(57)【要約】【課題】動作時の汚れを軽減できるとともに、掃除・点検を行いやすく、そしてエネルギー効率の良い加熱焼成装置を提供する。【解決手段】本発明に係る加熱焼成装置１００は、過熱蒸気を生成する過熱蒸気生成装置８０と、過熱蒸気によって被加熱物１０１が焼成される焼成室２０とを備えている。焼成室２０の内部には、被加熱物１０１を移動させる搬送装置３５が設けられている。焼成室２０の内部における搬送装置３５の上方には、上部電熱ヒータ２３が設けられている。搬送装置３５の下方には、過熱蒸気生成装置８０が配置されている。搬送装置３５の側部の下方には、ドリップ受け部８５が配置されている。焼成室２０の少なくとも一部は、焼成室２０の内部を開放可能な構造（２１、２２）を有している。【選択図】図４
2020192237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
過熱蒸気を用いて被加熱物を加熱する加熱焼成装置であって、
過熱蒸気を生成する過熱蒸気生成装置と、
前記過熱蒸気によって被加熱物が焼成される焼成室と
を備え、
前記焼成室の内部には、前記被加熱物を移動させる搬送装置が設けられており、
前記焼成室の内部における前記搬送装置の上方には、上部電熱ヒータが設けられており、
前記搬送装置の下方には、前記過熱蒸気生成装置が配置されており、
前記搬送装置の側部の下方には、ドリップ受け部が配置されており、
前記焼成室の少なくとも一部は、前記焼成室の内部を開放可能な構造を有している、加熱焼成装置。
【請求項２】
前記過熱蒸気生成装置は、
低圧蒸気である湯気を加熱する電熱ヒータ部と、
前記電熱ヒータ部に前記湯気を導入する蒸気供給配管と、
前記電熱ヒータ部を収納する第１スリーブ部と、
前記第１スリーブ部を収納する第２スリーブ部と
を備え、
前記第１スリーブ部および前記第２スリーブ部には、前記電熱ヒータ部で加熱されて生成した過熱蒸気を通過させる貫通孔が形成されている、請求項１に記載の加熱焼成装置。
【請求項３】
前記蒸気供給配管を通過する前記湯気は、高圧蒸気を減圧した蒸気であり、そして、前記湯気の絶対圧力は０．１３ＭＰａＡ以下であり、
前記第１スリーブ部は、円筒形状を有しており、
前記第１スリーブ部の先端部において、前記貫通孔が複数個形成されており、
前記第２スリーブ部は、円筒形状を有しており、
前記第２スリーブ部の筒部において、前記貫通孔が複数個形成されている、請求項２に記載の加熱焼成装置。
【請求項４】
前記電熱ヒータ部には、フィンが設けられており、
前記電熱ヒータ部は、複数本の電熱線が束ねられてなる発熱部を含んでおり、
前記発熱部の断面は、円形の形状を有しており、
前記フィンは、前記発熱部の外径よりも大きく、かつ、前記第１スリーブ部の内径よりも小さい外径を有する円環状部材であり、
前記フィンは、前記発熱部の長手方向に沿って間隔をあけて複数配置されており、
前記電熱ヒータ部を構成する前記発熱部の少なくとも半分の部位は、前記第２スリーブ部を含む領域を囲む加熱容器部内に位置しており、
前記加熱容器部および前記焼成室は、断熱材を含む部材によって囲まれた空間が生じるように構成されている、請求項３に記載の加熱焼成装置。
【請求項５】
前記焼成室と前記過熱蒸気生成装置との間には、仕切り板が形成されており、
前記仕切り板には、貫通孔が形成されており、
前記仕切り板と前記搬送装置との間には、下部電熱ヒータが配置されている、請求項１から４の何れか一つに記載の加熱焼成装置。
【請求項６】
前記上部電熱ヒータおよび前記下部電熱ヒータは、前記搬送装置の進行方向に沿って、それぞれ、複数本配置されており、
前記上部電熱ヒータおよび前記下部電熱ヒータは、上方から見たときにおいて、互いに重ならない位置で配列されている、請求項５に記載の加熱焼成装置。
【請求項７】
前記ドリップ受け部は、前記搬送装置の進行方向の両側に配置されており、
前記ドリップ受け部は、上部が開口したＵ字部材から構成されており、
前記Ｕ字部材の凹部において液体が流れる構成となっている、請求項１から６の何れか一つに記載の加熱焼成装置。
【請求項８】
前記搬送装置の上には、被加熱物を載置する皿部材が配置され、
前記皿部材の中央部は、周縁部よりも高い部位であり、
前記周縁部の一部には、貫通部が形成されており、
前記皿部材の主面には、凹凸部が形成されている、請求項１から７の何れか一つに記載の加熱焼成装置。
【請求項９】
前記皿部材は、アルミニウムまたはアルミニウム合金から構成されており、
前記凹凸部は、凸部模様および溝パターンの少なくとも一方であり、
前記貫通部は、前記ドリップ受け部に対応して設けられている、請求項８に記載の加熱焼成装置。
【請求項１０】
前記上部電熱ヒータは、高さ方向に位置を変更可能な電熱ヒータ支持部によって固定されている、請求項１から９の何れか一つに記載の加熱焼成装置。
【請求項１１】
前記加熱焼成装置は、前記焼成室を支える支持本体部を備えており、
前記焼成室は、
前記搬送装置を覆うフード部材と、
前記フード部材を前記支持本体部に回動可能に接続するヒンジ部と、
前記フード部材の一部に接続された開閉取っ手と
から構成されている、請求項１から１０の何れか一つに記載の加熱焼成装置。
【請求項１２】
前記フード部材に前記上部電熱ヒータが取り付けられており、請求項１１に記載の加熱焼成装置。
【請求項１３】
前記加熱焼成装置における、被加熱物を入れる入口部、および、被加熱物を出す出口部の少なくとも一方には、前記搬送装置の先端の角度を変更可能な跳ね上げ式のアーム部が設けられている、請求項１から１２の何れか一つに記載の加熱焼成装置。
【請求項１４】
前記加熱焼成装置は、前記加熱焼成装置へ投入される前記被加熱物を予熱する加熱装置を、さらに備えている、請求項１から１３の何れか一つに記載の加熱焼成装置。
【請求項１５】
前記加熱装置は、蒸気を用いて前記被加熱物を加熱するスチーム式加熱装置であり、
前記スチーム式加熱装置は、
前記被加熱物を搬送する搬送装置と、
前記搬送装置の上方を覆うドーム部と、
前記ドーム部の下方に位置し、前記搬送装置の下の領域に導入される液体を保持する液体保持容器と、
前記ドーム部と前記液体保持容器とによって囲まれた空間に、蒸気を導入する蒸気導入配管とを備え、
前記蒸気導入配管から排出される蒸気の熱と、前記蒸気によって加熱されて生じた前記液体の熱によって前記被加熱物が加熱されるように構成されている、請求項１４に記載の加熱焼成装置。
【請求項１６】
前記ドーム部の少なくとも一部は、前記空間を開放可能な構成をしている、請求項１５に記載の加熱焼成装置。
【請求項１７】
前記被加熱物は、食品であり、
前記搬送装置は、ネットコンベア、ベルトコンベア、チェーンコンベアおよびローラコンベアからなる群から選択される一つである、請求項１から１６の何れか一つに記載の加熱焼成装置。
【請求項１８】
加熱焼成装置に導入され、被加熱物を載置する皿部材であって、
前記皿部材は、
主面と、
前記主面の周縁に位置する周縁部と
から構成されており、
前記主面の中央部は、前記周縁部よりも高くなるように構成されており、
前記周縁部の一部には、貫通部が形成されており、
前記皿部材の主面には、凹凸部が形成されており、
前記凹凸部は、凸部模様および溝パターンの少なくとも一方である、皿部材。
【請求項１９】
蒸気を用いて被加熱物を加熱するスチーム式加熱装置であって、
前記スチーム式加熱装置は、
前記被加熱物を搬送する搬送装置と、
前記搬送装置の上方を覆うドーム部と、
前記ドーム部の下方に位置し、前記搬送装置の下の領域に導入される液体を保持する液体保持容器と、
前記ドーム部と前記液体保持容器とによって囲まれた空間に、蒸気を導入する蒸気導入配管とを備え、
前記蒸気導入配管から排出される蒸気の熱と、前記蒸気によって加熱されて生じた前記液体の熱によって前記被加熱物が加熱されるように構成されている、スチーム式加熱装置。
【請求項２０】
前記蒸気導入配管の一部は、前記液体保持容器の前記液体が導入される領域に延びており、
前記蒸気導入配管の一部は、当該一部から排出される蒸気によって前記液体が加熱されるように構成されている、請求項１９に記載のスチーム式加熱装置。
【請求項２１】
前記ドーム部には、取っ手が取り付けられており、
前記ドーム部は、前記液体保持容器に着脱可能なように接続されている、請求項２０に記載のスチーム式加熱装置。
【請求項２２】
過熱蒸気を用いた加熱処理方法であって、
蒸気を加熱することによって、過熱蒸気を発生させる工程と、
前記過熱蒸気を焼成室に導入する工程と、
前記焼成室で被加熱物を加熱する工程と
を含み、
前記焼成室の内部では、前記被加熱物は、搬送装置によって移動しており、
前記移動している被加熱物は、前記過熱蒸気とともに、電熱ヒータで焼成され、
前記搬送装置の側部の下方には、ドリップ受け部が配置されており、
前記加熱する工程で前記被加熱物から生じるドリップ液は、前記ドリップ受け部によって受け止められる、加熱処理方法。
【請求項２３】
前記焼成室の少なくとも一部は、前記焼成室の内部を開放可能な構造を有しており、
前記焼成室の少なくとも一部を開放して、前記焼成室の内部の点検および清掃の少なくとも一方を実行する、請求項２２に記載の加熱処理方法。
【請求項２４】
前記焼成室での加熱温度は、３００℃以上であり、
前記焼成室における被加熱物は、食品であり、
前記食品は、水産物、肉類、野菜類、パン、米、コーヒー豆およびお茶からなる群から選択される少なくとも一つである、請求項２２または２３に記載の加熱処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過熱蒸気を用いた加熱焼成装置および加熱処理方法に関する。特に、エネルギー効率に優れた加熱焼成装置（例えば、過熱蒸気式の食品加熱焼成装置）および加熱処理方法（例えば、食品加工方法）に関する。
【背景技術】
【０００２】
過熱水蒸気は、水蒸気を定圧で１００℃を超える温度に加熱した蒸気である。この過熱水蒸気（または過熱蒸気）は、水蒸気や高圧高温水蒸気と異なり、食品の加熱に好適な遠赤外線の放射性を持った熱放射性気体で、その雰囲気中では酸素が遮断されて酸化を防止することができる等の利点を有している。そして、過熱水蒸気を用いることにより、肉、魚等を味良く焼成等することができるとされている（特許文献１、特許文献２など参照）。
【０００３】
過熱水蒸気によって肉、魚等の食品を焼成等する装置としては、例えば、特許文献２（特許文献１の図８に対応）などが知られている。特許文献２に記載された装置について説明すると、この装置は、ボイラー（不図示）と、ボイラーと配管ｄにより接続した吐出孔ｂを有する過熱蒸気発生装置ａと、食品を載置して移送するコンベアｃとから構成されている。この装置では、ボイラーから水蒸気を発生させて、その水蒸気を、配管ｄを介して過熱蒸気発生装置ａに設けた加熱管ａ１に送り、そして、加熱管ａ１を通る水蒸気を、過熱蒸気発生装置ａに設けたバーナーａ２によって加熱することにより過熱蒸気にする。その過熱蒸気を吐出孔ｂから出して、コンベアｃに載置した食品に吹きかけるようにして焼成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１９０４１０号公報
【特許文献２】特開平３−８３５４７号公報
【特許文献３】特許第５１８９２１９号
【特許文献４】特開２０１５−８４８８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
過熱蒸気を発生させる方法は、上述したように、ガスや石油等の燃料を用いてバーナーで水蒸気を燃焼させるものが一般的である。しかしながら、そのようなバーナーを用いた方式では、排煙設備を含めて設備がとても大がかりなものとなり、設備投資が増大する。加えて、環境汚染対策などの付加的な設備も必要となる。さらに、この方式が一般的であるからさほど気づかないが、過熱蒸気を発生させる上でのエネルギー効率はそれほど良いものではない。また、電磁誘導式の加熱手段を用いたものも存在するが、これらもエネルギー効率はそれほどよいものではない。
【０００６】
そのような従来の燃焼型の過熱蒸気による食品加工設備が一般的な中において、本願発明者は、独自に、過熱蒸気装置（連続式の加熱処理装置）を開発している（特許文献３参照）。さらには、過熱蒸気装置に導入する前の予熱装置（蒸気を用いた加熱装置）も独自に開発している（特許文献４参照）。
【０００７】
本願発明者が独自に開発した過熱蒸気装置（連続式の加熱処理装置）は、従来の過熱蒸気を用いた食品加熱装置の能力を大きく上回るとともに、エネルギー効率も優れたものであった。しかしながら、本願発明者は、その独自開発の過熱蒸気装置に対して更に改良を加えて、さらに高性能・使い勝手の良い加熱焼成装置（過熱蒸気式の（食品）加熱装置）の開発に成功し、本発明に至った。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、動作時の汚れを軽減できるとともに、掃除・点検を行いやすく、そしてエネルギー効率の良い加熱焼成装置（過熱蒸気式の加熱装置）を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る加熱焼成装置は、過熱蒸気を用いて被加熱物を加熱する加熱焼成装置であり、過熱蒸気を生成する過熱蒸気生成装置と、前記過熱蒸気によって被加熱物が焼成される焼成室とを備えている。前記焼成室の内部には、前記被加熱物を移動させる搬送装置が設けられている。前記焼成室の内部における前記搬送装置の上方には、上部電熱ヒータが設けられている。前記搬送装置の下方には、前記過熱蒸気生成装置が配置されている。前記搬送装置の側部の下方には、ドリップ受け部が配置されている。前記焼成室の少なくとも一部は、前記焼成室の内部を開放可能な構造を有している。
【００１０】
ある好適な実施形態において、前記過熱蒸気生成装置は、低圧蒸気である湯気を加熱する電熱ヒータ部と、前記電熱ヒータ部に前記湯気を導入する蒸気供給配管と、前記電熱ヒータ部を収納する第１スリーブ部と、前記第１スリーブ部を収納する第２スリーブ部とを備えている。前記第１スリーブ部および前記第２スリーブ部には、前記電熱ヒータ部で加熱されて生成した過熱蒸気を通過させる貫通孔が形成されている。
【００１１】
ある好適な実施形態において、前記蒸気供給配管を通過する前記湯気は、高圧蒸気を減圧した蒸気である。そして、前記湯気の絶対圧力は０．１３ＭＰａＡ以下である。前記第１スリーブ部は、円筒形状を有している。前記第１スリーブ部の先端部において、前記貫通孔が複数個形成されている。前記第２スリーブ部は、円筒形状を有している。前記第２スリーブ部の筒部において、前記貫通孔が複数個形成されている。
【００１２】
ある好適な実施形態において、前記電熱ヒータ部には、フィンが設けられている。前記電熱ヒータ部は、複数本の電熱線が束ねられてなる発熱部を含んでいる。前記発熱部の断面は、円形の形状を有している。前記フィンは、前記発熱部の外径よりも大きく、かつ、前記第１スリーブ部の内径よりも小さい外径を有する円環状部材である。前記フィンは、前記発熱部の長手方向に沿って間隔をあけて複数配置されている。前記電熱ヒータ部を構成する前記発熱部の少なくとも半分の部位は、前記第２スリーブ部を含む領域を囲む加熱容器部内に位置している。前記加熱容器部および前記焼成室は、断熱材によって囲まれた空間が生じるように構成されている。
【００１３】
ある好適な実施形態において、前記焼成室と前記過熱蒸気生成装置との間には、仕切り板が形成されている。前記仕切り板には、貫通孔が形成されている。前記仕切り板と前記搬送装置との間には、下部電熱ヒータが配置されている。
【００１４】
ある好適な実施形態において、前記上部電熱ヒータおよび前記下部電熱ヒータは、前記搬送装置の進行方向に沿って、それぞれ、複数本配置されている。前記上部電熱ヒータおよび前記下部電熱ヒータは、上方から見たときにおいて、互いに重ならない位置で配列されている。
【００１５】
ある好適な実施形態において、前記ドリップ受け部は、前記搬送装置の進行方向の両側に配置されている。前記ドリップ受け部は、上部が開口したＵ字部材から構成されている。前記Ｕ字部材の凹部において液体（例えば、水など）が流れる構成となっている。
【００１６】
ある好適な実施形態において、前記搬送装置の上には、被加熱物を載置する皿部材が配置されている。前記皿部材の中央部は、周縁部よりも高い部位である。前記周縁部の一部には、貫通部が形成されている。前記皿部材の主面には、凹凸部が形成されている。
【００１７】
ある好適な実施形態において、前記皿部材は、アルミニウムまたはアルミニウム合金から構成されている。前記凹凸部は、凸部模様および溝パターンの少なくとも一方である。前記貫通部は、前記ドリップ受け部に対応して設けられている。
【００１８】
ある好適な実施形態において、前記上部電熱ヒータは、高さ方向に位置を変更可能な電熱ヒータ支持部によって固定されている。
【００１９】
ある好適な実施形態において、前記加熱焼成装置は、前記焼成室を支える支持本体部を備えている。前記焼成室は、前記搬送装置を覆うフード部材と、前記フード部材を前記支持本体部に回動可能に接続するヒンジ部と、前記フード部材の一部に接続された開閉取っ手とから構成されている。
【００２０】
ある好適な実施形態において、前記フード部材に前記上部電熱ヒータが取り付けられている。
【００２１】
ある好適な実施形態において、前記加熱焼成装置における、被加熱物を入れる入口部、および、被加熱物を出す出口部の少なくとも一方には、前記搬送装置の先端の角度を変更可能な跳ね上げ式のアーム部が設けられている。
【００２２】
ある好適な実施形態において、前記加熱焼成装置は、前記加熱焼成装置へ投入される前記被加熱物を予熱する加熱装置を、さらに備えている。
【００２３】
ある好適な実施形態において、前記加熱装置は、蒸気を用いて前記被加熱物を加熱するスチーム式加熱装置である。前記スチーム式加熱装置は、前記被加熱物を搬送する搬送装置と、前記搬送装置の上方を覆うドーム部と、前記ドーム部の下方に位置し、前記搬送装置の下の領域に導入される液体を保持する液体保持容器と、前記ドーム部と前記液体保持容器とによって囲まれた空間に、蒸気を導入する蒸気導入配管とを備えている。前記加熱装置は、前記蒸気導入配管から排出される蒸気の熱と、前記蒸気によって加熱されて生じた前記液体の熱によって前記被加熱物が加熱されるように構成されている。
【００２４】
ある好適な実施形態において、前記蒸気導入配管の一部は、前記液体保持容器の前記液体が導入される領域に延びている。前記蒸気導入配管の一部は、当該一部から排出される蒸気によって前記液体が加熱されるように構成されている。
【００２５】
ある好適な実施形態において、前記ドーム部の少なくとも一部は、前記空間を開放可能な構成をしている。
【００２６】
ある好適な実施形態において、前記被加熱物は、食品である。前記搬送装置は、ネットコンベア、ベルトコンベア、チェーンコンベアおよびローラコンベアからなる群から選択される一つである。
【００２７】
本発明に係る皿部材は、加熱焼成装置に導入され、被加熱物を載置する皿部材である。前記皿部材は、主面と、前記主面の周縁に位置する周縁部とから構成されている。前記主面の中央部は、前記周縁部よりも高くなるように構成されている。前記周縁部の一部には、貫通部が形成されている。前記皿部材の主面には、凹凸部が形成されている。前記凹凸部は、凸部模様および溝パターンの少なくとも一方である。
【００２８】
本発明に係るスチーム式加熱装置は、蒸気を用いて被加熱物を加熱するスチーム式加熱装置である。前記スチーム式加熱装置は、前記被加熱物を搬送する搬送装置と、前記搬送装置の上方を覆うドーム部と、前記ドーム部の下方に位置し、前記搬送装置の下の領域に導入される液体を保持する液体保持容器と、前記ドーム部と前記液体保持容器とによって囲まれた空間に、蒸気を導入する蒸気導入配管とを備えている。前記スチーム式加熱装置は、前記蒸気導入配管から排出される蒸気の熱と、前記蒸気によって加熱されて生じた前記液体の熱によって前記被加熱物が加熱されるように構成されている。
【００２９】
ある好適な実施形態において、前記液体は、湯である。前記被加熱物は、前記空間に充満する前記蒸気による熱と、前記湯による熱によって加熱される。
【００３０】
本発明に係る加熱処理方法は、過熱蒸気を用いた加熱処理方法であり、蒸気を加熱することによって、過熱蒸気を発生させる工程と、前記過熱蒸気を焼成室に導入する工程と、前記焼成室で被加熱物を加熱する工程とを含んでいる。前記焼成室の内部では、前記被加熱物は、搬送装置によって移動している。前記移動している被加熱物は、前記過熱蒸気とともに、電熱ヒータで焼成される。前記搬送装置の側部の下方には、ドリップ受け部が配置されている。前記加熱する工程で前記被加熱物から生じるドリップ液は、前記ドリップ受け部によって受け止められる。
【００３１】
ある好適な実施形態において、前記焼成室の少なくとも一部は、前記焼成室の内部を開放可能な構造を有している。前記焼成室の少なくとも一部を開放して、前記焼成室の内部の点検および清掃の少なくとも一方を実行する。
【００３２】
ある好適な実施形態において、前記焼成室での加熱温度は、３００℃以上である。前記焼成室における被加熱物は、食品である。前記食品は、水産物、肉類、野菜類、パン、米、コーヒー豆およびお茶からなる群から選択される少なくとも一つである。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の加熱焼成装置では、過熱蒸気によって被加熱物が焼成される焼成室の内部に設けられた搬送装置の上方に上部電熱ヒータが設けられ、搬送装置の下方に過熱蒸気生成装置が配置されている。そして、搬送装置の側部の下方には、ドリップ受け部が配置されており、焼成室の少なくとも一部は、焼成室の内部を開放可能な構造を有している。したがって、過熱蒸気生成装置による過熱蒸気とともに上部電熱ヒータの熱で、被加熱物に焦げ目をつけることができるともに、被加熱物の焼成時に生じるドリップをドリップ受け部で受け止めることができるので、加熱焼成装置の焼成室の汚れを軽減できるという利点がある。また、焼成室の少なくとも一部を開放することができることから、点検・清掃を行うことが容易となる。特に、過熱蒸気生成装置が、低圧蒸気である湯気（例えば０．１３ＭＰａＡ以下）を加熱して過熱蒸気を発生させるときは、高圧蒸気でないことから、動作中において焼成室の一部を開放して点検することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態に係る加熱焼成装置１００の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る加熱焼成装置１００の構成において焼成室２０の一部を開放した様子を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係る加熱焼成装置１００の構成を示す側面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る加熱焼成装置１００の構成を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る皿部材（食品加熱皿）１１０の構成を示す斜視図である。
【図６】過熱蒸気生成装置８０の第２スリーブ部８３の構成を示す図である。
【図７】過熱蒸気生成装置８０の第１スリーブ部８２の構成を示す図である。
【図８】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、上部電熱ヒータ２３の配列、下部電熱ヒータ２４の配列、および、電熱ヒータ部８１の配列を示す平面図である。
【図９】本発明の実施形態に係る加熱焼成装置１００の構成において焼成室２０の一部を開放した様子を示す断面図である。
【図１０】加熱焼成装置１００において上部電熱ヒータ２３の高さの位置を変更した様子を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る加熱焼成装置１００の構成を示す側面図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る加熱焼成装置１００の構成を示す上面図である。
【図１３】本発明の実施形態に係るスチーム式加熱装置（予熱装置）２００の構成を示す斜視図である。
【図１４】本発明の実施形態に係るスチーム式加熱装置２００の構成を示す側面図である。
【図１５】本発明の実施形態に係るスチーム式加熱装置２００の構成を示す上面図である。
【図１６】スチーム式加熱装置２００の加熱室（予熱空間）５０の構成を示す断面図である。
【図１７】本発明の実施形態に係る加熱焼成装置１００およびスチーム式加熱装置２００を組み合わせた構成（食材加工システム３００）を示す斜視図である。
【図１８】本発明の実施形態に係る加熱焼成装置１００およびスチーム式加熱装置２００を組み合わせた構成（食材加工システム３００）を示す側面図である。
【図１９】本発明の実施形態に係る加熱焼成装置１００およびスチーム式加熱装置２００を組み合わせた構成（食材加工システム３００）を示す上面図である。
【図２０】本発明の実施形態に係る食品加工方法を説明するためのフローチャートである。
【図２１】皿部材１１０に載置された加熱後の魚を示す図面代用写真である。
【図２２】皿部材１１０Ｂに載置された加熱前の魚を示す図面代用写真である。
【図２３】皿部材１１０に載置された加熱後の魚を示す図面代用写真である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
食品製造における加熱工程は、おいしい、良い製品をつくる上において最も重要なポイントである。通常は、バーナーによる加熱、温水による加熱、油による加熱が主によく使用され、それに比べると、スチーム加熱は、バーナー、温水等の加熱と比べて総熱量が少ないなどの関係から、実際にはあまり利用されていない。本願発明者は、温水等の加熱に変えて、スチーム加熱の可能性を鋭意探究した結果、過熱蒸気（過熱水蒸気）を用いた加熱方法に辿り着き、その開発を進めた。
【００３６】
本願発明者は、微圧蒸気（湯気）を加熱して過熱蒸気として、その過熱蒸気を食品に当てて加熱を行う手法を開発し、そしてそれを特許第４６２０７３２号の明細書に開示した。なお、過熱蒸気を用いる加熱調理装置として、特開２００４−２３６９９１号公報に開示された技術があるが、この技術は、大気圧動作のものではなく、熱交換器内の内部圧力を高圧（５．０〜５．２ｋｇｆ／ｃｍ2）にするものであり、本願発明者が特許第４６２０７３２号の明細書に開示した技術とは基本的に技術的思想が異なる。また、特開２００３−３２５３４０号公報には、常圧の過熱蒸気による焼成装置が開示されている。しかしながら、この焼成装置は、バーナーによって過熱蒸気を生成する方式のため、上述した特許文献２について述べたように、排煙設備を含めて設備がとても大がかりなものとなるとともに、過熱蒸気を発生させる上でのエネルギー効率はそれほど良いものではない。
【００３７】
本願発明者が開発した技術（特許第４６２０７３２号の明細書に開示の技術）は素晴らしいものであるが、エネルギー利用効率の改善の点で更なる進歩をすることができる余地があった。すなわち、本願発明者が開発した技術（特許第４６２０７３２号の明細書に開示の技術）は、従来のもの（例えば、特許文献２など）と比較すると、エネルギー効率は非常に良いものであるが、更なるエネルギー効率の向上とともに、加熱時の熱の均一性の点において改善する余地があった。そして、さらに、特許文献３（特許第５１８９２１９号）の明細書に開示した技術によれば、改良を重ねた連続式の過熱蒸気装置も、本願発明者は提案している。
【００３８】
本願発明者が開発した技術はいずれも従来の過熱蒸気装置を越える能力を有するものであるが、メンテナンスの面でさらに改良の余地があった。すなわち、過熱蒸気装置（過熱蒸気を用いた加熱焼成装置）を動作させると、被加熱物（食材、食品）からドリップ液がでることが多いが、それが過熱蒸気装置の内部を汚すことがあった。そのようなドリップ液による汚れの防止・軽減を行うことができるとともに、過熱蒸気装置の内部を簡単に点検・清掃できる構造にすることができれば、メンテナンスの面で大きな技術的な利点がある。加えて、過熱蒸気装置を用いた食品加工方法は、過熱蒸気による加熱は優れているが（熱量、無酸素状態など）、食品の表面に、美味しそうな焼き色・焦げ目を付けることに若干苦手な面があり、その面において改良する余地があった。
【００３９】
以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態を説明する。以下の図面においては、説明の簡潔化のために、同じ作用を奏する部材、部位には同じ符号を付し、重複する説明は省略または簡略化することがある。また、各図における寸法関係（長さ、幅、厚さ等）は、必ずしも実際の寸法関係を正確に反映していない場合がある。
【００４０】
また、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事項は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書及び図面によって開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。加えて、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００４１】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の実施形態に係る加熱焼成装置１００の構成を示す斜視図である。本実施形態の加熱焼成装置１００は、過熱蒸気を用いて被加熱物を加熱する過熱蒸気装置であり、特に、被加熱物が食品である場合には、過熱蒸気式の食品加熱装置（食品加工装置、食品製造装置）である。
【００４２】
図１に示すとおり、本実施形態の加熱焼成装置１００は、過熱蒸気を生成する過熱蒸気生成装置８０と、過熱蒸気によって被加熱物が焼成される焼成室２０とから構成されている。焼成室２０の内部には、被加熱物を移動させる搬送装置３５が設けられている。
【００４３】
焼成室２０の内部における搬送装置３５の上方には、上部電熱ヒータ（不図示）が設けられている。そして、搬送装置３５の下方には、過熱蒸気生成装置が配置されている。また、焼成室２０の内部における搬送装置３５の側部の下方には、ドリップ受け部（不図示）が配置されている。加えて、焼成室２０の少なくとも一部は、焼成室２０の内部を開放可能な構造を有している。本実施形態の構成では、焼成室２０は、焼成室２０の内部で延びている搬送装置３５を覆うフード部材２１を備えている。フード部材２１の一部には、開閉取っ手２２が設けられている。この開閉取っ手２２を掴んで持ち上げることにより、フード部材２１を開放状態にすることができる。
【００４４】
本実施形態の構成において、加熱焼成装置１００は、焼成室２０を支える支持本体部（台部）１０を備えている。言い換えると、焼成室２０は、支持本体部１０上に配置されている。支持本体部１０は、支柱部１２を備えており、そして、支柱部１２は接地部（例えば、ゴムストッパ）１３を介して地面（例えば、工場の床）の上に設置されている。支持本体部１０は、接地部１３に代えて、または、接地部１３とともにローラ部（例えば、ゴムローラ）１４を備えていてもよい。図１に示した構成例では、接地部１３とローラ部１４の両方を備えたものであり、ローラ部１４によって加熱焼成装置１００を所望の位置に移動することができる。そして、所望の位置で接地部１３によって加熱焼成装置１００を固定（設置）することができる。
【００４５】
図示した例では、加熱焼成装置１００に、制御装置４０が併設されている。制御装置４０には、加熱焼成装置１００の過熱蒸気生成装置８０、搬送装置３５、電熱ヒータ（例えば、上部電熱ヒータ）などを制御することができる制御回路が含まれている。制御回路は、半導体集積回路（ＩＣ）を含む電子回路または電気回路によって構築されている。具体的な構成においては、焼成室２０内に温度センサが配置されており、その温度センサの数値および加熱プログラムに基づいて制御装置４０にて、過熱蒸気生成装置８０、搬送装置３５、電熱ヒータ等を制御して、加熱焼成装置１００を動作させることができる。本実施形態の構成では、すべての電熱ヒータの温度コントロールを、０％〜１００％の間で調整可能な構成にすることができ、そして、その制御を制御装置４０で行わせることができる。
【００４６】
本実施形態の制御装置４０には、移動手段（ローラ部）１４が設けられており、所定の位置に制御装置４０を移動させて、動作中に邪魔にならないようにすることができる。また、制御装置４０は、有線で加熱焼成装置１００に接続する構成の他、無線で加熱焼成装置１００に接続するような構成にしてもよい。無線で接続される構成のときは、制御装置４０は、加熱焼成装置１００に併設するのではなく、離れた位置に設置してもよい。
【００４７】
本実施形態の搬送装置３５は、例えば、ネットコンベア、ベルトコンベア、チェーンコンベア、ローラコンベアなどであるが、被加熱物を移動（搬送）できるのであれば他の装置（コンベア）を使用しても構わない。本実施形態の構成では、特に、ネットコンベアが好ましい。これは、下からの熱（過熱蒸気）を、ネットコンベア３５のネット部（網の穴）を通して被加熱物（食品）に伝えやすいからである。
【００４８】
加熱焼成装置１００には、被加熱物が投入・排出される出入口部３０が設けられている。本実施形態の構成では、搬送装置３５の上に載置された被加熱物（食品）は、入口３１の開口部から導入された後、搬送装置３５によって焼成室２０の内部を通過して、次いで、出口３９の開口部から排出される。図示した例では、出口３９には、搬送装置３５の先端の角度を変更可能な跳ね上げ式のアーム部３８が取り付けられている。この跳ね上げ式のアーム部３８は、入口３１に設けてもよい（入口３１および／または出口３９に設けてよい）。
【００４９】
図示した構成例では、出入口部３０に、フード部３２及び３６、風除けフード３３及び３７が設けられている。具体的には、出入口部３０における入口３１には導入フード部３２（風除け室）があり、その導入フード部３２の上部に連通するように筒状の風除けフード３３が設けられている。同様に、出入口部３０における出口３９には排出フード部３６（風除け室）があり、その排出フード部３６の上部に連通するように筒状の風除けフード３７が設けられている。フード部３２及び／又は３６があることにより、焼成室２０の内部の雰囲気を安定させることができる。すなわち、フード部３２及び／又は３６によって、焼成室２０への外気の出入りの影響を緩和することができる。そして、風除けフード３３及び／又は３７を設けると、焼成室２０の内部の雰囲気をさらに安定させることができる。すなわち、焼成室２０への外気の急激な出入りがあったとしても、風除けフード３３及び／又は３７の筒部で吸収することができ、その結果、焼成室２０の内部の良質な加熱条件／焼成条件を維持することが容易となる。なお、出入口フード部３２及び３６は、いずれか一方でもよい場合がある。そして、風除けフード３３及び３７もいずれか一方でもよい場合がある。なお、出入口フード部３２及び３６、風除けフード３３及び３７が存在しなくても、焼成室２０での焼成を行うことができる。
【００５０】
また、本実施形態の構成では、風除けフード３３及び３７に排気口の役割を持たせることができる。具体的には、風除けフード３３及び／又は３７を用いて、焼成した煙（例えば、魚などの食材から生じる煙）や排気蒸気を工場外部に排気させることができる。工場外部に排気できる構成にするには、工場外部に排気ファンを取り付けるとともに、風除けフード３３及び／又は３７と同様の口径の配管を接続して、その配管を延ばして横壁や天井から外部に通す。そして、排気ファンの力も利用して、配管を通じて工場外部に、煙や排気蒸気を排気する。
【００５１】
さらに、フード部３２及び／又は３６（入口３１および／または出口３９）には、蒸気の漏れ等を少なくために、被加熱物（食材）１０１の高さに合わせて、高さを調節できる部材（例えば、高さ調節板）を取り付けることができる。そのような部材（高さ調節板）を取り付けることにより、蒸気の漏れなどを減らして、入口３１および／または出口３９から、蒸気や熱が漏れることを抑制することができる。
【００５２】
風除けフード（換気フード、または、煙突部）３３及び３７には、その内部にダンパーを付けて、外付けハンドルでフードの開口面積を調節できる構造にしてもよい。図１（および後述の図３）では、風除けフード３３及び３７に取り付けた外付けハンドルも示している。蒸気の排気が多すぎると、内部の熱を早く捨ててしまうことになり、熱的に非効率である。一方で、蒸気の排気が少なすぎると、入口３１や出口３９から蒸気や煙が漏れることになるので、好ましくない。したがって、加熱焼成装置１００への蒸気投入量と排気とのバランスを取ることが重要であり、それゆえに、風除けフード（換気フード、または、煙突部）３３及び３７（および、それに付いているダンパー、外付けハンドル）の役割は重要である。言い換えると、排気蒸気と流入蒸気とのバランスを取ることが重要であり、それは、排気ダンパーと流入バルブで調節する。排気量調節ダンパーは、外のハンドルで、内部の面積をコントロールすることができる。ここで、面積を少なくすると、除由紀が入口・出口から漏れてしまうが、面積を大きくすると熱効率が悪くなるため、適切な調節弁の制御が求められる。
【００５３】
また、加熱焼成装置１００には、過熱蒸気生成装置８０の一部（過熱蒸気生成装置８０を構成するヒータ端部）を覆うカバー部２６が設けられている。なお、過熱蒸気生成装置８０の構成については後述する。
【００５４】
図２は、加熱焼成装置１００における焼成室２０の内部を開放した状態を示している、図２に示した構成は、図１に示した構造から、フード部材２１に取り付けられた開閉取っ手２２を（手動で）上にあげることで達成できるものである。図２に示した構成例では、焼成室２０の一部だけを開放状態にした様子を示しているが、本実施形態の加熱焼成装置１００では、焼成室２０の全ての部位を開放状態にすることが可能である。すなわち、本実施形態の加熱焼成装置１００では、開放可能なユニットの繰り返し構造（２１、２２）をしており、図１に示した開閉取っ手２２のどこを上にあげても、その部位においける焼成室２０の内部を開放状態にすることができる。なお、本実施形態の加熱焼成装置１００においては、全ての部位を開放状態にしなくても、一部の部分だけ（例えば、入口、出口、中央など）を開放状態にできる構成を採用しても構わない。ただし、加熱焼成装置１００の焼成室２０の全ての部位（フード部材２１の部分）を開放状態にできる方が、点検・清掃は便利である。
【００５５】
図２に示すように、本実施形態の焼成室２０におけるフード部材２１に、上部電熱ヒータ２３が取り付けられている。具体的には、フード部材２１の一部（フード部材２１の内側（裏側）、すなわち、焼成空間２５の側または搬送装置３５の側）に、上部電熱ヒータ２３が取り付けられている。上部電熱ヒータ２３は、被加熱物を加熱する役割とともに、被加熱物の表面（上面側）に焦げ目（炭化焦げ）を付ける役割がある。
【００５６】
また、本実施形態の加熱焼成装置１００では、搬送装置３５の下方に、第２の電熱ヒータ２４（下部電熱ヒータ）が配置されている。下部電熱ヒータ２４は、被加熱物を加熱する役割とともに、被加熱物の表面（下面側）に焦げ目（炭化焦げ）を付ける役割がある。すなわち、本実施形態の構成では、過熱蒸気で被加熱物を加熱しながら、上部電熱ヒータ２３および下部電熱ヒータ２４の両方のヒータによって被加熱物を加熱して焦げ目を付けることができる。また、上部電熱ヒータ２３及び／又は下部電熱ヒータ２４は、被加熱物１０１の周囲に位置する過熱蒸気を再加熱して、その再加熱された過熱蒸気で過熱蒸気を焼成することができる役割も果たしている。
【００５７】
本実施形態の電熱ヒータ（上部電熱ヒータ２３、下部電熱ヒータ２４）は、Ｕ字形状のフィンヒータを用いている。なお、フィンヒータとは、シーズヒータに金属フープを巻き付けて、放熱面積を増加させて、熱効率を良くしたヒータである。上部電熱ヒータ２３及び／又は下部電熱ヒータ２４は、表面温度を３００℃以上（例えば０．７５ｋＷまたはそれ以上）にできるヒータ（例えば、フィンヒータ）を使用することができる。さらに加熱条件を強める場合は、１．２５ｋＷ（またはそれ以上）のものを使用することができる。また、１．５ｋＷ（またはそれ以上）の高出力のヒータ（例えば、フィンヒータ）を使用して、最大パワーを高くしながら、使用条件としては制御回路（制御装置）でヒータパワーを０％〜１００％の範囲で任意に制御するようにしてもよい。このような制御を行うことが可能なヒータを使用することで、色々な食品への加熱条件を適切に変更することができ、その結果、加熱（焼成）の対応の多様化を実現することができる。
【００５８】
図３は、本実施形態の加熱焼成装置１００の側面構成を示しており、そして、上部電熱ヒータ２３、下部電熱ヒータ２４および過熱蒸気生成装置８０などの内部構造を示している。図４は、本実施形態の加熱焼成装置１００の断面構成を示している。
【００５９】
図３に示すように、本実施形態の加熱焼成装置１００では、入口３１の搬送装置３５に被加熱物（例えば、食材）は載置され、搬送方向（進行方向）９１に沿って、焼成室２０の内部（焼成空間２５）を通過していき、そこで焼成された被加熱物（加熱された食品）は出口３９から出て行く。図３に示した構成では、加熱焼成装置１００の進行方向９１に沿って、複数の上部電熱ヒータ２３および下部電熱ヒータ２４が配列されている。具体的には、上部電熱ヒータ２３と下部電熱ヒータ２４とが交互になるように等間隔で配列されている。これにより、全体的に加熱効率が良いように配置されている。
【００６０】
本実施形態の構成では、複数の過熱蒸気生成装置８０は、搬送装置３５（及び下部電熱ヒータ２４）の下方に配列されている。具体的には、過熱蒸気生成装置８０は、等間隔に配列されて、全体的に加熱効率が良いようにされている。また、過熱蒸気生成装置８０のそれぞれには、蒸気供給配管８６が接続されている。なお、本実施形態の構成では、過熱蒸気生成装置８０、および、上部電熱ヒータ２３、下部電熱ヒータ２４を等間隔に配列させたが、加熱焼成装置１００に要求される条件にあわせて、等間隔でない配列を採用しても構わない。
【００６１】
図４に示すように、本実施形態の加熱焼成装置１００では、過熱蒸気生成装置８０は、低圧蒸気である湯気を加熱する電熱ヒータ部８１から構成されている。また、本実施形態の加熱焼成装置１００には、電熱ヒータ部８１に、湯気を導入する蒸気供給配管８６が接続されている。そして、本実施形態の加熱焼成装置１００の構成では、電熱ヒータ部８１を収納する第１スリーブ部８２と、第１スリーブ部８２を収納する第２スリーブ部８３とが設けられている。そして、第１スリーブ部８２および第２スリーブ部８３には、電熱ヒータ部８１で加熱されて生成した過熱蒸気を通過させる貫通孔が形成されている。その貫通孔を通じて、電熱ヒータ部８１で生成した過熱蒸気は、加熱容器部１１へと出て行くことができる。
【００６２】
本実施形態の構成では、過熱蒸気生成装置８０は、電熱ヒータ部８１だけでなく、それ包むスリーブ部（８２、８３）を含んでおり、複数管構造（ここでは、二重管構造）の中に電熱ヒータ部８１が位置した構造を有している。電熱ヒータ部８１にスリーブ部（８２、８３）を被せて、複数管（二重管）構造にしているのは、蒸気／過熱蒸気の流量速度を遅くさせるためである。蒸気／過熱蒸気の流量速度が早いと、電熱ヒータ部８１に蒸気／過熱蒸気が接触する時間が短くなってしまい、効率良く加熱することが難しくなる。一方、蒸気／過熱蒸気の流量速度を遅くすると、電熱ヒータ部８１に蒸気／過熱蒸気が接触する時間を比較的長くすることができ、その結果、比較的効率良く加熱することができる。さらに説明すると、本実施形態の構成では、過熱蒸気がスリーブ部（８２、８３）を通過する速度を遅くするために、第１スリーブ部８２および第２スリーブ部８３を設けた構造にしている。そして、第１スリーブ部８２の貫通孔８２ｐは、入口（または、電熱ヒータ部８１の根本）から遠くなるような位置（先端板８２ｔ）に設けている。また、第２スリーブ部８３の貫通孔８３ｐは、第１スリーブ８２の貫通孔８２ｐ（出口）から遠くなるような位置に設けられている。加えて、第１スリーブ部８２および第２スリーブ部８３は、電熱ヒータ部８１の根本部分で接続されているので（熱的に接続されているので）、電熱ヒータ部８１の熱によって第１スリーブ部８２および第２スリーブ部８３も加熱されることになり、したがって、第１スリーブ部８２および第２スリーブ部８３によっても、電熱ヒータ部８１で発生した過熱蒸気をさらに加熱することができる。
【００６３】
本実施形態の過熱蒸気生成装置８０には、蒸気供給配管８６を通じて、低圧蒸気である湯気が導入される。本実施形態における「湯気」（低圧蒸気）は、ボイラー蒸気のような高圧蒸気ではなく、微圧蒸気のことを意味する。換言すると、本実施形態の「湯気」は、高温高圧のスチーム蒸気と異なり、微圧力の蒸気（例えば、絶対圧力０．１２ＭＰａＡ以下の蒸気）である。なお、ここでの「湯気」は微圧力の蒸気であることを特徴としており、その蒸気が小さな水滴となって白く煙になるような状態であることまで限定されるものではない。すなわち、湯気は、白い煙のような状態であってもよいし、透明の状態であってもよい。また、湯気は、飽和水蒸気であっても、水蒸気が飽和状態でないものであってもよい。本実施形態の湯気は、微圧力（例えば、絶対圧力０．１２ＭＰａＡ程度以下、または、ゲージ圧力０．０１８７ＭＰａＧ以下）の飽和水蒸気が生成する。典型的には０．１３ＭＰａＡ以下（一例では０．１０５〜０．１２ＭＰａＡ）の湯気（微圧蒸気）を用いる。ただし、ここでの湯気（蒸気）の圧力は例示であり、実際に使用する条件にあわせて適宜好適なものを採用することができるので、その圧力を上回る場合もあるし、その圧力を下回る場合もあり得る。本実施形態の「湯気」（低圧蒸気）は、ボイラー装置（不図示）で発生させた高圧蒸気（ボイラー蒸気）を減圧した蒸気であり、そして、湯気の絶対圧力は０．１３ＭＰａＡ以下（一例では０．１０５〜０．１２ＭＰａＡ）である。本実施形態において、高圧蒸気の減圧は、減圧バルブを用いて行う。具体的には、減圧バルブ及び蒸気ヘッダー（例えば、２００Ａ相当（配管呼び径）のもの））を利用して、蒸気ヘッダーの内部圧力を例えば０．０２ｋｇ／ｃｍ２程度にして減圧を実行する。また、減圧手法は、減圧バルブや流入蒸気管にあわせて適宜好適なものを採用することができる。例えば、流入蒸気管の寸法が５０Ａで、減圧バルブを用いたり、蒸気ヘッダーの寸法が１００Ａ以上を用いたり、機械装置への流入蒸気管の寸法が６０Ａのものを用いたりすることができる。
【００６４】
なお、「湯気」の発生は、ボイラー蒸気からの減圧によるものではなく、他の手法を採用してもよい。例えば、上述した特許文献３（特許第５１８９２１９号）または特許文献４（特開２０１５−８４８８０号公報）に開示されている間接加熱方式のもの（熱交換器を用いた湯気発生）を採用してもよい。さらに説明すると、湯気発生部として機能する熱交換器は、互いに独立する液体経路および蒸気経路を有しており、そして、この熱交換器（湯気発生部）では、液体経路を流動する液体と蒸気経路を流動する加熱用蒸気との間で熱交換が行われる。熱交換器の蒸気経路には、ボイラー装置からの高圧蒸気（ボイラー蒸気）が導入される。一方、熱交換器の液体経路は、連通管を通して開放貯水タンクに接続されている。開放貯水タンクと液体経路とは連通管によって接続されているので、（パスカルの法則により）貯水タンクの水位と液体経路の水位が一致している。したがって、この手法によれば、大気圧を利用して簡便に水位（液面レベル）の制御を行うことが可能となり、安定した湯気（微圧蒸気）を発生させることが簡単となる。
【００６５】
本実施形態の過熱蒸気生成装置８０に接続される蒸気供給配管８６では、蒸気供給口８６ａから蒸気（湯気、低圧蒸気）が供給される（矢印９２参照）。そして、その蒸気（湯気）は、蒸気通路部８６ｂを通過して（矢印９３参照）、電熱ヒータ連結部８６ｃへと流れて、次いで、電熱ヒータ部８１に接触する（矢印９４参照）。その蒸気（湯気）は、電熱ヒータ部８１で加熱されて、過熱蒸気になる。本実施形態の過熱蒸気生成装置８０では、３００℃以上の過熱蒸気を生成させることができる。本実施形態の過熱蒸気生成装置８０では、最大５００℃の過熱蒸気を生成させることができるが、それ以上の温度の過熱蒸気を生成させるような構成にしてもよい。
【００６６】
本実施形態の過熱蒸気生成装置８０を構成する電熱ヒータ部８１は、複数本の電熱線が束ねられてなる発熱部８１ｃを含んでいる電熱ヒータ部８１の発熱部８１ｃの根本には、端子部８１ｂが設けられている。電熱ヒータ部８１は、表面温度を３００℃以上（例えば１．５ｋＷ以上（または、３ｋＷまたはそれ以上））にできるヒータ（例えば、フィンヒーター）を使用することができる。本実施形態では、過熱蒸気生成装置８０を構成する電熱ヒータ部８１は、安定して大量の過熱蒸気を生成する上で、上部電熱ヒータ２３及び下部電熱ヒータ２４のものよりも、高出力の電熱ヒータ（例えば、フィンヒータ）を使用している。
【００６７】
本実施形態の構成では、電熱ヒータ部８１にフィン（追加フィン）８１ａを設けてもよく、それにより、電熱ヒータ部８１の周囲の蒸気／過熱蒸気の流量速度を遅くさせることができる。本実施形態の構成例の一つでは、発熱部８１ｃの断面は、円形（または、略円形）の形状を有している。フィン８１ａは、発熱部８１ｃの外径よりも大きく、かつ、第１スリーブ部８２の内径よりも小さい外径を有する円環状部材である。また、フィン８１ａは、発熱部８１ｃの長手方向に沿って間隔をあけて複数配置されている。
【００６８】
本実施形態の電熱ヒータ部８１（発熱部８１ｃ）は、高温に耐えられる耐熱性金属（特に、ステンレス）から構成されている。追加フィン８１ａも、高温に耐えられる耐熱性金属（特に、ステンレス）から構成されている。なお、電熱ヒータ部８１は、第１スリーブ部８２内に導入される蒸気（水蒸気、過熱蒸気）を加熱して、導入された蒸気よりも高温の過熱蒸気にすることができる加熱装置であれば、特に限定されるものではない。
【００６９】
電熱ヒータ部８１を構成する発熱部８１ｃの少なくとも半分の部位は、第２スリーブ部８３を含む領域を囲む加熱容器部１１内に位置している。図示した構成例では、電熱ヒータ部８１の端子部８１ｂは、加熱容器部１１の外側に位置している。また、電熱ヒータ部８１の発熱部８１ｃの大半（例えば、６５％程度以上）は、加熱容器部１１内に位置している。これにより、電熱ヒータ部８１によって発生する過熱蒸気の熱とともに、電熱ヒータ部８１の発熱部８１ｃの熱も、加熱焼成装置１００の焼成に利用することができ、エネルギー効率を向上させることができる。
【００７０】
本実施形態の加熱容器部１１は、断熱材１１ｕを含む部材（金属部材、例えば、ステンレス部材）から構成されている。また、焼成室２０は、断熱材２１ｕを含む部材（金属部材、例えば、ステンレス部材）によって構成されている。具体的には、加熱容器部１１は、断熱材１１ｕをステンレス部材で挟み込んだ構造をしている。そして、そして、焼成室２０は、断熱材２１ｕをステンレス部材で挟み込んだ構造をしている。したがって、加熱容器部１１および焼成室２０によって囲まれる空間は、金属部材によって包囲されているので、そこでの熱が外部へと逃げにくくなっており、したがって、エネルギー効率が良い。特に、断熱材（１１ｕ、２１ｕ）を挟むことにより、さらにエネルギー効率を良くすることができる。なお、断熱材（１１ｕ、２１ｕ）を挟まなくても、金属部材で囲んでいることによる保温効果（熱が装置外に逃げることを抑制する効果）を得られることができ、その上で、断熱材（１１ｕ、２１ｕ）を挟むことでその効果を更に高めることができる。なお、断熱材（１１ｕ、２１ｕ）は、加熱焼成において保温効果を発揮できるものであれば特に種類は限定されない。また、本実施形態の構成では、入口３１および出口３９は開口しているが、加熱容器部１１および焼成室２０によって囲まれる空間は、実質的に密閉な空間となっている。
【００７１】
また、焼成室２０と過熱蒸気生成装置８０との間には、仕切り板８４を形成してもよい。さらに説明すると、焼成室２０の内部（焼成空間２５）と、過熱蒸気生成装置８０が位置する空間（加熱空間１５、加熱容器部１１の内部）とは繋がっており、その間（境界）に、仕切り板８４を設けることができる。その仕切り板８４には、貫通孔が形成されている。したがって、過熱蒸気生成装置８０から生成した過熱蒸気は、仕切り板８４の貫通孔を通って、焼成室２０の内部へと移動し、次いで、焼成室２０で被加熱物１０１を焼成（加熱）する。仕切り板８４は、焼成室２０の内部空間の雰囲気（過熱蒸気）を安定させる機能とともに、焼成室２０から落ちてきたものを下にいかないように受け止め機能を有している。なお、仕切り板８５を設けずに、焼成室２０の内部（焼成空間２５）と、過熱蒸気生成装置８０が位置する空間（加熱空間１５、加熱容器部１１の内部）とを繋げた構造にしてもよい。
【００７２】
本実施形態の構成では、上述したように、上部電熱ヒータ２３に加えて、下部電熱ヒータ２４が設けられている。下部電熱ヒータ２４が設けられていることにより、被加熱物１０１の上面だけでなく、下面に対しても、焦げ目を付けることができるような加熱を行うことができる。さらに、上部電熱ヒータ２３および下部電熱ヒータ２４は、過熱蒸気生成装置８０の発生時よりか温度が低下した可能性がある過熱蒸気を再加熱して、被加熱物（食品）１０１に接触させる効果がある。本実施形態の構成例では、仕切り板８４と搬送装置３５との間には、下部電熱ヒータ２４が配置されている。ただし、下部電熱ヒータ２４の配置の位置は、加熱焼成装置１００に求められる条件・要求に応じて適宜適切なものを選択することができる。
【００７３】
また、本実施形態の構成では、搬送装置３５の側部の下方には、被加熱物１０１から発生するドリップを受け止めるドリップ受け部８５が配置されている。図示した構成例では、ドリップ受け部８５は、搬送装置３５の進行方向の両側（左右）に配置されている。このドリップ受け部８５によって、加熱時に被加熱物（食材・食品）１０１から生じるドリップ（食品中の組織液）が下に落ちないようにすることができ、その結果、加熱焼成装置１００の内部を清潔にすることができ、また、掃除の負担を軽減することができる。
【００７４】
本実施形態のドリップ受け部８５は、上部が開口したＵ字部材８５ａから構成されている。このＵ字部材８５ａは、加熱焼成装置１００の長手方向に沿って延びている。Ｕ字部材８５ａの凹部には、液体（例えば、水または湯）８５ｂが導入されており、そして、その液体８５ｂが流れる構成となっている。ドリップ受け部８５を構成するＵ字部材８５ａの凹部内の液体が流れることにより、ドリップ受け部８５で受け止めたドリップを（自動的に）排出することができる。本実施形態においては、Ｕ字部材８５ａを流れる液体（例えば、水または湯）８５ｂの流入水と排出水とのバランスをとるように導入量を決めている。また、加熱動作中においては、液体８５ｂは熱くなっているので（湯になっているので）、脂などを含むドリップ液がＵ字部材８５ａに落ちても、流動性がある状態で回収することができ、そのまま流れていく。したがって、加熱動作後（使用後）に、Ｕ字部材８５ａの内部の汚れや付着を少なくすることができる。
【００７５】
本実施形態の加熱焼成装置１００では、搬送装置３５の上に皿部材１１０を置いて、その皿部材１１０の上に被加熱物（食材）１０１を載せて、加熱・焼成することができる。本実施形態の構成における皿部材１１０を図５に示す。
【００７６】
図５に示した皿部材１１０は、金属材料から構成されており、図示した例のものは、アルミニウムまたはアルミニウム合金から構成されている。燃焼したバーナーの加熱でなく、過熱蒸気（及び電熱ヒータ２３、２４）での加熱であるので、皿部材１１０は熱伝導性に優れた材料（例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム合金など）から構成することが好ましい。なお、熱伝導性は、アルミニウム（またはアルミニウム）＞マグネシウム合金>>>ステンレスの順番に良い。そのような材料からなる皿部材１１０であれば、過熱蒸気が食材１０１に直接接触する加熱の他、加熱された皿部材１１０によっても、その皿部材１１０に載置されている食材１０１を加熱することができる。また、皿部材１１０を過熱蒸気で加熱しやすいという観点からは、搬送装置１００はネットコンベア（または、それに類するコンベア）であることが好ましい。搬送装置１００がネットコンベア等であるときは、ネットコンベアの開口部（貫通孔）を通過した過熱蒸気が、皿部材１１０を加熱しやすくすることができる。また、ネットコンベアの開口部（貫通孔）を通過した（高温の）過熱蒸気が、食材１０１の周囲に到達しやすいようにすることができる。
【００７７】
本実施形態の皿部材１１０の中央部１１１は、周縁部（辺部１１３、角部１１５）よりも高い部位となっている。そして、本実施形態の皿部材１１０では、周縁部（１１３、１１５）の一部に、貫通部１１９が形成されている。図５に示した例では、辺部１１３にスリット状の貫通穴１１９を形成しているが、角部１１５に貫通穴１１９を形成してもよい。加えて、辺部１１３および角部１１５の両方に、貫通穴１１９を形成してもよい。そして、この貫通部１１９は、ドリップ受け部８５に対応して設けられている。具体的には、皿部材１１０の左右両側の周縁部（１１３等）に貫通部１１９は設けられている。そして、皿部材１１０で焼成された食材１０１で生じたドリップは、中央部１１１よりも低い周縁部（１１３、１１５）に流れて、そして、貫通部１１９を通じてその下に位置するドリップ受け部８５へと落ちる。当該ドリップがドリップ受け部８５で受け止めれることにより、加熱焼成装置１００の内部をきれいにすることができる。
【００７８】
また、本実施形態の皿部材１１０の主面（食材１０１が載置される面）１１２には、凹凸部１１６が形成されている。本実施形態の凹凸部１１６は、凸部模様および溝パターンの少なくとも一方である。図示した凹凸部１１６は、短い短尺状の凸部が並んだブロックが、隣接するブロックで向きかわるように配列した模様をしている。なお、凹凸部１１６と記載しているが、凹部だけで、相対的な凸部を形成しても構わないし、凸部だけで、相対的な凹部を形成してもよい。本実施形態の皿部材１１０において、凹凸部１１６を形成することにより、食材１０１が主面１１２に貼り付き難くすることができる。また、食材１０１から生じるドリップの流れを凹凸部１１６で誘導することができて、それによって、ドリップを貫通部１１９まで持って行くことが容易になる。
【００７９】
なお、図５に示した構成例では、皿部材１１０に周縁部（１１３、１１５）に壁部１１４を設けている。これにより、ドリップが皿部材１１０の外に漏れないようにしている。なお、壁部１１４の少なくとも一部をなくして、皿部材１１０の周縁部（１１３、１１５）の端からドリップを落として、ドリップ受け部８５で受け止めるようにしても構わない。また、図示した例では、矩形（略矩形）であるが、その他の形状（例えば、変形した長方形、円形など）であってもよい。
【００８０】
次に、図６及び図７を参照する。図６は、第２スリーブ部８３を側面（８３ｓ）の側から見た構成を示している。また、図７は、第１スリーブ部８２を先端（８２ｔ）の側から見た構成を示している。本実施形態の構成では、第１スリーブ部８２は、円筒形状（または、略円筒形状）を有している。また、第２スリーブ部８３も円筒形状を有している。具体的には、第２スリーブ部８３は、第１スリーブ部８２を収納可能な円筒形状を有している。
【００８１】
本実施形態の構成では、図６に示すように、第２スリーブ部８３の筒部８３ｓ（側面）において、過熱蒸気を通過させる貫通孔８３ｐが複数個形成されている。そして、図７に示すように、第１スリーブ部８２の先端部８２ｔにおいて、過熱蒸気を通過させる貫通孔８２ｐが複数個形成されている。このように、第１スリーブ部８２および第２スリーブ部８３に貫通孔（８２ｐ、８３ｐ）を形成することで、過熱蒸気の流速を遅くすることができる。その結果、電熱ヒータ部８１の周囲の過熱蒸気／蒸気の流速を遅くすることができ、電熱ヒータ部８１の効率（過熱蒸気の生成効率またはエネルギー効率）を向上させることができる。
【００８２】
本実施形態の構成例では、図７に示した第１スリーブ部８２の先端部８２ｔに対向する面（先端部８２ｔから出た過熱蒸気がぶつかる面）、すなわち、第２スリーブ部８３の先端部には貫通孔８３ｐは設けておかない方がよい（または、数を極力少なくしておく）。図６に示した第１スリーブ部８２の貫通孔８３ｐは、上方方向（例えば、真上の方向）に形成しているが、下方方向（例えば、真下の方向）でもよいし、それ以外の方向でもよい。図６に示した第１スリーブ部８２の貫通孔８３ｐは、一列に配列したものを示したが、それ以外のもの（複数配列、一列でないもの）であってもよい。加えて、図７に示した第１スリーブ部８２の筒部８２ｓには貫通孔８２ｐを設けていないが、第１スリーブ部８２の筒部８２ｓを設けても構わない。ただし、第１スリーブ部８２の筒部８２ｓにおける貫通孔８２ｐと、第２スリーブ部８３の筒部８３ｓにおける貫通孔８３ｐとがずれた位置に存在している方が、流速を遅くする上で好ましい。
【００８３】
図８（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ、上部電熱ヒータ２３の配列（レイヤー１２１）、下部電熱ヒータ２４の配列（レイヤー１２２）、および、電熱ヒータ部８１を含む過熱蒸気生成装置８０の配列（レイヤー１２３）を示す平面図である。本実施形態の構成においては、加熱焼成装置１００を上方からみたときに、上部電熱ヒータ２３、下部電熱ヒータ２４および過熱蒸気生成装置８０は、搬送装置３５の進行方向に沿って、それぞれ、複数本配置されている。特に、上部電熱ヒータ２３および下部電熱ヒータ２４は、上方から見たときにおいて、互いに重ならない位置で配列されている。これにより、上部電熱ヒータ２３が互いに隣接する隙間の領域の温度を、その隙間の領域に位置する下部電熱ヒータ２４で補うことができる。そして、下部電熱ヒータ２４が互いに隣接する隙間の領域の温度を、その隙間の領域に位置する上部電熱ヒータ２４で補うことができる。したがって、上部電熱ヒータ２３と下部電熱ヒータ２４で挟まれた領域（焼成室２０の焼成空間）の温度を均一することに貢献している。また、上部電熱ヒータ２３および下部電熱ヒータ２４はそれぞれ等間隔に配列されており、それによっても、温度の均一化に寄与している。同様に、過熱蒸気生成装置８０も等間隔に配列されている。なお、加熱焼成装置１００に要求される能力・条件などによっては、等間隔でないような配列にしてもよい（例えば、入口側の温度をより高温にしたい等の条件がある場合）。
【００８４】
図９は、本実施形態の構成において焼成室２０の一部を開放した様子を断面図である。図９に示すように、本実施形態の構成では、焼成室２０は、搬送装置３５（または、焼成空間）を覆うフード部材２１と、フード部材２１を支持本体部１０に回動可能に接続するヒンジ部２１ｈとを備えている。このヒンジ部２１ｈによって、フード部材２１を開放状態にすることができる。図２に示すように、本実施形態の構成では、フード部材２１の一部には、開閉取っ手２２が取り付けられている。この開閉取っ手２２によって、手動でフード部材２１を開け閉めすることができる。なお、加熱焼成装置１００の動作中は、焼成室２０の内部は高温ではあるが、高圧蒸気でなく、ほぼ常圧の微圧蒸気（過熱蒸気）に満たされている状態であるので、動作中においても、フード部材２１を空けて、内部を確認することができる。これにより、何かトラブルの可能性がありそうな時に確認を要する際において、加熱焼成装置１００の動作を止めて常圧になるまで待ったなくても、（高温に注意することを条件にして）動作中でも検査・点検することができて便利であり、スループットの低下を防ぐことが可能となる。
【００８５】
本実施形態の構成では、フード部材２１に上部電熱ヒータ２３が取り付けられている。そして、上部電熱ヒータ２３は、高さの位置を変更することができる。図９に示した例において、低い位置のものは、上部電熱ヒータ２３Ｌであり、高い位置のものは、上部電熱ヒータ２３Ｕで表している。図示した例では、上部電熱ヒータ２３は、ヒータ固定部２１ｆによって固定されている。ヒータ固定部２１ｆには、上部電熱ヒータ２３の端子を挿入する開口部２１ｓが形成されている。そして、ヒータ固定部２１ｆにおいては、低い位置の上部電熱ヒータ２３Ｕを固定する第１開口部２１ｓ１と、高い位置の上部電熱ヒータ２３Ｕを固定する第２開口部２１ｓ２とが形成されている。
【００８６】
なお、本実施形態では、上部電熱ヒータ２３を、第２段階での高さ調節（２３Ｌ、２３Ｕ）ができる構成にしたが、さらに多段階（３段階以上）の高さ調節ができるような構成にしてもよいし、無段階の高さ調整（連続した高さ調整）をできるような構成にしてもよい。加えて、上部電熱ヒータ２３の端子を開口部２１ｓに挿入するような固定手法を採用したが、他の手法（嵌合、把持、接合など）の固定手法で、上部電熱ヒータ２３をヒータ固定部２１ｆに固定することができる。
【００８７】
図１０は、フード部材２１を閉じた時における断面構成を示している。矢印９９は、鉛直方向（上下方向）を荒らしている。この図では、低い位置の上部電熱ヒータ２３Ｌ（左側）と、高い位置の上部電熱ヒータ２３Ｕ（右側）を例示的に示している。上部電熱ヒータ２３（２３Ｌ、２３Ｕ）と、下部電熱ヒータ２４とに挟まれた空間（焼成空間２５）で、搬送装置（３５）で搬送される被加熱物（１０１）が焼成される。また、図１０に示した構成では、上部電熱ヒータ２３の上部に熱反射部材２３ｍが設けられている。より詳細には、上部電熱ヒータ２３を覆うような凹部を有する熱反射部材２３ｍが設けられており、これにより、上部電熱ヒータ２３から上方に逃げる熱（すなわち、焼成空間２５の方に向かわない熱）を、焼成空間２５の方に放射させることができ、その結果、加熱効率を向上させることができる。
【００８８】
なお、このような構成は、下部電熱ヒータ２４にも適用することができる。具体的には、ヒータ固定部２１ｆと同様の構造（または類似した構造）を用いて、下部電熱ヒータ２４の高さを多段階（または、無段階）に変更できるようにしてもよい。加えて、下部電熱ヒータ２４の下側に、熱反射部材２３ｍを配置してもよい。これにより、下部電熱ヒータ２４から下方に逃げる熱（すなわち、焼成空間２５の方に向かわない熱）を、焼成空間２５の方に放射させることができ、その結果、加熱効率を向上させることができる。
【００８９】
図１１及び図１２は、それぞれ、本実施形態の加熱焼成装置１００の一例の側面図および上面図である。
【００９０】
図１１に示した加熱焼成装置１００では、被加熱物１０１を投入／排出する入口部３１および出口部３９の少なくとも一方（図示した例では両方）に、搬送装置３５の先端の角度を変更可能な跳ね上げ式のアーム部３８が設けられている。具体的には、跳ね上げ式のアーム部３８は、水平位置（又はほぼ水平）３８ａ、下向き位置３８ｂ、上向き（跳ね上げ）位置３８ｃのように変化させることができる。特に、工場内の作業スペースが狭いときにおいて、使用していない時に、跳ね上げ式のアーム部３８を上向き位置３８ｃにしたら、コンパクトになるので都合がよい。
【００９１】
図１２に示した加熱焼成装置１００において、制御装置４０が可動式で移動（回動）できる様子を示している。例えば、作業員９０が、入口部３１（または、跳ね上げ式アーム部３８）の周囲で作業しようとするとき、制御装置４０が初期の位置（横向き位置）４０ａですと作業ができない。一方で、制御装置４０を移動（回動）させて、中間位置４０ｂまたは直角位置（縦向き位置）４０ｃにしたら、作業員９０は、その場所で作業することができる。制御装置４０を中間位置４０ｂにするときは、近くに壁や機械設備がある状態において、制御装置４０を直角位置（縦向き位置）４０ｃにできないときに採用することができて便利である。
【００９２】
本実施形態の加熱焼成装置１００は、過熱蒸気によって被加熱物（食品）１０１が焼成される焼成室２０と、焼成室２０の内部（２５）に設けられた搬送装置３５と、搬送装置３５の上方に設けられた上部電熱ヒータ２３とを備えており、搬送装置３５の下方に過熱蒸気生成装置８０（電熱ヒータ部８１）が配置されている。そして、搬送装置３５の側部の下方には、ドリップ受け部８５が配置されており、焼成室２０の少なくとも一部（２１）は、焼成室２０の内部（２５）を開放可能な構造を有している。したがって、過熱蒸気生成装置８０による過熱蒸気とともに上部電熱ヒータ２３の熱で、被加熱物（食品）１０１に焦げ目をつけることができるともに、被加熱物１０１の焼成時に生じるドリップをドリップ受け部８５で受け止めることができるので、加熱焼成装置１００の焼成室２０の汚れを軽減できるという利点がある。また、焼成室２０の少なくとも一部（２１）を開放することができることから、点検・清掃を行うことが容易となる。特に、過熱蒸気生成装置８０が、低圧蒸気である湯気を加熱して過熱蒸気を発生させるときは、高圧蒸気でないことから、動作中において焼成室２０の一部を開放して点検することが可能となる。さらに、上部電熱ヒータ２３とともに下部電熱ヒータ２４を配置することにより、被加熱物１０１を上下の両方で焼成することができ、また、上部電熱ヒータ２３とともに下部電熱ヒータ２４で過熱蒸気を再加熱させることができる。
【００９３】
また、本実施形態の加熱焼成装置１００では、被加熱物１０１に対して過熱蒸気を下から吹き付けて焼成されるというよりか、過熱蒸気生成装置８０で発生させた過熱蒸気を略密閉空間（１５、２５）に充満させるようにして、過熱蒸気の熱（および、上部電熱ヒータおよび下部電熱ヒータ２４の熱）で、被加熱物（食品）１０１を焼成することができる。したがって、被加熱物１０１に過熱蒸気を下から吹き付けて焼成するときよりも、本実施形態の加熱焼成装置１００を用いた焼成の方が、過熱蒸気の使用量を減らすことができるとともに、きれいな焼き目をつけることができる。その結果、エネルギー効率を向上させることができるとともに、美味しい見た目の食品を製造することができる。
【００９４】
さらに、本実施形態の構成では、上部電熱ヒータ２３と下部電熱ヒータ２４とが交互になるように等間隔で配列されている。これにより、全体的に加熱効率が良くすることができるとともに、焼成室２０の内部（２５）を均一に加熱することができ、それゆえに、被加熱物（例えば、食品）１０１の焼け具合を良くすることができ、そして、焼きムラを低減することができる。さらに、本実施形態の加熱焼成装置１００によれば、搬送装置３５を用いた連続運転によって結果物（例えば、焼き魚）を大量生産することができるので、一つ一つの焼成のエネルギーコスト低減に加えて、大量生産工程の導入におけるエネルギーコスト低減の効果も得られる。
【００９５】
＜第２実施形態＞
上述した実施形態１に係る加熱焼成装置１００を用いて焼成工程を実行するにあたって、冷凍食材（例えば、冷凍魚）を焼成しようとすると、事前に前段階として予熱を施しておいた方が便利がよい。そのような予熱工程を実行する上で、第２実施形態に係る加熱装置（スチーム式の予熱装置）を用いることができる。
【００９６】
図１３は、本実施形態の加熱装置２００の構成を示す斜視図である。また、図１４および図１５は、それぞれ、本実施形態の加熱装置２００の構成を示す側面図および上面図である。図１６は、本実施形態の加熱装置２００におけるドーム部５１および液体保持容器５５の構成を示す断面図である。
【００９７】
本実施形態の加熱装置２００は、蒸気を用いて被加熱物（例えば、食品）を加熱するスチーム式加熱装置である。特に図１６に示すように、スチーム式加熱装置２００は、被加熱物を搬送する搬送装置６５と、搬送装置６５の上方を覆うドーム部５１とを備えている。ドーム部５１の下方には、液体保持容器５５が設けられている。液体保持容器５５は、搬送装置６５の下の領域に導入される液体（例えば、湯）を保持する部材である。加熱装置２００は、ドーム部５１と液体保持容器５５とによって囲まれた空間（加熱空間）５０に蒸気を導入する蒸気導入配管５３を備えている。そして、本実施形態の加熱装置２００は、蒸気導入配管５３から排出される蒸気の熱と、蒸気によって加熱されて生じた液体（湯）の熱によって被加熱物が加熱されるように構成されている。以下、これらの構成についてさらに説明する。
【００９８】
図１３等に示すように、本実施形態の加熱装置２００は、液体保持容器５５を支える支持本体部（台部）１０を備えている。言い換えると、液体保持容器５５は、支持本体部１０上に配置されている。支持本体部１０は、支柱部１２を備えており、そして、支柱部１２は接地部（例えば、ゴムストッパ）１３を介して地面（例えば、工場の床）の上に設置されている。
【００９９】
加熱装置２００には、被加熱物が投入される入口６１、および、加熱された被加熱物が排出される出口６９が設けられている。本実施形態の構成では、搬送装置６５の上に載置された被加熱物（食品）は、入口６１の開口部から導入された後、搬送装置３５によって、ドーム部５１と液体保持容器５５とによって囲まれた空間（加熱空間）５０を通過して、次いで、出口６９から排出される。本実施形態の構成では、液体保持容器５５に湯が入っており、ドーム部５１には蒸気が充満している中で、被加熱物（食品）は、搬送装置６５によって加熱空間５０を通過して、加熱されていく。搬送装置６５は、上述した実施形態１の搬送装置３５と同じものを用いることができるが、異なる種類の搬送装置を使用してもよい。
【０１００】
図示した例では、入口６１には、搬送装置６５の先端の角度を変更可能な跳ね上げ式のアーム部６８が取り付けられている。この跳ね上げ式のアーム部６８は、出口６９に設けてもよい（入口６１および／または出口６９に設けてよい）。また、入口６１の側には、風除けフード６７が設けられている。具体的には、入口６１には導入フード部６６（風除け室）があり、その導入フード部６６の上部に連通するように筒状の風除けフード６７が設けられている。同様な構成を出口６９側に設けてもよい。また、入口６１／出口６９に、導入フード部６６（風除け室）及び／又は風除けフード６７を設けない構成にしても構わない。さらに、本実施形態の構成では、風除けフード６７に排気口の役割を持たせることができる。風除けフード６７を用いて、排気蒸気を工場外部に排気させることができる。なお、この点の詳細は、上述した風除けフード３３及び／又は３７の説明と同様であるので省略する。さらに、入口６１および／または出口６９に、蒸気の漏れ等を少なくために、被加熱物（食材）１０１の高さに合わせて、高さを調節できる部材（例えば、高さ調節板）を取り付けてもよい。
【０１０１】
上述した実施形態１風除けフード（換気フード、または、煙突部）３３及び３７と同様に、風除けフード６７にも、その内部にダンパーを付けて、外付けハンドルでフードの開口面積を調節できる構造にしてもよい。図１４では、風除けフード６７に取り付けた外付けハンドルも示している。蒸気の排気が多すぎると、内部の熱を早く捨ててしまうことになり、熱的に非効率である。一方で、蒸気の排気が少なすぎると、入口６１や出口６９から蒸気や煙が漏れることになるので、好ましくない。したがって、加熱装置２００への蒸気投入量と排気とのバランスを取ることが重要であり、それゆえに、風除けフード（換気フード、または、煙突部）６７（および、それに付いているダンパー、外付けハンドル）の役割は重要である。
【０１０２】
また、本実施形態の加熱装置２００には、制御装置（制御盤）６０が接続されている。制御装置６０は、加熱装置２００の動作を制御することができる制御回路を含んでいる。制御回路は、半導体集積回路（ＩＣ）を含む電子回路または電気回路によって構築されている。具体的な構成においては、加熱装置２００には温度センサ（５９）が配置されており、その温度センサの数値および加熱プログラムに基づいて制御装置６０にて、蒸気量、搬送装置６５等を制御して、加熱装置２００を動作させることができる。
【０１０３】
液体保持容器５５の上には、ドーム部５１が設けられている。本実施形態の構成では、板状のドーム部５１が複数枚配列されており、それらの板状のドーム部５１によって液体保持容器５５の上方開口が覆われている。各ドーム部５１には取っ手５２が取り付けられている。そして、取っ手５２を持ってドーム部５１を取り外すことができ、停止中でも動作中でも、内部（５０）の様子を見ることができ、点検・確認することができる。また、ドーム部５１を取り外すことができるので、液体保持容器５５などの掃除も行いやすい。
【０１０４】
液体保持容器５５には、蒸気導入配管５３が接続されている。蒸気導入配管５３に導入される蒸気は、上記の実施形態１と同様に、低圧蒸気である湯気である。なお、ボイラー蒸気（高圧蒸気）を蒸気導入配管５３に導入することも可能であるが、その時は、加熱装置２００の内部（５０）が常圧よりも高い圧力になるので、動作中において、板状のドーム部５１を外すことは難しくなるし、また、動作中に板状のドーム部５１を液体保持容器５５にしっかりと固定しておくことが必要になる。また、ボイラー蒸気（高圧蒸気）は流速が早いために、液体保持容器５５とドーム部５１とで囲まれた加熱空間２５を均一の温度制御することが難しい。一方、微圧蒸気である湯気であれば、動作中において、板状のドーム部５１を外すことは容易であるとともに、液体保持容器５５とドーム部５１とで囲まれた加熱空間２５を均一の温度制御することも容易である。
【０１０５】
図１６に示すように、蒸気導入配管５３は、スパージ管５８に接続されている。スパージ管５８から出た蒸気（約１００℃）が、液体保持容器５５とドーム部５１とで囲まれた加熱空間２５を充満して、搬送装置６５で搬送されてくる被加熱物（食材）を加熱する。また、スパージ管５８から出た蒸気によって、液体保持容器５５に導入されいてる水を加熱して湯にする。さらには、本実施形態の構成において、蒸気導入配管５３及び／又はスパージ管５８を分岐して、その分岐した配管の一部を液体保持容器５５中の液体に通して、その配管から当該液体に蒸気（湯気）を出して、それによって、液体を加熱するようにしてもよい。このような分岐した配管で液体を加熱すると、さらに効率を向上させることができる。
【０１０６】
本実施形態の構成では、この蒸気および湯の熱によって、搬送装置６５の上に載置されている被加熱物（食材）を加熱する。搬送装置（ネットコンベア）６５の下には、ネット受け部材（ネット受けレール）１０５が配置されており、搬送装置６５の高さを維持している。また、搬送装置（ネットコンベア）６５の上に、図５に示した皿部材１１０を載置して、その皿部材１１０の上に食材（例えば、冷凍魚）を配置してもよい。
【０１０７】
また、液体保持容器５５には、液体（水）を導入する槽内給水配管５７が接続されている。そして、液体保持容器５５には、槽内オーバーフロー配管（または、ドレイン配管）５６が接続されている。加えて、液体保持容器５５には、温度センサ部５９ａを備えた温度計５９が設けられている。液体保持容器５５の上部開口を覆うドーム部５１は、液体保持容器５５に対して取り外し可能なように配置されている。そして、上述したように、ドーム部５１の上面にある取っ手５２を把持して、ドーム部５１の取り外しを行うことができる。
【０１０８】
本実施形態の加熱装置２００は、被加熱物を搬送する搬送装置６５の上方を覆うドーム部５１と、液体を保持する液体保持容器５５とによって囲まれた加熱空間５０に、蒸気を導入する蒸気導入配管５３とを備えている。したがって、蒸気導入配管５３から排出される蒸気の熱と、蒸気によって加熱されて生じた液体（湯）の熱によって被加熱物が加熱することができる。このような構成によれば、冷凍食材（例えば、冷凍魚）を搬送装置６５の上に載せて移動させると、冷凍食材は、蒸気と湯の熱で解凍されるので、焼成食材の予熱処理を効率的に行うことができる。そして、加熱処理（予熱処理）によって冷凍食材から生じる液体によって、加熱装置２００の内部が汚れることを軽減することができる。すなわち、加熱処理（予熱処理）によって冷凍食材から生じる液体は、液体保持容器５５の湯の中に落ちるだけであり、汚れることがない。
【０１０９】
本実施形態の構成では、液体保持容器５５が保持する湯の水面を比較的高い位置に調整することによって、加熱空間５０を狭くすることができ、それによって、加熱装置２００の動作時に使用する蒸気の量を抑制することができるとともに、湯の熱が被加熱物に伝わりやすいようにしている。
【０１１０】
そして、本実施形態の加熱装置２００と、上述した実施形態１の加熱焼成装置１００を連結させると、予熱工程と焼成工程を連続して実行することができて、非常に便利である。図１７は、加熱装置２００と加熱焼成装置１００とを連結させた構成（食材加工システム３００）の一例を示す斜視図である。そして、図１８および図１９は、それぞれ、加熱装置２００と加熱焼成装置１００とを連結させた構成（食材加工システム３００）の一例を示す側面図および上面図である。なお、本実施形態の食材加工システム３００は、一体のものとして構成することも可能であるが、加熱装置２００と加熱焼成装置１００とを連結させた方が、加熱工程処理の自由度を向上させることができて便利なことが多い。
【０１１１】
本実施形態の食品加工システム３００では、食材（食品）１０１は、加熱装置２００に投入されて（矢印９１ａ）、加熱装置２００で予熱される。次いで、予熱された食材（食品）１０１は、加熱焼成装置１００に移行し（矢印９１ｂ）、その後、加熱焼成装置１００で焼成されて、食品加工（加熱処理）が完成する（矢印９１ｃ）。本実施形態の食品加工システム３００は、左右と真ん中に、蒸気の煙突状廃棄口（５７、３３、３７）を持っており、蒸気が入口・出口から漏れにくいようにしている。また、周囲の使用環境を悪くさせないよう、煙突状廃棄口（５７、３３、３７）は、室外の廃棄ファンと連結しており、煙突部分にはダンパーを付けて排気量をコントロールして、それにより、熱効率を上げるように工夫している。
【０１１２】
本実施形態のシステム３００を用いた場合、本願発明者が開発した従前の装置（特許文献３、特許文献４参照）と比較して、電気使用量、蒸気使用量ともに、３分の２まで節約することができ、そして、類似の他社市販装置と比較すると、エネルギー効率を４倍に向上（すなわち、使用エネルギーを４分の１まで節約）することができる。加えて、本実施形態のシステム３００（２００、１００）は、従前の装置と比較して（特に、類似の他社市販装置と比較として）、加熱速度、出来上がりの品質、使用簡便性、多目的使用、仕様範囲の広さなどにわなって格段に優れている。
【０１１３】
図２０は、本実施形態に係る食品加工方法を説明するためのフローチャートである。まず、食材（例えば、冷凍魚）を準備する。次いで、その食材を加熱装置２００に投入して、その食材（冷凍魚）を予熱する（工程Ｓ１００）。次に、その食材（解凍した魚）を加熱焼成装置１００に投入して、過熱水蒸気で食材を焼成する（工程Ｓ２００）。すると、焦げ目が付いた焼成した食材（焼成品）が完成する（工程Ｓ３００）。
【０１１４】
図２１は、本実施形態の加熱焼成装置１００を用いて焼成した食品（焼き魚）１０１を示す図面代用写真である。焼き魚１０１はきれいに焼き上がり、美味しそうな焼き目も付いている。この焼魚（焼成された食品）は、過熱蒸気からなる良好な加熱雰囲気下（加熱ムラが少ない雰囲気下）において加熱処理されたので、味も良好である。
【０１１５】
図２２も、加熱焼成装置１００を用いて焼成した食品（焼き魚）１０１を示す写真である。図２２では、皿部材１１０の上に網１１７を置いて、その網１１７の上で食材（魚）１０１を焼成した様子を示している。網１１７は、金属網（例えば、ステンレス網）、耐熱性材料網（例えば、テフロン網）を使用することができる。網１１７を用いることで、食材（魚）１０１が下地にくっつくことをより防止することができる。また、焼き目模様（すなわち、網目状の焼き目）を好む消費者のために、網１１７を用いることで食材１０１の下部に、そのような焼き目を付けることができる。さらに、食材１０１とドリップとの接触を少なくすることができる。
【０１１６】
また、図２３では、皿部材１１０Ｂの上に、焼成前の生魚１０１を置いた様子を示してる。皿部材１１０Ｂは、貫通部１１９を設けずに、真ん中に高い中心線部位１１１Ｂを作成し、そこからドリップが両サイドに流れるような構成をしている。特に、ドリップが両サイドに流れやすいように、皿部材１１０Ｂの主面には、直線状の並行した溝１１６Ｂが形成されている。このような皿部材１１０Ｂを用いることも可能である。
【０１１７】
本実施形態で使用する湯気の温度が例えば９５℃〜１１０℃程度とすると、過熱蒸気生成装置８０の電熱ヒータ部８１で加熱されて、１５０℃以上、好ましくは１８０℃以上（あるいは、３００℃〜６００℃またはそれ以上）の過熱蒸気（スーパーヒートベイパー）が発生する。本実施形態の電熱ヒータ部８１は、上述した通り、例えば、数キロワット程度の電熱ヒータ（例えば、プラグヒータ、フランジヒータなど）である。
【０１１８】
さらに、過熱蒸気は、次のような利点を有している。まず、過熱蒸気加熱に特有の凝縮伝熱の効果が一番大きい。これは、過熱蒸気は低温の物質に触れると凝縮し、その時に物質に熱を与えて温度（芯温）を上げるという蒸気本来の性質と、加熱空気のように物質を加熱する性質を持っていることにより、短時間で焼成ができるという効果である。そして、過熱蒸気が凝縮することで、その凝縮した空間に周囲の過熱蒸気が流れ込んで、それによって加熱が加速される。そして、過熱蒸気の伝熱は、対流伝熱の他に、放射伝熱が加わるため、熱効率が非常に高いという特長を有している。過熱蒸気による魚や肉の焼き上がりは、直火・ガスと同様以上であり、さらに、水蒸気なので対流伝達も早く、空気に比べて約１０倍以上も対流伝達が早い。
【０１１９】
加えて、製品の芯温を短時間で上昇させるので、冷凍魚・肉・パンなどの冷凍食品で解凍と焼きの２工程を一度に短時間で実行することができる。そして、本実施形態の加熱装置２００で予熱を行った後で、加熱焼成装置１００で焼成すると、より短時間で、美味しく調理（食品加工）することができる。また、ポーラス状態に仕上げることもできるので、インスタントラーメンや、製茶にも好適に用いることができる。
【０１２０】
さらには、過熱蒸気中は無酸素状態（あるいは、大気圧の酸素濃度よりも低い状態）なので、油脂の酸化・ビタミンの破壊などを抑制することができ、製品の保存を向上させることもできる。また、食品の退色防止にも役に立つ。そして、水は蒸発する時に油分を抱え込む性質があり、この性質は、脱油効果として利用することができる。
【０１２１】
このような特性を有する過熱蒸気による調理は、食材の水分を取り過ぎず表面の硬化を防ぎ（例えば、歩留まり８５％以上）、素材の旨味を引き出すことができる可能性を持っている。
【０１２２】
本実施形態の加熱焼成装置１００は、例えば３００℃〜４００℃またはそれ以上（例えば、５５０℃）の過熱蒸気を発生させることができるのにもかかわらず、実質的に１気圧の内部圧力で動作を行っている。具体的には、せいぜい１．２気圧またはそれ以下の内部圧力で動作をしている。したがって、作業安全性に優れているという技術的な利点が大きい。なお、ボイラー蒸気を用いて、３００℃〜４００℃またはそれ以上の高温加熱を行おうとすれば、当然、数気圧以上の動作圧力が要求されることになる。
【０１２３】
加熱焼成装置１００が実質的に１気圧での動作を行うことができるのは、微圧蒸気である湯気を加熱して、高温の過熱蒸気を発生することができるからによる。技術常識に従えば、高温の気体を発生させるには高圧が必須となるが、例えば高温高圧のボイラー蒸気を加熱する場合、ボイラー蒸気の流速が速いために実際には上手く加熱することが難しいか、加熱することができるとしても膨大なエネルギーを要し非効率となる。一方、本実施形態の構成では、微圧蒸気である湯気はゆっくり漂うので、その間、電熱ヒータ部８１で加熱することができ、大気圧で高温（例えば３００℃以上）の過熱蒸気を生成させることができる。そして、生成した過熱蒸気もゆっくり漂うので、被加熱物１０１の周囲に位置する電熱ヒータ（２３、２４）で再加熱することも容易となる。
【０１２４】
なお、加えて、ボイラー蒸気（高温高圧の蒸気）を導入して、そのボイラー蒸気をさらに加熱して過熱蒸気を食品に吹き付ける場合、流速の速いボイラー蒸気から生じた過熱蒸気が良くあたる部分とそうでない部分との差が激しく、美味しい加熱食品とはなりにくい。また、その流速の速い過熱蒸気の場合、加熱制御が非常に困難を極め、食品の加熱という非常に繊細な温度管理（加熱温度制御）に向いていない（例えば、焦げを生じやすかったり、部分焼けや未焼成部分の発生が生じる）。加熱ムラが生じると、食品の部分的な焦げや焼けが生じてしまい、それがタンパク質の変性の増進となり、味や臭いの悪さにつながってしまう。一方、本実施形態の構成では、流速が遅い蒸気／過熱蒸気を用いるので、緻密に温度制御できる過熱蒸気の加熱によって、タンパク質の変性を抑えた美味しい食品を製造することができる。加えて、本実施形態の構成では、実質的に大気圧の動作であるので、安全面での利点が大きい。また、開放型の焼成室２０として連続運転（コンベア式の運転）ができる利点も大きい。
【０１２５】
さらに、本実施形態の加熱焼成装置１００では、加熱装置（昇温装置）として、電熱ヒータ部８１を用いており、バーナ（ガスバーナ）を使用しなくてもよい。したがって、加熱焼成装置１００は、電源さえあれば（例えば、２００Ｖ電源など）動作させることができ、非常に便利であるとともに、火を使用しないので安全である。また、加熱焼成装置１００は大気圧動作をしているので、安全の観点からはその点でも利点がある。
【０１２６】
本実施形態の加熱焼成装置１００に使用される被加熱物１０１は、典型的には、食品であり、例えば、水産物（魚類、甲殻類、軟体動物、貝類、海草類など）や、肉類（牛肉、豚肉、鶏肉、ハム、ベーコンなど）、野菜、果物、お茶、コーヒー豆、米などである。被加熱物として、パンを挙げることもできる。また、加熱焼成装置１００における過熱蒸気で炊飯を行うこともできる。さらに、コーヒー豆の焙煎、茶葉の処理なども行うことができる。また、本実施形態の技術は、水産物の蒸し工程や焼き工程に好適に使用できるだけでなく、パン、お茶、餅米を利用する菓子類、あるいは、洋菓子、肉類の加熱調理、野菜や芋類の蒸し料理などに積極的に使用することができる。さらに、過熱蒸気の特性を利用して、骨まで食せる魚の加工にも、適用することができる。加えて、過熱蒸気は、親子丼などの丼ものの加熱調理にも適している。
【０１２７】
以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。また、上述した実施形態１および２などの区別は便宜上のものであり、そして、上述した実施形態の各要素は、互いに矛盾するものでない限り、適宜組み合わせることができ、限定的解釈されるべきものではない点を付言しておく。
【産業上の利用可能性】
【０１２８】
本発明によれば、動作時の汚れを軽減できるとともに、掃除・点検を行いやすく、そしてエネルギー効率の良い加熱焼成装置（過熱蒸気式の加熱装置）を提供するができる。
【符号の説明】
【０１２９】
１０   支持本体部（台部）
１１   加熱容器部
１１ｕ 断熱材
１２   支柱部
１３   接地部
１４   移動手段（ローラ部）
１５   加熱空間
２０   焼成室
２１   フード部材
２１ｆ ヒータ固定部
２１ｈ ヒンジ部
２１ｓ 開口部
２１ｕ 断熱材
２２   開閉取っ手
２３   上部電熱ヒータ
２３ｍ 熱反射部材
２４   下部電熱ヒータ
２５   焼成空間（加熱空間）
２６   カバー部
３１   入口
３２   導入フード部
３３   風除けフード
３５   搬送装置（ネットコンベア）
３６   排出フード部
３７   風除けフード
３８   跳ね上げ式のアーム部
３９   出口
４０   制御装置
５０   加熱室
５１   ドーム部
５２   取っ手
５３   蒸気導入配管
５５   液体保持容器
５６   槽内オーバーフロー配管（ドレイン配管）
５７   槽内給水配管
５８   スパージ管
５９   温度計
５９ａ 温度センサ部
６０   制御装置（制御盤）
６１   入口
６５   搬送装置（ネットコンベア）
６６   導入フード部
６７   風除けフード
６８   跳ね上げ式のアーム部
６９   出口
８０   過熱蒸気生成装置
８１   電熱ヒータ部
８１ａ フィン（追加フィン）
８１ｂ 端子部
８１ｃ 発熱部
８２ｐ 貫通孔
８２ｓ 筒部
８２ｔ 先端部（先端板）
８３ｐ 貫通孔
８３ｓ 筒部
８４   仕切り板
８５   ドリップ受け部
８５ａ Ｕ字部材
８５ｂ 液体（湯）
８６   蒸気供給配管
８６ａ 蒸気供給口
８６ｂ 蒸気通路部
８６ｃ 電熱ヒータ連結部
９０   作業員
９１   搬送方向（進行方向）
１００ 加熱焼成装置
１０１ 被加熱物（食材、食品）
１０５ ネット受け部材（ネット受けレール）
１１０ 皿部材（食品加熱皿）
１１１ 皿部材１１０の中央部
１１２ 皿部材１１０の主面
１１３ 周縁部
１１４ 壁部
１１５ 角部
１１６ 凹凸部
１１７ 網
１１９ 貫通穴
２００ 加熱装置（予熱装置）
３００ 食材加工システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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