(57)【要約】【課題】電極として機能する曲管部材の間に非導電性の直管部材を配し、非導電直管部材内で流動物をジュール加熱する構成を前提とし、下流側の電極間の非導電直管部材を長大化せずにスパークの発生を防止し、構成部品の種類も少なくし、高粘度の流動物、固液混合流動物の加熱にも適用可能な通電加熱装置を提供する【解決手段】  流動物を連続的に流動させながらジュール加熱する通電加熱装置において、流路が、直線状の直管流路部分と、その両端の曲管流路部分からなり、曲管流路部分は、導電曲管部材で構成され、直管流路部分は、曲管流路部分に続く部分が非導電直管部材で構成され、直管流路部分の両端間の中間部分に、導電直管部材が介在され、各導電曲管部材および各導電直管部材に電源が接続されて、流路間を流れる流動物を介して導電曲管部材と導電直管部材との間に電流を流すようにした。【選択図】図１
2011014336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動物を流路内で連続的に流動させながらジュール加熱する流動物の連続通電加熱装置において、
前記流路が、直線状に形成した直管流路部分と、その直管流路部分の両端に配設された曲管流路部分とからなり、
前記曲管流路部分は、それぞれ少なくともその内周面が導電性材料からなる曲管部材によって構成され、前記直管流路部分は、曲管流路部分に隣接する両端側の部分が非導電性材料からなる非導電直管部材により構成され、かつその直管流路部分の両端間の中間部分には、少なくとも内周面が導電性材料からなる導電直管部材が介在されており、前記各導電曲管部材および各導電直管部材に電源が接続されて、流路内を流れる流動物を介して導電曲管部材と導電直管部材との間に電流を流すようにしたことを特徴とする、流動物の通電加熱装置。
【請求項２】
請求項１に記載の流動物の通電加熱装置において、
前記直管流路部分には、その両端間の中間部分に、少なくとも内周面が導電性材料からなる複数の導電直管部材が、相互に間隔を置いて介在され、かつその複数の導電直管部材の相互間が非導電性材料からなる非導電直管部材によって構成されており、しかも前記複数の導電直管部材の相互間の非導電直管部材内の流路においても流動物に電流が流れるように構成したことを特徴とする、流動物の通電加熱装置。
【請求項３】
請求項１もしくは請求項２に記載の流動物の通電加熱装置において、
前記直管流路部分とその両側の曲管流路部分を一つのユニットとし、複数のユニットが、流路の上流側から下流側に向けて連続的に繰り返されるように構成したことを特徴とする、流動物の通電加熱装置。
【請求項４】
請求項３に記載の流動物の通電加熱装置において、
流路の上流側のユニットにおける直管流路部分の中間に介在された導電直管部材の数よりも、下流側のユニットにおける直管流路部分に介在される導電直管部材の数の方が多くなるように構成されていることを特徴とする、流動物の通電加熱装置。
【請求項５】
請求項３もしくは請求項４に記載の流動物の通電加熱装置において、
各ユニット内の非導電直管部材の長さが同一とされ、かつ異なるユニット間においてもそれぞれの非導電直管部材の長さが同一とされていることを特徴とする、流動物の通電加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、パイプ内で搬送可能な程度の流動性を有する食品材料等の流動物、例えば飲料や液体食品材料、固−液混合食品材料、あるいはゲル状食品材料などについて、調理等の処理や殺菌等のために、パイプ内で搬送させつつ連続加熱する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流動物、例えば液体食品材料を調理等の処理や殺菌等のために加熱する方法の一つとしては、その液体食品材料にポンプ等により圧力を加えてパイプ内を搬送させつつ、そのパイプ内で搬送加熱する方法がある。このようにパイプ内を搬送させつつ連続加熱する方法では、パイプ内で加熱された液体食品材料をそのまま連続的に容器に充填することができるため、加熱から充填までの作業を完全連続化することができる。
【０００３】
従来、このようにパイプ内を搬送される液体食品材料などの流動物を加熱するための具体的方法としては、パイプの外側を温水や蒸気、電熱等により加熱する方法が適用されているが、これらの方法では処理や殺菌に要する時間が長く、処理能率が低くならざるを得ないとともに、エネルギー効率も低いという問題がある。
【０００４】
一方最近では、液体食品材料などの流動物に直接通電して、その流動物の電気抵抗により発熱させる、いわゆるジュール加熱を適用する方法が適用されるようになっている。このようなジュール加熱によれば、流動物自体を直接発熱させるため、エネルギー効率が高く、処理能率も高い利点がある。
【０００５】
従来、ジュール加熱を液体食品材料などの流動物の連続加熱に適用した例としては、特許文献１に記載されている連続通電加熱装置がある。この特許文献１の連続通電加熱装置は、基本的には、図４に示すように、液体食品材料などの流動物を連続的に流動させるための流路１を、直線状に形成した非導電性の直管部材２と、その直管部材２の両端部に配設した導電性の曲管部材３、３とによって構成し、直管部材２の両端部に配設した曲管部材３、３にジュール加熱用の電源４を接続し、直管部材２の流路内を流動する流動物を介して、曲管部材３、３の相互の間に電流が流れるようにして、流路内の液体食品材料を連続的にジュール加熱するようにしたものである。
【０００６】
ここで、特許文献１の装置では、曲管部材３、３が直管部材２内を流れる流動物に電流を流す（電圧を加える）ための電極の機能を果たしている。そして特許文献１には、円弧状に湾曲した曲管部材３、３の間に電流を流すことにより、通電域を広くし、直管部材２の流路断面全体に均一に電流が流れて、電流密度の不均一が緩和され、温度ムラが減少するとともに、過電流によるスパークの発生が抑制される旨、記載されている。なお上述のように直管部材２の流路断面全体に均一に電流が流れる点に関しては、特許文献１の図１（ａ）において、直管部材２を含む流路１の管内断面の全領域にわたってドットを付すことによって電流密度が均一になることを示しているようであり、この特許文献１の図１（ａ）に対応する本願の図４においても、同様に直管部材２を含む流路１内の電流分布についてドットＤを付しておいた。
【０００７】
さらに上記特許文献１の提案においては、図５に示すような構造も、請求項２において提案されている。すなわち、それぞれ曲管部材３を挟んで複数の直管部材２ａ、２ｂ、２ｃを連続して配設するとともに、各直管部材２ａ、２ｂ、２ｃの流路内を流動する流動物を介して各直管部材の両端部に配設した曲管部材３の間に電流が流れるようにし、かつ下流側の直管部材（例えば２ｂ、２ｃ）を上流側の直管部材（例えば２ａ）より長く形成した構造である。言い換えればこの構造は、一つの直管部材２とその両端の曲管部材（曲管状の電極）３を一組のユニットとし、そのユニットを流路１の流れ方向に複数組連続させ、かつ下流側のユニットの直管部材の長さを上流側のユニットの直管部材より長くした構造、ということができる。
【０００８】
このように下流側のユニットの直管部材を、上流側のユニットの直管部材よりも長く形成する理由としては、特許文献１には、通常の流動物では温度が高くなればそれに従って導電率が高くなる（電気抵抗が小さくなる）ことから、各直管部材内における電流値を均等とするためには、下流側の直管部材を上流側の直管部材より長くすることが有効である旨、記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第４１９５５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１の提案において、複数のユニットを連続させた場合、図５に示すように下流側の直管部材（例えば２ｂ、２ｃ）を上流側の直管部材（例えば２ａ）よりも長くしている理由についての一応の説明は特許文献１中に記載されているが、これをさらに具体的に検討すれば、次のように考えられる。
【００１１】
すなわち、図５の装置で流動物を連続的に加熱する場合、下流側の直管部材内の流動物の温度は、上流側の直管部材内の流動物の温度よりも高くなっており、そのため下流側の直管部材中の流動物の導電率も上流側のものより小さくなっているのが通常である。そのため、上流側と下流側とで直管部材の長さが等しい場合には、加える電圧が一定であれば下流側では電極間（曲管部材間）の抵抗が小さくなってしまって、その間の電流は逆に大きくなってしまう。このように上流側と下流側とで電流が異なってしまうことを避けるため、特許文献１の提案による図５の装置では、上流側と下流側とで直管部材の長さを異ならしめて、電流が均等となるようにしている、と考えられる。
【００１２】
しかしながらこの場合、上流側の直管部材内と下流側の直管部材とでは、単位長さ当りの仕事量（発生熱量）が異なってしまう。すなわち、下流側の直管部材は、上流側の直管部材より長いため、電圧、電流が同じでも単位長さ当りの仕事量は少なくなってしまう。これを解決するためには、下流側の直管部材の両端の電極間（曲管部材間）に加える電圧を、上流側よりも高くすることが考えれらるが、その場合には下流側の直管部材の両端の電極（曲管部材）付近でスパークが発生しやすくなってしまう。
【００１３】
ここで、上述のようにスパークが発生すれば、電源装置に急激に大きな負荷が加わって、最悪の場合は電源装置が破壊されたり、また破壊されないまでも、安定な制御が困難となったりし、さらに電極表面（曲管部材表面）に流動物の焦げ付きが生じて、流動物、特に食品材料の品質に悪影響を与えたり、電極表面性状が悪くなって、流動物への安定した電流供給が困難となってしまったりする問題が生じる。
【００１４】
また特許文献１の装置において、前述のように複数組のユニットを連続させるとともに、下流側のユニットの直管部材の長さを上流側より短くした場合、装置全体としては、種々の異なる長さの直管部材を用いることになり、そのため装置全体の製造にあたっては、用意すべき部品の種類が多くなり、製造コストの上昇を招いてしまう問題もある。
【００１５】
さらに、特許文献１に示されるように直管部材の両端に電極としての曲管部材が配置されていれば、その曲がり部分で流動物の流れに対する抵抗が生じるため、流路内を流れる流動物の圧力損失が大きくなり、そのため、特に粘度の高い食品材料を通電加熱する場合には、大きな圧力を加えて圧送しなければならなり、圧送用のポンプとしても高出力のものが必要になって、高コスト化を招くとともに、実際上圧送が困難となったりしてしまう。また、例えば果肉入りジャム等の固体と液体とが混合された流動物を通電加熱する場合、曲がり部分に流動物中の果肉等の固体部分が衝突し、しかも高圧力が加えられるため、固体部分が潰れたり変形ｋ利したりして、商品価値を損なってしまうという問題も生じる。したがって特許文献１の提案の装置は、粘度の高い流動物や、固体と液体とが混合された流動物を加熱する装置としては、実際上は不適当と言わざるを得なかった。
【００１６】
この発明は以上の事情を背景としてなされたもので、電極として機能する曲管部材の間に非導電性の直管部材を配して、その非導電性の直管部材内で流動物をジュール加熱する構成を前提とし、その場合において、直管部分と両側の曲管部材とを一つのユニットとして、複数のユニットを繰返す構造としても、下流側の電極間の間隔をいたずらに長大化せずにスパークの発生を未然に防止することが可能で、しかも装置全体の構成部品の種類も少なくて済み、コストダウンを図ることが可能であり、しかも粘度の高い流動物、固体と液体とが混合された流動物の加熱にも適用可能な通電加熱装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前述の特許文献１の提案においては、その特許文献１の図１（ａ）に示すように、また本願の図４にも示しているように、電極を、非導電性材料からなる直管部材２の両端に配置した曲管部材３によって構成している。そして上記各図に示すように、電極として機能する曲管部材３が、直管部材２の全断面に対応する円弧面を有しているところから、直管部材２内を流れる電流が、直管部材２の全断面で均一となるとしている。
【００１８】
しかしながら本発明者等が繰返し実験を重ねたところ、上述のように曲管部材３を電極とした場合でも、直管部材２内の電流密度はその断面内で必ずしも均一とはならないことが判明した。これは、一般に電流は、最も電気抵抗が小さい部分を流れるという電気的特性に由来すると考えられる。すなわち、図６中のドットＤで示しているように、実際には直管部材２の一方の端部の側の曲管部材（電極３）と、他方の端部の側の曲管部材（電極３）との間に電圧を加えた場合、これらの曲管部材３、３における最も直管部材２に近い側（すなわち曲管部材３、３内における相互に最も近接する部分）の内縁部３Ａに電流が集中してしまう現象があることに起因すると解される。逆に言えば、曲管部材３、３における近い側の内縁部３Ａから離れた部分３Ｂからは、電流はほとんど流れないのである。したがって、直管部材２内では、図６のドットＤで示すように電流が流れてしまうのである。
【００１９】
このような知見からすれば、特許文献１においては、直管部材の両端に電極として曲管部材を配置することにより直管部材内の電流密度を均一化させると記載されてはいるものの、実際上は、電極として曲管部材を用いても、それは、電流密度の均一化にはほとんど寄与しないと解される。逆に言えば、電流密度の均一化の目的は、これまで提案されている種々の方策によって達成すればよい、と考えられる。
【００２０】
そしてこのような観点から、この発明における前述の課題を解決する方策について考えた結果、本発明者らは、非導電性材料からなる直管部材の両端側のうち、一端側のみに曲管部材を配して、これを一方の電極として機能させ、非導電性材料からなる直管部材の他端側には、少なくとも内周面が導電性材料からなる直管部材（リング状部材）を配してこれを他方の電極とすることにより、前述の課題を解決し得ることを見出し、またその場合にも電流密度の均一性に関しては前記提案の場合と変わらないことを見出し、この発明をなすに至ったのである。
【００２１】
すなわちこの発明の流動物の通電加熱装置は、基本的には、請求項１に記載したように、流動物を流路内で連続的に流動させながらジュール加熱する流動物の連続通電加熱装置において、前記流路が、直線状に形成した直管流路部分と、その直管流路部分の両端に配設された曲管流路部分とからなり、前記曲管流路部分は、それぞれ少なくともその内周面が導電性材料からなる曲管部材によって構成され、前記直管流路部分は、曲管流路部分に隣接する両端側の部分が非導電性材料からなる非導電直管部材により構成され、かつその直管流路部分の両端間の中間部分には、少なくとも内周面が導電性材料からなる導電直管部材が介在されており、前記各導電曲管部材および各導電直管部材に電源が接続されて、流路内を流れる流動物を介して導電曲管部材と導電直管部材との間に電流を流すようにしたことを特徴とするものである。
【００２２】
また請求項２の発明は、請求項１に記載の流動物の通電加熱装置において、前記直管流路部分には、その両端間の中間部分に、少なくとも内周面が導電性材料からなる複数の導電直管部材が、相互に間隔を置いて介在され、かつその複数の導電直管部材の相互間が非導電性材料からなる非導電直管部材によって構成されており、しかも前記複数の導電直管部材の相互間の非導電直管部材内の流路においても流動物に電流が流れるように構成したことを特徴とするものである。
【００２３】
さらに請求項３の発明は、請求項１もしくは請求項２に記載の流動物の通電加熱装置において、前記直管流路部分とその両側の曲管流路部分を一つのユニットとし、複数のユニットが、流路の上流側から下流側に向けて連続的に繰り返されるように構成したことを特徴とするものである。
【００２４】
そしてまた請求項４の発明は、請求項３に記載の流動物の通電加熱装置において、流路の上流側のユニットにおける直管流路部分の中間に介在された導電直管部材の数よりも、下流側のユニットにおける直管流路部分に介在される導電直管部材の数の方が多くなるように構成されていることを特徴とするものである。
【００２５】
さらに請求項５の発明の流動物の通電加熱装置は、請求項３もしくは請求項４に記載の流動物の通電加熱装置において、各ユニット内の非導電直管部材の長さが同一とされ、かつ異なるユニット間においてもそれぞれの非導電直管部材の長さが同一とされていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２６】
この発明の通電加熱装置によれば、流動物を通電加熱する流路となっている直管流路部分内における非導電直管部材の両端側の電極のうち、一方の電極としては導電曲管部材を用いながらも、他方の電極としては、導電直管部材（リング状電極）を用いているため、曲管部材の間の直管流路部分内における導電直管部材の数を増やすことによって直管流路部分の長さを長くすることができるのであり、特に直管流路部分とその両側の曲管流路部分とを一つのユニットとして、複数のユニットを流路方向に繰返す構造とする場合においても、ユニット内の導電直管部材の数を増やすことによって流路を装置全体として長くすることができ、そのため非導電直管部材自体の長さは特に長くする必要はなく、したがって特許文献１に示される構造のように、下流側の非導電直管部材の長大化により、下流側でスパークが発生しやすくなってしまう事態の発生を未然に防止することができる。
【００２７】
また、上述のように下流側の非導電直管部材の長さを下流側で長くする必要がないことから、非導電直管部材としては、同じ長さのものだけでよく、そのため通電加熱装置の製造にあたって、用意すべき部品の種類が少なくてすむから。コストダウンを図ることができる。
【００２８】
さらに、流路の入り口から出口までの間において、中途に介在する曲管部材の数が、特許文献１の構造と比べて格段に少なくなるため、流路の圧力損失も少なくなり、そのため粘度の高い流動物を加熱する場合でも、圧送圧力をさほど高くする必要がなく、低出力の圧送ポンプの使用によりコストダウンを図ることができ、また固体と液体とが混在する食品材料、たとえば果肉入りジャムなどを加熱する場合でも、高圧および曲がり部分での衝突により固体部分が潰れてしまうような事態の発生も防止することができ、したがって粘度の高い流動物や固液混合物の加熱にも最適である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、この発明の第１の実施例の通電加熱装置の模式的な断面図である。
【図２】図２は、この発明の第２の実施例の通電加熱装置の模式的な断面図である。
【図３】図３は、この発明の第３の実施例の通電加熱装置を模式的に示す略解図である。
【図４】図４は、先行技術としての特許文献１に示されている通電加熱装置の一例を示す略解図である。
【図５】図５は、先行技術としての特許文献１に示されている通電加熱装置の他の例を示す略解図である。
【図６】図６は、図５に示した特許文献１の通電加熱装置において実際に生じる電流密度分布を説明するための、図５に準じた略解図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００３０】
図1にこの発明の通電加熱装置の一実施例を示す。
【００３１】
図１において、加熱対象の流動物を連続的に流してその流動物を連続的に加熱するための流路は、直線状に形成した直管流路部分６と、その直管流路部分６の両端に連続する曲線状の曲管流路部分８Ａ、８Ｂとによって構成されている。これらのうち、曲管流路部分８Ａ、８Ｂは、それぞれ少なくとも内周面が導電性材料からなる導電曲管部材１０Ａ、１０Ｂ（第１の導電曲管部材１０Ａおよび第２の導電曲管部材１０Ｂ）によって構成されている。これらの第１および第２の導電曲管部材１０Ａ、１０Ｂは、例えば、その全体をチタンやチタン合金などの耐食性の良好な良導電性金属からなる、いわゆるエルボー管によって構成することができる。
【００３２】
第１の導電曲管部材１０Ａと、第２の導電曲管部材１０Ｂとの間の直管流路部分６は、第１の非導電直管部材１２Ａ、導電直管部材１４、および第２の非導電直管部材１２Ｂを、その順に連続して配列することによって構成されている。これらのうち、第１および第２の非導電直管部材１２Ａ、１２Ｂは、少なくとも内周面が非導電性材料からなるパイプ状のものであって、通常はその全体が樹脂等によって作られている。また前記導電直管部材１４は、少なくとも内周面が導電性材料からなる直線的パイプ状（リング状）のものであり、前述の導電曲管部材１０Ａ、１０Ｂと同様に、例えばチタン、チタン合金などの耐食性が良好な良導電金属によって作られている。
【００３３】
このようにして第１の導電曲管部材１０Ａ、第１の非導電直管部材１２Ａ、導電直管部材１４、第２の非導電直管部材１２Ｂ、および第２の導電曲管部材１０Ｂが、その順に直列状に配列され、それぞれの部材の間は、図示しない適宜の連結手段によって結合されている。なお、第１の導電直管部材１０Ａの一端には、加熱対象の流動物を導入するための導入管１６が、第２の導電曲管部材１０Ｂの一端には、加熱済みの流動物を外部へ導くための導出管１８が、それぞれ結合されている。したがって加熱対象の流動物は、流入管１６から、第１の導電曲管部材１０Ａ（曲管流路部分８Ａ）を通り、続いて直管流路部分６を構成する第１の非導電直管部材１２Ａ、導電直管部材１４および第２の非導電直管部材１２Ｂを通り、さらに第２の導電曲管部材１０Ｂ（曲管流路部分８Ｂ）を通って、導出管１８に流出することになる。
【００３４】
さらに、前記第１の導電曲管部材１０Ａおよび第２の導電曲管部材１０Ｂは、通電加熱用の電源２０、たとえば高周波電源２０の一方の出力端子２０Ａに電気的に接続され、導電直管部材１４は、電源２０の他方の出力端子２０Ｂに電気的に接続されている。したがって第１の非導電直管部材１２Ａ内の流路に関しては、その両端側に位置する第１の導電曲管部材１０Ａと導電直管部材１４が、それぞれ電極として機能し、また第２の非導電直管部材１２Ｂ内の流路に関しては、その両側に位置する導電直管部材１４およびおよび第２の導電曲管部材１０Ｂが、それぞれ電極として機能することになる。
【００３５】
以上のような図１に示される実施例において、流入管１６から導入された加熱対象の流動物には、第１の非導電直管部材１２Ａ内の流路で、その両側の電極である第１の導電曲管部材１０Ａおよび導電直管部材１４の間に加えられる電圧により電流が流れ、さらに第２の非導電直管部材１２Ｂ内の流路で、その両側の電極である導電直管部材１４および第２の導電曲管部材１０Ｂの間に加えられる電圧により電流が流れ、それぞれの流路でジュール発熱により温度上昇し、導出管１８に流出する。
【００３６】
なお、各非導電直管部材１２Ａ、１２Ｃ内におけるそれぞれの電流密度分布は、実質的に図６に示した特許文献１の場合と同様であり、したがってその点に関しては、特許文献１の装置と比較して、なんら劣らないことは言うまでもない。
【００３７】
ここで、図１の例においては、直管流路部分６内における第１および第２の導電曲管部材１０Ａ、１０Ｂの中間に、導電直管部材を一つだけ介在させているが、その間に二つ以上の導電直管部材を配設してもよいことはもちろんであり、その一例を図２に示す。
【００３８】
図２において、導入管１６と導出管１８との間には、曲管流路部分８Ａに相当する第１の導電曲管部材１０Ａと、直管流路部分６を構成する各部材（第１の非導電直管部材１２Ａ、第１の導電直管部材１４Ａ、第２の非導電直管部材１２Ｂ、第２の導電直管部材１４Ｂ、第３の非導電直管部材１２Ｃ）と、曲管流路部分８Ｂに相当する第２の導電曲管部材１０Ｂとが、その順に直列状に配列され、それぞれの部材の間が、図示しない適宜の連結手段によって結合されている。このような構成では、直管流路部分６内の流路のうち、第２の非導電直管部材１２Ｂ内の流路については、その両側の第１の導電直管部材１４Ａおよび第２の導電直管部材１４Ｂが電極として機能して、その第２の非導電直管部材１２Ｂ内でも流動物に電流が流れ、流動物が加熱される。そのほかの部分の電流については、図１の実施例と同様である。
【００３９】
さらに、この発明の通電加熱装置では、請求項３で規定しているように、直管流路部分６とその両側の曲管流路部分８Ａ、８Ｂを一つのユニットとし、複数のユニットが、流路の上流側から下流側に向けて連続的に繰り返されるように構成してもよい。具体的には、図１もしくは図２に示すような構造を、流動物の流れ方向に複数回繰返す構造としてもよい。その場合の例を図３に示す。なお図３に示す例においては、ある一つの導電曲管部材から、それに最も近い他の一つの導電曲管部材までの間を、一つのユニットとみなして、三つのユニット２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃを連続一体化させた例として示す。
【００４０】
図３の例においては、第１のユニット２２Ａでは、第１および第２の導電曲管部材１０Ａ、１０Ｂの間の中間部分に一つの導電直管部材１４が介在し、第２のユニット２２Ｂでは、第１および第２の導電曲管部材（１０Ａ）、（１０Ｂ）の間の中間部分に二つの導電直管部材１４Ａ、１４Ｂが介在し、さらに第３のユニット２２Ｃでは、第１および第２の導電曲管部材１０Ａ、１０Ｂの間の中間部分に三つの導電直管部材１４Ｃ、１４Ｄ、１４Ｅが介在する。すなわち、それぞれのユニットにおける直管流路部分６内に存在する導電直管部材の数、すなわち両側の二つの導電曲管部材の中間に介在する導電直管部材の数が、流路の下流側のユニットほど上流側のユニットより多くなるように定められているのである。なおこの例においては、各非導電直管部材１２Ａ〜１２Ｄの長さが、いずれのユニット内でも同じで、かつ異なるユニット間においても同一となるように定められている。
【００４１】
以上のような図３に示す例では、特許文献１に記載されたもの（本願の図５）とは異なり、下流側の非導電直管部材の長さを上流側より長くしていないため、下流側でいたずらに電圧を高くする必要はなく、そのため、特許文献１の装置の場合のように下流側においてスパークが発生しやすくなってしまうことがない。
【００４２】
但し、下流側では流動物の温度が上流側よりも高くなって、その導電率も上流側より高くなることから、図３に示すように下流側の非導電直管部材の長さ（すなわち電極間距離）が、上流側と同じであれば、下流側では、流路単位長さ当たりの仕事量（発熱量）が上流側より小さくなってしまうが、このことは、温度制御の点からはむしろ有利に働く。すなわち、前述のように流動物が下流側で温度上昇した段階では、温度上昇率も大きくなって、温度制御が困難となることが多いが、前述のように下流側で単位長さ当たりの仕事量が小さくなれば、温度上昇率を低くおさえて、温度制御を容易におこなうことが可能となるのである。
【００４３】
また図３に示す例では、特許文献１で提案されている装置（図５参照）と比較し、全体の流路長さ、電極数が同じであっても、中途に介在する曲管部材の数が少なくなるため、流動物の圧力損失も少なく、そのため、粘度の高い流動物の場合でも圧送圧力をさほど高くする必要もない。また、流動物が通過すべき曲管部材の数が多くかつ圧送圧力が高ければ、果肉入りジャムのような固液混合食品材料の場合、固体部分が潰れてしまって、商品価値を損なってしまうおそれがあるが、図３に示す装置では、前述のように中途に介在する曲管部材の数が少なくかつ上述のように圧送圧力も高くする必要がないため、固液混合食品材料でも、固体部分の潰れ、変形を招くおそれが少なく、高い商品価値を維持することができる。
【００４４】
さらに図３の例では、各非導電直管部材の長さがすべて同一であるため、特許文献１の装置（図５参照）のように、種々の異なる長さの非導電直管部材を用意する必要がなく、部品の種類の数を、格段に少なくすることができるのである。
【００４５】
なお、図３に示す例では、各ユニット２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃにおける導電直管部材の数を全て異ならしめて（したがって各ユニットの非導電直管部材の数も異ならしめて）いるが、この点については必ずしも全て異ならしめる必要はなく、場合によっては、全て同じ数とすることも許容される。また例えば、上流側のいくつかのユニットでは導電直管部材の数を同一とし、下流側の１または２以上のユニットで、導電直管部材の数を上流側より多数としてもよいことはもちろんである。
【符号の説明】
【００４６】
６    直管流路部分
８Ａ、８Ｂ    曲管流路部分
１０Ａ、１０Ｂ    導電曲管部材
１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ    非導電直管部材
１４、１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄ、１４Ｅ    導電直管部材
２０    電源
２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ    ユニット
【図１】
2011014336.tif 000003
【図２】
2011014336.tif 000004
【図３】
2011014336.tif 000005
【図４】
2011014336.tif 000006
【図５】
2011014336.tif 000007
【図６】
2011014336.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成21年7月16日(2009.7.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
しかしながらこの場合、上流側の直管部材と下流側の直管部材とでは、単位長さ当りの仕事量（発生熱量）が異なってしまう。すなわち、下流側の直管部材は、上流側の直管部材より長いため、電圧、電流が同じでも単位長さ当りの仕事量は少なくなってしまう。これを解決するためには、下流側の直管部材の両端の電極間（曲管部材間）に加える電圧を、上流側よりも高くすることが考えれらるが、その場合には下流側の直管部材の両端の電極（曲管部材）付近でスパークが発生しやすくなってしまう。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
また特許文献１の装置において、前述のように複数組のユニットを連続させるとともに、下流側のユニットの直管部材の長さを上流側より長くした場合、装置全体としては、種々の異なる長さの直管部材を用いることになり、そのため装置全体の製造にあたっては、用意すべき部品の種類が多くなり、製造コストの上昇を招いてしまう問題もある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
さらに、特許文献１に示されるように直管部材の両端に電極としての曲管部材が配置されていれば、その曲がり部分で流動物の流れに対する抵抗が生じるため、流路内を流れる流動物の圧力損失が大きくなり、そのため、特に粘度の高い食品材料を通電加熱する場合には、大きな圧力を加えて圧送しなければならなくなり、圧送用のポンプとしても高出力のものが必要になって、高コスト化を招くとともに、実際上圧送が困難となったりしてしまう。また、例えば果肉入りジャム等の固体と液体とが混合された流動物を通電加熱する場合、曲がり部分に流動物中の果肉等の固体部分が衝突し、しかも高圧力が加えられるため、固体部分が潰れたり変形したりして、商品価値を損なってしまうという問題も生じる。したがって特許文献１の提案の装置は、粘度の高い流動物や、固体と液体とが混合された流動物を加熱する装置としては、実際上は不適当と言わざるを得なかった。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
しかしながら本発明者等が繰返し実験を重ねたところ、上述のように曲管部材３を電極とした場合でも、直管部材２内の電流密度はその断面内で必ずしも均一とはならないことが判明した。これは、一般に電流は、最も電気抵抗が小さい部分を流れるという電気的特性に由来すると考えられる。すなわち、図６中のドットＤで示しているように、実際には直管部材２の一方の端部の側の曲管部材（電極３）と、他方の端部の側の曲管部材（電極３）との間に電圧を加えた場合、これらの曲管部材３、３における最も直管部材２に近い側（すなわち曲管部材３、３内における相互に最も近接する部分）の内縁部３Ａに電流が集中してしまう現象があることに起因すると解される。逆に言えば、曲管部材３、３における相互に近い側の内縁部３Ａから離れた部分３Ｂからは、電流はほとんど流れないのである。したがって、直管部材２内では、図６のドットＤで示すように電流が流れてしまうのである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
また、上述のように下流側の非導電直管部材の長さを長くする必要がないことから、非導電直管部材としては、同じ長さのものだけでよく、そのため通電加熱装置の製造にあたって、用意すべき部品の種類が少なくてすむから。コストダウンを図ることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
第１の導電曲管部材１０Ａと、第２の導電曲管部材１０Ｂとの間の直管流路部分６は、第１の非導電直管部材１２Ａ、導電直管部材１４、および第２の非導電直管部材１２Ｂを、その順に連続して配列することによって構成されている。これらのうち、第１および第２の非導電直管部材１２Ａ、１２Ｂは、少なくとも内周面が非導電性材料からなるパイプ状のものであって、通常はその全体が樹脂等によって作られている。また前記導電直管部材１４は、少なくとも内周面が導電性材料からなる直線的パイプ状（リング状）のものであり、前述の導電曲管部材１０Ａ、１０Ｂと同様に、例えばチタン、チタン合金などの耐食性が良好な良導電性金属によって作られている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
このようにして第１の導電曲管部材１０Ａ、第１の非導電直管部材１２Ａ、導電直管部材１４、第２の非導電直管部材１２Ｂ、および第２の導電曲管部材１０Ｂが、その順に直列状に配列され、それぞれの部材の間は、図示しない適宜の連結手段によって結合されている。なお、第１の導電曲管部材１０Ａの一端には、加熱対象の流動物を導入するための導入管１６が、第２の導電曲管部材１０Ｂの一端には、加熱済みの流動物を外部へ導くための導出管１８が、それぞれ結合されている。したがって加熱対象の流動物は、流入管１６から、第１の導電曲管部材１０Ａ（曲管流路部分８Ａ）を通り、続いて直管流路部分６を構成する第１の非導電直管部材１２Ａ、導電直管部材１４および第２の非導電直管部材１２Ｂを通り、さらに第２の導電曲管部材１０Ｂ（曲管流路部分８Ｂ）を通って、導出管１８に流出することになる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
なお、各非導電直管部材１２Ａ、１２Ｂ内におけるそれぞれの電流密度分布は、実質的に図６に示した特許文献１の場合と同様であり、したがってその点に関しては、特許文献１の装置と比較して、なんら劣らないことは言うまでもない。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
ここで、図１の例においては、第１および第２の導電曲管部材１０Ａ、１０Ｂの間の直管流路部分６内に、導電直管部材を一つだけ設けているが、その間に二つ以上の導電直管部材を配設してもよいことはもちろんであり、その一例を図２に示す。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2011014336.tif 000009
【図２】
2011014336.tif 000010
【図３】
2011014336.tif 000011
【図４】
2011014336.tif 000012
【図５】
2011014336.tif 000013
【図６】
2011014336.tif 000014