JP2008261547A - 過熱水蒸気発生装置及び用途 - Google Patents

Abstract

【課題】従来１００°Ｃ以上に加熱した過熱水蒸気を発生するためには大型の装置・装置費の高価なものを必要としているが，容易且つ安価に短時間に発生することができる過熱水蒸気発生装置が求められている。
【解決手段】水蒸気をプラズマガスとして熱プラズマ装置に導入し、プラズマ状態にし、過熱水蒸気にする。温度調節はプラズマ電流もしくは蒸気の導入量により調節が可能である。プラズマ状態にした加熱蒸気のため殺菌効果が大きく、乾燥に使用しても殺菌効果があるため長期間の保管が可能となる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、１００°Ｃ以上に加熱した過熱水蒸気を発生することができる過熱水蒸気発生
装置に係り、特に簡易な構成により安価に過熱水蒸気を発生することができる過熱水蒸気発生方法及びよびその用途に関する。

従来技術による過熱水蒸気発生装置は、例えば水を加熱して水蒸気を発生させる水蒸気
発生部と、該水蒸気発生部により発生させた水蒸気をタンク内で加圧した状態で加熱する加熱部とから構成されている。この従来技術による過熱水蒸気発生装置は、加圧状態の水蒸気をタンク内で加熱するため、大量の過熱水蒸気を発生することができるものの、高出力の大型加熱部を必要とし、装置の大型化及び高コスト化を招くという不具合があった。

近年加圧状態でない加熱水蒸気の発生方法が考えられている。電磁誘導を利用し水蒸気を加熱し、過熱水蒸気を発生する技術に関する特許は特許文献 ３、４、５、６、８、９、１１、１２、１６、１８がある。また、ガス加熱による水蒸気の加熱による、過熱水蒸気を発生する技術に関する特許文献は特許文献１、１０、１３、１５がある。水蒸気のマイクロ波加熱による過熱水蒸気を発生する技術に関する特許は特許文献 ２がある。電気ヒーターで水蒸気を加熱し、過熱水蒸気の発生に関する特許は特許文献１４、１６がある。また、過熱水蒸気を発生の制御に関する特許は特許文献 ７、１７がある。

しかし、電磁誘導による過熱水蒸気の発生装置は誘導体が加熱され、冷却する必要があり無駄なエネルギーを消費することになる。また、誘導体材質の耐熱性も問題となる。マイクロ波による過熱水蒸気の発生装置はマイクロ波電源に費用がかかりコスト高となる。ガス過熱による過熱水蒸気の発生装置は事業用火力発電所に使われているように、大型には適すが小型は温度制御が困難である。

電磁誘導やマイクロ波を利用し過熱水蒸気を発生する装置は、装置費が高く、過熱蒸気ができるまでに時間がかかる。特に医療機関においては、ピンセットや試験管等の小型具を加熱消毒することが望まれているが、起動に時間がかかるものや大型装置を必要とするため、例えば病室等において看護師等が簡易に加熱消毒を行うことが困難であると言う不具合があった。また、小型の乾燥装置に用いる場合は低価格であることが要求される。

本発明の目的は、前述の従来技術の不具合を除去することであり、小型軽量化且つ安価で短時間に加熱蒸気を発生する装置を提供することである。本発明の水蒸気を熱プラズマで加熱し過熱水蒸気を発生する文献・特許は見当たらない。

特許公開２００６−２９２２０２ 水蒸気発生用スペーサーおよび水蒸気発生装置 特許公開２００６−２７５３５１ ガス加熱装置 特許公開２００６−０９２８３８ 過熱水蒸気発生装置 特許公開２００６−０９０５８７ 過熱水蒸気発生装置 特許公開２００６−０７１１８０ 過熱水蒸気発生装置 特許公開２００６−０７１１１６ 過熱水蒸気発生装置 特許公開２００５−３１５５６８ 過熱蒸気発生器及び制御装置 特許公開２００５−３０８３８５ ガス加熱装置 特許公開２００５−２０１６０６ 加熱装置 特許公開２００４−０６９1６８ 過熱水蒸気発生装置 特許公開２００３−２０３７５１ 電磁誘導過熱式瞬間蒸気発生装置 特許公開２００３−２９７５３７ 過熱水蒸気発生装置 特許公開２００２−３３３１０３ 過熱蒸気発生方法及びその装置 特許公開２００２−２８６２２８ 加熱装置 特許公開２０００−７４３０７ 常圧過熱水蒸気の発生方法 特許公開２０００−１２１００６ 過熱蒸気の簡易小型発生源 特許公開平０７−１５１３０２ 過熱蒸気発生器及び制御装置及び方法 国際公開ＷＯ２００４／０６８０３３ 過熱蒸気発生装置

前記目的を達成するために本発明は、常圧条件下で１００°Ｃ以上に加熱した過熱水蒸
気を発生させる過熱水蒸気発生装置であって、飽和水蒸気を熱プラズマ装置にプラズマガスとして導入し、プラズマ化し、過熱水蒸気を作ることを特徴とするため、装置費が比較的安価で、小型軽量化が可能でしかも過熱数蒸気の発生が短時間で行える。

以上述べた如く本発明による過熱水蒸気発生装置は、蒸気をプラズマにより加熱するた
め従来の方法に比べ短時間に安価に過熱水蒸気を作ることが出来る。また、水蒸気をプラズマ化し過熱水蒸気とするため水分子は酸素原子、水素原子と電子のプラズマ状態となるため滅菌効果が大きく、従来の方法で発生した過熱水蒸気に比べ滅菌効果が大きい。滅菌効果が大きいため乾燥に用いても滅菌作用があるため、乾燥物を長期間保存することができる。
本発明はプラズマ電流及び導入蒸気量により簡単に温度コントロールができるため安全に使用することができる。

以下、本発明の一実施形態による過熱水蒸気発生装置を図面を参照して詳細に説明する図
１は、本実施形態による過熱水蒸気発生装置の全体構成を説明するための図である。

本実施に使用する蒸気は、従来の加熱方法で作られた蒸気であり、特に限定するものではない。図１について説明する。ここで使用する熱プラズマ装置は、直流アークプラズマ装置でも、高周波誘導プラズマ発生装置のように熱容量が大きくかつ、電子とイオン・中性ガスがほぼ同じ温度、すなわち局所熱平衡状態と考えられる装置を用いる。

プラズマ電流は棒陰極１からノズル陽極２に流れる。プラズマガスは３から導入されプラズマ化され温度が上昇し、５から排出される。追加蒸気は４から追加導入されプラズマと混合され指定された温度にすることができる。また、過熱水蒸気の温度調節は棒陰極１からノズル陽極２に流れるプラズマ電流を調整することにより可能となる。また、４から導入される追加蒸気と電極間に流れるプラズマ電流を同時に調整することにより過熱水蒸気の温度を調整することができる。運転状態を具体的に説明すると、蒸気が発生すれば、即座に過熱水蒸気を発生することができる。

本発明の一実施形態による過熱蒸気発生装置の全体概要を説明するための図。ｋ

符号の説明

１：棒 陰極，２：ノズル陽極，３：プラズマガス入り口，４：蒸気，５：プラズマ（過 熱水蒸気）

Claims (3)

1. 水蒸気を熱プラズマで加熱し、過熱水蒸気を作ることを特徴とする方法および装置。
2. 熱プラズマに用いるプラズマガスとして水蒸気を使うことを特徴とする請求項１の方法及び装置
3. 請求項１で発生した過熱水蒸気を滅菌を目的に使用する方法

Images