JP2015146944A - 加湿方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加湿室における加湿環境を効率的に生成する。【解決手段】加湿室１における雰囲気を加湿するものであって、加湿室１に通じる通気路２を有し、通気路２に空気Airを流通させて加湿室１に導く空気流通器具３と、空気流通器具３にて通気路２に流通させる空気Airを少なくとも加湿室１の雰囲気温度よりも高い温度に加熱する加熱器具４と、加熱器具４にて加熱された通気路２中の流通空気Airに対して水分を供給し、沸点未満で加湿室１よりも高い温度の低温スチームＳｍとする水分供給器具５と、加湿室１に低温スチームＳｍを導くときに加湿室１の雰囲気温度及び湿度を調整する調整器具６と、を備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、処理対象物を加湿する加湿方法及びその装置に関する。

従来における加湿装置の一例としては例えば低温スチーム処理装置が挙げられる。
この種の先行技術としては特許文献１〜３に記載のものが既に知られている。
特許文献１には、調理対象物を過熱蒸気を用いて調理する加熱調理方法であって、高温の過熱蒸気を調理対象物に当てる高温加熱工程と、高温加熱工程で使用した高温の過熱蒸気より温度の低い低温のガスを調理対象物に当てる降温工程とを交互に繰り返して、調理対象物の加熱に複数回の降温工程を設けて自由水の逃げるのを抑制しながら調理対象物の加熱調理を行う加熱調理方法が開示されている。
特許文献２には、飲用水を供給する水供給部と、前記水供給部から供給された飲用水を加熱させるのと同時に、自身に設置した熱交換器に設けた通穴の少なくとも１つを貫通して延在する主蒸気供給管を流過する蒸気を２次加熱させることにより高温の蒸気を生成かつ供給するボイラー室と、前記ボイラー室の主蒸気供給管から高温の蒸気を供給してもらって食品を調理する調理室と、前記ボイラー室の熱交換器を加熱させるバーナと、前記バーナを制御する操作パネルとから構成されたオーブン用スチーム装置が開示されている。
特許文献３には、タンク内下部には温水加熱器により加熱された温水を貯溜し、その上部空間には水蒸気が存在する水蒸気流通室を形成すると共に、蒸し室内には食品素材としての卵を収容棚上に配置し、更に、タンクと蒸し室の水蒸気流通室との間には水蒸気循環路を形成し、この水蒸気循環路内の水蒸気を循環させることで蒸し室内の卵を低温加熱する低温蒸煮装置が開示されている。

特開２０００−１５２７５４号公報（発明の実施の形態，図１） 特許第３９５５０２１号公報（発明を実施するための最良の形態，図１） 特開平９−３２７３８０号公報（発明の実施の形態，図１）

しかしながら、特許文献１〜３に記載の先行技術にあっては、ボイラーを利用した低温スチーム処理技術（特許文献１，２参照）、あるいは、蒸気発生装置にて生成された蒸気を蒸し室、食品庫等に気流と共に供給する低温スチーム処理技術（特許文献３参照）であることから、前者にあっては、ボイラーを用いることを前提としており、また、後者にあっては、蒸し室、食品庫等とは別の場所で過熱蒸気を作製する設備を前提としており、いずれも低温スチームを用いて処理する目的としては設備費用が嵩むという虞れがある。

本発明が解決しようとする技術的課題は、加湿室における加湿環境を効率的に生成することを可能とする加湿方法及びその装置を提供することにある。

請求項１に係る発明は、加湿室における雰囲気を加湿するに際し、加湿室に通じる通気路に対して空気を流通させ、前記加湿室に導く空気流通工程と、前記通気路に流通させる空気を少なくとも加湿室の雰囲気温度よりも高い温度に加熱する加熱工程と、前記加熱工程にて加熱された前記通気路中の流通空気に対して水分を供給し、沸点未満で加湿室よりも高い温度の低温スチームとする水分供給工程と、前記加湿室内に前記低温スチームを導くときに前記加湿室の雰囲気温度及び湿度を調整する調整工程と、を備えたことを特徴とする加湿方法である。
請求項２に係る発明は、加湿室における雰囲気を加湿する加湿装置であって、前記加湿室に通じる通気路を有し、この通気路に空気を流通させて前記加湿室に導く空気流通器具と、前記空気流通器具にて前記通気路に流通させる空気を少なくとも加湿室の雰囲気温度よりも高い温度に加熱する加熱器具と、前記加熱器具にて加熱された前記通気路中の流通空気に対して水分を供給し、沸点未満で加湿室よりも高い温度の低温スチームとする水分供給器具と、前記加湿室に前記低温スチームを導くときに前記加湿室の雰囲気温度及び湿度を調整する調整器具と、を備えたことを特徴とする加湿装置である。

請求項３に係る発明は、請求項２に係る加湿装置において、前記水分供給器具は、前記加熱器具にて加熱された流通空気に対し霧状の水分を供給するものであることを特徴とする加湿装置である。
請求項４に係る発明は、請求項２又は３に係る加湿装置において、前記水分供給器具は、水分を供給したときに、前記低温スチームの蒸気圧が前記加湿室の雰囲気温度の飽和蒸気圧以上に至る条件で実施されるものであることを特徴とする加湿装置である。
請求項５に係る発明は、請求項２ないし４いずれかに係る加湿装置において、前記調整器具は、前記加湿室内の雰囲気温度を調整する温度調整部と、前記低温スチームの温度、湿度及び前記加湿室内への低温スチームの導入量の少なくともいずれかを制御することで前記加湿室内の雰囲気湿度を調整する湿度調整部と、を備えていることを特徴とする加湿装置である。
請求項６に係る発明は、請求項２ないし５いずれかに係る加湿装置において、前記調整器具は、加湿室の雰囲気温度を調整する加熱要素を有し、前記加熱器具は前記調整器具の加熱要素を兼用するものであることを特徴とする加湿装置である。
請求項７に係る発明は、請求項２ないし６いずれかに係る加湿装置において、前記加湿室内の雰囲気の環境情報を検出する検出器と、この検出器の検出出力に基づいて前記調整器具による温度及び湿度の調整度合を制御する制御装置と、を備えたことを特徴とする加湿装置である。
請求項８に係る発明は、請求項２ないし７いずれかに係る加湿装置において、少なくとも一部に開閉可能な扉を有し、内部が加湿室として形成され、当該加湿室内に処理対象物を収容する収容庫と、前記収容庫の加湿室内にて前記処理対象物を保持する保持部材と、を有し、前記加湿室内の処理対象物を低温スチームにて処理するようにした加湿装置である。
請求項９に係る発明は、請求項８に係る加湿装置において、前記調整器具は前記収容庫の加湿室内の温度を調整する加熱要素を有し、前記加湿室内で前記低温スチームが結露するときに前記加熱要素に対して水分が付着しないように当該加熱要素の周囲が覆われる遮蔽部材を備えていることを特徴とする加湿装置である。
請求項１０に係る発明は、請求項２ないし９いずれかに係る加湿装置において、前記加湿室は当該加湿室内の内気を排出する換気路を有し、この換気路に換気器具を設置することを特徴とする加湿装置である。
請求項１１に係る発明は、請求項２ないし７又は１０のいずれかに係る加湿装置において、前記加湿室につながる通気路のうち前記加湿室との境界部に当該加湿室と同じ温度に維持される予備室を有し、この予備室の下部に低温スチーム結露時の水分が排出可能に受け止められる結露受けを有することを特徴とする加湿装置である。

請求項１に係る発明によれば、加湿室における加湿環境を効率的に生成することができる。
請求項２に係る発明によれば、加湿室における加湿環境を効率的に生成することが可能な加湿方法を容易に具現化することができる。
請求項３に係る発明によれば、本構成を有さない態様に比べて、加湿室に対し均質な低温スチームを導くことができる。
請求項４に係る発明によれば、本構成を有さない態様に比べて、加湿室における加湿環境を幅広く調整することができる。
請求項５に係る発明によれば、加湿室における加湿環境につき温度及び湿度を個別に調整することができる。
請求項６に係る発明によれば、簡単な構成で、加湿室における加湿環境を効率的に生成することができる。
請求項７に係る発明によれば、加湿室における加湿環境を目標環境条件になるように監視することができる。
請求項８に係る発明によれば、低温スチームにて加湿室内の処理対象物を処理するにあたり、加湿室における加湿環境を低温スチーム処理に適した環境として効率的に生成することができる。
請求項９に係る発明によれば、簡単な構成で、加湿室内の処理対象物を低温スチームにて効率的に処理することができる。
請求項１０に係る発明によれば、加湿室内の雰囲気環境を容易にリセットすることができる。
請求項１１に係る発明によれば、本構成を有さない態様に比べて、加湿室内での低温スチームによる結露量を抑えることができる。

本発明が適用される加湿装置の実施の形態の概要を示す説明図である。 実施の形態に係る加湿方法の原理を示す説明図である。 実施の形態１に係る加湿装置としての低温スチーム処理装置の全体構成を示す説明図である。 実施の形態１に係る低温スチーム処理装置のチャンバ及びその周辺構造並びにチャンバ内に収容されるラックの一例を示す説明図である。 実施の形態１で用いられるチャンバ内の加熱装置の一例を示す説明図である。 （ａ）は実施の形態１で用いられる低温スチーム作製用の加熱装置の一例を示す説明図、（ｂ）は実施の形態１で用いられる水分供給装置の一例を示す説明図、（ｃ）は実施の形態１で用いられる水分供給装置の他の例を示す説明図である。 実施の形態１に係る低温スチーム処理装置で採用される低温スチーム制御過程の一例を示すフローチャートである。 図７による低温スチーム制御過程によるチャンバ内の状態変化の一例を示す説明図である。 （ａ）は比較の形態１に係る低温スチーム処理装置の概要を示す説明図、（ｂ）は比較の形態２に係る低温スチーム処理装置の概要を示す説明図である。 実施の形態２に係る加湿装置としての低温スチーム処理装置の全体構成を示す説明図である。 実施の形態３に係る加湿装置の全体構成を示す説明図である。

◎実施の形態の概要
図１は本発明が適用された加湿装置の実施の形態の概要を示す説明図である。
同図において、加湿装置は、加湿室１における雰囲気を加湿するものであって、加湿室１に通じる通気路２を有し、この通気路２に空気Airを流通させて加湿室１に導く空気流通器具３と、空気流通器具３にて通気路２に流通させる空気Airを少なくとも加湿室１の雰囲気温度よりも高い温度に加熱する加熱器具４と、加熱器具４にて加熱された通気路２中の流通空気Airに対して水分を供給し、沸点未満で加湿室１よりも高い温度の低温スチームＳｍとする水分供給器具５と、加湿室１に低温スチームＳｍを導くときに加湿室１の雰囲気温度及び湿度を調整する調整器具６と、を備えている。

このような技術的手段において、空気流通器具３としては、通気路２中に設置される送風用のファン、加湿室１と通気路２との境界部位に設置される吸込用ファンなど適宜選定して差し支えない。
また、加熱器具４は通気路２中に設けられていてもよいし、通気路２に連通する箇所（加湿室１内をも含む。）に設けられ、通気路２とは別の箇所で加熱され、通気路２に流通させるものであってもよい。
更に、水分供給器具５は、加熱器具４で加熱された流通空気Airに対し加熱と同時あるいは加熱後に水分を供給するものであればよく、通気路２中に設けられていてもよいし、通気路２とは別の箇所に設けるようにしてもよい。
更にまた、調整器具６は、加湿室１内の雰囲気温度を調整する温度調整部と、加湿室１内の雰囲気湿度を調整する湿度調整部とを有するものであれば、両者が組み込まれた器具でもよいし、それぞれの機能部が別個に設けられる器具であってもよい。ここで、湿度調整部としては、導入する低温スチームＳｍの特性（温度、湿度）や量を調整してもよいし、所定条件の低温スチームＳｍに加えて別途設置された加湿要素による加湿度合を調整するようにしてもよい。

本実施の形態に係る加湿装置においては、以下のような工程で加湿が行われる。
つまり、本例における加湿方法は、加湿室１における雰囲気を加湿するに際し、加湿室１に通じる通気路２に対して空気Airを流通させ、加湿室１に導く空気流通工程Ａと、通気路２に流通させる空気Airを少なくとも加湿室１の雰囲気温度よりも高い温度に加熱する加熱工程Ｂと、加熱工程Ｂにて加熱された通気路２中の流通空気Airに対して水分を供給し、沸点未満で加湿室１よりも高い温度の低温スチームＳｍとする水分供給工程Ｃと、加湿室１内に低温スチームＳｍを導くときに加湿室１の雰囲気温度及び湿度を調整する調整工程Ｄと、を経たものである。

ここで、空気流通工程Ａとしては、加湿室１に通じる通気路２を介して空気を流通させるものであればよく、外気を流通させてもよいし、あるいは、加湿室１の内気を循環するように流通させてもよい。
また、加熱工程Ｂは通気路２に流通させる空気を加熱するものであればよいが、図２に示すように、その加熱温度Ｔ１は加湿室１の雰囲気温度Ｔ０よりも高ければ適宜選定して差し支えない。ここで、流通空気Airの加熱温度Ｔ１が加湿室１の雰囲気温度Ｔ０以下であると、飽和蒸気圧が小さいことから、流通空気Air中に含有可能な水分量を多く確保することが困難である。また、加熱温度Ｔ１は水分の沸点以上でもよいが、水分を供給したときの潜熱で低温スチームＳｍが沸点未満の温度Ｔ２（Ｔ２＜Ｔ１）に収まることが必要である。
更に、水分供給工程Ｃは加熱された流通空気Airに対し水分を供給する工程であれば適宜選定して差し支えなく、流通空気Airに均等に水分を供給するという観点からすれば、霧状に水分を供給したり、水分が含浸されたフィルタに空気を通過させる手法が好ましい。
更にまた、調整工程Ｄは、加湿室１の雰囲気温度Ｔ０を一定に調整するほか、予め決められた変化を与えるよう調整することも含む。また、加湿室１の雰囲気湿度を調整するものであればよく、加熱工程Ｂ及び水分供給工程Ｃを経た低温スチームＳｍの加湿室１への導入量を調整したり、あるいは、加熱工程Ｂでの加熱量、あるいは、水分供給工程Ｃの供給される水分量を調整する等適宜選定して差し支えない。

次に、本実施の形態の代表的態様又は好ましい態様について説明する。
先ず、水分供給器具５の好ましい態様としては、加熱器具４にて加熱された流通空気Airに対し霧状の水分を供給するものが挙げられる。本例では、霧状の水分を供給することで、加熱された流通空気Airに対して水分が均一に分散し易い点で好ましい。
また、水分供給器具５の好ましい別の態様としては、水分を供給したときに、低温スチームＳｍの蒸気圧が加湿室１の雰囲気温度Ｔ０の飽和蒸気圧以上に至る条件で実施されるものが挙げられる。
ここで、水分供給器具５による水分供給工程Ｃを経た低温スチームＳｍの蒸気圧として、例えば加湿室１の雰囲気温度Ｔ０の飽和蒸気圧未満であるとすると、例えば加湿室１における加湿環境を飽和蒸気圧に設定することは難しい。これに対し、本態様のように、加湿室１の雰囲気温度Ｔ０の飽和蒸気圧以上に至る条件とすれば、加湿室１の雰囲気湿度を飽和蒸気圧に設定することは可能であり、また、加湿室１に導入する低温スチーム量を変化させることで加湿室１の雰囲気湿度を調整することが可能である。

また、調整器具６の代表的態様としては、加湿室１内の雰囲気温度Ｔ０を調整する温度調整部と、低温スチームＳｍの温度、湿度及び加湿室１内への低温スチームＳｍの導入量の少なくともいずれかを制御することで加湿室１内の雰囲気湿度を調整する湿度調整部と、を備えているものが挙げられる。
本例では、温度調整部は加湿室１内の雰囲気温度Ｔ０を直接調整してもよいし、導入される低温スチームＳｍの温度を加湿室１内に導入する前に調整するようにしてもよい。また、湿度調整部としては、低温スチームＳｍの特性（温度、湿度）や導入量を制御することで加湿室１内での低温スチームＳｍによる加湿度合を変化させるようにすればよい。ここで、低温スチームＳｍの特性を制御するにあたり、低温スチームＳｍ生成時の特性を制御するようにしてもよいし、加湿室１内に低温スチームＳｍ導入時における低温スチームＳｍの特性を制御するようにしてもよい。

また、加熱器具４としては独自の要素として設けてもよいが、例えば調整器具６の一要素として、加湿室１の雰囲気温度Ｔ０を調整する加熱要素を有していれば、加熱器具４として調整器具６の加熱要素を兼用するようにしてもよい。この場合、調整器具６の加熱要素を利用して、通気路２中に流通する流通空気Airを加熱するようにすればよい。
更に、加湿室１内における加湿環境を監視する上で有効な態様としては、加湿室１内の雰囲気の環境情報を検出する検出器７と、この検出器７の検出出力に基づいて調整器具６による温度及び湿度の調整度合を制御する制御装置８と、を備えたものが挙げられる。
ここで、検出器７は加湿室１内の雰囲気の環境情報（代表的には温度、湿度）を検出し、制御装置８は検出器７からの検出情報と目標環境情報との差分を割出し、その差分を少なくする方向に向けて調整器具６による温度及び湿度の調整度合を制御する。これにより、加湿室１内における加湿環境は目標環境条件に調整される。

次に、加湿装置を低温スチーム処理装置として利用する態様としては、少なくとも一部に開閉可能な扉を有し、内部が加湿室１として形成され、当該加湿室１内に処理対象物１１を収容する収容庫と、収容庫の加湿室１内にて処理対象物１１を保持する保持部材１２と、を有し、加湿室１内の処理対象物１１を低温スチームＳｍにて処理するようにしたものが挙げられる。
ここで、‘低温スチーム処理装置’としては、例えば低温スチーム調理に適用されるものが想定されるが、これに限られるものではなく、例えば調理以外の用途（例えば解凍専用の用途、酵素反応を失活させることで鮮度保持、褐変防止の用途、低温殺菌の用途など）に適用されるものをも広く含む。
また、収容庫としては、少なくとも開閉可能な扉を有し、処理対象物１１を保持する保持部材１２が配備されるものであればよいが、低温スチーム処理を安定的に実施するには、ある程度保温性のよい材料や構造を採用することが好ましい。更に、保持部材１２は、収容庫とは別体として構成してもよいし、一体的に設けるようにしてもよいが、処理対象物１１に対して低温スチームＳｍが十分に吹きかかるように処理対象物１１が保持可能な構成を採用することが好ましい。また、保持部材１２を移動型として搭載すれば、例えば収容庫に処理対象物１１を収容するとき保持部材１２毎処理対象物１１を搬入でき、あるいは、低温スチーム処理が終了したとき、収容庫から保持部材１２毎処理対象物１１を搬出することができる点で好ましい。

この種の低温スチーム処理装置の好ましい態様としては、調整器具６は収容庫の加湿室１内の温度を調整する加熱要素を有し、加湿室１内で低温スチームＳｍが結露するときに加熱要素に対して水分が付着しないように当該加熱要素の周囲が覆われる遮蔽部材（図示せず）を備えていることが好ましい。
ここで、加熱要素としては、ハロゲンランプや抵抗体など適宜選定して差し支えない。加熱要素により加熱される低温スチームＳｍの温度は水の沸点未満であればよく、加熱要素自体の表面温度は水の沸点未満、以上いずれであってもよい。この場合において、加熱要素自体の表面温度が水の沸点以上であれば、加熱要素付近の相対湿度が０％近くになるので、加熱要素に水分が付着蒸発してスケールが生成されることはない。また、加熱要素の数、設置場所は適宜選定して差し支えない。
また、低温スチーム処理を停止したときに、低温スチームの温度が低下して結露した水分が加熱要素に付着すると、これが蒸発してスケールが生成される可能性があるが、本態様では遮蔽部材が設けられ、結露した水分が加熱要素に付着するのを防止する作用を奏する。また、結露対策としては、必要に応じて結露受けを設置し、結露した水分を結露受けで受けることが好ましい。

更に、加湿装置の好ましい態様としては、加湿室１は当該加湿室１内の内気を排出する換気路（図示せず）を有し、この換気路に換気器具（図示せず）を設置する態様が挙げられる。本態様によれば、加湿室１内の雰囲気環境をリセットするときに、換気器具にて加湿室１内の内気を換気し、通気路２を介して所望の低温スチームＳｍを導入するようにすればよい。
また、加湿装置としてきのこ栽培等に適した態様としては、加湿室１につながる通気路２のうち加湿室１との境界部に当該加湿室１と同じ温度に維持される予備室（図示せず）を有し、この予備室の下部に低温スチームＳｍ結露時の水分が排出可能に受け止められる結露受けを有するものが挙げられる。
ここで、結露受けとしては、予備室に対して着脱可能として一時的に貯留して排出するようにしてもよいし、受け止めた水分が外部に排出されるようなドレーン構造にする等適宜選定して差し支えない。
本態様によれば、低温スチームＳｍが加湿室１に導入される際に、仮に、加湿室１内の雰囲気温度Ｔ０の環境で低温スチームＳｍの蒸気圧が飽和蒸気圧を超えるレベルであるとしても、予備室を通過するときに、低温スチームＳｍから結露した水分は結露受けを介して排出される。このため、加湿室１内に導入された低温スチームＳｍは加湿室１内の雰囲気温度Ｔ０で結露することはない。

以下、添付図面に示す実施の形態に基づいて本発明をより詳細に説明する。
◎実施の形態１
図３は実施の形態１に係る加湿装置としての低温スチーム処理装置の全体構成を示す。
＜低温スチーム処理装置の全体構成＞
同図において、低温スチーム処理装置２０は低温スチーム調理に適用したものであり、処理対象物である食材Ｓを収容するチャンバ２１と、このチャンバ２１内にて食材Ｓを保持するラック２２と、チャンバ２１内に収容される雰囲気を加熱する加熱装置２３と、チャンバ２１内に低温スチームＳｍを供給するスチーム供給装置２４と、この制御装置２５による低温スチーム制御を操作する操作盤２６と、を備えている。

＜チャンバ＞
本実施の形態において、チャンバ２１は、図３及び図４に示すように、ボックス状のチャンバ本体３０を有し、このチャンバ本体３０の一側面に扉開口３１を開設すると共に、この扉開口３１に開閉可能な扉３２を設けたものである。
このチャンバ２１は、その下部に加熱装置２３が設置される加熱室３３を有し、この加熱室３３の上方空間を低温スチームＳｍが充満する蒸し室３４とするものであり、加熱室３３と蒸し室３４との境界部分にラック２２支持用の床板３５を設けると共に、この床板３５には加熱装置２３にて加熱された空気が上昇するための通路３６を開設したものである。
更に、加熱室３３の底壁は結露を受ける受け皿３７を兼用しており、この受け皿３７の一部に外部に通じる排出管３８が接続されている。
更にまた、本実施の形態では、チャンバ２１の上壁には外部に通ずる通気管４１，４２が接続され、一方の通気管４２には強制換気するための換気用ファン４３が装備されると共に、チャンバ２１内の上部空間の一部にはチャンバ２１内の空気を強制撹拌するための撹拌用ファン４４が装備されている。
また、チャンバ２１の一側壁（本例では扉３２に対向する奥側壁）にはチャンバ２１内の雰囲気環境を検出する環境センサとして、本例では温度センサ４５及び湿度センサ４６が例えば上下方向に亘って複数設置されている。また、チャンバ２１の扉開口３１の周縁の一部にはチャンバ２１内の雰囲気が予熱完了した状態に至ったことを示す表示ランプ４７が設けられている。
尚、図４中、符号４８はチャンバ２１の扉開口３１下縁に取り外し可能に設置される案内板である。

＜ラック＞
本実施の形態において、ラック２２は、図３及び図４に示すように、複数段の矩形状の置き板５０の各隅部を４本の支持脚５１で支えた構造からなり、各支持脚５１の下端にキャスタ５２を取付けることで移動自在になっている。
また、ラック２２の各置き板５０には、ばんじゅう等の運搬容器５３を介して低温スチーム調理のための食材Ｓが保持されるようになっている。

＜加熱装置＞
本実施の形態において、加熱装置２３は、図３及び図５に示すように、チャンバ２１内の加熱室３３に絶縁性の板材からなるヒータ保持板７０を配設し、このヒータ保持板７０には例えば発熱抵抗線からなるヒータ７１を複数列並べた状態で連なるように保持すると共に、このヒータ７１の上方には当該ヒータ７１の配置に対応して連続的に延びる例えば断面半円状の遮蔽カバー７２を配置し、この遮蔽カバー７２でヒータ７１の上方を覆うようになっている。本例では、この遮蔽カバー７２は熱伝導性のよい金属材料（例えば銅、アルミニウム、ステンレス）にて構成されており、ヒータ７１の熱が遮蔽カバー７２を通じて上方空間に効率的に伝達されるようになっている。
そして、ヒータ７１には電流供給装置７３が接続されており、この電流供給装置７３は例えば定電圧源と可変抵抗とによって供給電流を可変設定し、ヒータ７１に供給するようになっている。ここで、ヒータ７１自体の発熱温度は供給電流によって適宜選定されるものであるが、通常は水の沸点以上に設定されている。
尚、符号７５はヒータ保持板７０のうちヒータ７１及び遮蔽カバー７２の配設位置を除く部位に適宜開設された結露通過孔である。

＜スチーム供給装置＞
本例において、スチーム供給装置２４は、図３及び図６に示すように、例えばチャンバ２１の蒸し室３４に面した側壁にスチーム供給口６１を例えば上下方向に亘って複数開設し、これらのスチーム供給口６１に面した側壁の外側には当該スチーム供給口６１に連通するようにエアダクト６２を配設すると共に、このエアダクト６２の通気路６３の一部には空気Airを送り込むための送風ファン６４を配設し、更に、この通気路６３のうち送風ファン６４に対し空気Airの送風方向下流側に低温スチーム用の加熱装置６５、低温スチーム用の水分供給装置６６を順次配設するようにしたものである。
また、本例では、エアダクト６２は、送風ファン６４、加熱装置６５及び水分供給装置６６が設置され且つ略水平方向に沿って直線状に延びて形成される第１のエアダクト６２ａと、この第１のエアダクト６２ａの出口側で拡開して各スチーム供給口６１を全体で覆うように設置される第２のエアダクト６２ｂとを有している。
尚、本例では、第１のエアダクト６２ａは略水平方向に延びて設置されているが、これに限られるものではなく、例えば略鉛直方向や斜めに傾斜した方向に延びて設置してもよいし、また、第１のエアダクト６２ａの形状としては必ずしも直線状である必要はなく、全部若しくは一部に屈曲部や湾曲部を有していても差し支えない。更に、第２のエアダクト６２ｂについても、本例では共通の通気路を有しているが、これに限られるものではなく、例えば各スチーム供給口６１に対応して第２のエアダクト６２ｂを複数に分岐させ、分岐した通気路を有するようにしてもよいことは勿論である。

−低温スチーム用の加熱装置−
低温スチーム用の加熱装置６５は、図３及び図６（ａ）に示すように、第１のエアダクト６２ａの周囲を囲むようにヒータホルダ６５１を配設し、このヒータホルダ６５１にスチーム用ヒータ６５０を設置するようにしたものである。
ここで、スチーム用ヒータ６５０としては例えば発熱抵抗線やハロゲンランプ等が用いられ、ヒータホルダ６５１としては内面を反射面６５２として構成し、スチーム用ヒータ６５０の熱を反射面６５２を介してエアダクト６２内の空気Airに効率的に伝達する態様が好ましい。
尚、本例では、加熱装置６５はエアダクト６２の外周に設置されているが、エアダクト６２の内面や周壁内部にスチーム用ヒータ６５０を設置するようにしてもよいことは勿論である。

−水分供給装置−
本例では、水分供給装置６６は、図３及び図６（ｂ）に示すように、第１のエアダクト６２ａの近傍に水が一時的に貯留可能なタンク６６１を設け、このタンク６６１と水道の蛇口６６２とを供給配管６６３で接続すると共に、この供給配管６６３の一部に水の流量が調整可能な流量調整バルブ６６４を介在させ、タンク６６１には複数の水噴射器具６６５を取り付けたものである。
ここで、水噴射器具６６５は、タンク６６１の下壁に複数の噴射ノズル６６６を予め決められた間隔で取り付け、各噴射ノズル６６６の出口側に夫々ミストノズル６６７を装着することで噴射ノズル６６６から放出される水を霧状にして噴射するものである。
尚、水噴射器具６６５からの水の噴射量は流量調整バルブ６６４を調整することで可変設定することが可能である。
本例によれば、通気路６３を通過する空気Airに霧状の水が噴射され、これにより、低温スチームＳｍが形成されるようになっている。
また、水分供給装置６６の他の例としては、図６（ｃ）に示すように、第１のエアダクト６２ａの近傍に水が一時的に貯留可能なタンク６６１を設けると共に、第１のエアダクト６２ａの通気路６３には浸透性のある含水フィルタ６６８を配置し、タンク６６１内の水を連通管６６９を介して含水フィルタ６６８に浸透させるようにしたものである。尚、図６（ｃ）中、符号６７０は含水フィルタ６６８から垂れる水を排出する排水受けである。
本例によれば、通気路６３を通過する空気Airが含水フィルタ６６８を通過することで、空気Airに水分が含まれ、これにより、低温スチームＳｍが形成されるようになっている。

＜操作盤＞
本実施の形態では、操作盤２６は、図３及び図４に示すように、チャンバ２１内を予熱する予熱スイッチ８１と、予熱完了後に処理対象物である食材Ｓを低温スチーム調理するための調理スイッチ８２とを有している。
更に、この操作盤２６には、低温スチーム調理の条件として、調理温度を設定する温度設定器８３、低温スチームＳｍの強さを設定するスチーム設定器８４、調理時間を設定するタイマ８５が設けられている。
＜制御装置＞
本実施の形態では、制御装置２５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力ポートなどを含むマイクロコンピュータにて構成されており、操作盤２６からの入力信号や温度センサ４５、湿度センサ４６などの検出信号を入力ポートからＣＰＵに取込み、例えばＲＯＭに予め格納していた低温スチーム制御プログラム（図７参照）を実行し、加熱装置２３及びスチーム供給装置２４に対して所定の制御信号を送出するようになっている。

＜低温スチーム処理装置の作動＞
次に、本実施の形態に係る低温スチーム処理装置の作動について説明する。
今、低温スチーム処理装置２０が未使用の状態であると仮定し、予め決められた低温スチーム調理の条件に従って例えば野菜のような食材Ｓを低温スチーム調理する場合を例に挙げると以下のようである。
先ず、操作者は、操作盤２６を操作することで低温スチーム調理の条件を設定する。
ここで、低温スチーム調理の条件として、水の沸点より低い調理温度をＴＣ２（例えば８０℃）、低温スチームＳｍの強さを標準、調理時間をｔｍに設定したものとする。
この状態において、操作者が操作盤２６の予熱スイッチ８１をオン操作する（図８中ｔａに相当）と、制御装置２５は、図７に示すように、予熱スイッチ８１のオン動作に伴って、低温スチーム調理条件を認識し、チャンバ２１内の加熱装置２３のヒータ７１をオンすると共に、撹拌用ファン４４をオンし、更に、スチーム供給装置２４の加熱装置６５のスチーム用ヒータ６５０をオンすると共に、送風ファン６４をオンして駆動を開始する。
すると、図８に示すように、チャンバ２１内では、ヒータ７１が発熱して加熱室３３内の空気を加熱するため、加熱された空気が蒸し室３４側に上昇し、蒸し室３４内の冷気との間で対流が生ずる。特に、本実施の形態では、撹拌用ファン４４による撹拌動作にて蒸し室３４内での空気の対流がより促進される。
一方、エアダクト６２内では、送風ファン６４により空気Airは通気路６３を移動していき、加熱装置６５による加熱工程Ｂを経て例えばＴＳ１（図６（ａ）参照）に加熱される。

そして、制御装置２５は、チャンバ２１内の雰囲気温度Ｔが初期予熱温度ＴＣ１（本例ではＴＣ１＜ＴＳ１）に至る（図８中ｔｂに相当）と、図６（ｂ）及び図７に示すように、水分供給装置６６のミストノズル６６７による噴霧動作を開始する。
このとき、エアダクト６２内では、加熱工程Ｂを経た空気Airは雰囲気温度ＴＳ１に加熱された後、霧状の水が噴射される水分供給工程Ｃに伴って加湿され、かつ、潜熱が奪われて雰囲気温度ＴＳ２（本例ではＴＣ１＜ＴＳ２＜ＴＳ１）が若干降下する。このようにして、低温スチームＳｍが形成された後、第１のエアダクト６２ａから第２のエアダクト６２ｂを経てスチーム供給口６１からチャンバ２１内の蒸し室３４へと供給される。
この状態において、チャンバ２１内の雰囲気には低温スチームＳｍが混入され、チャンバ２１内の雰囲気が低温スチームＳｍによって加湿される。また、低温スチームＳｍの雰囲気温度ＴＳ２はチャンバ２１内の雰囲気の初期予熱温度ＴＣ１よりも高いので、チャンバ２１内の雰囲気温度Ｔは、初期予熱温度ＴＣ１から降下することなく、更に上昇していき、調理温度ＴＣ２に相当する目標予熱温度に至る。このため、本実施の形態では、予熱スイッチ８１をスタートしてからｔｃ後に目標予熱温度（調理温度ＴＣ２）に至り、これにより、予熱工程Ｉが完了する。
これに対し、例えば低温スチームＳｍの雰囲気温度ＴＳ２が仮にチャンバ２１内の雰囲気の初期予熱温度ＴＣ１よりも低い条件では、チャンバ２１内の雰囲気中に低温スチームＳｍが混入されると、図８に二点鎖線で示すように、チャンバ２１内の雰囲気温度Ｔは初期予熱温度ＴＣ１から一旦降下した後に上昇し、調理温度ＴＣ２に相当する目標予熱温度に至る。このため、本態様では、予熱スイッチ８１をスタートしてからｔｃ’（ｔｃ’＞ｔｃ）後に目標予熱温度（調理温度ＴＣ２）に至り、これにより、予熱工程Ｉが完了するが、本実施の形態に比べて、予熱工程Ｉに時間を要することが理解される。

また、スチーム供給装置２４から供給される低温スチームＳｍが仮に一部結露したとしても、チャンバ２１内の加熱装置２３では、遮蔽カバー７２がヒータ７１の上方を覆っていることから、結露した水分がヒータ７１に付着することはない。また、ヒータ７１自体の発熱温度は水の沸点以上であることから、ヒータ７１付近の相対湿度は０％近くになるので、ヒータ７１に水分が付着蒸発してスケールが生成されることもない。

そして、本例では、制御装置２５は、例えば温度センサ４５及び湿度センサ４６の検出信号によってチャンバ２１内の雰囲気環境が調理環境に至った場合に、例えば表示ランプ４７を点灯させ、操作者に対して‘予熱完了’を告知するようになっている。
このため、操作者は‘予熱完了’を把握することで、低温スチーム処理装置２０に対して食材Ｓをセットすることが可能である。
この食材Ｓのセット作業は、図４に示すように、移動型のラック２２の各置き板５０に対して食材Ｓを運搬容器５３を介して予め載置しておき、チャンバ２１の扉３２を開放した後、チャンバ２１の蒸し室３４内にラック２２毎食材Ｓを搬入し、扉３２を閉鎖するようにすればよい。
この後、チャンバ２１内への食材Ｓのセットが完了すると、操作者は調理スイッチ８２をオン操作するようにすればよい。
食材Ｓのセット作業の間、チャンバ２１の扉３２が開放状態になるため、チャンバ２１内の雰囲気温度Ｔは若干降下するが、調理スイッチ８２をオン操作してから所定時間経過すると、チャンバ２１内の雰囲気温度Ｔは調理温度ＴＣ２に復帰する（図８中ｔｄに相当）。
この段階（チャンバ２１内の雰囲気温度Ｔが調理温度ＴＣ２に復帰した段階に相当）において、制御装置２５は、図７に示すように、調理時間ｔｍの計数を開始すると共に、チャンバ２１内の雰囲気温度Ｔを調理温度ＴＣ２に保つようにヒータ７１やスチーム用ヒータ６５０をオンオフする。
この間、チャンバ２１の蒸し室３４内では、調理温度ＴＣ２の低温スチームＳｍが充満して食材Ｓを低温スチーム調理する。

そして、調理時間ｔｍが経過すると、調理工程ＩＩが終了する（図８中ｔｅに相当）。
このように調理工程ＩＩが終了すると、制御装置２５は、図７に示すように、ヒータ７１をオフすると共に撹拌用ファン４４をオフし、更に、スチーム用ヒータ６５０をオフすると共に送風ファン６４をオフし、更に、水分供給装置６６のミストノズル６６７による噴霧動作を終了する。尚、調理工程ＩＩが終了した段階で、例えば表示ランプ４７を消灯するようにすれば、操作者が調理工程ＩＩの終了を把握することが可能である。
この段階において、操作者は、チャンバ２１の扉３２を開放し、チャンバ２１から移動型のラック２２毎食材Ｓを取り出すようにすればよい。
この後、制御装置２５は、チャンバ２１内の後処理を実施する。
具体的には、換気用ファン４３を駆動させることで、チャンバ２１内の低温スチームＳｍを強制的に換気し、チャンバ２１内の雰囲気を外気と略同等に戻すようにすればよい。
このとき、チャンバ２１内の雰囲気温度Ｔが常温まで降下するため、チャンバ２１内に残存する低温スチームＳｍが結露することになるが、結露した水分はチャンバ２１の底壁に相当する受け皿３７に受け止められ、排出管３８を介して外部に排出される。

◎変形の形態
本実施の形態では、予熱工程Ｉにおいて、チャンバ２１内にラック２２を予め収容しておき、予熱工程完了時に、チャンバ２１内のラック２２に運搬容器５３を介して食材Ｓを搬入するようにしてもよい。
また、本実施の形態では、チャンバ２１に換気用ファン４３や撹拌用ファン４４を装備しているが、簡易型として構成する場合にはこれらを装備しなくてもよい。

次に、本実施の形態に係る低温スチーム処理装置の性能を評価するために、以下に比較の形態１，２に係る低温スチーム処理装置１２０を図９（ａ）（ｂ）に夫々示す。
◎比較の形態１
本態様は、図９（ａ）に示すように、チャンバ１２１内にラック１２２を配設し、このラック１２２に処理対象物としての食材Ｓを保持させる構造とし、このチャンバ１２１とボイラ１３０との間を配管１３５で接続すると共に、この配管１３５の一部に流量調整バルブ１３６を設ける一方、ボイラ１３０には軟水器１４０を介して水を供給するようにしたものである。
本例では、ボイラ１３０で加熱水蒸気を発生させ、流量調整バルブ１３６でボイラ１３０からの加熱水蒸気の流入量を調整し、チャンバ１２１内の低温スチームＳｍとしての温度を調整するようにしているため、チャンバ１２１以外にボイラ１３０が必要不可欠であり、しかも、加熱水蒸気を冷却するときのスケールを抑制する上で、軟水器１４０にて水に含まれるカルシウムイオン、マグネシウムイオン等の陽イオンをナトリウムイオンに置換することが必要不可欠になってしまう点で、実施の形態１とは相違する。

◎比較の形態２
本態様は、図９（ｂ）に示すように、チャンバ１２１内にラック１２２を配設し、このラック１２２に処理対象物としての食材Ｓを保持させる構造とし、このチャンバ１２１とは別に水蒸気生成チャンバ１５０を設け、この水蒸気生成チャンバ１５０の下部に温水加熱器１５１で加熱される温水を貯留し、水蒸気生成チャンバ１５０の上部に水蒸気流通室１５２を設け、水蒸気生成チャンバ１５０には水蒸気流通室１５２に通じるバイパス配管１５３を設けると共に、このバイパス配管１５３の一部にポンプ１５４を介在させることで温水から水蒸気を生成して水蒸気流通室１５２に送り込む一方、チャンバ１２１と水蒸気流通室１５２との間に水蒸気循環路１５６，１５７を形成したものである。
本例では、水蒸気生成チャンバ１５０の水蒸気流通室１５２に低温スチームＳｍとなる水蒸気を生成し、チャンバ１２１内に低温スチームＳｍを送り込む方式であることから、水蒸気生成チャンバ１５０が必要不可欠になってしまう点で、実施の形態１とは相違する。

◎実施の形態２
図１０は実施の形態２に係る加湿装置としての低温スチーム処理装置の全体構成を示す。
同図において、低温スチーム処理装置の基本的構成は、実施の形態と略同様であるが、実施の形態１と異なるスチーム供給装置２４を備えている。
本実施の形態では、スチーム供給装置２４は、実施の形態１と略同様な構成のエアダクト６２、送風ファン６４及び水分供給装置６６を備えているが、実施の形態１と異なり、専用のスチーム用の加熱装置６５を備えておらず、これに代わって、チャンバ２１内の加熱装置２３を兼用する方式を採用している。
つまり、エアダクト６２のうち第１のエアダクト６２ａの加熱工程Ｂを実施する部位とチャンバ２１の加熱室３３に面した側壁との間に循環用配管１６０が連通接続され、この循環用配管１６０の通気路１６１の一部に循環用ファン１６２が設置されている。
このため、本実施の形態では、例えばチャンバ２１内の加熱装置２３を作動させるときに、循環用ファン１６２を作動させることにより、チャンバ２１内の加熱室３３の雰囲気をエアダクト６２の加熱工程Ｂが実施される部位に循環させるようにすればよい。尚、加熱工程Ｂでの加熱を調整する場合には、チャンバ２１内の加熱装置２３による加熱の程度を調整したり、送風ファン６４により加熱室３３の雰囲気と外気とを適宜混合させるようにする等適宜選定して差し支えない。
本例によれば、スチーム供給装置２４として、専用の加熱装置６５を設置しなくて済むので、その分、低温スチーム処理装置の全体構成を簡略化することが可能である。

◎実施の形態３
図１１は実施の形態３に係る加湿装置の全体構成を示す。
本実施の形態において、加湿装置は、例えばきのこ栽培などに適した例であり、図示外のきのこなどの処理対象物が収容されるチャンバ１７０内に加湿室１７１と、この加湿室１７１に隣接して連通する予備室１７２とを設け、加湿室１７１には例えば空気調和装置１７３や撹拌用ファン１７４を設置すると共に、予備室１７２の底壁を結露の受け皿１７５として兼用し、この受け皿１７５の一部に外部に通じる排出管１７６を接続し、更に、予備室１７２に対しスチーム供給装置２４を付設したものである。
本例において、スチーム供給装置２４は、実施の形態１と略同様に、予備室１７２に連通するエアダクト６２と、このエアダクト６２の通気路６３内に空気Airを送風する送風ファン６４と、通気路６３を通過する空気Airを加熱する加熱装置６５と、この加熱装置６５にて加熱された空気Airに水を供給する水分供給装置６６と、を備えている。
更に、空気調和装置１７３、送風ファン６４、加熱装置６５及び水分供給装置６６などは制御装置１８０によって制御され、チャンバ１７０内の雰囲気環境（温度、湿度）を所望のものに制御するために、スチーム供給装置２４により形成される低温スチームＳｍの環境条件（温度、湿度）を調整するようになっている。尚、図中、符号１８１は加湿室１７１の雰囲気温度ＴＣを検出する温度センサ、符号１８２は加湿室１７１の雰囲気湿度を検出する湿度センサである。

本実施の形態では、スチーム供給装置２４は、実施の形態１と略同様に、エアダクト６２内の通気路６３に空気Airを送風し、加熱装置６５にて例えばＴＳ１に加熱し、次いで、水分供給装置６６にて水を供給することで空気Airを加湿すると共に雰囲気温度が若干低下したＴＳ２（本例ではＴＳ２＜ＴＳ１）の低温スチームＳｍを形成し、これをチャンバ１７０内の予備室１７２に供給する。
このとき、予備室１７２の雰囲気温度ＴＣが低温スチームＳｍの雰囲気温度ＴＳ２よりも低いと仮定すれば、低温スチームＳｍが予備室１７２の雰囲気に混入されると、低温スチームＳｍが予備室１７２に供給された時点で温度が低下することで結露する可能性があるが、仮に、結露したとしても、結露した水分は予備室１７２の下方の受け皿１７５で受け止められ、排出管１７６を介して排出される。
よって、低温スチームＳｍが予備室１７２を介して加湿室１７１に供給された時点では、低温スチームＳｍは加湿室１７１の雰囲気温度ＴＣに対応した飽和蒸気圧分の水分を含んだ状態になっていることから、加湿室１７１で結露が不必要に生ずる懸念は少ない。
このように、本例では、加湿室１７１の雰囲気温度ＴＣを不必要に低下させることなく、低温スチームＳｍを効率的に供給可能な加湿処理が実施される。

１…加湿室，２…通気路，３…空気流通器具，４…加熱器具，５…水分供給器具，６…調整器具，７…検出器，８…制御装置，１１…処理対象物，１２…保持部材，Ａ…空気流通工程，Ｂ…加熱工程，Ｃ…水分供給工程，Ｄ…調整工程，Air…空気，Ｓｍ…低温スチーム，Ｔ０…加湿室の雰囲気温度，Ｔ１…加熱工程での雰囲気温度，Ｔ２…水分供給工程での雰囲気温度

Claims (11)

1. 加湿室における雰囲気を加湿するに際し、
   加湿室に通じる通気路に対して空気を流通させ、前記加湿室に導く空気流通工程と、
   前記通気路に流通させる空気を少なくとも加湿室の雰囲気温度よりも高い温度に加熱する加熱工程と、
   前記加熱工程にて加熱された前記通気路中の流通空気に対して水分を供給し、沸点未満で加湿室よりも高い温度の低温スチームとする水分供給工程と、
   前記加湿室内に前記低温スチームを導くときに前記加湿室の雰囲気温度及び湿度を調整する調整工程と、
   を備えたことを特徴とする加湿方法。
2. 加湿室における雰囲気を加湿する加湿装置であって、
   前記加湿室に通じる通気路を有し、この通気路に空気を流通させて前記加湿室に導く空気流通器具と、
   前記空気流通器具にて前記通気路に流通させる空気を少なくとも加湿室の雰囲気温度よりも高い温度に加熱する加熱器具と、
   前記加熱器具にて加熱された前記通気路中の流通空気に対して水分を供給し、沸点未満で加湿室よりも高い温度の低温スチームとする水分供給器具と、
   前記加湿室に前記低温スチームを導くときに前記加湿室の雰囲気温度及び湿度を調整する調整器具と、
   を備えたことを特徴とする加湿装置。
3. 請求項２記載の加湿装置において、
   前記水分供給器具は、前記加熱器具にて加熱された流通空気に対し霧状の水分を供給するものであることを特徴とする加湿装置。
4. 請求項２又は３に記載の加湿装置において、
   前記水分供給器具は、水分を供給したときに、前記低温スチームの蒸気圧が前記加湿室の雰囲気温度の飽和蒸気圧以上に至る条件で実施されるものであることを特徴とする加湿装置。
5. 請求項２ないし４いずれかに記載の加湿装置において、
   前記調整器具は、前記加湿室内の雰囲気温度を調整する温度調整部と、
   前記低温スチームの温度、湿度及び前記加湿室内への低温スチームの導入量の少なくともいずれかを制御することで前記加湿室内の雰囲気湿度を調整する湿度調整部と、を備えていることを特徴とする加湿装置。
6. 請求項２ないし５いずれかに記載の加湿装置において、
   前記調整器具は、加湿室の雰囲気温度を調整する加熱要素を有し、
   前記加熱器具は前記調整器具の加熱要素を兼用するものであることを特徴とする加湿装置。
7. 請求項２ないし６いずれかに記載の加湿装置において、
   前記加湿室内の雰囲気の環境情報を検出する検出器と、
   この検出器の検出出力に基づいて前記調整器具による温度及び湿度の調整度合を制御する制御装置と、
   を備えたことを特徴とする加湿装置。
8. 請求項２ないし７いずれかに記載の加湿装置において、
   少なくとも一部に開閉可能な扉を有し、内部が加湿室として形成され、当該加湿室内に処理対象物を収容する収容庫と、
   前記収容庫の加湿室内にて前記処理対象物を保持する保持部材と、を有し、前記加湿室内の処理対象物を低温スチームにて処理するようにした加湿装置。
9. 請求項８記載の加湿装置において、
   前記調整器具は前記収容庫の加湿室内の温度を調整する加熱要素を有し、
   前記加湿室内で前記低温スチームが結露するときに前記加熱要素に対して水分が付着しないように当該加熱要素の周囲が覆われる遮蔽部材を備えていることを特徴とする加湿装置。
10. 請求項２ないし９いずれかに記載の加湿装置において、
    前記加湿室は当該加湿室内の内気を排出する換気路を有し、この換気路に換気器具を設置することを特徴とする加湿装置。
11. 請求項２ないし７又は１０のいずれかに記載の加湿装置において、
    前記加湿室につながる通気路のうち前記加湿室との境界部に当該加湿室と同じ温度に維持される予備室を有し、
    この予備室の下部に低温スチーム結露時の水分が排出可能に受け止められる結露受けを有することを特徴とする加湿装置。

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