(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を加熱気化させる蒸気発生缶体と、前記缶体加熱手段内における蒸気発生量と蒸気加熱度とを調節するために、前記蒸気発生缶体の水位を調節する水位調節手段と、設定された水位に達すると、蒸気発生缶体の缶体全長にわたって加熱する缶体加熱手段とからなる蒸気発生装置。
【請求項２】
缶体加熱手段は励磁コイルで構成した請求項１記載の蒸気発生装置。
【請求項３】
蒸気発生缶体は表面に弗素樹脂膜を形成した請求項１または２に記載の蒸気発生装置。
【請求項４】
蒸気発生缶体は表面に金属酸化層を形成した請求項１または２に記載の蒸気発生装置。
【請求項５】
蒸気発生缶体は表面に耐水性金属層を形成した請求項１または２に記載の蒸気発生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
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１０に示す特開平４−１２３７９０号公報の如く、蒸気発生装置１は鋼材などの磁性材料で形成されたタンク１、前記タンクの下部にタンクを加熱する誘導加熱コイル２、タンク１の上に下部に開閉弁３を備えた貯水槽４を備えた構成となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の構成では、底面の発熱体となる金属材料の水と接する部分が平面であるため放熱面積が限られ、蒸発量を多くしようとすると底面積が大きくなり、蒸気発生器本体が大きくなって電子レンジ等の調理器の外側部への取り付けが困難となる。
【０００４】
また、発生する蒸気は１００℃の飽和状態の湿り蒸気である。そのため、蒸気乾燥、殺菌等に必要とされる乾き度の高い蒸気を得ることができなかった。
【０００５】
本発明は上記課題を解決するもので、湿り度の高い蒸気から、乾き度の高い蒸気まで特性の異なる蒸気を小型の装置で、効率よく安定して得ることが出来ると共に、加熱蒸発される液体の腐食を防止し、耐久性に優れた蒸気発生装置の提供を目的としたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため、液体を加熱気化させる蒸気発生缶体、前記缶体加熱手段内における蒸気発生量と蒸気加熱度とを調節するために、前記蒸気発生缶体の水位を調節する水位調節手段と、設定された水位に達すると、蒸気発生缶体の缶体全長にわたって加熱する缶体加熱手段とにより蒸気発生装置を構成している。
【０００７】
蒸気発生缶体は加熱蒸発される液体の腐食を防止機能を有する弗素樹脂膜、金属酸化層、耐水性金属層を表面に形成している。
【０００８】
【実施例】
以下本発明の実施例を図１を参照して説明する。
【０００９】
図において、１０は水（液体）を加熱気化させる蒸気発生缶体で、下部に蒸気発生缶体へ液体を供給する液体供給管１１、上部に蒸気を利用場所に送る蒸気流出管１２が接続されている。蒸気発生缶体１０の周囲には蒸気発生缶体加熱手段である励磁コイル１４が断熱材１３を介在し上下方向に卷かれている。液体供給管１１の供給側はフレキシブル管１５を介し大気圧との圧力バランスで液面を保持する水タンク１６と水受け皿１７からなる水供給源に接続されている。１８は液体供給管１１途中に設けられ、蒸気発生缶体１０への水の供給を調整する液体供給手段として用いた開閉弁である。
【００１０】
１９は水タンク１６と水受け皿１７の高さ調整台で、固定台２０と可動台２１及び位置固定用のボルト２２とで構成されている。Ｌ１は蒸気発生缶体１０の水面で開閉弁を解放状態にすると水受け皿１６水面と同一となる。
【００１１】
上記構成において、開閉弁１８が開くと、水タンク１６内の水が水受け皿１７から液体供給管１１を通り蒸気発生缶体１０に送られる。蒸気発生缶体１０への給水は水位がＬ１の位置に達すると停止する。給水が設定された位置に達すると電源装置（図示せず）が始動し、交流電力が励磁コイル１４に交流電力が送られる。励磁コイル１４は送られた交流電流により周囲に交流磁力線を発生する。この交流磁力線は蒸気発生缶体１０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、蒸気発生缶体１０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、蒸気発生缶体１０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蒸気発生缶体１０は発熱し缶体内の水が加熱される。加熱が進行すると水は気化し、蒸気発生缶体１０の水位Ｌ１より上の空間は蒸気で満たされる。蒸気で満たされた蒸気発生缶体１０も誘導電流で加熱されているため缶体内に充満した蒸気はさらに加熱される。この加熱の結果、蒸気は加熱蒸気となって流出管１２から利用場所へ送られる。
【００１２】
さらに、蒸気発生缶体１０の水位Ｌ１は高さ調整台１９の可動台２１を上下に移動させボルト２２で固定することにより任意の位置に調節することができる。この水位調整手段により、前記蒸気発生缶体１０における蒸気発生量と蒸気加熱度との割合を調節することができる。
【００１３】
この実施例の構成によれば、水の加熱気化部が缶体状であるため、水路の一部に相当する構成となり、蒸気発生装置を小型にすることができる。また、蒸気発生缶体１０は缶体全長にわたって加熱されるため効率よい蒸気発生・加熱ができると共に、缶体内の水位Ｌ１が励磁コイルを分割する位置に置かれるため、蒸気の加熱も同時に行われ、乾き度の高い蒸気を瞬時に発生させることができる。
【００１４】
図２は液体供給手段１８が流量制御機能を有した実施例を示し、流入口２３、流出口２４を有した本体２５と回転閉子２６とで弁部が構成されている。２７は回転閉子２６を駆動するモータである。流入口２３に直結された液体供給管１１は上水道等の給水源に接続されている。
【００１５】
上記構成に於て、モータ２７により閉子２６が回動し、水路が開かれると、水は給水源の圧力により蒸気発生缶体１０に送られる。蒸気発生缶体１０への水位が励磁コイル１４が卷かれた領域内位置に達すると電源装置が始動し、交流電力が励磁コイル１４に交流電力が送られ、蒸気発生缶体１０には交流磁界による誘導電流が誘起される。誘導電流による蒸気発生缶体１０の発熱により、上記実施例と同様に缶体内の水は加熱、気化される。さらに蒸気発生缶体１０の水位より上の空間では、蒸気はさらに加熱され、加熱蒸気となって流出管１２から利用場所へ送られる。なお閉子２６開口度を変えることによる水供給量の調整で、蒸気発生缶体１０内の水位が設定される。
【００１６】
この実施例の構成によれば、液体供給手段１８の流量制御で蒸気発生缶体１０内の水位が調整できるため、簡単な操作で蒸気の乾き度や加熱度を調整することができる。
【００１７】
図３は液体供給手段１８が液体圧送機能を有した実施例を示し、２８は流入口２９、流出口３０を有したハウジングである。ハウジング２８内には往復運動をするプランジャ３１と逆止弁３２とが配設されている。３３はプランジャ３１を駆動するための励磁コイルである。流入口２９に直結された液体供給管１１は貯水タンク等の水圧を有しない給水源に接続されている。
【００１８】
上記構成に於て、電源よりパルス電流が励磁コイル３３に供給されると、プランジャ３１が往復運動を開始する。プランジャ３１の往復運動によるハウジング２８内の容積変化と逆止弁３２によってポンプ作用が誘起される。このポンプ作用により水は給水源の貯水タンクから蒸気発生缶体１０に送られる。蒸気発生缶体１０への水位が励磁コイル１４が卷かれた領域内位置に達すると、前記同様に電源装置が始動し、交流電力が励磁コイル１４に送られ、蒸気発生缶体１０には交流磁界による誘導電流が誘起される。この誘導電流により蒸気発生缶体１０は発熱し、缶体内の水は加熱、気化される。さらに蒸気発生缶体１０の水位より上の空間では、蒸気はさらに加熱され、加熱蒸気となって流出管１２から利用場所へ送られる。なお励磁コイル３３に送るパルス電流のサイクルを変えることによる水供給量の調整で、蒸気発生缶体１０内の水位が設定される。
【００１９】
この実施例の構成によれば、液体供給手段１８のポンプ圧送量制御で蒸気発生缶体１０内の水位が調整できるため、簡単な操作で蒸気の乾き度や加熱度を調整することができる。また、ポンプの吸い上げ、圧送作用により液体供給源は圧力源のない貯水タンクでよく、液体供給源選択の自由度が広がる。
【００２０】
図４は蒸気発生缶体１０の材質・表面処理の実施例を示し、蒸気発生缶体１０は磁性材である鉄缶体３４で構成し、内面はフッ素樹脂膜３５がコーティングされ、外側には金属メッキ層３６が形成されている。
【００２１】
上記構成に於て、誘導電流により蒸気発生缶体１０を構成する鉄缶体３４は発熱し、缶体３４内の水はフッ素樹脂膜３５面上で加熱、気化される。さらに、鉄缶体３４の上部で蒸気は高温に加熱され、加熱蒸気となって流出管１２から利用場所へ送られる。このように、鉄缶体３４は水、蒸気と接することなく水の蒸発、蒸気加熱をおこなう。
【００２２】
この実施例の構成によれば、蒸気発生缶体１０が磁気特性の良い鉄材であるため、励磁コイル１４との磁気結合がよく、誘導電流発生効率が向上する。また、鉄と水、蒸気と接する部分がなく、錆の発生等の腐食を防止することができる。
【００２３】
図５は蒸気発生缶体１０の材質・表面処理の他の実施例を示し、蒸気発生缶体１０は磁性材である鉄缶体３４で構成されている。３７は鉄缶体３４の内面にプラズマ衝射で形成された酸化チタンの金属酸化層、３８は鉄とチタンとの合金層である。鉄缶体３４の外側には金属メッキ層３６が形成されている。
【００２４】
上記構成に於て、誘導電流により蒸気発生缶体１０である鉄缶体３４は発熱し、缶体３４内の水は酸化チタンの金属酸化層３７面上で加熱、気化される。さらに、鉄缶体３４の上部で蒸気は高温に加熱され、加熱蒸気となって流出管１２から利用場所へ送られる。このように、水の加熱、蒸発及び蒸気加熱は酸化チタン層３７面上でおこなわれる。
【００２５】
この実施例の構成によれば、酸化チタンの金属酸化層３７は高温状態でも安定しているため、鉄の腐食を起こすことなく高温の乾き度の高い加熱蒸気を発生させることができる。
【００２６】
また、蒸気発生缶体１０の内面にメッキによるニッケル、クロム等の耐水性金属層形成で、水の加熱、蒸発及び蒸気加熱時の腐食発生を防止ができる。
【００２７】
図６は他の実施例を示し、上記実施例と同じ部品は同一番号を使用する。
【００２８】
３９は液位センサで、液体供給管１１からの分岐管４０を介し液体が導入される。４１はフロート室、４２は磁気を有したフロート、４３はリードスイッチが挿入された検知管、４４はリード線である。フロート室４１の上部には大気連通管４５が設けられている。４６は水源に設けられたバルブである。
【００２９】
上記構成において、液体供給手段１８が開くと、水が液体供給管１１を通り蒸気発生缶体１０に送られると、一部は分岐管４０からフロート室４１に流れ込む。蒸気発生缶体１０への給水が進み、フロート４２が浮上し、検知管４３のリードスイッチがフロート４２の磁気により閉成されると、水位達成の検知信号が発せられ液体供給手段１８が閉じられ、蒸気発生缶体１０内の水位Ｌ２はフロート室４１水位Ｌ３と同水位となって給水が停止する。給水が停止すると電源装置（図示せず）が始動し、交流電力が励磁コイル１４に交流電力が送られる。交流電力のサイクルにしたがって磁力線の方向が変化すると、蒸気発生缶体１０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、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蒸気発生缶体１０は発熱し缶体内の水が加熱される。加熱が進行すると水は気化し、さらに蒸気発生缶体１０の水位Ｌ２より上の空間で加熱され、蒸気は加熱蒸気となって流出管１２から利用場所へ送られる。
【００３０】
気化により蒸気発生缶体１０内の水位が低下するとフロート４２が下がり検知管４３のリードスイッチが開成され、水位低下の検知信号が発せられ液体供給手段１８が開き、水が供給される。この繰り返しにより蒸気発生缶体１０内の水位は常に一定の水位に保たれ、水の蒸発と加熱度との比も一定となる。
【００３１】
この実施例の構成によれば、水供給源の水圧や液体供給手段の制御性能に関係なく蒸気発生缶体１０内の水位を一定にすることができる。この結果、水の蒸発と加熱度との比を一定に保ちながら、供給電力を変え水の蒸発量を調整することができる。
【００３２】
図７、８、９は液位センサの他の実施例を示し、４７は液体供給管１１から分岐管４０を介し液体が導入される検知室、４８は大気連通管である。検知室４７内には検知プリズム４９、光伝送管５０、光受送管５１とからなる検知体が装着されている。５２は発光素子、５３は受光素子である。Ｆｉは送信光、Ｆｒは受信光である。
【００３３】
上記構成において、液体供給手段１８が開かれ、検知室４７に水が流入する以前の状態では、発光素子５２から送られた光は検知プリズム４９に入射した後、プリズム傾斜面で全反射して光受送管５１に入り（図８Ｆｉ、Ｆｒ）、受光素子５３に達する。受光素子５３はこの光を受け、水供給の信号を液体供給手段１８に送り、給水は続行される。蒸気発生缶体１０への給水が進み、水が分岐管４７から検知室４７に流入し、検知プリズム４９が水没位置になると、検知プリズム４９に入射した光は直進してしまい（図９ＦＳ）、受光素子５３での光受信がなくなる。受光素子５３での受光停止を受け、水供給停止信号が液体供給手段１８に送られ、給水は停止される。上記作動の繰り返しにより蒸気発生缶体１０の水位は一定に保たれる。
【００３４】
この実施例の構成によれば、液位センサが小型になるとともに、縦、横装着が可能となり装置全体をコンパクトにすることができる。また、可動部分がなく信頼性が高まり、安全保護用部品が削減される。
【００３５】
【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
１．水の加熱気化部がパイプ状であり、水路と一体構成にすることができ、蒸気発生装置が小型コンパクトになる。また、蒸気発生缶体１０は缶体全長にわたって加熱されるため効率よい蒸気発生・加熱ができると共に、缶体内の水位が励磁コイルを分割する位置に設定することで、蒸気の加熱も同時に行われ、乾き度の高い蒸気を瞬時に発生させることができる。
【００３６】
２．液体供給手段の流量制御により蒸気発生缶体内の水位を調整することにより、蒸気の乾き度や加熱度を調整することができる。湿り度の高い蒸気が要求される調理、食品保存から乾き度の高い蒸気が要求される殺菌、乾燥等の幅広い用途に対応できる。
【００３７】
３．鉄等の磁性材にフッ素樹脂層、金属酸化膜層、金属メッキ層形成した蒸気発生缶体構成とすることにより、蒸気発生缶体に巻かれた励磁コイルと電源回路との磁気結合がよく、回路損失が低減し、缶体の誘導電流発生効率が向上する。また、鉄と水等の液体、気化された蒸気等の気体と接する部分がなく、錆の発生等の腐食を防止することができるため、安価な素材で蒸気発生缶体を構成する事ができる。
【００３８】
４．鉄等の磁性材からなる蒸気発生缶体の表面に酸化チタンの金属酸化層を形成することにより、高温状態でも鉄の腐食を起こすことなく高温の乾き度の高い加熱蒸気を発生させることができる。
【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】  同蒸気発生装置の液体供給手段の一実施例の断面図
【図３】  同蒸気発生装置の液体供給手段の他の実施例の断面図
【図４】  同蒸気発生装置の蒸気発生缶体の一実施例の断面図
【図５】  同蒸気発生装置の蒸気発生缶体の他の実施例の断面図
【図６】  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７】  同蒸気発生装置の液位センサの一実施例の断面図
【図８】  同蒸気発生装置の液位センサの動作モデル図
【図９】  同蒸気発生装置の液位センサの動作モデル図
【図１０】  従来の蒸気発生装置の正面断面図
【符号の説明】
１０  蒸気発生缶体
１１  液体供給管
１２  蒸気流出管
１４  缶体加熱手段
１６  水タンク
１８  液体供給手段
３９  液位センサ
【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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