JP2005233572A

JP2005233572A - 過熱蒸気発生装置

Info

Publication number: JP2005233572A
Application number: JP2004046338A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Kayahara; 敏広茅原; Hideo Furukawa; 英夫古川; Koji Ono; 耕治大野
Original assignee: Miura Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd
Priority date: 2004-02-23
Filing date: 2004-02-23
Publication date: 2005-09-02

Abstract

【課題】励磁コイルの電磁誘導能力の低下を防止する。
【解決手段】蒸気発生源１から導入される蒸気を加熱する蒸気加熱室２と、この蒸気加熱室２内に配置され電磁誘導により発熱する発熱体３と、この発熱体３を電磁誘導作用により発熱させる励磁コイル４，１０と、蒸気加熱室２への導入前の蒸気または利用機器での使用後の蒸気により前記励磁コイル４，１０を冷却する冷却手段とを備える。また、冷却手段が蒸気発生源１の蒸気を蒸気加熱室２内へ導入する蒸気導入管１１であることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、飽和蒸気を加熱して過熱蒸気とする過熱蒸気発生装置に関する。

この種の過熱蒸気発生装置は、特許文献１などにて広く知られている。従来の過熱蒸気発生装置においては、蒸気加熱室内に設けた金属体を励磁コイルによる電磁誘導作用により発熱させ、蒸気加熱室へ流入した蒸気をこの金属体にて加熱して、過熱蒸気を生成する。

特開平８−１３５９０３号公報

前記の従来技術においては、前記励磁コイルが鉄損や銅損の電力エネルギー損失により温度上昇し、電磁誘導の能力が低下する。

この発明は、励磁コイルの電磁誘導能力の低下を防止することを目的としている。

この発明は、前記の課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、蒸気発生源から導入される蒸気を加熱する蒸気加熱室と、この蒸気加熱室内に配置され電磁誘導により発熱する発熱体と、この発熱体を電磁誘導作用により発熱させる励磁コイルと、前記蒸気加熱室への導入前の蒸気または過熱蒸気の利用機器での使用後の蒸気により前記励磁コイルを冷却する冷却手段とを備えたことを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、前記励磁コイルが前記蒸気加熱室への導入前の蒸気または利用機器での使用後の蒸気によりにより冷却される。その結果、電磁誘導に伴う前記励磁コイルの温度上昇が低減され、電磁誘導能力の低減が抑制される。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記冷却手段を前記蒸気発生源の蒸気を前記蒸気加熱室内へ導入する蒸気導入管とすることを特徴としている。

請求項２に記載の発明によれば、前記励磁コイルが前記蒸気導入管内を流れる蒸気により冷却される。その結果、前記励磁コイルの電磁誘導に伴う温度上昇が低減され、電磁誘導能力の低減が抑制される。

さらに、請求項３に記載の発明は、請求項２において、前記蒸気導入管が前記励磁コイルであることを特徴としている。

請求項３に記載の発明によれば、前記励磁コイルがその内部を流れる蒸気により冷却される。その結果、前記励磁コイルの電磁誘導に伴う温度上昇が低減され、電磁誘導能力の低減が抑制される。

この発明によれば、前記励磁コイルが前記蒸気加熱室への導入前の蒸気により冷却される。その結果、前記励磁コイルの電磁誘導に伴う温度上昇が低減され、電磁誘導能力の低減が抑制または防止され、高い過熱蒸気の発生効率が維持される。

（実施の形態１）
つぎに、この発明の実施の形態１について説明する。この発明の実施の形態１は、滅菌用，食品加工用などの種々の用途に使用可能な過熱蒸気発生装置に適用される。

まず、実施の形態１について説明する。この実施の形態１は、蒸気発生源と、この蒸気発生源から導入される蒸気を加熱する蒸気加熱室と、この蒸気加熱室内に配置され電磁誘導により発熱する金属製の発熱体と、この発熱体電磁誘導作用により発熱させる励磁コイルと、前記蒸気加熱室への導入前の蒸気により前記励磁コイルを冷却する冷却手段とを備えることを特徴としている。

この実施の形態１においては、前記励磁コイルへ交流電流が供給され、前記発熱体が電磁誘導作用により発熱する。そして、前記蒸気発生源にて生成された蒸気が発生され、前記蒸気加熱室へ導入される。
導入された蒸気は、前記発熱体により加熱され、過熱蒸気となる。こうした、過熱蒸気の生成において、前記励磁コイルは、前記蒸気加熱室への導入前の蒸気（過熱れれていない、または過熱度の低い蒸気）により冷却される。

この実施の形態１において、前記蒸気発生源は、飽和蒸気を生成するボイラであり、その種類、形式は問わない。前記蒸気発生源の加熱源は、バーナ，電気ヒータ，電磁誘導により発熱する発熱体などが用いられる。また、前記蒸気発生源から導出される蒸気は、若干過熱した過熱蒸気であってもよい。

前記蒸気加熱室は、前記蒸気発生源からの蒸気導入管が接続される導入口と生成した過熱蒸気を過熱蒸気の利用機器へ供給する蒸気導出管が接続される導出口とを備えている。前記蒸気加熱室は、前記励磁コイルによる磁力が前記発熱体に作用するものであれば、材質、構造を問わないものであり、前記蒸気発生源と一体的に設けることもできる。

また、前記発熱体は、前記励磁コイルにより生成される交流磁力線により発生した渦電流により発熱し、接触する蒸気を加熱するものであり、好ましくは、蒸気が流通する通路を多数有する金属製のたわし状体または、メッシュ状体とするが、これに限定されるものではない。

前記励磁コイルは、前記蒸気加熱室の外側に設けられ、交流電源に接続され、交流電流の供給によりその周囲に交流磁力線を発生する。

前記冷却手段は、好ましくは、前記蒸気発生源の蒸気を前記蒸気加熱室へ導入する蒸気導入管とする。そして、前記冷却手段は、好ましくは、前記励磁コイルを前記蒸気導入管により構成し、励磁コイルを励磁コイル冷却手段として兼用させる。こうした構成により、励磁コイルを蒸気導入管と別に設ける必要がなくなり、装置構成の簡素化と励磁コイルの冷却を効果的に行うことができる。

しかしながら、前記冷却手段を前記励磁コイルと別に設ける構成とすることもできる。この場合は、前記励磁コイルは、前記冷却手段の機能を兼用しない。

以上のように、前記実施の形態１によれば、過熱蒸気生成のための蒸気を用いて前記励磁コイルを冷却するので、励磁コイルを別の冷却媒体により冷却するものと比較して装置構成の簡素化を実現できる。

この発明は、前記実施の形態１に限定されるものではなく、つぎの実施の形態２を含む。

（実施の形態２）
この実施の形態２は、蒸気発生源と、この蒸気発生源から導入される蒸気を加熱する蒸気加熱室と、この蒸気加熱室内に配置され電磁誘導により発熱する金属製の発熱体と、この発熱体を電磁誘導作用により発熱させる励磁コイルと、過熱蒸気の利用機器での使用後の蒸気により前記励磁コイルを冷却する冷却手段とを備える

この実施の形態２において、前記実施の形態１と異なるのは、過熱蒸気を利用する利用機器での使用後の蒸気により前記励磁コイルを冷却する冷却手段とした点である。この実施の形態２では、前記蒸気加熱室にて生成された過熱蒸気が滅菌装置などの利用機器にて使用され、温度低下した蒸気により前記励磁コイルが冷却される。その他の構成は、前記実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。

以下、この発明の具体的実施例１を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、実施例１の概略構成図である。

前記実施例１の過熱蒸気発生装置は、たとえば、蒸気滅菌装置へ供給する過熱蒸気を生成するものである。この実施例１の全体構成につき説明する。主たる構成要素は、蒸気発生源としての蒸気ボイラ１から飽和蒸気が導入される蒸気加熱室２、前記蒸気加熱室２内に装着された金属製の発熱体３、前記蒸気加熱室２の外側に配置された第一励磁コイル４、前記第一励磁コイル４を通過した蒸気を前記発熱体３へ向けて蒸気を分散供給する蒸気分散器５、前記第一励磁コイル４へ交流電流を供給する電源装置６である。

前記蒸気加熱室２は、前記第一励磁コイル４による磁力線が貫通する材質で、例えばオーステナイト系ステンレスなどの常磁性体にて構成している。前記蒸気発生器２の一端（図１における左方）には過熱蒸気の利用機器（図示省略）へ過熱蒸気を供給する蒸気導出口（図示省略）を設けている。

前記発熱体３は、たわし状に形成されたものとし、その材質は、鉄やマルテンサイト系ステンレスなどの金属にて形成する。

前記第一励磁コイル４は、金属製の管にて構成され、磁力線を生成する機能と前記蒸気ボイラ１からの蒸気を前記蒸気加熱室２へ導入する蒸気導入管としての機能とを兼ねてなすように構成されている。前記第一励磁コイル４は、第一導線７および第二導線８により前記電源装置６と接続されている。

前記蒸気分散器５は、前記第一励磁コイル４の先端に接続され、前記蒸気加熱室２内において前記発熱体３へ向けて蒸気をできるだけ均一に供給するように多数の蒸気噴出口９，９，…を設けている。

前記構成の実施例１の作用および効果を説明する。前記蒸気ボイラ１の運転を開始するともに、前記電源装置６の給電を開始する。すると、前記第一励磁コイル４の周囲に交流磁力線が発生し、前記発熱体３は、電磁誘導作用により、発熱する。一方、前記蒸気ボイラ１にて生成される蒸気は、第一励磁コイル４内を流通した後、蒸気分散器５から発熱体３へ向けて噴出される。そして、この蒸気は、高温となっている前記発熱体３を流通する間に加熱されて、過熱蒸気となり、前記蒸気加熱室２から前記利用機器としての過熱蒸気滅菌器（図示省略）へ供給される。

この過熱蒸気滅菌器は、つぎのような構成とすることができる。この実施例の蒸気発生装置からの約４００℃程度の過熱蒸気を導入して被滅菌物を滅菌する内槽と、この滅菌槽を包囲するように設けられ、前記内槽との間に前記内槽の蒸気を導入する外槽とから構成する。前記内槽と前記外槽との間に滅菌処理済みの蒸気を導入し、さらに前記外槽から流出する蒸気から熱回収する熱回収部を設けて、熱の有効利用を図るように構成する。

前記の過熱蒸気生成作用において、前記第一励磁コイル４は、内部を流通し前記蒸気加熱室２へ流入する前の蒸気により、冷却される。その結果、前記第一励磁コイル４の電磁誘導に伴う温度上昇が低減され、電磁誘導能力の低減が抑制され、過熱蒸気の発生効率を高く維持することができる。また、電磁誘導により発生する熱により蒸気が予備加熱されるので、加熱効率の良い過熱蒸気発生装置を提供できる。さらに、前記第一励磁コイル４が、第一励磁コイル冷却手段を兼ねているので、装置構成を簡素化できる効果がある。

つぎに、この発明の実施例２を図面に基づいて説明する。図２は、実施例２の概略構成図である。

この実施例２において、前記実施例１と異なるのは、前記励磁コイル４を励磁コイル冷却手段と兼用することなく、第二励磁コイル１０と励磁コイル冷却手段としての蒸気導入管１１とを機能的に分離して設けた点である。その他の構成は、前記実施例１と同じであるので、同一構成要素に同一符号を付して説明を省略する。

この実施例２においては、前記第二励磁コイル１０は、前記蒸気加熱室２へ流入する前の蒸気が流通する前記蒸気導入管１１により、冷却される。その結果、前記励磁コイル４の電磁誘導に伴う温度上昇が低減され、電磁誘導能力の低減が抑制され、過熱蒸気の発生効率を高く維持することができる。また、電磁誘導により発生する熱により蒸気が予備加熱されるので、加熱効率の良い過熱蒸気発生装置を提供できる。

本発明の実施例１の概略構成を示す一部断面の説明図である。本発明の実施例２の概略構成を示す一部断面の説明図である。

符号の説明

１蒸気ボイラ（蒸気発生源）
２蒸気加熱室
３発熱体
４第一励磁コイル
１０第二励磁コイル
１１蒸気導入管

Claims

蒸気発生源１から導入される蒸気を加熱する蒸気加熱室２と、この蒸気加熱室２内に配置され電磁誘導により発熱する発熱体３と、この発熱体３を電磁誘導作用により発熱させる励磁コイル４，１０と、前記蒸気加熱室２への導入前の蒸気、または過熱蒸気の利用機器での使用後の蒸気により前記励磁コイル４，１０を冷却する冷却手段とを備えたことを特徴とする過熱蒸気発生器。
前記冷却手段が前記蒸気発生源１の蒸気を前記蒸気加熱室２内へ導入する蒸気導入管１１であることを特徴とする請求項１に記載の過熱蒸気発生器。
前記蒸気導入管１１が前記励磁コイルであることを特徴とする請求項２に記載の過熱蒸気発生器。