JPH05231604A - 蒸気発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 蒸気発生缶体の缶壁に付着、堆積したスケー
ルを空焚加熱して強制剥離し缶体の耐久性の向上と缶体
から水への受熱効率の向上の優れた蒸気発生装置を提供
する。 【構成】 蒸気発生用缶体１から貯水６を排水して、こ
れを水位センサ１１で確認すると、前記缶体１を一定時
間、空焚き加熱制御し、排水毎または一定時間使用経過
毎、缶体１とスケール８の熱膨張差を利用して強制剥離
するように構成したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスチーム入浴、加湿空
調、湿式乾燥、蒸し器などに利用する蒸気発生装置の構
成に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の水を沸騰させて蒸気を発
生させる小型の蒸気発生装置を図６に示し、蒸気発生用
の缶体２１は水密に接続された缶体本体部２１ａと側面
蓋部２１ｂから構成されている。そして、前記缶体本体
部２１ａの上方空間に蒸気吐出管２２、側面蓋部２１ｂ
の上方空間に蒸気圧導出管２３、下方水中に給水兼排水
管２４を設け、かつ缶体２１中にセラミックスや金属か
らなる固体２７を適量充填している。蒸気発生運転時に
沸騰水のエネルギを利用して固体２７を攪乱させ、缶体
２１に付着、堆積するスケール２８を強制的に剥離し、
かつ剥離したスケール片２８ａを粉砕していた。

【０００３】また図７のフローチャートからも明かなよ
うに、ステップＳ−２１の運転を停止するとステップＳ
−２２に移行して加熱器であるバーナ２５の燃焼がＯＦ
Ｆし、ステップＳ−２３の排水弁２９が開弁するように
制御器３０で制御していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに固体２７を充填することにより、スケール２８の付
着、堆積の軽減は固体２７の攪乱できる沸騰水２６域で
は有効であるが、缶体２１の上部に付着、堆積するスケ
ール２８を防止することができない。

【０００５】また長時間使用に対し、沸騰水２６域でも
部分的に徐々に付着、堆積するスケール２８を強制剥離
することは、固体２７では限界があった。

【０００６】本発明は、このような上記の問題点を解決
するもので、特に蒸気発生装置の重要課題であるスケー
ルの付着、堆積量を低減して耐久劣化を改善した蒸気発
生装置を提供する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そして、上記目的を達成
するために、本発明による蒸気発生装置の手段は、貯水
室の貯水を加熱源により加熱し、発生した蒸気を蒸気室
から供給する蒸気発生用缶体と、前記貯水室と給水管に
より連通して同水位の貯水をし、蒸気発生用缶体への給
水水位を制御する水位検出器を有した水位検出室およ
び、前記蒸気室と蒸気連通管により連通して同蒸気圧の
気体を有する蒸気連通室より成る水位検出手段と前記給
水管に設けて蒸気発生用缶体への給水を制御する給水制
御器と、蒸気発生用缶体への給水を停止しているとき貯
水室の貯水を排水制御する排水弁を有した排水管と、蒸
気供給停止時に前記水位検出器が前記貯水室の貯水の排
水を検出したときから、タイマー手段が所定時間を計測
完了するまでか、または温度検出手段が蒸気発生用缶体
表面の所定温度を検出するときまで、加熱源により蒸気
発生用缶体を空焚き加熱し、蒸気発生用缶体の貯水室お
よび蒸気室の内面に付着した給水の不純物によるスケー
ルを熱膨張係数の差異の活用により剥離するスケール剥
離制御器を備えたものである。

【０００８】

【作用】上記手段により、本発明の蒸気発生装置は、加
熱源により貯水室の貯水を加熱して蒸気を発生すると
き、給水に含まれる不純物が貯水室や蒸気室の内面にス
ケールとして付着、堆積する。このスケール量は不純物
の含有率に比例して増加し、運転時間に比例する。そし
て、銅材等で構成する缶体とスケールの熱膨張係数が異
なることに着目し、貯水室の貯水を排水して蒸気発生用
缶体をスケール剥離制御器により加熱量を調節して空焚
き加熱すると、貯水時に貯水に伝熱するときよりも蒸気
発生用缶体とスケールの熱膨張量が増加する。こうし
て、蒸気発生用缶体に付着、堆積するスケールを強制剥
離させて低減することができ、加熱器からの熱授受を有
効にするとともに、スケールによる熱伝導不良に基づい
た蒸気発生用缶体の温度上昇による酸化劣化を防止し、
耐久性の優れたものである。

【０００９】

【実施例】以下、本発明による蒸気発生装置の実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。

【００１０】図１は本発明の基本実施例を示し、加熱源
としてのバーナ５にて加熱され、かつ周囲を閉塞した蒸
気発生用缶体１（以下、缶体１とも言う）が缶体本体部
１ａと着脱自在な側面蓋部１ｂとからなり、前記缶体本
体部１ａの上方空間である蒸気室Ｖに蒸気吐出口２、側
面蓋部１ｂの上方空間に蒸気圧導出口３、下方水中に給
水兼排水口４を設けたものである。さらに詳述すると、
バーナ５により缶体１を加熱すると、貯水室Ｗの貯水６
が沸騰して蒸気７を発生し、蒸気吐出口２より装置外に
吐出する。

【００１１】蒸気圧導出口３は蒸気連通管Ｈにより水位
検出手段としての水位センサ室１０に備えた蒸気連通室
Ｋの蒸気圧導入口１ａに接続し、蒸気室Ｖと同じ蒸気圧
に保持する。また、蒸気連通室Ｋに接っする水位検出室
Ｃの給水口１０ｂと前記給水兼排水口４とは給水管Ｑに
より連通する。水位検出室Ｃは貯水室Ｗと同水位の貯水
をし、外部から間接的に水位検出器としての水位センサ
１１により貯水室Ｗの水位を検出する。給水管Ｑは途中
に給水制御器としての給水ポンプＰを備え、外部より吸
入する給水を加圧して貯水室Ｗと水位検出室Ｃに供給す
る。給水ポンプＰ等は図の破線で示すようにスケール剥
離制御器としての制御器１２と電気的に接続し、信号の
送受信を行う。制御器１２は空焚きの加熱時間Δｔを計
測するタイマー１３を備える。

【００１２】上記構成に基づいて、次に図２のフローチ
ャートで動作説明すると、ステップＳ−１で運転をＯＦ
ＦするとステップＳ−２のバーナ５の燃焼がＯＦＦし、
ステップＳ−３の排水弁９が作動し、缶体１の貯水６が
排水される。この時排水が完了したか否かをステップＳ
−４の水位センサ室１０の水位センサ１１が水位検出室
Ｃの水位により貯水室Ｗの水位をチェックし、排水完了
を検知するとステップＳ−５に移行して、制御器１２が
バーナ５を燃焼ＯＮして空焚き加熱する。ステップＳ−
６では所定の加熱時間Δｔ加熱経過したか否かをタイマ
ー１３がチェックし、時間Δｔが経過するとステップＳ
−７に移行してバーナ５の燃焼がＯＦＦするように制御
器１２で制御する。

【００１３】この一連の制御方法により缶体１に付着、
堆積したスケール８を缶体１とスケール８との熱膨張係
数差（缶体１の方がスケールもより大きい）を利用し、
強制剥離させる。加熱時間Δｔによるバーナ５の燃焼量
は缶体１の材質によって決定される。一般的に小型蒸気
発生装置に用いる缶体１の材質は、熱伝導の良い銅、銅
合金であるため、余り高温にすることができない。特に
銅の場合、温度が３００℃以上になると、酸化されるた
め缶体の耐久性が問題となる。そのためガス等の高エネ
ルギを使用する場合、入力エネルギを小さくして徐々に
加熱し、加熱時間Δｔを長くするように制御することが
望ましい。

【００１４】さらに、図３のフローチャートは本発明の
他の実施例として、制御器にタイマー１３に代えて使用
積算タイマーを付加し、例えば１０から１００時間毎に
図１で示した実施例の制御方法を実施するようにしたも
のである。すなわち、ステップＳ−８のタイマー設定時
間Ｔ時間経過したか否かをチェックし、タイマー設定時
間Ｔが経過するとステップＳ−１に移行し、図２同様ス
テップＳ−１からステップＳ−７のモードで作動する。
この制御方法はある一定時間毎にスケールを強制剥離す
るため、通常使用において、すぐに再運転ができ、使い
勝手がよくなる。

【００１５】次に、図４に示す第３の実施例では、缶体
１の表面の所定表面温度を検出する温度センサ１４を設
けて缶体１の温度上昇を検知する。図５で動作説明する
と、制御器１５はあらかじめ設定した温度Ｔ℃になるま
で、ステップＳ−５のバーナ５の燃焼をＯＮし、ステッ
プＳ−９では所定の温度に達したか否かをチェックし、
温度Ｔ℃（缶体１が銅の場合、２００から２５０℃に設
定）になるとステップＳ−７に移行して燃焼をＯＦＦす
る。図５の（ａ）は図２と同様に排水毎の場合、（ｂ）
は図３と同様に一定時間毎の場合をそれぞれ示したもの
である。特に缶体１の温度上昇による酸化防止をなくす
ることができるため、缶体１の安全保護が可能で、耐久
性を著しく向上することができる。

【００１６】このように上記実施例によると、毎回の蒸
気発生運転後、または所定積算時間運転後に、蒸気発生
用缶体１を所定加熱温度まで空焚き加熱してスケール付
着量を抑制すると、バーナ５の加熱量を少ない伝熱ロス
で貯水室Ｗの貯水に伝熱し、熱効率良く蒸気発生でき
る。なお、空焚き加熱時のバーナ５の加熱量は缶体１の
過熱を生じないように、単位時間当りの加熱量を抑えて
温度検出や時間計測の誤差の介入を回避する方法もあ
る。

【００１７】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明の蒸気発
生装置は、蒸気供給停止時に水位検出手段で蒸気発生用
缶体の貯水室が貯水の排水完了したことを検出後、タイ
マー手段が所定時間を計測完了するまでか、または温度
検出手段が蒸気発生用缶体表面の所定温度を検出するま
で蒸気発生用缶体を空焚き加熱することにより、蒸気発
生用缶体とスケールの熱膨張係数差を利用し、スケール
を強制剥離することができ、スケールの付着、堆積が低
減できるため、加熱源からの受熱効率を常に高効率に保
つことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による蒸気発生装置の一実施例を示す断
面構成図

【図２】同動作を示すフローチャート

【図３】本発明の他の実施例の動作を示すフローチャー
ト

【図４】本発明の第３の実施例を示す部分断面図

【図５】（ａ）は同実施例の排水毎の制御器の動作フロ
ーチャート （ｂ）は同実施例の一定時間毎の制御器の動作フローチ
ャート

【図６】従来の蒸気発生装置を示す概略構成図

【図７】従来の制御器の動作フローチャート

【符号の説明】

１ 蒸気発生用缶体 ４ 給排水管 ５ バーナ ８ スケール ９ 排水弁 １０ 水位センサ室 １１ 水位センサ １２，１５ 制御器 １３ タイマー １４ 温度センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉村 昌知 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】貯水室の貯水を加熱源により加熱し、発生
   した蒸気を蒸気室から供給する蒸気発生用缶体と、前記
   貯水室と給水管により連通して同水位の貯水をし、蒸気
   発生用缶体への給水水位を制御する水位検出器を有した
   水位検出室および前記蒸気室と蒸気連通管により連通し
   て同蒸気圧の気体を有する蒸気連通室より成る水位検出
   手段と、前記給水管に設けて蒸気発生用缶体への給水を
   制御する給水制御器と、蒸気発生用缶体への給水を停止
   しているとき貯水室の貯水を排水制御する排水弁を有し
   た排水管と、蒸気供給停止時に前記水位検出器が前記貯
   水室の貯水の排水を検出したときから、タイマー手段が
   所定時間を計測完了するまでか、または温度検出手段が
   蒸気発生用缶体表面の所定温度を検出するときまで、加
   熱源により蒸気発生用缶体を空焚き加熱し、蒸気発生用
   缶体の貯水室および蒸気室の内面に付着した給水の不純
   物によるスケールを熱膨張係数の差異の活用により剥離
   するスケール剥離制御器を備えた蒸気発生装置。