即ち、伝熱面に供給される被処理物の量に
ははらつきがあり、このため加熱に必要とされる
蒸気量も変動する。

これに対し本発明装置において、ヒーターの熱
量を一定にして被処理物の変動に充分見合う蒸気
を発生させ、熱交換後の過剰な蒸気を冷却コンデ
ンサーで凝縮させて熱媒タンクに戻すようにする
ことによつて常に加熱に見合つた蒸気を供給し、
安定した加熱が可能となるものである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明たる加熱系における熱媒体供給機構
の一例を示すフローシート図である。 １……本体、２……ロータ、３……熱伝達部
分、４……蒸気供給パイプ、５……蒸気発生器、
６……熱媒タンク、７……ヒーター、８……蒸発
室、９……ドレン管、１０……蒸気圧調整用パイ
プ、１１……ポンプ、１２……吸引蒸気用コンデ
ンサー、１３……加熱媒体貯溜タンク、１６……
冷却コンデンサー、１７……排液パイプ、１６′
……水管、１８……ポンプ、１９……弁、２４…
…温度計、２５……流量制御弁、２６……温度セ
ンサー、２７……真空計。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 加熱媒体蒸気発生器と、媒体蒸気の凝縮伝熱
   により加熱する熱伝達部分から構成される加熱系
   において、 熱伝達部分には、加熱媒体蒸気の取入口、凝縮
   液を排出し蒸気発生器にもどすドレンパイプ、お
   よび蒸気圧調整用パイプそれぞれ接続し 蒸気圧調整用パイプには、冷却コンデンサーを
   介してポンプを接続し 冷却コンデンサーには、冷却液流量制御弁と凝
   縮液を蒸気発生器にもどす排液パイプを接続して 加熱媒体系内圧を熱伝達部分の必要温度に見合
   う蒸気圧に制御することを特徴とする加熱系にお
   ける加熱媒体供給機構。