專利名稱：產(chǎn)品管流加熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于加熱產(chǎn)品管流，且更特別地，涉及一種加熱水果或包含食物產(chǎn)品管流的水果片的設(shè)備，其中，該設(shè)備包括產(chǎn)品所流經(jīng)的產(chǎn)品運送槽，和用于生成交變電場的包括電極，電極終端和交變電場發(fā)生器的設(shè)備。
該類型的設(shè)備已為本領(lǐng)域所熟知。一般地，這些設(shè)備的目的在于加熱產(chǎn)品，且特別是食物產(chǎn)品，使得細(xì)菌被殺死從而獲得更長的產(chǎn)品存儲時間。由此，重要的是，品質(zhì)特征，例如顏色，味道，濃度和質(zhì)地沒有明顯地改變。這對于水果或包含食物產(chǎn)品的水果片來說特別地重要，因為水果的結(jié)構(gòu)可以輕易地被熱量破壞。因此，挑戰(zhàn)基于一個事實，即加工方法和設(shè)備必須得到發(fā)展以使得所要求的產(chǎn)品特征可以被盡可能地保留。
用于產(chǎn)品管流的加熱或殺菌設(shè)備已被熟知，例如美國US6246040B1。在其所述的設(shè)備中，在玻璃管或聚四氟乙烯管中移動的產(chǎn)品管流被強大的交變電場電加熱。為了達到該目的，射頻電場被應(yīng)用在位于管外部的電極上。極性，即，電不對稱，包含在待加熱產(chǎn)品中的分子由于其適應(yīng)電場的趨向而易于產(chǎn)生運動。因此，分子的運動生成熱。在下文中，該加熱方法將被稱為射頻加熱法。甚至在非均勻產(chǎn)品混合物中該設(shè)備使得加熱能夠快速而均勻。然而在這些系統(tǒng)中，大部分的能量損失在管壁上，這使得設(shè)備的效率較低。而且，由于僅由復(fù)雜能量電子學(xué)所產(chǎn)生的高電壓的存在，存在火花擊穿的風(fēng)險。由于這些原因，該類型設(shè)備的生產(chǎn)率低，且因此，生產(chǎn)成本相應(yīng)地高。
在另一熟知的設(shè)備中，電阻加熱法被使用。因此，電流流經(jīng)待加熱的介質(zhì)。為了達到該目的，低頻電壓源(最高60Hz)被使用。電極直接地接觸產(chǎn)品從而使能量損失保持在非常低的水平。然而，該方法僅可成功地使用于均勻產(chǎn)品管流的情況。由于產(chǎn)品槽必須相對較窄(大約1cm)，該方法不能輕易地被用于充滿水果片的流體且所獲得的流速較低。而且，存在電解的風(fēng)險，由此生成氫。這將導(dǎo)致主要由碳制成的電極壽命相對較短。
因此，本發(fā)明的一個目的在于提供一種設(shè)備和方法，使得在較高的生產(chǎn)率下以高效，節(jié)能，經(jīng)濟的方式安全經(jīng)濟地對包含非均勻產(chǎn)品的產(chǎn)品管流，特別是水果或包含流體的水果片進行加熱或殺菌。
本目的通過具有權(quán)利要求1特征的設(shè)備和具有權(quán)利要求23特征的方法解決。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備，電極設(shè)置在運送產(chǎn)品的槽(下文中被稱為產(chǎn)品運送槽)的內(nèi)部，其中，通過交變電場發(fā)生器在兩電極之間生成的高頻電場加熱或，如果需要對位于槽內(nèi)部的產(chǎn)品進行殺菌。所謂高頻電場，電場意味著具有高于格柵頻率且特別地，具有在KHz-MHz范圍內(nèi)的頻率。交變電場使得電介質(zhì)材料例如水分子被直接均勻地深穿透地加熱。由此，特別地，不均勻產(chǎn)品，例如充滿水果或水果片的食物流被經(jīng)濟地加熱。該發(fā)明的解決方法由于沒有額外的材料例如電介質(zhì)材料位于電極和產(chǎn)品之間避免了不必要的能量損失，且因此使得使用時高效，節(jié)能且生產(chǎn)率高。而且，使用該設(shè)備，積極影響溫度控制的反應(yīng)時間較短。
雖然電極直接與產(chǎn)品接觸，但由于電流可能流經(jīng)產(chǎn)品，除了射頻加熱同樣存在電阻加熱，該效應(yīng)也可額外地提高設(shè)備的效率。
電極適宜放置于產(chǎn)品運送槽的相對側(cè)，其中設(shè)備包括至少一個電極對。相對設(shè)置的電極生成具有基本上平行電力線的相對均勻的電場，該電力線基本上垂直于產(chǎn)品管流。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，槽可以由食物安全電介質(zhì)材料制成，由此使得電極絕緣。然而，其他材料，特別是陶瓷材料，也可以被用于槽。
在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例中，產(chǎn)品-運送槽可具有矩形的橫截面。由此，大的橫截面可以被獲得，從而確保高的產(chǎn)品流動速度。而且，在大的槽中，不均勻流體例如充滿水果或水果片的食物流體，同樣可以在不產(chǎn)生不需要堵塞的情況下被運送。槽的角適宜被倒圓以防止產(chǎn)品的積累，從而確保產(chǎn)品槽的清潔程度可以持續(xù)較長的時間且清潔更加方便。因此，該槽的配置同樣可以用于過程-內(nèi)部清潔(CIP)。
有利的是，運送產(chǎn)品的槽可以由多個，特別是兩個具有基本上相同設(shè)置的槽結(jié)構(gòu)部分構(gòu)成。例如，在正方形橫截面的情況下，槽可能由兩個基本上U-形的槽結(jié)構(gòu)部分構(gòu)成。該結(jié)構(gòu)部分容易形成且能夠打開槽并在維護時提供電極的入口。
在一個特別優(yōu)選的實施例中，產(chǎn)品運送槽的橫截面被構(gòu)成尺寸以使得通過氣體壓力或低泵能源，產(chǎn)品可以經(jīng)濟地特別是由底部至頂部地被運送以通過設(shè)備。由于產(chǎn)品在產(chǎn)品運送-槽中的經(jīng)濟的傳輸，產(chǎn)品的高視覺和高味覺性質(zhì)成為可能，尤其在用于水果或包含產(chǎn)品的水果片的傳輸時。
電極適宜由高級鐵制造，然而，任何親食物的不銹電導(dǎo)材料可以被使用。高級鐵確保了較長的壽命，和較長的維護間隔，且成本相對更低，因為高級鐵為普遍使用的材料。
電極適宜具有延伸且橢圓的形狀，其經(jīng)過計算從而在槽的內(nèi)部生成基本上均勻的與存在于槽內(nèi)的產(chǎn)品的多種速度相對應(yīng)的電場以使得能量能夠傳輸入產(chǎn)品管流。產(chǎn)品速度較慢的槽的邊緣，產(chǎn)生一個相對電場最高的中心而言較低的電場。借助于電極形狀，由此確保對于設(shè)備中每一體積元素，產(chǎn)品的每元素體積的能量分布以及停留時間基本上相同，從而產(chǎn)品管流被均勻的加熱。同時，這將導(dǎo)致簡化的過程控制。由此，存在于設(shè)備中的小產(chǎn)品體積將被理解為產(chǎn)品體積元素。所有產(chǎn)品體積元素的總和為整個產(chǎn)品管流。
電極形狀進一步的優(yōu)選實施例涉及在面向并遠(yuǎn)離槽壁的側(cè)部的電極的邊緣為被倒圓的。這將防止強局部電場的積累，否則可能將導(dǎo)致該區(qū)域內(nèi)產(chǎn)品的過加熱。
特別有利的是當(dāng)電極邊緣——特別與由塑料形成的槽或由相似材料形成的槽相連接——在面對槽壁的一側(cè)被加厚，其中槽壁同樣具有對應(yīng)于該加厚部的凹穴。這使得電極以受控的方式配合入槽壁。由此，被加厚部可再次被配合入相對應(yīng)的凹穴。因此，特別地，由于使用食物安全硅粘結(jié)劑，可以避免產(chǎn)品在電極后的積累。而且，這確保槽內(nèi)電極的精確定位。進一步的好處在于槽內(nèi)實際形成的電場基本上對應(yīng)于之前模擬的電場。
有利地，電極借助至少一個螺釘或其他可施加拉力的固緊裝置與位于產(chǎn)品運送槽外部的電極終端連接。由此，在電極和電極終端之間作用的力使得電極被壓在槽壁上并被固定，然而，另一方面，如果需要，這將確保簡單的替換。
用于在電極上施加交變電場電壓的交變電場發(fā)生器適宜生成方波交變電壓。由此，頻率范圍應(yīng)在100KHz和1000KHz之間且特別是在200KHz和500KHz之間為合適。方波交變電場的優(yōu)勢在于其由多個頻率(傅立葉分析)重疊構(gòu)成。由此頻譜到達KHz至MHz區(qū)域。由于頻譜的存在，可能生成長波振蕩，其允許均勻的湛透，和更均勻的加熱，特別是對特別地不均勻產(chǎn)品。
而且，交變電場發(fā)生裝置在最高為100A的電流范圍內(nèi)且特別地，在50-60A的范圍內(nèi)生成高達1KV或特別地，500V的電壓。在同時相對較高的電流下的相對較低的電壓將帶來多個優(yōu)點。一方面，火花擊穿的風(fēng)險由于低電壓被最小化，當(dāng)氣泡存在于產(chǎn)品中時特別有利。另一方面，高電流致使高能量的傳送，由此，導(dǎo)致產(chǎn)品的高效加熱。此外，槽橫截面可以被選擇地足夠大以確保高的產(chǎn)品生產(chǎn)量。同時，設(shè)備的長度保持較短，由此使得設(shè)備緊湊且同時設(shè)備的清理更加方便。上述的電子特性可以通過標(biāo)準(zhǔn)能量電子設(shè)備實現(xiàn)，由此，使得設(shè)備以經(jīng)濟且易維護的方式實現(xiàn)。
交變電場發(fā)生器和電極終端被設(shè)置使得交變電場發(fā)生器可以無需任何額外的線路連接。在一個特別簡單且由此易于維護的實施例中，交變電場發(fā)生器可無需工具連接。
加強元件可適宜設(shè)置在槽的外側(cè)以提供防止電介質(zhì)槽材料變形的保護。由于產(chǎn)品槽內(nèi)相對較高的壓力，可能存在槽不期望的變形，由此消極地影響電場的形狀，或由于泄漏，部分設(shè)備的功能可能受到限制。加強元件，特別由高級鐵等材料制成的金屬板，阻礙該可能的變形且由此，使得設(shè)備的壽命延長。
在進一步的發(fā)明實施例中，產(chǎn)品運送槽由多個沿著產(chǎn)品管流方向以密封的方式連續(xù)設(shè)置的子元件構(gòu)成。每一子元件包括至少一個對應(yīng)于電極終端的電極對和對應(yīng)于電極對數(shù)量的一些交變電場發(fā)生器，其中，每一發(fā)生器包括其自身的控制器。由此，設(shè)備可依據(jù)產(chǎn)品和所需的加熱能量單獨地改裝。包含連續(xù)連接的子元件的加熱設(shè)備的階梯狀設(shè)置提供精確的溫度控制和調(diào)整的可能性。
為了達到該目的，子元件最好通過適宜的裝置相互扭曲，例如螺絲釘，其中在每兩個子元件密封裝置之間可以插入凹穴。該凹穴可位于兩個設(shè)備界面的至少一個上且環(huán)繞該產(chǎn)品運送槽。例如，O-環(huán)可被用作密封裝置。在需要維護的情況下，例如更換電極，多個子元件被以這樣一種方式拆除使得槽內(nèi)的電極可以被手動地取得。
可選擇地，密封也可不需要額外的密封物取得，特別通過粘結(jié)，尤其在槽由塑料制成的情況。粘結(jié)部可以在上述凹穴位于界面之一的情況下被加強，而且對應(yīng)于凹穴形狀的密封突起被提供在后續(xù)子元件的界面上。通過該方法，可以避免作用在粘結(jié)部上的不需要的側(cè)面力。
在進一步的優(yōu)選實施例中，用于加熱產(chǎn)品管流的設(shè)備可以進一步包括清潔模塊。在常規(guī)基礎(chǔ)上所需的維護操作之一為產(chǎn)品運送槽的清潔。通過永久安裝的清潔儀器，如果需要或按計劃地，該操作步驟可以無延遲地進行。因此清潔設(shè)備或殺菌設(shè)備可以由多個子元件和清潔元件構(gòu)成。實施例中包括兩個子元件，每一子元件包含五個電極對，其中清潔模塊被提供在子元件之間且同時在整個加熱元件的起始和終端。
有利地，清潔模塊包括特別由高級鐵制成的產(chǎn)品運送槽，其具有與設(shè)備基本上相同的橫截面，且其包括位于產(chǎn)品運送槽內(nèi)的與連接在清潔模塊外部的配件相連接的噴嘴，且清潔介質(zhì)，特別為水，被通過噴嘴運送入產(chǎn)品運送槽的內(nèi)部。借助于該清潔模塊，產(chǎn)品運送槽可以被完全地清潔，且由此，有助于待加熱的產(chǎn)品的衛(wèi)生質(zhì)量。
在優(yōu)選的用于調(diào)整的實施例中，清潔模塊包括至少一個連續(xù)的基本上于槽方向平行的孔。通過具有基本上與孔直徑對應(yīng)直徑的拉桿，多個子元件被串接在一起，集中并互相扭曲。
根據(jù)本發(fā)明方法，位于槽內(nèi)并一般地移動的產(chǎn)品被加熱，且如可能的情況，由交變電場發(fā)生器的兩個電極之間產(chǎn)生的高頻電場殺菌。該電極位于產(chǎn)品-運送槽內(nèi)。交變電場使得適宜的電介質(zhì)材料能夠被直接和均勻經(jīng)濟地加熱，同時深入地穿透該產(chǎn)品。特別地，產(chǎn)品內(nèi)的固體成分特別是水果或水果片的結(jié)構(gòu)被基本上保留。由于沒有額外的材料被設(shè)置在電極和產(chǎn)品之間，該發(fā)明方法避免了額外的能量損失，且由此，該方法為高效的，節(jié)能的以及高生產(chǎn)率的。此外，通過該方法，反應(yīng)時間極短，這將給溫度控制帶來積極的影響。
參照附圖根據(jù)本發(fā)明的該設(shè)備及其發(fā)明方法的實施例將在以下得到描述，其中

圖1為本發(fā)明設(shè)備的第一實施例的透視圖，圖2a為嵌入槽壁的電極的平面圖樣式的詳細(xì)圖表，圖2b為嵌入槽壁的電極的橫截面的詳細(xì)圖解，圖3是本發(fā)明設(shè)備的第二實施例的透視圖，圖4是具有多個連續(xù)連接的子元件的產(chǎn)品管流加熱器的透視圖，圖5是具有5個電極的槽-成形半支架的實施例，圖6是清潔模塊的透視圖，
圖7是具有多個連續(xù)連接的子元件以及兩個清潔模塊的產(chǎn)品管流的透視圖。
圖8是具有產(chǎn)品管流加熱器的生產(chǎn)線的簡圖。
圖1給出了發(fā)明設(shè)備1的基本設(shè)置的透視圖。產(chǎn)品-運送槽2由兩個具有基本上相同配置的結(jié)構(gòu)部3和4組成。兩個結(jié)構(gòu)部3和4以密封的形式并排設(shè)置，且通常被相互附著或粘結(jié)在一起。在結(jié)構(gòu)3和4之間的界面5上，提供有槽/鍵結(jié)合物6，在本例中，位于面向槽的結(jié)構(gòu)部的側(cè)面。通過槽/鍵結(jié)合物6，附著力被增加。粘結(jié)并不是將兩個槽結(jié)構(gòu)部3和4相互連接的唯一可能，且這些結(jié)構(gòu)部也可以通過螺絲釘16相互連接。槽結(jié)構(gòu)部3和4可以由食物安全電介質(zhì)材料例如PTFE，多硫化物或PEEK制成。
在槽2內(nèi)部，具有基本上相同形狀的兩個電極8和9被相對放置在側(cè)壁面7上。典型地，這些電極8，9由高級鐵制成。電極8，9被電連接至位于外側(cè)且通常由鋁或銅形成的電極終端10和11，在其中，電連接通過例如張力螺絲釘12被提供。在該實施例中，張力螺絲釘12同樣達到了固定電極8和9的目的。電極終端10和11通過連結(jié)物13(這里連結(jié)物僅僅用于電極終端11)與此處未示出的方波交變電場發(fā)生器連接，為了防止由相對較高的高達8bar的范圍，特別地6bar的壓力所引起的槽結(jié)構(gòu)部3和4的變形，加強板14和15被設(shè)置在槽結(jié)構(gòu)部3和4的外部。加強板14和15被螺絲釘16栓緊或可以通過附著在槽結(jié)構(gòu)部3和4上被固定。如實施例所示，產(chǎn)品運送槽2的形狀為矩形，加強板14或15至少覆蓋其寬度的一部分以及槽結(jié)構(gòu)部3和4的狹窄側(cè)，在該例中，由電極終端10和11覆蓋的區(qū)域為打開的從而使加強板和電極終端相互間并不接觸。用于加強殼體的合適材料為例如高級鐵。
上述設(shè)備為子元件。該子元件可以被連接至其他具有相同設(shè)置的子元件從而使得根據(jù)所需要的產(chǎn)品生產(chǎn)量形成任意長度的連續(xù)的產(chǎn)品槽。因而，設(shè)備1包括連接和密封裝置從而以密封的方式將子元件相互聯(lián)結(jié)。凹穴18位于毗鄰于環(huán)繞產(chǎn)品槽的下一子元件17的界面上，其中密封裝置可以被引入槽內(nèi)。合適的密封裝置可以包括例如O-環(huán)密封，平裝或硅樹脂。在所示的實施例中，凹穴直接位于產(chǎn)品運送槽2旁，然而原理上，可位于至下一個子元件17的截面的任意位置上?？蛇x擇地，凹穴可以被僅僅提供在子元件的一側(cè)上，或可以被提供在兩側(cè)上。為了將兩個子元件相互間相對地集中，每一槽結(jié)構(gòu)部包括至少一個向外突起且位于下一子元件17界面上的螺釘19和20。這些螺釘19和20在將兩個子元件聚攏時穿透位于其他子元件上的相應(yīng)凹穴(未示出)，因此將兩個子元件相互間相對地集中。
附圖標(biāo)記21表示旋轉(zhuǎn)地安裝在軸承上的螺釘，其旋轉(zhuǎn)軸以基本上平行的方式對準(zhǔn)界面17。旋轉(zhuǎn)地安裝于軸承的螺釘21的支撐物與加強板14連接且位于至下一子元件的界面17的附近。位于至下一子元件的第二界面22相對側(cè)的，是用于施轉(zhuǎn)安裝在軸承的螺釘21的抵消片23。這些抵消片和被旋轉(zhuǎn)支撐的螺釘21一樣，位于界面22的附近的加強板14上。旋轉(zhuǎn)安裝于軸承上的相同的螺釘(未示出)和單個抵消片24也被提供在第二槽結(jié)構(gòu)部3的加強板15上，其中，在實施例中，，可旋轉(zhuǎn)地安裝于軸承上的螺釘被提供在每一切割面17或22的一側(cè)上，同時單個抵消片被提供在另一側(cè)。由此，螺釘和抵消片的精確設(shè)置對于本發(fā)明來說并不是關(guān)鍵。旋轉(zhuǎn)地安裝于軸承上的螺釘和單個抵消片達到了將兩個連續(xù)的子元件連接在一起的目的。參考圖4，機構(gòu)將得到更加詳細(xì)地描述。
圖2a和2b給出了電極的發(fā)明實施例的詳細(xì)描述。在圖2a中，給出了沿產(chǎn)品管流25長度方向且與電極8和9平行的截面，然而圖2b給出了在張力螺絲釘12處沿產(chǎn)品管流25橫向所取的截面。
圖2a給出了設(shè)備1的較低部的平面圖。如圖2a所示，電極8具有面狀或片狀的形狀，其中平行于產(chǎn)品管流25的流動方向以及朝向槽壁的側(cè)部被倒圓，這將帶來橢圓的形狀。由此，圓的半徑R1近似于電極深度Y的一半。
圖2b給出了電極8和9在其各自邊緣的倒圓26。在面向槽壁7的一側(cè)，電極8和9具有加厚部27，特別地，其部分地具有近似地對應(yīng)于電極的厚度Z的半徑R3的圓形形狀。在被電極8和9覆蓋的區(qū)域，槽壁7被打開或?qū)?yīng)于電極8和9開有凹穴，其中電極8和9被插入在近似為其厚度Z的一半的槽壁7中。如果需要，電極8和9可以被整個地插入至結(jié)構(gòu)部3和4中或電極可以被放置其上。電極8和9通過張力螺絲釘12被連接至單個電極終端10和11。這將建立電接觸且同時可將電極8和9以密封的方式固定。此外，電極后面的部分28和29可以提供有密封裝置例如平裝。可選擇地，電極8和9可以通過食物安全附著劑例如硅樹脂附著劑被附著在結(jié)構(gòu)部3和4上。圖2b同樣給出了槽的倒圓角30。倒圓半徑R4通常基本上少于槽的高度H的一半。
對于充滿水果或水果片的液體食物產(chǎn)品，設(shè)備的下述尺寸被使用寬度B100mm至600mm，特別地B＝350mm，
高度H50mm至250mm，特別地H＝150mm，和深度T50mm，至450mm特別地，T＝250mm，同時槽具有50mm至500mm的寬度b，特別地b＝250mm，30mm至230mm的高度h，特別地h＝95mm，和0mm至115mm的倒圓半徑R4，特別地R4＝10mm。由此，電極8和9具有由30mm至500mm的寬度x，特別地x＝250mm，由20mm至450mm的深度y，特別地，y＝135mm，由5mm至25mm的厚度z，特別地，z＝10mm。電極8和9的側(cè)倒圓半徑R1近似地為0mm至225mm，且特別地為67.5mm，電極倒圓半徑R2近似為0mm至12.5mm，特別地R2＝5mm，且加厚部的半徑R3近似地為0至25mm，且特別地R3＝10mm。
圖3給出了該發(fā)明設(shè)備的可選實施例31。該實施例具有與前述實施例基本上相同且僅僅兩方面不同的配置。與第一實施例的電極終端11比較，第二實施例的電極終端32的接觸面積更小。朝向此處未示出的AC發(fā)生器，電極終端32基本上為U的形狀且不再位于槽結(jié)構(gòu)部4上。同樣，在相對于交變電場發(fā)生器的一側(cè)，電極終端32相比于電極終端11(實施例1)被縮短。既然槽結(jié)構(gòu)部上的電極終端32的支撐面與第一實施例相比較少，加強板33可以被提供以增加的表面，由此與第一實施例相比，生成了力量增強的設(shè)備31。應(yīng)該可以理解屬于第二電極8的電極終端具有與電極終端32相同的形狀。對于第二槽結(jié)構(gòu)部3的加強板34也是一樣。
而且，實施例2的進一步不同之處在于分別將電極附著并與槽結(jié)構(gòu)部和電極終端接觸的不同方法，其中電極的附著物由接觸點分離。由此，電極在不需要接觸電極終端32的情況下，通過電極附著螺絲釘35被附著在槽結(jié)構(gòu)部3或4上。電極和電極終端33之間的電接觸由接觸裝置建立，例如在該例中的6個螺絲釘36。該實施例所具有的優(yōu)點在于當(dāng)存在有缺陷的電極終端時，電極可以保留在原位反之亦然，由此便利了維護操作。其尺寸基本上對應(yīng)于第一實施例中的尺寸。
圖4為第一實施例的連續(xù)連接的三個子元件1的簡圖。該三個連續(xù)連接的子元件1通過裝配管39在端37和38處結(jié)束。在至下一單個子元件的界面17上或裝配管39上，子元件如何被互相連接且同時第一或后續(xù)子元件如何通過將旋轉(zhuǎn)地安裝于軸承上的螺釘21插入至相應(yīng)的抵消片23與各自的裝配管39連接是顯而易見的。如實施例所示，三個連續(xù)的子元件被使用，然而，根據(jù)產(chǎn)品管流加熱器的應(yīng)用，任意數(shù)量的子元件可以被連續(xù)地連接。
圖5給出了連續(xù)連接相同配置的連接子元件的另一可選方案。取決于所需的電極對的數(shù)量，同時管結(jié)構(gòu)部40的長度可以被改變。如實施例所示，例如5個電極41至45可以被設(shè)置在單個槽結(jié)構(gòu)部40內(nèi)。由此，電極41至45的尺寸對應(yīng)于如圖2a和2b中所述的電極8和9的尺寸。如實施例所示，電極41至45具有約50mm的間隔。多個在管結(jié)構(gòu)部40壁上的開口或孔46通過螺絲釘用于連接兩個所需的槽結(jié)構(gòu)部?？蛇x擇地，管壁被粘結(jié)在一起。
圖6給出了如附圖5所示的結(jié)構(gòu)部在產(chǎn)品管流加熱器中的應(yīng)用。在該例中，具有三個電極(未示出)的結(jié)構(gòu)部47被使用?？紤]到電極終端32和加強板33的形狀，如圖3所示的第二實施例在這里被使用。該設(shè)備由提供在兩端的清潔模塊48和49完成，且將參考附圖7給予更詳細(xì)的論述。靠近清潔模塊48和49的是裝配管39。清潔模塊48，49通過兩拉桿50和51相互扭曲。通過該拉桿裝置，該三個元件，兩個清潔模塊和子元件以密封和集中的方式相互連接。
圖7是清潔模塊48的透視圖。如實施例所示，清潔模塊由單個結(jié)構(gòu)部52構(gòu)成，其中當(dāng)然存在可能清潔模塊體48可能由兩個或更多的具有基本上相同配置的結(jié)構(gòu)部構(gòu)成。結(jié)構(gòu)部52確定了槽53，其形狀基本上分別對應(yīng)于子元件1和31的產(chǎn)品運送槽2的形狀。附圖標(biāo)記53表示用于對準(zhǔn)相關(guān)于下一子元件1或31的清潔模塊48的中心凹穴，其具有對準(zhǔn)的螺釘19或20。導(dǎo)孔55形成于結(jié)構(gòu)部52的側(cè)部，拉桿50或51穿過其中。傳送清潔液體的管或傳送清潔液體的軟管可以被連接至配件56上。通過提供在清潔模塊的結(jié)構(gòu)部分52內(nèi)的槽(未示出)，清潔劑可以進入噴嘴57且可以通過形成在噴嘴上的開口分別噴灑入槽53的內(nèi)部和產(chǎn)品-運送槽2。在實施例中，給出了設(shè)置于中心的噴嘴；然而，多個小噴嘴可以被提供，尤其在槽53的周界上。
對于充滿水果和水果片的食物產(chǎn)品，產(chǎn)品管流加熱器具有2×5個連續(xù)連接的電極對被證明特別有效。由此，在產(chǎn)品進入和產(chǎn)品退出的端口，清潔模塊被提供且額外的清潔模塊位于設(shè)備的中心，即，在5個后續(xù)的電極對之后。在應(yīng)用中，設(shè)備是否以水平的位置或垂直的位置被使用并不關(guān)鍵，其中設(shè)備的支撐面在使用相同設(shè)備時的垂直位置被減少。
參考圖8，其概略地給出了產(chǎn)品管流加熱器的整個配置，使用該發(fā)明設(shè)備的發(fā)明方法將得到描述。將待加熱的充滿水果或水果片的液體食物產(chǎn)品被提供在存儲容器60內(nèi)。水果產(chǎn)品在閥62被打開后通過泵61在槽63內(nèi)移動。在通過彎曲的配件64后，液體進入產(chǎn)品管流加熱器65。如圖所示，產(chǎn)品在底部被填入產(chǎn)品管流加熱器65且接著基本垂直向上地流經(jīng)產(chǎn)品管流加熱器65。由此，產(chǎn)品通過總計10個電極對67-76。每一電極對被連接至方波發(fā)生器77-86中的一個。典型地，500伏方波交變電壓以及近似50至60A的電流和近似為200至500KHZ的頻率被施加在電極67至76上。結(jié)果，強交變電場在產(chǎn)品運送槽中產(chǎn)生，由此加熱產(chǎn)品管流。典型地，在所示的例子中，近似80℃每分鐘的加熱速率和約130℃的最大溫度被取得。在加熱步驟之后，產(chǎn)品管流流入排放槽87且可進一步被后續(xù)的設(shè)備(未示出)處理。
設(shè)備可以在常規(guī)的基礎(chǔ)上被關(guān)閉且產(chǎn)品管流加熱器65可以通過提供于其中的清潔模塊89至90清潔。對于電極的可能維護來說，產(chǎn)品管流加熱器可以通過拉桿91和92相對較快地被拆散，因此清溶模塊可以被推開從而便利電極的接近。
權(quán)利要求
1.用于加熱產(chǎn)品管流，特別是包含水果或水果片的食物產(chǎn)品管流的設(shè)備，包括產(chǎn)品所通過的產(chǎn)品-運送槽(2)；和用于生成高頻交變電場的裝置，所述裝置包括電極(8，9)，電極終端(10，11，32)和交變電場發(fā)生器(77)，其中電極(8，9)被設(shè)置在產(chǎn)品-運送槽(2)內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其中電極(8，9)被設(shè)置在產(chǎn)品-運送槽(2)的相對側(cè)，由此設(shè)備(1，31)包括至少一個電極對。
3.如權(quán)利要求1或2的設(shè)備，其中形成產(chǎn)品-運送槽的部分由食物安全電介質(zhì)材料制成。
4.如權(quán)利要求1至3任一的設(shè)備，其中產(chǎn)品-運送槽(2)具有矩形的橫截面，且其角被倒圓。
5.如權(quán)利要求1至4任一的設(shè)備，其中產(chǎn)品-運送槽(2)由多個，特別是2個具有基本上相同配置的結(jié)構(gòu)部分(3，4)構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求1至5任一的設(shè)備，其中產(chǎn)品-運送槽(2)的橫截面的構(gòu)成尺寸使得能夠通過氣壓或最高4噸每小時，特別是3噸每小時的低泵能源移動產(chǎn)品，且使得產(chǎn)品管流經(jīng)設(shè)備，特別地由低部至頂部。
7.如權(quán)利要求1至6任一的設(shè)備，其中電極(8，9)由不銹材料制成，特別地為高級鐵。
8.如權(quán)利要求1至7任一的設(shè)備，其中電極(8，9)為面狀并呈橢圓狀。
9.如權(quán)利要求8的設(shè)備，其中電極(8，9)在其面向遠(yuǎn)離槽壁(7)一側(cè)的邊緣(26)被倒圓。
10.如權(quán)利要求8或9的設(shè)備，其中，電極(8，9)在其面向槽壁(7)側(cè)的邊緣(27)被加厚，且由此對應(yīng)于電極形狀的凹穴(28，29)位于產(chǎn)品-運送槽(2)的槽壁(7)內(nèi)。
11.如權(quán)利要求1-10的設(shè)備，其中電極(8，9)通過至少一個緊固元件(12，36)和特別是通過至少一個螺絲釘(12)與位于產(chǎn)品-運送槽外的電極終端(10，11，32)相連接。
12.如權(quán)利要求1-11任一的設(shè)備，其中交變電場發(fā)生器(77)被設(shè)置為由100KHZ至1000KHZ，特別是由200KHZ至500KHZ的頻率范圍內(nèi)生成交變方波電壓。
13.如權(quán)利要求1-12任一的設(shè)備，其中交變電場發(fā)生器(77)被設(shè)置為在電極(8，9)處生成最高1KV的電壓和生成最高為100A的電流。
14.如權(quán)利要求1-13任一的設(shè)備，其中交變電場發(fā)生器(77)包括對應(yīng)于電極終端(10，11，32)形狀和用于無電纜連接的界面。
15.如權(quán)利要求14的設(shè)備，其中交變電場發(fā)生器(77)的界面設(shè)置成使得電極終端(10，11，32)可以無需工具連接。
16.如權(quán)利要求1至15任一的設(shè)備，其中加強元件(14，15，33，34)作為防止變形的保護裝置被提供在槽的外側(cè)。
17.如權(quán)利要求1至16任一的設(shè)備，其中產(chǎn)品-運送槽(2)由多個以密封方式沿產(chǎn)品管流的方向連續(xù)設(shè)置的子元件形成。
18.如權(quán)利要求17的設(shè)備，其中子元件包括位于貫穿產(chǎn)品-運送槽(2)的至少一個表面(17)上的環(huán)繞產(chǎn)品-運送槽(2)的凹穴(18)，其中封閉兩設(shè)備(1，31)界面(17)的裝置插入，且裝置(21，23)被提供成以密封的方式連接該設(shè)備。
19.如權(quán)利要求17的設(shè)備，其中子元件包括位于貫穿產(chǎn)品-運送槽(2)的至少一個表面(17)上的環(huán)繞產(chǎn)品-運送槽(2)的凹穴(18)，并包括位于貫穿產(chǎn)品-運送槽(2)的另一表面(22)上的環(huán)繞槽(2)的突起，其與該凹穴的形狀相對應(yīng)，且提供裝置(21，23)，以密封的方式連接該設(shè)備。
20.如權(quán)利要求1至19任一的設(shè)備，其中設(shè)備還另外包括清潔模塊(48，88，89，90)。
21.如權(quán)利要求20的設(shè)備，其中清潔模塊(48，88，89，90)包括特別由高級鐵制成的產(chǎn)品-運送槽(53)，其具有與該設(shè)備(1，31)基本上相同的橫截面并包含位于產(chǎn)品-運送槽內(nèi)的噴嘴(57)，所述噴嘴被連接至附著于清潔模塊外部的配件(56)上，且被設(shè)置為使得清潔介質(zhì)、特別是水，通過噴嘴(57)到達產(chǎn)品-運送槽(2)的內(nèi)部。
22.如權(quán)利要求20的設(shè)備，其中清潔模塊(48，49，88至90)進一步包括至少一個連續(xù)的基本上平行于槽(2)方向的孔(55)。
23.一種加熱產(chǎn)品管流、特別包含水果或水果片的食物產(chǎn)品管流的方法，該方法包括將產(chǎn)品流經(jīng)產(chǎn)品-運送槽(2)；和通過應(yīng)用于電極(8，9)的高頻交變電場加熱產(chǎn)品，所述的電極(8，9)被設(shè)置在產(chǎn)品-運送槽(2)內(nèi)。
全文摘要
在用于加熱產(chǎn)品管流，特別是包含水果或水果片的食物產(chǎn)品管流的設(shè)備及方法中，產(chǎn)品47流經(jīng)產(chǎn)品－運選槽2，設(shè)備包括用于生成高交變電場的裝置，其中裝置包括電極，電極終端和交變電場發(fā)生器。本發(fā)明的特征在于電極被提供在產(chǎn)品－運送槽內(nèi)。
文檔編號H05B6/36GK1575047SQ20041005509
公開日2005年2月2日 申請日期2004年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月13日
發(fā)明者漢斯-彼得·維爾德, 布拉德萊·貢恩, 克勞斯·洛赫比勒 申請人:魯多夫維爾德兩合公司