JP2012239963A - 蒸気加熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ランニングコストを低減するとともに、多様な蒸気加熱を実現すること。
【解決手段】被加熱物３を間接加熱するジャケット６を有する加熱槽４および攪拌機５を備える蒸気加熱装置であって、第一弁７および定圧弁８を備える第一減圧蒸気供給ライン９によりボイラ２と前記ジャケット６とを接続するとともに、攪拌機５の駆動を高圧蒸気により駆動されるスチームモータ１０により行い、蒸気量を調整する第二弁１４およびスチームモータ１０を備える第二減圧蒸気供給ライン１５によりボイラ２とジャケット６とを接続し、第一弁７および第二弁１４を制御する制御器１９を備えた。
【選択図】図１

Description

ボイラの高圧蒸気を減圧した減圧蒸気により被加熱物を加熱する加熱槽および加熱槽内の被加熱物を攪拌する攪拌機を備える蒸気加熱装置に関する。

この種の蒸気加熱装置は、特許文献１にて知られている。この特許文献１の蒸気加熱装置では、攪拌機を電動モータで駆動するので、電気使用によるランニングコストが高くなる。

攪拌機を公知のスチームモータで駆動することも考えられるが、そうすると、加熱槽へ加熱に必要な量の蒸気を供給することができず、結果として多彩な蒸気加熱を行うことができない。

特開平７−８３７９号公報

この発明が解決しようとする課題は、ランニングコストを低減するとともに、多様な蒸気加熱を実現することである。

この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、ボイラの高圧蒸気を減圧した減圧蒸気により被加熱物を間接加熱するジャケットを有する加熱槽および前記加熱槽内の被加熱物を攪拌する攪拌機を備える蒸気加熱装置であって、第一弁および前記第一弁の下流側の蒸気圧力を所定圧とする定圧弁を備える第一減圧蒸気供給ラインにより前記ボイラと前記ジャケットとを接続するとともに、前記攪拌機の駆動を前記高圧蒸気により駆動されるスチームモータにより行い、蒸気量を調整する第二弁および前記スチームモータを備える第二減圧蒸気供給ラインにより前記ボイラと前記蒸気ジャケットとを接続し、前記第一弁および前記第二弁を制御する制御器を備えたことを特徴としている。この発明は、前記第一弁は、前記定圧弁の機能をもたせたものを含んでいる。

請求項１に記載の発明によれば、前記攪拌機の駆動を前記高圧蒸気により駆動されるスチームモータにより行うように構成しているので、前記攪拌機の駆動に要するランニングコストを低減できる。また、前記第二弁により蒸気量を調整することにより、前記攪拌機の回転速度を調整できるとともに、前記定圧弁の機能により、前記蒸気ジャケット内の蒸気圧力を所定圧力に維持しながら必要な加熱量を確保することができる。その結果、多様な蒸気加熱を実現することができるという効果を奏する。

この発明によれば、ランニングコストを低減するとともに、多様な蒸気加熱を実現することができるという効果を奏する。

この発明の実施例１の蒸気加熱調理装置の概略構成図である。 同実施例１の制御手順を説明するフローチャート図である。 この発明の実施例２の蒸気加熱調理装置の概略構成図である。

つぎに、この発明の実施の形態について説明する。この発明の実施の形態は、攪拌機付きジャケット釜などの蒸気加熱装置に実施される。

この実施の形態の蒸気加熱装置は、ボイラの高圧蒸気を減圧した減圧蒸気により被加熱物を間接加熱する蒸気ジャケットを有する加熱槽および前記加熱槽内の被加熱物を攪拌する攪拌機を備えている。この蒸気加熱装置は、被加熱物を食品などの被調理物とする蒸気加熱調理装置だけでなく、被加熱物を食品以外のものとした蒸気加熱装置を含むものである。

前記加熱槽は、蒸気ジャケットを備え、蒸気ジャケットへ減圧蒸気を供給して、被加熱物の蒸気による間接加熱を行う。

この実施の形態の特徴部分は、第一弁および第一弁の下流側の蒸気圧力を所定圧とする定圧弁を備える第一減圧蒸気供給ラインにより前記ボイラと前記蒸気ジャケットとを接続するとともに、前記攪拌機の駆動を前記高圧蒸気により駆動されるスチームモータにより行い、蒸気量を調整する第二弁および前記スチームモータを備える第二減圧蒸気供給ラインにより前記ボイラと前記蒸気ジャケットとを接続し、前記第一弁および前記第二弁を制御する制御器を備えた構成にある。

この実施の形態によれば、前記第二弁により蒸気量を調整することにより、前記攪拌機の回転速度を所定の回転数に調整できる。そして、前記定圧弁により、前記蒸気ジャケット内の蒸気圧力を所定圧力に維持しつつ前記第二弁により蒸気量を調整したことによる蒸気量の過不足を補い、必要な加熱量を確保することができる。

この実施の形態においては、前記第一弁は、好ましくは、蒸気流量を調整する調整弁とするが、単に蒸気の流れをＯＮ−ＯＦＦする弁とすることができる。前記定圧弁は、二次側の圧力を設定圧力に調整する機能を有するもので、減圧弁と称することができる。

また、この実施の形態においては、加熱量の調整を正確に制御するために、好ましくは、前記制御器は、前記蒸気ジャケット内圧力を検出する圧力センサの検出値が前記設定圧力となるように、前記第一弁の開度をフィードバック制御するように構成する。

ここで、この実施の形態の蒸気加熱装置の構成要素を説明する。前記攪拌機は、被加熱物を攪拌できるものであれば、特定の構成のものに限定されない。前記蒸気ジャケットは、被加熱物を収容する槽状の内壁と、この内槽の外側に位置する外壁との間に形成される空間に蒸気を受け入れ、被加熱物を前記内壁で間接加熱するものであればよく、特定の構成、形状のものに限定されない。

前記スチームモータは、高圧蒸気で駆動され、高圧蒸気を減圧する膨張機部と、この膨張機部により駆動され攪拌機の回転軸に連結されるギアなどを含む回転機構部とから構成される。この回転機構部は、省略することができる。

供給蒸気量を調整する前記第一弁および前記第二弁は、好ましくは、所謂モータバルブと称される弁を用いるが、これに限定されるものではない。

前記制御器は、予め記憶した制御手順により、前記第一弁と前記第二弁とを制御する。この制御手順には、前記第一弁を制御して前記加熱槽による加熱量を制御する加熱量制御
手順と、前記第二弁を制御して前記スチームモータおよび前記攪拌機の回転数を制御する回転数制御手順とを含んでいる。

また、この制御手順には、準備工程と被調理物を加熱する調理工程とを含んでいる。準備工程は、加熱工程に入る前の工程で前記蒸気ジャケット内を所定温度まで加熱する処理などが含まれる。前記加熱工程においては、時間の経過とともに、加熱量と回転数を変化させることで、多彩な蒸気加熱を行うことができる。

前記加熱量制御手順は、前記加熱槽における加熱量が所定の加熱量となるように前記第一弁を制御する手順である。この手順には、前記加熱槽における加熱圧力が設定圧力となるように制御する蒸気圧力制御と、蒸気量制御とを含ませることができる。前記蒸気量制御は、好ましくは、第一弁の開度を設定開度としてタイマにより開放時間を制御することにより行うが、蒸気流量計により所定蒸気流量の制御を行うことができる。

また、前記回転数制御手順における設定回転数の制御は、好ましくは、前記スチームモータまたは前記攪拌機の回転数を検出する回転数センサを設けて、検出回転数が設定回転数となるように構成する。しかしながら、設定回転数の制御は、前記スチームモータの前後の差圧と蒸気流量とを検出して行うこともできる。

この発明の蒸気加熱装置としての実施例１の蒸気加熱調理装置１を図面に従い説明する。図１は、同実施例１の蒸気加熱調理装置１の概略構成図であり、図２は、同実施例１の制御手順を説明するフローチャート図である。図１の実線矢示，破線矢示は、それぞれ高圧蒸気の流れ，減圧蒸気の流れを示す。

（実施例１の構成）
蒸気加熱調理装置１は、ボイラ２の高圧蒸気を減圧した設定蒸気圧の減圧蒸気により被加熱物としての被調理物３を加熱する加熱槽としての調理槽４と、調理槽４内の被調理物３を攪拌する攪拌機５を備えている。調理槽４は、蒸気ジャケット６を備え、これにより蒸気ジャケット６の内側の被調理物３を間接加熱するように構成している。蒸気ジャケット６には、凝縮したドレンを排出するドレン排出管（図示省略）を備えている。

そして、蒸気加熱調理装置１は、流量調整機能を有する第一弁７および二次側圧力を前記設定蒸気圧に保持する定圧弁８を備える第一減圧蒸気供給ライン９によりボイラ２と調理槽４の蒸気ジャケット６とを接続している。攪拌機５の駆動は、高圧蒸気により駆動されるスチームモータ１０により行うように構成している。

スチームモータ１０は、高圧蒸気を減圧するスクロール式などの膨張機部１１と、この膨張機部１１により駆動され攪拌機５の回転軸１３に連結される回転機構部１３とから構成している。

また、流量調整機能を有する第二弁１４および膨張機部１１を上流側からこの順に備える第二減圧蒸気供給ライン１５により、第一弁７の下流側と調理槽４とを接続している。この第二減圧蒸気供給ライン１５の膨張機部１１下流側には、膨張機部１１方向への蒸気の逆流を阻止する逆止弁１６を備えている。

さらに、蒸気加熱調理装置１には、回転機構部１３において攪拌機５の回転数を検出する回転数センサ１７と蒸気ジャケット６内の圧力を検出する圧力センサ１８とからの信号を入力して、予め記憶した制御手順により、第一弁７および第二弁１４を制御する制御器１９を備えている。

この制御手順には、図２に示すように、第一弁７を制御して調理槽４による加熱量を制御する加熱量制御手順と、第二弁１４を制御して膨張機部１１および攪拌機５の回転数を制御する回転数制御手順とを含んでいる。

また、この制御手順には、図２に示すように、蒸気ジャケット６内の圧力を設定圧力Ｐ１とする準備工程（Ｓ１およびＳ２）と、蒸気ジャケット６の圧力Ｎが設定圧力Ｐ１として蒸気ジャケット６へ所定の蒸気量を供給するとともに攪拌機５の回転数Ｎを設定回転数Ｎ１として被調理物３を加熱する加熱工程（Ｓ３およびＳ４）とを含んでいる。

この調理工程における設定回転数Ｎ１は、被調理物３の種類により、また調理の種類により可変設定できるように構成している。また、設定圧力Ｐ１は、この実施例１では固定であるが、前記定圧弁８の設定圧（設定圧力Ｐ１とほぼ等しい）を変えることで、調整可能に構成することができる。

符号２０は、第一減圧蒸気供給ライン９および第二減圧蒸気供給ライン１５の合流後のラインに設けたセパレータであり、符号２１は、セパレータ２０で分離されたドレンを排出するドレン排出ラインである。

（実施例１の動作）
つぎに、実施例１の動作を図１および図２に基づき説明する。今、ボイラ２が運転され、所定の高圧蒸気が供給可能な状態であるとする。調理槽４の蒸気ジャケット６の内側に被調理物３を入れておく。制御器１９は、処理ステップＳ１（以下、処理ステップＳＮは、単にＳＮと称する。）において、第一弁７を開き、第二弁１４を全閉とする。すると、定圧弁８にて所定圧に減圧された蒸気が蒸気ジャケット６内へ供給される。ついで、Ｓ２において、圧力センサ１８の検出圧力Ｐが設定圧力Ｐ１以上で所定準備工程時間（第一設定時間）が経過するかどうかを判定する。Ｓ２でＹＥＳが判定されると、準備工程を終了する。この準備工程では、第二弁１４は全閉に制御され、攪拌機５は、停止している。

ついで、Ｓ３において、制御器１９は、第一弁７の開度を圧力センサ１８の検出圧力が設定圧力Ｐ１以上となるように制御するとともに、第二弁１４の開度を回転数センサ１７の検出値が設定回転数Ｎ１となるように制御する。Ｓ３により、被調理物３は、攪拌機５による攪拌を受けながら、蒸気ジャケット６に供給される設定圧力Ｐ１の蒸気により加熱調理される。Ｓ４において、所定調理工程時間（第二設定時間）が経過したかどうかが判定され、ＹＥＳが判定されると、Ｓ５へ移行して、第一弁７を閉じ、第二弁１４を全閉として調理工程を終了する。

この実施例１によれば、第一弁７および定圧弁８により、調理槽４における必要蒸気量が確保され、その上で第二弁１４の開度を調整して、攪拌機５の回転数を所定回転数Ｎ１に制御するように構成している。その結果、攪拌機５の回転数を変化させるべく第二弁１４の開度を調整しても、調理槽４へ供給される蒸気量が確保される。

この発明は、前記実施例１に限定されるものではなく、図３に示す実施例２のように、第二減圧蒸気供給ライン１５の一端を第一弁７の上流側に接続することができる。

１ 蒸気加熱調理装置（蒸気加熱装置）
２ ボイラ
４ 調理槽（加熱槽）
５ 攪拌機
６ 蒸気ジャケット
７ 第一弁
８ 定圧弁
９ 第一減圧蒸気供給ライン
１０ スチームモータ
１４ 第二弁
１９ 制御器

Claims (1)

1. ボイラの高圧蒸気を減圧した減圧蒸気により被加熱物を間接加熱するジャケットを有する加熱槽および前記加熱槽内の被加熱物を攪拌する攪拌機を備える蒸気加熱装置であって、
   第一弁および前記第一弁の下流側の蒸気圧力を所定圧とする定圧弁を備える第一減圧蒸気供給ラインにより前記ボイラと前記ジャケットとを接続するとともに、
   前記攪拌機の駆動を前記高圧蒸気により駆動されるスチームモータにより行い、
   蒸気量を調整する第二弁および前記スチームモータを備える第二減圧蒸気供給ラインにより前記ボイラと前記ジャケットとを接続し、
   前記第一弁および前記第二弁を制御する制御器を備えたことを特徴とする蒸気加熱装置。

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