JP4271614B2 - 焼成装置及び物品の焼成方法 - Google Patents
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Description
また、併せて、本発明では、炉内温度変化により迅速に対応できる物品を焼成する方法を提供することを課題とする。
第1発明によれば、遠赤外線の放射波長及び強さに影響し、且つ気流の影響を受けにくい輻射内壁の温度と、炉内の実際の気温とに基づいて輻射内壁への熱供給量を制御する。したがって、輻射内壁周辺の炉内の温度状態と輻射内壁による加熱状態とをより精密且つ確実に把握して炉内の加熱条件(焼成条件)をより安定に維持することができる。したがって、本発明に係る焼成装置によれば、より安定した焼成が可能であり、焼成の程度が均一な焼成物を得ることができる。
また本発明の第2発明は、第1発明において、前記温度管理手段は、少なくとも2ヶ所における輻射内壁の温度と、前記2ヶ所近傍の炉内気温に基づいて輻射内壁への熱供給量を制御することを特徴とするものである。
この発明によれば、炉内の少なくとも2ヶ所の内壁温度を用いることにより、より広い領域の温度変化に対応できる。したがって、特に、炉内において状況が異なる場合、例えば、被焼成物の有無や外気の導入などが異なる場合にも、炉全体の状況を把握して焼成条件をより安定に維持することができる。
第3発明によれば、搬送手段によって被焼成物を炉外から炉内に、また炉内から炉外に搬送することができ、被焼成物を連続的に供給することができる。また、搬送方向において異なる少なくとも2ヶ所の内壁温度及び空気温度に基づいて輻射内壁への熱供給量を制御することにより、搬送、すなわち搬送手段の駆動の有無や速度の変化、被焼成物の搬送の有無などに伴う炉内温度の変化により迅速に対応して、炉内の加熱条件を安定化することができる。したがって、第3発明の焼成装置によれば、被焼成物を連続的により安定して焼成することができ、均一に焼成された焼成物を効率よく得ることができる。
第4発明によれば、搬送方向の入口領域の内壁温度に基づいて熱供給量を制御することにより、搬送に伴う温度変化に迅速に対応することができる。同時に、搬送方向の中央領域の内壁温度及び空気温度にも基づいて熱供給量を制御することにより、炉内全体の加熱状態を考慮して熱供給することができる。したがって、第4発明の焼成装置によれば、搬送に伴う加熱条件の変化を抑制して、より均一に焼成された焼成物を得ることができる。
なお、本発明において炉の「入口領域」とは、入口により近く、且つ所定の温度条件(焼成条件)に制御可能な部分である。また、炉の「中央領域」とは、入口における温度変化を直接的には受けず、入口領域における熱供給を加味した温度変化を受ける部分である。したがって、適当な中央領域は、炉中の搬送距離の中間点に限定されず、炉の長さや搬送速度によって、炉の入口寄りや出口寄りに適宜、調整される。
第5発明では、輻射体を用いて物品を加熱するため、対流熱の場合と比較してより均一に焼成することができる。また、輻射体の温度とその近傍の気温に基づいて輻射体への熱供給量を制御するため、気体の対流による影響を低減して温度変化により迅速に対応することができるとともに、輻射体からの遠赤外線の放射をより確実に制御することができる。したがって、第5発明の焼成方法によれば、物品をより安定した加熱条件(焼成条件)で焼成することができ、より均一に焼成された焼成物を得ることができる。
図1は、本発明の一実施形態に係る焼成装置を示しており、パン、焼き菓子などの製造に適するトンネルオーブン1である。トンネルオーブン1は、筒状に形成された焼成炉3と、焼成炉3を貫通して設けられるコンベヤ5とを備えている。ここで、コンベヤ5は、本発明の搬送手段に対応する。コンベヤ5は、公知のトンネルオーブンと同様の構成とすることができ、本実施形態では、図2に示すように天板100を載置できるチェーンコンベヤである。
本発明の焼成方法では、物品を搬送しながら焼成する。すなわち、コンベヤ5にロールパンの生地102を載せて、所定の速度で焼成炉3の入口8aから出口8bまで搬送する間に生地を完全に焼成する。本実施形態では、図2に示すように、生地102を所定の大きさの天板100に所定の複数個ずつ配置して、天板100をコンベヤ5に載せて搬送する。これにより、生地102を搬送面5a上に安定かつ整列して載せて搬送できる。
第2ゾーン32では、生地102を、主として上部加熱手段11のガスバーナー18によって加熱される輻射部材37からの輻射熱及び下部加熱手段15によって加熱する。第2ゾーン32における加熱条件(焼成条件)は、入口領域及び中央領域にそれぞれ1つずつ設けられた内壁温度センサ41a,41b及び炉内気温センサ43a,43b、および図示しない下部気温センサによって検出される温度情報に基づいて調節する。下部加熱手段15に関する制御は、第1ゾーン30の場合と同様、公知の方法とすることができる。上部加熱手段11の制御は、温度管理手段40によって、入口領域と中央領域の複数箇所から得られる複数の温度情報に基づいて行う。すなわち、制御手段45で各内壁温度センサ41a,41bおよび炉内気温センサ43a,43bからの温度情報を受信し、この温度情報と予め決定された加熱条件(温度)とに基づいて、上部加熱手段11であるガスバーナー17の動作やガス供給量などを制御する。これにより、上部加熱手段11から輻射部材37への熱供給量を制御し、供給される熱量、すなわち輻射面の温度によって放射される遠赤外線の波長や強さが変化する輻射部材37からの輻射熱の供給を制御する。
なお、上部加熱手段11の熱供給量の制御は、例えば、入口領域と中央領域以降など、領域に応じて異ならせてもよい。具体的には、第2ゾーン32内のコンベヤ5搬送方向に配列された複数のガスバーナー17全体を均一な熱供給状態となるように制御してもよいし、一時的に所定の領域における熱供給状態を他と異ならせるように制御してもよい。
本実施形態のトンネルオーブン1では、第2ゾーン32、第3ゾーン34において、特に上部からの加熱は、主に、輻射部材37からの輻射熱に依存するが、炉内の空気から生地102への伝熱による加熱も存在することはもちろんである。この空気からの伝熱は、ある程度、炉内気温センサ43a,43bからの温度情報に基づいて、適宜制御手段45によって、制御することが可能である。
また、穴38を有する輻射部材37を用いることにより、輻射部材37の温度を対流熱によってより迅速に上げることが可能となっており、より迅速に安定した焼成条件を達成することができる。
本発明に係る焼成装置及び焼成方法は、パンの焼成に限定されず、焼き菓子、たこ焼き、お好み焼き、ステーキ、焼き魚、トーストなど種々の食品の焼成、加熱に適用することができる。また、食品に限定されず、溶着用シートの加熱など熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を用いる作業における加熱や予備加熱の工程においても適用しうる。
焼成装置の炉の形状は、ラックオーブン、リールオーブンなど、コンベクションオーブンなどどのような形式でも良いが、炉の位置ごとに変化しやすく、また炉の位置ごとの加熱調節が要求されることが多いトンネルオーブンに好適である。トンネルオーブンは、本実施形態のような直線状に限定されず、U字、蛇行等の曲線状や、らせんなどの三次元形状でも良い。また、本実施形態のトンネルオーブンは、搬送方向に3つのゾーンに区分けされていたが、区分けされていなくてもよいし、2つ或いは3以上のゾーンに区分けされていてもよい。
また、温度情報検出部位は、1ヶ所であってもよいが、2ヶ所以上であることが好ましい。また、内壁温度検出部位と炉内気温検出部位は、本実施形態のように互いに近傍に設定されていると、その部分の炉内の温度条件を確実に把握できるため好ましいが、異なる部位において内壁温度と炉内気温とを検出してもよい。また、内壁温度検出部位数と炉内気温検出部位数とが異なっていてもよい。
また、比較例として、トンネルオーブン1において輻射部材37を設けず、第1ゾーン30と同様の温度管理手段を第2ゾーン32及び第3ゾーン34においても適用して同様の焼成を行い、焼き色を検査した。
これらの結果を図4に示す。
3 焼成炉
5 コンベヤ
5a 搬送面
8 筒状外壁
8a 入口
8b 出口
10,11,12 上部加熱手段
14,15,16 下部加熱手段
17,18 ガスバーナー
20,21 遮板
25,26 仕切り部
30 第1ゾーン
32 第2ゾーン
34 第3ゾーン
37 輻射部材
38 穴
40 温度管理手段
41a,41b 内壁温度センサ
43a,43b 炉内気温センサ
45 制御手段
100 天板
102 被焼成物
Claims (1)
- 被焼成物として食品を収容可能な炉と、
炉内に遠赤外線を放射する輻射内壁と、
輻射内壁の温度及び炉内気温に基づいて輻射内壁への熱供給量を制御する温度管理手段とを備え、
前記炉は入口と出口とを有し、前記炉の入口から炉の内部を通って出口まで被焼成物を搬送する搬送手段を備え、
前記炉の内部空間は、前記搬送手段の走行方向に複数のゾーンに仕切られて、該複数のゾーンはそれぞれ独立して温度条件や加熱条件が制御され、
前記温度管理手段は、前記複数のゾーンのうち少なくとも1つのゾーン内において、当該ゾーンの入口領域と中央領域の輻射内壁の温度および炉内空気温度に基づいて輻射内壁への熱供給量を制御することを特徴とする、焼成装置。
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