本實(shí)用新型涉及從水生成過熱水蒸氣的過熱水蒸氣生成裝置以及使用該過熱水蒸氣生成裝置的處理方法。

背景技術(shù)：

近年來，使用過熱水蒸氣對(duì)被處理物進(jìn)行清洗、干燥或者殺菌的過熱水蒸氣處理裝置得到了研究。

如專利文獻(xiàn)1所示，所述過熱水蒸氣處理裝置包括：過熱水蒸氣生成部，生成過熱水蒸氣；以及處理爐，被供給由所述過熱水蒸氣生成部生成的過熱水蒸氣，對(duì)收容于所述處理爐的被處理物進(jìn)行清洗、干燥或者殺菌。

但是，例如在處理爐內(nèi)的氣壓為1大氣壓且被處理物的初始溫度低于100℃的情況下，在被處理物的溫度上升到100℃以上之前，過熱水蒸氣液化并在被處理物上產(chǎn)生結(jié)露。在被處理物上結(jié)露是不好的，不希望產(chǎn)生該狀況。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利公開公報(bào)特開2007-231367號(hào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本實(shí)用新型是用于解決所述的問題而做出的實(shí)用新型，本實(shí)用新型的主要目的在于在使用過熱水蒸氣處理被處理物的情況下防止在被處理物上產(chǎn)生結(jié)露。

即，本實(shí)用新型提供一種過熱水蒸氣生成裝置，其包括：感應(yīng)加熱方式或通電加熱方式的水蒸氣生成部，從水生成水蒸氣；感應(yīng)加熱方式或通電加熱方式的過熱水蒸氣生成部，從水蒸氣生成過熱水蒸氣；水蒸氣供給流道，向所述過熱水蒸氣生成部供給由所述水蒸氣生成部生成了的水蒸氣；以及氣體供給流道，向所述過熱水蒸氣生成部供給與所述水蒸氣不同的其它氣體，所述過熱水蒸氣生成裝置能夠切換為第一狀態(tài)或者第二狀態(tài)，所述第一狀態(tài)是向所述過熱水蒸氣生成部供給所述水蒸氣的狀態(tài)，所述第二狀態(tài)是向所述過熱水蒸氣生成部供給所述其它氣體且所述過熱水蒸氣生成部作為氣體加熱部發(fā)揮作用的狀態(tài)。

按照該過熱水蒸氣生成裝置，由于在第一狀態(tài)下由過熱水蒸氣生成部生成過熱水蒸氣，在第二狀態(tài)下過熱水蒸氣生成部作為氣體加熱部發(fā)揮作用，其它氣體被加熱，所以在使用過熱水蒸氣處理被處理物之前，通過使用被加熱了的其它氣體加熱被處理物，能夠防止過熱水蒸氣液化并在被處理物上產(chǎn)生結(jié)露。另外，由于使過熱水蒸氣生成部作為氣體加熱部發(fā)揮作用，所以不需要加熱被處理物的另外的加熱裝置，能夠簡(jiǎn)化用于防止被處理物的結(jié)露的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并能夠使該系統(tǒng)小型化。

優(yōu)選的是，所述過熱水蒸氣生成裝置還包括水蒸氣流量調(diào)節(jié)部，所述水蒸氣流量調(diào)節(jié)部設(shè)置在所述水蒸氣供給流道上，用于調(diào)節(jié)向所述過熱水蒸氣生成部供給的所述水蒸氣的流量，在所述第二狀態(tài)下，所述水蒸氣流量調(diào)節(jié)部停止向所述過熱水蒸氣生成部供給所述水蒸氣。按照該構(gòu)成，在第二狀態(tài)下通過由水蒸氣生成部生成水蒸氣，由此能夠迅速地從第二狀態(tài)向第一狀態(tài)切換。

優(yōu)選的是，所述過熱水蒸氣生成裝置還包括控制裝置，所述控制裝置控制向所述水蒸氣生成部提供電力，在所述第二狀態(tài)下，所述控制裝置停止向所述水蒸氣生成部提供電力。按照該構(gòu)成，能夠減少在第二狀態(tài)下由水蒸氣生成部所消耗的電力。

優(yōu)選的是，除了所述第一狀態(tài)和所述第二狀態(tài)之外，所述過熱水蒸氣生成裝置還能夠切換為第三狀態(tài)，所述第三狀態(tài)是向所述過熱水蒸氣生成部供給所述水蒸氣和所述其它氣體且所述過熱水蒸氣生成部作為混合氣體加熱部發(fā)揮作用的狀態(tài)。按照該構(gòu)成，除了使用過熱水蒸氣處理被處理物之外，還能夠進(jìn)行其它的處理。例如，在其它氣體為空氣或者氮?dú)獾那闆r下，能夠進(jìn)行被處理物的氧化處理或氮化處理。

優(yōu)選的是，所述過熱水蒸氣生成裝置還包括水蒸氣流量調(diào)節(jié)部，所述水蒸氣流量調(diào)節(jié)部設(shè)置在所述水蒸氣供給流道上，用于調(diào)節(jié)向所述過熱水蒸氣生成部供給的所述水蒸氣的流量，在所述第三狀態(tài)下，所述水蒸氣流量調(diào)節(jié)部調(diào)節(jié)向所述過熱水蒸氣生成部供給的所述水蒸氣的流量，由此調(diào)節(jié)所述過熱水蒸氣生成部中的所述水蒸氣和所述其它氣體的混合比。按照該構(gòu)成，能夠控制被處理物的處理?xiàng)l件。例如，在其它氣體為空氣或者氮?dú)獾那闆r下，能夠控制被處理物的氧化程度或氮化程度。

作為水蒸氣生成部以及過熱水蒸氣生成部的具體的結(jié)構(gòu)，可以考慮下述的結(jié)構(gòu)：所述水蒸氣生成部以及所述過熱水蒸氣生成部是使用由主變壓器以及副變壓器構(gòu)成的斯柯特接線變壓器構(gòu)成的，所述水蒸氣生成部具有第一加熱用金屬體，通過所述主變壓器的輸出對(duì)所述第一加熱用金屬體進(jìn)行感應(yīng)加熱或者通電加熱，所述過熱水蒸氣生成部具有第二加熱用金屬體，通過所述副變壓器的輸出對(duì)所述第二加熱用金屬體進(jìn)行感應(yīng)加熱或者通電加熱。

在該構(gòu)成中，為了分別獨(dú)立地控制由水蒸氣生成部生成的水蒸氣的溫度和由過熱水蒸氣生成部生成的過熱水蒸氣的溫度，優(yōu)選的是，在所述主變壓器的輸入側(cè)的兩相中的一方設(shè)置有控制電壓或者電流的第一控制器，在所述副變壓器的作為輸入側(cè)的初級(jí)線圈的一端側(cè)設(shè)置有控制電壓或者電流的第二控制器，通過所述第一控制器以及所述第二控制器，分別獨(dú)立地控制所述主變壓器的輸出電壓和所述副變壓器的輸出電壓。

由于在初級(jí)側(cè)電流中流過副變壓器的初級(jí)線圈的電流流入主變壓器的初級(jí)線圈，所以有時(shí)產(chǎn)生斯柯特接線變壓器中的初級(jí)側(cè)輸出控制不能使主變壓器的輸出成為零的情況。例如，在不輸出水蒸氣而是由第二加熱用金屬體只加熱其它氣體的情況下，以使主變壓器側(cè)的第一控制器的輸出為零且使副變壓器側(cè)的第二控制器輸出成為大輸出的方式進(jìn)行控制，但是由于副變壓器的初級(jí)線圈的電流流入主變壓器的初級(jí)線圈，所以變成第一加熱用金屬體被加熱。于是，存在第一加熱用金屬體被過度加熱的問題，這是很危險(xiǎn)的。

為了適當(dāng)?shù)亟鉀Q該問題，優(yōu)選的是，所述過熱水蒸氣生成裝置還包括切換機(jī)構(gòu)，所述切換機(jī)構(gòu)在第一連接狀態(tài)和第二連接狀態(tài)之間進(jìn)行切換，所述第一連接狀態(tài)是將與所述主變壓器的初級(jí)線圈的中點(diǎn)連接的中點(diǎn)端子和所述副變壓器的初級(jí)線圈的一端側(cè)端子連接而進(jìn)行斯科特接線的狀態(tài)，所述第二連接狀態(tài)是解除所述斯柯特接線并將包括所述第二控制器的所述副變壓器的初級(jí)線圈的兩側(cè)端子與三相交流電源連接的狀態(tài)。

按照該構(gòu)成，在生成過熱水蒸氣的第一狀態(tài)以及、加熱過熱水蒸氣和其它氣體的混合氣體的第三狀態(tài)的情況下，能夠在第一連接狀態(tài)(斯柯特接線狀態(tài))下使用，在只加熱其它氣體的第二狀態(tài)的情況下，能夠在第二連接狀態(tài)(副變壓器側(cè)電路和主變壓器側(cè)電路分別獨(dú)立的電路狀態(tài))下使用。在第二連接狀態(tài)下，能夠邊加熱其它氣體進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，邊使水蒸氣生成部保溫待機(jī)。另外，也可以使第一控制器的輸出為零，以只加熱其它氣體的方式連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

在由所述切換機(jī)構(gòu)切換為了斯柯特接線狀態(tài)的情況下，如果將三相交流電源的輸入電壓設(shè)為E，則對(duì)包括第二控制器的副變壓器的初級(jí)線圈施加的電壓為E×(√3)/2。但是，如果通過切換機(jī)構(gòu)解除斯柯特接線，將包括第二控制器的副變壓器的初級(jí)線圈的兩側(cè)端子與三相交流電源連接，則施加電壓成為E。即，對(duì)副變壓器的初級(jí)線圈施加的施加電壓成為2/(√3)倍。另外，在第二加熱用金屬體達(dá)到目標(biāo)溫度之前，第二控制器以成為大的輸出的方式動(dòng)作，電路電流也成為大致2/(√3)倍。

此時(shí)，如果所述第二控制器是具有定電流控制功能的設(shè)備，則能夠防止副變壓器的初級(jí)線圈中流過一定以上的大的電流，能夠具有電路保護(hù)功能。

另外，本實(shí)用新型還提供一種處理方法，其使用過熱水蒸氣生成裝置對(duì)被處理物進(jìn)行處理，所述過熱水蒸氣生成裝置包括：感應(yīng)加熱方式或通電加熱方式的水蒸氣生成部，從水生成水蒸氣；感應(yīng)加熱方式或通電加熱方式的過熱水蒸氣生成部，從水蒸氣生成過熱水蒸氣；水蒸氣供給流道，向所述過熱水蒸氣生成部供給由所述水蒸氣生成部生成了的水蒸氣；以及氣體供給流道，向所述過熱水蒸氣生成部供給與所述水蒸氣不同的其它氣體，所述處理方法包括：前工序，向所述過熱水蒸氣生成部供給所述其它氣體并加熱所述其它氣體，通過被加熱了的所述其它氣體加熱所述被處理物；以及后工序，在所述前工序之后，向所述過熱水蒸氣生成部供給所述水蒸氣，生成過熱水蒸氣，通過所述過熱水蒸氣處理在所述前工序中已被加熱了的所述被處理物。

按照所述構(gòu)成的本實(shí)用新型，在使用過熱水蒸氣處理被處理物之前，通過使用被加熱了的其它氣體對(duì)被處理物進(jìn)行加熱，能夠防止被處理物的結(jié)露。

附圖說明

圖1是示意性地表示本實(shí)施方式的過熱水蒸氣生成裝置的結(jié)構(gòu)的圖。

圖2是表示同實(shí)施方式的中空導(dǎo)體管的一個(gè)例子的圖。

圖3是主要表示同實(shí)施方式的各水蒸氣生成部的鐵芯構(gòu)成的圖。

圖4是表示同實(shí)施方式的各水蒸氣生成部的鐵芯構(gòu)成的變形例的圖。

圖5是表示同實(shí)施方式的各水蒸氣生成部的感應(yīng)線圈的接線的圖。

圖6是示意性地表示同實(shí)施方式的控制裝置的構(gòu)成的圖。

圖7是示意性地表示同實(shí)施方式的處理方法的圖。

圖8是表示變形實(shí)施方式的各水蒸氣生成部的感應(yīng)線圈的接線的圖。

附圖標(biāo)記說明

100···過熱水蒸氣生成裝置

L1···水供給流道

L2···飽和水蒸氣供給流道

L3···氣體供給流道

L4···過熱水蒸氣供給流道

2···飽和水蒸氣生成部(水蒸氣生成部)

3···過熱水蒸氣生成部

4···水蒸氣流量調(diào)節(jié)閥(水蒸氣流量調(diào)節(jié)部)

5···氣體流量調(diào)節(jié)閥(氣體流量調(diào)節(jié)部)

6···處理部

7···控制裝置

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖對(duì)本實(shí)用新型的過熱水蒸氣生成裝置的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明。

本實(shí)施方式的過熱水蒸氣生成裝置100是通過對(duì)水進(jìn)行加熱而生成過熱水蒸氣的裝置，除了該過熱水蒸氣生成功能之外，還具有對(duì)與水蒸氣不同的其它氣體進(jìn)行加熱的氣體加熱過熱功能。此外，作為所述其它氣體，可以是空氣、氧氣、氮?dú)夂蜌鍤獾?，只要是水蒸氣以外的氣體，可以根據(jù)用途考慮各種各樣的氣體。

如圖1所示，所述過熱水蒸氣生成裝置100包括：水蒸氣生成部2(以下稱為飽和水蒸氣生成部2)，對(duì)水進(jìn)行加熱生成飽和水蒸氣；過熱水蒸氣生成部3，加熱飽和水蒸氣，生成過熱水蒸氣；水蒸氣供給流道L2(以下稱為飽和水蒸氣供給流道L2)，向過熱水蒸氣生成部3供給由飽和水蒸氣生成部2生成的飽和水蒸氣；以及氣體供給流道L3，向過熱水蒸氣生成部3供給與飽和水蒸氣不同的其它氣體。

飽和水蒸氣生成部2例如為感應(yīng)加熱方式或者通電加熱方式，具有用于導(dǎo)入水的水導(dǎo)入口21以及用于導(dǎo)出飽和水蒸氣的飽和水蒸氣導(dǎo)出口22。此外，從未圖示的容器等向飽和水蒸氣生成部2供給水的水供給流道L1與水導(dǎo)入口連接。

感應(yīng)加熱方式的飽和水蒸氣生成部2可以包括：中空導(dǎo)體管2T(參照?qǐng)D2)，形成為具有水導(dǎo)入口21以及飽和水蒸氣導(dǎo)出口22的例如螺旋狀；感應(yīng)線圈(未圖示)，配置在該中空導(dǎo)體管2T的內(nèi)側(cè)或者外側(cè)，對(duì)中空導(dǎo)體管2T進(jìn)行感應(yīng)加熱；以及交流電源(未圖示)，對(duì)所述感應(yīng)線圈施加交流電壓，通過對(duì)所述感應(yīng)線圈施加交流電壓，從而在中空導(dǎo)體管2T中流過感應(yīng)電流，由此產(chǎn)生焦耳熱，從而使導(dǎo)入到了中空導(dǎo)體管2T中的水改變狀態(tài)而成為飽和水蒸氣。

另外，通電加熱方式的飽和水蒸氣生成部2可以包括：中空導(dǎo)體管2T，形成為具有水導(dǎo)入口21以及飽和水蒸氣導(dǎo)出口22的例如螺旋狀；以及直流電源或者交流電源(未圖示)，對(duì)所述中空導(dǎo)體管2T施加電壓，通過使電流流過中空導(dǎo)體管，由此產(chǎn)生焦耳熱，從而使導(dǎo)入到了中空導(dǎo)體管2T中的水改變狀態(tài)而成為飽和水蒸氣。此外，在通電加熱方式的情況下，中空導(dǎo)體管不限于螺旋狀，也可以形成為例如直管狀。

無(wú)論是哪種方式，都檢測(cè)從中空導(dǎo)體管2T的飽和水蒸氣導(dǎo)出口22導(dǎo)出的飽和水蒸氣的溫度，并對(duì)施加給感應(yīng)線圈的電壓、施加給中空導(dǎo)體管2T的電壓或者流過中空導(dǎo)體管2T的電流進(jìn)行反饋控制，由此控制從中空導(dǎo)體管2T的飽和水蒸氣導(dǎo)出口22導(dǎo)出的飽和水蒸氣的溫度。此外，飽和水蒸氣的溫度檢測(cè)可以考慮采用直接檢測(cè)飽和水蒸氣的溫度的方式和通過檢測(cè)中空導(dǎo)體管2T的溫度間接檢測(cè)飽和水蒸氣的溫度的方式。

過熱水蒸氣生成部3與所述飽和水蒸氣生成部2相同，例如為感應(yīng)加熱方式或者通電加熱方式，具有用于導(dǎo)入飽和水蒸氣的飽和水蒸氣導(dǎo)入口31以及導(dǎo)出過熱水蒸氣的過熱水蒸氣導(dǎo)出口32。

感應(yīng)加熱方式的過熱水蒸氣生成部3可以包括：例如螺旋狀的中空導(dǎo)體管3T(參照?qǐng)D2)，具有飽和水蒸氣導(dǎo)入口31以及過熱水蒸氣導(dǎo)出口32；感應(yīng)線圈(未圖示)，配置在所述中空導(dǎo)體管3T的內(nèi)側(cè)或者外側(cè)，對(duì)中空導(dǎo)體管3T進(jìn)行感應(yīng)加熱；以及交流電源(未圖示)，對(duì)所述感應(yīng)線圈施加交流電壓，通過對(duì)所述感應(yīng)線圈施加交流電壓，使感應(yīng)電流流過中空導(dǎo)體管3T，由此產(chǎn)生焦耳熱，從而使導(dǎo)入到中空導(dǎo)體管3T中的飽和水蒸氣改變狀態(tài)而成為過熱水蒸氣。

另外，通電加熱方式的過熱水蒸氣生成部3可以包括：中空導(dǎo)體管3T，形成為具有飽和水蒸氣導(dǎo)入口31以及過熱水蒸氣導(dǎo)出口32的例如螺旋狀；以及直流電源或者交流電源(未圖示)，對(duì)所述中空導(dǎo)體管3T施加電壓，通過使電流流過中空導(dǎo)體管3T，由此產(chǎn)生焦耳熱，從而使導(dǎo)入到中空導(dǎo)體管3T中的飽和水蒸氣改變狀態(tài)而成為過熱水蒸氣。無(wú)論哪種方式，都通過控制對(duì)中空導(dǎo)體管3T施加的電壓或者流過中空導(dǎo)體管3T的電流，來控制從中空導(dǎo)體管3T的過熱水蒸氣導(dǎo)出口32導(dǎo)出的過熱水蒸氣的溫度。此外，在通電加熱方式的情況下，中空導(dǎo)體管3T不限于螺旋狀，也可以是例如呈直管狀的中空導(dǎo)體管。

無(wú)論是哪種方式，都檢測(cè)從中空導(dǎo)體管3T的過熱水蒸氣導(dǎo)出口32導(dǎo)出的過熱水蒸氣的溫度，并對(duì)施加給感應(yīng)線圈的電壓、施加給中空導(dǎo)體管3T的電壓或者流過中空導(dǎo)體管3T的電流進(jìn)行反饋控制，由此控制從中空導(dǎo)體管3T的過熱水蒸氣導(dǎo)出口32導(dǎo)出的過熱水蒸氣的溫度。此外，過熱水蒸氣的溫度檢測(cè)，可以考慮直接檢測(cè)過熱水蒸氣的溫度的方式和通過檢測(cè)中空導(dǎo)體管3T的溫度來間接檢測(cè)過熱水蒸氣的溫度的方式。

另外，在感應(yīng)加熱方式的情況下，如果使施加的交流電壓的頻率為50Hz或者60Hz的商用頻率，則由于電流滲透度深，所以通過中空導(dǎo)體管2T、3T的外表面的溫度檢測(cè)能夠得到與內(nèi)表面的溫度檢測(cè)相同的值，因此即使是間接檢測(cè)也能夠進(jìn)行高精度的蒸氣溫度檢測(cè)。

在本實(shí)施方式中，如圖3以及圖4所示，在飽和水蒸氣生成部2的感應(yīng)線圈2C以及過熱水蒸氣生成部3的感應(yīng)線圈3C的中心部設(shè)置有磁路用鐵芯101、102，由此，通過使由感應(yīng)線圈2C、3C產(chǎn)生的磁通高效地循環(huán)，從而使磁通高效地導(dǎo)入各中空導(dǎo)體管2T、3T。此外，除了飽和水蒸氣生成部2的磁路用鐵芯101以及過熱水蒸氣生成部3的磁路用鐵芯102之外，還設(shè)置有共用鐵芯103，該共用鐵芯103成為兩個(gè)磁路用鐵芯101、102產(chǎn)生的磁通的共同的通路，連接鐵芯104、105分別連接所述共用鐵芯103以及所述兩個(gè)磁路用鐵芯101、102的上下。通過該構(gòu)成，能夠減小鐵芯整體的尺寸，能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)裝置整體的小型化。此外，在圖3以及圖4中，以俯視時(shí)位于三角形的頂點(diǎn)的方式配置各個(gè)鐵芯，連接鐵芯104、105以俯視時(shí)將共用鐵芯103作為彎曲點(diǎn)的方式彎曲。由此，能夠減小兩個(gè)磁路用鐵芯101、102間的距離，從而能夠減小鐵芯整體在寬度方向上的尺寸，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)省空間。

此外，飽和水蒸氣生成部2的感應(yīng)線圈2C以及過熱水蒸氣生成部3的感應(yīng)線圈3C是斯柯特接線(參照?qǐng)D5)。即，使用由主變壓器(Main transformer)以及副變壓器(Teaser transformer)構(gòu)成的斯柯特接線變壓器構(gòu)成飽和水蒸氣生成部2以及過熱水蒸氣生成部3。

通過主變壓器的輸出，對(duì)飽和水蒸氣生成部2的中空導(dǎo)體管2T(第一加熱用金屬體)進(jìn)行感應(yīng)加熱或者通電加熱。通過副變壓器的輸出，對(duì)過熱水蒸氣生成部3的中空導(dǎo)體管3T(第二加熱用金屬體)進(jìn)行感應(yīng)加熱或者通電加熱。

另外，在主變壓器的輸入側(cè)的兩相中的一方(圖5中三相交流電源10的V相)設(shè)置有第一控制器81，第一控制器81控制電壓或者電流。在副變壓器的作為輸入側(cè)的初級(jí)線圈(感應(yīng)線圈3C)的一端側(cè)(圖5中三相交流電源10的U相)設(shè)置有第二控制器82，第二控制器82控制電壓或者電流。在此，使用晶閘管等半導(dǎo)體控制元件構(gòu)成第一控制器81以及第二控制器82。此外，通過第一控制器81以及第二控制器82分別獨(dú)立地控制主變壓器的輸出電壓和副變壓器的輸出電壓。

飽和水蒸氣供給流道L2的一端與飽和水蒸氣生成部2的飽和水蒸氣導(dǎo)出口22連接，另一端與過熱水蒸氣生成部3的過熱水蒸氣導(dǎo)入口31連接，例如由連接管構(gòu)成飽和水蒸氣供給流道L2。此外，也可以通過使所述任意一個(gè)中空導(dǎo)體管2T、3T一體地具有作為所述連接管的功能，并通過例如具有絕緣性的接頭，連接飽和水蒸氣生成部2的飽和水蒸氣導(dǎo)出口22和過熱水蒸氣生成部3的過熱水蒸氣導(dǎo)入口31。

另外，在飽和水蒸氣供給流道L2上設(shè)置有水蒸氣流量調(diào)節(jié)部4(以下稱為飽和水蒸氣流量調(diào)節(jié)部4)，調(diào)節(jié)向過熱水蒸氣生成部3供給的飽和水蒸氣的流量。本實(shí)施方式的飽和水蒸氣流量調(diào)節(jié)部4是第一流量調(diào)節(jié)閥。此外，由后面所述的控制裝置7向第一流量調(diào)節(jié)閥4輸入控制信號(hào)，控制其閥開度。另外，也可以在飽和水蒸氣供給流道L2上設(shè)置流量計(jì)。

氣體供給流道L3的一端與其它氣體(例如空氣或氮?dú)獾?的供給源連接，另一端與飽和水蒸氣供給流道L2上的第一流量調(diào)節(jié)閥4的下游側(cè)(過熱水蒸氣生成部3側(cè))或者過熱水蒸氣生成部3連接。在氣體供給流道L3與飽和水蒸氣供給流道L2連接的情況下，在構(gòu)成氣體供給流道L3的連接管上形成有氣體導(dǎo)入口。另外，在氣體供給流道L3與過熱水蒸氣生成部3連接的情況下(參照?qǐng)D1)，在過熱水蒸氣生成部3上形成有氣體導(dǎo)入口33(圖2中未圖示)。此外，當(dāng)在過熱水蒸氣生成部3上形成有氣體導(dǎo)入口33時(shí)，考慮其它氣體的加熱效率，優(yōu)選的是，氣體導(dǎo)入口33形成于中空導(dǎo)體管3T的上游側(cè)(飽和水蒸氣導(dǎo)入口31側(cè))。

另外，在氣體供給流道L3上設(shè)置有氣體流量調(diào)節(jié)部5，氣體流量調(diào)節(jié)部5調(diào)節(jié)向過熱水蒸氣生成部3供給的其它氣體的流量。本實(shí)施方式的氣體流量調(diào)節(jié)部5是第二流量調(diào)節(jié)閥。此外，由后面所述的控制裝置7向第二流量調(diào)節(jié)閥5輸入控制信號(hào)，控制其閥開度。此外，在氣體供給流道L3上也可以設(shè)置流量計(jì)。

此外，在本實(shí)施方式中，由過熱水蒸氣生成部3生成的過熱水蒸氣或者被加熱了的其它氣體，供給到處理部6，處理部6處理被處理物W。

處理部6通過過熱水蒸氣或者其它氣體對(duì)被處理物W進(jìn)行熱處理(例如清洗、干燥、燒成或者殺菌)，處理部6具有：被處理物收容部61，收容被處理物W，并形成密閉空間或者大致密閉的空間；過熱水蒸氣導(dǎo)入口62，設(shè)置于所述被處理物收容部61，用于導(dǎo)入過熱水蒸氣；冷凝水排出口63，用于排出在被處理物收容部61產(chǎn)生的冷凝水；以及排出口64，排出通過了被處理物收容部61的使用完的蒸氣或者其它氣體。處理部6的過熱水蒸氣導(dǎo)入口62通過過熱水蒸氣供給流道L4與過熱水蒸氣生成部3的過熱水蒸氣導(dǎo)出口32連接。此外，在與冷凝水排出口63以及排出口64連接的流道上設(shè)置有開關(guān)閥。

所述構(gòu)成的過熱水蒸氣生成裝置100以能夠切換為第一狀態(tài)、第二狀態(tài)和第三狀態(tài)的方式構(gòu)成，所述第一狀態(tài)是向過熱水蒸氣生成部3只供給飽和水蒸氣的狀態(tài)；所述第二狀態(tài)是向過熱水蒸氣生成部3只供給其它氣體，過熱水蒸氣生成部3作為氣體加熱部發(fā)揮作用的狀態(tài)；所述第三狀態(tài)是向過熱水蒸氣生成部3供給飽和水蒸氣和其它氣體兩者，過熱水蒸氣生成部3作為混合氣體加熱部發(fā)揮作用的狀態(tài)。

在此，通過控制飽和水蒸氣生成部2、過熱水蒸氣生成部3、第一流量調(diào)節(jié)閥4、以及第二流量調(diào)節(jié)閥5的控制裝置7，過熱水蒸氣生成裝置100切換為第一狀態(tài)、第二狀態(tài)和第三狀態(tài)中的任意一種狀態(tài)。

所述控制裝置7是在物理上具備CPU、存儲(chǔ)器、A/D轉(zhuǎn)換器以及D/A轉(zhuǎn)換器等的裝置，如圖6所示，在功能上，控制裝置7具有：第一加熱溫度控制部71，控制飽和水蒸氣生成部2的加熱溫度(以下稱為第一加熱溫度)；第二加熱溫度控制部72，控制過熱水蒸氣生成部3的加熱溫度(以下稱為第二加熱溫度)；第一流量調(diào)節(jié)閥控制部73，控制第一流量調(diào)節(jié)閥4；第二流量調(diào)節(jié)閥控制部74，控制第二流量調(diào)節(jié)閥5。此外，控制裝置7具有處理物溫度獲得部75，處理物溫度獲得部75用于獲得收容于處理部6的被處理物W的溫度或者處理部6內(nèi)的溫度。此外，控制裝置7與飽和水蒸氣生成部2以及過熱水蒸氣生成部3等各部分之間連接，但是在圖1中，省略了該連接的描述。

以下，兼作為各部分的說明，參照?qǐng)D7，對(duì)本實(shí)施方式的過熱水蒸氣生成裝置100的動(dòng)作進(jìn)行說明。

首先，如果用戶使過熱水蒸氣生成裝置100運(yùn)轉(zhuǎn)，則例如通過供水泵等向飽和水蒸氣生成部2供給未圖示的容器內(nèi)的水。

此時(shí)，第一加熱溫度控制部71控制第一加熱溫度，以使由飽和水蒸氣生成部2生成的飽和水蒸氣成為規(guī)定溫度，在本實(shí)施方式中，將飽和水蒸氣生成部2的中空導(dǎo)體管2T的溫度設(shè)為所述第一加熱溫度。

具體地說，所述第一加熱溫度控制部71獲得來自設(shè)置于飽和水蒸氣生成部2的中空導(dǎo)體管2T或者飽和水蒸氣供給流道L2的第一溫度傳感器T1的測(cè)量值，根據(jù)該測(cè)量值控制施加到飽和水蒸氣生成部2的感應(yīng)線圈2C的交流電壓的大小，將第一加熱溫度控制為例如100～140℃。

此外，為了使所述測(cè)量值更接近飽和水蒸氣的溫度，優(yōu)選的是，所述第一溫度傳感器T1設(shè)置在飽和水蒸氣生成部2的中空導(dǎo)體管2T的下游側(cè)、或飽和水蒸氣導(dǎo)出口22、或飽和水蒸氣導(dǎo)出口22的附近。

此外，在飽和水蒸氣生成部2正在生成飽和水蒸氣的狀態(tài)下，第一流量調(diào)節(jié)閥控制部73將第一流量調(diào)節(jié)閥4控制為閥開度為零的狀態(tài)，即將第一流量調(diào)節(jié)閥4控制為關(guān)閉狀態(tài)。由此，過熱水蒸氣生成裝置100處于飽和水蒸氣生成部2生成飽和水蒸氣的狀態(tài)，并且成為待機(jī)狀態(tài)，所述待機(jī)狀態(tài)是停止供給所述飽和水蒸氣的狀態(tài)。

在該待機(jī)狀態(tài)下，第二流量調(diào)節(jié)閥控制部74使第二流量調(diào)節(jié)閥5打開，從氣體供給流道L3向過熱水蒸氣生成部3供給其它氣體。

此時(shí)，第二加熱溫度控制部72控制第二加熱溫度，以使由過熱水蒸氣生成部3加熱的其它氣體成為規(guī)定溫度，在本實(shí)施方式中，將過熱水蒸氣生成部3的中空導(dǎo)體管3T的溫度設(shè)為所述第二加熱溫度。

具體地說，所述第二加熱溫度控制部72獲得來自設(shè)置于過熱水蒸氣生成部3的中空導(dǎo)體管3T或者過熱水蒸氣供給流道L4的第二溫度傳感器T2的測(cè)量值，根據(jù)該測(cè)量值控制施加到過熱水蒸氣生成部3的感應(yīng)線圈3C的交流電壓的大小，將第二加熱溫度控制為例如100℃以上。

此外，加熱其它氣體時(shí)的第二加熱溫度只要是能夠以供給過熱水蒸氣時(shí)不會(huì)在被處理物W上產(chǎn)生結(jié)露的程度的方式加熱被處理物W的溫度即可。另外，為了使所述測(cè)量值更接近過熱水蒸氣的溫度，優(yōu)選的是，所述第二溫度傳感器T2設(shè)置在過熱水蒸氣生成部3的中空導(dǎo)體管3T的下游側(cè)、或過熱水蒸氣導(dǎo)出口32、或過熱水蒸氣導(dǎo)出口32的附近。

由此，第一流量調(diào)節(jié)閥4處于關(guān)閉狀態(tài)，第二流量調(diào)節(jié)閥5處于打開狀態(tài)，過熱水蒸氣生成裝置成為過熱水蒸氣生成部3作為加熱其它氣體的氣體加熱部發(fā)揮作用的第二狀態(tài)。在該第二狀態(tài)下，進(jìn)行加熱(預(yù)熱)收容于處理部6的被處理物W的前工序。

控制裝置7的處理物溫度獲得部75獲得來自測(cè)量收容于處理部6的被處理物W的溫度或者處理部6內(nèi)的溫度的第三溫度傳感器T3的測(cè)量值。此外，處理物溫度獲得部75判斷來自第三溫度傳感器T3的測(cè)量值是否成為了規(guī)定溫度(供給過熱水蒸氣時(shí)不會(huì)在被處理物W上產(chǎn)生結(jié)露的溫度)。

當(dāng)由處理物溫度獲得部75判斷為來自第三溫度傳感器T3的測(cè)量值為所述規(guī)定溫度以上時(shí)，第二流量調(diào)節(jié)閥控制部74將第二流量調(diào)節(jié)閥5控制為關(guān)閉狀態(tài)，第一流量調(diào)節(jié)閥控制部73使第一流量調(diào)節(jié)閥4打開，從飽和水蒸氣供給流道L2向過熱水蒸氣生成部3供給飽和水蒸氣。

此外，第一流量調(diào)節(jié)閥控制部73和第二流量調(diào)節(jié)閥控制部74也可以區(qū)別于所述處理物溫度獲得部75的判斷，根據(jù)從用戶輸入的切換信號(hào)，切換第一流量調(diào)節(jié)閥4和第二流量調(diào)節(jié)閥5的開閉。另外，第一流量調(diào)節(jié)閥控制部73和第二流量調(diào)節(jié)閥控制部74也可以通過定時(shí)器等獲得表示從成為第二狀態(tài)起經(jīng)過了規(guī)定時(shí)間的規(guī)定時(shí)間經(jīng)過信號(hào)，切換第一流量調(diào)節(jié)閥4和第二流量調(diào)節(jié)閥5的開閉。

此時(shí)，第二加熱溫度控制部72獲得來自設(shè)置于過熱水蒸氣生成部3的中空導(dǎo)體管3T或者過熱水蒸氣供給流道L4的第二溫度傳感器T2的測(cè)量值，根據(jù)該測(cè)量值，控制第二加熱溫度，以使由過熱水蒸氣生成部3生成的過熱水蒸氣成為規(guī)定溫度。具體地說，將第二加熱溫度控制為由過熱水蒸氣生成部3生成的過熱水蒸氣的設(shè)定溫度或者該設(shè)定溫度前后的溫度，在此例如控制為200～1200℃。

由此，第一流量調(diào)節(jié)閥4處于打開狀態(tài)，第二流量調(diào)節(jié)閥5處于關(guān)閉狀態(tài)，過熱水蒸氣生成裝置100成為過熱水蒸氣生成部3生成過熱水蒸氣的第一狀態(tài)。在該第一狀態(tài)下，進(jìn)行后工序，所述后工序?qū)κ杖萦谔幚聿?的被處理物W進(jìn)行熱處理(例如清洗、干燥、燒成或者殺菌)。

此外，當(dāng)從作為氣體供給狀態(tài)的第二狀態(tài)(所述待機(jī)狀態(tài))切換到作為飽和水蒸氣供給狀態(tài)的第一狀態(tài)時(shí)，如圖7所示，第一流量調(diào)節(jié)閥控制部73進(jìn)行控制，以使第一流量調(diào)節(jié)閥4逐漸地打開并使其閥開度從零逐漸變大到規(guī)定開度。由此，從由待機(jī)狀態(tài)切換為飽和水蒸氣供給狀態(tài)的切換時(shí)點(diǎn)到第一流量調(diào)節(jié)閥4的閥開度達(dá)到規(guī)定開度之前，成為飽和水蒸氣的供給量逐漸增加的初始運(yùn)轉(zhuǎn)，從閥開度達(dá)到了規(guī)定開度的時(shí)點(diǎn)起，成為飽和水蒸氣的供給量成為一定的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，在規(guī)定的處理時(shí)間內(nèi)進(jìn)行后工序。

下面，對(duì)后工序結(jié)束時(shí)的動(dòng)作進(jìn)行說明。

本實(shí)施方式的過熱水蒸氣生成裝置100從進(jìn)行了用于從飽和水蒸氣供給狀態(tài)切換到待機(jī)狀態(tài)的自動(dòng)或者手動(dòng)的操作的時(shí)點(diǎn)起，經(jīng)過規(guī)定時(shí)間后，停止向過熱水蒸氣生成部3供給飽和水蒸氣。此外，在進(jìn)行了用于從飽和水蒸氣供給狀態(tài)切換到待機(jī)狀態(tài)的操作的時(shí)點(diǎn)，停止向過熱水蒸氣生成部3的感應(yīng)線圈提供電力。

在此，所謂的用于從飽和水蒸氣供給狀態(tài)切換到待機(jī)狀態(tài)的操作例如是用戶從外部使用輸入裝置等輸入切換信號(hào)、或定時(shí)器等輸出表示飽和水蒸氣供給狀態(tài)經(jīng)過了規(guī)定時(shí)間的規(guī)定時(shí)間經(jīng)過信號(hào)等。

更詳細(xì)地說，在本實(shí)施方式中，如果進(jìn)行用于從飽和水蒸氣供給狀態(tài)切換到待機(jī)狀態(tài)的操作，則所述的第一流量調(diào)節(jié)閥控制部73獲得例如所述切換信號(hào)或所述規(guī)定時(shí)間經(jīng)過信號(hào)等，在從獲得了信號(hào)的時(shí)點(diǎn)起的規(guī)定時(shí)間內(nèi)，使第一流量調(diào)節(jié)閥4保持打開狀態(tài)。在所述規(guī)定時(shí)間內(nèi)，從飽和水蒸氣生成部2向過熱水蒸氣生成部3提供飽和水蒸氣。由此，通過飽和水蒸氣對(duì)在后工序結(jié)束時(shí)成為了高溫的過熱水蒸氣生成部3進(jìn)行冷卻。由此，將過熱水蒸氣生成部3冷卻到待機(jī)狀態(tài)下的設(shè)定溫度，能夠防止過熱水蒸氣生成裝置100的損傷等。

如上所述，從處理部6中取出通過前工序以及后工序被熱處理后的被處理物W。此外，將未處理的被處理物W收容到處理部6中之后，與所述同樣地進(jìn)行前工序以及后工序。

另外，本實(shí)施方式的過熱水蒸氣生成裝置100在后工序中，通過第一流量調(diào)節(jié)閥控制部73使第一流量調(diào)節(jié)閥4處于打開狀態(tài)，并通過第二流量調(diào)節(jié)閥控制部74使第二流量調(diào)節(jié)閥5處于打開狀態(tài)，由此向過熱水蒸氣生成部3提供飽和水蒸氣和其它氣體兩者。此時(shí)，通過調(diào)節(jié)向過熱水蒸氣生成部3供給的飽和水蒸氣和其它氣體的流量，能夠調(diào)節(jié)由過熱水蒸氣和其它氣體構(gòu)成的混合氣體的混合比。這樣，在對(duì)飽和水蒸氣和其它氣體進(jìn)行混合并加熱的情況下，從使進(jìn)行混合的流道盡可能地長(zhǎng)并均勻地混合的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選的是，中空導(dǎo)體管呈螺旋狀。

在后工序中，通過向過熱水蒸氣生成部3供給飽和水蒸氣和其它氣體兩者，能夠進(jìn)行與使用了過熱水蒸氣的處理不同的其它的處理。例如，在其它氣體為空氣或者氮?dú)獾那闆r下，能夠進(jìn)行被處理物W的氧化處理或氮化處理。另外，通過調(diào)節(jié)混合比，能夠控制被處理物W的氧化程度或氮化程度。

按照這樣構(gòu)成的過熱水蒸氣生成裝置100，由于在第一狀態(tài)下，由過熱水蒸氣生成部3生成過熱水蒸氣，在第二狀態(tài)下，過熱水蒸氣生成部3作為氣體加熱部發(fā)揮作用，對(duì)其它氣體進(jìn)行加熱，所以在使用過熱水蒸氣處理被處理物W之前，通過使用被加熱了的其它氣體加熱被處理物W，能夠防止過熱水蒸氣液化并在被處理物W上產(chǎn)生結(jié)露。另外，由于使過熱水蒸氣生成部3作為氣體加熱部發(fā)揮作用，所以不需要加熱被處理物W的另外的加熱裝置，能夠簡(jiǎn)化用于防止被處理物W的結(jié)露的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并且能夠使該系統(tǒng)小型化。

另外，本實(shí)用新型并不限于所述實(shí)施方式。

例如，在所述實(shí)施方式中，通過使第一流量調(diào)節(jié)閥控制部73使第一流量調(diào)節(jié)閥4處于關(guān)閉狀態(tài)而成為第二狀態(tài)，但是也可以是下述方式：使第一加熱溫度控制部71停止向飽和水蒸氣生成部2的感應(yīng)線圈提供電力而成為第二狀態(tài)。此時(shí)，第一流量調(diào)節(jié)閥4既可以處于關(guān)閉狀態(tài)，也可以處于打開狀態(tài)，但是如果第一流量調(diào)節(jié)閥4處于關(guān)閉狀態(tài)，則能夠防止其它氣體倒流到飽和水蒸氣生成部2內(nèi)。

另外，在所述實(shí)施方式中，過熱水蒸氣生成部3作為接收由設(shè)置在前段的飽和水蒸氣生成部2生成的飽和水蒸氣的構(gòu)成，但在飽和水蒸氣生成部2對(duì)飽和水蒸氣進(jìn)一步加熱而生成過熱水蒸氣的情況下，過熱水蒸氣生成部3也可以構(gòu)成為接收過熱水蒸氣，并且對(duì)接收到的過熱水蒸氣進(jìn)一步加熱，生成向過熱水蒸氣利用部供給的所希望的溫度的過熱水蒸氣。

此外，除了所述實(shí)施方式的構(gòu)成之外，過熱水蒸氣生成裝置100也可以具有返回流道，所述返回流道用于使通過了處理部6的使用完的蒸氣或者其它氣體返回到過熱水蒸氣生成部3。所述返回流道的一端與處理部6(例如被處理物收容部的排出口)連接，另一端與飽和水蒸氣供給流道L2的流量調(diào)節(jié)閥的下游側(cè)(過熱水蒸氣生成部3側(cè))、氣體供給流道L3或者過熱水蒸氣生成部3連接。這樣，通過對(duì)使用完的蒸氣或者其它氣體進(jìn)行再利用，能夠抑制熱量損失。

而且，如圖8所示，過熱水蒸氣生成裝置100也可以包括切換機(jī)構(gòu)9，該切換機(jī)構(gòu)9用于在第一連接狀態(tài)和第二連接狀態(tài)之間進(jìn)行切換，所述第一連接狀態(tài)是將主變壓器的初級(jí)線圈(感應(yīng)線圈2C)以及副變壓器的初級(jí)線圈(感應(yīng)線圈3C)進(jìn)行斯柯特接線的狀態(tài)，所述第二連接狀態(tài)是將所述感應(yīng)線圈2C以及所述感應(yīng)線圈3C分別作為獨(dú)立的電路的狀態(tài)。

第一連接狀態(tài)是將與主變壓器的初級(jí)線圈(感應(yīng)線圈2C)的中點(diǎn)連接的中點(diǎn)端子2M和副變壓器的初級(jí)線圈(感應(yīng)線圈3C)的一端側(cè)端子3E連接的斯柯特接線狀態(tài)。另一方面，第二連接狀態(tài)是解除斯柯特接線，將包括第二控制器82的副變壓器的初級(jí)線圈(感應(yīng)線圈3C)的兩側(cè)端子與三相交流電源10(圖8中為U相以及V相)連接的狀態(tài)。此外，在第二連接狀態(tài)下，主變壓器的初級(jí)線圈(感應(yīng)線圈2C)的兩側(cè)端子保持與三相交流電源10的V相以及W相連接的狀態(tài)。

作為切換機(jī)構(gòu)9，例如使用電磁接觸器或半導(dǎo)體開關(guān)元件構(gòu)成，并由控制裝置7控制。另外，在該構(gòu)成中，第二控制器82具有將流過副變壓器的初級(jí)線圈(感應(yīng)線圈3C)的電流控制為一定值以下的定電流控制功能。

在生成過熱水蒸氣的第一狀態(tài)以及、加熱過熱水蒸氣和其它氣體的混合氣體的第三狀態(tài)的情況下，由切換機(jī)構(gòu)9切換為第一連接狀態(tài)(斯柯特接線狀態(tài))。另一方面，在只加熱其它氣體的第二狀態(tài)的情況下，由切換機(jī)構(gòu)9切換為第二連接狀態(tài)(副變壓器側(cè)電路和主變壓器側(cè)電路分別獨(dú)立的電路狀態(tài))。此外，在第二連接狀態(tài)下，邊由第二控制器82控制流過感應(yīng)線圈3C的電流并加熱其它氣體進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，邊由第一控制器81控制流過感應(yīng)線圈2C的電流，能夠使飽和水蒸氣生成部2保溫待機(jī)。

此外，本實(shí)用新型并不限于所述實(shí)施方式，當(dāng)然能夠在不脫離本實(shí)用新型宗旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變形。

可以相互組合本實(shí)用新型的各個(gè)實(shí)施方式(實(shí)施例)中所記載的技術(shù)特征形成新的技術(shù)方案。