[发明专利]用高频电磁波加热产品的方法与装置

说明书

发明背景

本发明涉及如权利要求1前序所述的用于产品加热的一种方法。

本发明还涉及如权利要求5的前序所述的，用于实施该方法的一种装置。

众所知道，用微波来加热产品有多种不同的方式。不同的技术用于不同的目的，其范围包括从木材的烘干到肉类和奶类产品的热处理。可能最为大家熟知的技术要算微波炉，它已经成为了一种日常消费品。

但是，迄今已知道的技术存在严重的缺点，而且这些缺点在大规模运作的情况下显得尤为突出。

由DK专利申请号4718/86可知，为了通过输送部件，例如一个管道，连续送入肉类产品，管道在径向相对的边上装有电极。在肉类产品送入工作区之前，要用真空抽气机抽去空气。

由DK专利申请号1014/91可知，通过在围绕管道的两个位置装有环状电极的输送部件来送入产品。

上面提到的两种方法都有一定的缺点，这些缺点在大规模运作的过程中尤为突出。系统的穿透深度和管道直径因此受到限制。而且，在电场的不均匀性方面也存在问题。这使得在加热、煮沸或干燥需要均匀加热的产品或材料时产生许多问题。由于穿透深度会因此大大减小，故在加热传导性依赖于温度的产品时也会产生同样的问题。而且，在确定HF发生器体积时也会产生问题，原因是将产品加热到更高的温度，例如煮沸等时，发生器的效率会降低。

发明目的

因此本发明的目的之一是实现均匀地、同时可控地加热或煮沸一种全部或部分粉碎的媒介，另一个目的是在产品中实现更大的穿透深度。

通过在前序中公开的方法可以实现这个目的，根据本发明的该方法的特征在于，至少有一个连接到HF发生器的产品电极位于管道横截面的中心或中心附近，其方式使产品基本上包围在一个或多个产品电极的周围。

本发明的优点

正如在权利要求1中所公开的，通过将产品放入至少带有一个产品电极的输送部件中，使产品基本上包围在产品电极的周围，而该产品电极被放置在输送部件横截面的中心或中心附近，这使得施加的场在产品内部被短路，这就使穿透深度最优并可根据产品电极放置的位置加以调整。因此产品电极当作了一个天线。根据这种方法，可以达到一个前所未有的穿透深度。这对于具有依赖于温度的非传导性的产品，提供了一个特殊的优点，在于热量从内向外扩散，因此产品将从内部加热。在迄今已知的加热方法中可见，电场是从外面施加的，加热集中在产品的表面周围，因而导致一种负反馈，在于在产品表面由于加热的作用成为一种良好的导电体，结果电流在产品的表面流动。

如在权利要求2中所公开的，通过使至少两个电极为环形或圆柱形，并将它们沿轴向彼此以某一距离放置，该电极在输送部件中限定了一个主加热或煮沸区，而在该限定区内可达到特别好的加热效果。

如在权利要求3中所公开的，通过使产品只经过一个产品电极，而且该产品电极被放置在管道的输入端，这样可使产品的加热从内部开始，并随产品到达输出端逐渐向外扩散到产品表面。而且，这对于只有一个产品电极，并且产品特性在加热或煮沸后发生变化的情况是有利的。在产品凝结形成“固态横截面”的情况下，它不可能，例如，使此产品通过另一个产品电极而不破坏产品的特性。而且，电场和借助电场的加热随产品靠近输出端逐渐向产品表面扩散，这就提供了前所未有的均匀性和快速的加热，干燥或煮沸。

如权利要求4中所公开的，通过根据所需加热的程度确定产品电极的直径和横截面大小或产品电极的尺寸，就可以以一种简单的方式来使不同产品适应此方法，反之亦然。

用于实施本发明的装置其特征在于，该装置具有至少一个连接到HF发生器的产品电极，产品电极位于管道横截面的中心或中心附近，其方式使产品基本上包围在一个或多个产品电极周围，该电极由具有比产品传导性更好的导电材料组成。

如权利要求5中所公开的，通过在输送部件放置一个或多个由导电材料组成的产品电极，实现了依据本发明的一个简单经济的实施方案。这或这些电极起一种天线的作用，并在放置它/它们的范围内电场以其为中心，通过直接电连接一个或多个产品电极到HF发生器，实现了根据本发明的一个简单的实施方案，在于此方案易于确定尺寸，原因是不需要外部电极，就可将电场直接引入输送部件。

如权利要求6中所公开的，通过使输送部件基本上为管状，有一个任意的横截面，而且还具有一个输入端和一个输出端，这会使快速加热，煮沸或干燥产品成为可能，在于在输送部件中的产品可迅速输入并输出。