JP4995164B2 - COOLABLE ELECTRODE BODY AND CONTINUOUS ELECTRIC HEATING DEVICE HAVING THE SAME - Google Patents

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Description

本発明は、冷却可能な電極体およびそれを備えた連続式通電加熱装置に関するものであり、さらに詳しくは、冷却媒体流路および内蔵温度センサを備えた電極体およびそれを備えた通電加熱装置に関する。本発明の連続式通電加熱装置は、被加熱材に均一に電流を通すことを可能とし、被加熱材料、特に食品材料の特性に応じて適切な加熱処理を施すことを可能とするものであり、加熱技術分野、特に食品加工分野において有用な加熱手段を提供するものである。   The present invention relates to a coolable electrode body and a continuous energization heating apparatus including the same, and more particularly to an electrode body including a cooling medium flow path and a built-in temperature sensor and an energization heating apparatus including the same. . The continuous energization heating device of the present invention allows a current to be uniformly passed through a material to be heated, and enables appropriate heat treatment according to the characteristics of the material to be heated, particularly food material. The present invention provides a heating means useful in the heating technical field, particularly in the food processing field.

流動性を有する食品材料などを殺菌や調理等のために加熱する方法の一つとして、その食品材料をパイプ内で連続的に流動移送させながら、食品材料の有する電気抵抗を利用して、食品材料に直接通電することにより食品材料自体を発熱させる加熱技術(通電加熱、ジュール加熱)が実用化されている(例えば、特許文献1)。この装置では、食料品輸送管路の上流側から下流側へ向けて所定間隔を置いて少なくとも2以上の部分に、管路の中心軸線に対して同心状となるように、この管路の内面に導電材料からなる環状の電極体を設け、管路の上流側に設置した電極体と下流側に設置した電極体との間で電圧を印加して、その間を移動する流動性食品材料中に電流を流し、ジュール熱を発生させることにより連続的に加熱する。   As one of the methods of heating fluid food materials for sterilization, cooking, etc., the food material is continuously fluidized and transferred in the pipe, and the food material is used for the electric resistance. A heating technique (electric heating, Joule heating) that generates heat by directly energizing the material has been put into practical use (for example, Patent Document 1). In this apparatus, the inner surface of the pipeline is arranged so as to be concentric with respect to the central axis of the pipeline at at least two portions at a predetermined interval from the upstream side to the downstream side of the food transport pipeline. An annular electrode body made of a conductive material is provided, and a voltage is applied between the electrode body installed on the upstream side of the conduit and the electrode body installed on the downstream side in the fluid food material that moves between them. It is heated continuously by passing an electric current and generating Joule heat.

しかしながら、こうした形式の加熱装置においては、均一加熱の点で改善の余地があった。すなわち、管路内を流れる流動性食品材料を加熱する場合、管路の中心軸線位置付近の部分と管路の内周面近くの部分では加熱が不均一になるという問題があった。一般に電流が媒体中を流れるときには、媒体の固有抵抗が均一であれば、電流は最も電気抵抗が小さくなるような経路、すなわち最短距離を流れるのが通常である。そのため、管路内に流動性食品材料を流した状態で、上流側の環状電極体と下流側の環状電極体との間に通電加熱のための電圧を印加すれば、電流は管路の内周面に近い部分を通って流れる傾向を示す。そうすると、食品材料が流れる管路の内面近くの部分では電流密度が大きくなる一方、管路の中心軸線の付近では電流密度が極端に小さくなってしまい、その結果管路の内周面近くでは食品材料が過加熱されやすくなるのに対し、中心軸線の近くでは食品材料が加熱されにくくなる現象が生じやすい。   However, such a type of heating apparatus has room for improvement in terms of uniform heating. That is, when the fluid food material flowing in the pipe is heated, there is a problem that the heating is nonuniform in the portion near the central axis position of the pipe and the portion near the inner peripheral surface of the pipe. In general, when current flows through a medium, if the specific resistance of the medium is uniform, the current normally flows through a path with the smallest electrical resistance, that is, the shortest distance. Therefore, if a voltage for current heating is applied between the annular electrode body on the upstream side and the annular electrode body on the downstream side in a state where the flowable food material is allowed to flow in the pipeline, the current will flow within the pipeline. It shows the tendency to flow through the part near the circumference. As a result, the current density increases near the inner surface of the pipeline through which the food material flows, while the current density decreases extremely near the central axis of the pipeline, resulting in food near the inner periphery of the pipeline. While the material is likely to be overheated, the food material is less likely to be heated near the central axis.

こうした食品材料の均一加熱が困難であるとの問題は、特にマヨネーズや液卵、フルーツソース、ジャム等の粘度の高い食品材料を加熱する場合にその傾向が顕著となる。その原因は、管路内の食品材料に対して電流が不均一に流れることに加え、管路の内面と流動性食品材料との間の粘性抵抗に由来する。特に、粘度の高い流動性食品材料の場合、管路の内面と食品材料との間の粘性抵抗によって、管路の内面近くでは中心軸線位置と比較して流速が極端に小さくなるため、管路の内面近くでは流動性食品材料に電流が流れる時間が極端に長くなってしまい、管路の内面付近では過加熱が一層生じやすくなってしまうのである。   Such a problem that it is difficult to heat the food material uniformly becomes particularly prominent when heating food materials with high viscosity such as mayonnaise, liquid egg, fruit sauce, jam and the like. The cause is derived from the viscous resistance between the inner surface of the pipeline and the flowable food material in addition to the non-uniform flow of current to the food material in the pipeline. In particular, in the case of fluid food materials with high viscosity, the flow velocity becomes extremely small near the inner surface of the pipeline compared to the central axis position due to the viscous resistance between the inner surface of the pipeline and the food material. In the vicinity of the inner surface, the flow time of the current in the fluid food material becomes extremely long, and overheating is more likely to occur near the inner surface of the pipe.

さらに、通電加熱においては、流動性食品材料は一般にその温度が高くなるほど電流が流れやすくなることから、管路の内周面近くで過加熱されて温度上昇した食品材料には電流が一層集中して流れ、その結果管路の内周面近くを流れる食品材料は、急激に温度上昇して、中央部付近を流れる食品材料との温度差が大きくなってしまうという問題がある。こうして、食品材料が過加熱された場合、殺菌は充分に行なえても、食品の食感や風味が損なわれたり、変色が生じたり、さらには栄養成分の破壊が生じたりするおそれがあるから、優れた品質の食品を得るためには、過加熱を避ける必要がある。   In addition, in current heating, a flowable food material generally tends to cause a current to flow as its temperature rises, so that the current concentrates more on the food material that has been overheated and heated near the inner peripheral surface of the pipeline. As a result, the food material flowing near the inner peripheral surface of the pipe line has a problem that the temperature rises rapidly and the temperature difference from the food material flowing near the central portion becomes large. In this way, if the food material is overheated, even if sterilization can be performed sufficiently, the food texture and flavor of the food may be impaired, discoloration may occur, and nutritional components may be destroyed, In order to obtain food of excellent quality, it is necessary to avoid overheating.

さらに、管路の内周面近くを流れる流動性食品材料が過加熱されれば、食品材料が熱変性による固化や、焦げ付きなどによって管路の内面に固着してしまうというスケーリングの問題がしばしば発生する。その場合には、食品材料の風味が損なわれるばかりでなく、固着部分の炭化などによって局部的に大電流が流れたり、スパークが発生したりして、スペーサ管体が局部的に溶融もしくは損傷したりしてしまったり、通電状態が不安定となって、適切な温度制御が困難となってしまうことがある。特に、マヨネーズ、液卵、あるいは豆乳などの蛋白質を多量に含む流動性食品材料は過加熱によって変性して固化しやすいのでこのような現象の発生が顕著となる。したがって管路の内面への食品材料の固着の防止は重要な解決すべき課題として認識されている。   Furthermore, if the fluid food material that flows near the inner peripheral surface of the pipeline is overheated, scaling problems often occur where the food material becomes solidified by heat denaturation or adheres to the inner surface of the pipeline due to scorching. To do. In that case, not only the flavor of the food material is impaired, but also a large current locally flows or sparks due to carbonization of the fixed part, and the spacer tube is locally melted or damaged. Or the energized state may become unstable and appropriate temperature control may be difficult. In particular, the flowable food material containing a large amount of protein such as mayonnaise, liquid egg, or soy milk tends to be denatured and solidified by overheating, and this phenomenon becomes remarkable. Therefore, prevention of sticking of the food material to the inner surface of the pipe line is recognized as an important problem to be solved.

従来、このような食品輸送管の管内表面での過加熱を防止する技術が数多く提案されている。例えば、管路の円周に沿って湾曲しかつ管路の直径方向に対向する一対の電極を対向電極体とし、複数組の対向電極体を管路の長さ方向に間隔を置いて、順次設置角度をずらせながら配設した構成とし、各対向電極を構成している一対の電極間に電圧を印加することによって、管路内を流れる流動性食品材料が複数の対向電極体の電極間を通るうちに全体的に均一に加熱されて流動性食品材料が過加熱されたり、逆に加熱不足となったりすることなく、均一に高温まで加熱することができる連続通電加熱装置が提案されている(特許文献2参照)。   Conventionally, many techniques for preventing overheating of the inner surface of the food transport pipe have been proposed. For example, a pair of electrodes that are curved along the circumference of the pipe line and are opposed to each other in the diameter direction of the pipe line are used as counter electrode bodies, and a plurality of sets of counter electrode bodies are sequentially spaced apart in the length direction of the pipe line. The configuration is such that the installation angle is shifted, and by applying a voltage between a pair of electrodes constituting each counter electrode, the flowable food material flowing in the pipe line passes between the electrodes of the plurality of counter electrode bodies. There has been proposed a continuous energization heating device that can be heated uniformly to a high temperature without overheating the fluid food material as a whole and passing over, or conversely, insufficient heating. (See Patent Document 2).

また、通電加熱用電極の間に、管路内を流れる食品材料を管路の横断方向へ撹拌するための撹拌手段を管路内に設けることにより、通電加熱により流動性食品を管路内で連続的に加熱するにあたり、局部的な過加熱や加熱不足が生じることなく食品材料全体を均一に加熱する加熱装置が提案されている(特許文献3参照)。さらに、環状電極体の相互間に電圧を加えて流動性食品材料を連続的に通電加熱する連続通電加熱装置において、環状電極体の内側部分に、静止状態で流動性食品材料の流れ方向を変化させて流動性食品材料に撹拌力を与える静的撹拌体を配置すると共に、静的撹拌体の両側の2つの環状電極体の間に同電位を与えてその2つの環状電極体の間で通電加熱して、過加熱の防止と、静的撹拌体の耐久性を向上させた通電加熱装置が提案されている(特許文献4参照)。
しかしながら、これらの装置では流路内に複雑な構造の電極を多数設置したり、静的撹拌体を設けることで装置がより複雑となることとなり、その製作に高コストを要するばかりか、装置の維持、管理や操業時の清掃にも多くの労力を必要とすることとなった。
Moreover, by providing a stirring means for stirring the food material flowing in the pipe line in the transverse direction of the pipe line between the electrodes for electric heating, the flowable food can be moved in the pipe line by the electric heating. In the continuous heating, a heating device that uniformly heats the entire food material without causing local overheating or insufficient heating has been proposed (see Patent Document 3). Furthermore, in a continuous energization heating device that continuously energizes and heats the flowable food material by applying a voltage between the ring electrode bodies, the flow direction of the flowable food material changes in a stationary state on the inner part of the ring electrode body. A static stirrer that applies stirring force to the flowable food material and energizes between the two annular electrode bodies by applying the same potential between the two annular electrode bodies on both sides of the static stirrer. There has been proposed an energization heating device that is heated to prevent overheating and improve the durability of a static stirring body (see Patent Document 4).
However, in these apparatuses, the installation of a large number of electrodes having a complicated structure in the flow path or the provision of a static stirrer makes the apparatus more complicated. A lot of labor was required for maintenance, management and cleaning during operation.

そこで、出願人は、流動性を有する食品材料を案内する内周面が形成された筒体と、前記内周面に対応した内周面を有し、前記筒体の両端開口部に設けられた環状の電極とにより加熱部材を形成し、前記電極の内部に前記食品材料が当該電極からの伝導熱で加熱されないようにするための冷媒を流通する中空部を形成し、前記加熱部材を一組以上連設してなる流動性を有する食品材料のジュール加熱ユニットを提案した。
特公平5−33024号公報 特開2001−169914号公報 特開平11−89522号公報 特開2003−339537号公報 特許第2659313号公報
Therefore, the applicant has a cylindrical body formed with an inner peripheral surface for guiding a fluid food material and an inner peripheral surface corresponding to the inner peripheral surface, and is provided at both end openings of the cylindrical body. A heating member is formed with the annular electrode, and a hollow portion is formed in the electrode to flow a refrigerant for preventing the food material from being heated by conduction heat from the electrode. We proposed a Joule heating unit for food materials with fluidity.
Japanese Patent Publication No. 5-33024 JP 2001-169914 A JP 11-89522 A JP 2003-339537 A Japanese Patent No. 2659313

従来の通電加熱装置における管路内の均一加熱に関しては、温度ムラによる流路内壁での過加熱によるスケーリングが問題となる。特にタンパク質を含む食品材料の通電加熱においては、食品材料が特定の温度以上となるとタンパク質が熱変性を起こすので、スケーリングが生じやすい。スケーリングは過加熱の原因となるものであり、しかも、スケールの混入による食品材料の品質低下やスパーク発生を招くことなどの問題がある。加熱流路内に撹拌手段を設けても、撹拌手段自体にスケーリングが生じるという課題が依然として存在する。また、加熱流路内のクリーニングを短いタイミングで定期的に行うことにより、スケールの成長を未然に防ぐことができるが、適切なクリーニング時期を把握することは難しく、クリーニングの頻度を増やすことによる生産性低下の問題が新たに生じる。   With regard to uniform heating in the pipe in the conventional energization heating apparatus, scaling due to overheating on the inner wall of the flow path due to temperature unevenness becomes a problem. In particular, in energization heating of food material containing protein, since the protein is thermally denatured when the food material exceeds a specific temperature, scaling is likely to occur. Scaling causes overheating, and there are problems such as deterioration of the quality of food materials and occurrence of sparks due to mixing of scale. Even if the stirring means is provided in the heating flow path, there still remains a problem that scaling occurs in the stirring means itself. In addition, it is possible to prevent scale growth by periodically cleaning the heating channel at a short timing, but it is difficult to grasp the appropriate cleaning time, and production by increasing the frequency of cleaning A new problem of degradation occurs.

特許文献5に記載のジュール加熱装置においては、電極体を冷却するための冷媒を流通させることが可能である。しかしながら、電極体を含む被加熱流路の内壁部分の温度を正確に計ることは困難であり、食品類の特性に応じた適切な温度制御を行うという点では改良の余地があった。   In the joule heating device described in Patent Document 5, it is possible to circulate a refrigerant for cooling the electrode body. However, it is difficult to accurately measure the temperature of the inner wall portion of the heated channel including the electrode body, and there is room for improvement in terms of performing appropriate temperature control in accordance with the characteristics of foods.

ところで、従来のジュール加熱装置においては、電源ユニット毎に温度制御がなされ、温度センサの設置位置も、加熱装置の下流側の流路に設けられていた。すなわち、上流側の加熱ユニットと下流側の加熱ユニットとで加熱温度ムラが生じていても、加熱温度ムラを無くすための温度制御が適切に行われない場合があった。
しかも、従来、加熱ユニットの出口端近傍に設けられていた温度センサは、流路の中心軸線部分を計測するためのものであり、流路の内壁部分を計測するためのものではなかった。これは、層流が生じる食品材料の場合、流路の中心軸線部分の速度が最も速くなることにより、最も低温となるためである。すなわち、この出口端の温度センサは、殺菌等の加熱処理を施すために最低温度を把握することを目的とするものであり、この計測値に基づき管路の内周壁面の温度を予測することは困難であった。
By the way, in the conventional Joule heating device, the temperature is controlled for each power supply unit, and the installation position of the temperature sensor is also provided in the flow path on the downstream side of the heating device. That is, even if heating temperature unevenness occurs between the upstream heating unit and the downstream heating unit, temperature control for eliminating the heating temperature unevenness may not be performed appropriately.
Moreover, conventionally, the temperature sensor provided in the vicinity of the outlet end of the heating unit is for measuring the central axis portion of the flow path, and is not for measuring the inner wall portion of the flow path. This is because in the case of a food material in which laminar flow occurs, the temperature becomes the lowest due to the highest speed of the central axis portion of the flow path. In other words, the temperature sensor at the outlet end is intended to grasp the minimum temperature for performing heat treatment such as sterilization, and predicts the temperature of the inner peripheral wall surface of the pipe line based on this measured value. Was difficult.

発明者は当初、電極体に温度センサを埋設し、電極体を外部から水などの液体冷却媒体により冷却することを検討した。しかしながら、電極体の内壁の温度上昇が問題となるところ、電極体を外部から冷却する構成においては、外部からの熱伝導により内壁を冷やさなくてはならないことから、冷却能力が低く、また、電極体の内壁の温度を所望の範囲内に制御することが難しかった。
このような状況の中で、本発明者らは、上記従来技術に鑑みて、被加熱材料が過加熱されることのない連続式通電加熱装置を開発することを目標として鋭意努力を重ねた結果、冷却媒体流路が形成された電極体を備える連続式通電加熱装置において、被加熱流路の内壁の最高温度を正確に計ることを可能とし、これにより冷却媒体流路による電極体の冷却を従来より優れた条件で制御することを可能とした。
The inventor initially studied to embed a temperature sensor in the electrode body and to cool the electrode body from the outside with a liquid cooling medium such as water. However, when the temperature rise of the inner wall of the electrode body becomes a problem, in the configuration in which the electrode body is cooled from the outside, the inner wall must be cooled by heat conduction from the outside, so the cooling capacity is low, and the electrode It was difficult to control the temperature of the inner wall of the body within a desired range.
In such a situation, in view of the above prior art, the present inventors have made intensive efforts with the goal of developing a continuous current heating apparatus in which the material to be heated is not overheated. In a continuous energization heating apparatus including an electrode body in which a cooling medium flow path is formed, it is possible to accurately measure the maximum temperature of the inner wall of the heated flow path, thereby cooling the electrode body by the cooling medium flow path. It has become possible to control under better conditions than before.

本発明は、上記従来技術の問題点を解決することができる、冷却可能な通電加熱用電極体およびそれを備えた連続式通電加熱装置を提供することを目的とするものである。   An object of the present invention is to provide a coolable energization heating electrode body and a continuous energization heating apparatus including the same that can solve the above-described problems of the prior art.

上記課題を解決するための本発明は、以下の技術的手段から構成される。
本発明の連続式通電加熱装置は、内壁が加熱流路を形成する通電加熱用電極体であって、電極体の厚さ(T)の半分よりも加熱流路に近い範囲に冷却媒体流路を設けた電極体を備える。この電極体は、前記電極体に設けられた冷却媒体流路が、電極体の厚さ(T)の5%〜25%の範囲の厚さの壁(438)で加熱流路と隔てられていることが好ましい。さらに好ましくは、前記冷却媒体流路の断面が加熱流路の中心軸線に対し同心の環状である。また、その外側面から加熱流路に向かって、電極温度センサを挿通するための穴、電源接続用穴、冷却媒体供給穴および冷却媒体排出穴を設ける構成としてもよい。
The present invention for solving the above-described problems comprises the following technical means.
The continuous energization heating device of the present invention is an energization heating electrode body whose inner wall forms a heating flow path, and the cooling medium flow path is within a range closer to the heating flow path than half of the thickness (T) of the electrode body. The electrode body provided with is provided. In this electrode body, the cooling medium flow path provided in the electrode body is separated from the heating flow path by a wall (438) having a thickness in the range of 5% to 25% of the thickness (T) of the electrode body. Preferably it is. More preferably, the cross section of the cooling medium flow path has an annular shape concentric with the central axis of the heating flow path. Moreover, it is good also as a structure which provides the hole for inserting an electrode temperature sensor, the hole for power supply connection, a cooling-medium supply hole, and a cooling-medium discharge hole toward the heating flow path from the outer surface.

本発明の連続式通電加熱装置を稼動するにあたっては、被加熱材料の温度管理が重要となるが、適切な温度管理をするためには被加熱流路の出口端近傍に温度センサを設ける必要がある。例えば、電極体間で異なる電圧を供給して加熱するにあたり、同一電圧を使用する電極体のグループ毎に少なくとも最下流の電極体に電極温度センサを設けること、すなわち、電圧の変わり目となる最下流の電極体に電極温度センサを設けることが開示される。
本発明の加熱装置には、10mPa.s以上の粘性を有する材料または熱変性を受けやすい被加熱材料が好適である。また、冷却媒体としては、衛生上、冷却能力、経済性などを勘案すると水を最も好ましい例としてあげることができる。
In operating the continuous energization heating device of the present invention, it is important to manage the temperature of the material to be heated, but it is necessary to provide a temperature sensor in the vicinity of the outlet end of the heated channel in order to perform appropriate temperature management. is there. For example, when supplying different voltages between electrode bodies and heating them, an electrode temperature sensor is provided at least on the most downstream electrode body for each group of electrode bodies that use the same voltage, that is, the most downstream that becomes a voltage change point. It is disclosed that an electrode temperature sensor is provided on the electrode body.
The heating device of the present invention has 10 2 mPa.s. A material having a viscosity equal to or greater than s or a material to be heated that is susceptible to thermal denaturation is preferred. As a cooling medium, water can be given as a most preferable example in consideration of hygiene, cooling capacity, economy, and the like.

本発明の電極体は、その構造に特徴を有するものであり、内部に被加熱材料が流通する加熱流路を有する通電加熱用電極体において、電極体の本体内部に、その厚さ(T)の半分よりも加熱流路に近い範囲に冷却媒体流路を設け、冷却媒体送給手段により液体冷却媒体を冷却媒体流路に流通可能に構成する。また、冷却媒体流路を電極体の厚さ(T)の5%〜25%の範囲の厚さの壁で加熱流路と隔てることにより、効率よく熱を伝達させる。そして、冷却媒体流路の断面が加熱流路と同心の環状にすることにより、被加熱流路を構成する内壁全体をムラ無く冷却することができる。
このような特徴を有する本発明の電極体では、従来と比べ電極体に流通させる冷媒の流量を従来よりも少なくすることが可能であることから、冷却媒体流路を狭く構成することができる。そして、このような冷却媒体流路を有する電極体では、その側面から被加熱流路に向かって穴を設けることができるので、温度センサを外周面から中心に向かって挿通させることが可能となる。また、同様に電極体の本体に電源接続用穴、冷却媒体供給穴および冷却媒体排出穴を設けることができる。このため加工が容易であり、耐久性およびメンテナンス性も良好である。
The electrode body of the present invention has a characteristic in its structure, and in the electrode body for energization heating having a heating channel through which the material to be heated flows, the thickness (T) is provided inside the electrode body. The cooling medium flow path is provided in a range closer to the heating flow path than half of the above, and the liquid cooling medium can be circulated through the cooling medium flow path by the cooling medium feeding means. Further, heat is efficiently transferred by separating the cooling medium flow path from the heating flow path by a wall having a thickness in the range of 5% to 25% of the thickness (T) of the electrode body. Then, by making the cross section of the cooling medium flow path concentric with the heating flow path, the entire inner wall constituting the heated flow path can be uniformly cooled.
In the electrode body of the present invention having such characteristics, the flow rate of the refrigerant flowing through the electrode body can be reduced as compared with the conventional case, so that the cooling medium flow path can be narrowed. In the electrode body having such a cooling medium flow path, since the hole can be provided from the side surface toward the heated flow path, the temperature sensor can be inserted from the outer peripheral surface toward the center. . Similarly, a power connection hole, a cooling medium supply hole, and a cooling medium discharge hole can be provided in the main body of the electrode body. For this reason, processing is easy, and durability and maintainability are also good.

本発明の連続式通電加熱装置は、被加熱流路の出口端近傍に、好ましくは最も高温となる通電加熱用電極体の下流側近傍に、被加熱流路の内壁温度を検出する温度センサを設け、該温度センサの測定値に基づき液体冷却媒体による冷却条件を制御することを特徴とする。温度センサの配置態様としては、例えば、(A)加熱ユニットの最下流に配置された電極体に埋設すること、(B)被加熱流路と連通する流路を有し、加熱ユニットの最下流に配置される継ぎ手部材(フランジ兼用部材でもよい)を設け、その流路の内壁部分に前記温度センサを配設すること、が開示される。
(A)の態様においては、アース用の電極体に温度センサを設けることが最も好ましい。冷却媒体流路を設けた電極体に温度センサを設けた場合と比べ、冷却媒体の温度に影響されることが無いからである。但し、アース用の電極体を設けない構成をとる場合などには、冷却媒体流路と温度センサを一つの電極体に併設することも可能である(図3および図4参照)。
(B)の態様においては、継ぎ手に形成された流路の内壁部分の温度をピンポイントで計測できるように温度センサを設けることが重要である。一般に、流路の中心軸線部分と比べ内壁部分の温度が高くなる傾向にあるからである。特に層流が生じる粘度の流動性食品材料においてはこの傾向はより促進される。なお、割れの問題や洗浄性の問題があることから、スペーサに温度センサを設けることは避ける。
以上の構成に加え、加熱ユニットの最上流に配置された電極体に埋設された温度センサを設ける構成としてもよい。
The continuous energization heating device of the present invention is provided with a temperature sensor for detecting the inner wall temperature of the heated channel near the outlet end of the heated channel, preferably near the downstream side of the electrode member for heating and heating which is the highest temperature. And the cooling condition by the liquid cooling medium is controlled based on the measured value of the temperature sensor. As an arrangement mode of the temperature sensor, for example, (A) it is embedded in the electrode body arranged on the most downstream side of the heating unit, and (B) has a flow channel communicating with the heated flow channel, and the most downstream of the heating unit. It is disclosed that a joint member (which may be a flange-combining member) is provided, and the temperature sensor is disposed on the inner wall portion of the flow path.
In the embodiment (A), it is most preferable to provide a temperature sensor on the electrode body for grounding. This is because the temperature of the cooling medium is not affected as compared with the case where the temperature sensor is provided in the electrode body provided with the cooling medium flow path. However, in the case of adopting a configuration in which no grounding electrode body is provided, the cooling medium flow path and the temperature sensor can be provided in one electrode body (see FIGS. 3 and 4).
In the aspect of (B), it is important to provide a temperature sensor so that the temperature of the inner wall portion of the flow path formed at the joint can be measured pinpoint. This is because, generally, the temperature of the inner wall portion tends to be higher than that of the central axis portion of the flow path. This tendency is further promoted particularly in a fluid food material having a viscosity in which laminar flow occurs. In addition, since there is a problem of cracking and a problem of cleaning properties, avoid providing a temperature sensor in the spacer.
In addition to the above configuration, a temperature sensor embedded in an electrode body disposed in the uppermost stream of the heating unit may be provided.

本発明は、主に層流に起因する熱変性が生じる場合に適用されるが、層流に起因する熱変性が生じ易い被加熱材料とその粘性とには相関関係がある。例えば、食品材料は粘度により以下の3グループに分類することができるが、本発明は、特に第二グループ(中粘度)以上の粘性を有する材料に好適である。但し、第一グループ(低粘度)の中でも、豆乳、卵や、タンパク質含有物質のように極端に熱変性を生じやすいものには、本発明は好適である。
(第一グループ(低粘度、10mPa・s未満))
飲料類(日本茶、果汁、豆乳、トマトジュース等)、タレ・ツユ類(漬け物汁、めんつゆ等)、低粘性ドレッシング類(醤油ベース、ノンオイル系等)、スープ類(コンソメスープ、エキス等)、全卵液卵
(第二グループ(中粘度、10〜10mPa・s))
ソース類(中濃ソース、フルーツソース、パスタソース、マヨネーズ等)、粘性スープ類(コーンスープ、カレーペースト等)、粘性タレ・ツユ類(蒲焼きのタレ、ゴマだれ等)、粘性ドレッシング類(ゴマ、サウザンアイランド等)、チーズ類、加塩液卵
(第三グループ(高粘度、10mPa・sを超える))
海草類(めかぶ、もずく等)、あんこ、味噌類、サラダ類(ポテトサラダ等)、サンドイッチ具材類(卵フィリング等)、フラワーペースト類
The present invention is applied mainly when thermal denaturation due to laminar flow occurs, but there is a correlation between the material to be heated and the viscosity thereof, which are likely to undergo thermal denaturation due to laminar flow. For example, food materials can be classified into the following three groups according to viscosity, but the present invention is particularly suitable for materials having a viscosity of the second group (medium viscosity) or higher. However, the present invention is suitable for the first group (low viscosity) that is extremely susceptible to heat denaturation, such as soy milk, eggs, and protein-containing substances.
(First group (low viscosity, less than 10 2 mPa · s))
Beverages (Japanese tea, fruit juice, soy milk, tomato juice, etc.), sauces / tsuyu (pickled soup, noodle soup, etc.), low-viscosity dressings (soy sauce base, non-oil type, etc.), soups (consomme soup, extract, etc.), Whole egg liquid egg (second group (medium viscosity, 10 2 to 10 5 mPa · s))
Sauces (medium sauce, fruit sauce, pasta sauce, mayonnaise, etc.), viscous soups (corn soup, curry paste, etc.), viscous sauces / tsuyu (boiled sauce, sesame sauce, etc.), viscous dressings (sesame, Southern islands, etc.), cheeses, salted egg (third group (high viscosity, over 10 5 mPa · s))
Seaweeds (mekabu, mozuku, etc.), red bean paste, miso, salads (potato salad, etc.), sandwich ingredients (eg egg filling), flower pastes

本発明により次のような効果が奏される。
(1)電極体の冷却を効率よく行い、温度制御を適切に行うことにより、目的とする加熱処理に最適な温度で安定した加熱が可能となり被加熱物である食品材料などの品質低下を抑制することができる。
(2)電極体に接触する食品材料などの被加熱材料が加熱流路の内壁(電極体内壁面)にスケールとして付着することがないため通電加熱中のスパークの発生、通電状態の不安定化が防止できる。
(3)スパークなどの発生に伴う、電極体やスペーサなどの劣化が防止できる。
(4)食品材料などの風味や香りや栄養成分が損なわれるなどの熱変性を起こす過加熱の問題を解決することができる。
The following effects are exhibited by the present invention.
(1) By efficiently cooling the electrode body and appropriately controlling the temperature, stable heating can be achieved at the optimum temperature for the intended heat treatment, and the deterioration of the quality of the food material that is the object to be heated is suppressed. can do.
(2) Since heated materials such as food materials that come into contact with the electrode body do not adhere as scales to the inner wall (wall surface of the electrode body) of the heating channel, generation of sparks during energization heating and instability of the energization state Can be prevented.
(3) Deterioration of electrode bodies and spacers due to occurrence of sparks can be prevented.
(4) It is possible to solve the problem of overheating that causes thermal denaturation such as the loss of flavor, fragrance and nutritional components of food materials.

以下、本発明の最良の形態の一例を具体的に説明する。
最良の形態の本発明は、電極体および絶縁スペーサを有し、該電極体と該スペーサを交互に連結し連通させることにより、内部に被加熱材料が連続して流通する加熱流路を形成する加熱ユニットを複数設け、加熱流路内に被加熱材料を流通させながら電極体間に電力を供給して被加熱材料を通電加熱するジュール加熱装置を含む連続式通電加熱装置であって、通電加熱用電極体には冷却媒体流路が設けられており、アース用電極体には電極温度センサが設けられている。さらに好ましくは、電極温度センサの測定値に応じて、液体冷媒の流量を調整可能な冷却媒体送給手段を設ける。
Hereinafter, an example of the best mode of the present invention will be specifically described.
The best mode of the present invention includes an electrode body and an insulating spacer, and alternately connects and communicates the electrode body and the spacer to form a heating channel through which a material to be heated continuously circulates. A continuous energization heating apparatus including a Joule heating apparatus that includes a plurality of heating units and supplies power between electrode bodies while supplying a material to be heated in a heating flow path to electrically heat the material to be heated. The electrode body for use is provided with a cooling medium flow path, and the electrode body for grounding is provided with an electrode temperature sensor. More preferably, a cooling medium feeding means capable of adjusting the flow rate of the liquid refrigerant is provided according to the measurement value of the electrode temperature sensor.

連続式通電加熱装置の全体構成は、例えば、複数の加熱ユニットからなるジュール加熱装置、その下流に接続された撹拌冷却器、温度測定器、コントロールユニット、電源ユニット、および操作パネルを主たる構成要素とする。加熱ユニットは、交互に配置された複数の電極体と複数のスペーサからなり、内部に被加熱材料が連続して流通する加熱流路が形成されている。電極体とスペーサは、プレートおよびフランジとタイロッドにより固定されている。電極体の中空部とスペーサの内周径は同径となっており、食品材料などがスムースに流通できる加熱流路を形成している。   The overall configuration of the continuous energization heating device includes, for example, a joule heating device composed of a plurality of heating units, an agitation cooler connected downstream thereof, a temperature measurement device, a control unit, a power supply unit, and an operation panel as main components. To do. The heating unit is composed of a plurality of electrode bodies and a plurality of spacers arranged alternately, and a heating flow path through which the material to be heated continuously flows is formed. The electrode body and the spacer are fixed by a plate, a flange, and a tie rod. The hollow part of the electrode body and the inner peripheral diameter of the spacer are the same diameter, and a heating flow path is formed through which food materials and the like can smoothly flow.

複数の加熱ユニットのうち、上流側を予熱用のユニットとし、下流側を加熱用のユニットとしてもよい。この場合、通常、予熱部には高い電圧を印加し、加熱部には低い電圧を印加して発熱量を制御して加熱が行われる。単一の加熱ユニット内の電極体を予熱用、加熱用に区別して使用してもよい。特に高温となる加熱用のユニットには本発明の冷却媒体流路を有する電極体が使用されるが、冷却される電極体の使用個数およびその配設位置などは加熱条件に応じて適宜決定される。例えば、図2に記載の加熱ユニットを一個使用して予熱および加熱を行う場合には、上流から2〜9番目の電極体に本発明の冷却媒体流路を有する電極体を配設するのが好ましい。また、複数の加熱ユニットを使用する場合には、加熱用ユニットを構成するすべてを本発明の冷却媒体流路を有する電極体とすることもできる。   Of the plurality of heating units, the upstream side may be a preheating unit, and the downstream side may be a heating unit. In this case, normally, a high voltage is applied to the preheating portion and a low voltage is applied to the heating portion to control the amount of heat generation and heating is performed. The electrode bodies in a single heating unit may be used separately for preheating and heating. In particular, the electrode unit having the cooling medium flow path of the present invention is used for a heating unit that is at a high temperature. However, the number of electrode bodies to be cooled and the positions of the electrode bodies are appropriately determined according to heating conditions. The For example, when preheating and heating are performed using one heating unit shown in FIG. 2, the electrode body having the cooling medium flow path of the present invention is disposed in the second to ninth electrode bodies from the upstream. preferable. When a plurality of heating units are used, all of the heating units can be used as the electrode body having the cooling medium flow path of the present invention.

1つの加熱ユニット当たりの好ましい昇温幅は一般に10〜15℃である。これは、昇温幅が大きくなるのに伴い、被加熱流路の中心軸線部分および内周面部分の温度差(ΔT)が大きくなるからである。この原因の一つとして、昇温幅を一定以上大きくすると、供給電力量の増加に伴い電極体がより加熱されることが挙げられる。しかし、本発明の電極体のように、冷媒を流通させる冷却媒体流路を有する電極体においては、冷却媒体流路を備えない電極体と比べて昇温幅を比較的高く設定することが可能である。また、本発明では、次に述べるように、加熱ユニット毎に供給電力量の制御を行うことから、昇温幅を大きくした場合でも温度差(ΔT)が大きくなるのを最小限とすることが可能である。   The preferred temperature rise per heating unit is generally 10-15 ° C. This is because the temperature difference (ΔT) between the central axis portion and the inner peripheral surface portion of the channel to be heated increases as the temperature rise width increases. One reason for this is that when the temperature increase width is increased by a certain level or more, the electrode body is further heated as the amount of supplied power increases. However, in an electrode body having a cooling medium flow path for circulating a coolant, like the electrode body of the present invention, the temperature rise width can be set relatively high compared to an electrode body that does not have a cooling medium flow path. It is. Further, in the present invention, as described below, since the amount of power supplied is controlled for each heating unit, it is possible to minimize the increase in temperature difference (ΔT) even when the temperature increase range is increased. Is possible.

図8は、本発明の加熱ユニット毎の測定温度に基づく通電制御手順の一例を示すフローチャートある。以下では層流が生じる場合を前提に電極温度センサの検出温度により加熱ユニット毎の温度検出を説明する。なお、符号は図1および図2の例による。
温度測定器105により電極温度センサ5の温度が検出され(ステップS1)、温度検出時の時刻が記憶されると共にコントロールユニット54に測定情報が送信される(ステップS2)。続いて、コントロールユニット54において、検出温度が基準値以上であるか否かの判定を行う(ステップS3)。検出温度が予め設定された基準値以下である場合には、再びステップS1に戻る。
ステップS3において、検出温度が基準値以上である場合には、検出温度が危険値未満であるか否かの判定を行い(ステップS4)、危険値未満である場合には、クリーニング警報を発する(ステップS5)。スケーリングの発生等により部分的に過加熱が生じ、そのために電極体43の温度が上昇しやすい状態になっていることが想定されるからである。
ステップS4において、検出温度が危険値以上である場合には、電源ユニット56がOFFとされる(ステップS6)。スケーリングが成長状態にあることが想定されるからである。
FIG. 8 is a flowchart showing an example of an energization control procedure based on the measured temperature for each heating unit of the present invention. Hereinafter, temperature detection for each heating unit will be described based on the detection temperature of the electrode temperature sensor on the assumption that a laminar flow occurs. The reference numerals are based on the examples of FIGS.
The temperature of the electrode temperature sensor 5 is detected by the temperature measuring device 105 (step S1), the time at the time of temperature detection is stored, and the measurement information is transmitted to the control unit 54 (step S2). Subsequently, the control unit 54 determines whether or not the detected temperature is equal to or higher than a reference value (step S3). If the detected temperature is equal to or lower than a preset reference value, the process returns to step S1 again.
In step S3, if the detected temperature is equal to or higher than the reference value, it is determined whether or not the detected temperature is lower than the dangerous value (step S4). If the detected temperature is lower than the dangerous value, a cleaning alarm is issued ( Step S5). This is because it is assumed that overheating partially occurs due to the occurrence of scaling and the like, so that the temperature of the electrode body 43 is likely to rise.
In step S4, when the detected temperature is equal to or higher than the dangerous value, the power supply unit 56 is turned off (step S6). This is because it is assumed that scaling is in a growth state.

図9は、本発明の出口温度センサ4と電極温度センサ5との温度差に基づく通電制御手順の一例を示すフローチャートある。
温度測定器104により出口温度センサ4の温度が検出され、温度測定器105により電極温度センサ5の温度が検出され(ステップS11)、温度検出時の時刻が記憶されると共にコントロールユニット54に測定情報が送信される(ステップS12)。続いて、コントロールユニット54において、出口温度センサ4と電極温度センサ5の温度差が基準値以上であるか否かの判定を行う(ステップS13)。温度差が予め設定された基準値以下である場合には、再びステップS11に戻る。
ステップS13において、温度差が基準値以上である場合には、検出温度が危険値未満であるか否かの判定を行い(ステップS14)、危険値未満である場合には、クリーニング警報を発する(ステップS15)。スケーリングの発生等により部分的に過加熱が生じ、そのために電極体43の温度が上昇しやすい状態になっていることが想定されるからである。
ステップS14において、検出温度が危険値以上である場合には、電源ユニット56がOFFとされる(ステップS16)。スケーリングが成長し、スパーク等の危険が想定されるからである。
以上の通電制御を行うことにより、スケーリングの発生を防止し、またスケーリングの発生等を原因とするクラック発生の問題を回避することが可能となる。図8および図9では、電源ユニット56をOFFとする制御手法を説明したが、電圧を下げて対応してもよく、また、ジュール加熱後に貯留用タンク等を備える製造ラインにおいては、電力制御と併せて流量の制御を行ってもよい。
FIG. 9 is a flowchart showing an example of an energization control procedure based on the temperature difference between the outlet temperature sensor 4 and the electrode temperature sensor 5 of the present invention.
The temperature of the outlet temperature sensor 4 is detected by the temperature measuring device 104, the temperature of the electrode temperature sensor 5 is detected by the temperature measuring device 105 (step S11), the time at the time of temperature detection is stored, and the measurement information is stored in the control unit 54. Is transmitted (step S12). Subsequently, in the control unit 54, it is determined whether or not the temperature difference between the outlet temperature sensor 4 and the electrode temperature sensor 5 is greater than or equal to a reference value (step S13). If the temperature difference is less than or equal to a preset reference value, the process returns to step S11 again.
In step S13, if the temperature difference is greater than or equal to the reference value, it is determined whether or not the detected temperature is less than the dangerous value (step S14). If the detected temperature is less than the dangerous value, a cleaning alarm is issued ( Step S15). This is because it is assumed that overheating partially occurs due to the occurrence of scaling and the like, so that the temperature of the electrode body 43 is likely to rise.
In step S14, when the detected temperature is equal to or higher than the dangerous value, the power supply unit 56 is turned off (step S16). This is because scaling grows and risks such as sparks are assumed.
By performing the energization control as described above, it is possible to prevent the occurrence of scaling and to avoid the problem of cracks caused by the occurrence of scaling. 8 and 9, the control method for turning off the power supply unit 56 has been described. However, the voltage may be reduced, and in a production line including a storage tank or the like after Joule heating, power control and In addition, the flow rate may be controlled.

次に、本発明を実施するための最良の形態の一例を、図1ないし図5を参照しながらさらに詳しく説明する。
図1は、冷却媒体流路を有する電極体を配設したジュール加熱装置13を使用した本発明の通電加熱装置の全体構成の一例を示す図である。本発明の通電加熱装置は、加熱ユニット8からなるジュール加熱装置13、その下流に接続された撹拌冷却器12、温度測定器104、105、コントロールユニット54、電源ユニット56、および操作パネル55を主たる構成要素とする。加熱ユニット8は、交互に配置された複数の電極体43と、複数のスペーサ管体44とからなり、プレート6およびフランジ7a〜7dにより固定されている。電極体43の内径とスペーサ管体44の内径は同径となっており、交互に連結し連通させることにより食品材料などを通電加熱処理する被加熱材料の流路が形成されている。
Next, an example of the best mode for carrying out the present invention will be described in more detail with reference to FIGS.
FIG. 1 is a diagram showing an example of the overall configuration of an energization heating device of the present invention using a Joule heating device 13 provided with an electrode body having a cooling medium flow path. The energization heating apparatus of the present invention mainly includes a Joule heating apparatus 13 including a heating unit 8, an agitation cooler 12 connected downstream thereof, temperature measuring instruments 104 and 105, a control unit 54, a power supply unit 56, and an operation panel 55. It is a component. The heating unit 8 includes a plurality of electrode bodies 43 and a plurality of spacer tube bodies 44 arranged alternately, and is fixed by the plate 6 and the flanges 7a to 7d. The inner diameter of the electrode body 43 and the inner diameter of the spacer tube body 44 are the same, and a flow path for a material to be heated that heats and heats food material and the like is formed by alternately connecting and communicating with each other.

電極体43は、リング状であることが望ましいが、多角形、楕円などその形状には特に制限はない。リング状の電極43はスペーサ管体44に一致した内面形状を有し、スペーサ管体44を交互に配置することにより各電極間を食品が通過する際に電気的回路が構成され通電加熱される(図2参照)。電極体43は、良導電性の材料で構成され、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金、または白金、純鉄等の金属を用いることができるが、耐食性等の観点からはチタン、チタン合金、または白金を用いることが好ましい。加熱ユニット8における電極体43のうち、両端の電極体43は漏洩電流阻止のためのアース電極とされ、残りの電極体43は通電加熱用電極とされている。   The electrode body 43 is preferably ring-shaped, but there is no particular limitation on its shape such as a polygon or an ellipse. The ring-shaped electrode 43 has an inner surface shape that coincides with the spacer tube 44, and by alternately arranging the spacer tubes 44, an electrical circuit is formed and energized and heated when food passes between the electrodes. (See FIG. 2). The electrode body 43 is made of a highly conductive material. For example, aluminum, an aluminum alloy, titanium, a titanium alloy, or a metal such as platinum or pure iron can be used. From the viewpoint of corrosion resistance, titanium, titanium, and the like. It is preferable to use an alloy or platinum. Of the electrode bodies 43 in the heating unit 8, the electrode bodies 43 at both ends are ground electrodes for preventing leakage current, and the remaining electrode bodies 43 are current-carrying heating electrodes.

スペーサ管体44は絶縁材料からなり、電極体43と交互に設置されることにより被加熱材料流路となる管路を構成する。スペーサ管体44は、非導電性のプラスチック、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリサルフォンなどの樹脂によって作製される。スペーサ管体44の形状は、角形の筒体としてもよく、内周面が円形で外周面が矩形となった筒体を用いてもよくその形状に制限はないが、電極体43の断面形状とスペーサ管体44の断面形状を対応させた形状にすることが必要である。スペーサ管体44と電極体43との接続面間にはシール材を組み込んで被加熱材料流路41の外部に被加熱物が漏出することを防止している。スペーサ管体44の長さが電極間の距離となるが、電極間の距離Lは、電極体43の内径R(被加熱材料流路41の直径)に対する比(L/R)が2倍以上であることが好ましく、さらに好ましくは、4倍以上12倍以下であることにより均一な加熱が促進される。   The spacer tube body 44 is made of an insulating material, and is arranged alternately with the electrode body 43 to constitute a tube path that becomes a heated material flow path. The spacer tube 44 is made of a non-conductive plastic, for example, a resin such as polytetrafluoroethylene, polyetheretherketone, polyetherimide, or polysulfone. The shape of the spacer tube 44 may be a rectangular tube, or a tube having a circular inner peripheral surface and a rectangular outer peripheral surface may be used. It is necessary to make the cross-sectional shapes of the spacer tube body 44 correspond to each other. A sealing material is incorporated between the connection surfaces of the spacer tube body 44 and the electrode body 43 to prevent the heated object from leaking outside the heated material flow path 41. The length of the spacer tube 44 is the distance between the electrodes. The distance L between the electrodes is such that the ratio (L / R) to the inner diameter R of the electrode body 43 (the diameter of the heated material channel 41) is twice or more. Preferably, uniform heating is promoted by being 4 times or more and 12 times or less.

図2は、ジュール加熱装置13を構成する加熱ユニット8の拡大断面図である。加熱ユニット8は、食品材料を案内する加熱流路41が形成された断面円形の通電加熱部42を有している。上述のとおり、通電加熱部42は、複数のリング状の電極体43とこれらの間に配置される複数のスペーサ管体44とにより構成されている。図2に示す如く、通電加熱部42の両端部には流入側と流出側のジョイント部45、46が設けられている。それぞれの電極体43は、被加熱材料の流れる方向に隣り合った電極体43、43間が相互に逆極性となるように電源ユニット56に接続される。なお、加熱ユニット8に設けられる電極体43の数は加熱温度等に応じて任意に設定される設計事項である。例えば、図2における電極体43、43・・・の中で、上流から2〜9番目の電極体には冷却用の冷却媒体流路が設けられている。   FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the heating unit 8 constituting the joule heating device 13. The heating unit 8 has a current-carrying heating section 42 having a circular cross section in which a heating channel 41 for guiding food material is formed. As described above, the energization heating unit 42 includes a plurality of ring-shaped electrode bodies 43 and a plurality of spacer tube bodies 44 disposed therebetween. As shown in FIG. 2, joint portions 45 and 46 on the inflow side and the outflow side are provided at both ends of the energization heating unit 42. Each electrode body 43 is connected to the power supply unit 56 so that the electrode bodies 43 adjacent to each other in the direction in which the material to be heated flows have opposite polarities. The number of electrode bodies 43 provided in the heating unit 8 is a design matter that is arbitrarily set according to the heating temperature and the like. For example, among the electrode bodies 43, 43... In FIG. 2, the cooling medium flow path for cooling is provided in the second to ninth electrode bodies from the upstream.

加熱流路41は傾斜をつけて設置し、食品材料などの被加熱材量を下から上へ送液するようなセッティングを標準とする。これは、加熱流路41内に空間があると電極体間での通電を阻害し食品に与える電気エネルギーが均一にならない状況になってしまうという問題が生じることがあるためである。なお、立ち下げによるエアだまりの問題が無い場合には、例えば平行に設置してもよい。   The heating channel 41 is installed with an inclination, and the standard setting is such that the amount of a material to be heated such as food material is fed from the bottom to the top. This is because if there is a space in the heating flow path 41, there may be a problem that the electric energy applied to the food is not uniform because the energization between the electrode bodies is hindered. In addition, when there is no problem of air accumulation due to the falling, it may be installed in parallel, for example.

加熱ユニット8は、加熱流路41の出口部分に設けられた出口温度センサ4と、少なくとも1つの電極温度センサ5とを有している。従来は電源ユニット単位で設けていた温度センサを、加熱ユニット毎に、また電極体毎に設けることにより、加熱ユニット単位内での各位置の精密な温度を測定することを可能である。しかしながら、本発明は、特に、電極温度センサ5を特定の電極に設けるものであり、加熱ユニットが複数の場合、例えば、加熱ユニットの数が3つ以上である場合には、特に有利である。流路内でのスケーリングは、食品材料が一定の温度以上になると生じやすいため、複数段の加熱ユニットからなる構成においては、最も高温となる最終段でスケーリングが生じやすいのが通常である。しかし、熱変性が生じ易い食品材料を用いる場合などには、最終段以外の加熱ユニットにもスケーリングが生じる場合があるため、少なくとも最下流の電極体に温度センサを設けることが好ましい。   The heating unit 8 includes an outlet temperature sensor 4 provided at the outlet portion of the heating channel 41 and at least one electrode temperature sensor 5. By providing a temperature sensor, which has been conventionally provided for each power supply unit, for each heating unit and for each electrode body, it is possible to measure the precise temperature at each position within the heating unit. However, the present invention is particularly advantageous when the electrode temperature sensor 5 is provided on a specific electrode and there are a plurality of heating units, for example, when the number of heating units is three or more. Scaling in the flow path is likely to occur when the food material reaches a certain temperature or higher. Therefore, in a configuration composed of a plurality of heating units, scaling is usually likely to occur at the final stage where the temperature is highest. However, when using a food material that easily undergoes thermal denaturation, scaling may also occur in heating units other than the final stage, and therefore it is preferable to provide a temperature sensor at least on the most downstream electrode body.

出口温度センサ4と電極温度センサ5のいずれか一方にしかセンサを設けることができない場合には、電極温度センサ5を設ける。出口部分と比べ電極体43の方が高温となるからであり、管路の内周面を構成する電極体43に電極温度センサ5を設けることにより加熱流路41の外周面(通電加熱部42の内周面)の温度を捉えることが可能である。なお、出口温度センサ4および電極温度センサ5は、いずれも熱電対等の公知の温度センサを用いることができる。   When the sensor can be provided only in either the outlet temperature sensor 4 or the electrode temperature sensor 5, the electrode temperature sensor 5 is provided. This is because the temperature of the electrode body 43 is higher than that of the outlet portion. By providing the electrode temperature sensor 5 on the electrode body 43 constituting the inner peripheral surface of the pipe line, the outer peripheral surface of the heating channel 41 (the current heating unit 42). It is possible to capture the temperature of the inner peripheral surface. As the outlet temperature sensor 4 and the electrode temperature sensor 5, a known temperature sensor such as a thermocouple can be used.

また、加熱ユニット8では、出口温度センサ4と電極温度センサ5の温度差が所定値以上になっているかの監視が行える。いわゆる層流が生じる非ニュートン性流体(例えば、マヨネーズや液卵、フルーツソース、ジャム等)の場合には、加熱流路41の内周面の温度が中心軸線付近よりも高くなることを考慮した構成である。1つの加熱ユニット8あたりの上昇温度が大きい場合、例えば10℃を越える場合、より具体的には15℃を越える場合には、特に有利な効果を奏する。また、加熱ユニット8相互の温度を比較して加熱状態を判断することができる。出口温度センサ4と電極温度センサ5の温度差が所定値以上になっている加熱ユニット8では、スケーリングが発生していることが考えられるので、クリーニングを促す警報を発するか、電力供給を遮断する制御を行う。   The heating unit 8 can monitor whether the temperature difference between the outlet temperature sensor 4 and the electrode temperature sensor 5 is equal to or greater than a predetermined value. In the case of a non-Newtonian fluid (for example, mayonnaise, liquid egg, fruit sauce, jam, etc.) in which a so-called laminar flow occurs, it is considered that the temperature of the inner peripheral surface of the heating channel 41 is higher than the vicinity of the central axis. It is a configuration. When the temperature rise per one heating unit 8 is large, for example, when it exceeds 10 ° C., more specifically when it exceeds 15 ° C., a particularly advantageous effect is obtained. Further, the heating state can be determined by comparing the temperatures of the heating units 8. In the heating unit 8 in which the temperature difference between the outlet temperature sensor 4 and the electrode temperature sensor 5 is equal to or greater than a predetermined value, it is considered that scaling has occurred. Therefore, an alarm for prompting cleaning is issued or the power supply is shut off. Take control.

また、スケーリング(過加熱)の発生は、同一電圧の電極体の最高温度部分で(別の言い方をすれば電極体間に供給される電圧または電力の変わり目となる部分で)生じやすいという発明者の経験則に照らすと、複数の加熱ユニット8を連結して使用する場合には、電圧の変わり目となる部分に温度センサを設けることが好ましい。例えば、第1の加熱ユニット8に500Vの電力を供給し、第2の加熱ユニット8に400Vの電力を供給し、第3の加熱ユニット8に300Vの電力を供給する場合のように、各加熱ユニット8への供給電圧に差異を設けた場合は、同一電圧を使用する電極のうち、少なくとも最高温となる最下流の電極体には電極温度センサをそれぞれ設けることとする。単一の加熱ユニットを使用し、該ユニット内で電極体に異なる電圧または電力を供給する場合にも同様に、同一電圧を使用する電極のうち、少なくとも最下流の電極体に電極温度センサを設けることが好ましい。電極体の冷却と共に特定の電極体に電極温度センサを設けることにより過加熱の防止がより効果的に実施される。   Inventors that scaling (overheating) is likely to occur at the highest temperature portion of the electrode body having the same voltage (in other words, at a portion where the voltage or power supplied between the electrode bodies changes). In view of the above rule of thumb, when a plurality of heating units 8 are connected and used, it is preferable to provide a temperature sensor at a portion where the voltage changes. For example, each heating is performed as in the case where 500V power is supplied to the first heating unit 8, 400V power is supplied to the second heating unit 8, and 300V power is supplied to the third heating unit 8. When there is a difference in the supply voltage to the unit 8, among the electrodes using the same voltage, at least the most downstream electrode body having the highest temperature is provided with an electrode temperature sensor. Similarly, when a single heating unit is used and different voltages or power are supplied to the electrode bodies in the unit, an electrode temperature sensor is provided at least on the most downstream electrode body among the electrodes using the same voltage. It is preferable. By providing the electrode temperature sensor on the specific electrode body together with the cooling of the electrode body, the overheating can be more effectively prevented.

図3および図4には、本発明の電極体43の一例を示す。図3には電極体43の流路の切断面を示す。電極体43には加熱流路41の内面に沿って冷却媒体の流路437が同心状に設けられている。冷却媒体は電極体に設けられた冷却媒体供給口436の一方から供給され、反対側に設けられた冷却媒体排出口436から排出される。電極体43には、さらに、給電用のネジ穴433および温度センサを装着するための穴434が設けられている。冷却媒体の流路437を設け、冷却媒体を流通させることにより、電極体43の温度上昇を抑え、電極内壁表面の食品が過熱されることを防止するものである。冷却媒体流路はできるだけ被加熱材料に近い位置に設置して効率よく被加熱材料を冷却する必要がある。したがって、冷却媒体流路437は、電極体の外周面439と比べ加熱流路41に近い側に設けられることが好ましく、少なくとも電極体43の半径方向の厚さTの半分よりも加熱流路41に近い側の範囲に設けられ、より好ましくは電極体43の厚さTの1/3よりも加熱流路41に近い側の範囲に設けられる。冷却効率を高めるためには、冷却媒体流路と加熱流路を隔てる壁438の厚さは薄くすることが好ましく、その厚さは、電極体43の材質、強度、熱伝導率や、被過熱材量の加熱特性、流動性、流速、冷却媒体の温度などに応じてより適宜決定されるものであるが、電極体43の厚さTの5%から25%までの範囲にあるのが好ましい。例えば、冷却媒体流路437は、電極体の内面から1mmから5mm厚の壁を挟んで設けることが好ましい。
冷却媒体は、冷却性能が高い液体冷却媒体(例えば、水)を用いる。冷却媒体は、ポンプ等の公知の冷却媒体送給手段(図示せず)により冷却媒体流路を流通させる。
3 and 4 show an example of the electrode body 43 of the present invention. FIG. 3 shows a cut surface of the flow path of the electrode body 43. The electrode body 43 is provided with a cooling medium flow path 437 concentrically along the inner surface of the heating flow path 41. The cooling medium is supplied from one of the cooling medium supply ports 436 provided in the electrode body, and is discharged from the cooling medium discharge port 436 provided on the opposite side. The electrode body 43 is further provided with a screw hole 433 for power feeding and a hole 434 for mounting a temperature sensor. By providing the cooling medium flow path 437 and circulating the cooling medium, the temperature rise of the electrode body 43 is suppressed, and the food on the inner wall surface of the electrode is prevented from being overheated. It is necessary to efficiently cool the material to be heated by installing the cooling medium flow path as close to the material to be heated as possible. Therefore, the cooling medium flow path 437 is preferably provided closer to the heating flow path 41 than the outer peripheral surface 439 of the electrode body, and at least the heating flow path 41 is more than half of the thickness T in the radial direction of the electrode body 43. It is provided in a range nearer to the heating channel 41, and more preferably in a range closer to the heating channel 41 than 1 / of the thickness T of the electrode body 43. In order to increase the cooling efficiency, it is preferable to reduce the thickness of the wall 438 that separates the cooling medium flow path and the heating flow path. The thickness of the wall 438 is determined based on the material, strength, thermal conductivity, and overheating of the electrode body 43. Although it is appropriately determined according to the heating characteristics, fluidity, flow rate, temperature of the cooling medium, and the like of the material amount, it is preferably in the range of 5% to 25% of the thickness T of the electrode body 43. . For example, the cooling medium flow path 437 is preferably provided with a wall having a thickness of 1 mm to 5 mm from the inner surface of the electrode body.
As the cooling medium, a liquid cooling medium (for example, water) having high cooling performance is used. The cooling medium is circulated through the cooling medium flow path by a known cooling medium feeding means (not shown) such as a pump.

図4には、冷却媒体の供給口436または排出口436を給電用のネジ433と相対する位置に設けた別の電極体の例が示されている。図4は電極体43を加熱流路41に沿って切断した断面であり、給電用のネジ穴433と、絶縁された電極温度センサ5を装着するための挿入穴434が設けられている。電極体の嵌着部435には、スペーサ管体44がシール部材を介して嵌着される。温度センサは被加熱材料と接する電極体の温度を感知する必要があるため、冷却媒体で冷却された電極体の温度を検知するように冷却媒体の流路に近い位置まで温度センサを挿入できる挿入穴434とすることが好ましい。
図4の構成において、例えば、厚さTは20mmであり、隔壁438の厚さは2mmであり、加熱流路41の直径は23mmである。
FIG. 4 shows an example of another electrode body in which the supply port 436 or the discharge port 436 for the cooling medium is provided at a position facing the power supply screw 433. FIG. 4 is a cross-sectional view of the electrode body 43 cut along the heating channel 41, and is provided with a screw hole 433 for feeding and an insertion hole 434 for mounting the insulated electrode temperature sensor 5. A spacer tube 44 is fitted to the fitting portion 435 of the electrode body via a seal member. Since the temperature sensor needs to sense the temperature of the electrode body in contact with the material to be heated, the temperature sensor can be inserted to a position close to the flow path of the cooling medium so as to detect the temperature of the electrode body cooled by the cooling medium. The hole 434 is preferable.
In the configuration of FIG. 4, for example, the thickness T is 20 mm, the thickness of the partition wall 438 is 2 mm, and the diameter of the heating channel 41 is 23 mm.

電極温度センサ5の取り付け位置としては、下流側の方が、被加熱時間が長く高温となることから、少なくとも最下流の加熱部の電極体43に設置して、温度の管理を行うことが例示される。最下流のアース電極に温度センサ5を設けるのが好ましいが、それ以外の電極体に温度センサ5を設けてもよい。被加熱材料によっては、スパークが加熱ユニット8の中流ないしは下流に発生することがあるが、かかる場合にはスパーク発生が想定される箇所に最も近い位置にある電極体43に電極温度センサ5を設けてもよい。   As an attachment position of the electrode temperature sensor 5, the downstream side has a long heating time and becomes high temperature, so that it is installed at least in the electrode body 43 of the most downstream heating unit to perform temperature management. Is done. Although it is preferable to provide the temperature sensor 5 on the most downstream ground electrode, the temperature sensor 5 may be provided on other electrode bodies. Depending on the material to be heated, sparks may occur in the middle or downstream of the heating unit 8. In such a case, the electrode temperature sensor 5 is provided on the electrode body 43 located closest to the place where the spark is expected. May be.

電極温度センサ5は、温度測定器105に接続されている。温度測定器105は、検出時刻記憶手段を備えており、検出した電極体43の温度および検出時刻を記憶することができる。温度測定器105は、コントロールユニット54に接続されており、温度測定器105からの信号を受けたコントロールユニット54により電極体43に供給する電力が制御されると共に、冷却媒体の温度および流量も同時に制御され、食品材料など被加熱材料の過加熱の防止が行われる。コントロールユニット54は、電極体43に供給される電力をPID制御する。PID制御における比例動作(P動作)や積分動作(I動作)の値は、オーバーシュートやサイクリングを起こさないように、通電加熱部42の全長や食品材料の流速等に応じて適宜最適に設定する。コントロールユニット54には、表示手段を有する操作パネル55が設けられており、設定値等入力することが可能である。また、コントロールユニット54は、発報手段を有しており、クリーニング警報を発報することが可能である。
本発明における食品の加熱温度および過加熱による焦げ付き、スケールの発生などを制御するには、検知温度に応じて、電力の制御および冷却媒体の制御により行うことができるため、設定条件に応じた精密な制御を可能とする。
The electrode temperature sensor 5 is connected to the temperature measuring device 105. The temperature measuring device 105 includes detection time storage means, and can store the detected temperature of the electrode body 43 and the detection time. The temperature measuring device 105 is connected to the control unit 54, and the power supplied to the electrode body 43 is controlled by the control unit 54 that receives the signal from the temperature measuring device 105, and the temperature and flow rate of the cooling medium are simultaneously controlled. It is controlled to prevent overheating of heated materials such as food materials. The control unit 54 performs PID control on the power supplied to the electrode body 43. The values of the proportional action (P action) and the integral action (I action) in PID control are set appropriately and optimally according to the total length of the energization heating unit 42, the flow rate of the food material, etc. so as not to cause overshoot or cycling. . The control unit 54 is provided with an operation panel 55 having a display means, and can input set values and the like. Further, the control unit 54 has a reporting unit and can issue a cleaning alarm.
In order to control the heating temperature of food in the present invention, scorching due to overheating, generation of scale, etc., it can be performed by controlling the electric power and controlling the cooling medium according to the detected temperature. Control is possible.

次に、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明は以下の実施例によって何ら限定されるものではない。   EXAMPLES Next, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, this invention is not limited at all by the following Examples.

本実施例では、水冷電極体を用いた加熱ユニットを使用した連続通電加熱装置を、電極温度が上昇しやすい被加熱材料を用いて運転して電極体の温度を測定した。電極体の冷却の有無による電極体温度の上昇を比較検討した。
図1に準じて装置を構築し試験を行った。予熱部として2本のジュール加熱管(加熱ユニット8)を直列し、その下流に加熱部として1本のジュール加熱管(加熱ユニット8)を接続してジュール加熱装置13とした。ジュール加熱装置の下流にはスタティクミキサーを有する冷却二重管を配置した。
加熱部における電極体の配置は図2に示す通りであり、電極体を冷却流路のある電極体(水冷電極体)とした。また、予熱部における電極体には水冷電極を配設しなかった。
被加熱材料として、粘性の高い粘稠調味液を用い通電加熱を行い、電極体の冷却の有無により電極体の温度がどのように変わるか検討した。また、比較試験として粘性の低い塩水を使用して同様に運転を行い、温度変化を比較した。
試験に使用した機器条件を表1に示す。
In this example, the temperature of the electrode body was measured by operating a continuous energization heating apparatus using a heating unit using a water-cooled electrode body, using a material to be heated that easily increases the electrode temperature. A comparative study was conducted on the temperature rise of the electrode body depending on whether or not the electrode body was cooled.
A device was constructed and tested according to FIG. Two joule heating pipes (heating unit 8) were connected in series as the preheating section, and one joule heating pipe (heating unit 8) was connected downstream as the heating section to form a joule heating apparatus 13. A cooling double tube having a static mixer was disposed downstream of the Joule heating device.
The arrangement of the electrode bodies in the heating section is as shown in FIG. 2, and the electrode bodies are electrode bodies (water-cooled electrode bodies) having cooling channels. Further, no water-cooled electrode was disposed on the electrode body in the preheating portion.
As the material to be heated, a highly viscous viscous seasoning liquid was used for conducting heating, and it was examined how the temperature of the electrode body changes depending on whether or not the electrode body is cooled. Further, as a comparative test, operation was performed in the same manner using salt water having low viscosity, and the temperature change was compared.
Table 1 shows the instrument conditions used in the test.

試料(粘稠調味液)の加熱部の入り口温度は66℃、62℃、58℃とし、加熱温度は70℃に設定した。粘稠調味液または塩水の流量は350L/hrまたは175L/hrとし、電極冷却用の媒体は水道水として600L/hrまたは300L/hrとした。試験条件はまとめて表2に示す。   The inlet temperature of the heating part of the sample (viscous seasoning liquid) was 66 ° C, 62 ° C, 58 ° C, and the heating temperature was set to 70 ° C. The flow rate of the viscous seasoning liquid or salt water was 350 L / hr or 175 L / hr, and the electrode cooling medium was 600 L / hr or 300 L / hr as tap water. The test conditions are summarized in Table 2.

試験条件1から13で行った粘稠調味液と塩水の通電加熱の試験結果を表3に示す。この結果より、電極体の冷却を行うことにより、厳しい加熱条件下においても、電極温度の上昇を防ぐことができることを確認した。ジュール加熱装置の出口の配管表面(配管表面は、図2では入り口側から2〜9番面の電極体の部分に該当する。)の温度を測定したところ、流量350L/hr、58℃から70℃に加熱する条件下で、電極体を冷却したときの配管表面温度は75℃以上80℃未満であったのに対し、電極体を冷却しないときの配管表面温度は85℃以上90℃未満まで温度が上昇した。電極体を冷却することで管壁面で、被加熱材料が過温度となり易い箇所の冷却が行われ、通電加熱装置の出口部での温度ばらつきを抑制することができた。   Table 3 shows the test results of the energization heating of the viscous seasoning liquid and the salt water performed under the test conditions 1 to 13. From these results, it was confirmed that the electrode temperature can be prevented from rising even under severe heating conditions by cooling the electrode body. When the temperature of the piping surface at the outlet of the Joule heating device (the piping surface corresponds to the portion of the electrode body 2 to 9 from the inlet side in FIG. 2) was measured, the flow rate was 350 L / hr, 58 ° C. to 70 ° C. The pipe surface temperature when the electrode body was cooled under conditions of heating to ℃ was 75 ° C or more and less than 80 ° C, while the pipe surface temperature when the electrode body was not cooled was 85 ° C or more and less than 90 ° C The temperature rose. By cooling the electrode body, the portion on the tube wall surface where the material to be heated is likely to be overheated was cooled, and temperature variations at the outlet of the energization heating device could be suppressed.

表3には、条件1から13で得た試験結果を示す。(なお、電極3、電極4、電極5、電極6、電極7の数字は、図2の構成で入り口側からの順番を意味している。)
表3に示した試験結果により、被加熱材料の粘性の大小、冷却水の流量にかかわらず電極体を水冷することにより電極体の温度を低く、正確に制御することができることが実証された。図5は、表3における電極体の測定温度を試験条件ごとにグラフとして表したものである。このグラフにより電極の冷却を行わなかった条件での電極温度が大幅に上昇していることがより一層明らかである。
なお、条件1から13においては、ジュール出口温度を一定にするというテスト条件を設定し、電圧を制御することにより、ジュール出口温度が一定になるようにした。
Table 3 shows the test results obtained under conditions 1 to 13. (The numbers of the electrode 3, the electrode 4, the electrode 5, the electrode 6, and the electrode 7 mean the order from the entrance side in the configuration of FIG. 2).
The test results shown in Table 3 demonstrate that the temperature of the electrode body can be lowered and accurately controlled by water-cooling the electrode body regardless of the viscosity of the material to be heated and the flow rate of the cooling water. FIG. 5 is a graph showing the measured temperatures of the electrode bodies in Table 3 for each test condition. From this graph, it is clearer that the electrode temperature is significantly increased under the condition that the electrode is not cooled.
In the conditions 1 to 13, a test condition for making the Joule outlet temperature constant was set, and the Joule outlet temperature was made constant by controlling the voltage.

被加熱材料として粘稠調味液を使用し、電極間距離が75mmの通電加熱装置を構築し、350L/hrの流量で、被加熱材料の加熱処理を行った。通電加熱装置は表4に示す部材を使用して構築し、各部の有効長、断面積、容量、流量、通過時間を示す。この通電加熱装置は、表4に記載の各部材を(i)〜(iv)の順序で組み立てることにより構築され、(iii)ジュール加熱部が備える7つの電極体の全てが水冷電極を構成するものである。原料温度58℃、加熱温度70℃とし、この装置を2時間運転したが、電極の温度は32.7℃で一定であり、被加熱材料の過加熱、焦げ付き、スケールの発生は認められなかった。   A viscous seasoning liquid was used as a material to be heated, an electric heating device having a distance between electrodes of 75 mm was constructed, and the material to be heated was heated at a flow rate of 350 L / hr. The electric heating device is constructed using the members shown in Table 4 and shows the effective length, cross-sectional area, capacity, flow rate, and passage time of each part. This energization heating device is constructed by assembling the members shown in Table 4 in the order of (i) to (iv), and (iii) all of the seven electrode bodies provided in the Joule heating unit constitute a water-cooled electrode. Is. The apparatus was operated for 2 hours at a raw material temperature of 58 ° C. and a heating temperature of 70 ° C., but the electrode temperature was constant at 32.7 ° C., and overheating of the heated material, scorching, and generation of scale were not observed. .

被加熱材料として粘稠調味液を使用し、電極間距離が100mmの通電加熱装置を構築し、0.8m/hrの流量で、被加熱材料の加熱処理を行った。通電加熱装置は、ジュール加熱部(1S8セクション)を8本使用し、最下流の2本を水冷電極タイプとした。8本のジュール加熱部(加熱ユニット)間にはスタティックミキサーを配設した。表5に、各部の有効長、断面積、容量、流量、通過時間等のデータを示す。なお、表5中、SPは設定温度を意味し、HDTは実際の温度を意味する。
図6は、各加熱ユニット(ジュール1〜8)における電極温度の変化を示すグラフであり、図7は、各加熱ユニットの出口温度と電極温度を比較したグラフである。本実施例では、原料温度58℃、加熱温度70℃とし、この装置を表5に記載の時間連続運転したが、電極温度の上昇は、最大で62度であり、安定していた。なお、電極温度が最も上昇したのは、5本目、6本目の電極(非水冷タイプ)であった。各加熱ユニット(ジュール1〜8)のジュール出口温度と、ホールド(HDD)出口温度が一致しているのは、スタティックミキサーによる攪拌が充分になされているからであると推測される。
電極冷却水の流量は432L/hrで、戻り温度は入口温度に対して+2℃程度であった(860kcal/hのロス)。
本実施例においても、被加熱材料の過加熱、焦げ付き、スケールの発生は認められなかった。
A viscous seasoning liquid was used as the material to be heated, an electric heating device having a distance between electrodes of 100 mm was constructed, and the material to be heated was heated at a flow rate of 0.8 m 3 / hr. The electric heating apparatus used eight Joule heating sections (1S8 section), and the two most downstream were water-cooled electrode type. A static mixer was disposed between the eight joule heating units (heating units). Table 5 shows data such as the effective length, cross-sectional area, capacity, flow rate, and transit time of each part. In Table 5, SP means set temperature, and HDT means actual temperature.
FIG. 6 is a graph showing changes in electrode temperature in each heating unit (joules 1 to 8), and FIG. 7 is a graph comparing the outlet temperature and electrode temperature of each heating unit. In this example, the raw material temperature was 58 ° C. and the heating temperature was 70 ° C., and this apparatus was operated continuously for the time shown in Table 5. However, the increase in electrode temperature was 62 ° C. at maximum and was stable. In addition, it was the 5th electrode and the 6th electrode (non-water cooling type) that the electrode temperature rose most. The reason why the Joule outlet temperature of each heating unit (Joule 1 to 8) and the hold (HDD) outlet temperature coincide with each other is presumed to be that stirring by the static mixer is sufficiently performed.
The flow rate of the electrode cooling water was 432 L / hr, and the return temperature was about + 2 ° C. with respect to the inlet temperature (loss of 860 kcal / h).
Also in this example, overheating of the material to be heated, scorching, and generation of scale were not recognized.

以上詳述したように、本発明は、複数の電極体および複数の絶縁スペーサを有し、該電極体と該スペーサを交互に連結し連通させることにより、内部に被加熱材料が流通する加熱流路を形成し、加熱流路内に被加熱材料を連続して流通させながら電極体間に電力を供給して被加熱材料を通電加熱する通電加熱装置の電極体に冷却媒体流路および温度検知器が設けられている連続式通電加熱装置に係るものである。本発明は、安定した、正確な温度制御が可能な連続通電加熱装置を提供することを可能としたものであり、粘性の高い流動食品や熱変性が生じやすい食品類、例えば、マヨネーズ、ジャム、液卵などのたんぱく質類を熱処理するために最適な加熱装置を提供するものである。本発明は、微妙な熱管理を必要とする物質の熱処理を簡便に遂行することを可能とするものであり、精密な熱処理により新しい特性を付与した物質を大量に生産し提供することが可能となり、特に食品産業分野で有用な加熱装置および方法として有用な技術を提供するものである。   As described above in detail, the present invention has a plurality of electrode bodies and a plurality of insulating spacers, and by alternately connecting and communicating the electrode bodies and the spacers, a heating flow in which a material to be heated circulates is provided. A cooling medium flow path and a temperature detection are formed in the electrode body of an electric heating device that forms a path and supplies electric power between the electrode bodies while continuously circulating the heated material in the heating flow path to electrically heat the heated material. The present invention relates to a continuous energization heating apparatus provided with a vessel. The present invention makes it possible to provide a continuous energization heating apparatus capable of stable and accurate temperature control, such as high-viscosity fluid foods and foods that are susceptible to thermal denaturation, such as mayonnaise, jam, The present invention provides an optimum heating device for heat-treating proteins such as liquid eggs. The present invention makes it possible to easily perform a heat treatment of a substance that requires delicate heat management, and enables mass production and provision of a substance imparted with new characteristics by a precise heat treatment. The present invention provides a technique useful as a heating apparatus and method particularly useful in the food industry field.

本発明の連続式通電加熱装置全体の概要構成図である。It is a schematic block diagram of the whole continuous current heating apparatus of this invention. 本発明の加熱ユニットの拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the heating unit of the present invention. 図2の加熱ユニットの電極体の正面断面図である。It is front sectional drawing of the electrode body of the heating unit of FIG. 本発明の別の態様の電極体の側面断面図である。It is side surface sectional drawing of the electrode body of another aspect of this invention. 実施例1で得た条件ごとの電極体の温度変化である。It is the temperature change of the electrode body for every conditions obtained in Example 1. FIG. 実施例3の各加熱ユニットにおける電極温度の変化を示すグラフである。6 is a graph showing changes in electrode temperature in each heating unit of Example 3. 実施例3の各加熱ユニットの出口温度と電極温度を比較したグラフである。6 is a graph comparing the outlet temperature of each heating unit of Example 3 and the electrode temperature. 本発明の加熱ユニット毎の測定温度に基づく通電制御手順の一例を示すフローチャートある。It is a flowchart which shows an example of the electricity supply control procedure based on the measured temperature for every heating unit of this invention. 本発明の出口温度センサと電極温度センサとの温度差に基づく通電制御手順の一例を示すフローチャートある。It is a flowchart which shows an example of the electricity supply control procedure based on the temperature difference of the exit temperature sensor of this invention, and an electrode temperature sensor.

符号の説明Explanation of symbols

4 出口温度センサ
5 電極温度センサ
6 プレート
7a、7b、7c、7d フランジ
8 加熱ユニット
11a、11b、11c 被加熱材料の流路
12 撹拌冷却器
21 冷却器
22 撹拌器
13 ジュール加熱装置(連続式通電加熱装置)
41 加熱流路
42 通電加熱部
43 電極体(リング状電極)
44 スペーサ
45、46 ジョイント部
54 コントロールユニット
55 操作パネル
56 電源ユニット
104、105 温度測定器
43 電極体(リング状電極)
433 電源接続用ネジ穴
434 温度測定器挿入穴
435 嵌着部
436 冷却媒体給排出口
437 冷却媒体流路
438 加熱流路と冷却媒体流路との隔壁
439 外周面
4 outlet temperature sensor 5 electrode temperature sensor 6 plates 7a, 7b, 7c, 7d flange 8 heating unit 11a, 11b, 11c flow path of material to be heated 12 agitator cooler 21 cooler 22 agitator 13 Joule heating device (continuous energization) Heating device)
41 Heating channel 42 Current heating unit 43 Electrode body (ring-shaped electrode)
44 Spacer 45, 46 Joint
54 Control unit 55 Operation panel 56 Power supply unit 104, 105 Temperature measuring device 43 Electrode body (ring-shaped electrode)
433 Screw hole for power supply connection 434 Temperature measuring instrument insertion hole 435 Insertion part 436 Cooling medium supply / discharge port 437 Cooling medium flow path 438 Partition 439 between heating flow path and cooling medium flow path

Claims (9)

複数の電極体および複数のスペーサ管体を有し、それらの内壁が食品材料を流動移送させながら通電加熱するための被加熱流路を形成する加熱ユニットを備える連続式通電加熱装置において、
前記複数の電極体が、冷却媒体流路を設けた電極体を含んで構成され、
前記被加熱流路の出口端近傍に、被加熱流路の内壁温度を検出する温度センサを設け、該温度センサの測定値に基づき液体冷却媒体による冷却条件を制御することを特徴とする連続式通電加熱装置。
In a continuous energization heating apparatus comprising a heating unit that has a plurality of electrode bodies and a plurality of spacer tubes, and whose inner walls form a heated channel for energization heating while fluidly transferring food material,
The plurality of electrode bodies are configured to include an electrode body provided with a cooling medium flow path,
A continuous type comprising a temperature sensor for detecting an inner wall temperature of the heated channel near the outlet end of the heated channel, and controlling a cooling condition by the liquid cooling medium based on a measured value of the temperature sensor. Electric heating device.
前記温度センサが、加熱ユニットの最下流に配置された電極体に埋設される請求項1に記載の連続式通電加熱装置。   The continuous energization heating apparatus according to claim 1, wherein the temperature sensor is embedded in an electrode body disposed on the most downstream side of the heating unit. さらに、加熱ユニットの最上流に配置された電極体に埋設された温度センサを備える請求項2に記載の連続式通電加熱装置。   Furthermore, the continuous energization heating apparatus of Claim 2 provided with the temperature sensor embedded at the electrode body arrange | positioned in the uppermost stream of a heating unit. 温度センサが埋設された電極体が、アース用の電極体である請求項2または3に記載の連続式通電加熱装置。   The continuous energization heating device according to claim 2 or 3, wherein the electrode body in which the temperature sensor is embedded is an electrode body for grounding. 被加熱流路と連通する流路を有し、加熱ユニットの最下流に配置される継ぎ手部材を設け、その流路の内壁部分に前記温度センサを配設した請求項1に記載の連続式通電加熱装置。   2. The continuous energization according to claim 1, further comprising a joint member disposed at the most downstream side of the heating unit, the joint member being provided on the most downstream side of the heating unit, wherein the temperature sensor is disposed on an inner wall portion of the passage. Heating device. 前記複数の電極体が、その厚さ(T)の半分よりも加熱流路に近い範囲に冷却媒体流路を設けた電極体を含んで構成される請求項1ないし5のいずれかに記載の連続式通電加熱装置。   6. The electrode assembly according to claim 1, wherein the plurality of electrode bodies include an electrode body in which a cooling medium flow path is provided in a range closer to the heating flow path than half of the thickness (T). Continuous electric heating device. 前記電極体に設けられた冷却媒体流路が、電極体の厚さ(T)の5%〜25%の範囲の厚さの壁(438)で加熱流路と隔てられている請求項6に記載の連続式通電加熱装置。   The cooling medium flow path provided in the electrode body is separated from the heating flow path by a wall (438) having a thickness in the range of 5% to 25% of the thickness (T) of the electrode body. The continuous electric heating apparatus as described. 1以上の前記電極温度センサを有する加熱ユニットを複数設け、それぞれの電極温度センサの測定温度に基づいてそれぞれの加熱ユニットに供給する電力の制御を行う請求項1ないし7のいずれかに記載の連続式通電加熱装置。   The continuous heating according to any one of claims 1 to 7, wherein a plurality of heating units having one or more electrode temperature sensors are provided, and electric power supplied to each heating unit is controlled based on a measured temperature of each electrode temperature sensor. Type electric heating device. 前記液体冷却媒体が水である請求項1ないし8のいずれかに記載の連続式通電加熱装置。
The continuous energization heating device according to any one of claims 1 to 8, wherein the liquid cooling medium is water.
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