JP3937583B2 - トンネル式高周波連続炉 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は大量の冷凍食品の解凍等を行う高周波加熱装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
食品の解凍方法の一つとして高周波を熱源とする装置があるがあまり普及せず、依然として流水解凍が問題を抱えながらも主流の地位を保っている。その理由としてまず考えられるのは使いこなせるか否かの差であろう。流水解凍は解凍に時間がかかり、上水道代、下水道代、および水処理費用等の水に関する経費も大きいが、経験に基づいた時間管理により食品を希望する温度にまで自由に昇温させる事が可能である。一方高周波を用いた解凍装置、特にトンネル式連続炉は使い方が難しく食品の仕上がり温度が希望値と異なったり、変動したり、部分的に煮えたりし、その結果として均一加熱性能が不十分と認識され、高価格も手伝って敬遠されてしまったと考えられる。
【０００３】
加熱不均一の原因も大別すると二つあり、一つは電磁界分布に起因するものである。これは一般家庭への電子レンジの普及により広く認識されていると同時に、種々の改善アイデアが従来から多数特許出願されており、ここでは説明を省略する。
【０００４】
他の一つは従来型熱源の機器では殆ど無視し得る程度の為か、一般にはあまり認識されていないが、高周波加熱機器には負荷量に起因する温度不均一が存在する事である。従来熱源、例えばコンベア式フライヤーでコロッケを揚げる際、コロッケ一個を１７５℃油中に３分間浸せば十分加熱されると仮定すると、コロッケの数が一個の場合と二個の場合とでは加熱結果に差はない。数が１０個、１００個と増加すればフライヤーの油量、熱容量からくる制限により油温度低下をもたらし、結果的に加熱結果が変化するが制限範囲以内で使用する限りにおいて負荷量の大小は加熱結果を左右しない。
【０００５】
これに対し電子レンジ等の高周波加熱機器では負荷量により加熱結果が左右される。冷やごはん一杯温めるために一分の加熱が必要であるならば、二杯の場合は約半分の温度、三杯ならば３分の一の温度となる。単純に言えば加熱温度は負荷量に反比例する。これと同様にトンネル式高周波連続炉においても加熱温度は負荷量に反比例するから時間当たりの投入量により加熱温度が左右されるのである。一定時間に１００個のコロッケを投入すれば所定の温度に正しく加熱される場合に、１１０個投入すれば約１０％低い温度になり、９０個投入では逆に１０％高い温度となる。使用する側から見ればこれも不均一と映る。しかもこれが簡単に発生し得るのである。例えばコロッケの大きさを８ｃｍとし、２ｃｍの間隔で配置された時に所定の温度に加熱されると仮定する。間隔が３ｃｍに広がれば１０％高温となり、間隔が１ｃｍでは１０％低温になってしまう。実際のコロッケは大きさにバラツキがあり、人間の作業もバラツキが生じるのでこの程度の不均一は頻繁に発生し得る。
【０００６】
またこの他に、大量に加熱している中間付近の食品は均一に加熱されたとしても、投入の先頭付近および最後尾付近に投入された食品には過加熱が生じる。先頭が炉内部に入り始めた状態においては炉の全てのエネルギーを先頭のみが吸収するからである。実際の作業現場においては作業中に食品の供給が間に合わなくなる事はしばしば発生し、その空白域の前後が最後尾および先頭となり、その都度不均一が生じてしまうのである。
【０００７】
現実にはさらに電源電圧変動等が加わる。電子レンジを例にとれば電源電圧１００Ｖにおいて出力６００Ｗが得られる機器も電源電圧が９０Ｖに低下すれば出力は１０〜２０％減少し、逆に１１０Ｖになれば１０〜２０％増加する。１０％の出力増減により加熱後の食品温度は約１０％変動する。これら全てが複合し、軽微な不均一から大きな不均一まで、温度が多少ずれる程度から一部分が煮えているにもかかわらず他の部分が凍った状態まで、種々の現象が出現し、その結果として高周波連続炉は使い難い機器と認識され、広く普及するに至っていなかったと言えよう。
【０００８】
前者の電磁界分布に由来する不均一解消手段としては特開平７−２５３２１６号公報がある。従来の加熱均一方法が秒速加熱、高速加熱を標榜する上で短時間に必要以上の電力を加え、生じた不均一を電磁界分布の均一化により解消しようとしたのに対し、反対に分布の不均一自体は必然的に存在するものとし、むやみに高速加熱を追求せず、熱が食品内部に伝達する時間を考慮し、加熱に必要最小限の熱量を熱伝導を表わす指数関数に沿って時間配分する事により分布の不均一を熱伝導で拡散解消する方法である。特願平９−２３４３２６号公報はそれをトンネル式高周波連続炉に応用する方法を開示している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし後者の不均一、つまり単位時間当たりの投入量の変動等に起因する不均一は存在自体の認識が低い事もあり、有効な解決策は従来からあまり見当たらないし、上記出願にも示されていない。逆に上記特許出願は指数関数に沿った時間配分が前提であるから、例えば電源電圧が１０％低くなった場合にどの様な出力補正をすべきと言った基本的な疑問が新たに生じる。
【００１０】
本発明はこれらトンネル式高周波連続加熱装置が抱える不均一加熱の原因たる(1)電磁界分布による不均一、(2)単位時間当たりの投入負荷量変動による不均一、(3)大量負荷の先頭および最後尾付近の過加熱、(4)電源電圧変動等の外部要因による不均一、などを現実的に解決し、希望する任意の温度まで自在に食品を加熱できるトンネル式高周波連続加熱炉を提供せんとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決する為、隣接して直線上に並べられた複数個のキャビテイと、これを貫通するコンベアベルトと、ベルト駆動用モーターと、各々のャビテイに設けられた高周波照射源と、制御器と、ベルト速度選択器および出力選択器とを有し、制御器は高周波照射源をＯＮ−ＯＦＦサイクル運転させ、隣接するキャビティ間のＯＮ時間割合の変化比率は指数関数またはそれを近似する複数の直線に従うと共に、出力選択器により選択された出力に対応する所定の割合で全てのキャビティのＯＮ時間を減じ、ＯＦＦ時間を増加せしめベルト速度選択器により選択された速度で駆動用モーターを回転させ、る構成である。さらに本発明は食品の先頭が供給され始める時点に押される供給開始スイッチと、最後尾が供給され終わる時点に押される供給終了スイッチとを設け、各々のキャビテイのほぼ中央に先頭が到着する時点から高周波照射を開始し、同様に最後尾が中央を通過し終えた時点で高周波照射を終了する構成である。
【００１２】
上記発明によればベルト上に乗せられた食品は各々のキャビティを通過する際に高周波照射を受けるが、隣接するキャビティ間のＯＮ時間比率の変化比率は指数関数またはそれを近似する複数の直線に従うと共に、出力選択器により選択された出力に対応する所定の割合で全てのキャビティのＯＮ時間を減じ、ＯＦＦ時間を増加せしめるので、どの出力が選択されても隣接するキャビティ間のＯＮ時間割合は指数関数またはそれを近似する複数の直線に従うと共に、ベルト速度はベルト速度選択器で任意の速度が決定でき、出力選択器で任意の出力が選択できるので試行加熱により食品温度を確認後ベルト速度と出力とを調節する事により指数関数に沿った加熱を確保した上で、必要十分な熱量調整ができるので特開平７−２５３２１６号公報に開示された如く任意の温度に均一加熱された大量な食品を得る事ができる。
【００１３】
整理すると前記(1)の電磁界分布による不均一は指数関数に従った高周波照射を行う事により解消ないし縮小し、(2)の単位時間当たりの投入負荷量変動による不均一は作業をしやすいコンベア速度選択で対応すると共に変動した場合は加熱後の食品温度を確認した上で最適出力に素早く変更でき、(4)の電源電圧変動等の外部要因による不均一も同様に素早く最適出力に変更する事で実用上対処できる。
【００１４】
さらに本発明によればコンベアベルト上に供給配置する食品の先頭と最後尾投入時点を供給開始および供給終了スイッチで制御器に入力する事により制御器は先頭および最後尾が各々のキャビティの中央に到達する時間を算出し、その時点で高周波照射を開始または終了するので空焼きを防止できると共に、前記(3)の大量負荷の先頭および最後尾付近の過加熱の防止ができる。つまり先頭および最後尾は計算上、中間に置かれた食品の倍の強度の高周波照射を受けるが、照射時間を半分にする事により補正され、中間に置かれた食品と同程度の加熱となり、実際の作業で時々発生する一時的な食品切れ前後の過加熱を解消でき、加熱の均一性が一層向上する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明に係るトンネル式高周波連続炉は隣接して直線上に並べられた複数個のキャビティと、これを貫通するコンベアベルトと、ベルト駆動用モーターと、各々のキャビティに設けられた高周波照射源と、制御器と、ベルト速度選択器と、出力選択器と、供給開始スイッチと、供給終了スイッチとを有し、制御器は高周波照射源をＯＮ−ＯＦＦサイクル運転させ、隣接するキャビティ間のＯＮ時間割合の変化比率は進行方向に向かって減少する指数関数またはそれを近似する複数の直線に従うと共に、出力選択器により選択された出力に対応するキャビティ間の変化比率が一定となる所定の割合で全てのキャビティのＯＮ時間を減じ、ＯＦＦ時間を増加せしめ、ベルト速度選択器により選択された速度で駆動用モーターを回転させ、供給開始スイッチが押された時点から食品の先頭が各々のキャビティの中心までのコンベアの移動時間経過後に各々の高周波照射を開始し、供給終了スイッチが押された時点から食品の最後尾が各々のキャビティの中心までのコンベア移動時間経過後に各々の高周波照射を停止する構成であり、それにより大量に供給される食品の先頭付近および最後尾付近の過加熱が防止できると共に供給途中で食品が途切れた場合にも供給終了スイッチおよび供給開始スイッチを押す事により途切れた空白域前後の過加熱を防止できると言う効果を有する。
【００１７】
【実施例】
以下図面に基づいて一実施例を説明する。
【００１８】
図１は本発明のトンネル式高周波連続炉の側面図（Ａ）および側面から見た要部断面図（Ｂ）である。側面図中央に見えるのは側面カバー左１及び同右２であり、内部冷却風通過用ルーバー群３が設けられ、各々のカバーには左右一対の把手４が固定され着脱容易ならしめている。その上部に天面カバー左５、同中６、同右７があり、同様にルーバー群８が設けられる。側面カバー左１の左には操作部９の側面が見え、操作部の下部にはトンネル入り口１０の上半分が見える。側面カバー右２の右側には同様にトンネル出口１１の上半分が見える。側面カバー１、２の下部には下部機械室カバー１２が五つ横に並ぶ。その下部には汁受け皿中左１３、同中右１４が見える。トンネル入り口１０下部にはローラー取り付けフレーム左１５が見え、そのほぼ中央には掃除用開口カバー１６が設けられる。フレーム左１５の下部には汁受け皿左１７が有る。トンネル出口１１下部にはフレーム右１８が有り、その中央部には掃除用開口カバー１９が設けられ、フレーム右１８下部には汁受け皿右２０が有る。また汁受け皿下部にはアジャスタボルト２１とキャスター２２とが有り、接地する。
【００１９】
（Ｂ）の要部断面図の中央部には直線上に隣接して並べられた五つのキャビティ２３、２４、２５、２６および２７が位置し、各々のキャビティの左右側面には開口が開けられ、左端のキャビティ２３の左端の開口には前記トンネル入り口１０が結合され、右端のキャビティ２７の右端の開口には同じくの前記トンネル出口１１が結合される。これら五つのキャビティおよび二つのトンネルをエンドレス状に結合されたコンベアベルト２８が貫通する。コンベアベルト２８は四つのローラー、右端に位置する駆動ローラー２９と、左端の受動ローラー３０、これらと台形の頂点を形成する位置の左右一対の受動ローラー３０とで保持、駆動される。
【００２０】
各々のキャビティの上面には導波管３１を介してマグネトロン３２と、これを強制空冷するファンモーター３３および高電圧を供給する高圧トランス３４をセットとして、４セット並べられ、キャビティ底面には２セット設けられる。またここにはスタラーモーター３５が描かれている。上面にもスタラーモーターが設けられているが図面上には描かれていない。トンネル１０および１１には電波減衰機構３６、３７が設けられる。
【００２１】
図２は前記操作部９の正面から見た図である。左端付近には主電源関係のスイッチおよびランプが配置される。入と記入された四角形のボタンは主電源入りスイッチ３８であり、押せばその下に置かれた主電源ランプ３９が点灯する。その下の切と記入された四角形のボタンは主電源切りスイッチ４０であり、押せば主電源が切れると同時に上の主電源ランプ３９も消える。
【００２２】
隣接して出力選択器４１がある。４から１０までの数字が記載された七つのポジションを回転、選択するスイッチである。その隣はコンベア速度選択器４２であり、同様に七つの時間が書かれたポジションを回転、選択するスイッチである。右端は供給関係のスイッチおよび表示が配置される。開始と記入された四角形のボタンは供給開始スイッチ４３であり、押せばその下に置かれた供給表示４４が点灯すると同時にコンベアベルトを走行開始させる為のスイッチである。その下の終了と記入された四角形のボタンは供給終了スイッチ４５であり、押せば上の供給表示４４が消灯するスイッチである。
【００２３】
図３は本発明の電気回路図である。左上の漏電ブレーカー４６はその入力側を三相交流電源に接続され、出力側は主電磁接触器４７に接続され、主電磁接触器のコイルは前記主電源ランプ３９と並列接続され、さらに前記主電源切りスイッチ４０を直列接続した状態で、一方は主電磁接触器の入力側、他方は出力側の互いに異なる相に接続される。主電源切りスイッチ４０が出力側に接続された相の入出力は前記主電源入りスイッチ３８で並列接続される。主電源入りスイッチ３８は常開接点、主電源切りスイッチ４０は常閉接点である。
【００２４】
主電磁接触器４７の出力側の二線間に２４Ｖ直流発生器４８の入力が接続され、その出力、直流２４Ｖはプログラマブルコントローラー４９、通常シーケンサーと呼ばれる一種のマイクロプロセッサーの電源端子に接続する。本発明で用いた松下電工製のプログラマブルコントローラーＦＰ０は入力端子をＸで、出力端子をＹで表現するが、本実施例ではＸ０からＸＦおよびＸ２０からＸ２Ｆまでの合計３２点の入力と、Ｙ０からＹＦおよびＹ２０からＹ２Ｆまでの合計３２点の出力とを用い、入力として前記供給開始スイッチ４３はＸ６，供給終了スイッチ４５はＸ７、出力選択器４１の３ビットはＸ２０、Ｘ２１、Ｘ２２へ、コンベア速度選択器４２の３ビットはＸ２４、Ｘ２５、Ｘ２６へ接続され、これら入力としてのＸ端子と対をなすＣ端子は直流電源４８の−に接続する。
【００２５】
出力としてＹ０からＹ４までは後述する五つの電磁接触器コイルへ、Ｙ５からＹ９まではこれも後述する五つのトライアックへと接続され、ＹＥ出力には前記供給表示４４のＬＥＤが接続され、ＬＥＤの他端は抵抗を介して＋２４Ｖに接続される。Ｙ２０からＹ２Ｄまでの１４端子はインバーター５０の制御端子に接続される。インバーターはデジタル速度制御入力を有する機種を選択、そのＸ０からＸ１１までの１２ビット入力端子にＹ２０からＹ２Ｂまでを接続し、インバーター５０の１２ビット読み取り制御用であるＤＹ端子にはプログラマブルコントローラーのＹ２Ｃを、インバーター５０の駆動開始制御端子たるＳＴＦ端子には同じくＹ２Ｄ端子を接続する。インバーター５０の制御用共通端子であるＳＤ端子は直流−（マイナス）端子に接続、プログラマブルコントローラー４９のＹ出力端子と対をなすＣ端子も直流−に接続する。インバーター５０の三相出力はコンベア駆動モーター５１に接続する。
【００２６】
主電磁接触器４７の出力側はほぼ四角の一点鎖線で囲まれた第一キャビティ用高周波ユニット５２およびこれと並列に第二キャビティ用ユニット５３、同様に第三用５４、第四用５５、第五用５６の高周波ユニットが接続される。各々のユニット内部は同様であるので２から５までは省略し、第一のみを描いた。主電磁接触器４７とはキャビティ電磁接触器５７の入力側が接続される。その励磁コイルはリレー５８の接点を介して入力側の二線に接続され、リレー５８の励磁コイルの一端は直流＋２４Ｖに、他端はプログラマブルコントローラー４９のＹ０出力に接続される。キャビティ電磁接触器５７の出力側には四角い破線でかこまれたＡ、Ｂ、Ｃ三つのマグネトロンセットを互いに異なる二線間に接続する。内部は各々二つのマグネトロンからなり同様であるのでＢ、Ｃは省略し、Ａのみを描いた。
【００２７】
キャビティ電磁接触器５７に続きフューズ５９を介して前述のファンモーター３３およびスタラーモーター３５が接続され、次にトライアック６０を介して高圧トランス３４が接続される。トライアックのゲートには抵抗およびフォトトライアックカプラー６１の出力を介してトライアックの一次側に接続される。フォトトライアックカプラー６１の入力ＬＥＤは抵抗を介し一端は直流＋２４Ｖへ、他端は前記プログラマブルコントローラー４９のＹ５出力に接続される。Ｙ５に接続された側はＢセット、Ｃセットにも接続される。
【００２８】
フューズ５９の前にフューズ６２を介してもう一組の高圧トランス３４を並列接続する。フューズ６２と高圧トランス３４との間には同様にファンモーター３３およびトライアック６０が接続されるがスタラーモーター３５は省略される。つまりスタラーモーターの数はマグネトロンの数の１／２である。フォトトライアックカップラーの入力は並列接続される。二つの高圧トランス３４の二次側には共に進相コンデンサー６４、ダイオード６５を経てマグネトロン３２が接続され、マグネトロンのヒーターはヒータートランス６３に接続され、ヒータートランスの一次側は前記フューズ５９、６２の前で並列接続される。
【００２９】
図４から図９までは前記プログラマブルコントローラー４９のプログラムリストである。まず最初に記号の説明を一通り行う。左端の数字はステップ数であり、０から７６３まで記載されている。ステップ数の隣および右端の破線はサポートシステムの関係上破線に描かれたが、本来実線である。従来のシーケンサーが多数のリレーで構成されており、そのリレーに電源を供給する電線二本の名残である。ステップ０に描かれたコンデンサーに似た形状はリレーの接点を意味し、Ｘ２０は入力接点である。続くＸ２１のスラッシュは否定を意味する。つまり開かれている時に通電する接点である。右端のＲ１は内部リレーの１番であり、描かれた鍵かっこ形状はリレーのコイルを意味する。ステップ３２は内部リレーＲ１の接点が閉じられた時にＦ０、ファンクション０番、ＭＶつまりムーブであり、Ｋ４をＤＴ０に移動、コピーする事を意味する。Ｋは十進数を意味し、Ｋ４は普通の数字４である。ＤＴデータテーブルは内部の記憶装置を意味し、その０番に数字の４を収納する操作である。
【００３０】
ステップ６８のＲ６に続くスラッシュは左側の演算の否定を意味する。つまりＲ１からＲ６までの全ての接点が同時に開いている状態の否定であるからどれか一つの接点でも閉じれば右端の内部リレーＲＦのコイルに通電される。ステップ７６はファンクション３０、＊は乗算であり、Ｋ１０、数字の１０にＤＴ０の内容を乗じ、結果をＳＶ０に収納する。ＳＶはタイマーの記憶装置であり、ＳＶ０はタイマー０の専用である。ステップ１１６のＦ２７、−は減算であり、Ｋ１００数字の１００からＳＶ０の内容を減じ、結果をＳＶ５に収納する。図５のステップ２９９のＦ３２、％は除算であり、Ｋ５０５０、数字の５０５０をＤＴ２の内容で割った結果をＤＴ４に収納する。
【００３１】
図６のステップ３４７のＦ１１、ＣＯＰＹはＳＶ１０の内容をＳＶ１１からＳＶ１３まで全てにコピーする。ステップ３６９のＨＦＦＦは１６進数のＦＦＦである。ステップ３８５のＦ６、ＤＧＴはＨ３０００、１６進数の３０００のデジットをＤＴ１０にコピーするのであるが、デジット選択方法がＨ３０３であり、これは最初の数字がコピー元のデジット、最後の数字がコピー先のデジットであり、共に３であるから下から数えて４番目のデジット、Ｈ３０００で言えば３のあるデジットであり、真ん中の数字はデジット数を表し、０は１デジットを意味する。つまり数字の３をＤＴ１０の下から４番目のデジットに収納する事である。
【００３２】
ステップ３９３のＤＦは微分であり、Ｘ６接点が閉じた最初の一回だけ導通する。右端のかっこ付きＳはセットであり、Ｒ２０のコイルが通電状態に置かれた事を意味する。ステップ４０８のＷＹ２はＹ２０からＹ２Ｆまでの１６の出力接点を一括して扱う命令であり、ＤＴ１０の内容がＷＹ２に移動するとはＤＴ１０の１６ビットの１または０に対応してＹ２０からＹ２Ｆまでの出力がＯＮするまたはＯＦＦする事を意味する。ステップ４２５のＴＭＸは０．１秒単位のタイマーであり、ＴＭＸ１０とは１０番目のタイマーであり、これと直列にＴＭＸ１４、さらに矢印１で左端に移りＴＭＸ１５、ＴＭＸ１６そしてＴＭＸ１７まで五つのタイマーが直列接続されている。タイマー１０の時間カウント終了後に続くタイマー１４がカウント開始し、順次タイマー１７へと進む。直列に入れられた接点Ｒ２０が開くと直列接続の全タイマーはリセットされる。ステップ４５７のＴ１０は前記タイマーＴＭＸ１０の接点であり、ＳＶ１０に収納した数字の時間をカウント終了すると閉じる。図７のステップ５０９のカッコ付きＲはリセットであり、Ｒ４０がＯＦＦされた状態を続ける事を意味する。図９のステップ７６３のＥＤはエンドの意味であり、ステップ０からこのエンドまでを繰り返し実行する。
【００３３】
次にプログラムおよび関連を理解する上で必要な説明を行う。ステップ７６から１０８に記載のＳＶ０からＳＶ４は順に第一キャビティ２３から第五キャビティ２７までの専用の断続周期動作、ＯＮ時間収納メモリーであり、ＤＴ０と乗算される数字１０、１０、８、６、３は周期１０秒に於けるＯＮ時間である。ＳＶ５からＳＶ９までは各々のキャビティのＯＦＦ時間メモリーである。ステップ１５６と１６２のＫ５９０は出力１０の時のＯＮ時間を５９秒とした結果であり、理想的には無限大であるが不可能なので５９秒に縮めたものである。ステップ２４８から２８４までの七つの数字はインバーターの発振周波数である。この周波数と図２のコンベア速度の秒数とを乗じた数字がステッップ２９９のＫ５０５０であり、駆動モーター機構の減速設計に依存する。コンベア速度は図１のトンネル入り口１０から出口１１まで走行する時間である。トンネルの長さはキャビティの長さと等しくしたのでコンベア速度の１／７がキャビティ中心間の走行時間となる。ステップ３６９のＫ１２０はインバーター５０の最高周波数を１２０Ｈｚとし、この時に１２ビットすべてＯＮさせ、１６進数ＦＦＦとなる様にインバーターを設定する。ステップ３８５、Ｈ３０００の３は図２のインバーター５０のＤＹおよびＳＴＦの二つのビットをＯＮさせる為に加えたものである。
【００３４】
次に若干のプログラム内容説明の下、本発明の動作説明をする。操作部の主電源の入りスイッチ３８を押すと主電源接触器がＯＮし、主電源ランプ３９が点灯し、プログラマブルコントローラー４９にも直流が供給され動作可能となる。出力選択器４１で七つの中から一つの出力が選択され、コンベア速度選択器４２にてトンネル入り口１０から出口１１までの通過時間が選択される。プログラムリストのステップ０から２１０により出力選択に対応した周期断続時間がＳＶ０からＳＶ９までに収納され、ステップ２１６から３８５により選択速度に対応した周波数情報がＤＴ１０に収納されると共にトンネル入り口から第一キャビティの中央までコンベアが移動する時間ＳＶ１０、第一キャビティ中央から第二キャビティ中央まで到達する時間ＳＶ１４、第五キャビティ中央から駆動ローラー以降まで移動する時間ＳＶ３０が前記速度選択および演算処理で求められさらにコピーされ、ステップ３９３から４６６により供給開始スイッチ４３が押されるとＤＴ１０の情報がインバーター５０に伝えられ、駆動モーター５１が動作し、前記ＳＶ１０からＳＶ１７の時間がインプットされた直列タイマーが動きだすと同時に供給表示４４が点灯し、第一キャビティ２３用電磁接触器５７がＯＮする。ＳＶ１０、つまりトンネル入り口１０から第一キャビティ２３の中央までの時間が経過すると出力Ｙ１を介し第二キャビティ２４用電磁接触器がＯＮし、キャビティ間移動時間経過毎に順次第三から第五までの電磁接触器がＯＮする。
【００３５】
ステップ４６９から６１７により前記ＳＶ１０の時間経過後に第一キャビティ２３に対応した周期断続動作が開始し、ＳＶ１４、１５、１７と順次第二第三から第五キャビティ２７の周期断続動作が開始する。ステップ６１９から７５９にて供給終了スイッチ４５が押されると供給表示４４が消え、続いて前記ＳＶ１０と同一時間経過後に第一キャビティ２３のトライアック６０がＯＦＦし、同様に順次第二第三から第五キャビティとＯＦＦし、さらにＳＶ３０の時間経過後には全てのキャビティ電磁接触器５７および駆動モーター５１もＯＦＦする。この両者がＯＦＦする前、供給終了スイッチ４５が押されて短時間後に再び供給開始スイッチ４４が押されるとステップ４４１のＲ２２接点に接続されたタイマーが動作し、同様にキャビティ中央到達時点でトライアック６０をＯＮすると同時に一つ先のキャビティ電磁接触器をＯＮする動作を再び行う。次に供給終了スイッチが押されても同様の動作を行う。
【００３６】
動作途中で出力選択器４１を他のポジションに切り換えるとステップ０から２１０に示す如くＳＶ０からＳＶ９までの内容が変化し、ステップ５０９から６１７に示す如くＲ４０等の内部リレーが一度リセットされ再度セットされた時点からこれらの新しいＳＶ値が採用される。速度選択器４２が途中切換されるとステップ２１６から４０８に示す如くＲ４０がＯＮの間は常に新しい速度情報がインバーター５０に加えられ、新しい速度で駆動する。
【００３７】
以上の構成による作用を説明する。食品工場で作られたコロッケの様にほぼ均一の形状、重量を有する冷凍食品をコンベアベルト２８上に出来るだけ等間隔、かつコロッケ先頭がトンネル入り口１０に差し掛かる様に並べ、供給開始スイッチ４１を押すとコンベアベルトが動き始め、コロッケ先頭が第一キャビティ２３の中央に到達すると選択された出力に対応した断続時間周期で高周波照射を開始する。トンネル出口１１から出てきたコロッケの温度を測定し、その高低に従い出力選択器４１を回転する事により希望する温度と一致させる事ができる。一般にコンベア速度は本トンネル炉の前後に結合される機器の速度に左右されるが、速度切換によっても食品温度が変化する。この時も出力切換により食品温度を希望温度に変化させる事ができる。反対に出力最大値が必要なあ場合など出力切換が出来ない場合にはコンベア速度切換によって食品を希望温度にする事も可能である。
【００３８】
食品がコンベア上を第一キャビティから第五キャビティへ順次進むにつれて高周波の照射時間が１０、１０、８、６、３の割合で減少し、ステップ７６から１０８に示す様にこの割合は一定であるから、特開平７−２５３２１６号の主張に沿った照射が出力選択の如何に関わらず行われる事となり、端部の過加熱等を生じない均一な加熱が実現できる。上記出願では食品の材質、形状により加熱時間を決定すべく主張しているが本発明によればコンベア速度選択により最適時間が選べ、その上で最適出力が選択でき、しかもどの出力を選択しても熱伝導に基づく指数関数に沿った照射が保証されるからまさに上記出願を連続炉で実現したと言える。
【００３９】
冷凍食品を解凍する実際の現場ではしばしば食品供給が途切れる事があるがその途切れた時に供給終了スイッチ４２を押し、再開時に供給開始スイッチ４１を押す事により空白前後の最後尾および先頭はコンベア通過時間の１／２だけ高周波照射を受けるので過加熱されず、大量に流れている途中の食品と同様に加熱される。ステップ４２５と４４１、６３６と６５５の如く複数のタイマー直列接続を有している為にこの供給空白に対処できる訳である。この供給開始スイッチ４１および供給終了スイッチ４２を用いれば少量の食品も容易に扱える。供給開始スイッチ４１を押すと照射開始機能であるステップ４２５のタイマー列が動作開始し、供給終了スイッチ４２を押すと照射停止機能であるステップ６３６のタイマー列が動作開始するから、結局両スイッチが押された差に等しい時間、高周波照射される訳であり、その照射開始は食品先頭が各々のキャビティの中央に到達した時点である為、少量でも大量と同一条件で加熱し、同一結果が得られる。
【００４０】
本実施例に於いてはインバーターおよび１２ビット入力を用い、周波数変更により速度を変化させる方式を採用した為、安価で高精度な速度制御が実現できた。またマグネトロン３２には高圧トランス３４とヒータートランス６３とを設け、ヒータートランス６３はキャビティ電磁接触器５７に直接、高圧トランス３４はトライアック６０を介して接続しており、しかもプログラムによりキャビティ電磁接触器５７をＯＮした後十分な時間を経過した後にトライアック６０をＯＮさせるので、トライアック６０をＯＮすると同時に高周波が発振し、プログラムされた時間に等しい高周波照射が得られる。
【００４１】
本実施例は説明容易化を優先させ、基本的、最低限の機能に絞り込んだが実用に際しては種々の要請に対応し、より複雑にする方があ便利であろうし、付加機能も必要となろうが、本願の主旨ではないので省略した。なお選択スイッチの３ビットはＸ２３あるいはＸ２７を用いる事により容易に４ビット化ができる。ステップ４２５の様なタイマー列の３列化、さらには４列化も本実施例で示した２列の延長線上であり、当業者には容易である。
【００４３】
【発明の効果】
本発明に係るトンネル式高周波連続炉は、供給開始および終了の二つのスイッチを押す事により、食品の先頭および最後尾が各々のキャビティの中央に到達した時点で高周波照射が開始および終了され、中央到達時間は選択速度から演算して求められるので如何なる速度が選択されていても供給食品の先頭や最後尾付近の過加熱が解消され、少量の加熱でも希望する温度に加熱する事ができる。また大量の食品を加熱中、途中で食品供給が途切れる場合でも供給終了スイッチおよび供給開始スイッチを押す事により過加熱を防ぐ事ができると言う効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）本発明の一実施例のトンネル式高周波連続炉の側面図
（Ｂ）同トンネル式高周波連続炉の側面から見た要部断面図
【図２】同トンネル式高周波連続炉の操作部の正面図
【図３】同トンネル式高周波連続炉の電気回路面を示す図
【図４】同トンネル式高周波連続炉のプログラムのリストを示す図
【図５】同トンネル式高周波連続炉のプログラムのリストを示す図
【図６】同トンネル式高周波連続炉のプログラムのリストを示す図
【図７】同トンネル式高周波連続炉のプログラムのリストを示す図
【図８】同トンネル式高周波連続炉のプログラムのリストを示す図
【図９】同トンネル式高周波連続炉のプログラムのリストを示す図
【符号の説明】
２３、２４、２５、２６、２７ キャビティ
２８ コンベアベルト
３１ 導波管（高周波照射源）
３２ マグネトロン（高周波照射源）
４１ 出力選択器
４２ コンベア速度選択器
４３ 供給開始スイッチ
４５ 供給終了スイッチ
４９ プログラマブルコントローラー（制御器）
５１ 駆動モーター

Claims (1)

1. 隣接して直線上に並べられた複数個のキャビティと、これを貫通するコンベアベルトと、ベルト駆動用モーターと、各々のキャビティに設けられた高周波照射源と、制御器と、ベルト速度選択器と、出力選択器と、供給開始スイッチと、供給終了スイッチとを有し、制御器は高周波照射源をＯＮ−ＯＦＦサイクル運転させ、隣接するキャビティ間のＯＮ時間割合の変化比率は進行方向に向かって減少する指数関数またはそれを近似する複数の直線に従うと共に、出力選択器により選択された出力に対応するキャビティ間の変化比率が一定となる所定の割合で全てのキャビティのＯＮ時間を減じ、ＯＦＦ時間を増加せしめ、ベルト速度選択器により選択された速度で駆動用モーターを回転させ、供給開始スイッチが押された時点から食品の先頭が各々のキャビティの中心までのコンベアの移動時間経過後に各々の高周波照射を開始し、供給終了スイッチが押された時点から食品の最後尾が各々のキャビティの中心までのコンベア移動時間経過後に各々の高周波照射を停止する事を特徴とするトンネル式高周波連続炉。

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