JP6049763B2 - 焼成装置及びオーブン - Google Patents

Description

本発明は、焼成装置及びオーブンに関する。詳しくは、被焼成物が搬送される過程において焼成処理が行われる焼成装置及び、この焼成装置が組み込まれたオーブンに係るものである。

従来、この種のオーブンとして、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。
具体的には、図７に示すように、加熱装置１０１を、熱風を生成する加熱炉１０２と、被焼成物の搬送経路に沿って配設された加熱ダクト１０４とを具備する構成とし、かつ、加熱炉１０２により生成された熱風が加熱ダクト１０４を通り、再び加熱炉１０２に戻るよう構成している。

このような構成とすることで搬送コンベアー１０５のベルトは、オーブン１０６の被焼成物の搬送経路を移動する間に加熱ダクト１０４で加熱されることになる。

特開２００２−１６６号公報

しかしながら、搬送コンベアー１０５のベルトは、オーブン１０６の被焼成物の載置領域を移動する間に加熱ダクト１０４で加熱されるが、被焼成物が搬出口で回収されて非載置領域を移動する間に自然に冷却されることになる。これにより、オーブン１０６の搬入口付近での搬送コンベアー１０５のベルトの温度を瞬時に設定値まで加熱することが困難となる。

例えば、シュークリームやスポンジケーキ等の焼成では、開始時より均一な加熱温度での焼成が要求されている。このようなときに、焼成開始時のベルトの温度と、その後の焼成途中のベルトの温度に差があり、焼ムラが生じやすくなる。

また、搬送コンベアーのベルトは熱伝導性の良いステンレス鋼板等で構成されたものが多く、オーブンの載置領域で加熱され、オーブンの非載置領域で冷却されることを繰り返すことで搬送コンベアーのベルトの熱変形による破損や故障等が起こりやすくなる。

本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであって、被焼成物の焼ムラが生じ難い焼成装置及び、この焼成装置が組み込まれたオーブンを提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、本発明に係る焼成装置は、被焼成物が載置される載置領域と、該載置領域と対向する非載置領域を有し、かつ被焼成物を搬送可能に形成された無端ベルトと、該無端ベルトの載置領域の上方に配置され、同無端ベルトの載置領域上に載置された前記被焼成物を加熱する上火加熱部と、前記無端ベルトの載置領域の下方に配置され、同無端ベルトの載置領域を加熱する下火加熱部と、前記無端ベルトの非載置領域の近傍に配置され、同無端ベルトの非載置領域を加熱する予備加熱部とを備える。

ここで、被焼成物が載置される載置領域と、載置領域と対向する非載置領域を有し、かつ被焼成物を搬送可能に形成された無端ベルトによって、被焼成物を所定の距離まで継続的に搬送することが可能となる。

また、無端ベルトの載置領域の上方に配置され、無端ベルトの載置領域上に載置された被焼成物を加熱する上火加熱部によって、被焼成物を無端ベルトで所定の距離まで搬送する間に上方より加熱することが可能となる。

また、無端ベルトの載置領域の下方に配置され、無端ベルトの載置領域を加熱する下火加熱部によって、無端ベルトの載置領域上に載置された被焼成物を、無端ベルトを介して下部から加熱することが可能となる。

また、無端ベルトの非載置領域の近傍に配置され、無端ベルトの非載置領域を加熱する予備加熱部によって、無端ベルトの載置領域と無端ベルトの非載置領域との温度差を出来る限り小さくすることが可能となる。これにより、無端ベルトの熱変形を抑制することが可能となる。

また、本発明に係る焼成装置において、上火加熱部が、温度センサーにより温度制御が可能な複数の上火分割加熱部から構成された場合には、被焼成物が無端ベルトの載置領域によって搬送される間に、被焼成物の種類に応じて焼き具合を調整することが可能となる。

また、本発明に係る焼成装置において、下火加熱部が、温度センサーにより温度制御が可能な複数の下火分割加熱部から構成された場合には、無端ベルトの載置領域を均一に温度調整することが可能となる。

また、本発明に係る焼成装置において、上火分割加熱部、あるいは下火分割加熱部が、温度制御可能とされた複数の電熱ヒーターである場合には、無端ベルトの載置領域上に載置される個々の被焼成物に応じての電流値を調整するだけで温度調整を容易に行うことが可能となる。

また、本発明に係る焼成装置において、予備加熱部が、電熱ヒーターである場合には、電流値を調整するだけで温度調整が容易に行うことが可能となる。

また、上記の目的を達成するために、本発明に係るオーブンは、オーブン本体と、該オーブン本体内に配置され、被焼成物が載置される載置領域と、該載置領域と対向する非載置領域を有し、かつ被焼成物を搬送可能に形成された無端ベルトと、該無端ベルトの載置領域の上方に配置され、同無端ベルトの載置領域上に載置された前記被焼成物を加熱する上火加熱部と、前記無端ベルトの載置領域の下方に配置され、同無端ベルトの載置領域を加熱する下火加熱部と、前記無端ベルトの非載置領域の近傍に配置され、同無端ベルトの非載置領域を加熱する予備加熱部とを備える。

ここで、オーブン本体内に配置され、被焼成物が載置される載置領域と、載置領域と対向する非載置領域を有し、かつ被焼成物を搬送可能に形成された無端ベルトによって、被焼成物を所定の距離まで継続的に搬送することが可能となる。
例えば、トンネルオーブンのように被焼成物を送入口から送出口まで搬送することが可能となる。

また、無端ベルトの載置領域の上方に配置され、無端ベルトの載置領域上に載置された被焼成物を加熱する上火加熱部によって、被焼成物を無端ベルトでオーブン本体内において所定の距離まで搬送する間に上方より加熱することが可能となる。

また、無端ベルトの載置領域の下方に配置され、無端ベルトの載置領域を加熱する下火加熱部によって、無端ベルトの載置領域上に載置された被焼成物を、無端ベルトを介して下部から加熱することが可能となる。

また、無端ベルトの非載置領域の近傍に配置され、無端ベルトの非載置領域を加熱する予備加熱部によって、無端ベルトの載置領域と無端ベルトの非載置領域との温度差を出来る限り小さくすることが可能となる。これにより、無端ベルトの熱変形を抑制することが可能となる。

本発明の焼成装置及びオーブンによれば、焼ムラが生じ難い被焼成物の焼成が可能となる。

本発明を適用したオーブンの一例を説明するための正面模式図である。 本発明を適用したオーブンの一例を説明するための平面模式図である。 本発明を適用した焼成装置の一例を説明するための正面断面模式図である。 本発明を適用した焼成装置の一例を説明するための平面断面模式図である。 本発明を適用した焼成装置の温度制御機構の一例を説明するための模式図である。 本発明を適用したオーブンの使用状態の一例をするための模式図である。 従来のオーブンの一例を説明するための模式図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参酌しながら詳述する。

図１は本発明を適用したオーブンの一例を説明するための正面模式図、図２は本発明を適用したオーブンの一例を説明するための平面模式図、図３は本発明を適用した焼成装置の一例を説明するための正面断面模式図、図４は本発明を適用した焼成装置の一例を説明するための平面断面模式図である。

ここで示すオーブン本体１は、例えば、長さが約１４，０００ｍｍ、高さが約８７０ｍｍ及び幅が約２，０５０ｍｍとされた基台２上に、長さが約１２，０００ｍｍ、高さが約６００ｍｍとされた両端開口状の搬送路３が形成された構成とされている。

この搬送路３の一方の開口端には被焼成物（図示せず。）を投入するための投入口４が形成され、他方の開口端には被焼成物（図示せず。）を取り出すための取出口５が形成されている。

また、搬送路３の長手方向に沿った両側の壁面（６、６Ａ）に耐熱性ガラス（図示せず。）が取り付けられた１２個の窓部７がそれぞれに配置されている。

また、搬送路３の上端面には、この搬送路３内と連通状とされる１２個の湿度調整用ダンパー８が配置されている。

また、搬送路３の投入口４近傍の壁面６に操作パネル部９が設けられ、搬送路３の壁面６Ａには制御盤１０が設けられている。

ここで、オーブン本体１内に取り付けられる焼成装置１１は、オーブン本体１の搬送路３の投入口４から取出口５との間に配置される搬送部１２と、上火加熱部１３と、下火加熱部１４と、予備加熱部１５とから構成されている。

この搬送部１２は、基台２内の投入口４側に配置されるプーリー１７と基台２内の取出口５側に配置される駆動プーリー１６の間に無端ベルト１８が渡設されている。この無端ベルト１８は、熱伝導性に優れた、例えばキャタビラ式のステンレス鋼板で形成されている。

また、駆動プーリー１６には、駆動モーター（図示せず。）が取り付けられ、駆動プーリー１６の回転で無端ベルト１８が回転可能な構成とされている。

また、無端ベルト１８が投入口４から取出口５の方向に移動し、被焼成物が載置されて搬送される間が載置領域１９とされ、この載置領域１９に対向し、無端ベルト１８が取出口５から投入口４の方向に移動する間が非載置領域２０とされている。

ここで、無端ベルト１８の載置領域１９の上方に、被焼成物を加熱する上火加熱部１３が配置されている。更に上火加熱部１３は、１２個の上火分割加熱部２１から構成されている。

また、無端ベルト１８の載置領域１９の下方に配置され、この無端ベルト１８の載置領域１９を加熱する下火加熱部１４が配置されている。更に、下部加熱部１４は、１２個の下火分割加熱部２２から構成されている。

また、無端ベルト１８の非載置領域２０の下方に配置され、この無端ベルト１８の非載置領域２０を加熱する１２個の予備加熱部１５が配置されている。

次に、図５（Ａ）は本発明を適用した焼成装置の上火加熱部の温度制御の一例を説明するための模式図、図５（Ｂ）は本発明を適用した焼成装置の下火加熱部の温度制御の一例を説明するための模式図、図５（Ｃ）は本発明を適用した焼成装置の予備加熱部の温度制御の一例を説明するための模式図である。

ここで、上火分割加熱部２１は、３個の上火分割加熱部２１を１つの温度制御ブロック２３として４個の温度制御ブロックに分けられている。
更に、温度制御ブロック２３の各上火分割加熱部２１は、無端ベルト（図示せず。）の長手方向に沿って４個の電熱ヒーター２４から構成されている。
この４個の電熱ヒーター２４は、例えば、上火１、上火２、上火３及び上火４とされ、
電熱ヒーター２４ごとに温度調整が可能な構成とされている。

また、温度制御ブロック２３の略中央には温度センサー２５が設けられ、この温度センサー２５で炉内の温度を検知して温度制御ブロック２３ごとの上火分割加熱部２１の電熱ヒーター２４ごとの温度調整を行う構成とされている。

また、図５（Ｂ）に示すように、下火加熱部１４は、１２個の下火分割加熱部２２を、３個の下火分割加熱部２２を１つの温度制御ブロック２３Ａとして４個の温度制御ブロックに分けられている。
更に、温度制御ブロック２３Ａの各下火分割加熱部２２は、無端ベルト（図示せず。）の長手方向に沿って２個の電熱ヒーター２４から構成されている。
この２個の電熱ヒーター２４は、例えば、下火１及び下火２に分割され、電熱ヒーター２４ごとの温度調整が可能な構成とされている。

また、温度制御ブロック２３Ａの中央には温度センサー２５Ａが設けられ、この温度センサー２５Ａで炉内の温度を検知して各下火分割加熱部２２の電熱ヒーター２４の温度調整を行う構成とされている。

また、図５（Ｃ）に示すように、１２個の予備加熱部１５は、３個の予備加熱部１５を１つの温度制御ブロック２３Ｂとして４個の温度制御ブロックに分けられている。
更に、温度制御ブロック２３Ｂの各予備加熱部１５は、無端ベルト（図示せず。）の長手方向に対して直角状に２個の電熱ヒーター２４から構成されている。
この２個の電熱ヒーター２４は、例えば、予熱１及び予熱２に分割され、電熱ヒーター２４ごとの温度調整が可能な構成とされている。

また、温度制御ブロック２３Ｂの中央には温度センサー２５Ｂが設けられ、この温度センサー２５Ｂで炉内の温度を検知して予備加熱部１５の電熱ヒーター２４ごとの温度調整を行う構成とされている。

また、湿度調整用ダンパー８は、３個の湿度調整用ダンパー８を１つのブロックとして温度制御ブロック２３ごとに湿度調整可能な構成とされている。

以上の構成よりなる本発明の焼成装置及びオーブンでは、図６に示すように、オーブン本体１の投入口４から無端ベルト１８の載置領域１９面上に、複数個の被焼成物Ａが載せられたトレー２６を載置する。

このトレー２６上の被焼成物Ａは、無端ベルト１８の載置領域１９の投入口４側から取出口５側へと搬送される間に、上火加熱部１３と下火加熱部１４によって加熱される。

ここで、前記図１に示す操作パネル部９で、被焼成物Ａの種類に応じて４ブロックに分けられた上火加熱部１３、下火加熱部１４及び予備加熱部１５の温度を設定する。

このようにして温度制御ブロック（２３、２３Ａ）ごとに温度設定された上火加熱部１３と下火加熱部１４によって無端ベルト１８の載置領域１９面上の被焼成物Ａが焼成される。

この場合に、搬送路３の長手方向に沿った両側の壁面（６、６Ａ）の窓部７から搬送される被焼成物Ａの焼き具合を観察しながら、温度センサー（図示せず。）による炉内温度を検知しながら上火加熱部１３の温度制御ブロック（図示せず。）ごとの上火分割加熱部２１の温度調整を行う。

また、温度制御ブロック２３ごとに配置される湿度調整用ダンパー８の排気調整を行うことで搬送路３内の湿度調整を行う。

このようにして温度制御ブロックごとの上火分割加熱部２１の温度調整を行うことで各被焼成物Ａの均一な焼成が可能となると共に、投入口４から取出口（図示せず。）までの間に被焼成物Ａの種類に応じて焼成を完成することが可能となる。

また、オーブン本体１の取出口５で被焼成物Ａを回収後に、無端ベルト１８の非載置領域２０を予備加熱部１５で加熱することによって、無端ベルト１８の載置領域１９との温度差が小さくなる。

これにより、投入口４側の無端ベルト１８の載置領域１９の設定温度を保持することができるために、被焼成物Ａの底面からの焼成を均一にすることができ、焼ムラを防止することが可能となる。

また、操作パネル部（図示せず。）にタイマー設定機能を設け、就業開始前に無端ベルト１８を上火加熱部１３と下火加熱部１４で均一に加熱することで被焼成物Ａの焼成を直ぐに開始することが可能となる。

なお、本実施の形態では、上火加熱部が、温度センサーにより温度制御が可能な複数の上火分割加熱部を有するものであるが、必ずしもこのような上火分割加熱部を有する必要性はない。

しかし、菓子等の被焼成物では微妙な焼き具合を必要とするために、上火加熱部を複数の上火分割加熱部とし、温度センサーにより温度調整を行う機構とすることが望ましい。

また、本実施の形態では、下火加熱部が、温度センサーにより温度制御が可能な複数の下火分割加熱部を有するものであるが、必ずしもこのような下火分割加熱部を有する必要性はない。

しかし、菓子等の被焼成物の下部からの焼成では、微妙な焼き具合を必要とするために、複数の下火分割加熱部とし、温度センサーにより温度調整を行う機構とすることが望ましい。

また、本実施の形態では、上火分割加熱部、あるいは下火分割加熱部が、温度制御可能とされた複数の電熱ヒーターである場合を詳述するものであるが、必ずしも上火分割加熱部、あるいは下火分割加熱部が電熱ヒーターである必要性はない。

例えば、上火分割加熱部、あるいは下火分割加熱部をガス等の熱源としても構わないが、温度調整が非常に容易に行え、かつ安全性の優れた電熱ヒーターを使用することが望ましい。

また、本実施の形態では、予備加熱部を電熱ヒーターとするものであるが、必ずしも電熱ヒーターとする必要性はない。

例えば、予備加熱部をガス等の熱源としても構わないが、温度調整が非常に容易に行え、かつ安全性の優れた電熱ヒーターを使用することが望ましい。

また、本実施の形態では、キャタビラ式のステンレス鋼板で形成するものであるが、熱伝導性がよく、かつ周回可能なものであれば、必ずしもキャタビラ式のステンレス鋼板で形成する必要性はない。例えば、ステンレス鋼板によるベルト状のものであっても構わない。

本発明によれば、無端ベルトの非載置領域を予備加熱部で加熱することで無端ベルトの載置領域との温度差が小さくなり、被焼成物の焼ムラを抑制することが可能となると共に、温度差による無端ベルトの変形を防止することができる。

また、上火加熱部または、下火加熱部が複数の上火分割加熱部、あるいは複数の下火分割加熱部とされ、温度センサーにより温度制御が可能とされことで、被焼成物の種類に応じての焼成が可能となる。

また、上火加熱部、下火加熱部、あるいは予備加熱部を複数の電熱ヒーターで構成することで温度制御ブロックごとの温度調整がスムーズに行うことが可能となる。

１ オーブン本体
２ 基台
３ 搬送路
４ 投入口
５ 取出口
６、６Ａ 壁面
７ 窓部
８ 湿度調整用ダンパー
９ 操作パネル部
１０ 制御盤
１１ 焼成装置
１２ 搬送部
１３ 上火加熱部
１４ 下火加熱部
１５ 予備加熱部
１６ 駆動プーリー
１７ プーリー
１８ 無端ベルト
１９ 載置領域
２０ 非載置領域
２１ 上火分割加熱部
２２ 下火分割加熱部
２３、２３Ａ、２３Ｂ 温度制御ブロック
２４ 電熱ヒーター
２５、２５Ａ、２５Ｂ 温度センサー
２６ トレー

Claims (6)

1. 被焼成物が載置される載置領域と、該載置領域と対向する非載置領域を有し、かつ被焼成物を搬送可能に形成された無端ベルトと、
   該無端ベルトの載置領域の上方に数個の上火分割加熱部が１つの温度制御ブロックとして配置され、同無端ベルトの載置領域上に載置された前記被焼成物を加熱すると共に、温度センサーにより温度制御ブロックごとに温度制御可能とされた上火加熱部と、
   前記温度制御ブロックに湿度調整可能に配置された湿度調整用ダンパーと、
   前記無端ベルトの載置領域の下方に配置され、同無端ベルトの載置領域を加熱する下火加熱部と、
   前記無端ベルトの非載置領域の長手方向近傍に沿って配置され、同無端ベルトの非載置領域を加熱すると共に、温度センサーにより温度制御可能とされた複数の予備加熱部とを備える
   焼成装置。
2. 前記上火分割加熱部は、温度制御可能とされた複数の電熱ヒーターである
   請求項１に記載の焼成装置。
3. 前記下火加熱部は、温度センサーにより温度制御が可能な複数の下火分割加熱部から構成された
   請求項１または請求項３に記載の焼成装置。
4. 前記下火分割加熱部は、温度制御可能とされた複数の電熱ヒーターである
   請求項４に記載の焼成装置。
5. 前記予備加熱部は、電熱ヒーターである
   請求項１、請求項３、請求項４または請求項５に記載の焼成装置。
6. オーブン本体と、
   該オーブン本体内に配置され、被焼成物が載置される載置領域と、該載置領域と対向する非載置領域を有し、かつ被焼成物を搬送可能に形成された無端ベルトと、
   該無端ベルトの載置領域の上方に数個の上火分割加熱部が１つの温度制御ブロックとして配置され、同無端ベルトの載置領域上に載置された前記被焼成物を加熱すると共に、温度センサーにより温度制御ブロックごとに温度制御可能とされた上火加熱部と、
   前記温度制御ブロックに湿度調整可能に配置された湿度調整用ダンパーと、
   前記無端ベルトの載置領域の下方に配置され、同無端ベルトの載置領域を加熱する下火加熱部と、
   前記無端ベルトの非載置領域の長手方向近傍に沿って配置され、同無端ベルトの非載置領域を加熱すると共に、温度センサーにより温度制御可能とされた複数の予備加熱部とを備える
   オーブン。

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