(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を気化する発熱部を有する蒸気発生手段と、前記蒸気発生手段に水を送る水供給手段と、前記蒸気発生手段と前記水供給手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記水供給手段の供給水量と前記蒸気発生手段の加熱量との比を制御し、供給水の一部が未蒸発のまま前記発熱部に付着した蒸発生成物を溶出除去する構成とした蒸気発生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は家庭や業務用の食品の解凍、調理叉はパン等の食品加工工程や空調、室内清浄、衣類プレス、殺菌等に使用される蒸気および温風発生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の蒸気発生装置は図１４に示す特開平４−３７１７０４号公報の如く、蒸気発生装の缶体１内に比重差の異なる３種類の個体２ａ、２ｂ、２ｃを充填し、蒸気発生時の個体のランダム遊動により、個体２ａは気水分離域の、個体２ｂは低面域の、個体２ｃは中間域のスケールの付着、堆積を防止したり、堆積したスケールを粉砕剥離させるものである。
【０００３】
また、他の従来の蒸気発生装置は図１５に示す特公平４−４６３２４号公報の如く、開放型給水タンク３の底部にイオン交換樹脂４を収納する。制御手段５から給水弁６へ駆動信号が送られ弁が開き水道水が圧送される。水道水はイオン交換樹脂４の層内を通過して、給水ポンプ７により蒸気発生器８に給水される。
【０００４】
水道水がイオン交換樹脂４と接触しながら通過するときに、水道水中に含まれるカルシウムとマグネシウムがイオン交換樹脂４で吸着除去される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の特開平４−３７１７０４号公報の構成では、スケールの付着、堆積を防止することはできるが、個体のエッジ部が摩耗しスケール剥離性能が低下したり、缶体を傷めることがある。
【０００６】
また、上記従来の特公平４−４６３２４号公報の構成では、イオン交換樹脂でカルシウムとマグネシウムとのイオン交換された時に発生したナトリウムイオン等の軟水イオン成分の化合物は蒸気発生器内に残留したままになってしまう。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するもので、蒸気発生装置の蒸発室や発熱体部に水中の溶解物や水中の硬度成分であるカルシウム、マグネシウム等のスケール成分が析出するのを防止し、効率よく安定して蒸気を発生させることが出来る蒸気発生装置の提供を目的としたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の蒸気発生装置は、水を気化する発熱部を有する蒸気発生手段と、前記蒸気発生手段に水を送る水供給手段と、前記蒸気発生手段と前記水供給手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記水供給手段の供給水量と前記蒸気発生手段の加熱量との比を制御し、供給水の一部が未蒸発のまま前記発熱部に付着した蒸発生成物を溶出除去する装置である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明は前記目的を達成するため、下記構成とした。
【００１０】
また、水を気化する発熱部を有する蒸気発生手段と、前記蒸気発生手段に水を送る水供給手段と、前記蒸気発生手段と前記水供給手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記水供給手段の供給水量と前記蒸気発生手段の加熱量との比を制御し、供給水の一部が未蒸発のまま前記発熱部に付着した蒸発生成物を溶出除去する構成とした。
【００１１】
供給水量と加熱量との比の制御は、供給水量が蒸気発生水量以上になる流量に増大させ、供給水が未蒸発の状態で発熱部を流れ、発熱部の蒸発生成物を溶出させる。逆に、加熱量が蒸発量設定値以下になる加熱入力に低減させ、供給水が未蒸発の状態で発熱部を流れ、発熱部の蒸発生成物を溶出させる。
【００１２】
以下本発明の実施例を図１を参照して説明する。
【００１３】
図１において、１０は水を加熱気化させる蒸気発生手段、１１は蒸発室で上部に蒸気発生手段へ液体を供給する手段としての液体供給管１２、下部に蒸気を利用場所に送る蒸気流出管１３が接続されている。前記蒸発室１１の外周には励磁コイル１４が巻かれ、蒸発室１１内には前記励磁コイルにより誘起される磁界の磁気回路構成体となる発熱体１５が挿入されている。１６は未蒸発水や結露水を外部は導く排水管である。１７は流量制御弁で流入管は開閉バルブ１８を介し水源へ、流出管は水処理手段１９へ接続されている。２０は水処理手段１９に封入され、カルシウムとマグネシウム等の硬度水成分を吸着除去し、供給水を軟水化するイオン交換樹脂である。
【００１４】
制御手段２１は、供給水量を可変する流量制御弁駆動回路２２と、励磁コイル１７への交流電力発生用の高周波電源回路２３と、供給水量と加熱量との比を設定する設定部２４と、設定部の信号に基ずき水供給手段の供給水量と蒸気発生手段１０の加熱量を制御する制御部２５で構成されている。
【００１５】
図２は設定部２４にセットされたクリーニング運転モードの実施例を示すシーケンスである。運転開始Ｔ１後に水供給手段からの供給水量と蒸気発生手段の加熱量との比を変えている。即ち供給水量の割合を大きくしている。
【００１６】
上記構成において動作を説明する。制御手段２１の設定部２４でＴ１時間後クリーニングを開始し、供給水量を増加させる運転モードをセットする。セット後、蒸気発生装置１０を始動する。制御部２５ではモード信号に基づき図２のように動作する。制御部２５からのシーケンス信号を受け流量制御弁駆動回路２２により流量制御弁１７が開き設定された水量Ｑ１が水処理手段１９へ送られる。軟水化処理された水は蒸気発生手段１０の液体供給管１２から発熱体１５上に滴下される。
【００１７】
一方、高周波電源回路２３からは励磁コイル１７へ交流電力が供給されると、励磁コイル１７によって発生した磁力線が蒸気室１１中の発熱体１５中を貫通する。供給された交流のサイクルにしたがって磁力線の方向が変化すると、発熱体１５中には、その磁力線変化を阻止しようとする電気的力が作用し、発熱体中にはコイル電流と逆方向の電流が誘起される。この誘起された誘導電流により発熱体１５は発熱する。この発熱により液体供給管１２から発熱体１５に適下された水は加熱、気化し蒸気となる。水の加熱気化が継続されると、発熱体１５に軟水化処理された水の蒸発残留物が発熱体１５に堆積してくる。
【００１８】
運転開始からＴ１時間経過すると、制御部２５からの信号により流量制御弁１７からの供給水量がＱ１からＱ２へと増加する。この給水量の増加により供給された水の一部は未蒸発のまま発熱体１５中を流れ落ちる。この流れ落ちる水は堆積した蒸発生成物を溶出させ、発熱体１５をクリーニングする。
【００１９】
この実施例の構成によれば、クリーニング水量が多いため、水の分散がよく、均一なクリーニングができる。
【００２０】
図３は、他のクリーニング運転モードの実施例を示すシーケンスである。上記実施例とは逆に、運転開始Ｔ２後に蒸気発生手段１０の加熱量を減少させ供給水量割合を大きくしている。即ち、運転開始からＴ２時間経過すると、蒸気発生手段１０の加熱量をＷ１からＷ２へと減少させ、給水量比を増加させる。この給水量比の増加により供給された水の一部は未蒸発のまま発熱体１５中を流れ落ちる。この流れ落ちる水は堆積した蒸発生成物を溶出させ、発熱体１５をクリーニングする。
【００２１】
水供給手段の供給水量と蒸気発生手段の加熱量との比の制御は、供給水量の増加と蒸気発生手段の加熱量の減少とを同時に行っても、上記実施例に示した供給水が未蒸発の状態で発熱体中を流れ、発熱体中の蒸発生成物を溶出除去する効果が得られる。
【００２２】
この実施例の構成によれば、発熱体により加熱された温水によるクリーニングとなり、蒸発生成物が溶解しやすく、短時間クリーニングができる。
【００２３】
図４は、他のクリーニング運転モードの実施例を示すシーケンスである。設定部２４にセットされる運転モードは蒸気発生運転終了後にクリーニングをおこなうものである。クリーニング運転は制御手段２１の制御部２５からの制御信号により、蒸気発生手段１０の運転終了後、水供給手段である流量制御弁１７の運転を継続し水を供給する。供給された水は一部蒸発するが殆ど水の状態で発熱体１５中を流れ、発熱体中の蒸発生成物を溶出させる。溶出設定水量が流れると、流量制御弁１７の運転を停止させクリニング運転は終了する。
【００２４】
この実施例の構成によれば、発熱体の余熱により加熱された温水によるクリーニングとなり、蒸発生成物が溶解しやすく、エネルギーロスが少ないクリーニングができる。
【００２５】
図５は、他のクリーニング運転モードの実施例を示すシーケンスである。設定部２４に蒸気発生運転前にクリーニングをおこなう運転モードがセットされる。
【００２６】
クリーニング運転は制御手段２１の制御部２５からの制御信号により、まず、水供給手段である流量制御弁１７を始動し水を水処理手段１９へ送る。供給された水は水処理手段１９で軟水化された後、発熱体１５中に流れ込む。水が発熱体中を流れると、前の蒸気発生運転で発熱体１５中に堆積した蒸発残留生成物は水中に溶解し流出する。設定されたクリーニング運転が終わると、制御部２５から蒸気発生手段１０の始動信号が送られ、蒸気発生手段１０は始動し、定常の蒸気発生運転となる。
【００２７】
この実施例の構成によれば、給水遅れによる発熱体の空焚きが防止でき、蒸気発生部の安全性を高めることができる。
【００２８】
図６は、他のクリーニング運転モードの実施例を示し、制御手段２１は上記実施例に制御部２５に時間信号を送る運転検知タイマー２６が付加されている。
【００２９】
上記構成において、蒸気発生手段１０を始動する前に、設定部２４にクリーニングを開始する時間がセットされる。
【００３０】
制御部２５から流量制御弁駆動回路２２と、高周波電源回路２３へ駆動信号が送られると同時にタイマー２０で時間計測を開始する。流量制御弁１７、蒸気発生手段１０は流量制御弁駆動回路２２および高周波電源回路２３からの駆動信号により始動する。運転検知タイマー２６で検知された蒸気発生手段１０の運転時間が設定部２４のクリーニング設定時間に達すると、制御部２５から供給水量と加熱量を制御する信号が送られ、供給水量と加熱量との比が変えられた運転、または、蒸気発生手段１０を停止し、流量制御弁１７を開き水供給のみの運転となり、供給水が未蒸発の状態で発熱体１５中に流れる。蒸発により発熱体中に堆積した残留生成物は未蒸発で流れる水に溶出除去され、発熱体はクリーニングされる。
【００３１】
この実施例の構成によれば、発熱体中に堆積した残留生成物に応じたクリーニングができるため、クリーニング水のロスを減少させることができる。
【００３２】
図７は、他のクリーニング運転モードの実施例を示し、制御手段２１は上記実施例に制御部２５に運転の開始または停止をカウントするカウンタ回路２７が付加されている。
【００３３】
上記構成において、蒸気発生手段１０を始動する前に、設定部２４にクリーニングを開始する発停回数がセットされる。
【００３４】
クリーニング運転は、制御手段の蒸気発生手段の始動または停止がカウンタ回路２７でカウントされ、始動または停止回数が設定部のクリーニング設定回数に達すると、制御部２５から供給水量と加熱量を制御する信号が送られ、供給水量と加熱量との比が変えられ、供給水が未蒸発の状態で発熱体１５中に流れる。蒸発により発熱体中に堆積した残留生成物は未蒸発で流れる水に溶出除去され、発熱体はクリーニングされる。
【００３５】
図８は、他の水供給手段を用い供給水が未蒸発の状態で発熱体中を流れ、発熱体中の蒸発生成物を溶出除去するクリーニング運転モードの実施例を示す。水供給手段２８は給水タンク２９、水受け容器３０とからなる水溜め部と、液体供給管１２に配設された水圧送用ポンプ３１とで構成されている。制御手段２１はポンプ駆動回路３２と制御部２５にタイマー時間信号を送る運転検知タイマー３３が付加されている。
【００３６】
上記構成において、蒸気発生手段１０を始動する前に、設定部２４にクリーニングを開始する時間がセットされる。設定部２４からの運転信号に基づき制御部２５からポンプ駆動回路３２、高周波電源回路２３へ運転信号が送られる。ポンプ３１が始動すると運転検知タイマー３３が運転時間の計測を始める。給水タンク２９の水は水受け容器３０から水処理手段１９へ送られ、軟水化処理され蒸気発生手段１０の液体供給管１２から誘導電流により発熱した発熱体１５に適下され加熱、気化し蒸気となる。
【００３７】
運転検知タイマー３３で検知されたポンプ３１の運転時間が設定部２４のクリーニング設定時間に達すると、ポンプ３２の水圧送水量と加熱量との比を変えた運転、または、ポンプ３２の運転を継続し、蒸気発生手段１０を停止させて、供給水を未蒸発の状態で発熱体１５中に流し、発熱体中の蒸発生時の残留生成物を溶出除去する。
【００３８】
この実施例の構成によれば、発熱体で蒸発した水量に応じたクリーニングとなり、ほぼ発熱体中に堆積した残留生成物に応じたクリーニングとなるため、クリーニング水のロスを減少させることができる。
【００３９】
図９は、水圧送用ポンプ３２にパルス駆動ポンプを用いたクリーニング運転モードの実施例を示す。制御手段２１は高周波電源回路２３、設定部２４、制御部２５にポンプ駆動用駆動パルス発生回路３４とパルスカウンタ回路３５が付加されている。
【００４０】
上記構成において、蒸気発生手段１０を始動する前に、設定部２４にクリーニングを開始するポンプ駆動パルス発生回路３４へ送るパルス数がセットされる。
【００４１】
クリーニング運転は、制御部２５からポンプ駆動パルス発生回路３４へ送られたパルス数がパルスカウンタ回路３５により計数されたパルス数が設定部２４のクリーニング設定パルス数に達すると、供給水量と加熱量との比を変え、供給水が未蒸発の状態で発熱体中を流れる状態にし、発熱体中の蒸発生成物を溶出除去する。
【００４２】
この実施例の構成によれば、ポンプ駆動パルスを直接カウントするため、ポンプで送られる送水量がより正確にでき、クリーニング設定が精度よくできクリーニング効率を高めることができる。
【００４３】
図１０は、蒸気発生手段１０に流入する流量を検知する流量検知手段３６を給水路に配設した実施例である。流量検知手段３６は通水量に比例して回転数が変わり、磁性体が埋め込まれた回転体３７と、回転を検知する磁気センサ３８とで構成されている。制御手段２１は高周波電源回路２３、流量制御弁駆動回路２２、設定部２４、制御部２５に流量検知回路３９が付加されている。
【００４４】
上記構成において、蒸気発生手段１０を始動する前に、設定部２４にクリーニングを開始する通水量がセットされる。設定部２４からの運転信号に基づき制御部２５から流量制御弁駆動回路２２、高周波電源回路２３へ運転信号が送られる。水が圧送されると流量検知手段３６の回転体３７が回転し、磁気センサ３８で検知された信号が流量検知回路３９に送られ、流量が計量される。流量検知回路３９で算出された流量が設定部２４の設定水量に達すると、供給水量と加熱量との比を変え、供給水が未蒸発の状態で発熱体中を流れる状態にし、発熱体中の蒸発生成物を溶出除去する。
【００４５】
この実施例の構成によれば、通水量が正確に把握でき、クリーニング設定が精度よくできクリーニング効率を高めることができる。
【００４６】
図１１は、水供給手段の給水タンク２９の装着または離脱を検知する装着検知手段３９を取り付けた実施例である。装着検知手段４０は水受け容器３０に取り付けたマイクロスイッチである。制御手段２１は装着検知手段からの信号を受け給水タンク２９の装着回数をカウントし、制御部２５にカウント信号を送るカウンタ４１が付加されている。
【００４７】
上記構成において、蒸気発生手段１０を始動する前に、設定部２４にクリーニングを開始する給水タンク２９の装着回数がセットされる。
【００４８】
クリーニング運転は、装着検知手段４０の信号を受け、カウンタ４１でカウントされた装着回数が制御部２５へ送られる。制御部２５ではカウンタ４１でカウントされた装着回数が設定部２４のクリーニング設定装着回数に達すると、供給水量と加熱量との比を変え、供給水が未蒸発の状態で発熱体中を流れる状態にし、発熱体中の蒸発生成物を溶出除去する。
【００４９】
この実施例の構成によれば、クリーニングをおこなうタイミングの設定と、タンクの有無の検知を兼ねることができ、タンクの装着忘れによる発熱体の空焚きが防止でき、蒸気発生部の安全性が高めることができる。
【００５０】
図１２は、蒸気発生手段１０の蒸気温度検知手段を取り付けた実施例である。蒸気温度検知手段４２は蒸気発生手段１０の蒸気流出管１３に取り付けられている。制御手段２１には温度検知回路４３が付加されている。
【００５１】
上記構成において、蒸気発生手段１０を始動する前に、設定部２４にクリーニングを開始する蒸気温度がセットされる。設定部２４からの運転信号に基づき制御部２５からポンプ駆動回路３２、高周波電源回路２３へ運転信号が送られる。ポンプ３１が始動すると給水タンク２９の水は水受け容器３０から水処理手段１９へ送られ、軟水化処理され蒸気発生手段１０の液体供給管１２から誘導電流により発熱した発熱体１５に適下され加熱、気化し蒸気となる。発生した蒸気は蒸気流出管１３から利用場所に送られる。蒸気の温度は蒸気温度検知手段４２で検知され温度検知回路４３から制御部２４へ送られる。水の加熱気化が継続されると、発熱体１５に軟水化処理された水の蒸発残留物が発熱体１５に堆積してくる。蒸発残留物の発熱体１５への堆積により滴下された水の流れの分布が悪くなり、水の一部は未蒸発のまま排水管１６に流れ落ち、蒸気流出管１３から吹き出す蒸気の温度が上昇する。
【００５２】
制御部２５へ送られた蒸気温度検知手段４２の温度が設定部２４のクリーニング設定温度に達すると、ポンプ３２の水圧送水量と加熱量との比を変えた運転、または、ポンプ３２の運転を継続し、蒸気発生手段１０を停止させて、供給水を未蒸発の状態で発熱体１５中に流し、発熱体中の蒸発生時の残留生成物を溶出除去する。
【００５３】
この実施例の構成によれば、発熱体中に堆積した残留生成物量に応じたクリーニングのタイミングの設定ができると共に、発生蒸気の温度制御ができるため制御回路構成が簡単で、低コストにすることができる。
【００５４】
図１３は、蒸気発生手段１０の発熱体１５に温度検知手段を取り付けた実施例である。温度検知手段４４は発熱体１５の下部に取り付けられている。
【００５５】
上記構成において、蒸気発生手段１０を始動する前に、設定部２４にクリーニングを開始する発熱体温度がセットされる。設定部２４からの運転信号に基づき制御部２５からポンプ駆動回路３２、高周波電源回路２３へ運転信号が送られと、上記実施例と同様蒸気が発生し、運転の継続、繰り返しにより、蒸発残留物が発熱体１５へ堆積し発熱体１５の温度が上昇する。
【００５６】
制御部２５へ送られた発熱体１５の温度検知手段４４の温度が設定部２４のクリーニング設定温度に達すると、ポンプ３２の水圧送水量と加熱量との比を変えた運転、または、ポンプ３２の運転を継続し、蒸気発生手段１０を停止させて、供給水を未蒸発の状態で発熱体１５中に流し、発熱体中の蒸発生時の残留生成物を溶出除去する。
【００５７】
この実施例の構成によれば、発熱体中に堆積した残留生成物量に応じたクリーニングのタイミングの設定ができると共に、発熱体温度の直接検知で、発熱体の異常温度上昇防止の安全回路を兼ねることができるため、クリーニング効率を高めると共に、発生蒸気部の安全性を高めることができる。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明から本発明の蒸気発生装置は以下の効果を奏する。
【００５９】
（１）発熱体へのスケール付着がなく、発熱体の蒸気発生阻害する要因を取り除かれ、放熱がよい状態が持続され、発熱体の温度上昇がおさえられ、発熱体の熱破損を防ぐことがさきる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例における蒸気発生装置の原理を示す断面図
【図２】  同蒸気発生装置のクリーニング運転のシーケンス図
【図３】  本発明の他の実施例の蒸気発生装置のクリーニング運転のシーケンス図
【図４】  本発明の他の実施例の蒸気発生装置のクリーニング運転のシーケンス図
【図５】  本発明の他の実施例の蒸気発生手段のクリーニング運転のシーケンス図
【図６】  本発明の他の実施例の蒸気発生手段の制御手段の回路構成図
【図７】  本発明の他の実施例の蒸気発生手段の制御手段の回路構成図
【図８】  本発明の他の実施例における蒸気発生装置の原理を示す断面図
【図９】  本発明の他の実施例における蒸気発生手段の制御手段の回路構成図
【図１０】  本発明の他の実施例における蒸気発生装置の原理を示す断面図
【図１１】  本発明の他の実施例における蒸気発生装置の原理を示す断面図
【図１２】  本発明の他の実施例における蒸気発生装置の原理を示す断面図
【図１３】  本発明の他の実施例における蒸気発生装置の原理を示す断面図
【図１４】  従来の蒸気発生装置の正面断面図
【図１５】  従来の蒸気発生装置の正面断面図
【符号の説明】
１０  蒸気発生手段
１１  蒸発室
１２  液体供給管（液体供給手段）
１４  励磁コイル
１５  発熱体（発熱部）
１７  流量制御弁
１９  水処理手段
２０  イオン交換樹脂（軟水化装置）
２１  制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0003671512.tif 000013
【図１３】
0003671512.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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