JP5367438B2 - 蒸気発生装置 - Google Patents

Description

本発明は、スチームコンベクションオーブン等に用いる蒸気発生装置に関する。

特許文献１には、食品の調理等に使用される蒸気を製造する蒸気製造装置が開示されている。この蒸気製造装置は内部に収容された発熱体により蒸気を発生させる垂直上向きの管状のボイラ部を備え、ボイラ部の外周に巻回された励磁コイルにより発生する磁界変化により発熱体を発熱させて管体内の水を加熱して蒸気を発生させている。このボイラ部の下端には、その下側に設けられて排水系統が接続された管状のヘッダ部に連通接続する接続管部が設けられており、ボイラ部内の水は接続管を通ってヘッダ部から排水系統に排出されるようになっている。しかして、ボイラ部の下端はその直径より小さな直径の接続管部により段部が形成されている。

特開平１１−０９４２０３号公報

特許文献１に記載の蒸気製造装置においては、発熱体が管状のボイラ部内に収容されているが、発熱体がボイラ部に対してどのように支持されているか記載されていない。ところで、ボイラ部の下端にはその直径より小さな直径の接続管部により段部が形成されており、ボイラ部に発熱体を支持させる一例としては、発熱体の下端をボイラ部の下端の段部に当接させて発熱体を支持することが可能である。しかし、発熱体の下端をボイラ部の下端の段部に当接させて支持したときには、ボイラ部内の水を排水したときに発熱体の下端とボイラ部の下端の段部との間に残る水によりスケールが堆積したり、発熱体から剥がれ落ちたスケールが発熱体の下端とボイラ部の下端の段部との間に引掛かって残るために、ボイラ部内がスケールにより詰まるおそれがあった。本発明は、このような問題を解決することを目的とする。

本発明は上記課題を解決するため、所定量の水を貯えて上部に蒸気の送出口と下部に排水口とを備えた蒸発容器と、蒸発容器の外周に巻回された電磁誘導加熱コイルと、蒸発容器内に収容されて電磁誘導加熱コイルにより励磁されることで発熱して蒸発容器内の水を加熱する加熱体とを備えた蒸気発生装置であって、加熱体は電磁誘導加熱コイルの巻回位置と同じ高さ位置にあって発熱する発熱部とこの発熱部の上側にあって電磁誘導加熱コイルの巻回位置より高い位置にあることでこの電磁誘導加熱コイルにより発熱しない非発熱部と、この非発熱部を蒸発容器の蒸気の送出口に着脱可能に支持させる支持部と、加熱体の着脱操作のための取手部とからなり、加熱体はその下端を蒸発容器に当接させることなく支持部を蒸発容器の上部の蒸気の送出口に支持させて蒸発容器内に吊設されたことを特徴とする蒸気発生装置を提供するものである。

上記のように構成した蒸気発生装置においては、加熱体はその下端を蒸発容器に当接させることなく支持部を蒸発容器の上部の蒸気の送出口に支持させて蒸発容器内に吊設されたので、蒸発容器内の水を排水口から排水したときに、蒸発容器には加熱体の下端との間に水が残ってスケールが堆積することがなく、また、蒸発容器には加熱体から剥がれ落ちたスケールが加熱体の下端との間に引掛かって残ることがない。また、加熱体は発熱部を蒸発容器の蒸気の送出口に着脱可能に支持させる支持部と加熱体の着脱操作のための取手部とを備えるようにすれば、蒸発容器の上部の蒸気の送出口に加熱体の支持部を支持させるとき、または加熱体を蒸発容器の上部の蒸気の送出口から取り外すときに、加熱体の取手部を抓んで着脱操作をすれば蒸発容器に加熱体を容易に着脱させることができる。

上記のように構成した蒸気発生装置においては、加熱体は支持部に蒸発容器から跳ね上がる水滴が送出口から送出されるのを抑制する遮蔽部を備えるようにすれば、蒸発容器の送出口に水滴の送出を抑制する部材を別途設けることなく、送出口から蒸気と共に送出される水滴の送出を抑制することができる。

本発明に係る蒸気発生装置の側断面図である。 加熱体の斜視図である。

以下、本発明に係る蒸気発生装置の一実施形態を図面を用いて説明する。本発明の蒸気発生装置１０は、スチームコンベクションオーブン等の加熱調理器に用いられるものであり、図１に示すように、所定量の水を貯えて上部に蒸気の送出口２０ａと下部に排水口２０ｂとを備えた蒸発容器２０と、蒸発容器２０の外周に巻回された電磁誘導加熱コイル３０と、電磁誘導加熱コイル３０により励磁されることで発熱して蒸発容器２０内の水を加熱する加熱体４０とを備えている。蒸気発生装置１０の加熱体４０は、電磁誘導加熱コイル３０の巻回位置と同じ高さ位置にあって発熱する発熱部４１ａとこの発熱部４１ａの上側にあって電磁誘導加熱コイル３０の巻回位置より高い位置にあることでこの電磁誘導加熱コイル３０により発熱しない非発熱部４１ｂとからなり、加熱体４０はその下端を蒸発容器２０と当接させることなくその上部の非発熱部４１ｂを蒸発容器２０の上部に支持させて蒸発容器２０内で吊設されている。以下に、この蒸気発生装置１０について詳述する。

図１に示すように、蒸気発生装置１０は、加熱調理器の機械室（図示しない）に設置された排水タンク１１と、排水タンク１１上に立設した蒸発容器２０と、蒸発容器２０の外周に巻回された電磁誘導加熱コイル３０と、蒸発容器２０内に収容された加熱体４０と、蒸発容器２０から加熱調理器の調理庫（図示しない）内に蒸気を送出する蒸気送出筒５０と、蒸発容器２０内の水位を検出するための水位検知タンク６０とフロートスイッチ６１とを備えている。

図１に示すように、蒸発容器２０は上端に蒸気の送出口２０ａと下端に排水口２０ｂとを有する略円筒形の樹脂部材よりなり、円筒形の接続筒２１を介して排水タンク１１上に立設している。蒸発容器２０は、排水口２０ｂから排水したときに、上端の蒸気の送出口２０ａから下端の排水口２０ｂまで水が溜まって残るような段部が形成されていない形状となっている。接続筒２１には、蒸発容器２０内に貯えられた水を排水させるための排水用ボールバルブ２２が設けられており、排水用ボールバルブ２２を開放すると蒸発容器２０内の水が下端の排水口２０ｂを通って排水タンク１１に排出される。蒸発容器２０の外周には、環状をした２つの取付ブラケット２３，２４が軸方向の中間部に上下に離間して取り付けられている。蒸発容器２０の外周には、これら上下の取付ブラケット２３，２４の間に電磁誘導加熱コイル３０が巻回されている。また、上下の取付ブラケット２３，２４には、電磁誘導加熱コイル３０の外周側に電磁誘導加熱コイル３０により生じる電磁波を外側に漏出させないようにするための複数の棒状のフェライト２５が設けられている。

図１及び図２に示すように、加熱体４０は蒸発容器２０内に吊設された７本の加熱棒４１とこれら加熱棒４１を一体にして蒸発容器２０の上部に支持させる支持ホルダ（支持部）４２とからなる。７本の加熱棒４１は、円柱形状をした導電性の金属部材よりなり、電磁誘導加熱コイル３０の巻回位置と同じ高さ位置にあって電磁誘導加熱コイル３０により発熱する発熱部４１ａと、この発熱部４１ａの上側及び下側位置にあって電磁誘導加熱コイル３０の巻回位置より高いまたは低い位置にあることで発熱しない非発熱部４１ｂ，４１ｃとからなる。加熱体４０は、その下端を蒸発容器２０の下部と当接させることなくその上部の非発熱部４１ｂを支持ホルダ４２により蒸発容器２０の上端（上部）の送出口２０ａに支持させて蒸発容器２０内で吊設されている。加熱体４０は、加熱棒４１の非発熱部４１ａを支持ホルダ４２により蒸発容器３０の上部に支持させているので、支持ホルダ４２及び蒸発容器３０は蒸気を発生させる程度の温度で変形することのない樹脂部材を用いることができる。７本の加熱棒４１のうち１本の加熱棒４１には、上側の非発熱部４１ｂに軸方向と直交する方向の孔（挿入孔）４１ｄが形成されており、この孔４１ｄには加熱棒４１の上側の非発熱部４１ｂの温度を検出する温度センサ４３の感温部が非発熱部４１ｂと接触するように挿入されている。温度センサ４３は、加熱棒４１の非発熱部４１ｂの温度を検出することで蒸発容器２０内の空焚きを検知するためのものである。

図１及び図２に示すように、支持ホルダ４２は略有底円筒形状の樹脂部材よりなり、支持ホルダ４２の外周面が蒸発容器２０の上端部の内周面と嵌合するとともに、支持ホルダ４２の上縁に形成されたフランジ部４２ａが蒸発容器２０の上端と係止されている。支持ホルダ４２の底壁の下面には７本の加熱棒４１を保持する円筒形状の７つの保持部４２ｂが形成されており、保持部４２ｂには、加熱棒４１の上側の非発熱部４１ｂの上端部が嵌合固定されている。支持ホルダ４２には、内周面の互いに対向する位置とを渡す加熱体４０の着脱操作のための取手部４２ｃが設けられており、取手部４２ｃを抓んで加熱体４０を上方に引き出すことで加熱体４０を蒸発容器２０から取り外す作業が容易となっている。支持ホルダ４２には、底壁４２ｄの中心部と、底壁４２ｄの周縁から周面とに形成された複数の蒸気の通過口４２ｅが形成されており、蒸発容器２０内で跳ね上がる水滴の大部分は支持ホルダ４２の底壁（遮蔽部）４２ｄにより蒸発容器２０の蒸気の送出口２０ａから送出されるのを抑制され、蒸発容器２０内で生成された蒸気は支持ホルダ４２の各通過口４２ｅを通過して蒸発容器２０の蒸気の送出口２０ａから送出される。

図１に示すように、蒸気送出筒５０は、蒸発容器２０内で生成された蒸気を図示しない調理庫内に送出するためのものであり、蒸発容器２０の上端の蒸気の送出口２０ａと調理庫（図示しない）に設けられた蒸気の取入口とを接続している。蒸気送出筒５０は、蒸発容器２０における蒸気の送出口２０ａから立設して上側が閉じられた水滴分離筒部５１と、この水滴分離筒部５１の中間部から分岐して蒸気の取出口を調理庫（図示しない）の蒸気の取入口に接続した蒸気取出筒部５２とからなる。水滴分離筒部５１は、蒸発容器２０における蒸気の送出口２０ａから水滴を含んで勢いよく上昇する蒸気をその頂部に衝突させてその勢いを低下させ、勢いの低下した蒸気から水滴を落下させて分離して水滴を含まない蒸気とするためのものである。蒸気取出筒部５２は、水滴分離筒部５１で水滴が分離された蒸気をその取出口から調理庫（図示しない）に送出するものである。

図１に示すように、水位検知タンク６０は、内部に設けたフロートスイッチ６１により蒸発容器２０内の水位を検知するためのものである。水位検知タンク６０は蒸発容器２０の側方でこれと平行に立設しており、水位検知タンク６０の下部は蒸発容器２０の電磁誘導加熱コイル３０が巻回された位置より下側位置に接続管６２によって連通接続されている。水位検知タンク６０は蒸発容器２０と同様に大気に開放されたものであり、水位検知タンク６０は蒸発容器２０と同じ水位となっている。フロートスイッチ６１は、水位検知タンク６０内の水位を検知することにより蒸発容器２０の水位を検知するものであり、加熱棒４１の発熱部４１ａの上端となる位置を上限水位Ｌ１として検出し、この上限水位Ｌ１より少し下側の水位を下限水位Ｌ２として検出する。水位検知タンク６０の下部には、水道等の水の供給源から導出された給水管６３が接続されており、給水管６３は給水用バルブ６４の開放により水位検知タンク６０に水を供給する。しかして、蒸発容器２０内の水が蒸気の発生により減少してフロートスイッチ６１により下限水位Ｌ２を検出すると、給水用バルブ６４が開放されて給水管６３から水位検知タンク６０内と蒸発容器２０内に水が供給され、給水管６３から水位検知タンク６０と蒸発容器２０とに水が供給されてフロートスイッチ６１により上限水位Ｌ１を検出すると、給水用バルブ６４が閉止されて給水管６３から水位検知タンク６０内と蒸発容器２０内への水の供給が止められるように制御されている。

上記のように構成した蒸気発生装置１０の作動について説明する。蒸気発生装置１０においては、蒸発容器２０内に所定量として上限水位Ｌ１まで水が供給された状態で、電磁誘導加熱コイル３０に高周波電力が供給されると、蒸発容器２０内では加熱棒４１の発熱部４１ａが発熱することで水が加熱されて蒸気が生成される。蒸発容器２０内で生成された蒸気は、加熱体４０の支持ホルダ４２の複数の蒸気の通過口４２ｅを通って蒸発容器２０の蒸気の送出口２０ａから送出され、蒸気送出筒５０により図示しない加熱調理器の調理庫内に送出される。蒸発容器２０内で蒸気が生成されているときに、蒸発容器２０内の水は水面から跳ね上がることがあるが、跳ね上がった水（水滴）の大部分は支持ホルダ４２の底壁（遮蔽部）４２ｄに当たって蒸発容器２０の送出口２０ａから送出されるのを抑制される。

蒸発容器２０内の水は蒸気を生成したことによりスケール成分の濃度が上昇するので、蒸発容器２０内の水を蒸気の生成後に排水する必要がある。排水用ボールバルブ２２を開放すると、蒸発容器２０内の水は下端の排水口２０ｂを通って排水タンク１１に排出される。このとき、蒸発容器２０は上端の蒸気の送出口２０ａから下端の排水口２０ｂまで水が溜まって残るような段部が形成されてなく、蒸発容器２０内に収容された加熱体４０は、その下端を蒸発容器２０の下部と当接させることなくその上部の非発熱部４１ｂを支持ホルダ４２により蒸発容器２０の上端（上部）の送出口２０ａに支持させて蒸発容器２０内で吊設されている。よって、蒸発容器２０内の水を排水口２０ｂから排水したときに、蒸発容器３０の下部と加熱体４０の加熱棒４１の下端との間には水が残ることでスケールが堆積することがなく、また、加熱棒４１からスケールが剥がれ落ちても蒸発容器２０の下部と加熱棒４１の下端との間にはスケールが引掛かって残ることがない。

蒸発容器２０内の水を排出させた後に、蒸発容器２０から加熱体４０を取り外してスケール成分を洗浄するときには、支持ホルダ４２の取手部４２ｃを抓んで加熱体４０を上方に引き出すことで加熱体４０を蒸発容器２０から容易に取り外すことができる。また、蒸発容器２０と加熱体４０を洗浄後に、支持ホルダ４２の取手部４２ｃを抓んで加熱棒４１を蒸発容器２０内に挿入して支持ホルダ４２を蒸発容器２０の送出口２０ａに支持させることで加熱体４０を蒸発容器２０の上部に容易に支持させることできる。特に、支持ホルダ４２の外周面と蒸発容器２０の上端部の内周面との間に付着したスケールにより加熱体４０が蒸発容器２０に固着されたときには、加熱体４０を蒸発容器２０から取り外しにくくなるが、取手部４２ｃを抓んで持って加熱体４０を蒸発容器２０に対して円周方向に回転させることで、蒸発容器２０の上端部にスケールにより固着された加熱体４０を容易に取り外すことができるようになる。

１０…蒸気発生装置、２０…蒸発容器、２０ａ…送出口、２０ｂ…排水口、３０…電磁誘導加熱コイル、４０…加熱体、４１ａ…発熱部、４１ｂ…非発熱部、４２…支持部（支持ホルダ）、４２ｃ…取手部、４２ｄ…遮蔽部（底壁）。

Claims (2)

1. 所定量の水を貯えて上部に蒸気の送出口と下部に排水口とを備えた蒸発容器と、
   前記蒸発容器の外周に巻回された電磁誘導加熱コイルと、
   前記蒸発容器内に収容されて前記電磁誘導加熱コイルにより励磁されることで発熱して前記蒸発容器内の水を加熱する加熱体とを備えた蒸気発生装置であって、
   前記加熱体は前記電磁誘導加熱コイルの巻回位置と同じ高さ位置にあって発熱する発熱部とこの発熱部の上側にあって前記電磁誘導加熱コイルの巻回位置より高い位置にあることでこの電磁誘導加熱コイルにより発熱しない非発熱部と、この非発熱部を前記蒸発容器の蒸気の送出口に着脱可能に支持させる支持部と、前記加熱体の着脱操作のための取手部とからなり、
   前記加熱体はその下端を前記蒸発容器に当接させることなく前記支持部を前記蒸発容器の上部の蒸気の送出口に支持させて前記蒸発容器内に吊設されたことを特徴とする蒸気発生装置。
2. 請求項１に記載の蒸気発生装置において、
   前記加熱体は前記支持部に前記蒸発容器から跳ね上がる水滴が前記送出口から送出されるのを抑制する遮蔽部を備えたことを特徴とする蒸気発生装置。

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