JP2017187270A - 蒸気供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安定した蒸気を確実に供給できる蒸気供給装置を提供する。【解決手段】本発明は、水を貯留する貯水タンク１と、主要熱交換器２と、蒸気吐出口６１を有する蒸気吐出部６とを備え、貯水タンク１から主要熱交換器２に供給された水を、主要熱交換器２においてボイラーからの熱媒体と熱交換させて蒸気化するとともに、その蒸気を蒸気吐出部６に送り込んで蒸気吐出口６１から吐出させるように構成された蒸気供給装置を対象とする。主要熱交換器２と蒸気吐出部６との間に補助加熱器４，５が設けられる。主要熱交換器２によって蒸気化された蒸気を補助加熱器４，５によって加熱して蒸気吐出部６に送り込むようにする。【選択図】図１

Description

この発明は、食料品の蒸し加工や加熱調理を行う際等に蒸気を供給するための蒸気供給装置に関する。

従来より、カニ等の魚介類に蒸し加工を施して蒸し食品を調理するような場合に蒸気が用いられる。このような蒸し加工用の蒸気を発生する装置としては、下記特許文献１等に示すような蒸気供給装置が周知である。

この蒸気供給装置は、貯水タンクから熱交換器内に供給された水を、ボイラーから熱交換器に供給された熱媒体としての高圧蒸気と熱交換させることによって蒸気化させて蒸気を発生させる。さらに発生した蒸気を蒸気吐出口から吐出させて、蒸気送出管を介して製造装置と称される蒸し調理器や加熱調理器に供給するようにしている。

特許第３３５２９６８号

しかしながら、上記従来の蒸気供給装置においては、蒸気供給装置の蒸気吐出口から吐出された蒸気を蒸気送出管を介して製造装置に供給する際に例えば、蒸気送出管内で蒸気の一部が凝結してしまうことがあり、そうすると蒸気の湿度や温度が変動して蒸気の状態が不安定となり、適切な状態の安定した蒸気を製造装置等に確実に供給することが困難であるという課題があった。

この発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、適切な状態の安定した蒸気を確実に供給することができる蒸気供給装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は以下の手段を備えている。

［１］水を貯留する貯水タンクと、主要熱交換器と、蒸気吐出口を有する蒸気吐出部とを備え、前記貯水タンクから前記主要熱交換器に供給された水を、主要熱交換器においてボイラーからの熱媒体と熱交換させて蒸気化するとともに、その蒸気を前記蒸気吐出部に送り込んで前記蒸気吐出口から吐出させるように構成された蒸気供給装置であって、
前記主要熱交換器と前記蒸気吐出部との間に補助加熱器が設けられ、
前記主要熱交換器によって蒸気化された蒸気を前記補助加熱器によって加熱して前記蒸気吐出部に送り込むように構成されていることを特徴とする蒸気供給装置。

［２］前記補助加熱器は、第１補助加熱器と、第２補助加熱器とを備え、
前記主要熱交換器によって蒸気化された蒸気を前記第１補助加熱器によって加熱するとともに、その加熱した蒸気を前記第２補助加熱器によって前記第１補助加熱器よりも高温で加熱して前記蒸気吐出口から吐出させるようにした前項１に記載の蒸気供給装置。

［３］前記第１補助加熱器は、前記主要熱交換器で発生した蒸気をボイラーから供給された熱媒体と熱交換させて加熱するようにした補助熱交換器によって構成されるとともに、
前記第２補助加熱器は、蒸気を電気ヒータによって加熱する電力式加熱器によって構成されている前項２に記載の蒸気供給装置。

［４］前記第１補助加熱器によって蒸気を１０４℃〜１２０℃の温度で加熱するとともに、
前記第２補助加熱器によって蒸気を前記第１補助加熱器よる加熱温度以上で３００℃以下の温度で加熱するようにした前項２または３に記載の蒸気供給装置。

［５］前記主要熱交換器と前記補助加熱器との間に蒸気中の水分を除去するための気液分離器が設けられている前項１〜４のいずれか１項に記載の蒸気供給装置。

発明［１］の蒸気供給装置によれば、蒸気吐出部の蒸気吐出口から吐出される蒸気は、主要熱交換器によって蒸気化した後さらに、補助加熱器によって再度加熱して高温に設定されるため例えば、吐出された蒸気が製造装置に導入されるまでの間に、蒸気の一部が凝結してしまったり、蒸気温度が所望の温度よりも低くなってしまうような不具合を有効に防止でき、高温かつ適切な湿度の蒸気を製造装置に安定した状態で連続的に確実に供給することができる。

発明［２］の蒸気供給装置によれば、主要熱交換器によって生成した蒸気を、第１および第２補助加熱器によって２段階で徐々に加熱するようにしているため、一度に高温に加熱する場合と比較して、温度むら等の発生を防止でき、一層安定した状態の蒸気を供給することができる。

発明［３］の蒸気供給装置によれば、第１補助加熱器を、主要熱交換器と同じ熱源（高圧蒸気）を利用可能な補助熱交換器によって構成しているため、熱源を別途準備する必要がなく、その分、効率良く加熱することができるとともに、蒸気供給装置自体の大型化を防止できて装置の小型コンパクト化を図ることができる。さらに第２補助加熱器として、電気ヒータによって加熱する電力式加熱器を使用しているため、蒸気吐出部の蒸気吐出口から吐出させる蒸気の温度を所望の高い温度まで確実に上昇させることができる。

発明［４］の蒸気供給装置によれば、上記の効果をより確実に得ることができる。

発明［５］の蒸気供給装置によれば、上記の効果をより一層確実に得ることができる。

図１はこの発明の実施形態である蒸気供給装置を示すブロック図である。

図１はこの発明の実施形態である蒸気供給装置を示すブロック図である。同図に示すようにこの蒸気供給装置は、水を加熱処理して蒸気を発生させるものであって、上流側から下流側にかけて、貯水タンク１、熱交換器としての主要熱交換器２、気液分離器（気水分離器）３、第１補助加熱器としての補助熱交換器３、第２補助加熱器としての電力式加熱器４、および蒸気吐出ヘッダー５が順次配置されている。

本実施形態においては、第１補助加熱器および第２補助加熱器によって補助加熱器が構成されている。さらに蒸気吐出ヘッダー５によって蒸気吐出部が構成されている。

なお主要熱交換器２は単に熱交換器と称する場合もあるが、本実施形態においては、補助熱交換器３と区別する意味で主要熱交換器と称するようにしている。

貯水タンク１は、所定の水を貯留できるように構成されており、内部が外気に対し密閉された密閉型のタンクである。この貯水タンク１には、給水管１１を介して上水管等の給水手段に接続されるとともに、給水管１１には電動式の開度調節弁１２が設けられている。この開度調節弁１２の開度が調節されることによって、給水手段から貯水タンク１への水の供給量が自在に調整されるように構成されている。なお図示は省略するが、給水管１１には自動軟水化装置が設けられおり、給水手段から供給される水が自動軟水化装置を通って軟水化されて、その軟水が貯水タンク１に供給されるようになっている。

貯水タンク１の側方には水位調整タンク１３が並設されている。この水位調整タンク１３は貯水タンク１と同様、内部が外気に対し密閉された密閉型のタンクである。水位調整タンク１３と貯水タンク１とは上下２本の連通管１４を介して連通されて、両タンク１，１３間において水や空気の往き来が自在に行われるようになっており、両タンク１，１３間の水位が等しくなるように構成されている。

水位調整タンク１３には水位センサ１５が設置されており、この水位センサ１５からの情報によって水位調整タンク１３の水位を検出し、間接的に貯水タンク１の水位を検出できるようになっている。

本実施形態においては蒸気供給装置の稼働中に、水位センサ１５からの情報を基に貯水タンク１内の水位が常時監視されており、水位センサ１５から得られる実際の水位が、予め設定された所定の水位（設定水位）に常時維持されるように、開度調整弁１２の開度が調整されるように構成されている。

なお両タンク１，１３間を連結する連通管１４の直径は上水を供給する給水管１１よりも管径が大きいもの例えば連通管１４として給水管１１に対し流路断面積が１．５倍のものが使用されている。これにより、両タンク１，１３間での水等の往き来をスムーズに行えるようにし、給水管１１から貯水タンク１内に水が供給された際に両タンク１，１３間の水位が瞬時に等しくなるように構成されている。従って水位調整タンク１３を介して貯水タンク１内の水位の調整を精度良く行うことができるように構成されている。

主要熱交換器２の下端には水入口２１が設けられるとともに、上端には蒸気出口２２が設けられている。主要熱交換器２の水入口２１と貯水タンク１３の下端とは第１送水管７１によって連通接続されており、貯水タンク１３内の水が第１送水管７１を通って主要熱交換器２内に供給されるようになっている。第１送水管７１には逆止弁１７が配置されており、主要熱交換器２内の水が第１送水管７１を通って貯水タンク１３に逆流するのを防止できるように構成されている。

また第１送水管７１における逆止弁１７の上流側と、上記水位調整タンク１３の上部とは、連結管１４と同程度の管径を有する循環管１４ａを介して連結されている。これにより必要時に第１送水管７１内の水を水位調整タンク１３内に戻して、貯水タンク１および水位調整タンク１３間の水位調整をより一層スムーズに行えて、より一層貯水タンク１内の水位調整を精度良く行うことができる。

第１送水管７１の上流側端部には、第２送水管７２の一端部（上流側端部）が連結されるとともに、第１送水管７１の下流側端部には、第２送水管７２の他端部（下流側端部）が連結されている。

第２送水管７２には、貯水タンク１側から主要熱交換器２側に水を圧送する送水ポンプ１６が設けられるとともに、その送水ポンプ１６の両側には開閉弁１９，１９が設けられている。従って開閉弁１９，１９を開いた状態で送水ポンプ１６を駆動すると、貯水タンク１内の水が第２送水管７２を通って主要熱交換器２側に強制的に送り込まれるように構成されている。

また第２送水管７２には、逆止弁１８が設けられており、主要熱交換器２内の水が第２送水管７２を通って貯水タンク１３に逆流するのを防止できるように構成されている。

主要熱交換器２の内部にはその下端から上端にかけて多数の伝熱管２０が並列に配置されており、水入口２１から流入した水が各伝熱管２０を通って後述するように蒸気化されて蒸気出口２２から流出されるようになっている。

主要熱交換器２の伝熱管２０内は、内圧が大気圧と等しくなるように大気に開放されている。既述した通り、貯留タンク１内の水位は一定に保持されるように構成されているため、主要熱交換器２（伝熱管２０）内の水位も一定に保持されるようになっている。

主要熱交換器２の上側部には熱媒入口２３が設けられるとともに、下側部には熱媒出口２４が設けられている。熱媒入口２３には熱媒導入管２５が連結されるとともに、熱媒出口２４には熱媒導出管２６が連結されている。

熱媒導入管２５はボイラーに連結されており、ボイラーから吐出された熱媒体としての高圧蒸気（熱媒体用蒸気）が熱媒導入管２５を介して熱媒入口２３から主要熱交換器２内に導入されるようになっている。主要熱交換器２内に導入された熱媒体用蒸気は伝熱管２０の各間の空間を通過して、伝熱管２０内の水との間で熱交換が行われる。この熱交換によって伝熱管２０内の水が加熱されて蒸気化した後、その蒸気（供給用蒸気）が既述したように主要熱交換器２の蒸気出口２２から流出されるようになっている。

主要熱交換器２内に導入された熱媒体用蒸気は水と熱交換して凝縮液化した後、熱媒出口２４から流出して熱媒導出管２６を通って所定の排出箇所に排出されるようになっている。

なお熱媒導入管２５には、電動式の開度調節弁２７が設けられており、この開度調節弁２７の開度を調整することによって、熱媒体（高圧蒸気）の主要熱交換器２等への導入量を調整して、主要熱交換器２による加熱温度等を自在に制御できるようになっている。

主要熱交換器２の蒸気出口２２は、気液分離器（気水分離器）２の流入口に連結されている。気液分離器３には、蒸気の流通方向に対し直交する邪魔板３１が流通方向に並んで多数配置されており、供給用蒸気が邪魔板３１の各間を通過する際に、蒸気中の余分な水分が邪魔板３１の表面に付着して除去されてから、供給用蒸気が気液分離器３から流出するようになっている。

気液分離器３の下流側（蒸気出口側）には、第１補助加熱器としての補助熱交換器４が配置されており、気液分離器３から流出した供給用蒸気が補助熱交換器４内に導入されるようになっている。

補助熱交換器４は、内部に熱媒流路（熱媒管路）４１が設けられている。この熱媒流路４１の上流側端部（熱媒入口）には、分岐管４２の下流側端部が連結されるとともに、その分岐管４２の上流側端部が上記熱媒導入管２５にその熱媒導入管５から分岐するように連結されている。この分岐管４２には開閉弁４４が設けられている。さらに熱媒流路４１の下流側端部（熱媒出口）にはドレン管４３が連結されている。そして分岐管４２の開閉弁４４を開いた状態では、ボイラーから熱媒導入管２５に導入された高圧蒸気（熱媒体用蒸気）は分岐管４２を通って補助熱交換器４の熱媒流路４１に導入される。熱媒流路４１に導入された熱媒体用蒸気は熱媒体流路４１を通過する間に、気液分離器３から補助熱交換器４内に導入された供給用蒸気と熱交換して、供給用蒸気が加熱されることになる。

補助熱交換器４の下流側（蒸気出口側）には、第２補助加熱器としての電力式加熱器５が配置されており、補助熱交換器４から流出した供給用蒸気が電力式加熱器５内に導入されるようになっている。

電力式加熱器５内には電気ヒータ５１が設けられている。この電気ヒータ５１はＳＳＲ等のヒータ操作部（図示省略）を介して電気ヒータ５１の発熱量を調整できるようになっている。そして補助熱交換器４から電力式加熱器５に導入された供給用蒸気は、電気ヒータ５１によってさらに加熱されるようになっている。

電力式加熱器５の下流側（蒸気出口側）には、蒸気吐出部としての蒸気吐出ヘッダー６が配置されており、電力式加熱器５から流出した供給用蒸気が蒸気吐出ヘッダー６内に導入されるようになっている。

蒸気吐出ヘッダー６には、複数の蒸気吐出口６１が設けられており、各蒸気吐出口６１が蒸気送出管（図示省略）を介して蒸し調理機や加熱調理機等の製造装置に連結されている。これにより、電力式加熱器５から蒸気吐出ヘッダー６内に導入された供給用蒸気は、ヘッダー６内で均等に分散した後、各蒸気吐出口６１から流出して各蒸気送出管を介して製造装置に供給されるようになっている。

また蒸気吐出ヘッダー６には、ヘッダー６内の供給用蒸気の温度を検出するための温度センサ６２が取り付けられている。

さらに蒸気吐出ヘッダー６には、給湯管６３の一端部（上流側端部）が連結されており、給湯管６３の一端側（上流側）および他端側（下流側）には開閉弁６４，６５が設けられている。

また給湯管６３における開閉弁６４，６５間には戻り管６６の一端部（上流側端部）が連結されており、この戻り管６６の他端部（下流側端部）が上記貯水タンク１に連結されている。さらに戻り管６６には開閉弁７７が設けられている。

そして開閉弁６４，６５を開いて開閉弁６７を閉じた状態では、後述するように蒸気吐出ヘッダー６内に満たした湯水を必要に応じて給湯管６３を介して給湯管６３の他端側（下流側端部）から取り出すことができるようになっている。さらに開閉弁６４，６７を開いて開閉弁６５を閉じた状態では、後述するように蒸気吐出ヘッダー６内に満たした湯水を給湯管６３および戻り管６６を介して貯水タンク１に戻すことができるようになっている。

本実施形態の蒸気供給装置においては、動作を制御するための制御装置８が設けられている。図１の破線に示すように制御装置８は信号線等を介して、水位調整タンク１３の水位センサ１５、蒸気吐出ヘッダー６の温度センサ６２等の各種センサに電気的に接続されるとともに、水供給用の開度調節弁１２、強制循環用送水ポンプ１６、ボイラー蒸気供給用の開度調節弁２７、電気ヒータ５１等の各駆動部に電気接続されている。そして制御装置８はオペレータからの指令に応答して動作を開始して、予め設定されたプログラムや、上記各種センサからの出力情報に基づいて、上記各駆動部の駆動を制御することによって、以下に説明するような蒸気供給処理、給湯処理、循環処理等の各処理動作が自動的に実行されるように構成されている。なお制御装置８は例えばマイクロコンピュータ等によって構成されている。

次に本実施形態の蒸気供給装置において通常の蒸気供給処理時の動作について説明する。この蒸気供給処理を行う場合には、第２送水管７２の開閉弁１９，１９と、給湯管６３および戻り管６６の開閉弁６４，６５，６７とが閉じられるとともに、ボイラー蒸気供給用の分岐管４２の開閉弁４４が開かれた状態で行われる。

この状態において蒸気供給処理が開始されると、開度調節弁１２が開いて給水手段から貯水タンク１に水が供給されて、その水が水位調整タンク１３および主要熱交換器２の伝熱管２０に供給されて、貯水タンク１に所定量の水が貯留されて、水位調整タンク１３および主要熱交換器２の伝熱管２０にも所定水位まで水が貯留される。

その一方、開度調節弁２７が開いてボイラーから熱媒体としての高圧蒸気（熱媒体用蒸気）が熱媒体導入管２５を介して熱媒入口２３から主要熱交換器２に導入される。さらに熱媒体用蒸気が熱媒体導入管２５および分岐管４２を介して補助熱交換器４の熱媒流路４１に導入されて補助熱交換器４内が加熱されるとともに、電気ヒータ５１が駆動して電力式加熱器５内が加熱される。

なお補助熱交換器４および電力式加熱器５の加熱は時間を遅らせて行うようにしても良い。例えば主要熱交換器２による水の蒸気化がある程度進んだ段階で、分岐管４２の開閉弁４４を開放したり、電気ヒータ５１を駆動するようにしても良い。

主要熱交換器２の伝熱管２０内に流入された水は、主要熱交換器２内に導入された熱媒体用蒸気と熱交換して加熱されて蒸気化することにより、蒸気（供給用蒸気）が発生する。この供給用蒸気は蒸気出口２２を通って気液分離器３に導入される。

また水と熱交換して凝縮液化した熱媒体は熱媒出口２４から流出して熱媒導出管２６を介して所定の排出箇所に回収される。

なお既述した通り、貯水タンク１の水位は所定の水位に維持されるように開度調節弁１２の開度調節が行われるため、主要熱交換器２内で蒸発した分の水が自然に補充されることにより、主要熱交換器２内の水位も所定の水位に常時維持される。

気液分離器３内に導入された供給用蒸気は、気液分離器３を通過して余計な水分が除去されて、補助熱交換器４に導入される。

補助熱交換器４に導入された供給用蒸気は熱媒流路４１を通過する熱媒体用蒸気によって加熱されて蒸気自体の温度が上昇する。

一方、補助熱交換器４から導出した熱媒体はドレン管４３を通って所定の排出箇所に回収される。

補助熱交換器４によって加熱された供給用蒸気は、電力式加熱器５に導入されて電気ヒータ５１によってさらに加熱されて、蒸気自体の温度がさらに上昇する。

こうして十分に加熱された高温の供給用蒸気は、電力式加熱器５から蒸気吐出ヘッダー６に送り込まれて、そこで均等に分散して各蒸気吐出口６１から流出して製造装置に送り込まれる。

本実施形態の蒸気供給装置において、蒸気吐出ヘッダー６から吐出される供給用蒸気は、主要熱交換器２によって蒸気化させた後さらに、補助熱交換器４および電力式加熱器５によって２段階で再加熱することによって高温に設定されている。このため例えば、供給用蒸気は蒸気吐出ヘッダー６から製造装置までの間に、蒸気の一部が凝結してしまったり、蒸気温度が所望の温度よりも低くなってしまうような不具合を有効に防止でき、適切な温度および湿度の蒸気を製造装置に安定した状態で連続的に確実に供給することができる。従って製造装置による蒸し加工や加熱加工等を所望通りに好適に行うことができる。

ここで本実施形態においては、主要熱交換器２によって生成した供給用蒸気の温度は、１０４℃程度であるため、第１補助加熱器としての補助熱交換器４の加熱温度を１０４℃以上に設定するのが良い。具体的には１０４℃〜１２０℃に設定するのが良い。さらに第２補助加熱器としての電力式加熱器５の加熱温度を補助熱交換器４による加熱温度以上に設定するのが良い。具体的には１１０℃〜３００℃に設定するのが良い。すなわち補助熱交換器４や電力式加熱器５による加熱温度を上記の好適範囲に設定した場合には、供給用蒸気として既述したような適切な温度および湿度の蒸気をより安定した状態で確実に提供することができる。

また本実施形態においては、主要熱交換器２によって生成した供給用蒸気を第１および第２補助加熱器４，５によって段階的に徐々に加熱するようにしているため、一度に高温に加熱する場合と比較して、温度むら等の発生を防止でき、温度分布の均等化を確実に図ることができ、一層安定した状態の蒸気を供給することができる。

また本実施形態においては、第１補助加熱器を補助熱交換器４によって構成し、熱源として主要熱交換器２と同様の高圧蒸気を用いるようにしているため、熱源を別途準備する必要がなく、その分、効率良く加熱することができるとともに、蒸気供給装置自体の大型化を防止できて装置の小型コンパクト化を図ることができる。

さらに本実施形態においては、第２補助加熱器として、電気ヒータ５１によって加熱する電力式加熱器５を使用しているため、供給用蒸気の温度を所望の高い温度まで確実に上昇させることができる。

また本実施形態においては、貯水タンク１（水位調整タンク１３）として密閉型のものを採用しているため、貯水タンク１内に大気の影響が及ぶのを防止することができる。このため貯水タンク１内の水位の調整をより精度良く行うことができ、ひいては主要熱交換器２（伝熱管２０）の水位変動をより一層確実に防止することができ、より一層確実に安定した蒸気を供給することができる。

次に本実施形態の蒸気供給装置において給湯処理時の動作について説明する。この給湯処理を行う場合には、第２送水管７２の開閉弁１９，１９と、給湯管６３の開閉弁６４，６５とが開かれるとともに、戻り管６６の開閉弁６７が閉じられた状態で行われる。なお蒸気吐出ヘッダー６の蒸気吐出口６１と製造装置とを連結する蒸気送出管には開閉弁や開度調整弁等の弁が設けられており、この弁は閉じられて、製造装置に蒸気が供給されないようになっている。さらに分岐管４２の開閉弁４４は閉じられて、補助熱交換器４による加熱は行われないとともに、電力加熱器５の電気ヒータ５１の駆動は停止して、電力加熱器５による加熱も行われない状態となっている。

この状態において給湯処理が開始されると、開度調節弁１２が開いて水が貯水タンク１および水位調整タンク１３に供給されて貯留されるとともに、送水ポンプ１６が駆動して、貯水タンク１の水が第２送水管７２を介して主要熱交換器２の伝熱管２０内に強制的に送り込まれる。

その一方、ボイラーから熱媒体用蒸気が熱媒体導入管２５を介して主要熱交換器２に導入される。給湯処理において主要熱交換器２に導入される熱媒体用蒸気の流量は、開度調節弁２７の調整によって少なく制限されている。このため熱媒体用蒸気によって加熱された伝熱管２０内の水は沸騰せずに適当な温度のお湯（供給用温水）となる。

水と熱交換して凝縮液化した熱媒体は熱媒出口２４から流出して熱媒導出管２６を介して所定の排出箇所に回収される。

熱媒体によって加熱された供給用温水は、送水ポンプ１６の圧力によって流動して主要熱交換器２の伝熱管２０内を充満し、さらに補助熱交換器４内、電力式加熱器５内および蒸気吐出ヘッダー６内に順次送り込まれて、補助熱交換器４内、電力式加熱器５内および蒸気吐出ヘッダー６内を充満する。こうして蒸気吐出ヘッダー６内を充満した供給用温水は、送水ポンプ１６の圧力によって給湯管６３に送り込まれて、給湯管６３の下流側端部から流出する。従って作業者はこの流出する供給用温水（お湯）を利用することができる。例えばこのお湯を用いて工場内、蒸気供給装置、製造装置、それらの装置周辺の機器の洗浄や清掃に利用することができるとともに、洗浄用器具自体の洗浄にも利用することができ、利便性を向上させることができる。

またこの給湯動作においては温水等が蒸気供給装置を構成する各機器すなわち、貯水タンク１、主要熱交換器２、気液分離器３、補助熱交換器４、電力式加熱器５および蒸気吐出ヘッダー６を順次流通するため、これらの機器の内部を洗浄ないし清掃することができる。

次に本実施形態の蒸気供給装置において循環処理時の動作について説明する。この循環処理を行う場合には、第２送水管７２の開閉弁１９，１９と、給湯管６３の上流側の開閉弁６４と、戻り管６６の開閉弁６７とが開かれるとともに、給湯管６３の下流側端部の開閉弁６５が閉じられた状態で行われる。なお上記給湯動作と同様に、蒸気吐出ヘッダー６と製造装置とを連結する蒸気送出管の弁は閉じられている。さらに分岐管４２の開閉弁４４は閉じられるとともに、電気ヒータ５１の駆動も停止しており、補助熱交換器４および電力加熱器５による加熱が共に行われない状態となっている。

この状態において循環処理を開始すると、開度調節弁１２が開いて水が貯水タンク１および水位調整タンク１３に供給されて貯留されるとともに、送水ポンプ１６が駆動して、貯水タンク１の水が第２送水管７２を介して主要熱交換器２の伝熱管２０内に送り込まれる。

その一方、ボイラーから熱媒体用蒸気が熱媒体導入管２５を介して主要熱交換器２に導入され、その熱媒体用蒸気によって上記給湯処理と同様に、伝熱管２０内の水が加熱されて適当な温度のお湯（供給用温水）となる。

水と熱交換して凝縮液化した熱媒体は熱媒出口２４から流出して熱媒導出管２６を介して所定の排出箇所に回収される。

熱媒体によって加熱された供給用温水は上記給湯処理と同様に、送水ポンプ１６の圧力によって流動して主要熱交換器２の伝熱管２０内を充満し、さらに補助熱交換器４内、電力式加熱器５内および蒸気吐出ヘッダー６内に順次送り込まれて、補助熱交換器４内、電力式加熱器５内および蒸気吐出ヘッダー６内を充満する。こうして蒸気吐出ヘッダー６内を充満した供給用温水は、送水ポンプ１６の圧力によって給湯管６３に送り込まれて、戻り管６６を介して貯水タンク１内に戻される。貯水タンク１に戻された温水は上記と同様に、主要熱交換器２、気液分離器３、補助熱交換器４、電力式加熱器５および蒸気吐出ヘッダー６を流通するように循環する。このように温水を蒸気供給装置の各機器内に循環させることによって、これらの機器の内部をより一層効率良くスムーズに洗浄することができ、より一層利便性を向上させることができる。

なお本実施形態の循環処理においては、お湯（温水）を循環させるようにしているが、それだけに限られず、加熱しない常温水を循環させるようにしても良い。すなわち主要熱交換器２に熱媒体用蒸気を導入せずに、送水ポンプ１６によって貯水タンク１から水を主要熱交換器２に送り込んでそこで加熱せずに常温のままで上記と同様に、その常温水を主要熱交換器２、気液分離器３、補助熱交換器４、電力式加熱器５および蒸気吐出ヘッダー６に循環させるようにしても良い。ここで本実施形態においては、熱を加えない常温の水と、熱を加えた温水（お湯）とを含めたものを湯水と称している。

また本実施形態における循環処理においては、循環する湯水内に薬品等を加え、その薬品入りの湯水を蒸気供給装置の上記各機器内に循環させるようにしても良い。その場合には、各機器内の殺菌や滅菌等の他、汚れ落とし等をより効果的に行うことができ、洗浄効果をより高めることができる。

また本実施形態においては、温水、常温および薬品入り湯水の循環を順次行うようにしても良い。例えば始めに温水による循環処理を行いその後、薬品入り湯水の循環処理を行った後、最後に常温による循環処理を行うようにしても良い。

さらに本実施形態においては、循環処理を行っている最中に、給湯管６３の開閉弁６５を開くことによって、循環する温水の一部を給湯管６３の下流側端部から取り出して、その温水を利用して洗浄作業等を行うようにしても良い。つまり温水循環処理と給湯処理とを並行に行うようにしても良い。

以上説明したように、本実施形態の蒸気供給装置においては、循環処理を実施することにより、装置を構成する各機器内に湯水を強制的に循環させることができるため、各機器内の清掃を効率的にスムーズに行うことができ、利便性を向上させることができる。

さらに本実施形態の蒸気供給装置においては、給湯処理を実施することにより、適度な温度のお湯を難なく得ることができるため、そのお湯を利用して、工場内や倉庫内、周辺機器を洗浄することができ、利便性を格段に向上させることができる。

また本実施形態においては、通常の蒸気供給処理を行う第１送水管７１に加えて別途、第２送水管７２を取り付けて、その第２送水管７２を用いて給湯処理や循環処理を実行させるようにしているため、第１送水管を有する既存の蒸気供給装置に、第２送水管や送水ポンプ等を取り付けるだけで簡単に、本発明の蒸気供給装置を製造することができる。

なお上記実施形態においては、貯水タンク１と熱交換器２との間に第１送水管７１以外に第２送水管７２を取り付けて、その第２送水管７２に取り付けた送水ポンプ１６を駆動して、給湯処理時や循環処理時等に湯水を強制的に循環させるようにしているが、それだけに限られず、本発明においては、第２送水管７２を省略することもできる。すなわち第２送水管を取り付けずに貯水タンク１と熱交換器２との間の第１送水管７１に送水ポンプを取り付けておき、蒸気供給処理時には送水ポンプを駆動せずに、水を自然流で送水ポンプに通過させるようにする一方、給湯処理時や循環処理時には送水ポンプを駆動して、その送水ポンプの圧力によって水を強制的に送り出すようにすれば良い。

また上記実施形態においては、主要熱交換器２とは別に、補助加熱器を２つ設けた場合を例に挙げて説明したが、本発明においては、補助加熱器の設置数が２つに限定されるものではない。例えば本発明の蒸気供給装置においては、補助加熱器を１つだけ設けたり、３つ以上設けるようにしても良い。

また上記実施形態においては、貯水タンク１や水位調整タンク１３として密閉型のものを採用しているが、それだけに限られず、本発明においては、防水タンク１や水位調整タンク１３として実質的に大気に開放された開放型や半密閉型のものを採用しても良い。この場合には、主要熱交換器２の水位と貯水タンク１（水位調整タンク１３）との水位を一致させることができる。

この発明の蒸気供給装置は、食料品等に対し蒸気によって蒸し加工や加熱加工等を行うに際して蒸し加工用や加熱加工用の蒸気を供給するための装置として好適に用いることができる。

１：貯水タンク
２：主要熱交換器
３：気液分離器
４：補助熱交換器（第１補助加熱器）
５：電力式加熱器（第２補助加熱器）
５１：電気ヒータ
６：蒸気吐出ヘッダー（蒸気吐出部）
６１：蒸気吐出口

Claims (5)

1. 水を貯留する貯水タンクと、主要熱交換器と、蒸気吐出口を有する蒸気吐出部とを備え、前記貯水タンクから前記主要熱交換器に供給された水を、主要熱交換器においてボイラーからの熱媒体と熱交換させて蒸気化するとともに、その蒸気を前記蒸気吐出部に送り込んで前記蒸気吐出口から吐出させるように構成された蒸気供給装置であって、
   前記主要熱交換器と前記蒸気吐出部との間に補助加熱器が設けられ、
   前記主要熱交換器によって蒸気化された蒸気を前記補助加熱器によって加熱して前記蒸気吐出部に送り込むように構成されていることを特徴とする蒸気供給装置。
2. 前記補助加熱器は、第１補助加熱器と、第２補助加熱器とを備え、
   前記主要熱交換器によって蒸気化された蒸気を前記第１補助加熱器によって加熱するとともに、その加熱した蒸気を前記第２補助加熱器によって前記第１補助加熱器よりも高温で加熱して前記蒸気吐出口から吐出させるようにした請求項１に記載の蒸気供給装置。
3. 前記第１補助加熱器は、前記主要熱交換器で発生した蒸気をボイラーから供給された熱媒体と熱交換させて加熱するようにした補助熱交換器によって構成されるとともに、
   前記第２補助加熱器は、蒸気を電気ヒータによって加熱する電力式加熱器によって構成されている請求項２に記載の蒸気供給装置。
4. 前記第１補助加熱器によって蒸気を１０４℃〜１２０℃の温度で加熱するとともに、
   前記第２補助加熱器によって蒸気を前記第１補助加熱器よる加熱温度以上で３００℃以下の温度で加熱するようにした請求項２または３に記載の蒸気供給装置。
5. 前記主要熱交換器と前記補助加熱器との間に蒸気中の水分を除去するための気液分離器が設けられている請求項１〜４のいずれか１項に記載の蒸気供給装置。
   

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