低圧蒸気による加熱装置
【課題】 ボイラーを用いない低圧蒸気による加熱装置を提供する。
【解決手段】 被加熱物を収容する熱交換器１と、蒸発器７、圧縮機８、凝縮器９、スチームトラップ１０による閉ループ内に熱媒体を充填したヒートポンプ６の凝縮器９からの加熱用の蒸気を熱交換器１のジャケット部２に供給する蒸気供給管３を接続するとともに、熱交換器のジャケット部２にジャケット部２内の流体を吸引する吸引手段４を接続し、吸引手段４でジャケット部２内を大気圧程度又は大気圧以下の低圧状態に維持することにより被加熱物を低圧蒸気により加熱する。ヒートポンプ６の凝縮器９からの加熱用の蒸気を熱交換器１のジャケット部２に供給し、ジャケット部２内の流体を吸引手段４で吸引してジャケット部２内を大気圧程度又は大気圧以下の低圧状態に維持することにより、ボイラーを用いない低圧蒸気による加熱装置を提供できる。
【解決手段】 被加熱物を収容する熱交換器１と、蒸発器７、圧縮機８、凝縮器９、スチームトラップ１０による閉ループ内に熱媒体を充填したヒートポンプ６の凝縮器９からの加熱用の蒸気を熱交換器１のジャケット部２に供給する蒸気供給管３を接続するとともに、熱交換器のジャケット部２にジャケット部２内の流体を吸引する吸引手段４を接続し、吸引手段４でジャケット部２内を大気圧程度又は大気圧以下の低圧状態に維持することにより被加熱物を低圧蒸気により加熱する。ヒートポンプ６の凝縮器９からの加熱用の蒸気を熱交換器１のジャケット部２に供給し、ジャケット部２内の流体を吸引手段４で吸引してジャケット部２内を大気圧程度又は大気圧以下の低圧状態に維持することにより、ボイラーを用いない低圧蒸気による加熱装置を提供できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器内の被加熱物を熱交換器の加熱部からの低圧蒸気で加熱するものに関し、特にその低圧蒸気温度が１００度Ｃ程度の比較的低温の場合に適した低圧蒸気による加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の低圧蒸気による加熱装置は、例えば特許文献１に示されている。これは、被加熱物を収容する熱交換器の加熱部に、ボイラーからの加熱用の蒸気を供給する蒸気供給管を接続するとともに、加熱部内の流体を吸引する吸引手段を接続し、吸引手段で加熱部内を大気圧程度又は大気圧以下の低圧状態に維持することにより被加熱物を低圧蒸気により加熱するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−８０００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の低圧蒸気による加熱装置は、加熱用の蒸気としてボイラーからの蒸気を利用するものであるので、ボイラー設備のない大学等の実験室においては、この低圧蒸気による加熱装置を利用できない問題点があった。
【０００５】
解決しようとする課題は、ボイラーを用いない低圧蒸気による加熱装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、被加熱物を収容する熱交換器の加熱部に、蒸発器、圧縮機、凝縮器、膨張機による閉ループ内に熱媒体を充填したヒートポンプの凝縮器からの加熱用の蒸気を供給する蒸気供給管を接続するとともに、加熱部内の流体を吸引する吸引手段を接続し、吸引手段で加熱部内を大気圧程度又は大気圧以下の低圧状態に維持することにより被加熱物を低圧蒸気により加熱することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、ヒートポンプの凝縮器からの加熱用の蒸気を熱交換器の加熱部に供給し、加熱部内の流体を吸引手段で吸引して加熱部内を大気圧程度又は大気圧以下の低圧状態に維持することにより、ボイラーを用いない低圧蒸気による加熱装置を提供できるという優れた効果を生じる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態に係わる低圧蒸気による加熱装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図１を参照して説明する。被加熱物を収容する熱交換器１の外周に一体に熱交換器の加熱部としてのジャケット部２を設け、このジャケット部２へ加熱用の蒸気供給管３と吸引手段４を接続する。熱交換器１は円筒タンク状で内部に図示しない被加熱物を収容し、側方外周の全周を覆うジャケット部２を一体に設けたものである。ジャケット部２の上方に蒸気供給管３を接続し、蒸気供給管３に圧力制御弁５を配置する。蒸気供給管３はヒートポンプ６の凝縮器９からの加熱用の蒸気を熱交換器１のジャケット部２に供給する。
【００１０】
ヒートポンプ６は、熱媒体を高温熱源と熱交換させ熱媒体を蒸発させる蒸発器７と、蒸発器７で蒸発させた熱媒体を圧縮する圧縮機８と、圧縮機８で圧縮された熱媒体を低温熱源と熱交換させ熱媒体を凝縮させる凝縮器９と、凝縮器９で凝縮させた熱媒体を膨張させて蒸発器７に供給する膨張機としてのスチームトラップ１０から構成する。蒸発器７には蒸発器７に高温熱源を供給する高温熱源供給管１１が接続され、凝縮器９には凝縮器９に低温熱源を供給する低温熱源供給管１２が接続される。低温熱源供給管１２は吸引手段４の循環路２１から分岐している。ヒートポンプ６では、蒸発器７にて熱媒体が蒸発し、気相となった熱媒体が圧縮機８を通して凝縮器９に移動する。凝縮器９に移動した気相の熱媒体は凝縮器９にて液相に凝縮され、液相の熱媒体がスチームトラップ１０を通して蒸発器６に戻る。高温熱源供給管１１から蒸発器７に供給された高温熱源は、蒸発器７にて液相の熱媒体と熱交換され低温熱源として低温熱源導出管１３から導出され、吸引手段４の循環路２１を分岐して低温熱源供給管１２から凝縮器９に供給された低温熱源は、凝縮器９にて気相の熱媒体と熱交換され蒸気として蒸気供給管３からジャケット部２に供給される。
【００１１】
ジャケット部２の下方に連通管１４を介して、吸引手段４のエゼクタ１５と接続する。連通管１４にはスチームトラップ１６と、そのバイパス弁１７を並列に取り付ける。連通管１４はその下端がエゼクタ１５の吸引室１８と接続する。吸引手段４はエゼクタ１５とタンク１９と循環ポンプ２０を循環路２１で接続して組み合わせたエゼクタ式組み合わせポンプで構成する。タンク１９内に循環流体としての温水を所定量溜め置き、この温水を循環ホンプ２０でエゼクタ１５からタンク１９へと循環させ、エゼクタ１５の吸引作用により吸引室１８に吸引力を発生させ、熱交換器１のジャケット部２内を所定の圧力状態としての大気圧や大気圧以下の負圧状態に維持する。タンク１９には循環流体補給管２２をバルブ２３を介して接続し、循環流体排出管２４をバルブ２５を介して接続する。
【００１２】
エゼクタ１５で生じる吸引力は、エゼクタ１５内を流下する流体の温度に相当する飽和圧力となることから、循環流体補給管２２から流体を補給して流体温度を適宜調節することにより、エゼクタ１５の吸引力を任意に制御することができる。例えば、ジャケット部２内に８０度Ｃの低温蒸気を供給して被加熱物を加熱する場合、エゼクタ１５の吸引力が８０度Ｃより僅かに低い温度における蒸気の飽和圧力に相当する圧力の吸引力となるように、循環流体の温度を調節することにより、所定の温度状態を維持することができる。熱交換器１内の被加熱物を加熱する場合、先ず、バイパス弁１７を開弁すると共に、エゼクタ式組み合わせポンプ４を駆動してエゼクタ１５の吸引力によってジャケット部２内を所定の低圧力状態とし、圧力制御弁５を通して所定圧力に制御された加熱用蒸気を蒸気供給管３からジャケット部２内に供給する。被加熱物を加熱して熱を奪われた蒸気は凝縮して復水となり、連通管１４のスチームトラップ１６又はバイパス弁１７からエゼクタ１５に吸引されタンク１９に至る。
【産業上の利用可能性】
【００１３】
本発明は、熱交換器内の被加熱物を熱交換器の加熱部からの低圧蒸気で加熱する低圧蒸気による加熱装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００１４】
１ 熱交換器
２ ジャケット部
３ 蒸気供給管
４ 吸引手段
５ 圧力制御弁
６ ヒートポンプ
７ 蒸発器
８ 圧縮機
９ 凝縮器
１０ スチームトラップ
１１ 高温熱源供給管
１２ 低温熱源供給管
１３ 低温熱源導出管
１４ 連通管
１５ エゼクタ
１６ スチームトラップ
１７ バイパス弁
１８ 吸引室
１９ タンク
２０ 循環ホンプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器内の被加熱物を熱交換器の加熱部からの低圧蒸気で加熱するものに関し、特にその低圧蒸気温度が１００度Ｃ程度の比較的低温の場合に適した低圧蒸気による加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の低圧蒸気による加熱装置は、例えば特許文献１に示されている。これは、被加熱物を収容する熱交換器の加熱部に、ボイラーからの加熱用の蒸気を供給する蒸気供給管を接続するとともに、加熱部内の流体を吸引する吸引手段を接続し、吸引手段で加熱部内を大気圧程度又は大気圧以下の低圧状態に維持することにより被加熱物を低圧蒸気により加熱するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−８０００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の低圧蒸気による加熱装置は、加熱用の蒸気としてボイラーからの蒸気を利用するものであるので、ボイラー設備のない大学等の実験室においては、この低圧蒸気による加熱装置を利用できない問題点があった。
【０００５】
解決しようとする課題は、ボイラーを用いない低圧蒸気による加熱装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、被加熱物を収容する熱交換器の加熱部に、蒸発器、圧縮機、凝縮器、膨張機による閉ループ内に熱媒体を充填したヒートポンプの凝縮器からの加熱用の蒸気を供給する蒸気供給管を接続するとともに、加熱部内の流体を吸引する吸引手段を接続し、吸引手段で加熱部内を大気圧程度又は大気圧以下の低圧状態に維持することにより被加熱物を低圧蒸気により加熱することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、ヒートポンプの凝縮器からの加熱用の蒸気を熱交換器の加熱部に供給し、加熱部内の流体を吸引手段で吸引して加熱部内を大気圧程度又は大気圧以下の低圧状態に維持することにより、ボイラーを用いない低圧蒸気による加熱装置を提供できるという優れた効果を生じる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態に係わる低圧蒸気による加熱装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図１を参照して説明する。被加熱物を収容する熱交換器１の外周に一体に熱交換器の加熱部としてのジャケット部２を設け、このジャケット部２へ加熱用の蒸気供給管３と吸引手段４を接続する。熱交換器１は円筒タンク状で内部に図示しない被加熱物を収容し、側方外周の全周を覆うジャケット部２を一体に設けたものである。ジャケット部２の上方に蒸気供給管３を接続し、蒸気供給管３に圧力制御弁５を配置する。蒸気供給管３はヒートポンプ６の凝縮器９からの加熱用の蒸気を熱交換器１のジャケット部２に供給する。
【００１０】
ヒートポンプ６は、熱媒体を高温熱源と熱交換させ熱媒体を蒸発させる蒸発器７と、蒸発器７で蒸発させた熱媒体を圧縮する圧縮機８と、圧縮機８で圧縮された熱媒体を低温熱源と熱交換させ熱媒体を凝縮させる凝縮器９と、凝縮器９で凝縮させた熱媒体を膨張させて蒸発器７に供給する膨張機としてのスチームトラップ１０から構成する。蒸発器７には蒸発器７に高温熱源を供給する高温熱源供給管１１が接続され、凝縮器９には凝縮器９に低温熱源を供給する低温熱源供給管１２が接続される。低温熱源供給管１２は吸引手段４の循環路２１から分岐している。ヒートポンプ６では、蒸発器７にて熱媒体が蒸発し、気相となった熱媒体が圧縮機８を通して凝縮器９に移動する。凝縮器９に移動した気相の熱媒体は凝縮器９にて液相に凝縮され、液相の熱媒体がスチームトラップ１０を通して蒸発器６に戻る。高温熱源供給管１１から蒸発器７に供給された高温熱源は、蒸発器７にて液相の熱媒体と熱交換され低温熱源として低温熱源導出管１３から導出され、吸引手段４の循環路２１を分岐して低温熱源供給管１２から凝縮器９に供給された低温熱源は、凝縮器９にて気相の熱媒体と熱交換され蒸気として蒸気供給管３からジャケット部２に供給される。
【００１１】
ジャケット部２の下方に連通管１４を介して、吸引手段４のエゼクタ１５と接続する。連通管１４にはスチームトラップ１６と、そのバイパス弁１７を並列に取り付ける。連通管１４はその下端がエゼクタ１５の吸引室１８と接続する。吸引手段４はエゼクタ１５とタンク１９と循環ポンプ２０を循環路２１で接続して組み合わせたエゼクタ式組み合わせポンプで構成する。タンク１９内に循環流体としての温水を所定量溜め置き、この温水を循環ホンプ２０でエゼクタ１５からタンク１９へと循環させ、エゼクタ１５の吸引作用により吸引室１８に吸引力を発生させ、熱交換器１のジャケット部２内を所定の圧力状態としての大気圧や大気圧以下の負圧状態に維持する。タンク１９には循環流体補給管２２をバルブ２３を介して接続し、循環流体排出管２４をバルブ２５を介して接続する。
【００１２】
エゼクタ１５で生じる吸引力は、エゼクタ１５内を流下する流体の温度に相当する飽和圧力となることから、循環流体補給管２２から流体を補給して流体温度を適宜調節することにより、エゼクタ１５の吸引力を任意に制御することができる。例えば、ジャケット部２内に８０度Ｃの低温蒸気を供給して被加熱物を加熱する場合、エゼクタ１５の吸引力が８０度Ｃより僅かに低い温度における蒸気の飽和圧力に相当する圧力の吸引力となるように、循環流体の温度を調節することにより、所定の温度状態を維持することができる。熱交換器１内の被加熱物を加熱する場合、先ず、バイパス弁１７を開弁すると共に、エゼクタ式組み合わせポンプ４を駆動してエゼクタ１５の吸引力によってジャケット部２内を所定の低圧力状態とし、圧力制御弁５を通して所定圧力に制御された加熱用蒸気を蒸気供給管３からジャケット部２内に供給する。被加熱物を加熱して熱を奪われた蒸気は凝縮して復水となり、連通管１４のスチームトラップ１６又はバイパス弁１７からエゼクタ１５に吸引されタンク１９に至る。
【産業上の利用可能性】
【００１３】
本発明は、熱交換器内の被加熱物を熱交換器の加熱部からの低圧蒸気で加熱する低圧蒸気による加熱装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００１４】
１ 熱交換器
２ ジャケット部
３ 蒸気供給管
４ 吸引手段
５ 圧力制御弁
６ ヒートポンプ
７ 蒸発器
８ 圧縮機
９ 凝縮器
１０ スチームトラップ
１１ 高温熱源供給管
１２ 低温熱源供給管
１３ 低温熱源導出管
１４ 連通管
１５ エゼクタ
１６ スチームトラップ
１７ バイパス弁
１８ 吸引室
１９ タンク
２０ 循環ホンプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱物を収容する熱交換器と、蒸発器、圧縮機、凝縮器、膨張機による閉ループ内に熱媒体を充填したヒートポンプの凝縮器からの加熱用の蒸気を熱交換器の加熱部に供給する蒸気供給管を接続するとともに、熱交換器の加熱部に加熱部内の流体を吸引する吸引手段を接続し、吸引手段で加熱部内を大気圧程度又は大気圧以下の低圧状態に維持することにより被加熱物を低圧蒸気により加熱することを特徴とする低圧蒸気による加熱装置。
【請求項１】
被加熱物を収容する熱交換器と、蒸発器、圧縮機、凝縮器、膨張機による閉ループ内に熱媒体を充填したヒートポンプの凝縮器からの加熱用の蒸気を熱交換器の加熱部に供給する蒸気供給管を接続するとともに、熱交換器の加熱部に加熱部内の流体を吸引する吸引手段を接続し、吸引手段で加熱部内を大気圧程度又は大気圧以下の低圧状態に維持することにより被加熱物を低圧蒸気により加熱することを特徴とする低圧蒸気による加熱装置。
【図１】
【公開番号】特開２０１３−４０７３５（Ｐ２０１３−４０７３５Ａ）
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７９０４３（Ｐ２０１１−１７９０４３）
【出願日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【出願人】（０００１３３７３３）株式会社テイエルブイ (913)
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【出願人】（０００１３３７３３）株式会社テイエルブイ (913)
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