JP3391608B2

JP3391608B2 - プレート式連続通電加熱装置

Info

Publication number: JP3391608B2
Application number: JP18833295A
Authority: JP
Inventors: 忠昭青木; 健男杉田
Original assignee: TOYO ALMINIUM KABUSHIKI KAISHA
Current assignee: TOYO ALMINIUM KABUSHIKI KAISHA
Priority date: 1995-06-30
Filing date: 1995-06-30
Publication date: 2003-03-31
Anticipated expiration: 2018-03-31
Also published as: JPH0917553A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はジュール熱を利用した飲
食物の加熱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】加熱方法の一つであるジュール加熱法は
導電性のある飲食物に通電し直接加熱する手段としても
知られている。従来ジュール加熱法を用いた直方体の容
器の中に食パン等の原料を定量投入し、容器を構成する
対峙した２壁面に通電加熱するバッチ方式、導電性液体
飲食物を連続して移動する円形チューブ内の長手方向あ
るいは内壁直径方向に対峙された電極に通電する連続加
熱方式が知られていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】バッチ方式は食パン等
のように成形を兼ねたジュール加熱法には有効ではある
ものの大量生産には多くのバッチを必要とし設備が大型
化するばかりでなく、パンのように加熱されて固化膨張
するものにしかその効力を発揮できないためその用途も
狭かった。そこで、半練り食品、液体飲食物等の被加熱
食品に広く使用されるべく大量連続生産に向く円形チュ
ーブ内に電極を設ける手段が考えられた。

【０００４】しかし、円形チューブを用いた場合におい
ても、所定の加熱温度を得るためには多くの電極、長い
対向長を有する電極等が必要となり長いチューブ、該チ
ューブを複雑に固定する多量の固定部材、配線部材等が
必要になり装置の小型化が困難であった。

【０００５】また、円形チューブの長手方向に対峙する
とともにチューブを貫通するように配された電極を用い
た場合、電極の近辺において、半練り食品、液体飲食物
の一部滞留が被加熱食品の過加熱を引き起こし、さらに
こげつき、分解変質などを引き起こし、保守管理に多く
の時間を費すことになり、不都合となるなどの問題があ
った。

【０００６】一方円形チューブの内壁直径方向に対峙さ
れた電極を用いた場合にも、電極間が平行でないことか
ら被加熱食品のチューブ内加熱に大きな変動を生じ、不
完全加熱、過加熱の原因にもなり、加熱管理に手間がか
かつた。

【０００７】さらにチューブ内の電極は、被加熱食品の
流路を妨げないよう、電極をチューブ内側に設ける必要
があるうえ、チューブ外側において電源を接続するため
被加熱食品の漏れ等がないよう耐圧シール処理が必要と
なる。こうしたことから電極を設けたチューブは加工費
が大となるといった問題点も生じていた

【０００８】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、その目的とするところは、小型で加熱効率
が良く、装置の価格も安価、被加熱食品の過加熱、こげ
つき、分解変質あるいは不完全加熱を生じにくくするこ
とにより、保守点検の回数を減らし、加熱作業管理を容
易にした半練り、液状食品等の連続加熱装置を提供せん
とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、本発明プレート式連続通電加熱装置は、複数の重ね
合わされた平板電極の間に被加熱食品を通過させジュー
ル熱をもって加熱するものである。即ち、第１の端部の
近傍に第１の貫通孔を形成したチタン等の導電板からな
る第１の電極板と、第１の電極板の第１の貫通孔と反対
側となる第２の端部の近傍に第２の貫通孔を形成したチ
タン等の導電板からなる第２の電極板と、第１の電極板
と第２の電極板に挟持され、第１の貫通孔と第２の貫通
孔との間を連通する連通孔を有する耐熱絶縁材で形成さ
れる連通板と、第１の電極板、第２の電極板、連通板を
板厚方向に両端より挟持圧接するとともに、第１の貫通
孔、第２の貫通孔、連通孔に導電性流体を供給排出する
流体給排口を設けた端面フレームとよりなり、それぞれ
異なる第１あるいは第２の電極間に交流電圧を印加通電
し、導電性を有する流体を連続して加熱するものであ
る。前記耐熱絶縁材としては、ポリプロプレン、ポリカ
ーボネート、ナイロン、シリコン、テフロン等の合成樹
脂およびＮＢＲ（ニトリルゴム）、シリコンゴム、ふっ
素ゴム等のゴム材等が好適に用いられる。

【００１０】また、連通板と電極板および端面フレーム
との接触部において導電性流体が漏れないように絶縁弾
性体のシール材を用いて該接触部をシールすることが良
い。絶縁性弾性体としてはニトリルゴム、シリコンゴ
ム、ふっ素ゴム等のゴム材料が好適に用いられる。

【００１１】また、第１の電極板および第２の電極板を
表面中央に導電性セラミックスのコート層、第１の端部
の近傍および第２の端部近傍に絶縁性セラミックスのコ
ート層を設けた導電板とし、導電性セラミックスのコー
ト層と、絶縁性セラミックスのコート層の境界部におい
て段差や隙間が生じないようにコートしたものを用いる
と良い。導電板としては、チタニウム、アルミニウム、
ステンレススチール等の金属板が好適に用いられる。導
電性セラミックスとしては、酸化チタン、窒化チタン、
炭化ケイ素等のセラミックスが好適に用いられる。絶縁
性セラミックスとしては、酸化アルミニウム、酸化ケイ
素、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム等のセラミッ
クスが好適に用いられる。

【００１２】

【作用】第１の電極板１、第２の電極板２は平行に対峙
して配され、第１の電極板１と第２の電極板２の間に挟
まれた導電性を有する被加熱食品１４に均一に電流を流
しジュール熱を発生する。

【００１３】連通板９はテフロン等で形成された絶縁材
料で、第１の電極板１および第２の電極板２に挟持され
た時に第１の貫通孔３と第２の貫通孔４を連通する連通
孔１０を設け、被加熱食品１４の流路１９を形成する。
連通孔１０内において被加熱食品１４は、第１の電極板
１、第２の電極板２と接触し電流が流れ加熱される。

【００１４】一対の端面フレーム１２は、重ね合わされ
た第１の電極板１、連通板９、第２の電極板２をボルト
等を用いて挟持圧接し被加熱食品１４が連通孔１０等よ
りの漏れを防止する。さらに一対の端面フレーム１２に
は、各々第１の貫通孔３および第２の貫通孔４に被加熱
食品１４を供給、排出する流体給排口１３ａ、あるいは
１３ｂが設けられ、連続して被加熱食品１４が供給加熱
される。

【００１５】導電性セラミックス７は、連通板９に形成
される連通孔１０の中央部に対峙されるよう、第１の貫
通孔３、第２の貫通孔４を含む第１の端部、第２の端部
の近傍を除いた導電板１、２の表面中央にコートされ、
導電性セラミックス７を介して被加熱食品１４を均一に
通電し加熱する。電極板１、２の貫通孔内縁５ａ、５ｂ
を含む他の残部は、導電性セラミックス７との間に隙間
が生じないようにそれぞれ絶縁性セラミックス８ａ、８
ｂがコートされ、被加熱食品１４が連通孔９内にあって
滞留部となる貫通孔３、４近傍にて通電加熱されないよ
うにし。焦げ付き、分散変質の発生を防ぐ。

【００１６】

【実施例】第１図は本発明プレート式連続通電加熱装置
の実施例断面図である。第１の電極板１の第１の貫通孔
３と第２の電極板２の第２の貫通孔４との間、第１の貫
通孔３及び第２の貫通孔４と端面フレーム１２との間に
第４図に示すように長い連通孔１０を有する連通板９が
挟持固定される。第１の貫通孔３は第１の電極板１の連
通孔１０の上端に対応する位置に形成され隣接する他の
連通孔１０を連通する。また第２の貫通孔４は第２の電
極板２の連通孔１０の下端に対応する位置、即ち第１の
貫通孔３と離間した位置に形成され隣接する他の連通孔
１０を連通する。流体給排口１３ａ、１３ｂは端面フレ
ーム１２の外側と連通孔１０を連通するもので、近接し
た第１の電極板１あるいは第２の電極板２の隣りの第２
の電極板２あるいは第１の電極板１に設けられた第２の
貫通孔４１あるいは第１の貫通孔３１に該当する位置に
設けられる。ここで流体給排口１３ａは連通孔１０、第
１の貫通孔３、第２の貫通孔４を介し流体給排口１３ｂ
迄を蛇行して連通される。したがって食塩を含むなどし
て導電性を有する半練り食品、液体飲食物等の被加熱食
品１４を連続して通過させる流路１９が形成される。な
お、第１図においては貫通孔３、貫通孔４を各第１の電
極板１、第２の電極板２にそれぞれ１個づつ設けられて
いるが複数設けられることも良いものであり、またその
形状については円形、楕円形、方形等であることも良
い。また、端面フレーム１２と、対面フレーム１２に対
峙する電極板１、２との間の通路１９に接する端面フレ
ーム及び電極板１、２の表面は絶縁性セラミック或はナ
イロン、テフロン、ゴム系等の耐熱絶縁性材料で被覆す
ることが望ましい。

【００１７】第２図（ａ），（ｂ）は第１の電極板１で
ある電極板の説明図である。導電平板６はチタン等の導
電材が用いられ一対の導電平板６には交流電圧が印加さ
れる。第２図（ａ）における導電平板６において上端を
第１の端部、下端を第２の端部となす。また記号１８は
電線を接続する結線孔である。第１の貫通孔３の貫通孔
内縁５ａを含む周辺には絶縁性セラミックス８ａが蒸
着、溶射などの手段でコートされている。また隣接して
配される電極板に設けられる第２の貫通孔４ないし第１
の貫通孔３に対峙される面に対しても絶縁性セラミック
ス８ｂがコートされている。記号７は導電性セラミック
スで絶縁性セラミックス８ａ、８ｂの間を隙間が生じな
いようにコートされている。これら絶縁性セラミックス
８ａ、８ｂおよび導電性セラミックス７のコート範囲は
第１図に示される連通孔１０によって形成される被加熱
食品１４の流路１９を完全に覆うことが必要である。ま
た絶縁性セラミックス８ａ、８ｂと導電性セラミックス
７の間の境界にわずかの隙間、段差もないよう付着加工
後に研磨等を行うことが良いものである。なお、第２の
電極板２は例えば第１の電極板１と同一形状となし、第
２の貫通孔４を第２の端部近傍に付着される絶縁性セラ
ミックス８ｂの位置に第１の貫通孔３に代って配設され
る。また、記号１７は組立て用のボルト孔である。

【００１８】第１図に示したシール材１５は連通孔内縁
１１に内接するように設けられたＯリングで、連通板９
の板厚より微か太い材料が用いられる。そこで一対の端
面フレーム１２をボルト締めをした場合、流路１９のシ
ールが確実にされる。なお、シール材１５についてはシ
ート状の弾性材を連通板９と電極板、端面フレーム１２
との間に挟持することも良いものである。

【００１９】第３図は本発明プレート式連続通電加熱装
置の外観図である。第１の電極板１、第２の電極板２、
連通板９さらには内蔵されているシール材１５を共にス
テンレス鋼等で作られた一対の強固な端面フレーム１２
をもって挟持されボルト１６をもって締め付けられる。
端面フレーム１２の下方には流体給排口１３ａ、上方に
は流体給排口１３ｂが設けられ導電性を有する被加熱食
品１４を供給あるいは排出する。流体給排口１３ａ、１
３ｂについては流路１９の方向性がないことから一方を
供給側、他方を排出側とすれば良い。

【００２０】さて、流路１９内に導電性を有する被加熱
食品１４を流すことにより第１の電極板１と第２の電極
板２との間は導通状態となり、少なくとも二枚の電極板
に交流電圧を印加すると双方の間で電流が流れ、被加熱
食品１４が発熱体となり電気抵抗に反比例し、印加電圧
の自乗に比例したジュール熱が生ずる。被加熱食品１４
が自ら発熱体となることは外部熱源から熱交換される場
合と異なり１００％近くのエネルギー交換ができるばか
りでなく、熱伝導率の大小にかかわらず被加熱食品１４
を速やかに加熱できる。

【００２１】第１の電極板１と第２の電極板２は連通板
９を挟持して平行に配されており、また図２（ａ），
（ｂ）に示される第１の電極板１、第２の電極板２にコ
ートされた導電性セラミックス７が互いにずれなく対峙
されると均一に加熱され、また有効な加熱面積を大きく
とれ、加熱時間を短縮できる。複数の電極板を平行に配
し、かつ第１の貫通孔３、第２の貫通孔４を介して被加
熱食品１４の流れ方向を変更することは、ジュール熱を
発生する電源となる電極板の表裏を利用して装置を小型
化するとともに均一に加熱された被加熱食品１４を混練
してさらに温度のばらつきを無くし、局部的過加熱、加
熱不良をきめ細かに管理できるものである。また各電極
間の接続を変えることにより被加熱食品１４の流路１９
内各部での加熱速度を調整することもできる。

【００２２】また、被加熱食品１４で最も注意しなけれ
ばならないことは、こげつき、変質などで、その主な原
因は被加熱食品１４の滞留にもとづく過加熱である。被
加熱食品１４の滞留は主として段差、流路面の傷、流路
急変化部である。本発明プレート式連続通電加熱装置の
流路１９内にあっては、第１の貫通孔３、第２の貫通孔
４の近傍で滞留が起こりやすい。そこで第１の貫通孔
３、第２の貫通孔４の貫通孔内縁５ａ、５ｂを含む周辺
表面、第１の貫通孔３、第２の貫通孔４に対峙される第
２の電極板２、第１の電極板１の近傍表面に絶縁性セラ
ミックス８ａ、８ｂをそれぞれコートする。絶縁性セラ
ミックス８ａ、８ｂのコートされた部分は通電可能な電
極とはなり得ず、たとえ被加熱食品１４が滞留されたと
しても、ジュール熱は発生せず、過加熱とはならない。
一方こうした絶縁性セラミック８ａ、８ｂを導電平板６
にコ−トすると、その厚みの分、小さな段差が生じ、被
加熱食品１４の滞留が生じ、電流が間断なく流れるため
過加熱によるこげつき、変質が生じやすくなる。はじめ
小さなこげつきや変質が生じるとこれを基にして大きな
滞留が生じ除々に大きなこげつき、変質へと発展する。
こうした原因をなくすため、絶縁性セラミックス８ａ、
８ｂの導電平板６表面へのコートよつて生じた段差をな
くすため、残った導電平板６上に導電性セラミックス７
をコートした後、研磨し段差をなくすことにより、被加
熱食品１４は流路１９内を滑らかに移動し、滞留をなく
すことができるものである。

【００２３】

【発明の効果】以上説明のとうり、本発明プレート式連
続通電加熱装置にあっては次に記載する効果を奏する。

【００２４】被加熱食品１４に通電され、被加熱食品１
４自体が発熱体となるためその熱伝導率の大小にかかわ
らず速やかに加熱できる。

【００２５】第１の電極板１と第２の電極板２は連通板
９を挟持して平行に配されていることから、対峙する導
電性セラミックス７も互いに平行となり流路１９内にお
いて均一に通電され、被加熱食品１４の均一な加熱が可
能となる。

【００２６】複数の第１の電極板１、第２の電極板２の
表裏を接して被加熱食品１４が移動、加熱されることか
ら、パイプを配するもの等と比べ大幅に小型化すること
ができる。さらに単純形式の第１の電極板１、連通板
９、第２の電極板２等を板圧方向に積層圧接するのみで
容易に組み立てられることから安価なプレート式連続通
電加熱装置を提供できる。

【００２７】流路１９内に於いて被加熱食品１４が滞留
しやすい流れが変化する部分に絶縁性セラミックス８
ａ、８ｂをコートした第１、第２の電極板１、２を用い
ることにより、被加熱食品１４が滞留した場合にあって
も被加熱食品１４が加熱されずこげつき、変質が生じる
ことはなくなる。

【００２８】絶縁性セラミックス８ａ、８ｂの間の導電
平板６の表面に導電性セラミックス７をコートし、研磨
加工等により第１の電極板１、第２の電極板２の凹凸を
なくし、同時に導電性セラミックス７の境界での段差を
なくすことにより滞留をなくし焦げ付き、変質をなくす
ことができるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明プレート式連続通電加熱装置の実施例断
面図である。

【図２】電極板の説明図である。

【図３】本発明プレート式連続通電加熱装置の外観図で
ある。

【図４】連通板の外観図である。

【符号の説明】

１〜第１の電極板２〜第２の電極板３〜第１の貫通孔４〜第２の貫通孔５ａ、５ｂ〜貫通孔内縁６〜導電平板７〜導電性セラミックス８ａ、８ｂ〜絶縁性セラミックス９〜連通板１０〜連通孔１１〜連通孔内縁１２〜端面フレーム１３ａ、１３ｂ〜流体給排口１４〜被加熱食品１５〜シール材１６〜ボルト１７〜ボルト通し孔１８〜結線孔１９〜流路

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05B 3/00 A23L 3/005 A23L 1/025 A47J 27/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の端部の近傍に第１の貫通孔を形成
した導電板からなる第１の電極板と、該第１の電極板の
第１の貫通孔と反対側となる第２の端部の近傍に第２の
貫通孔を形成した導電板からなる第２の電極板と、前記
した第１の電極板と第２の電極板に挟持され、第１の貫
通孔と第２の貫通孔との間を連通する連通孔を有する耐
熱絶縁材で形成される連通板と、前記した第１の電極
板、第２の電極板、連通板を板厚方向に圧接するべく両
端より挟持するとともに、第１の貫通孔、第２の貫通
孔、連通孔に導電性流体を供給排出する流体給排口を設
けた端面フレームとより構成され、交互に配される前記
した第１あるいは第２の電極板の間に交流電圧を印加通
電することにより、導電性流体がジュール熱により加熱
されることを特徴とするプレート式連続通電加熱装置。
【請求項２】連通板と第１、第２の電極板および端面
フレームとの接触部を絶縁弾性体によってシールし、導
電性流体の漏れが生じないようにしたことを特徴とする
請求項１記載のプレート式連続通電加熱装置。
【請求項３】第１の電極板および第２の電極板が、表
面中央部に導電性セラミックスのコート層、第１の端部
の近傍および第２の端部の近傍に絶縁性セラミックスの
コート層を設けた導電板からなり、かつ前記導電性セラ
ミックスのコート層の境界部において段差や隙間が生じ
ないことを特徴とする請求項１記載のプレート式連続通
電加熱装置。