JPH0460302A - 過熱蒸気発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は過熱蒸気発生装置に関し、特にパルス状に噴出
する過熱蒸気を得ることができる過熱蒸気発生装置に関
するものである。

（従来の技術） 従来、過熱蒸気を用いて加熱処理や乾燥処理等を行う場
合には、ボイラで蒸気を発生させ、発生した蒸気を過熱
器に通して過熱蒸気を得ていた。　又、本出願人は先に
回路基板等の洗浄に、オゾン層を破壊するフロン（ＣＦ
ＣＩＩ３）に代えて過熱蒸気を用いることを提案したが
、その場合にも同様にして過熱蒸気を得ていた。

（発明が解決しようとする課題） ところが、上記構成ではボイラと過熱器を必要とするた
め構成が複雑で、コスト高になるという問題があり、ま
たボイラを用いるため、腐食、缶石の生成、泡立、蒸気
汚染等を防止するためにボイラコンパウンドが必要とな
り、ランニングコストも高くなるという問題もあった。

更に、パルス状に噴出する過熱蒸気を用いると伝熱特性
が良くなり、加熱や乾燥等における効率が向上するが、
上記構成ではそれを簡単に得ることはできないという問
題があった。

本発明は上記従来の問題点に鑑み、簡単な構成で低コス
トにてパルス状に噴出する過熱蒸気を得ることができる
過熱蒸気発生装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明の過熱蒸気発生装置は、加熱手段にて蒸気源とし
ての液体の気化温度よりも十分に高い所定温度に加熱さ
れる加熱領域を設け、この加熱領域内に十分に長い管路
を配設し、この管路の基端から取出し蒸気量に対応させ
て液体を供給する手段を設け、かつ管路の先端に絞り手
段又は抵抗管路を設けたことを特徴とする。

（作　用） 本発明の上記構成によれば、加熱領域に配設された十分
に長い管路内の基端から液体を導入すると、液体は管路
内の基端側部分で蒸発し、さらに先端側部分で加熱され
て過熱蒸気となって先端から取出され、かつその際に先
端に絞り手段又は抵抗管路が設けられているために液体
領域での突沸との相互作用にて過熱蒸気がパルス状に噴
出される。尚、十分に長い管路を用いることによって沸
騰した液体が過熱蒸気に混じって噴出するようなことは
ない。また、過熱蒸気温度やパルス周波数は加熱領域の
温度を加熱手段にて制御することによって制御可能であ
る。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図〜第４図を参照しなが
ら説明する。

第１図において、■は過熱蒸気発生装置であって、細心
が上下方向の円筒状の加熱容器２を備えており、その内
部に水に比して沸点が十分に高い熱媒体であるパラフィ
ン（沸点が１８０〜２００°Ｃ）３が充填され、外周に
はヒータ４が配設されている。このパラフィン３を充填
された容器２内にはコイル状に巻回された伝熱管５が、
コイル軸心が垂直となるように配設され、下端の入口部
６と上端の出口部７が容器２の下壁２ａと上壁２ｂを貫
通して突出されている。

入口部６は逆止弁機能を備えた流量制御弁８を介して水
の供給源（図示せず）に接続され、出口部７からの取出
し蒸気量に応じて水を供給するように構成されている。

出口部７は開閉弁９を介して乾燥機等の過熱蒸気を用い
た処理機器１０が接続されている。

伝熱管５の出口部７又はその近傍には、第２図に示すよ
うに、細孔１１ａを形成した絞り１１が配設されている
。なお、この絞り１１に代えて、第３図に示すような可
撓性のある弁体１２や、開閉自在でかつ常時閉じる方向
に付勢された剛性のある弁板を配設してもよく、さらに
絞り１１に相当する流動抵抗を与えるような管路を設け
てもよい。

伝熱管５は入口部６と出口部７との間に、第２図に示す
ように熱水域２１、湿り蒸気域２２、乾き蒸気域２３及
び過熱蒸気域２４が確実に形成されるような十分な長さ
を有している。例えば、内径に対して２５０倍程度の長
さに設定するのが好ましく、この実施例では内径が４Ｉ
ｌｌＩ１１で、１０ｍ程度の長さの管を用いている。又
、そのときの絞り１１の細孔１１ａの径は２〜３酊に設
定されている。

以上の構成において、ヒータ４にて加熱容器２内のパラ
フィン３が加熱され、このパラフィン３にて加熱容器２
内に配設された伝熱管５が加熱される。この伝熱管５の
下端の入口部６がら流量制御弁８にて取出し蒸気量に応
じて水を導入すると、水は伝熱管５の下部の熱水域２１
で加熱されて蒸発し、上方に流れる間にも加熱され、湿
り蒸気域２２、乾き蒸気域２３を通過し、さらに過熱蒸
気域２４で加熱されて過熱蒸気となって上端から取出さ
れる。その際に上端に絞り１１が設けられているために
、熱水域２１での突沸との相互作用にて過熱蒸気が第４
図に示すようにパルス状に噴出される。従ってその圧力
振動にて伝熱管５内での蒸気発生が増幅され、効率的に
蒸気が発生される。しかも伝熱管５内の圧力は高圧力と
はならず、安全面においてすぐれている。又、伝熱管５
として十分に長い管を用いることによって沸騰した液体
が過熱蒸気に混しって噴出するようなことはなく、また
過熱蒸気温度やパルス周波数は加熱容器２内の温度をヒ
ータ４にて制御することによって制御可能である。又、
単一の伝熱管５内を水及び発生蒸気が一方向に通過する
のでボイラコンパウンド等も必要でない。更に伝熱管５
をコイル状に形成しているので、湿り蒸気が旋回しつつ
上昇するとき、遠心分離作用で水分が伝熱管５に付着し
易く、ここで効率良く熱の伝達を受けることができ、そ
の気化が促進される結果、熱効率良く過熱蒸気を得やす
いという利点もある。

発生したパルス状の過熱蒸気は、処理機器１０に供給さ
れ、過熱蒸気を用いた乾燥や加熱調理等が行われる。そ
のとき、パルス状の過熱蒸気を用いることによって伝熱
特性が著しく改善され、高い熱効率で蒸気加熱による処
理を行うことができる。

上記実施例では、過熱蒸気だけを取出して利用する例を
示したが、第２図に仮想線で示すように、湿り蒸気域２
２や乾き蒸気域２３における蒸気を取出す分岐蒸気取出
管１３．１４を設けることによって、所望の性状の蒸気
を得ることができ、蒸し、ゆるやかな乾燥等の機能を持
たせることもできる。

又、上記実施例では加熱手段としてヒータ４とパラフィ
ン３を充填した加熱容器２から成るパラフィン浴を用い
たが、高周波加熱手段等の他の加熱手段を用いることも
でき、その場合には任意に設定された温度に容易に制御
することができる。特に、管路を石英管等のセラミンク
管で形成し、加熱手段をマグネトロンを用いた高周波誘
電加熱装置で構成すると、管路内の汚れの付着の問題が
なく、純水等を用いる場合に有利である。

（発明の効果） 本発明の過熱蒸気発生装置によれば、加熱領域に配設さ
れた十分に長い管路内の基端から取出し蒸気量に応じて
液体を導入すると、液体は管路内の基端側部分で蒸発し
、さらに先端側部分で加熱されて過熱蒸気となって先端
から取出され、かつその際に先端に絞り手段又は抵抗管
路が設けられているために液体領域での突沸との相互作
用にて過熱蒸気がパルス状に噴出され、従ってその圧力
振動にて管路内での蒸気発生が増幅され、効率的に蒸気
が発生するとともに、このパルス状の過熱蒸気を用いる
ことによって伝熱特性が著しく改善され、高い熱効率で
蒸気加熱による処理を行うことができる。又、加熱領域
に管路を配設しただけの簡単な構成であり、低コストで
過熱蒸気を得ることができ、また単一の管路内を液体及
び発生蒸気が一方向に通過するのでボイラコンパウンド
等も必要でない。

さらに、管路の途中から蒸気を取り出すようにすること
によって湿り蒸気や乾き蒸気等の他の性状の蒸気を得る
こともでき、蒸しや乾燥等の各種機能を持たせることも
できる等、多大の効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略構成を示す縦断正面図
、第２図は伝熱管の内部構造を展開して示した断面図、
第３図は絞り手段の他の例を示す断面図、第４図は蒸気
の噴出特性を示すグラフである。 過熱蒸気発止装置 加熱容器 ヒータ 伝熱管 絞り。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）加熱手段にて蒸気源としての液体の気化温度より
   も十分に高い所定温度に加熱される加熱領域を設け、こ
   の加熱領域内に十分に長い管路を配設し、この管路の基
   端から取出し蒸気量に対応させて液体を供給する手段を
   設け、かつ管路の先端に絞り手段又は抵抗管路を設けた
   ことを特徴とする過熱蒸気発生装置。
2. （２）管路がセラミック管で形成され、加熱手段が高周
   波誘電加熱装置で構成される請求項１記載の過熱蒸気発
   生装置。