JP2004121431A - 過熱水蒸気による加熱方法及びその装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】過熱水蒸気噴射ノズルの噴射口の位置を、被加熱物対して変えて、過熱水蒸気による加熱温度を調節する過熱水蒸気による、食品等の被加熱物の加熱方法及び装置を提供する。
【解決手段】該被加熱物の過熱水蒸気による加熱方法において、被加熱物と過熱水蒸気噴射口の間の距離を変えて、被加熱物に過熱水蒸気を過熱水蒸気噴射口から噴射して被加熱物を加熱することを特徴とする被加熱物の過熱水蒸気による加熱方法にあり、また被加熱物の過熱水蒸気による加熱装置において、過熱水蒸気噴射ノズルは、過熱水蒸気噴射ノズル口と被加熱物を結ぶ方向に往復動可能に設けられている支持部材に固定されていることを特徴とする被加熱物の過熱水蒸気による加熱装置にあり、過熱水蒸気噴射口と被加熱物間の間隔を変えることにより、被加熱物の複雑な加熱を、過熱水蒸気タンク内の過熱水蒸気の温度を変えることなく、安全かつ短時間で清浄度を保ちながら行うことができ、品質の均一性が高い製品を収率良く生産できる。
【選択図】 図１
【解決手段】該被加熱物の過熱水蒸気による加熱方法において、被加熱物と過熱水蒸気噴射口の間の距離を変えて、被加熱物に過熱水蒸気を過熱水蒸気噴射口から噴射して被加熱物を加熱することを特徴とする被加熱物の過熱水蒸気による加熱方法にあり、また被加熱物の過熱水蒸気による加熱装置において、過熱水蒸気噴射ノズルは、過熱水蒸気噴射ノズル口と被加熱物を結ぶ方向に往復動可能に設けられている支持部材に固定されていることを特徴とする被加熱物の過熱水蒸気による加熱装置にあり、過熱水蒸気噴射口と被加熱物間の間隔を変えることにより、被加熱物の複雑な加熱を、過熱水蒸気タンク内の過熱水蒸気の温度を変えることなく、安全かつ短時間で清浄度を保ちながら行うことができ、品質の均一性が高い製品を収率良く生産できる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、食品や飼料等の製造用の被加熱物の乾式若しくは湿式加熱方法又は被加熱物の乾式及び湿式加熱方法及びその装置に関し、特に、食品や飼料等の製造用の被加熱物の過熱水蒸気による加熱方法及びその装置に関する。
また、本発明は、食品の焼成、加熱調理、殺菌及び蒸煮等の過熱水蒸気による食品の加熱方法及びその装置に関する。さらに、本発明は、食品や飼料等の製造用の被加熱物の水分除去に係る過熱水蒸気による加熱方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、焼き物、揚げ物、炒め物又は食品の殺菌のために、加熱時間を短縮するために、過熱水蒸気が使用されている。例えば、焼き物は、調理味付け後、過熱水蒸気により焼成されており、また、水産練り製品は、水産物を蒸した後、過熱水蒸気により焼成しており、焼きえび、かにの場合は、過熱水蒸気により解凍後、調味味付けして、過熱水蒸気により焼成されており、焼き鳥、照焼き及び塩焼きの場合は、調味味付け後、過熱水蒸気により焼成されており、炒め野菜の場合は、野菜を過熱水蒸気により焼成しており、ちりめんや香辛料の殺菌は、過熱水蒸気により加熱されて、乾燥と共に殺菌されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
過熱水蒸気による加熱装置により、これらの食品を過熱水蒸気により加熱調理する場合、食品の種類又は調理方法の相違により、加熱温度が相違するために、過熱水蒸気による加熱装置は、過熱水蒸気発生装置（スーパーヒーター）又は該加熱装置に付設した過熱水蒸気の再加熱装置等を備えて、使用される過熱水蒸気の温度を最適温度に調整している。特に、過熱水蒸気により加熱する加熱室内に、複数の加熱領域を形成して、夫々の領域で加熱温度を相違させる場合には、夫々の領域に過熱水蒸気の加熱のために、再加熱装置を設けて再加熱している（特開２０００−１５２７５４号公報、特開平２−４３１１２号公報）。何れの場合にも、過熱水蒸気による加熱装置は、短時間で加熱処理ができるものの、過熱水蒸気発生装置（スーパーヒーター）の場合は、過熱水蒸気管路から該加熱装置までの煩雑な温度調整をその都度必要とし、過熱水蒸気の再加熱装置を設ける場合は、その分高価となり、温度管理も難しく問題とされている。
本発明は、従来装置の過熱水蒸気による食品等の加熱方法及び装置において、食品の種類又は調理方法の相違による加熱温度の相違にかかる問題点を解決することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明らは、過熱水蒸気の温度が過熱水蒸気噴射ノズルの噴射口からの距離により温度がかなり変化することを発見した。
本発明は、過熱水蒸気噴射ノズルの噴射口の位置を、被加熱物に対して変えて、過熱水蒸気による加熱温度を調節する過熱水蒸気による、食品等の被加熱物の加熱方法及び装置を提供することを目的としている。
即ち、本発明は、温度１２０乃至４００℃の過熱水蒸気を１．０ｋｇ／ｃｍ２以下のゲージ圧力で含む低酸素雰囲気下において、温度１２０乃至４００℃の過熱水蒸気を、過熱水蒸気噴射口から、被加熱物に噴射して、該被加熱物を過熱水蒸気により加熱する被加熱物の過熱水蒸気による加熱方法において、被加熱物と過熱水蒸気噴射口の間の距離を変えて、被加熱物に、過熱水蒸気を過熱水蒸気噴射口から噴射して被加熱物を加熱することを特徴とする被加熱物の過熱水蒸気による加熱方法にあり、また、本発明は、温度１２０乃至４００℃の過熱水蒸気を１．０ｋｇ／ｃｍ２以下のゲージ圧力で含む低酸素雰囲気下において、温度１２０乃至４００℃の過熱水蒸気を、過熱水蒸気噴射口から、被加熱物に噴射して、被加熱物を加熱する被加熱物の過熱水蒸気による加熱方法において、過熱水蒸気噴射口は、被加熱物から１００ｍｍ以内の距離で離れて設けられており、被加熱物と過熱水蒸気噴射口の間の距離を変えて、被加熱物に、過熱水蒸気を過熱水蒸気噴射口から噴射して被加熱物を加熱することを特徴とする被加熱物の過熱水蒸気による加熱方法にあり、さらに、本発明は、被加熱物加熱室内には、被加熱物載置部材が設けられており、複数の過熱水蒸気噴射ノズルがその噴射口を、該被加熱物載置部材の被加熱物載置部に向けて設けられている被加熱物の過熱水蒸気による加熱装置において、複数の過熱水蒸気噴射ノズルの噴射口は、該被加熱物載置部材の被加熱物載置部に向けて、前記載置部より上方若しくは下方又は上方及び下方に設けられており、過熱水蒸気噴射ノズルは、過熱水蒸気噴射ノズル口と被加熱物を結ぶ方向に往復動可能に設けられている支持部材に固定されていることを特徴とする被加熱物の過熱水蒸気による加熱装置にあり、さらにまた、本発明は、被加熱物加熱室内には、被加熱物載置部材が設けられており、複数の過熱水蒸気噴射ノズルがその噴射口を、該被加熱物載置部材の被加熱物載置部に向けて設けられている被加熱物の過熱水蒸気による加熱装置において、複数の過熱水蒸気噴射ノズルの噴射口は、該被加熱物載置部材の被加熱物載置部に向けて、前記載置部より上方若しくは下方又は上方及び下方に設けられており、前記過熱水蒸気噴射ノズルは、その噴射口が被加熱物表面から１００ｍｍ以内の距離で離れて設けられており、過熱水蒸気噴射ノズルの噴射口と被加熱物を結ぶ方向に往復動可能に設けられている支持部材に固定されていることを特徴とする被加熱物の過熱水蒸気による加熱装置にある。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明において、一事例においては過熱水蒸気の温度は、２ｍｍの直径を有する噴射ノズル開口から、２５０℃及び３００℃の過熱水蒸気を、夫々、１０ｍ／秒及び２０ｍ／秒の噴射速度で噴射して、噴射ノズル開口からの所定距離毎に温度計を配置して過熱水蒸気の温度を測定した。測定は、被加熱物に対する上部及び下部の過熱水蒸気による加熱について行われたが、上部及び下部の過熱水蒸気による加熱において同様であった。その結果は、次の表１に示すとおりである。
【０００６】
噴射された過熱水蒸気の温度変化は、概略２０乃至３０℃となり、特に温度変化が大きいのは、噴射ノズル開口から１０乃至３０ｍｍの範囲であり、噴射ノズル開口から３０ｍｍ以上離れるに従い、噴射された過熱水蒸気の温度変化は小さくなることが分かった。また、噴射口の口径を調節可能にして、過熱水蒸気噴射口からの過熱水蒸気の噴射速度を大きくすることにより、被加熱物表面の加熱温度を僅かに高めることができることも分かった。噴射ノズルと被加熱物表面の間隔を一定にする場合は、過熱水蒸気の加熱エネルギーを有効に利用するため、噴射ノズルから１０ｍｍ以内とすることが最も好ましいことが分かった。しかし、食品等の被加熱物の形状が一定でない場合は、その微小な位置決めが難しいので、噴射ノズル開口と被加熱物の加熱表面の間隔は、１００ｍｍ以内、好ましくは３０ｍｍ以内とするのが最も好ましく、また、噴射速度を調整するのが好ましい。
【０００７】
本発明において、噴射ノズル開口からの位置を１０ｍｍから１００ｍｍに変化させることにより、過熱水蒸気の加熱温度が１０℃から３０℃程度低下させることができる。これ以上、過熱水蒸気の加熱温度を低下させるには、被加熱物を噴射ノズル開口からさらに離すことになる。これとは逆に加熱温度を高めるためには、噴射ノズル開口に被加熱物を近づけることとなる。加熱温度差を１０度以内に設定する場合には、噴射ノズル開口に近い部分と遠い部分の間隔は、過熱水蒸気の温度及び流速により異なるが、上記の測定に基づく場合には、例えば２０ｍｍ以内である。このように、過熱水蒸気による被加熱物の加熱温度は、過熱水蒸気噴射ノズルの噴射口と被加熱物との間の間隔を適宜小さくすることにより高くすることができ、過熱水蒸気噴射ノズルの噴射口と被加熱物との間の間隔を適宜大きくすることにより低くすることができる。
【０００８】
本発明において、過熱水蒸気は、温度１２０乃至４００℃を有し、飽和水蒸気を加熱して得られる。本発明において、過熱水蒸気噴射ノズルを、被加熱物に対して、過熱水蒸気の噴射ノズル開口を近づけたり又は遠ざけたりして、被加熱物の加熱される面の温度を調節するために、過熱水蒸気噴射ノズルは、被加熱物に対して、近づけたり又は遠ざけたりできるように、螺子ジャッキ又はラックジャッキ等のジャッキの支持部材に取付けられる。
【０００９】
本発明において、過熱水蒸気が噴射される被加熱物は、一定位置に静置されている載置台上に配置されていてもよく、また、コンベヤ装置等の可動の搬送台に配置されていてもよい。この可動の搬送台に配置される場合には、被加熱物の移動する方向は、過熱水蒸気が噴射される方向、即ち、過熱水蒸気噴射ノズルと被加熱物を結ぶ方向に対し交差する方向であり、好ましくは、直交する方向である。本発明において、過熱水蒸気による被加熱物の加熱は、被加熱物の上面若しくは下面何れか一方において行うことができ、又は被加熱物の上面及び下面において、同時に行うことができる。
【００１０】
本発明において、加熱室内の圧力は、加熱時に、過熱水蒸気が、加熱室の外に噴出さないように、大気と同じか又は低く設定されるのが好ましい。本発明において、加熱室内に加熱温度の異なる複数の領域を設けるときは、仕切りを設けることは必要でなく、加熱室内に高い温度領域では、過熱水蒸気噴射ノズル開口の位置を被加熱物に近づけて設け、低い温度領域では、過熱水蒸気噴射ノズル開口の位置を被加熱物から遠ざけて設ける。このような温度設定を行う場合には、過熱水蒸気発生装置（スーパーヒーター）の所定の温度及び所定の蒸気量による過熱水蒸気の噴射速度の下に、過熱水蒸気噴射ノズル開口からの距離ごとに、過熱水蒸気の温度分布を予め測定し、その測定値に基づいて、加熱室内の過熱水蒸気噴射ノズル開口の位置に対する被加熱物の位置を決定するのが好ましい。
【００１１】
【作用】
本発明は、被加熱物と過熱水蒸気噴射口の間の距離を変えて、過熱水蒸気噴射口から、過熱水蒸気を被加熱物に噴射して被加熱物を加熱するので、被加熱物と過熱水蒸気噴射口の間の距離、即ち間隔又は過熱水蒸気噴射口からの過熱水蒸気の噴射速度又は被加熱物と過熱水蒸気噴射口の間の距離及び過熱水蒸気噴射口からの過熱水蒸気の噴射速度を変えることにより、噴射される過熱水蒸気の温度を変えずに、被加熱物を所望の温度で加熱することができる。したがって、過熱水蒸気の温度を、加熱処理温度に対して、例えば、１０℃以上、好ましくは１０乃至２０℃高く設定することにより、種々の被加熱物の加熱処理を、一定のスーパーヒーターの過熱水蒸気条件下で行うことが可能となり、温度調節が簡単且つ容易となる。また、本発明においては、過熱水蒸気噴射ノズルは、過熱水蒸気噴射ノズル口と被加熱物を結ぶ方向に往復動可能に設けられている支持部材に固定されているので、被加熱物に対する過熱水蒸気噴射ノズルの噴射口の位置を正確に設定することができ、被加熱物の加熱温度を所定温度に設定することが出来る。
【００１２】
【実施例】
以下に、添付図面に基づいて、本発明の実施の態様を例を上げて説明するが、本発明は、以下の説明及び例示によって何ら制限されるものではない。
図１は、本発明の一実施例の過熱水蒸気による加熱装置について、その概略を説明するための説明図である。図２は、本発明の他の一実施例の過熱水蒸気による加熱装置について、その概略を説明するための説明図である。図１及び図２において、同一の箇所又は対応する箇所には同一の符号が付されている。
【００１３】
例１
図１に示す実施例において、１はボイラであり、蒸発される水、例えば、水道水は、水道水供給管２より、水道水供給管２が接続する水供給口３から、ボイラ１に供給される。燃料は、燃料供給管４より、燃料供給管４が接続する燃料供給口５からボイラ１に供給される。ボイラ１で発生する飽和水蒸気は、ボイラ１の飽和水蒸気出口６から出て、飽和水蒸気出口６とスーパーヒーター７の飽和水蒸気導入口８を接続する飽和水蒸気管路９から、スーパーヒーター７に、その飽和水蒸気供給口８から導入される。スーパーヒーター７への燃料の供給は、燃料供給管４の分岐管の燃料供給管分岐管１０より、燃料供給管分岐管１０が接続する燃料供給口１１からスーパーヒーター７に供給される。
【００１４】
飽和蒸気がスーパーヒーター７で加熱されて形成された過熱水蒸気は、過熱水蒸気出口１２から出て、過熱水蒸気出口１２に接続する過熱水蒸気管路１３から、それに接続するコンベヤ装置１４を内部に備える加熱装置１５の過熱水蒸気噴射管１６１、１６２、１７１、１７２、１８１及び１８２に送られる。過熱水蒸気管路１３は途中分岐して、コンベヤ装置１４の上走路１４１の上部過熱水蒸気管１９及び下部過熱水蒸気管２０に分岐されている。コンベヤ装置１４の上走路１４１の上部過熱水蒸気管１９は、さらに３路に分岐されており、第一路２１は開閉弁２２を介して加熱装置１５の上部過熱水蒸気噴射管１６１に接続しており、第二路２３は開閉弁２４介して加熱装置１５の上部過熱水蒸気噴射管１７１に接続しており、第三路２５は開閉弁２６を介して加熱装置１５の上部過熱水蒸気噴射管１８１に接続している。コンベヤ装置１４の下部過熱水蒸気管２０も、さらに３路に分岐されており、第一路２７は開閉弁２８を介して加熱装置１５の下部過熱水蒸気噴射管１６２に接続しており、第二路２９は開閉弁３０を介して加熱装置１５の下部過熱水蒸気噴射管１７２に接続しており、第三路３１は開閉弁３２を介して加熱装置１５の下部過熱水蒸気噴射管１８２に接続している。
【００１５】
加熱装置１５は、遮蔽壁３３で覆われて形成れている。加熱装置１５の一方の側にコンベヤ装置１４の上走路１４１の入口３４が形成され、他方の側にコンベヤ装置１４の上走路１４１の出口３５が形成されている。本例において、遮蔽壁３３の下方にはコンベヤ装置１４の下走路１４２が延びており、コンベヤ装置１４の下走路１４２の入口３６は、コンベヤ上走路入口３４の下方に形成され、コンベヤ装置１４の下走路１４２の出口３７は、コンベヤ上走路出口３５の下方に形成されている。本例において、上部及び下部過熱水蒸気噴射管１６１、１６２、１７１、１７２、１８１及び１８２は、夫々、過熱水蒸気噴射口３８を備えており、過熱水蒸気噴射口３８は、コンベヤ上走路１４１に向けて、その上方及び下方に設けられている。
【００１６】
本例の加熱装置１５には、コンベヤ上走路１４１上に、被加熱物導入口３４及び加熱処理物出口３５が設けられている。前記加熱装置１５の被加熱物導入口３４及び加熱処理物出口３５には、夫々、加熱装置１５内の水蒸気を排出させるために、開閉弁３９を介して排水蒸気ファン４０が設けられ、該排水蒸気ファン４０には排水蒸気管４１が接続している。本例においては、排水蒸気管４１には、夫々、ドレン抜き用の開閉弁４２が設けられている。
【００１７】
本例において、加熱装置１５内に設けられる、上走路１４１の上部過熱水蒸気噴射管１６１，１７１及び１８１並びに下部過熱水蒸気噴射管１６２，１７２及び１８２は、夫々、個別に設けられて、独立して配置位置が調整可能であり、その過熱水蒸気噴射ノズル３８の被加熱物（図示されていない）に対する位置を調整して、加熱装置１５内に、所定の温度領域を形成することができる。本例において、上部及び下部過熱水蒸気噴射管は、夫々フレキシブルな過熱水蒸気供給管４３に接続すると共に、夫々螺子ジャッキ４４に支持されており、上部及び下部過熱水蒸気噴射管は、螺子ジャッキ４４を作動させて、被加熱物に対して、被加熱物との間隔を広げたり、又は狭めたりできるように、移動可能に形成されている。
【００１８】
本例は以上のように構成されているので、加熱装置１５において、過熱水蒸気噴射ノズル３８から噴射される過熱水蒸気は、水道水供給管２からボイラー１内に供給された水道水を、ボイラー１の燃焼室５に供給された燃料の燃焼ガスにより加熱して、その発生する飽和水蒸気をスーパーヒーター７に導入する。スーパーヒーター７に導入された飽和水蒸気を、スーパーヒーター７の燃焼室１１に供給された燃料の燃焼ガスにより加熱して、過熱水蒸気を形成する。この形成された過熱水蒸気は、過熱水蒸気管路１３から上部過熱水蒸気管１９及び下部過熱水蒸気管２０に送られる。上部過熱水蒸気管１９に送られた過熱水蒸気は、加熱装置１５の上走路１４１の上方に設けられている上部過熱水蒸気噴射管１６１、１７１及び１８１より上走路１４１に向けて噴射されて、被加熱物の上表面の加熱処理を行う。また、下部過熱水蒸気管２０に送られた過熱水蒸気は、加熱装置１５の上走路１４１の下方に設けられている下部過熱水蒸気噴射管１６２、１７２及び１８２より上走路１４１に向けて噴射されて、被加熱物の加熱処理を行う。
【００１９】
本例において、加熱装置１５内は、夫々の噴射ノズル３８の位置を、被加熱物の加熱温度に合わせて、コンベヤ装置１４の上走路１４１上に載置された被加熱物に対して過熱水蒸気噴射ノズル３８の位置を調整して、過熱水蒸気による被加熱物の加熱温度を調整する。被加熱物に対する過熱水蒸気噴射ノズルの位置を調整して、過熱水蒸気による被加熱物の加熱温度を調整し終えたところで、排気ファン４０を作動しながら、加熱装置１５内に、過熱水蒸気噴射ノズル３８から過熱水蒸気を噴射して、加熱装置１５内の空気を過熱水蒸気で置換し、低酸素雰囲気に形成しておく。そこでコンベヤ装置１４を駆動して、コンベヤ装置１４を矢印１４３の方向に駆動する。被加熱物を、コンベヤ装置１４の上走路１４１の入口３４でコンベヤ装置１４上に載置して加熱装置１５内に供給し、加熱装置１５内で、被加熱物は過熱水蒸気噴射口３８から噴射される過熱水蒸気により加熱処理される。
【００２０】
例２
図１に示した加熱装置を使用して、被加熱物の鯖の切り身（さばフィーレ）（サイズ：７０ｍｍ×１００ｍｍ、重量：５０ｇ）の加熱焼成を行った。本例において、コンベヤ装置１４の上走路１４１の入り口３４で、前記被加熱物の鯖の切り身を数十枚を並べたトレイを上走路１４１に載せて、加熱装置１５内に送り、過熱水蒸気噴射管１６１と１６２、過熱水蒸気噴射管１７１と１７２及び過熱水蒸気噴射管１８１と１８２を備える夫々の加熱領域において、夫々の噴射口３８から、温度３００℃の過熱水蒸気を、噴射速度１０ｍ／秒で噴射して、被加熱物の加熱処理を行った。この加熱処理を効率的に行うために、過熱水蒸気噴射管の噴射口３８と被加熱物表面の間隔を、上部過熱水蒸気噴射管１６１については、５０ｍｍに設定し、また、上部過熱水蒸気噴射管１７１については、加熱を促進させるために、３０ｍｍに設定し、また、上部過熱水蒸気噴射管１８１については、高温仕上げによる焦げ目を付けるために１０ｍｍに設定した。なお、下部過熱水蒸気噴射管１６２、１７２及び１８２の夫々の噴射口と被加熱物表面の間隔は、何れも５０ｍｍに設定された。このようにして被加熱物の鯖の切り身を過熱水蒸気により加熱処理した。この加熱処理において、上部過熱水蒸気噴射管１６１及び下部過熱水蒸気噴射管１６２、１７２及び１８２による加熱温度は、２７５℃であり、上部過熱水蒸気噴射管１７１による加熱温度は、２８０℃であり、上部過熱水蒸気噴射管１８１による加熱温度は、２９０℃であった。本例においては、過熱水蒸気噴射管の噴射口と被加熱物表面の間隔を、加熱装置の外部から、手動又は電気的な遠隔操作で調整することにより、過熱水蒸気による被加熱物表面加熱温度を容易に最適な温度に調整して、被加熱物の鯖の切り身を望みどおり加熱処理することができた。
【００２１】
例３
図２に示す実施例はバッチ形式の加熱装置の場合である。本例において、バッチ式加熱装置４５は、覆体４６内に側壁部４７に被加熱物入口兼取出し口４８及び排気口４９を備える断熱壁製の筐体５０により囲われて形成されている。筐体５０の内部には、被加熱物入口兼取出し口４８の下面部５１に並んで、網状の被加熱物載置部材５２が、筐体５０の側壁部４７に設けられている。本例において、網状の被加熱物載置部材５２の上方に上部過熱水蒸気噴射管１６１が設けられ、下方に下部過熱水蒸気噴射管１６２が設けられている。本例においては、上部過熱水蒸気噴射管１６１は、筐体５０の天井壁部５３に設けられている上部螺子ジャッキ５４の螺子軸の支持部５５に取付けられており、下部過熱水蒸気噴射管１６２は、筐体５０の底壁部５６に設けられている下部螺子ジャッキ５７の螺子軸の支持部５８に取付けられている。夫々の螺子ジャッキ５４及び５７は、何れも夫々に付属する電動機５９により駆動される。本例において、上部過熱水蒸気噴射管１６１は、上部背面側に過熱水蒸気供給口６０が設けられており、この過熱水蒸気供給口６０には、フレキシブルな過熱水蒸気供給管４３が接続しており、このフレキシブルな過熱水蒸気供給管４３から過熱水蒸気が供給される。また、これと同様に、下部過熱水蒸気噴射管１６２には、下部背面側に過熱水蒸気供給口６１が設けられており、この過熱水蒸気供給口６１にはフレキシブルな過熱水蒸気供給管４３が接続しており、このフレキシブルな過熱水蒸気供給管４３から過熱水蒸気が供給される。上部過熱水蒸気噴射管１６１に接続するフレキシブルな過熱水蒸気供給管４３は開閉弁２２を備える上部過熱水蒸気管１９に接続する。また、下部過熱水蒸気噴射管１６２に接続するフレキシブルな過熱水蒸気供給管４３は開閉弁２８を備える下部過熱水蒸気管２０に接続している。
【００２２】
本例は以上のように構成されているので、被加熱物（図示されていない）を加熱処理するときは、目的の被加熱物を加熱用トレイに並べて、トレイごと被加熱物を被加熱物入口兼取出し口４８より網状の被加熱物載置部材５２に載せて、開閉蓋（図示されていない）を閉じる。次いで、電動機５９を駆動して、螺子ジャッキ５４を作動させて、上部過熱水蒸気噴射管１６１を、一点鎖線で示す、被加熱物の所望の加熱温度に対応する上部加熱位置１６１′にまで下方へ移動させる。これと共に、同じく電動機５９を駆動して、下部過熱水蒸気噴射管１６２を、一点鎖線で示す、被加熱物の所望の加熱温度に対応する下部加熱位置１６２′にまで、上方に移動させる。上部及び下部過熱水蒸気噴射管１６１及び１６２が、加熱位置１６１′及び１６２′に移動したところで、過熱水蒸気を夫々の過熱水蒸気噴射ノズルより噴射して被加熱物を加熱又は焼成する。その間に発生する排蒸気は排蒸気排出口４９から排蒸気ファンにより排出される。所定時間の間被加熱物の加熱処理したところで、電動機５９を駆動して、過熱水蒸気を噴射させながら、上部過熱水蒸気噴射管１６１を二点鎖線で示す被加熱物に近づく上部加熱位置１６１”にまで下方に移動させる。また、この移動と共に、同じく電動機５９を駆動して、下部過熱水蒸気噴射管１６２を、二点鎖線で示す被加熱物に近づく下部加熱位置１６２”にまで、上方に移動させ、この上部及び下部過熱水蒸気噴射管１６１及び１６２を、二点鎖線の加熱位置１６１”及び１６２”に位置させて、一点鎖線の位置より高い加熱温度で被加熱物の過熱水蒸気による加熱を行う。二点鎖線の加熱位置１６１”及び１６２”での加熱処理を終えたところで、電動機５９を駆動して、上部及び下部過熱水蒸気噴射管１６１及び１６２を、二点鎖線の加熱位置１６１”及び１６２”から元の位置に戻し、被加熱物入口兼取出し口４８を開いて、加熱処理された被加熱物を取出す。本例においては、スーパーヒーター７による過熱水蒸気の温度を変えることなく、単に過熱水蒸気噴射ノズルの位置を変えるだけで被加熱物の加熱温度を変えて加熱焼成処理することができ、加熱処理作業が簡単かつ容易となる。
【００２３】
例４
本例においては、図２に示す過熱水蒸気によるバッチ式加熱装置を使用して、過熱水蒸気噴射ノズル噴射口と被加熱物の鯖の切り身（さばフィーレ）表面間の間隔を変えて、過熱水蒸気により、被加熱物の鯖の切り身を加熱処理した。本例において、過熱水蒸気による加熱時間と過熱水蒸気の加熱による被加熱物の品温の変化を測定した。
本例において、被加熱物の鯖の切身（サイズ：５０ｍｍ×１００ｍｍ、厚み１５ｍｍ、重量４０ｇ）を並べたトレイを被加熱物載置台５７に載せ、上部過熱水蒸気噴射管１６１を被加熱物表面から、１０ｍｍ又は５０ｍｍ離して配置し、また、下部過熱水蒸気噴射管１６２を被加熱物表面から、５０ｍｍ離して配置して、夫々の過熱水蒸気噴射管から、３００℃の過熱水蒸気を、１０ｍ／秒又は４０ｍ／秒の噴射速度で噴射して、被加熱物を加熱処理した。そのときの被加熱物の芯部の温度即ち品温を加熱時間ごとに測定した。その結果を次ぎの表２に示す。
【００２４】
表２
加熱時間（分） ０ １ ２ ３ ４ ５ ６ ７
測定例１（温度（℃）） ２５ ２５ ３６ ５１ ６３ ７４ ８５
測定例２（温度（℃）） ２５ ２５ ２５ ４０ ５６ ６７ ７６ ８５
測定例３（温度（℃）） ２５ ２５ ５６ ８５
測定例４（温度（℃）） ２５ ２５ ５０ ６９ ８５
ここで（１）測定例１では、過熱水蒸気噴射口と被加熱物表面の距離、即ち過熱水蒸気噴射口と被加熱物表面の間隔が１０ｍｍであり、過熱水蒸気の噴射速度が１０ｍ／秒であった。この時の被加熱物表面に接する過熱水蒸気の温度は２８８℃であった。（２）測定例２では、過熱水蒸気噴射口と被加熱物表面の間隔が５０ｍｍであり、過熱水蒸気の噴射速度が１０ｍ／秒であった。この時の被加熱物表面に接する過熱水蒸気の温度は２７６℃であった。（３）測定例３では、過熱水蒸気噴射口と被加熱物表面の間隔が１０ｍｍであり、過熱水蒸気の噴射速度が４０ｍ／秒であった。この時の被加熱物表面に接する過熱水蒸気の温度は２８９℃であった。（４）測定例４では、過熱水蒸気噴射口と被加熱物表面の間隔が５０ｍｍであり、過熱水蒸気の噴射速度が４０ｍ／秒であった。この時の被加熱物表面に接する過熱水蒸気の温度は２８５℃であった。
【００２５】
表２において、測定例１と測定例３は、過熱水蒸気噴射口と被加熱物表面の間隔が、共に１０ｍｍであるが、測定例１においては、過熱水蒸気の噴射速度が１０ｍ／秒であるのに対して、測定例３では、過熱水蒸気の噴射速度は４０ｍ／秒であり、測定例１の過熱水蒸気の噴射速度の１０ｍ／秒の４倍となっている。測定例１と測定例３における過熱水蒸気の噴射速度の相違は、測定例１においては、被加熱物の品温が８５℃に達するのに加熱時間が６分となっているのに対し、測定例３においては、被加熱物の品温が８５℃に達するのに加熱時間は３分となっており、加熱時間を半分に短縮させることを示している。
【００２６】
また、表２において、測定例２と測定例４は、過熱水蒸気噴射口と被加熱物表面の間隔が、共に５０ｍｍであるが、測定例２においては、過熱水蒸気の噴射速度が１０ｍ／秒であるのに対して、測定例４では、過熱水蒸気の噴射速度は４０ｍ／秒であり、測定例２の過熱水蒸気の噴射速度の１０ｍ／秒の４倍となっている。測定例２と測定例４における過熱水蒸気の噴射速度の相違は、測定例２においては、被加熱物の品温が８５℃に達するのに加熱時間が７分となっているのに対し、測定例４においては、被加熱物の品温が８５℃に達するのに加熱時間は４分となっており、測定例１と測定例３の対比の結果と同様であり、過熱水蒸気の噴射速度を４倍にすることにより、加熱時間を半分に短縮できることを示している。
【００２７】
表２において、測定例１と測定例２は、過熱水蒸気の噴射速度が、共に、１０ｍ／秒であるが、測定例１においては、過熱水蒸気噴射口と被加熱物表面の間隔は、１０ｍｍであるのに対して、測定例２においては、過熱水蒸気噴射口と被加熱物表面の間隔は、５０ｍｍであり、測定例１では、被加熱物表面は、測定例２よりも４０ｍｍだけ過熱水蒸気噴射口に近づけて設定されている。一方、被加熱物の品温が８５℃に達するまでの加熱時間は、測定例１で６分となっているのに対し、測定例２では７分となっており、測定例２では、測定例１よりも被加熱物の品温が８５℃に達するまでの加熱時間は１分遅くなっている。この加熱時間の差は、過熱水蒸気噴射口と被加熱物表面の間隔が、測定例１では、測定例２に比して４０ｍｍ小さくなっているためであり、被加熱物表面に接する過熱水蒸気の温度が、測定例１では２８８℃であるが、測定例２では、過熱水蒸気噴射口から遠ざかる分低下して２７６℃となるためである。つまり、被加熱物の加熱時間の相違は、過熱水蒸気噴射口と被加熱物表面の間隔の違いにより、被加熱物表面を加熱する過熱水蒸気の温度が変化することに基づくものである。
【００２８】
表２において、測定例３と測定例４は、過熱水蒸気の噴射速度が、共に、４０ｍ／秒であるが、測定例３においては、過熱水蒸気噴射口と被加熱物表面の間隔は、１０ｍｍであるのに対して、測定例４では、過熱水蒸気噴射口と被加熱物表面の間隔は、５０ｍｍであり、測定例３では、被加熱物表面は、測定例４よりも４０ｍｍだけ、過熱水蒸気噴射口に近づけて設定されている。一方、被加熱物の品温が８５℃に達するのに加熱時間は、測定例３では、３分となっているのに対し、測定例４では、４分となっており、測定例４では、測定例３よりも被加熱物の品温が８５℃に達するまでの加熱時間は１分遅くなっている。この加熱時間の差は、過熱水蒸気噴射口と被加熱物表面の間隔が、測定例３では、測定例４に比して４０ｍｍ小さくなっているためであり、被加熱物表面を加熱する過熱水蒸気の温度が、測定例３では２８９℃であるが、測定例４では、過熱水蒸気噴射口から遠ざかる分低下して２８５℃となるためである。つまり、被加熱物の加熱時間の相違は、過熱水蒸気噴射口と被加熱物表面の間隔の違いにより、被加熱物表面を加熱する過熱水蒸気の温度が変化することに基づくものである。
【００２９】
表２において、測定例１及び測定例３の、過熱水蒸気噴射口と被加熱物表面の間隔が１０ｍｍの場合において、過熱水蒸気の噴射速度が１０ｍ／秒のとき（測定例１）は、被加熱物の品温が８５℃になるまでに６分を要したが、４０ｍ／秒のとき（測定例３）は、被加熱物の品温が８５℃になるまでに３分で足りた。測定例２及び測定例４の、過熱水蒸気噴射口と被加熱物表面の間隔が５０ｍｍの場合において、過熱水蒸気の噴射速度が１０ｍ／秒のとき（測定例２）は、被加熱物の品温が８５℃になるまでに７分を要したが、４０ｍ／秒のとき（測定例４）は、被加熱物の品温が８５℃になるまでに４分で足りた。このように、過熱水蒸気の噴射速度の増減は、加熱時間を短縮する上で大きな影響を及ぼすことが分かった。
【００３０】
本例の試験結果は、所定の過熱水蒸気の加熱温度（本例においては３００℃）及び所定の過熱水蒸気の噴射速度（本例においては１０ｍ／秒及び４０ｍ／秒）において、過熱水蒸気噴射口と被加熱物表面の間隔における加熱温度の変化を予め測定し、きめ細かい間隔設定、即ち過熱水蒸気の温度調節により、被加熱物の効率的な加熱処理が可能であることを示している。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は、温度１２０乃至４００℃の過熱水蒸気を、１．０ｋｇ／ｃｍ２以下のゲージ圧力で含む低酸素雰囲気下において、被加熱物に、温度１２０乃至４００℃の過熱水蒸気を、過熱水蒸気噴射口から噴射して、該被加熱物の過熱水蒸気による加熱方法において、被加熱物と過熱水蒸気噴射口の間の距離又は過熱水蒸気噴射口からの過熱水蒸気の噴射速度を変えて、被加熱物に過熱水蒸気噴射口から過熱水蒸気を噴射して被加熱物を加熱するので、従来の被加熱物の加熱方法及び装置と比較して、過熱水蒸気発生装置（スーパーヒーター）の過熱水蒸気の温度調整をすることなく、単に過熱水蒸気噴射ノズルの位置を変えて簡単に所望する温度で被加熱物を加熱することができ、加熱された被加熱物の品質の均一性と収率向上を図ることができる。
【００３２】
本発明において、被加熱物加熱室内には、被加熱物載置部が設けられており、該被加熱物載置部材の載置面より上方に、複数の過熱水蒸気噴射ノズルがその噴射口を前記載置面に向けて設けられている被加熱物の過熱水蒸気による加熱装置において、過熱水蒸気噴射ノズルは、過熱水蒸気噴射ノズル口と被加熱物を結ぶ方向に往復動可能に設けられている支持部材に固定するので、従来の被加熱物の複雑な加熱方法及びその装置に比して、被加熱物の加熱処理を、過熱水蒸気発生装置（スーパーヒーター）又は過熱水蒸気による加熱装置に付設した再加熱装置等による過熱水蒸気の複雑な温度調整を行うことなく、単に過熱水蒸気噴射ノズルと被加熱物の間隔を変えるという簡単な操作で行うことができ、被加熱物の加熱を安全かつ短時間で清浄度を保ちながら行うことができ、品質の均一性が高い製品を収率良く生産できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の過熱水蒸気による加熱装置について、その概略を説明するための説明図である。
【図２】本発明の他の一実施例の過熱水蒸気による加熱装置について、その概略を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１ ボイラ
２ 水道水供給管
３ 水供給口
４ 燃料供給管
５ 燃焼炉の燃料供給口
６ 飽和水蒸気出口
７ スーパーヒーター
８ 飽和水蒸気供給口
９ 飽和水蒸気管路
１０ 燃料供給管分岐路
１１ 燃焼炉の燃料供給口
１２ 過熱水蒸気出口
１３ 過熱水蒸気管路
１４ コンベヤ装置
１４１ コンベヤ装置１４の上走路
１４２ コンベヤ装置１４の下走路
１４３ 矢印
１５ 加熱装置
１６１、１７１及び１８１ 上部過熱水蒸気噴射管
１６１′ 一点鎖線で示す上部加熱位置
１６１” 二点鎖線で示す上部加熱位置
１６２、１７２及び１８２ 下部過熱水蒸気噴射管
１６２′ 一点鎖線で示すの下部加熱位置
１６２” 二点鎖線で示すの下部加熱位置
１９ 上部過熱水蒸気管
２０ 下部過熱水蒸気管
２１ 上部過熱水蒸気管１９の第一路
２２、２４、２６、２８、３０、３２及び３９ 開閉弁
２３ 上部過熱水蒸気管１９の第二路
２５ 上部過熱水蒸気管１９の第三路
２７ 下部過熱水蒸気管２０の第一路
２９ 下部過熱水蒸気管２０の第二路
３１ 下部過熱水蒸気管２０の第三路
３３ 遮蔽壁
３４ コンベヤ装置１４の上走路１４１の入口
３５ コンベヤ装置１４の上走路１４１の出口
３６ コンベヤ装置１４の下走路１４２の入口
３７ コンベヤ装置１４の下走路１４２の出口
３８ 過熱水蒸気噴射口
４０ 排水蒸気ファン
４１ 排水蒸気管
４２ ドレン抜き用の開閉弁
４３ フレキシブルな過熱水蒸気供給管
４４ 螺子ジャッキ
４５ バッチ式加熱装置
４６ 覆体
４７ 筐体５０の側壁部
４８ 被加熱物入口兼取出し口
４９ 排気口
５０ 筐体
５１ 被加熱物入口兼取出し口４８の下面部
５２ 網状の被加熱物載置部材
５３ 筐体５０の天井壁部
５４ 上部螺子ジャッキ
５５ 上部螺子ジャッキ５４の螺子軸の支持部
５６ 筐体５０の底壁部
５７ 下部螺子ジャッキ
５８ 下部螺子ジャッキ５７の螺子軸の支持部
５９ 電動機
６０ 上部過熱水蒸気噴射管１６１の過熱水蒸気供給口
６１ 下部過熱水蒸気噴射管１６２の過熱水蒸気供給口
【産業上の利用分野】
本発明は、食品や飼料等の製造用の被加熱物の乾式若しくは湿式加熱方法又は被加熱物の乾式及び湿式加熱方法及びその装置に関し、特に、食品や飼料等の製造用の被加熱物の過熱水蒸気による加熱方法及びその装置に関する。
また、本発明は、食品の焼成、加熱調理、殺菌及び蒸煮等の過熱水蒸気による食品の加熱方法及びその装置に関する。さらに、本発明は、食品や飼料等の製造用の被加熱物の水分除去に係る過熱水蒸気による加熱方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、焼き物、揚げ物、炒め物又は食品の殺菌のために、加熱時間を短縮するために、過熱水蒸気が使用されている。例えば、焼き物は、調理味付け後、過熱水蒸気により焼成されており、また、水産練り製品は、水産物を蒸した後、過熱水蒸気により焼成しており、焼きえび、かにの場合は、過熱水蒸気により解凍後、調味味付けして、過熱水蒸気により焼成されており、焼き鳥、照焼き及び塩焼きの場合は、調味味付け後、過熱水蒸気により焼成されており、炒め野菜の場合は、野菜を過熱水蒸気により焼成しており、ちりめんや香辛料の殺菌は、過熱水蒸気により加熱されて、乾燥と共に殺菌されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
過熱水蒸気による加熱装置により、これらの食品を過熱水蒸気により加熱調理する場合、食品の種類又は調理方法の相違により、加熱温度が相違するために、過熱水蒸気による加熱装置は、過熱水蒸気発生装置（スーパーヒーター）又は該加熱装置に付設した過熱水蒸気の再加熱装置等を備えて、使用される過熱水蒸気の温度を最適温度に調整している。特に、過熱水蒸気により加熱する加熱室内に、複数の加熱領域を形成して、夫々の領域で加熱温度を相違させる場合には、夫々の領域に過熱水蒸気の加熱のために、再加熱装置を設けて再加熱している（特開２０００−１５２７５４号公報、特開平２−４３１１２号公報）。何れの場合にも、過熱水蒸気による加熱装置は、短時間で加熱処理ができるものの、過熱水蒸気発生装置（スーパーヒーター）の場合は、過熱水蒸気管路から該加熱装置までの煩雑な温度調整をその都度必要とし、過熱水蒸気の再加熱装置を設ける場合は、その分高価となり、温度管理も難しく問題とされている。
本発明は、従来装置の過熱水蒸気による食品等の加熱方法及び装置において、食品の種類又は調理方法の相違による加熱温度の相違にかかる問題点を解決することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明らは、過熱水蒸気の温度が過熱水蒸気噴射ノズルの噴射口からの距離により温度がかなり変化することを発見した。
本発明は、過熱水蒸気噴射ノズルの噴射口の位置を、被加熱物に対して変えて、過熱水蒸気による加熱温度を調節する過熱水蒸気による、食品等の被加熱物の加熱方法及び装置を提供することを目的としている。
即ち、本発明は、温度１２０乃至４００℃の過熱水蒸気を１．０ｋｇ／ｃｍ２以下のゲージ圧力で含む低酸素雰囲気下において、温度１２０乃至４００℃の過熱水蒸気を、過熱水蒸気噴射口から、被加熱物に噴射して、該被加熱物を過熱水蒸気により加熱する被加熱物の過熱水蒸気による加熱方法において、被加熱物と過熱水蒸気噴射口の間の距離を変えて、被加熱物に、過熱水蒸気を過熱水蒸気噴射口から噴射して被加熱物を加熱することを特徴とする被加熱物の過熱水蒸気による加熱方法にあり、また、本発明は、温度１２０乃至４００℃の過熱水蒸気を１．０ｋｇ／ｃｍ２以下のゲージ圧力で含む低酸素雰囲気下において、温度１２０乃至４００℃の過熱水蒸気を、過熱水蒸気噴射口から、被加熱物に噴射して、被加熱物を加熱する被加熱物の過熱水蒸気による加熱方法において、過熱水蒸気噴射口は、被加熱物から１００ｍｍ以内の距離で離れて設けられており、被加熱物と過熱水蒸気噴射口の間の距離を変えて、被加熱物に、過熱水蒸気を過熱水蒸気噴射口から噴射して被加熱物を加熱することを特徴とする被加熱物の過熱水蒸気による加熱方法にあり、さらに、本発明は、被加熱物加熱室内には、被加熱物載置部材が設けられており、複数の過熱水蒸気噴射ノズルがその噴射口を、該被加熱物載置部材の被加熱物載置部に向けて設けられている被加熱物の過熱水蒸気による加熱装置において、複数の過熱水蒸気噴射ノズルの噴射口は、該被加熱物載置部材の被加熱物載置部に向けて、前記載置部より上方若しくは下方又は上方及び下方に設けられており、過熱水蒸気噴射ノズルは、過熱水蒸気噴射ノズル口と被加熱物を結ぶ方向に往復動可能に設けられている支持部材に固定されていることを特徴とする被加熱物の過熱水蒸気による加熱装置にあり、さらにまた、本発明は、被加熱物加熱室内には、被加熱物載置部材が設けられており、複数の過熱水蒸気噴射ノズルがその噴射口を、該被加熱物載置部材の被加熱物載置部に向けて設けられている被加熱物の過熱水蒸気による加熱装置において、複数の過熱水蒸気噴射ノズルの噴射口は、該被加熱物載置部材の被加熱物載置部に向けて、前記載置部より上方若しくは下方又は上方及び下方に設けられており、前記過熱水蒸気噴射ノズルは、その噴射口が被加熱物表面から１００ｍｍ以内の距離で離れて設けられており、過熱水蒸気噴射ノズルの噴射口と被加熱物を結ぶ方向に往復動可能に設けられている支持部材に固定されていることを特徴とする被加熱物の過熱水蒸気による加熱装置にある。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明において、一事例においては過熱水蒸気の温度は、２ｍｍの直径を有する噴射ノズル開口から、２５０℃及び３００℃の過熱水蒸気を、夫々、１０ｍ／秒及び２０ｍ／秒の噴射速度で噴射して、噴射ノズル開口からの所定距離毎に温度計を配置して過熱水蒸気の温度を測定した。測定は、被加熱物に対する上部及び下部の過熱水蒸気による加熱について行われたが、上部及び下部の過熱水蒸気による加熱において同様であった。その結果は、次の表１に示すとおりである。
噴射された過熱水蒸気の温度変化は、概略２０乃至３０℃となり、特に温度変化が大きいのは、噴射ノズル開口から１０乃至３０ｍｍの範囲であり、噴射ノズル開口から３０ｍｍ以上離れるに従い、噴射された過熱水蒸気の温度変化は小さくなることが分かった。また、噴射口の口径を調節可能にして、過熱水蒸気噴射口からの過熱水蒸気の噴射速度を大きくすることにより、被加熱物表面の加熱温度を僅かに高めることができることも分かった。噴射ノズルと被加熱物表面の間隔を一定にする場合は、過熱水蒸気の加熱エネルギーを有効に利用するため、噴射ノズルから１０ｍｍ以内とすることが最も好ましいことが分かった。しかし、食品等の被加熱物の形状が一定でない場合は、その微小な位置決めが難しいので、噴射ノズル開口と被加熱物の加熱表面の間隔は、１００ｍｍ以内、好ましくは３０ｍｍ以内とするのが最も好ましく、また、噴射速度を調整するのが好ましい。
【０００７】
本発明において、噴射ノズル開口からの位置を１０ｍｍから１００ｍｍに変化させることにより、過熱水蒸気の加熱温度が１０℃から３０℃程度低下させることができる。これ以上、過熱水蒸気の加熱温度を低下させるには、被加熱物を噴射ノズル開口からさらに離すことになる。これとは逆に加熱温度を高めるためには、噴射ノズル開口に被加熱物を近づけることとなる。加熱温度差を１０度以内に設定する場合には、噴射ノズル開口に近い部分と遠い部分の間隔は、過熱水蒸気の温度及び流速により異なるが、上記の測定に基づく場合には、例えば２０ｍｍ以内である。このように、過熱水蒸気による被加熱物の加熱温度は、過熱水蒸気噴射ノズルの噴射口と被加熱物との間の間隔を適宜小さくすることにより高くすることができ、過熱水蒸気噴射ノズルの噴射口と被加熱物との間の間隔を適宜大きくすることにより低くすることができる。
【０００８】
本発明において、過熱水蒸気は、温度１２０乃至４００℃を有し、飽和水蒸気を加熱して得られる。本発明において、過熱水蒸気噴射ノズルを、被加熱物に対して、過熱水蒸気の噴射ノズル開口を近づけたり又は遠ざけたりして、被加熱物の加熱される面の温度を調節するために、過熱水蒸気噴射ノズルは、被加熱物に対して、近づけたり又は遠ざけたりできるように、螺子ジャッキ又はラックジャッキ等のジャッキの支持部材に取付けられる。
【０００９】
本発明において、過熱水蒸気が噴射される被加熱物は、一定位置に静置されている載置台上に配置されていてもよく、また、コンベヤ装置等の可動の搬送台に配置されていてもよい。この可動の搬送台に配置される場合には、被加熱物の移動する方向は、過熱水蒸気が噴射される方向、即ち、過熱水蒸気噴射ノズルと被加熱物を結ぶ方向に対し交差する方向であり、好ましくは、直交する方向である。本発明において、過熱水蒸気による被加熱物の加熱は、被加熱物の上面若しくは下面何れか一方において行うことができ、又は被加熱物の上面及び下面において、同時に行うことができる。
【００１０】
本発明において、加熱室内の圧力は、加熱時に、過熱水蒸気が、加熱室の外に噴出さないように、大気と同じか又は低く設定されるのが好ましい。本発明において、加熱室内に加熱温度の異なる複数の領域を設けるときは、仕切りを設けることは必要でなく、加熱室内に高い温度領域では、過熱水蒸気噴射ノズル開口の位置を被加熱物に近づけて設け、低い温度領域では、過熱水蒸気噴射ノズル開口の位置を被加熱物から遠ざけて設ける。このような温度設定を行う場合には、過熱水蒸気発生装置（スーパーヒーター）の所定の温度及び所定の蒸気量による過熱水蒸気の噴射速度の下に、過熱水蒸気噴射ノズル開口からの距離ごとに、過熱水蒸気の温度分布を予め測定し、その測定値に基づいて、加熱室内の過熱水蒸気噴射ノズル開口の位置に対する被加熱物の位置を決定するのが好ましい。
【００１１】
【作用】
本発明は、被加熱物と過熱水蒸気噴射口の間の距離を変えて、過熱水蒸気噴射口から、過熱水蒸気を被加熱物に噴射して被加熱物を加熱するので、被加熱物と過熱水蒸気噴射口の間の距離、即ち間隔又は過熱水蒸気噴射口からの過熱水蒸気の噴射速度又は被加熱物と過熱水蒸気噴射口の間の距離及び過熱水蒸気噴射口からの過熱水蒸気の噴射速度を変えることにより、噴射される過熱水蒸気の温度を変えずに、被加熱物を所望の温度で加熱することができる。したがって、過熱水蒸気の温度を、加熱処理温度に対して、例えば、１０℃以上、好ましくは１０乃至２０℃高く設定することにより、種々の被加熱物の加熱処理を、一定のスーパーヒーターの過熱水蒸気条件下で行うことが可能となり、温度調節が簡単且つ容易となる。また、本発明においては、過熱水蒸気噴射ノズルは、過熱水蒸気噴射ノズル口と被加熱物を結ぶ方向に往復動可能に設けられている支持部材に固定されているので、被加熱物に対する過熱水蒸気噴射ノズルの噴射口の位置を正確に設定することができ、被加熱物の加熱温度を所定温度に設定することが出来る。
【００１２】
【実施例】
以下に、添付図面に基づいて、本発明の実施の態様を例を上げて説明するが、本発明は、以下の説明及び例示によって何ら制限されるものではない。
図１は、本発明の一実施例の過熱水蒸気による加熱装置について、その概略を説明するための説明図である。図２は、本発明の他の一実施例の過熱水蒸気による加熱装置について、その概略を説明するための説明図である。図１及び図２において、同一の箇所又は対応する箇所には同一の符号が付されている。
【００１３】
例１
図１に示す実施例において、１はボイラであり、蒸発される水、例えば、水道水は、水道水供給管２より、水道水供給管２が接続する水供給口３から、ボイラ１に供給される。燃料は、燃料供給管４より、燃料供給管４が接続する燃料供給口５からボイラ１に供給される。ボイラ１で発生する飽和水蒸気は、ボイラ１の飽和水蒸気出口６から出て、飽和水蒸気出口６とスーパーヒーター７の飽和水蒸気導入口８を接続する飽和水蒸気管路９から、スーパーヒーター７に、その飽和水蒸気供給口８から導入される。スーパーヒーター７への燃料の供給は、燃料供給管４の分岐管の燃料供給管分岐管１０より、燃料供給管分岐管１０が接続する燃料供給口１１からスーパーヒーター７に供給される。
【００１４】
飽和蒸気がスーパーヒーター７で加熱されて形成された過熱水蒸気は、過熱水蒸気出口１２から出て、過熱水蒸気出口１２に接続する過熱水蒸気管路１３から、それに接続するコンベヤ装置１４を内部に備える加熱装置１５の過熱水蒸気噴射管１６１、１６２、１７１、１７２、１８１及び１８２に送られる。過熱水蒸気管路１３は途中分岐して、コンベヤ装置１４の上走路１４１の上部過熱水蒸気管１９及び下部過熱水蒸気管２０に分岐されている。コンベヤ装置１４の上走路１４１の上部過熱水蒸気管１９は、さらに３路に分岐されており、第一路２１は開閉弁２２を介して加熱装置１５の上部過熱水蒸気噴射管１６１に接続しており、第二路２３は開閉弁２４介して加熱装置１５の上部過熱水蒸気噴射管１７１に接続しており、第三路２５は開閉弁２６を介して加熱装置１５の上部過熱水蒸気噴射管１８１に接続している。コンベヤ装置１４の下部過熱水蒸気管２０も、さらに３路に分岐されており、第一路２７は開閉弁２８を介して加熱装置１５の下部過熱水蒸気噴射管１６２に接続しており、第二路２９は開閉弁３０を介して加熱装置１５の下部過熱水蒸気噴射管１７２に接続しており、第三路３１は開閉弁３２を介して加熱装置１５の下部過熱水蒸気噴射管１８２に接続している。
【００１５】
加熱装置１５は、遮蔽壁３３で覆われて形成れている。加熱装置１５の一方の側にコンベヤ装置１４の上走路１４１の入口３４が形成され、他方の側にコンベヤ装置１４の上走路１４１の出口３５が形成されている。本例において、遮蔽壁３３の下方にはコンベヤ装置１４の下走路１４２が延びており、コンベヤ装置１４の下走路１４２の入口３６は、コンベヤ上走路入口３４の下方に形成され、コンベヤ装置１４の下走路１４２の出口３７は、コンベヤ上走路出口３５の下方に形成されている。本例において、上部及び下部過熱水蒸気噴射管１６１、１６２、１７１、１７２、１８１及び１８２は、夫々、過熱水蒸気噴射口３８を備えており、過熱水蒸気噴射口３８は、コンベヤ上走路１４１に向けて、その上方及び下方に設けられている。
【００１６】
本例の加熱装置１５には、コンベヤ上走路１４１上に、被加熱物導入口３４及び加熱処理物出口３５が設けられている。前記加熱装置１５の被加熱物導入口３４及び加熱処理物出口３５には、夫々、加熱装置１５内の水蒸気を排出させるために、開閉弁３９を介して排水蒸気ファン４０が設けられ、該排水蒸気ファン４０には排水蒸気管４１が接続している。本例においては、排水蒸気管４１には、夫々、ドレン抜き用の開閉弁４２が設けられている。
【００１７】
本例において、加熱装置１５内に設けられる、上走路１４１の上部過熱水蒸気噴射管１６１，１７１及び１８１並びに下部過熱水蒸気噴射管１６２，１７２及び１８２は、夫々、個別に設けられて、独立して配置位置が調整可能であり、その過熱水蒸気噴射ノズル３８の被加熱物（図示されていない）に対する位置を調整して、加熱装置１５内に、所定の温度領域を形成することができる。本例において、上部及び下部過熱水蒸気噴射管は、夫々フレキシブルな過熱水蒸気供給管４３に接続すると共に、夫々螺子ジャッキ４４に支持されており、上部及び下部過熱水蒸気噴射管は、螺子ジャッキ４４を作動させて、被加熱物に対して、被加熱物との間隔を広げたり、又は狭めたりできるように、移動可能に形成されている。
【００１８】
本例は以上のように構成されているので、加熱装置１５において、過熱水蒸気噴射ノズル３８から噴射される過熱水蒸気は、水道水供給管２からボイラー１内に供給された水道水を、ボイラー１の燃焼室５に供給された燃料の燃焼ガスにより加熱して、その発生する飽和水蒸気をスーパーヒーター７に導入する。スーパーヒーター７に導入された飽和水蒸気を、スーパーヒーター７の燃焼室１１に供給された燃料の燃焼ガスにより加熱して、過熱水蒸気を形成する。この形成された過熱水蒸気は、過熱水蒸気管路１３から上部過熱水蒸気管１９及び下部過熱水蒸気管２０に送られる。上部過熱水蒸気管１９に送られた過熱水蒸気は、加熱装置１５の上走路１４１の上方に設けられている上部過熱水蒸気噴射管１６１、１７１及び１８１より上走路１４１に向けて噴射されて、被加熱物の上表面の加熱処理を行う。また、下部過熱水蒸気管２０に送られた過熱水蒸気は、加熱装置１５の上走路１４１の下方に設けられている下部過熱水蒸気噴射管１６２、１７２及び１８２より上走路１４１に向けて噴射されて、被加熱物の加熱処理を行う。
【００１９】
本例において、加熱装置１５内は、夫々の噴射ノズル３８の位置を、被加熱物の加熱温度に合わせて、コンベヤ装置１４の上走路１４１上に載置された被加熱物に対して過熱水蒸気噴射ノズル３８の位置を調整して、過熱水蒸気による被加熱物の加熱温度を調整する。被加熱物に対する過熱水蒸気噴射ノズルの位置を調整して、過熱水蒸気による被加熱物の加熱温度を調整し終えたところで、排気ファン４０を作動しながら、加熱装置１５内に、過熱水蒸気噴射ノズル３８から過熱水蒸気を噴射して、加熱装置１５内の空気を過熱水蒸気で置換し、低酸素雰囲気に形成しておく。そこでコンベヤ装置１４を駆動して、コンベヤ装置１４を矢印１４３の方向に駆動する。被加熱物を、コンベヤ装置１４の上走路１４１の入口３４でコンベヤ装置１４上に載置して加熱装置１５内に供給し、加熱装置１５内で、被加熱物は過熱水蒸気噴射口３８から噴射される過熱水蒸気により加熱処理される。
【００２０】
例２
図１に示した加熱装置を使用して、被加熱物の鯖の切り身（さばフィーレ）（サイズ：７０ｍｍ×１００ｍｍ、重量：５０ｇ）の加熱焼成を行った。本例において、コンベヤ装置１４の上走路１４１の入り口３４で、前記被加熱物の鯖の切り身を数十枚を並べたトレイを上走路１４１に載せて、加熱装置１５内に送り、過熱水蒸気噴射管１６１と１６２、過熱水蒸気噴射管１７１と１７２及び過熱水蒸気噴射管１８１と１８２を備える夫々の加熱領域において、夫々の噴射口３８から、温度３００℃の過熱水蒸気を、噴射速度１０ｍ／秒で噴射して、被加熱物の加熱処理を行った。この加熱処理を効率的に行うために、過熱水蒸気噴射管の噴射口３８と被加熱物表面の間隔を、上部過熱水蒸気噴射管１６１については、５０ｍｍに設定し、また、上部過熱水蒸気噴射管１７１については、加熱を促進させるために、３０ｍｍに設定し、また、上部過熱水蒸気噴射管１８１については、高温仕上げによる焦げ目を付けるために１０ｍｍに設定した。なお、下部過熱水蒸気噴射管１６２、１７２及び１８２の夫々の噴射口と被加熱物表面の間隔は、何れも５０ｍｍに設定された。このようにして被加熱物の鯖の切り身を過熱水蒸気により加熱処理した。この加熱処理において、上部過熱水蒸気噴射管１６１及び下部過熱水蒸気噴射管１６２、１７２及び１８２による加熱温度は、２７５℃であり、上部過熱水蒸気噴射管１７１による加熱温度は、２８０℃であり、上部過熱水蒸気噴射管１８１による加熱温度は、２９０℃であった。本例においては、過熱水蒸気噴射管の噴射口と被加熱物表面の間隔を、加熱装置の外部から、手動又は電気的な遠隔操作で調整することにより、過熱水蒸気による被加熱物表面加熱温度を容易に最適な温度に調整して、被加熱物の鯖の切り身を望みどおり加熱処理することができた。
【００２１】
例３
図２に示す実施例はバッチ形式の加熱装置の場合である。本例において、バッチ式加熱装置４５は、覆体４６内に側壁部４７に被加熱物入口兼取出し口４８及び排気口４９を備える断熱壁製の筐体５０により囲われて形成されている。筐体５０の内部には、被加熱物入口兼取出し口４８の下面部５１に並んで、網状の被加熱物載置部材５２が、筐体５０の側壁部４７に設けられている。本例において、網状の被加熱物載置部材５２の上方に上部過熱水蒸気噴射管１６１が設けられ、下方に下部過熱水蒸気噴射管１６２が設けられている。本例においては、上部過熱水蒸気噴射管１６１は、筐体５０の天井壁部５３に設けられている上部螺子ジャッキ５４の螺子軸の支持部５５に取付けられており、下部過熱水蒸気噴射管１６２は、筐体５０の底壁部５６に設けられている下部螺子ジャッキ５７の螺子軸の支持部５８に取付けられている。夫々の螺子ジャッキ５４及び５７は、何れも夫々に付属する電動機５９により駆動される。本例において、上部過熱水蒸気噴射管１６１は、上部背面側に過熱水蒸気供給口６０が設けられており、この過熱水蒸気供給口６０には、フレキシブルな過熱水蒸気供給管４３が接続しており、このフレキシブルな過熱水蒸気供給管４３から過熱水蒸気が供給される。また、これと同様に、下部過熱水蒸気噴射管１６２には、下部背面側に過熱水蒸気供給口６１が設けられており、この過熱水蒸気供給口６１にはフレキシブルな過熱水蒸気供給管４３が接続しており、このフレキシブルな過熱水蒸気供給管４３から過熱水蒸気が供給される。上部過熱水蒸気噴射管１６１に接続するフレキシブルな過熱水蒸気供給管４３は開閉弁２２を備える上部過熱水蒸気管１９に接続する。また、下部過熱水蒸気噴射管１６２に接続するフレキシブルな過熱水蒸気供給管４３は開閉弁２８を備える下部過熱水蒸気管２０に接続している。
【００２２】
本例は以上のように構成されているので、被加熱物（図示されていない）を加熱処理するときは、目的の被加熱物を加熱用トレイに並べて、トレイごと被加熱物を被加熱物入口兼取出し口４８より網状の被加熱物載置部材５２に載せて、開閉蓋（図示されていない）を閉じる。次いで、電動機５９を駆動して、螺子ジャッキ５４を作動させて、上部過熱水蒸気噴射管１６１を、一点鎖線で示す、被加熱物の所望の加熱温度に対応する上部加熱位置１６１′にまで下方へ移動させる。これと共に、同じく電動機５９を駆動して、下部過熱水蒸気噴射管１６２を、一点鎖線で示す、被加熱物の所望の加熱温度に対応する下部加熱位置１６２′にまで、上方に移動させる。上部及び下部過熱水蒸気噴射管１６１及び１６２が、加熱位置１６１′及び１６２′に移動したところで、過熱水蒸気を夫々の過熱水蒸気噴射ノズルより噴射して被加熱物を加熱又は焼成する。その間に発生する排蒸気は排蒸気排出口４９から排蒸気ファンにより排出される。所定時間の間被加熱物の加熱処理したところで、電動機５９を駆動して、過熱水蒸気を噴射させながら、上部過熱水蒸気噴射管１６１を二点鎖線で示す被加熱物に近づく上部加熱位置１６１”にまで下方に移動させる。また、この移動と共に、同じく電動機５９を駆動して、下部過熱水蒸気噴射管１６２を、二点鎖線で示す被加熱物に近づく下部加熱位置１６２”にまで、上方に移動させ、この上部及び下部過熱水蒸気噴射管１６１及び１６２を、二点鎖線の加熱位置１６１”及び１６２”に位置させて、一点鎖線の位置より高い加熱温度で被加熱物の過熱水蒸気による加熱を行う。二点鎖線の加熱位置１６１”及び１６２”での加熱処理を終えたところで、電動機５９を駆動して、上部及び下部過熱水蒸気噴射管１６１及び１６２を、二点鎖線の加熱位置１６１”及び１６２”から元の位置に戻し、被加熱物入口兼取出し口４８を開いて、加熱処理された被加熱物を取出す。本例においては、スーパーヒーター７による過熱水蒸気の温度を変えることなく、単に過熱水蒸気噴射ノズルの位置を変えるだけで被加熱物の加熱温度を変えて加熱焼成処理することができ、加熱処理作業が簡単かつ容易となる。
【００２３】
例４
本例においては、図２に示す過熱水蒸気によるバッチ式加熱装置を使用して、過熱水蒸気噴射ノズル噴射口と被加熱物の鯖の切り身（さばフィーレ）表面間の間隔を変えて、過熱水蒸気により、被加熱物の鯖の切り身を加熱処理した。本例において、過熱水蒸気による加熱時間と過熱水蒸気の加熱による被加熱物の品温の変化を測定した。
本例において、被加熱物の鯖の切身（サイズ：５０ｍｍ×１００ｍｍ、厚み１５ｍｍ、重量４０ｇ）を並べたトレイを被加熱物載置台５７に載せ、上部過熱水蒸気噴射管１６１を被加熱物表面から、１０ｍｍ又は５０ｍｍ離して配置し、また、下部過熱水蒸気噴射管１６２を被加熱物表面から、５０ｍｍ離して配置して、夫々の過熱水蒸気噴射管から、３００℃の過熱水蒸気を、１０ｍ／秒又は４０ｍ／秒の噴射速度で噴射して、被加熱物を加熱処理した。そのときの被加熱物の芯部の温度即ち品温を加熱時間ごとに測定した。その結果を次ぎの表２に示す。
【００２４】
表２
加熱時間（分） ０ １ ２ ３ ４ ５ ６ ７
測定例１（温度（℃）） ２５ ２５ ３６ ５１ ６３ ７４ ８５
測定例２（温度（℃）） ２５ ２５ ２５ ４０ ５６ ６７ ７６ ８５
測定例３（温度（℃）） ２５ ２５ ５６ ８５
測定例４（温度（℃）） ２５ ２５ ５０ ６９ ８５
ここで（１）測定例１では、過熱水蒸気噴射口と被加熱物表面の距離、即ち過熱水蒸気噴射口と被加熱物表面の間隔が１０ｍｍであり、過熱水蒸気の噴射速度が１０ｍ／秒であった。この時の被加熱物表面に接する過熱水蒸気の温度は２８８℃であった。（２）測定例２では、過熱水蒸気噴射口と被加熱物表面の間隔が５０ｍｍであり、過熱水蒸気の噴射速度が１０ｍ／秒であった。この時の被加熱物表面に接する過熱水蒸気の温度は２７６℃であった。（３）測定例３では、過熱水蒸気噴射口と被加熱物表面の間隔が１０ｍｍであり、過熱水蒸気の噴射速度が４０ｍ／秒であった。この時の被加熱物表面に接する過熱水蒸気の温度は２８９℃であった。（４）測定例４では、過熱水蒸気噴射口と被加熱物表面の間隔が５０ｍｍであり、過熱水蒸気の噴射速度が４０ｍ／秒であった。この時の被加熱物表面に接する過熱水蒸気の温度は２８５℃であった。
【００２５】
表２において、測定例１と測定例３は、過熱水蒸気噴射口と被加熱物表面の間隔が、共に１０ｍｍであるが、測定例１においては、過熱水蒸気の噴射速度が１０ｍ／秒であるのに対して、測定例３では、過熱水蒸気の噴射速度は４０ｍ／秒であり、測定例１の過熱水蒸気の噴射速度の１０ｍ／秒の４倍となっている。測定例１と測定例３における過熱水蒸気の噴射速度の相違は、測定例１においては、被加熱物の品温が８５℃に達するのに加熱時間が６分となっているのに対し、測定例３においては、被加熱物の品温が８５℃に達するのに加熱時間は３分となっており、加熱時間を半分に短縮させることを示している。
【００２６】
また、表２において、測定例２と測定例４は、過熱水蒸気噴射口と被加熱物表面の間隔が、共に５０ｍｍであるが、測定例２においては、過熱水蒸気の噴射速度が１０ｍ／秒であるのに対して、測定例４では、過熱水蒸気の噴射速度は４０ｍ／秒であり、測定例２の過熱水蒸気の噴射速度の１０ｍ／秒の４倍となっている。測定例２と測定例４における過熱水蒸気の噴射速度の相違は、測定例２においては、被加熱物の品温が８５℃に達するのに加熱時間が７分となっているのに対し、測定例４においては、被加熱物の品温が８５℃に達するのに加熱時間は４分となっており、測定例１と測定例３の対比の結果と同様であり、過熱水蒸気の噴射速度を４倍にすることにより、加熱時間を半分に短縮できることを示している。
【００２７】
表２において、測定例１と測定例２は、過熱水蒸気の噴射速度が、共に、１０ｍ／秒であるが、測定例１においては、過熱水蒸気噴射口と被加熱物表面の間隔は、１０ｍｍであるのに対して、測定例２においては、過熱水蒸気噴射口と被加熱物表面の間隔は、５０ｍｍであり、測定例１では、被加熱物表面は、測定例２よりも４０ｍｍだけ過熱水蒸気噴射口に近づけて設定されている。一方、被加熱物の品温が８５℃に達するまでの加熱時間は、測定例１で６分となっているのに対し、測定例２では７分となっており、測定例２では、測定例１よりも被加熱物の品温が８５℃に達するまでの加熱時間は１分遅くなっている。この加熱時間の差は、過熱水蒸気噴射口と被加熱物表面の間隔が、測定例１では、測定例２に比して４０ｍｍ小さくなっているためであり、被加熱物表面に接する過熱水蒸気の温度が、測定例１では２８８℃であるが、測定例２では、過熱水蒸気噴射口から遠ざかる分低下して２７６℃となるためである。つまり、被加熱物の加熱時間の相違は、過熱水蒸気噴射口と被加熱物表面の間隔の違いにより、被加熱物表面を加熱する過熱水蒸気の温度が変化することに基づくものである。
【００２８】
表２において、測定例３と測定例４は、過熱水蒸気の噴射速度が、共に、４０ｍ／秒であるが、測定例３においては、過熱水蒸気噴射口と被加熱物表面の間隔は、１０ｍｍであるのに対して、測定例４では、過熱水蒸気噴射口と被加熱物表面の間隔は、５０ｍｍであり、測定例３では、被加熱物表面は、測定例４よりも４０ｍｍだけ、過熱水蒸気噴射口に近づけて設定されている。一方、被加熱物の品温が８５℃に達するのに加熱時間は、測定例３では、３分となっているのに対し、測定例４では、４分となっており、測定例４では、測定例３よりも被加熱物の品温が８５℃に達するまでの加熱時間は１分遅くなっている。この加熱時間の差は、過熱水蒸気噴射口と被加熱物表面の間隔が、測定例３では、測定例４に比して４０ｍｍ小さくなっているためであり、被加熱物表面を加熱する過熱水蒸気の温度が、測定例３では２８９℃であるが、測定例４では、過熱水蒸気噴射口から遠ざかる分低下して２８５℃となるためである。つまり、被加熱物の加熱時間の相違は、過熱水蒸気噴射口と被加熱物表面の間隔の違いにより、被加熱物表面を加熱する過熱水蒸気の温度が変化することに基づくものである。
【００２９】
表２において、測定例１及び測定例３の、過熱水蒸気噴射口と被加熱物表面の間隔が１０ｍｍの場合において、過熱水蒸気の噴射速度が１０ｍ／秒のとき（測定例１）は、被加熱物の品温が８５℃になるまでに６分を要したが、４０ｍ／秒のとき（測定例３）は、被加熱物の品温が８５℃になるまでに３分で足りた。測定例２及び測定例４の、過熱水蒸気噴射口と被加熱物表面の間隔が５０ｍｍの場合において、過熱水蒸気の噴射速度が１０ｍ／秒のとき（測定例２）は、被加熱物の品温が８５℃になるまでに７分を要したが、４０ｍ／秒のとき（測定例４）は、被加熱物の品温が８５℃になるまでに４分で足りた。このように、過熱水蒸気の噴射速度の増減は、加熱時間を短縮する上で大きな影響を及ぼすことが分かった。
【００３０】
本例の試験結果は、所定の過熱水蒸気の加熱温度（本例においては３００℃）及び所定の過熱水蒸気の噴射速度（本例においては１０ｍ／秒及び４０ｍ／秒）において、過熱水蒸気噴射口と被加熱物表面の間隔における加熱温度の変化を予め測定し、きめ細かい間隔設定、即ち過熱水蒸気の温度調節により、被加熱物の効率的な加熱処理が可能であることを示している。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は、温度１２０乃至４００℃の過熱水蒸気を、１．０ｋｇ／ｃｍ２以下のゲージ圧力で含む低酸素雰囲気下において、被加熱物に、温度１２０乃至４００℃の過熱水蒸気を、過熱水蒸気噴射口から噴射して、該被加熱物の過熱水蒸気による加熱方法において、被加熱物と過熱水蒸気噴射口の間の距離又は過熱水蒸気噴射口からの過熱水蒸気の噴射速度を変えて、被加熱物に過熱水蒸気噴射口から過熱水蒸気を噴射して被加熱物を加熱するので、従来の被加熱物の加熱方法及び装置と比較して、過熱水蒸気発生装置（スーパーヒーター）の過熱水蒸気の温度調整をすることなく、単に過熱水蒸気噴射ノズルの位置を変えて簡単に所望する温度で被加熱物を加熱することができ、加熱された被加熱物の品質の均一性と収率向上を図ることができる。
【００３２】
本発明において、被加熱物加熱室内には、被加熱物載置部が設けられており、該被加熱物載置部材の載置面より上方に、複数の過熱水蒸気噴射ノズルがその噴射口を前記載置面に向けて設けられている被加熱物の過熱水蒸気による加熱装置において、過熱水蒸気噴射ノズルは、過熱水蒸気噴射ノズル口と被加熱物を結ぶ方向に往復動可能に設けられている支持部材に固定するので、従来の被加熱物の複雑な加熱方法及びその装置に比して、被加熱物の加熱処理を、過熱水蒸気発生装置（スーパーヒーター）又は過熱水蒸気による加熱装置に付設した再加熱装置等による過熱水蒸気の複雑な温度調整を行うことなく、単に過熱水蒸気噴射ノズルと被加熱物の間隔を変えるという簡単な操作で行うことができ、被加熱物の加熱を安全かつ短時間で清浄度を保ちながら行うことができ、品質の均一性が高い製品を収率良く生産できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の過熱水蒸気による加熱装置について、その概略を説明するための説明図である。
【図２】本発明の他の一実施例の過熱水蒸気による加熱装置について、その概略を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１ ボイラ
２ 水道水供給管
３ 水供給口
４ 燃料供給管
５ 燃焼炉の燃料供給口
６ 飽和水蒸気出口
７ スーパーヒーター
８ 飽和水蒸気供給口
９ 飽和水蒸気管路
１０ 燃料供給管分岐路
１１ 燃焼炉の燃料供給口
１２ 過熱水蒸気出口
１３ 過熱水蒸気管路
１４ コンベヤ装置
１４１ コンベヤ装置１４の上走路
１４２ コンベヤ装置１４の下走路
１４３ 矢印
１５ 加熱装置
１６１、１７１及び１８１ 上部過熱水蒸気噴射管
１６１′ 一点鎖線で示す上部加熱位置
１６１” 二点鎖線で示す上部加熱位置
１６２、１７２及び１８２ 下部過熱水蒸気噴射管
１６２′ 一点鎖線で示すの下部加熱位置
１６２” 二点鎖線で示すの下部加熱位置
１９ 上部過熱水蒸気管
２０ 下部過熱水蒸気管
２１ 上部過熱水蒸気管１９の第一路
２２、２４、２６、２８、３０、３２及び３９ 開閉弁
２３ 上部過熱水蒸気管１９の第二路
２５ 上部過熱水蒸気管１９の第三路
２７ 下部過熱水蒸気管２０の第一路
２９ 下部過熱水蒸気管２０の第二路
３１ 下部過熱水蒸気管２０の第三路
３３ 遮蔽壁
３４ コンベヤ装置１４の上走路１４１の入口
３５ コンベヤ装置１４の上走路１４１の出口
３６ コンベヤ装置１４の下走路１４２の入口
３７ コンベヤ装置１４の下走路１４２の出口
３８ 過熱水蒸気噴射口
４０ 排水蒸気ファン
４１ 排水蒸気管
４２ ドレン抜き用の開閉弁
４３ フレキシブルな過熱水蒸気供給管
４４ 螺子ジャッキ
４５ バッチ式加熱装置
４６ 覆体
４７ 筐体５０の側壁部
４８ 被加熱物入口兼取出し口
４９ 排気口
５０ 筐体
５１ 被加熱物入口兼取出し口４８の下面部
５２ 網状の被加熱物載置部材
５３ 筐体５０の天井壁部
５４ 上部螺子ジャッキ
５５ 上部螺子ジャッキ５４の螺子軸の支持部
５６ 筐体５０の底壁部
５７ 下部螺子ジャッキ
５８ 下部螺子ジャッキ５７の螺子軸の支持部
５９ 電動機
６０ 上部過熱水蒸気噴射管１６１の過熱水蒸気供給口
６１ 下部過熱水蒸気噴射管１６２の過熱水蒸気供給口
Claims (9)
- 温度１２０乃至４００℃の過熱水蒸気を１．０ｋｇ／ｃｍ２以下のゲージ圧力で含む低酸素雰囲気下において、温度１２０乃至４００℃の過熱水蒸気を、過熱水蒸気噴射口から、被加熱物に噴射して、該被加熱物を過熱水蒸気により加熱する被加熱物の過熱水蒸気による加熱方法において、被加熱物と過熱水蒸気噴射口の間の距離を変えて、被加熱物に、過熱水蒸気を過熱水蒸気噴射口から噴射して被加熱物を加熱することを特徴とする被加熱物の過熱水蒸気による加熱方法。
- 温度１２０乃至４００℃の過熱水蒸気を１．０ｋｇ／ｃｍ２以下のゲージ圧力で含む低酸素雰囲気下において、温度１２０乃至４００℃の過熱水蒸気を、過熱水蒸気噴射口から、被加熱物に噴射して、被加熱物を加熱する被加熱物の過熱水蒸気による加熱方法において、過熱水蒸気噴射口は、被加熱物から１００ｍｍ以内の距離で離れて設けられており、被加熱物と過熱水蒸気噴射口の間の距離を変えて、被加熱物に、過熱水蒸気を過熱水蒸気噴射口から噴射して被加熱物を加熱することを特徴とする被加熱物の過熱水蒸気による加熱方法。
- 過熱水蒸気が、過熱水蒸気噴射口と被加熱物を結ぶ方向に交差する方向に移動する被加熱物に噴射されることを特徴とする請求項１又は２に記載の被加熱物の過熱水蒸気による加熱方法。
- 過熱水蒸気噴射口は、被加熱物から３０ｍｍ以内の距離で離れて設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の被加熱物の過熱水蒸気による加熱方法。
- 被加熱物加熱室内には、被加熱物載置部材が設けられており、複数の過熱水蒸気噴射ノズルがその噴射口を、該被加熱物載置部材の被加熱物載置部に向けて設けられている被加熱物の過熱水蒸気による加熱装置において、複数の過熱水蒸気噴射ノズルの噴射口は、該被加熱物載置部材の被加熱物載置部に向けて、前記載置部より上方若しくは下方又は上方及び下方に設けられており、過熱水蒸気噴射ノズルは、過熱水蒸気噴射ノズル口と被加熱物を結ぶ方向に往復動可能に設けられている支持部材に固定されていることを特徴とする被加熱物の過熱水蒸気による加熱装置。
- 被加熱物加熱室内には、被加熱物載置部材が設けられており、複数の過熱水蒸気噴射ノズルがその噴射口を、該被加熱物載置部材の被加熱物載置部に向けて設けられている被加熱物の過熱水蒸気による加熱装置において、複数の過熱水蒸気噴射ノズルの噴射口は、該被加熱物載置部材の被加熱物載置部に向けて、前記載置部より上方若しくは下方又は上方及び下方に設けられており、前記過熱水蒸気噴射ノズルは、その噴射口が被加熱物表面から１００ｍｍ以内の距離で離れて設けられており、過熱水蒸気噴射ノズルの噴射口と被加熱物を結ぶ方向に往復動可能に設けられている支持部材に固定されていることを特徴とする被加熱物の過熱水蒸気による加熱装置。
- 被加熱物載置部は、被加熱物移動用のコンベヤの上走路であることを特徴とする請求項５又は６に記載の被加熱物の過熱水蒸気による加熱装置。
- 過熱水蒸気噴射ノズル支持部材は、加熱装置の基台に基部が固定されている螺子ジャッキに取付けられていることを特徴とする請求項５又は６に記載の被加熱物の過熱水蒸気による加熱装置。
- 過熱水蒸気噴射口は、被加熱物から３０ｍｍ以内の距離で離れて設けられていることを特徴とする請求項５又は６に記載の被加熱物の過熱水蒸気による加熱装置。
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2002
- 2002-09-30 JP JP2002288107A patent/JP2004121431A/ja active Pending
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