CN106940009B - 过热水蒸气生成装置及使用其的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供过热水蒸气生成装置及使用其的处理方法，能够防止使用过热水蒸气处理被处理物时在被处理物上产生结露，所述过热水蒸气生成装置包括：感应加热方式或通电加热方式的水蒸气生成部(2)，从水生成水蒸气；感应加热方式或通电加热方式的过热水蒸气生成部(3)，从水蒸气生成过热水蒸气；水蒸气供给流道(L2)，向过热水蒸气生成部(3)供给由水蒸气生成部(2)生成了的水蒸气；以及气体供给流道(L3)，向过热水蒸气生成部(3)供给其它气体，所述过热水蒸气生成装置能切换为第一状态或第二状态，所述第一状态是向过热水蒸气生成部(3)供给水蒸气的状态，所述第二状态是向过热水蒸气生成部(3)供给其它气体的状态。

Description

过热水蒸气生成装置及使用其的处理方法

技术领域

本发明涉及从水生成过热水蒸气的过热水蒸气生成装置以及使用该过热水蒸气生成装置的处理方法。

背景技术

近年来，使用过热水蒸气对被处理物进行清洗、干燥或者杀菌的过热水蒸气处理装置得到了研究。

如专利文献1所示，所述过热水蒸气处理装置包括：过热水蒸气生成部，生成过热水蒸气；以及处理炉，被供给由所述过热水蒸气生成部生成的过热水蒸气，对收容于所述处理炉的被处理物进行清洗、干燥或者杀菌。

但是，例如在处理炉内的气压为1大气压且被处理物的初始温度低于100℃的情况下，在被处理物的温度上升到100℃以上之前，过热水蒸气液化并在被处理物上产生结露。在被处理物上结露是不好的，不希望产生该状况。

现有技术文献

专利文献1：日本专利公开公报特开2007-231367号

发明内容

因此，本发明是用于解决所述的问题而做出的发明，本发明的主要目的在于在使用过热水蒸气处理被处理物的情况下防止在被处理物上产生结露。

即，本发明提供一种过热水蒸气生成装置，其包括：感应加热方式或通电加热方式的水蒸气生成部，从水生成水蒸气；感应加热方式或通电加热方式的过热水蒸气生成部，从水蒸气生成过热水蒸气；水蒸气供给流道，向所述过热水蒸气生成部供给由所述水蒸气生成部生成了的水蒸气；以及气体供给流道，向所述过热水蒸气生成部供给与所述水蒸气不同的其它气体，所述过热水蒸气生成装置能够切换为第一状态或者第二状态，所述第一状态是向所述过热水蒸气生成部供给所述水蒸气的状态，所述第二状态是向所述过热水蒸气生成部供给所述其它气体且所述过热水蒸气生成部作为气体加热部发挥作用的状态，除了所述第一状态和所述第二状态之外，所述过热水蒸气生成装置还能够切换为第三状态，所述第三状态是向所述过热水蒸气生成部供给所述水蒸气和所述其它气体且所述过热水蒸气生成部作为混合气体加热部发挥作用的状态。

按照该过热水蒸气生成装置，由于在第一状态下由过热水蒸气生成部生成过热水蒸气，在第二状态下过热水蒸气生成部作为气体加热部发挥作用，其它气体被加热，所以在使用过热水蒸气处理被处理物之前，通过使用被加热了的其它气体加热被处理物，能够防止过热水蒸气液化并在被处理物上产生结露。另外，由于使过热水蒸气生成部作为气体加热部发挥作用，所以不需要加热被处理物的另外的加热装置，能够简化用于防止被处理物的结露的系统结构，并能够使该系统小型化。此外，按照该构成，除了使用过热水蒸气处理被处理物之外，还能够进行其它的处理。例如，在其它气体为空气或者氮气的情况下，能够进行被处理物的氧化处理或氮化处理。

优选的是，所述过热水蒸气生成装置还包括水蒸气流量调节部，所述水蒸气流量调节部设置在所述水蒸气供给流道上，用于调节向所述过热水蒸气生成部供给的所述水蒸气的流量，在所述第二状态下，所述水蒸气流量调节部停止向所述过热水蒸气生成部供给所述水蒸气。按照该构成，在第二状态下通过由水蒸气生成部生成水蒸气，由此能够迅速地从第二状态向第一状态切换。

优选的是，所述过热水蒸气生成装置还包括控制装置，所述控制装置控制向所述水蒸气生成部提供电力，在所述第二状态下，所述控制装置停止向所述水蒸气生成部提供电力。按照该构成，能够减少在第二状态下由水蒸气生成部所消耗的电力。

优选的是，所述过热水蒸气生成装置还包括水蒸气流量调节部，所述水蒸气流量调节部设置在所述水蒸气供给流道上，用于调节向所述过热水蒸气生成部供给的所述水蒸气的流量，在所述第三状态下，所述水蒸气流量调节部调节向所述过热水蒸气生成部供给的所述水蒸气的流量，由此调节所述过热水蒸气生成部中的所述水蒸气和所述其它气体的混合比。按照该构成，能够控制被处理物的处理条件。例如，在其它气体为空气或者氮气的情况下，能够控制被处理物的氧化程度或氮化程度。

此外，本发明提供一种过热水蒸气生成装置，其包括：感应加热方式或通电加热方式的水蒸气生成部，从水生成水蒸气；感应加热方式或通电加热方式的过热水蒸气生成部，从水蒸气生成过热水蒸气；水蒸气供给流道，向所述过热水蒸气生成部供给由所述水蒸气生成部生成了的水蒸气；以及气体供给流道，向所述过热水蒸气生成部供给与所述水蒸气不同的其它气体，所述过热水蒸气生成装置能够切换为第一状态或者第二状态，所述第一状态是向所述过热水蒸气生成部供给所述水蒸气的状态，所述第二状态是向所述过热水蒸气生成部供给所述其它气体且所述过热水蒸气生成部作为气体加热部发挥作用的状态，所述水蒸气生成部以及所述过热水蒸气生成部是使用由主变压器以及副变压器构成的斯柯特接线变压器构成的，所述水蒸气生成部具有第一加热用金属体，通过所述主变压器的输出对所述第一加热用金属体进行感应加热或者通电加热，所述过热水蒸气生成部具有第二加热用金属体，通过所述副变压器的输出对所述第二加热用金属体进行感应加热或者通电加热，在所述主变压器的输入侧的两相中的一方设置有控制电压或者电流的第一控制器，在所述副变压器的作为输入侧的初级线圈的一端侧设置有控制电压或者电流的第二控制器，通过所述第一控制器以及所述第二控制器，分别独立地控制所述主变压器的输出电压和所述副变压器的输出电压，所述过热水蒸气生成装置还包括切换机构，所述切换机构在第一连接状态和第二连接状态之间进行切换，所述第一连接状态是将与所述主变压器的初级线圈的中点连接的中点端子和所述副变压器的初级线圈的一端侧端子连接而进行斯科特接线的状态，所述第二连接状态是解除所述斯柯特接线并将包括所述第二控制器的所述副变压器的初级线圈的两侧端子与三相交流电源连接的状态。

作为水蒸气生成部以及过热水蒸气生成部的具体的结构，可以考虑下述的结构：所述水蒸气生成部以及所述过热水蒸气生成部是使用由主变压器以及副变压器构成的斯柯特接线变压器构成的，所述水蒸气生成部具有第一加热用金属体，通过所述主变压器的输出对所述第一加热用金属体进行感应加热或者通电加热，所述过热水蒸气生成部具有第二加热用金属体，通过所述副变压器的输出对所述第二加热用金属体进行感应加热或者通电加热。

在该构成中，为了分别独立地控制由水蒸气生成部生成的水蒸气的温度和由过热水蒸气生成部生成的过热水蒸气的温度，优选的是，在所述主变压器的输入侧的两相中的一方设置有控制电压或者电流的第一控制器，在所述副变压器的作为输入侧的初级线圈的一端侧设置有控制电压或者电流的第二控制器，通过所述第一控制器以及所述第二控制器，分别独立地控制所述主变压器的输出电压和所述副变压器的输出电压。

由于在初级侧电流中流过副变压器的初级线圈的电流流入主变压器的初级线圈，所以有时产生斯柯特接线变压器中的初级侧输出控制不能使主变压器的输出成为零的情况。例如，在不输出水蒸气而是由第二加热用金属体只加热其它气体的情况下，以使主变压器侧的第一控制器的输出为零且使副变压器侧的第二控制器输出成为大输出的方式进行控制，但是由于副变压器的初级线圈的电流流入主变压器的初级线圈，所以变成第一加热用金属体被加热。于是，存在第一加热用金属体被过度加热的问题，这是很危险的。

为了适当地解决该问题，优选的是，所述过热水蒸气生成装置还包括切换机构，所述切换机构在第一连接状态和第二连接状态之间进行切换，所述第一连接状态是将与所述主变压器的初级线圈的中点连接的中点端子和所述副变压器的初级线圈的一端侧端子连接而进行斯科特接线的状态，所述第二连接状态是解除所述斯柯特接线并将包括所述第二控制器的所述副变压器的初级线圈的两侧端子与三相交流电源连接的状态。

按照该构成，在生成过热水蒸气的第一状态以及、加热过热水蒸气和其它气体的混合气体的第三状态的情况下，能够在第一连接状态(斯柯特接线状态)下使用，在只加热其它气体的第二状态的情况下，能够在第二连接状态(副变压器侧电路和主变压器侧电路分别独立的电路状态)下使用。在第二连接状态下，能够边加热其它气体进行运转，边使水蒸气生成部保温待机。另外，也可以使第一控制器的输出为零，以只加热其它气体的方式连续运转。

在由所述切换机构切换为了斯柯特接线状态的情况下，如果将三相交流电源的输入电压设为E，则对包括第二控制器的副变压器的初级线圈施加的电压为E×(√3)/2。但是，如果通过切换机构解除斯柯特接线，将包括第二控制器的副变压器的初级线圈的两侧端子与三相交流电源连接，则施加电压成为E。即，对副变压器的初级线圈施加的施加电压成为2/(√3)倍。另外，在第二加热用金属体达到目标温度之前，第二控制器以成为大的输出的方式动作，电路电流也成为大致2/(√3)倍。

此时，如果所述第二控制器是具有定电流控制功能的设备，则能够防止副变压器的初级线圈中流过一定以上的大的电流，能够具有电路保护功能。

另外，本发明还提供一种处理方法，其使用过热水蒸气生成装置对被处理物进行处理，所述过热水蒸气生成装置包括：感应加热方式或通电加热方式的水蒸气生成部，从水生成水蒸气；感应加热方式或通电加热方式的过热水蒸气生成部，从水蒸气生成过热水蒸气；水蒸气供给流道，向所述过热水蒸气生成部供给由所述水蒸气生成部生成了的水蒸气；以及气体供给流道，向所述过热水蒸气生成部供给与所述水蒸气不同的其它气体，所述处理方法包括：前工序，向所述过热水蒸气生成部供给所述其它气体并加热所述其它气体，通过被加热了的所述其它气体加热所述被处理物；以及后工序，在所述前工序之后，向所述过热水蒸气生成部供给所述水蒸气，生成过热水蒸气，通过所述过热水蒸气处理在所述前工序中已被加热了的所述被处理物，在所述后工序中，区别于使用所述过热水蒸气对所述被处理物进行的处理，使用由所述过热水蒸气和所述其它气体构成的混合气体对所述被处理物进行处理。

另外，本发明还提供一种处理方法，其使用上述的过热水蒸气生成装置对被处理物进行处理，所述处理方法包括：前工序，向所述过热水蒸气生成部供给所述其它气体并加热所述其它气体，通过被加热了的所述其它气体加热所述被处理物；以及后工序，在所述前工序之后，向所述过热水蒸气生成部供给所述水蒸气，生成过热水蒸气，通过所述过热水蒸气处理在所述前工序中已被加热了的所述被处理物。

按照所述构成的本发明，在使用过热水蒸气处理被处理物之前，通过使用被加热了的其它气体对被处理物进行加热，能够防止被处理物的结露。

附图说明

图1是示意性地表示本实施方式的过热水蒸气生成装置的结构的图。

图2是表示同实施方式的中空导体管的一个例子的图。

图3是主要表示同实施方式的各水蒸气生成部的铁芯构成的图。

图4是表示同实施方式的各水蒸气生成部的铁芯构成的变形例的图。

图5是表示同实施方式的各水蒸气生成部的感应线圈的接线的图。

图6是示意性地表示同实施方式的控制装置的构成的图。

图7是示意性地表示同实施方式的处理方法的图。

图8是表示变形实施方式的各水蒸气生成部的感应线圈的接线的图。

附图标记说明

100···过热水蒸气生成装置

L1···水供给流道

L2···饱和水蒸气供给流道

L3···气体供给流道

L4···过热水蒸气供给流道

2···饱和水蒸气生成部(水蒸气生成部)

3···过热水蒸气生成部

4···水蒸气流量调节阀(水蒸气流量调节部)

5···气体流量调节阀(气体流量调节部)

6···处理部

7···控制装置

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的过热水蒸气生成装置的一个实施方式进行说明。

本实施方式的过热水蒸气生成装置100是通过对水进行加热而生成过热水蒸气的装置，除了该过热水蒸气生成功能之外，还具有对与水蒸气不同的其它气体进行加热的气体加热过热功能。此外，作为所述其它气体，可以是空气、氧气、氮气和氩气等，只要是水蒸气以外的气体，可以根据用途考虑各种各样的气体。

如图1所示，所述过热水蒸气生成装置100包括：水蒸气生成部2(以下称为饱和水蒸气生成部2)，对水进行加热生成饱和水蒸气；过热水蒸气生成部3，加热饱和水蒸气，生成过热水蒸气；水蒸气供给流道L2(以下称为饱和水蒸气供给流道L2)，向过热水蒸气生成部3供给由饱和水蒸气生成部2生成的饱和水蒸气；以及气体供给流道L3，向过热水蒸气生成部3供给与饱和水蒸气不同的其它气体。

饱和水蒸气生成部2例如为感应加热方式或者通电加热方式，具有用于导入水的水导入口21以及用于导出饱和水蒸气的饱和水蒸气导出口22。此外，从未图示的容器等向饱和水蒸气生成部2供给水的水供给流道L1与水导入口连接。

感应加热方式的饱和水蒸气生成部2可以包括：中空导体管2T(参照图2)，形成为具有水导入口21以及饱和水蒸气导出口22的例如螺旋状；感应线圈(未图示)，配置在该中空导体管2T的内侧或者外侧，对中空导体管2T进行感应加热；以及交流电源(未图示)，对所述感应线圈施加交流电压，通过对所述感应线圈施加交流电压，从而在中空导体管2T中流过感应电流，由此产生焦耳热，从而使导入到了中空导体管2T中的水改变状态而成为饱和水蒸气。

另外，通电加热方式的饱和水蒸气生成部2可以包括：中空导体管2T，形成为具有水导入口21以及饱和水蒸气导出口22的例如螺旋状；以及直流电源或者交流电源(未图示)，对所述中空导体管2T施加电压，通过使电流流过中空导体管，由此产生焦耳热，从而使导入到了中空导体管2T中的水改变状态而成为饱和水蒸气。此外，在通电加热方式的情况下，中空导体管不限于螺旋状，也可以形成为例如直管状。

无论是哪种方式，都检测从中空导体管2T的饱和水蒸气导出口22导出的饱和水蒸气的温度，并对施加给感应线圈的电压、施加给中空导体管2T的电压或者流过中空导体管2T的电流进行反馈控制，由此控制从中空导体管2T的饱和水蒸气导出口22导出的饱和水蒸气的温度。此外，饱和水蒸气的温度检测可以考虑采用直接检测饱和水蒸气的温度的方式和通过检测中空导体管2T的温度间接检测饱和水蒸气的温度的方式。

过热水蒸气生成部3与所述饱和水蒸气生成部2相同，例如为感应加热方式或者通电加热方式，具有用于导入饱和水蒸气的饱和水蒸气导入口31以及导出过热水蒸气的过热水蒸气导出口32。

感应加热方式的过热水蒸气生成部3可以包括：例如螺旋状的中空导体管3T(参照图2)，具有饱和水蒸气导入口31以及过热水蒸气导出口32；感应线圈(未图示)，配置在所述中空导体管3T的内侧或者外侧，对中空导体管3T进行感应加热；以及交流电源(未图示)，对所述感应线圈施加交流电压，通过对所述感应线圈施加交流电压，使感应电流流过中空导体管3T，由此产生焦耳热，从而使导入到中空导体管3T中的饱和水蒸气改变状态而成为过热水蒸气。

另外，通电加热方式的过热水蒸气生成部3可以包括：中空导体管3T，形成为具有饱和水蒸气导入口31以及过热水蒸气导出口32的例如螺旋状；以及直流电源或者交流电源(未图示)，对所述中空导体管3T施加电压，通过使电流流过中空导体管3T，由此产生焦耳热，从而使导入到中空导体管3T中的饱和水蒸气改变状态而成为过热水蒸气。无论哪种方式，都通过控制对中空导体管3T施加的电压或者流过中空导体管3T的电流，来控制从中空导体管3T的过热水蒸气导出口32导出的过热水蒸气的温度。此外，在通电加热方式的情况下，中空导体管3T不限于螺旋状，也可以是例如呈直管状的中空导体管。

无论是哪种方式，都检测从中空导体管3T的过热水蒸气导出口32导出的过热水蒸气的温度，并对施加给感应线圈的电压、施加给中空导体管3T的电压或者流过中空导体管3T的电流进行反馈控制，由此控制从中空导体管3T的过热水蒸气导出口32导出的过热水蒸气的温度。此外，过热水蒸气的温度检测，可以考虑直接检测过热水蒸气的温度的方式和通过检测中空导体管3T的温度来间接检测过热水蒸气的温度的方式。

另外，在感应加热方式的情况下，如果使施加的交流电压的频率为50Hz或者60Hz的商用频率，则由于电流渗透度深，所以通过中空导体管2T、3T的外表面的温度检测能够得到与内表面的温度检测相同的值，因此即使是间接检测也能够进行高精度的蒸气温度检测。

在本实施方式中，如图3以及图4所示，在饱和水蒸气生成部2的感应线圈2C以及过热水蒸气生成部3的感应线圈3C的中心部设置有磁路用铁芯101、102，由此，通过使由感应线圈2C、3C产生的磁通高效地循环，从而使磁通高效地导入各中空导体管2T、3T。此外，除了饱和水蒸气生成部2的磁路用铁芯101以及过热水蒸气生成部3的磁路用铁芯102之外，还设置有共用铁芯103，该共用铁芯103成为两个磁路用铁芯101、102产生的磁通的共同的通路，连接铁芯104、105分别连接所述共用铁芯103以及所述两个磁路用铁芯101、102的上下。通过该构成，能够减小铁芯整体的尺寸，能够进一步实现装置整体的小型化。此外，在图3以及图4中，以俯视时位于三角形的顶点的方式配置各个铁芯，连接铁芯104、105以俯视时将共用铁芯103作为弯曲点的方式弯曲。由此，能够减小两个磁路用铁芯101、102间的距离，从而能够减小铁芯整体在宽度方向上的尺寸，能够实现节省空间。

此外，饱和水蒸气生成部2的感应线圈2C以及过热水蒸气生成部3的感应线圈3C是斯柯特接线(参照图5)。即，使用由主变压器(Main transformer)以及副变压器(Teasertransformer)构成的斯柯特接线变压器构成饱和水蒸气生成部2以及过热水蒸气生成部3。

通过主变压器的输出，对饱和水蒸气生成部2的中空导体管2T(第一加热用金属体)进行感应加热或者通电加热。通过副变压器的输出，对过热水蒸气生成部3的中空导体管3T(第二加热用金属体)进行感应加热或者通电加热。

另外，在主变压器的输入侧的两相中的一方(图5中三相交流电源10的V相)设置有第一控制器81，第一控制器81控制电压或者电流。在副变压器的作为输入侧的初级线圈(感应线圈3C)的一端侧(图5中三相交流电源10的U相)设置有第二控制器82，第二控制器82控制电压或者电流。在此，使用晶闸管等半导体控制元件构成第一控制器81以及第二控制器82。此外，通过第一控制器81以及第二控制器82分别独立地控制主变压器的输出电压和副变压器的输出电压。

饱和水蒸气供给流道L2的一端与饱和水蒸气生成部2的饱和水蒸气导出口22连接，另一端与过热水蒸气生成部3的过热水蒸气导入口31连接，例如由连接管构成饱和水蒸气供给流道L2。此外，也可以通过使所述任意一个中空导体管2T、3T一体地具有作为所述连接管的功能，并通过例如具有绝缘性的接头，连接饱和水蒸气生成部2的饱和水蒸气导出口22和过热水蒸气生成部3的过热水蒸气导入口31。

另外，在饱和水蒸气供给流道L2上设置有水蒸气流量调节部4(以下称为饱和水蒸气流量调节部4)，调节向过热水蒸气生成部3供给的饱和水蒸气的流量。本实施方式的饱和水蒸气流量调节部4是第一流量调节阀。此外，由后面所述的控制装置7向第一流量调节阀4输入控制信号，控制其阀开度。另外，也可以在饱和水蒸气供给流道L2上设置流量计。

气体供给流道L3的一端与其它气体(例如空气或氮气等)的供给源连接，另一端与饱和水蒸气供给流道L2上的第一流量调节阀4的下游侧(过热水蒸气生成部3侧)或者过热水蒸气生成部3连接。在气体供给流道L3与饱和水蒸气供给流道L2连接的情况下，在构成气体供给流道L3的连接管上形成有气体导入口。另外，在气体供给流道L3与过热水蒸气生成部3连接的情况下(参照图1)，在过热水蒸气生成部3上形成有气体导入口33(图2中未图示)。此外，当在过热水蒸气生成部3上形成有气体导入口33时，考虑其它气体的加热效率，优选的是，气体导入口33形成于中空导体管3T的上游侧(饱和水蒸气导入口31侧)。

另外，在气体供给流道L3上设置有气体流量调节部5，气体流量调节部5调节向过热水蒸气生成部3供给的其它气体的流量。本实施方式的气体流量调节部5是第二流量调节阀。此外，由后面所述的控制装置7向第二流量调节阀5输入控制信号，控制其阀开度。此外，在气体供给流道L3上也可以设置流量计。

此外，在本实施方式中，由过热水蒸气生成部3生成的过热水蒸气或者被加热了的其它气体，供给到处理部6，处理部6处理被处理物W。

处理部6通过过热水蒸气或者其它气体对被处理物W进行热处理(例如清洗、干燥、烧成或者杀菌)，处理部6具有：被处理物收容部61，收容被处理物W，并形成密闭空间或者大致密闭的空间；过热水蒸气导入口62，设置于所述被处理物收容部61，用于导入过热水蒸气；冷凝水排出口63，用于排出在被处理物收容部61产生的冷凝水；以及排出口64，排出通过了被处理物收容部61的使用完的蒸气或者其它气体。处理部6的过热水蒸气导入口62通过过热水蒸气供给流道L4与过热水蒸气生成部3的过热水蒸气导出口32连接。此外，在与冷凝水排出口63以及排出口64连接的流道上设置有开关阀。

所述构成的过热水蒸气生成装置100以能够切换为第一状态、第二状态和第三状态的方式构成，所述第一状态是向过热水蒸气生成部3只供给饱和水蒸气的状态；所述第二状态是向过热水蒸气生成部3只供给其它气体，过热水蒸气生成部3作为气体加热部发挥作用的状态；所述第三状态是向过热水蒸气生成部3供给饱和水蒸气和其它气体两者，过热水蒸气生成部3作为混合气体加热部发挥作用的状态。

在此，通过控制饱和水蒸气生成部2、过热水蒸气生成部3、第一流量调节阀4、以及第二流量调节阀5的控制装置7，过热水蒸气生成装置100切换为第一状态、第二状态和第三状态中的任意一种状态。

所述控制装置7是在物理上具备CPU、存储器、A/D转换器以及D/A转换器等的装置，如图6所示，在功能上，控制装置7具有：第一加热温度控制部71，控制饱和水蒸气生成部2的加热温度(以下称为第一加热温度)；第二加热温度控制部72，控制过热水蒸气生成部3的加热温度(以下称为第二加热温度)；第一流量调节阀控制部73，控制第一流量调节阀4；第二流量调节阀控制部74，控制第二流量调节阀5。此外，控制装置7具有处理物温度获得部75，处理物温度获得部75用于获得收容于处理部6的被处理物W的温度或者处理部6内的温度。此外，控制装置7与饱和水蒸气生成部2以及过热水蒸气生成部3等各部分之间连接，但是在图1中，省略了该连接的描述。

以下，兼作为各部分的说明，参照图7，对本实施方式的过热水蒸气生成装置100的动作进行说明。

首先，如果用户使过热水蒸气生成装置100运转，则例如通过供水泵等向饱和水蒸气生成部2供给未图示的容器内的水。

此时，第一加热温度控制部71控制第一加热温度，以使由饱和水蒸气生成部2生成的饱和水蒸气成为规定温度，在本实施方式中，将饱和水蒸气生成部2的中空导体管2T的温度设为所述第一加热温度。

具体地说，所述第一加热温度控制部71获得来自设置于饱和水蒸气生成部2的中空导体管2T或者饱和水蒸气供给流道L2的第一温度传感器T1的测量值，根据该测量值控制施加到饱和水蒸气生成部2的感应线圈2C的交流电压的大小，将第一加热温度控制为例如100～140℃。

此外，为了使所述测量值更接近饱和水蒸气的温度，优选的是，所述第一温度传感器T1设置在饱和水蒸气生成部2的中空导体管2T的下游侧、或饱和水蒸气导出口22、或饱和水蒸气导出口22的附近。

此外，在饱和水蒸气生成部2正在生成饱和水蒸气的状态下，第一流量调节阀控制部73将第一流量调节阀4控制为阀开度为零的状态，即将第一流量调节阀4控制为关闭状态。由此，过热水蒸气生成装置100处于饱和水蒸气生成部2生成饱和水蒸气的状态，并且成为待机状态，所述待机状态是停止供给所述饱和水蒸气的状态。

在该待机状态下，第二流量调节阀控制部74使第二流量调节阀5打开，从气体供给流道L3向过热水蒸气生成部3供给其它气体。

此时，第二加热温度控制部72控制第二加热温度，以使由过热水蒸气生成部3加热的其它气体成为规定温度，在本实施方式中，将过热水蒸气生成部3的中空导体管3T的温度设为所述第二加热温度。

具体地说，所述第二加热温度控制部72获得来自设置于过热水蒸气生成部3的中空导体管3T或者过热水蒸气供给流道L4的第二温度传感器T2的测量值，根据该测量值控制施加到过热水蒸气生成部3的感应线圈3C的交流电压的大小，将第二加热温度控制为例如100℃以上。

此外，加热其它气体时的第二加热温度只要是能够以供给过热水蒸气时不会在被处理物W上产生结露的程度的方式加热被处理物W的温度即可。另外，为了使所述测量值更接近过热水蒸气的温度，优选的是，所述第二温度传感器T2设置在过热水蒸气生成部3的中空导体管3T的下游侧、或过热水蒸气导出口32、或过热水蒸气导出口32的附近。

由此，第一流量调节阀4处于关闭状态，第二流量调节阀5处于打开状态，过热水蒸气生成装置成为过热水蒸气生成部3作为加热其它气体的气体加热部发挥作用的第二状态。在该第二状态下，进行加热(预热)收容于处理部6的被处理物W的前工序。

控制装置7的处理物温度获得部75获得来自测量收容于处理部6的被处理物W的温度或者处理部6内的温度的第三温度传感器T3的测量值。此外，处理物温度获得部75判断来自第三温度传感器T3的测量值是否成为了规定温度(供给过热水蒸气时不会在被处理物W上产生结露的温度)。

当由处理物温度获得部75判断为来自第三温度传感器T3的测量值为所述规定温度以上时，第二流量调节阀控制部74将第二流量调节阀5控制为关闭状态，第一流量调节阀控制部73使第一流量调节阀4打开，从饱和水蒸气供给流道L2向过热水蒸气生成部3供给饱和水蒸气。

此外，第一流量调节阀控制部73和第二流量调节阀控制部74也可以区别于所述处理物温度获得部75的判断，根据从用户输入的切换信号，切换第一流量调节阀4和第二流量调节阀5的开闭。另外，第一流量调节阀控制部73和第二流量调节阀控制部74也可以通过定时器等获得表示从成为第二状态起经过了规定时间的规定时间经过信号，切换第一流量调节阀4和第二流量调节阀5的开闭。

此时，第二加热温度控制部72获得来自设置于过热水蒸气生成部3的中空导体管3T或者过热水蒸气供给流道L4的第二温度传感器T2的测量值，根据该测量值，控制第二加热温度，以使由过热水蒸气生成部3生成的过热水蒸气成为规定温度。具体地说，将第二加热温度控制为由过热水蒸气生成部3生成的过热水蒸气的设定温度或者该设定温度前后的温度，在此例如控制为200～1200℃。

由此，第一流量调节阀4处于打开状态，第二流量调节阀5处于关闭状态，过热水蒸气生成装置100成为过热水蒸气生成部3生成过热水蒸气的第一状态。在该第一状态下，进行后工序，所述后工序对收容于处理部6的被处理物W进行热处理(例如清洗、干燥、烧成或者杀菌)。

此外，当从作为气体供给状态的第二状态(所述待机状态)切换到作为饱和水蒸气供给状态的第一状态时，如图7所示，第一流量调节阀控制部73进行控制，以使第一流量调节阀4逐渐地打开并使其阀开度从零逐渐变大到规定开度。由此，从由待机状态切换为饱和水蒸气供给状态的切换时点到第一流量调节阀4的阀开度达到规定开度之前，成为饱和水蒸气的供给量逐渐增加的初始运转，从阀开度达到了规定开度的时点起，成为饱和水蒸气的供给量成为一定的稳定运转。此外，在规定的处理时间内进行后工序。

下面，对后工序结束时的动作进行说明。

本实施方式的过热水蒸气生成装置100从进行了用于从饱和水蒸气供给状态切换到待机状态的自动或者手动的操作的时点起，经过规定时间后，停止向过热水蒸气生成部3供给饱和水蒸气。此外，在进行了用于从饱和水蒸气供给状态切换到待机状态的操作的时点，停止向过热水蒸气生成部3的感应线圈提供电力。

在此，所谓的用于从饱和水蒸气供给状态切换到待机状态的操作例如是用户从外部使用输入装置等输入切换信号、或定时器等输出表示饱和水蒸气供给状态经过了规定时间的规定时间经过信号等。

更详细地说，在本实施方式中，如果进行用于从饱和水蒸气供给状态切换到待机状态的操作，则所述的第一流量调节阀控制部73获得例如所述切换信号或所述规定时间经过信号等，在从获得了信号的时点起的规定时间内，使第一流量调节阀4保持打开状态。在所述规定时间内，从饱和水蒸气生成部2向过热水蒸气生成部3提供饱和水蒸气。由此，通过饱和水蒸气对在后工序结束时成为了高温的过热水蒸气生成部3进行冷却。由此，将过热水蒸气生成部3冷却到待机状态下的设定温度，能够防止过热水蒸气生成装置100的损伤等。

如上所述，从处理部6中取出通过前工序以及后工序被热处理后的被处理物W。此外，将未处理的被处理物W收容到处理部6中之后，与所述同样地进行前工序以及后工序。

另外，本实施方式的过热水蒸气生成装置100在后工序中，通过第一流量调节阀控制部73使第一流量调节阀4处于打开状态，并通过第二流量调节阀控制部74使第二流量调节阀5处于打开状态，由此向过热水蒸气生成部3提供饱和水蒸气和其它气体两者。此时，通过调节向过热水蒸气生成部3供给的饱和水蒸气和其它气体的流量，能够调节由过热水蒸气和其它气体构成的混合气体的混合比。这样，在对饱和水蒸气和其它气体进行混合并加热的情况下，从使进行混合的流道尽可能地长并均匀地混合的观点出发，优选的是，中空导体管呈螺旋状。

在后工序中，通过向过热水蒸气生成部3供给饱和水蒸气和其它气体两者，能够进行与使用了过热水蒸气的处理不同的其它的处理。例如，在其它气体为空气或者氮气的情况下，能够进行被处理物W的氧化处理或氮化处理。另外，通过调节混合比，能够控制被处理物W的氧化程度或氮化程度。

按照这样构成的过热水蒸气生成装置100，由于在第一状态下，由过热水蒸气生成部3生成过热水蒸气，在第二状态下，过热水蒸气生成部3作为气体加热部发挥作用，对其它气体进行加热，所以在使用过热水蒸气处理被处理物W之前，通过使用被加热了的其它气体加热被处理物W，能够防止过热水蒸气液化并在被处理物W上产生结露。另外，由于使过热水蒸气生成部3作为气体加热部发挥作用，所以不需要加热被处理物W的另外的加热装置，能够简化用于防止被处理物W的结露的系统结构，并且能够使该系统小型化。

另外，本发明并不限于所述实施方式。

例如，在所述实施方式中，通过使第一流量调节阀控制部73使第一流量调节阀4处于关闭状态而成为第二状态，但是也可以是下述方式：使第一加热温度控制部71停止向饱和水蒸气生成部2的感应线圈提供电力而成为第二状态。此时，第一流量调节阀4既可以处于关闭状态，也可以处于打开状态，但是如果第一流量调节阀4处于关闭状态，则能够防止其它气体倒流到饱和水蒸气生成部2内。

另外，在所述实施方式中，过热水蒸气生成部3作为接收由设置在前段的饱和水蒸气生成部2生成的饱和水蒸气的构成，但在饱和水蒸气生成部2对饱和水蒸气进一步加热而生成过热水蒸气的情况下，过热水蒸气生成部3也可以构成为接收过热水蒸气，并且对接收到的过热水蒸气进一步加热，生成向过热水蒸气利用部供给的所希望的温度的过热水蒸气。

此外，除了所述实施方式的构成之外，过热水蒸气生成装置100也可以具有返回流道，所述返回流道用于使通过了处理部6的使用完的蒸气或者其它气体返回到过热水蒸气生成部3。所述返回流道的一端与处理部6(例如被处理物收容部的排出口)连接，另一端与饱和水蒸气供给流道L2的流量调节阀的下游侧(过热水蒸气生成部3侧)、气体供给流道L3或者过热水蒸气生成部3连接。这样，通过对使用完的蒸气或者其它气体进行再利用，能够抑制热量损失。

而且，如图8所示，过热水蒸气生成装置100也可以包括切换机构9，该切换机构9用于在第一连接状态和第二连接状态之间进行切换，所述第一连接状态是将主变压器的初级线圈(感应线圈2C)以及副变压器的初级线圈(感应线圈3C)进行斯柯特接线的状态，所述第二连接状态是将所述感应线圈2C以及所述感应线圈3C分别作为独立的电路的状态。

第一连接状态是将与主变压器的初级线圈(感应线圈2C)的中点连接的中点端子2M和副变压器的初级线圈(感应线圈3C)的一端侧端子3E连接的斯柯特接线状态。另一方面，第二连接状态是解除斯柯特接线，将包括第二控制器82的副变压器的初级线圈(感应线圈3C)的两侧端子与三相交流电源10(图8中为U相以及V相)连接的状态。此外，在第二连接状态下，主变压器的初级线圈(感应线圈2C)的两侧端子保持与三相交流电源10的V相以及W相连接的状态。

作为切换机构9，例如使用电磁接触器或半导体开关元件构成，并由控制装置7控制。另外，在该构成中，第二控制器82具有将流过副变压器的初级线圈(感应线圈3C)的电流控制为一定值以下的定电流控制功能。

在生成过热水蒸气的第一状态以及、加热过热水蒸气和其它气体的混合气体的第三状态的情况下，由切换机构9切换为第一连接状态(斯柯特接线状态)。另一方面，在只加热其它气体的第二状态的情况下，由切换机构9切换为第二连接状态(副变压器侧电路和主变压器侧电路分别独立的电路状态)。此外，在第二连接状态下，边由第二控制器82控制流过感应线圈3C的电流并加热其它气体进行运转，边由第一控制器81控制流过感应线圈2C的电流，能够使饱和水蒸气生成部2保温待机。

此外，本发明并不限于所述实施方式，当然能够在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种变形。

可以相互组合本发明的各个实施方式(实施例)中所记载的技术特征形成新的技术方案。

Claims (7)

1.一种过热水蒸气生成装置，其特征在于，

所述过热水蒸气生成装置包括：

感应加热方式或通电加热方式的水蒸气生成部，从水生成水蒸气；

感应加热方式或通电加热方式的过热水蒸气生成部，从水蒸气生成过热水蒸气；

水蒸气供给流道，向所述过热水蒸气生成部供给由所述水蒸气生成部生成了的水蒸气；以及

气体供给流道，向所述过热水蒸气生成部供给与所述水蒸气不同的其它气体，

所述过热水蒸气生成装置能够切换为第一状态或者第二状态，所述第一状态是向所述过热水蒸气生成部供给所述水蒸气的状态，所述第二状态是向所述过热水蒸气生成部供给所述其它气体且所述过热水蒸气生成部作为气体加热部发挥作用的状态，

除了所述第一状态和所述第二状态之外，所述过热水蒸气生成装置还能够切换为第三状态，所述第三状态是向所述过热水蒸气生成部供给所述水蒸气和所述其它气体且所述过热水蒸气生成部作为混合气体加热部发挥作用的状态。

2.根据权利要求1所述的过热水蒸气生成装置，其特征在于，

所述过热水蒸气生成装置还包括水蒸气流量调节部，所述水蒸气流量调节部设置在所述水蒸气供给流道上，用于调节向所述过热水蒸气生成部供给的所述水蒸气的流量，

在所述第二状态下，所述水蒸气流量调节部停止向所述过热水蒸气生成部供给所述水蒸气。

3.根据权利要求1所述的过热水蒸气生成装置，其特征在于，

所述过热水蒸气生成装置还包括控制装置，所述控制装置控制向所述水蒸气生成部提供电力，

在所述第二状态下，所述控制装置停止向所述水蒸气生成部提供电力。

4.根据权利要求1所述的过热水蒸气生成装置，其特征在于，

所述过热水蒸气生成装置还包括水蒸气流量调节部，所述水蒸气流量调节部设置在所述水蒸气供给流道上，用于调节向所述过热水蒸气生成部供给的所述水蒸气的流量，

在所述第三状态下，所述水蒸气流量调节部调节向所述过热水蒸气生成部供给的所述水蒸气的流量，由此调节所述过热水蒸气生成部中的所述水蒸气和所述其它气体的混合比。

5.根据权利要求1所述的过热水蒸气生成装置，其特征在于，

所述水蒸气生成部以及所述过热水蒸气生成部是使用由主变压器以及副变压器构成的斯柯特接线变压器构成的，

所述水蒸气生成部具有第一加热用金属体，通过所述主变压器的输出对所述第一加热用金属体进行感应加热或者通电加热，

所述过热水蒸气生成部具有第二加热用金属体，通过所述副变压器的输出对所述第二加热用金属体进行感应加热或者通电加热，

在所述主变压器的输入侧的两相中的一方设置有控制电压或者电流的第一控制器，

在所述副变压器的作为输入侧的初级线圈的一端侧设置有控制电压或者电流的第二控制器，

通过所述第一控制器以及所述第二控制器，分别独立地控制所述主变压器的输出电压和所述副变压器的输出电压，

所述过热水蒸气生成装置还包括切换机构，所述切换机构在第一连接状态和第二连接状态之间进行切换，所述第一连接状态是将与所述主变压器的初级线圈的中点连接的中点端子和所述副变压器的初级线圈的一端侧端子连接而进行斯科特接线的状态，所述第二连接状态是解除所述斯柯特接线并将包括所述第二控制器的所述副变压器的初级线圈的两侧端子与三相交流电源连接的状态。

6.根据权利要求5所述的过热水蒸气生成装置，其特征在于，

所述第二控制器具有定电流控制功能。

7.一种处理方法，其使用权利要求1至6中任意一项所述的过热水蒸气生成装置对被处理物进行处理，所述处理方法的特征在于，

所述处理方法包括：

前工序，向所述过热水蒸气生成部供给所述其它气体并加热所述其它气体，通过被加热了的所述其它气体加热所述被处理物；以及

后工序，在所述前工序之后，向所述过热水蒸气生成部供给所述水蒸气，生成过热水蒸气，通过所述过热水蒸气处理在所述前工序中已被加热了的所述被处理物，

在所述后工序中，区别于使用所述过热水蒸气对所述被处理物进行的处理，使用由所述过热水蒸气和所述其它气体构成的混合气体对所述被处理物进行处理。

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