JP5323965B1 - 加熱炉および加熱炉の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】加熱状態を効率的に制御することが可能な加熱炉および加熱炉の制御方法を提供する。
【解決手段】加熱炉１は、被加熱物１００を加熱する炉内空間１０を形成する炉殻２０と、炉内空間１０において被加熱物１００の搬送方向に沿って配列される複数の加熱装置３０と、加熱装置３０ごとに対応させて炉殻２０の底部２２に設けられる複数の吸気口４０と、吸気口４０に設けられて吸気口４０を開閉する吸気ダンパ６０と、を備え、加熱装置３０の搬送方向の上流側および下流側に、気流が通過可能な間隙３２ｃ、３２ｄ、３４ｃ、３４ｄが設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種物品を加熱する加熱炉および加熱炉の制御方法に関し、特に煎餅や焼き菓子等の食品の焼成に用いられる加熱炉および加熱炉の制御方法に関する。

従来、煎餅や焼き菓子等の食品の製造においては、生地を加熱して焼成する焼成工程が必要となっており、この焼成工程においては様々な種類の加熱炉が使用されている。このような加熱炉には、バッチ式のものと連続式のものがあるが、生産性を向上させるためには、連続式の加熱炉を使用することが望ましい。

このため、焼き菓子等の一般的な製造ラインにおいては、加熱条件に応じて複数の領域に区画されたトンネル状の加熱炉の内部を、チェーンコンベア等によって被加熱物を搬送しながら加熱、焼成を行うように構成された加熱炉が多く使用されている（例えば、特許文献１参照）。

また、例えば煎餅等の米菓の焼成においては、手焼きと同じ加熱条件を再現すべく、被加熱物である米菓生地の加熱および冷却を繰り返す予熱工程と、急激な加熱により米菓生地を膨張させる膨化（浮かし）工程と、再び加熱および冷却を繰り返して米菓生地に焼き色を付ける色付け工程と、を含む複数段階の加熱および冷却が必要であるため、複数の加熱炉を間隔を空けて配置するようにしている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００５−２９５９３０号公報 特開２００１−１６１２７８号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の加熱炉では、加熱装置（バーナ）の火力調整のみによって加熱状態を制御しており、炉内空間における対流を考慮していないため、エネルギー効率が悪いという問題があった。

一方、上記特許文献２に記載の加熱炉では、炉内空間に積極的に外気を導入することで加熱状態を制御し、これにより、複数種類の被加熱物（米菓生地）の焼成を行うことを可能としている。しかしながら、上記特許文献２に記載の加熱炉では、炉内空間の全域に外気を導入するようにしていることから、外気による抜熱量が大きく、やはりエネルギー効率が悪いという問題があった。

本発明は、斯かる実情に鑑み、加熱状態を効率的に制御することが可能な加熱炉および加熱炉の制御方法を提供しようとするものである。

（１）本発明は、被加熱物を加熱する炉内空間を形成する炉殻と、前記炉内空間において前記被加熱物の搬送方向に沿って配列される複数の加熱装置と、前記加熱装置ごとに対応させて前記炉殻の底部に設けられる複数の吸気口と、前記吸気口に設けられて前記吸気口を開閉する吸気ダンパと、を備え、前記加熱装置の前記搬送方向の上流側および下流側に、気流が通過可能な間隙が設けられることを特徴とする、加熱炉である。

（２）本発明はまた、前記吸気ダンパは、回転開閉する第１の開閉部材および第２の開閉部材を備え、前記第１の開閉部材は、前記搬送方向の上流側端が前記炉内空間側に移動することによって前記吸気口を開放するように構成され、前記第２の開閉部材は、前記搬送方向の下流側端が前記炉内空間側に移動することによって前記吸気口を開放するように構成されることを特徴とする、上記（１）に記載の加熱炉である。

（３）本発明はまた、前記加熱装置は、前記炉内空間における前記被加熱物の下方に配置される下側加熱装置を備え、前記吸気口は、前記下側加熱装置の略直下に設けられることを特徴とする、上記（１）または（２）に記載の加熱炉である。

（４）本発明はまた、前記炉殻の天井部に設けられる複数の排気口と、前記排気口に設けられて前記排気口を開閉する排気ダンパと、を備えることを特徴とする、上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の加熱炉である。

（５）本発明はまた、前記排気口は、前記加熱装置同士の間の略直上に設けられることを特徴とする、上記（４）に記載の加熱炉である。

（６）本発明はまた、被加熱物を加熱する炉内空間を形成する炉殻と、前記炉内空間において前記被加熱物の搬送方向に沿って配列される複数の加熱装置と、を備える加熱炉の制御方法であって、複数の吸気口を前記加熱装置ごとに対応させて前記炉殻の底部に設けると共に、気流が通過可能な間隙を前記加熱装置の前記搬送方向の上流側および下流側に設け、前記複数の吸気口から前記炉内空間への外気の流入を制御することを特徴とする、加熱炉の制御方法である。

（７）本発明はまた、前記吸気口に設けた吸気ダンパの開度を調整することで、前記炉内空間への外気の流入を制御することを特徴とする、上記（６）に記載の加熱炉の制御方法である。

本発明に係る加熱炉および加熱炉の制御方法によれば、加熱状態を効率的に制御することが可能という優れた効果を奏し得る。

本発明の実施形態に係る加熱炉を正面から見た概略断面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 （ａ）吸気ダンパの周辺を拡大して示した概略断面図である。（ｂ）排気ダンパの周辺を拡大して示した概略断面図である。 （ａ）および（ｂ）加熱炉の使用状態の例を示した概略断面図である。 （ａ）〜（ｄ）吸気口および吸気ダンパのその他の形態の例を示した概略断面図である。 （ａ）および（ｂ）吸気ダンパを幅方向において分割するようにした場合の例を示した概略斜視図である。 炉殻の上方に排気ダクトおよび排気ブロワを設けると共に、炉殻の下方に給気ダクトおよび給気ブロワを設けるようにした場合の一例を示した図である。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。

まず、本実施形態に係る加熱炉１の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る加熱炉１を正面から見た概略断面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。これらの図に示されるように、加熱炉１は、略直方体状の炉内空間１０を形成する炉殻２０と、炉内空間１０に配置される複数の加熱装置３０と、炉殻２０の底部２２に設けられる複数の吸気口４０と、炉殻２０の天井部２４に設けられる複数の排気口５０と、複数の吸気口４０のそれぞれに設けられる吸気ダンパ６０と、複数の排気口５０のそれぞれに設けられる排気ダンパ７０と、を備えている。

本実施形態の加熱炉１は、複数の被加熱物１００を搬送装置１１０によって炉内空間１０内を搬送しながら加熱する連続式の加熱炉であり、より具体的には、煎餅等の米菓の焼成における膨化工程に使用されるものである。従って、本実施形態では、被加熱物１００は米菓生地であり、搬送装置１１０は、金網から構成される無端ベルト１１２上に被加熱物１００を載置して搬送するように構成されている。

なお、以下の説明においては、「搬送方向」と言う場合には正面視で左右方向を示しており、「幅方向」と言う場合には搬送方向に対する幅方向、すなわち正面視で前後方向を示している。また、「上流側」と言う場合には搬送方向の上流側を示しており、「下流側」と言う場合には搬送方向の下流側を示している。

炉殻２０は、アングルおよびプレート等から構成された外殻の内側に抗火石を配置した構造となっており、抗火石のさらに内側に押え金網を配置することで抗火石が脱落しないように構成されている。本実施形態では、炉殻２０に抗火石を配置することにより、炉殻２０の保温断熱性を高めると共に、遠赤外線による加熱効果が得られるようにしている。

炉殻２０の底部２２には、上述のように複数の吸気口４０が設けられ、天井部２４には、複数の排気口５０が設けられている。また、炉殻２０の左側壁２６には、被加熱物１００を炉内空間１０に搬入するための搬入口２６ａが設けられ、右側壁２８には、被加熱物１００を炉内空間１０から搬出するための搬出口２８ａが設けられている。なお、本実施形態では、搬入口２６ａおよび搬出口２８ａを常時開放された開口としているが、搬送装置１１０の形態によっては、搬入口２６ａおよび搬出口２８ａに開閉可能な扉等を設けてもよい。

加熱装置３０は、被加熱物１００を下方から加熱する下側加熱装置３２と、被加熱物１００を上方から加熱する上側加熱装置３４と、から構成されており、複数（９つ）が炉内空間１０において搬送方向に沿って配列されている。下側加熱装置３２および上側加熱装置３４は、被加熱物を加熱するための熱を発する発熱部３２ａ、３４ａをそれぞれ備えている。本実施形態では、下側加熱装置３２および上側加熱装置３４を、それぞれ赤外線バーナから構成している。

下側加熱装置３２および上側加熱装置３４は、具体的には、多数の微細孔を有する略矩形状のセラミックスプレートを長手方向に沿って複数配置し、これらセラミックスプレートの表面で燃料ガスと空気の混合気を燃焼させるように構成されている。従って、発熱部３２ａ、３４ａは、それぞれ複数のセラミックスプレートから構成されており、この発熱部３２ａ、３４ａが発する熱（主に赤外線の放射）によって被加熱物１００を加熱するようになっている。なお、燃料ガスおよび空気は、それぞれ図示を省略した供給源から供給管３２ｂ、３４ｂを介して供給される。

下側加熱装置３２は、発熱部３２ａを上方に向けた状態で、炉内空間１０における被加熱物１００の通過位置の下方に配置されている。本実施形態では、幅方向において下側加熱装置３２を長尺のものと短尺のものの２つに分割し、個別に燃料ガスと空気の混合気を供給するようにしている。換言すれば、本実施形態の加熱装置３０は、幅方向に沿って配置された長尺と短尺の２つの下側加熱装置３２を備えている。

上側加熱装置３４は、発熱部３４ａを下方に向けた状態で、炉内空間１０における被加熱物１００の通過位置の上方に配置されている。本実施形態では、下側加熱装置３２と同様に、幅方向において上側加熱装置３４を長尺のものと短尺のものの２つに分割し、個別に燃料ガスと空気の混合気を供給するようにしている。従って、本実施形態の加熱装置３０は、幅方向に沿って配置された長尺と短尺の２つの上側加熱装置３４を備えている。

なお、本実施形態の加熱装置３０では、下側加熱装置３２および上側加熱装置３４の長尺のものと短尺のものの位置を入れ替えるようにしている（図２参照）。さらに、本実施形態では、下側加熱装置３２および上側加熱装置３４を適宜に傾斜させることで、幅方向の加熱量を適度にバランスさせるようにしている。

また、図示は省略するが、互いに隣接する加熱装置３０同士においては、下側加熱装置３２および上側加熱装置３４の長尺のものと短尺のものの位置を入れ替えるようにしている。すなわち、長尺の下側加熱装置３２および短尺の下側加熱装置３２は、搬送方向において交互に配置されており、長尺の上側加熱装置３４および短尺の上側加熱装置３４についても同様に、搬送方向において交互に配置されている。

下側加熱装置３２および上側加熱装置３４は、図示を省略した支持部材を介して炉殻２０に固定されている。そして、下側加熱装置３２同士の間および上側加熱装置３４同士の間、ならびに下側加熱装置３２と炉殻２０の間および上側加熱装置３４と炉殻２０の間には、反射板３６が適宜に配置されている。この反射板３６は、放射熱を反射して加熱効率を高めるためのものである。

また、下側加熱装置３２の上流側および下流側、ならびに上側加熱装置３４の上流側および下流側には、気流が通過可能な間隙３２ｃ、３２ｄ、３４ｃ、３４ｄが設けられている。具体的には、下側加熱装置３２と上流側の反射板３６との間に、上流側間隙３２ｃが設けられ、下側加熱装置３２と下流側の反射板３６との間に、下流側間隙３２ｄが設けられている。同様に、上側加熱装置３４と上流側の反射板３６との間に、上流側間隙３４ｃが設けられ、上側加熱装置３４と下流側の反射板３６との間に、下流側間隙３４ｄが設けられている。

吸気口４０は、炉内空間１０と外部を繋ぐ貫通孔であり、炉殻２０の底部２２に形成されている。このように、炉殻２０の底部２２に吸気口４０を設けることにより、熱対流を利用して効率的に外気を炉内空間１０に導入することが可能となる。そして、外気の導入量を調整することにより、被加熱物１００の加熱状態および炉内空間１０の雰囲気を制御することが可能となる。

吸気口４０は、加熱装置３０ごとに対応させて設けられている。従って、本実施形態では、炉殻２０の底部２２における搬送方向に沿った９箇所に吸気口４０が設けられている。また、本実施形態では、各下側加熱装置３２の略直下に吸気口４０を設けると共に、炉内空間１０の幅方向の略全域にわたって延在するように吸気口４０を形成している。

排気口５０は、吸気口４０と同様に炉内空間１０と外部を繋ぐ貫通孔であり、炉殻２０の天井部２４に形成されている。このように、炉殻２０の天井部２２に排気口５０を設けることにより、熱対流を利用して効率的に炉内空間１０の気体を外部に排出することが可能となる。

排気口５０は、加熱装置３０同士の間（上側加熱装置３４同士の間）の略直上に設けられている。従って、本実施形態では、炉殻２０の天井部２４における搬送方向に沿った８箇所に排気口５０が設けられている。また、本実施形態では、排気口５０を炉内空間１０の幅方向の略全域にわたって延在するように形成している。なお、左側壁２６と加熱装置３０（上側加熱装置３４）の間、または右側壁２８と加熱装置３０（上側加熱装置３４）の間に排気口５０を追加するようにしてもよい。

吸気ダンパ６０は、吸気口４０からの外気の流入量を調整するためのものであり、各吸気口４０にそれぞれ設けられている。また、排気ダンパ７０は、炉内空間１０の気体の排気口５０からの流出量を調整するためのものであり、各排気口５０にそれぞれ設けられている。吸気ダンパ６０および排気ダンパ７０の詳細については、後述する。

なお、本実施形態の加熱炉１は、上述のように米菓の焼成における膨化工程に使用されるものである。このため、搬送装置１１０の無端ベルト１１２の上方には、金網から構成される無端ベルトである押え金網１２０が、無端ベルト１１２と略平行に走行するように配置されている。

そして、無端ベルト１１２の下方には複数（５つ）の支持ロール１３０が配置されており、これらの支持ロール１３０に対向するように、複数（５つ）の押えロール１４０が押え金網１２０の上方に配置されている。すなわち、本実施形態では、加熱により膨張した米菓生地（被加熱物１００）を、支持ロール１３０および押えロール１４０によって無端ベルト１１２と押え金網１２０の間で押圧し、伸ばしながら搬送するように構成されている。

これらの押え金網１２０、支持ロール１３０および押えロール１４０は、必須の構成でないことは言うまでもない。また、搬送装置１１０は、例えばチェンコンベヤやウォーキングビーム等の他の方式のものであってもよく、加熱炉１の用途に応じた構造のものを採用することができる。

図３（ａ）は、吸気ダンパ６０の周辺を拡大して示した概略断面図であり、同図（ｂ）は、排気ダンパ７０の周辺を拡大して示した概略断面図である。なお、同図（ａ）および（ｂ）では、矢印Ｔの示す方向が搬送方向である。

同図（ａ）に示されるように、吸気ダンパ６０は、炉殻２０の底部２２の内壁２２ａ側に配置されており、回転軸６２と、回転軸６２を介して回転開閉する第１の開閉部材６４および第２の開閉部材６６と、を備えている。回転軸６２は、吸気口４０の搬送方向の略中央部において軸方向を幅方向と平行にした状態で配置されている。そして、第１の開閉部材６４は回転軸６２に対して上流側に配置され、第２の開閉部材６６は、回転軸６２に対して下流側に配置されている。

従って、第１の開閉部材６４は、上流側の端部（先端部）６４ａが炉内空間１０側に移動するように回転することによって吸気口４０の上流側部分を開放するように構成されている。また、第２の開閉部材６６は、下流側の端部（先端部）６６ａが炉内空間１０側に移動するように回転することによって吸気口４０の下流側部分を開放するように構成されている。

本実施形態では、吸気口４０を対応する１組の下側加熱装置３２の略直下に設けると共に、吸気ダンパ６０をこのように構成することで、吸気口４０から流入した外気を対応する下側加熱装置３２の上流側および下流側へスムーズに導くことを可能としている。すなわち、本実施形態では、第１の開閉部材６４を対応する下側加熱装置３２の上流側に向けて気流を誘導する誘導板として機能させ、第２の開閉部材６６を対応する下側加熱装置３２の下流側に向けて気流を誘導する誘導板として機能させるようにしている。

これにより、吸気口４０から流入した外気は、下側加熱装置３２の上流側および下流側に適宜に配分される。その後、外気は、上流側間隙３２ｃおよび下流側間隙３２ｄを通過し、発熱部３２ａの上流側および下流側に適宜に配分された状態で熱対流によって上昇することとなる。

同図（ｂ）に示されるように、排気ダンパ７０は、回転軸７２と、回転軸７２を介して回転開閉する開閉部材７４と、を備えており、いわゆるバタフライ弁と同様の構造となっている。本実施形態では、排気口５０を上側加熱装置３４同士の間の略直上に設けることにより、熱対流により上昇して上流側間隙３４ｃおよび下流側間隙３４ｄを通過した気流が、そのまま上昇してスムーズに排気口５０から排出されるようにしている。さらに、炉殻２０の天井部２４の外壁２４ａ側に排気ダンパ７０を配置することにより、炉内空間１０から排気口５０への気流の進入方向が限定されないようにしている。すなわち、本実施形態では、排気ダンパ７０の開閉部材７４については、炉内空間１０における気流の誘導板として機能しないようにしており、これにより、効率的に気流を排出することを可能としている。

このように、吸気口４０および排気口５０に吸気ダンパ６０および排気ダンパ７０をそれぞれ設け、その開度を調整することにより、炉内空間１０に導入する外気の量、および外気を導入する位置を制御することができる。これにより、外気導入による冷却作用によって炉内空間１０における加熱状態を効率的に制御することが可能となる。また、炉内空間１０を換気することができるため、炉内空間１０における湿度等の雰囲気を制御することが可能となる。なお、吸気ダンパ６０の第１の開閉部材６４および第２の開閉部材６６の開閉（開度調整）、ならびに排気ダンパ７０の開閉部材７４の開閉（開度調整）は手動で行ってもよいし、適宜のアクチュエータやモータ等によって自動的に行ってもよい。

次に、加熱炉１の制御方法について説明する。図４（ａ）および（ｂ）は、加熱炉１の使用状態の例を示した概略断面図である。なお、同図（ａ）および（ｂ）では、矢印Ｔで搬送方向を示している。これらの図に示されるように、本実施形態の加熱炉１では、主に下側加熱装置３２および上側加熱装置３４の発熱部３２ａ、３４ａが発する放射熱Ｒによって被加熱物１００を上下から加熱する。

上述のように、本実施形態では、下側加熱装置３２および上側加熱装置３４の火力調整に加えて、吸気ダンパ６０および排気ダンパ７０の開度調整による外気の導入量の増減によって、加熱量を微調整することが可能となっている。従って、例えば同図（ａ）に示されるように、特定の吸気ダンパ６０および排気ダンパ７０を所定の開度で開放することにより、炉内空間１０の特定のゾーンに外気を適宜に導入し、当該ゾーンにおける加熱量を低減することができる。すなわち、炉内空間１０のゾーンごとに加熱量を制御することができるため、炉内空間１０を搬送方向に移動するに従って徐々に加熱される被加熱物１００の昇温パターンを適宜のパターンに制御することができる。

例えば、米菓の焼成における膨化工程においては、炉内空間１０の所定の位置において一気に米菓生地中の水分を蒸発させて、米菓生地を一気に膨張させる場合があるが、本実施形態によれば、米菓生地を一気に膨張させる位置の調整を容易に行うことができるため、米菓生地の原材料やサイズ等によらず、適切な位置で膨張させて適切な焼成を行うことが可能となっている。特に、本実施形態では、加熱装置３０ごとに吸気口４０を設けることにより、加熱装置３０ごとにゾーンを区切ることができるため、よりきめ細やかな加熱状態の制御が可能となっている。

さらに、本実施形態では、吸気ダンパ６０の第１の開閉部材６４および第２の開閉部材６６の開度を個別に調整することによって、上流側間隙３２ｃおよび下流側間隙３２ｄを通過する気流、すなわち発熱部３２ａの上流側を流れる気流および下流側を流れる気流の量を、加熱装置３０ごとに適宜に制御することが可能となっている。

また、開放する吸気ダンパ６０および排気ダンパ７０の相対的な位置、ならびに排気ダンパ７０の開度を調整することで、下側加熱装置３２と上側加熱装置３４の間における気流の方向を制御することが可能となっている。すなわち、同図（ａ）および（ｂ）に示されるように、気流を略鉛直上方に向けて流すだけではなく、下流側に向けて流したり、上流側に向けて流したりすることができる。

このため、本実施形態では、外気の導入に加えて、炉内空間１０における気流の流れを適宜に制御することができるため、気流に起因する局部的な過加熱や過冷却等の加熱ムラの発生を防止することが可能となっている。また、特定のゾーンに外気を導入しながらも、他のゾーンでは吸気ダンパ６０および排気ダンパ７０を閉塞することで保温性を保つことが可能となっている。

さらに、本実施形態によれば、適切なゾーンにおいて炉内空間１０を換気することができるため、米菓生地から抜けた水分等を排気口５０から速やかに排出することが可能となっている。すなわち、本実施形態によれば、炉内空間１０における湿度等の雰囲気を適正な状態に保つことができ、これによっても焼成品質を高めることが可能となっている。

また、本実施形態では、炉内空間１０に冷却ゾーンを設けることが可能となっている。例えば、同図（ｂ）に示されるように、加熱装置３０の一部を消火した状態とし、この消火した状態の加熱装置３０の下方の吸気ダンパ６０から外気を導入し、上方の排気ダンパ７０から排出するようにすることで、炉内空間１０に、上流側および下流側よりも温度の低い冷却ゾーンを形成することができる。

すなわち、本実施形態の加熱炉１は、例えば米菓の焼成における予熱工程のように加熱および冷却を繰り返す工程においても使用することが可能となっている。さらに、本実施形態によれば、消火する下側加熱装置３２および上側加熱装置３４の数、および吸気ダンパ６０および排気ダンパ７０の開度を調整することで、冷却ゾーンの範囲および温度を適宜に設定することが可能となっている。これにより、本実施形態の加熱炉１は、様々な物品の様々な焼成方法に対応させることが可能であり、汎用性の高いものとなっている。

次に、加熱炉１のその他の形態について説明する。まず、図５（ａ）〜（ｄ）は、吸気口４０および吸気ダンパ６０のその他の形態の例を示した概略断面図である。なお、同図（ａ）〜（ｄ）では、矢印Ｔで搬送方向を示している。同図（ａ）に示されるように、吸気ダンパ６０は、第１の開閉部材６４および第２の開閉部材６６の略中央部に回転軸６２がそれぞれ設けられるものであってもよい。すなわち、第１の開閉部材６４および第２の開閉部材６６は、それぞれバタフライ弁と同様に構成されるものであってもよい。

また、同図（ｂ）および（ｃ）に示されるように、吸気口４０を搬送方向において分割するようにしてもよい。すなわち、２つの吸気口４０を加熱装置３０に対応させると共に、上流側の吸気口４０に第１の開閉部材６４を設け、下流側の吸気口４０に第２の開閉部材６６を設けるようにしてもよい。この場合、同図（ｂ）に示されるように、第１の開閉部材６４および第２の開閉部材６６をバタフライ弁と同様に構成するようにしてもよいし、同図（ｃ）に示されるように、２つの吸気口４０の間に１つの回転軸６２を設け、この回転軸６２を介して第１の開閉部材６２および第２の開閉部材６６を回転開閉させるようにしてもよい。

また、同図（ｄ）に示されるように、第１の開閉部材６２および第２の開閉部材６６に加えて、吸気口４０および下側加熱装置３２の周囲に、補助誘導板６８を設けるようにしてもよい。すなわち、吸気口４０から導入した外気を、所定の部位に向けてより積極的に誘導するようにしてもよい。なお、補助誘導板６８の形状および配置は、同図（ｄ）に示す例に限定されないことは言うまでもない。

図６（ａ）および（ｂ）は、吸気ダンパ６０を幅方向において分割するようにした場合の例を示した概略斜視図である。なお、同図（ａ）および（ｂ）では、矢印Ｔで搬送方向を示している。同図（ａ）に示されるように、吸気ダンパ６０は、幅方向において分割された複数の第１の開閉部材６４および第２の開閉部材６６を備え、これら複数の第１の開閉部材６４および第２の開閉部材６６を個別に開閉可能なものであってもよい。

また、同図（ｂ）に示されるように、吸気ダンパ６０は、第１の開閉部材６４および第２の開閉部材６６が幅方向において交互に配置されるものであってもよい。この場合、同図（ｂ）に示されるように、第１の開閉部材６４および第２の開閉部材６６の端部に回転軸６２を設けるようにしてもよいし、回転軸６２を略中央部に設け、第１の開閉部材６４および第２の開閉部材６６をそれぞれバタフライ弁と同様に構成するようにしてもよい。

このように、吸気ダンパ６０を幅方向に分割して構成することで、搬送方向においてだけではなく幅方向においても外気の導入量を調整することができるため、より効率的且つきめ細やかな加熱状態の制御が可能となる。なお、図示は省略するが、吸気口４０を幅方向において複数に分割し、分割した吸気口４０にそれぞれ第１の開閉部材６４または第２の開閉部材６６を設けるようにしてもよい。また、吸気ダンパ６０および吸気口４０の分割数が限定されないことは、言うまでもない。

図７は、炉殻２０の上方に排気ダクト８０および排気ブロワ８２を設けると共に、炉殻２０の下方に給気ダクト９０および給気ブロワ９２を設けるようにした場合の一例を示した図である。このように、排気ダクト８０および排気ブロワ８２によって炉内空間１０の気体を排気口５０から積極的に排出し、給気ダクト９０および給気ブロワ９２によって外気を吸気口４０から炉内空間１０に積極的に導入するようにしてもよい。この場合、加熱状態の制御に対する周囲の環境による影響を低減すると共に、排気ブロワ８２および給気ブロワ９２の風量を調整することで、より効率的且つきめ細やかな加熱状態の制御が可能となる。

なお、排気ダクト８０および排気ブロワ８２のみを設けるようにしてもよいし、給気ダクト９０および給気ブロワ９２のみを設けるようにしてもよい。また、同図に示されるように、全ての排気口５０をカバーするように排気ダクト８０を構成するのではなく、排気口５０ごとに排気ダクト８０を設け、排気口５０ごとに風量を調整するようにしてもよい。同様に、吸気口４０ごとに給気ダクト９０を設け、吸気口４０ごとに風量を調整するようにしてもよい。また、排気ブロワ８２または給気ブロワ９２に代えてファンを設けるようにしてもよい。

以上説明したように、本実施形態に係る加熱炉１は、被加熱物１００を加熱する炉内空間１０を形成する炉殻２０と、炉内空間１０において被加熱物１００の搬送方向に沿って配列される複数の加熱装置３０と、加熱装置３０ごとに対応させて炉殻２０の底部２２に設けられる複数の吸気口４０と、吸気口４０に設けられて吸気口４０を開閉する吸気ダンパ６０と、を備え、加熱装置３０の搬送方向の上流側および下流側に、気流が通過可能な間隙（上流側間隙３２ｃ、３４ｃおよび下流側間隙３２ｄ、３４ｄ）が設けられている。

このような構成とすることで、加熱状態を効率的に制御することができる。具体的には、炉内空間１０に外気を導入することによって加熱装置３０ごとに加熱量を制御することが可能となるため、適宜の昇温パターンを容易且つ効率的に得ることができる。特に、開放する吸気ダンパ６０の数を必要最低限とすることが可能であるため、エネルギー効率を悪化させることなく、適宜の加熱状態に制御することができる。また、炉内空間１０を換気することにより、湿度等の雰囲気を容易且つ効率的に制御することができる。

また、吸気ダンパ６０は、回転開閉する第１の開閉部材６４および第２の開閉部材６６を備え、第１の開閉部材６４は、搬送方向の上流側端６４ａが炉内空間１０側に移動することによって吸気口４０を開放するように構成され、第２の開閉部材６６は、搬送方向の下流側端６６ａが炉内空間１０側に移動することによって吸気口４０を開放するように構成されている。このようにすることで、導入する外気を加熱装置３０の上流側および下流側に適宜に配分することが可能となるため、よりきめ細やかな加熱状態の制御が可能になると共に、加熱ムラ等の発生を効果的に防止することができる。

また、加熱装置３０は、炉内空間１０における被加熱物１００の下方に配置される下側加熱装置３２を備え、吸気口４０は、下側加熱装置３２の略直下に設けられている。このようにすることで、シンプルな構成の吸気ダンパ６０のみによって加熱装置３０の上流側および下流側に外気を適宜に導入することができる。

また、加熱炉１は、炉殻２０の天井部２４に設けられる複数の排気口５０と、排気口５０に設けられて排気口５０を開閉する排気ダンパ７０と、を備えている。このようにすることで、炉内空間１０における気流の方向を適宜に制御することが可能となるため、よりきめ細やか且つ効率的な加熱状態の制御が可能となる。

また、排気口５０は、加熱装置３０同士の間の略直上に設けられている。このようにすることで、加熱装置３０の上流側および下流側の間隙を通過した気流をスムーズに排出することができる。

また、本実施形態に係る加熱炉の制御方法は、被加熱物１００を加熱する炉内空間１０を形成する炉殻２０と、炉内空間１０において被加熱物１００の搬送方向に沿って配列される複数の加熱装置３０と、を備える加熱炉の制御方法であって、複数の吸気口４０を加熱装置３０ごとに対応させて炉殻２０の底部２２に設けると共に、気流が通過可能な間隙（上流側間隙３２ｃ、３４ｃおよび下流側間隙３２ｄ、３４ｄ）を加熱装置３０の搬送方向の上流側および下流側に設け、複数の吸気口４０から炉内空間１０への外気の流入を制御する。

このような構成とすることで、炉内空間１０に導入する外気の冷却作用によって加熱装置３０ごとに加熱量を制御することが可能となるため、適宜の昇温パターンを容易且つ効率的に得ることができる。また、炉内空間１０を換気することにより、湿度等の雰囲気を容易且つ効率的に制御することができる。

また、本実施形態に係る加熱炉の制御方法は、吸気口４０に設けた吸気ダンパ６０の開度を調整することで、炉内空間１０への外気の流入を制御する。このようにすることで、容易且つ確実な外気の導入量制御が可能となる。また、吸気ダンパ６０を気流の誘導板として機能させることが可能となるため、加熱ムラ等を効果的に防ぐと共に、加熱状態をよりきめ細やかに制御することができる。

なお、本実施形態では、炉内空間１０を略直方体状に形成するようにした例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、炉内空間１０の形状は、例えば多角柱状や球状等、その他の形状であってもよい。また、被加熱物１００の搬送方向は、水平方向に限定されるものではなく、例えば斜め方向等であってもよい。

また、本実施形態では、加熱装置３０を下側加熱装置３２および上側加熱装置３４を備えるものとした例を示したが、加熱装置３０は、下側加熱装置３２および上側加熱装置３４のいずれか一方のみを備えるものであってもよい。また、加熱装置３０は、例えば電熱線ヒータやカーボンヒータ、ラジアントチューブ等、その他の形式のものであってもよい。また、加熱装置３０の個数が９に限定されないことは、言うまでもない。

また、吸気口４０の位置は、本実施形態において示した位置に限定されるものではなく、加熱装置３０の構成や形状等によっては、加熱装置３０の略直下からずれた位置に設けるようにしてもよい。

また、排気口５０の位置は、本実施形態において示した位置に限定されるものではなく、加熱装置３０の構成や形状等によっては、例えば加熱装置３０の略直上に設けるようにしてもよい。また、排気口５０を設けずに、搬入口２６ａおよび搬出口２８ａや、炉殻２０の隙間等から炉内空間１０の気体を排出するようにしてもよい。

また、排気ダンパ７０は、本実施形態において示した形式に限定されるものではなく、例えばいわゆるスライド弁やルーバー弁等、その他の形式のものであってもよい。また、排気口５０の個数は、本実施形態において示した個数（８）に限定されるものではない。また、例えば１つの排気口５０に複数の開閉部材７４を個別に開閉可能な状態で設けるようにしてもよいし、排気口５０を幅方向において複数に分割するようにしてもよい。

また、加熱炉１に、吸気ダンパ６０および排気ダンパ７０を開閉するアクチュエータと、炉内空間１０の各部の温度を測定する温度センサと、アクチュエータを制御する制御装置と、を備えるようにし、温度センサの測定結果に基づいて制御装置がアクチュエータを制御することで、吸気ダンパ６０および排気ダンパ７０の開度を調整するようにしてもよい。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の加熱炉および加熱炉の制御方法は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明の加熱炉および加熱炉の制御方法は、煎餅や焼き菓子等の食品の製造の分野だけではなく、各種物品の加熱、焼成の分野において利用することができる。

１ 加熱炉
１０ 炉内空間
２０ 炉殻
２２ 底部
２４ 天井部
３０ 加熱装置
３２ 下側加熱装置
３２ｃ 下側加熱装置の上流側間隙
３２ｄ 下側加熱装置の下流側間隙
３４ 上側加熱装置
３４ｃ 上側加熱装置の上流側間隙
３４ｄ 上側加熱装置の下流側間隙
４０ 吸気口
５０ 排気口
６０ 吸気ダンパ
６４ 第１の開閉部材
６４ａ 第１の開閉部材の上流側端
６６ 第２の開閉部材
６６ａ 第２の開閉部材の下流側端
７０ 排気ダンパ
１００ 被加熱物

Claims (7)

1. 被加熱物を加熱する炉内空間を形成する炉殻と、
   前記炉内空間において前記被加熱物の搬送方向に沿って配列される複数の加熱装置と、
   前記加熱装置ごとに対応させて前記炉殻の底部に設けられる複数の吸気口と、
   前記吸気口に設けられて前記吸気口を開閉する吸気ダンパと、を備え、
   前記加熱装置の前記搬送方向の上流側および下流側に、気流が通過可能な間隙が設けられることを特徴とする、
   加熱炉。
2. 前記吸気ダンパは、回転開閉する第１の開閉部材および第２の開閉部材を備え、
   前記第１の開閉部材は、前記搬送方向の上流側端が前記炉内空間側に移動することによって前記吸気口を開放するように構成され、
   前記第２の開閉部材は、前記搬送方向の下流側端が前記炉内空間側に移動することによって前記吸気口を開放するように構成されることを特徴とする、
   請求項１に記載の加熱炉。
3. 前記加熱装置は、前記炉内空間における前記被加熱物の下方に配置される下側加熱装置を備え、
   前記吸気口は、前記下側加熱装置の略直下に設けられることを特徴とする、
   請求項１または２に記載の加熱炉。
4. 前記炉殻の天井部に設けられる複数の排気口と、
   前記排気口に設けられて前記排気口を開閉する排気ダンパと、を備えることを特徴とする、
   請求項１乃至３のいずれかに記載の加熱炉。
5. 前記排気口は、前記加熱装置同士の間の略直上に設けられることを特徴とする、
   請求項４に記載の加熱炉。
6. 被加熱物を加熱する炉内空間を形成する炉殻と、
   前記炉内空間において前記被加熱物の搬送方向に沿って配列される複数の加熱装置と、を備える加熱炉の制御方法であって、
   複数の吸気口を前記加熱装置ごとに対応させて前記炉殻の底部に設けると共に、
   気流が通過可能な間隙を前記加熱装置の前記搬送方向の上流側および下流側に設け、
   前記複数の吸気口から前記炉内空間への外気の流入を制御することを特徴とする、
   加熱炉の制御方法。
7. 前記吸気口に設けた吸気ダンパの開度を調整することで、前記炉内空間への外気の流入を制御することを特徴とする、
   請求項６に記載の加熱炉の制御方法。

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