(57)【要約】【課題】  海苔本来の色、艶、味を引き出す焼き方の出来る装置を提供する。【解決手段】  海苔焼釜装置は、反射板の下に遠赤外線ヒーターと遠赤外線以外のヒーターを置き、前記遠赤外線ヒーターと近赤外線以上の波長を持つヒーターの温度は個別に調整できるユニットを複数個並べて収容したユニットを複数段構成としてベルトコンベヤーの上に載置し、各ヒーターの温度制御にはサイリスタを使うことにより効率的に各ユニット内の遠赤外線ヒーターと遠赤外線以外のヒーターの温度設定を個別制御できるような構成とした。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
海苔を搬送する搬送手段を有し、搬送される海苔に対して複数の乾燥処理を施す海苔焼釜装置において、この海苔焼釜装置は多数の反射板ユニットを搬送方向に沿って配設し、各反射板ユニットの中に加熱手段としての遠赤外線ヒーターと近赤外線以上の波長を持つヒーターが設置され、前記遠赤外線ヒーターと近赤外線以上の波長を持つヒーターは個別に駆動制御できることを特徴とする海苔焼釜装置。
【請求項２】
請求項１に記載の海苔焼釜装置において、遠赤外線ヒーターにはセラミック遠赤外線ヒーターが、近赤外線以上の波長を持つヒーターにはニクロム線ガラスヒーターが使われることを特徴とする海苔焼釜装置。
【請求項３】
請求項２に記載の海苔焼釜装置において、遠赤外線ヒーター及び近赤外線以上の波長を持つヒーターの駆動制御にサイリスタが使われることを特徴とする海苔焼釜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一次乾燥された生海苔を焼くのに好適な遠赤外線ヒーターと近赤外線以上の波長を持つヒーターを組み合わせた海苔焼釜装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、脱水処理や天日乾燥などの一次乾燥処理された生海苔を更に乾燥あるいは焼いて海苔を製造する焼き釜には、ニクロム線ガラスヒーター、あるいは遠赤外線ヒーター又はその両方の単独装置が組み合わせて使われていた。
【０００３】
ニクロム線ガラスヒーターを使った場合は、海苔の表面だけを焼いているので焼き色や香りは良いが、芯から焼いていないので、焼いた後に時間が経つと色が戻ってしまい焼戻りという現象が起きてしまった。また、海苔を高熱で乾燥すると黒ずんでしまい、葉緑素が熱で破壊される為、香りも消えてしまう不具合があった。
【０００４】
そこで、これを遠赤外線ヒーターで乾燥すれば緑あざやかな、香り高い海苔がでる。しかし、遠赤外線ヒーターで海苔を乾燥させると海苔の芯から焼く為に、焼戻りはしないものの、焼き色や香りがニクロム線ガラスヒーターなどに比べると劣るという問題点があった。これは、ニクロム線ガラスヒーターあるいは遠赤外線ヒーターの単体を組み合わせても同様な二律背反性があり、共通の課題となっていた。
【０００５】
その二律背反性を解決するために、家庭用あるいは小規模の業務用焼海苔器においては、熱板の少なくとも一方の面に遠赤外線放射材を被覆する技術が知られている（特許文献１）。
【０００６】
また、赤外線放射ランプのバルブの一部を遠赤外線放射膜で被覆することにより、遠赤外線および近赤外線の両方を１本のランプから放射する技術も知られている（特許文献２）。
【特許文献１】特開平４−２９８０００
【特許文献２】特願２００１−３８４１５８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
海苔の標準規格は、幅１９０ｍｍ×長さ２１０ｍｍのサイズにおいて１００枚当たりの重さで分類され、３００ｇ未満を軽等級、３００〜３５０ｇを本等級、３５０ｇ以上を重等級として分類している。しかし、実際には同じ産地の海苔ですら生産者や採集日時、海域等の異なる乾海苔があり、天然物特有の含有成分の違い等による乾海苔の厚さについては、検査員の目視に頼るところが大きい。つまり、製品造りの上で最も苦慮されるのは、原材料の暑さに依らず焼き上りの色合い等ができるだけ均一な製品に仕上げることにあり、美味しい焼海苔を作るには製造時におけるロット対応による製造工程管理が必要となる。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、一台の連続釜で特性バラツキのある様々な海苔を、その特性や客先のニーズに合った焼上がり品質で仕上げることにある。
【０００９】
特許文献１の方法では、従来のヒーターによる熱処理に加えて遠赤外線放射材を熱板に被覆することにより遠赤外線処理を併用して海苔を焼いているが、生海苔の特性やロット間のバラツキなどに合わせて遠赤外線の割合を調節することが出来ない。
【００１０】
特許文献２の方法では、遠赤外線と近赤外線の割合を変更しようとすると赤外線放射ランプのバルブの遠赤外線放射膜被覆部を変更する必要があり、それもランプが冷えてからでないと作業できないので、生産ラインで使おうとすると設定を固定した大量生産でしか使えないので生海苔のロットバラツキに対応した焼き方は出来ない。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決すべく本発明は、海苔を搬送する搬送手段を有し、搬送される海苔に対して複数の乾燥処理を施す海苔焼釜装置において、反射板の下に遠赤外線ヒーターと近赤外線以上の波長を持つヒーターが温度測定手段と共に設けられ、前記遠赤外線ヒーターと近赤外線以上の波長を持つヒーターは個別調整を可能とした。
【００１２】
これにより、海苔の表面から芯まで任意の加熱ができるようになり、生産地や生産時期によって変化する海苔質のロットバラツキに対応した加熱処理が可能になった。
【００１３】
また、遠赤外線ヒーターにはセラミック遠赤外線ヒーターを使い、近赤外線以上の波長を持つヒーターにはニクロム線ガラスヒーターを使うようにした。
【００１４】
これにより、温度変化に対するレスポンスを速くできるので、微妙な温度管理が可能になった。
【００１５】
更に、遠赤外線ヒーター及び近赤外線以上の波長を持つヒーターの温度制御にサイリスタを使うようにした。
【００１６】
これにより、半永久的な寿命を持つサイリスタを使うことで安定的に連続比例制御（位相制御）や分周制御が可能となり、スイッチの切替時にソフトスタートやソフトダウンが出来るので、ノイズが発生せず、ヒーターの寿命を延ばすことがでるようになった。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の海苔焼釜装置は、個別に温度設定が可能な海苔の内部を加熱する遠赤外線ヒーターと海苔の表面を熱処理する遠赤外線以外のヒーターを併用し、かつ共通の反射板で両者を均一に分散放射させることにより、生産地や生産時期の異なる海苔質に対して最適な焼き具合を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、本発明で使用する遠赤外線ヒーターの波長および近赤外線以下の波長を持つヒーターの波長分布例である。遠赤外線は数ミクロンから略１００μｍの波長分布３にある波の呼称であり、本実施例ではセラミック遠赤外線ヒーター１を使って発生させている。また本発明では近赤外線以上の波長４を持つヒーターも併用していて、本実施例ではニクロム線ガラス管ヒーター２を使って発生させている。本発明では、後述するように、前記遠赤外線ヒーター１が発生する帯域エネルギー５とニクロム線ガラス管ヒーター２が発生するエネルギー６を個別に制御することにより遠赤外線帯域のエネルギー５およびニクロム線ガラス管ヒーター２の発生するエネルギー６をバランスよく組み合わせて海苔を焼くことが可能なメカニズムになっている。
【００１９】
図２は、本発明において用いる遠赤外線ヒーター１とニクロム線ガラス管ヒーター２の複合ユニットの例である。遠赤外線ヒーター１とニクロム線ガラス管ヒーター２及び温度センサー２３は共通の反射板ユニット７の中にあり、反射板ユニット７の側面は、遠赤外線ヒーター１とニクロム線ガラス管ヒーター２の両方の熱波がなるべく均一に海苔シートに照射するような形状になっている。ここで、反射板ユニット７の内壁部分は遠赤外線の波長から近赤外線以下の波長までを効率よく反射するように、反射率の高い鏡などを使うことが好ましい。
【００２０】
また、遠赤外線ヒーター１とニクロム線ガラス管ヒーター２の相対位置関係については、図２（ａ）のように縦に並べて配置しても良いし、横に並べても、またそれ以外の角度を持たせて配置しても構わない。同様に、温度センサー２３の位置もヒーターの上でも良いし横でも良い。
【００２１】
反射ユニット７の形状は、図２（ｂ）に示すように、遠赤外線ヒーター１とニクロム線ガラス管ヒーター２からの波が海苔シートになるべく均一に照射するように円形の側面構造が好ましいが、これに限定するものではなく、蒲鉾型などでも良い。
【００２２】
図３は、入口部ユニット８、中間部ユニット、出口部ユニットの三つのユニットに分かれた構造を持つ三段タイプの海苔焼釜装置の例である。ここで、各ユニットにはそれぞれ複数個のヒーターが組み込まれた反射板ユニット７が設置され図３では３個となっているが、通常の量産ラインにおいては６〜７個の反射板ユニット７を設けることが好ましい。また、ユニットの構成についても、図３のような三段構成だけに限定するものではなく、海苔の質や加工要求仕様にに合わせてユニット数の増減が可能である。
【００２３】
入口側ローラー１２下面から上昇して水平方向に向きを変えて移動するローラーベルト１４には海苔シート１１が載せられ、海苔焼釜装置の中に入って行く。ここから海苔シートは入口部ユニット８、中間部ユニット９，出口部ユニット１０を順番に通過して各反射板ユニット７からセラミック遠赤外線ヒーター１とニクロム線ガラス管ヒーター２からの波を照射されることにより焼かれて海苔の個性を持つ最適の色、艶、味が引き出される。
【００２４】
ここで、各ユニットケース１５の中に置かれた反射板ユニット７に内蔵される遠赤外線ヒーター１とニクロム線ガラス管ヒーター２は個別に制御が可能となっている。実際には経験と実験に基づいて細かな設定が行われるが、説明のために簡略化して、例えば温度の高い設定“高”と低い設定“低”の２通りに設定するとすると、表１や表２のような設定が考えられ、これらのプロファイル設定値を制御装置システム内で保存しておくことにより、短時間で設定が変更できるので、作業効率の高い少量多品種対応の海苔焼釜システムとなる。
【００２５】
【表１】
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【００２６】
表１においては、入口部において、まず海苔の内部を乾燥させる目的で、遠赤外線ヒーターの出力を高くし、近赤外線ヒーターの出力は弱めてある。次の中間部においては、遠赤外線ヒーターの出力を下げ、近赤外線ヒーターの出力を高くして、海苔の外皮部を焼き上げている。仕上げの出口部においては、海苔の香りや風味の仕上げをする為に、遠赤外線ヒーターと近赤外線ヒーターの出力を抑えてじっくり仕上げている。
【００２７】
ユニット内の温度均一性が重要な場合には、近赤外線ヒーターを反射板ユニット７の、海苔搬送方向手前側に、遠赤外線ヒーターを反射板ユニット７の、海苔搬送方向後方側に配置することにより、反射板ユニット７の出口側における温度低下を改善できる。
【００２８】
高出力のヒーターは価格が割高であり、メーカー在庫も少ないので、電気炉を使う製造工場においては余分に在庫を持つ必要がある。しかし、上記のような構成にすることにより、普及価格帯のヒーターを使っても厚めの海苔を大量に処理できるので、ヒーターなどの消耗品の消却コストを含めた生産コストを下げることが出来る。
【００２９】
【表２】
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【００３０】
表２においては、入口部の初期ではまずニクロム線ガラス管ヒーター２から照射される近赤外線の高い状態で海苔の外皮を温めて海苔の香りを内部に封じ込め、そのあと中期では遠赤外線ヒーター１によって海苔の内部を暖めて内部膨張させ、後期ではふたたび外皮を温めて仕上げている。
【００３１】
更に中間部では、米の炊飯で言われるような“初めチョロチョロ中パッパ…”の如く、ニクロム線ガラス管ヒーター２の初期は低い温度設定で、中期に高い設定に変えて、最後はまた低い設定に戻している。
【００３２】
その後、出口部では、入口部と同様に、まずニクロム線ガラス管ヒーター２から照射される近赤外線の高い温度状態で海苔の外皮を温めて海苔の香りを内部に封じ込め、そのあと中期では遠赤外線ヒーター１によって海苔の内部を暖めて内部膨張させ、後期ではふたたび外皮を温めて仕上げている。
【００３３】
表２の例は、比較的高級な海苔を焼く場合に用いるヒーター設定方法であり、高出力タイプのヒーターを使うことにより局部的な熱処理が可能となる。高級海苔の場合であっても、納品ロットによって生産場所や生産時期によって微妙に特性が異なり多種多様な海苔が投入されるので、その海苔の特性に合わせて各ヒーターの設定を最適化することになるが、本発明のシステムにおいては、各反射板ユニット近傍に赤外線センサーや超音波センサーなどで構成されるリモートセンサーユニット１８を置いて、各ユニット通過前と通過後に、遠隔距離から非接触方式で海苔シートを個別に測定することが考えられる。前記リモートセンサーユニットからのデーターをパラメーター化して、擬似的に海苔の焼け具合を把握することにより、海苔焼け具合を定性的に制御することが可能となる。この海苔焼け具合データーを使えば擬似的にリアルタイムの海苔内部ステータスの測定が可能となり、前記海苔焼け具合データーをシステムにフィードバックすることにより海苔１枚１枚に合わせた細かな海苔焼のリアルタイム制御が可能となる。
【００３４】
更に、遠赤外線ヒーターと近遠赤外線以下の波長を持つヒーターのベルトコンベヤーからの高さも任意であり、個々の反射板ユニットを同一の高さに揃える必要は無く、いつでも簡単に上下方向に調整可能な構造とすることも考えられる。
【００３５】
図４は、サイリスタユニット１６を使った本発明における遠赤外線ヒーター１とニクロム線ガラス管ヒーター２を使ったシステム例である。
【００３６】
装置の電源が入れられると、温度調節器１７の設定に従って温度調整器１７の電流信号がサイリスタユニット１６に出力される。サイリスタユニット１６のサイリスタが導通した後、遠赤外線ヒーター１とニクロム線ガラス管ヒーター２は、温度調整器１７の設定により設定された温度になるまで電流が流される。動作中の電流値はスイッチ２２に直列接続された電流計１９で確認できる。
【００３７】
遠赤外線ヒーター１とニクロム線ガラス管ヒーター２の温度上昇は各ヒーターに付けられた温度センサー（バイメタルやサーミスタなど）２３により監視される。所定の温度に達すると温度調整器１７がサイリスタユニット１６のサイリスタの負荷電圧をゼロにすることによりサイリスタがＯＦＦ状態となりサイリスタの負荷電流がカットされる。
【００３８】
遠赤外線ヒーター１あるいはニクロム線ガラス管ヒーター２の動作中に異常が発生した場合には、温度過昇防止機能により温度調整器１７は切断スイッチ２０を制御して通電を遮断する。また、手動スイッチ２２による回路の切断も可能となっている。
【００３９】
上記の温度過昇防止機能が作動した場合には、もしもヒーター１，２や加熱槽に異常が発生していた場合、思わぬ事故が発生する可能性が高くなるので、各ヒーターの復帰動作は手動スイッチ２１により行うこととする。
【００４０】
図５（ａ）はサイリスタユニットによる位相角制御の動作原理図（遠赤外線ヒーター部のみ）、（ｂ）は位相制御電流の変化を示す図である。
【００４１】
位相角を制御する連続比例制御は、交流電源に対して、パルスでサイリスタのゲートを開閉することにより実効電流値を平均値的に変化させる。時間比例制御のようなオン・オフの制御ではなく、滑らかな変化の制御ができるので、より安定した、高精度の制御が可能であることを特徴とする。
【００４２】
図５（ａ）では、まず本体の電源が入れられてから、変化温度調節器１７に設けられた操作スイッチがオンになると、サイリスタユニット１６に出力される温度調整器１７の信号電流（通常は４ｍＡから２０ｍＡ程度の出力）が徐々に増加してソフトスタートする。サイリスタユニット１６では、内蔵するドライブアンプ２４から負荷電源の位相角に合ったトリガパルスがサイリスタ２５に出力される。このパルスがサイリスタ２５のゲートに印可され、サイリスタに接続された交流電源に同期してパルスの期間だけゲートが開いて電流が流れる。
【００４３】
例えば、温度調整器１７の出力が４ｍＡの時には電流は遮断、１２ｍＡの時に５０％、２０ｍＡの時に１００％の負荷電流が流れるようにゲートに印可するパルス幅を設定する。このように、遠赤外線ヒーター１とニクロム線ガラス管ヒーター２に流れる負荷電流は、温度調節器１７からの出力に応じてパルスを出すタイミングを変化させることにより比例的に変えて出力される。サイリスタユニット１６のサイリスタ２５が導通した後、遠赤外線ヒーター１とニクロム線ガラス管ヒーター２は、温度調整器１７で設定された温度になるまでゲートがフルオープン状態で電流が流され、設定温度に近くなるとパルス幅を狭くして温度調整モードに入る。
【００４４】
また、作業終了後に操作スイッチが切られると、温度調整器１７から出力される電流が徐々に減って、それにつれてパルス幅も狭くなり、実効電流値が減ることによりソフトダウンする。
【００４５】
本実施例では、ひとつの反射板ユニット７内に遠赤外線ヒーター（セラミック赤外線ヒーター１）と近赤外線以上の波長を持つヒーター（ニクロム線ガラスヒーター２）をそれぞれ１本ずつ設置しているが、用途に応じてそれぞれ複数を設置することも考えられる。
【００４６】
また、本実施例では、温度センサー２３を反射板ユニット７内の各ヒーター近傍に設置しているが、これを反射ユニット７毎に少なくともひとつの温度センサー２３を設置しても良いし、あるいはヒーターの近傍以外の場所に設置することも考えられる。更に、離れた場所の温度を測定する非接触温度センサーを使う場合には、リモートセンサーユニット１８に温度センサーも内蔵することが考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
遠赤外線ヒーターと近遠赤外線以下の波長を持つヒーターの配置および個別制御において自由度が高いので、従来の遠赤外線ヒーターのみ、あるいはニクロム線ガラスヒーターのみ、あるいはこれらの混合型タイプ（ヒーターの個別制御なし）を使った場合に比較して、海苔本来の風味を引き出す焼き方が可能となり、特に高級とされる瀬戸内産や九州有明産などの場合には、高級海苔の美味しさを十二分に引き出すことにより商品価値を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】各ヒーターの波長帯域比較
【図２】広帯域波長ヒーターユニット
【図３】海苔焼釜装置の内部構造
【図４】サイリスタを使った温度制御システム例
【図５】（ａ）連続比例制御の動作原理図（ｂ）位相制御電流の変化
【符号の説明】
【００４９】
１…セラミック遠赤外線ヒーター、
２…ニクロム線ガラスヒーター、
３…セラミック遠赤外線ヒーターの波長分布、
４…ニクロム線ガラスヒーターの波長分布、
５…セラミック遠赤外線ヒーターの発熱エネルギー、
６…ニクロム線ガラスヒーターの発熱エネルギー、
７…反射板ユニット、
８…海苔焼装置の入口部ユニット、
９…海苔焼装置の中間部ユニット、
１０…海苔焼装置の出口部ユニット、
１１…海苔シート、
１２…入口側ローラー、
１３…出口側ローラー、
１４…コンベアベルト、
１５…ユニットケース、
１６…サイリスタユニット、
１７…温度調節器、
１８…リモートセンサーユニット、
１９…電流計、
２０…切断スイッチ、
２１…個別手動スタート・スイッチ、
２２…手動停止スイッチ、
２３…温度センサー、
２４…ドライブアンプ、
２５…サイリスタ。
【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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