JP4870689B2 - 型枠フライヤー用のフライヤー環境制御方法 - Google Patents
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Description
積載される。スナックは直接に一枚一枚が積載されるか、屋根板が重なり合うように部分的に重ね合わされる。このような重なり合いの後、製品は一斉に押圧されて、各片は互いに直接重なり合う。凹部が上向きでも下向きでも湾曲した製品を積み重ね合わせることは可能だが、製品の形状いかんにより、製品は一定の向きにおいてのみ重ね合わせに順応する。
ヤ130、及び底部出口側コンベヤ140を備える型フライヤーによりプリフォーム(図示しない)を処理する。上部コンベヤ120上において、複数の型枠(図示しない)が外側の環境に向かって配置され、プリフォームに係合し、かつプリフォームを型枠成型し、調理された形状を有するスナックを製造する。上部コンベヤ120は油を通過させる鎖リンク構造体により構成される。鎖リンク構造体は、例えばステンレススチールやその他の金属、セラミック、高温の油への暴露にも耐えるポリマーベースの耐久性を備えた材料により形成される。上部コンベヤ120を二つのローラー122,124が支持する。図示するように、二つのローラー122,124は上部コンベヤ120に噛合する歯を含み、回転力を供給する。通常、回転力は二つのローラー122,124のうち一つのみにより供給される。
0上の型枠と接触することが多いために、底部入口側コンベヤ130の表面上の構成において有効に配置される。上部コンベヤ及び下部コンベヤが極めて近接して相互に平行になり始める位置において、プリフォームは上方から上部コンベヤ120上及び下方から底部入口側コンベヤ130の外側表面上の型枠間に配置される。高温の油152にて調理するフライヤー油鍋150内へプリフォームを指向させるために、上部コンベヤ120及び底部入口側コンベヤ130は油152内へのアーチ状の通路に沿って案内される。
枠に堅固に維持する。図1に示される周知の方法によるフライヤーとして上述した従来の型フライヤーとは異なり、上述のフライヤーアセンブリ100及びその他の本発明によるフライヤーアセンブリは、下部コンベヤを油鍋全体にわたって通過させるものではない。図2に示すように、これによりフライヤー油鍋150の領域151の体積を減少させることができる。
入口側コンベヤ130及び底部出口側コンベヤ140は、互いに独立して動作し、各コンベヤは、製品の形状に適合するよう具体的に設計されている点が挙げられる。入口側コンベヤ130は、平坦なプリフォームを受け入れるために、1個あるいは複数の平坦な表面を有する。出口側コンベヤ140は、これに代えて湾曲した調理された製品を受け入れるために湾曲した鞍型を有してもよい。更に、底部コンベヤ130,140は互いに異なる材料から形成され、それぞれの機能に適合するために異なる構造を有する。
好適な実施例において、出口側コンベヤ140の速度は、上部コンベヤ120の速度と等しくても僅かに速くてもよい。上部コンベヤ120の速度は、油152の速度より僅かに速い。また、油152の速度は、入口側コンベヤ130の速度より僅かに速い。各連続するコンベヤを先行するコンベヤより僅かに速い搬送速度で作動させることにより、製品に対する積極的制御が、特に入口において維持できる。各連続する媒体は、製品を先行する媒体に沿って、及び先行する媒体から効果的に抜き去る。
域426を示す。これにより、上部コンベヤ420は、堅固な凹状の表面を有し、食品を成型するための複数の個々の型枠425上の調理する製品に関して凹状である。また、ローラーの周囲の湾曲した通路をつたうことも可能である。型枠425は、複数の支持体427により上部コンベヤ420に装着され、図10に記載の開口と同じ特性を備える複数の開口を有する。
これに代えて、油は油鍋550内及び出口域の鍋拡張部564,566,568の下方における残留油と合流するために、最深の下流の鍋拡張部568の上方を通過して流動してもよい。
受け入れるために、平坦な、開口を有するポリマーシートから構成される。底部出口側コンベヤは、調理されて湾曲した製品を受け入れるための湾曲したシートを有する鎖のレーンにより構成される。
背景技術において既に述べたように、散布される蒸気は、フライヤーの上方の密封された領域に案内され、調理油を望ましくなく酸化や劣化させる酸素と交換される。ここで使用されるように、散布される蒸気及び蒸気は、交換可能であり、いかなる不活性ガスも含むことができる。ここで使用される不活性ガスは、製品やフライする媒体とは反応しないガスである。散布される蒸気のような不活性ガスを使用することは、フライする製品がフライヤー内の空気と交換されるための十分な蒸気を放出しない場合において、特に有用である。散布される蒸気の使用に加えて、油の酸化や劣化による損失は、フライヤー自体に変更を加えることによっても減少可能である。例えば、型を形成しフライした製品を製造する際に、周知の方法による二つの型枠を有する型フライヤー(各製品の一片のために、二つの型枠の表面、すなわち上部及び下部)は、米国特許出願第10/347993号明細書に開示されるような一つの型枠を有する型フライヤー(各製品の一片のために、一つの型枠の表面)に置き換え可能である。型枠の表面の数が減少することにより、型枠コンベヤとともにフライヤー内に引き込まれる酸素の量が減少することになる。このような型フライヤーにおいても、一定時間経過後に新鮮な油と交換する必要があるフライする油は、減少される。一つの型枠を有する型フライヤーに関して、本発明の装置及び最適化の方法がここに開示される。本発明の装置及び最適化の方法は、周知の方法による型フライヤー、従来からの深型のフライヤー及び表面が浮遊するフライヤーといったその他のフライヤーにも有効であるが、これらに限定されるものではない。
最適化の方法
好適な実施例において、CFD(Computation Fluid Dynamics)モデルが、最適な配置を決定し、蒸気シールド、バッフル、及び非凝縮型の不活性ガスのノズルを配置するために使用される。効率性という観点からは、非凝縮型の不活性ガスを、分離した前面端部の入口に導入するだけでは十分ではない。配置もまた重要であり、発明者は、不適切な配置により、前面端部の入口が低濃度の酸素の環境及び低濃度の凝縮性ガスや蒸気の環境を創造するという目的を果たすことができないことの要因となることを発見した。ここで使用されるように、低濃度の酸素の環境とは、好適には酸素が5重量%以下であり、更に好適には1重量%以下であり、最も好適には0.5重量%以下である。ここで使用されるように、低濃度の凝縮性のガス環境とは、ガスが、工程の状況下において、好適には露点より上の約1°F(約−17℃)以上であり、より好適には露点より上の約10°F(約−12℃)以上であり、最も好適には露点より上の約20°F(約−6.7℃)以上である。ある場合において、非凝縮型の不活性ガスノズルの不適切な配置により、更に油の劣化が悪化しうる。
a)油の上方の雰囲気を制御するためのフライヤーフードを有し、かつ連続的に密封されたフライヤーから開始する工程と、
b)環境中の臨界点における酸素及び蒸気の濃度を測定する工程と、可能であれば、予め定めた環境の目標(特定の酸素レベル下、或いは、特定の油の劣化の状況下)との将来における比較のために測定することと、
c)前面端部の環境のCFDモデルを創造する工程と、同環境は、温度、最初のガスの濃度、体積、物理的境界、流れ、圧力、移動境界等のような望ましい環境特性を含むことと、
d)工程システムの動的なシミュレーションを行う工程と、ガスの濃度、温度、圧力、及び流れのような、結果として得られる環境特性を特定することと、
e)将来の比較のための基礎として、CFDシミュレーションを介して、特に油の表面における酸素の濃度を減少させる際のシステムの効果、及び、製品進入領域における凝縮したガスや露点を減少させる際の効果を測定、或いは特定する工程と、
f)望ましい環境の目標の更なる最適化の機会の範囲を特定する工程と、
g)蒸気シールドを追加して分離した前面端部を形成することによりフライヤーのモデルを変更する工程と、これにより製品の浸る地点の周囲の領域を封じ込めることと、前述の目標を達成するために必要があると考えられる、最低限の数の非凝縮型の不活性ガスのマニフォールド、及びノズル(或いは、その他の非凝縮型ガスを分配する方法)を追加することと、
h)CFDシミュレーションを介して、入口域の環境に影響を付与可能な変更をして、設計した実験、パラメーター研究を実施する工程と、
i)シミュレーションを介して、非凝縮型不活性ガスの使用を最低限にしながら、入口域の環境における酸素及び蒸気を減少させる際の変更したフライヤーシステムの効果を測定する工程と、
j)仮に故障箇所がある場合において、酸素の濃度及び蒸気の濃度の少なくともいずれか一方が望ましくないレベルであるか、不活性ガスの使用が最小限でない場合のフライヤーシステムにおける故障箇所を特定する工程と、
k)ガス供給(不活性ガス及び蒸気のうち少なくともいずれか一方)の流動速度を変更し、ガス供給(不活性ガス及び蒸気のうち少なくともいずれか一方)の配向を変更し、蒸気シールドの配置及び設計のうち少なくともいずれか一方を変更し、フライヤー環境からの蒸気の除去を最適化するために、スタックのダンパー及びファンのうち少なくともいずれか一方を変更し、或いは、不活性ガスマニフォールドの数を変更することにより故障箇所におけるフライヤーモデルを変更する工程と、
l)最小限の不活性ガスの使用レベルにより好適な酸素及び蒸気の濃度に達するまで、工程i)乃至k)、即ち有効性の決定、故障箇所の特定、及びフライヤーモデルの変更の工程を繰り返す工程により構成される。
図19乃至24は、上記に列挙された最適化方法の実施例により計測された窒素、酸素、及び蒸気レベルを示す色濃度図及び粒子のトレース図のうち少なくともいずれか一方である。図19乃至24の各図において、濃度のレベルは、色によって示され、赤(色スペクトルのうち、上部にある)は、比較的高濃度であることを示し、紫(色スペクトルのうち、底部にある)は、0%を示す。窒素濃度に関して、図示の幅は100%乃至0%であり、すなわち赤から紫である。蒸気の濃度に関して、図示の幅は、100%乃至0%であり、すなわち赤から紫である。酸素濃度に関して、図示の幅は、5%乃至0%であり、すなわち赤から紫である。
ける比較的停滞した窒素により、少量の蒸気が、伸長したフードを直接迂回し、上方に、フライヤー内へ供給される製品上に直接移動する要因にもなる。同様に、図21は最初の窒素マニフォールドの配置からの窒素の流れは、実際に、その流れとともに酸素を製品の浸る地点に案内するものであることを示している。方法の工程h)及びi)を実施する際に、発明者は、下記のケーススタディーを実行した。
、100%乃至0%であり、すなわち赤から紫である。酸素濃度に関して、図示の幅は、5%乃至0%であり、すなわち赤から紫である。これらの図は、特に図25は、前面端部の入口域からの蒸気を排出しようとして、どのように蒸気側の窒素マニフォールドが防止手段として機能するかを示す。下流における蒸気シールドの空隙に隣接して囲む領域における蒸気を交換するために窒素を使用することにより、蒸気側のマニフォールドは、空隙を通過可能な蒸気の量を更に減少させる。蒸気側マニフォールドは、更に、入口域の上部及び下部のシールドの空隙のマニフォールドの仕事量を減少させる。
与した後における油の劣化の数値の大部分は、約0.74乃至0.91の範囲であった。更に、ある実施例においては、劣化による汚れた油のパーセンテージは、約50%向上した。
定量のガスによる効果を促進し、不活性ガスの使用を減少させ、一定の性能を得ることができる。更に、加熱された非凝縮型ガスにより、入口域における露点が低く維持され。その結果、製品の不良品発生率を更に減少させる。当業者は、仮に蒸気が結露しなくなるまで十分加熱されるなら、加熱された蒸気を非凝縮型不活性ガスとして使用することまで、この概念を拡張可能であると認識される。
Claims (2)
- フライヤーにおけるフライヤー雰囲気制御を最適化する方法であって、同フライヤーは、
フライする油を含む油鍋と、
油鍋の真上において全体を包み込むフライヤーフードと、
同フライヤーフード上においてダンパーやファンを備える少なくとも一つの蒸気の排出スタックと、
蒸気シールドを備える入口域を有する上流端部と、該上流端部は、油鍋においてフライされる製品を受け入れることと、同入口域は、操作中に製品がフライする油に進入する製品進入地点を含むことと、 該上流端部に隣接するフライヤーの中間部と、
製品を除去するための、フライヤー中間部に隣接する下流端部から構成され、該蒸気シールドは、製品進入地点から下流に位置し、フライヤーフード内に配置されることと、同蒸気シールドがフライヤーの中間部から上流端部を分離することとを特徴とし、該方法は、
a)不活性ガスを導入するために、フライヤーフード内の上流端部において第1の非凝縮型不活性ガスのマニフォールドを位置決めする工程と、
b)不活性ガスの所定の流動速度にて、第1の不活性ガスマニフォールドを通して不活性ガスを導入する工程と、
c)散布される蒸気の所定の流動速度にて、フライヤーフード内におけるフライヤーの中間部内に散布される蒸気を導入する工程と、
d)排出される不活性ガスの濃度を測定することにより散布される蒸気が製品進入地点に達することを防止する点における第1の不活性ガスマニフォールドの有効性を決定する工程と、
e)フライヤーにおける故障箇所を特定する工程と、故障箇所が存在する場合に、蒸気の濃度が、予め定められた受け入れ可能な最大の蒸気の濃度より大きいかどうかを特定することと、
f)散布される蒸気の流動速度を変更する工程と、不活性ガスの流動速度を変更する工程と、不活性ガスが送られる方向を変更する工程、及び不活性ガスマニフォールドを追加する工程のうち一つ、或いはそれ以上の工程を実施することにより故障箇所においてフライヤーを修正する工程、及び
g)製品進入口における蒸気の濃度が、予め定められた受け入れ可能な最大限の蒸気の濃度より少なくなるまで工程d)乃至f)を繰り返す工程とを特徴とするフライヤーにおけるフライヤー雰囲気制御を最適化する方法。 - 前記非凝縮型不活性ガスは、予め加熱されていることを特徴とする請求項1に記載の方法。
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