JPS59101120A - 油脂加熱方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、熱効率を落さずに油脂の過熱による変質劣化
を防止し得る油脂加熱方法と、油脂の使用容器に近接設
置可能で小形高性能であり前記油脂加熱方法を実施Ｊる
ための油脂加熱装置とに関するものである。

油脂の高温加熱にＪゴいてはその境膜温度が一定の値以
上となる運転下では、油脂が熱分解及び熱重合されて変
質劣化を起こ覆。特に揚物に使用Ｊる油脂を加熱する方
法Ａ′）装置においては、油脂の醇化が食品の品質・衛
生上に大きく影ｉするので関心の高まっているところで
あり、省エネルギス・ｊ策と共に種々の改良が加えられ
てき−Ｃいる。

従来最も一般的であったのは、油槽（揚鍋）の底面を伝
熱面として直接ＩＪ１．ｌ熱Ｊる油槽直火式であったが
、限られた伝熱面積のため伝熱面（ｖ当りの熱負荷が大
きく、停溜した油脂の境膜の過熱や油（ａの局部過熱に
より油脂の熱分解による酸１ヒ変質が生じ易く、また熱
効率が３０％前後と低いため油脂の温度制御性能も悲か
った。

この油槽直火式を改良したのが、複数の煙管を油槽中に
ｉ！（プて伝熱面（負を大とした中間加熱管式であるが
、伝熱面の過熱防止や熱効率の改善なとの利点がある反
面、槽内油脂客用の増加及（、ｌ槽内底部の清掃が困難
である欠点があった。

また近時注目されているものに、油槽と油脂加熱機とを
別置しポンプにより油脂を強制循［嘆する油脂循環加熱
式があり、外部から燃焼カス等で加熱されている伝熱管
内に高速流で油脂を強制循環させる口とにより油脂の境
膜温度を低く抑えたまま加熱を行なえるので油脂の熱分
解や熱重合を防止し得ると共に熱効率が向上し史に複数
の油槽に一つの加熱機で高温油脂を供給できるなど大ぎ
な長所を有している。ところがこの油脂循環加熱式の一
般的な油脂加熱機は油脂の排出を考慮して伝だ１管をつ
るまき状に巻いたいわゆるコイルを立型にして設置した
構造であるために、熱効率を上１′Ｊようとしてコイル
巻数を増加すると機高が高くなり加熱機を油槽下部に設
置したり近接して設置したりすることが操業上回ｆ１な
形態のものが多く、しがも加熱機及び配管内の油脂容但
が増大し油脂の操業回転率が低下Ｊるなどの欠点を生じ
て上述の長所を相殺してしまう結果となっていた。

更に加熱された熱媒体を熱交換機に供給して油脂を加熱
する間接加熱式があり、熱媒体温度を油脂の熱分解温度
以下に設定することができるので安全で安定した運転が
可能でなる。ｌ［Ｊ　Ｌ、食用油脂の加熱には熱媒体の
毒性の問題があるので毒性のない水蒸気を熱媒体にした
場合には−ｎジに高圧蒸気が必要となり使用条件に限度
の存在する欠点があった。

そこで本発明者は、上述した如き欠点を解決すべく鋭意
研究した結果、油脂循環加熱式のコイルの代わりに二重
管を用いることにＪ：り該欠点を解決できることを究明
して本発明を完成したのである。

すなわち、本発明は円形断面を有りる外管内に該外管の
内径よりも２〜２０９６小さな山径の複数条の山を有し
その両端に円筒状部が設【づられた螺旋状の内管が同心
状に配置されている二重管をほぼ水平に設置し、該二重
管の外管と内管との間に油脂を強制循環せしめ外管の外
面を高温の燃焼カスで加熱し更にその外管への加熱によ
り温１妾の低下した燃焼カスを内管の内側へ導いて通過
さけることにより、外管の外周面がらの熱伝達ｍと内管
内面からの熱伝達ｍとの差を緩和すると共に油脂側への
熱伝達率を向上させ、高温の熱焼カスに接づる熱流束の
最高部分の油脂の境膜ン晶度を低下さゼることを特徴と
する油脂加熱装置及０・該油脂加熱方法を実施づるため
の油脂加熱装置を提供Ｊるものである。

以下、図面により本発明に係る油脂加熱方法及び装置に
ついて詳細に説明する。

第１図は本発明に係る油脂加熱装置を使用した自動揚物
梃の構成説明図、第２図は本発明に係る油脂加熱装置の
断面図、第３図は本発明に係る油脂加熱装置に使用する
伝熱体の構造説明図、第１１図は第２図におけるＸ−Ｘ
線拡大断面図、第５図は第３図にお（ＪるＹ−Ｙ線拡大
断面図、第６図は内管に四条の山を有する螺旋管を使用
した本発明に係る油脂加熱装置の伝熱体の二車管の拡大
断面図である。

図面中、１は伝熱体であり、円形断面を有する外管１１
ａ内に第１図及０第６図に示Ｊ如く外＠１１ａの内径１
１ｉよりも２〜ｂ 山を有しその両端に円１１ｊ状部が設（〕られた螺旋状
の内管１１１１が両端部にＪ５いて外管１１ａと内管１
１］１の間を閉塞している仕切茄１３によって同ｌＤ状
に配置されている二重管１１複数本が、内管１抽の１ノ
）月」喘をそれぞれ煙至１４に接続されては（Ｊ水平に
並設されており、更に二重管１１の外管１１Ｊ１の端部
近傍同士が接続管１２により接続されて外管１１ａと内
管１１　ｂとの間に油脂の流れる一連の油流路１１ｅを
形成されており、該油流路ｌｉｅの一端近傍には油流入
管１５が他端近傍には油流出管１６が接続されている。

口の伝熱体１の内管１抽の断面形状は第４図に示す二条
の山を有りる形状以外に第６図に承り如き四条の山を有
する形状のものも使用でき、り１管１１ａの端部近傍同
士を接続する接続管１２のうち、並設される外管１１ａ
の一端近傍同士を接続覆る接続管１２はその内面上側が
外管１１ａの内面の上側と等しく且つ上部に空気抜き口
１１ｃが設（プられ、また並設される外管１１ａの他端
近傍同士を接続り−る接続管１２はその内面下側が外管
１１ａの内面の下側と等しく且つ下部に排油口１同が設
置プられでいることが好ましく、更に二重管１１の上方
に伝熱ひれの効果を有し後述する断熱材４１を燃焼カス
がら；四散する遮蔽板１７が設（］られていればＪｓり
好ましい。

２は油脂を伝熱体１に供給する循環ポンプ、３は燃料を
着火して放出する燃焼機である。４はこの燃焼機３より
着火して放出される燃料が燃焼する燃焼室４３とこの燃
焼室４３の上部に煙至１４の設けられている端部側から
半分程度が位置する如く前記伝熱体１が設置され、二重
管１１の外管Ｈａに治って燃焼カスが流れる高；帰ガス
通路４４及び外管＋１ａに沿って流れた燃焼カスを内管
１１！ｌの内側へ導く戻り煙至４５が断熱材４１とこの
断熱材４１を支える箱体４２とにより形成されている第
２図に承り如き燃焼炉であり、断熱材４１の月利として
は断熱効果が大きく熱容量の小さなセラミックファイバ
などが好ましい。これらの伝熱体１．循環ポンプ２．燃
焼機３及び燃焼炉４により本発明に係る油脂加熱装置が
構成されている。５は上述の各部材がら成る本発明に係
る油脂加熱装置により加熱された高温油脂が供給される
自動揚物懇の油槽、６は本発明に係る油脂加熱装置に供
給される油脂を油槽５の油出口５１より循環ポンプ２に
至る途中で濾過づる一過機、７は本発明に係る油脂加熱
装置から油槽５の油入口５２へ至る途中の油脂の温度を
測定して燃焼機３へ供給される燃料のｍを調１ｉｉｉ　
Ｌ油脂の温度を設定温度に維持する温度制陣装置、８は
本発明に係る油脂加熱装置より排出される油脂の流口を
確認し油脂の過熱を防止する油脂流口確認装置、９は自
動揚物機の油槽５内の油脂ｍか少ない場合に油脂を補給
する貯油槽である。尚、二重管１１の組合わけ本数は必
要伝熱１ｍ偵と内管１１１１内側にお（プる燃焼カスの
流速あるいは圧力損失にＪ：って定まり、二重管１１０
間隔は高温カス流路４４内の燃焼カスの流速あるいは圧
力損失によって定まり、また第３図に示す実施例では二
重＠１１は接続管１２により直列に接続されているが加
熱すべき油脂の旬が多い場合には二重管１１の接続を左
右対象に二系列に分（〕る構造も採り１４るめであり、
史に第２図においては伝熱体１が燃焼室４３上に露出し
てｊｊり伝熱体１の一部に燃焼ガスの幅剣熱が直接照Ｉ
・１される構造となっているが、伝熱体゛１に幅口・ｊ
熱が照ｑ・ｊされないような構造も採り得るのＣある。

本発明に係る油脂加熱装置では、油脂は循環ポンプ２に
より油流入管１５を介して接続管１２にＪ：り復教本が
並列に設置された二重管１１の油流路ｌｉｅ内を循環さ
れて油流出管１Ｇより送出される間に、燃焼室４３内に
燃料が燃焼機３より着火放出されて燃焼され高温カス流
路４４を流れる燃焼カスより外管１１ａを介してまた高
温ガス流路４４の端部に設けられた戻り炸室４５により
内管１１１）内にηひかれた該燃焼ガスより内管１１ｂ
を介してそれぞれ伝えられる熱により加熱されるのであ
り、燃焼カスは帰室１４より煙突（図示なし）へと排出
される。

本発１す］は以上の如き方法及び装置より成り油脂の加
熱に際して以下に列挙Ｊる効果を有する。

（イ）断面円形状である外管に沿って流れる燃焼カスの
流れがほぼＮ流であるかまたは弱い乱流であるのに対し
螺旋状の管ににり構成されている内管内を流れる燃焼ガ
スの流れが強烈な乱流となるので、外管の外面への燃焼
カスの接触状態と内管の内面への燃焼カスの接触状態と
が異なって内管側よりの熱伝達率がよいので、外管の外
周面に沿って流れる燃焼カスの；福度が内管内を流れる
燃焼カスの温度より外管に沿って流れる間に奪われる熱
ｍの分た０高いにもかかわらず外管の外側より油脂に供
給される熱量と内管の内側より油脂に供給される熱ｍと
ｌｆはぼ等しくなり、二重管の内外両面がらの差を緩シ
・１１することができる。

（ロ）循環ポンプにＪ：り油脂を二車管の油流路内を強
制循環させること及び内管が螺旋状であり油流路内の流
れが強烈な乱流となることにより、燃焼ガスから油脂側
への熱伝達率を向上させ得ると共に最も温度の上昇づる
油脂の境膜温度を下げることができるので油脂の過熱を
防止できる。

（ハ）二重管の内外両面から加熱するので熱量）卒ｍの
割に装置が小さくて済み且つ伝熱体の形状を平面状にし
得るからコイルを使用１７だ装置の如く機高が高くなら
ないので、油槽の下部などに近接して設置できるため配
管長さを短縮でき、油脂の操業回転率を向上できる。

（ニ）伝熱体の外面がほとんど他の部材に接触していな
いため断熱材にＷｉ熱性が高く熱容量の小さな材料を使
用ずれは、装置始動時の温度上背を速くでき且つ加熱停
止時には短時間の送風で装　　、置の冷に１が可能であ
るので、装置（・？止後の装置の余熱による過熱が防止
できる。

以上の如く本発明は従来の油脂加熱装置が有していた種
々め問題点を解決したものであり、油脂の過熱による劣
化を防止すると共に省エネルギ・省スペース効果を挙げ
得るなど種々の利点を有しており、その１ＩＩｌｉ値は
非常に大きなものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る油脂加熱装置を使用した自動揚物
機の構成説明図、第２図は本光明に係る油脂加熱装置の
断面図、第３図は本発明に係る油脂加熱装置に使用する
伝熱体の構造説明図、第４図は第２図にお（プるＸ−Ｘ
線拡大断面図、第５図は第３図におｉＴｌるＹ−Ｙ線拡
大断面図、第６図Ｌ１内管に四条の山を有する螺旋管を
使用した本発明に係る油脂加熱装置の伝熱体の二車管の
拡大断面図である。 １・・伝熱体 １１・・二重管 １１ａ・・外管 １１（）・・内管 １１０・・空気抜き口 １１（１・・排油口 １１ｅ・・油流路 １２・・接続管 １３・・仕切蓋 １４・・炸空 １５・・油流入管 １６・・油流出管 １７・・遮蔽板 ２・・循環ポンプ ３・・燃焼機 ４・・燃焼炉 ４１・・断熱材 ４２・・箱体 ４３・・燃焼す ４４・・高温ガス流路 ４５・・戻り煙至 ５・・油槽 ５１・・油出口 ５２・・油入口 ６・・濾過機 ７・・温度制御ｌｌ装置 ８・・流量確認装置 ９・・貯油槽

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　円形断面を有する外管内に該外管の内径よりも２〜
   ｂ しその両端に円筒状部が設（プられ１之螺旋状の内管が
   同心状に配置されている二重管をほぼ水平に設置し、該
   二重管の外管と内管との間に油脂を強制循環せしめ外管
   の外面を高温の燃焼カスで加熱し更にその外管への加熱
   により温度の低下した燃焼カスを内管の内側へ導いて通
   過させる口とにより、外管の外周面からの熱伝達量と内
   管内面からの熱伝達ｍとの差を緩和すると共に油脂側へ
   の熱伝達率を向上させ、高温の燃焼カスに接Ｊる熱流束
   の職高部分の油脂の境１１９温度を低下さけることを特
   徴とする油脂加熱方法。 ２　以下の４要素にＪ：す４１４成されていることを特
   徴とする油脂加熱装置。 イ）円形断面を有する外管内に該外管の内径よりも２〜
   ｂ を有しその両端に円筒状部が設置−Ｊられた螺旋状の内
   管が両端部において外管と内管の間を閉塞している仕切
   器にＪ：って同ｌＪＪ状に配置されている二重管複数本
   が、内管の一端の間口端をそれぞれ煙室に接続されてほ
   ぼ水平に並設されており、更に二手管の外管の端部近傍
   同士が接続管により接続されて外管と内管との間に一連
   の油流路を形成されており該油流路の一端近傍には油？
   Ａｔ入管が他端近傍には油流出管が接続されている伝熱
   体、 口）油脂を該伝熱体に供給する循環ポンプ、ハ）燃料を
   着火して放出づる燃焼機、 二）該燃焼機より着火して放出される燃料が燃焼する燃
   焼室と、該燃焼室上部に前記伝熱体が設置され燃焼ガス
   が二重管の外管に沿って流れる高温カス通路と、外管に
   沿って流れた燃焼カスを内管の内側へ導く戻り煙至とが
   断熱拐及び箱体により形成されている燃焼炉。