KR20170046574A

KR20170046574A - 과열 수증기 생성 장치 및 과열 수증기 생성 장치를 이용한 처리 방법

Info

Publication number: KR20170046574A
Application number: KR1020160128361A
Authority: KR
Inventors: 도루 도노무라; 다카츠구 기타노; 야스히로 후지모토
Original assignee: 토쿠덴 가부시기가이샤
Priority date: 2015-10-21
Filing date: 2016-10-05
Publication date: 2017-05-02
Also published as: JP2017078564A; KR102580619B1; JP6472414B2; CN106940009B; TWI698614B; CN106940009A; TW201732198A

Abstract

본 발명은, 과열 수증기를 이용하여 피처리물을 처리하는 경우에 피처리물에 생기는 결로를 막는 것이며, 물로부터 수증기를 생성하는 유도 가열 방식 또는 통전 가열 방식의 수증기 생성부(2)와, 수증기로부터 과열 수증기를 생성하는 유도 가열 방식 또는 통전 가열 방식의 과열 수증기 생성부(3)와, 수증기 생성부(2)에 의해 생성된 수증기를 과열 수증기 생성부(3)에 공급하는 수증기 공급 유로(L2)와, 다른 기체를 과열 수증기 생성부(3)에 공급하는 기체 공급 유로(L3)를 구비하며, 과열 수증기 생성부(3)에 수증기가 공급되는 제1 상태, 또는 과열 수증기 생성부(3)에 다른 기체가 공급되는 제2 상태로 전환 가능하게 구성했다.

Description

과열 수증기 생성 장치 및 과열 수증기 생성 장치를 이용한 처리 방법{SUPERHEATED STEAM GENERATOR AND PROCESSING METHOD USING THE SUPERHEATED STEAM GENERATOR}

본 발명은, 물로부터 과열 수증기를 생성하는 과열 수증기 생성 장치 및 상기 과열 수증기 생성 장치를 이용한 처리 방법에 관한 것이다.

최근, 과열 수증기를 이용하여, 피(被)처리물의 세정, 건조 또는 살균을 행하는 과열 수증기 처리 장치가 고려되고 있다.

이 과열 수증기 처리 장치는, 특허 문헌 1에 나타내는 바와 같이, 과열 수증기를 생성하는 과열 수증기 생성부와, 상기 과열 수증기 생성부로부터 생성된 과열 수증기가 공급되는 처리로(處理爐)를 구비하며, 상기 처리로에 수용된 피처리물을 세정, 건조 또는 살균하도록 구성되어 있다.

그렇지만, 예를 들면 처리로 내가 1기압이며 피처리물의 초기 온도가 100℃ 미만인 경우에는, 피처리물의 온도가 100℃ 이상으로 상승할 때까지는, 과열 수증기가 액화하여 피처리물에 결로가 생겨 버린다. 피처리물에는, 결로에 약한 것이 있으며, 이 상황이 생기는 것은 바람직하지 않다.

특허 문헌 1 : 일본특허공개 제2007－231367 공보

그래서 본 발명은, 상기 문제점을 해결할 수 있도록 이루어진 것이며, 과열 수증기를 이용하여 피처리물을 처리하는 경우에 피처리물에 생기는 결로를 막는 것을 그 주된 과제로 하는 것이다.

즉 본 발명에 관한 과열 수증기 생성 장치는, 물로부터 수증기를 생성하는 유도(誘導) 가열 방식 또는 통전(通電) 가열 방식의 수증기 생성부와, 수증기로부터 과열 수증기를 생성하는 유도 가열 방식 또는 통전 가열 방식의 과열 수증기 생성부와, 상기 수증기 생성부에 의해 생성된 수증기를 상기 과열 수증기 생성부에 공급하는 수증기 공급 유로와, 상기 수증기와는 다른 다른 기체를 상기 과열 수증기 생성부에 공급하는 기체 공급 유로를 구비하며, 상기 과열 수증기 생성부에 상기 수증기가 공급되는 제1 상태, 또는 상기 과열 수증기 생성부에 상기 다른 기체가 공급되어 상기 과열 수증기 생성부가 기체 가열부로서 기능하는 제2 상태로 전환 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이러한 것이면, 제1 상태에서는 과열 수증기 생성부에 의해 과열 수증기가 생성되고, 제2 상태에서는 과열 수증기 생성부가 기체 가열부로서 기능하여 다른 기체가 가열되므로, 과열 수증기를 이용하여 피처리물을 처리하기 전에, 가열된 다른 기체를 이용하여 피처리물을 가열하는 것에 의해서, 과열 수증기가 액화하여 피처리물에 결로가 생기는 것을 막을 수 있다. 또, 과열 수증기 생성부를 기체 가열부로서 기능시키고 있으므로, 피처리물을 가열하는 다른 가열 장치를 불필요로 할 수 있어, 피처리물의 결로를 막기 위한 시스템 구성을 간단화할 수 있음과 아울러, 그 시스템을 소형화할 수 있다.

상기 수증기 공급 유로에 마련되어, 상기 과열 수증기 생성부에 공급되는 상기 수증기의 유량을 조정하는 수증기 유량 조정부를 구비하며, 상기 제2 상태에서, 상기 수증기 유량 조정부가 상기 과열 수증기 생성부로의 상기 수증기의 공급을 정지하고 있는 것이 바람직하다. 이 구성이면, 제2 상태에서 수증기 생성부에 의해 수증기를 생성해 두는 것에 의해, 제2 상태로부터 제1 상태로의 전환을 재빠르게 행할 수 있다.

상기 수증기 생성부로의 전력 공급을 제어하는 제어 장치를 구비하며, 상기 제2 상태에서, 상기 제어 장치가 상기 수증기 생성부로의 전력 공급을 정지하고 있는 것이 바람직하다. 이 구성이면, 제2 상태에서 수증기 생성부에 의해 소비되는 전력을 삭감할 수 있다.

상기 제1 상태 및 상기 제2 상태에 더하여, 상기 과열 수증기 생성부에 상기 수증기 및 상기 다른 기체가 공급되어 상기 과열 수증기 생성부가 혼합 기체 가열부로서 기능하는 제3 상태로 전환 가능하게 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이 구성이면, 피처리물을 과열 수증기를 이용하여 처리하는 것 외에, 다른 처리를 행할 수 있다. 예를 들면, 다른 기체가 공기 또는 질소의 경우에는, 피처리물의 산화 처리나 질화 처리가 가능해진다.

상기 수증기 공급 유로에 마련되어, 상기 과열 수증기 생성부에 공급되는 상기 수증기의 유량을 조정하는 수증기 유량 조정부를 구비하며, 상기 제3 상태에서, 상기 수증기 유량 조정부가 상기 과열 수증기 생성부에 공급되는 상기 수증기의 유량을 조정하는 것에 의해, 상기 과열 수증기 생성부에서의 상기 수증기 및 상기 다른 기체의 혼합비가 조정되는 것이 바람직하다. 이 구성이면, 피처리물의 처리 조건을 컨트롤할 수 있다. 예를 들면, 다른 기체가 공기 또는 질소의 경우에는, 피처리물의 산화도(酸化度)나 질화도(窒化度)를 컨트롤할 수 있다.

수증기 생성부 및 과열 수증기 생성부의 구체적인 구성으로서는, 상기 수증기 생성부 및 상기 과열 수증기 생성부는, 주좌(主座) 변압기 및 T좌(座) 변압기로 이루어지는 스콧(Scott) 결선(結線) 변압기를 이용하여 구성되는 것이며, 상기 수증기 생성부는, 상기 주좌 변압기의 출력에 의해, 유도 가열 또는 통전 가열되는 제1 가열용 금속체를 가지고, 상기 과열 수증기 생성부는, 상기 T좌 변압기의 출력에 의해, 유도 가열 또는 통전 가열되는 제2 가열용 금속체를 가지는 것이 고려되어진다.

이 구성에서, 수증기 생성부에 의해 생성되는 수증기의 온도 및 과열 수증기 생성부에 의해 생성되는 과열 수증기의 온도를 개별로 제어하기 위해서는, 상기 주좌 변압기의 입력측의 2상(相) 중 일방에 전압 또는 전류를 제어하는 제1 제어 기기가 마련되어 있고, 상기 T좌 변압기의 입력측인 1차 코일의 일단측에 전압 또는 전류를 제어하는 제2 제어 기기가 마련되어 있으며, 상기 제1 제어 기기 및 상기 제2 제어 기기에 의해, 상기 주좌 변압기의 출력 전압과 상기 T좌 변압기의 출력 전압을 개별로 제어하는 것이 바람직하다.

스콧 결선 변압기에서의 1차측 출력 제어는, 1차측 전류에서 T좌 변압기의 1차 코일을 흐르는 전류가 주좌 변압기의 1차 코일에 흘러들어가기 때문에, 주좌 변압기의 출력을 제로로 할 수 없는 경우가 생긴다. 예를 들면, 수증기 출력을 하지 않고 다른 기체만을 제2 가열용 금속체에서 가열하는 경우에는, 주좌측의 제1 제어 기기의 출력을 제로로 하여 T측의 제2 제어 기기를 큰 출력이 되도록 제어하지만, T좌 변압기의 1차 코일의 전류가 주좌 변압기의 1차 코일로 흘러들어가므로, 제1 가열용 금속체가 가열되게 된다. 그러면, 제1 가열용 금속체가 과(過)가열될 우려가 생겨 위험하다.

이 문제를 바람직하게 해결하기 위해서는, 상기 주좌 변압기의 1차 코일의 중점(中点)에 접속된 중점 단자와, 상기 T좌 변압기의 1차 코일의 일단측 단자를 접속하여 스콧 결선하는 제1 접속 상태와, 상기 스콧 결선을 해선(解線)하여, 상기 제2 제어 기기를 포함하는 상기 T좌 변압기의 1차 코일의 양측 단자를 3상(相) 교류 전원에 접속하는 제2 접속 상태를 전환하는 전환 기구를 더 구비하는 것이 바람직하다.

이 구성이면, 과열 수증기를 생성하는 제1 상태와, 과열 수증기 및 다른 기체의 혼합 기체를 가열하는 제3 상태의 경우에는, 제1 접속 상태(스콧 결선 상태)에서 사용하고, 다른 기체만을 가열하는 제2 상태의 경우에는, 제2 접속 상태(T좌측 회로와 주좌측 회로가 독립한 회로 상태)에서 사용할 수 있다. 제2 접속 상태에서는, 다른 기체를 가열 운전하면서, 수증기 생성부를 보온 대기시킬 수 있다. 또, 제1 제어 기기의 출력을 영으로 하여, 다른 기체만을 계속 가열 운전하는 것도 가능하다.

상기 전환 기구에 의해 스콧 결선 상태로 한 경우, 3상(相) 교류 전원의 입력 전압을 E로 하면, 제2 제어 기기를 포함하는 T좌 변압기의 1차 코일에 인가되는 전압은,

이다. 그런데, 전환 기구에 의해 스콧 결선을 해선하여, 제2 제어 기기를 포함하는 T좌 변압기의 1차 코일의 양측 단자를 3상(相) 교류 전원에 접속하면, 인가 전압은 E가 된다. 즉, T좌 변압기의 1차 코일로의 인가 전압은,

배가 된다. 또, 제2 가열용 금속체가 목표 온도에 도달할 때까지는, 큰 출력이 되도록 제2 제어 기기가 작동하고, 회로 전류도 대략

배가 된다.

이 때, 상기 제2 제어 기기가, 정전류(定電流) 제어 기능을 가지는 것이면, T좌 변압기의 1차 코일에 일정 이상의 큰 전류가 흐르는 것을 방지할 수 있어, 회로 보호 기능을 갖게 할 수 있다.

또, 본 발명에 관한 과열 수증기를 이용한 처리 방법은, 물로부터 수증기를 생성하는 유도 가열 방식 또는 통전 가열 방식의 수증기 생성부와, 수증기로부터 과열 수증기를 생성하는 유도 가열 방식 또는 통전 가열 방식의 과열 수증기 생성부와, 상기 수증기 생성부에 의해 생성된 수증기를 상기 과열 수증기 생성부에 공급하는 수증기 공급 유로와, 상기 수증기와는 다른 다른 기체를 상기 과열 수증기 생성부에 공급하는 기체 공급 유로를 구비한 과열 수증기 생성 장치를 이용하여 피처리물을 처리하는 처리 방법으로서, 상기 과열 수증기 생성부에 상기 다른 기체를 공급하여 상기 다른 기체를 가열하고, 그 가열된 상기 다른 기체에 의해 상기 피처리물을 가열하기 전(前)공정과, 상기 전공정 후에, 상기 과열 수증기 생성부에 상기 수증기를 공급하여 과열 수증기를 생성하며, 그 과열 수증기에 의해 상기 전공정에서 가열된 상기 피처리물을 처리하는 후(後)공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성한 본 발명에 의하면, 과열 수증기를 이용하여 피처리물을 처리하기 전에, 가열된 다른 기체를 이용하여 피처리물을 가열하는 것에 의해서, 피처리물의 결로를 막을 수 있다.

도 1은 본 실시 형태의 과열 수증기 생성 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 실시 형태의 중공(中空) 도체관의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 실시 형태의 각 수증기 생성부의 철심(鐵心) 구성을 주로 하여 나타내는 도면이다.
도 4는 본 실시 형태의 각 수증기 생성부의 철심 구성의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 실시 형태의 각 수증기 생성부에 유도 코일의 결선(結線)을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 실시 형태의 제어 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 실시 형태의 처리 방법을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 변형 실시 형태의 각 수증기 생성부에 유도 코일의 결선을 나타내는 도면이다.

이하에 본 발명에 관한 과열 수증기 생성 장치의 일 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

본 실시 형태에 관한 과열 수증기 생성 장치(100)는, 물을 가열하는 것에 의해 과열 수증기를 생성하는 것이며, 상기 과열 수증기 생성 기능 외에, 수증기와는 다른 다른 기체를 가열하는 기체 가열 과열 기능을 가지는 것이다. 또, 상기 다른 기체로서는, 공기, 산소, 질소, 아르곤 등이며, 수증기 이외의 기체라면 용도에 따라 여러 가지의 것이 고려되어진다.

이 과열 수증기 생성 장치(100)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 물을 가열하여 포화 수증기를 생성하는 수증기 생성부(2)(이하, '포화 수증기 생성부(2)'라고 함)와, 포화 수증기를 가열하여 과열 수증기를 생성하는 과열 수증기 생성부(3)와, 포화 수증기 생성부(2)에 의해 생성된 포화 수증기를 과열 수증기 생성부(3)에 공급하는 수증기 공급 유로(L2)(이하, '포화 수증기 공급 유로(L2)'라고 함)와, 포화 수증기와는 다른 다른 기체를 과열 수증기 생성부(3)에 공급하는 기체 공급 유로(L3)를 구비하고 있다.

포화 수증기 생성부(2)는, 예를 들면 유도(誘導) 가열 방식 또는 통전(通電) 가열 방식의 것이며, 물이 도입(導入)되는 물 도입 포트(21) 및 포화 수증기를 도출(導出)하는 포화 수증기 도출 포트(22)를 가진다. 또, 물 도입 포트에는, 도시하지 않은 탱크 등으로부터 포화 수증기 생성부(2)에 물을 공급하는 물 공급 유로(L1)가 접속되어 있다.

유도 가열 방식의 포화 수증기 생성부(2)는, 물 도입 포트(21) 및 포화 수증기 도출 포트(22)를 가지는 예를 들면 나선 모양으로 형성된 중공(中空) 도체관(2T)(도 2 참조)과, 상기 중공 도체관(2T)의 내측 또는 외측에 배치되어 중공 도체관(2T)을 유도 가열하는 유도 코일(미도시)과, 상기 유도 코일에 교류 전압을 인가하는 교류 전원(미도시)을 구비한 것이며, 상기 유도 코일에 교류 전압을 인가하는 것에 의해서, 중공 도체관(2T)에 유도 전류를 흘리는 것에 의해 줄(Joul)발열시켜, 중공 도체관(2T)에 도입된 물을 포화 수증기로 상태 변화시키는 것으로 하는 것이 생각되어진다.

또, 통전 가열 방식의 포화 수증기 생성부(2)는, 물 도입 포트(21) 및 포화 수증기 도출 포트(22)를 가지는 예를 들면 나선 모양으로 형성된 중공 도체관(2T)과, 상기 중공 도체관(2T)에 전압을 인가하는 직류 또는 교류 전원(미도시)을 구비한 것이며, 중공 도체관에 전류를 흘리는 것에 의해 줄발열시켜, 중공 도체관(2T)에 도입된 물을 포화 수증기로 상태 변화시키는 것으로 하는 것이 생각되어진다. 또, 통전 가열 방식의 경우, 중공 도체관은, 나선 모양에 한정되지 않고, 예를 들면 곧은 관 모양을 이루는 것이라도 괜찮다.

어느 방식의 경우라도, 중공 도체관(2T)의 포화 수증기 도출 포트(22)로부터 도출되는 포화 수증기의 온도를 검출하여, 유도 코일에 인가하는 전압, 중공 도체관(2T)에 인가하는 전압 또는 중공 도체관(2T)에 흐르는 전류를 피드백(feedback) 제어하는 것에 의해서, 중공 도체관(2T)의 포화 수증기 도출 포트(22)로부터 도출되는 포화 수증기의 온도를 제어한다. 또, 포화 수증기의 온도 검출은, 포화 수증기의 온도를 직접 검출하는 방식과, 중공 도체관(2T)의 온도를 검출하는 것에 의해서 포화 수증기의 온도를 간접 검출하는 방식이 생각되어진다.

과열 수증기 생성부(3)는, 상기 포화 수증기 생성부(2)와 마찬가지로, 예를 들면 유도 가열 방식 또는 통전 가열 방식의 것이며, 포화 수증기가 도입되는 포화 수증기 도입 포트(31) 및 과열 수증기를 도출하는 과열 수증기 도출 포트(32)를 가진다.

유도 가열 방식의 과열 수증기 생성부(3)는, 포화 수증기 도입 포트(31) 및 과열 수증기 도출 포트(32)를 가지는 예를 들면 나선 모양의 중공 도체관(3T)(도 2 참조)과, 상기 중공 도체관(3T)의 내측 또는 외측에 배치되어 중공 도체관(3T)을 유도 가열하는 유도 코일(미도시)과, 상기 유도 코일에 교류 전압을 인가하는 교류 전원(미도시)을 구비한 것이며, 상기 유도 코일에 교류 전압을 인가하는 것에 의해서, 중공 도체관(3T)에 유도 전류를 흘리는 것에 의해 줄발열시켜, 중공 도체관(3T)에 도입된 포화 수증기를 과열 수증기로 상태 변화시키는 것으로 하는 것이 생각되어진다.

또, 통전 가열 방식의 과열 수증기 생성부(3)는, 포화 수증기 도입 포트(31) 및 과열 수증기 도출 포트(32)를 가지는 예를 들면 나선 모양으로 형성된 중공 도체관(3T)과, 상기 중공 도체관(3T)에 전압을 인가하는 직류 또는 교류 전원(미도시)을 구비한 것이며, 중공 도체관(3T)에 전류를 흘리는 것에 의해 줄발열시켜, 중공 도체관(3T)에 도입된 포화 수증기를 과열 수증기로 상태 변화시키는 것으로 하는 것이 생각되어진다. 어느 방식의 경우라도, 중공 도체관(3T)에 인가하는 전압 또는 중공 도체관(3T)에 흐르는 전류를 제어하는 것에 의해서, 중공 도체관(3T)의 도출 포트(32)로부터 도출되는 과열 수증기의 온도를 제어한다. 또, 통전 가열 방식의 경우, 중공 도체관(3T)은, 나선 모양에 한정되지 않고, 예를 들면 곧은 관 모양을 이루는 것이라도 괜찮다.

어느 방식의 경우라도, 중공 도체관(3T)의 과열 수증기 도출 포트(32)로부터 도출되는 과열 수증기의 온도를 검출하여, 유도 코일에 인가하는 전압, 중공 도체관(3T)에 인가하는 전압 또는 중공 도체관(3T)에 흐르는 전류를 피드백 제어하는 것에 의해서, 중공 도체관(3T)의 과열 수증기 도출 포트(32)로부터 도출되는 과열 수증기의 온도를 제어한다. 또, 과열 수증기의 온도 검출은, 과열 수증기의 온도를 직접 검출하는 방식과, 중공 도체관(3T)의 온도를 검출하는 것에 의해서 과열 수증기의 온도를 간접 검출하는 방식이 생각되어진다.

또, 유도 가열 방식의 경우는, 인가하는 교류 전압의 주파수를 50Hz 또는 60Hz의 상용 주파수로 하면, 전류 침투도가 깊기 때문에, 중공 도체관(2T, 3T)의 외면(外面) 온도 검출에서 내면 온도 검출과 동일한 값이 얻어지므로, 간접 검출 이라도 정밀도가 높은 증기 온도 검출이 가능해진다.

본 실시 형태에서는, 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 포화 수증기 생성부(2)의 유도 코일(2C) 및 과열 수증기 생성부(3)의 유도 코일(3C)의 중심부에 자로용(磁路用) 철심(101, 102)이 마련되어 있고, 이것에 의해 유도 코일(2C, 3C)에 의해 발생한 자속(磁束)을 효율 좋게 순환시킴으로써, 각 중공 도체관(2T, 3T)에 자속을 효율 좋게 도입시키고 있다. 게다가, 포화 수증기 생성부(2)의 자로용 철심(101) 및 과열 수증기 생성부(3)의 자로용 철심(102) 외에, 그들 2개의 자로용 철심(101, 102)에 생기는 자속의 공통의 통로가 되는 공통 철심(103)이 마련되어 있으며, 이 공통 철심(103) 및 상기 2개의 자로용 철심(101, 102)의 상하 각각을 이음 철심(104, 105)이 연결하고 있다. 이 구성에 의해, 철심 전체의 치수를 작게 할 수 있으며, 나아가서는, 장치 전체의 컴팩트화를 도모할 수 있다. 또, 도 3 및 도 4에서는, 평면에서 보아 각각의 철심이 삼각형의 정점(頂点)에 위치하도록 배치되고, 이음 철심(104, 105)이, 평면에서 보아 공통 철심(103)을 굴절점(屈折点)으하여 절곡되어 있다. 이것에 의해, 2개의 자로용 철심(101, 102) 사이의 거리를 작게 하여, 철심 전체의 폭방향의 치수를 작게 하고, 공간 절약화를 도모할 수 있다.

그 외, 포화 수증기 생성부(2)의 유도 코일(2C) 및 과열 수증기 생성부(3)의 유도 코일(3C)은 스콧(Scott) 결선되어 있다(도 5 참조). 즉, 포화 수증기 생성부(2) 및 과열 수증기 생성부(3)는, 주좌(主座) 변압기 및 T좌(座) 변압기로 이루어지는 스콧 결선 변압기를 이용하여 구성되어 있다.

포화 수증기 생성부(2)의 중공 도체관(2T)(제1 가열용 금속체)은, 주좌 변압기의 출력에 의해, 유도 가열 또는 통전 가열되고, 과열 수증기 생성부(3)의 중공 도체관(3T)(제2 가열용 금속체)은, T좌 변압기의 출력에 의해, 유도 가열 또는 통전 가열된다.

또, 주좌 변압기의 입력측의 2상(相) 중 일방(도 5에서는 3상(相) 교류 전원(10)의 V상(相))에 전압 또는 전류를 제어하는 제1 제어 기기(81)가 마련되어 있다. T좌 변압기의 입력측인 1차 코일(유도 코일(3C))의 일단측(도 5에서는 3상(相) 교류 전원(10)의 U상)에 전압 또는 전류를 제어하는 제2 제어 기기(82)가 마련되어 있다. 여기서, 제1 제어 기기(81) 및 제2 제어 기기(82)는, 사이리스터(thyristor) 등의 반도체 제어 소자를 이용하여 구성되어 있다. 그리고, 이 제1 제어 기기(81) 및 제2 제어 기기(82)에 의해, 주좌 변압기의 출력 전압과 T좌 변압기의 출력 전압을 개별로 제어하도록 구성되어 있다.

포화 수증기 공급 유로(L2)는, 일단이 포화 수증기 생성부(2)의 포화 수증기 도출 포트(22)에 접속되고, 타단이 과열 수증기 생성부(3)의 과열 수증기 도입 포트(31)에 접속된 것이며, 예를 들면 접속관에 의해 구성되어 있다. 또, 상기 어느 하나의 중공 도체관(2T, 3T)에 상기 접속관으로서의 기능을 일체적으로 마련하는 것에 의해, 포화 수증기 생성부(2)의 포화 수증기 도출 포트(22)와 과열 수증기 생성부(3)의 과열 수증기 도입 포트(31)를 예를 들면 절연성을 가지는 커플링을 매개로 하여 접속하도록 해도 괜찮다.

또, 포화 수증기 공급 유로(L2)에는, 과열 수증기 생성부(3)에 공급되는 포화 수증기의 유량을 조정하는 수증기 유량 조정부(4)(이하, '포화 수증기 유량 조정부(4)'라고 함)가 마련되어 있다. 본 실시 형태의 포화 수증기 유량 조정부(4)는, 제1 유량 조정 밸브이다. 또, 제1 유량 조정 밸브(4)는, 후술하는 제어 장치(7)에 의해 제어 신호가 입력되어, 그 밸브 개도(開度)가 제어된다. 그 외, 포화 수증기 공급 유로(L2)에 유량계를 마련해도 좋다.

기체 공급 유로(L3)는, 일단이 다른 기체(예를 들면 공기나 질소 등)의 공급원에 접속되고, 타단이 포화 수증기 공급 유로(L2)에서의 제1 유량 조정 밸브(4)의 하류측(과열 수증기 생성부(3)측) 또는 과열 수증기 생성부(3)에 접속되어 있다. 기체 공급 유로(L3)가 포화 수증기 공급 유로(L2)에 접속되는 경우에는, 기체 공급 유로(L3)를 구성하는 접속관에 기체 도입 포트가 형성된다. 또, 기체 공급 유로(L3)가 과열 수증기 생성부(3)에 접속되는 경우(도 1 참조)에는, 과열 수증기 생성부(3)에 기체 도입 포트(33)가 형성된다(도 2에는 도시하지 않음). 또, 과열 수증기 생성부(3)에 기체 도입 포트(33)를 형성하는 경우에는, 다른 기체의 가열 효율을 고려하여, 중공 도체관(3T)의 상류측(포화 수증기 도입 포트(31)측)에 형성하는 것이 바람직하다.

또, 기체 공급 유로(L3)에는, 과열 수증기 생성부(3)에 공급되는 다른 기체의 유량을 조정하는 기체 유량 조정부(5)가 마련되어 있다. 본 실시 형태의 기체 유량 조정부(5)는, 제2 유량 조정 밸브이다. 또, 제2 유량 조정 밸브(5)는, 후술하는 제어 장치(7)에 의해 제어 신호가 입력되어, 그 밸브 개도가 제어된다. 그 외, 기체 공급 유로(L3)에 유량계를 마련해도 좋다.

그리고, 본 실시 형태에서는, 과열 수증기 생성부(3)에 의해 생성된 과열 수증기 또는 가열된 다른 기체는, 피처리물(W)을 처리하는 처리부(6)에 공급된다.

처리부(6)는, 과열 수증기 또는 다른 기체에 의해서 피처리물(W)을 열처리(예를 들면 세정, 건조, 소성(燒成) 또는 살균)하는 것이며, 피처리물(W)을 수용함과 아울러, 밀폐 공간 또는 대략 밀폐 공간을 형성하는 피처리물 수용부(61)와, 상기 피처리물 수용부(61)에 마련되며, 과열 수증기가 도입되는 과열 수증기 도입 포트(62)와, 피처리물 수용부(61)에서 생긴 드레인수(drain水)를 배출하는 드레인 배출 포트(63)와, 피처리물 수용부(61)를 통과한 이용 완료 증기 또는 다른 기체를 배출하는 배출 포트(64)를 가지고 있다. 처리부(6)의 과열 수증기 도입 포트(62)는, 과열 수증기 공급 유로(L4)에 의해 과열 수증기 생성부(3)의 과열 수증기 도출 포트(32)에 접속되어 있다. 또, 드레인 배출 포트(63) 및 배출 포트(64)에 접속된 유로에는 개폐 밸브가 마련되어 있다.

상기 구성의 과열 수증기 생성 장치(100)는, 과열 수증기 생성부(3)에 포화 수증기만이 공급되는 제1 상태와, 과열 수증기 생성부(3)에 다른 기체만이 공급되어 과열 수증기 생성부(3)가 기체 가열부로서 기능하는 제2 상태와, 과열 수증기 생성부(3)에 포화 수증기 및 다른 기체의 양쪽 모두가 공급되어 과열 수증기 생성부(3)가 혼합 기체 가열부로서 기능하는 제3 상태로 전환하도록 구성되어 있다.

여기에서는, 각 생성부(2, 3) 및 각 유량 조정 밸브(4, 5)를 제어하는 제어 장치(7)에 의해서 상기의 제1 상태, 제2 상태 또는 제3 상태 중 어느 하나로 전환하도록 구성되어 있다.

이 제어 장치(7)는, 물리적으로는 CPU, 메모리, A/D 컨버터, D/A 컨버터 등을 구비한 것이며, 기능적으로는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 포화 수증기 생성부(2)의 가열 온도(이하, '제1 가열 온도'라고 함)를 제어하는 제1 가열 온도 제어부(71)와, 과열 수증기 생성부(3)의 가열 온도(이하, '제2 가열 온도'라고 함)를 제어하는 제2 가열 온도 제어부(72)와, 제1 유량 조정 밸브(4)를 제어하는 제1 유량 조정 밸브 제어부(73)와, 제2 유량 조정 밸브(5)를 제어하는 제2 유량 조정 밸브 제어부(74)를 가지는 것이다. 그 외, 제어 장치(7)는, 처리부(6)에 수용된 피처리물(W)의 온도 또는 처리부(6) 내의 온도를 취득하는 처리물 온도 취득부(75)를 가지고 있다. 또, 제어 장치(7)와, 포화 수증기 생성부(2) 및 과열 수증기 생성부(3) 등의 각 부와의 사이는 접속되어 있지만, 도 1에서는, 그 접속에 대한 기재는 생략하고 있다.

이하, 각 부의 설명을 겸하여, 본 실시 형태의 과열 수증기 생성 장치(100)의 동작에 대해 도 7을 참조하여 설명한다.

먼저, 유저가 과열 수증기 생성 장치(100)를 동작시키면, 예를 들면 도시하지 않은 탱크 내의 물이 급수 펌프 등에 의해 포화 수증기 생성부(2)에 공급된다.

이 때, 제1 가열 온도 제어부(71)는, 포화 수증기 생성부(2)에서 생성되는 포화 수증기가 소정 온도가 되도록, 제1 가열 온도를 제어하고 있으며, 본 실시 형태에서는, 포화 수증기 생성부(2)의 중공 도체관(2T)의 온도를 상기 제1 가열 온도로 하고 있다.

구체적으로 이 제1 가열 온도 제어부(71)는, 포화 수증기 생성부(2)의 중공 도체관(2T) 또는 포화 수증기 공급 유로(L2)에 마련된 제1 온도 센서(T1)로부터의 측정치를 취득하고, 이 측정치에 근거하여, 포화 수증기 생성부(2)의 유도 코일(2C)에 인가되는 교류 전압의 크기를 제어하여, 제1 가열 온도를 예를 들면 100~140℃로 제어하고 있다.

또, 상기 제1 온도 센서(T1)는, 그 측정치를 보다 포화 수증기의 온도에 근접시키도록, 포화 수증기 생성부(2)의 중공 도체관(2T)의 하류측이나 포화 수증기 도출 포트(22) 또는 그 근방에 마련되어 있는 것이 바람직하다.

그리고, 포화 수증기 생성부(2)가 포화 수증기를 생성하고 있는 상태에서, 제1 유량 조정 밸브 제어부(73)는, 제1 유량 조정 밸브(4)를 그 밸브 개도가 제로 인 상태, 즉 닫힘 상태로 제어하고 있다. 이것에 의해, 과열 수증기 생성 장치(100)는, 포화 수증기 생성부(2)가 포화 수증기를 생성하고 있는 상태이며, 또한, 그 포화 수증기의 공급이 정지되어 있는 상태인 대기 상태가 된다.

이 대기 상태에서, 제2 유량 조정 밸브 제어부(74)는, 제2 유량 조정 밸브(5)를 개방시켜, 기체 공급 유로(L3)로부터 과열 수증기 생성부(3)에 다른 기체가 공급된다.

이 때, 제2 가열 온도 제어부(72)는, 과열 수증기 생성부(3)에서 가열되는 다른 기체가 소정 온도가 되도록, 제2 가열 온도를 제어하고 있고, 본 실시 형태에서는, 과열 수증기 생성부(3)의 중공 도체관(3T)의 온도를 상기 제2 가열 온도로 하고 있다.

구체적으로 이 제2 가열 온도 제어부(72)는, 과열 수증기 생성부(3)의 중공 도체관(3T) 또는 과열 수증기 공급 유로(L4)에 마련된 제2 온도 센서(T2)로부터의 측정치를 취득하고, 이 측정치에 근거하여, 과열 수증기 생성부(3)의 유도 코일(3C)에 인가되는 교류 전압의 크기를 제어하여, 제2 가열 온도를 예를 들면 100℃ 이상으로 제어하고 있다.

또, 다른 기체를 가열하는 경우의 제2 가열 온도는, 과열 수증기가 공급되었을 때에 피처리물(W)에 결로가 생기지 않을 정도로 피처리물(W)을 가열할 수 있는 온도이면 좋다. 또, 상기 제2 온도 센서(T2)는, 그 측정치를 보다 과열 수증기의 온도에 근접시키도록, 과열 수증기 생성부(3)의 중공 도체관(3T)의 하류측이나 과열 수증기 도출 포트(32) 또는 그 근방에 마련되어 있는 것이 바람직하다.

이것에 의해, 과열 수증기 생성 장치는, 제1 유량 조정 밸브(4)가 닫힘 상태이고, 제2 유량 조정 밸브(5)가 열림 상태이며, 과열 수증기 생성부(3)가 다른 기체를 가열하는 기체 가열부로서 기능하는 제2 상태가 된다. 이 제2 상태에서, 처리부(6)에 수용된 피처리물(W)을 가열(예열)하는 전(前)공정이 행하여진다.

제어 장치(7)의 처리물 온도 취득부(75)는, 처리부(6)에 수용된 피처리물(W)의 온도 또는 처리부(6) 내의 온도를 측정하는 제3 온도 센서(T3)로부터의 측정치를 취득한다. 그리고, 처리물 온도 취득부(75)는, 제3 온도 센서(T3)로부터의 측정치가 소정의 온도(과열 수증기가 공급되었을 때에 피처리물(W)에 결로가 생기지 않는 온도)로 되었는지 아닌지를 판단한다.

처리물 온도 취득부(75)에 의해 제3 온도 센서(T3)로부터의 측정치가 상기 소정의 온도 이상이라고 판단된 경우, 제2 유량 조정 밸브 제어부(74)는, 제2 유량 조정 밸브(5)를 닫힘 상태로 제어하고, 제1 유량 조정 밸브 제어부(73)는, 제1 유량 조정 밸브(4)를 개방시켜, 포화 수증기 공급 유로(L2)로부터 과열 수증기 생성부(3)에 포화 수증기를 공급한다.

또, 각 유량 조정 밸브 제어부(73, 74)는, 상기 처리물 온도 취득부(75)의 판단과는 별개로, 유저로부터 입력되는 전환 신호에 의해, 각 유량 조정 밸브(4, 5)의 개폐를 전환하도록 해도 좋다. 또, 각 유량 조정 밸브 제어부(73, 74)는, 제2 상태로 되고 나서 소정 시간 경과한 것을 나타내는 소정 시간 경과 신호를 타이머 등이 취득하여, 각 유량 조정 밸브(4, 5)의 개폐를 전환하도록 해도 좋다.

이 때, 제2 가열 온도 제어부(72)는, 과열 수증기 생성부(3)의 중공 도체관(3T) 또는 과열 수증기 공급 유로(L4)에 마련된 제2 온도 센서(T2)로부터의 측정치를 취득하고, 이 측정치에 근거하여, 과열 수증기 생성부(3)에서 생성되는 과열 수증기가 소정 온도가 되도록, 제2 가열 온도를 제어한다. 구체적으로 제2 가열 온도는, 과열 수증기 생성부(3)에서 생성되는 과열 수증기의 설정 온도 또는 그 전후의 온도로 제어되어 있고, 여기에서는, 예를 들면 200~1200℃로 제어되어 있다.

이것에 의해, 과열 수증기 생성 장치(100)는, 제1 유량 조정 밸브(4)가 열림 상태이고, 제2 유량 조정 밸브(5)가 닫힘 상태이며, 과열 수증기 생성부(3)가 과열 수증기를 생성하는 제1 상태가 된다. 이 제1 상태에서, 처리부(6)에 수용된 피처리물(W)을 열처리(예를 들면 세정, 건조, 소성 또는 살균)하는 후(後)공정이 행하여진다.

또, 기체 공급 상태인 제2 상태(상기에서는 대기 상태)로부터 포화 수증기 공급 상태인 제1 상태로 전환할 때에, 제1 유량 조정 밸브 제어부(73)는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 제1 유량 조정 밸브(4)를 서서히 열어, 그 밸브 개도가 제로로부터 소정 개도까지 서서히 커지도록 제어한다. 이것에 의해, 대기 상태로부터 포화 수증기 공급 상태로 전환한 전환 시점으로부터 제1 유량 조정 밸브(4)의 밸브 개도가 소정 개도에 도달할 때까지는, 포화 수증기의 공급량이 서서히 증가하는 초기 운전이 되고, 밸브 개도가 소정 개도에 도달한 시점으로부터는, 포화 수증기의 공급량이 일정하게 되는 정상 운전이 된다. 또, 후공정은, 소정의 처리 시간 행하여진다.

다음으로, 후공정 종료시의 동작에 대해 설명한다.

본 실시 형태의 과열 수증기 생성 장치(100)는, 포화 수증기 공급 상태로부터 대기 상태로 전환하기 위한 자동 또는 수동의 조작이 행하여진 시점으로부터, 소정 시간 경과후에, 과열 수증기 생성부(3)로의 포화 수증기의 공급이 정지되도록 구성되어 있다. 또, 과열 수증기 생성부(3)의 유도 코일로의 전력 공급은, 포화 수증기 공급 상태로부터 대기 상태로 전환하기 위한 조작이 행하여진 시점에서 정지된다.

여기서, 포화 수증기 공급 상태로부터 대기 상태로 전환하기 위한 조작은, 예를 들면 유저가, 외부로부터 입력 수단 등을 이용하여 전환 신호를 입력하는 것이나, 포화 수증기 공급 상태가 소정 시간 경과한 것을 나타내는 소정 시간 경과 신호를 타이머 등이 출력하는 것 등이다.

보다 상세하게 본 실시 형태에서는, 포화 수증기 공급 상태로부터 대기 상태로 전환하기 위한 조작이 행하여지면, 위에서 설명한 제1 유량 조정 밸브 제어부(73)가, 예를 들면 상기 전환 신호나 상기 소정 시간 경과 신호 등을 취득하고, 취득한 시점으로부터 소정 시간은, 제1 유량 조정 밸브(4)를 열림 상태인 채로 한다. 상기 소정 시간에서, 포화 수증기 생성부(2)로부터 과열 수증기 생성부(3)로 포화 수증기가 공급된다. 이것에 의해, 후공정 종료시에 고온으로 되어 있는 과열 수증기 생성부(3)는 포화 수증기에 의해 냉각된다. 이것에 의해, 과열 수증기 생성부(3)를 대기 상태에서의 설정 온도까지 냉각하여, 과열 수증기 생성 장치(100)의 손상 등을 막을 수 있다.

상기와 같이 전공정 및 후공정에 의해 열처리된 피처리물(W)은 처리부(6)로부터 취출된다. 그리고, 미처리의 피처리물(W)이 처리부(6)에 수용된 후에, 상기와 마찬가지로, 전공정 및 후공정이 행하여진다.

또, 본 실시 형태의 과열 수증기 생성 장치(100)는, 후공정에서, 제1 유량 조정 밸브 제어부(73)가 제1 유량 조정 밸브(4)를 열림 상태로 하고, 제2 유량 조정 밸브 제어부(74)가 제2 유량 조정 밸브(5)를 열림 상태로 함으로써, 과열 수증기 생성부(3)에 포화 수증기 및 다른 기체의 양쪽 모두를 공급할 수 있다. 이 때, 과열 수증기 생성부(3)에 공급되는 포화 수증기 및 다른 기체의 유량을 조정하는 것에 의해, 과열 수증기 및 다른 기체로 이루어지는 혼합 기체의 혼합비를 조정할 수 있다. 이와 같이 포화 수증기 및 다른 기체를 혼합하여 가열하는 것인 경우에는, 혼합되는 유로를 가급적 길게 하여 균일하게 혼합시키는 관점으로부터, 중공 도체관이 나선 모양을 이루는 것이 바람직하다.

후공정에서 포화 수증기 및 다른 기체의 양쪽 모두를 과열 수증기 생성부(3)에 공급하는 것에 의해서, 과열 수증기를 이용한 처리와는 다른 별도의 처리를 행할 수 있다. 예를 들면, 다른 기체가 공기 또는 질소의 경우에는, 피처리물(W)의 산화 처리나 질화 처리가 가능해진다. 또, 혼합비를 조정하는 것에 의해, 피처리물(W)의 산화도나 질화도를 컨트롤할 수 있다.

이와 같이 구성한 과열 수증기 생성 장치(100)에 의하면, 제1 상태에서는 과열 수증기 생성부(3)에 의해 과열 수증기가 생성되고, 제2 상태에서는 과열 수증기 생성부(3)가 기체 가열부로서 기능하여 다른 기체가 가열되므로, 과열 수증기를 이용하여 피처리물(W)을 처리하기 전에, 가열된 다른 기체를 이용하여 피처리물(W)을 가열하는 것에 의해서, 과열 수증기가 액화하여 피처리물(W)에 결로가 생기는 것을 막을 수 있다. 또, 과열 수증기 생성부(3)를 기체 가열부로서 기능시키고 있으므로, 피처리물(W)을 가열하는 별도의 가열 장치를 불필요로 할 수 있어, 피처리물(W)의 결로를 막기 위한 시스템 구성을 간단화할 수 있음과 아울러, 그 시스템을 소형화할 수 있다.

또, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, 상기 실시 형태에서는, 제1 유량 조정 밸브 제어부(73)가 제1 유량 조정 밸브(4)를 닫힘 상태로 하여 제2 상태가 되도록 구성하고 있지만, 제1 가열 온도 제어부(71)가 포화 수증기 생성부(2)의 유도 코일로의 전력 공급을 정지하여 제2 상태가 되도록 구성해도 좋다. 이 때, 제1 유량 조정 밸브(4)는 닫힘 상태 라도 좋고, 열림 상태라도 좋지만, 제1 유량 조정 밸브(4)를 닫힘 상태로 해두면, 다른 기체가 포화 수증기 생성부(2) 내로 역류하는 것을 막을 수 있다.

또, 상기 실시 형태에서는, 과열 수증기 생성부(3)는, 전단(前段)에 마련된 포화 수증기 생성부(2)에 의해 생성된 포화 수증기를 받는 구성으로 하고 있지만, 포화 수증기 생성부(2)가 포화 수증기를 그 이상으로 가열하여 과열 수증기를 생성하는 것인 경우에는, 과열 수증기를 받고, 받은 과열 수증기를 더 가열하여, 과열 수증기 이용부에 공급하는 소망 온도의 과열 수증기를 생성하는 구성으로 해도 괜찮다.

게다가, 상기 실시 형태의 구성에 더하여, 과열 수증기 생성 장치(100)는, 처리부(6)를 통과한 이용 완료 증기 또는 다른 기체를 과열 수증기 생성부(3)로 되돌리는 되돌림 유로를 가지는 것이라도 괜찮다. 이 되돌림 유로는, 일단이 처리부(6)(예를 들면 피처리물 수용부의 배출 포트)에 접속되고, 타단이 포화 수증기 공급 유로(L2)에서의 유량 조정 밸브의 하류측(과열 수증기 생성부(3)측), 기체 공급 유로(L3) 또는 과열 수증기 생성부(3)에 접속되어 있다. 이와 같이 이용이 완료된 증기 또는 다른 기체를 재이용하는 것에 의해서 열량 손실을 억제할 수 있다.

게다가, 도 8에 나타내는 바와 같이, 과열 수증기 생성 장치(100)는, 주좌 변압기의 1차 코일(유도 코일(2C)) 및 T좌 변압기의 1차 코일(유도 코일(3C))을 스콧 결선하는 제1 접속 상태와, 상기 유도 코일(2C) 및 상기 유도 코일(3C)을 각각 독립한 회로로 하는 제2 접속 상태를 전환하는 전환 기구(9)를 구비한 것이라도 괜찮다.

제1 접속 상태는, 주좌 변압기의 1차 코일(유도 코일(2C))의 중점(中点)에 접속된 중점 단자(2M)와, T좌 변압기의 1차 코일(유도 코일(3C))의 일단측 단자(3E)를 접속하여 스콧 결선한 상태이다. 한편, 제2 접속 상태는, 스콧 결선을 해선(解線)하여, 제2 제어 기기(82)를 포함하는 T좌 변압기의 1차 코일(유도 코일(3C))의 양측 단자를 3상(相) 교류 전원(10)(도 8에서는, U상 및 V상)에 접속한 상태이다. 또, 제2 접속 상태에서는, 주좌 변압기의 1차 코일(유도 코일(2C))의 양측 단자는, 3상(相) 교류 전원(10)의 V상 및 W상에 접속된 채로 있다.

전환 기구(9)로서는, 예를 들면 전자 접촉기나 반도체 스위치 소자를 이용하여 구성되어 있고, 제어 장치(7)에 의해 제어된다. 또, 이 구성에서는, 제2 제어 기기(82)는, T좌 변압기의 1차 코일(유도 코일(3C))에 흐르는 전류를 일정치 이하로 제어하는 정전류(定電流) 제어 기능을 가진다.

과열 수증기를 생성하는 제1 상태와, 과열 수증기 및 다른 기체의 혼합 기체를 가열하는 제3 상태의 경우에는, 전환 기구(9)에 의해, 제1 접속 상태(스콧 결선 상태)로 한다. 한편, 다른 기체만을 가열하는 제2 상태의 경우에는, 전환 기구(9)에 의해, 제2 접속 상태(T좌측 회로와 주좌측 회로가 독립한 회로 상태)로 한다. 또, 제2 접속 상태에서서는, 제2 제어 기기(82)에 의해 유도 코일(3C)을 흐르는 전류를 제어하여, 다른 기체를 가열 운전하면서, 제1 제어 기기(81)에 의해 유도 코일(2C)을 흐르는 전류를 제어하여, 포화 수증기 생성부(2)를 보온 대기시킬 수 있다.

그 외, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되지 않고, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지의 변형이 가능한 것은 말할 필요도 없다.

100 - 과열 수증기 생성 장치
L1 - 물 공급 유로
L2 - 포화 수증기 공급 유로
L3 - 기체 공급 유로
L4 - 과열 수증기 공급 유로
2 - 포화 수증기 생성부(수증기 생성부)
3 - 과열 수증기 생성부
4 - 수증기 유량 조정 밸브(수증기 유량 조정부)
5 - 기체 유량 조정 밸브(기체 유량 조정부)
6 - 처리부
7 - 제어 장치

Claims

물로부터 수증기를 생성하는 유도(誘導) 가열 방식 또는 통전(通電) 가열 방식의 수증기 생성부와,
수증기로부터 과열 수증기를 생성하는 유도 가열 방식 또는 통전 가열 방식의 과열 수증기 생성부와,
상기 수증기 생성부에 의해 생성된 수증기를 상기 과열 수증기 생성부에 공급하는 수증기 공급 유로와,
상기 수증기와는 다른 다른 기체를 상기 과열 수증기 생성부에 공급하는 기체 공급 유로를 구비하며,
상기 과열 수증기 생성부에 상기 수증기가 공급되는 제1 상태, 또는 상기 과열 수증기 생성부에 상기 다른 기체가 공급되어 상기 과열 수증기 생성부가 기체 가열부로서 기능하는 제2 상태로 전환 가능하게 구성된 과열 수증기 생성 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 수증기 공급 유로에 마련되어, 상기 과열 수증기 생성부에 공급되는 상기 수증기의 유량을 조정하는 수증기 유량 조정부를 구비하며,
상기 제2 상태에서, 상기 수증기 유량 조정부가 상기 과열 수증기 생성부로의 상기 수증기의 공급을 정지하고 있는 과열 수증기 생성 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 수증기 생성부로의 전력 공급을 제어하는 제어 장치를 구비하며,
상기 제2 상태에서, 상기 제어 장치가 상기 수증기 생성부로의 전력 공급을 정지하고 있는 과열 수증기 생성 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 상태 및 상기 제2 상태에 더하여, 상기 과열 수증기 생성부에 상기 수증기 및 상기 다른 기체가 공급되어 상기 과열 수증기 생성부가 혼합 기체 가열부로서 기능하는 제3 상태로 전환 가능하게 구성된 과열 수증기 생성 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 수증기 공급 유로에 마련되어, 상기 과열 수증기 생성부에 공급되는 상기 수증기의 유량을 조정하는 수증기 유량 조정부를 구비하며,
상기 제3 상태에서, 상기 수증기 유량 조정부가 상기 과열 수증기 생성부에 공급되는 상기 수증기의 유량을 조정하는 것에 의해, 상기 과열 수증기 생성부에서의 상기 수증기 및 상기 다른 기체의 혼합비가 조정되는 과열 수증기 생성 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 수증기 생성부 및 상기 과열 수증기 생성부는, 주좌(主座) 변압기 및 T좌(座) 변압기로 이루어지는 스콧(Scott) 결선(結線) 변압기를 이용하여 구성되는 것이며,
상기 수증기 생성부는, 상기 주좌 변압기의 출력에 의해, 유도 가열 또는 통전 가열되는 제1 가열용 금속체를 가지고,
상기 과열 수증기 생성부는, 상기 T좌 변압기의 출력에 의해, 유도 가열 또는 통전 가열되는 제2 가열용 금속체를 가지며,
상기 주좌 변압기의 입력측의 2상(相) 중 일방에 전압 또는 전류를 제어하는 제1 제어 기기가 마련되어 있고,
상기 T좌 변압기의 입력측인 1차 코일의 일단측에 전압 또는 전류를 제어하는 제2 제어 기기가 마련되어 있으며,
상기 제1 제어 기기 및 상기 제2 제어 기기에 의해, 상기 주좌 변압기의 출력 전압과 상기 T좌 변압기의 출력 전압을 개별로 제어하는 과열 수증기 생성 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 주좌 변압기의 1차 코일의 중점(中点)에 접속된 중점 단자와, 상기 T좌 변압기의 1차 코일의 일단측 단자를 접속하여 스콧 결선하는 제1 접속 상태와, 상기 스콧 결선을 해선(解線)하여, 상기 제2 제어 기기를 포함하는 상기 T좌 변압기의 1차 코일의 양측 단자를 3상(相) 교류 전원에 접속하는 제2 접속 상태를 전환하는 전환 기구를 더 구비하는 과열 수증기 생성 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 제2 제어 기기는, 정전류(定電流) 제어 기능을 가지는 과열 수증기 생성 장치.
물로부터 수증기를 생성하는 유도 가열 방식 또는 통전 가열 방식의 수증기 생성부와, 수증기로부터 과열 수증기를 생성하는 유도 가열 방식 또는 통전 가열 방식의 과열 수증기 생성부와, 상기 수증기 생성부에 의해 생성된 수증기를 상기 과열 수증기 생성부에 공급하는 수증기 공급 유로와, 상기 수증기와는 다른 다른 기체를 상기 과열 수증기 생성부에 공급하는 기체 공급 유로를 구비한 과열 수증기 생성 장치를 이용하여 피처리물을 처리하는 처리 방법으로서,
상기 과열 수증기 생성부에 상기 다른 기체를 공급하여 상기 다른 기체를 가열하고, 그 가열된 상기 다른 기체에 의해 상기 피처리물을 가열하는 전(前)공정과,
상기 전공정 후에, 상기 과열 수증기 생성부에 상기 수증기를 공급하여 과열 수증기를 생성하고, 그 과열 수증기에 의해 상기 전공정에서 가열된 상기 피처리물을 처리하는 후(後)공정을 구비하는 처리 방법.