(57)【要約】【課題】大量の過熱水蒸気を容易に生成させる。【解決手段】一方端に噴射水の導入孔を備え、他方端に過熱蒸気の噴出口を備えた非磁性体材料製の筒状体と、同筒状体の外周に巻回された励磁コイルと、同筒状体内に装填された導電体材料製の通気性被加熱体とを具備してなる過熱蒸気生成装置を用いる。   導電体材料製の通気性被加熱体が装填された筒状体の一方端から筒内に水を噴射し、次いで同筒状体内に装填された前記通気性被加熱体を高周波誘導加熱することにより、筒状体の他方端から高温の過熱蒸気を噴出せしめる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方端に噴射水の導入孔を備え、他方端に過熱水蒸気の噴出口を備えた非磁性体材料製の筒状体と、同筒状体の外周に巻回された励磁コイルと、同筒状体内に装填された導電体材料製の通気性被加熱体とを具備してなることを特徴とする過熱水蒸気生成装置。
【請求項２】
一方端に噴射水の導入孔と水蒸気の導入孔を備え、他方端に過熱水蒸気の噴出口を備えた非磁性体材料製の筒状体と、同筒状体の外周に巻回された励磁コイルと、同筒状体内に装填された導電体材料製の通気性被加熱体とを具備してなることを特徴とする過熱水蒸気生成装置。
【請求項３】
一方端から噴射水が導入され、他方端から過熱水蒸気が噴出される非磁性体材料製の筒状体と、同筒状体内に装填された噴射水を加熱するための電磁誘導で発熱する導電体材料製の通気性発熱体を備えた電磁誘導加熱手段とを具備してなることを特徴とする過熱水蒸気生成装置。
【請求項４】
一方端に噴射水の導入孔を備え、他方端に過熱水蒸気の噴出口を備えた導電体材料製の筒状体と、同筒状体の外周面に被覆された非磁性体材料製の耐火材と、同耐火材の外周に巻回された励磁コイルと、同筒状体内に装填された導電体材料製の通気性被加熱体とを具備してなることを特徴とする過熱水蒸気生成装置。
【請求項５】
非磁性体材料がセラミックスであり、導電体材料が金属であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の過熱水蒸気生成装置。
【請求項６】
非磁性体材料製の筒状体の他方端の噴出口から噴出する過熱水蒸気の温度が１２０〜８００℃であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の過熱水蒸気生成装置。
【請求項７】
筒状体内に装填された導電体材料製の発熱体が、棒体、線材、板材、ハニカム材、網体、球体、中空球体又は不定形塊状体から選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の過熱水蒸気生成装置。
【請求項８】
筒状体内に装填された導電体材料製の発熱体が、磁性体であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の過熱水蒸気生成装置。
【請求項９】
導電体材料製の通気性被加熱体が装填された筒状体の一方端から筒内に水を噴射し、次いで同筒状体内に装填された前記通気性被加熱体を高周波誘導加熱することにより、筒状体の他方端から高温の過熱水蒸気を噴出せしめることを特徴とする高圧の過熱水蒸気を生成させる方法。
【請求項１０】
導電体材料製の通気性被加熱体が装填された筒状体の一方端から筒内に水と水蒸気を噴射し、次いで同筒状体内に装填された前記通気性被加熱体を高周波誘導加熱することにより、筒状体の他方端から高温の過熱水蒸気を噴出せしめることを特徴とする高圧の過熱水蒸気を生成させる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過熱水蒸気の生成技術に関し、特に大量の過熱水蒸気を容易に生成させる技術の提供に関する。
【背景技術】
【０００２】
過熱水蒸気は有害成分を含まない高温蒸気であるため食品の殺菌・滅菌用等に好適に用いられている。
過熱水蒸気を発生させる技術としては、例えば特開平８−１３５９０３号公報に開示されるものがあり、コイルに交流電流を流して金属体を電磁誘導で発熱させ、水蒸気をその発熱体表面に接触流通させることで１００℃以上の水蒸気（過熱水蒸気）を発生、その他の技術としては例えば特開平９−２４１７３４号公報に示されるごとく、蒸気ボイラーで水を蒸発させ、さらにその蒸発した水蒸気を燃料の燃焼で高温に加熱するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の電磁誘導加熱の技術では、高温の過熱水蒸気を大量に生成させることが容易でなく、また高圧の過熱水蒸気を生成させることも難しかった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本願発明は前記従来の技術の課題を解決するもので、下記構成の過熱水蒸気生成装置及び高圧の過熱水蒸気を生成させる方法である。
（１） 一方端に噴射水の導入孔を備え、他方端に過熱水蒸気の噴出口を備えた非磁性体材料製の筒状体と、同筒状体の外周に巻回された励磁コイルと、同筒状体内に装填された導電体材料製の通気性被加熱体とを具備してなることを特徴とする過熱水蒸気生成装置。
（２）一方端に噴射水の導入孔と水蒸気の導入孔を備え、他方端に過熱水蒸気の噴出口を備えた非磁性体材料製の筒状体と、同筒状体の外周に巻回された励磁コイルと、同筒状体内に装填された導電体材料製の通気性被加熱体とを具備してなることを特徴とする過熱水蒸気生成装置。
【０００５】
（３）一方端から噴射水が導入され、他方端から過熱水蒸気が噴出される非磁性体材料製の筒状体と、同筒状体内に装填された噴射水を加熱するための電磁誘導で発熱する導電体材料製の通気性発熱体を備えた電磁誘導加熱手段とを具備してなることを特徴とする過熱水蒸気生成装置。
（４） 一方端に噴射水の導入孔を備え、他方端に過熱水蒸気の噴出口を備えた導電体材料製の筒状体と、同筒状体の外周面に被覆された非磁性体材料製の耐火材と、同耐火材の外周に巻回された励磁コイルと、同筒状体内に装填された導電体材料製の通気性被加熱体とを具備してなることを特徴とする過熱水蒸気生成装置。
（５）非磁性体材料がセラミックスであり、導電体材料が金属であることを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれか１項に記載の過熱水蒸気生成装置。
（６）筒状体の一方端に水以外の液体の噴射液体の導入孔を備えてなることを特徴とする前記（１）〜（５）のいずれか１項に記載の過熱水蒸気生成装置。
【０００６】
（７）筒状体の一方端に水と他の液体との噴射液の導入孔を備えてなることを特徴とする前記（１）〜（５）のいずれか１項に記載の過熱水蒸気生成装置。
（８）筒状体の一方端に水蒸気と他の気体との導入孔を備えてなることを特徴とする前記（２）〜（７）のいずれか１項に記載の過熱水蒸気生成装置。
（９）水以外の液体又は気体が有機系塩素化合物を含むものであることを特徴とする前記（６）〜（８）のいずれか１項に記載の過熱水蒸気生成装置。
（１０） 非磁性体材料製の筒状体の他方端の噴出口から噴出する過熱蒸気の温度が１２０〜８００℃であることを特徴とする前記（１）〜（９）のいずれか１項に記載の過熱蒸気生成装置。
【０００７】
（１１）筒状体内に装填された導電体材料製の発熱体が、棒体、線材、板材、ハニカム材、網体、球体、中空球体又は不定形塊状体から選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とする前記（１）〜（１０）のいずれか１項に記載の過熱蒸気発生装置。
（１２）筒状体内に装填された導電体材料製の発熱体が、磁性体であることを特徴とする前記（１）〜（１１）のいずれか１項に記載の過熱蒸気発生装置。
（１３） 導電体材料製の通気性被加熱体が装填された筒状体の一方端から筒内に水を噴射し、次いで同筒状体内に装填された前記通気性被加熱体を高周波誘導加熱することにより、筒状体の他方端から高温の過熱水蒸気を噴出せしめることを特徴とする高圧の過熱水蒸気を生成させる方法。
（１４） 導電体材料製の通気性被加熱体が装填された筒状体の一方端から筒内に水と水蒸気を噴射し、次いで同筒状体内に装填された前記通気性被加熱体を高周波誘導加熱することにより、筒状体の他方端から高温の過熱水蒸気を噴出せしめることを特徴とする高圧の過熱水蒸気を生成させる方法。
【発明の効果】
【０００８】
本願発明によれば、 導電体材料製の通気性被加熱体が装填された筒状体の一方端から筒内に水又は水及び水蒸気を噴射し、次いで同筒状体内に装填された前記通気性被加熱体を高周波誘導加熱するために、筒状体内に水蒸気を導入して加熱する場合に比べて、数１０倍〜１０００倍量程度の過熱水蒸気、よって高圧の過熱水蒸気を筒状体の他方端から容易に噴出せしめることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に本願発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本願発明実施例の過熱蒸気発生装置の概略説明図を示すものであり、図２は通気性非加熱体の実施例を示す図である。
図中、１は筒状体、１ａは筒状体の一方端、１ｂは筒状体の他方端、２は噴射水の導入ノズル、３は過熱蒸気の噴出口である。また、４は通気性被加熱体、５は励磁コイル、６は被覆材、７は導管、８は加圧水蒸気発生装置、４０はパンチングメタル板である。なお、ＨＶは過熱蒸気、Ｖ１、Ｖ２は開閉弁、Ｖ３、Ｖ４は逆止弁である。
図１において、導電体材料製の筒状体１の一方端１ａには噴射水の導入ノズル２を備え、他方端１ｂには過熱蒸気の噴出口３を備えている。
筒状体１は外周面がキャスタブル耐火物セラミックス製の被覆材６で覆われ、断熱されている。そして、そのセラミックス被覆材６の外周面に高周波電流を通電する励磁コイル５が巻回され、図示しない高周波電流電源に接続されている。
また、筒状体１内には導電体材料製の通気性被加熱体４（図１においてはステンレススチール製の球体（図２（ａ）参照））が装填されており、励磁コイル５による電磁誘導で発熱加熱され、そこを通過する水又は水蒸気が高温加熱されて過熱蒸気ＨＶとなって、他方端１ｂの噴出口３から噴出する。４０はパンチングメタル板である。
なお、筒状体１の一方端１ａに設けられている噴射水の導入ノズル２は、導管７を経由して送水ポンプＰに接続され、また、加圧水蒸気発生装置８に接続されている。
噴射水の導入ノズル２から筒状体１内へ噴射水を噴射するには、加圧水蒸気発生装置８からの導管の途中に設けられた開閉弁Ｖ２を閉じ、開閉弁Ｖ１を開く。また、筒状体１内へ噴射水と加圧水蒸気を噴射するには、開閉弁Ｖ２を開き、開閉弁Ｖ１も開く。なお、Ｖ３及びＶ４は逆止弁である。
【００１０】
本願発明においては、導電体材料製の通気性被加熱体４が装填された筒状体１の一方端１ａから筒状体１内に水又は水及び水蒸気を噴射し、次いで同筒状体１内に装填された前記通気性被加熱体４を水又は水蒸気が通過する。その際、前記通気性被加熱体４が励磁コイル５による電磁誘導で発熱加熱されているので、そこを通過する水又は水蒸気は高温加熱されて、筒状体１の他方端１ｂの噴出口３から過熱蒸気ＨＶとなって噴出する。
なお、４０はパンチングメタル板である。前記パンチングメタル４０は、筒状体１内に装填された前記通気性被加熱体４が筒状体１の外に流出するのを防止している。
【００１１】
水を噴射して同筒状体１内に装填された前記通気性被加熱体４を高周波誘導加熱すると、筒状体内に水蒸気を導入して加熱する場合に比べて、数１０倍〜１０００倍量程度の過熱水蒸気を発生することができる。よって高圧の過熱水蒸気を筒状体の他方端から容易に噴出せしめることができる。
すなわち、２２．４リットルの水蒸気は１８ｇであるが、１８ｍｌの水は１８ｇであるため、理論的には１８ｍｌの水を筒状体１内に噴射すれば、２２，４００ｍｌの水蒸気が生成することとなり、結局２２，４００ｍｌ÷１８ｍｌ≒１２４０、よって水を噴射加熱する場合は水蒸気を導入加熱する場合に比して約１２００倍もの大量の加圧水蒸気が生成することとなる。したがって、生成する加圧水蒸気の圧力も非常に高いものとなる。
【００１２】
なお、水又は水蒸気は、筒状体１内を通過する際に、加熱された通気性被加熱体４に接触し、さらに加熱されて過熱蒸気となり、徐々に膨張させられながら筒状体１の排出側へ臨ませられることになる。
筒状体１内の温度が上昇して励磁コイル５の電源を切っても、通気性被加熱体４が高温状態にあり、これが冷えることによって筒状体１内の温度が下がるため、冷却にも時間を要することになる。
【００１３】
導電体材料としては、鉄などの強い磁性の金属、ステンレススチール４３０・４０３・３０４、ニッケル、チタン等の弱い磁性の金属の他、カーボンセラミックを使用することができる。磁性部材は、タンク内において蒸気を円滑に通過させる必要があり、棒体、線材、板材、ハニカム材、網体、球体、中空球体又は不定形塊状体等を使用することができる。それらには透孔を穿設しておいてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本願発明実施例の過熱蒸気発生装置の概略説明図
【図２】通気性被加熱体の実施例を示す図
【符号の説明】
【００１５】
１  筒状体
１ａ  筒状体１の一方端
１ｂ  筒状体１の他方端
２  噴射水の導入ノズル
３  過熱蒸気の噴出口
４  通気性被加熱体
５  励磁コイル
６  被覆材
７  導管
８  加圧水蒸気発生装置
４０  パンチングメタル板
ＨＶ  過熱蒸気
Ｖ１、Ｖ２  開閉弁
Ｖ３、Ｖ４  逆止弁
【図１】
2004233040.tif 000003
【図２】
2004233040.tif 000004