JP2008041368A - 加熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加熱時に生じる高調波の発生を抑えつつ、電極の長寿命化を図ることのできる加熱装置を提供する。
【解決手段】導電性の液体に所定周期で交流電圧を印加または除去し、前記導電性の液体に該交流電圧を印加したとき流れる電流によって該導電性の液体を加熱する加熱装置であって、前記導電性の液体に与える交流電圧は、該交流電圧を印加した直前の交流電源の極性と逆極性の交流電源の電圧位相タイミングで前記交流電圧を除去、または該交流電圧を除去した直前の交流電源の極性と逆極性の交流電源の電圧位相タイミングで前記交流電圧を印加する。
【選択図】図１

Description

本発明は、加熱装置に係り、特に導電性を有する液体、詳しくは液状の食品等に電流を流して加熱する加熱装置に関する。

従来、被加熱物として導電性の液体に直接電流を流し、この電流によって被加熱物の内部に生じるジュール熱によって直接加熱する直接式抵抗加熱装置がある。この種の加熱装置として、例えば豆腐の原料となる豆乳と苦汁の混合体（以下、豆腐の原料と称する）を加熱して豆腐を生成する豆腐の製造装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
この加熱装置は、概略的には図８に示すように、豆腐の原料をその内部に収容する上方が開放された型箱１と、この型箱１の対峙する内壁面にそれぞれ立設するように位置付けられた一対の電極板２，２と、型箱１に豆腐の原料および一対の電極板２，２をその内部に収容した状態で、型箱１の上方の開口部をその上方から封止する内蓋３、この内蓋３の略中央部に設けられた孔部から、型箱１に収容された豆腐の原料に接し、この豆腐の原料の温度を検出する温度センサ（例えば、サーミスタ）４およびこれら型箱１、一対の電極板２，２、内蓋３および温度センサ４を、その内部に収容してこれら全体を保温する箱状の本体５から構成される。また、この本体５の上方には、開閉自在の扉６が設けられて、本体５に収容された型箱１、一対の電極板２，２、内蓋３および温度センサ４を取り出すことができるようになっている。

概略的には、上述したように構成された加熱装置（豆腐の製造装置）は、電極板２，２の両端に加熱制御装置７から与えられた交流電圧が印加されて、型箱１に収容された豆腐の原料に電流を流す。この電流は、豆腐の原料内部に流れることによって、豆腐の原料自体が有する導電率（抵抗率）に応じたジュール熱を発生させる。豆腐の製造装置は、このジュール熱によって豆腐の原料を硬化させ、豆腐を製造するものである。

この豆腐の製造装置は、例えば、図９の加熱装置の要部構成を示す機能ブロック図に示したように温度センサ４と、この温度センサ４が検出した温度情報から豆腐の原料Ａの温度値を求める温度検出部８、この温度検出部８が求めた温度値と豆腐生成に適した型箱１内の設定温度との偏差を求める温度比較部９、この温度比較部９が求めた偏差を受けて、豆腐生成に適した温度を維持するべく、交流電源１０から与えられる電流を調整して電極板２，２間に流す役割を担う交流電力調整部１１を備えて構成される。

この交流電力調整部１１は、例えばサイリスタ等の電力用半導体デバイスで構成されたリレーを有し、このリレーをスイッチングすることで入力された交流電源１０の電圧を調整して出力する。これは例えば図１０に示すような位相制御を行い、その出力電圧を調整するものである。あるいは特に図示しないが交流電力調整部１１は、入力された交流の極性のうち、片側の極性（例えば、正の半サイクル）だけの出力電圧を調整することも行われている。
実用新案登録第３０９６１９号公報

しかしながら上述した加熱装置は、出力電圧の調整を交流電力調整部１１による位相制御にて行っているため、交流電力調整部１１から出力される電圧および電流の波形が急峻となり多くの高調波が発生するという問題があった。また、一方側の極性だけの出力電圧を調整する場合、電極板２，２間には直流成分を含む脈流が印加されることになる。したがってこの場合、脈流に含まれる直流成分により電極板の一方に酸化反応が生じることになる。このため電極板は、酸化したりさびを生じたりするという問題があった。

本発明は、このような従来の事情を考慮してなされたものであって、その目的とするところは、導電性を有する液体、例えば豆腐の原料を加熱する加熱装置において、加熱時に生じる高調波の発生を抑えつつ、電極板の酸化を防ぎ長寿命化を図ることのできる加熱装置を提供することにある。

上述した目的を達成するべく本発明の加熱装置は、導電性の液体に所定周期で交流電圧を印加または除去し、前記導電性の液体に該交流電圧を印加したとき流れる電流によって該導電性の液体を加熱する加熱装置であって、
前記導電性の液体に与える交流電圧は、該交流電圧を印加した直前の交流電源の極性と逆極性の交流電源の電圧位相タイミングで前記交流電圧を除去、または該交流電圧を除去した直前の交流電源の極性と逆極性の交流電源の電圧位相タイミングで前記交流電圧を印加することを特徴としている。

より具体的に本発明の加熱装置は、導電性の液体を収容する容器と、この容器の内壁面に対峙するように位置付けられた一対の電極板と、この一対の電極板に接続されて、これら電極板を介して前記導電性の液体に所定の電圧を印加する交流電源と、前記交流電源に接続されて、この交流電源の極性が反転したことを検出する極性反転検出部と、前記電極板に前記交流電源を接続する配線路に介挿されて、前記導電性の液体に流れる電流の電流値を検出する電流検出部と、前記電極板に前記交流電源を接続する配線路に介挿されて、回路の開閉により前記導電性の液体に流れる電流を制御するリレーと、前記電流検出部が検出した電流値と前記導電性の液体に流す所定の電流値との偏差を求め、この偏差から前記導電性の液体に流す電流の通流率を求める通流率演算部と、前記極性反転検出部によって前記交流電源の極性が反転したと検出されたとき、前記通流率演算部が求めた通流率に従って前記リレーを開閉制御し、前記導電性の液体に流れる電流を制御するリレー駆動部とを備えることを特徴としている。

上述の加熱装置は、電極板を介して導電性の液体に流れる加熱に要する電流を通流率演算部が求め、この通流率に従ってリレー駆動部が交流電源の電圧が反転したとき、即ち０Ｖになった電圧位相タイミングでリレーを開閉制御して高調波の発生を低減させる。
好ましくは前記リレー駆動部は、前記リレーを開いて前記導電性の液体に流れる電流を断った後、再び前記リレーを閉じて前記導電性の液体に電流を流す際、前記電流を断つ直前の前記交流電源の極性と逆極性の前記交流電源の電圧位相タイミングで前記リレーを閉じることが望ましい。

より好ましくは本発明の加熱装置は、更に前記極性反転検出部によって検出された前記交流電源の極性が反転した回数をカウントするカウンタ部を備え、
前記リレー駆動部は、前記リレーを開いたときの前記カウンタ部が数えたカウント値が偶数または奇数であるかを判断し、再び前記リレーを閉じる際、前記カウンタのカウント値が前記判断した偶数または奇数となるときの前記交流電源の電圧位相タイミングで前記リレーを閉じることが望ましい。

上述の加熱装置は、リレー駆動部によるリレーの開閉制御によって電極間に直流成分が印加されるのを防止する。
また前記リレー駆動部は、前記通流率演算部が求めた通流率に従って前記リレーを開閉する際、所定の制御周期毎に所定回数開閉を繰り返すことを特徴としている。
上述の加熱装置は、所定の制御周期毎（例えば０.５秒毎）に所定回数リレーの開閉を繰り返すことで、加熱装置が接続された電源供給ラインの電圧変動周期を短くし、照明機器に対するフリッカの影響を見かけ上、低減する。

特に本発明における前記導電性の液体は、豆乳であること特徴とし、豆乳を加熱して豆腐を製造する際、高調波の発生を抑えつつ、電極板にさびや酸化を生じることを効果的に防止する。

上述したように本発明の加熱装置は、導電性の液体に所定周期で交流電圧を印加または除去し、前記導電性の液体に該交流電圧を印加したとき流れる電流によって該導電性の液体を加熱する際、前記導電性の液体に与える交流電圧は、該交流電圧を印加した直前の交流電源の極性と逆極性の交流電源の電圧位相タイミングで該交流電圧を除去、または該交流電圧を除去した直前の交流電源の極性と逆極性の交流電源の電圧位相タイミングで該交流電圧を印加している。具体的に本発明の加熱装置は、容器の内壁面に対峙するように一対の電極板が位置付けられた容器内に例えば豆腐の原料を収容し、電源と電極板との間に介挿されたリレーをリレー制御部によって豆腐の原料に流れる電流を制御して加熱（豆腐の製造）に適した所定の電流になるように調整する。このとき本発明の加熱装置は、電極板間に印加される交流電源の電圧が反転するとき、即ち交流電圧が０Ｖになった時点で、リレーを開閉し、電流の制御をしているので加熱装置から出力される電圧または電流の波形が急峻にならず、それ故加熱装置から発生する高調波を低減することができる。

また本発明の加熱装置は、リレーを開き、再びリレーを閉じる際、電流を断つ直前の交流電源の極性と逆極性となる交流電源の電圧位相タイミングでリレーを閉じているので、電極間に極性の偏った直流成分が印加されるのを防止することができる。このため本発明の加熱装置は、電極板のさびや酸化による腐食を防止することが可能となる。
特に上述の加熱装置は、電極板間に流れる電流の通流率が変更されたとしても、電極間に加わる電圧の極性、つまりリレーを閉じた（開いた）直前の交流電圧の極性と、次にリレーを開いた（閉じた）直後の交流電圧の極性を逆にすることが可能である。したがって、本発明の加熱装置は、電極板のさびや腐食を効果的に防止することができる。

また上述の加熱装置は、所定の制御周期毎（例えば０.５秒毎）に所定回数リレーの開閉を繰り返しているので電圧変動の周期が短くなり、それ故、フリッカ等の影響を見かけ上、低減することができる。
したがって本発明の加熱装置は、豆腐の製造装置等に最適である等の実用上多大なる効果を奏する。

以下、本発明の一実施形態に係る加熱装置を豆腐製造用の加熱装置に適用したものについて図面を参照しながら説明する。尚、図１〜図７は発明を実施する形態の一例を示したものであって、図中、従来の実施形態を示す図８および図９と同一の符号を付した部分は同一物を表し、基本的な構成は図に示す従来のものと同様であるので、その説明を略述する。また図１〜図７は、本発明の一実施形態を示す図であって、これらの図によって本発明が限定されるものではなく、豆腐の加熱装置本体については、図８に示した従来の豆腐の加熱装置と同様であるのでこの図を流用して説明する。

さて、図１および図８において１は、豆乳と苦汁の混合液体（豆腐の原料Ａ）をその内部に収容する上方が開放された長方形状の型箱１である。この型箱１は、対峙する一対の内壁面にそれぞれ立設するように位置付けられた一対の電極板２，２を備え、その上方には、型箱１に豆腐の原料Ａおよび一対の電極板２，２をその内部に収容した状態で、型箱１の上方の開口部をその上方から封止する内蓋３を備える。

この内蓋３の略中央部には、所定の大きさの孔部が設けられ、型箱１の内部に豆腐の原料を収容してその上方から内蓋３によって型箱１の上方開口部を封止した際、型箱１内に収容された豆腐の原料の温度を型箱１の外部から検出する温度センサ４が取り付けられている。
また一対の電極板２，２の一方の電極板２は、交流電源１０の一端に接続され、他方の電極板２は、電極板２，２間に流れる電流を回路の開閉によって制御するリレー１５を介して交流電源１０の他端に接続される。このリレー１５は、後述する加熱制御装置２０から与えられる指令によって回路の開閉を行うものであって、例えば半導体リレー（ＳＳＲ）が適用される。

加熱制御装置２０は、電極板２，２に与える交流電圧を供給する交流電源１０の両端に接続されて、この交流電源１０の極性が反転した電圧位相タイミングを検出する極性反転検出部２１を備える。この極性反転検出部２１は、時々刻々と変化する交流電源１０の電圧極性が反転するタイミング、即ち交流電源１０の電圧が０ボルトとなったときの電圧位相タイミングを検出する役割を担っている。そして、この極性反転検出部２１が検出した極性反転の電圧位相タイミングは、その極性反転回数をカウントして保持するカウンタ部２２に与えられる。

また加熱制御装置２０は、電極板２，２間に交流電圧を印加する配線路１３に介挿されて、この電極板２，２を介して豆腐の原料Ａに流れる電流を検出する電流検出部２３と、この電流検出部２３が検出した電流値と、豆腐の製造に適した予め定められた電流値との偏差を求め、この偏差から豆腐の原料Ａに流す電流値（通流率）を算出する通流率演算部２４、この通流率演算部２４が求めた通流率を受けてリレー１５に対して開閉指令を与えるリレー駆動部２５および加熱制御装置２０全体の制御を司る制御部２６を備えて構成される。ちなみに加熱制御装置２０の各部は、共通バス２７を介して相互にデータの授受ができるようになっている。

概略的には上述したように構成された本発明の加熱装置が特徴とするところは、極性反転検出部２１によって交流電源１０の極性が反転したと検出されたとき、リレー駆動部２５が通流率演算部２４により求められた通流率に従ってリレー１５を開閉制御し、豆腐の原料Ａに流れる電流を制御する点およびリレー１５を開いて（オフして）豆腐の原料Ａに流れる電流を断った後、再びリレー１５を閉じて（オンして）豆腐の原料Ａに電流を流す際、電流を断つ直前の交流電源１０の極性と逆極性の交流電源１０の電圧位相タイミングでリレー１５を閉じる（オンする）点にある。

このような特徴を備えた本発明の加熱装置について、その作動を示す図２のフローチャートを参照しながら、より詳細に説明する。このフローチャートは、リレー駆動部２５がリレー１５を駆動して豆腐の原料Ａに電流を流すときの通電制御について示したものである。また、ここでは図３に示すように交流電源１０の電圧極性が５０回変化する時間を、１制御周期とした場合を例示する。つまりこの制御周期は、５０Ｈｚの交流の場合、５０回電圧の極性が変化する時間、即ち５００ｍｓを１制御周期としたものである。

まず加熱制御装置２０の制御部２６は、カウンタ部２２のカウント値を１に初期化する（ステップＳ１）。次いで制御部２６は、電流検出部２３によって検出された交流電源１０から電極板２，２を介して豆腐の原料Ａに流れている「現在の電流値」を受け取り、この電流値と予め制御部２６に設定された豆腐の原料Ａを加熱するに適した「所定の電流値」との偏差を求めて目標通流率を算出する（ステップＳ２）。この通流率は、所定の係数をαとすれば、
目標通流率＝α×（所定の電流値−現在の電流値）
で求めることができる。ちなみに係数αは、豆腐の原料Ａの組成、加熱量、製造する豆腐の種類等によって定まる特定の値である。

次いで制御部２６は、極性反転検出部２１が検出した交流電源１０の電圧の極性が反転した回数、つまり交流電源１０の電圧が０Ｖになった電圧位相タイミングが何回あったかをカウントして保持するカウンタ部２２のカウント値が偶数であるか、奇数であるかを判定する（ステップＳ３）。このカウント値は、図３に示すように例えばカウンタ部２２のカウント数が奇数（１、３、５・・・）であれば交流電源１０の電圧が正極性であり、カウンタ部２２のカウント数が偶数（２、４、６・・・）のときは、交流電源１０の電圧が負極性であることを意味している。勿論、交流電源１０の電圧が負極性になったとき、カウンタ部２２のカウンタ数が偶数であれば、交流電源１０の電圧が正極性になったときカウンタ部２２のカウント数は奇数になる。つまり制御部２６は、交流電源１０の極性が反転したことを極性反転検出部２１が検出するたびにカウンタ部２２のカウント値を一つ増やしている。ここでは以降、説明上の便宜からカウンタ部２２のカウンタ数が奇数のときは、交流電源１０の極性が正（プラス極性位相）であるとし、偶数のときは、極性が負（マイナス極性位相）であるとする。

そして、リレー１５をオフして（オンして）豆腐の原料Ａに流す電流を断った（流した）ときのカウンタ部２２のカウント値が奇数であり、再びリレー１５をオンして（オフして）豆腐の原料Ａに電流を流す（断つ）際、カウンタ部２２のカウント値が奇数となるときの交流電源１０の電圧位相タイミングでリレー１５をオンする（オフする）ものとする。つまり、リレー駆動部２５は、リレー１５を開いて（閉じて）豆腐の原料Ａに流れる電流を断った（流した）後、再びリレー１５を閉じて（開いて）豆腐の原料Ａに電流を流す（断つ）際、電流を断つ（流す）直前の交流電源１０の極性と逆極性の交流電源１０の周期でリレー１５を閉じる（開く）こととする。

さて制御部２６は、次いでステップＳ３で、カウンタ値が奇数であると判定したとき、今回、算出された目標通流率と現在の目標通流率とを比べて変化したかどうかを判定する（ステップＳ４）。ステップＳ４で目標通流率に変化があったと判定した制御部２６は、後述する目標通流率毎のリレー１５の開閉制御パターンに変更して（ステップＳ５）、リレー１５を開閉制御するようリレー駆動部２５に指令を出す。

一方、制御部２６は、ステップＳ３でカウンタ部２２のカウンタ数が偶数（マイナス極性位相）である場合、リレー駆動部２５が制御するリレー１５の開閉制御のパターンを変更しない（ステップＳ６）。このステップＳ６は、リレー駆動部２５がリレー１５を開いて（閉じて）豆腐の原料Ａに流れる電流を断った（流した）後、再びリレー１５を閉じて（開いて）豆腐の原料Ａに電流を流す（断つ）際、電流を断つ（流す）直前の交流電源１０の極性と同極性の交流電源１０の電圧位相となるため、リレー１５の開閉状態を維持することになる。

次いで制御部２６は、目標通流率に応じたリレー１５の開閉制御パターンを参照し、リレー１５をオンするかオフするかを判定し（ステップＳ７）、オン指示があれば、リレー駆動部２５にリレー１５をオンする指示を与え（ステップＳ８）、オフ指令であれば、リレー駆動部２５にリレー１５をオフする指示を与える（ステップＳ９）。
そして制御部２６は、温度センサ４が検出した温度情報から豆腐の原料Ａに温度を求める温度検出部８が算出した温度値が豆腐生成の完了温度に到達したと判定したとき（ステップＳ１０）、リレー１５をオフして加熱を終了する（ステップＳ１３）。

一方、ステップＳ１０で制御部２６は、温度検出部８が算出した豆腐の原料Ａの温度が豆腐生成の完了温度に到達していないと判定したとき、カウンタ部２２のカウンタ値をインクリメントする（ステップＳ１１）。次いで制御部２６は、カウンタ部２２のカウント値が［５１］を超えていないかどうかを判定し（ステップＳ１２）、カウント値が［５１］未満であるとき、再びステップＳ２に戻る一方、カウント値が［５１］以上であるときは、ステップＳ１に戻りカウンタ部２２のカウント値を［１］に初期化する。

以降、制御部２６は、上述した通電制御シーケンスを豆腐の原料Ａの加熱が終了して豆腐が製造されるまで繰り返す。
次に上述した通電制御パターンについて説明する。この通電パターンは、例えば図４に示すように１制御周期におけるリレー１５の駆動パターンを目標通流率毎に定めたものである。この図の斜線部分は、リレー１５をオンして豆腐の原料Ａに電流を流す期間を示している。ちなみに目標通流率に従って、単に図５に示すように通電期間を通流率に比例するように制御した場合、リレー１５のオンとオフの繰り返し周期が長くなる。このため、加熱装置の電源ラインに例えば蛍光ランプのような照明機器があると、リレー１５のオン、オフに合わせて電源ラインの電圧に変動が生じ、照明器具がちらつく所謂フリッカを生じる。しかしながら、リレー１５の駆動パターンを図４に示すように１制御周期内でオンとオフの周期を短くし、かつ、これを複数回行うように設定すれば、電源ラインの電圧変動によるフリッカが生じたとしても、その電源変動周期が短くなるため人間の目に感じるフリッカの度合いを軽減することができる。

さて、より具体的に、上述したリレー１５の駆動パターンを適用した場合の上記制御手順のアルゴリズムについて説明する。ここでは、前述したようにして得られた目標通流率を５０段階（５０パターン）に区分した例を取り上げる。つまり、目標通流率が［０〜１］であればパターン［１］、目標通流率が［２〜３］であればパターン［２］とし、以降同様にして目標通流率が［９８〜９９］であればパターン［４９］、目標通流率が［１００］であればパターン［５０］とする。

ちなみに二段階の目標通流率に対してリレー１５の一つの駆動パターンとしているので、豆腐の原料Ａに流れる実際の通流率は、パターン［１］が０％、パターン［２］が４％、パターン［３］が８％、・・・、パターン［４９］が９６％、パターン［５０］が１００％となる。
例えば目標通流率が［６２〜６３］および［６０〜６１］の場合における、リレー１５の１制御周期の駆動パターンを示すと例えば図６に示すようになる。この図のカウント値は、カウンタ部２２のカウント値であり、そのカウンタ値における交流電源１０の電圧位相（極性）を示している。即ちカウント値が奇数のとき、交流電源１０の電圧極性は正、偶数のとき、電圧極性は負を意味する。またこの図は、目標通流率毎のリレー１５の駆動パターンを［０］がリレー１５をオフし、［１］がリレー１５をオンすることで示している。

また、この図に示されるように、リレー１５をオンするタイミングは、すべてカウンタ部２２のカウンタ値が奇数のときとしている。つまり、リレー１５をオンするときのタイミングは、リレー１５をオフして豆腐の原料Ａに流す電流を断った後、再びリレー１５をオンして豆腐の原料Ａに流すとき、電流を断つ直前の交流電源１０の極性と逆極性の交流電源１０の電圧位相タイミングとしている。つまり、リレー１５のオンは、常に交流電源１０の電圧位相が正になるときに限っている。

尚、ここでは、交流電源１０の位相が正になるとき、リレー１５をオンしているが、勿論、交流電源１０の位相が負になるときリレー１５をオンしてもかまわない。要は、リレー１５をオフした後に、再びリレー１５をオンする際、リレー１５をオフする直前の交流電源１０の極性と逆極性となる交流電源１０の電圧位相タイミングでリレー１５をオンすればよい。

さて、目標通流率［６２〜６３］と目標通流率［６０〜６１］との違いは、カウント値［２９，３０］の期間において目標通流率［６２〜６３］の場合、リレー１５をオン、目標通流率［６０〜６１］の場合、リレー１５をオフするところである。このようにして実際の通流率は、目標通流率［６２〜６３］が６４％、目標通流率［６０〜６１］が６０％となる。

そこで、カウント値が［３０］になったとき、目標通流率［６２〜６３］から目標通流率が［６０〜６１］に変更されたときの加熱制御装置２０の作動について、前述したフローチャートを用いて説明する。
カウンタ部２２のカウント値が［３０］になったとき、ステップＳ２で制御部２６が目標通電率を求めたところ目標通流率が［６２〜６３］から［６０〜６１］に変化したとする。次にステップＳ３で制御部２６は、このときのカウント値が［３０］であり偶数であると判定するので、目標通電率が変化したことによってリレー１５をオフすることなく、前回のリレー１５のオン状態を維持する（ステップＳ６）。

加熱制御装置２０は、このように制御することによって通流率が変化したとしても、図７に示すように確実にリレー１５をオフした後に、再びリレー１５をオンする際、リレー１５をオフする直前の交流電源１０の極性と逆極性となる交流電源１０の電圧位相タイミングでリレー１５をオンすることができる。
かくして、本発明の加熱装置は、型箱１の内壁面に対峙するように一対の電極板２，２が位置付けられて、この型箱１内に導電性を有する液体、例えば豆腐の原料Ａとなる豆乳等を収容し、交流電源１０と電極板２との間に介挿されたリレー１５をリレー駆動部２５によって開閉制御して加熱（豆腐の製造）に適した所定の電流になるように調整する際、電極板２，２間に印加される交流電源１０の電圧が反転するとき、即ち交流電圧が０Ｖになったときの電圧位相タイミングで、リレー１５を開閉しているので加熱装置から発生する高調波を低減させることができる。

また本発明の加熱装置は、リレー１５をオフし、再びリレーをオンする際、電流を断つ直前の交流電源１０の極性と逆極性となる交流電源１０の電圧位相タイミングでリレー１５オンしているので、電極板２，２間に極性の偏った直流成分が印加されるのを防止することができる。このため本発明の加熱装置は、電極板２，２のさびや酸化による腐食を防止することができる。

更に上述の加熱装置は、電極板２，２間に流れる電流の目標通流率が変更されたとしても、電極板２，２，間に加わる交流電源１０の電圧極性、つまりリレー１５をオン（オフ）する直前の交流電源１０の電圧極性と、次にリレー１５をオフ（オン）した直後における交流電源１０の電圧極性が逆になる電圧位相タイミングとしている。したがって、本発明の加熱装置は、電極板２，２間に流れる電流に直流成分が含まれないので電極板２，２のさびや酸化による腐食を効果的に防止することができる。

上述の加熱装置は、所定の周期毎（例えば０.５秒間）に所定回数リレー１５の開閉を繰り返しているので電源変動周期が短くすることができ、例えば加熱装置が接続された電源供給ラインにおけるフリッカ等の障害を低減することができる。
したがって本発明の加熱装置は、豆乳等を加熱して豆腐を製造する豆腐の製造装置に最適である等の実用上多大なる効果を奏する。

尚、本発明の加熱装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることが可能である。
例えば、上述した実施形態は、豆腐の加熱装置としたが、導電性の液体を加熱処理するものであればよく、被加熱物が豆腐の原料に限定されるものではない。

本発明の一実施形態に係る加熱装置の要部構造を示す機能ブロック図。 図１に示す加熱制御装置の作動手順を示すフローチャート。 本発明の一実施形態に係る加熱装置における１制御周期とカウント値との関係を示す図。 本発明の一実施形態に係る加熱装置におけるリレーの通電制御パターンの一例を示した図。 図４とは別のリレーの通電制御パターンの一例を示した図。 図４に示すリレーの通電制御パターンとして二つの目標通電率の通電制御パターンを示す図。 本発明の一実施形態に係る加熱装置において電極板間に印加される電圧波形の一例を示す図。 従来および本発明の一実施形態に係る加熱装置が適用される豆腐の加熱装置本体の要部構造を示す分解斜視図。 従来の加熱装置の要部構造を示す機能ブロック図。 従来の加熱装置において電極板間に印加される電圧波形の一例を示す図。

符号の説明

２ 電極板
４ 温度センサ
８ 温度検出部
１０ 交流電源
１３ 配線路
１５ リレー
２０ 加熱制御装置
２１ 極性反転検出部
２２ カウンタ部
２３ 電流検出部
２４ 通流率演算部
２５ リレー駆動部
２６ 制御部

Claims (5)

1. 導電性の液体に所定周期で交流電圧を印加または除去し、前記導電性の液体に該交流電圧を印加したとき流れる電流によって該導電性の液体を加熱する加熱装置であって、
   前記導電性の液体に与える交流電圧は、該交流電圧を印加した直前の交流電源の極性と逆極性の交流電源の電圧位相タイミングで前記交流電圧を除去、または該交流電圧を除去した直前の交流電源の極性と逆極性の交流電源の電圧位相タイミングで前記交流電圧を印加することを特徴とする加熱装置。
2. 導電性の液体を収容する容器と、
   この容器の内壁面に対峙するように位置付けられた一対の電極板と、
   この一対の電極板に接続されて、これら電極板を介して前記導電性の液体に所定の電圧を印加する交流電源と、
   前記交流電源に接続されて、この交流電源の極性が反転したことを検出する極性反転検出部と、
   前記電極板に前記交流電源を接続する配線路に介挿されて、前記導電性の液体に流れる電流の電流値を検出する電流検出部と、
   前記電極板に前記交流電源を接続する配線路に介挿されて、回路の開閉により前記導電性の液体に流れる電流を制御するリレーと、
   前記電流検出部が検出した電流値と前記導電性の液体に流す所定の電流値との偏差を求め、この偏差から前記導電性の液体に流す電流の通流率を求める通流率演算部と、
   前記極性反転検出部によって前記交流電源の極性が反転したと検出されたとき、前記通流率演算部が求めた通流率に従って前記リレーを開閉制御し、前記導電性の液体に流れる電流を制御するリレー駆動部と
   を備え、
   前記リレー駆動部は、前記リレーを開いて前記導電性の液体に流れる電流を断った後、再び前記リレーを閉じて前記導電性の液体に電流を流す際、前記電流を断つ直前の前記交流電源の極性と逆極性の前記交流電源の電圧位相タイミングで前記リレーを閉じることを特徴とする加熱装置。
3. 請求項２に記載の加熱装置であって、
   更に前記極性反転検出部によって検出された前記交流電源の極性が反転した回数をカウントするカウンタ部を備え、
   前記リレー駆動部は、前記リレーを開いたときの前記カウンタ部が数えたカウント値が偶数または奇数であるかを判断し、再び前記リレーを閉じる際、前記カウンタのカウント値が前記判断した偶数または奇数となるときの電圧位相タイミングで前記リレーを閉じることを特徴とする加熱装置。
4. 前記リレー駆動部は、前記通流率演算部が求めた通流率に従って前記リレーを開閉する際、所定の制御周期毎に所定回数開閉を繰り返すことを特徴とする請求項２または３に記載の加熱装置。
5. 前記導電性の液体は、豆乳であること特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の加熱装置。

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