JPH0975214A - 蒸気発生装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】適性な蒸気圧力を維持するとともに安全性を向
上させることができる蒸気発生装置を提供することを目
的とする。 【解決手段】蒸気発生室９内の設定圧力を越えたときに
過圧蒸気を外部に放出する過圧逃がし弁３５と、過圧逃
がし弁３５から放出された過圧蒸気の温度を検出する温
度センサ３６と、蒸気発生室９内の蒸気圧力を検出する
圧力センサ２５と、圧力センサ２５により検出された蒸
気圧力と設定圧力との偏差に基づいてバーナ１１への供
給ガス量を調整して燃焼量を制御し、圧力センサ２５に
より検出された蒸気圧力が設定圧力より高いときにバー
ナ１１の燃焼を停止し、温度センサ３６により検出され
た温度が設定温度より高いときにバーナ１１の燃焼を停
止する制御部４０とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、食品などを蒸して
調理するための蒸気発生装置及びその制御方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、食品を蒸して調理するには、蒸籠
などに食品を入れて水を加熱し、その発生した蒸気によ
り蒸しあげるものが使用されている。このような食品の
調理では、蒸し上げた食品を蒸籠のふたを開けて取り出
し、新たな未調理の食品を入れて蒸し上げることを繰り
返している。

【０００３】また、食品を取り出すときなどに変化する
蒸気圧を補正する蒸気発生量や、調理具合に応じて増減
する水の加熱量を頻繁に調整して、食品の調理品質を維
持することが行われている。これらの加熱量の調整を頻
繁に行わざるを得ないことを解決するために圧力センサ
により蒸気圧力を検出し、設定圧力との圧力偏差に基づ
いて燃焼量を調整する蒸気発生装置が知られている。

【０００４】前述した蒸気発生装置の場合、圧力センサ
にて検出される蒸気圧力を監視して所定の蒸気圧力を維
持し、また所定以上に蒸気圧力が上昇したときには圧力
量の増大による危険を回避すべく燃焼を停止したり、ま
たは過圧逃がし弁などにより過剰圧力を逃がすなどの安
全対策が講じられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、圧力セ
ンサは高温により劣化してその検出精度が狂うことも考
えられ、蒸気圧力の適性な制御や安全性を圧力センサの
検出値に依存することは問題が生じると考えられる。

【０００６】そこで、本発明は、圧力検出手段の検出精
度が高温の蒸気により狂っているかどうかを検出し、こ
れにより適性な蒸気圧力を維持するとともに安全性を向
上させることができる蒸気発生装置及びその制御方法を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明では次のような手段を採用した。すなわち、
請求項１記載の蒸気発生装置は、水を加熱して蒸気を発
生させる蒸気発生室と、前記蒸気発生室を加熱するため
のバーナへの燃料供給量の調整を行う燃料供給手段と、
前記蒸気発生室内の発生蒸気圧力を設定する蒸気圧設定
手段と、前記蒸気発生室内の蒸気圧力を検出するための
圧力検出手段と、前記蒸気発生室内の過剰圧力に応じて
外部に前記蒸気を放出して減圧させる過圧蒸気放出手段
と、前記過圧蒸気放出手段からの放出蒸気の温度上昇を
検出するための温度検出手段と、前記蒸気圧設定手段に
よる設定蒸気圧と前記圧力検出手段による検出蒸気圧と
により前記燃料供給手段による燃料供給量を調整し、前
記温度検出手段により前記放出蒸気温度を検出したとき
に前記バーナへの燃料供給を停止するように制御する制
御手段とを備えていることを特徴とする。

【０００８】また、請求項２記載の蒸気発生装置は、水
を加熱して蒸気を発生させる蒸気発生室と、前記蒸気発
生室を加熱するためのバーナへの燃料供給量の調整を行
う燃料供給手段と、前記蒸気発生室内の発生蒸気圧力を
設定する蒸気圧設定手段と、前記蒸気発生室内の蒸気圧
力を検出するための圧力検出手段と、前記蒸気発生室内
の過剰圧力に応じて外部に前記蒸気を放出して減圧させ
る過圧蒸気放出手段と、前記過圧蒸気放出手段からの放
出蒸気温度を検出するための温度検出手段と、前記蒸気
圧設定手段による設定圧力と前記圧力検出手段により検
出される検出圧力とを比較し、その偏差に基づいて前記
バーナへの燃料供給量を調整して前記蒸気発生室内の蒸
気圧力を前記設定圧力に調圧し、前記検出圧力が前記設
定圧力から所定値以上に上昇したことを検出したときに
前記バーナへの燃料供給を停止し、かつ前記温度検出手
段により前記放出蒸気温度を検出したときに前記バーナ
への燃料供給を停止するように制御する制御手段とを備
えていることを特徴とする。

【０００９】さらに、請求項３記載の蒸気発生装置は、
請求項１または２記載の蒸気発生装置において、前記制
御手段は、前記温度検出手段により前記放出蒸気の温度
上昇を検出したときに前記圧力検出手段の検出圧力値を
異常と判断し、前記圧力検出手段の故障を報知するよう
に制御することを特徴とする。

【００１０】また、請求項４記載の蒸気発生装置の制御
方法は、水を加熱して蒸気を発生させる蒸気発生室と、
前記蒸気発生室を加熱するためのバーナへの燃料供給量
の調整を行う燃料供給手段と、前記蒸気発生室内の発生
蒸気圧力を設定する蒸気圧設定手段と、前記蒸気発生室
内の蒸気圧力を検出するための圧力検出手段と、前記蒸
気発生室内の過剰圧力に応じて外部に前記蒸気を放出し
て減圧させる過圧蒸気放出手段と、前記過圧蒸気放出手
段からの放出蒸気温度を検出するための温度検出手段と
を備え、前記蒸気圧設定手段による設定蒸気圧と前記圧
力検出手段による検出蒸気圧とにより前記燃料供給手段
による燃料供給量を調整し、前記温度検出手段により前
記放出蒸気の温度上昇を検出したときに前記バーナへの
燃料供給を停止するように制御することを特徴とする。

【００１１】また、請求項５記載の蒸気発生装置の制御
方法は、水を加熱して蒸気を発生させる蒸気発生室と、
前記蒸気発生室を加熱するためのバーナへの燃料供給量
の調整を行う燃料供給手段と、前記蒸気発生室内の発生
蒸気圧力を設定する蒸気圧設定手段と、前記蒸気発生室
内の蒸気圧力を検出するための圧力検出手段と、前記蒸
気発生室内の過剰圧力に応じて外部に前記蒸気を放出し
て減圧させる過圧蒸気放出手段と、前記過圧蒸気放出手
段からの放出蒸気温度を検出するための温度検出手段と
を備え、前記蒸気圧設定手段により設定された設定圧力
と前記圧力検出手段により検出された検出圧力とを比較
し、その偏差に基づいて前記バーナへの燃料供給量を調
整して前記蒸気発生室内の蒸気圧力を前記設定圧力に調
圧し、前記検出圧力が前記設定圧力から所定値以上に上
昇したことを検出したときに前記バーナへの燃料供給を
停止し、かつ前記温度検出手段により前記放出蒸気温度
を検出したときに前記バーナへの燃料供給を停止するよ
うに制御することを特徴とする。

【００１２】また、請求項６記載の蒸気発生装置の制御
方法は、請求項４または５記載の蒸気発生装置の制御方
法において、前記温度検出手段により前記放出蒸気の温
度上昇を検出したときに前記圧力検出手段の検出圧力値
を異常と判断し、前記圧力検出手段の故障を報知するよ
うに制御することを特徴とする。

【００１３】請求項１の発明では、蒸気発生室には異常
圧力時に蒸気発生室内の過剰蒸気を外部に排出して適正
な蒸気圧力に維持するための過圧蒸気放出手段が設けら
れており、この過圧蒸気放出手段には温度検出手段を設
けて、過剰圧力により排出される蒸気温度を検出して蒸
気発生室内の圧力が異常に高くなっているかどうかを判
断し、この判断結果から圧力が異常に高くなっている場
合に圧力検出手段の検出精度が狂っていると判断して、
燃焼を停止し、装置の安全性を向上させることができ
る。

【００１４】請求項２の発明では、蒸気発生室内に発生
する蒸気圧力を圧力検出手段にて検出して設定圧力と比
較し、この圧力偏差に基づきバーナの燃焼量を演算して
適性な燃料をバーナに供給して蒸気発生室内の蒸気圧力
を設定圧力になるように調整する。そして、蒸気圧力と
設定圧力との偏差に応じて燃焼量を調整して、蒸気圧力
が設定圧力より高いときにバーナの燃焼を停止し、所定
時間経過後に蒸気圧力が設定圧力以下まで自然低下して
いたら、再び燃焼を開始して蒸気圧力と設定圧力との偏
差に基づき燃焼量を制御して適性な蒸気量を維持する。

【００１５】さらに、蒸気発生室には異常圧力時に蒸気
発生室内の過剰蒸気を外部に排出して適正な蒸気圧力に
維持するための過圧蒸気放出手段が設けられており、こ
の過圧蒸気放出手段には温度検出手段を設けて、過剰圧
力により排出される蒸気温度を検出して蒸気発生室内の
圧力が異常に高くなっているかどうかを判断し、この判
断結果から圧力が異常に高くなっている場合に圧力検出
手段の検出精度が狂っていると判断して、燃焼を停止
し、装置の安全性を向上させることができる。

【００１６】さらに、請求項３の発明では、燃焼を停止
するとともに圧力検出手段の故障を報知するので、故障
を確実に知ることができる。

【００１７】請求項４の発明では、蒸気発生室には異常
圧力時に過圧蒸気放出手段により蒸気発生室内の過剰蒸
気を外部に排出して適正な蒸気圧力に維持し、この過圧
蒸気放出手段からの放出蒸気の温度上昇を温度検出手段
により検出し、過剰圧力により排出される蒸気温度を検
出して蒸気発生室内の圧力が異常に高くなっているかど
うかを判断し、この判断結果から圧力が異常に高くなっ
ている場合に圧力検出手段の検出精度が狂っていると判
断して、バーナの燃焼を停止することにより、装置の安
全性を向上させることができる。

【００１８】請求項５の発明では、蒸気発生室内に発生
する蒸気圧力を検出して設定圧力と比較し、この圧力偏
差に基づきバーナの燃焼量を演算して適性な燃料をバー
ナに供給して蒸気発生室内の蒸気圧力を設定圧力になる
ように調整する。

【００１９】蒸気圧力と設定圧力との偏差に応じて燃焼
量を調整して、蒸気圧力が設定圧力より高いときにバー
ナの燃焼を停止し、所定時間経過後に蒸気圧力が設定圧
力以下まで自然低下していたら、再び燃焼を開始して蒸
気圧力と設定圧力との偏差に基づき燃焼量を制御して適
性な蒸気量を維持する。

【００２０】蒸気発生室内が異常圧力になったときに蒸
気発生室内の過剰蒸気を外部に排出して適正な蒸気圧力
に維持する。さらに、過剰圧力により排出される蒸気温
度を検出して蒸気発生室内の圧力が異常に高くなってい
るかどうかを判断し、この判断結果から圧力が異常に高
くなっている場合に、燃焼を停止し、装置の安全性を向
上させることができる。

【００２１】また、請求項６の発明では、燃焼を停止す
るとともに故障を報知することできるので、故障を確実
に知ることができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。図１は本発明に係る蒸気
発生装置の一例を示す構成図、図２は加熱板の拡大断面
図、図３は加熱板の拡大平面図、図４は過圧逃がし弁と
温度センサの縦断面図、図５は制御部のブロック図であ
る。

【００２３】図１に示すように、蒸気発生装置１は、水
を加熱して蒸気２を発生させるための加熱室３と、該加
熱室３へ水を補給するためのタンク室４とから構成され
ている。加熱室３で発生した蒸気２は、蒸気供給管５を
介して、例えば食料品などの被加熱物６を蒸し上げる蒸
し庫７に供給される。

【００２４】前記加熱室３は、水を貯留するための貯留
部８と、この貯留部８上に連続する蒸気発生部９と、こ
の蒸気発生部９の下方に設けられた燃焼室１０とを備え
ている。燃焼室１０には、燃料ガスを燃焼させるための
バーナ１１が設けられており、このバーナ１１の近傍位
置にはバーナ１１を点火するための点火プラグ１２とイ
グナイタ１３が設けられ、さらにバーナ１１の燃焼状態
を確認するためのフレームロッド１４が設けられてい
る。

【００２５】燃焼室１０はその周囲を貯留部８で囲まれ
ており、燃焼室１０の上部には外気へ通じる排気口１５
が形成されている。そして、バーナ１１と燃料供給源１
６との間には、バーナ１１に燃料ガスを供給するための
電磁式燃料元弁１７と、バーナ１１への燃料供給量を可
変制御するための電磁式燃料比例弁１８が設けられてい
る。電磁式燃料比例弁１８の開度を調整することによ
り、その開度に比例した燃料流量でバーナ１１に燃料ガ
スを供給することができる。

【００２６】また、燃焼室１０内には、貯留部８内の水
を分流して加熱するための加熱水管１９が配管されてお
り、この加熱水管１９はバーナ１１の燃焼による熱を受
けることにより管内の水を加熱するようになっている。
なお、最下部の加熱水管１９付近には空焚き防止用の温
度スイッチ３３が設けられており、貯留部８内の水の水
位が最下部の加熱水管１９の位置よりも低くなって、温
度スイッチ３３が高温の空気温度を検出したとき、すな
わち、空焚き状態を検出したときに、バーナ１１の燃焼
を停止するようになっている。

【００２７】さらに、燃焼室１０と蒸気発生部９との間
には、バーナ１１の燃焼により直接加熱される加熱板２
０が所定の傾斜角θ（例えばθ＝３°〜１０°）を与え
て設けられている。そして、この加熱板２０の表面に
は、図２および図３に示すように、エンボス加工などに
よって多数の凸部２１が形成されている。なお、この凸
部２１は加熱板２０の表面に凹凸を与えるためのもので
あって、凸部２１の代わりに凹部を形成してもよいし、
また、凸部と凹部の両者を形成してもよいものである。

【００２８】前記のように加熱板２０を傾斜して配置し
ているため、貯留部８内の水の水位が多少上下に変動し
ても、加熱板２０の全面が湯面下に没してしまったり、
あるいは湯面で泡立つ沸騰水３７の飛沫３８が加熱板２
０の上面まで届かないというようなことがなくなり、貯
留部８内の湯面は常に加熱板２０と接することができる
とともに、湯面で泡立つ沸騰水３７の飛沫３８は常に加
熱板２０の表面に降りかかることができるようになる。
したがって、蒸気の発生効率が向上するとともに、水位
の調節が簡単になる。

【００２９】さらに、前記加熱板２０の表面には、エン
ボス加工などによって凸部２１が形成されている。この
ため、加熱板２０に降りかかった沸騰水３７の飛沫３８
はこの凸部２１に絡みつきながらゆっくりと流れ落ちて
いくので、降りかかった飛沫３８が加熱板２０上にとど
まっている時間がそれだけ長くなる。したがって、降り
かかった飛沫３８に対してバーナ１１による燃焼熱量が
より多く与えられるので、蒸発効率がそれだけ向上す
る。

【００３０】貯留部８は、水連絡管２２によってタンク
室４の下底部付近に連通されている。この水連絡管２２
は、タンク室４内の水を貯留部８に補給するために設け
られている。また、タンク室４は、貯留部８に直接冷た
い水を補給して貯留部８内の水の温度が急激に低下する
ことを緩和し、水の温度低下による蒸気圧の低下を防止
するものである。なお、３４は貯留部８内の水を排水す
るための排水バルブである。

【００３１】蒸気発生部９は、貯留部８の上方に連続し
て一体に形成されている。この蒸気発生部９と蒸し庫７
は、前述したように蒸気供給管５で連結され、蒸気発生
部９で発生した蒸気２はこの蒸気供給管５を通って蒸し
庫７に送られる。

【００３２】また、蒸気発生部９は、蒸気連絡管２３に
よってタンク室４の上部空間２４に連通されている。こ
の蒸気連絡管２３によって連通することにより、貯留部
８内の水位とタンク室４内の水位は同じに維持される。

【００３３】蒸気連絡管２３の途中には、蒸気発生部９
内の蒸気圧を検出するための圧力検出手段である圧力セ
ンサ２５が設けられている。このように圧力センサ２５
を蒸気連絡管２３の途中に設けた場合、蒸気発生部９の
熱的な影響を直接受けることが少なくなり、熱による圧
力センサの故障を防止することができる。

【００３４】さらに、蒸気発生部９には、蒸気発生部９
内の蒸気圧が予め設定した許容限界を越えたときに、内
部の高圧蒸気を外部へ逃がすための過圧蒸気放出手段で
ある過圧逃がし弁３５が設けられている。そして、この
過圧逃がし弁３５の蒸気吹き出し口には、過圧蒸気が吹
き出されたことを検出するための温度検出手段である温
度センサ３６が設けられている。

【００３５】過圧逃がし弁３５は、図４（Ａ）に示すよ
うに、所定の圧力に抗するスプリング６３でピストン６
４を弁口６５に押圧した構造とされており、常時はピス
トン６４によって弁口６４を閉塞している。そして、ス
プリング６３のばね力よりも大きな蒸気圧がピストン６
４に作用すると、図４（Ｂ）に示すように、ピストン６
４が押されて弁口６５が開き、蒸気発生部９内の過圧蒸
気を外部へ放出するものである。

【００３６】温度センサ３６は、圧力センサ２５の故障
を検知するためのもので、図４（Ａ）（Ｂ）に示すよう
に、サーミスタ６６などの温度検出素子から構成されて
おり、このサーミスタ６６が弁口６５から吹き出される
高温の蒸気に触れることにより、蒸気発生部９内が過圧
状態になっていることを検知する。そして、蒸気発生部
９内が過圧状態になっているにもかかわらず、バーナ１
１がいまだ燃焼状態にあるときは、圧力センサ２５が正
常に機能していないと判断し、バーナ１１の燃焼を強制
的に停止するとともに、圧力センサ２５の故障を報知す
るためのものである。

【００３７】水供給源２６とタンク室４との間には、上
水管２７を介して電磁式給水弁２８と、ホッパー（縁切
り装置）２９、逆止弁３０が接続されている。電磁式給
水弁２８を開閉することにより、上水管２７からタンク
室４内に上水が供給される。ホッバー２９と逆止弁３０
は、タンク室４内の下水が逆流して上水側に流れ込むの
を防止するためのものである。なお、３１はホッパー２
９のオーバーフロー管である。

【００３８】水位センサ３２は、タンク室４内に設けら
れている。このように、本発明ではタンク室４内で水位
を検出しているため、タンク室４と水連絡管２２を介し
て連通されている貯留部８内の水が沸騰し、その表面が
激しく波打っているような場合でも、正確に水位を検出
することができる。

【００３９】前記した電磁弁、センサ、バーナなどの各
素子や部材は、制御部４０によって制御される。図５
に、この制御部４０のブロック図を示す。

【００４０】図５に示すように、制御部４０は、ＣＰＵ
４１と、記憶部とを備えている。記憶部は、各センサな
どの検出値を一時記憶するためのＲＡＭ４２と、ＣＰＵ
４１の動作プログラムを格納したＲＯＭ４３から構成さ
れている。

【００４１】また、制御部４０は、圧力センサ２５の検
出蒸気圧をＣＰＵ４１に取り込むためのＡ／Ｄ変換器４
４と、圧力設定器４５で設定された蒸気発生部９内の基
準蒸気圧をＣＰＵ４１に取り込むためのＡ／Ｄ変換器４
６と、温度センサ３６の検出温度をＣＰＵ４１に取り込
むためのＡ／Ｄ変換器４７とを備えている。

【００４２】さらに、ＣＰＵ４１には、各センサからの
信号をＣＰＵ４１に取り込むとともに、ＣＰＵ４１から
の指令を駆動回路などに出力するための入出力回路４９
を備えている。この入出力回路４９には、炎検出回路５
０、水位検出回路５１、イグナイタ駆動回路５２、燃料
比例弁駆動回路５３、燃料元弁駆動回路５４、給水弁駆
動回路５５、起動回路５６、表示器駆動回路５７、音声
発生回路５８、温度検出回路５９が接続されている。

【００４３】そして、炎検出回路５０にはフレームロッ
ド１４が、水位検出回路５１には水位センサ３２が、イ
グナイタ駆動回路５２にはイグナイタ１３が、燃料比例
弁駆動回路５３には電磁式燃料比例弁１８が、燃料元弁
駆動回路５４には電磁式燃料元弁１７が、給水弁駆動回
路５５には電磁式給水弁２８が、起動回路５６には運転
スイッチ６０が、表示器駆動回路５７にはＬＣＤなどの
表示器６１が、音声発生回路５８にはスピーカ６２が、
また温度検出回路５９には温度スイッチ３３が、それぞ
れ接続されている。

【００４４】次に、前記蒸気発生装置における燃焼制御
動作、燃焼中の水位制御動作、圧力センサの故障検出動
作および燃焼異常検出動作について、順を追って説明す
る。

【００４５】まず、燃焼制御動作について、図６および
図７のフローチャートを参照して説明する。

【００４６】運転スイッチ６０を押すと、起動回路５６
からＣＰＵ４１に起動信号が送られ、蒸気発生装置１が
起動される。ＣＰＵ４１は、水位センサ３２の検出信号
から貯留部８が所定の水位、例えば、図１に示すように
加熱板２０の中央位置付近まであるか否かを判定する
（ステップＳ１）。そして、所定水位であれば、ステッ
プＳ２へ進む。

【００４７】もし、水位が不足している場合には、電磁
式給水弁２８を開き、ホッパー２９、逆止弁３０を介し
て、タンク室４に上水を給水する。タンク室４に給水さ
れた水は、水連絡管２２を通って貯留部８へ流れ込み、
タンク室４の水位の上昇とともに貯留部８の水位も上昇
していく。

【００４８】なお、この水の補給は、後述する水位制御
で詳述するように、所定時間（例えば２秒）注水した
後、所定時間（例えば４秒）待機することを繰り返しな
がら行なわれる。これは、水連絡管２２で連結されたタ
ンク室４と貯留部８の水位を平衡させながら上げていく
ことにより、貯留部８内の水位を正確に調整するためで
ある。

【００４９】水位センサ３２からの検出信号により所定
の水位に達したことを確認したら、ＣＰＵ４１は電磁式
給水弁２８を閉じ、ステップＳ２へ進む。ＣＰＵ４１
は、ステップＳ２においてＲＡＭ４２の記憶内容を検索
し、バーナ失火などの燃焼異常があったか否かを確認す
る。燃焼異常が発生していなかった場合はステップＳ３
へ、また、バーナ失火などの燃焼異常が発生していた場
合はステップＳ４へそれぞれ進む。なお、この燃焼異常
の検出動作の詳細については後述する（図１０）。

【００５０】燃焼異常が発生していなかった場合、ステ
ップＳ３において、蒸気発生部９や蒸し庫７における蒸
気の自然漏洩による圧力低下を監視するための第１の待
機時間（例えば１０秒）だけ待った後、ステップＳ５へ
進む。

【００５１】一方、バーナ失火などの燃焼異常が発生し
ていた場合には、失火によってバーナ１１付近に生ガス
が滞留しているおそれがあるので、ステップＳ４におい
て、この滞留している生ガスが拡散するために必要な第
２の待機時間（例えば３０秒）だけ待った後、ステップ
Ｓ５へ進む。

【００５２】ステップＳ５では、圧力センサ２５で検出
される蒸気圧を監視し、その検出圧力が圧力設定器４５
で設定した設定圧力よりも所定値（例えば０．００２Ｋ
ｇ／ｃｍ² ）以下に低下しているか否かを判定する。蒸
気圧が所定値以下に低下している場合には、ステップＳ
６へ進む。もし低下していなければ、自然漏洩により所
定値以下に低下するまで待機する。

【００５３】蒸気圧が所定値以下の場合、ステップＳ６
において、バーナ１１の燃焼を開始する。すなわち、Ｃ
ＰＵ４１は、イグナイタ駆動回路５２を制御してイグナ
イタ１３を作動せしめ、点火プラグ１２から放電を開始
すると同時に、燃料元弁駆動回路５４を駆動して電磁式
燃料元弁１７を開かせる。そして、燃料比例弁駆動回路
５３を駆動して電磁式燃料比例弁１８を所定の開度に開
き、バーナ１１に燃料ガスを供給する。

【００５４】バーナ１１から噴出する燃料ガスは点火プ
ラグ１２の放電により着火され、燃焼が開始される。こ
の燃焼の開始はフレームロッド１４により検出され、着
火が確認された時点で点火プラグ１２の放電は停止され
る。

【００５５】上記のようにしてバーナ１１の着火が確認
されたら、ＣＰＵ４１は圧力センサ２５からの検出圧力
と圧力設定器４５で設定された設定圧力との偏差に基づ
いて電磁式燃料比例弁１８の開度をＰＩ制御し、バーナ
１１の燃焼を最適状態に自動調整しながら貯留部８内の
水を加熱する。

【００５６】なお、前記圧力設定器４５はポテンショメ
ータなどから構成されており、設定圧力は電圧値として
入力される。ＲＯＭ４３内にはこの設定電圧値に対応す
る設定圧力の変換テーブルが用意されており、ＣＰＵ４
１はこの変換テーブルを参照しながら前記圧力偏差を演
算する。

【００５７】貯留部８内の水は燃焼室１０内に配管され
た加熱水管１９により直接加熱され、昇温した水は対流
によって貯留部８の湯面まで上昇していく。また、燃焼
室１０の上部に配置された加熱板２０もバーナ１１によ
り直接加熱される。

【００５８】加熱水管１９により加熱された水は、沸騰
水３７として貯留部８の湯面に集まる。そして、加熱板
２０によってさらに加熱され、盛んに泡立ちながら湯面
から直接蒸発していくとともに、この泡立つ沸騰水３７
の飛沫３８が加熱板２０の水で覆われていない露出部分
に降りかかる。この降りかかった飛沫３８は、前述した
ように、あたかも熱く熱したフライパンに水をかけたと
同じように瞬時に蒸発する。したがって、きわめて効率
よく蒸気を発生させることができる。

【００５９】さらに、本発明の場合、前記加熱板２０の
表面には多数の凸部２１が形成されている。このため、
加熱板２０の露出部分に降りかかった飛沫３８は、この
凸部２１に絡みつきながらゆっくりと流れ落ちていくの
で、降りかかった飛沫３８が加熱板２０上に存在してい
る時間がそれだけ長くなり、バーナ１１の燃焼熱量をよ
り多く与えることができ、より効率的に蒸気を発生させ
ることができる。

【００６０】このようにして発生された蒸気２は、蒸気
供給管５を介して蒸し庫７に送られ、蒸し庫７内に収容
されている食品などの被加熱物６を蒸し上げる。

【００６１】貯留部８内の水の水位は時間の経過ととも
に低下していくが、この水位の低下は水位センサ３２で
検出される。ＣＰＵ４１は、この水位を監視して電磁式
給水弁２８を開閉制御することにより、水位を一定に維
持する。この場合において、前記加熱板２０は傾斜して
配置されているので、水位が多少変動しても、貯留部８
内の水は常に加熱板２０に接することができる。このた
め、加熱板２０を傾斜させずに配置した場合と比べて水
位の制御が簡単となる。なお、この水位制御の詳細につ
いては後述する（図８）。

【００６２】前記のようにしてバーナ１１の燃焼が開始
されると、ＣＰＵ４１は以下のようにしてその燃焼状態
を監視しながら燃焼制御を継続する。

【００６３】すなわち、ＣＰＵ４１は、ステップＳ７に
おいて、バーナ１１が最小燃焼状態であるか否かを監視
する。最小燃焼状態でないときは、ステップＳ８へ進
む。また、最小燃焼状態のときは、ステップＳ１０へ進
む。

【００６４】ステップＳ８では、検出蒸気圧が設定圧力
よりも第１の所定圧力（例えば０．０１Ｋｇ／ｃｍ² ）
以上にわたって上がっているか否かを判定する。上がっ
ていない場合にはステップＳ７に戻り、上がっている場
合にはステップＳ９へ進む。

【００６５】ステップＳ９では、検出蒸気圧が設定圧力
よりも所定値以上にわたって上がっている状態が所定時
間（例えば１０秒）継続するか否かを監視する。所定時
間継続しない場合は、まだバーナ１１の燃焼量で蒸気圧
の調整が可能と判断し、ステップＳ８へ戻る。所定時間
継続した場合には、バーナ１１の燃焼量を調整してもも
はや蒸気圧の制御が不可能になっていると判断し、ステ
ップＳ１１へ進む。

【００６６】一方、ステップＳ１０では、バーナ１１が
最小燃焼状態まで絞られているにもかかわらず、検出蒸
気圧が設定圧力よりも第２の所定圧力（例えば０．０４
Ｋｇ／ｃｍ² ）以上にわたって上がっているか否かを判
定する。上がっていない場合にはステップＳ７に戻る。
上がっている場合には、バーナ１１を最小開度まで絞っ
てもまだ蒸気が過剰に発生し、バーナ１１の燃焼量の調
整だけでは蒸気圧の制御が不可能になっていると判断
し、直ちにステップＳ１１へ進む。

【００６７】ステップＳ１１では、電磁式燃料比例弁１
８による燃料流量の調整ではもはや蒸気圧を設定圧力に
維持することができない状態であると判断し、電磁式燃
料比例弁１８を閉じてバーナ１１の燃焼を停止した後、
ステップＳ２へ戻って前記燃焼制御動作を繰り返す。

【００６８】なお、前記燃焼制御中に、蒸気発生部９内
の蒸気圧が危険な状態まで上がった場合には過圧逃がし
弁３５が作動し、蒸気発生部９内の過圧蒸気を外部へ逃
がすように作動する。

【００６９】以上のように、この発明における燃焼制御
は、バーナ１１の燃焼量を可変制御することにより蒸気
圧を調整し、バーナ１１の燃焼量を変えても蒸気圧を調
整できなくなったときは、バーナ１１の消火（ＯＦＦ）
と着火（ＯＮ）を繰り返すことにより蒸気圧を調整する
ようにしているので、蒸気発生部９および蒸し庫７の温
度低下による蒸気圧力の低下、自然漏洩によって逸失す
る蒸気や、蒸し庫７を開くことによって逸失する蒸気を
短期間に回復させることができる。

【００７０】次に、燃焼中の水位制御動作について、図
８のフローチャートを参照して説明する。

【００７１】前述のように燃焼制御を行ないながら蒸気
を発生させると、貯留部８内の水の水位が時間の経過と
ともに低下していく。したがって、この蒸発した分を補
い、水位を規定のレベルに一定に保つように制御する必
要がある。本発明では、この水位制御を次のようにして
行なっている。

【００７２】バーナ１１の燃焼が開始されると（ステッ
プＳ２１）、水位センサ３２によってタンク室４内の水
位を検出し（ステップＳ２２）、設定水位よりも低下し
ている場合にはステップＳ２３に進み、電磁式給水弁２
８を予め設定した時間（例えば２秒間）だけ開き、タン
ク室４に水を注水する。

【００７３】この注水回数はＣＰＵ４１でカウントさ
れ、ＲＡＭ４２に記憶される（ステップＳ２４）。次い
で、ステップＳ２５において、所定時間（例えば４秒）
注水を止めて待機する。これは、水連絡管２２を通じて
貯留部８とタンク室４の水位が平衡するのを待つためで
ある。この待機時間の間も前述した燃焼制御が並行して
実行されており、注水によって低下した水の温度を速や
かに上げるように制御している。

【００７４】ステップＳ２６では、前記ステップＳ２４
でカウントした注水回数が予め設定しておいた最大注水
回数（例えば４０回）に達したか否かを判定する。最大
注水回数に達していない場合にはステップＳ２７へ進
み、達した場合にはステップＳ２９へ進む。

【００７５】なお、前記ステップＳ２６の最大注水回数
は、貯留部８内に水がまったく無い状態から設定水位に
到達するまでの注水回数を基準として設定される。これ
は、何回注水しても設定水位まで達しない場合、水位セ
ンサ３２が故障していることもあり得るので、安全チェ
ックのために行なうものである。

【００７６】ステップＳ２７では、設定水位に達したか
否かを確認する。そして、設定水位に達していない場合
にはステップＳ２３に戻り、注水動作を繰り返す。ま
た、設定水位に達した場合は、前記ステップＳ２４でカ
ウントした注水回数をクリアした後（ステップＳ２
８）、ステップＳ２２へ戻って前記水位制御動作を繰り
返す。

【００７７】一方、ステップＳ２６において最大注水回
数に達したと判定された場合には、ステップＳ２９にお
いて水位センサ３２の故障と判断する。そして、音声発
生回路５８において、例えば「水位センサが故障で
す。」などの警告音声を合成し、スピーカ６２から鳴ら
す。また、これと同時に、表示器駆動回路５７によって
表示器６１に「水位センサが故障です。」などの警告文
を表示する。

【００７８】以上のように、この発明における水位制御
は、所定時間（例えば２秒）だけ注水した後、所定時間
（例えば４秒）だけ注水を待機し、タンク室４と貯留部
８の水位を平衡させながら給水していくようにしている
ので、貯留部８内の水位調整をより正確に行なうことが
できる。

【００７９】また、水を加熱する貯留部８と、給水用の
タンク室４とを別々に設け、水連絡管２２を介してタン
ク室４から貯留部８に水を補給するようにしているの
で、水の補給に伴う貯留部８内の湯水の温度低下を防止
することができる。

【００８０】次に、圧力センサ２５の故障検出動作につ
いて、図９のフローチャートを参照して説明する。

【００８１】圧力センサ２５は高温高圧の蒸気に接して
おり、長い間には劣化によって検出精度が狂うことも考
えられる。圧力センサ２５が狂うと、正常な蒸気圧の制
御ができなくなり、最悪の場合には事故を招かないとは
いえない。このような不測の事故を防止し、装置の安全
性を向上させる意味からも、圧力センサ２５の故障を自
動的に検知できるようにすることが望ましい。本発明で
は、この圧力センサ２５の故障検出を次のようにして行
なっている。

【００８２】バーナ１１の燃焼が開始されると（ステッ
プＳ４１）、ＣＰＵ４１は過圧逃がし弁３５の蒸気吹き
出し口側に設けた温度センサ３６の検出信号を監視し、
所定温度（例えば９０°Ｃ）以上の高温を検出したか否
かを判定する（ステップＳ４２）。所定温度以上の高温
を検出した場合にはステップＳ４３へ進み、検出しない
場合は処理を終了する。

【００８３】蒸気発生部９内の蒸気圧が許容範囲を越え
て過圧状態になった場合、過圧逃がし弁３５が作動し、
過圧逃がし弁３５の弁口６５から過圧蒸気が外部へ吹き
出される。したがって、この吹き出される高温の蒸気を
温度センサ３６で検知することにより、蒸気発生部９内
が危険な過圧状態になったことを知ることができる。

【００８４】なお、この吹き出し蒸気の検知は、前記し
た９０°Ｃ以上というように絶対温度によって検出して
もよいし、外気との相対温度差（例えば外気との温度差
が５０℃以上など）によって検出してもよいものであ
る。

【００８５】温度センサ３６によって、過圧逃がし弁３
５から過圧蒸気が吹き出されたことが検知されると、ス
テップＳ４３において、その蒸気吹き出し時間が所定時
間（例えば１０秒）よりも長いか否かを確認する。

【００８６】これは、蒸気発生部９内の蒸気圧は脈動し
て揺れており、過圧状態でないにもかかわらず過圧逃が
し弁３５が短時間だけ作動するような場合もあり得るの
で、このような場合を除外するためのものである。蒸気
の吹き出しが所定時間以内の場合には問題なしと判断
し、ステップＳ４２に戻る。一方、所定時間以上の場合
にはステップＳ４４に進む。

【００８７】ステップＳ４４では、音声発生回路５８に
おいて、例えば「圧力センサが故障です。」などの警告
音声を合成し、スピーカ６２から鳴らす。また、これと
同時に、表示器駆動回路５７によって表示器６１に「圧
力センサが故障です。」などの警告文を表示する。

【００８８】そして、前記のようにして圧力センサ２５
の故障を報知した後、ステップＳ４５において電磁式燃
料比例弁１８を閉じ、バーナ１１の燃焼を停止する。

【００８９】以上のように、過圧逃がし弁３５が所定時
間以上にわたって作動したときに圧力センサ２５の故障
として検知するようにしているので、圧力センサ２５の
異常を確実に検知することができ、装置の安全性をより
向上させることができる。

【００９０】次に、図６中のステップＳ３の判定処理に
おいて必要となる燃焼異常の検出動作について、図１０
のフローチャートを参照して説明する。

【００９１】まず、ＣＰＵ４１は、燃焼開始命令が出さ
れ、燃焼が開始されているか否かを判定する（ステップ
Ｓ５１）。燃焼が開始されていない場合は、処理を終了
する。燃焼が開始されている場合は、ステップＳ５２へ
進む。

【００９２】ステップＳ５２では、フレームロッド１４
によってバーナ１１の炎が検出されているか否かを監視
する。バーナ１１の炎が検出されている場合には、異常
なしとして監視を継続する。バーナ１１の炎が検出され
ていない場合には、ステップＳ５３に進む。

【００９３】ステップＳ５３では、燃焼停止命令が出さ
れているか否かを確認する。燃焼停止命令が出されてい
る場合には、前記ステップＳ５２で検出したバーナ１１
の失火は正常な燃焼停止動作の結果発生したものである
と判断し、異常なしとして処理を終了する。

【００９４】一方、燃焼停止命令が出されていない場合
には、本来燃焼しているべきバーナ１１が何らかの異常
発生によって失火したものと判断し、ステップＳ５４へ
進む。

【００９５】ステップＳ５４では、前記検出した燃焼異
常の発生をＲＡＭ４２に記憶した後、処理を終了する。
ＲＡＭ４２に記憶された燃焼異常の発生データは、前述
した図６中のステップＳ３の判定処理において利用され
る。

【００９６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１または４
の発明によれば、温度検出手段により過圧蒸気放出手段
からの放出蒸気の温度上昇を検出することにより、圧力
検出手段の検出精度が高温の蒸気により狂っているかど
うかを検出でき、狂っている場合にはバーナへの燃焼供
給を停止するようにしたので、安全性を向上させること
ができる。

【００９７】請求項２または５の発明によれば、設定圧
力と検出圧力とを比較して、その偏差に応じて燃焼量を
制御すると共に、設定圧力を越えた場合にはバーナの燃
焼を停止して蒸気発生室内の圧力の過剰上昇を停止さ
せ、また蒸気発生室に設けた過圧逃し弁からの過剰蒸気
圧の排出を温度センサに検出することにより、圧力セン
サの検出器の精度が狂い、適正な燃焼制御が行えないと
判断して燃焼を停止することにより一層の安全性を備え
るものである。

【００９８】さらに、請求項３または６の発明によれ
ば、圧力センサの故障を報知することにより交換を促
し、正常な燃焼制御状態に復帰させることが可能となっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る蒸気発生装置の一例を示す模式的
構造図である。

【図２】図１中の加熱板の拡大断面図である。

【図３】図１中の加熱板の拡大平面図である。

【図４】図１中の過圧逃がし弁と温度センサの縦断面図
である。

【図５】図１中の制御部のブロック図である。

【図６】燃焼制御動作のフローチャートである。

【図７】燃焼制御動作のフローチャート（図６の続き）
である。

【図８】燃焼中の水位制御動作のフローチャートであ
る。

【図９】圧力センサの故障検出動作のフローチャートで
ある。

【図１０】燃焼異常の検出動作のフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１ 蒸気発生装置 ２ 蒸気 ３ 加熱室 ４ タンク室 ６ 被加熱物 ７ 蒸し庫 ８ 貯留部 ９ 蒸気発生部 １０ 燃焼室 １１ バーナ １６ 燃料供給源 １７ 電磁式燃料元弁 １８ 電磁式燃料比例弁 １９ 加熱水管 ２０ 加熱板 ２１ 凸部 ２２ 水連絡管 ２３ 蒸気連絡管 ２５ 圧力センサ ２６ 水供給源 ３２ 水位センサ ３５ 過圧逃がし弁 ３６ 温度センサ ３７ 沸騰水 ３８ 飛沫 ４０ 制御部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水を加熱して蒸気を発生させる蒸気発生
   室と、 前記蒸気発生室を加熱するためのバーナへの燃料供給量
   の調整を行う燃料供給手段と、 前記蒸気発生室内の発生蒸気圧力を設定する蒸気圧設定
   手段と、 前記蒸気発生室内の蒸気圧力を検出するための圧力検出
   手段と、 前記蒸気発生室内の過剰圧力に応じて外部に前記蒸気を
   放出して減圧させる過圧蒸気放出手段と、 前記過圧蒸気放出手段からの放出蒸気の温度上昇を検出
   するための温度検出手段と、 前記蒸気圧設定手段による設定蒸気圧と前記圧力検出手
   段による検出蒸気圧とにより前記燃料供給手段による燃
   料供給量を調整し、前記温度検出手段により前記放出蒸
   気温度を検出したときに前記バーナへの燃料供給を停止
   するように制御する制御手段とを備えていることを特徴
   とする蒸気発生装置。
2. 【請求項２】 水を加熱して蒸気を発生させる蒸気発生
   室と、 前記蒸気発生室を加熱するためのバーナへの燃料供給量
   の調整を行う燃料供給手段と、 前記蒸気発生室内の発生蒸気圧力を設定する蒸気圧設定
   手段と、 前記蒸気発生室内の蒸気圧力を検出するための圧力検出
   手段と、 前記蒸気発生室内の過剰圧力に応じて外部に前記蒸気を
   放出して減圧させる過圧蒸気放出手段と、 前記過圧蒸気放出手段からの放出蒸気温度を検出するた
   めの温度検出手段と、 前記蒸気圧設定手段による設定圧力と前記圧力検出手段
   により検出される検出圧力とを比較し、その偏差に基づ
   いて前記バーナへの燃料供給量を調整して前記蒸気発生
   室内の蒸気圧力を前記設定圧力に調圧し、前記検出圧力
   が前記設定圧力から所定値以上に上昇したことを検出し
   たときに前記バーナへの燃料供給を停止し、かつ前記温
   度検出手段により前記放出蒸気温度を検出したときに前
   記バーナへの燃料供給を停止するように制御する制御手
   段とを備えていることを特徴とする蒸気発生装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、前記温度検出手段によ
   り前記放出蒸気の温度上昇を検出したときに前記圧力検
   出手段の検出圧力値を異常と判断し、前記圧力検出手段
   の故障を報知するように制御することを特徴とする請求
   項１または２記載の蒸気発生装置。
4. 【請求項４】 水を加熱して蒸気を発生させる蒸気発生
   室と、 前記蒸気発生室を加熱するためのバーナへの燃料供給量
   の調整を行う燃料供給手段と、 前記蒸気発生室内の発生蒸気圧力を設定する蒸気圧設定
   手段と、 前記蒸気発生室内の蒸気圧力を検出するための圧力検出
   手段と、 前記蒸気発生室内の過剰圧力に応じて外部に前記蒸気を
   放出して減圧させる過圧蒸気放出手段と、 前記過圧蒸気放出手段からの放出蒸気温度を検出するた
   めの温度検出手段とを備え、 前記蒸気圧設定手段による設定蒸気圧と前記圧力検出手
   段による検出蒸気圧とにより前記燃料供給手段による燃
   料供給量を調整し、前記温度検出手段により前記放出蒸
   気の温度上昇を検出したときに前記バーナへの燃料供給
   を停止するように制御することを特徴とする蒸気発生装
   置の制御方法。
5. 【請求項５】 水を加熱して蒸気を発生させる蒸気発生
   室と、 前記蒸気発生室を加熱するためのバーナへの燃料供給量
   の調整を行う燃料供給手段と、 前記蒸気発生室内の発生蒸気圧力を設定する蒸気圧設定
   手段と、 前記蒸気発生室内の蒸気圧力を検出するための圧力検出
   手段と、 前記蒸気発生室内の過剰圧力に応じて外部に前記蒸気を
   放出して減圧させる過圧蒸気放出手段と、 前記過圧蒸気放出手段からの放出蒸気温度を検出するた
   めの温度検出手段とを備え、 前記蒸気圧設定手段により設定された設定圧力と前記圧
   力検出手段により検出された検出圧力とを比較し、 その偏差に基づいて前記バーナへの燃料供給量を調整し
   て前記蒸気発生室内の蒸気圧力を前記設定圧力に調圧
   し、 前記検出圧力が前記設定圧力から所定値以上に上昇した
   ことを検出したときに前記バーナへの燃料供給を停止
   し、かつ前記温度検出手段により前記放出蒸気温度を検
   出したときに前記バーナへの燃料供給を停止するように
   制御することを特徴とする蒸気発生装置の制御方法。
6. 【請求項６】 前記温度検出手段により前記放出蒸気の
   温度上昇を検出したときに前記圧力検出手段の検出圧力
   値を異常と判断し、前記圧力検出手段の故障を報知する
   ように制御することを特徴とする請求項４または５記載
   の蒸気発生装置の制御方法。