(57)【要約】【課題】連続的に流路を流れる牛乳や豆乳などに通電して殺菌等の処理を行うにあたり、電極表面でのスケールの発生、付着、さらには電極表面の焼き付きを防止し得るようにし、これによって長時間安定して運転することが可能な連続通電加熱における電極表面のスケール防止方法を提供する。【解決手段】交流電圧を発生する電源装置の一対の出力端子から、流動性を有する食品材料が連続的に移送される流路に露呈されている少なくとも一対の電極に給電して、前記食品材料を、前記流路内で連続的に通電加熱するにあたり、電源装置の一対の出力端子のうち、いずれか一方の出力端子と、一対の電極のうちいずれか一方の電極との間に、所定の電気抵抗を有する電気抵抗体を介挿した状態で電極に給電し、通電加熱することを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電圧を発生する電源装置の一対の出力端子から、流動性を有する食品材料が連続的に移送される流路に露呈されている少なくとも一対の電極に給電して、前記食品材料を、前記流路内で連続的に通電加熱するにあたり、
前記電源装置の一対の出力端子のうち、いずれか一方の出力端子と、前記一対の電極のうちいずれか一方の電極との間に、所定の電気抵抗を有する電気抵抗体を介挿した状態で、前記電極に給電し、通電加熱することを特徴とする、連続通電加熱における電極表面のスケール防止方法。
【請求項２】
前記電気抵抗体として、その電気抵抗値が、０．５Ω以上のものを用いることを特徴とする、請求項１に記載の連続通電加熱における電極表面のスケール防止方法。
【請求項３】
前記電極間に、周波数１５ｋＨｚ以上の交流電圧を加えることを特徴とする、請求項１、請求項２のいずれかの請求項に記載の連続通電加熱における電極表面のスケール防止方法。
【請求項４】
前記電極間に加える交流が、正弦波交流電圧もしくはパルス波交流電圧であることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれかの請求項に記載の連続通電加熱における電極表面のスケール防止方法。
【請求項５】
少なくとも一対の電極が、前記流路における流れの方向に間隔を置いて配列され、前記流れの方向に沿って交流電圧を加えて通電加熱することを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれかの請求項に記載の連続通電加熱における電極表面のスケール防止方法。
【請求項６】
前記少なくとも一対の電極としてリング状電極を用い、流路を構成する中空管体の長さ方向に間隔を置いて流路を取り囲むように前記各リング状電極が配設された状態で、電極間に交流電圧を加えることを特徴とする、請求項５に記載の連続通電加熱における電極表面のスケール防止方法。
【請求項７】
一対の電極が、前記流路を挟んで、流れの方向に対して直交する方向に対向するように配設され、前記流れに対して直交する方向に交流電圧を加えて通電加熱することを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれかの請求項に記載の連続通電加熱における電極表面のスケール防止方法。
【請求項８】
前記各電極として、平板状の電極を用い、相互に対向するように平行に配設された一対の平板状の電極の対向面間に前記流路が形成された状態で、電極間に交流電圧を加えることを特徴とする、請求項７に記載の連続通電加熱における電極表面のスケール防止方法。
【請求項９】
前記食品材料が牛乳もしくは乳飲料、又は豆乳であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかの請求項に記載の連続通電加熱における電極表面のスケール防止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、牛乳や乳飲料、豆乳、ジュースなどの各種飲料、あるいはスープ、ゲル状食品材料、固液混合食品材料など、流動性を有する食品材料に通電して、ジュール熱により食品材料を加熱するにあたり、通電のための電極表面でのスケールの発生、成長を防止する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近に至り、各種の流動性を有する食品材料や飲料を殺菌したり調理したりするために加熱する連続加熱装置として、流路内において流動性食品材料や飲料を連続的に移送しながら、流路内に露呈している一対以上の電極間に電圧を加え、食品材料や飲料に通電してジュール熱により加熱する装置が、例えばジュール加熱装置あるいは通電加熱装置などの名称で開発されている（例えば特許文献１〜３等）。
【０００３】
この種の連続通電加熱処理装置の代表的な例を、図１に模式的に示す。
連続通電加熱処理装置は、基本的には、食品材料に通電して食品材料を加熱する通電加熱部１と、その通電加熱部１に供給する電流、電圧を発生する電源装置１０とを有する構成とされる。
【０００４】
図１の連続通電加熱処理装置は、通電加熱部１の電極２Ａ、２Ｂをリング状電極（環状電極）によって構成した例として示している。すなわち加熱部流路３が、全体として円筒状(チューブ状)をなす中空管体４によって形成されており、この中空管体４の一端には流入口５Ａを有する入り口部材５が設けられ、他端には流出口６Ａを有する出口部材６が設けられている。そして中空管体４は、流路３の長さ方向(流れの方向)に所定間隔Ｇを置いて配設された一対のリング状電極２Ａ、２Ｂと、これらのリング状電極２Ａ、２Ｂ間に介在する絶縁管体からなる中間絶縁管（スペーサ管体）７Ａと、リング状電極２Ａ、２Ｂと入り口部材５、出口部材６のそれぞれの間に介在する端部側絶縁管７Ｂ、７Ｃとによって構成されている。
【０００５】
流入口５Ａには、外部から流動性食品材料を供給するための供給管８が接続され、流出口６Ａには、外部へ流動性食品材料を導くための排出管９が接続されている。
供給管８には、図示しない流動性食品材料供給源から、ポンプなどの加圧手段によって、
流動性食品材料が連続的に供給されるようになっている。また排出管９は、流動性食品材料を冷却するための冷却管や熱交換器などからなる図示しない冷却部に接続されている。
【０００６】
そして、交流の電圧、電流が、電源装置１０の一対の出力端子１０Ａ、１０Ｂから給電用導体（導体配線）１２Ａ，１２Ｂを介して、通電加熱部１内の電極２Ａ、２Ｂに給電される構成とされる。電極２Ａ、２Ｂに給電する交流波形としては、正弦波、あるいはパルス波（矩形波）などが使用される。
正弦波交流の場合は、電源装置１０としては、商用３相交流を２相交流に変換して出力トランスにより電圧調整して２相交流を出力する、一般的な２相交流電源装置を用いることが出来る。
【０００７】
またパルス波（矩形波）交流の場合、電源装置としては、ＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）などのスイッチング素子を用いたものが開発されている（例えば特許文献４）。このようなスイッチング素子を用いた、パルス波交流発生用の電源装置の一例を図２に模式的に示す。
【０００８】
図２において、電源装置１０は、外部の３相交流商用電源１４からの商用３相交流１５を、サイリスタ（ＳＣＲ）などからなる整流回路１６によって整流し、得られた直流電流１７を、ＩＧＢＴ素子などからなるスイッチング回路１８によって、例えば２０ｋＨｚの周波数の高周波信号を発生する自励発振器などの高周波発振器１９からの高周波信号２０によってチョッピングし、例えば２０ｋＨｚの矩形波交流（パルス波交流）２１とし、その矩形波交流２１を、出力トランス１１の一次側巻線１１ａに導き、二次側巻線１１ｂから、所定の電圧に昇圧された電極印加用矩形波交流として取り出し、出力端子１０Ａ、１０Ｂから給電用導体（導体配線）１２Ａ、１２Ｂを経て、通電加熱部１の一対のリング状電極２Ａ、２Ｂに導くように構成される。
【０００９】
図１もしくは図２に示す連続通電加熱装置の通電加熱部１において、流入口５Ａから中空管体４内に流入した流動性を有する食品材料は、流出口６Ａに至るまでの間において、リング状電極２Ａ、２Ｂ間の流路を通過し、その間、食品材料に通電され、その食品材料の電気抵抗によって発熱(ジュール発熱)して食品材料の温度が上昇し、殺菌や調理がなされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−８９５２２号公報
【特許文献２】特開２０１５−１５６３４９号公報
【特許文献３】特開２００１−１６９７３４号公報
【特許文献４】特開２０１５−９２８６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前述のような連続通電加熱装置を、牛乳や乳飲料、豆乳などの殺菌等のために使用した場合、次のような問題がある。
すなわち、連続通電加熱装置を長時間連続して運転しているうちに、電極表面にスケールが生成、付着していく。このスケールは、牛乳や乳飲料、豆乳などの食品材料に含まれるＣａなどの成分の酸化物や、変性して凝固した蛋白質等に由来するものと思われるが、電極表面のスケールが成長すれば、その箇所で電極間の間隔が狭くなって、電極間でスパーック（短絡）が生じやすくなる。そして電極間の短絡が発生すれば、電源装置の回路素子、例えばＩＧＢＴ素子等に急激に過大な電流が流れるため、回路素子を破壊してしまうおそれがある。また短絡によって激しいスパークが発生すれば、電極表面に焼き付きが発生して、安定して電流を流すことができなくなり、操業が不安定となる。またスパークの発生には至らない場合でも、スケールの発生、付着によって流路が狭くなって、流路内を流れる食品材料の流速が大きくなったり、偏流が生じたりして、運転状態が不安定となり、食品材料を目標通りの温度まで安定して加熱することが困難となる。すなわち、投入電力に見合った温度上昇量を安定して得ることが困難となる。
【００１２】
したがって、牛乳などのスケールが発生しやすい流動性食品材料を対象とする場合は、長時間にわたって安定して連続運転することは困難であった。そこで、この種の流動性食品材料を対象とする場合、短時間で運転を停止して、電極表面の清掃（スケール除去）を頻繁に行ったり、また焼き付きが発生した電極を頻繁に交換したりすることが必要となったりするが、その場合には、処理能率の低下やコスト上昇を招く等の問題が生じる。そのため従来は、牛乳などのスケールが発生しやすい流動性食品材料については、連続通電加熱を適用することは、ためらわれていたのが実情である。
【００１３】
なお一般にこの種の連続通電加熱装置における電源装置では、短絡検出回路を設けておき、短絡が検出された際に過大電流が回路素子に流れないように設計することが多いが、大量の流動性食品材料を連続処理するための通電加熱装置の場合のような、高出力レベルでの急激な過大電流発生には対応することができず、回路素子の破壊を招いてしまいやすい。そのため、実際上は短絡検出回路を設けておくだけでは、回路素子の保護は充分ではなく、また電極表面の焼き付き防止については有効ではなかった。さらには、短絡検出回路を設けておいても、短絡に至る以前の段階での、スケールの発生成長による運転状態の不安定化には対処できなかった。
【００１４】
本発明は以上の事情を背景としてなされたもので、流動性を有する食品材料(飲料を含む)を連続通電加熱するにあたり、電極表面でのスケールの発生、付着の防止を図り、これによって、スケールが発生しやすいとされていた食品材料についても、長時間安定した通電加熱を行い得るようにすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述の課題を解決するため、本発明者等が鋭意実験、検討を重ねたところ、電源装置の一対の出力端子うちの一方の出力端子と、電圧印加用の一対の電極のうちの一方の電極との間に、電気抵抗体を介挿させることによって、牛乳や乳飲料、豆乳などの食品材料を通電加熱する場合でも、電極表面でのスケールの発生・付着を大幅に軽減し得ることを見出し、本発明をなすに至った。
【００１６】
具体的には、本発明の基本的な態様（第１の態様）の連続通電加熱における電極表面のスケール防止方法は、
交流電圧を発生する電源装置の一対の出力端子から、流動性を有する食品材料が連続的に移送される流路に露呈されている少なくとも一対の電極に給電して、前記食品材料を、前記流路内で連続的に通電加熱するにあたり、
前記電源装置の一対の出力端子のうち、いずれか一方の出力端子と、前記一対の電極のうちいずれか一方の電極との間に、所定の電気抵抗を有する電気抵抗体を介挿した状態で、前記電極に給電し、食品材料を通電加熱することを特徴とするものである。
【００１７】
また本発明の第２の態様の連続通電加熱における電極表面のスケール防止方法は、前記第１の態様のスケール防止方法において、
前記電気抵抗体として、その電気抵抗値が、０．５Ω以上のものを用いることを特徴とするものである。
【００１８】
さらに本発明の第３の態様の連続通電加熱における電極表面のスケール防止方法は、前記第１もしくは第２の態様のスケール防止方法において、
前記電極間に、周波数１５ｋＨｚ以上の交流電圧を加えることを特徴とするものである。
【００１９】
また本発明の第４の態様の連続通電加熱における電極表面のスケール防止方法は、前記第１〜第３のいずれかの態様のスケール防止方法において、
前記電極間に加える交流電圧が、正弦波交流電圧もしくはパルス波交流電圧であることを特徴とするものである。
【００２０】
さらに本発明の第５の態様の連続通電加熱における電極表面のスケール防止方法は、前記第１〜第４のいずれかの態様のスケール防止において、
少なくとも一対の電極が、前記流路における流れの方向に間隔を置いて配列され、前記流れの方向に沿って交流電圧を加えて通電加熱することを特徴とするものである。
【００２１】
また本発明の第６の態様の連続通電加熱における電極表面のスケール防止方法は、前記第５の態様のスケール防止において、
前記少なくとも一対の電極としてリング状電極を用い、流路を構成する中空管体の長さ方向に間隔を置いて流路を取り囲むように前記各リング状電極が配設された状態で電極間に交流電圧を加えることを特徴とするものである。
【００２２】
さらに本発明の第７の態様の連続通電加熱における電極表面のスケール防止方法は、前記第１〜第４のいずれかの態様のスケール防止方法において、
前記一対の電極が、前記流路を挟んで、流れの方向に対して直交する方向に対向するように配設され、前記流れに対して直交する方向に交流電圧を加えて通電加熱することを特徴とするものである。
【００２３】
また本発明の第８の態様の連続通電加熱における電極表面のスケール防止方法は、前記第７の態様のスケール防止方法において、
前記各電極として、平板状の電極を用い、相互に対向するように平行に配設された一対の平板状の電極の対向面間に前記流路が形成された状態で、電極間に交流電圧を加えることを特徴とするものである。
【００２４】
さらに本発明の第９の態様の連続通電加熱における電極表面のスケール防止方法は、前記第１〜第８のいずれかの態様のスケール防止方法において、
前記食品材料が牛乳もしくは乳飲料、又は豆乳であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、牛乳や乳飲料、豆乳などを殺菌などのために連続通電加熱処理処理を施すにあたって、電極表面にスケールが生成、付着されにくく、またスパークや焼き付きも発生しにくく、そのため長時間安定して連続運転することができ、そのためスケール除去作業の負担を軽減することができ、また電極交換の頻度も少なくて済み、さらには電源の回路素子が破壊されるおそれも少なくなる等の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】従来の連続通電加熱装置の一例を原理的に示す略解図である。
【図２】電源装置としてパルス電源を用いた場合の従来の連続通電加熱装置の一例を原理的に示す略解図である。
【図３】本発明のスケール防止方法の第１の実施形態を実施している状況を示す略解図である。
【図４】本発明のスケール防止方法の第２の実施形態を実施している状況を示す略解図である。
【図５】本発明のスケール防止方法の第３の実施形態を実施している状況を示す略解図である。
【図６】本発明のスケール防止方法の第４の実施形態を実施している状況を示す略解図である。
【図７】本発明のスケール防止方法の第５の実施形態を実施している状況を示す略解図である。
【図８】図７におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線での断面図である。
【図９】図７におけるＩＸ−ＩＸ線での断面図である。
【図１０】実施例３、実施例４で用いた平面電極の電極対向面の寸法を示す略解図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に、本発明のスケール防止方法の各実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２８】
＜第１の実施形態＞
図３には、本発明のスケール防止方法の第１の実施形態のスケール防止方法を実施する場合の連続通電加熱装置の一例を示す。なお図３において、図１、図２に示した要素と同一の要素については図１、図２と同一の符号を付し、その詳細は省略する。
【００２９】
図３の実施形態では、通電加熱部１としては、図１に示したと同様に、チタンなどの金属からなるリング状電極２Ａ、２Ｂを用いた構成とされている。すなわち、通電加熱部１は、流入口５Ａと流出口６Ａとの間の流路３に沿って、所定間隔Ｇを置いて配設された一対のリング状電極２Ａ、２Ｂを有している。以下では、一対のリング状電極２Ａ、２Ｂを区別する必要がある場合は、流入口５Ａに近い側のリング状電極２Ａを入り口側電極と称し、流出口６Ａに近い側のリング状電極２Ｂを出口側電極と称することとする。なお一対のリング状電極２Ａ、２Ｂ間の間隔Ｇは特に限定しないが、通常は３〜１００ｍｍ程度の範囲内が好ましい。
【００３０】
電源装置１０は、一般的な２相正弦波交流を発生するものでも、また図２に示したようなパルス波(矩形波)交流を発生するもの、いずれでもよい。いずれにしても、電源装置１０は、その出力側に昇圧用（出力電圧調整用）の出力トランス１１を備えている。
以下では、電源装置１０の一対の出力端子（出力トランス１１の二次側巻線１１bの端子に相当する）１０Ａ、１０Ｂのうち、一方の出力端子１０Ａを負側出力端子と称し、他方の出力端子１０Ｂを正側出力端子と称することとする。但し、二次側巻線１１bに生じるパルスは交流であるから、上記の各端子についての正側、負側は、あくまで出力端子を区別するために便宜的に名づけたに過ぎず、各出力端子における電圧の正負を表すものではない。
【００３１】
電源装置１０の一対の出力端子（出力トランス１１の二次側巻線１１bの端子に相当する）1０Ａ、1０Ｂのうち、いずれか一方の出力端子と、通電加熱部１の一対の電極２Ａ、２Ｂのうちのいずれか一方の電極との間に、電気抵抗値が好ましくは０．５Ω以上、より好ましくは２．０Ω以上の電気抵抗体２２が介挿されている。
ここで、本実施形態では、出力端子１０Ａ、１０Ｂのうちの負側出力端子１０Ａと通電加熱部１の入り口側電極２Ａとの間に上記の電気抵抗体２２が介挿されている。なお負側出力端子１０Ａと電気抵抗体２２との間及び電気抵抗体２２と入り口側電極２Ａとの間（言い換えれば電気抵抗体２２の前後）は、銅などの良導体からなる一般的な給電用導体（導体配線）２３Ａ、２３Ｂによって接続されている。また正側出力端子１０Ｂと通電加熱部１の出口側電極２Ｂとの間は、同じく銅などの良導体からなる一般的な給電用導体（導体配線）２３Ｃによって直接に接続されている。
【００３２】
電気抵抗体２２の具体的種類は特に限定しないが、高電圧や、大電流等に耐え得る抵抗器、例えばセラミック質抵抗器、とりわけ冷却機能付きのセラミック質抵抗器を用いることができる。この種の抵抗器としては、例えば東海高熱工業株式会社製「エレマ抵抗器（商標）」の間接水冷抵抗器がある。
なお、電気抵抗体２２は、所定の抵抗値の抵抗器を複数本用い、それらを直列接続もしくは並列接続することによって、電気抵抗体全体として、所望の抵抗値となるように調整してもよいことはもちろんである。
【００３３】
ここで、正側出力端子１０Ｂと通電加熱部１の出口側電極２Ｂとの間の給電用導体２３Ｃは、導体径及び長さによって異なるが、一般には、１×１０−７Ω〜１×１０−８Ω程度である。一方、負側出力端子１０Ａと通電加熱部１の入り口側電極２Ａとの間に介挿されている電気抵抗体２２の抵抗値は、０．５Ω以上、好ましくは２．０Ω以上であるから、負側出力端子１０Ａと通電加熱部１の入り口側電極２Ａとの間の電気抵抗は、電気抵抗体２２の前後の給電用導体２３Ａ、２３Ｂの電気抵抗を考慮しても、入り口側電極２Ａの側の電気抵抗の１０６倍以上の値となる。なお、図示はしていないが、実際には配線中間や配線端末にコネクタが存在するのが通常であり、厳密に言えば、これらのコネクタ部分の電気抵抗も勘案する必要があるが、これらのコネクタ部分の電気抵抗は無視できる程度に小さいのが通常である。
【００３４】
以上のような連続通電加熱装置において、電源装置１０の出力トランス１１の二次側巻線１１ｂに生じた所定の電圧、例えば５０〜２０００Ｖの交流電圧が、出力端子１０Ａ、１０Ｂから通電加熱部１の一対のリング状電極２Ａ、２Ｂに導かれる。すなわち正側出力端子１０Ｂは、給電用導体２３Ｃを通じて通電加熱部１の出口側電極２Ｂに通電され、負側出力端子１０Ａは、給電用導体２３Ａ、電気抵抗体２２、給電用導体２３Ｂを通じて通電加熱部１の入り口側電極２Ａに通電される。
【００３５】
そしてリング状電極２Ａ、２Ｂ間の流路３を牛乳などの流動性食品材料が通過する際には、電極２Ａ、２Ｂ間で食品材料に交流電圧が加えられ、ジュール熱により温度上昇して（加熱されて）、殺菌や調理がなされる。
【００３６】
なお、リング状電極２Ａ、２Ｂ間に加えられる交流電圧は、リング状電極２Ａ、２Ｂ間の距離（間隔Ｇ）の１ｍｍあたりの電圧として、１〜４０Ｖ／ｍｍとすることが望ましい。
なおまた、流路３を流れる流動性食品材料自体は、例えば通電加熱部１の出側の配管の金属部分等によって電気的に接地された状態となるのが通常である。
【００３７】
ここで、従来の連続通電加熱装置では、流動性食品材料、特に牛乳や乳飲料、豆乳などが電極２Ａ、２Ｂ間を、通電されながら通過する間に、流動性食品材料中のＣａ等の成分の酸化物や蛋白質凝固物などが生成されて、電極２Ａ、２Ｂの表面にスケールとして付着する傾向が強い。また電極表面でのスケールの成長によってスパークが発生しやすくなる。しかしながら、本実施形態の通電加熱装置では、電極表面へのスケールの付着を防止し、さらにスパークの発生を抑制することが可能となった。
【００３８】
すなわち、従来の連続通電加熱装置では、電源装置１０の出力端子１０Ａ、１０Ｂは、電気抵抗体を介在させることなく、銅などの良導体（給電用導体配線や接続端子、コネクタなど）によって直接に電極２Ａ、２Ｂに接続されており、また加えられる交流の周波数も１５ｋＨｚ未満とするのが通常であった。これに対して本実施形態では、電源装置１０の出力端子１０Ａ、１０Ｂのうちのいずれか一方（本実施形態では負側出力端子１０Ａ）と、通電加熱部１の電極２Ａ、２Ｂとのいずれか一方（本実施形態では入り口側電極２Ａ）との間に、好ましくは０．５Ω以上、より好ましくは２．０Ω以上の抵抗値の電気抵抗体２２を介挿させ、且つ加える交流の周波数を好ましくは１５ｋＨｚ以上、より好ましくは４０ｋＨｚ以上とすることによって、電極表面へのスケールの付着を防止し、さらにスパークの発生、焦げ付き(焼き付き)の発生を抑制しうることを、本発明者等の詳細な実験により見出したのである。
【００３９】
ここで、電気抵抗体２２の抵抗値が０．５Ω未満では、電極表面へのスケールの付着防止、スパークの発生の防止の効果が充分に得られなくなるおそれがある。したがって電気抵抗体２２の抵抗値は０．５Ω以上とすることが好ましい。そして特に抵抗値を２．０Ω以上とすることによって、これらの効果を確実かつ充分に発揮することが可能となる。なお電気抵抗体２２の抵抗値の上限は特に規定しないが、抵抗値が大きすぎれば電力ロスが大きくなり、そこで通常は１０Ω以下とすることが好ましい。
また加える交流の周波数が１５ｋＨｚ未満では、電気抵抗体２２の抵抗値を０．５Ω以上としても、電極表面へのスケールの付着防止、スパークの発生の防止の効果が充分に得られなくなるおそれがある。したがって周波数は１５ｋＨｚとすることが好ましい。そして特に４０ｋＨｚ以上とすれば、これらの効果を確実かつ充分に発揮することが可能となる。なお周波数の上限は特に規定しないが、電力効率等の観点から、１０００ｋＨｚ以下とすることが好ましい。
【００４０】
なおリング状電極（環状平面電極）を用いた図３に示す通電加熱部１の場合、一対のリング状電極２Ａ、２Ｂの間隔Ｇは、３〜１００ｍｍの範囲内とすることが望ましい。
【００４１】
なお、連続通電加熱時において、電極表面付近の局部的な過度の温度上昇を回避し、これにより過度の局部的温度上昇による加熱対象の品質の低下を防止するためには、電極間の流路における流れが層流ではなく、乱流となることが望ましく、また電極表面でのスケールの付着、成長を抑制するとともに焼き付きの発生を防止するためにも、電極間での流れが乱流となることが望ましい。
【００４２】
一般に流路における層流／乱流は、レイノルズ数Ｒｅを指標として評価することができることが知られている。レイノルズ数Ｒｅは、ρを流体の密度、μを流体の粘度、Ｕを代表流速、Ｌを代表長さ（特性長さ）とすれば、次の（１）式によって定義される。
Ｒｅ＝ρＵＬ／μ・・・（１）
【００４３】
牛乳や豆乳の場合、その密度は１０００ｋｇ／ｍ３程度、粘度は２〜５０ｍＰａ・ｓ程度で、ほぼ一定の値である。そこで、リング状電極を用いた本実施形態では、対象となる流動性食品材料の密度および粘度に応じ、流路を形成する中空管体の内径（リング状電極の内径）と流速Ｕのいずれか一方、又は双方を調整することによって、レイノルズ数Ｒｅを調整することが望ましい。一般には、レイノルズ数Ｒｅが２，３００以上では乱流が生じると言われているが、本発明では、充分に乱流を生起させるため、電極間流路のレイノルズ数Ｒｅが２０，０００以上、好ましくは５０，０００以上となるように設定することが好ましい。
【００４４】
このようにレイノルズ数Ｒｅを２０，０００以上、好ましくは５０，０００以上に調整することによって、電極間の流路を流れる牛乳などの流動性食品材料に充分に乱流を生起させることができ、これによって流路の断面内で流動性食品材料を均一に温度上昇させて、電極表面付近での局部的な過度の温度上昇を防止し、食品材料の品質の低下を防止することができる。また乱流によって、電極表面へのスケールの付着を抑制することができ、また前述のように電極表面付近での過度の温度上昇を防止することができるため、電極表面での焼き付きの発生の危険を減じることも可能となる。
【００４５】
リング状電極２Ａ、２Ｂの内径は特に限定しないが、流速に応じて、乱流を充分に生起させ得るようなレイノルズ数、及び電極間通電時間が確保できる径とすればよい。
すなわち、前述のように流路内に乱流を生起させることが望ましく、そのためには流路のレイノルズ数Ｒｅが、２０，０００以上、好ましくは５０，０００以上となるように設定することが好ましいのであり、このようなレイノルズ数が確保できるように、また同時に、リング状電極２Ａ、２Ｂ間での通電時間が適切な時間となるように、電極間での流速に応じて適切に定めればよく、例えば内径８〜２５ｍｍ程度であればよい。
【００４６】
＜第２の実施形態＞
電気抵抗体２２は、要は電源装置１０のいずれか一方の出力端子１０Ａ、１０Ｂと通電加熱部１のいずれか一方の電極２Ａ、２Ｂとの間に介在させればよく、必ずしも負側出力端子１０Ａと入り口側電極２Ａとの間に介挿する必要はない。そこで図４に示す第２の実施形態では、電源装置１０の正側出力端子１０Ｂと通電加熱部１の出口側電極２Ｂとの間に電気抵抗体２２を介挿した構成としている。このように出口側電極２Ｂの側に電気抵抗体２２を介挿した場合でも、いずれの電極の側にも電気抵抗体を介挿しない場合に比較すれば、スケールの付着防止、スパークの発生防止を図ることができる。
【００４７】
＜第３の実施形態＞
以上の第１、第２の実施形態では、通電加熱部１のリング状電極として、一対の電極２Ａ、２Ｂを用いた例として示しているが、実際の通電加熱部では、通電加熱される流路の長さを確保するため、３以上のリング状電極、望ましくは３以上の奇数個のリング電極を用いて通電加熱部を構成することが多い。
例えば５つのリング状電極２Ｃ〜２Ｇを用いた場合の例を、第２の実施形態として図５に示す。
【００４８】
図５において、通電加熱部１における中空管体４は、５個のリング状電極２Ｃ〜２Ｇを、それぞれ間隔を置いて配列し、各リング状電極２Ｃ〜２Ｇの間にスペーサ管体として中間絶縁管７Ｅ〜７Ｈを配し、さらに両端側のリング状電極２Ｃ、２Ｇと入り口部材５、出口部材６の間に端部側絶縁管７Ｄ、７Ｉを配した構成とされている。そして、電源装置１０の出力端子１０Ａ、１０Ｂのうち、負側出力端子１０Ａは、電気抵抗体２２を介して、入り口側のリング状電極２Ｃ、出口側のリング状電極２Ｇ、中間のリング状電極２Ｅに(したがって一つ置きに)接続されている。また正側出力端子１０Ｂは、上記のリング状電極２Ｃ、２Ｅ、２Ｇの間のリング状電極２Ｄ、２Ｆに、電気抵抗体を介することなく、一般的な給電用導体２３Ｃによって接続されている。
【００４９】
このように、３以上のリング状電極を用いる場合も、電極一つ置きに、電気抵抗体を介挿させた状態で、連続通電加熱を行うことにより、電極表面でのスケールの発生、ひいてはスパークの発生及びそれに伴う焼き付きの発生を抑制することが出来る。
【００５０】
以上の第１〜第３の実施形態では、電極として一対以上のリング状電極を用いて、流路の長さ方向（流れの方向）に間隔を置いて電極を配列している。したがってこの場合は、電極間の食品材料には、流路に沿った方向に電圧が印加されて、その方向に電界が生成されることになる。このような場合は、電流は電極表面の端部付近（例えば一対の電極の互いに近い側の端部付近）に集中するから、スケールも電極の端部付近において集中的に生成されて、その付近で堆積・成長しやすい。そしてスケールが成長すれば、その箇所からスパークが発生しやすくなる。また、スケールが成長すれば、流路が狭くなって流速が増大したり偏流が生じたりして、食品材料が安定して加熱されなくなり、目標とする温度まで加熱できなくなる。言い換えれば、温度上昇量が少なくなる。言い換えれば、温度上昇量が少なくなり、目標とする温度上昇量が得られなくなる。
【００５１】
したがって第１〜第３の実施形態の場合、スケールの発生・成長の程度は、温度上昇量の低下によって把握することが出来る。なお実際の運転では、流速や投入電力などの調整によって目標とする温度上昇量ΔＴを設定して運転を行なって、運転中に実際に加熱温度(出口温度)を検出して、実際の温度上昇量ΔＴjを測定するのが通常である。一方、これ以上、温度上昇量が低下すれば、スケールが発生しやすい状況となると見積もられる温度上昇量の低下分の値（限界温度上昇量減少分）Ｔαを、あらかじめ定めておく。そして、運転中の実際の温度上昇量ΔＴjが、ΔＴ−Ｔαより小さくなったときに、運転を停止させる操業を行えば、スケールの発生、成長を未然に防止し、スケールの発生、成長に伴うスパークの発生や焼き付きの発生を回避することが出来る。但し、運転中の実際の温度上昇量ΔＴjが、早い時期にΔＴ−Ｔαより小さくなれば、早期に連続運転を中断することになり、その場合、生産性の低下や電極の清掃、交換の頻度が高くなってしまう等の問題が生じる。
【００５２】
そしてこのような実施形態１〜３の場合、運転を開始してから、実際の温度上昇量ΔＴjが、ΔＴ−Ｔαより小さくなって運転を停止させるまでの連続運転時間をもって、スケールの発生状況を評価することが出来る。
【００５３】
なお上記の限界温度上昇量減少分Ｔαは、これまでの操業実績のデータに基づいて定めたり、実験によって定めればよい、具体的な限界温度上昇量減少分Ｔαの値は、例えば２〜５℃程度に定めればよく、代表的にはＴα＝４℃と設定することができる。
【００５４】
一方、上記の第１〜第３の実施形態とは異なり、一対の電極を、流路の長さ方向（流れの方向）に対し直交する方向に間隔を置いて電極を配列することもできる。この場合、電極間の食品材料に、流路に直交する方向に電圧を印加して、その方向に電界を生成することになる。このような例を、次の第４の実施形態、第５の実施形態として説明する。
【００５５】
＜第４の実施形態＞
本発明のスケール防止方法を、内外面対向タイプの電極を用いて通電加熱する場合に適用するにあたって使用する通電加熱装置の一例の概要を、第４の実施形態として図６に示す。
【００５６】
図６において、流路３を構成する中空管体４は、その中空管体４自体が、導電材からなる中空円筒状の外側電極２Ｈによって構成されている。そして、流路３の横断面中央部には、軸線方向に沿って、外側電極２Ｈの内径より小さい外径の導電材からなる丸棒状もしくは中空管状の内側電極２Ｉが配設されている。この場合、流動性食品材料は、外側電極２Ｈの内周面と内側電極２Ｉの外周面との間の空間（隙間）を通過しながら、外側電極２Ｈと外側電極２Ｉとの間に加えられる交流によって通電加熱がなされる。そして本実施形態では、例えば電源装置１０の負側出力端子１０Ａと外側電極２Ｈとの間に電気抵抗体２２が介挿されている。一方、電源装置１０の正側出力端子１０Ｂは、電気抵抗体を介することなく、給電用導体２３Ｃによって内側電極２Ｉに接続されている。
【００５７】
このように、内外面対向タイプの電極を用いる場合も、電源装置１０のいずれか一方の出力端子と、外側電極もしくは内側電極との間に電気抵抗体を介挿させた状態で、連続通電加熱を行うことにより、電極表面でのスケール、焼き付きの発生を抑制することが出来る。
【００５８】
＜第５の実施形態＞
さらに本発明のスケール防止方法は、平板状の電極を対向させたタイプの通電加熱部を用いて通電加熱する場合にも適用することが出来る。その場合の通電加熱装置の概要を、第５の実施形態として図７〜図９に示す。
【００５９】
図７〜図９において、一対の平板状の電極（平面電極）２Ｊ、２Ｋが、間隔を置いて平行に対向するように配設されている。これらの平面電極２Ｊ、２Ｋの相互間の周辺部分には、樹脂などの絶縁材料からなるスペーサ３０が介在され、このスペーサ３によって、相互に対向する平面電極２Ｊ、２Ｋ間の隙間に流路３が区画されている。一方の平面電極２Ｊにおける流路３の一端部に相当する箇所には、平面電極２Ａをその厚み方向に貫通して流入口５Ａが形成され、他方の平面電極２Ｋにおける流路３の他端部に相当する箇所には、平面電極２Ｊをその厚み方向に貫通して流出口６Ａが形成されている。流入口５Ａには、外部から流動性食品材料を供給するための供給管８が接続され、流出口６Ａには、外部へ流動性食品材料を導くための排出管９が接続されている。なお流入口５Ａを形成した平面電極２Ｊは、入り口側平面電極２Ｊと称し、流出口６Ａを形成した平面電極２Ｋは、出口側平面電極２Ｋと称することとする。
【００６０】
そして第５の実施形態では、電源装置１０の負側出力端子１０Ａと入り口側平面電極２Ｊとの間に電気抵抗体２２が介挿されている。一方、電源装置１０の正側出力端子１０Ｂは、電気抵抗体を介することなく、給電用導体２３Ｃによって出口側平面電極２Ｋに接続されている。
なお場合によっては、電源装置１０の正側出力端子１０Ｂと出口側平面電極２Ｋとの間に電気抵抗体２２を介挿し、電源装置１０の負側出力端子１０Ａは、電気抵抗体を介することなく、給電用導体によって入り口側平面電極２Ｊに直接接続することも許容される。
【００６１】
このように平板状電極（平面電極）を用いた第５の実施形態の場合、一対の平面電極２Ｊ、２Ｋの間隔Ｇ´は、１〜１０ｍｍの範囲内とすることが望ましい。その間隔Ｇ´が１ｍｍ未満では、電極間の流路抵抗が大きすぎて圧力損失が大きすぎ、また電極間で放電（スパーク）が発生してしまうことが懸念される。一方間隔Ｇが１０ｍｍを越えれば、電極間の電界密度が小さくなり、昇温速度が遅くなってしまうおそれがある。
また一対の平板状電極２Ａ、２Ｂによって挟まれる流路２５の長さは特に規定しないが、例えばパルスを使用する場合、電極間でのパルス電圧印加時間が適切な時間となるように、電極間での流速に応じて適切に定めればよい。
さらに、一対の電極２Ａ、２Ｂ間印加電圧は、５０〜１０，０００Ｖ程度とされ、したがって電極間の距離１ｍｍあたりの印加電圧は。５０〜１，０００Ｖ/ｍｍ程度となる。
【００６２】
本実施形態のように、平面対向タイプの電極(平面電極)を用いる場合も、電源装置１０のいずれか一方の出力端子と、入り口側平面電極もしくは出口側電極との間に電気抵抗体を介挿させた状態で、連続通電加熱を行うことにより、電極表面でのスケール、焼き付きの発生を抑制することが出来る。但し、出口側電極２Ｋの側に電気抵抗体２２を介挿するよりも、図７に示しているように、入り口側電極２２Ｊの側に電気抵抗体２２を介挿した場合の方が、スケール防止効果が高いことが判明している。
【００６３】
なお、平面電極を用いた本実施形態の場合、スケールは、電極のエッジ部（例えば図７〜図９)における流入口５Ａ、流出口６Ａの角部付近に発生しやすい傾向は若干認められるが、リング状電極を用いた第１の実施形態の場合よりは、電極表面に全面的に発生しやすい。したがって、平面電極の表面に発生したスケールの面積率（電極の全表面積に対してスケールが発生した箇所が占める面積の割合）を調べれば、スケール発生状況を評価することが出来る。
【００６４】
また平面電極を用いた本実施形態の場合も、電極表面付近の局部的な過度の温度上昇を回避し、これにより過度の局部的温度上昇による加熱対象の品質の低下を防止するためには、電極間の流れが層流ではなく、乱流となることが望ましく、また電極表面でのスケールの付着、成長を抑制するとともに焼き付きの発生を防止するためにも、電極間での流れが乱流となることが望ましい。そこで、第１の実施形態について述べたと同様に、電極間の流路におけるレイノルズ数Ｒｅを２０，０００以上、好ましくは５０，０００以上に調整することが望ましい。すなわち、電極間の間隔Ｇ´と流速を、２０，０００以上、好ましくは５０，０００以上のレイノルズ数Ｒｅが確保されるように定めることが望ましい。
【００６５】
以上のような各実施形態の方法によれば、流動性食品材料を通電加熱によって連続的に殺菌あるいは調理するにあたり、牛乳や乳飲料、豆乳などのスケールを生成しやすい食品材料を対象とした場合でも、電極表面でスケールが生成、付着することを抑制することができる。そのため、スケールの発生、付着によって安定した運転が困難となるおそれが少ない。また電極表面でのスケールの成長によって電極間で短絡が生じたり、さらにはスパークが発生して、電極表面が焼付いてしまう（焦げ付いてしまう）ことを防止でき、そのため電源装置の回路素子に急激に過大な電流が流れることを防止して、急激な過大電流による回路素子の破壊を未然に防止することができる。
【００６６】
そして、このようにスケールの生成、付着、さらにはスパークの発生を抑えることができる結果、電極表面の清掃（スケール除去）の頻度を少なくするとともに、焼き付きが発生した電極の交換の頻度を少なくすることができるから、生産性の向上を図ることができ、また電極交換等に要するコストを低減して、経済性を高めることができる。
【００６７】
本発明のスケール防止方法は、牛乳やその他の乳飲料、あるいは豆乳について殺菌や調理等のための通電加熱を行う場合に最適であるが、そのほかスケールや電極の焼き付きが生じやすい飲料、流動性食品材料に適用して、電極表面のスケール発生・付着の防止を図り得ることはもちろんである。
【００６８】
以下に、本発明のスケール防止方法による効果を実証するために行った実施例を、比較例とともに以下に示す。
【実施例】
【００６９】
＜実施例１＞
試験対象として牛乳を用い、次のように連続通電加熱実験を行った。
すなわち、電極としては、図３に召すようなリング状電極（入り口側電極２Ａおよび出口側電極２Ｂ）を用い、電極に加える交流としてはパルス波交流を用いた。
表１の試験Ｎｏ．１〜Ｎｏ．８に示す条件で、印加するパルスの周波数、電気抵抗体の電気抵抗値、電気抵抗体の挿入位置をそれぞれ変化させ、試験液として牛乳を、流量１３．５Ｌ／minで連続的に流しながら、パルスを加える運転実験を最長９０分実施した。
【００７０】
電気抵抗体としては、セラミック抵抗器（東海高熱工業株式会社製：エレマ電気抵抗器（商標）の間接水冷抵抗器）の１．２５Ωのものを、直列もしくは並列に接続することによって、２．５Ω、０．４２Ωの２段階に抵抗値を異ならせた。
【００７１】
なお電気抵抗体の挿入位置については、表１において「出口側」と記載した試験例（Ｎｏ．１、Ｎｏ．３、Ｎｏ．５、Ｎｏ．７）では、図４に示すように、正側出力端子１０Ｂと出口側電極２Ｂとの間に電気抵抗体２２を介挿させた。また「入口側」と記載した試験例（Ｎｏ．２、Ｎｏ．６）では、図３に示すように、負側出力端子１０Ａと入り口側電極２Ａとの間に電気抵抗体２２を介挿させた。さらに「両側」と記載した試験例（Ｎｏ．４、Ｎｏ．８）では、正側出力端子１０Ｂと出口側電極２Ｂとの間、及び負側出力端子１０Ａと入り口側電極２Ａとの間のそれぞれに電気抵抗体２２を介挿させた。
【００７２】
流路径は１０．５ｍｍとし、リング状電極としてはチタン製の内径１０．５ｍｍで軸線方向に沿った長さが２０ｍｍのものを用い、一対の電極間の距離は５０ｍｍとした。電極間に印加するパルス波交流の電圧は２５００Ｖであり、したがって電極間の単位長さ当たりの電圧は５０Ｖ／ｍｍである。さらに、電極間の流路のレイノルズ数Ｒｅは、約２７００である。
またここで、電気抵抗体を介在させない側の電源装置の出力端子から電極までの導体部分（配線及びコネクタ等）の抵抗値は、約１×１０−７Ωであって、電気抵抗体の抵抗値よりも充分に小さい。
【００７３】
入り口での試験液（牛乳）の温度は１００℃であり、電極間を通過した試験液の温度(目標加熱温度)は１１５℃とした。すなわち目標温度上昇量ΔTを１５℃とした。
ここで、スケールの発生が懸念される限界温度上昇量減少分Ｔαは４℃とし、運転開始から連続的に出口温度を測定して、実際の温度上昇量ΔＴｊが、ΔT−Ｔα＝１１℃を下回った時に、スケールが発生しやすくなったと見積もって運転を停止させた。
そして運転停止後、電極を取り外して、電極表面のスケール発生状況発生状況を調べた。
【００７４】
各試験Ｎｏ．１〜Ｎｏ．８において、運転停止までの運転時間を表１中に示す。なお表１において、Ｎｏ．５、Ｎｏ．６は、運転時間が９０分に至るまで、実際の温度上昇量ΔＴｊが１１℃を下回ることがなく、したがって運転を中断させる必要が生じなかった。そのほかのＮｏ．１〜Ｎｏ．４、Ｎｏ．７、Ｎｏ．８では、運転時間が９０分に至るまでの間の中途で温度上昇量ΔＴｊが１１℃を下回ったため、その時点で運転を中断させた。
【００７５】
また運転停止後の電極表面を観察して、電極表面のスケール発生の有無を調べたので、その結果も表１に示す。運転を９０分間中断させなかったＮｏ．５、Ｎｏ．６では、電極表面にスケールが発生していないことが確認された。
これに対して運転を中断させたＮｏ．１〜Ｎｏ．４、Ｎｏ．７、Ｎｏ．８では、いずれも電極表面にスケールが発生していることが確認された。
【００７６】
【表１】
2019023966.tif 000003
【００７７】
以上の結果から、電気抵抗体を介挿させることによって、介挿させない場合と比較して、スケールの発生を招くことなく、長時間安定して運転し得ることが明らかである。
一方、同じ周波数、同じ抵抗体設置位置では、抵抗体の抵抗値が０．４２Ωの場合よりも２．５Ωの場合の方が、相対的にスケールが発生しにくく、相対的に長時間安定して連続運転し得ることが分かる。
さらに、同じ抵抗体設置位置、同じ抵抗値では、周波数が２０ｋＨｚの場合よりも６０ｋＨｚの場合の方が、相対的にスケールが発生しにくく、相対的に長時間安定して連続運転し得ることが分かる。
【００７８】
＜実施例２＞
実施例１と同様に試験対象として牛乳を用い、実施例１に準じて、パルス波交流による連続通電加熱実験を行った。
この実施例２では、最長運転時間を実施例１の場合よりも長時間の１２０分とした。
またこの実施例２では、周波数の影響をより詳細に確認するため、２．５Ωの電気抵抗体を入り口側に介挿した場合について、周波数を６０ｋＨｚと４４ｋＨｚの２段階に変化させた。
この実施例２の条件及び評価を、表２の試験Ｎｏ．２１，Ｎｏ．２２に示す。なお上記以外の条件は、実施例１の場合と同じである。
【００７９】
【表２】
2019023966.tif 000004
【００８０】
表２に示すように、周波数以外の条件が同じであれば、周波数が４４ｋＨｚの場合よりも６０ｋＨｚの場合の方が、早期のスケールの発生を防止して、より長時間安定して運転し得ることが分かる。
【００８１】
＜実施例３＞
試験対象として牛乳を用い、次のように連続通電加熱実験を行った。
すなわち、電極としては、図７〜図９に召すような平面電極（入り口側電極２Ｊ、出口側電極２Ｋ）を用い、表３の試験Ｎｏ．３１〜Ｎｏ．３８に示す条件で、印加する高電圧パルスの周波数、電気抵抗体の電気抵抗値、電気抵抗体の挿入位置をそれぞれ変化させ、試験液として牛乳を電極間に連続的に流しながら、パルス波交流を加える運転実験をそれぞれ所定時間行った。そして実験終了後、電極を取り外して、入り口側電極および出口側電極表面のスケール発生状況、焦げ付き（焼き付き）の発生状況を調べた。
【００８２】
電気抵抗体としては、実施例１と同様にセラミック抵抗器（東海高熱工業株式会社製：エレマ電気抵抗器（商標）の間接水冷抵抗器）の１．２５Ωのものを、直列もしくは並列に接続することによって、２．５Ω、０．４２Ωの２段階に抵抗値を異ならせた。
【００８３】
なお電気抵抗体の挿入位置については、表３において「出口側」と記載した試験例（Ｎｏ．３１、Ｎｏ．３３、Ｎｏ．３５、Ｎｏ．３７）では、正側出力端子２Ａと出口側電極２Ｋとの間に電気抵抗体を介挿させた。また「入口側」と記載した試験例（Ｎｏ．３２、Ｎｏ．３６では、図７に示すように負側出力端子２Ｂと入り口側電極２Ｊとの間に電気抵抗体を介挿させた。さらに「両側」と記載した試験例（Ｎｏ．３４、Ｎｏ．３８）では、正側出力端子２Ａと出口側電極２Ｋとの間、及び負側出力端子２Ｂと入り口側電極２Ｊとの間のそれぞれに電気抵抗体を介挿させた。
平面電極としてはチタン製のものを用いた。また平面電極２Ｊ、２Ｋの対向面の寸法は、図１０を参照すれば、流入口５Ａ、流出口５Ｂの直径Ｄは６ｍｍ、流入口５Ａの中心軸線Ｏ１から流出口６Ａの中心軸線Ｏ２までの距離（平面電極２Ｊ、２Ｋの流路方向の実質的な長さ）Ｌは３８ｍｍ、幅Ｗは６ｍｍである。したがって電極対向面の面積は、約２００ｍｍ２である。
【００８４】
また一対の平面電極２Ｊ、２Ｋ間の距離Ｇ´（図７参照）は２ｍｍ、印加電圧は２５０Ｖで、したがって電極間の単位長さ当たりの電圧は１２５Ｖ／ｍｍである。さらに、電極間の流路のレイノルズ数Ｒｅは、約６９００である。
またここで、電気抵抗体を介在させない側の高電圧パルス発生部の出力端子から電極までの導体部分（配線及びコネクタ等）の抵抗値は、約１×１０−７Ωであって、電気抵抗体の抵抗値よりも充分に小さい。
【００８５】
試験Ｎｏ，３１〜３４では、入り口での試験液（牛乳）の温度は１５℃であり、電極間を通過した試験液の温度は２８℃で、その間の温度上昇量（ΔＴ）は１３℃であった。また試験Ｎｏ，３５〜３８では、入り口での試験液（牛乳）の温度は１５℃であり、電極間を通過した試験液の温度は３１，５℃で、その間の温度上昇量（ΔＴ）は１６．５℃であった。
連続運転時間は５０分としたが、試験Ｎｏ．３３、試験Ｎｏ．３７では、中途でスパークの発生が認められため、その時点で試験を中断した。
【００８６】
実験終了後、電極を取り外して、入り口側電極および出口側電極表面のスケール発生状況、焦げ付き（焼き付き）の発生状況を調べてそれぞれの評価を行い、さらに各電極についてのスケール発生状況評価及び焦げ付き（焼き付き）発生状況評価に基づいて、総合評価を行ったので、その結果を表３中に示す。ここで、スケール発生状況評価、焦げ付き（焼き付き）発生状況評価、及び総合評価は、次のような基準によって行った。
【００８７】
＜スケール発生状況の評価基準＞
◎印：スケールの発生が全く認められなかったケース。
〇印：スケールの発生が若干認められたが、スケール発生個所が、面積率で電極表面の約３０％以下であったケース。
△印：スケールの発生がやや多く、スケール発生個所が、面積率で電極表面の約３０％を超え、約７０％以下であったケース。
×印：スケールの発生が多く、スケール発生個所が、面積率で電極表面の約７０％を超えたケース。
【００８８】
＜焦げ付き発生状況の評価基準＞
◎印：焦げ付きの発生が全く認められなかったケース。
〇印：焦げ付きの発生がわずかにあったが、焦げ付きの程度が小さく、スパーク発生の危険性が少ないと認められるケース。
△印：焦げ付きの発生がやや多く、場合によってはスパークが発生すると判断されるケース。
×印：焦げ付きの発生が激しく、それ以上使用すればスパークが発生する危険性が高いと判断されるケース。
【００８９】
＜総合評価基準＞
入り口側電極、出口側電極についての、スケール発生状況評価と焦げ付き発生状況評価において、ほとんどが◎印であった場合を最良（合格）として◎を付し、一つでも×印があった場合を不良（不合格）として×印を付し、それらの中間を○印（ほぼ良好）、△印（やや不良）の２段階で評価した。
【００９０】
【表３】
2019023966.tif 000005
【００９１】
表３から、電気抵抗体を介挿させることによって、介挿させない場合と比較して、総合評価値が小さくなること、すなわちスケールの付着、スパークの発生の傾向が小さくなることが分かる。
そして、同じ周波数、同じ抵抗値では、入り口側に電気抵抗体を介挿させることによって、両側に介挿させた場合及び出口側に介挿させた場合よりも、総合評価が良好で、スケールの付着、スパークの発生を抑制し得ることが確認された。
また、同じ周波数、同じ抵抗体設置位置では、抵抗体の抵抗値が０．４２Ωの場合よりも２．５Ωの場合の方が総合評価が良好で、スケールの付着、スパークの発生を抑制し得ることが分かる。
さらに、同じ抵抗体設置位置、同じ抵抗値では、周波数が２０ｋＨｚの場合よりも６０ｋＨｚの場合の方が、総合評価が良好で、スケールの付着、スパークの発生を抑制し得ることが分かる。
【００９２】
＜実施例４＞
実施例３と同様に試験対象として牛乳を用い、実施例３に準じて、連続通電加熱実験を行った。
この実施例４では、試験液（牛乳）の温度を実施例３の場合よりも高温とした。すなわち、試験液の入り口温度は１０８．５℃と高温とし、電極間を通過した試験液の温度は１１５℃で、その間の温度上昇量（ΔＴ）は６．５℃とした。またこの実施例４では、周波数の影響をより詳細に確認するため、２．５Ωの電気抵抗体を入り口側に介挿した場合について、周波数を６０ｋＨｚと４４ｋＨｚの２段階に変化させた。運転時間は９０分とした。
この実施例４の条件及び評価を、表４の試験Ｎｏ．４１，Ｎｏ．４２に示す。なお上記以外の条件は、実施例３の場合と同じである。
【００９３】
【表４】
2019023966.tif 000006
【００９４】
表４に示すように、周波数以外の条件が同じであれば、周波数が４４ｋＨｚの場合よりも６０ｋＨｚの場合の方が、より確実にスケール、焼き付きを防止し得ることが分かる。
【００９５】
以上、本発明の好ましい実施態様、実施例について説明したが、前述の実施態様、実施例は、あくまで本発明の要旨の範囲内の一つの例に過ぎず、本発明の要旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。すなわち本発明は、前述した説明によって限定されることはなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定され、その範囲内で適宜変更可能であることはもちろんである。
【符号の説明】
【００９６】
１・・・通電加熱部
２Ａ〜２Ｋ・・・電極
３・・・流路
４・・・中空管体
５Ａ・・・流入口
６Ａ・・・流出口
１０・・・電源装置
１０Ａ、１０Ｂ・・・出力端子
２２・・・電気抵抗体
Ｇ、Ｇ´・・・電極間の間隔
【図１】
2019023966.tif 000007
【図２】
2019023966.tif 000008
【図３】
2019023966.tif 000009
【図４】
2019023966.tif 000010
【図５】
2019023966.tif 000011
【図６】
2019023966.tif 000012
【図７】
2019023966.tif 000013
【図８】
2019023966.tif 000014
【図９】
2019023966.tif 000015
【図１０】
2019023966.tif 000016