食品焼成方法及び食品焼成装置
【課題】エネルギーの無駄な消費を抑制して省エネルギーを行うことができる食品焼成装置を提供すること。
【解決手段】焼成装置１は、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂ及び飽和蒸気焼成室４を有するケーシング２と、食品を移送するコンベヤ５と、過熱蒸気ノズル６と、飽和蒸気ノズル４１と、過熱蒸気ノズル６に過熱蒸気を供給する過熱蒸気供給ライン６１Ａ，６１Ｂと、過熱蒸気を生成する過熱蒸気生成部８Ａ，８Ｂと、飽和蒸気ノズル４１に飽和蒸気を供給する飽和蒸気供給ライン４２と、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂ内の蒸気を吸気口７１ａ，７１ｂと吸気路７Ａ，７Ｂを通して過熱蒸気生成部に戻す戻しライン７４Ａ，７４Ｂと、飽和蒸気焼成室４から吸気口４５及び吸気筒４６を通して蒸気を吸引する吸気ライン４７と、戻しライン７４Ａ，７４Ｂに介設され、吸気ライン４７に連なる分岐ライン４８Ａ，４８Ｂの下流端が接続された２つのエジェクタ９２Ａ，９２Ｂを備える。
【解決手段】焼成装置１は、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂ及び飽和蒸気焼成室４を有するケーシング２と、食品を移送するコンベヤ５と、過熱蒸気ノズル６と、飽和蒸気ノズル４１と、過熱蒸気ノズル６に過熱蒸気を供給する過熱蒸気供給ライン６１Ａ，６１Ｂと、過熱蒸気を生成する過熱蒸気生成部８Ａ，８Ｂと、飽和蒸気ノズル４１に飽和蒸気を供給する飽和蒸気供給ライン４２と、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂ内の蒸気を吸気口７１ａ，７１ｂと吸気路７Ａ，７Ｂを通して過熱蒸気生成部に戻す戻しライン７４Ａ，７４Ｂと、飽和蒸気焼成室４から吸気口４５及び吸気筒４６を通して蒸気を吸引する吸気ライン４７と、戻しライン７４Ａ，７４Ｂに介設され、吸気ライン４７に連なる分岐ライン４８Ａ，４８Ｂの下流端が接続された２つのエジェクタ９２Ａ，９２Ｂを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過熱蒸気と飽和蒸気とで食品を焼成する食品焼成方法および食品焼成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、食品の焼成に、飽和蒸気を加熱して１００℃以上とした過熱蒸気が用いられている。過熱蒸気は、熱伝達性に優れ、含有酸素量が少なく、また、焼成過程の初期において凝縮水が食品の表面を覆うことから、風味を保ちつつ食品の焼成を行うことができる。このような利点に鑑み、食品を焼成するための種々の焼成装置が提案されている。
【０００３】
図６は、従来の第１の食品焼成装置を示す断面図である（例えば、特許文献１：特開２００３−３２５３４０号公報参照）。この食品焼成装置１０１は、食品を連続的に焼成するロースターであり、長手方向の両端に食品の入口１０２ａと出口１０２ｂを有して内部に焼成室１０３を有するケーシング１０２と、食品を載置して焼成室内を移送する無端の網状のコンベヤ１０４と、焼成室内でコンベヤ１０４によって移送される食品に向けて過熱蒸気を吹き付ける複数のノズル１０５と、熱交換器及びバーナで形成されて過熱蒸気を生成する過熱蒸気生成装置１０６を有する。
【０００４】
ケーシング１０２の入口側の端部には、焼成室内の蒸気を吸引する吸引口１０７を設け、この吸引口１０７に蒸気の戻し管１０８を接続している。この戻し管１０８に介設された吸引ブロワ１０９の吸引作用により、焼成室１０３の蒸気を吸引して過熱蒸気生成装置１０６に戻し、この過熱蒸気生成装置１０６で蒸気を加熱して過熱蒸気を生成し、この過熱蒸気を焼成室１３に戻すことにより、蒸気の循環利用を行っている。一方、ケーシング１０２の入口１０２ａと出口１０２ｂとに隣接する位置に排気筒１１０を夫々設け、これら排気筒１１０から、焼成室１０３内の蒸気を排出ブロワ１１１で外部に排出している。
【０００５】
戻し管１０８の吸引ブロワ１０９の上流側には、飽和蒸気を補充する補充管１１２が接続されている。この補充管１１２を通して、焼成室１０３からの蒸気に飽和蒸気を補充することにより、循環や排出に伴う蒸気の不足を補っている。
【０００６】
ケーシング１０２の側面には、図示しないメンテナンス開口と、このメンテナンス開口に取り付けられた開閉扉とが設けられており、ケーシング１０２の内側面やコンベヤ１０４等の汚れの洗浄や、ノズル１０５の過熱蒸気の吹き出し量の調整等のメンテナンスを行うようにしている。
【０００７】
ところで、従来の第１の食品焼成装置として、過熱蒸気と共に、飽和蒸気を用いて食品の調理を行う食品焼成装置が提案されている（例えば、特許文献２：特開２０００−１３９３６６号公報参照）。この食品焼成装置は、飽和蒸気が供給される飽和蒸気室と、飽和蒸気と過熱蒸気が混合状態で供給される飽和蒸気・過熱蒸気ブレンド室と、過熱蒸気が供給される過熱蒸気室とを有し、これらの室に食品をコンベヤで移送して、食品を加熱調理するように形成されている。各室に供給する蒸気は、室ごとに配置された加熱装置によって互いに別個に生成され、各室の余剰の蒸気は、装置の上端の排気筒から外部に排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−３２５３４０号公報
【特許文献２】特開２０００−１３９３６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来の第１の食品焼成装置１０１は、焼成後の過熱蒸気に補充すべき飽和蒸気の量の調整が難しく、安定した過熱蒸気の生成が困難であるという問題がある。その結果、焼成室１０３の温度を所定温度以上に維持するため、過熱蒸気の生成量が過剰となってエネルギーの無駄な消費が生じるという問題がある。
【００１０】
また、ケーシング１０２の入口１０２ａ及び出口１０２ｂや、メンテナンス開口を通して焼成室の内外が流通しやすく、空気の流入によって焼成室の温度低下や食品の酸化が生じ、焼成品質の低下を招いたり、蒸気の流出によってエネルギーの無駄な消費を招くという問題がある。
【００１１】
一方、上記従来の第２の食品焼成装置は、飽和蒸気室に供給する飽和蒸気と、飽和蒸気・過熱蒸気ブレンド室に供給する飽和蒸気及び過熱蒸気と、過熱蒸気室に供給する過熱蒸気とを、室ごとに設けられた加熱装置で別個に加熱して生成するので、エネルギーの無駄な消費が多いという問題がある。しかも、各室の余剰の蒸気を食品焼成装置の外部に排出するので、エネルギーの無駄な消費が多いという問題がある。
【００１２】
そこで、本発明の課題は、エネルギーの無駄な消費を効果的に削減できて、省エネルギーを行うことができる食品焼成装置を提供することにある。また、焼成室への空気の流入を効果的に防止して、省エネルギーと焼成品質の向上を行うことができる食品焼成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
過熱蒸気で食品を焼成する方法において、過熱蒸気と飽和蒸気とを用いて食品を加熱する場合、飽和蒸気の焼成室への供給量と、再利用する蒸気への飽和蒸気の補充量との調整が困難であり、飽和蒸気を過剰に生成し、エネルギーを無駄に消費する傾向にあった。さらに、焼成後の蒸気を再加熱して過熱蒸気を生成する場合、焼成に伴う蒸気の損失を補うために、焼成後の蒸気に新たな蒸気を補充して加熱する必要がある。この新たな蒸気の補充量は、従来、焼成状況に応じて適宜調節を行っていたが、その調節方法は確立されておらず、所定の焼成温度を確保するために過熱蒸気を過剰に生成し、エネルギーを無駄に消費する傾向にあった。このような技術背景のもと、本発明者は、焼成後の過熱蒸気と飽和蒸気を混合し、再加熱することにより、安定的な過熱蒸気の生成が可能となり、さらに、過熱蒸気に対する飽和蒸気の混合割合を所定値とすることにより、安定的な過熱蒸気の生成が可能となることを見出した。この見地に基づき、本発明がなされたのである。
【００１４】
上記課題を解決するため、本発明の食品焼成方法は、過熱蒸気で食品を焼成する過熱蒸気焼成室に過熱蒸気を供給する工程と、
飽和蒸気で食品を焼成する飽和蒸気焼成室に飽和蒸気を供給する工程と、
過熱蒸気焼成室から蒸気を吸引する工程と、
飽和蒸気焼成室から蒸気を吸引する工程と、
過熱蒸気焼成室から吸引された蒸気と、飽和蒸気焼成室から吸入された蒸気との混合蒸気を加熱して、過熱蒸気を生成する工程と
を備えることを特徴としている。
【００１５】
上記構成によれば、過熱蒸気焼成室に過熱蒸気を供給し、飽和蒸気焼成室に飽和蒸気を供給し、各室で食品を焼成する。詳しくは、過熱蒸気焼成室において、過熱蒸気の顕熱や、過熱蒸気の顕熱の放出によって生成された飽和蒸気の潜熱によって食品を焼成する。また、飽和蒸気焼成室において、飽和蒸気の潜熱によって食品を焼成する。過熱蒸気焼成室内の余剰の過熱蒸気や食品を加熱した後の蒸気を、過熱蒸気焼成室から吸引する。また、飽和蒸気焼成室内の余剰の飽和蒸気や食品を加熱した後の蒸気を、飽和蒸気焼成室から吸引する。これらの過熱蒸気焼成室から吸引された蒸気と、飽和蒸気焼成室から吸引された蒸気とを混合し、この混合蒸気を再度加熱して、過熱蒸気を生成する。こうして生成された過熱蒸気を過熱蒸気焼成室に供給することにより、蒸気を循環使用して食品を連続的に加熱する。
【００１６】
このように、過熱蒸気焼成室から吸引された蒸気と、飽和蒸気焼成室から吸引された蒸気との混合蒸気を再度加熱して過熱蒸気を生成するので、余剰の蒸気を排出することでエネルギーを無駄に消費する不都合を防止して、効果的に省エネルギーを行うことができる。
【００１７】
一実施形態の食品焼成方法は、飽和蒸気焼成室から吸引する蒸気の流量が、過熱蒸気焼成室から吸引する蒸気の流量に対して１４％以上２０％以下の割合である。
【００１８】
上記実施形態によれば、過熱蒸気焼成室から吸引する蒸気と、飽和蒸気焼成室から吸引する蒸気とを、飽和蒸気焼成室から吸引する蒸気の流量が、過熱蒸気焼成室から吸引する蒸気の流量に対して１４％以上２０％以下の割合となるように混合する。この混合蒸気を加熱して生成した過熱蒸気を、再度過熱蒸気焼成室に供給することにより、過熱蒸気焼成室の蒸気と飽和蒸気焼成室の蒸気のいずれも、余剰の蒸気を排出することなく定常的に循環利用することができる。したがって、安定して所定温度の過熱蒸気を生成でき、過熱蒸気焼成室において食品を安定して焼成することができる。したがって、各焼成室から戻す蒸気の量や飽和蒸気の補充量を微調整する必要が無く、その結果、過熱蒸気及び飽和蒸気を過剰に生成することでエネルギーを無駄に消費する不都合を防止して、効果的に省エネルギーを行うことができる。
【００１９】
一実施形態の食品焼成方法は、上記混合蒸気を加熱して、２００℃以上５００℃以下の過熱蒸気を生成する。
【００２０】
上記実施形態によれば、過熱蒸気焼成室から吸引された蒸気と、飽和蒸気焼成室から吸引された蒸気との混合蒸気を加熱して２００℃以上５００℃以下の過熱蒸気を生成する場合に、特に安定して食品を焼成でき、また、省エネルギーを行うことができる。
【００２１】
なお、生成する過熱蒸気が２００℃未満である場合、過熱蒸気焼成室で過熱蒸気が飽和蒸気となる割合が増加するため、過熱蒸気焼成室から吸引された蒸気と飽和蒸気焼成室から吸引された蒸気とを混合して加熱をしても、過熱蒸気を安定して発生させることが困難となる。一方、生成する過熱蒸気が５００℃を超える場合、過熱蒸気焼成室から吸引された蒸気に飽和蒸気焼成室から吸引された蒸気を混合すると、この混合蒸気を加熱して過熱蒸気の生成に必要な熱量が増大するので、加熱効率が悪化する。
【００２２】
また、本発明の他の側面による食品焼成装置は、過熱蒸気で食品を焼成する過熱蒸気焼成室と、飽和蒸気で食品を焼成する飽和蒸気焼成室とを内部に有すると共に、食品の入口と出口を有するケーシングと、
食品を載置してケーシングの過熱蒸気焼成室内と飽和蒸気焼成室内とを移送する移送部と、
移送部によって移送される食品に過熱蒸気を吹き付ける過熱蒸気ノズルと、
移送部によって移送される食品に飽和蒸気を吹き付ける飽和蒸気ノズルと、
過熱蒸気ノズルに過熱蒸気を供給する過熱蒸気供給ラインと、
飽和蒸気ノズルに飽和蒸気を供給する飽和蒸気供給ラインと、
過熱蒸気供給ラインの上流側に接続されて過熱蒸気を生成する過熱蒸気生成部と、
過熱蒸気焼成室内の蒸気を吸引する第１吸気部と、
飽和蒸気焼成室内の蒸気を吸引する第２吸気部と、
第１吸気部からの蒸気を過熱蒸気生成部に戻す戻しラインと、
戻しラインに介設され、第２吸気部からの蒸気を第１吸気部からの蒸気に混合する混合部とを特徴としている。
【００２３】
上記構成によれば、移送部によって入口から導入された食品が、ケーシング内の過熱蒸気焼成室を移送されるに伴い、ノズルから吹き付けられた過熱蒸気の作用によって焼成される。詳しくは、過熱蒸気の顕熱や、過熱蒸気の顕熱の放出によって生成された飽和蒸気の潜熱によって食品が焼成される。また、食品が、ケーシング内の飽和蒸気焼成室を移送されるに伴い、ノズルから吹き付けられた飽和蒸気の潜熱によって焼成される。焼成された食品は、移送部によってケーシングの出口から搬出される。過熱蒸気焼成室内の余剰の過熱蒸気や食品を加熱した後の蒸気は、第１吸気部で過熱蒸気焼成室から吸引され、戻しラインを介して過熱蒸気生成部に戻される。また、飽和蒸気焼成室内の余剰の飽和蒸気や食品を加熱した後の蒸気は、第２吸気部で飽和蒸気焼成室から吸引され、混合部によって第１吸気部からの蒸気に混合される。この混合蒸気が過熱蒸気生成部で再度加熱されて過熱蒸気が生成され、この過熱蒸気が過熱蒸気焼成室に供給されて、蒸気が循環使用されて食品が連続的に加熱される。
【００２４】
このように、過熱蒸気焼成室から吸引された蒸気と、飽和蒸気焼成室から吸引された蒸気との混合蒸気を過熱蒸気生成部で再度加熱して過熱蒸気を生成するので、余剰の蒸気を排出することでエネルギーを無駄に消費する不都合を防止して、効果的に省エネルギーを行うことができる。
【００２５】
一実施形態の食品焼成装置は、上記混合部で混合される第２吸気部からの蒸気の流量が、第１吸気部からの蒸気の流量に対して１４％以上２０％以下の割合である。
【００２６】
上記実施形態によれば、混合部により、第１吸気部からの蒸気に対して第２吸気部からの蒸気が、第２吸気部からの蒸気の流量が第１吸気部からの蒸気の流量に対して１４％以上２０％以下の割合となるように混合される。この混合蒸気を過熱蒸気生成部により加熱して生成した過熱蒸気を、再度過熱蒸気焼成室に供給することにより、第１吸気部からの蒸気と第２吸気部からの蒸気のいずれも、余剰の蒸気を排出することなく定常的に循環利用することができる。したがって、安定して所定温度の過熱蒸気を生成でき、過熱蒸気焼成室において食品を安定して焼成することができる。したがって、各焼成室から戻す蒸気の量や飽和蒸気の補充量を微調整する必要が無く、その結果、過熱蒸気及び飽和蒸気を過剰に生成することでエネルギーを無駄に消費する不都合を防止して、効果的に省エネルギーを行うことができる。
【００２７】
一実施形態の食品焼成装置は、上記過熱蒸気生成部は、２００℃以上５００℃以下の過熱蒸気を生成する。
【００２８】
上記実施形態によれば、第１吸気部で過熱蒸気焼成室から吸引された蒸気と、第２吸気部で飽和蒸気焼成室から吸引された蒸気との混合蒸気を加熱して２００℃以上５００℃以下の過熱蒸気を生成する場合に、特に安定して食品を焼成でき、また、省エネルギーを行うことができる。
【００２９】
なお、生成する過熱蒸気が２００℃未満である場合、過熱蒸気焼成室で過熱蒸気が飽和蒸気となる割合が増加するため、第１吸気部で過熱蒸気焼成室から吸引された蒸気と第２吸気部で飽和蒸気焼成室から吸引された蒸気とを混合して加熱をしても、過熱蒸気を安定して発生させることが困難となる。一方、生成する過熱蒸気が５００℃を超える場合、第１吸気部で過熱蒸気焼成室から吸引された蒸気に第２吸気部で飽和蒸気焼成室から吸引された蒸気を混合すると、この混合蒸気を加熱して過熱蒸気の生成に必要な熱量が増大するので、加熱効率が悪化する。
【００３０】
一実施形態の食品焼成装置は、上記混合部は、第１吸気部からの蒸気の流れに伴って負圧を生成し、この負圧により第２吸引部からの蒸気を吸引するエジェクタを含む。
【００３１】
上記実施形態によれば、戻しラインに介設された混合部が含むエジェクタにより、戻しラインにブロワ等を設けるのみにより、飽和蒸気焼成室から第２吸気部を介して蒸気を吸引して、過熱蒸気焼成室からの蒸気に混合することができる。したがって、飽和蒸気焼成室から蒸気を吸引するために他のブロワ等を別途設けることなく、簡易な構成により、第２吸気部からの蒸気を第１吸気部からの蒸気に混合して過熱蒸気生成部に戻すことができる。
【００３２】
一実施形態の食品焼成装置は、上記ケーシングは、下部ケーシングと、実質的に開口部の無い側面及び天面を有すると共に昇降可能な上部ケーシングと、下部ケーシングと上部ケーシングとの間をシールする水シール機構とを有し、
上記上部ケーシングを昇降駆動する昇降部を備える。
【００３３】
上記実施形態によれば、上部ケーシングを昇降部で上昇させることにより、過熱蒸気焼成室及び飽和蒸気焼成室を外部に開いて、各焼成室内のメンテナンスを行うことができる。上部ケーシングを昇降部で下降させると、上部ケーシングと下部ケーシングが水シール機構でシールされ、ケーシング内部の各焼成室が気密状態となる。ここで、上部ケーシングの側面及び天面は、実質的に開口部が無いので、従来のようにメンテナンス開口等の開口を通して空気が焼成室内に流入したり、焼成室内の蒸気がケーシング外に流出することが無い。したがって、空気の流入による焼成室の温度低下や食品の酸化を防止でき、食品の焼成品質を向上できる。また、各焼成室内の蒸気の流出を防止でき、過熱蒸気焼成室及び飽和蒸気焼成室の蒸気を無駄なく過熱蒸気生成部に戻して過熱蒸気を生成できる。その結果、過熱蒸気の無駄な生成を防止してエネルギーの無駄な消費を防止でき、省エネルギーを行うことができる。しかも、上部ケーシングと下部ケーシングとの間をシールする水シール機構は、樹脂等のシール部材を用いて形成されたシール機構のように、高温の蒸気で劣化することがない。したがって、長期にわたってシール機能を発揮できて、焼成品質を安定して高く維持できると共に、省エネルギーを安定して行うことができる。
【００３４】
なお、上記下部ケーシングは、過熱蒸気焼成室及び飽和蒸気焼成室内の移送部の食品移送部の下方に位置する水トレイを有するのが好ましい。この水トレイに水を貯留することにより、焼成中の食品から滴下した油等の滲出成分を受けて、清掃を容易にすると共に滲出成分の着火を防止することができる。この水トレイに、水シール機構のドレイン水を供給することにより、少ない水の消費量により、水シール機構のシール機能を発揮できると共に水トレイの貯留水量を適切に保持することができる。
【００３５】
一実施形態の食品焼成装置は、上記ケーシング内に、入口に隣接して入口を過熱蒸気焼成室又は飽和蒸気焼成室と隔てる前室と、出口に隣接して出口を過熱蒸気焼成室又は飽和蒸気焼成室と隔てる後室と、過熱蒸気焼成室の上方に形成された吸気路を有し、
上記過熱蒸気焼成室の上部の入口側と出口側に、上記吸気路に連なる上記第１吸気部が設けられている。
【００３６】
上記実施形態によれば、前室と後室によって入口と出口に隔てられた過熱蒸気焼成室の上方に吸気路が設けられ、この吸気路に連なる第１吸気部が過熱蒸気焼成室の上部の入口側と出口側に設けられているので、過熱蒸気焼成室内の蒸気を、第１吸気路を通して吸気部から吸引する際、入口と出口からのケーシング内への空気の流入量を少なくできる。したがって、過熱蒸気焼成室への空気の流入量を少なくでき、過熱蒸気焼成室の温度の低下を効果的に防止できると共に、過熱蒸気生成部で再加熱する蒸気の温度の低下を防止できる。したがって、焼成品質の低下を防止できると共に、過熱蒸気の生成に必要なエネルギーを低減させて省エネルギーを行うことができる。
【００３７】
一実施形態の食品焼成装置は、上記前室と後室は、ケーシング外に連通して自然排気を行う排気路に接続されている。
【００３８】
上記実施形態によれば、ケーシングの入口と出口から流入する空気を、前室と後室から排気路を通して自然排気によってケーシング外に排出できる。ここで、過熱蒸気焼成室又は飽和蒸気焼成室に対して区画された前室と後室から自然排気を行うので、過熱蒸気焼成室又は飽和蒸気焼成室から蒸気を無駄に排出する不都合を防止できる。また、過熱蒸気焼成室又は飽和蒸気焼成室に対して区画された前室と後室から排気を行うので、ケーシングの入口と出口から過熱蒸気焼成室又は飽和蒸気焼成室へ空気が流入することを防止でき、したがって、焼成室の温度の低下を効果的に防止できると共に、過熱蒸気生成部で再加熱する蒸気の温度の低下を防止できる。したがって、焼成品質の低下を防止できると共に、過熱蒸気の生成に必要なエネルギーを低減させて省エネルギーを行うことができる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、過熱蒸気によって食品を焼成する過熱蒸気焼成室から蒸気を吸引すると共に、飽和蒸気によって食品を焼成する飽和蒸気焼成室から蒸気を吸引し、過熱蒸気焼成室から吸引された蒸気と、飽和蒸気焼成室から吸引された蒸気とを混合して再度加熱して過熱蒸気を生成し、この過熱蒸気を過熱蒸気焼成室に戻すので、余剰の蒸気を排出することでエネルギーを無駄に消費する不都合を防止して、効果的に省エネルギーを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】実施形態の焼成装置の側面図である。
【図２】実施形態の焼成装置の縦断面図である。
【図３】実施形態の焼成装置の横断面図である。
【図４】焼成室内の過熱蒸気配管を示す模式平面図である。
【図５】蒸気の循環経路を示す模式図である。
【図６】従来の焼成装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、本発明の実施形態を、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００４２】
図１は、本発明の実施形態の焼成装置を示す側面図であり、図２は焼成装置の縦断面図であり、図３は焼成装置の横断面図である。
【００４３】
本実施形態の焼成装置１は、内部に２つの過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂと１つの飽和蒸気焼成室４を有するケーシング２と、食品を移送する移送部としてのコンベヤ５と、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂ内に配置されて食品に過熱蒸気を吹き付ける複数の過熱蒸気ノズル６と、飽和蒸気焼成室４内に配置されて食品に飽和蒸気を吹き付ける複数の飽和蒸気ノズル４１と、過熱蒸気ノズル６に過熱蒸気を供給する２つの過熱蒸気供給ライン６１Ａ，６１Ｂと、過熱蒸気を生成する２つの過熱蒸気生成部８Ａ，８Ｂと、飽和蒸気ノズル４１に飽和蒸気を供給する飽和蒸気供給ライン４２と、各過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂ内の蒸気を吸引する第１吸気部としての吸気口７１ａ，７１ｂと、ケーシング２内の過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂの上方に設けられて吸気口７１ａ，７１ｂに夫々連なる吸気路７Ａ，７Ｂと、吸気路７Ａ，７Ｂに吸気筒７２Ａ，７２Ｂを介して連なって蒸気を過熱蒸気生成部に戻す２つの戻しライン７４Ａ，７４Ｂと、飽和蒸気焼成室４の上部に設けられた第２吸気部としての吸気口４５と、ケーシング２の天面に設けられて吸気口４５に連なる吸気筒４６と、吸気筒４６に連なって飽和蒸気焼成室４から蒸気を吸引する吸気ライン４７と、吸気ライン４７の下流端に二股に分岐して連なる分岐ライン４８Ａ，４８Ｂと、２つの戻しライン７４Ａ，７４Ｂに設けられて分岐ライン４８Ａ，４８Ｂの下流が接続された２つのエジェクタ９２Ａ，９２Ｂを備える。
【００４４】
ケーシング２は、横長の概ね直方体形状を有し、上部ケーシング２０と下部ケーシング２１とで大略構成されている。上部ケーシング２０は、下端が開口した直方体形状を有し、天面及び側面に実質的に開口部が無い一方、長手方向の両端面に食品の入口２０ａと出口２０ｂが設けられている。下部ケーシング２１は、上端が開口した直方体形状を有し、内部にコンベヤ５を収容すると共に、コンベヤ５の食品移送部であるベルト５１の上側部の下方に、食品から滴下する滲水を受ける水トレイ３２が設けられている。
【００４５】
上部ケーシング２０内には、食品が移送される方向に向かって順に、入口２０ａに隣接する前室２２と、第１過熱蒸気焼成室３Ａと、飽和蒸気焼成室４と、第２過熱蒸気焼成室３Ｂと、出口２０ｂに隣接する後室２３が形成されている。前室２２と第１過熱蒸気焼成室３Ａとの間と、第１過熱蒸気焼成室３Ａと飽和蒸気焼成室４との間と、飽和蒸気焼成室４と第２過熱蒸気焼成室３Ｂとの間と、第２過熱蒸気焼成室３Ｂと後室２３との間には、縦方向に延びる縦隔壁２２１，４０１，４０２，２３１が夫々設けられている。また、上部ケーシング２０内の第１過熱蒸気焼成室３Ａと第２過熱蒸気焼成室３Ｂの上側には、天面と平行の吸気路隔壁７１Ａ，７１Ｂが夫々設けられている。第１過熱蒸気焼成室３Ａの吸気路隔壁７１Ａは、長手方向の両側縁が上部ケーシング２０の内側面に固定されている一方、長手方向の両端縁が、前室２２側の縦隔壁２２１の表面と、飽和蒸気焼成室４側の縦隔壁４０１の表面とに対して夫々離隔をおいて隙間を形成している。この吸気路隔壁７１Ａの長手方向の両端縁と、各縦隔壁２２１，４０１との間の隙間が、吸気口７１ａ，７１ｂになっている。また、第２過熱蒸気焼成室３Ｂの吸気路隔壁７１Ｂは、長手方向の両側縁が上部ケーシング２０の内側面に固定されている一方、長手方向の両端縁が、飽和蒸気焼成室４側の縦隔壁４０２の表面と後室２３側の縦隔壁２３１の表面とに対して夫々離隔をおいて隙間を形成している。この吸気路隔壁７１Ｂの長手方向の両端縁と、各縦隔壁４０２，２３１との間の隙間が、吸気口７１ａ，７１ｂになっている。上部ケーシング２０の第１過熱蒸気焼成室３Ａと第２過熱蒸気焼成室３内の２つの吸気路隔壁７１Ａ、７１Ｂと天板との間に、吸気口７１ａ，７１ｂに連なる２つの吸気路７Ａ，７Ｂが夫々形成されている。
【００４６】
過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂには、過熱蒸気供給ライン６１Ａ，６１Ｂの下流側に連なる過熱蒸気配管が配置されている。図４は、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂ内のコンベヤ５のベルト５１の上方に配置された過熱蒸気配管を示す模式平面図である。図４に示すように、コンベヤ５のベルト５１の上方には、過熱蒸気配管として、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂの短手方向に長辺が延びるループ状の横断配管６２と、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂの長手方向であって食品の移送方向に長辺が延びるループ状の縦断配管６３が設置されている。横断配管６２は、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂの長手方向に複数個配置されており、これら複数個の横断配管６２は、枝状に分岐した状態で過熱蒸気供給ライン６１Ａ，６１Ｂに接続されている。縦断配管６３は、横断配管６２の群と分岐した状態で過熱蒸気供給ライン６１Ａ，６１Ｂに接続されている。横断配管６２と縦断配管６３には、コンベヤ５のベルト５１に向かう側に複数の貫通穴が設けられており、各配管に導かれた過熱蒸気が、横断配管６２と縦断配管６３の貫通穴を通して噴出するようになっている。このように、過熱蒸気ノズル６は、配管に形成された貫通穴によって形成されている。コンベヤ５のベルト５１の下方には、過熱蒸気配管として、ベルト５１の上方の横断配管６２と同様の形状の下方配管６４が設けられており、この下方配管６４のコンベヤ５のベルト５１に向かう側に、貫通穴によって形成された複数の過熱蒸気ノズル６が形成されている。なお、横断配管６２、縦断配管６３及び下方配管６４の過熱蒸気ノズル６は、過熱蒸気配管に固定された別体のノズルによって形成してもよい。
【００４７】
過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂは、上部ケーシング２０の入口２０ａ側と出口２０ｂ側に各々隣接する前室２２及び後室２３により、上部ケーシング２０の入口２０ａ及び出口２０ｂと夫々隔てられている。前室２２と後室２３の上端には、前室２２及び後室２３内を自然排気する排気路としての排気筒２４，２５が設けられている。
【００４８】
飽和蒸気焼成室４は、ケーシング２内の２つの過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂの間に配置されており、縦隔壁４０１，４０２によって各過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂと区画されている。縦隔壁４０１，４０２の下端縁の下方が、飽和蒸気焼成室４に対する食品の入口と出口になっている。飽和蒸気焼成室４内には、コンベヤ５のベルト５１の下方に飽和蒸気配管が配置され、この飽和蒸気配管に飽和蒸気供給ライン４２から飽和蒸気が供給される。飽和蒸気配管には、ベルト５１に向かう側に複数の貫通穴が設けられており、これらの貫通穴によって飽和蒸気ノズル４１が形成されている。なお、飽和蒸気配管の飽和蒸気ノズル４１は、飽和蒸気配管に固定された別体のノズルによって形成してもよい。飽和蒸気供給ライン４２は、設置施設に配備された汎用ボイラに接続されており、飽和蒸気バルブ４３によって供給量が調整される。飽和蒸気焼成室４は、ケーシング２の上部の吸気口４５から内部の蒸気が吸引されるようになっている。
【００４９】
コンベヤ５は、可撓性を有する金網状の無端のベルト５１が、下部ケーシング２１の長手方向の両端部に設けられたローラ５２，５２に巻き回されて形成されており、所定の駆動ローラで駆動されて食品の移送動作を行う。金網状のベルト５１は、移送する食品からの滲液を水トレイ３２に滴下可能に通過させ、かつ、下方配管６４の過熱蒸気ノズル６からの過熱蒸気と飽和蒸気配管の飽和蒸気ノズル４１からの飽和蒸気とを食品側に通過させる開口率に形成されている。なお、ベルト５１は、食品の滲液や過熱蒸気及び飽和蒸気を透過可能であれば、金網状以外の形態でもよい。
【００５０】
下部ケーシング２１は、複数の脚部２７，２７・・・で設置面上に支持されている。複数の脚部２７のうちの所定の脚部２７には、２つの架台２８の支柱２８ａの下端が固定されている。これらの架台２８は、２つの過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂに対応する位置に設置されており、ケーシング２の上方に載荷部２８ｂを夫々有する。この載荷部２８ｂに、吸引ブロワ９１Ａ，９１Ｂや昇降部としての昇降装置２９等が設置されている。昇降装置２９は、ウインチで形成され、図示しないワイヤによって上部ケーシング２０を昇降駆動するように構成されている。
【００５１】
上部ケーシング２０の昇降に伴って上部ケーシング２０と下部ケーシング２１とが互いに接離する部分には、水シール機構が形成される。すなわち、図３に模式的に示すように、下部ケーシング２１の両側に、長手方向に延在する水封溝３１，３１が設けられている。上部ケーシング２０が下降したとき、上記水封溝３１に貯留された水に上部ケーシング２０の両側面２０ｃ，２０ｄの下端部が浸漬する。この水封溝３１には所定の水位が保持されており、オーバーフローを水トレイ３２に流すようになっている。
【００５２】
上部ケーシング２０内の過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂの上方に形成された吸気路７Ａ，７Ｂは、各過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂの中央付近に設けられた吸気筒７２Ａ，７２Ｂに連通している。この吸気筒７２Ａ，７２Ｂは、蛇腹状のフレキシブルパイプで形成され、上部ケーシング２０の昇降に伴って伸縮可能に形成されている。吸気筒７２Ａ，７２Ｂの下流側は、フィルタ７３Ａ，７３Ｂを介して戻しライン７４Ａ，７４Ｂに接続されており、この戻しライン７４Ａ，７４Ｂに吸引ブロワ９１Ａ，９１Ｂが介設されている。この吸引ブロワ９１Ａ，９１Ｂによって過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂの蒸気を吸引し、フィルタ７３Ａ，７３Ｂで吸引蒸気の油分等を除去して、過熱蒸気生成部８Ａ，８Ｂに送るようになっている。戻しライン７４Ａ，７４Ｂの吸引ブロワ９１Ａ，９１Ｂの上流側には、戻しライン７４Ａ，７４Ｂの蒸気の流れによって負圧を生成するエジェクタ９２Ａ，９２Ｂが介設されている。このエジェクタ９２Ａ，９２Ｂに、吸気ライン４７に連なる分岐ライン４８Ａ，４８Ｂの下流端が夫々接続されている。このエジェクタ９２Ａ，９２Ｂは、戻しライン７４Ａ，７４Ｂに蒸気が流れることにより負圧を生成し、この戻しライン７４Ａ，７４Ｂの蒸気の流量に対して１６．９％の流量の蒸気を分岐ライン４８Ａ，４８Ｂから吸引するように設定されている。なお、エジェクタ９２Ａ，９２Ｂは、戻しライン７４Ａ，７４Ｂの蒸気の流量に対して１６％以上１７％以下の流量の蒸気を分岐ライン４８Ａ，４８Ｂから吸引するように設定されてもよく、さらに、戻しライン７４Ａ，７４Ｂの蒸気の流量に対して１４％以上２０％以下の流量の蒸気を分岐ライン４８Ａ，４８Ｂから吸引するように設定されてもよい。エジェクタ９２Ａ，９２Ｂによる分岐ライン４８Ａ，４８Ｂからの蒸気の吸引流量は戻しライン７４Ａ，７４Ｂの流量によって調整され、すなわち、吸引ブロワ９１Ａ，９１Ｂの吸引流量によって調整される。
【００５３】
過熱蒸気生成部８Ａ，８Ｂは、ケーシング２の各過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂに対応する位置の下方に夫々配置され、熱交換器８１とバーナ８２で形成されている。熱交換器８１は、蒸気が供給される缶体中に、バーナ８２からの燃焼ガスが流れる煙管が配置された煙管式の熱交換器である。バーナ８２は、ＬＰＧ（液化石油ガス）を燃料とするガスバーナである。この過熱蒸気生成部８Ａ，８Ｂは、熱交換器８１の蒸気吐出口に過熱蒸気供給ライン６１Ａ，６１Ｂの上流端が接続されており、この過熱蒸気供給ライン６１Ａ，６１Ｂに所定温度の過熱蒸気を供給する。過熱蒸気生成部８Ａ，８Ｂの上流側には、主に起動時に飽和蒸気を戻しライン７４Ａ，７４Ｂに供給する補充飽和蒸気ライン８３Ａ，８３Ｂが接続されており、これら補充飽和蒸気ライン８３Ａ，８３Ｂに、補充飽和蒸気バルブ８４Ａ，８４Ｂが介設されている。
【００５４】
この焼成装置１は、図示しない制御部を有し、この制御部により、飽和蒸気バルブ４３と、吸引ブロワ９１Ａ，９１Ｂと、補助飽和蒸気バルブ８４Ａ，８４Ｂの動作が制御される。
【００５５】
以下、上記構成の焼成装置１の動作を説明する。
【００５６】
まず、焼成装置１を起動すると、制御部の制御により起動運転が行われる。すなわち、過熱蒸気生成部８Ａ，８Ｂのバーナ８２が点火され、吸引ブロワ９１Ａ，９１Ｂの吸引動作が開始され、補助飽和蒸気バルブ８４Ａ，８４Ｂが開かれると共に、飽和蒸気バルブ４３が開かれる。これにより、補充飽和蒸気ライン８３Ａ，８３Ｂから過熱蒸気生成部８Ａ，８Ｂへ約１００℃の飽和蒸気が供給され、この飽和蒸気が熱交換器８１で加熱されて約２６０℃の過熱蒸気が生成される。過熱蒸気は、過熱蒸気供給ライン６１Ａ，６１Ｂを通って焼成室３内の蒸気配管に導かれる。過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂでは、蒸気配管としての横断配管６２、縦断配管６３及び下方配管６４の過熱蒸気ノズル６から、過熱蒸気が吹き出される。また、飽和蒸気供給ライン４２に約１００℃の飽和蒸気が流れ、この飽和蒸気が飽和蒸気配管の飽和蒸気ノズル４１から飽和蒸気焼成室４に吹き出される。
【００５７】
過熱蒸気生成部８Ａ，８Ｂへの過熱蒸気の吹き出しと飽和蒸気焼成室４への飽和蒸気の吹き出しによって過熱蒸気生成部８Ａ，８Ｂ内と飽和蒸気焼成室４内が所定の焼成温度に達すると、食品を焼成する焼成運転が行われる。すなわち、補助飽和蒸気バルブ８４Ａ，８４Ｂが閉じられ、補充飽和蒸気ライン８３Ａ，８３Ｂから過熱蒸気生成部８Ａ，８Ｂへの飽和蒸気の供給が停止される一方、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂの蒸気と飽和蒸気焼成室４の蒸気との混合蒸気が過熱蒸気生成部８Ａ，８Ｂに戻される。戻された蒸気が再加熱され、過熱蒸気が生成されて、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂに供給される。飽和蒸気供給ライン４２による飽和蒸気焼成室４への飽和蒸気の供給は継続される。
【００５８】
また、動作が開始されたコンベヤ５のベルト５１の端部に食品が載置され、コンベヤ５の動作に伴って食品が入口２０ａからケーシング２内に移送され、前室２２を通って縦隔壁２２１の下方を通過して一方の過熱蒸気焼成室３Ａに入る。過熱蒸気焼成室３Ａでは、コンベヤ５のベルト５１上の食品が、横断配管６２及び縦断配管６３の過熱蒸気ノズル６から吹き出された過熱蒸気が上方から吹き付けられると共に、下方配管６４の過熱蒸気ノズル６から吹き出された過熱蒸気が下方から吹き付けられる。過熱蒸気が吹き付けられた食品は、過熱蒸気の顕熱及び潜熱によって加熱される。詳しくは、食品の温度が比較的低い場合は、過熱蒸気の顕熱と潜熱を受けた食品の表面に凝縮水が析出して煮え効果が与えられる一方、食品の温度が比較的高い場合は、過熱蒸気の顕熱を受けて焼き効果が与えられる。さらに、過熱蒸気は酸素濃度が低いため、食品の酸化が抑制されて風味の変化が防止される。さらに、過熱蒸気は、赤外線放射性を有するので、食品の中心まで迅速に加熱される。これらの効果を伴って過熱蒸気焼成室３Ａで食品が焼成された後、食品は縦隔壁４０１の下方を通過して飽和蒸気焼成室４に入る。
【００５９】
飽和蒸気焼成室４では、コンベヤ５のベルト５１上の食品が、飽和蒸気配管の飽和蒸気ノズル４１から吹き出された飽和蒸気が下方から吹き付けられる。飽和蒸気が吹き付けられた食品は、飽和蒸気の潜熱によって加熱され、また、表面に凝縮水が析出して水分が与えられる。このように飽和蒸気焼成室４で食品が焼成された後、食品は縦隔壁４０２の下方を通過して他方の過熱蒸気焼成室３Ｂに入る。
【００６０】
他方の過熱蒸気焼成室３Ｂでは、一方の過熱蒸気焼成室３Ａにおけるのと同様に、コンベヤ５のベルト５１上の食品が、横断配管６２及び縦断配管６３の過熱蒸気ノズル６から吹き出された過熱蒸気が上方から吹き付けられると共に、下方配管６４の過熱蒸気ノズル６から吹き出された過熱蒸気が下方から吹き付けられ、過熱蒸気の顕熱及び潜熱によって加熱される。過熱蒸気焼成室３Ｂで焼成された食品は、縦隔壁２３１の下方を通過し、後室２３を通って出口２０ｂからケーシング２外に排出される。食品の焼成加減は、コンベヤ５の移送速度を調整することによって調整される。
【００６１】
本実施形態の焼成装置１は、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂの蒸気を吸引すると共に、飽和蒸気焼成室４の蒸気を吸引し、吸引した蒸気を混合して過熱蒸気生成部８Ａ，８Ｂで再度加熱して過熱蒸気を生成し、この過熱蒸気を過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂに供給することにより蒸気を循環させている。図５は、蒸気の循環経路を示す模式図である。図５に示すように、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂ内の蒸気が、戻しライン７４Ａ，７４Ｂを通って吸引ブロワ９１Ａ，９１Ｂに吸引される。戻しライン７４Ａ，７４Ｂの吸引ブロワ９１Ａ，９１Ｂの下流側には、エジェクタ９２Ａ，９２Ｂにより、飽和蒸気焼成室４から分岐ライン４８Ａ，４８Ｂを通して蒸気が吸引されて混合されることにより、蒸気が補充される。戻しライン７４Ａ，７４Ｂは、吸引ブロワ９１Ａ，９１Ｂの上流側に設けられた逆止弁７５により、蒸気の逆流が防止される。飽和蒸気焼成室４には、飽和蒸気供給ライン４２によって汎用ボイラ４７から飽和蒸気が供給され、飽和蒸気の流量が飽和蒸気バルブ４３によって調整される。
【００６２】
ここで、食品を焼成する焼成運転において、エジェクタ９２Ａ，９２Ｂによる飽和蒸気焼成室４からの蒸気の混合量が、制御部による制御の下、飽和蒸気バルブ４３と吸引ブロワ９１Ａ，９１Ｂの動作が調節されて、戻しライン７４Ａ，７４Ｂにより過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂから戻される蒸気の流量に対して１６．９％の割合の流量に調節される。本実施形態では、戻しライン７４Ａ，７４Ｂの蒸気の２５９５ｋｇ／ｈの流量に対して、分岐ライン４８Ａ，４８Ｂの蒸気が４４０ｋｇ／ｈの流量に調節される。戻しライン７４Ａ，７４Ｂの蒸気の温度は約１２０℃であり、分岐ライン４８Ａ，４８Ｂの蒸気の温度は約１００℃である。戻しライン７４Ａ，７４Ｂの蒸気に分岐ライン４８Ａ，４８Ｂで蒸気が混合されてなる３０３５ｋｇ／ｈの蒸気が、過熱蒸気生成部８Ａ，８Ｂで加熱されて、約２８０℃の過熱蒸気が生成される。この過熱蒸気が、過熱蒸気供給ライン６１Ａ，６１Ｂを通って過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂに供給される。このように、吸気口４５で飽和蒸気焼成室４から吸引して分岐ライン４８Ａ，４８Ｂを通して戻す蒸気の流量を、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂから戻す蒸気の流量の１６．９％に調節することにより、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂに定常的に２８０℃の過熱蒸気を供給することができる。したがって、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂから戻す蒸気の量や、飽和蒸気供給ライン４２で供給する飽和蒸気の量を微調整する必要が無い。その結果、過熱蒸気を過剰に生成することや飽和蒸気を過剰に消費することでエネルギーを無駄に消費する不都合を防止して、効果的に省エネルギーを行うことができる。また、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂの焼成温度を安定して２８０℃に保持することができ、安定して食品を焼成することができる。
【００６３】
なお、吸気口４５で飽和蒸気焼成室４から吸引して戻しライン７４Ａ，７４Ｂに混合する蒸気の流量は、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂの温度や過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂから戻す蒸気の流量に応じて、戻す流量の１６％以上１７％の範囲に調節してもよい。さらに、吸気口４５で飽和蒸気焼成室４から吸引して戻しライン７４Ａ，７４Ｂに混合する蒸気の流量は、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂから戻す蒸気の流量の１４％以上２０％の範囲に調節してもよい。このような飽和蒸気焼成室４からの蒸気の混合量に調整することにより、安定して蒸気を循環させつつ過熱蒸気を焼成室３へ供給することができる。
【００６４】
また、本実施形態の焼成装置１は、制御部により、補助飽和蒸気バルブ８４Ａ，８４Ｂを開いて過熱蒸気生成部８Ａ，８Ｂへ飽和蒸気を供給して生成した過熱蒸気を過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂへ供給すると共に、飽和蒸気バルブ４３を開いて飽和蒸気焼成室４へ飽和蒸気を供給する起動運転を行う。この後、補助飽和蒸気バルブ８４Ａ，８４Ｂを閉じ、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂからの蒸気と飽和蒸気焼成室４からの蒸気との混合蒸気を過熱蒸気生成部８Ａ，８Ｂに戻して再加熱して生成した過熱蒸気を、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂへ供給する。これと共に、飽和蒸気バルブ４３の開き状態を継続して飽和蒸気焼成室４へ飽和蒸気を供給する焼成運転を行う。したがって、速やかに過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂと飽和蒸気焼成室４の温度を焼成温度に上昇させ、迅速に食品の焼成を開始し、安定して食品の焼成を行うことができる。
【００６５】
また、本実施形態の焼成装置１は、上部ケーシング２０を昇降装置２９で上昇させることにより、上部ケーシング２０と下部ケーシング２１の間に形成される過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂと飽和蒸気焼成室４が開かれる。このとき、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂと飽和蒸気焼成室４が全面的に開かれるので、コンベヤ５の清掃や、横断配管６２、縦断配管６３、下方配管６４及び飽和蒸気配管の清掃や、ノズル６，４１の調整等のメンテナンスを容易に行うことができる。
【００６６】
また、上部ケーシング２０が下降したとき、上部ケーシング２０と下部ケーシング２１との間が水シール機構でシールされ、ケーシング内部の過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂと飽和蒸気焼成室４が気密状態となる。ここで、上部ケーシング２０の側面及び天面は、実質的に開口部が無いので、従来のようにメンテナンス開口等の開口を通して空気が焼成室内に流入したり、焼成室内の蒸気がケーシング外に流出することが無い。したがって、空気の流入による過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂ及び飽和蒸気焼成室４の温度低下や食品の酸化を防止でき、食品の焼成品質を向上できる。また、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂ及び飽和蒸気焼成室４内の蒸気の流出を防止でき、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂ及び飽和蒸気焼成室４の蒸気を無駄なく過熱蒸気生成部８Ａ，８Ｂに戻して過熱蒸気を生成できる。したがって、過熱蒸気の無駄な生成を防止してエネルギーの無駄な消費を防止でき、省エネルギーを行うことができる。しかも、上部ケーシング２０と下部ケーシング２１との間をシールする水シール機構は、樹脂等のシール部材を用いて形成されたシール機構のように、高温の蒸気で劣化することがない。したがって、長期にわたってシール機能を発揮できて、焼成品質を安定して高く維持できると共に、省エネルギーを安定して行うことができる。
【００６７】
さらに、下部ケーシング２１に、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂ及び飽和蒸気焼成室４内のコンベヤ５のベルト５１の下方に水トレイ３２が設けられているので、この水トレイ３２貯留した水で、焼成中の食品から滴下した油等の滲出成分を受けて、清掃を容易にすると共に滲出成分の着火を防止することができる。また、この水トレイ３２に、水シール機構のドレイン水を供給するので、少ない水の消費量により、水シール機構のシール機能を発揮できると共に水トレイ３２の貯留水量を適切に保持することができる。
【００６８】
さらに、本実施形態の焼成装置１によれば、前室２２と後室２３によって入口２０ａと出口２０ｂに隔てられた過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂの上方に吸気路７Ａ，７Ｂが設けられ、この吸気路７Ａ，７Ｂに連なる吸気口７１ａ，７１ｂが過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂの上部の入口側と出口側に設けられている。したがって、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂ内の蒸気を、吸気路７Ａ，７Ｂを通して吸気口７１ａ，７１ｂから吸引する際、入口２０ａと出口２０ｂからのケーシング２内への空気の流入量を少なくできる。したがって、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂへの空気の流入量を少なくでき、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂの温度の低下を効果的に防止できると共に、過熱蒸気生成部８Ａ，８Ｂで再加熱する蒸気の温度の低下を防止できる。したがって、焼成品質の低下を防止できると共に、過熱蒸気の生成に必要なエネルギーを低減させて省エネルギーを行うことができる。
【００６９】
さらに、本実施形態の焼成装置１によれば、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂと縦隔壁２２１，２３１で隔てられた前室２２と後室２３を、排気筒２４，２５を通して自然排気を行うので、焼成室３から蒸気を無駄に排出する不都合を防止できる。また、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂと縦隔壁２２１，２３１で隔てられた前室２２と後室２３から自然排気を行うので、ケーシングの入口２０ａと出口２０ｂから過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂへ空気が流入することを防止できる。したがって、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂの温度の低下を効果的に防止できると共に、過熱蒸気生成部８Ａ，８Ｂで再加熱する蒸気の温度の低下を防止できる。その結果、焼成品質の低下を防止できると共に、過熱蒸気の生成に必要なエネルギーを低減させて省エネルギーを行うことができる。
【００７０】
さらに、本実施形態の焼成装置１によれば、エジェクタ９２Ａ，９２Ｂにより、飽和蒸気焼成室４から吸気口４５、吸気筒４６、吸気ライン４７及び分岐ライン４８Ａ，４８Ｂを通して蒸気を吸引し、戻しライン７４Ａ，７４Ｂの蒸気に混合するので、戻しライン７４Ａ，７４Ｂに吸引ブロワ９１Ａ，９１Ｂを設けるのみにより、飽和蒸気焼成室４から蒸気を吸引して、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂからの蒸気に混合することができる。したがって、飽和蒸気焼成室４から蒸気を吸引するために他のブロワ等を別途設けることなく、簡易な構成により、飽和蒸気焼成室４からの蒸気を過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂからの蒸気に混合して過熱蒸気生成部８Ａ，８Ｂに戻すことができる。
【００７１】
上記実施形態において、過熱蒸気生成部８Ａ，８Ｂは、２８０℃の過熱蒸気を生成したが、２００℃以上５００℃以下の範囲に含まれるいずれの温度の過熱蒸気を生成してもよい。本発明によれば、２００℃以上５００℃以下の範囲内の温度の過熱蒸気を用いる焼成装置において、分岐ライン４８Ａ，４８Ｂで飽和蒸気焼成室４から戻して戻しライン７４Ａ，７４Ｂに混合する蒸気の流量を過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂから戻す蒸気の流量の１４％以上２０％の範囲に調節することにより、安定して蒸気を循環させて過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂへ過熱蒸気を供給することができる。
【００７２】
また、上記実施形態において、エジェクタ９２Ａ，９２Ｂにより、飽和蒸気焼成室４から蒸気を吸引して過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂからの蒸気に混合したが、飽和蒸気焼成室４の蒸気は、別途設置したブロワ等の他の機器により吸引して過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂからの蒸気に混合してもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１ 焼成装置
２ ケーシング
３Ａ，３Ｂ 過熱蒸気焼成室
５ コンベヤ
６ 過熱蒸気ノズル
７Ａ，７Ｂ 吸気路
８Ａ，８Ｂ 過熱蒸気生成部
２０ 上部ケーシング
２０ａ 上部ケーシングの入口
２０ｂ 上部ケーシングの出口
２１ 下部ケーシング
４１ 飽和蒸気ノズル
４２ 飽和蒸気供給ライン
４５ 吸気口
６１Ａ，６１Ｂ 過熱蒸気供給ライン
７１ａ，７１ｂ 吸気口
７４Ａ，７４Ｂ 戻しライン
９２Ａ，９２Ｂ エジェクタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過熱蒸気と飽和蒸気とで食品を焼成する食品焼成方法および食品焼成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、食品の焼成に、飽和蒸気を加熱して１００℃以上とした過熱蒸気が用いられている。過熱蒸気は、熱伝達性に優れ、含有酸素量が少なく、また、焼成過程の初期において凝縮水が食品の表面を覆うことから、風味を保ちつつ食品の焼成を行うことができる。このような利点に鑑み、食品を焼成するための種々の焼成装置が提案されている。
【０００３】
図６は、従来の第１の食品焼成装置を示す断面図である（例えば、特許文献１：特開２００３−３２５３４０号公報参照）。この食品焼成装置１０１は、食品を連続的に焼成するロースターであり、長手方向の両端に食品の入口１０２ａと出口１０２ｂを有して内部に焼成室１０３を有するケーシング１０２と、食品を載置して焼成室内を移送する無端の網状のコンベヤ１０４と、焼成室内でコンベヤ１０４によって移送される食品に向けて過熱蒸気を吹き付ける複数のノズル１０５と、熱交換器及びバーナで形成されて過熱蒸気を生成する過熱蒸気生成装置１０６を有する。
【０００４】
ケーシング１０２の入口側の端部には、焼成室内の蒸気を吸引する吸引口１０７を設け、この吸引口１０７に蒸気の戻し管１０８を接続している。この戻し管１０８に介設された吸引ブロワ１０９の吸引作用により、焼成室１０３の蒸気を吸引して過熱蒸気生成装置１０６に戻し、この過熱蒸気生成装置１０６で蒸気を加熱して過熱蒸気を生成し、この過熱蒸気を焼成室１３に戻すことにより、蒸気の循環利用を行っている。一方、ケーシング１０２の入口１０２ａと出口１０２ｂとに隣接する位置に排気筒１１０を夫々設け、これら排気筒１１０から、焼成室１０３内の蒸気を排出ブロワ１１１で外部に排出している。
【０００５】
戻し管１０８の吸引ブロワ１０９の上流側には、飽和蒸気を補充する補充管１１２が接続されている。この補充管１１２を通して、焼成室１０３からの蒸気に飽和蒸気を補充することにより、循環や排出に伴う蒸気の不足を補っている。
【０００６】
ケーシング１０２の側面には、図示しないメンテナンス開口と、このメンテナンス開口に取り付けられた開閉扉とが設けられており、ケーシング１０２の内側面やコンベヤ１０４等の汚れの洗浄や、ノズル１０５の過熱蒸気の吹き出し量の調整等のメンテナンスを行うようにしている。
【０００７】
ところで、従来の第１の食品焼成装置として、過熱蒸気と共に、飽和蒸気を用いて食品の調理を行う食品焼成装置が提案されている（例えば、特許文献２：特開２０００−１３９３６６号公報参照）。この食品焼成装置は、飽和蒸気が供給される飽和蒸気室と、飽和蒸気と過熱蒸気が混合状態で供給される飽和蒸気・過熱蒸気ブレンド室と、過熱蒸気が供給される過熱蒸気室とを有し、これらの室に食品をコンベヤで移送して、食品を加熱調理するように形成されている。各室に供給する蒸気は、室ごとに配置された加熱装置によって互いに別個に生成され、各室の余剰の蒸気は、装置の上端の排気筒から外部に排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−３２５３４０号公報
【特許文献２】特開２０００−１３９３６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来の第１の食品焼成装置１０１は、焼成後の過熱蒸気に補充すべき飽和蒸気の量の調整が難しく、安定した過熱蒸気の生成が困難であるという問題がある。その結果、焼成室１０３の温度を所定温度以上に維持するため、過熱蒸気の生成量が過剰となってエネルギーの無駄な消費が生じるという問題がある。
【００１０】
また、ケーシング１０２の入口１０２ａ及び出口１０２ｂや、メンテナンス開口を通して焼成室の内外が流通しやすく、空気の流入によって焼成室の温度低下や食品の酸化が生じ、焼成品質の低下を招いたり、蒸気の流出によってエネルギーの無駄な消費を招くという問題がある。
【００１１】
一方、上記従来の第２の食品焼成装置は、飽和蒸気室に供給する飽和蒸気と、飽和蒸気・過熱蒸気ブレンド室に供給する飽和蒸気及び過熱蒸気と、過熱蒸気室に供給する過熱蒸気とを、室ごとに設けられた加熱装置で別個に加熱して生成するので、エネルギーの無駄な消費が多いという問題がある。しかも、各室の余剰の蒸気を食品焼成装置の外部に排出するので、エネルギーの無駄な消費が多いという問題がある。
【００１２】
そこで、本発明の課題は、エネルギーの無駄な消費を効果的に削減できて、省エネルギーを行うことができる食品焼成装置を提供することにある。また、焼成室への空気の流入を効果的に防止して、省エネルギーと焼成品質の向上を行うことができる食品焼成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
過熱蒸気で食品を焼成する方法において、過熱蒸気と飽和蒸気とを用いて食品を加熱する場合、飽和蒸気の焼成室への供給量と、再利用する蒸気への飽和蒸気の補充量との調整が困難であり、飽和蒸気を過剰に生成し、エネルギーを無駄に消費する傾向にあった。さらに、焼成後の蒸気を再加熱して過熱蒸気を生成する場合、焼成に伴う蒸気の損失を補うために、焼成後の蒸気に新たな蒸気を補充して加熱する必要がある。この新たな蒸気の補充量は、従来、焼成状況に応じて適宜調節を行っていたが、その調節方法は確立されておらず、所定の焼成温度を確保するために過熱蒸気を過剰に生成し、エネルギーを無駄に消費する傾向にあった。このような技術背景のもと、本発明者は、焼成後の過熱蒸気と飽和蒸気を混合し、再加熱することにより、安定的な過熱蒸気の生成が可能となり、さらに、過熱蒸気に対する飽和蒸気の混合割合を所定値とすることにより、安定的な過熱蒸気の生成が可能となることを見出した。この見地に基づき、本発明がなされたのである。
【００１４】
上記課題を解決するため、本発明の食品焼成方法は、過熱蒸気で食品を焼成する過熱蒸気焼成室に過熱蒸気を供給する工程と、
飽和蒸気で食品を焼成する飽和蒸気焼成室に飽和蒸気を供給する工程と、
過熱蒸気焼成室から蒸気を吸引する工程と、
飽和蒸気焼成室から蒸気を吸引する工程と、
過熱蒸気焼成室から吸引された蒸気と、飽和蒸気焼成室から吸入された蒸気との混合蒸気を加熱して、過熱蒸気を生成する工程と
を備えることを特徴としている。
【００１５】
上記構成によれば、過熱蒸気焼成室に過熱蒸気を供給し、飽和蒸気焼成室に飽和蒸気を供給し、各室で食品を焼成する。詳しくは、過熱蒸気焼成室において、過熱蒸気の顕熱や、過熱蒸気の顕熱の放出によって生成された飽和蒸気の潜熱によって食品を焼成する。また、飽和蒸気焼成室において、飽和蒸気の潜熱によって食品を焼成する。過熱蒸気焼成室内の余剰の過熱蒸気や食品を加熱した後の蒸気を、過熱蒸気焼成室から吸引する。また、飽和蒸気焼成室内の余剰の飽和蒸気や食品を加熱した後の蒸気を、飽和蒸気焼成室から吸引する。これらの過熱蒸気焼成室から吸引された蒸気と、飽和蒸気焼成室から吸引された蒸気とを混合し、この混合蒸気を再度加熱して、過熱蒸気を生成する。こうして生成された過熱蒸気を過熱蒸気焼成室に供給することにより、蒸気を循環使用して食品を連続的に加熱する。
【００１６】
このように、過熱蒸気焼成室から吸引された蒸気と、飽和蒸気焼成室から吸引された蒸気との混合蒸気を再度加熱して過熱蒸気を生成するので、余剰の蒸気を排出することでエネルギーを無駄に消費する不都合を防止して、効果的に省エネルギーを行うことができる。
【００１７】
一実施形態の食品焼成方法は、飽和蒸気焼成室から吸引する蒸気の流量が、過熱蒸気焼成室から吸引する蒸気の流量に対して１４％以上２０％以下の割合である。
【００１８】
上記実施形態によれば、過熱蒸気焼成室から吸引する蒸気と、飽和蒸気焼成室から吸引する蒸気とを、飽和蒸気焼成室から吸引する蒸気の流量が、過熱蒸気焼成室から吸引する蒸気の流量に対して１４％以上２０％以下の割合となるように混合する。この混合蒸気を加熱して生成した過熱蒸気を、再度過熱蒸気焼成室に供給することにより、過熱蒸気焼成室の蒸気と飽和蒸気焼成室の蒸気のいずれも、余剰の蒸気を排出することなく定常的に循環利用することができる。したがって、安定して所定温度の過熱蒸気を生成でき、過熱蒸気焼成室において食品を安定して焼成することができる。したがって、各焼成室から戻す蒸気の量や飽和蒸気の補充量を微調整する必要が無く、その結果、過熱蒸気及び飽和蒸気を過剰に生成することでエネルギーを無駄に消費する不都合を防止して、効果的に省エネルギーを行うことができる。
【００１９】
一実施形態の食品焼成方法は、上記混合蒸気を加熱して、２００℃以上５００℃以下の過熱蒸気を生成する。
【００２０】
上記実施形態によれば、過熱蒸気焼成室から吸引された蒸気と、飽和蒸気焼成室から吸引された蒸気との混合蒸気を加熱して２００℃以上５００℃以下の過熱蒸気を生成する場合に、特に安定して食品を焼成でき、また、省エネルギーを行うことができる。
【００２１】
なお、生成する過熱蒸気が２００℃未満である場合、過熱蒸気焼成室で過熱蒸気が飽和蒸気となる割合が増加するため、過熱蒸気焼成室から吸引された蒸気と飽和蒸気焼成室から吸引された蒸気とを混合して加熱をしても、過熱蒸気を安定して発生させることが困難となる。一方、生成する過熱蒸気が５００℃を超える場合、過熱蒸気焼成室から吸引された蒸気に飽和蒸気焼成室から吸引された蒸気を混合すると、この混合蒸気を加熱して過熱蒸気の生成に必要な熱量が増大するので、加熱効率が悪化する。
【００２２】
また、本発明の他の側面による食品焼成装置は、過熱蒸気で食品を焼成する過熱蒸気焼成室と、飽和蒸気で食品を焼成する飽和蒸気焼成室とを内部に有すると共に、食品の入口と出口を有するケーシングと、
食品を載置してケーシングの過熱蒸気焼成室内と飽和蒸気焼成室内とを移送する移送部と、
移送部によって移送される食品に過熱蒸気を吹き付ける過熱蒸気ノズルと、
移送部によって移送される食品に飽和蒸気を吹き付ける飽和蒸気ノズルと、
過熱蒸気ノズルに過熱蒸気を供給する過熱蒸気供給ラインと、
飽和蒸気ノズルに飽和蒸気を供給する飽和蒸気供給ラインと、
過熱蒸気供給ラインの上流側に接続されて過熱蒸気を生成する過熱蒸気生成部と、
過熱蒸気焼成室内の蒸気を吸引する第１吸気部と、
飽和蒸気焼成室内の蒸気を吸引する第２吸気部と、
第１吸気部からの蒸気を過熱蒸気生成部に戻す戻しラインと、
戻しラインに介設され、第２吸気部からの蒸気を第１吸気部からの蒸気に混合する混合部とを特徴としている。
【００２３】
上記構成によれば、移送部によって入口から導入された食品が、ケーシング内の過熱蒸気焼成室を移送されるに伴い、ノズルから吹き付けられた過熱蒸気の作用によって焼成される。詳しくは、過熱蒸気の顕熱や、過熱蒸気の顕熱の放出によって生成された飽和蒸気の潜熱によって食品が焼成される。また、食品が、ケーシング内の飽和蒸気焼成室を移送されるに伴い、ノズルから吹き付けられた飽和蒸気の潜熱によって焼成される。焼成された食品は、移送部によってケーシングの出口から搬出される。過熱蒸気焼成室内の余剰の過熱蒸気や食品を加熱した後の蒸気は、第１吸気部で過熱蒸気焼成室から吸引され、戻しラインを介して過熱蒸気生成部に戻される。また、飽和蒸気焼成室内の余剰の飽和蒸気や食品を加熱した後の蒸気は、第２吸気部で飽和蒸気焼成室から吸引され、混合部によって第１吸気部からの蒸気に混合される。この混合蒸気が過熱蒸気生成部で再度加熱されて過熱蒸気が生成され、この過熱蒸気が過熱蒸気焼成室に供給されて、蒸気が循環使用されて食品が連続的に加熱される。
【００２４】
このように、過熱蒸気焼成室から吸引された蒸気と、飽和蒸気焼成室から吸引された蒸気との混合蒸気を過熱蒸気生成部で再度加熱して過熱蒸気を生成するので、余剰の蒸気を排出することでエネルギーを無駄に消費する不都合を防止して、効果的に省エネルギーを行うことができる。
【００２５】
一実施形態の食品焼成装置は、上記混合部で混合される第２吸気部からの蒸気の流量が、第１吸気部からの蒸気の流量に対して１４％以上２０％以下の割合である。
【００２６】
上記実施形態によれば、混合部により、第１吸気部からの蒸気に対して第２吸気部からの蒸気が、第２吸気部からの蒸気の流量が第１吸気部からの蒸気の流量に対して１４％以上２０％以下の割合となるように混合される。この混合蒸気を過熱蒸気生成部により加熱して生成した過熱蒸気を、再度過熱蒸気焼成室に供給することにより、第１吸気部からの蒸気と第２吸気部からの蒸気のいずれも、余剰の蒸気を排出することなく定常的に循環利用することができる。したがって、安定して所定温度の過熱蒸気を生成でき、過熱蒸気焼成室において食品を安定して焼成することができる。したがって、各焼成室から戻す蒸気の量や飽和蒸気の補充量を微調整する必要が無く、その結果、過熱蒸気及び飽和蒸気を過剰に生成することでエネルギーを無駄に消費する不都合を防止して、効果的に省エネルギーを行うことができる。
【００２７】
一実施形態の食品焼成装置は、上記過熱蒸気生成部は、２００℃以上５００℃以下の過熱蒸気を生成する。
【００２８】
上記実施形態によれば、第１吸気部で過熱蒸気焼成室から吸引された蒸気と、第２吸気部で飽和蒸気焼成室から吸引された蒸気との混合蒸気を加熱して２００℃以上５００℃以下の過熱蒸気を生成する場合に、特に安定して食品を焼成でき、また、省エネルギーを行うことができる。
【００２９】
なお、生成する過熱蒸気が２００℃未満である場合、過熱蒸気焼成室で過熱蒸気が飽和蒸気となる割合が増加するため、第１吸気部で過熱蒸気焼成室から吸引された蒸気と第２吸気部で飽和蒸気焼成室から吸引された蒸気とを混合して加熱をしても、過熱蒸気を安定して発生させることが困難となる。一方、生成する過熱蒸気が５００℃を超える場合、第１吸気部で過熱蒸気焼成室から吸引された蒸気に第２吸気部で飽和蒸気焼成室から吸引された蒸気を混合すると、この混合蒸気を加熱して過熱蒸気の生成に必要な熱量が増大するので、加熱効率が悪化する。
【００３０】
一実施形態の食品焼成装置は、上記混合部は、第１吸気部からの蒸気の流れに伴って負圧を生成し、この負圧により第２吸引部からの蒸気を吸引するエジェクタを含む。
【００３１】
上記実施形態によれば、戻しラインに介設された混合部が含むエジェクタにより、戻しラインにブロワ等を設けるのみにより、飽和蒸気焼成室から第２吸気部を介して蒸気を吸引して、過熱蒸気焼成室からの蒸気に混合することができる。したがって、飽和蒸気焼成室から蒸気を吸引するために他のブロワ等を別途設けることなく、簡易な構成により、第２吸気部からの蒸気を第１吸気部からの蒸気に混合して過熱蒸気生成部に戻すことができる。
【００３２】
一実施形態の食品焼成装置は、上記ケーシングは、下部ケーシングと、実質的に開口部の無い側面及び天面を有すると共に昇降可能な上部ケーシングと、下部ケーシングと上部ケーシングとの間をシールする水シール機構とを有し、
上記上部ケーシングを昇降駆動する昇降部を備える。
【００３３】
上記実施形態によれば、上部ケーシングを昇降部で上昇させることにより、過熱蒸気焼成室及び飽和蒸気焼成室を外部に開いて、各焼成室内のメンテナンスを行うことができる。上部ケーシングを昇降部で下降させると、上部ケーシングと下部ケーシングが水シール機構でシールされ、ケーシング内部の各焼成室が気密状態となる。ここで、上部ケーシングの側面及び天面は、実質的に開口部が無いので、従来のようにメンテナンス開口等の開口を通して空気が焼成室内に流入したり、焼成室内の蒸気がケーシング外に流出することが無い。したがって、空気の流入による焼成室の温度低下や食品の酸化を防止でき、食品の焼成品質を向上できる。また、各焼成室内の蒸気の流出を防止でき、過熱蒸気焼成室及び飽和蒸気焼成室の蒸気を無駄なく過熱蒸気生成部に戻して過熱蒸気を生成できる。その結果、過熱蒸気の無駄な生成を防止してエネルギーの無駄な消費を防止でき、省エネルギーを行うことができる。しかも、上部ケーシングと下部ケーシングとの間をシールする水シール機構は、樹脂等のシール部材を用いて形成されたシール機構のように、高温の蒸気で劣化することがない。したがって、長期にわたってシール機能を発揮できて、焼成品質を安定して高く維持できると共に、省エネルギーを安定して行うことができる。
【００３４】
なお、上記下部ケーシングは、過熱蒸気焼成室及び飽和蒸気焼成室内の移送部の食品移送部の下方に位置する水トレイを有するのが好ましい。この水トレイに水を貯留することにより、焼成中の食品から滴下した油等の滲出成分を受けて、清掃を容易にすると共に滲出成分の着火を防止することができる。この水トレイに、水シール機構のドレイン水を供給することにより、少ない水の消費量により、水シール機構のシール機能を発揮できると共に水トレイの貯留水量を適切に保持することができる。
【００３５】
一実施形態の食品焼成装置は、上記ケーシング内に、入口に隣接して入口を過熱蒸気焼成室又は飽和蒸気焼成室と隔てる前室と、出口に隣接して出口を過熱蒸気焼成室又は飽和蒸気焼成室と隔てる後室と、過熱蒸気焼成室の上方に形成された吸気路を有し、
上記過熱蒸気焼成室の上部の入口側と出口側に、上記吸気路に連なる上記第１吸気部が設けられている。
【００３６】
上記実施形態によれば、前室と後室によって入口と出口に隔てられた過熱蒸気焼成室の上方に吸気路が設けられ、この吸気路に連なる第１吸気部が過熱蒸気焼成室の上部の入口側と出口側に設けられているので、過熱蒸気焼成室内の蒸気を、第１吸気路を通して吸気部から吸引する際、入口と出口からのケーシング内への空気の流入量を少なくできる。したがって、過熱蒸気焼成室への空気の流入量を少なくでき、過熱蒸気焼成室の温度の低下を効果的に防止できると共に、過熱蒸気生成部で再加熱する蒸気の温度の低下を防止できる。したがって、焼成品質の低下を防止できると共に、過熱蒸気の生成に必要なエネルギーを低減させて省エネルギーを行うことができる。
【００３７】
一実施形態の食品焼成装置は、上記前室と後室は、ケーシング外に連通して自然排気を行う排気路に接続されている。
【００３８】
上記実施形態によれば、ケーシングの入口と出口から流入する空気を、前室と後室から排気路を通して自然排気によってケーシング外に排出できる。ここで、過熱蒸気焼成室又は飽和蒸気焼成室に対して区画された前室と後室から自然排気を行うので、過熱蒸気焼成室又は飽和蒸気焼成室から蒸気を無駄に排出する不都合を防止できる。また、過熱蒸気焼成室又は飽和蒸気焼成室に対して区画された前室と後室から排気を行うので、ケーシングの入口と出口から過熱蒸気焼成室又は飽和蒸気焼成室へ空気が流入することを防止でき、したがって、焼成室の温度の低下を効果的に防止できると共に、過熱蒸気生成部で再加熱する蒸気の温度の低下を防止できる。したがって、焼成品質の低下を防止できると共に、過熱蒸気の生成に必要なエネルギーを低減させて省エネルギーを行うことができる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、過熱蒸気によって食品を焼成する過熱蒸気焼成室から蒸気を吸引すると共に、飽和蒸気によって食品を焼成する飽和蒸気焼成室から蒸気を吸引し、過熱蒸気焼成室から吸引された蒸気と、飽和蒸気焼成室から吸引された蒸気とを混合して再度加熱して過熱蒸気を生成し、この過熱蒸気を過熱蒸気焼成室に戻すので、余剰の蒸気を排出することでエネルギーを無駄に消費する不都合を防止して、効果的に省エネルギーを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】実施形態の焼成装置の側面図である。
【図２】実施形態の焼成装置の縦断面図である。
【図３】実施形態の焼成装置の横断面図である。
【図４】焼成室内の過熱蒸気配管を示す模式平面図である。
【図５】蒸気の循環経路を示す模式図である。
【図６】従来の焼成装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、本発明の実施形態を、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００４２】
図１は、本発明の実施形態の焼成装置を示す側面図であり、図２は焼成装置の縦断面図であり、図３は焼成装置の横断面図である。
【００４３】
本実施形態の焼成装置１は、内部に２つの過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂと１つの飽和蒸気焼成室４を有するケーシング２と、食品を移送する移送部としてのコンベヤ５と、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂ内に配置されて食品に過熱蒸気を吹き付ける複数の過熱蒸気ノズル６と、飽和蒸気焼成室４内に配置されて食品に飽和蒸気を吹き付ける複数の飽和蒸気ノズル４１と、過熱蒸気ノズル６に過熱蒸気を供給する２つの過熱蒸気供給ライン６１Ａ，６１Ｂと、過熱蒸気を生成する２つの過熱蒸気生成部８Ａ，８Ｂと、飽和蒸気ノズル４１に飽和蒸気を供給する飽和蒸気供給ライン４２と、各過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂ内の蒸気を吸引する第１吸気部としての吸気口７１ａ，７１ｂと、ケーシング２内の過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂの上方に設けられて吸気口７１ａ，７１ｂに夫々連なる吸気路７Ａ，７Ｂと、吸気路７Ａ，７Ｂに吸気筒７２Ａ，７２Ｂを介して連なって蒸気を過熱蒸気生成部に戻す２つの戻しライン７４Ａ，７４Ｂと、飽和蒸気焼成室４の上部に設けられた第２吸気部としての吸気口４５と、ケーシング２の天面に設けられて吸気口４５に連なる吸気筒４６と、吸気筒４６に連なって飽和蒸気焼成室４から蒸気を吸引する吸気ライン４７と、吸気ライン４７の下流端に二股に分岐して連なる分岐ライン４８Ａ，４８Ｂと、２つの戻しライン７４Ａ，７４Ｂに設けられて分岐ライン４８Ａ，４８Ｂの下流が接続された２つのエジェクタ９２Ａ，９２Ｂを備える。
【００４４】
ケーシング２は、横長の概ね直方体形状を有し、上部ケーシング２０と下部ケーシング２１とで大略構成されている。上部ケーシング２０は、下端が開口した直方体形状を有し、天面及び側面に実質的に開口部が無い一方、長手方向の両端面に食品の入口２０ａと出口２０ｂが設けられている。下部ケーシング２１は、上端が開口した直方体形状を有し、内部にコンベヤ５を収容すると共に、コンベヤ５の食品移送部であるベルト５１の上側部の下方に、食品から滴下する滲水を受ける水トレイ３２が設けられている。
【００４５】
上部ケーシング２０内には、食品が移送される方向に向かって順に、入口２０ａに隣接する前室２２と、第１過熱蒸気焼成室３Ａと、飽和蒸気焼成室４と、第２過熱蒸気焼成室３Ｂと、出口２０ｂに隣接する後室２３が形成されている。前室２２と第１過熱蒸気焼成室３Ａとの間と、第１過熱蒸気焼成室３Ａと飽和蒸気焼成室４との間と、飽和蒸気焼成室４と第２過熱蒸気焼成室３Ｂとの間と、第２過熱蒸気焼成室３Ｂと後室２３との間には、縦方向に延びる縦隔壁２２１，４０１，４０２，２３１が夫々設けられている。また、上部ケーシング２０内の第１過熱蒸気焼成室３Ａと第２過熱蒸気焼成室３Ｂの上側には、天面と平行の吸気路隔壁７１Ａ，７１Ｂが夫々設けられている。第１過熱蒸気焼成室３Ａの吸気路隔壁７１Ａは、長手方向の両側縁が上部ケーシング２０の内側面に固定されている一方、長手方向の両端縁が、前室２２側の縦隔壁２２１の表面と、飽和蒸気焼成室４側の縦隔壁４０１の表面とに対して夫々離隔をおいて隙間を形成している。この吸気路隔壁７１Ａの長手方向の両端縁と、各縦隔壁２２１，４０１との間の隙間が、吸気口７１ａ，７１ｂになっている。また、第２過熱蒸気焼成室３Ｂの吸気路隔壁７１Ｂは、長手方向の両側縁が上部ケーシング２０の内側面に固定されている一方、長手方向の両端縁が、飽和蒸気焼成室４側の縦隔壁４０２の表面と後室２３側の縦隔壁２３１の表面とに対して夫々離隔をおいて隙間を形成している。この吸気路隔壁７１Ｂの長手方向の両端縁と、各縦隔壁４０２，２３１との間の隙間が、吸気口７１ａ，７１ｂになっている。上部ケーシング２０の第１過熱蒸気焼成室３Ａと第２過熱蒸気焼成室３内の２つの吸気路隔壁７１Ａ、７１Ｂと天板との間に、吸気口７１ａ，７１ｂに連なる２つの吸気路７Ａ，７Ｂが夫々形成されている。
【００４６】
過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂには、過熱蒸気供給ライン６１Ａ，６１Ｂの下流側に連なる過熱蒸気配管が配置されている。図４は、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂ内のコンベヤ５のベルト５１の上方に配置された過熱蒸気配管を示す模式平面図である。図４に示すように、コンベヤ５のベルト５１の上方には、過熱蒸気配管として、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂの短手方向に長辺が延びるループ状の横断配管６２と、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂの長手方向であって食品の移送方向に長辺が延びるループ状の縦断配管６３が設置されている。横断配管６２は、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂの長手方向に複数個配置されており、これら複数個の横断配管６２は、枝状に分岐した状態で過熱蒸気供給ライン６１Ａ，６１Ｂに接続されている。縦断配管６３は、横断配管６２の群と分岐した状態で過熱蒸気供給ライン６１Ａ，６１Ｂに接続されている。横断配管６２と縦断配管６３には、コンベヤ５のベルト５１に向かう側に複数の貫通穴が設けられており、各配管に導かれた過熱蒸気が、横断配管６２と縦断配管６３の貫通穴を通して噴出するようになっている。このように、過熱蒸気ノズル６は、配管に形成された貫通穴によって形成されている。コンベヤ５のベルト５１の下方には、過熱蒸気配管として、ベルト５１の上方の横断配管６２と同様の形状の下方配管６４が設けられており、この下方配管６４のコンベヤ５のベルト５１に向かう側に、貫通穴によって形成された複数の過熱蒸気ノズル６が形成されている。なお、横断配管６２、縦断配管６３及び下方配管６４の過熱蒸気ノズル６は、過熱蒸気配管に固定された別体のノズルによって形成してもよい。
【００４７】
過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂは、上部ケーシング２０の入口２０ａ側と出口２０ｂ側に各々隣接する前室２２及び後室２３により、上部ケーシング２０の入口２０ａ及び出口２０ｂと夫々隔てられている。前室２２と後室２３の上端には、前室２２及び後室２３内を自然排気する排気路としての排気筒２４，２５が設けられている。
【００４８】
飽和蒸気焼成室４は、ケーシング２内の２つの過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂの間に配置されており、縦隔壁４０１，４０２によって各過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂと区画されている。縦隔壁４０１，４０２の下端縁の下方が、飽和蒸気焼成室４に対する食品の入口と出口になっている。飽和蒸気焼成室４内には、コンベヤ５のベルト５１の下方に飽和蒸気配管が配置され、この飽和蒸気配管に飽和蒸気供給ライン４２から飽和蒸気が供給される。飽和蒸気配管には、ベルト５１に向かう側に複数の貫通穴が設けられており、これらの貫通穴によって飽和蒸気ノズル４１が形成されている。なお、飽和蒸気配管の飽和蒸気ノズル４１は、飽和蒸気配管に固定された別体のノズルによって形成してもよい。飽和蒸気供給ライン４２は、設置施設に配備された汎用ボイラに接続されており、飽和蒸気バルブ４３によって供給量が調整される。飽和蒸気焼成室４は、ケーシング２の上部の吸気口４５から内部の蒸気が吸引されるようになっている。
【００４９】
コンベヤ５は、可撓性を有する金網状の無端のベルト５１が、下部ケーシング２１の長手方向の両端部に設けられたローラ５２，５２に巻き回されて形成されており、所定の駆動ローラで駆動されて食品の移送動作を行う。金網状のベルト５１は、移送する食品からの滲液を水トレイ３２に滴下可能に通過させ、かつ、下方配管６４の過熱蒸気ノズル６からの過熱蒸気と飽和蒸気配管の飽和蒸気ノズル４１からの飽和蒸気とを食品側に通過させる開口率に形成されている。なお、ベルト５１は、食品の滲液や過熱蒸気及び飽和蒸気を透過可能であれば、金網状以外の形態でもよい。
【００５０】
下部ケーシング２１は、複数の脚部２７，２７・・・で設置面上に支持されている。複数の脚部２７のうちの所定の脚部２７には、２つの架台２８の支柱２８ａの下端が固定されている。これらの架台２８は、２つの過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂに対応する位置に設置されており、ケーシング２の上方に載荷部２８ｂを夫々有する。この載荷部２８ｂに、吸引ブロワ９１Ａ，９１Ｂや昇降部としての昇降装置２９等が設置されている。昇降装置２９は、ウインチで形成され、図示しないワイヤによって上部ケーシング２０を昇降駆動するように構成されている。
【００５１】
上部ケーシング２０の昇降に伴って上部ケーシング２０と下部ケーシング２１とが互いに接離する部分には、水シール機構が形成される。すなわち、図３に模式的に示すように、下部ケーシング２１の両側に、長手方向に延在する水封溝３１，３１が設けられている。上部ケーシング２０が下降したとき、上記水封溝３１に貯留された水に上部ケーシング２０の両側面２０ｃ，２０ｄの下端部が浸漬する。この水封溝３１には所定の水位が保持されており、オーバーフローを水トレイ３２に流すようになっている。
【００５２】
上部ケーシング２０内の過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂの上方に形成された吸気路７Ａ，７Ｂは、各過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂの中央付近に設けられた吸気筒７２Ａ，７２Ｂに連通している。この吸気筒７２Ａ，７２Ｂは、蛇腹状のフレキシブルパイプで形成され、上部ケーシング２０の昇降に伴って伸縮可能に形成されている。吸気筒７２Ａ，７２Ｂの下流側は、フィルタ７３Ａ，７３Ｂを介して戻しライン７４Ａ，７４Ｂに接続されており、この戻しライン７４Ａ，７４Ｂに吸引ブロワ９１Ａ，９１Ｂが介設されている。この吸引ブロワ９１Ａ，９１Ｂによって過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂの蒸気を吸引し、フィルタ７３Ａ，７３Ｂで吸引蒸気の油分等を除去して、過熱蒸気生成部８Ａ，８Ｂに送るようになっている。戻しライン７４Ａ，７４Ｂの吸引ブロワ９１Ａ，９１Ｂの上流側には、戻しライン７４Ａ，７４Ｂの蒸気の流れによって負圧を生成するエジェクタ９２Ａ，９２Ｂが介設されている。このエジェクタ９２Ａ，９２Ｂに、吸気ライン４７に連なる分岐ライン４８Ａ，４８Ｂの下流端が夫々接続されている。このエジェクタ９２Ａ，９２Ｂは、戻しライン７４Ａ，７４Ｂに蒸気が流れることにより負圧を生成し、この戻しライン７４Ａ，７４Ｂの蒸気の流量に対して１６．９％の流量の蒸気を分岐ライン４８Ａ，４８Ｂから吸引するように設定されている。なお、エジェクタ９２Ａ，９２Ｂは、戻しライン７４Ａ，７４Ｂの蒸気の流量に対して１６％以上１７％以下の流量の蒸気を分岐ライン４８Ａ，４８Ｂから吸引するように設定されてもよく、さらに、戻しライン７４Ａ，７４Ｂの蒸気の流量に対して１４％以上２０％以下の流量の蒸気を分岐ライン４８Ａ，４８Ｂから吸引するように設定されてもよい。エジェクタ９２Ａ，９２Ｂによる分岐ライン４８Ａ，４８Ｂからの蒸気の吸引流量は戻しライン７４Ａ，７４Ｂの流量によって調整され、すなわち、吸引ブロワ９１Ａ，９１Ｂの吸引流量によって調整される。
【００５３】
過熱蒸気生成部８Ａ，８Ｂは、ケーシング２の各過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂに対応する位置の下方に夫々配置され、熱交換器８１とバーナ８２で形成されている。熱交換器８１は、蒸気が供給される缶体中に、バーナ８２からの燃焼ガスが流れる煙管が配置された煙管式の熱交換器である。バーナ８２は、ＬＰＧ（液化石油ガス）を燃料とするガスバーナである。この過熱蒸気生成部８Ａ，８Ｂは、熱交換器８１の蒸気吐出口に過熱蒸気供給ライン６１Ａ，６１Ｂの上流端が接続されており、この過熱蒸気供給ライン６１Ａ，６１Ｂに所定温度の過熱蒸気を供給する。過熱蒸気生成部８Ａ，８Ｂの上流側には、主に起動時に飽和蒸気を戻しライン７４Ａ，７４Ｂに供給する補充飽和蒸気ライン８３Ａ，８３Ｂが接続されており、これら補充飽和蒸気ライン８３Ａ，８３Ｂに、補充飽和蒸気バルブ８４Ａ，８４Ｂが介設されている。
【００５４】
この焼成装置１は、図示しない制御部を有し、この制御部により、飽和蒸気バルブ４３と、吸引ブロワ９１Ａ，９１Ｂと、補助飽和蒸気バルブ８４Ａ，８４Ｂの動作が制御される。
【００５５】
以下、上記構成の焼成装置１の動作を説明する。
【００５６】
まず、焼成装置１を起動すると、制御部の制御により起動運転が行われる。すなわち、過熱蒸気生成部８Ａ，８Ｂのバーナ８２が点火され、吸引ブロワ９１Ａ，９１Ｂの吸引動作が開始され、補助飽和蒸気バルブ８４Ａ，８４Ｂが開かれると共に、飽和蒸気バルブ４３が開かれる。これにより、補充飽和蒸気ライン８３Ａ，８３Ｂから過熱蒸気生成部８Ａ，８Ｂへ約１００℃の飽和蒸気が供給され、この飽和蒸気が熱交換器８１で加熱されて約２６０℃の過熱蒸気が生成される。過熱蒸気は、過熱蒸気供給ライン６１Ａ，６１Ｂを通って焼成室３内の蒸気配管に導かれる。過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂでは、蒸気配管としての横断配管６２、縦断配管６３及び下方配管６４の過熱蒸気ノズル６から、過熱蒸気が吹き出される。また、飽和蒸気供給ライン４２に約１００℃の飽和蒸気が流れ、この飽和蒸気が飽和蒸気配管の飽和蒸気ノズル４１から飽和蒸気焼成室４に吹き出される。
【００５７】
過熱蒸気生成部８Ａ，８Ｂへの過熱蒸気の吹き出しと飽和蒸気焼成室４への飽和蒸気の吹き出しによって過熱蒸気生成部８Ａ，８Ｂ内と飽和蒸気焼成室４内が所定の焼成温度に達すると、食品を焼成する焼成運転が行われる。すなわち、補助飽和蒸気バルブ８４Ａ，８４Ｂが閉じられ、補充飽和蒸気ライン８３Ａ，８３Ｂから過熱蒸気生成部８Ａ，８Ｂへの飽和蒸気の供給が停止される一方、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂの蒸気と飽和蒸気焼成室４の蒸気との混合蒸気が過熱蒸気生成部８Ａ，８Ｂに戻される。戻された蒸気が再加熱され、過熱蒸気が生成されて、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂに供給される。飽和蒸気供給ライン４２による飽和蒸気焼成室４への飽和蒸気の供給は継続される。
【００５８】
また、動作が開始されたコンベヤ５のベルト５１の端部に食品が載置され、コンベヤ５の動作に伴って食品が入口２０ａからケーシング２内に移送され、前室２２を通って縦隔壁２２１の下方を通過して一方の過熱蒸気焼成室３Ａに入る。過熱蒸気焼成室３Ａでは、コンベヤ５のベルト５１上の食品が、横断配管６２及び縦断配管６３の過熱蒸気ノズル６から吹き出された過熱蒸気が上方から吹き付けられると共に、下方配管６４の過熱蒸気ノズル６から吹き出された過熱蒸気が下方から吹き付けられる。過熱蒸気が吹き付けられた食品は、過熱蒸気の顕熱及び潜熱によって加熱される。詳しくは、食品の温度が比較的低い場合は、過熱蒸気の顕熱と潜熱を受けた食品の表面に凝縮水が析出して煮え効果が与えられる一方、食品の温度が比較的高い場合は、過熱蒸気の顕熱を受けて焼き効果が与えられる。さらに、過熱蒸気は酸素濃度が低いため、食品の酸化が抑制されて風味の変化が防止される。さらに、過熱蒸気は、赤外線放射性を有するので、食品の中心まで迅速に加熱される。これらの効果を伴って過熱蒸気焼成室３Ａで食品が焼成された後、食品は縦隔壁４０１の下方を通過して飽和蒸気焼成室４に入る。
【００５９】
飽和蒸気焼成室４では、コンベヤ５のベルト５１上の食品が、飽和蒸気配管の飽和蒸気ノズル４１から吹き出された飽和蒸気が下方から吹き付けられる。飽和蒸気が吹き付けられた食品は、飽和蒸気の潜熱によって加熱され、また、表面に凝縮水が析出して水分が与えられる。このように飽和蒸気焼成室４で食品が焼成された後、食品は縦隔壁４０２の下方を通過して他方の過熱蒸気焼成室３Ｂに入る。
【００６０】
他方の過熱蒸気焼成室３Ｂでは、一方の過熱蒸気焼成室３Ａにおけるのと同様に、コンベヤ５のベルト５１上の食品が、横断配管６２及び縦断配管６３の過熱蒸気ノズル６から吹き出された過熱蒸気が上方から吹き付けられると共に、下方配管６４の過熱蒸気ノズル６から吹き出された過熱蒸気が下方から吹き付けられ、過熱蒸気の顕熱及び潜熱によって加熱される。過熱蒸気焼成室３Ｂで焼成された食品は、縦隔壁２３１の下方を通過し、後室２３を通って出口２０ｂからケーシング２外に排出される。食品の焼成加減は、コンベヤ５の移送速度を調整することによって調整される。
【００６１】
本実施形態の焼成装置１は、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂの蒸気を吸引すると共に、飽和蒸気焼成室４の蒸気を吸引し、吸引した蒸気を混合して過熱蒸気生成部８Ａ，８Ｂで再度加熱して過熱蒸気を生成し、この過熱蒸気を過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂに供給することにより蒸気を循環させている。図５は、蒸気の循環経路を示す模式図である。図５に示すように、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂ内の蒸気が、戻しライン７４Ａ，７４Ｂを通って吸引ブロワ９１Ａ，９１Ｂに吸引される。戻しライン７４Ａ，７４Ｂの吸引ブロワ９１Ａ，９１Ｂの下流側には、エジェクタ９２Ａ，９２Ｂにより、飽和蒸気焼成室４から分岐ライン４８Ａ，４８Ｂを通して蒸気が吸引されて混合されることにより、蒸気が補充される。戻しライン７４Ａ，７４Ｂは、吸引ブロワ９１Ａ，９１Ｂの上流側に設けられた逆止弁７５により、蒸気の逆流が防止される。飽和蒸気焼成室４には、飽和蒸気供給ライン４２によって汎用ボイラ４７から飽和蒸気が供給され、飽和蒸気の流量が飽和蒸気バルブ４３によって調整される。
【００６２】
ここで、食品を焼成する焼成運転において、エジェクタ９２Ａ，９２Ｂによる飽和蒸気焼成室４からの蒸気の混合量が、制御部による制御の下、飽和蒸気バルブ４３と吸引ブロワ９１Ａ，９１Ｂの動作が調節されて、戻しライン７４Ａ，７４Ｂにより過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂから戻される蒸気の流量に対して１６．９％の割合の流量に調節される。本実施形態では、戻しライン７４Ａ，７４Ｂの蒸気の２５９５ｋｇ／ｈの流量に対して、分岐ライン４８Ａ，４８Ｂの蒸気が４４０ｋｇ／ｈの流量に調節される。戻しライン７４Ａ，７４Ｂの蒸気の温度は約１２０℃であり、分岐ライン４８Ａ，４８Ｂの蒸気の温度は約１００℃である。戻しライン７４Ａ，７４Ｂの蒸気に分岐ライン４８Ａ，４８Ｂで蒸気が混合されてなる３０３５ｋｇ／ｈの蒸気が、過熱蒸気生成部８Ａ，８Ｂで加熱されて、約２８０℃の過熱蒸気が生成される。この過熱蒸気が、過熱蒸気供給ライン６１Ａ，６１Ｂを通って過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂに供給される。このように、吸気口４５で飽和蒸気焼成室４から吸引して分岐ライン４８Ａ，４８Ｂを通して戻す蒸気の流量を、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂから戻す蒸気の流量の１６．９％に調節することにより、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂに定常的に２８０℃の過熱蒸気を供給することができる。したがって、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂから戻す蒸気の量や、飽和蒸気供給ライン４２で供給する飽和蒸気の量を微調整する必要が無い。その結果、過熱蒸気を過剰に生成することや飽和蒸気を過剰に消費することでエネルギーを無駄に消費する不都合を防止して、効果的に省エネルギーを行うことができる。また、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂの焼成温度を安定して２８０℃に保持することができ、安定して食品を焼成することができる。
【００６３】
なお、吸気口４５で飽和蒸気焼成室４から吸引して戻しライン７４Ａ，７４Ｂに混合する蒸気の流量は、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂの温度や過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂから戻す蒸気の流量に応じて、戻す流量の１６％以上１７％の範囲に調節してもよい。さらに、吸気口４５で飽和蒸気焼成室４から吸引して戻しライン７４Ａ，７４Ｂに混合する蒸気の流量は、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂから戻す蒸気の流量の１４％以上２０％の範囲に調節してもよい。このような飽和蒸気焼成室４からの蒸気の混合量に調整することにより、安定して蒸気を循環させつつ過熱蒸気を焼成室３へ供給することができる。
【００６４】
また、本実施形態の焼成装置１は、制御部により、補助飽和蒸気バルブ８４Ａ，８４Ｂを開いて過熱蒸気生成部８Ａ，８Ｂへ飽和蒸気を供給して生成した過熱蒸気を過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂへ供給すると共に、飽和蒸気バルブ４３を開いて飽和蒸気焼成室４へ飽和蒸気を供給する起動運転を行う。この後、補助飽和蒸気バルブ８４Ａ，８４Ｂを閉じ、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂからの蒸気と飽和蒸気焼成室４からの蒸気との混合蒸気を過熱蒸気生成部８Ａ，８Ｂに戻して再加熱して生成した過熱蒸気を、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂへ供給する。これと共に、飽和蒸気バルブ４３の開き状態を継続して飽和蒸気焼成室４へ飽和蒸気を供給する焼成運転を行う。したがって、速やかに過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂと飽和蒸気焼成室４の温度を焼成温度に上昇させ、迅速に食品の焼成を開始し、安定して食品の焼成を行うことができる。
【００６５】
また、本実施形態の焼成装置１は、上部ケーシング２０を昇降装置２９で上昇させることにより、上部ケーシング２０と下部ケーシング２１の間に形成される過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂと飽和蒸気焼成室４が開かれる。このとき、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂと飽和蒸気焼成室４が全面的に開かれるので、コンベヤ５の清掃や、横断配管６２、縦断配管６３、下方配管６４及び飽和蒸気配管の清掃や、ノズル６，４１の調整等のメンテナンスを容易に行うことができる。
【００６６】
また、上部ケーシング２０が下降したとき、上部ケーシング２０と下部ケーシング２１との間が水シール機構でシールされ、ケーシング内部の過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂと飽和蒸気焼成室４が気密状態となる。ここで、上部ケーシング２０の側面及び天面は、実質的に開口部が無いので、従来のようにメンテナンス開口等の開口を通して空気が焼成室内に流入したり、焼成室内の蒸気がケーシング外に流出することが無い。したがって、空気の流入による過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂ及び飽和蒸気焼成室４の温度低下や食品の酸化を防止でき、食品の焼成品質を向上できる。また、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂ及び飽和蒸気焼成室４内の蒸気の流出を防止でき、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂ及び飽和蒸気焼成室４の蒸気を無駄なく過熱蒸気生成部８Ａ，８Ｂに戻して過熱蒸気を生成できる。したがって、過熱蒸気の無駄な生成を防止してエネルギーの無駄な消費を防止でき、省エネルギーを行うことができる。しかも、上部ケーシング２０と下部ケーシング２１との間をシールする水シール機構は、樹脂等のシール部材を用いて形成されたシール機構のように、高温の蒸気で劣化することがない。したがって、長期にわたってシール機能を発揮できて、焼成品質を安定して高く維持できると共に、省エネルギーを安定して行うことができる。
【００６７】
さらに、下部ケーシング２１に、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂ及び飽和蒸気焼成室４内のコンベヤ５のベルト５１の下方に水トレイ３２が設けられているので、この水トレイ３２貯留した水で、焼成中の食品から滴下した油等の滲出成分を受けて、清掃を容易にすると共に滲出成分の着火を防止することができる。また、この水トレイ３２に、水シール機構のドレイン水を供給するので、少ない水の消費量により、水シール機構のシール機能を発揮できると共に水トレイ３２の貯留水量を適切に保持することができる。
【００６８】
さらに、本実施形態の焼成装置１によれば、前室２２と後室２３によって入口２０ａと出口２０ｂに隔てられた過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂの上方に吸気路７Ａ，７Ｂが設けられ、この吸気路７Ａ，７Ｂに連なる吸気口７１ａ，７１ｂが過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂの上部の入口側と出口側に設けられている。したがって、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂ内の蒸気を、吸気路７Ａ，７Ｂを通して吸気口７１ａ，７１ｂから吸引する際、入口２０ａと出口２０ｂからのケーシング２内への空気の流入量を少なくできる。したがって、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂへの空気の流入量を少なくでき、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂの温度の低下を効果的に防止できると共に、過熱蒸気生成部８Ａ，８Ｂで再加熱する蒸気の温度の低下を防止できる。したがって、焼成品質の低下を防止できると共に、過熱蒸気の生成に必要なエネルギーを低減させて省エネルギーを行うことができる。
【００６９】
さらに、本実施形態の焼成装置１によれば、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂと縦隔壁２２１，２３１で隔てられた前室２２と後室２３を、排気筒２４，２５を通して自然排気を行うので、焼成室３から蒸気を無駄に排出する不都合を防止できる。また、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂと縦隔壁２２１，２３１で隔てられた前室２２と後室２３から自然排気を行うので、ケーシングの入口２０ａと出口２０ｂから過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂへ空気が流入することを防止できる。したがって、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂの温度の低下を効果的に防止できると共に、過熱蒸気生成部８Ａ，８Ｂで再加熱する蒸気の温度の低下を防止できる。その結果、焼成品質の低下を防止できると共に、過熱蒸気の生成に必要なエネルギーを低減させて省エネルギーを行うことができる。
【００７０】
さらに、本実施形態の焼成装置１によれば、エジェクタ９２Ａ，９２Ｂにより、飽和蒸気焼成室４から吸気口４５、吸気筒４６、吸気ライン４７及び分岐ライン４８Ａ，４８Ｂを通して蒸気を吸引し、戻しライン７４Ａ，７４Ｂの蒸気に混合するので、戻しライン７４Ａ，７４Ｂに吸引ブロワ９１Ａ，９１Ｂを設けるのみにより、飽和蒸気焼成室４から蒸気を吸引して、過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂからの蒸気に混合することができる。したがって、飽和蒸気焼成室４から蒸気を吸引するために他のブロワ等を別途設けることなく、簡易な構成により、飽和蒸気焼成室４からの蒸気を過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂからの蒸気に混合して過熱蒸気生成部８Ａ，８Ｂに戻すことができる。
【００７１】
上記実施形態において、過熱蒸気生成部８Ａ，８Ｂは、２８０℃の過熱蒸気を生成したが、２００℃以上５００℃以下の範囲に含まれるいずれの温度の過熱蒸気を生成してもよい。本発明によれば、２００℃以上５００℃以下の範囲内の温度の過熱蒸気を用いる焼成装置において、分岐ライン４８Ａ，４８Ｂで飽和蒸気焼成室４から戻して戻しライン７４Ａ，７４Ｂに混合する蒸気の流量を過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂから戻す蒸気の流量の１４％以上２０％の範囲に調節することにより、安定して蒸気を循環させて過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂへ過熱蒸気を供給することができる。
【００７２】
また、上記実施形態において、エジェクタ９２Ａ，９２Ｂにより、飽和蒸気焼成室４から蒸気を吸引して過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂからの蒸気に混合したが、飽和蒸気焼成室４の蒸気は、別途設置したブロワ等の他の機器により吸引して過熱蒸気焼成室３Ａ，３Ｂからの蒸気に混合してもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１ 焼成装置
２ ケーシング
３Ａ，３Ｂ 過熱蒸気焼成室
５ コンベヤ
６ 過熱蒸気ノズル
７Ａ，７Ｂ 吸気路
８Ａ，８Ｂ 過熱蒸気生成部
２０ 上部ケーシング
２０ａ 上部ケーシングの入口
２０ｂ 上部ケーシングの出口
２１ 下部ケーシング
４１ 飽和蒸気ノズル
４２ 飽和蒸気供給ライン
４５ 吸気口
６１Ａ，６１Ｂ 過熱蒸気供給ライン
７１ａ，７１ｂ 吸気口
７４Ａ，７４Ｂ 戻しライン
９２Ａ，９２Ｂ エジェクタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
過熱蒸気で食品を焼成する過熱蒸気焼成室に過熱蒸気を供給する工程と、
飽和蒸気で食品を焼成する飽和蒸気焼成室に飽和蒸気を供給する工程と、
過熱蒸気焼成室から蒸気を吸引する工程と、
飽和蒸気焼成室から蒸気を吸引する工程と、
過熱蒸気焼成室から吸引された蒸気と、飽和蒸気焼成室から吸引された蒸気との混合蒸気を加熱して、過熱蒸気を生成する工程と
を備えることを特徴とする食品焼成方法。
【請求項２】
請求項１に記載の食品焼成方法において、
飽和蒸気焼成室から吸引する蒸気の流量が、過熱蒸気焼成室から吸引する蒸気の流量に対して１４％以上２０％以下の割合であることを特徴とする食品焼成方法。
【請求項３】
請求項１に記載の食品焼成方法において、
上記混合蒸気を加熱して、２００℃以上５００℃以下の過熱蒸気を生成することを特徴とする食品焼成方法。
【請求項４】
過熱蒸気で食品を焼成する過熱蒸気焼成室と、飽和蒸気で食品を焼成する飽和蒸気焼成室とを内部に有すると共に、食品の入口と出口を有するケーシングと、
食品を載置してケーシングの過熱蒸気焼成室内と飽和蒸気焼成室内とを移送する移送部と、
移送部によって移送される食品に過熱蒸気を吹き付ける過熱蒸気ノズルと、
移送部によって移送される食品に飽和蒸気を吹き付ける飽和蒸気ノズルと、
過熱蒸気ノズルに過熱蒸気を供給する過熱蒸気供給ラインと、
飽和蒸気ノズルに飽和蒸気を供給する飽和蒸気供給ラインと、
過熱蒸気供給ラインの上流側に接続されて過熱蒸気を生成する過熱蒸気生成部と、
過熱蒸気焼成室内の蒸気を吸引する第１吸気部と、
飽和蒸気焼成室内の蒸気を吸引する第２吸気部と、
第１吸気部からの蒸気を過熱蒸気生成部に戻す戻しラインと、
戻しラインに介設され、第２吸気部からの蒸気を第１吸気部からの蒸気に混合する混合部とを備えることを特徴とする食品焼成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の食品焼成装置において、
上記混合部で混合する第２吸気部からの蒸気の流量が、第１吸気部からの蒸気の流量に対して１４％以上２０％以下の割合であることを特徴とする食品焼成装置。
【請求項６】
請求項４に記載の食品焼成装置において、
上記過熱蒸気生成部は、２００℃以上５００℃以下の過熱蒸気を生成することを特徴とする食品焼成装置。
【請求項７】
請求項４に記載の食品焼成装置において、
上記混合部は、第１吸気部からの蒸気の流れに伴って負圧を生成し、この負圧により第２吸引部からの蒸気を吸引するエジェクタを含むことを特徴とする食品焼成装置。
【請求項８】
請求項４に記載の食品焼成装置において、
上記ケーシングは、下部ケーシングと、実質的に開口部の無い側面及び天面を有すると共に昇降可能な上部ケーシングと、下部ケーシングと上部ケーシングとの間をシールする水シール機構とを有し、
上記上部ケーシングを昇降駆動する昇降部を備えることを特徴とする食品焼成装置。
【請求項９】
請求項４に記載の食品焼成装置において、
上記ケーシング内に、入口に隣接して入口を過熱蒸気焼成室又は飽和蒸気焼成室と隔てる前室と、出口に隣接して出口を過熱蒸気焼成室又は飽和蒸気焼成室と隔てる後室と、過熱蒸気焼成室の上方に形成された吸気路を有し、
上記過熱蒸気焼成室の上部の入口側と出口側に、上記吸気路に連なる上記第１吸気部が設けられていることを特徴とする食品焼成装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の食品焼成装置において、
上記前室と後室は、ケーシング外に連通して自然排気を行う排気路に接続されていることを特徴とする食品焼成装置。
【請求項１】
過熱蒸気で食品を焼成する過熱蒸気焼成室に過熱蒸気を供給する工程と、
飽和蒸気で食品を焼成する飽和蒸気焼成室に飽和蒸気を供給する工程と、
過熱蒸気焼成室から蒸気を吸引する工程と、
飽和蒸気焼成室から蒸気を吸引する工程と、
過熱蒸気焼成室から吸引された蒸気と、飽和蒸気焼成室から吸引された蒸気との混合蒸気を加熱して、過熱蒸気を生成する工程と
を備えることを特徴とする食品焼成方法。
【請求項２】
請求項１に記載の食品焼成方法において、
飽和蒸気焼成室から吸引する蒸気の流量が、過熱蒸気焼成室から吸引する蒸気の流量に対して１４％以上２０％以下の割合であることを特徴とする食品焼成方法。
【請求項３】
請求項１に記載の食品焼成方法において、
上記混合蒸気を加熱して、２００℃以上５００℃以下の過熱蒸気を生成することを特徴とする食品焼成方法。
【請求項４】
過熱蒸気で食品を焼成する過熱蒸気焼成室と、飽和蒸気で食品を焼成する飽和蒸気焼成室とを内部に有すると共に、食品の入口と出口を有するケーシングと、
食品を載置してケーシングの過熱蒸気焼成室内と飽和蒸気焼成室内とを移送する移送部と、
移送部によって移送される食品に過熱蒸気を吹き付ける過熱蒸気ノズルと、
移送部によって移送される食品に飽和蒸気を吹き付ける飽和蒸気ノズルと、
過熱蒸気ノズルに過熱蒸気を供給する過熱蒸気供給ラインと、
飽和蒸気ノズルに飽和蒸気を供給する飽和蒸気供給ラインと、
過熱蒸気供給ラインの上流側に接続されて過熱蒸気を生成する過熱蒸気生成部と、
過熱蒸気焼成室内の蒸気を吸引する第１吸気部と、
飽和蒸気焼成室内の蒸気を吸引する第２吸気部と、
第１吸気部からの蒸気を過熱蒸気生成部に戻す戻しラインと、
戻しラインに介設され、第２吸気部からの蒸気を第１吸気部からの蒸気に混合する混合部とを備えることを特徴とする食品焼成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の食品焼成装置において、
上記混合部で混合する第２吸気部からの蒸気の流量が、第１吸気部からの蒸気の流量に対して１４％以上２０％以下の割合であることを特徴とする食品焼成装置。
【請求項６】
請求項４に記載の食品焼成装置において、
上記過熱蒸気生成部は、２００℃以上５００℃以下の過熱蒸気を生成することを特徴とする食品焼成装置。
【請求項７】
請求項４に記載の食品焼成装置において、
上記混合部は、第１吸気部からの蒸気の流れに伴って負圧を生成し、この負圧により第２吸引部からの蒸気を吸引するエジェクタを含むことを特徴とする食品焼成装置。
【請求項８】
請求項４に記載の食品焼成装置において、
上記ケーシングは、下部ケーシングと、実質的に開口部の無い側面及び天面を有すると共に昇降可能な上部ケーシングと、下部ケーシングと上部ケーシングとの間をシールする水シール機構とを有し、
上記上部ケーシングを昇降駆動する昇降部を備えることを特徴とする食品焼成装置。
【請求項９】
請求項４に記載の食品焼成装置において、
上記ケーシング内に、入口に隣接して入口を過熱蒸気焼成室又は飽和蒸気焼成室と隔てる前室と、出口に隣接して出口を過熱蒸気焼成室又は飽和蒸気焼成室と隔てる後室と、過熱蒸気焼成室の上方に形成された吸気路を有し、
上記過熱蒸気焼成室の上部の入口側と出口側に、上記吸気路に連なる上記第１吸気部が設けられていることを特徴とする食品焼成装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の食品焼成装置において、
上記前室と後室は、ケーシング外に連通して自然排気を行う排気路に接続されていることを特徴とする食品焼成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−２８４１１５（Ｐ２０１０−２８４１１５Ａ）
【公開日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１４０５４９（Ｐ２００９−１４０５４９）
【出願日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【出願人】（５９１２８８２２９）ジョンソンボイラ株式会社 (2)
【出願人】（５０９１６６２４９）株式会社今林鉄工所 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【出願人】（５９１２８８２２９）ジョンソンボイラ株式会社 (2)
【出願人】（５０９１６６２４９）株式会社今林鉄工所 (2)
【Ｆターム（参考）】
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