(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手段、
液位が一定に保たれる液体供給手段と前記液体供給手段を上下させる高さ可変手段とで構成した液位制御手段とで構成し、
前記蒸気発生手段から発生する蒸気の加熱温度の調節を可能にした蒸気発生装置。
【請求項２】
蒸気発生手段は液体を導入する流入口と蒸気を外部へ取り出す蒸気流出口とを有する蒸発室、前記蒸発室の外周に設けた励磁コイルと、蒸発室内に装着され前記励磁コイルにより発生する磁界変化により発熱する多数の貫通孔を有する金属体とを備えた請求項１記載の蒸気発生装置。
【請求項３】
蒸気発生手段は液体を導入する流入口と蒸気を外部へ取り出す蒸気流出口とを有し磁気回路構成体となる蒸気発生缶体と、蒸気発生缶体の周囲に設けた励磁コイルとを備え、前記励磁コイルにより誘起される誘導電流により蒸気発生缶体が発熱する構成とした請求項１記載の蒸気発生装置。
【請求項４】
蒸気発生手段は液体を導入する流入口と蒸気を外部へ取り出す蒸気流出口とを有する蒸発室、前記蒸発室の内部に発熱部が上下方向に位置するように配設された発熱体を装着した構成の請求項１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６に示す実公昭６０−２６２４３号公報の如く、蒸気発生装置であるボイラー１は傾斜低面２には水３を霧化する超音波用振動子４、下方外周に水を蒸気にするヒータ５、上方に蒸気を加熱するヒータ６を設けた構成である。
【０００３】
上記構成において、ボイラー１の中には水３が入り、ヒータ５にて加熱されて水蒸気になり、さらにヒータ６にて、再度加熱され加熱室内に導き入れられるのである。そして、ヒータ５、６と超音波振動子４との相乗効果にて粒子の細かい霧状の過加熱水蒸気が得られるようになっている。
【０００４】
【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、水を蒸発させるヒータと蒸気を加熱するヒータと２つのヒータを用いているため、蒸気が蒸気加熱ヒータ部に達する間に蒸気が熱を奪われ凝縮現象を起こしたり、缶壁面に結露したりする。また、２つのヒータ取付スペースが必要となり、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。
【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手段、液位が一定に保たれる液体供給手段と前記液体供給手段を上下させる高さ可変手段とで構成した液位制御手段とで構成し、蒸気発生手段から発生する蒸気の加熱温度の調節を可能にしている。
【０００７】
蒸気発生手段は液体を導入する流入口と蒸気を外部へ取り出す蒸気流出口とを有する蒸発室、前記蒸発室の外周に設けた励磁コイルと、蒸発室内に装着され前記励磁コイルにより発生する磁界変化により発熱する金属体とを備えた構成にしている。
【０００８】
また、蒸気発生手段は液体を導入する流入口と蒸気を外部へ取り出す蒸気流出口とを有し磁気回路構成体となる蒸気発生缶体、蒸気発生缶体の周囲に設けた励磁コイルとよりなり、励磁コイルにより誘起される誘導電流により蒸気発生缶体が発熱する構成としている。
【０００９】
また、蒸気発生手段は液体を導入する流入口と蒸気を外部へ取り出す蒸気流出口とを有する蒸発室、前記蒸発室の内部に発熱部が上下方向に位置するように配設された発熱体を装着した構成とした。
【００１０】
【作用】
本発明は上記構成によって、流路制御手段を開くと、液体は液体供給源である液体タンクから蒸気発生手段へ送られる。蒸気発生手段の蒸発室に流入した液体は液位制御手段で設定された液面位置に達すると、蒸気発生手段の発熱手段である励磁コイルへ交流が供給される。励磁コイルへ交流が供給されると、励磁コイルによって発生した磁力線が蒸気室中の金属体中を貫通する。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、金属体中には、その磁力線変化を阻止しようとする電気的力が作用し、金属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金属体は発熱する。この発熱により蒸発室中の液体は加熱、気化され蒸気となる。さらに、蒸気は蒸発室液面より上に巻かれた励磁コイル部の金属体で加熱され加熱蒸気となって流出口から流出し、利用場所へ送られる。
【００１１】
また、蒸気発生手段が蒸気発生缶体の周囲に励磁コイルを卷いた構成においては、液位制御手段により蒸気発生缶体内の液面位置が設定された位置に達すると励磁コイルへ交流が供給され、励磁コイルへ交流が供給されと励磁コイルによって磁力線が発生する。この磁力線は蒸気発生缶体中を貫通し、蒸気発生缶体中には電流が誘起される。この誘起された誘導電流により蒸気発生缶体は発熱する。蒸気発生缶体中の液体は缶体内壁面で加熱、気化され蒸気となる。上記同様に発生した蒸気は缶体液面より上に巻かれた励磁コイル部で加熱され加熱蒸気となって流出口から流出し、利用場所へ送られる。
【００１２】
また、蒸気発生手段が蒸発室の内部に発熱部が上下方向に位置するように発熱体を配設した構成においては、液位制御手段により蒸発室内の液面位置が設定された位置に達すると発熱体に電力が供給される。この電力供給により発熱体は発熱し、蒸発室内の液体は加熱、気化され蒸気となる。さらに、発生した蒸気は液面より上に位置する発熱体で加熱され加熱蒸気となって流出口から流出し、利用場所へ送られる。
【００１３】
液位制御手段は、液タンクと液受け皿とを乗せた可動台の支柱を固定台の溝内を上下に摺動して蒸気発生手段の液位を設定する。また、液受け皿の液面は液タンク出口でのタンク内圧と大気圧バランス関係で一定に保たれる。
【００１４】
【実施例】
以下本発明の実施例を図１を参照して説明する。
【００１５】
図１において、１０は水（液体）を加熱気化させる蒸気発生手段である。１１は蒸発室で下部に蒸気発生手段へ液体を供給する液体供給管１２、上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が上下方向に巻かれ、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金属体１５が挿入されている。１６は液体供給管１２の途中に設けられ、蒸気発生手段１０への水の供給を制御する流路制御手段として用いた開閉弁である。金属体１５は連続する気泡を形成する連続した細線よりなる多孔質構成にしている。
【００１６】
１７は液位制御手段で、大気圧との圧力バランスで液面を保持する水タンク１８と水受け皿１９からなる水供給手段部と前記水供給手段部を上下させる高さ可変手段２０とで構成されている。高さ可変手段２０は、固定台２１と水タンク１８と水受け皿１９を乗せる可動台２２及び位置固定用のボルト２３とで構成されている。２４は液体供給管１２と水受け皿１９間とを接続する伸縮管である。Ｌ１は蒸気発生手段１０の蒸発室１１の水面で開閉弁１６を解放状態にすると水受け皿１９水面と同一となる。
【００１７】
上記構成において、開閉弁１６が開くと、水タンク１８内の水が水受け皿１９から液体供給管１２を通り蒸気発生手段１０の蒸発室１１に送られる。蒸発室１１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（図１Ｆ）。この交流磁力線は蒸発室１１内の金属体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、金属体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、金属体１５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金属体１５は発熱し蒸発室１１内の水を加熱する。加熱が進行すると水は気化し、蒸発室１１の水位Ｌ１より上の空間は蒸気で満たされる。蒸発室１１内の蒸気は発熱した金属体１５でさらに加熱される。この加熱の結果、蒸気は加熱蒸気となって流出管１３から利用場所へ送られる。発熱する金属体１５は細線周囲が水で満たされるため単位体積当たりの加熱負荷を大きくすることができる。その結果、蒸発室１１の容積を小型にし、効率よい蒸発及び蒸気加熱ができる。
【００１８】
さらに、蒸発室１１の水位Ｌ１は高さ可変手段２０の可動台２２を上下に移動させボルト２３で固定することにより任意の位置に調節する。この水位調整手段により、前記蒸気発生手段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。
【００１９】
この実施例の構成によれば、蒸発室の水位が発熱体となる金属体を分割する位置に置かれるため、蒸気加熱による乾き度の高い蒸気を瞬時に発生させることができる。
【００２０】
水の加熱蒸発と蒸気加熱とが１つの発熱体でおこなわれるため蒸気発生手段の熱ロスが少なくなると共に、金属体は連続する気泡を形成する連続した細線よりなる多孔質構成にしているため、加熱負荷を大きくし蒸発室を小型にすることができる。
【００２１】
図２は蒸気発生手段１０の他の実施例を示し、２５は水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１２、上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。蒸気発生缶体２５の周囲には励磁コイル２６が断熱材２７を介在し上下方向に卷かれている。蒸気発生缶体２５は励磁コイル２６により誘起される誘導電流により缶体が発熱する構成となっている。缶体材質は金属体、特に磁性材で構成することにより誘導電流による発熱条件をよくすることができる。
【００２２】
上記構成において、開閉弁１６が開くと、水タンク１８内の水が水受け皿１９から液体供給管１２を通り蒸気発生缶体２５に送られる。蒸気発生缶体２５への給水は水位がＬ２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が始動し、交流電力が励磁コイル２６に送られる。励磁コイル２６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２５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２５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２５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２５の水位Ｌ２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２５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１３から利用場所へ送られる。
【００２３】
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、蒸気発生缶体の加熱面となる内壁の表面は滑らかで、ゴミ、スケール等の付着が少なく、また、付着生成物を取り除くメンテ作業が容易である。
【００２４】
図３は蒸気発生手段１０の他の実施例を示し、２７は蒸発室１１の内部に発熱部が上下方向に位置するように配設された発熱体であるシーズヒータである。
【００２５】
上記構成において、液位制御手段１７により蒸発室１１内の液面位置が設定された位置に達すると発熱体２７に電力が供給される。この電力供給によりシーズヒータ２７は発熱し、蒸発室１１内の液体は加熱、気化され蒸気となる。さらに、発生した蒸気は液面より上に位置するシーズヒータ２７で加熱され加熱蒸気となって流出口１３から流出し、利用場所へ送られる。
【００２６】
この実施例の構成によれば、発熱体の耐熱温度が高く、蒸気の過熱度を高めることができる。また、発熱体への供給電源が商用周波数の電源で対応でき、電源回路の構成がシンプルとなり、部品数が削減できる。
【００２７】
図４は液位制御手段１７の他の実施例を示し、２８は液位センサで超音波を用いた実施例を示している。２９はセンサ室で水位変動緩衝手段である絞り管３０を介し液体供給管１２に接続されている。３１は流路制御手段である。
【００２８】
図５は上記液位制御手段１７の制御回路３２で液位設定信号発生部３３、信号比較判定部３４、駆動信号発生部３５とで構成されている。
【００２９】
上記構成において、蒸気発生手段１０の液位設定値Ｌ４を液位設定信号発生部３３に入力し、液位設定信号を信号比較判定部３４に送る。一方蒸気発生手段１０の液位値は液位センサ２８から信号比較判定部３４に送られ、設定液位と蒸気発生手段の液位とが比較判定される。蒸気発生手段１０の液位が設定値未達の時は、流路制御手段２９開成の信号が駆動信号発生部３５へ送られ、流路制御手段３１は開き、水が蒸気発生手段１０へ供給される。気発生手段１０の水位が設定値に達すると、流路制御手段３１閉止の信号が駆動信号発生部３５へ送られ、流路制御手段３１は閉じられ、蒸気発生手段１０への液体供給は停止する。
【００３０】
気化により蒸気発生缶体１０内の水位が低下すると、液位センサ２８から信号が信号比較判定部３４に送られ、設定信号との判定結果が駆動信号発生部３５へ送られ、流路制御手段３１を開き水の供給する。このようにして蒸気発生缶体１０内の水位は設定されたレベルに保たれる。
【００３１】
この実施例の構成によれば、蒸気発生手段の水位を遠隔地から設定設定することが可能となり、また、水位制御の自動化ができる。さらに、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手段の蒸発室内の水位を一定にすることができ、水源として、汎用の貯水タンクや市水源を使用することができる。
【００３２】
また、圧力制御手段を液位制御手段とした構成では、圧力制御手段は貯液タンクや市水等の液体供給源の１次圧を減圧し蒸気発生手段側の２次圧が一定となる圧力制御特性を示す。この結果、蒸気発生手段の液位は一定の値に保持される。
【００３３】
【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。
【００３４】
１．蒸発室の水位が発熱体となる金属体を分割する位置に置かれるため、液体の蒸発と蒸気加熱とが同時におこなわれるため過熱蒸気を瞬時に発生させることができる。
【００３５】
２．水の加熱蒸発と蒸気加熱とが１つの発熱体でおこなわれ、蒸気発生手段の熱ロスが少なくなると共に、金属体は多孔質構成にしているため、加熱負荷が大きくすることができ発熱体即ち、蒸発室を小型にすることができる。
【００３６】
３．蒸気発生缶体を発熱体とすることにより、水の加熱気化部が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、蒸気発生缶体の加熱面となる内壁の表面は滑らかでゴミ、スケール等の付着が少なくなり、また、加熱面に発生する付着生成物を取り除くメンテ作業が容易である。
【００３７】
４．供給電源が商用周波数の電源で発熱するヒータを発熱体にすることにより、電源回路の構成がシンプルとなり、部品数が削減できる。また、発熱体の耐熱温度を高くし、蒸気の過熱度を高くすることができる。
【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】  同蒸気発生装置の蒸気発生手段の他の実施例の断面図
【図３】  同蒸気発生装置の蒸気発生手段の他の実施例の断面図
【図４】  同蒸気発生装置の液位制御手段の他の実施例の断面図
【図５】  同液位制御手段の制御回路のブロック図
【図６】  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
１４  励磁コイル
１５  発熱体
１６  開閉弁
１７  液位制御手段
１８  水タンク
２０  高さ可変手段
２５  蒸気発生缶体
２６  励磁コイル
２８  液位センサ
３２  制御回路
【図１】
0003684616.tif 000002
【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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