(57)【要約】【課題】誘導加熱コイルの蒸気生成容器および過熱蒸気生成管に対する位置を変えることなく、処理部において処理を行う際に最適となる過熱蒸気の蒸気量および温度を容易に取得することが可能な過熱蒸気生成装置を提供する。【解決手段】この過熱蒸気生成装置１０１は、蒸気生成容器１と、蒸気生成容器１を取り囲むように蒸気生成容器１の周囲に巻回される誘導加熱コイル３と、蒸気生成容器１から蒸気を取得可能なように一端が蒸気生成容器１に接続されるとともに、誘導加熱コイル３を取り囲むように誘導加熱コイル３の周囲に巻回される巻回部４１と、巻回部４１の他端に接続され、過熱蒸気による処理を行う焙煎処理部１０２側に延びる導出部４２とを含み、金属製の過熱蒸気生成管４と、誘導加熱コイル３側の巻回部４１の外表面で、かつ、少なくとも、巻回部４１と導出部４２との接続部分４３の近傍に取り付けられるシールド部材５ａとを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を貯留する蒸気生成容器と、
平面視で、前記蒸気生成容器を取り囲むように前記蒸気生成容器の周囲に巻回され、前記蒸気生成容器を誘導加熱して蒸気を生成するための誘導加熱コイルと、
前記蒸気生成容器から蒸気を取得可能なように一端が前記蒸気生成容器に接続されるとともに、平面視で、前記誘導加熱コイルを取り囲むように前記誘導加熱コイルの周囲に巻回され、前記誘導加熱コイルにより誘導加熱される巻回部と、前記巻回部の他端に接続され、過熱蒸気による処理を行う処理部側に延びる導出部とを含み、金属製の過熱蒸気生成管と、
前記誘導加熱コイル側の前記巻回部の外表面で、かつ、少なくとも、前記巻回部と前記導出部との接続部分の近傍に取り付けられ、前記過熱蒸気生成管よりも低抵抗の金属製のシールド部材とを備える、過熱蒸気生成装置。
【請求項２】
前記巻回部は、前記蒸気生成容器に接続される前記一端を有し、前記蒸気生成容器から蒸気を取得する第１部分と、前記第１部分に接続され、平面視で、前記蒸気生成容器を取り囲む螺旋状の第２部分とを含み、
前記シールド部材は、前記蒸気生成容器に接続される前記第１部分の外表面に取り付けられることなく、前記誘導加熱コイル側の前記第２部分の外表面に取り付けられている、請求項１に記載の過熱蒸気生成装置。
【請求項３】
前記巻回部は、巻回することにより互いに隣接する複数の管部分を含み、
前記シールド部材は、前記隣接する複数の管部分に跨るように、前記管部分の外表面に取り付けられている、請求項１または２に記載の過熱蒸気生成装置。
【請求項４】
前記シールド部材は、前記シールド部材と前記過熱蒸気生成管とが並ぶ方向を厚み方向とする板状に形成され、
前記シールド部材の厚みは、前記過熱蒸気生成管により前記シールド部材の表面に発生する渦電流の浸透深さよりも大きい、請求項１〜３のいずれか１項に記載の過熱蒸気生成装置。
【請求項５】
前記シールド部材の厚みは、前記過熱蒸気生成管の直径よりも小さい、請求項４に記載の過熱蒸気生成装置。
【請求項６】
前記シールド部材は、銅、アルミまたは真鍮により形成され、
前記過熱蒸気生成管は、ステンレスにより形成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の過熱蒸気生成装置。
【請求項７】
過熱蒸気生成装置と、
前記過熱蒸気生成装置において生成された過熱蒸気により焙煎処理を行う焙煎処理部とを備え、
前記過熱蒸気生成装置は、
液体を貯留する蒸気生成容器と、
平面視で、前記蒸気生成容器を取り囲むように前記蒸気生成容器の周囲に巻回され、前記蒸気生成容器を誘導加熱して蒸気を生成するための誘導加熱コイルと、
前記蒸気生成容器から蒸気を取得可能なように一端が前記蒸気生成容器に接続されるとともに、平面視で、前記誘導加熱コイルを取り囲むように前記誘導加熱コイルの周囲に巻回され、前記誘導加熱コイルにより誘導加熱される巻回部と、前記巻回部の他端に接続され、前記焙煎処理部側に延びる導出部とを有し、金属製の過熱蒸気生成管と、
前記誘導加熱コイル側の前記巻回部の外表面で、かつ、少なくとも、前記巻回部と前記導出部との接続部分の上流側近傍に取り付けられ、前記過熱蒸気生成管よりも低抵抗の金属製のシールド部材とを含む、焙煎装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、過熱蒸気生成装置および焙煎装置に関し、特に、誘導加熱により過熱蒸気を生成する過熱蒸気生成装置および焙煎装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、誘導加熱により過熱蒸気を生成する過熱蒸気生成装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、水を貯留する金属製の加熱容器と、誘導加熱コイルと、金属製の環状導体（過熱蒸気生成管）とを備えた過熱蒸気生成装置が開示されている。誘導加熱コイルは、加熱容器を取り囲むように加熱容器の周囲に巻回されている。また、誘導加熱コイルは、加熱容器を誘導加熱して蒸気を生成する。環状導体は、誘導加熱コイルを取り囲むように誘導加熱コイルの周囲に巻回されている。また、環状導体は、管状に形成され、加熱容器から蒸気を取得する。また、環状導体は、誘導加熱コイルにより誘導加熱される。環状導体の内部を通過する蒸気は、誘導加熱コイルにより誘導加熱される環状導体によって加熱されて過熱蒸気になる。過熱蒸気は、過熱蒸気を用いて所定の処理を行う処理部に供給される。
【０００４】
ここで、過熱蒸気生成装置から処理部に送られる過熱蒸気の蒸気量および温度は、それぞれ、加熱容器と誘導加熱コイルとの間の第１距離、および、誘導加熱コイルと環状導体との間の第２距離と誘導コイルに加える高周波の電力に依存する。
【０００５】
詳細には、同一電力で動作させた場合、加熱容器と環状導体との間において、誘導加熱コイルを加熱容器に近づけた場合（第１距離を小さく設定し、第２距離を大きく設定した場合）、過熱蒸気生成装置から処理部に送られる過熱蒸気の蒸気量は大きくなり、温度は低くなる。
【０００６】
逆に、加熱容器と環状導体との間において、誘導加熱コイルを環状導体に近づけた場合（第１距離を大きく設定し、第２距離を小さく設定した場合）、過熱蒸気生成装置から処理部に送られる過熱蒸気の蒸気量は小さくなり、温度は高くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３７５８６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１に記載された過熱蒸気生成装置では、過熱蒸気生成装置から処理部に送られる過熱蒸気の蒸気量および温度が互いに依存し合うため、誘導加熱コイルの加熱容器および環状導体（過熱蒸気生成管）に対する位置を変えることでは、処理部において処理を行う際に最適となる過熱蒸気の蒸気量および温度にすることが困難であるという問題点がある。
【０００９】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、誘導加熱コイルの蒸気生成容器および過熱蒸気生成管に対する位置を変えることなく、処理部において処理を行う際に最適となる過熱蒸気の蒸気量および温度を容易に取得することが可能な過熱蒸気生成装置および焙煎装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による過熱蒸気生成装置は、液体を貯留する蒸気生成容器と、平面視で、蒸気生成容器を取り囲むように蒸気生成容器の周囲に巻回され、蒸気生成容器を誘導加熱して蒸気を生成するための誘導加熱コイルと、蒸気生成容器から蒸気を取得可能なように一端が蒸気生成容器に接続されるとともに、平面視で、誘導加熱コイルを取り囲むように誘導加熱コイルの周囲に巻回され、誘導加熱コイルにより誘導加熱される巻回部と、巻回部の他端に接続され、過熱蒸気による処理を行う処理部側に延びる導出部とを含み、金属製の過熱蒸気生成管と、誘導加熱コイル側の巻回部の外表面で、かつ、少なくとも、巻回部と導出部との接続部分の近傍に取り付けられ、過熱蒸気生成管よりも低抵抗の金属製のシールド部材とを備える。
【００１１】
この発明の第１の局面による過熱蒸気生成装置では、上記のように、誘導加熱コイルにより誘導加熱される巻回部と、巻回部の他端に接続され、過熱蒸気による処理を行う処理部側に延びる導出部とを含み、金属製の過熱蒸気生成管と、誘導加熱コイル側の巻回部の外表面で、かつ、少なくとも、巻回部と導出部との接続部分の近傍に取り付けられ、過熱蒸気生成管よりも低抵抗の金属製のシールド部材とを設ける。これにより、誘導加熱コイルによって誘導加熱される巻回部の最下流位置に低抵抗の金属製のシールド部材を設けることにより、巻回部のシールド部材が取り付けられた最下流位置において、誘導加熱により過熱蒸気がさらに加熱されるのが抑制されるので、蒸気生成容器と誘導加熱コイルとの間の距離を変えることなく、処理部に送られる過熱蒸気の温度を低くするように容易に調整することができる。過熱蒸気の温度は、シールド部材の長さにより自在に調整することができる。なお、蒸気量は、蒸気生成容器に対する誘導加熱コイルの位置と誘導加熱コイルへ加える高周波の電力で最適となるように保持することが可能である。したがって、誘導加熱コイルの蒸気生成容器および過熱蒸気生成管に対する位置を変えることなく、処理部において処理を行う際に最適となる過熱蒸気の蒸気量および温度を容易に取得することができる。その結果、シールド部材により、比較的高温の過熱蒸気を用いる工業的用途や、比較的低温の過熱蒸気を用いる調理用途などの種々の用途に向けて、装置を使い分けることができる。
【００１２】
上記第１の局面による過熱蒸気生成装置において、好ましくは、巻回部は、蒸気生成容器に接続される一端を有し、蒸気生成容器から蒸気を取得する第１部分と、第１部分に接続され、平面視で、蒸気生成容器を取り囲む螺旋状の第２部分とを含み、シールド部材は、蒸気生成容器に接続される第１部分の外表面に取り付けられることなく、誘導加熱コイル側の第２部分の外表面に取り付けられている。このように構成すれば、シールド部材により、誘導加熱による第１部分の温度上昇が抑制されるのを防ぐことができる。したがって、蒸気生成容器から蒸気が排出された直後に、蒸気が冷却されて液体に戻ることを抑制することができる。
【００１３】
上記第１の局面による過熱蒸気生成装置において、好ましくは、巻回部は、巻回することにより互いに隣接する複数の管部分を含み、シールド部材は、隣接する複数の管部分に跨るように、管部分の外表面に取り付けられている。このように構成すれば、隣接する複数の管部分の間から誘導加熱コイルにより発生する磁界が漏れるのを抑制することができる。また、管部分ごとに、１個ずつシールド部材を設ける場合と比較して、装置構成を簡素化することができる。
【００１４】
上記第１の局面による過熱蒸気生成装置において、好ましくは、シールド部材は、シールド部材と過熱蒸気生成管とが並ぶ方向を厚み方向とする板状に形成され、シールド部材の厚みは、過熱蒸気生成管によりシールド部材の表面に発生する渦電流の浸透深さよりも大きい。ここで、浸透深さとは、誘導加熱される部材の表面における電流密度の約０．３６８倍に渦電流が減少した点での表面からの深さを意味する。上記のように構成すれば、少なくとも、シールド部材により、誘導加熱によってシールド部材の表面に発生する渦電流を約３６．８％以下に低減させることができるので、過熱蒸気生成管のシールド部材が設けられる部分の温度上昇を効果的に抑制することができる。
【００１５】
この場合、好ましくは、シールド部材の厚みは、過熱蒸気生成管の直径よりも小さい。このように構成すれば、装置の大型化を抑制することができる。
【００１６】
上記第１の局面による過熱蒸気生成装置において、好ましくは、シールド部材は、銅、アルミまたは真鍮により形成され、過熱蒸気生成管は、ステンレスにより形成されている。このように構成すれば、ステンレスと比べて、極めて抵抗値が小さい銅、アルミまたは真鍮によりシールド部材が形成されるので、誘導電流に起因するシールド部材での発熱量を確実に小さくすることができる。その結果、過熱蒸気生成管のシールド部材が設けられる部分の温度上昇を効果的に抑制することができる。
【００１７】
この発明の第２の局面による焙煎装置は、上記のように、過熱蒸気生成装置と、過熱蒸気生成装置において生成された過熱蒸気により焙煎処理を行う焙煎処理部とを備え、過熱蒸気生成装置は、液体を貯留する蒸気生成容器と、平面視で、蒸気生成容器を取り囲むように蒸気生成容器の周囲に巻回され、蒸気生成容器を誘導加熱して蒸気を生成するための誘導加熱コイルと、蒸気生成容器から蒸気を取得可能なように一端が蒸気生成容器に接続されるとともに、平面視で、誘導加熱コイルを取り囲むように誘導加熱コイルの周囲に巻回され、誘導加熱コイルにより誘導加熱される巻回部と、巻回部の他端に接続され、焙煎処理部側に延びる導出部とを有し、金属製の過熱蒸気生成管と、誘導加熱コイル側の巻回部の外表面で、かつ、少なくとも、巻回部と導出部との接続部分の上流側近傍に取り付けられ、過熱蒸気生成管よりも低抵抗の金属製のシールド部材とを含む。
【００１８】
この発明の第２の局面による焙煎装置では、上記のように、誘導加熱コイルにより誘導加熱される巻回部と、巻回部の他端に接続され、過熱蒸気による処理を行う焙煎処理部側に延びる導出部とを含み、金属製の過熱蒸気生成管と、誘導加熱コイル側の巻回部の外表面で、かつ、少なくとも、巻回部と導出部との接続部分の近傍に取り付けられ、過熱蒸気生成管よりも低抵抗の金属製のシールド部材とを設ける。これにより、誘導加熱コイルによって誘導加熱される巻回部の最下流位置に低抵抗の金属製のシールド部材を設けることにより、巻回部のシールド部材が取り付けられた最下流位置において、誘導加熱により過熱蒸気がさらに加熱されるのが抑制されるので、蒸気生成容器と誘導加熱コイルとの間の距離を変えることなく、焙煎処理部に送られる過熱蒸気の温度を低くするように容易に調整することができる。過熱蒸気の温度は、シールド部材の大きさにより自在に調整することができる。なお、蒸気量は、蒸気生成容器に対する誘導加熱コイルの位置と誘導加熱コイルへ加える高周波の電力で最適となるように保持することが可能である。したがって、誘導加熱コイルの蒸気生成容器および過熱蒸気生成管に対する位置を変えることなく、焙煎処理部において処理を行う際に最適となる過熱蒸気の蒸気量および温度を容易に取得することが可能な焙煎装置を提供することができる。その結果、シールド部材により、比較的高温の過熱蒸気を用いる工業的用途や、比較的低温の過熱蒸気を用いる調理用途などの種々の用途に向けて、装置を使い分けることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、上記のように、誘導加熱コイルの蒸気生成容器および過熱蒸気生成管に対する位置を変えることなく、処理部において処理を行う際に最適となる過熱蒸気の蒸気量および温度を容易に取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態による焙煎装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態による過熱蒸気生成装置の内部構成を示した斜視図である。
【図３】図２に示す５００−５００線に沿った断面を模式的に示した図である。
【図４】本発明の一実施形態による過熱蒸気生成装置の蒸気生成容器、過熱蒸気生成管およびシールド部材を示した斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態による過熱蒸気生成装置の蒸気生成容器、過熱蒸気生成管およびシールド部材を示した平面図である。
【図６】図３のＣ部の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１〜図６を参照して、本発明の一実施形態による焙煎装置１００の構成について説明する。焙煎装置１００は、図１に示すように、過熱蒸気生成装置１０１と、焙煎処理部１０２とを備えている。なお、焙煎処理部１０２は、特許請求の範囲の「処理部」の一例である。
【００２３】
焙煎装置１００は、水などの液体から過熱蒸気を生成して、生成した過熱蒸気により焙煎を行うように構成されている。詳細には、過熱蒸気生成装置１０１は、液体を誘導加熱により加熱して、過熱蒸気を生成するように構成されている。焙煎処理部１０２は、過熱蒸気生成装置１０１の下流側に配置され、過熱蒸気生成装置１０１から取得した過熱蒸気により焙煎物を加熱して焙煎するように構成されている。なお、過熱蒸気とは、飽和蒸気をさらに加熱することにより得られる蒸気であり、沸点以上の温度を有する蒸気のことである。また、焙煎物とは、たとえば、コーヒーの生豆や大麦などである。
【００２４】
（過熱蒸気生成装置の構成）
図２および図３に示すように、過熱蒸気生成装置１０１は、蒸気生成容器１と、液位センサ２（図１参照）と、誘導加熱コイル３と、過熱蒸気生成管４と、シールド部材５（５ａ、５ｂ）と、上側シールド部材６および下側シールド部材７とを備えている。
【００２５】
液位センサ２は、過熱蒸気生成装置１０１の筐体１０１ａ（図１参照）の外側に設けられており、他の構成（蒸気生成容器１、誘導加熱コイル３、過熱蒸気生成管４、シールド部材５、上側シールド部材６、下側シールド部材７）は、過熱蒸気生成装置１０１の筐体１０１ａの内部に設けられている。なお、筐体１０１ａは、高い耐熱性を有している。
【００２６】
図１に示すように、過熱蒸気生成装置１０１には、上流側に貯留タンクＴが設けられている。貯留タンクＴは、蒸気生成容器１に供給する被加熱媒体である液体を貯留している。貯留タンクＴは、管部材Ｔ１により蒸気生成容器１と接続されており、管部材Ｔ１を介して蒸気生成容器１に液体を供給するように構成されている。
【００２７】
なお、焙煎装置１００は、最上流の構成である貯留タンクＴから、液体（蒸気）を、管部材Ｔ１、蒸気生成容器１、過熱蒸気生成管４の順に下流側に向けて流通させて、最下流の構成である焙煎処理部１０２に供給するように構成されている。
【００２８】
〈蒸気生成容器の構成〉
図２に示す蒸気生成容器１は、誘導加熱コイル３（図３参照）により誘導加熱されるように金属材料により形成されている。蒸気生成容器１は、比較的高抵抗の金属材料により形成されている。蒸気生成容器１は、たとえば、ステンレスにより形成されている。
【００２９】
蒸気生成容器１は、水平方向のうちの所定方向を厚み方向とする薄板状の直方体形状に形成されている。また、蒸気生成容器１は、内部に液体を貯留するように中空に形成されている。なお、以下では、蒸気生成容器１の厚み方向を、Ａ方向とする。水平方向のうちＡ方向に直交する方向を、Ｂ方向とする。
【００３０】
蒸気生成容器１は、Ａ方向の大きさＬ１が、蒸気生成容器１のＢ方向の大きさＬ２の３分の１以下となるように形成されている（Ｌ１＜Ｌ２／３）。
【００３１】
図３に示すように、蒸気生成容器１は、液体の入口部分である入口部１１と、蒸気の出口部分である出口部１２とを有している。入口部１１は、蒸気生成容器１の下端（底面）に設けられている。入口部１１には、貯留タンクＴに一端が接続される管部材Ｔ１の他端が接続されている。出口部１２は、蒸気生成容器１の上端近傍の側面に設けられている。出口部１２には、過熱蒸気生成管４（後述する巻回部４１の第１部分４１ａ）の一端が接続されている。出口部１２は、後述する上側シールド部材６よりも上方に設けられている。
【００３２】
蒸気生成容器１には、内側面から蒸気生成容器１の内部に向けて突出し、下方に傾斜する板状の水分除去部材１３が複数設けられている。水分除去部材１３は、乾いた蒸気を生成する機能を有している。詳細には、水分除去部材１３は、出口部１２に向かう蒸気に接触することにより、蒸気に含まれる液分を表面に付着させて、液分を液滴として滴下するように構成されている。
【００３３】
〈液位センサの構成〉
図１に示す液位センサ２は、蒸気生成容器１に貯留されている液体の液位を測定するセンサである。過熱蒸気生成装置１０１は、液位センサ２の測定結果に基づいて、蒸気生成容器１内の液位を所定液位に保持するように構成されている。
【００３４】
〈誘導加熱コイルの構成〉
図３に示す誘導加熱コイル３は、筐体１０１ｂ（図２参照）の内側に取り付けられている。筐体１０１ｂは、高い耐熱性を有している。なお、図３の断面図では筐体１０１ｂの図示を省略している。誘導加熱コイル３は、平面視で、蒸気生成容器１を取り囲むように蒸気生成容器１の周囲に巻回されている。上下方向（Ｚ方向）において、誘導加熱コイル３は、蒸気生成容器１の中心近傍に設けられている。誘導加熱コイル３は、概して、平面視で、環状の矩形形状に形成されている。誘導加熱コイル３は、蒸気生成容器１から水平方向に距離Ｄ１だけ離間して配置されている。すなわち、誘導加熱コイル３は、蒸気生成容器１と非接触で配置されている。
【００３５】
誘導加熱コイル３は、高周波電源装置Ｐに接続されており、高周波電源装置Ｐから高周波電力が供給される。そして、誘導加熱コイル３は、蒸気生成容器１を誘導加熱して、蒸気生成容器１の内部で蒸気を生成するように構成されている。また、誘導加熱コイル３は、過熱蒸気生成管４を誘導加熱して、過熱蒸気生成管４の内部で過熱蒸気を生成するように構成されている。なお、過熱蒸気の温度は、概して、過熱蒸気生成管４のＢ方向の部分の長さに比例して高くなる。
【００３６】
ここで、誘導加熱コイル３により蒸気生成容器１において発生する熱量は、誘導加熱コイル３と蒸気生成容器１との間の間隔Ｄ１に依存する。詳細には、誘導加熱コイル３と蒸気生成容器１との間の間隔Ｄ１が大きく設定されると、蒸気生成容器１での発生熱量が小さくなる。逆に、誘導加熱コイル３と蒸気生成容器１との間の距離Ｄ１が小さく設定されると、蒸気生成容器１での発生熱量が大きくなる。
【００３７】
したがって、過熱蒸気生成装置１０１は、装置の製造段階において、誘導加熱コイル３と蒸気生成容器１との間の間隔Ｄ１が変更されると、生成される蒸気量が変動する。そこで、焙煎装置１００は、焙煎処理部１０２における焙煎処理を効果的に行うことが可能なように（焙煎物の量に対して最適な蒸気量の過熱蒸気が焙煎処理部１０２に供給されるように）、誘導加熱コイル３と蒸気生成容器１との間の間隔Ｄ１が所定値に設定されている。すなわち、過熱蒸気生成装置１０１は、焙煎処理に適した最適な蒸気量となるように、間隔Ｄ１が所定値に設定されている。
【００３８】
〈過熱蒸気生成管の構成〉
図３に示す過熱蒸気生成管４は、誘導加熱コイル３により誘導加熱されるように金属材料により形成されている。過熱蒸気生成管４は、比較的高抵抗の金属材料により形成されている。過熱蒸気生成管４は、たとえば、ステンレスにより形成されている。
【００３９】
過熱蒸気生成管４は、巻回部４１と、巻回部４１の下流側に配置される導出部４２とを含んでいる。さらに、巻回部４１は、第１部分４１ａと、第１部分４１ａの下流側に配置される第２部分４１ｂとを有している。
【００４０】
図４に示すように、第２部分４１ｂは、平面視で、誘導加熱コイル３（図３参照）を取り囲む環状（螺旋状）の部分であり、過熱蒸気生成管４の一部分である。第１部分４１ａは、第２部分４１ｂの内側に配置される過熱蒸気生成管４の一部分である。導出部４２は、第２部分４１ｂ（巻回部４１）の外側に配置される過熱蒸気生成管４の一部分である。
【００４１】
詳細には、図３に示すように、第１部分４１ａ（巻回部４１）は、蒸気生成容器１から蒸気を取得可能なように一端が蒸気生成容器１の出口部１２に接続されている。第１部分４１ａは、上側シールド部材６の上方側に配置されている。
【００４２】
図５に示すように、第２部分４１ｂ（巻回部４１）は、平面視で、誘導加熱コイル３（図３参照）（蒸気生成容器１）を取り囲むように誘導加熱コイル３の周囲に巻回されている。第２部分４１ｂ（巻回部４１）は、螺旋状（図４参照）に形成されている。第２部分４１ｂ（巻回部４１）は、誘導加熱コイル３から水平方向に離間して配置されている。すなわち、第２部分４１ｂ（巻回部４１）は、誘導加熱コイル３と非接触で配置されている。
【００４３】
図３に示すように、第２部分４１ｂ（巻回部４１）は、巻回することにより、上下方向（Ｚ方向）に間隔Ｄ２を隔てて互いに隣接する複数（２個）の管部分４１０を含んでいる。間隔Ｄ２は、過熱蒸気生成管４の直径ｄよりも大きい。上下方向において、第２部分４１ｂ（巻回部４１）は、誘導加熱コイル３が設けられる範囲と重なる範囲に設けられている。
【００４４】
第２部分４１ｂ（巻回部４１）は、誘導加熱コイル３により誘導加熱される。これにより、第２部分４１ｂ（巻回部４１）は、内部を通過する蒸気を加熱するように構成されている。すなわち、蒸気生成容器１の出口部１２から排出された蒸気は、第２部分４１ｂ（巻回部４１）の内部を通過する過程で再加熱されることにより、過熱蒸気となる。
【００４５】
また、第２部分４１ｂは、互いに隣接する管部分４１０が短絡部材Ｋ（図２参照）により接続されて短絡している。これにより、巻回部４１は、短絡した第２部分４１ｂが、誘導加熱コイル３に高周波電源装置Ｐから高周波電力が供給されることにより、誘導加熱コイル３の周囲に発生する磁束の第２部分４１ｂの外部（外周側）への漏れを抑制する機能（シールド機能）を発揮するように構成されている。
【００４６】
導出部４２は、巻回部４１の他端（第２部分４１ｂの下流側の端部）に接続され、過熱蒸気による焙煎処理を行う焙煎処理部１０２側に延びている。
【００４７】
第１部分４１ａには、第１部分４１ａを加熱するコイルヒーターＨａが巻回されている。なお、コイルヒーターＨａは、第１部分４１ａの一端から他端までの略全域に巻回されている。
【００４８】
コイルヒーターＨａは、誘導加熱コイル３と直列に接続されている。すなわち、コイルヒーターＨａは、高周波電源装置Ｐに接続されており、高周波電源装置Ｐから高周波電力が供給される。
【００４９】
コイルヒーターＨａは、高周波電力が供給されることによって発熱し、第１部分４１ａを加熱するように構成されている。そして、コイルヒーターＨａは、第１部分４１ａを介して、蒸気生成容器１の出口部１２から排出され、第１部分４１ａを通過する蒸気（液体が水であるならば、約１００℃の蒸気）を加熱するように構成されている。すなわち、コイルヒーターＨａは、誘導加熱コイル３による誘導加熱が行われる第２部分４１ｂに蒸気が至るまでの間に、蒸気の予備加熱を行うように構成されている。
【００５０】
また、導出部４２には、導出部４２を加熱するコイルヒーターＨｂが巻回されている。コイルヒーターＨｂは、導出部４２を加熱することにより、導出部４２を通過する蒸気を保温するように構成されている。コイルヒーターＨｂは、誘導加熱コイル３と直列に接続されている。
【００５１】
〈シールド部材の構成〉
図３に示すシールド部材５は、誘導加熱コイル３により誘導加熱されにくい材料により形成されている。シールド部材５は、過熱蒸気生成管４よりも低抵抗の金属材料により形成されている。具体的には、シールド部材５は、ステンレスよりも透磁率が低く低抵抗の銅により形成されている。
【００５２】
シールド部材５（５ａ、５ｂ）は、過熱蒸気生成管４に複数（２個）取り付けられている。シールド部材５は、蒸気生成容器１に接続される巻回部４１の第１部分４１ａの外表面に取り付けられることなく、誘導加熱コイル３側の巻回部４１の第２部分４１ｂの外表面に取り付けられている。シールド部材５は、シールド部材５と過熱蒸気生成管４とが並ぶ方向（Ａ方向）を厚み方向とする板状に形成されている。
【００５３】
図６に示すように、シールド部材５の厚みＷ１は、過熱蒸気生成管４の直径ｄよりも小さい。また、シールド部材５の厚みＷ１は、誘導加熱コイル３によりシールド部材５の表面に発生する渦電流の浸透深さＷ２よりも大きい。
【００５４】
図３に示すように、シールド部材５ａは、誘導加熱コイル３側の巻回部４１（第２部分４１ｂ）の外表面で、かつ、少なくとも、巻回部４１（第２部分４１ｂ）と、導出部４２との接続部分４３の近傍に取り付けられている。
【００５５】
詳細には、シールド部材５ａは、接続部分４３の直近の上流側で、Ｂ方向に直線状に延びる管部分４１０に取り付けられている。シールド部材５ａは、蒸気生成容器１のＡ２方向側に配置されている。シールド部材５ａは、上下に隣接する複数（２個）の管部分４１０に跨るように、管部分４１０に取り付けられている。シールド部材５ａの管部分４１０への取り付けは、たとえば、溶接や接着、固定部材などにより行われる。
【００５６】
シールド部材５ｂは、蒸気生成容器１のＡ１方向側に配置されている。シールド部材５ｂは、誘導加熱コイル３側の巻回部４１（第２部分４１ｂ）の外表面に取り付けられている。シールド部材５ｂは、Ｂ方向に直線状に延びる管部分４１０に取り付けられている。シールド部材５ｂは、上下に隣接する複数（２個）の管部分４１０に跨るように、管部分４１０に取り付けられている。シールド部材５ｂのＢ方向の大きさは、シールド部材５ａのＢ方向の大きさよりも大きい。シールド部材５ｂの管部分４１０への取り付けは、たとえば、溶接や接着、固定部材などにより行われる。
【００５７】
〈上側シールド部材および下側シールド部材の構成〉
図３に示すように、上側シールド部材６および下側シールド部材７は、共に、筐体１０１ｂ（図２参照）の内側に取り付けられている。なお、図３の断面図では筐体１０１ｂの図示を省略している。上側シールド部材６および下側シールド部材７は、共に、透磁率の高い材料により形成されている。シールド部材５は、たとえば、フェライトにより形成されている。
【００５８】
上側シールド部材６は、誘導加熱コイル３の直上（Ｚ１方向側）に配置されている。上側シールド部材６は、上下に貫通する貫通穴６１を有している。貫通穴６１には、蒸気生成容器１が通されている。上側シールド部材６は、下方が開口された形状を有している。
【００５９】
上側シールド部材６は、誘導加熱コイル３および過熱蒸気生成管４よりも蒸気生成容器１に近接して配置されている。上側シールド部材６は、誘導加熱コイル３に高周波電源装置Ｐから高周波電力が供給されることにより誘導加熱コイル３の周囲に発生する磁束が、上側シールド部材６の外部（上方側）に漏れるのを抑制する機能（シールド機能）を有している。
【００６０】
下側シールド部材７は、誘導加熱コイル３の直下（Ｚ２方向側）に配置されている。下側シールド部材７は、上下に貫通する貫通穴７１を有している。貫通穴７１には、蒸気生成容器１が通されている。下側シールド部材７は、上方が開口された形状を有している。
【００６１】
下側シールド部材７は、誘導加熱コイル３および過熱蒸気生成管４よりも蒸気生成容器１に近接して配置されている。下側シールド部材７は、誘導加熱コイル３に高周波電源装置Ｐから高周波電力が供給されることにより誘導加熱コイル３の周囲に発生する磁束が、下側シールド部材７の外部（下方側）に漏れるのを抑制する機能（シールド機能）を有している。
【００６２】
（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００６３】
第１実施形態では、上記のように、誘導加熱コイル３により誘導加熱される巻回部４１と、巻回部４１の他端に接続され、過熱蒸気による処理を行う焙煎処理部１０２側に延びる導出部４２とを含み、金属製の過熱蒸気生成管４と、誘導加熱コイル３側の巻回部４１の外表面で、かつ、少なくとも、巻回部４１と導出部４２との接続部分４３の近傍に取り付けられ、過熱蒸気生成管４よりも低抵抗の金属製のシールド部材５ａとを設ける。これにより、誘導加熱コイル３によって誘導加熱される巻回部４１の最下流位置に低抵抗の金属製のシールド部材５ａを設けることにより、巻回部４１のシールド部材５ａが取り付けられた最下流位置において、誘導加熱により過熱蒸気がさらに加熱されるのが抑制されるので、蒸気生成容器１と誘導加熱コイル３との間の距離を変えることなく、焙煎処理部１０２に送られる過熱蒸気の温度を低くするように容易に調整することができる。過熱蒸気の温度は、シールド部材５ａの大きさにより自在に調整することができる。なお、蒸気量は、蒸気生成容器１に対する誘導加熱コイル３の位置と誘導加熱コイルへ加える高周波の電力で最適となるように保持することが可能である。したがって、誘導加熱コイル３の蒸気生成容器１および過熱蒸気生成管４に対する位置を変えることなく、焙煎処理部１０２において処理を行う際に最適となる過熱蒸気の蒸気量および温度を容易に取得することができる。その結果、シールド部材５ａにより、比較的高温の過熱蒸気を用いる工業的用途や、比較的低温の過熱蒸気を用いる調理用途などの種々の用途に向けて、装置を使い分けることができる。
【００６４】
また、第１実施形態では、上記のように、巻回部４１は、蒸気生成容器１に接続される一端を有し、蒸気生成容器１から蒸気を取得する第１部分４１ａと、第１部分４１ａに接続され、平面視で、蒸気生成容器１を取り囲む螺旋状の第２部分４１ｂとを含み、シールド部材５は、蒸気生成容器１に接続される第１部分４１ａの外表面に取り付けられることなく、誘導加熱コイル３側の第２部分４１ｂの外表面に取り付けられている。これにより、上側シールド部材６により、誘導加熱による第１部分４１ａの温度降下が抑制されるのを防ぐことができる。したがって、蒸気生成容器１から蒸気が排出された直後に、蒸気が冷却されて液体に戻ることを抑制することができる。
【００６５】
また、第１実施形態では、上記のように、巻回部４１は、巻回することにより互いに隣接する複数の管部分４１０を含み、シールド部材５は、隣接する複数の管部分４１０に跨るように、管部分４１０の外表面に取り付けられている。これにより、隣接する複数の管部分４１０の間から誘導加熱コイル３により発生する磁界が漏れるのを抑制することができる。また、管部分４１０ごとに、１個ずつシールド部材５を設ける場合と比較して、装置構成を簡素化することができる。
【００６６】
また、第１実施形態では、上記のように、シールド部材５は、シールド部材５と過熱蒸気生成管４とが並ぶ方向を厚み方向とする板状に形成され、シールド部材５の厚みは、過熱蒸気生成管４によりシールド部材５の表面に発生する渦電流の浸透深さよりも大きい。ここで、浸透深さとは、表面における電流密度の約０．３６８倍に渦電流が減少した点での表面からの深さを意味する。上記のように構成することにより、少なくとも、シールド部材５により、誘導加熱によってシールド部材５の表面に発生する渦電流を約３６．８％以下に低減させることができるので、過熱蒸気生成管４のシールド部材５が設けられる部分の温度上昇を効果的に抑制することができる。
【００６７】
また、第１実施形態では、上記のように、シールド部材５の厚みは、過熱蒸気生成管４の直径よりも小さい。これにより、装置の大型化を抑制することができる。
【００６８】
また、第１実施形態では、上記のように、シールド部材５は、銅、アルミまたは真鍮により形成され、過熱蒸気生成管４は、ステンレスにより形成されている。これにより、ステンレスと比べて、極めて抵抗値が小さい銅、アルミまたは真鍮によりシールド部材５が形成されるので、誘導電流に起因するシールド部材５での発熱量を確実に小さくすることができる。その結果、過熱蒸気生成管４のシールド部材５が設けられる部分の温度上昇を効果的に抑制することができる。
【００６９】
［変形例］
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であり制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更（変形例）が含まれる。
【００７０】
たとえば、上記一実施形態では、シールド部材を銅により形成し、過熱蒸気生成管をステンレスにより形成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、シールド部材が過熱蒸気生成管よりも低抵抗であり、過熱蒸気生成管が誘導加熱される材料であるならば、シールド部材および過熱蒸気生成管を上記一実施形態とは異なる材料により形成してもよい。たとえば、シールド部材をアルミや真鍮により形成し、過熱蒸気生成管をチタンなどの高融点金属により形成してもよい。
【００７１】
また、上記一実施形態では、シールド部材を２つ設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、誘導加熱コイル側の巻回部の外表面で、かつ、巻回部と導出部との接続部分の近傍に１つのみ設けてもよい。
【００７２】
また、上記一実施形態では、シールド部材の厚みを、過熱蒸気生成管の直径よりも小さくした例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、シールド部材の厚みを、過熱蒸気生成管の直径と同じ大きさ、または、過熱蒸気生成管の直径よりも大きくしてもよい。
【００７３】
また、上記一実施形態では、シールド部材を板状に形成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、シールド部材を棒状などの板状以外の形状に形成してもよい。
【００７４】
また、上記一実施形態では、過熱蒸気生成装置を、焙煎装置に用いた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、過熱蒸気生成装置を、調理装置や除菌装置などの焙煎装置以外の装置に用いてもよい。
【００７５】
また、上記一実施形態では、巻回部が、上下２つの隣接する管部分を有する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、巻回部が、上下３つ以上の隣接する管部分を有していてもよい。
【００７６】
また、上記一実施形態では、シールド部材を、隣接する複数の管部分に跨るように管部分の外表面に取り付けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、シールド部材を、単一の管部分の外表面に取り付けてもよい。
【００７７】
また、上記一実施形態では、過熱蒸気生成管にコイルヒーターを巻回した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、過熱蒸気生成管にコイルヒーターを巻回しなくてもよい。
【００７８】
また、上記一実施形態では、過熱蒸気生成管の第１部分の一端から他端までの略全域にコイルヒーターを巻回した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、過熱蒸気生成管の第１部分の一部のみにコイルヒーターを巻回してもよい。ただし、少なくとも、蒸気生成容器１の出口部近傍を含み、第１部分の出口部近傍から下流側への所定範囲には、コイルヒーターを巻回するのが好ましい。
【００７９】
また、上記一実施形態では、過熱蒸気生成管の第１部分および導出部の両方にコイルヒーターを巻回した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、過熱蒸気生成管の第１部分および導出部の一方のみにコイルヒーターを巻回してもよい。
【符号の説明】
【００８０】
１  蒸気生成容器
３  誘導加熱コイル
４  過熱蒸気生成管
５、５ａ、５ｂ  シールド部材
４１  巻回部
４１ａ  第１部分
４１ｂ  第２部分
４２  導出部
４３  接続部分
１００  焙煎装置
１０１  過熱蒸気生成装置
１０２  焙煎処理部（処理部）
４１０  管部分
【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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