JPH02504331A - Apparatus for heating conductive flowable media and method of using such apparatus - Google Patents

Apparatus for heating conductive flowable media and method of using such apparatus

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JPH02504331A
JPH02504331A JP63506075A JP50607588A JPH02504331A JP H02504331 A JPH02504331 A JP H02504331A JP 63506075 A JP63506075 A JP 63506075A JP 50607588 A JP50607588 A JP 50607588A JP H02504331 A JPH02504331 A JP H02504331A
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heating
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モス、リチャード・ウォルフガング・エミル
バン・デァ・ポスト、ジャン・ルパート
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ベックスウィフト・リミテッド
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 導電性流動可能媒体を加熱するための装置およびこのような装置の使用方法 本発明は、導電性流動可能媒体を加熱するための装置およびこのような装置を使 用する方法に関するものである。[Detailed description of the invention] Apparatus for heating conductive flowable media and method of using such apparatus The present invention provides an apparatus for heating an electrically conductive flowable medium and a method for using such an apparatus. It relates to the method used.

高められた温度まで流動可能媒体を加熱するのが必要な状況が多くある0例えば 、料理するための、または殺菌するための食料の加熱および化学反応を行なうた めの化学反応物の加熱である。There are many situations where it is necessary to heat a flowable medium to an elevated temperature, e.g. , heating and chemical reactions of food for cooking or sterilization. This is the heating of chemical reactants.

電極間の媒体において電流を直接流すことにより、流動可能媒体を加熱すること は知られている。媒体のこのような直接電気抵抗加熱の利点は、比較的迅速な加 熱速度が得られ、かつ最初の近似値まで、加熱が、材料を通じて均一の速度であ ることである。これは、媒体の加熱が、熱い表面から熱を伝達することにより行 なわれ、かつ表面と、より直接的に接触する媒体と、その媒体の残りの部分との 間の温度勾配が避けられない熱交換器、オーブンおよび蒸気または湯ジャケット 容器のような加熱システムとは対照的である。申し分のない加熱速度を得る際に 、このような加熱システムは、加熱表面と最も接触する媒体の過熱を生じる可能 性がある。heating a flowable medium by passing an electric current directly in the medium between electrodes is known. The advantage of such direct electrical resistance heating of the medium is that it The heating rate is obtained and, to a first approximation, the heating is at a uniform rate throughout the material. Is Rukoto. This is done by heating the medium by transferring heat from the hot surface. between the medium that forms and is in more direct contact with the surface and the rest of the medium. Heat exchangers, ovens and steam or hot water jackets where temperature gradients are unavoidable between In contrast to container-like heating systems. In obtaining the perfect heating rate , such heating systems can result in overheating of the medium in most contact with the heating surface. There is sex.

しかしながら、抵抗加熱法においても加熱装置の内部、特に加熱電極上へ流動可 能材料からの付着物が滞積するので、いくつかの流動可能材料、特に食料の抵抗 加熱に難点がある。However, even in the resistance heating method, it is possible to flow into the heating device, especially onto the heating electrode. The resistance of some flowable materials, especially foodstuffs, as deposits from functional materials accumulate. There is a problem with heating.

英国特許第2067390B号明細書は抵抗加熱装置を述べていて、そこでは、 加熱されるべき流動可能媒体を介して導電されるパイプの縦方向に電極が間隔を 置き、電極が、典型的には円筒形であり、かつパイプの拡大部分を介して横方向 に通過する。これは、各電極の露呈表面における電界強度が、電界上の材料の滞 積に関連すると思われる電界強度不連続性を最小限にするために、パイプ自体か ら間隔を置いた電極の露呈表面の滑らかな部分から実質的にすべての電流が流れ るようなものにされることが意図されている。汚れを除去するように電極の表面 をかき取るために、パイともまた、提案されている。電極区域が小さく、電極間 の間隔が大きいので、高電圧が採用される。従って、電極表面における高い電流 密度が採用される。GB 2067390B describes a resistance heating device in which: The electrodes are spaced along the length of the pipe to conduct electricity through the flowable medium to be heated. Place the electrode, which is typically cylindrical, and extend laterally through the enlarged section of the pipe. pass through. This means that the electric field strength at the exposed surface of each electrode is the pipe itself to minimize potential field strength discontinuities associated with Substantially all the current flows from the smooth exposed surfaces of the electrodes spaced apart from each other. It is intended to be made to look like this. The surface of the electrode to remove dirt Pies are also suggested for scraping off. The electrode area is small and between the electrodes Since the distance between the two is large, a high voltage is used. Therefore, the high current at the electrode surface Density is used.

電極上よりもむしろパイプの壁面上の流動可能媒体の付着物の問題は、これ以上 述べない。The problem of deposits of flowable media on the pipe walls rather than on the electrodes is no longer I won't say it.

それらをかき取るために電極を往復運動させるための手段は、詳細には述べない 、その種の装置の構造は、必要となる非常に高い電流を搬送し得る可撓性リード 線を設けるか、または摺動コンタクトが汚染および酸化されないように維持する ことが困難であるために、恐らく複雑なものとなる。The means for reciprocating the electrodes to scrape them off will not be described in detail. , the construction of such devices requires flexible leads that can carry the very high currents required. lines or keep sliding contacts free from contamination and oxidation It is likely to be complex because it is difficult to do so.

かき取るための電極移動のこのようなシステムは、その縦方向に間隔を1(より もむしろ、流体の流出方向を横切り、電極が互いに向い合うタイプの抵抗加熱装 置に適用することはできない、前者の種類のシステムは、電極区域がよりずっと 限定されているために、比較的低い電圧および高い電流でこのような装置を作動 する選択権を有するという点で都合好い、装置の構造およびその動作の安定性の 平易さの見地から、数千ポルトよりもむしろ数百ポルトのオーダの電圧を使用す るのがかなり都合好い。Such a system of electrode movement for scraping has a spacing of 1 (more than 1) in its longitudinal direction. Rather, it is a type of resistance heating device in which the electrodes face each other across the flow direction of the fluid. The former type of system cannot be applied to Operating such devices at relatively low voltages and high currents due to advantageous in that one has the option to For reasons of simplicity, it is best to use voltages on the order of a few hundred ports rather than a few thousand ports. It's quite convenient.

従って、本発明は、導電性流動可能媒体の抵抗加熱のための装置を提供し、その 装置は、このような媒体が、それを介して流れるように配置され得るパイプ手段 を備え、そのパイプ手段は、使用中、流動可能媒体の抵抗加熱をそこに与えるた めに十分低い導電率を有する材料から作られるか、または内部でそれと一列に並 べられ、さらにパイプ手段内で間隔を置き、それを介して流れる媒体とともに使 用する際に、電気接触するように配置された少なくとも2個の電極と、その電極 、およびもしあれば、流動可能媒体が加熱されると流動可能材料からそこに配置 する傾向のある材料をそこから除去するか、またはそらせるように、流動可能媒 体の加熱が使用中に生じるパイプ手段内の1個以上のゾーン内で、流動可能媒体 と接触するパイプ手段の内部壁表面の電極に使用するための、パイプ手段内で移 動可能な手段とを備える。The invention therefore provides an apparatus for resistive heating of electrically conductive flowable media, the The apparatus includes pipe means through which such a medium may be arranged to flow. , the pipe means being adapted to provide resistive heating of the flowable medium therein during use. made of or internally aligned with a material that has sufficiently low conductivity to spaced within the pipe means and used with the medium flowing through it. at least two electrodes arranged in electrical contact when used; , and if any, placed there from the flowable material when the flowable medium is heated flowable medium to remove or deflect material that tends to A flowable medium within one or more zones within the pipe means in which heating of the body occurs during use. transfer within the pipe means for use as an electrode on the internal wall surface of the pipe means in contact with the and movable means.

移動可能除去手段が、パイプ手段の内部との接触部をかき取るために据付けられ た1個以上のかき取り部材から成るスクレーパであるのが好ましい。A movable removal means is installed for scraping the contact with the interior of the pipe means. Preferably, the scraper comprises one or more scraping members.

このようなスクレーバは、上記パイプ手段の上流端部から延び、上記パイプ手段 内の上記スクレーバのかき取り移動を生じるための手段に接続された部分から成 る。Such a scraper extends from an upstream end of said pipe means and extends from an upstream end of said pipe means. comprising a portion connected to means for producing scraping movement of said scraper within the Ru.

スクレーパは、パイプ手段の縦方向に間隔を置いた複数個のかき取り部材を備え てもよい、このようなかき取り部材は、例えば、往復運動可能キャリヤ部材に接 続されてもよく、その部分は、パイプ手段の上流端部から延び、上記スクレーパ 部材の往復運動を生じるための手段に接続される。The scraper comprises a plurality of scraping members spaced longitudinally of the pipe means. Such a scraping member may, for example, be in contact with a reciprocatable carrier member. a section extending from the upstream end of the pipe means and extending from the said scraper. It is connected to means for producing reciprocating movement of the member.

例えば、キャリヤ部材は、パイプ手段に沿って延び、かつパイプ手段の内部壁に 、またはそれに向けて延びる突出しかき取り部材を保持するロッドまたは同等の 手段であってもよい。For example, the carrier member extends along the pipe means and against an interior wall of the pipe means. , or a rod or equivalent holding a protruding scraping member extending towards it. It may be a means.

−しかしながら、キャリヤ部材は、かき取り部材がその上に保持されるロッドま たは同等の手段のような、好ましくは平行で長手のキャリヤ手段の保持器である のが好ましい、少なくともいくつかのかき取り部材が、対の長手のキャリヤ手段 間で架橋するのが好ましい。- However, the carrier member may be a rod or a rod on which the scraping member is held. or equivalent means, preferably parallel and elongated carrier means; Preferably, at least some of the scraping members are coupled to a pair of longitudinal carrier means. It is preferable to crosslink between the two.

かき取り部材の他のものは、一方の長手のキャリヤ手段から他方の長手のキャリ ヤ手段に向けて延びてもよいが、それに到達しなくてもよく、特にその場合、下 記のように、対向する電極間にシールド部材が存在する。The other scraping member is moved from one longitudinal carrier means to the other longitudinal carrier means. may extend towards, but not necessarily reach, the means of protection, especially in that case As shown, a shield member exists between the opposing electrodes.

パイプ手段の内部断面が矩形である場合、かき取り部材の組が、パイプ手段の、 異なる対向する対の壁面を連続してかき取るために、キャリヤ部材の長さ方向に 沿って配置されてもよい。If the internal cross-section of the pipe means is rectangular, the set of scraping members may along the length of the carrier member to successively scrape different opposite pairs of walls. It may be arranged along.

しかしながら、他の形のスクレーパが採用されてもよい0例えば、もしパイプ手 段の内部の断面が一般に円形であるならば、スクレーバは、必要なかき取り作用 を生じるためにパイプ手段内で回転可能なオーガらせんの形をとってもよい。However, other shapes of scrapers may be employed; for example, if the pipe hand If the internal cross-section of the step is generally circular, the scraper will provide the necessary scraping action. It may take the form of an auger helix rotatable within the pipe means to produce the .

このようなオーガらせんは、パイプ手段の上流端部から延びる駆動部材に接続さ れ、かつ回転運動を生じるための手段に接続されてもよい。Such auger helix is connected to a drive member extending from the upstream end of the pipe means. and may be connected to means for producing rotational movement.

代わりに、スクレーバは、複数個のブラシ部材、半径方向に延びるブレードまた は必要なかき取り運動を生じるよ、うにパイプ手段内で回転するために適合され たキャリヤ部材に据付けられ、かつそこから延びる他の半径方向に延びる部材を 備えてもよい、キャリヤ部材は、必要な運動を生じるための手段との接続のため に、パイプ手段の上流端部からもう一度延びてもよい。Instead, the scraper may include a plurality of brush members, radially extending blades or is adapted to rotate within the pipe means so as to produce the necessary scraping motion. another radially extending member mounted on and extending from the carrier member; The carrier member may be provided for connection with means for producing the necessary movement. It may extend once again from the upstream end of the pipe means.

上記に関連のかき取り手段は、流動可能媒体がスクレーバ上に配置する傾向を妨 げるように、パイプ手段内部の材料の付着を妨げるのを援助するために、媒体内 に高度の乱流を生じるように設計されてもよく、それらは該流動可能媒体が固着 しないか、または減じられた程度にのみ固着する材料から作られるか、またはそ れで被覆されてもよい、このようなスクレーパの表面に適する材料は、多くの場 合、例えばシリコーンラバーまたはポリテトラフルオロエチレンである。The scraping means associated with the above counteract the tendency of the flowable medium to locate on the scraper. within the medium to assist in preventing the adhesion of material inside the pipe means, so as to may be designed to create a high degree of turbulence in the flowable medium, and they may be designed to create a high degree of turbulence in made of or made of materials that do not adhere or adhere only to a reduced degree. Suitable materials for the surface of such scrapers, which may be coated with For example, silicone rubber or polytetrafluoroethylene.

かき取り部材は、電極の短絡を避け、かつ有効な電極区域の変更を避けるために 、絶縁材料から作られるのが好ましい。The scraping member is used to avoid shorting the electrodes and to avoid changing the effective electrode area. , preferably made from an insulating material.

パイプ手段の内部が多角形の断面、例えば矩形の断面であり、かき取り部材がそ れに作用してもよく、かつそこで電極が、任意の対の電極の区域全体にわたり一 定の電極間距離を設けるように据付けられてもよい複数個の平坦な表面を設ける のが好ましい。The interior of the pipe means has a polygonal cross-section, for example a rectangular cross-section, and the scraping member and where the electrodes are uniform over the area of any pair of electrodes. provide a plurality of flat surfaces that may be installed to provide a fixed interelectrode distance; is preferable.

パイプ手段に接触するかき取り部材の代わりに、そこから材料を除去するために 流動可能媒体内に乱流を生じるように、電極および内部のパイプ手段に近接する が、それらとは接触しないで通過するように据付けられた一般に類似の部材を採 用してもよい。Instead of a scraping member contacting the pipe means for removing material therefrom close to the electrode and internal pipe means to create turbulence in the flowable medium; However, generally similar members installed so as to pass through without contacting them are adopted. may be used.

上記電極が1個以上の電極の対を形成し、各対の電極の部材が、パイプ手段の幅 を横切って互いに向かい合うのが好ましい。The electrodes form one or more pairs of electrodes, the members of each pair of electrodes having a width of the pipe means. preferably across from each other.

少なくとも3対の電極が存在するのが好ましい。Preferably there are at least three pairs of electrodes.

3相交流電圧電源のうちの1相とアースとの間に上記3個の電極対の各々を接続 するための手段を、設けてもよい。Connect each of the above three electrode pairs between one phase of the three-phase AC voltage power supply and ground. A means for doing so may be provided.

しかしながら、電極、電源間の接続の他の構造が用いられてもよい。However, other configurations of connections between electrodes and power sources may be used.

例えば、パイプ手段の端部で中性の電極が、位相間に接続されてもよい。For example, a neutral electrode at the end of the pipe means may be connected between the phases.

しかしながら、電極上の端縁電流密度が、電極の寿命における重要な原因である ことがわかり、使用中に電極を介して通過される最大を流を制限し得る0例えば 、3対の電極がパイプ手段に沿って連続的に配置された多段システムにおいて、 各電極は、その対における対向電極のみならず、パイプ手段に沿った次の、およ び/または前の電極を見る。隣接する電極は、いかにして電極に電力が供給され るかに依存して、考慮中の電極の端縁電流密度にかなりの影響を及ぼす可能性が ある。連続電極間に位相差がある場合、端縁電流密度に実質的に貢献し得る、か なり大きい電位差が、隣接する電極間に生じる。従って、パイプ手段の一方例の 電極すべてが位相で供給されるのが好ましく、個々の電極への供給の振幅が別個 にコントロールされるのが好ましい、これにより、電極組間の間隙が最小にされ る。However, the edge current density on the electrode is an important factor in the lifetime of the electrode. It can be seen that during use this may limit the maximum flow passed through the electrode, e.g. , in a multistage system in which three pairs of electrodes are arranged successively along the pipe means, Each electrode is connected not only to the opposite electrode in its pair, but also to the next and and/or look at the previous electrode. Adjacent electrodes determine how the electrodes are powered. Depending on the be. If there is a phase difference between successive electrodes, it can contribute substantially to the edge current density. A relatively large potential difference develops between adjacent electrodes. Therefore, one example of pipe means Preferably all electrodes are fed in phase, with the amplitude of the feed to each individual electrode being separate. is preferably controlled such that the gap between the electrode pairs is minimized. Ru.

装置が650ボルト未満の電極対間の電圧、好ましくはおよそ240ボルトで作 動されるのが好ましい。The device operates with a voltage between the electrode pairs of less than 650 volts, preferably approximately 240 volts. preferably moved.

上記電圧が、低周波のA(l圧、好ましくはおよそ50サイクルであるのが好ま しい。Preferably, said voltage is a low frequency A(l pressure), preferably approximately 50 cycles. Yes.

装置が、1eI!あたりの0.25dmpsから1.2dmp s、より好まし くは1dあたり0.4dmpsから0.5dmps、例えば1ciあたり0.5 dmpSの電流密度で都合好く動作するのが好ましい。The device is 1eI! 0.25dmps to 1.2dmps, more preferred 0.4 dmps to 0.5 dmps per d, for example 0.5 dmps per ci It is preferred to conveniently operate at a current density of dmpS.

比較的低い電圧の使用の利点は、酸素の電解製造が生じる可能性があまりないこ とである0食品内の酸素の1!解製造は、恐らく加熱される材料中の硫黄の酸化 により硫黄二酸化物を生成するために、風味を損ないがちである。The advantage of using relatively low voltages is that electrolytic production of oxygen is less likely to occur. And that is 0 of the oxygen in the food! The oxidation of sulfur in the material being heated probably This tends to impair flavor due to the formation of sulfur dioxide.

任意には、パイプ手段の縮方向に測定された電極の長さは、連続する対の電極間 で、流れの方向に減少し、それによって、温度増加に伴う、流動可能媒体の導電 率増加にもかかわらず、上記電極対の各々にわたり等しい電圧が与えられると、 比較的均一の電流配分が使用中に得られる。Optionally, the length of the electrodes, measured in the direction of contraction of the pipe means, is the length between successive pairs of electrodes. The electrical conductivity of the flowable medium decreases in the direction of flow, thereby increasing the temperature. Despite the rate increase, given equal voltage across each of the above electrode pairs, A relatively uniform current distribution is obtained during use.

流動可能媒体がミルクである時、連続対間の百分率長さの減少が5から15%、 例えばおよそ10%であるのが好ましい、電極長さの最適変化は、流動可能媒体 の性質および生じられる温度変化に依存する0例として、ミルクに対して、80 °Cから140℃に加熱するのに好適の長さは89.80および71cmである 。When the flowable medium is milk, the percentage length reduction between successive pairs is from 5 to 15%; The optimum change in electrode length, preferably approximately 10%, is the flowable medium. As an example, for milk, 80 The preferred length for heating from °C to 140 °C is 89.80 and 71 cm .

各電極が、パイプ手段の縫方向に長手であるのが好ましい。Preferably, each electrode is elongated in the sewing direction of the pipe means.

各電極が、それぞれの電極に隣接する、パイプ手段の内部表面区域と実質的に同 一平面になるように、上記表面に埋め込まれるのが好ましい。Each electrode is substantially identical to the interior surface area of the pipe means adjacent to the respective electrode. Preferably, it is embedded in the surface so as to form one plane.

パイプ手段の内部表面が、絶縁プラスチック材料のライニングにより形成される のが好ましい。The internal surface of the pipe means is formed by a lining of insulating plastic material. is preferable.

を極が、上記プラスチック材料内に埋め込まれるのが好ましい。Preferably, the poles are embedded within said plastic material.

上記プラスチック材料が、それぞれの電極をそこにそう人する前に弾性的に引き 伸ばされ、それから、その端縁上に優れたシールを形成するように上記電極をつ かむようにゆるめられるのが好ましい、装置を組立てる時にその流れの方向に上 記引き伸ばしを行なうのが好ましい。The above plastic material is elastically pulled before placing each electrode there. Stretch it out and then attach the electrode so as to form a good seal on its edge. It is preferable to snap it loose, and when assembling the device it should be It is preferable to carry out the stretching described above.

パイプ手段の内部から材料を除去するための上記手段が、使用中に抵抗加熱が生 じる長さの実質的全体にわたって、パイプ手段の内部から材料を除去するように されるのが好ましい。The above means for removing material from the interior of the pipe means does not produce resistive heating during use. so as to remove material from the interior of the pipe means over substantially the entire length of the pipe means. Preferably.

上記電極が、全体として、電流の流れのために露呈された表面区域を有し、その 表面区域が、使用中に抵抗加熱が生じる上記パイプ手段のその部分の内部表面区 域の10%よりも大きいのが好ましい。The electrode generally has a surface area exposed for current flow; the surface area is an internal surface area of that portion of said pipe means in which resistive heating occurs during use; Preferably, it is greater than 10% of the area.

上記全表面区域が、上記内部表面区域の30%よりも大きいことが好ましい。Preferably, said total surface area is greater than 30% of said internal surface area.

上記全表面区域が、上記内部表面区域のおよそ40%であることが好ましい。Preferably, the total surface area is approximately 40% of the internal surface area.

上記のように、!極の端縁における電流密度は、通過され得る最大を流、かつそ れゆえに得ることができる加熱の最大速度を決定する限定要因であってもよい。As described above,! The current density at the edge of the pole is the maximum that can be passed through and This may therefore be the limiting factor determining the maximum rate of heating that can be obtained.

しかしながら、電極の形および位置によっては、最大電流密度が端縁点以外のも のであってもよい。However, depending on the shape and location of the electrodes, the maximum current density may extend beyond the edge points. It may be.

本発明による装置において、1個以上のシールド部材が含まれるのが好ましく、 各々の上記シールド部材が、装置内の電流経路の長さに関して薄く、シールド部 材の不在下で、最高のifL密度を見出す電極表面の一つ以上の部分で電流密度 を減じるように、それぞれの電極または電極対に関して位置決めされるのが好ま しく、シールド部材はそれによって、1個以上の電極の電流搬送容量を増大する 働きをする。Preferably, in the device according to the invention one or more shielding members are included, Each of the above-mentioned shield members is thin with respect to the length of the current path within the device, and the shield portion Current density at one or more parts of the electrode surface to find the highest ifL density in the absence of preferably positioned with respect to each electrode or pair of electrodes so as to reduce and the shield member thereby increases the current carrying capacity of the one or more electrodes. do the work.

本発明による装置内の電極は、プレート状、円筒形また球形を含む実゛に様りな 形を有してもよい0通常、最大電流密度を見出す電極上の区域は、電極の形、時 には電極が電流経路を定めるカウンタ電極の性質に依存する。最大電流密度は、 電極とカウンタ電極とを最も接近させたときに生じ、その場合、電流経路は最も 短い、それは、電極とその対向電極間の直接経路の外部の流動可能媒体が付加的 電流経路となる場合、電極の@緑にしばしば生じる。一般に、シールド部材は、 電極とその対向電極間に位置決めされ、別の方法で最大電流密度を被る電極表面 のその区域上に横たわる。The electrodes in the device according to the invention can be of virtually any variety, including plate-shaped, cylindrical or spherical. Typically, the area on the electrode where the maximum current density is found depends on the shape of the electrode, the time depends on the nature of the counter electrode, where the electrode defines the current path. The maximum current density is Occurs when the electrode and counter electrode are brought closest to each other, in which case the current path is the closest short, it means that the flowable medium outside the direct path between the electrode and its counterelectrode is When it becomes a current path, it often occurs at the @green electrode. Generally, the shield member is The electrode surface positioned between an electrode and its counterelectrode and otherwise subject to maximum current density Lying on that area of the.

残りの電極表面に関して、これらの区域における電流密度を制限することにより 、逆説的に言えば、装置のt流搬送能力が増大され得る。最大電流密度が許容範 囲を越えることなく平均電流密度を高めることができる。By limiting the current density in these areas with respect to the remaining electrode surface , paradoxically, the t-flow carrying capacity of the device can be increased. The maximum current density is within the permissible range. The average current density can be increased without exceeding the range.

シールド部材が、電極のシールドされる区域と面と向かって、かつそれから間隔 を置いて延びるのが好ましい。The shielding member is positioned facing the shielded area of the electrode and spaced apart therefrom. It is preferable to extend it by placing it.

シールド部材が、実質的に、シールドされるべき電極の区域を越えて延びるのが 好ましい。The shielding member extends substantially beyond the area of the electrode to be shielded. preferable.

シールド部材が、電流の流れのために露呈された電極区域の上記端縁領域に重な る、すなわち上記電極区域の外側の上記端縁領域を越えて、かつ電極の中央に向 けて延びるのが好ましい。A shielding member overlaps said edge area of the electrode area exposed for current flow. i.e. beyond the edge area outside the electrode area and towards the center of the electrode. Preferably, it extends over a distance.

シールド部材が、電極、対向電極間の間隔の10%から300%までの距離だけ 、電流の流れのために露呈された電極区域の端縁領域に重なるのが好ましい。The distance between the shield member and the distance between the electrode and the counter electrode is 10% to 300%. , preferably overlapping the edge area of the electrode area exposed for current flow.

上記型なりが、上記間隔の10%から100%まで、より好ましくは20%から 50%まで、例えばおよそ30%であるのがより好ましい。The shape is from 10% to 100% of the spacing, more preferably from 20% to 100% of the spacing. More preferably up to 50%, for example around 30%.

シールド部材が、電極、その対向電極間の間隔と少なくとも等しい距離だけ、よ り好ましくは上記間隔の少なくとも2倍の距離だけ、例えば上記間隔の少なくと も4倍の距離だけ、iit流の流れのために露呈された電極区域を越えて外側に 延びるのが好ましい。The shielding member is spaced apart by a distance at least equal to the spacing between the electrodes and their opposing electrodes. preferably by a distance at least twice the said spacing, e.g. at least at least the said spacing. also outward by four times the distance beyond the exposed electrode area for the flow of the IIT current. Preferably, it extends.

電極は、いかなる形であってもよく、かついかなる数の端縁、またはいかなる形 の端縁を与えてもよい。The electrodes may be of any shape and have any number of edges or any shape. You may also give an edge.

シールド部材が、使用中、流動可能媒体により境界をつけられた電極の端縁に重 なって設けられるのが好ましい。During use, the shield member rests against the edge of the electrode bounded by the flowable medium. It is preferable that it be provided as follows.

通常、その、または各々のシールド部材が、それぞれの電極と対向電極との実質 上中間に位置決めされるのが好ましい。Typically, the or each shield member is substantially between the respective electrode and the counter electrode. Preferably, it is positioned in the upper middle position.

しかしながら、その、または各々の上記シールド部材は、対向電極よりも、それ ぞれの電極近くに位置決めされてもよく、かつ任意には、電極に関連のその、ま たは各々の前記シールド部材に対して、対向電極のために、対応するシールド部 材が設けられてもよい。However, the or each of the above-mentioned shield members is may be positioned proximate to each electrode, and optionally associated with the electrode. or for each said shield member, a corresponding shield part for the counter electrode. material may be provided.

その、または各々のシールド部材が、実質上平面状の部材であるのが好ましい。Preferably, the or each shield member is a substantially planar member.

−a的に言えば、電極間方向のシールド部材の厚さはH2界ではないが、装置を 介する材料の流れを妨害しないように最小にされてもよい、シールド部材は、電 池に印加される実質上すべての電圧に耐えなければならないかもしれず、それゆ えに、該電圧に耐えるのに十分なmN強度を有さなければならない。-A-wise, the thickness of the shield member in the direction between the electrodes is not H2 field, but it The shielding member, which may be minimized so as not to impede the flow of material through the may have to withstand virtually all voltages applied to the battery, and In addition, it must have sufficient mN strength to withstand the voltage.

各電極の端縁の最大電流密度は、装置が使用中である時、平均電流密度の2倍以 下、ある場合には平均の1.5倍以下、またある場合には0.65倍に制限され てもよい。The maximum current density at the edge of each electrode should be at least twice the average current density when the device is in use. Below, in some cases it is limited to 1.5 times or less of the average, and in some cases it is limited to 0.65 times. It's okay.

抵抗加熱室外部の装置への電流の漏れを防止するのが望ましい、中立リングまた はコレクタ電極がヒータれ電流が外部装置に到達する前の中立位置への漏れ電流 に分路を作る。中立装置へのこの正味を流は、装置内で事実上除去することがで き、そこでは、装置のパイプ手段の端部の対の電極が、対称的に対向するA。A neutral ring or is the leakage current to the neutral position before the collector electrode is heated and the current reaches the external device. make a branch to This net flow to the neutral device can be virtually eliminated within the device. , where the paired electrodes at the ends of the pipe means of the device are symmetrically opposed A.

C1!圧により駆動される場合、パイプ手段に沿って対向する対に電極が配置さ れ、かつシールド部材が、対の電極の外部に重なり、かつ中立コレクタ電極また はリングに到達する前のある距離で停止して設けられる。電流がそれから、一方 の電極から、シールド部材の外部端部の周囲に、かつ中立コレクタよりもむしろ 対向電極に戻って通過する。中立コレクタ電極に到達する電流のうち、はとんど すべては対向を極に戻る。C1! When driven by pressure, the electrodes are arranged in opposing pairs along the pipe means. and the shield member overlaps the outside of the counter electrode and the neutral collector electrode or is set by stopping at a certain distance before reaching the ring. The current then around the outer end of the shield member, and rather than the neutral collector. Pass back to the counter electrode. Of the current that reaches the neutral collector electrode, most Everything returns to the opposite pole.

適当な電源は、例えば、6バルス整流器システム、中心中立単相変換器、または 6組電源により電力を与えられるインバータであってもよい。Suitable power sources include, for example, a six-valve rectifier system, a center-neutral single-phase converter, or It may be an inverter that is powered by six sets of power sources.

このような構造の利点は、パイプ手段内の端部容量(電極の上流および下流の容 量)が最小にされ得ることである。大規模下流端部容量は容量を浪費するだけで なく、あいにく、最短一時待機時間を高温で増大させる可能性がある。また、よ り小さく、あまり厳密には特定されていない中立接続を採用してもよい。The advantage of such a construction is that the end capacitance within the pipe means (capacity upstream and downstream of the electrode) amount) can be minimized. Large downstream end capacity only wastes capacity Unfortunately, the minimum hold time can be increased at high temperatures. See you again A smaller, less strictly specified neutral connection may also be employed.

装置はさらに、上記パイプ手段の下流端部に接続され、熱交換により上記流動可 能媒体を冷却剤の流れで冷却するための熱交換器を含んでもよい。A device is further connected to the downstream end of said pipe means to provide said flowable material by heat exchange. A heat exchanger may be included for cooling the active medium with a flow of coolant.

装置はさらに、上記熱交換器を介する上記流動可能媒体のための流出経路の下流 に圧力解放弁(安全弁)を含んでもよい、圧力解放弁を使用することにより、加 熱装置内に維持された超大気圧が、沸騰しないで解放されるので加熱され、再冷 却された媒体が、バッキングのような後の処理において、およそ大気圧で処理で きるようになる。The apparatus further comprises: downstream of an outflow path for said flowable medium through said heat exchanger; The use of pressure relief valves, which may include pressure relief valves (safety valves) in The superatmospheric pressure maintained in the thermal device is released without boiling, resulting in heating and recooling. The rejected media can be processed at approximately atmospheric pressure during subsequent processing such as backing. You will be able to do it.

抵抗加熱装置により生じられる加熱が、他の形態の加熱装置における加熱よりも 、本質的にずっと均一であるが、均一な加熱からの逸脱が生じることが見出され ている。ヒータ内の材料が達する温度は、材料が電流に露呈される時間の長さと 、電流密度に依存する。The heating produced by a resistive heating device is greater than the heating produced by other forms of heating device. , is found to be much more uniform in nature, but deviations from uniform heating occur. ing. The temperature reached by the material in the heater is a function of the length of time the material is exposed to the electrical current. , depends on the current density.

液体およびスラリーは、均一速度でパイプを移動しない、パイプ部分を横切る速 度配分は、加熱される材料の流動特性に依存する。ある材料、特に食品でわずか に加熱することにより、有害となる恐れがある。均一でない流れによる効果は、 温度に敏感な材料が加熱されている時、実際に重要となる。Liquids and slurries do not move through the pipe at a uniform speed; The degree distribution depends on the flow properties of the material being heated. Some ingredients, especially foods, have very little Heating may be harmful. The effect of non-uniform flow is This is of practical importance when temperature sensitive materials are being heated.

上記スクレーパの一つの効果は、流動可能材料に乱流を生じ、それによって均一 な流量および加熱さえも助長することであるとわかった。均一でない加熱を避け ることにより、パイプ壁土に材料を付着させる傾向は、多くの場合、かき取りが 必要ないほど、かなり減じられる可能性がある。また、食品の風味や栄養値をあ まり損なわなくなった。従って、電極およびパイプ手段の壁をかき取らないで、 パイプ手段内の流動可能媒体の高度のかくはんを生じることに価値があることが わかった。One effect of the above scraper is to create turbulence in the flowable material, thereby creating a uniform Flow rates and even heating have been found to be conducive. Avoid uneven heating The tendency of material to adhere to pipe wall soil due to scraping is often It may be reduced so much that it is not necessary. It also improves the flavor and nutritional value of foods. It no longer hurts. Therefore, without scraping the walls of the electrode and pipe means, It may be of value to produce a high degree of agitation of the flowable medium within the pipe means. Understood.

従って、第2の主たる局面において、本発明は、導電性流動可能媒体の抵抗加熱 のための装置を提供し、その装置はこのような媒体がそれを介して流れるように 配置され得るパイプ手段を備え、このパイプ手段は、使用中、流動可能媒体の抵 抗加熱がそこで与えられるように十分に低いit性を有する材料から作られ、ま たはそれと内部で一直線であり、さらにパイプ手段内で間隔を置き、それを介し て流れる媒体と使用中に電気接触するように配置された少なくとも2個の電極と 、すべての流動可能材料に対して、実質的に均一の、パイプ手段通過時間を与え るように、流動可能材料のかくはんまたは乱流を生じるための手段とを備える。Accordingly, in a second principal aspect, the invention provides resistive heating of electrically conductive flowable media. provide an apparatus for such a medium to flow therethrough; comprising a pipe means which can be arranged, the pipe means being capable of resisting the flowable medium during use; Made from materials with sufficiently low IT properties so that anti-heating is provided therein, or or internally in line with it and further spaced within and through the pipe means. at least two electrodes arranged in use to be in electrical contact with the medium flowing therethrough; , providing a substantially uniform pipe passage time for all flowable materials. and means for creating agitation or turbulence of the flowable material so as to cause the flowable material to flow.

このようなか(はん手段は、固定された流量変流器であってもよいが、移動か( はん部材、たとえば上記のようなかき取り部材であるのがより好ましい。In such a case (the soldering means may be a fixed flow current transformer, but it may be a moving one ( More preferably it is a strip member, for example a scraping member as described above.

このようなかくはん手段は一般に、パイプ手段の壁からパイプ手段の中央に材料 をそらせ、十分に混合するように設計されるべきである。Such agitation means generally move the material from the wall of the pipe means to the center of the pipe means. should be designed to distract and mix well.

上記のように、食料を加熱する際に、温度制御がかなり重要となる。As mentioned above, temperature control is quite important when heating food.

従って、本発明による装置は、上記流動可能材料の流量を測定するための手段と 、上記パイプ手段に入る上記流動可能材料の温度を測定するための手段と、上記 流量および温度測定値に応答し、加熱電流の通過を規定するための制御手段と、 上記流動可能材料が上記パイプ手段内で加熱される出口温度で測定するだめの手 段とを含むのが好ましく、上記制御手段は、上記出口温度にさらに応答し、電流 の通過を規定する。The device according to the invention therefore serves as a means for measuring the flow rate of said flowable material. , means for measuring the temperature of said flowable material entering said pipe means; and said control means responsive to the flow rate and temperature measurements and for regulating the passage of the heating current; Measurement of the outlet temperature at which said flowable material is heated within said pipe means Preferably, the control means is further responsive to the outlet temperature and controls the current flow. provides for the passage of

入口温度および流量により供給される加熱エネルギーをまず調整し、それから性 能をさらに規定するために、フィードバックループ内の出口温度を用いることに より、温度が、均一性および絶対レベルの両方に関し、より厳密に制御されるこ とがわかった。抵抗ヒータにおいて、温度制御の必要条件は、ガスまたは液体の 熱交換により制御される従来のヒータよりずっと重要である。The heating energy provided by the inlet temperature and flow rate is first adjusted, and then the The outlet temperature in the feedback loop can be used to further define the performance. This allows temperature to be more tightly controlled, both in terms of uniformity and absolute levels. I found out. In resistance heaters, the temperature control requirement is Much more important than conventional heaters controlled by heat exchange.

上記制御手段は、マイクロプロセッサ制御手段であるのが好ましい。Preferably, said control means are microprocessor control means.

本発明は、上記のような発明の装置のパイプ手段を介して流動可能媒体を通過さ せる段階と、流動可能媒体を加熱するために、上記電極間で流動可能媒体を介し て電流を通過させる段階とから成る流動可能媒体の加熱方法を含む。The present invention provides for the passage of a flowable medium through the pipe means of the inventive apparatus as described above. passing the flowable medium between the electrodes to heat the flowable medium; passing an electric current through the flowable medium.

上記のような加熱装置は、装置から流動媒体を直接に受けることができる包装機 械に直接連結されるか、または、流動可能媒体を冷却するために設けられた熱交 換器を介して、冷却された流動可能媒体を受けて、所望の態様で流動媒体を包装 することができる包装機械に結合されてもよい。The heating device described above is suitable for packaging machines that can receive the fluid medium directly from the device. A heat exchanger connected directly to the machine or provided to cool the flowable medium. receiving the cooled flowable medium through the exchanger and packaging the flowable medium in the desired manner; It may be coupled to a packaging machine that can.

流動可能媒体を前もって加熱する装置が、本発明による抵抗加熱装置の上流に設 けられてもよい、流動可能媒体が、料理を必要とする食品である場合、食品は、 さらに加熱するために、たとえば殺菌するために、本発明による抵抗加熱装置に 導入される前に部分的に料理されてもよい。A device for preheating the flowable medium is installed upstream of the resistance heating device according to the invention. If the flowable medium that may be mixed is a food that requires cooking, the food is For further heating, for example for sterilization, a resistance heating device according to the invention is used. May be partially cooked before being introduced.

本発明は、添付の図面を参照し、好ましい実施例の以下の発明により、さらに説 明されかつ例示されている。The invention will be further explained by the following invention of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. explained and illustrated.

第1図は、食品殺菌装置の一部として取付けられた、本発明による装置の概略図 である。FIG. 1 is a schematic diagram of a device according to the invention installed as part of a food sterilization device; It is.

第2図は、第1図の抵抗加熱装置の正面断面図である。2 is a front sectional view of the resistance heating device of FIG. 1. FIG.

第3図は、第2図の装置のパイプ手段の正面断面図である。3 is a front sectional view of the pipe means of the apparatus of FIG. 2; FIG.

第4図は、第3図のラインrV−mVの断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line rV-mV in FIG. 3.

第5図は、第2図のライン■−■の断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line 2--2 in FIG.

第6図は、第2図のラインVl−Vl上の対応する部分である。FIG. 6 is a corresponding portion on the line Vl--Vl of FIG.

第7図は、第1図の装置の熱交換器の横断面図である。7 is a cross-sectional view of the heat exchanger of the apparatus of FIG. 1; FIG.

第8図は、本発明による加熱装置の第2の実施例の概略側面図である。FIG. 8 is a schematic side view of a second embodiment of a heating device according to the invention.

第9図は、電極への電気接続部の詳細を省いた、第8図の装置の中央エレメント を介する面単な1!断面である。Figure 9 shows the central element of the apparatus of Figure 8 without details of the electrical connections to the electrodes. Simple 1 through! It is a cross section.

第10図は、第9図のラインxx−xx上の横断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line xx-xx in FIG. 9.

第11図は、−個の電極の電気接続部を示す、第8図および第9図に示されたエ レメントの平面図である。FIG. 11 shows the example shown in FIGS. 8 and 9 showing electrical connections for - electrodes. FIG. 3 is a plan view of the element.

第12図は、第11図のライン■−■上の縦断面図である。FIG. 12 is a longitudinal sectional view taken along the line ■-■ in FIG. 11.

第13図は、第8図ないし第12図の装置の入口端部領域を介する縦断面図であ る。FIG. 13 is a longitudinal section through the inlet end region of the device of FIGS. 8 to 12; Ru.

第14図は、第8図ないし第13図の装置の出口端部領域を介する縦断面図であ る。FIG. 14 is a longitudinal section through the outlet end region of the device of FIGS. 8 to 13; Ru.

第15図は、第8図ないし第14図の装置の等位配分のコンピュータシミュレー ションである。FIG. 15 is a computer simulation of the equal distribution of the devices shown in FIGS. 8 to 14. It is a tion.

第16図は、中央電極対がオフに切換えられた状態で使用中の、第8図ないし第 14図の装置の等位配分のコンピュータシミュレーションである。Figure 16 shows Figures 8-8 in use with the center electrode pair switched off. 14 is a computer simulation of the equal distribution of the device of FIG. 14.

第1図に示されるように、流出可能食品を殺菌するための装置は、食品が殺菌さ れるための入口2と、加圧大気のための入口3とを存する第1の食品保持タンク 1を備えてもよい、この装置は、食品のための類似の入口5と、予圧ガスのため の入口6とを有する、別の食品保持タンク4を備えてもよい。As shown in Figure 1, the device for sterilizing spillable food is a first food holding tank having an inlet 2 for the pressurized atmosphere and an inlet 3 for the pressurized atmosphere; 1, this device may be equipped with a similar inlet 5 for food and a pre-pressure gas inlet 5. A separate food holding tank 4 may be provided, having an inlet 6.

食品保持タンク1および4は、切替弁7を介して、以下でより詳細に述べられる 本発明の抵抗加熱装置8の入口に連結されてもよい。The food holding tanks 1 and 4 are connected via a switching valve 7, which will be described in more detail below. It may be connected to the inlet of the resistance heating device 8 of the present invention.

加熱装置は、パイプ手段を有し、かつ流動可能食品のための入口lOおよび殺菌 される食品のための出口端部11を有するチューブ9を備える。The heating device has pipe means and an inlet lO for flowable food and sterilization. A tube 9 is provided with an outlet end 11 for the food to be consumed.

加熱装Wt8の出口端部11は、以下でより詳細に達文換器には、液体の冷却剤 が流れるための入口13と、食品保持タンク4内の加熱コイル15に連結された 、冷却剤が流れるための出口14とを有する。The outlet end 11 of the heating device Wt8 is provided with a liquid coolant, which will be explained in more detail below. is connected to an inlet 13 for the flow of water and a heating coil 15 in the food holding tank 4. , and an outlet 14 for the flow of coolant.

熱交換器12からの食品用出口は、食品が包装機械に連結されるための出口17 と、ガス加圧用入口18とを有する無菌保持タンク16に連結される。The food outlet from the heat exchanger 12 is connected to the outlet 17 for the food to be connected to the packaging machine. and an inlet 18 for pressurizing gas.

本発明による抵抗加熱装置は、第2図ないし第6図でより詳細に例示されている 。この装置は、第4図を参照すると最も良くわかる態様で組立てられた、パイプ を構成する断面矩形のチューブ9を備える。The resistance heating device according to the invention is illustrated in more detail in FIGS. 2 to 6. . The apparatus consists of pipes assembled in a manner best seen with reference to FIG. A tube 9 having a rectangular cross section is provided.

チューブ9は、絶縁内部ライニングプレート20が設けられる、金属であっても よい上方および下方プレート19を備える。第2図かられかるように、電極21 はライニング20の内部表面に埋め込まれている。The tube 9 may be metal, provided with an insulating internal lining plate 20. Equipped with good upper and lower plates 19. As can be seen from Fig. 2, the electrode 21 are embedded in the inner surface of the lining 20.

プレート19、ライニング20および存在するのであれば電極21の上方および 下方アセンブリは、絶縁スペーサ壁部材22により間隔をあけられている。それ らは、プレート19の、横方向に延びる端部部分間にある、横方向に延びた上方 および下方フランジを有する金属壁部材23により支持される。ポルト24は、 組立てられた部品を共に封止関係に保持するために、プレート19内の整列した 開口および壁部材23のフランジを通過する。above the plate 19, the lining 20 and the electrodes 21 if present; The lower assembly is spaced apart by insulating spacer wall members 22. that are the laterally extending upper portions between the laterally extending end portions of the plate 19. and a metal wall member 23 having a lower flange. Porto 24 is Aligned holes in plate 19 are used to hold the assembled parts together in a sealing relationship. It passes through the opening and the flange of the wall member 23.

例示の加熱装置は、第3図に最も良く示されているように、長さ方向に沿って間 隔を置いた3対の電極21を含む、各を極21は、絶縁ライナ2oの内部表面内 に埋め込まれているので、パイプの内部表面は滑らかで、中断されない。The exemplary heating device is spaced along its length as best shown in FIG. Includes three pairs of spaced apart electrodes 21, each pole 21 located within the interior surface of the insulating liner 2o. Embedded in the pipe, the internal surface of the pipe is smooth and uninterrupted.

電源と電極21との接続は、電源から接続がなされる接触プレート37と電極を 接続する接触部材36を通過させる壁19内の開口35を介してなされる。The connection between the power source and the electrode 21 is made by connecting the electrode to the contact plate 37, which is connected from the power source. This is done through an opening 35 in the wall 19 through which the connecting contact member 36 passes.

図示された3対の電極の各々は、アースと3相電源の1相との間に接続されても よ(、その3相電源は、英国においては標準であるように、従来の440ボルト 、50Hz3相主電源であるか、または他の国においても標準となるような本質 的に同等の主電源であってもよい、異なる位相、しかし等しい電圧が、それゆえ に、各層の電極を横切って印加される。Each of the three pairs of electrodes shown may be connected between ground and one phase of a three-phase power supply. (The 3-phase power supply is conventional 440 volts, as is standard in the UK.) , 50Hz 3-phase mains power supply, or as standard in other countries. may be equivalent mains supplies, different phases but equal voltages, therefore is applied across the electrodes of each layer.

図示されるように、電極はすべて同じ長さである。As shown, the electrodes are all the same length.

処理される液体または他の流動可能材料の導電性が温度に伴なって上がる場合、 より上流の電極対よりも下流の電極対間の方が多くの電流が流れる傾向がある。If the conductivity of the liquid or other flowable material being processed increases with temperature, More current tends to flow between pairs of electrodes located downstream than between pairs of electrodes located further upstream.

これは、電極が下流に行くに従って長さを減じるようれによって電源の3相関の t流消費を平均化できる。This is due to the fact that the length of the electrode decreases as it goes downstream. t flow consumption can be averaged.

ロフト25がパイプ9が軸方向に延び、第2図、第5図および第6図に最良に示 される複数個のかき取り部材26および27を保持する。各かき取り部材は、中 央ボス28、一対の半径方向に延びるアーム19、ならびにパイプ9のそれぞれ の壁の露呈された全表面区域を一掃するようにされた絶縁材料の一対のブレード 部材30から成る。かき取り部材26においては、半径方向アーム29が水平に 、かつブレード端縁が垂直に延びる。かき取り部材27においては、半径方向ア ームは垂直に、かき取り部材端縁は水平に延びる。The loft 25 is such that the pipe 9 extends axially and is best shown in FIGS. 2, 5 and 6. A plurality of scraping members 26 and 27 are held. Each scraping member each of the central boss 28, the pair of radially extending arms 19, and the pipe 9; A pair of blades of insulating material adapted to sweep the entire exposed surface area of the wall It consists of a member 30. In the scraping member 26, the radial arm 29 is horizontally , and the blade edge extends vertically. In the scraping member 27, the radial direction The arm extends vertically and the scraping member edge extends horizontally.

他の形のスクレーパを採用してもよい、スクレーパに作用する力により生ずる、 それ自体の偏向を最小限にし、材料が詰まるのを防ぎ、材料をパイプ手段の端縁 からその中央に向けるための手段を組入れるような設計であるのが望ましい。Other forms of scraper may be employed, resulting from the force acting on the scraper. Minimizes deflection of itself, prevents material from clogging, and transfers material to the edge of pipe means Preferably, the design incorporates means for directing it from the center to the center.

ロッド25が、パイプ9の上流端部から、パイプ9に取付けられたL膨大口部材 10の壁内のブシュ31を介して延びる。第1図でわかるように、ロッド25は 、ここでは、その端部に、ロッド33により偏心的に接続されたモータ駆動フラ イホイール32として略図で例示された、口7ドの往復運動を生じるための手段 に接続される。ロッド25が使用中に往復運動される距離は、パイプ9内の連続 スクレーパ27により一掃される区域と重なり、かつ同様に、連続スクレーパ2 7により一掃される区域も重なるようなものでなければならない、第1の電極の 最も上流から、最終電極の最も下流の端部に下るパイプの内部全長は、それゆえ に、4つの壁すべてに作用するスクレーパによって一掃されなければならない。A rod 25 is attached to the pipe 9 from the upstream end of the pipe 9. 10 through a bushing 31 in the wall. As can be seen in Figure 1, the rod 25 is , here a motor-driven flanges connected eccentrically by a rod 33 to its end. Means for producing reciprocating movement of the mouth 7d, schematically illustrated as a wheel 32 connected to. The distance over which the rod 25 is reciprocated during use is the continuous distance within the pipe 9. overlaps with the area swept by the scraper 27 and likewise the continuous scraper 2 The area swept by 7 must also be such that it overlaps with the first electrode. The total internal length of the pipe from the most upstream down to the most downstream end of the final electrode is therefore It must then be cleared by a scraper acting on all four walls.

ロッド25は、加熱パイプ9の上流端部から装置に導入されるので、ブシュ31 において常に完全無菌封止を維持することは重大なことではない、なぜなら、口 2ド25に沿ってシステムに入る可能性のあるわずかな汚染物が、すでに材料中 に存在する、殺菌されるべきバクテリア汚染物に最低県別わるのみだからである 。The rod 25 is introduced into the device from the upstream end of the heating pipe 9, so that the bush 31 It is not critical to maintain a perfect sterile seal at all times, since The slightest contaminants that may enter the system along the 2nd line are already in the material. This is because the bacterial contaminants that exist in the area and must be sterilized differ only by prefecture. .

この装置は、入口熱電対38、出口熱電対39、およびコントロールユニット( 図示せず)に連接された、ドツプラー流量測定装置のような流量モニタ40を含 み、そこでは入口熱電対および流量モニタからの信号が、ヒータ内のエネルギー 人力を規定するために電極への電圧印加を規定する出口信号を得るために使用さ れる。出口熱電対39から得られた信号はフィードバックループ内で活用されて 、制御手段により行なわれる温度制御を洗練するために使用される。This device includes an inlet thermocouple 38, an outlet thermocouple 39, and a control unit ( a flow monitor 40, such as a Doppler flow measurement device, connected to a flow meter (not shown). where the signals from the inlet thermocouple and flow monitor reflect the energy in the heater. Used to obtain the exit signal that defines the voltage application to the electrodes to define the human power It will be done. The signal obtained from the outlet thermocouple 39 is utilized in a feedback loop. , used to refine the temperature control carried out by the control means.

第1図および第7図に例示された熱交換器には、冷却剤液のための経路にカウン タ電流を流す、殺菌される食品のための経路を備える。熱交換器は、分割プレ8 を備え、そのプレート34は各々、シェル38の一方の端部から隣接する他方の 端部に延び、プレート34の端部とシェル38との間の他方の端部に間隙を残す 、各プレート34は、プレートの積層を下って作用するように先行のプレートか らのシェル38の異なる端部から始まるので、プレートは、入口13から出口1 4に至る冷却剤液用の曲がりくねった経路となっている。プレート34間の空間 内で、殺菌される食品用経路が、プレート34間の各層内の曲がり(ねった経路 に沿って走り、かつプレート34とシェル38の端部間の空間を介して、一つの 層から次の層へと通過するように構成されたチューブにより設けられる。チュー ブは、殺菌される食品用の、熱交換器からの出口に連続して各層を介して延びる 熱交換器を介する全流動経路を形成する。The heat exchangers illustrated in FIGS. 1 and 7 include counters in the path for the coolant fluid. Provides a path for the food to be sterilized through which electrical current is passed. The heat exchanger is split plate 8 , each of whose plates 34 extend from one end of the shell 38 to the other adjacent end. extending to one end and leaving a gap at the other end between the end of plate 34 and shell 38 , each plate 34 is connected to the preceding plate so as to work down the stack of plates. Starting from different ends of the shells 38, the plates extend from the inlet 13 to the outlet 1. 4, providing a tortuous path for the coolant fluid. Space between plates 34 The path for the food to be sterilized within each layer between the plates 34 is and through the space between the ends of the plate 34 and the shell 38. It is provided by a tube configured to pass from one layer to the next. Chew The tube extends through each layer in succession to the outlet from the heat exchanger for the food to be pasteurized. Creates a full flow path through the heat exchanger.

上記の本発明による装置は、様々な方法で使用できる。迅速に加熱したり、迅速 に冷却する必要のあるミルクのような食品は、保持タンク1に導入され、入口3 を介して導入される空気または窒素により、例えば5気圧の圧力まで加圧されて もよい、ミルクは、その後、ミルクを介する電流の直接経路により、チューブ9 を通過するとき加熱される。ミルクはそれから、その出口が、図示された保持タ ンクに接続されるか、または減圧バルブを介して包装機械に直接接続されても来 ると、たとえばカートンに直接包装される。The device according to the invention described above can be used in various ways. heat up quickly or quickly A food product such as milk that needs to be cooled to a temperature is introduced into a holding tank 1 and an inlet 3 Pressurized to a pressure of e.g. 5 atmospheres by air or nitrogen introduced through the The milk may then flow through tube 9 due to the direct path of the current through the milk. is heated when it passes through. The milk then has its outlet in the holding tank shown. can be connected directly to the packaging machine via a pressure reducing valve. The product is then packaged directly into a carton, for example.

ペットフードのような、流動可能高充実製品のような材料に対しては、製品が料 理され、その後、段面のために、より高い温度まで簡単に加熱されてもよい。For ingredients such as flowable, highly enriched products such as pet food, the product and then simply heated to a higher temperature for the step surface.

これは保持タンク4内に食品を通過させることにより達成できる。そこでは、加 熱コイル15を通過する、熱交換器12からもたらされる暖められた冷却剤によ り加熱される。製品は、加熱装置8の入口に導入されるべく切替弁7を通過する 前に、この加熱により予め料理されてもよく、その後、加熱装置8は加熱殺菌す るべく、食品の温度をさらに上げるために特使用される。This can be achieved by passing the food product into the holding tank 4. There, Canada The warmed coolant coming from the heat exchanger 12 passes through the heating coil 15. heated. The product passes through the switching valve 7 to be introduced into the inlet of the heating device 8 The heating device 8 may be pre-cooked by this heating before heating, and then the heating device 8 is used for heat sterilization. It is specially used to further raise the temperature of food.

熱交換B12で取出された熱は、同一工場内において、装置8内に導入されない 異なる食品などの他の食品処理作業に使用されてもよい。The heat extracted by heat exchange B12 is not introduced into the device 8 within the same factory. May be used for other food processing operations such as different food products.

装置は、定期的に清掃し、殺菌する必要がある。このような清掃および殺菌作業 においては、きれいな水ですすいで終わるのが常であるが、この種の抵抗加熱装 置内では、導電媒体がチューブ9を充填しなければ、加熱が再開され得ないとい う点で問題となる。従って、殺菌工程に続いて、装置が水酸化ナトリウムまたは 塩化ナトリウム液のような導電溶液で充填され、抵抗加熱の開始後、パイープ9 の入口10を介して処理されるべき材料の導入により、溶液が次第に置換される のが好ましい、これは、機械の始動中に、流動可能材料の浪費を最小限にする。Equipment should be cleaned and sterilized regularly. Such cleaning and disinfection operations In this type of resistance heating equipment, it is customary to rinse it with clean water. It is said that heating cannot be restarted within the tube 9 unless the conductive medium fills the tube 9. This poses a problem. Therefore, following the sterilization process, the device may be exposed to sodium hydroxide or Pipe 9 is filled with a conductive solution such as sodium chloride solution and after the start of resistance heating The introduction of the material to be treated through the inlet 10 of the solution gradually displaces the solution. Preferably, this minimizes wastage of flowable material during machine startup.

図示されるように、かき取りブレード部材30は、パイプ手段内で液体の流れの 方向に、末広がりに傾斜している。かき取りブレード部材30を反対方向に傾斜 させることにより、材料の流れが、かき取りブレードをパイプ手段と密接させる ようにして、材料の流れがかき取りブレード部材に対して作用し、かつパイプ内 部に偏向を生じさせることにより、より多くの乱流が生じるようにしてもよい、 この構造のさらなる利点は、ロッド25が、最も荷重をかけられている時、緊張 しておりゆえに座屈荷重に対して抵抗力がより小さいことである。As shown, the scraping blade member 30 displaces the flow of liquid within the pipe means. It is slanted in the direction, widening towards the end. Tilt the scraping blade member 30 in the opposite direction. The flow of material brings the scraping blade into close contact with the pipe means. In this way, the flow of material acts against the scraping blade member and within the pipe. More turbulence may be created by creating a deflection in the A further advantage of this construction is that the rod 25 is under tension when it is most loaded. Therefore, the resistance force against buckling load is smaller.

加熱するパイプの内部表面全体に作用するスクレーパを提供することは、材料が パイプの壁に付着しないように防止しようとする際に、それらを冷却する(例え ば第2068200B号明細書に前もって提案されている)必要がないことを意 味する。これも例示の実施例の利点の一つである。パイプ壁の冷却は、当然、加 熱装置の一般的目的と矛盾し、エネルギーを浪費するからである。Providing a scraper that acts on the entire internal surface of the pipe to be heated will ensure that the material cooling them when trying to prevent them from sticking to the walls of the pipes (e.g. (as previously proposed in Specification No. 2068200B) is not necessary. Taste. This is also one of the advantages of the exemplary embodiment. Cooling of the pipe wall is naturally This is because it is inconsistent with the general purpose of thermal devices and wastes energy.

パイプ9の角断面により、パイプ9は平板状部品から組立てることができ、その ため1.従来の円形パイプに基づくシステムを用いては可能でなかった、検査お よび徹底した清掃のための分解が可能となる。The angular cross-section of the pipe 9 allows it to be assembled from flat parts and its For 1. inspections and inspections not possible using traditional circular pipe-based systems. and allows for disassembly for thorough cleaning.

パイプの縦方゛向に走る大きな電極を使用することにより、比較的安全な低電圧 の使用、ゆえに、より安価で簡単な構築方法の使用が可能となる。Relatively safe low voltage by using large electrodes running longitudinally of the pipe , thus allowing the use of cheaper and simpler construction methods.

第8図ないし第14図に示された、本発明による抵抗加熱装置の第2の実施例は 、フランジで接続された5つの主要素から組立てられたパイプ手段109(第8 図参照)を備える。これらの要素は、入口端部要素201、第1、第2および第 3の加熱要素202.203.204ならびに出口端部要素205である。これ らの要素の構造は、後の図面に、より詳細に示されている。第8図に見られるよ うに、パイプ手段109は、入口110と出口111とを有する。A second embodiment of the resistance heating device according to the invention is shown in FIGS. 8 to 14. , pipe means 109 assembled from five main elements connected by flanges (eighth (see figure). These elements include an inlet end element 201, a first, a second and a second 3 heating elements 202, 203, 204 as well as outlet end element 205. this The structure of these elements is shown in more detail in later figures. It can be seen in Figure 8. In other words, the pipe means 109 has an inlet 110 and an outlet 111.

第9図は、3つの加熱要素の中央のもの203を断面で示す、他の2つは、同じ ものである。各々は、第10図に示されるように矩形の断面であり、1対の対向 するスペーサ壁部材123の端縁に当接し、かつそれらによって分けられた1対 の対向する外部壁部材119を有する。パイプ手段のこれらの壁部材はアルミニ ウムであるのが好ましい、封止ガスケットが設けられ、そこではスペーサ壁部材 123が壁部材119に当接する。壁部材119の直接の内部には、スペーサ壁 部材123の内部に直接横たわる絶縁スペーシングライニングプレート122に より間隔を置かれた絶縁ライニングプレート120が設けられている。電極12 1は、ライニングプレート120の各々の内部表面に埋め込まれているように見 え、その各々の表面は、それぞれのライニングプレート120の境界面と同一平 面にある。壁部材119および123内の開口を通過するボルト124は、パイ プ手段の内部室胴を封止するように、スペーシングライニングプレート122に 対して、ライニングプレート120を圧縮する働きをする。封止を改良するため に、スペーシングライニングプレート122の各端縁に沿つて、縦方向に走る溝 206が設けられる。FIG. 9 shows the middle one 203 of the three heating elements in cross section, the other two are the same It is something. Each has a rectangular cross section as shown in FIG. a pair that abuts the edges of the spacer wall member 123 and is separated by them; facing exterior wall members 119 . These wall members of the pipe means aluminum A sealing gasket is provided, preferably a sealing gasket, in which the spacer wall member 123 comes into contact with the wall member 119. Directly inside the wall member 119 is a spacer wall. Insulating spacing lining plate 122 lying directly inside member 123 More spaced insulating lining plates 120 are provided. electrode 12 1 appears to be embedded in the inner surface of each of the lining plates 120. In addition, each surface is flush with the boundary surface of each lining plate 120. It's on the surface. Bolts 124 passing through openings in wall members 119 and 123 a spacing lining plate 122 so as to seal the inner chamber body of the pumping means; In contrast, it acts to compress the lining plate 120. to improve sealing a groove running longitudinally along each edge of the spacing lining plate 122; 206 is provided.

断面に見られるように、矩形のコーナに配置された1組の4個の平行ロッド12 5が入口端部からパイプ手段109に延びる。As seen in the cross section, a set of four parallel rods 12 placed at the corners of a rectangle 5 extends from the inlet end to pipe means 109.

パイプ手段の入口端部の外側のプレート207内に4個のロッドが据付けられる (第13図)、単−ロッド208は、ロッド125から離れて、かつプレート2 07の中心から、それに平行に延びる。Four rods are installed in the outer plate 207 of the inlet end of the pipe means. (FIG. 13), the single rod 208 is separated from the rod 125 and the plate 2 07 and extends parallel to it.

ロッド125は、口、ラド208の移動により往復運動可能となるように、パイ プ手段の鏡板内のブシュを介してパイプ手段に入る。The rod 125 is arranged so that it can be reciprocated by the movement of the rod 208. It enters the pipe means through a bush in the end plate of the pipe means.

かき取りブレード210を保持する運搬具209が、ロッド125の各々上で、 均等間隔で支持される。運搬具2Q9は一般に、それぞれのロッド125を受け るような直径の穴を有し、かつそれぞれのかき取りブレード210が据付けられ た突出し首を有する球形である。かき取りブレード210は、流れの方向に、パ イプ手段109を下ってゆき、電極内蔵壁をかき取り、かつそれと間隔を置いた 壁をかき取ることを交互に行なうために設けられている。A carrier 209 holding a scraping blade 210 is mounted on each of the rods 125. Supported at even intervals. Carriage 2Q9 generally receives respective rods 125. The hole has a diameter such that each scraping blade 210 is installed. It is spherical with a protruding neck. The scraping blade 210 scrapes the paper in the direction of flow. 109, scraped off the wall with built-in electrodes, and left a space there. Provided for alternating scraping of walls.

ワンド1250ケージの往復運動の長さは、特定の壁に作用するかき取りブレー ド210の作業区域が、加熱領域内のパイプ手段の内部区域がかき取られたまま になるように重なるのに十分である。The length of the wand 1250 cage's reciprocating motion depends on the scraping brake acting on a particular wall. The working area of the door 210 is such that the internal area of the pipe means within the heating area is left scraped. It is enough to overlap so that

かき取りブレードを保持するために、4個のロッド125のケージを使用するこ とにより、ブレードかき取りのために壁に押し付けられて自然ばね作用が与えら れる。A cage of four rods 125 may be used to hold the scraping blade. The blade is pressed against the wall for scraping and has a natural spring action. It will be done.

対向電極121の中間で、パイプ手段に沿って一定間隔で、絶縁シールド部材2 11が設けられる。4個のこのようなシールド部材が設けられる。第1のものは 、第1の加熱要素201の電極の上流部分に重なるように、入口端部要素201 内から延びる。第2のものは、第2の加熱要素202の電極の上流端部に重なる ように、第1の加熱要素の電極の下流端部に重なる位置から延びる。第3のもの は、第3の加熱要素203の電極の上流端部に重なるように、第2の加熱要素2 02の電極の下流端部の重なり部分から延びる。最後のものは出口要素204内 への最終加熱要素203の電極の下流端部の重なり部分から延びる。各シールド 部材は、スペーシングライニングプレート122の内部表面内の対向する縦方向 に走る溝間で架橋する絶縁プラスチック材料の比較的1いプレートである。英国 特許出願第8809750.6号に、より十分に開示されるように、シールド部 材の目的は、電流密度が電極の上流および下流端縁で増加する傾向を減じるよう に、電極の端縁で、かつその囲りで、電流経路を減じることである。その結果、 シールド部材が不在である場合のように、これらの端縁の電流密度が実質的に高 くなるときに可能である以上の平均電流密度で、電極を走行させることができる 。Intermediately between the counter electrodes 121 and at regular intervals along the pipe means, the insulating shield members 2 11 are provided. Four such shield members are provided. The first one is , an inlet end element 201 overlapping the upstream portion of the electrode of the first heating element 201 Extends from within. The second one overlaps the upstream end of the electrode of the second heating element 202 , extending from a position overlapping the downstream end of the electrode of the first heating element. the third one The second heating element 203 overlaps the upstream end of the electrode of the third heating element 203. It extends from the overlapping portion of the downstream end of the electrode 02. The last one is inside the exit element 204 Extending from the overlapping portion of the downstream end of the electrode of the final heating element 203 to. each shield The members are arranged in opposing longitudinal directions within the interior surface of the spacing lining plate 122. It is a relatively thin plate of insulating plastic material bridging between grooves that run in the middle. uk As more fully disclosed in patent application no. 8809750.6, the shield portion The purpose of the material is to reduce the tendency for current density to increase at the upstream and downstream edges of the electrode. The second is to reduce the current path at and around the edges of the electrodes. the result, The current density at these edges is substantially higher, as in the absence of the shielding member. The electrode can be run at a higher average current density than is possible when .

シールド部材が、電極の区域のおよそ70%を被覆することがわかる。It can be seen that the shielding member covers approximately 70% of the area of the electrode.

ライニングプレート122がシールド部材211を保持する領域で、それらのプ レートの内面をかき取るために、かき取りブレード210が配置された場合、か き取りブレード210は、シールド部材211の存在を調節するように中断され る。他の領域では、かき取りブレードは、対の運搬具部材209間で架橋されて いる。In the area where the lining plate 122 holds the shield member 211, When the scraping blade 210 is arranged to scrape the inner surface of the plate, the The scraping blade 210 is interrupted to accommodate the presence of the shield member 211. Ru. In other areas, the scraping blades are bridged between pairs of carrier members 209. There is.

ライニングプレート121および122は、ポリエーテルスルフォンまたはポリ エーテルエーテルケトンのような、耐湿の食品認可プラスチック材料から成るの が好ましい、電極は、画業界に既知の、エルチックEC610コーテイングのよ うな適当な電極コーティングでコーティングされたチタニウムであるのが好まし い0食品が電極と壁の間の接合部に入らないように、電極とそれが受けられる壁 との接合部を設けるのは問題である0例示の実施例においては、ライニングプレ ート120は、縦方向に引き延ばされた状態である間に、電極121を受けるよ うに切削加工され、かつその後、電極の端縁に対してゆるめられ、そのため、電 極とライニングプレートの熱膨張の差がその後、ライニングプレート120内の 弾性応力を変化させて調節され、こうして、電極の端縁とライニングプレート1 20間の間隙を開放する機会を避けることができる。Lining plates 121 and 122 are made of polyether sulfone or polyester. Made of moisture-resistant, food-approved plastic material, such as ether ether ketone. is preferred, and the electrode is of a coating known in the art, such as Eltic EC610 coating. It is preferably titanium coated with a suitable electrode coating such as The electrode and the wall in which it is received should be In the illustrative embodiment, it is problematic to provide a joint with the lining plate. The sheet 120 is configured to receive the electrode 121 while in the vertically stretched state. is machined and then loosened against the edge of the electrode, so that the The difference in thermal expansion between the poles and the lining plate then causes the inside of the lining plate 120 to The elastic stress is adjusted by varying the elastic stress and thus the edge of the electrode and the lining plate 1 The opportunity to open the gap between 20 and 20 minutes can be avoided.

これは、第11図および第12図を参照して最良に述べられている方法により達 成される。第12図に示されるように、パイプ手段の壁部材119は、その上流 端部に、壁部材119の内部表面に置かれた一対の当接部材212が設けられて いる。壁部材119の対向端部で、一対のねじ調整可能当接部材213が、壁部 材119の端部でフランジを介して延びる調整ねじ214に接続されて設けられ る。ライニングプレート120には、当接部212および213上で係合するた めにくぼみが設けられ、ライニングプレートが壁部材119と接触して配置され た後、当接部213が、装置の流れの方向に、ライニングプレート120を弾性 的に引張るように外側にねじで締付けられる。を極121を受けるための開口が その後、ライニングプレート120内で切削加工され、電極136およびスタッ ド213を据付ける複数個の電極を受けるための孔が、ライニングプレート12 0内に穴あけされる。電極はその後、電極121により保持されたスタッド21 3により所定位置に据付けられ、そのスタッド213は、絶縁カラーにより絶縁 される壁部材119の外側でナツトにより固定される。これは、電極を、ライニ ングプレート120の内部表面に対して平らに保つ。This is achieved by the method best described with reference to Figures 11 and 12. will be accomplished. As shown in FIG. 12, the wall member 119 of the pipe means A pair of abutment members 212 are provided at the ends, which are placed on the inner surface of the wall member 119. There is. At opposite ends of the wall member 119, a pair of screw-adjustable abutment members 213 are attached to the wall member 119. An adjustment screw 214 is provided at the end of the material 119 connected to an adjustment screw 214 extending through the flange. Ru. The lining plate 120 has a A recess is provided in the wall member 119, and the lining plate is disposed in contact with the wall member 119. After that, the abutment part 213 elastically holds the lining plate 120 in the direction of flow of the device. It is tightened with a screw on the outside so that it can be pulled. The opening for receiving the pole 121 is The electrodes 136 and stacks are then machined within the lining plate 120. The lining plate 12 has holes for receiving a plurality of electrodes on which the electrodes 213 are installed. A hole is drilled inside 0. The electrode is then attached to the stud 21 held by the electrode 121. 3 and the stud 213 is insulated by an insulating collar. It is fixed with a nut on the outside of the wall member 119. This connects the electrode to the flat against the inner surface of the holding plate 120.

移動可能当接部213の調整ねじ214は、その後ゆるめられ、それによって電 極121の端部と、ライニングプレート120内の電極を受ける(ぼみの端部と の間の接合部が、ライニングプレート120内の弾性応力が解放されるにつれて 閉じるようにされる。The adjustment screw 214 of the movable abutment 213 is then loosened, thereby The ends of the poles 121 and the electrodes in the lining plate 120 (the ends of the recesses and As the elastic stress within the lining plate 120 is released, the joint between the made to close.

第13図に示されたパイプ手段109の入口端部要素は、かき取り機構のロッド 125を通過させるブシュを介する円形鏡板215と円形外部壁214から成る 外部金属ケーシングを有する。壁214の下流端部は、第1の加熱要素202の 上流端部に裾付けられたフランジである0円筒形壁214内に、PTFE216 のブロックが設けられる。The inlet end element of the pipe means 109 shown in FIG. Consists of a circular end plate 215 and a circular external wall 214 through which a bushing 125 is passed. Has an outer metal casing. The downstream end of wall 214 is connected to the first heating element 202. PTFE 216 within the 0 cylindrical wall 214 which is a flanged skirt at the upstream end. blocks are provided.

第14図に示された下流端部要素204は一般に、ロッド125が端部要素の鏡 板を通過しないコースを除いて、同じ構造を有する。The downstream end element 204 shown in FIG. 14 generally includes rods 125 that mirror the end element. It has the same structure, except for the course that does not pass through the plate.

出口チューブ217は、端部要素204の鏡板から延び、電気的に絶縁関係にあ る冷却装置の入口チューブ21Bにフランジ接合されている。The outlet tube 217 extends from the end plate of the end element 204 and is in an electrically insulating relationship. It is flanged to the inlet tube 21B of the cooling device.

装置への電源は、6バルス整流器システムか、または中央中性点単相変圧器また は6相電漉により電力を与えられるインバータの形をとる。それらは、パイプ手 段の一方側の電極が、個別に振幅制御されてもよい、中性点に対称的な電源によ り駆動されるものであり、中立コレクタ電極は、コネクタ端子219が設けられ た下流端部要素205の端面により構成される。シールド部材211の最も下流 のものは、端部要素205内への最後の対の電極の下流端縁と重なって延び、中 性点コレクタ電極の短絡を停止することが第14図かられかる。Power to the device is provided by a 6-pulse rectifier system or by a central neutral single phase transformer or takes the form of an inverter powered by a 6-phase electric filter. They are pipe hands The electrodes on one side of the stage are powered by a power supply symmetrical to the neutral point, which may be individually amplitude controlled. The neutral collector electrode is provided with a connector terminal 219. The downstream end element 205 is configured by the end face of the downstream end element 205. The most downstream of the shield member 211 that extends into the end element 205 to overlap the downstream edge of the last pair of electrodes and It is clear from FIG. 14 that the short circuit of the sex point collector electrodes is stopped.

流動可能製品のヒータ内での加熱制御は、1個以上の対の電極に印加される電圧 の振幅の変化により達成できる。Heating control in a flowable product heater is achieved by applying a voltage to one or more pairs of electrodes. This can be achieved by changing the amplitude of

制御のために、1個以上の対の電極を、瞬間的にオフに切り換えてもよい。For control purposes, one or more pairs of electrodes may be switched off momentarily.

また、電位差がある時、パイプ手段の同じ側で隣接する電極からの電流の流れに 対し電極の薄片のみをかき取り部材が露呈している電極部分で、高い電気負荷を 生じる潜在的危険性がある場合、かき取り部材位置を感知し、その結果性じる信 号を使用し、電極を保護するために潜在的臨界点で電源を瞬間的に切るための手 段を含むことができる。Also, when there is a potential difference, the current flow from adjacent electrodes on the same side of the pipe means On the other hand, only a thin piece of the electrode is scraped off, and the electrode part where the material is exposed is exposed to a high electrical load. If there is a potential danger, the position of the scraping member can be sensed and the resulting hand to momentarily cut off the power at potential critical points to protect the electrodes. It can include steps.

上記シールド部材の使用効果は、第15図および第16図に例示され、それらは 、コンピュータシミュレーションにより生じられる等電位のプロットである。The effects of using the above-mentioned shield member are illustrated in FIGS. 15 and 16, and they are , a plot of equipotentials produced by a computer simulation.

第15図は、通常の使用において、パイプ手段の同じ側の電極間で、事実上電流 が流れず、いずれかの電極における最大を流密度と、平均電流密度との比がおよ そ1.5であることを示す、これは、平均電流密度が、エツジ電流密度が過大と なることのないシールドの存在下の場合よりもずっと高くなり得ることを意味す る。FIG. 15 shows that in normal use there is virtually no current between the electrodes on the same side of the pipe means. does not flow, and the ratio of the maximum current density at any electrode to the average current density is approximately 1.5, which means that the average current density is too high and the edge current density is too high. This means that it can be much higher than in the presence of a shield that never becomes Ru.

加熱効果は、等電位が最も近接している場合最も大きく、それゆえに加熱効果が ヒータの中心軸にそって最高となることがわかる。fL動可能材料が中心軸に沿 って最高に速く流れる可能性があるので、電流配分は、より均一な加熱を生じる 可能性がある。さらに、中心軸に沿ったシールドの位置決めは、それ自体、パイ プ手段の中心に沿って流量を減じる傾向があり、今一度、均一な加熱を生巳るよ うに助ける。The heating effect is greatest when the equipotentials are closest, therefore the heating effect is It can be seen that it is highest along the central axis of the heater. fL movable material along central axis current distribution results in more uniform heating because the current can flow as fast as possible there is a possibility. Furthermore, the positioning of the shield along the central axis is itself This tends to reduce the flow rate along the center of the heating means, again ensuring uniform heating. Help the sea urchin.

第16図は、中心電極で電流がオフに切換えられる時、瞬間的に生じる状態を例 示する。プロットは、上流および下流電極と、中心の対の電極との間を流れる電 流が多すぎないことを示し、かつまた上流および下流の対の電極における最大電 流密度がこれらの条件の下でさえ、平均電流密度に比例して高くなりすぎないこ とも示す。Figure 16 shows an example of the situation that occurs instantaneously when the current is switched off at the center electrode. Show. The plot shows the current flowing between the upstream and downstream electrodes and the center pair of electrodes. Indicates that the current is not too high and also that the maximum current at the upstream and downstream pair of electrodes Ensure that the current density does not become too high even under these conditions in proportion to the average current density. Also shown.

両プロットは、パイプ手段の端部の中立電極に電流が事実上流れないことを示す 。Both plots show that there is virtually no flow of current into the neutral electrode at the end of the pipe means .

第8図ないし第14図を参照して述べられたかき取りシステムの利点は、パイプ 手段の流れに対する障害物が、第1図ないし第7図に例示された機構と比較して も減じられることである。これは、流れの方向に垂直に延びる比較的長いアーム の存在が回避されるためである。流れる材料が詰まり、その結果過熱の危険のあ る区域を回避するという点で、この設計は優れている。かき取り部材は、長い支 持ロッドのため、弱い力でかき取られるべき表面と接触するように組み込まれた ばねとしても機能する。The advantages of the scraping system described with reference to Figures 8 to 14 are that Obstacles to the flow of the means are reduced compared to the mechanisms illustrated in FIGS. 1 to 7. It is also reduced. This is a relatively long arm that extends perpendicular to the flow direction. This is because the existence of Flowing material may become clogged, resulting in risk of overheating. This design is superior in that it avoids areas where The scraping member has a long support. Because of the holding rod, it is built into contact with the surface to be scraped with light force. It also functions as a spring.

かき取り部材は、加熱が生じるパイプ手段境界領域のこれらの区域すべてに作用 する。また、本設計は、パイプ手段の内部が、加熱される流動可能媒体に露呈さ れ、かつ端部要素204におけるようにかき取られず、流れが加速され、上記内 部上への付着を防ぐ傾向があるようなものである。The scraping element acts on all these areas of the pipe means boundary area where heating occurs. do. The design also ensures that the interior of the pipe means is exposed to the flowable medium being heated. and is not scraped as in end element 204, the flow is accelerated and It tends to prevent adhesion to parts.

第8図ないし第14図の装置の設計は、導電率が異なる流動可能材料の加熱に対 処するために装置の調整を容易にするようなものである。シールド部材を縦方向 にシフトするか、または、異なる程度まで電極をマスキングするべく、例示のシ ールド部材を取り外し、それらを異なる長さのシールド部材と交換することによ り、電源上の任意の電流制限に基づく任意の電力で、パイプ手段内で加熱され得 る流動可能材料の最小または最大抵抗率を変えることが可能である。The device design of Figures 8-14 is suitable for heating flowable materials of different conductivities. such as to facilitate adjustment of the equipment for treatment. Hold the shield member vertically The exemplary system can be used to shift or mask the electrodes to different degrees. by removing the shield members and replacing them with shield members of different lengths. and may be heated in the pipe means with any power based on any current limitations on the power supply. It is possible to vary the minimum or maximum resistivity of the flowable material.

本発明は、特定の実施例の説明により例示されたが、発明の範囲内で多くの修正 および変更が可能であることが認められるべきである。Although the invention has been illustrated by the description of specific embodiments, it is contemplated that many modifications may be made within the scope of the invention. and it should be recognized that changes are possible.

ミ 手続補正書(方式) 平成2年 1月19日ぼMi Procedural amendment (formality) January 19, 1990

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.導電性流動可能媒体の抵抗加熱のための装置であって、このような媒体がそ れを介して流れるように配置され得るパイプ手段(9)を備え、パイプ手段(9 )は、使用中、流動可能媒体の抵抗加熱がそこで与えられるように十分に低い導 電性を有する材料(20、21)から作られるか、またはそれを内部的に一直線 となり、さらに、パイプ手段内で間隔を置き、それを介して流れる媒体と使用中 電気接触するように配置された少なくとも2個の電極(21)を備え、装置が、 電極、およびもしあれば、加熱されると流動可能材料からそこに付着する傾向の ある材料をそこから除去するか、または偏向させるように、流動可能媒体の加熱 が使用中生じるパイプ手段内の1個以上のゾーン内で流動可能媒体と接触するパ イプ手段の内部壁表面のものに使用するように、前記パイプ手段内で移動可能な 手段(25、26、27)を含むことを特徴とする導電性流動可能媒体を抵抗加 熱するための装置。1. Apparatus for resistive heating of an electrically conductive flowable medium, the apparatus comprising: pipe means (9) which can be arranged to flow through the pipe means (9); ) has a sufficiently low conductivity so that resistive heating of the flowable medium is provided there during use. made from or internally aligned with electrically conductive materials (20, 21) and, furthermore, in use with the medium spaced within the pipe means and flowing through it. comprising at least two electrodes (21) arranged in electrical contact, the device comprising: electrodes, and the tendency, if any, to adhere thereto from flowable materials when heated. Heating a flowable medium so as to remove or deflect some material therefrom in contact with a flowable medium in one or more zones within the pipe means that occur during use. movable within said pipe means, such as for use on internal wall surfaces of said pipe means; resistively applying a conductive flowable medium characterized in that it comprises means (25, 26, 27); A device for heating. 2.移動可能除去手段がスクレーパであり、パイプ手段の内部との接触部をかき 取るために据付けられた1個以上のかき取り部材(26、27)を備える、請求 項1記載の装置。2. The movable removal means is a scraper, which scrapes the contact with the interior of the pipe means. Claim comprising one or more scraping members (26, 27) installed for removing The device according to item 1. 3.スクレーパが、往復可能キャリヤ部材(25)に接続されたパイプ手段の縦 方向に間隔を置いた複数個のかき取り部材(26、27)を備え、その一部分は 、パイプ手段の上流端部から延び、かつ前記かき取り部材を往復運動させるため の手段(32、33)に接続される、請求項2記載の装置。3. The scraper is attached vertically to the pipe means connected to the reciprocatable carrier member (25). A plurality of scraping members (26, 27) are provided at intervals in the direction, a part of which is , extending from the upstream end of the pipe means and for reciprocating said scraping member. 3. Device according to claim 2, connected to means (32, 33) of. 4.往復運動可能キャリヤ部材が、長手のキャリヤ手段(125)のケージと、 前記長手のキャリヤ手段の対の間に、少なくともいくつかのかき取り部材(21 0)を備える、請求項3記載の装置。4. a reciprocatable carrier member comprising a cage of elongated carrier means (125); At least some scraping members (21 4. The device of claim 3, comprising: 0). 5.パイプ手段の内部から材料を除去するための前記手段が、使用中抵抗加熱が 生じる長さの実質的全体にわたって作用するようにされる、先行の請求の範囲い ずれかに記載の装置。5. Said means for removing material from the interior of the pipe means is capable of resistive heating during use. The preceding claims are made to operate over substantially the entire resulting length. The device described in any of the above. 6.前記電極(21)が、1個以上の電極対を形成し、電極の各対の部材が互い にパイプ手段を横切り、かつその幅と面する、先行の請求の範囲いずれかに記載 の装置。6. Said electrodes (21) form one or more electrode pairs, the members of each pair of electrodes being mutually across the pipe means and facing the width thereof, as claimed in any of the preceding claims. equipment. 7.各電極(21)が、それぞれの電極に隣接する前記表面の区域と実質的に同 一平面上になるように、パイプ手段の内部表面内に埋め込められている、請求項 6記載の装置。7. Each electrode (21) is substantially identical to the area of said surface adjacent to the respective electrode. embedded within the internal surface of the pipe means so as to be in one plane. 6. The device according to 6. 8.前記電極がすべて、前記内部表面区域の30%以上の電流の流れのために露 呈された表面区域を有する、先行の請求の範囲いずれかによって記載の装置。8. All of the electrodes are exposed for current flow over 30% of the internal surface area. Apparatus as claimed in any of the preceding claims, having a surface area presented. 9.パイプ手段がまっすぐで、かつ中空矩形断面であり、パイプ手段の内部表面 が実質的に平らである、先行の請求の範囲のいずれかに記載の装置。9. The pipe means is straight and of hollow rectangular cross section, and the internal surface of the pipe means A device according to any of the preceding claims, wherein the is substantially flat. 10.移動可能除去手段が、パイプ手段の内側との接触部をかき取るために据付 けられ、かつすべての流動可能材料のためのパイプ手段を介する通過時間が実質 的に均一となるように、流動可能材料のかくはん、または乱流を生じるようなス クレーパである、先行の請求の範囲のいずれかに記載の装置。10. A movable removal means is installed for scraping the contact with the inside of the pipe means. , and the transit time through the pipe means for all flowable materials is substantially Stir the flowable material or stir it in a turbulent manner to ensure a uniform flow. A device according to any of the preceding claims, which is a creper. 11.導電性流動可能媒体の抵抗加熱のための装置であって、このような媒体が それを介して法れるように配置され得るパイプ手段(9)を備え、パイプ手段は 、使用中、流動可能媒体の抵抗加熱がそこで与えられるように十分に低い導電性 を有する材料(20、21)から作られるか、またはそれと内部的に一直線とな り、さらにパイプ手段内で間隔を置き、それを介して流れる媒体と使用中電気接 触するように配置された少なくとも2個の電極を備え、装置が、すべての流動可 能材料のためのパイプ手段を介する通過時間が実質的に均一となるように、流動 可能材料のかくはん、または乱流を生じるための手段(25、26、27)を含 むことを特徴とする、導電性流動可能媒体を抵抗加熱するための装置。11. Apparatus for resistive heating of an electrically conductive flowable medium, the apparatus comprising: a pipe means (9) which can be arranged to extend therethrough; , conductivity low enough so that, during use, resistive heating of the flowable medium is imparted therein. (20, 21) or internally aligned therewith. and further spaced within the pipe means and in use electrically connected to the medium flowing through it. at least two electrodes arranged to touch each other, the device The flow rate is such that the transit time through the pipe means for the functional material is substantially uniform. including means (25, 26, 27) for stirring or creating turbulence of possible materials; Apparatus for resistive heating of an electrically conductive flowable medium, characterized in that:
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