JP2003325340A - 常圧過熱蒸気による焼成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 常圧の過熱蒸気を用い、この過熱蒸気を循環
使用することにより、排気量を少なくして熱効率の向上
を図ることができ、焼成コストの低減と省スペース化を
可能にすることができる焼成装置を提供する。 【解決手段】 加熱炉２の内部で入口９から出口１０に
向けてこの加熱炉２内を走行する搬送体３の上下に、搬
送体３に向けて過熱蒸気を吹き付ける多数のノズル４を
配置し、加熱炉２と別に設置される過熱蒸気発生機６の
過熱蒸気吐出口１４と上記各ノズル４を接続し、加熱炉
２内から取り出した使用済過熱蒸気を過熱蒸気発生機６
に供給して循環使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、常圧の過熱蒸気
を用いて各種食品を焼成するための焼成装置、更に詳し
くは、過熱蒸気を循環使用することにより、排気量を少
なくして熱効率の向上を図ることができるようにした焼
成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、各種食品を連続的に焼成するため
の焼成装置としては、加熱炉の内部で入口から出口に向
けてこの加熱炉内を走行する搬送体の上下に、ガス燃焼
ノズルを多数並べて配置し、搬送体で送られていく食品
を上下のガス燃焼ノズルの炎で直接焼成するようにした
直火ガスオーブンが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、直火ガスオ
ーブンは、加熱炉内において、ノズルから直接燃焼用の
ガスを吐出してこのガスを燃焼させるため、常に加熱炉
内に外気を供給する必要があり、供給した外気に見合う
排気ガスが発生し、従って、排気量が多いだけでなく、
燃焼したガスは直ぐに炉外に排出されるため、排気ガス
温度が５００℃前後と極めて高く、熱効率が悪いので燃
料の消費が増大し、焼成コストが高く付くという問題が
ある。

【０００４】また、直火ガスオーブンは、燃焼ガスによ
る直火で炉内を昇温して食品を焼成させるため、食品の
内部が高温になるまでに時間がかかり、このため、装置
の全長が長大化し、広い設置スペースが必要となるとい
う問題がある。

【０００５】そこで、この発明の課題は、食品の焼成に
常圧の過熱蒸気を用い、焼成が効率よく行えるだけでな
く、過熱蒸気を循環使用することにより、排気量を少な
くして熱効率の向上を図ることができ、焼成コストの低
減と省スペース化を可能にすることができる常圧過熱蒸
気による焼成装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記のような課題を解決
するため、この発明は、加熱炉の内部で入口から出口に
向けてこの加熱炉内を走行する搬送体の上下に、搬送体
に向けて過熱蒸気を吹き付ける多数のノズルを、搬送体
の走行方向に沿って配置し、加熱炉と別に設置される過
熱蒸気発生機の過熱蒸気吐出口と上記各ノズルを各ノズ
ルごとに設けた流量調整弁を介して接続し、加熱炉内か
ら取り出した使用済過熱蒸気を過熱蒸気発生機に供給し
て循環使用するようにした構成を採用したものである。

【０００７】上記加熱炉の内部は、入口側の予熱ゾーン
と出口側の焼成ゾーンに設定され、この加熱炉内からの
使用済過熱蒸気の取り出しは、予熱ゾーンの入口に近い
位置に設定され、上記加熱炉の入口側と出口側の位置で
加熱炉内の余剰蒸気を炉外に排出するようにすることが
できる。

【０００８】また、上記搬送体は、往行側が加熱炉の内
部を入口から出口に向けて走行し、復行側が加熱炉の外
部を走行するエンドレスで、両面焼きに対応するように
形成され、上記加熱炉の内部が底面に水張りできるよう
になっている構造を採用してもよい。

【０００９】ここで、過熱蒸気発生機は、高温の過熱蒸
気を発生し、これを加熱炉にノズルで供給することによ
り、加熱炉内は焼成温度となり、過熱蒸気には、赤外線
放射能を持つため、食品の中心温度の到達が速く、処理
時間の短縮がはかれるだけでなく、過熱蒸気は酸素濃度
が低く、食品の酸化現象が微小となり、食品に含まれて
いる油分は発火することがない。

【００１０】過熱蒸気による焼成は、冷凍食品でも過熱
蒸気の凝縮伝熱でもって解凍し、材料のうま味成分をド
リップしないと共に、表面の凝縮水が蒸発乾燥し、表面
に焼き色が付くことになる。

【００１１】また、加熱炉内から取り出した補助蒸気を
過熱蒸気発生機に供給して循環使用することにより、９
０％程度の熱効率となり、燃料消費の削減が図れる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
示例と共に説明する。

【００１３】図１と図２のように、焼成装置１は、加熱
炉２と、加熱炉２の内部を走行する搬送体３と、加熱炉
２の内部で搬送体３の上下に、搬送体３に向けて過熱蒸
気を吹き付けるよう配置した多数のノズル４と、加熱炉
２と別に設置され、上記各ノズル４と各ノズル４ごとに
設けたバタフライ弁のような流量調整弁５を介して接続
した過熱蒸気発生機６と、加熱炉２内から取り出した過
熱蒸気を過熱蒸気発生機６に供給する循環路７と、上記
加熱炉２内の余剰蒸気を炉外に排出する排出路８とで形
成されている。

【００１４】上記加熱炉２は、耐火構造で横長の角筒状
に形成され、一端に入口９と他端に出口１０が設けら
れ、この加熱炉２の内部は、入口９側の予熱ゾーンＡと
出口１０側の焼成ゾーンＢに設定され、加熱炉２内から
の過熱蒸気の取り出しのために、予熱ゾーンＡの入口９
に近い位置の側面に取り出し口１１が設けられている。

【００１５】上記搬送体３は、往行側が加熱炉２の内部
を入口９から出口１０に向けて走行し、復行側が加熱炉
２の外側下部を走行するようエンドレスに配置され、両
面焼きに対応するよう金属ネットを用いて形成されてい
る。

【００１６】上記ノズル４は、図２のように、加熱炉２
の内部でこの加熱炉２内を走行する搬送体３の上下に位
置し、図１のように、それぞれ搬送体３の走行方向に沿
って多数本が一定間隔の配置で設けられている。

【００１７】また、上記過熱蒸気発生機６は、筒形燃焼
炉１２の一端側に燃焼装置１３を配置し、この燃焼装置
１３にＬＰＧ等の燃料と燃焼用空気を供給することによ
り、常圧の過熱蒸気を発生すると共に、温度調整機構２
６で燃焼装置１３を制御することにより、必要とする温
度の過熱蒸気を発生するようになっている。

【００１８】この過熱蒸気発生機６の筒形燃焼炉１２に
おける過熱蒸気吐出口１４が加熱炉２の外部に設置した
中間過熱蒸気室１５に接続され、中間過熱蒸気室１５に
上記各ノズル４が、各ノズル４ごとに設けた流量調整弁
５を介して接続され、過熱蒸気発生機６で発生した過熱
蒸気を各ノズル４に対して供給するようになっている。

【００１９】上記加熱炉２内から取り出した過熱蒸気を
過熱蒸気発生機６に供給する循環路７は、加熱炉２内の
取り出し口１１と筒形燃焼炉１２の一端側外周に設けた
補給口１６とを接続し、その途中に、調整弁１７と送風
機１８及びその間に補助蒸気管１９が設けられ、加熱炉
２内の過熱蒸気を筒形燃焼炉１２内に供給するようにな
っている。

【００２０】上記加熱炉２内の余剰蒸気を炉外に排出す
る排出路８は、加熱炉２の両端壁の上部に、加熱炉２内
と導通する吸引フード２０を設け、両吸引フード２０に
調整弁２１を介した送風機２２を接続し、加熱炉２内の
過熱蒸気と材料からの水分蒸発による蒸気を排出するよ
うになっている。

【００２１】上記加熱炉２の内部は、オーバフロー管２
３で底面に所定量の水張りできるようになっており、ド
リップした油を受けると共に焼き付き防止を図り、排水
管２４に設けた開閉弁２５で溜まった水を外部に排出す
ることができるようになっている。

【００２２】この発明の焼成装置１は、上記のような構
成であり、次にその作用を説明する。

【００２３】過熱蒸気発生機６で発生した過熱蒸気を中
間過熱蒸気室１５に送り込んだ後、中間過熱蒸気室１５
から各ノズル４に対して過熱蒸気を供給することによ
り、加熱炉２の内部を常圧の過熱蒸気の雰囲気にする。

【００２４】例えば、過熱蒸気発生機６で発生した４５
０℃で６，７００Ｎｍ³ ／Ｍの過熱蒸気は、加熱炉２の
内部で４１０℃となるが、この加熱炉２の温度は流量調
整弁５による過熱蒸気の吹き出し量を調整することによ
り、焼成せんとする食品の種類に合わせた温度に設定で
きる。

【００２５】加熱炉２の入口９側で搬送体３上に供給し
た食品Ｃは、入口９から加熱炉２内に進入し、先ず、前
半の予熱ゾーンＡで加熱された後、後半の焼成ゾーンＢ
で加熱され、加熱炉２の内部を食品Ｃの種類に合わせた
所定時間を通過させることで完全に焼成され、出口１０
から取り出されることになる。

【００２６】上記加熱炉２の内部を通過する食品Ｃは、
上下から過熱蒸気が吹き付けられることにより効率よく
焼成される。例えば、−１４℃の冷凍品材料でも、過熱
蒸気による凝縮伝熱でもって解凍し、材料のうまみ水分
はドリップしないと共に、表面の凝縮水が蒸発乾燥し、
表面に焼き色が付くことになる。

【００２７】図３は、常圧過熱蒸気による各種食品の処
理温度や処理時間等の具体的な焼成例を示している。

【００２８】また、通常の空気は、酸素濃度は、２０ｖ
ｏｌ％であるが、過熱蒸気を使用した加熱炉２内は酸素
濃度が、２００ｋｇ／Ｈの過熱蒸気の補給時に２．４ｖ
ｏｌ％であるため、酸化現象の発生が微小となり、油分
は発火しない。

【００２９】図４は、加熱炉２内において、過熱蒸気の
吹き出しによる経時的な酸素濃度の変化を測定した結果
を示し、温度が２５０℃の条件で初期の酸素濃度０．５
５％〜０．６０％が２０分経過後に０．２５％と減少し
た。

【００３０】更に、過熱蒸気には、赤外線放射能を持つ
ため、食品の中心温度の到達が速く、処理時間の短縮が
図れることになる。

【００３１】上記加熱炉２の内部に各ノズル４から吹き
出して食品Ｃを過熱した使用済の過熱蒸気は、循環路７
で過熱蒸気発生機６へ強制的に送られ、この過熱蒸気発
生機６で再度過熱された後各ノズル４へ送られる循環使
用されることになり、過熱蒸気の発生のための熱効率が
９０％程度の高効率となり、燃料の大幅な節減が可能に
なる。

【００３２】

【発明の効果】以上のように、この発明によると、加熱
炉内を走行して食品を搬送する搬送体の上下に多数のノ
ズルを配置し、このノズルから吹き出す過熱蒸気で食品
を焼成するようにしたので、排気量を少なくして熱効率
の向上を図ることができ、焼成コストの低減と省スペー
ス化を可能にすることができ、過熱蒸気の効果を有効に
生かした食品の焼成が行える。

【００３３】また、加熱炉で使用した過熱蒸気を過熱蒸
気発生機に戻して再使用するようにしたので、排気量を
少なくして熱効率の向上を図ることができ、過熱蒸気の
発生のための燃料の大幅な節減が可能になり、焼成コス
トの低減を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の焼成装置を示す縦断正面図

【図２】同上の要部を拡大した縦断側面図

【図３】常圧過熱蒸気を用いた各種食品の焼成例を示す
説明図

【図４】加熱炉内における酸素濃度の変化を測定した結
果を示す説明図

【符号の説明】

１ 焼成装置 ２ 加熱炉 ３ 搬送体 ４ ノズル ５ 調整弁 ６ 過熱蒸気発生機 ７ 循環路 ８ 排出路 ９ 入口 １０ 出口 １１ 取り出し口 １２ 筒形燃焼炉 １３ 燃焼装置 １４ 過熱蒸気吐出口 １５ 中間過熱蒸気室 １６ 補給口 １７ 調整弁 １８ 送風機 １９ 補助蒸気管 ２０ 吸引フード ２１ 調整弁 ２２ 送風機 ２３ オーバフロー管 ２４ 排水管 ２５ 開閉弁 ２６ 温度調整機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4B040 AA01 AD11 AD22 CA09 4B054 AA17 AB06 BA02 BA15 BA18 CG01

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱炉の内部で入口から出口に向けてこ
   の加熱炉内を走行する搬送体の上下に、搬送体に向けて
   過熱蒸気を吹き付ける多数のノズルを、搬送体の走行方
   向に沿って配置し、加熱炉と別に設置される過熱蒸気発
   生機の過熱蒸気吐出口と上記各ノズルを各ノズルごとに
   設けた流量調整弁を介して接続し、加熱炉内から取り出
   した使用済過熱蒸気を過熱蒸気発生機に供給して循環使
   用するようにしたことを特徴とする常圧過熱蒸気による
   焼成装置。
2. 【請求項２】 上記加熱炉の内部は、入口側の予熱ゾー
   ンと出口側の焼成ゾーンに設定され、この加熱炉内から
   の使用済過熱蒸気の取り出しは、予熱ゾーンの入口に近
   い位置に設定され、上記加熱炉の入口側と出口側の位置
   で加熱炉内の余剰蒸気を炉外に排出するようにしたこと
   を特徴とする請求項１に記載の常圧過熱蒸気による焼成
   装置。
3. 【請求項３】 上記搬送体は、往行側が加熱炉の内部を
   入口から出口に向けて走行し、復行側が加熱炉の外部を
   走行するエンドレスで、両面焼きに対応するように形成
   され、上記加熱炉の内部が底面に水張りできるようにな
   っていることを特徴とする請求項１又は２に記載の常圧
   過熱蒸気による焼成装置。