JPH0979503A - 蒸気発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来の蒸気発生装置は、加熱開始前のボイラタ
ンク内の水面上には必ず空気が閉じ込められた状態とな
っており、蒸気発生のための沸し上げの初期に於けるタ
ンクに内在する空気の昇温膨張による異常昇圧と、取り
出し蒸気への空気の多量混入により安定した量の蒸気取
り出しができず、蒸気加熱を目的としたような用途では
安定した加熱結果が得られないという問題があった。 【解決手段】ボイラタンク１の上部に、該ボイラタンク
１内の圧力が大気圧以下では開き、同ボイラタンク１内
の液体である水６の沸騰により閉止し、かつ、ボイラタ
ンク１内の圧力が予め設定された圧力以上の圧力に達す
ると開く弁装置としての大気圧開放型安全弁４を設け、
ボイラの沸き上げ途上においてボイラタンク１内の空気
の昇温膨張分の大部分をボイラタンク１外に排出できる
ようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、タンク式の蒸気発
生装置に係るもので、特に蒸気供給量を一定化するため
のボイラタンク内の圧力制御を可能とした蒸気発生装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】まず、図６を参照し、従来の一般的なタ
ンク式蒸気発生装置を、液体中に直接蒸気を吹き込んで
加熱する用途に使用した例について説明する。ボイラタ
ンク１内の底部には、ボイラタンク１内の水６を加熱す
るためのヒータ２が設けられ、さらに、ボイラタンク１
内の水６の温度を検知して前記ヒータ２の通電を制御す
る温度調節器３が設けられている。

【０００３】さらに、前記ボイラタンク１の頂部からは
蒸気導出管５が延設され、その先端はタイマ９により開
時間を制御される電磁開閉弁８を介してスチームノズル
１０に接続されており、ボイラタンク１内の蒸気７を必
要に応じて取出し得るようになっている。

【０００４】また、ボイラタンク１の上部側壁には、高
温状態から冷えた状態となってボイラタンク１内が負圧
になった際に、外気Ｅをボイラタンク１内に導入してボ
イラタンク１の破損を防止するための真空防止弁１４が
取付けられている。

【０００５】この真空防止弁１４は、ハウジングの内部
下方に弁座が設けられ、この弁座に自重でボール１５が
密着する構造となっている。さらに、ボイラタンク１の
頂部には、ボイラタンク１内が異常高圧になった際に蒸
気７を逃してボイラタンク１の破損を防止するための安
全弁１３が取付けられている。

【０００６】この安全弁１３は、図７に示すような構造
となっている。すなわち、ハウジング１６の内部下方に
弁座１９が設けられ、この弁座１９に対向する如く前記
ハウジング１６に摺動可能に弁棒１７が保持されてい
る。この弁棒１７は、コイルばね２３により常時弁座１
９の方向に付勢され、弁棒１７の下端部に装着されたシ
ール片１８が前記弁座１９に密着する構成となってい
る。

【０００７】しかして、このように構成された装置にお
いては、ヒータ２に通電し、ボイラタンク１内の水６を
加熱していくと水面上には蒸気７が発生し、水温の上昇
と共に蒸気圧は上昇する。水温が所定温度に達すると温
度調節器３がヒータ２への通電を切る。

【０００８】この状態で電磁開閉弁８を一定時間タイマ
９により開くことにより、タンク１内の蒸気を蒸気導出
管５及びスチームノズル１０を介してカップ１１内の飲
料１２中に噴き込み、飲料１２を加熱することができる
ものである。

【０００９】しかしながら、このような装置において
は、装置の使用を終了し、ヒータ２への通電を切るとボ
イラタンク１内の水温は降下して行き、これに伴って水
面上の蒸気も凝縮し、蒸気圧も低下する。

【００１０】そして、ボイラタンク１内が大気圧以下に
なると真空防止弁１４内のボール１５が大気圧により持
ち上げられて弁座から離れ、ボイラタンク１内に外気Ｅ
が導入され、ボイラタンク１の負圧が防止される。

【００１１】このため、加熱開始前のボイラタンク１内
の水面上には必ず空気が閉じ込められた状態となってお
り、再び装置の使用に伴ってヒータ２による水６の加熱
が開始されるとボイラタンク１内の水面上の空気は昇温
し膨張する。

【００１２】これにより、ボイラタンク１内は、水６の
温度（例えば１１５℃）に対応した蒸気圧（例えば０．
０７ＭＰａ）に昇温膨張による空気圧が加重され、異常
高圧（例えば０．１０３ＭＰａ）となる。

【００１３】このため、この状態で電磁開閉弁８を開い
て、飲料１２中に蒸気を吹き込むと、スチームノズル１
０からは、空気と蒸気の混合気が異常高圧で噴出するこ
ととなり、タイマ９で同一時間、電磁開閉弁８を開いて
も圧力が高いために、多量の気体が噴出すること、及
び、噴出気体の中の蒸気と空気の混合比率によって実噴
出蒸気量、即ち、熱量は変化してしまい、加熱結果とし
ての飲料１２の加熱温度を一定に制御できなくなるとい
った問題が生じる。

【００１４】なお、このような従来装置においても、ス
チームノズル１０から多数回に亘って蒸気噴出を繰返せ
ば、ボイラタンク１内の空気はほとんど排出され、以
後、ボイラタンク１内の圧力は水６の制御温度に対応し
た一定の蒸気圧に維持され、毎回同量の蒸気即ち熱量を
ノズル１０から飲料１２中に噴出し、飲料１２を同一温
度に加熱できるが、装置の使用を終了する毎に、上述し
たようにボイラタンク１内に外気が導入されて、同様の
問題が繰返されることになる。

【００１５】なお、安全弁１３の設定圧力によっては、
ボイラタンク１内が異常高圧となった時、弁棒１７が押
し上げられて逃がし口２５からボイラタンク１内の空気
と蒸気が放出され、ボイラタンク１内は減圧されるが、
この安全弁１３の吹き止まり圧力は前記温度調節器３の
制御温度に対応した蒸気圧よりは高く設定されなければ
ならないことから、スチームノズル１０からの噴出圧は
正常値よりは高く、かつ、混合気であることから前記の
蒸気量不安定の問題が残るほか、ボイラの沸き上げ毎に
安全弁１３が動作することとなり、安全弁の作動に伴う
気体の噴出音等による危険感を使用者に与えるといった
問題がある。

【００１６】なお、蒸気発生用のヒータ２の通電を、ボ
イラタンク１内の圧力により制御することも行われる
が、この場合、沸き上げ初期の異常昇圧は起こらず、通
常圧で制御されるが、空気の膨張圧を含んでいるので、
蒸気圧はその分低くなる。

【００１７】したがって、蒸気温度も低く、空気との混
合気であることも含めてスチームノズル１０から取り出
される実質の蒸気量、すなわち、熱量は少くなってしま
い、上記と同様の問題を生ずる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
蒸気発生装置は、加熱開始前のボイラタンク内の水面上
には必ず空気が閉じ込められた状態となっており、蒸気
発生のための沸し上げの初期に於けるタンクに内在する
空気の昇温膨張による異常昇圧と、取り出し蒸気への空
気の多量混入により安定した量の蒸気取り出しができ
ず、蒸気加熱を目的としたような用途では安定した加熱
結果が得られないという問題があった。

【００１９】本発明は、上記事情に基づきなされもの
で、蒸気発生装置の沸き上げ初期から常に安定した量の
蒸気取り出しを可能とし、安定した加熱効果を得ること
を可能とした蒸気発生装置を提供しようとするものであ
る。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するための第１の手段として、ボイラタンク内の液体を
加熱手段で加熱して沸騰させることにより蒸気を発生さ
せ、該蒸気をボイラタンクの上部に接続されると共に開
閉弁が介装された蒸気導出管を介してボイラタンク内か
ら取出し得るようにした蒸気発生装置において、前記ボ
イラタンクの上部に、該ボイラタンク内の圧力が大気圧
以下では開き、同ボイラタンク内の液体の沸騰により閉
止し、かつ、ボイラタンク内の圧力が予め設定された圧
力以上の圧力に達すると開く弁装置を設けてなる構成と
したものである。

【００２１】また、第２の手段として、ヒータを備えた
ボイラタンクと、このボイラタンクの上部に接続された
蒸気導出管と、この蒸気導出管に介装された開閉弁と、
前記ボイラタンク内の温度または圧力を検出し、前記ヒ
ータへの通電を制御する温度調節器と、前記ボイラタン
クの上部に接続され、該ボイラタンク内の圧力が大気圧
以下では開き、同ボイラタンク内の液体の沸騰により閉
止し、かつ、ボイラタンク内の圧力が予め設定された圧
力以上の圧力に達すると開く大気圧開放型安全弁とを具
備してなる構成としたものである。

【００２２】また、第３の手段として、ボイラタンク内
の液体を加熱手段で加熱して沸騰させることにより蒸気
を発生させ、該蒸気をボイラタンクの上部に接続される
と共に開閉弁が介装された蒸気導出管を介してボイラタ
ンク内から取出し得ると共に、前記ボイラタンクに安全
弁を装着してなる蒸気発生装置であって、前記安全弁
が、前記ボイラタンクに接続されたハウジングと、この
ハウジング内に形成された通路をボイラタンク内に連通
する第１のゾーンと逃がし口に連通する第２のゾーンに
２分する状態に設けられたダイヤフラムと、このダイヤ
フラムの中央部に固設されたリング状の弁座を備えた弁
座ディスクと、この弁座ディスクに摺動自在に装着され
シール部を前記弁座に接離させることにより弁座ディス
クに形成された通孔を開閉する弁棒と、この弁棒に設け
られたシール部が前記弁座ディスクの弁座とボイラタン
ク内の圧力が大気圧以下において狭い隙間を維持するよ
うに支持する弁棒支持ばねと、前記ハウジング内かつ前
記逃がし口に連通する第２のゾーン側に設けられ前記弁
座ディスクを押圧支持する弁座ディスク押えばねと、前
記ハウジングに取付けられ、その先端を前記弁棒の端面
に間隔を存して対向させた弁開放用ストッパとを具備
し、前記ボイラタンク内の蒸気発生に伴う前記弁棒と前
記弁座との狭い隙間を流れる気体の流動減圧による隙間
前後の圧力差で前記弁棒のシール部が前記弁座に当接し
て弁座ディスクの通孔が閉塞されると共に、ボイラタン
ク内の圧力が予め設定された圧力以上の圧力に達すると
ダイヤフラムに固設された弁座ディスクが弁座ディスク
押えばねの付勢力に抗して移動して前記弁棒が前記弁開
放用ストッパに当接しシール部が前記弁座から離れて通
孔を開放する構成としたものである。

【００２３】また、第４の手段として、ボイラタンク内
の液体を加熱手段で加熱して沸騰させることにより蒸気
を発生させ、該蒸気をボイラタンクの上部に接続される
と共に開閉弁が介装された蒸気導出管を介してボイラタ
ンク内から取出し得るようにした蒸気発生装置であっ
て、前記ボイラタンクの上部に接続され同ボイラタンク
内の圧力が予め設定された圧力以上の圧力に達すると開
く安全弁と、前記ボイラタンクの上部に接続され同ボイ
ラタンク内の圧力が大気圧以下では開き、同ボイラタン
ク内の液体の沸騰により閉止する弁装置とを具備してな
る構成としたものである。

【００２４】上記第１の手段の蒸気発生装置によれば、
ボイラタンクの上部に、該ボイラタンク内の圧力が大気
圧以下では開き、同ボイラタンク内の液体の沸騰により
閉止し、かつ、ボイラタンク内の圧力が予め設定された
圧力以上の圧力に達すると開く弁装置を設けてなる構成
としたことから、ボイラの沸き上げ途上においてボイラ
タンク内の空気の昇温膨張分の大部分をボイラタンク外
に排出できる結果、沸き上り時の蒸気圧に対する空気の
昇温膨張による圧力加重分を極めて少く抑えることがで
きる。これにより、ボイラタンク内の圧力は、沸き上げ
時からほぼ目標蒸気圧に制御され、かつ、ボイラタンク
内に残留する空気成分も少くなっていることから、流路
抵抗等の蒸気導出管の管路条件が同一であれば常に同一
の流量の蒸気を取り出すことができる。したがって、加
熱等の目的でこの蒸気を使用する場合には、常に同一の
加熱結果を得ることができる。

【００２５】また、従来の蒸気発生装置のような使用開
始沸き上げ毎に安全弁が作動するようなことはなく、安
全弁の作動に伴う気体の噴出音等による危険感を解消で
きる。

【００２６】また、上記第２の手段の蒸気発生装置によ
れば、ボイラタンクの上部に接続され、該ボイラタンク
内の圧力が大気圧以下では開き、同ボイラタンク内の液
体の沸騰により閉止し、かつ、ボイラタンク内の圧力が
予め設定された圧力以上の圧力に達すると開く大気圧開
放型安全弁を設けてなる構成としたことから、ボイラの
沸き上げ途上においてボイラタンク内の空気の昇温膨張
分の大部分をボイラタンク外に排出できる結果、沸き上
り時の蒸気圧に対する空気の昇温膨張による圧力加重分
を極めて少く抑えることができる。これにより、ボイラ
タンク内の圧力は、沸き上げ時からほぼ目標蒸気圧に制
御され、かつ、ボイラタンク内に残留する空気成分も少
くなっていることから、蒸気導出管の管路条件が同一で
あれば常に同一の流量の蒸気を取り出すことができる。
したがって、加熱等の目的でこの蒸気を使用する場合に
は、常に同一の加熱結果を得ることができる。

【００２７】また、従来の蒸気発生装置のような使用開
始沸き上げ毎に安全弁が作動するようなことはなく、安
全弁の作動に伴う気体の噴出音等による危険感を解消で
きる。

【００２８】また、大気圧開放型安全弁であるため、ボ
イラタンクが冷えた時の負圧発生を防止する真空防止弁
の機能を併せ備えており、安全弁が真空防止弁を兼ねる
ので蒸気発生装置の構成が簡単になる。

【００２９】また、上記第３の手段の蒸気発生装置によ
れば、ボイラタンクに装着した安全弁が、ボイラタンク
内の圧力が大気圧以下では開き、同ボイラタンク内の液
体の沸騰により閉止し、かつ、ボイラタンク内の圧力が
予め設定された圧力以上の圧力に達すると開く大気圧開
放型安全弁となるため、ボイラの沸き上げ途上において
ボイラタンク内の空気の昇温膨張分の大部分をボイラタ
ンク外に排出できる結果、沸き上り時の蒸気圧に対する
空気の昇温膨張による圧力加重分を極めて少く抑えるこ
とができる。これにより、ボイラタンク内の圧力は、沸
き上げ時からほぼ目標蒸気圧に制御され、かつ、ボイラ
タンク内に残留する空気成分も少くなっていることか
ら、蒸気導出管の管路条件が同一であれば常に同一の流
量の蒸気を取り出すことができる。したがって、加熱等
の目的でこの蒸気を使用する場合には、常に同一の加熱
結果を得ることができる。

【００３０】また、従来の蒸気発生装置のような使用開
始沸き上げ毎に安全弁が作動するようなことはなく、安
全弁の作動に伴う気体の噴出音等による危険感を解消で
きる。

【００３１】また、安全弁が、大気圧以下で開くように
構成されていて、ボイラタンクが冷えた時の負圧発生を
防止する真空防止弁の機能を併せ備えており、安全弁が
真空防止弁を兼ねるので蒸気発生装置の構成が簡単にな
る。

【００３２】また、構成も簡単で、しかも、安全弁の圧
力調整が外部から容易に行うことが可能となる。また、
上記第４の手段の蒸気発生装置によれば、ボイラタンク
の上部に、同ボイラタンク内の圧力が大気圧以下では開
き、同ボイラタンク内の液体の沸騰により閉止する弁装
置を接続したから、ボイラの沸き上げ途上においてボイ
ラタンク内の空気の昇温膨張分の大部分をボイラタンク
外に排出できる結果、沸き上り時の蒸気圧に対する空気
の昇温膨張による圧力加重分を極めて少く抑えることが
できる。これにより、ボイラタンク内の圧力は、沸き上
げ時からほぼ目標蒸気圧に制御され、かつ、ボイラタン
ク内に残留する空気成分も少くなっていることから、蒸
気導出管の管路条件が同一であれば常に同一の流量の蒸
気を取り出すことができる。したがって、加熱等の目的
でこの蒸気を使用する場合には、常に同一の加熱結果を
得ることができる。

【００３３】また、従来の蒸気発生装置のような使用開
始時の沸き上げ毎に安全弁が作動するようなことはな
く、安全弁の作動に伴う気体の噴出音等による危険感を
解消できる。

【００３４】また、通常の安全弁及び真空防止弁を備え
た従来装置において、真空防止弁に替えて上記構成の弁
装置を取付けるだけで、従来装置をそのまま使うことが
できる。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
の蒸気発生装置につき図１ないし図４を参照して詳細に
説明する。図１において、ボイラタンク１内の底部に
は、ボイラタンク１内の液体である水６を加熱するため
のヒータ２が設けられ、さらに、ボイラタンク１内の水
６の温度を検知して前記ヒータ２の通電を制御する温度
調節器３が設けられている。

【００３６】さらに、前記ボイラタンク１の頂部からは
蒸気導出管５が延設され、その先端はタイマ９により開
時間を制御される電磁開閉弁８を介してスチームノズル
１０に接続されており、ボイラタンク１内の蒸気７を必
要に応じて取出し得るようになっている。

【００３７】前記スチームノズル１０は、カップ１１内
の飲料１２中に差し込まれている。また、前記ボイラタ
ンク１の頂部には弁装置として、次にのべるような大気
圧開放型安全弁４が接続されている。

【００３８】この大気圧開放型安全弁４は、図２ないし
図４に示す構成となっている。すなわち、前記ボイラタ
ンク１に接続されたハウジング１６を有し、このハウジ
ング１６の内部には、ハウジング１６内に形成された通
路３０をボイラタンク１内に連通する第１のゾーンとし
ての下部ゾーン３０ａと、逃がし口２５に連通する第２
のゾーンとしての上部ゾーン３０ｂに２分する状態にダ
イヤフラム２０が設けられている。

【００３９】また、ダイヤフラム２０の中央部には、リ
ング状の弁座１９を備えた弁座ディスク２１が固設さ
れ、この弁座ディスク２１の中心部にはシール部として
のシール片１８を前記弁座１９に接離させることにより
弁座ディスク２１に形成された通孔２１ａを開閉する弁
棒１７が上下方向に摺動自在に設けられている。

【００４０】この弁棒１７は、上端側をコイルばねから
なる弁棒支持ばね２２によって支持され、下端大径部に
貼設されたシール片１８が前記弁座ディスク２１の弁座
１９とボイラタンク１内の圧力が大気圧以下において狭
い隙間（０．５〜１ｍｍ程度）をあけて対向している。

【００４１】さらに、前記弁座ディスク２１の上面とハ
ウジング１６との間、すなわち、前記逃がし口２５に連
通する第２のゾーン３０ａ側には、前記弁棒１７と同芯
状態、かつ弁座ディスク２１を下方に押圧する状態にコ
イルばねからなる弁座ディスク押えばね２３が設けられ
ている。

【００４２】また、前記ハウジング１６の上部からは、
その先端を前記第２のゾーン３０ｂにおいて前記弁棒１
７の上端面に間隔を存して対向させた弁開放用ストッパ
としての設定ねじ２４が進退調節可能に螺設されてい
る。

【００４３】また、設定ねじ２４は、位置設定後にロッ
クナット３２により位置固定がなされるようになってい
る。上記のように構成された蒸気発生装置の作用につい
て説明する。

【００４４】ボイラタンク１内の水が冷えた状態では、
大気圧開放型安全弁４は、図２の状態、すなわち、弁棒
１７のシール片１８と弁座１９の間には隙間Ｇがあいた
状態となっており、ボイラタンク１内は、安全弁４を介
して外部と連通している。したがって、ボイラタンク１
内には空気が入っている状態となる。

【００４５】ヒータ２に通電すると、ボイラタンク１内
の水６は、加熱されて昇温して行き、これに伴ってボイ
ラタンク１内の水面上の空気も昇温、膨張するが、膨張
分は大気圧開放型安全弁４の弁座１９とシール片１８と
の隙間Ｇを通って逃がし口２５から外部へ静かに流出し
ていき、ボイラタンク１内は大気圧に保たれる。

【００４６】水６の温度が１００℃に達すると沸騰が始
まり、多量の蒸気が発生し始め、この蒸気も膨張空気と
同様に大気圧開放型安全弁４を通って外部へ流出する
が、流出する気体の量が膨張空気の量よりはるかに多い
ので弁座１９と弁棒１７のシール片１８との狭い隙間Ｇ
を高速で流れることとなる。

【００４７】その結果、弁座１９を境にして流動減圧を
生じ、弁座１９の上流側と下流側に明瞭な差圧が発生す
る。この差圧は、弁棒１７の大径部１７ａの下面に作用
し、弁棒支持ばね２２と自重とで平衡位置にあった弁棒
１７は上方に押されて移動し、図３に示す如くシール片
１８が弁座１９に密着し、通孔２１ａを閉塞する。

【００４８】このように、シール片１８が弁座１９に密
着し、通孔２１ａを閉塞する結果、ボイラタンク１内に
は蒸気圧が閉じ込められ、この蒸気圧が弁棒１７を押上
げる方向に作用するため大気圧開放型安全弁４は閉じた
状態が保たれる。

【００４９】そして、ボイラタンク１内の水温が、所定
温度（例えば１１５℃）に達すると温度調節器３により
ヒータ２への通電が切られ、ボイラタンク１内の圧力
は、水温に対応した蒸気圧（例えば０．０７ＭＰａ）
に、残留空気の大気圧開放型安全弁４が閉止された後の
膨張圧力を加えた圧力（例えば０．０７４ＭＰａ）とな
り、ほぼ常用の蒸気圧に近い圧力に収まる。

【００５０】この状態で、電磁弁８をタイマ９で一定時
間開くと蒸気が若干の残留空気を交えながら蒸気導出管
５及びスチームノズル１０を経てカップ１１内の飲料１
２中に吹き込まれ、飲料１２はほぼ目標とする所定の温
度に加熱される。

【００５１】なお、ボイラタンク１内の残留空気は少く
なっているので、スチームノズル１０からの噴出蒸気へ
の混入比率は小さく、噴出蒸気量に及ぼす影響は軽微で
ある。

【００５２】スチームノズル１０からの蒸気噴出によ
り、ボイラタンク１内の水温は、沸騰潜熱を奪われて低
下するが、ある温度まで低下すると温度調節器３が動作
してヒータ２に再び通電がなされ、所定の水温・蒸気圧
に回復、維持される。

【００５３】スチームノズル１０から噴出を重ねると、
ボイラタンク１内の残留空気はほとんどがなくなり、所
定の蒸気圧によって毎回同量の蒸気噴出によって飲料１
２は所定の同一温度に加熱されることになる。

【００５４】また、万が一、温度調節器３の故障などに
より、ボイラタンク１内の水温が異常上昇した場合、圧
力も異常に上昇することとなるが、このような場合に
は、大気圧開放型安全弁４が安全弁機能状態となり、異
常高圧となることが防止される。

【００５５】すなわち、ボイラタンク１内の圧力が異常
高圧状態となると、この異常高圧がダイヤフラム２０の
下面に作用してコイルばね２３の力に抗して、弁座１９
に着座した弁棒１７と一体で上方に変形して行く。

【００５６】そして、安全弁吹き出し設定圧に近接する
と、弁棒１７の上端が設定ねじ２４の下端に当接してそ
の動きが規制され、ダイヤフラム２０及び弁座ディスク
２１が更に上方に変形する。

【００５７】これにより、弁座ディスク２１の弁座１９
は、図４に示すように、弁棒１７のシール片１８から離
間した状態となって弁座１９とシール片１８との間に隙
間Ｇが形成された状態となり、安全弁４は開放される。
そして、ボイラタンク１内の蒸気は逃がし口２５から外
部に放出され安全が確保される。

【００５８】安全弁４の動作後、ボイラタンク１内が、
ある程度減圧されるとダイヤフラム２０はコイルばね２
３に押し戻され、弁座１９がシール片１８に当接して通
孔２１ａを閉じ安全弁が閉じられた状態、すなわち、図
３の状態にもどる。

【００５９】つぎに、この蒸気発生装置の使用を終了
し、ヒータ２への通電を切ると、ボイラタンク１内の水
６及び蒸気７の温度が降下しはじめ、これに伴ってボイ
ラタンク１内の圧力、すなわち蒸気圧も低下し、大気圧
に近付く。

【００６０】これにより、弁棒１７を押上げるよう弁棒
１７の下端面に作用していた蒸気圧力がほとんどなくな
り、弁棒１７は、自重で弁棒支持ばね２２を撓ませて下
方に変位する。この弁棒１７の下降動作により、弁棒１
７の下端側に取付けられたシール片１８が弁座１９から
離れ、安全弁４が開放された状態、すなわち、図２に示
す状態にもどる。

【００６１】したがって、更にボイラタンク１内の水温
が下っても安全弁４を通って外気が同タンク内に流入
し、負圧になることが防止される。上述のように、この
実施形態の蒸気発生装置によれば、次のような有用な効
果を得ることができる。 （１） ボイラの沸き上げ途上において、ボイラタンク
１内の空気の昇温膨張分の大部分をボイラタンク１外に
排出できる結果、沸き上り時の蒸気圧に対する空気の昇
温膨張による圧力加重分を極めて少く抑えることから、
ボイラタンク１内の圧力は沸し上げ時からほぼ目標蒸気
圧に制御され、且つボイラタンク１内に残留する空気成
分も少くなっていることから、蒸気導出管５の管路条件
が同一であれば常に同一の流量の蒸気を取り出すことが
できる。

【００６２】したがって、加熱等の目的でこの蒸気を使
用する場合には、常に同一の加熱結果を得ることができ
る。 （２） 大気圧開放型安全弁４は、従来の蒸気発生装置
のような使用開始沸き上げ毎に作動するようなことな
く、安全弁の作動に伴う気体の噴出音等による危険感を
解消できる。 （３） 本発明の装置では大気開放型安全弁４を採用
し、安全弁が大気圧以下で開くように構成されていて、
ボイラタンク１が冷えた時の負圧発生を防止する真空防
止弁の機能を併せ備えており、安全弁が真空防止弁を兼
ねるので蒸気発生装置の構成が簡単になる。

【００６３】なお、以上の例ではボイラタンク１のヒー
タ２の制御をボイラタンク１内の水温を制御することに
よって行ったが、水温と蒸気圧との相関関係に基づき圧
力調節器によってボイラタンク１内の圧力を一定になる
ようにヒータ２の通電制御を行っても上記と同様の作
用、効果が得られる。

【００６４】また、前述した第１の実施形態では、特殊
な安全弁、すなわち、大気開放型安全弁４を用いてボイ
ラタンク１内の空気を排出させる例を示したが、図５に
示すように安全弁としては一般的な安全弁１３を用い、
ボイラタンク１内の空気の排出は別の大気開放型弁装置
４０によって行ってもよい。

【００６５】また、通常の安全弁１３及び真空防止弁１
４を備えた従来装置（図６参照）において、真空防止弁
１４に替えて上記構成の大気開放型弁装置４０を取付け
るだけで、従来装置をそのまま使うことができる。

【００６６】なお、この第２の実施形態（図５）におけ
る別の大気開放型弁装置４０は、前述の大気開放型安全
弁４から、ダイヤフラム２０、弁座ディスク押えばね２
３、弁開放用ストッパとしての設定ねじ２４等を削除し
た極めて簡単な構成のもので良いことは勿論である。そ
の他、本発明は、本発明の要旨を変えない範囲で種々変
形実施可能なことは勿論である。

【００６７】

【発明の効果】上述のように、本発明によれば次のよう
な効果を奏する。請求項１記載の蒸気発生装置によれ
ば、ボイラタンクの上部に、該ボイラタンク内の圧力が
大気圧以下では開き、同ボイラタンク内の液体の沸騰に
より閉止し、かつ、ボイラタンク内の圧力が予め設定さ
れた圧力以上の圧力に達すると開く弁装置を設けてなる
構成としたことから、ボイラの沸き上げ途上においてボ
イラタンク内の空気の昇温膨張分の大部分をボイラタン
ク外に排出できる結果、沸き上り時の蒸気圧に対する空
気の昇温膨張による圧力加重分を極めて少く抑えること
ができる。これにより、ボイラタンク内の圧力は、沸き
上げ時からほぼ目標蒸気圧に制御され、かつ、ボイラタ
ンク内に残留する空気成分も少くなっていることから、
蒸気導出管の管路条件が同一であれば常に同一の流量の
蒸気を取り出すことができる。したがって、加熱等の目
的でこの蒸気を使用する場合には、常に同一の加熱結果
を得ることができる。

【００６８】また、従来の蒸気発生装置のような使用開
始沸き上げ毎に安全弁が作動するようなことはなく、安
全弁の作動に伴う気体の噴出音等による危険感を解消で
きる。

【００６９】また、弁装置が大気圧以下で開くように構
成されていて、ボイラタンクが冷えた時の負圧発生を防
止する真空防止弁の機能を併せ備えており、弁装置が真
空防止弁を兼ねるので蒸気発生装置の構成が簡単にな
る。

【００７０】また、請求項２記載の蒸気発生装置によれ
ば、ボイラタンクの上部に接続され、該ボイラタンク内
の圧力が大気圧以下では開き、同ボイラタンク内の液体
の沸騰により閉止し、かつ、ボイラタンク内の圧力が予
め設定された圧力以上の圧力に達すると開く大気圧開放
型安全弁を設けてなる構成としたことから、ボイラの沸
き上げ途上においてボイラタンク内の空気の昇温膨張分
の大部分をボイラタンク外に排出できる結果、沸き上り
時の蒸気圧に対する空気の昇温膨張による圧力加重分を
極めて少く抑えることができる。これにより、ボイラタ
ンク内の圧力は、沸き上げ時からほぼ目標蒸気圧に制御
され、かつ、ボイラタンク内に残留する空気成分も少く
なっていることから、蒸気導出管の管路条件が同一であ
れば常に同一の流量の蒸気を取り出すことができる。し
たがって、加熱等の目的でこの蒸気を使用する場合に
は、常に同一の加熱結果を得ることができる。

【００７１】また、従来の蒸気発生装置のような使用開
始沸き上げ毎に安全弁が作動するようなことはなく、安
全弁の作動に伴う気体の噴出音等による危険感を解消で
きる。

【００７２】また、大気圧開放型安全弁であるため、ボ
イラタンクが冷えた時の負圧発生を防止する真空防止弁
の機能を併せ備えており、安全弁が真空防止弁を兼ねる
ので蒸気発生装置の構成が簡単になる。

【００７３】また、請求項３記載の蒸気発生装置によれ
ば、ボイラタンクに装着した安全弁が、ボイラタンク内
の圧力が大気圧以下では開き、同ボイラタンク内の液体
の沸騰により閉止し、かつ、ボイラタンク内の圧力が予
め設定された圧力以上の圧力に達すると開く大気圧開放
型安全弁となるため、ボイラの沸き上げ途上においてボ
イラタンク内の空気の昇温膨張分の大部分をボイラタン
ク外に排出できる結果、沸き上り時の蒸気圧に対する空
気の昇温膨張による圧力加重分を極めて少く抑えること
ができる。これにより、ボイラタンク内の圧力は、沸き
上げ時からほぼ目標蒸気圧に制御され、かつ、ボイラタ
ンク内に残留する空気成分も少くなっていることから、
蒸気導出管の管路条件が同一であれば常に同一の流量の
蒸気を取り出すことができる。したがって、加熱等の目
的でこの蒸気を使用する場合には、常に同一の加熱結果
を得ることができる。

【００７４】また、従来の蒸気発生装置のような使用開
始沸き上げ毎に安全弁が作動するようなことはなく、安
全弁の作動に伴う気体の噴出音等による危険感を解消で
きる。

【００７５】また、安全弁が、大気圧以下で開くように
構成されていて、ボイラタンクが冷えた時の負圧発生を
防止する真空防止弁の機能を併せ備えており、安全弁が
真空防止弁を兼ねるので蒸気発生装置の構成が簡単にな
る。

【００７６】また、構成も簡単で、しかも、安全弁の圧
力調整が外部から容易に行うことが可能となる。また、
請求項４記載の蒸気発生装置によれば、ボイラタンクの
上部に、同ボイラタンク内の圧力が大気圧以下では開
き、同ボイラタンク内の液体の沸騰により閉止する弁装
置を接続したから、ボイラの沸き上げ途上においてボイ
ラタンク内の空気の昇温膨張分の大部分をボイラタンク
外に排出できる結果、沸き上り時の蒸気圧に対する空気
の昇温膨張による圧力加重分を極めて少く抑えることが
できる。これにより、ボイラタンク内の圧力は、沸き上
げ時からほぼ目標蒸気圧に制御され、かつ、ボイラタン
ク内に残留する空気成分も少くなっていることから、蒸
気導出管の管路条件が同一であれば常に同一の流量の蒸
気を取り出すことができる。したがって、加熱等の目的
でこの蒸気を使用する場合には、常に同一の加熱結果を
得ることができる。

【００７７】また、従来の蒸気発生装置のような使用開
始時の沸き上げ毎に安全弁が作動するようなことはな
く、安全弁の作動に伴う気体の噴出音等による危険感を
解消できる。

【００７８】また、通常の安全弁及び真空防止弁を備え
た従来装置において、真空防止弁に替えて上記構成の弁
装置を取付けるだけで、従来装置をそのまま使うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態である蒸気発生装置
の使用例を示す概略断面図。

【図２】図１に示す蒸気発生装置の安全弁の大気圧下の
状態を示す断面図。

【図３】図２に示す安全弁が大気圧より高い蒸気圧下で
閉じた状態を示す断面図。

【図４】図２に示す安全弁が異常高圧を受けて開放した
状態を示す断面図。

【図５】本発明の第２の実施の形態である蒸気発生装置
の使用例を示す概略断面図。

【図６】従来の蒸気発生装置の使用例を示す概略断面
図。

【図７】図６に示す蒸気発生装置の安全弁の非作動時の
状態を示す断面図。

【符号の説明】

１…ボイラタンク、２…ヒータ、３…温度調節器、４…
大気圧開放型安全弁（弁装置）、５…蒸気導出管、６…
水（液体）、７…蒸気、８…電磁開閉弁、９…タイマ、
１０…スチームノズル、１１…カップ、１２…飲料、１
３…安全弁、１４…真空防止弁、１５…ボール、１６…
ハウジング、１７…弁棒、１８…シール片（シール
部）、１９…弁座、２０…ダイヤフラム、２１…弁座デ
ィスク、２２…弁棒支持ばね、２３…コイルばね（弁座
ディスク押さえばね）、２４…設定ねじ（弁開放用スト
ッパ）、２５…逃がし口。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ボイラタンク内の液体を加熱手段で加熱し
   て沸騰させることにより蒸気を発生させ、該蒸気を、ボ
   イラタンクの上部に接続されると共に開閉弁が介装され
   た蒸気導出管を介してボイラタンク内から取出し得るよ
   うにした蒸気発生装置において、 前記ボイラタンクの上部に、該ボイラタンク内の圧力が
   大気圧以下では開き、同ボイラタンク内の液体の沸騰に
   より閉止し、かつ、ボイラタンク内の圧力が予め設定さ
   れた圧力以上の圧力に達すると開く弁装置を設けてなる
   ことを特徴とする蒸気発生装置。
2. 【請求項２】ヒータを備えたボイラタンクと、 このボイラタンクの上部に接続された蒸気導出管と、 この蒸気導出管に介装された開閉弁と、 前記ボイラタンク内の温度または圧力を検出し、前記ヒ
   ータへの通電を制御する温度調節器と、 前記ボイラタンクの上部に接続され、該ボイラタンク内
   の圧力が大気圧以下では開き、同ボイラタンク内の液体
   の沸騰により閉止し、かつ、ボイラタンク内の圧力が予
   め設定された圧力以上の圧力に達すると開く大気圧開放
   型安全弁と、を具備してなることを特徴とする蒸気発生
   装置。
3. 【請求項３】ボイラタンク内の液体を加熱手段で加熱し
   て沸騰させることにより蒸気を発生させ、該蒸気を、ボ
   イラタンクの上部に接続されると共に開閉弁が介装され
   た蒸気導出管を介してボイラタンク内から取出し得ると
   共に、前記ボイラタンクに安全弁を装着してなる蒸気発
   生装置であって、 前記安全弁が、 前記ボイラタンクに接続されたハウジングと、 このハウジング内に形成された通路をボイラタンク内に
   連通する第１のゾーンと逃がし口に連通する第２のゾー
   ンに２分する状態に設けられたダイヤフラムと、 このダイヤフラムの中央部に固設されたリング状の弁座
   を備えた弁座ディスクと、 この弁座ディスクに摺動自在に装着されシール部を前記
   弁座に接離させることにより弁座ディスクに形成された
   通孔を開閉する弁棒と、 この弁棒に設けられたシール部が前記弁座ディスクの弁
   座とボイラタンク内の圧力が大気圧以下において狭い隙
   間を維持するように支持する弁棒支持ばねと、 前記ハウジング内かつ前記逃がし口に連通する第２のゾ
   ーン側に設けられ前記弁座ディスクを押圧支持する弁座
   ディスク押えばねと、 前記ハウジングに取付けられ、その先端を前記弁棒の端
   面に間隔を存して対向させた弁開放用ストッパと、を具
   備し、 前記ボイラタンク内の蒸気発生に伴う前記弁棒と前記弁
   座との狭い隙間を流れる気体の流動減圧による隙間前後
   の圧力差で前記弁棒のシール部が前記弁座に当接して弁
   座ディスクの通孔が閉塞されると共に、ボイラタンク内
   の圧力が予め設定された圧力以上の圧力に達するとダイ
   ヤフラムに固設された弁座ディスクが弁座ディスク押え
   ばねの付勢力に抗して移動して前記弁棒が前記弁開放用
   ストッパに当接しシール部が前記弁座から離れて通孔を
   開放する構成としたことを特徴とする蒸気発生装置。
4. 【請求項４】ボイラタンク内の液体を加熱手段で加熱し
   て沸騰させることにより蒸気を発生させ、該蒸気を、ボ
   イラタンクの上部に接続されると共に開閉弁が介装され
   た蒸気導出管を介してボイラタンク内から取出し得るよ
   うにした蒸気発生装置であって、 前記ボイラタンクの上部に接続され同ボイラタンク内の
   圧力が予め設定された圧力以上の圧力に達すると開く安
   全弁と、 前記ボイラタンクの上部に接続され同ボイラタンク内の
   圧力が大気圧以下では開き、同ボイラタンク内の液体の
   沸騰により閉止する弁装置と、を具備してなることを特
   徴とする蒸気発生装置。