JP7193503B2

JP7193503B2 - 食品加熱用窯の天井部分の基礎構造体及びその構築方法

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Publication number: JP7193503B2
Application number: JP2020119626A
Authority: JP
Inventors: 博桜井
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Priority date: 2020-07-13
Filing date: 2020-07-13
Publication date: 2022-12-20
Anticipated expiration: 2040-07-13
Also published as: JP2022016737A

Description

本発明は、ドーム状の天井部分を有するピザ窯等の食品加熱用窯の天井部分の基礎構造体及び前記天井部分の基礎構造体を構築するための方法に関する。

例えば特許文献１に示されるアーチ状の天井部分を有する石窯は、前記天井部分の基礎構造体について、複数の耐火ブロックをアーチ状に組み上げて構築するときに、天井部分の内面側から外面側にかけての厚みを有する略台形の柱状の耐火ブロックを複数組み上げ、これらの耐火ブロックの自重を利用するようになっている。このように耐火ブロックの自重を利用することは、耐火レンガによりピザ窯の天井部分の基礎構造体を略半球のドーム状に組み上げる場合にも行われる場合がある。

実用新案登録第３１６０９９３号公報

しかしながら、上記特許文献１に示される石窯のようにアーチ状の天井部分の基礎構造体を構築するために耐火ブロックや耐火レンガの自重を利用する方法では、各耐火ブロックや耐火レンガの厚みを上述するように厚くしなければならないので、窯全体の重さも大きくなるという不具合を有する。また、耐火ブロックや耐火レンガを組み上げてアーチ状やドーム状の天井部分の基礎構造体を構築するには熟練した技能を必要とするので、一般人には窯の天井部分の基礎構造体の構築作業を行うことが容易でなかった。

しかも、上記特許文献１に示される石窯は、耐火ブロックを必要なときに組み付けて天井部分の基礎構造体を構築することを目的としていることから、天井部分の基礎構造体の耐火ブロック同士は連結手段等で固定されていない。このため、特許文献１の石窯の天井部分に物等が不用意に当たれば耐火ブロックが崩れるおそれがある。また、特許文献１の石窯の天井部分の基礎構造体を移動させることも困難であるので、天井部分の基礎構造体の構築を、石窯の設置場所でしなければならないという不具合も有する。

そこで、本発明は、ドーム状の天井部分の基礎構造体でありながら、軽量で強度も有し、更に運搬性を備えた食品加熱用窯の天井部分の基礎構造体、並びに、前記食品加熱用窯の天井部分の基礎構造体を構築するための方法を提供することを目的としている。

この発明の食品加熱用窯の天井部分の基礎構造体は、耐熱性を有する構成部材を複数組み付けて構成されるドーム状の天井部分の基礎構造体であって、前記構成部材のそれぞれは、組み付けた状態で前記天井部分の外側を向く六角形状の外面と、組み付けた状態で前記天井部分の内側を向くと共に前記外面よりも小さな六角形状の内面と、前記外面の周縁と前記内面の周縁とに連接し、前記外面から前記内面に向かうにつれて傾斜した６つの側面とを有し、更に６つの角部を有する平板状の部材であり、前記構成部材のうちの隣接する３つの構成部材は、前記側面同士が対峙するように組み付けられることで、前記隣接する３つの構成部材の有する角部が３つ合わさって、前記角部において有する前記外面と前記側面とに開口した弧状の溝部により環状の溝部が形成されていると共に、前記環状の溝部にリング状の連結部材が圧入されて、前記隣接する３つの構成部材が前記外面側で連結されていることを特徴としている。食品加熱用窯は、例えばピザ窯である。耐熱性を有する構成部材は、例えば耐火レンガである。基礎構造体を構築する作業の台への当接面積を増やして、基礎構造体の台の上での安定を得るために、外面及び内面が六角形状の構成部材と合わせて、最も下端の環状部となるように、前記構成部材の半分の補助的な構成部材も用いるようにしても良い。

これにより、食品加熱用窯の天井部分の基礎構造体は、平板状の構成部材で形成されているので、自重を利用して厚みのある耐熱部材を積み重ねる構成とする場合よりも軽量化が図られている。そして、食品加熱用窯の天井部分の基礎構造体の各構成部材は、隣接する３つの構成部材が側面同士が対峙するように組み付けられることで、隣接する３つの構成部材の有する角部が３つ合わさって、角部において有する外面と側面とに開口した弧状の溝部により環状の溝部が形成されて、環状の溝部にリング状の連結部材が圧入されることにより、隣接する３つの構成部材が外面側で連結されるので、構成部材を組み付けて基礎構造体とした状態から崩れるおそれがないため、食品加熱用窯の天井部分の基礎構造体を構築した後に当該基礎構造体を運搬することが可能である。

請求項２では、食品加熱用窯の天井部分の基礎構造体は、前記隣接する構成部材の間に目地が介在していることを特徴としている。これにより、隣接する構成部材の形状が同形状でなく寸法に多少の差異があっても目地によりその寸法の差異を吸収して構成部材同士を組み付けることが可能となる。

請求項３では、食品加熱用窯の天井部分の基礎構造体は、前記構成部材の内面に有底の孔部が形成されていることを特徴としている。構成部材の内面に有底の孔部を形成したことにより、構成部材を組み上げて天井部分の基礎構造体を構築したときに、天井部分の内面の総面積が多くなるので、食品加熱用窯の加熱性能、保熱性能が高まる。

そして、この発明の食品加熱用窯の天井部分の基礎構造体の構築方法は、耐熱性を有する構成部材を複数組み付けて構成されるドーム状の天井部分の基礎構造体の構築方法であって、前記構成部材として、組み付けた状態で前記天井部分の外側を向く六角形状の外面と、組み付けた状態で前記天井部分の内側を向くと共に前記外面よりも小さな六角形状の内面と、前記外面の周縁と前記内面の周縁とに連接し、前記外面から前記内面に向かうにつれて傾斜した６つの側面とを有し、更に６つの角部を有する平板状の部材が用いられ、前記構成部材のうちの隣接する３つの構成部材を、前記側面同士が対峙するように組み付けることで、前記隣接する３つの構成部材の有する角部が３つ合わさって、前記角部において有する前記外面と前記側面とに開口した弧状の溝部により環状の溝部を形成し、前記環状の溝部にリング状の連結部材を圧入して、前記隣接する３つの構成部材を前記外面側で連結することによりドーム状の天井部分の基礎構造体を構築することを特徴としている。これにより、食品加熱用窯の天井部分の基礎構造体をドーム状に構築する作業を、熟練した者でなくても簡易に行うことが可能となる。そして、食品加熱用窯の天井部分の基礎構造体の各構成部材のうち、隣接する３つの構成部材が側面同士が対峙するように組み付けられることで、隣接する３つの構成部材の有する角部が３つ合わさって、角部において有する外面と側面とに開口した弧状の溝部により環状の溝部が形成されて、環状の溝部にリング状の連結部材が圧入されることにより、隣接する３つの構成部材が外面側で連結されるので、構成部材を組み付けて基礎構造体とした状態から崩れるおそれがないため、食品加熱用窯の天井部分の基礎構造体を構築した後に当該基礎構造体を運搬することが可能である。

以上に述べたように、請求項１から請求項４に係る発明によれば、食品加熱用窯の天井部分の基礎構造体は、平板状の構成部材を組み上げて構築されているので、自重を利用した厚みのある耐熱部材を組み上げる場合よりも軽量化を図ることができる。また、請求項１から請求項４に係る発明によれば、食品加熱用窯の天井部分の基礎構造体の各構成部材は、隣接する３つの構成部材が側面同士が対峙するように組み付けられることで、隣接する３つの構成部材の有する角部が３つ合わさって、角部において有する外面と側面とに開口した弧状の溝部により環状の溝部が形成されて、環状の溝部にリング状の連結部材が圧入されることにより、隣接する３つの構成部材が外面側で連結されるので、構成部材を組み上げて基礎構造体とした状態から崩れるおそれがないため、食品加熱用窯の天井部分の基礎構造体とした後に当該基礎構造体を運搬することが可能である。したがって、基礎構造体を組み上げた後、食品加熱用窯を設置する場所に基礎構造体を運搬することができ、必ずしも食品加熱用窯を設置する場所で基礎構造体を組み上げる必要性がなくなる。

特に請求項２に係る発明によれば、隣接する構成部材の形状が同形状でなく寸法に多少の差異があっても目地によりその寸法の差異を吸収して構成部材同士を組み付けることが可能となる。

特に請求項３に係る発明によれば、構成部材の内面に有底の孔部を形成したことにより、構成部材を組み上げて天井部分の基礎構造体を構築したときに、天井部分の内面の総面積が多くなるので、食品加熱用窯の加熱性能、保熱性能を高めることが可能となる。

特に請求項４に係る発明によれば、食品加熱用窯の天井部分の基礎構造体をドーム状に構築する作業を、熟練した者でなくても簡易に行うことが可能となる。

図１は、食品加熱用窯の天井部分の基礎構造体を構築するための構成部材の形状を示した説明図であり、（ａ）は構成部材の外面側を示した説明図、（ｂ）は構成部材の側面側を示した説明図、（ｃ）は構成部材の内面側を示した説明図である。図２は、食品加熱用窯の天井部分の基礎構造体を構築するための図１の構成部材に対し補助的に用いられる補助的構成部材の形状を示した説明図であり、（ａ）は補助的構成部材の外面側を示した説明図、（ｂ）は補助的構成部材の側面側を示した説明図、（ｃ）は補助的構成部材の内面側を示した説明図である。図３は、構成部材及び補助的構成部材により食品加熱用窯の天井部分の基礎構造体をドーム状に組み上げるための型枠部材を示した説明図である。図４は、型枠部材を利用して構成部材及び補助的構成部材を組み上げる工程の途中段階を模式的に示した説明図である。図５は、構成部材同士を連結する連結手段の構成を示した拡大図である。図６は、食品加熱用窯の天井部分の基礎構造体が組み付けられた状態（まだ型枠部材がある状態）を外側から示した説明図である。図７は、食品加熱用窯の天井部分の基礎構造体が組み付けられた状態（型枠部材が外された状態）を示す概略断面図である。図８は、組み付けられた食品加熱用窯の天井部分の基礎構造体をパレットの上に構成された食品加熱用窯の床部分に載せる工程を示す説明図である。図９は、組み付けられた食品加熱用窯の天井部分の基礎構造体をパレットに固定する工程の一例を示す説明図である。図１０は、この発明の基礎構造体が適用された食品加熱用窯の一例を示す断面図である。

以下、この発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。

図１０において、食品加熱用窯（以下、窯と略する。）１の完成した状態の一例が示され、図６、図７において、窯１の天井部分の基礎構造体（以下、基礎構造体と略する。）１０の完成した状態の一例が示されている。そして、図１において、基礎構造体１０を主に構成する構成部材２０が単体にて示され、図２において、基礎構造体１０を補助的に構成する補助的構成部材３０が単体にて示されている。

図１に示される構成部材２０は、この実施形態では、窯１に入れられた燃料の発する熱（例えば２００℃から３００℃の熱）に耐えられる耐熱性を有する部材として耐火レンガが採択されている。図６、図７に示されるように、複数の構成部材２０のそれぞれは、基本的に同じ寸法のものが用いられている。

構成部材２０は、基礎構造体１０を組み付けた状態で基礎構造体１０の天井部分の外側を向く正六角形状の外面２０ａと、基礎構造体１０を組み付けた状態で基礎構造体１０の天井部分の内側を向くと共に外面２０ａよりも小さな正六角形状の内面２０ｂと、外面２０ａの周縁と内面２０ｂの周縁とに連接し、外面２０ａから内面２０ｂに向かうにつれて傾斜した６つの台形状の側面２０ｃとを有した平板状をなしている。外面２０ａ、内面２０ｂ、側面２０ｃのそれぞれは、基本的には全体的に見て平らな面となっている。但し、耐火レンガであることから、外面２０ａ、内面２０ｂ、側面２０ｃに多少の凹凸を有していたり、若干において曲面状となっていたりしても許容される。また、側面２０ｃの傾斜は、基礎構造体１０を、外面が略半球形状のドーム状に組み付けたときに、図４に示されるように、基礎構造体１０の中心Ｐに向かって延びる一点鎖線の直線Ｌに沿うように設定されている。

構成部材２０は、隣接する構成部材２０若しくは下記する隣接する補助的構成部材３０との連結手段として、各角部において図１（ａ）、（ｂ）に示されるように、外面２０ａと側面２０ｃとに開口した弧状の溝部２１を有する。各構成部材２０の溝部２１は、この実施形態では、隣り合う３つの構成部材２０、２０について、図５に示されるように、一の構成部材２０の側面２０ｃと他の構成部材２０の側面２０ｃとが対峙し、且つ、必要に応じて間に目地４０が介在した状態で、配置した場合に、３つの角部が合わさった点を正面から見て、略円形の環状の溝部Ａが形成可能になっている。そして、各溝部２１の深度は、３つの構成部材２０、２０、２０が相互に斜めの状態にて組み付けられても、３つの構成部材２０、２０、２０の組み付けで構成される前記溝部Ａに前記連結部材Ｂを装着することができるような寸法が設定されている。連結部材Ｂは、溝部Ａに圧入されるので、溝部Ａから容易に外れることがない。

また、構成部材２０は、図１（ｃ）に示されるように、内面２０ｂに開口した有底の孔部２２が形成されている。この実施例では、孔部２２は、内面２０ｂの中心に円形状に開口しているが、構成部材２０の強度を維持することが可能であれば、必ずしも内面２０ｂの中心に開口していなくても良く、孔部２２の開口の形状も円形状でなくても良い。構成部材２０に、このように内面２０ｂに開口した孔部２２を設けることにより、構成部材２０を組み付けて基礎構造体１０を構築したときに、天井部分の基礎構造体１０の内面全体の面積を、孔部２２を有しない場合に比し大きくすることが可能である。これにより、窯１内の保熱を高めることができ、ピザ等の食品をより少ない燃料で加熱することが可能となる。

補助的構成部材３０は、この実施形態では、構成部材２０を組み付けて基礎構造体１０を構築するにあたって、構成部材２０の６つの角部のうち２つの角部が上下に位置するかたちで組み付ける場合に、基礎構造体１０の最も下側の環状部分を構成するために補助的に用いられている。補助的構成部材３０は、図２に示されるように、図１に示される構成部材２０を半分に切った状態の平板状の形状となっている。

すなわち、補助的構成部材３０は、基礎構造体１０を組み付けた状態で基礎構造体１０の天井部分の外側を向く、構成部材２０の外面２０ａの１／２の五角形状の外面３０ａと、基礎構造体１０を組み付けた状態で基礎構造体１０の天井部分の内側を向くと共に外面２０ａよりも小さな、構成部材２０の内面２０ｂの１／２の五角形状の内面３０ｂとを有する。

補助的構成部材３０の側面３０ｃ、３０ｃ’、３０ｄのうち、構成部材２０の側面２０ｃと対峙する側面３０ｃは、構成部材２０の側面２０ｃと同様の形状、角度にて傾斜した傾斜面となっている。補助的構成部材３０同士で対峙する側面３０ｃ’は、構成部材２０の側面２０ｃと同様の角度にて傾斜しつつ、その形状は構成部材２０の側面２０ｃの１／２の大きさとなっている。基礎構造体１０を構築したときに補助的構成部材３０の下方となる側面３０ｄは、傾斜しておらず、台１００の平な上面にガタツキなく当接することが可能な平な面となっている。これに伴い、側面３０ｃ、３０ｃ’の傾斜は、構成部材２０の側面２０ｃと同様に、基礎構造体１０を、外面が略半球形状のドーム状に組み付けたときに、基礎構造体１０の中心Ｐに向かって延びる一点鎖線の直線Ｌと同様の直線（図示せず。）に沿うように設定されている。

補助的構成部材３０の３つの角部に形成された溝部３１は、構成部材２０の溝部２１と同様の形状をしている。すなわち、各補助的構成部材３０の溝部３１は、この実施形態では、隣り合う３つの構成部材２０、３０（補助的構成部材３０が２つの場合と補助的構成部材３０が１つの場合とがあり。）について、図５に示されるように、構成部材２０の側面２０ｃと補助的構成部材３０の側面３０ｃ、並びに、補助的構成部材３０の側面３０ｃ’同士も対峙し、且つ、必要に応じて間に目地４０が介在した状態で、配置した場合に、３つの角部が合わさった点を正面から見て、略円環状の溝部Ａ’が形成可能になっている。補助的構成部材３０の内面に形成された孔部３２は、補助的構成部材３０が構成部材２０を半分にした形状となっていることに伴い、前述した構成部材２０の孔部２２の半分の形状となっている。

上記した構成部材２０及び補助的構成部材３０を組み付けて基礎構造体１０を構築する方法の一例について、図３から図７を用いて説明する。

まず、図３に示されるように、作業台等の上面が平な台１００に外形状が半球状（この実施例では内部が空洞）の型枠部材１０１を置く。型枠部材１０１は、木材等で成る線状部材を複数組み合わせることで、外形状が網状の半球形状等のものとしても良い。

次に、図４に示されるように、型枠部材１０１の外周縁部の全周にわたって、補助的構成部材３０を環状に配置した後、構成部材２０を、型枠部材１０１の天井側に向けて適宜に組み付けていく。このとき、この実施形態では、図５に示されるように、対峙する位置にある補助的構成部材３０の側面３０ｃ’と補助的構成部材３０の側面３０ｃ’との間、対峙する位置にある補助的構成部材３０の側面３０ｃと構成部材２０の側面２０ｃとの間、並びに、対峙する位置にある構成部材２０の側面３０ｃと構成部材２０の側面２０ｃとの間に目地４０を介在させる。このように目地４０を介在させることにより、構成部材２０、３０の形状に寸法誤差が生じても、構成部材２０、３０を適宜に組み付けていくことが可能となる。もっとも、構成部材２０、３０間に目地４０を介在させる場合には、図５に示されるように、溝部２１、２１、２１で円形のリング状の連結部材Ｂが挿入可能な略円形の環状の溝部Ａが形成され、溝部２１、溝部３１、３１或いは溝部２１、２１、溝部３１で円形のリング状の連結部材Ｂが挿入可能な略円形の環状の溝部Ａ’が形成されるように、目地４０の幅等を調整する。

そして、溝部Ａ、溝部Ａ’に円形のリング状の連結部材Ｂを圧入し、更にモルタル等を溝部Ａ、Ａ’に満たすことで、補助的構成部材３０、３０同士、補助的構成部材３０と構成部材２０、構成部材２０、構成部材２０同士が連結されて、図６、図７に示されるように、一体化されたドーム状の基礎構造体１０が構築される。

次に、基礎構造体１０を用いて窯１を構築する方法の一例について、図８から図１０を用いて説明する。

図８に示されるように、パレット２の上に断熱材で成る層状部材３を配置した後、更に層状部材３の上に耐火レンガ等の耐熱部材４を配置して、窯１の基部及び基礎構造体１０の底部分を形成しておく。このとき、耐熱部材４及び層状部材３は、基礎構造体１０の底部の面積と略同じ上面の形状（面積）を有し、更に、耐熱部材４及び層状部材３の周囲にはパレット２の外面が表出した状態になっている。

そして、図８に示されるように、型枠部材１０１から外した基礎構造体１０を作業台等の台１００から移動させて、耐熱部材４の上に載せる。このとき、ピザ等の食品を窯１から出し入れする出入口５や、窯１内の熱等を排出するための煙突６を設けるために、構成部材２０の一部を基礎構造体１０から取り外す作業も合わせて行ってもよい。

更に、図９に示されるように、基礎構造体１０の外面に複数の円状の外装リング１０２（この実施形態では、最も大径の外装リング１０２ａ、外装リング１０２ａよりも小径の外装リング１０２ｂ、最も小径の外装リング１０２ｃの３つ）を装着する。これら外装リング１０２は、基礎構造体１０をパレット２に固定するためのワイヤ１０４を通すことができる挿通部１０３が形成されている。この実施形態では、ワイヤ１０４を、基礎構造体１０のドームの上側中心を通り且つ外装リング１０２ａ、外装リング１０２ｂ、外装リング１０２ｃの挿通部１０３を２回通すと共に、その両端を、パレット２に打ち付けられた頭部を有する固定具１０５の頭部に巻き付ける等して、ワイヤ１０４で基礎構造体１０がパレット２に固定された状態としている。もっとも、基礎構造体１０をパレット２に固定する方法は、図９に示される固定方法に限定されることはない。

最後に、図１０に示されるように、基礎構造体１０の外面に、基礎構造体１０内の熱が外部に逃げないように、外層部７を設けつつ、エントツ６を設けたり、出入口５の更に外側に、アーチ状の出入り部８を設けたりすることで、窯１が出来上がる。

なお、構成部材２０や構成部材３０の大きさや数は、構築する窯１の大きさに合わせて調整されるので、構成部材２０、構成部材３０の大きさや数は示さない。もっとも、窯１の軽量化の観点から、構成部材２０の厚み（構成部材２０の側面２０ｃの短手方向の寸法）は、図１に示されるように、構成部材２０の内面２０ｂの対向する角間となる全長よりも小さいことが望ましい。

１食品加熱用窯
１０基礎構造体
２０構成部材
２０ａ構成部材の外面
２０ｂ構成部材の内面
２０ｃ構成部材の側面
２１溝部（連結手段）
４０目地
１０１型枠部材
Ａ溝部（連結手段）
Ｂリング状の連結部材（連結手段）

Claims

耐熱性を有する構成部材を複数組み付けて構成されるドーム状の天井部分の基礎構造体であって、
前記構成部材のそれぞれは、組み付けた状態で前記天井部分の外側を向く六角形状の外面と、組み付けた状態で前記天井部分の内側を向くと共に前記外面よりも小さな六角形状の内面と、前記外面の周縁と前記内面の周縁とに連接し、前記外面から前記内面に向かうにつれて傾斜した６つの側面とを有し、更に６つの角部を有する平板状の部材であり、
前記構成部材のうちの隣接する３つの構成部材は、前記側面同士が対峙するように組み付けられることで、前記隣接する３つの構成部材の有する角部が３つ合わさって、前記角部において有する前記外面と前記側面とに開口した弧状の溝部により環状の溝部が形成されていると共に、前記環状の溝部にリング状の連結部材が圧入されて、前記隣接する３つの構成部材が前記外面側で連結されていることを特徴とする食品加熱用窯の天井部分の基礎構造体。
前記隣接する構成部材の間に目地が介在していることを特徴とする請求項１に記載の食品加熱用窯の天井部分の基礎構造体。
前記構成部材の内面に有底の孔部が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の食品加熱用窯の天井部分の基礎構造体。
耐熱性を有する構成部材を複数組み付けて構成されるドーム状の天井部分の基礎構造体の構築方法であって、
前記構成部材として、組み付けた状態で前記天井部分の外側を向く六角形状の外面と、組み付けた状態で前記天井部分の内側を向くと共に前記外面よりも小さな六角形状の内面と、前記外面の周縁と前記内面の周縁とに連接し、前記外面から前記内面に向かうにつれて傾斜した６つの側面とを有し、更に６つの角部を有する平板状の部材が用いられ、
前記構成部材のうちの隣接する３つの構成部材を、前記側面同士が対峙するように組み付けることで、前記隣接する３つの構成部材の有する角部が３つ合わさって、前記角部において有する前記外面と前記側面とに開口した弧状の溝部により環状の溝部を形成し、前記環状の溝部にリング状の連結部材を圧入して、前記隣接する３つの構成部材を前記外面側で連結することによりドーム状の天井部分の基礎構造体を構築することを特徴とする食品加熱用窯の天井部分の基礎構造体の構築方法。