过热水蒸气处理装置的制作方法

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过热水蒸气处理装置的制作方法

本实用新型涉及从水生成过热水蒸气的过热水蒸气生成装置和使用了所述过热水蒸气生成装置的处理方法。



背景技术:

近年来,开发了使用过热水蒸气对被处理物进行清洗、干燥或杀菌的过热水蒸气处理装置。

如专利文献1所示,所述过热水蒸气处理装置具备生成过热水蒸气的过热装置、以及由所述过热装置生成的过热水蒸气所供给的热处理炉,所述过热水蒸气处理装置对所述热处理炉中收容的被处理物进行清洗、干燥或杀菌。

在所述处理装置中,在热处理炉的内部设有喷出由所述过热装置生成的过热水蒸气的蒸汽管(导入管)。

在此,在热处理炉的内部充满水蒸气或过热水蒸气的状态下,由于氧不存在或浓度极低,所以难以发生因蒸汽管的氧化导致的劣化。

可是,在热处理炉的内部未充满水蒸气或过热水蒸气的状态下,成为了高温的蒸汽管与残留于热处理炉的内部的大气中的氧结合并发生氧化。其结果,导致蒸汽管劣化,从而使装置寿命降低。

现有技术文献

专利文献1:日本专利公开公报特开2006-226561号



技术实现要素:

本实用新型是用于解决所述问题而做出的实用新型,本实用新型的主要目的是抑制被加热到高温的流道形成体的氧化。

即,本实用新型提供一种过热水蒸气处理装置,其包括:过热水蒸气生成部,对在内部形成有流道的、由导电性材料构成的流道形成体进行通电加热并对流过所述流道的水蒸气进行加热,由此生成过热水蒸气;以及过热水蒸气收容部,在该过热水蒸气收容部配置有所述流道形成体的一部分或全部,由所述流道形成体生成的过热水蒸气导入该过热水蒸气收容部,所述流道形成体由具有100℃以上的氧化开始温度的导电性材料形成,所述过热水蒸气生成部能够以将所述流道形成体的温度切换为小于所述氧化开始温度的温度和所述氧化开始温度以上的温度的方式运转。

在此,氧化开始温度是比100℃高的温度,是在大气中导电性材料的氧化急速进展的温度。即,在小于氧化开始温度的温度下,在大气中导电性材料的氧化速度小、是实质上能够无视的程度;在氧化开始温度以上的温度下,在大气中导电性材料的氧化速度变大,因氧化导致的腐蚀大。

按照这种过热水蒸气处理装置,由于能够以将具有100℃以上的氧化开始温度的、由导电性材料形成的流道形成体的温度切换为小于氧化开始温度的温度和氧化开始温度以上的温度的方式进行运转,所以只要在使流道形成体小于氧化开始温度的温度下运转并使过热水蒸气收容部被水蒸气或过热水蒸气充满,此后以使流道形成体的温度成为氧化开始温度以上的温度的方式运转,就能够防止流道形成体被大气中的氧氧化。

具体地说,优选的是,在所述过热水蒸气收容部中充满水蒸气或过热水蒸气之前,所述过热水蒸气生成部以使所述流道形成体的温度成为小于所述氧化开始温度的方式运转并将水蒸气或过热水蒸气导入所述过热水蒸气收容部,在所述过热水蒸气收容部中充满了水蒸气或过热水蒸气之后,所述过热水蒸气生成部以使所述流道形成体的温度成为所述氧化开始温度以上的方式运转并将过热水蒸气导入所述过热水蒸气收容部。

例如,如果在氧化开始温度以上运转的状态下打开过热水蒸气收容部的门并取出被处理物,则空气从外部流入,会导致过热水蒸气生成部的流道形成体氧化。因此,优选的是,在从所述过热水蒸气收容部被过热水蒸气充满且所述流道形成体为所述氧化开始温度以上的状态到成为从所述过热水蒸气收容部的外部流入过热水蒸气以外的气体的状态之前,所述过热水蒸气生成部以使所述流道形成体的温度成为小于所述氧化开始温度的方式运转。

作为所述过热水蒸气生成部的具体结构,优选的是,2N个作为所述流道形成体的导体管以成为彼此平行的方式配置,N是1以上的整数,2N个所述导体管的一端部彼此电连接,在2N个所述导体管的另一端部上以与彼此相邻的另一端部连接的单相交流电源的极性不同的方式交替连接有单相交流电源的U相和V相。按照该结构,由于流过彼此相邻的导体管的电流成为彼此反向,所以由各个电流产生的磁通彼此抵消,能够降低导体管产生的阻抗,能够改善电路功率因数。因此,能够提高流体加热装置的设备效率。

作为所述过热水蒸气生成部的另一具体结构,优选的是,3N个作为所述流道形成体的导体管以成为彼此平行的方式配置,N是1以上的整数,3N个所述导体管的一端部彼此电连接,在3N个所述导体管的另一端部上以与连续排列的三个另一端部连接的三相交流电源的极性分别不同的方式交替连接有三相交流电源的U相、V相和W相。按照该结构,由于以与连续排列的三个另一端部连接的三相交流电源的极性分别不同的方式连接有三相交流电源的U相、V相和W相,所以由流过连续排列的三个导体管的电流产生的磁通彼此抵消,能够降低导体管产生的阻抗,能够改善电路功率因数。因此,能够提高流体加热装置的设备效率。

优选的是,所述过热水蒸气收容部具有排出部,所述排出部将被供给的水蒸气或过热水蒸气排出。按照该结构,能够总是供给水蒸气或过热水蒸气,并能将过热水蒸气收容部总是保持为低氧状态。

在生成高温的过热水蒸气的情况下,因为过热水蒸气收容部内的温度成为高温,所以过热水蒸气收容部外的流道形成体或与流道形成体连接的流道连接部(例如通电构件和外部配管)也大多成为高温。在此,过热水蒸气收容部外的流道形成体或流道连接部如果成为氧化开始温度以上,则会导致流道形成体或流道连接部的寿命降低。

因此,优选的是,在所述流道形成体或与所述流道形成体连接的流道连接部,所述过热水蒸气收容部外的部分的通电截面面积比所述过热水蒸气收容部内的部分的通电截面面积大,或者所述过热水蒸气收容部外的通电部分的电阻比所述过热水蒸气收容部内的通电部分的电阻小。按照该结构,能够抑制过热水蒸气收容部外的流道形成体或流道连接部的发热,能够维持为小于氧化开始温度,能够抑制寿命降低。

此外,如果能够把过热水蒸气收容部外的流道形成体或流道连接部冷却到小于氧化开始温度,则能够抑制流道形成体或流道连接部的寿命降低。因此,除了所述过热水蒸气收容部以外,另外设置有水蒸气导入部,所述流道形成体或与所述流道形成体连接的流道连接部贯穿所述水蒸气导入部,并且水蒸气导入所述水蒸气导入部。按照该结构,通过向水蒸气导入部导入100℃以上且小于氧化开始温度的水蒸气,能够将过热水蒸气收容部外的流道形成体或流道连接部维持为小于氧化开始温度,能够抑制寿命降低。

在此,可以从外部将温度调整过了的过热水蒸气导入水蒸气导入部,也可以在水蒸气收容部设置过热水蒸气产生部,从外部导入饱和水蒸气并由所述过热水蒸气产生部产生过热水蒸气。

所述流道形成体当然必须在熔点以下的温度下使用。因此,虽然优选的是尽量使用熔点高的材质形成流道形成体,但是在实用上,易得性和加工性、以及材料成本和加工成本都是重要的因素。

例如,具有2000℃以上的熔点的金属有如下的金属。

钨(熔点:3443℃),钽(熔点:3027℃),锇(熔点:2697℃),钼(熔点:2622℃),铌(熔点:2500℃),钶(熔点2500℃),铱(熔点:2454℃),钌(熔点:2427℃),锆(熔点:2127℃)

在所述的金属中,熔点为2000℃以上、易得性和加工性较好且针对高温过热水蒸气不易发生化学变化的是纯铱和铱合金。图7是将钨、钽、钼、钛和铱在1000℃以上的过热水蒸气气氛中放置了1.5~6小时后的试验数据。铱的重量减少率为1.4%,为测量误差的程度,但是钼的重量减少率为50.5%、钽的重量减少率为30.8%、钨的重量减少率为15.7%,都是较大的值,实用化是困难的。而钛则增加了24.4%,认为这是因为与水分子中的氧原子或氢原子化合后生成了氧化物等导致重量增加了。该情况的材质也变化为其它物质,实用化是困难的。

作为检测所述流道形成体的温度的具体实施方式,过热水蒸气处理装置可以具备温度检测机机构,所述温度检测机构根据所述流道形成体的电阻值,计算所述流道形成体的温度。具体地说,过热水蒸气处理装置包括:电压检测部,检测施加到所述流道形成体上的交流电压;电流检测部,检测流过所述流道形成体的电流;以及温度检测机构,根据通过由所述电压检测部得到的电压值和从所述电流检测部得到的电流值得到的阻抗与所述流道形成体的温度的关系,计算所述流道形成体的温度。按照该结构,通过对流道形成体通电,能够电气性地测量流道形成体的温度,能够容易地测量温度。此外,过热水蒸气处理装置也可以包括:直流电源,对所述流道形成体施加直流电压;电流检测部,检测流过所述流道形成体的直流电流;以及温度检测机构,根据通过所述直流电压和从所述电流检测部得到的电流值得到的电阻值与所述流道形成体的温度的关系,计算所述流道形成体的温度。

优选的是,除了所述流道形成体以外,在过热水蒸气收容部内另外设置有金属体,所述金属体具有100℃以上的氧化开始温度,所述过热水蒸气处理装置还包括温度检测机构,所述温度检测机构根据所述金属体的电阻值,计算所述过热水蒸气收容部内的气氛温度。通过在过热水蒸气收容部内设置金属体,在对金属体不通电的状态或流过不会大幅发热程度的微弱的电流的状态下,金属体与过热水蒸气收容部内的气氛温度成为同等的温度。根据所述金属体上施加的电压与流过的电流的关系或者根据间歇性通电时的施加电压和电流值计算电阻值,并根据所述电阻值计算温度,由此能检测过热水蒸气收容部内的气氛温度。在此,优选的是,所述金属体由氧化开始温度为100℃以上的材质构成,并且其熔点温度比过热水蒸气收容部内的气氛温度高。例如,金属体可以由与流道形成体相同的材料形成。由于这样使金属体由具有100℃以上的氧化开始温度的材质构成,所以能防止金属体的氧化。

此外,本实用新型还提供一种过热水蒸气处理装置,其包括:水蒸气收容部,收容水蒸气;加热用构件,设置在所述水蒸气收容部内,由导电性材料构成;以及感应加热部,设置在所述水蒸气收容部外,对所述加热用构件进行感应加热,通过被所述感应加热部感应加热了的所述加热用构件,加热所述水蒸气收容部内的水蒸气,由此生成过热水蒸气,所述加热用构件由具有100℃以上的氧化开始温度的导电性材料形成,所述感应加热部能够以将所述加热用构件的温度切换为小于所述氧化开始温度的温度和所述氧化开始温度以上的温度的方式运转。

按照该过热水蒸气处理装置,由于能够以将由具有100℃以上的氧化开始温度的导电性材料形成的加热用构件的温度切换为小于氧化开始温度的温度和氧化开始温度以上的温度的方式进行运转,所以只要使加热用构件在小于氧化开始温度的温度下运转并使水蒸气收容部被水蒸气或过热水蒸气充满,此后使加热用构件的温度在氧化开始温度以上的温度下运转,就能够防止加热用构件被水蒸气收容部内的大气中的氧氧化。

此外,本实用新型提供一种过热水蒸气处理装置的运转方法,所述过热水蒸气处理装置包括:过热水蒸气生成部,对在内部形成有流道的、由导电性材料构成的流道形成体进行通电加热并对流过所述流道的水蒸气进行加热,由此生成过热水蒸气;以及过热水蒸气收容部,在该过热水蒸气收容部配置有所述流道形成体的一部分或全部,由所述流道形成体生成的过热水蒸气导入该过热水蒸气收容部,所述流道形成体由具有100℃以上的氧化开始温度的导电性材料形成,在所述过热水蒸气收容部中充满水蒸气或过热水蒸气之前,以使所述流道形成体的温度成为小于所述氧化开始温度的方式使所述过热水蒸气生成部运转,并将水蒸气或过热水蒸气导入所述过热水蒸气收容部,在所述过热水蒸气收容部中充满了水蒸气或过热水蒸气之后,以使所述流道形成体的温度成为所述氧化开始温度以上的方式使所述过热水蒸气生成部运转,并将过热水蒸气导入所述过热水蒸气收容部。

另外,本实用新型还提供一种过热水蒸气处理装置的运转方法,所述过热水蒸气处理装置包括:水蒸气收容部,收容水蒸气;加热用构件,设置在所述水蒸气收容部内,由导电性材料构成;以及感应加热部,设置在所述水蒸气收容部外,对所述加热用构件进行感应加热,所述过热水蒸气处理装置通过被所述感应加热部感应加热了的所述加热用构件,加热所述水蒸气收容部内的水蒸气,由此生成过热水蒸气,所述加热用构件由具有100℃以上的氧化开始温度的导电性材料形成,在所述水蒸气收容部中充满水蒸气或过热水蒸气之前,边以使所述加热用构件成为小于所述氧化开始温度的温度的方式使所述感应加热部运转边将水蒸气或过热水蒸气导入所述水蒸气收容部,在所述水蒸气收容部中充满了水蒸气或过热水蒸气之后,以使所述加热用构件成为所述氧化开始温度以上的温度的方式使所述感应加热部运转。

按照这样构成的本实用新型,通过使流道形成体在小于氧化开始温度的温度下运转并使过热水蒸气收容部被水蒸气或过热水蒸气充满,此后使流道形成体的温度在氧化开始温度以上的温度下运转,由此能够防止流道形成体被大气中的氧氧化。

附图说明

图1是示意性地表示本实施方式的过热水蒸气处理装置结构的图。

图2是表示同实施方式的导体管的具体结构的六面视图。

图3是表示同实施方式的运转的示意图。

图4是表示变形实施方式的导体管的具体结构的六面视图。

图5是示意性地表示变形实施方式的过热水蒸气处理装置的结构的图。

图6是示意性地表示变形实施方式的过热水蒸气处理装置结构的图。

图7是表示将钨、钽、钼、钛和铱在1000℃以上的过热水蒸气气氛中放置了1.5~6小时后时的重量变化的试验数据。

附图标记说明

100 过热水蒸气处理装置

2 过热水蒸气生成部

21 流道形成体(导体管)

3 过热水蒸气收容部(室)

具体实施方式

以下参照附图说明本实用新型的过热水蒸气处理装置的一个实施方式。

如图1所示,本实施方式的过热水蒸气处理装置100包括:通电加热方式的过热水蒸气生成部2,通过加热水蒸气而生成过热水蒸气;以及过热水蒸气收容部3,导入由过热水蒸气生成部2生成的过热水蒸气。

过热水蒸气生成部2通过对导体管21施加交流电压进行直接通电并利用由导体管21的内部电阻产生的焦耳热加热导体管21,由此加热流过所述流道R的水蒸气,所述导体管21是在内部形成有流过水蒸气的流道R的、由导电性材料构成的流道形成体。

具体地说,如图2所示,过热水蒸气生成部2的两个导体管21以彼此成为平行的方式配置,所述两个导体管21的作为水蒸气导入侧的一端部21a彼此电连接。各导体管21是呈直管状的圆筒管,具有相同形状。

此外,导体管21由具有100℃以上的氧化开始温度的导电性材料形成。即,导体管21在小于氧化开始温度的温度下,通过与大气中的氧结合后形成的氧化膜,处于腐蚀不进展、或者即使腐蚀进展也实质上可以无视的状态。另一方面,导体管21在氧化开始温度以上的温度下,形成于表面的氧化膜被破坏,氧侵入内部而使导电性材料的氧化进一步发展、氧化速度显著增大。所述氧化开始温度是由导体管21所使用的导电性材料的材质、设想的导体管21的寿命等决定的温度。

作为形成导体管21的具体的导电性材料,可以使用奥氏体系不锈钢或因科内尔镍合金。此外,作为兼备高耐热性的导电性材料,可以使用熔点温度为2000℃以上的纯铱或铱合金等。

作为所述的各导电性材料的氧化开始温度的具体例子,例示如下。

奥氏体系不锈钢:500℃~700℃

因科内尔镍合金:900℃

纯铱或铱合金:600℃

具体地说,两个导体管21的一端部21a,通过由与导体管21同一材料构成的分流管22电连接。所述分流管22与两个导体管21的一端部21a连接,并且将水蒸气或过热水蒸气分流到所述两个导体管21。此外,在本实施方式中,导体管21和分流管22一体构成。

此外,两个导体管21的另一端部21b封闭,在导体管21的中途(一端部21a和另一端部21b之间)的侧壁上设有多个流体喷出喷嘴23。所述多个流体喷出喷嘴23可以在导体管21的侧壁上形成在整个周向上,也可以在导体管21的侧壁上形成在垂直于排列方向的一侧。此外,多个流体喷出喷嘴23在侧壁上从一端部21a到另一端部21b等间隔地设置,但是不限于此。

另外,在由分流管22的上游侧开口构成的流体导入口上形成有凸缘部221,使得能够与外部配管(未图示)连接,所述外部配管与感应加热方式或通电加热方式的饱和水蒸气生成部200连接。

此外,单相交流电源24与两个导体管21的作为流体导出侧的另一端部21b连接。具体地说,单相交流电源24的U相与两个导体管21的另一端部21b的一方连接,单相交流电源的V相与两个导体管21的另一端部21b的另一方连接。与各导体管21的另一端部21b连接的电极25,是与导体管21同一材质(例如奥氏体系不锈钢)的实心材料,电极宽度尺寸为导体管21的直径以下,电极25配置在导体管21的延长线上且呈直线状。另外,电极宽度尺寸是指与导体管21的管轴方向垂直的方向上的尺寸。此外,电极25的、与导体管21连接的连接部的外表面,与导体管21的外侧周面在同一个面上或位于径向内侧。由此,可以简单地插入过热水蒸气收容部3。此外,在电极25上形成有用于连接外部布线的连接孔251。

在这样构成的过热水蒸气生成部2中,如果从单相交流电源24通过电极25向导体管21施加单相交流电压,则流过一方的导体管21的电流的流向与流过另一方的导体管21的电流的流向相反。如果这样做,则由各个电流产生的磁通抵消,能够使导体管2产生的阻抗降低,能够改善电路功率因数。因此,能够提高过热水蒸气生成部2的设备效率。

过热水蒸气收容部3是形成处理室31的室,所述处理室31利用从导体管21的流体喷出喷嘴23喷出的过热水蒸气对被处理物W进行热处理(例如清洗、干燥、烧成或杀菌)。在此,被处理物W可以利用传送带等输送机构连续地向所述处理室31输送。

具体地说,导体管21以贯穿室3的左侧壁32和右侧壁33的方式插入设置。此时,在导体管21插入室3的左侧壁32和右侧壁33的状态下,多个流体喷出喷嘴23位于室3的左侧壁32和右侧壁33之间亦即室3的内部空间。

此外,在导体管21插入室3的状态下,与所述导体管21连接的电极25位于室3的外侧。由此,仅仅通过在室3的左侧壁32和右侧壁33上形成用于安装导体管21的孔,就能够简单地装拆设有电极25的导体管21。即,当将导体管21插入室3进行安装时或把导体管21从室3拔出进行取下时,能够防止电极25与左侧壁32和右侧壁33干扰而成为障碍。此外,与导体管21连接的单相交流电源24,设置在设于室3的外部的电源室(未图示)内。这样设置在与室3不同的空间中的单相交流电源24,通过电气布线与导体管的电极25电连接。

此外,在室3中形成有将被供给的水蒸气或过热水蒸气排出的排出部34。所述排出部34可以是与外部配管连接的排出口,也可以是向大气开放的排出口,还可以是与室外部连通的间隙。

接着,参照图3说明本实施方式的过热水蒸气处理装置100的运转。

在所述过热水蒸气处理装置100中,过热水蒸气生成部2能切换为第一运转和第二运转,所述第一运转以使导体管21的温度成为100度以上且小于氧化开始温度的第一温度范围的方式运转,所述第二运转以使导体管21的温度成为氧化开始温度以上的第二温度范围的方式运转。

具体地说,过热水蒸气生成部2在作为过热水蒸气收容部3的室被水蒸气或过热水蒸气充满前亦即在室3内残留有大气期间,以使导体管21的温度成为100度以上且小于氧化开始温度的第一温度范围的方式进行第一运转。在所述第一运转中,控制过热水蒸气生成部2的控制装置4从设在导体管21上用于检测导体管21的温度的温度传感器(未图示)取得测量值并以使所述导体管21的温度成为第一温度范围的规定值的方式对单相交流电源24进行反馈控制。

在所述第一运转中,控制装置4可以通过从计时器等取得表示开始第一运转后经过了规定时间的规定时间经过信号来使第一运转结束。此外,也可以通过由用户使用外部的输入装置向所述控制装置4输入第一运转结束信号来使第一运转结束。此外,还可以在室3的处理室31内设置氧传感器(未图示),取得来自所述氧传感器的测量值,当氧浓度成为零或规定的阈值以下时,使第一运转结束。

通过这样进行第一运转,室3的处理室31内成为被水蒸气或过热水蒸气充满的状态,即成为室3内未残留大气的状态。在该状态下,过热水蒸气生成部2以使导体管21的温度成为氧化开始温度以上的第二温度范围的方式进行第二运转。在所述第二运转中也和第一运转中同样,控制装置4从设在导体管21上用于检测导体管21的温度的温度传感器(未图示)取得测量值并以使所述导体管21的温度成为第二温度范围的规定值的方式对单相交流电源24进行反馈控制。

在所述第二运转中,控制装置4可以通过从计时器等取得表示开始第二运转后经过了规定时间的规定时间经过信号来使第二运转结束。此外,也可以通过由用户使用外部的输入装置向所述控制装置4输入第二运转结束信号来使第二运转结束。此外,还可以通过取得来自检测部的检测信号,当被处理物W的处理结束时使第二运转结束,所述检测部检测处理室31内的被处理物W的状态。

在结束所述第二运转后从过热水蒸气收容部取出被处理物时,在导体管21的温度为氧化开始温度以上的情况下,从外部流入空气,会造成过热水蒸气生成部的流道形成体氧化。因此,过热水蒸气生成部2在从过热水蒸气收容部3被过热水蒸气充满且导体管21处于氧化开始温度以上的状态到成为空气流入过热水蒸气收容部3的状态前,以使导体管21的温度成为小于氧化开始温度的方式运转。具体地说,控制装置4从结束了第二运转的时点起控制过热水蒸气生成部2,使导体管21的温度成为小于氧化开始温度。

按照这样构成的过热水蒸气处理装置100,由于能够切换为以使导体管21的温度成为难以被大气中的氧氧化的温度范围的方式进行运转的第一运转、和以使导体管21的温度成为容易被大气中的氧氧化的温度范围的方式进行运转的第二运转,所以能够在室3被水蒸气或过热水蒸气充满前边进行第一运转边向室内导入水蒸气或过热水蒸气,在室3被水蒸气或过热水蒸气充满后进行第二运转向室3内导入过热水蒸气。由此,即使在由过热水蒸气生成部2生成氧化开始温度以上的过热水蒸气的情况下,也能够防止导体管21被室3内残留的大气中的氧氧化。

另外,本实用新型不限于所述实施方式。

例如,在所述实施方式中,向过热水蒸气生成部2供给的饱和水蒸气,来自设置于外部的饱和水蒸气生成部200,但是也可以与过热水蒸气生成部2一起具备饱和水蒸气生成部。

在所述实施方式中,过热水蒸气生成部2接收由设置于前段的饱和水蒸气生成部200生成的饱和水蒸气,但是在饱和水蒸气生成部200将饱和水蒸气进一步加热生成过热水蒸气的情况下,过热水蒸气生成部2也可以接收过热水蒸气并把接收到的过热水蒸气进一步加热,生成向过热水蒸气收容部3供给的所希望的温度的过热水蒸气。

此外,在所述实施方式中,说明了具有两个导体管21的过热水蒸气生成部2,但是过热水蒸气生成部2也可以具有2N个(N是2以上的整数)导体管21。此外,在2N个导体管21的一端部21a通过连接向2N的流道分路的一个分流管22而实现电连接。此外,在2N个导体管21的另一端部21b上以与彼此相邻的另一端部21b连接的单相交流电源24的极性不同的方式交替连接有单相交流电源24的U相和V相。

此外,如图4所示,三个导体管21以成为彼此平行的方式配置,所述三个导体管21的作为水蒸气导入侧的一端部21a彼此电连接。各导体管21是呈直管状的圆筒管,并具有相同形状。此外,三个导体管21在同一平面上等间隔配置。

此外,三个导体管21的另一端部21b封闭,在导体管21的中途(一端部21a和另一端部21b之间)的侧壁上设有多个流体喷出喷嘴23。所述多个流体喷出喷嘴23可以在导体管21的侧壁上形成在整个周向上,也可以在导体管21的侧壁上形成在垂直于排列方向的一侧。此外,多个流体喷出喷嘴23在侧壁上从一端部21a到另一端部21b等间隔地设置,但是不限于此。

此外,三相交流电源与三个导体管21的作为流体导出侧的另一端部21b连接。具体地说,在三个导体管21的另一端部21b中,第一个另一端部21b连接有三相交流电源的U相,第二个另一端部21b连接有三相交流电源的V相,第三个另一端部21b连接有三相交流电源的W相。

在这样构成的过热水蒸气生成部2中,如果从三相交流电源通过电极25对导体管21施加三相交流电压,则由流过三个导体管21的电流产生的磁通抵消,能够使导体管21产生的阻抗降低,能够改善电路功率因数。因此,能够提高过热水蒸气生成部2的设备效率。

此外,除了具有三个导体管21的过热水蒸气生成部2以外,过热水蒸气生成部2也可以具有3N个(N是2以上的整数)导体管21。此外,在3N个导体管21的一端部21a通过连接向3N的流道分路的一个分流管22而实现电连接。此外,在3N个导体管21的另一端部21b上以与连续排列的三个另一端部21b连接的三相交流电源的极性分别不同的方式交替连接有三相交流电源的U相、V相和W相。

在所述实施方式的导体管21中,除了设置流体喷出喷嘴23,也可以在侧壁上设置多个流体喷出口。所述流体喷出口可以在导体管21的侧壁上形成在整个周向上,也可以在导体管21的侧壁上形成在垂直于排列方向的一侧。此外,多个流体喷出口在侧壁上从一端部21a到另一端部21b形成在长边方向上的大体整体上,也可以形成在长边方向上的一部分上,例如形成在导体管21的长边方向上的从中央部到另一端部21b上。

此外,也可以通过不封闭导体管的另一端部21b而设置凸缘部等,使所述另一端部21b能与外部配管连接。

所述实施方式的过热水蒸气收容部3,也可以是保温容器,所述保温容器形成用于收容过热水蒸气并保温的收容室。收容在所述保温容器中的过热水蒸气,从设置于保温容器的流体导出口向外部导出并被利用。在该情况下,收容容器可以具有对收容的过热水蒸气进一步加热的加热机构,也可以具有用于对过热水蒸气进行温度调节的温度调节功能。

在导体管21或与导体管21连接的流道连接部中,可以使过热水蒸气收容部3外的部分的通电截面面积大于过热水蒸气收容部3内的部分的通电截面面积。在此,流道连接部例如是与导体管21连接并与导体管21一起被通电的配管、或与导体管连接却不被通电的配管等。按照该构成,能够抑制过热水蒸气收容部3外的导体管21或流道连接部的发热,能够维持为小于氧化开始温度,能够抑制寿命降低。

此外,在导体管21或与导体管21连接的流道连接部中,可以使过热水蒸气收容部3外的通电部分的电阻小于过热水蒸气收容部3内的通电部分的电阻。例如,可以使过热水蒸气收容部3外的通电部分的材质的电阻,低于过热水蒸气收容部3内的通电部分的材质的电阻。按照该构成,能够抑制过热水蒸气收容部3外的导体管21或流道连接部的发热,能够维持为小于氧化开始温度,能够抑制寿命降低。

如图5所示,在所述实施方式的过热水蒸气处理装置100的结构以外,也可以具备冷却机构,所述冷却机构将过热水蒸气收容部3外的导体管21或流道连接部冷却到100℃以上且小于氧化开始温度。具体地说,除了过热水蒸气收容部3以外,过热水蒸气处理装置100另外具备水蒸气导入部5,导体管21或与导体管21连接的流道连接部贯穿所述水蒸气导入部5,并且水蒸气导入所述水蒸气导入部5。

所述水蒸气导入部5设置在过热水蒸气收容部3外,形成包围过热水蒸气收容部3外的导体管21或流道连接部的规定范围的收容空间,使所述规定范围的温度降低到100℃以上且小于氧化开始温度。具体地说,水蒸气导入部5具有:导入口51,导入饱和水蒸气或过热水蒸气;以及导出口52,导出饱和水蒸气或过热水蒸气。在此,可以从外部向水蒸气导入部5导入温度调整过的过热水蒸气,也可以在水蒸气导入部5设置过热水蒸气产生部(未图示),从外部导入饱和水蒸气并通过过热水蒸气产生部产生过热水蒸气。

按照该构成,通过向水蒸气导入部5导入100℃以上且小于氧化开始温度的水蒸气,能够使过热水蒸气收容部3外的导体管21或流道连接部维持为小于氧化开始温度,能够抑制寿命降低。

此外,优选的是,水蒸气导入部5内的导体管21或流道连接部的通电截面面积大于过热水蒸气收容部3内的导体管21或流道连接部的通电截面面积。按照该构成,能够与所述的冷却机构一起,将过热水蒸气收容部3外的导体管21或流道连接部维持为小于氧化开始温度,能够抑制寿命降低。

此外,也可以不具有用于测量导体管21的温度的温度传感器。具体地说,过热水蒸气处理装置100包括:电压检测部,检测施加到导体管21的交流电压;电流检测部,检测流过导体管21的电流;阻抗计算部,根据通过电压检测部得到的电压值和从电流检测部得到的电流值,计算阻抗;关系数据存储部,存储用于表示阻抗和导体管21的温度的关系的关系数据;以及温度计算部,根据通过阻抗计算部得到的阻抗和存储在关系数据存储部中的关系数据,计算导体管21的温度。在此,阻抗计算部、关系数据存储部和温度计算部由计算机构成,由这些部分构成温度检测机构。此外,例如使用作为基准的导体管21得到所述关系数据,关系数据存储部可以设定在计算机的内部存储器的规定区域,也可以设定在外设在计算机上的外部存储器的规定区域。按照该构成,通过对导体管21通电,能够电气性地测量导体管21的温度,能够容易地测量温度。

此外,过热水蒸气处理装置100包括:变压器,生成对导体管21施加的交流电压;电压检测部,检测变压器的一次侧的交流电压;电流检测部,检测变压器的一次侧的电流;阻抗计算部,根据通过电压检测部得到的电压值和从所述电流检测部得到的电流值,计算阻抗;阻抗修正部,进行从通过所述阻抗计算部得到的阻抗除去变压器的阻抗的修正;关系数据存储部,存储表示阻抗和导体管21的温度的关系的关系数据;以及温度计算部,根据通过阻抗修正部得到的修正阻抗和存储在关系数据存储部中的关系数据,计算导体管21的温度。在此,阻抗计算部、阻抗修正部、关系数据存储部和温度计算部由计算机构成,由这些部分构成温度检测机构。此外,例如使用作为基准的导体管21得到所述关系数据,关系数据存储部可以设定在计算机的内部存储器的规定区域,也可以设定在外设在计算机上的外部存储器的规定区域。

此外,在所述实施方式中,过热水蒸气处理装置为通电加热方式的过热水蒸气处理装置,但是过热水蒸气处理装置也可以是感应加热方式的过热水蒸气处理装置。

具体地说,如图6所示,过热水蒸气处理装置Z1包括:水蒸气收容部Z11,收容水蒸气;加热用构件Z12,设置在水蒸气收容部Z11内,由导电性材料构成;以及感应加热部Z13,设置在水蒸气收容部Z11外,对加热用构件Z12进行感应加热。

水蒸气收容部Z11从感应加热方式或通电加热方式的饱和水蒸气生成部200导入饱和水蒸气,具有导入水蒸气的导入口Z11a以及导出水蒸气的导出口Z11b。此外,水蒸气收容部Z11在内部收容被处理物W。

加热用构件Z12由与所述实施方式相同的材料形成,在本实施方式中是以覆盖水蒸气收容部Z11的内表面的一部分或全部的方式设置的平板状构件。另外,加热用构件Z12无需以与内表面接触的方式设置,只要设置在水蒸气收容部Z11的内部即可。

感应加热部Z13具有用于使加热用构件Z12产生感应电流的感应线圈Z131、以及对所述感应线圈Z131施加交流电压的交流电源Z132。另外,与所述实施方式同样地,交流电源Z132由控制装置控制。

此外,所述过热水蒸气处理装置Z1在水蒸气收容部Z11被来自饱和水蒸气生成部200的饱和水蒸气充满前,边以使加热用构件Z12成为小于氧化开始温度的方式使感应加热部Z13运转边向水蒸气收容部Z11导入饱和水蒸气。此外,过热水蒸气处理装置Z1在水蒸气收容部Z11被饱和水蒸气或过热水蒸气充满后,以使加热用构件Z12成为氧化开始温度以上的方式使感应加热部Z13运转。

按照该构成,由于能够以将由具有100℃以上的氧化开始温度的导电性材料形成的加热用构件Z12的温度切换为小于氧化开始温度的温度和氧化开始温度以上的温度的方式进行运转,所以只要使加热用构件Z12在小于氧化开始温度的温度下运转并将水蒸气收容部Z11用水蒸气或过热水蒸气充满,随后使加热用构件Z12在氧化开始温度以上的温度下运转,就能够防止加热用构件Z12被水蒸气收容部Z11内的大气中的氧氧化。

此外,本实用新型不限于所述实施方式,在不脱离本实用新型宗旨的范围可以进行各种变形。

可以相互组合本实用新型的各个实施方式(实施例)中所记载的技术特征形成新的技术方案。

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