(57)【要約】【課題】反応炉の周囲への熱の影響を低減する過熱蒸気処理装置を提供する。【解決手段】過熱蒸気処理装置１０は、被処理物を格納する反応炉２１と、反応炉２１に過熱蒸気を供給する蒸気発生部２３Ａと、過熱蒸気を排気する排気管３０と、過熱蒸気を排気管３０から流出させる少なくとも１つの排気装置２７とを備え、排気管３０は、反応炉２１から過熱蒸気が流入する蒸気流入口４１と、空気が流入する少なくとも１つの空気流入口４３と、過熱蒸気が流出する流出口４２とを含む排気管本体４０を備える。【選択図】図４
2018040540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物を格納する反応炉と、
前記反応炉に過熱蒸気を供給する蒸気発生部と、
前記過熱蒸気を排気する排気管と、
前記過熱蒸気を前記排気管から流出させる少なくとも１つの排気装置とを備え、
前記排気管は、前記反応炉から前記過熱蒸気が流入する蒸気流入口と、空気が流入する少なくとも１つの空気流入口と、前記過熱蒸気が流出する流出口とを含む排気管本体を備える
過熱蒸気処理装置。
【請求項２】
前記排気装置は、前記流出口および前記空気流入口の少なくとも一方に設けられる
請求項１に記載の過熱蒸気処理装置。
【請求項３】
前記蒸気流入口と前記流出口との間に１つまたは複数の前記空気流入口が設けられる
請求項１または２に記載の過熱蒸気処理装置。
【請求項４】
前記排気管の温度を制御する温度調節装置をさらに備える
請求項１〜３のいずれか一項に記載の過熱蒸気処理装置。
【請求項５】
前記排気管は、前記反応炉と前記蒸気流入口とを連通する蒸気連通管をさらに備え、
前記温度調節装置は、前記蒸気連通管の温度を制御する
請求項４に記載の過熱蒸気処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は過熱蒸気処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
過熱蒸気により、被処理物の乾燥処理、焼成処理、および、除菌処理等を行う過熱蒸気処理装置が知られている。特許文献１は、反応炉において除菌処理を行う過熱蒸気処理装置の一例を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４５５５３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
過熱蒸気処理装置が排出する過熱蒸気は高温であり、装置の周囲への熱の影響が増大するおそれがある。
本発明の目的は、装置の周囲への熱の影響を低減する過熱蒸気処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決する過熱蒸気処理装置は、被処理物を格納する反応炉と、前記反応炉に過熱蒸気を供給する蒸気発生部と、前記過熱蒸気を排気する排気管と、前記過熱蒸気を前記排気管から流出させる少なくとも１つの排気装置とを備え、前記排気管は、前記反応炉から前記過熱蒸気が流入する蒸気流入口と、空気が流入する少なくとも１つの空気流入口と、前記過熱蒸気が流出する流出口とを含む排気管本体を備える。
排気管に空気を流入させることにより、過熱蒸気と空気とを混合し、過熱蒸気の温度を下げることができる。このため、装置の周囲への熱の影響が低減される。
【０００６】
前記過熱蒸気処理装置の一例において、前記排気装置は、前記流出口および前記空気流入口の少なくとも一方に設けられる。
排気装置が、流出口から空気を引き抜き、または、空気流入口に空気を送り込み、空気流入口から流出口に向かう空気の流れを作ることができる。
【０００７】
前記過熱蒸気処理装置の一例において、前記蒸気流入口と前記流出口との間に１つまたは複数の前記空気流入口が設けられる。
空気流入口に空気を送り込むことにより、流出口に向かう空気の流れを作ることができる。
【０００８】
前記過熱蒸気処理装置の一例において、前記排気管の温度を制御する温度調節装置をさらに備える。
排気管の温度を制御することにより、排気する過熱蒸気の温度を調節できる。
【０００９】
前記過熱蒸気処理装置の一例において、前記排気管は、前記反応炉と前記蒸気流入口とを連通する蒸気流入管をさらに備え、前記温度調節装置は、前記蒸気流入管の温度を制御する。
蒸気流入管の温度を制御することにより、結露を発生しにくくし、蒸気流入管を詰まりにくくできる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の過熱蒸気処理装置は、周囲への熱の影響を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態の過熱蒸気処理装置の斜視図。
【図２】図１のハウジングが省略された状態の斜視図。
【図３】図２の排気管の拡大図。
【図４】図１の過熱蒸気処理装置のブロック図。
【図５】第２実施形態の排気管の側面図。
【図６】第３実施形態の排気管の側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１実施形態）
図１および図２を使用して、過熱蒸気処理装置１０の構成を説明する。過熱蒸気処理装置１０は、制御装置１１、操作部１２、ハウジング１３、および、過熱蒸気処理装置本体２０（図２参照）を備える。
【００１３】
制御装置１１は、過熱蒸気処理装置本体２０の動作を制御する。操作部１２は、表示部１２Ａおよびボタン１２Ｂを備える。表示部１２Ａは、過熱蒸気処理装置本体２０の状態等を表示する。ボタン１２Ｂは、過熱蒸気処理装置本体２０を操作するためのインタフェースである。ハウジング１３は、過熱蒸気処理装置本体２０を格納している。
【００１４】
図２に示されるように、過熱蒸気処理装置本体２０は、反応炉２１、反応炉ケース２２、蒸気発生装置２３、支持装置２４、ヒータ２５、蒸気流入管２６Ａ、温度計２６Ｂ、排気装置２７、温度調節装置２８、および、排気管３０を備える。
【００１５】
反応炉２１は被処理物（図示略）を格納する。反応炉２１は、例えば、ステンレス鋼等の金属で形成される。被処理物は、例えば、衣類、廃棄食品、および、樹脂製の廃棄物である。
【００１６】
反応炉ケース２２は、柱２２Ａ、上壁２２Ｂ、下壁２２Ｃ、および、側壁２２Ｄを備える。上壁２２Ｂ、下壁２２Ｃ、および、側壁２２Ｄは、それぞれ柱２２Ａに取り付けられ、反応炉２１を囲うように設けられている。
【００１７】
蒸気発生装置２３は、蒸気発生部２３Ａおよびタンク２３Ｂを備える。蒸気発生部２３Ａは、過熱蒸気を反応炉２１に供給する。過熱蒸気は、水を沸騰させることにより得られる摂氏１００度の蒸気を、さらに加熱した蒸気である。タンク２３Ｂには、過熱蒸気を発生させるための水が溜められる。
【００１８】
支持装置２４は、反応炉２１を上下方向に移動可能に支持する。ヒータ２５は、反応炉２１の側面を囲むように設けられ、反応炉２１を温める機能を有する。ヒータ２５は、例えば、電気ヒータである。蒸気流入管２６Ａは、反応炉２１と蒸気発生装置２３とを連通する。温度計２６Ｂは、反応炉２１の内部の温度を計測する。
【００１９】
排気管３０は、反応炉２１に接続され、蒸気発生装置２３から反応炉２１に供給された過熱蒸気をハウジング１３の外部に排出する。排気装置２７は、過熱蒸気を排気管３０から流出させる。排気装置２７は、例えば、電動ファンである。
【００２０】
排気管３０は、蒸気連通管３１、空気流入管３２、および、排気管本体４０を含む。排気管本体４０の一例は、金属製のＵ字管である。金属の一例は、ステンレス鋼である。排気管本体４０は、第１の開口端部４０Ａ、第２の開口端部４０Ｂ、蒸気流入口４１、流出口４２、空気流入口４３、および、排水口４５を備える。蒸気流入口４１、空気流入口４３、および、排水口４５は、それぞれ排気管本体４０に設けられた連通孔である。流出口４２は、第２の開口端部４０Ｂに設けられた開口である。第１の開口端部４０Ａおよび第２の開口端部４０Ｂには、カバー４４が設けられている。カバー４４は、例えば、金属製のメッシュである。
【００２１】
排水口４５は、排気管本体４０内で生成された水が滞留する部分に設けられる。図示される例では、Ｕ字管の湾曲部の底に排水口４５が設けられる。排水口４５には、排水管５０が接続される。
【００２２】
蒸気流入口４１には、反応炉２１から過熱蒸気が流入する。蒸気連通管３１は、蒸気流入口４１と反応炉２１とを連通する。蒸気連通管３１は、排気管本体４０に比べて細く形成されている。蒸気連通管３１は、蒸気流入口４１から排気管本体４０の内部に突出し、下方に向けて開口している。空気流入管３２は、排気装置２７と排気管本体４０とを連通している。
【００２３】
温度調節装置２８は、第１の温度調節装置２８Ａおよび第２の温度調節装置２８Ｂを含む。第１の温度調節装置２８Ａは、排気管３０の蒸気連通管３１の温度を調節する。第１の温度調節装置２８Ａは、例えば、電気ヒータである。第２の温度調節装置２８Ｂは、排気管３０の排気管本体４０の温度を調節する。第２の温度調節装置２８Ｂは、例えば、電動ファンである。
【００２４】
図３に示されるように、空気流入口４３は、第１の空気流入口４３Ａおよび第２の空気流入口４３Ｂを含む。第１の空気流入口４３Ａは、蒸気流入口４１と流出口４２との間に設けられる。第１の空気流入口４３Ａには、空気流入管３２が接続される。
【００２５】
反応炉２１内の過熱蒸気は、蒸気連通管３１および蒸気流入口４１を通過して排気管本体４０内に流れる。排気管本体４０内の過熱蒸気は、流出口４２を通過して排気管本体４０の外部に流れる。排気装置２７が駆動している場合、過熱蒸気処理装置１０の周囲の空気が空気流入管３２および第１の空気流入口４３Ａを通過して排気管本体４０内に流れる。第１の空気流入口４３Ａを通過して排気管本体４０内に流れた空気は、過熱蒸気と混合される。このため、排気管本体４０内を流れる過熱蒸気が冷却される。
【００２６】
排気装置２７により排気管本体４０内に空気が押し込まれることにより、蒸気流入口４１と第１の空気流入口４３Ａとの間の部分の気圧が、第１の空気流入口４３Ａよりも下流側の部分の気圧よりも低くなる。このため、第１の開口端部４０Ａの周囲の空気が、第２の空気流入口４３Ｂを通過する。そして、流出口４２に向かう空気の流れが生成される。第２の空気流入口４３Ｂを通過して排気管本体４０内に流れた空気は、過熱蒸気と混合される。このため、排気管本体４０内を流れる過熱蒸気がさらに冷却される。
【００２７】
図４は、過熱蒸気処理装置１０のブロック図である。制御装置１１は、制御部１１Ａを含む。制御部１１Ａの一例は、マイクロコンピュータである。
温度計２６Ｂは反応炉２１の内部の温度を計測し、計測した温度の情報を制御装置１１に送信する。制御部１１Ａは、温度計２６Ｂからの信号を表示部１２Ａに送信する。表示部１２Ａは、過熱蒸気処理装置本体２０の状態を表示する。過熱蒸気処理装置本体２０の状態の一例は、反応炉２１の内部の温度である。
【００２８】
操作部１２のボタン１２Ｂが押下されると、操作部１２は、制御装置１１に信号を送信する。信号の例は、過熱蒸気の噴射および噴射停止の信号、ヒータ２５の作動および停止の信号、排気装置２７の作動および停止の信号、ならびに、温度調節装置２８の作動および停止の信号である。
【００２９】
制御部１１Ａは、操作部１２からの信号に基づいて、蒸気発生装置２３、ヒータ２５、排気装置２７、および、温度調節装置２８を制御する信号を、蒸気発生装置２３、ヒータ２５、排気装置２７、および、温度調節装置２８に送信する。
【００３０】
蒸気発生装置２３は、制御部１１Ａからの信号を受信する。蒸気発生部２３Ａは、タンク２３Ｂに溜められた水を用いて過熱蒸気を発生させる。蒸気流入管２６Ａ内には、弁（図示略）が設けられ、過熱蒸気の通過を制御できる。
【００３１】
ヒータ２５は、制御部１１Ａからの信号を受信し、反応炉２１を加熱する。被処理物が反応炉２１に投入されて過熱蒸気が供給され始めたとき、反応炉２１の温度は低く、例えば、室温程度である。供給され始めた過熱蒸気の熱は、反応炉２１の加熱のために使用され、被処理物が加熱されにくい。反応炉２１の温度が低いときにヒータ２５が反応炉２１を加熱することにより、被処理物を短時間で加熱できる。ヒータ２５による加熱後の反応炉２１の温度は、例えば、摂氏２００度である。
【００３２】
その後、反応炉２１に投入された被処理物は、過熱蒸気により加熱処理される。加熱処理中の反応炉２１の内部の温度は、例えば、摂氏８００度〜１０００度である。過熱蒸気は被処理物の加熱に使用された後、排気管３０に排気される。
【００３３】
第１の温度調節装置２８Ａは制御部１１Ａからの信号を受信し、蒸気連通管３１を温める。蒸気連通管３１が冷えている状態のときに、過熱蒸気が蒸気連通管３１に接触すると、結露が発生する可能性がある。結露の発生量が多いときには、蒸気連通管３１が詰まり、過熱蒸気処理装置本体２０が正常に動作しないおそれがある。温度調節装置２８が蒸気連通管３１を温めることにより、蒸気連通管３１において結露を発生させにくくする。過熱蒸気は、蒸気連通管３１を通過し、蒸気流入口４１に到達する。
【００３４】
排気装置２７は制御部１１Ａからの信号を受信し、空気流入管３２に空気を流入する。空気流入管３２を通過した空気は、第１の空気流入口４３Ａから排気管本体４０に流入し、流出口４２から排気される。また、排気管本体４０は第１の空気流入口４３Ａに加えて第２の空気流入口４３Ｂを備えているため、空気が流入する口が多くなり、排気管本体４０内により多くの空気を取り込める。
【００３５】
蒸気流入口４１に到達した過熱蒸気は上記の空気と混合され、温度が低下する。過熱蒸気の温度は、例えば、排気装置２７の排気量により調節できる。排気装置２７の排気量を多くすると、過熱蒸気の温度がより下がる。過熱蒸気は、例えば、摂氏５０度程度に下げられて、流出口４２から排気される。このように、過熱蒸気の温度が下げられるため、過熱蒸気処理装置１０の周囲への熱の影響が低減される。
【００３６】
第２の温度調節装置２８Ｂが動作すると、電動ファンによる送風により排気管本体４０が冷やされる。冷やされた排気管本体４０により、排気する過熱蒸気の温度がさらに下げられる。このとき、排気管本体４０の内面に結露が発生しやすい。発生した結露の水分は、排水口４５から排気管本体４０の外部に排水される。
【００３７】
（第２実施形態）
第２実施形態の過熱蒸気処理装置１０は、以下の点において第１実施形態の過熱蒸気処理装置１０と相違し、その他の点において第１実施形態の過熱蒸気処理装置１０と実質的に同一の構成を備える。
【００３８】
図５に示されるように、排気管３０は、流出管３３をさらに備え、空気流入管３２を備えない。流出管３３の一方の端部は、排気管本体４０の第２の開口端部４０Ｂに接続される。流出管３３の他方の端部は、排気装置２７に接続される。排気管本体４０は、第１の空気流入口４３Ａを備えない。
【００３９】
排気装置２７は制御部１１Ａからの信号を受信し、流出口４２から排気管本体４０内の空気を引き抜く。排気管本体４０内の気圧が低下し、第１の空気流入口４３Ａから空気が流入する。このため、蒸気流入口４１から排気管本体４０に流入した過熱蒸気と空気とを混合させて排気することができる。
【００４０】
（第３実施形態）
第３実施形態の過熱蒸気処理装置１０は、以下の点において第１実施形態の過熱蒸気処理装置１０と相違し、その他の点において第１実施形態の過熱蒸気処理装置１０と実質的に同一の構成を備える。
【００４１】
図６に示されるように、蒸気流入口４１は、第１の空気流入口４３Ａと流出口４２との間に設けられる。排気装置２７は、第１の空気流入口４３Ａを通じて排気管本体４０に空気を送り込む。流入された空気は、蒸気流入口４１から流入した過熱蒸気を流出口４２に向けて押し出す。このため、第１の空気流入口４３Ａから流出口４２に向かう空気の流れを作ることができ、排気管本体４０から過熱蒸気を排気することができる。
【００４２】
（変形例）
上記各実施の形態に関する説明は本発明に従う過熱蒸気処理装置が取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本発明に従う過熱蒸気処理装置は各実施形態以外に例えば以下に示される上記各実施の形態の変形例、および、相互に矛盾しない少なくとも２つの変形例が組み合わせられた形態を取り得る。
【００４３】
・温度調節装置２８の構成は、任意に変更可能である。第１の例では、温度調節装置２８は、排気管本体４０に設けられた金属製のフィンである。第２の例では、温度調節装置２８は、排気管本体４０を水冷により冷却する装置である。
【００４４】
・排気装置２７の数は、任意に変更可能である。例えば、過熱蒸気処理装置本体２０は、複数の排気装置２７を含む。
・空気流入口４３の数は、任意に変更可能である。例えば、蒸気流入口４１と流出口４２との間には、複数の空気流入口４３が設けられる。
【符号の説明】
【００４５】
１０  ：過熱蒸気処理装置
２１  ：反応炉
２３Ａ：蒸気発生部
２７  ：排気装置
２８  ：温度調節装置
３０  ：排気管
３１  ：蒸気連通管
４０  ：排気管本体
４１  ：蒸気流入口
４２  ：流出口
４３  ：空気流入口
【図１】
2018040540.tif 000003
【図２】
2018040540.tif 000004
【図３】
2018040540.tif 000005
【図４】
2018040540.tif 000006
【図５】
2018040540.tif 000007
【図６】
2018040540.tif 000008