(57)【要約】【課題】被加熱物の種類に応じて複数の通電モードで被加熱物をジュール加熱し得るようにする。【解決手段】加熱ユニットは、複数の電極２１〜２７と絶縁性の円筒体３１〜３６とを備え、搬送流路２０ａが設けられた管状部材２０を有している。電極は給電ケーブルにより電源トランス４０の給電タップに接続される。加熱ユニットは、搬送方向に隣り合って最接近電極対となる電極に電力を供給して被加熱物を通電加熱する最接近通電モードと、複数の電極のうち少なくとも１つを非通電の休止電極として休止電極を隔てて対をなす飛ばし電極対に電力を供給して被加熱物を通電加熱する飛ばし通電モードとを有している。【選択図】図３
2016029614.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のリング状の電極とそれぞれの前記電極の間に配置される絶縁性の複数の円筒体とからなり、搬送流路が形成された加熱ユニットを用いて、流動性の飲食物を被加熱物として前記搬送流路内に被加熱物を搬送しながらジュール熱により加熱する加熱方法であって、
搬送方向に隣り合う前記電極からなる電極対に電力を供給して被加熱物を通電加熱する最接近通電モードと、
複数の前記電極のうち少なくとも１つを非通電の休止電極として当該休止電極を隔てて対をなす飛ばし電極対に電力を供給して被加熱物を通電加熱する飛ばし通電モードと、
を有する加熱方法。
【請求項２】
請求項１記載の加熱方法において、前記飛ばし通電モードにおいては、前記最接近通電モードよりも高い電圧を前記電極に供給する、加熱方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の加熱方法において、前記飛ばし通電モードにおいては、前記最接近通電モードよりも導電率が高い被加熱物を加熱する、加熱方法。
【請求項４】
流動性の飲食物を被加熱物として搬送流路内に被加熱物を搬送しながらジュール熱により加熱する加熱装置であって、
複数のリング状の電極とそれぞれの前記電極の間に配置される絶縁性の複数の円筒体とからなり、前記搬送流路が形成された加熱ユニットと、
相互に出力電圧が相違する複数の給電タップが設けられた電源トランスと、
搬送方向に隣り合って対となる前記電極といずれかの前記給電タップとを接続することにより前記電極に電力を供給して被加熱物を通電加熱する最接近通電モード用の給電ケーブルと、
複数の前記電極のうち少なくとも１つを非通電の休止電極として当該休止電極を隔てて対をなす飛ばし電極対といずれかの前記給電タップとを接続することにより飛ばし電極対に電力を供給して被加熱物を通電加熱する飛ばし通電モード用の給電ケーブルと、
を有する加熱装置。
【請求項５】
請求項４記載の加熱装置において、奇数個の休止電極を隔てて前記飛ばし電極対を形成した、加熱装置。
【請求項６】
請求項４記載の加熱装置において、偶数個の休止電極を隔てて前記飛ばし電極対を形成した、加熱装置。
【請求項７】
請求項６記載の加熱装置において、
前記最接近通電モードと前記飛ばし通電モードのいずれにおいても一方の極性となる前記電極を低電位側の給電タップに接続される低電位側の共通の給電ケーブルと、
前記最接近通電モードと前記飛ばし通電モードのいずれにおいても他方の極性となる前記電極を高電位側の何れかの給電タップに接続される高電位側の共通の給電ケーブルと、
前記飛ばし通電モードにおいて休止電極となる一方、前記最接近通電モードにおいて一方の極性となる前記電極を前記低電位側の給電タップに接続される低電位側の全電極専用の給電ケーブルと、
前記飛ばし通電モードにおいて休止電極となる一方、前記最接近通電モードにおいて他方の極性となる前記電極を前記高電位側の何れかの給電タップに接続される高電位側の全電極専用の給電ケーブルと、
前記低電位側の全電極専用の給電ケーブルを電気的に接続状態と遮断状態とに切り換える第１の開閉スイッチと、
前記高電位側の全電極専用の給電ケーブルを電気的に接続状態と遮断状態とに切り換える第２の開閉スイッチと、を有し、
それぞれの前記共通の給電ケーブルを、前記最接近通電モード用と前記飛ばし通電モード用とに兼用させた、加熱装置。
【請求項８】
請求項４〜７のいずれか１項に記載の加熱装置において、前記飛ばし通電モード用の給電ケーブルは、前記最接近通電モード用の給電ケーブルよりも高い電圧の給電タップに接続するようにした、加熱装置。
【請求項９】
請求項４〜８のいずれか１項に記載の加熱装置において、前記飛ばし通電モードにおいては、前記最接近通電モードよりも導電率が高い被加熱物を加熱する、加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流動性を有する飲食物を被加熱物としてこれを連続的に搬送しながら通電加熱する加熱技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
流動性を有する飲食物を被加熱物として、これを連続的に搬送しながらジュール熱により加熱するために、複数のリング状の電極とそれぞれの電極の間に配置される絶縁性の複数の円筒体とを有する加熱ユニットが特許文献１に記載されるように使用されている。加熱ユニットは、電極と円筒体とにより組み立てられる管状部材に搬送流路が形成され、搬送流路内に被加熱物を搬送しながら電極間に流れる電流により被加熱物はジュール熱により加熱される。
【０００３】
リング状の電極を有する加熱ユニットは、円筒体を介して搬送流路の搬送方向に隣り合う電極が一対の電極対となっており、加熱ユニットには複数対の電極対が設けられている。それぞれの電極対の低電位側の電極は、電源トランスの低電位側の出力端子に接続され、高電位側の電極は、電源トランスの高電位側の出力端子に接続される。これにより、全ての電極には、対をなす一方の電極と他方の電極とが相互に逆極性となるように高周波電流が同時に供給される。
【０００４】
被加熱物をジュール加熱する加熱装置には、被加熱物の種類に応じて１台の加熱ユニットを有するタイプと複数の加熱ユニットを有するタイプがあり、１台の加熱ユニットに設けられる電極対の数にも種々のタイプがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１４１５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
１台の加熱装置は、多種類の被加熱物を加熱するために使用されており、被加熱物の種類によって導電率が相違する。導電率が高い被加熱物つまり電気抵抗が小さい被加熱物は電流が流れ易く、導電率が低い被加熱物は電気抵抗が大きく電流が流れにくい。このため、それぞれの電極対に同一電圧を供給すると、導電率が高い被加熱物を加熱するときは、導電率が低い被加熱物を加熱するときよりも電流値は大きくなる。逆に、導電率が低い被加熱物を加熱するときは、導電率が高い被加熱物を加熱するときよりも電流値は小さくなる。被加熱物に加えられる通電エネルギーは、電圧と電流の積である供給電力により相違する。１台の加熱ユニットによって、効率的に被加熱物を通電加熱するには、最大の供給電力に近い電力を電極に供給することが望ましい。
【０００７】
したがって、相互に導電率が相違する複数の種類の被加熱物を１台の加熱ユニットにより加熱することができるようにするために、加熱装置の電源トランスには、相互に出力電圧が相違する複数の高電位側の出力端子つまり給電タップが設けられている。それぞれの電極は、被加熱物の導電率に応じて、給電ケーブルによりいずれかの給電タップに接続される。給電ケーブルとしては複数本の銅製の細線が束ねられた寄り線ケーブルや太い銅線が使用されている。
【０００８】
加熱ユニットを用いて、導電率が高い被加熱物を加熱するときには、導電率が低い加熱物を加熱する場合よりも、出力電圧が低い給電タップが選択され、電極には低い電圧を供給するようにしている。いずれの出力端子が設定される場合においても、電源トランスの最大の供給電力に近い電力を電極に供給すると、電源トランスの持っている能力を最大限発揮して被加熱物を通電加熱することができる。例えば、最大出力電力が３０ｋＷであって、最も低い高電位側の給電タップの出力電圧が３００Ｖの電源トランスを備えた加熱ユニットにおいて、被加熱物の導電率に応じて３００Ｖの給電タップが選択されれば、被加熱物には１００Ａに近い電流を流すことができ、電源トランスの最大限の能力を発揮させて被加熱物を通電加熱することができる。
【０００９】
しかし、導電率が高い被加熱物に対して３００Ｖの給電タップが選択されても、１００Ａを超えないように電源トランスが制御されるので、印加電圧は３００Ｖよりも低い電圧となる。このため、導電率が高い被加熱物に対して、最も低い高電位側の給電タップから出力電圧を印加して通電加熱を行うと、電源トランスの能力を充分に発揮することができなくなる。
【００１０】
したがって、電源トランスの持っている最大出力電力を発揮させて被加熱物を通電加熱することが望ましいが、導電率の高い被加熱物には電圧が低下して電源トランスの持てる能力を充分に発揮することができない。
【００１１】
本発明の目的は、被加熱物の種類に応じて最適な通電モードで被加熱物をジュール加熱し得るようにすることにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、導電率が高い被加熱物であっても高い通電効率によりジュール加熱し得るようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の通電方法は、複数のリング状の電極とそれぞれの前記電極の間に配置される絶縁性の複数の円筒体とからなり、搬送流路が形成された加熱ユニットを用いて、流動性の飲食物を被加熱物として前記搬送流路内に被加熱物を搬送しながらジュール熱により加熱する加熱方法であって、搬送方向に隣り合う前記電極からなる電極対に電力を供給して被加熱物を通電加熱する最接近通電モードと、複数の前記電極のうち少なくとも１つを非通電の休止電極として当該休止電極を隔てて対をなす飛ばし電極対に電力を供給して被加熱物を通電加熱する飛ばし通電モードと、を有する。
【００１４】
本発明の加熱装置は、流動性の飲食物を被加熱物として搬送流路内に被加熱物を搬送しながらジュール熱により加熱する加熱装置であって、複数のリング状の電極とそれぞれの前記電極の間に配置される絶縁性の複数の円筒体とからなり、前記搬送流路が形成された加熱ユニットと、相互に出力電圧が相違する複数の給電タップが設けられた電源トランスと、搬送方向に隣り合って対となる前記電極といずれかの前記給電タップとを接続することにより前記電極に電力を供給して被加熱物を通電加熱する最接近通電モード用の給電ケーブルと、複数の前記電極のうち少なくとも１つを非通電の休止電極として当該休止電極を隔てて対をなす飛ばし電極対といずれかの前記給電タップとを接続することにより飛ばし電極対に電力を供給して被加熱物を通電加熱する飛ばし通電モード用の給電ケーブルと、を有する。
【発明の効果】
【００１５】
加熱ユニットは最接近通電モードと飛ばし通電モードのいずれでも被加熱物を通電加熱することができるので、被加熱物の種類に応じて、種々の通電パターンの中から最適な通電パターンを選択して被加熱物を加熱処理することができる。導電率が高い被加熱物については、飛ばし通電モードにより印加電圧を高くしても電流値を高めることなく、被加熱物を効率的に通電加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】複数の加熱ユニットを備えた加熱装置を示す概略図である。
【図２】（Ａ）は図１に示された加熱ユニットの拡大縦断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）における２Ｂ−２Ｂ線断面図である。
【図３】（Ａ）は最接近通電モードに設定されたときにおける給電ケーブルの接続パターンの一例を示す配線図であり、（Ｂ）は飛ばし通電モードに設定されたときにおける給電ケーブルの接続パターンの一例を示す配線図である。
【図４】（Ａ）は最接近通電モードに設定されたときにおける給電ケーブルの接続パターンの他の一例を示す配線図であり、（Ｂ）は飛ばし通電モードに設定されたときにおける給電ケーブルの接続パターンの他の一例を示す配線図である。
【図５】導電率を相違させた被加熱物のサンプルについて、電極対に印加させる電圧と被加熱物に流れる電流との関係を示す通電特性データである。
【図６】電極対間の最大電位差を４００Ｖとした場合における最適な範囲となる電圧値と電流値の範囲を示す特性線図である。
【図７】電極対間の最大電位差を７００Ｖとした場合における最適な範囲となる電圧値と電流値の範囲を示す特性線図である。
【図８】電極対間の最大電位差を１０００Ｖとした場合における最適な範囲となる電圧値と電流値の範囲を示す特性線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１に示される加熱装置１０は、４つの加熱ユニット１１〜１４を有しており、流動性を有する種々の飲食物を被加熱物としてこれを加熱処理するために使用される。４つの加熱ユニット１１〜１４は、配管１５により相互に接続されて直列となっている。第１段目の加熱ユニット１１の流入口には供給配管１６により収納容器つまりホッパ１７に接続されており、ホッパ１７には予め流動状態に調合された飲食物が被加熱物Ｗとして投入される。供給配管１６にはポンプ１８が設けられており、ホッパ１７内の被加熱物Ｗはポンプ１８により加熱装置１０に供給される。最終段の加熱ユニット１４の流出口には、加熱された被加熱物Ｗを外部に吐出するための吐出配管１９が設けられている。
【００１８】
図１に示される加熱装置１０には、ホッパ１７から被加熱物Ｗを直接供給するようにしているが、ポンプ１８と加熱ユニット１１との間に予熱装置を設けるようにしても良い。吐出配管１９の下流側には図示しない冷却装置が設けられており、所望の加熱温度まで加熱された被加熱物Ｗは冷却装置に搬送されて冷却される。冷却された被加熱物Ｗは回収タンクに供給されてその中で貯溜され、回収タンクから包装容器等に充填される。なお、第４段目の加熱ユニットと冷却装置との間に温度保持装置を配置した形態においては、被加熱物を加熱温度に一定時間保持することができる。
【００１９】
図２は図１に示された加熱ユニット１１の拡大断面図であり、他の加熱ユニット１２〜１４も同一の構造となっている。加熱ユニット１１は被加熱物Ｗを案内する搬送流路２０ａが形成された横断面円形の加熱パイプつまり管状部材２０を有している。管状部材２０は複数のリング状の電極２１〜２７とこれらの間に配置される複数の円筒体３１〜３６とにより形成されている。それぞれの電極２１〜２７はチタンやステンレスなどの導体により形成され、それぞれの円筒体３１〜３６は樹脂等の絶縁性材料により形成されている。図２に示される加熱ユニット１１は７つの電極２１〜２７を有しているが、それぞれの加熱ユニット１１〜１４に設けられる電極の数は図示される７つに限定されることはなく、３つ以上の任意の数とすることができる。
【００２０】
管状部材２０の流入側には入口側のジョイント３７が設けられ、流出側には出口側のジョイント３８が設けられている。第１段目の加熱ユニット１１の入口側のジョイント３７には供給配管１６が接続され、出口側のジョイント３８には配管１５により２段目の加熱ユニット１２の入口側のジョイント３７に接続される。
【００２１】
加熱ユニット１１〜１４は、最接近通電モードと飛ばし通電モードとのいずれの方法でも被加熱物をジュール熱により加熱することができる。最接近通電モードとは、被加熱物の搬送方向に１つの円筒体を介して隣り合う電極からなる電極対に電力を供給して被加熱物Ｗを通電加熱する加熱方法である。一方、飛ばし通電モードとは、複数の電極のうち少なくとも１つを非通電の休止電極としてその休止電極を隔てて対をなす飛ばし電極対に電力を供給して被加熱物を通電加熱する加熱方法である。飛ばし電極対の間に非通電とする休止電極の数としては、偶数個の電極を休止電極とする形態と、奇数個の電極を休止電極とする形態とがある。
【００２２】
図３は、図２に示された加熱ユニット１１における最接近通電モードと、飛ばし通電モードとの給電ケーブルの接続パターンの一例を示す配線図である。
【００２３】
電源トランス４０は、低電位側の給電タップ４１と、出力電圧が相違する複数の高電位側の給電タップ４２ａ〜４２ｊとを備えている。図３に示される電源トランス４０においては、高電位側の給電タップは、低電位側の電圧よりも１００Ｖ毎に高く設定された合計１０個の高電位側のタップが設けられているが、６００Ｖ用の給電タップ〜９００Ｖ用の給電タップについては、図示省略されている。相互に対をなす２つの電極のうちの一方を低電位側の給電タップ４１に接続し、他方を逆極性のいずれかの高電位側のタップに接続すると、電源トランス４０からは、電極対の間の被加熱物に高周波電流が通電されて、被加熱物はジュール加熱される。
【００２４】
加熱ユニット１１を最接近通電モードに設定すると、図３（Ａ）に示されるように、電極２１とこの電極に対して搬送方向に１つの円筒体３１を介して隣り合う電極２２とにより電極対つまり最接近電極対が構成される。同様にして、電極２２とこれに対して搬送方向に１つの円筒体３２を介して隣り合う電極２３とにより電極対が構成される。したがって、全ての電極２１〜２７に電力を供給すると、加熱ユニット１１は、円筒体３１〜３６を介して６つの最接近電極対から被加熱物に通電される。つまり、それぞれの円筒体３１〜３６の間により形成される６つの領域に、それぞれの電極対から電力が供給され６つの加熱セクションが形成され、それぞれの加熱セクションにおいて、被加熱物に通電がなされる。
【００２５】
これに対し、図３（Ｂ）は飛ばし通電モードであって、搬送方向に隣り合う２つの電極、つまり偶数個の電極を非通電の休止電極として２つの電極を隔てて飛ばし電極対を形成した場合を示す。図３（Ｂ）に示されるように、管状部材２０の一端部に配置された電極２１に対して、これの搬送方向の下流側の２つの電極２２，２３を休止電極とすると、電極２１と電極２４とによって飛ばし電極対が形成される。同様に、２つの電極２５，２６を休止電極とすると、これらの休止電極２５，２６を隔てて対をなす２つの電極２４，２７により飛ばし電極対が形成される。
【００２６】
したがって、飛ばし電極対を構成する３つの電極２１，２４，２７に電力を供給すると、加熱ユニット１１においては、２つの電極２１，２４により構成される飛ばし電極対から、３つの円筒体３１〜３３と２つの休止電極２２，２３との領域の被加熱物に通電される。さらに、２つの電極２４，２７により構成される飛ばし電極対から、３つの円筒体３４〜３６と２つの休止電極２５，２６との領域の被加熱物に通電される。つまり、飛ばし電極としての２つの電極２１，２４の間により形成される領域と、他の飛ばし電極としての２つの電極２４，２７の間に形成される領域の２つの領域が、それぞれの飛ばし電極対から電力が供給される加熱セクションとなり、２つの加熱セクションにおいて、被加熱物に通電がなされる。
【００２７】
図３に示されるように、飛ばし電極対の間の、２つの電極つまり偶数の電極を休止電極とすると、最接近通電モードと飛ばし通電モードとのいずれにおいても、それぞれの電極の極性は同じとなる。
【００２８】
最接近通電モードにおいて一方の極性となる３つの電極２２，２４および２６は、低電位側の給電ケーブル５１により低電位側の給電タップ４１に接続される。他方の極性、つまり電極２２，２４および２６とは逆極性となる電極２１，２３，２５，２７は、高電位側の給電ケーブル５２により高電位側の複数の給電タップのうちいずれかに接続される。
【００２９】
低電位側の給電ケーブル５１は、低電位側の共通の給電ケーブル５１ａと低電位側の最接近通電専用の給電ケーブル５１ｂとを有している。共通の給電ケーブル５１ａは、最接近通電モードと飛ばし通電モードのいずれにおいても一方の極性となる電極２４を給電タップ４１に接続する。これに対し、最接近通電専用の給電ケーブル５１ｂは、飛ばし通電モードにおいて休止電極となる一方、最接近通電モードにおいて他方の極性となる電極２２，２６を給電タップ４１に接続する。最接近通電専用の給電ケーブル５１ｂには、第１の開閉スイッチ５３が設けられており、第１の開閉スイッチ５３は給電ケーブル５１ｂを電気的に接続状態と遮断状態とに切り換える。つまり、給電タップ４１と電極とが電気的に接続された状態と電気的に遮断された状態とに切り換えられる。
【００３０】
最接近通電モードにおいて３つの電極２２，２４，２６に対して他方の極性つまり逆極性となる４つの電極２１，２３，２５および２６は、高電位側の給電ケーブル５２により高電位側の複数の給電タップのいずれかに接続される。
【００３１】
高電位側の給電ケーブル５２は、高電位側の共通の給電ケーブル５２ａと高電位側の最接近通電専用の給電ケーブル５２ｂとを有している。共通の給電ケーブル５２ａは、最接近通電モードと飛ばし通電モードのいずれにおいても一方の極性となる電極２１，２７をいずれかの高電位側の給電タップに接続する。これに対し、最接近通電専用の給電ケーブル５２ｂは、飛ばし通電モードにおいて休止電極となる一方、最接近通電モードにおいて他方の極性となる電極２３，２５をいずれかの高電位側の給電タップに接続する。最接近通電専用の給電ケーブル５２ｂには、第２の開閉スイッチ５４が設けられており、第２の開閉スイッチ５４は給電ケーブル５２ｂを電気的に接続状態と遮断状態とに切り換えられる。つまり、高電位側の給電タップと電極とが電気的に接続された状態と電気的に遮断された状態とに切り換える。
【００３２】
第１の開閉スイッチ５３をオン状態とすることにより、低電位側の共通の給電ケーブル５１ａと低電位側の最接近通電専用の給電ケーブル５１ｂとを給電タップに電気的に接続状態とすると、低電位側の給電ケーブル５１は最接近通電モード用の給電ケーブルとなる。同様に、第２の開閉スイッチ５４をオン状態とすることにより、高電位側の共通の給電ケーブル５２ａと高電位側の最接近通電専用の給電ケーブル５２ｂとを給電タップに電気的に接続状態とすると、高電位側の給電ケーブル５２は最接近通電モード用の給電ケーブルとなる。
【００３３】
これに対し、両方の開閉スイッチ５３，５４をオフ状態にすると、低電位側の共通の給電ケーブル５１ａと高電位側の共通の給電ケーブル５２ａは、それぞれ飛ばし通電用の給電ケーブルとなる。図３（Ｂ）においては、開閉スイッチ５３，５４がオフされ遮断された給電ケーブル５１ｂ，５２ｂが破線で示されている。
【００３４】
このように、２つの電極つまり偶数の電極を休止電極とすると、最接近通電モードと飛ばし通電モードとのいずれにおいても、それぞれの電極の極性は同じとなるので、共通の給電ケーブル、つまり低電位側の共通の給電ケーブル５１ａと高電位側の共通の給電ケーブル５２ａを、最接近通電用モードと飛ばし電極通電モードとに兼用させることができる。
【００３５】
図４は、図２に示された加熱ユニット１１における最接近通電モードと、飛ばし通電モードとの給電ケーブルの接続パターンの他の一例を示す配線図である。
【００３６】
電源トランス４０は、図３に示した場合と同様の構造となっており、相互に対をなす２つの電極のうちの一方を低電位側の給電タップ４１に接続し、他方を逆極性のいずれかの高電位側のタップに接続すると、電源トランス４０からは、電極対の間の被加熱物に高周波電流が通電されて、被加熱物はジュール加熱される。
【００３７】
加熱ユニット１１を最接近通電モードに設定すると、図４（Ａ）に示されるように、電極２１とこの電極に対して搬送方向に１つの円筒体３１を介して隣り合う電極２２とにより電極対つまり最接近電極対が構成される。同様にして、電極２２とこれに対して搬送方向に円筒体３２を介して隣り合う電極２３とにより電極対が構成される。したがって、図３（Ａ）に示される場合と同様に、全ての電極２１〜２７に電力を供給すると、加熱ユニット１１は、円筒体３１〜３６を介して６つの電極対から被加熱物に通電される。つまり、それぞれの円筒体３１〜３６の間により形成される６つの領域に、それぞれの電極対から電力が供給され６つの加熱セクションが形成され、それぞれの加熱セクションにおいて、被加熱物に通電がなされる。
【００３８】
これに対し、図４（Ｂ）は飛ばし通電モードであって、１つの電極、つまり奇数個の電極を非通電の休止電極として１つの電極を隔てて飛ばし電極対を形成した場合を示す。図４（Ｂ）に示されるように、管状部材２０に配置された電極２１〜２７のうち、１つ置きの電極２２，２４および２６を休止電極とすると、電極２１と電極２３とによって飛ばし電極対が形成され、電極２３と電極２５とによって飛ばし電極対が形成され、電極２５と電極２７とによって飛ばし電極対が形成される。
【００３９】
したがって、飛ばし電極対を構成する４つの電極２１，２３，２５，２７に電力を供給すると、加熱ユニット１１においては、２つの電極２１，２３により構成される飛ばし電極対から、２つの円筒体３１，３２と休止電極２２との領域の被加熱物に通電される。また、２つの電極２３，２５により構成される飛ばし電極対から、２つの円筒体３３，３４と休止電極２４との領域の被加熱物に通電される。さらに、２つの電極２５，２７により構成される飛ばし電極対から、２つの円筒体３５，３６と休止電極２６との領域の被加熱物に通電される。つまり、飛ばし電極としての２つの電極２１，２３の間により形成される領域と、他の飛ばし電極としての２つの電極２３，２５の間に形成される領域と、さらに他の飛ばし電極としての２つの電極２５，２７の間に形成されると領域との３つの領域が、それぞれの飛ばし電極対から電力が供給される加熱セクションとなり、３つの加熱セクションにおいて、被加熱物に通電がなされる。
【００４０】
図４に示されるように、搬送方向に１つ置きの電極を休止電極とし、飛ばし電極対の間に、１つの電極つまり奇数個の電極を休止電極とすると、最接近通電モードと飛ばし通電モードとでは、全ての電極が同一の極性となることはない。
【００４１】
図４（Ａ）に示されるように、加熱ユニット１１が最接近通電モードにより被加熱物を加熱するときには、全ての電極２１〜２７のうち、１つ置きの一方の極性の電極２１，２３，２５および２７は、最接近通電モード用の低電位側の給電ケーブル６１により低電位側の給電タップ４１に接続される。他方の極性、つまり電極２１，２３，２５および２７とは逆極性となる電極２２，２４および２６は、最接近通電モード用の高電位側の給電ケーブル６２により高電位側の複数の給電タップのうちいずれかに接続される。
【００４２】
図４（Ｂ）に示されるように、加熱ユニット１１が飛ばし電極モードにより被加熱物を加熱するときには、飛ばし電極対の一方の極性となる電極２３および電極２７は、飛ばし通電モード用の低電位側の給電ケーブル６３により低電位側の給電タップ４１に接続される。他方の極性、つまり電極２１および２５は、飛ばし通電モード用の高電位側の給電ケーブル６４により高電位側の複数の給電タップのうちいずれかに接続される。
【００４３】
図３および図４は、それぞれ図１に示された加熱ユニット１１についての給電ケーブルの接続パターンを示すが、他の加熱ユニット１２〜１４についても同様の接続パターンとされる。ただし、１台の加熱装置１０を構成する４つの加熱ユニット１１〜１４において、図３に示される接続パターンと図４に示される接続パターンとを混在させるようにしても良い。つまり、図３（Ａ）および図４（Ａ）に示す６セクションタイプと、図４（Ｂ）に示す３セクションタイプと、図３（Ｂ）に示す２セクションタイプとを混在させるようにしても良い。
【００４４】
飛ばし通電モードにおいては、飛ばし電極対の間の距離は、最接近通電モードにおける電極対の間の距離よりも長くなる。したがって、導電率が同じ被加熱物を通電加熱しても、飛ばし電極対の間における電気抵抗は、最接近通電モードの場合よりも大きくなる。例えば、図３（Ｂ）に示されるように、２セクションタイプの飛ばし通電モードとすると、飛ばし電極対の間の距離は、図３（Ａ）に示されるように６セクションタイプの最接近通電モードにおける電極対の間の距離の３倍となる。また、図４（Ｂ）に示されるように、３セクションタイプの飛ばし通電モードとすると、飛ばし電極対の間の距離は、図４（Ａ）の電極対の間の距離の２倍となる。
【００４５】
このように、飛ばし通電モードにおいては、飛ばし電極対の間の距離が長くなり、その間における被加熱物の抵抗値が大きくなるので、高い電圧を印加しても、電流値を高めることなく、電源トランス４０の能力を最大限に発揮して被加熱物を効率的に通電加熱することができる。
【００４６】
最接近通電モードにより被加熱物をジュール加熱する場合においては、通電する電極対の間は最短となっており、導電率が高い被加熱物を通電加熱すると、電流値が高くなるので、最大電流値が制限されて印加電圧が下げられ、電源トランスの能力を充分に発揮することができない。これに対し、導電率が高い被加熱物においては、飛ばし通電モードにより通電加熱すると、飛ばし電極間の電気抵抗が大きくなって印加電圧を高くしても電流値が高くなることがないので、電源トランスの能力を充分に発揮して効率的に被加熱物を通電加熱することができる。
【００４７】
図５は、導電率（Ｓ／ｍ）を相違させた被加熱物のサンプルについて、電極対に印加させる電圧と被加熱物に流れる電流との関係を示す通電特性データである。図５は、被加熱物のサンプルとしては、誘電率が１〜２０の２０種類について示す。図５において、６セクションは、図３（Ａ）および図４（Ａ）に示されるように、加熱ユニットを最接近通電モードで加熱し、６つの加熱セクションを形成するようにした場合を示し、３セクションは、図４（Ｂ）に示されるように、飛ばし電極対の間の１つの電極を休止電極とした場合を示し、２セクションは、図３（Ｂ）に示されるように、飛ばし電極対の間の２つの電極を休止電極とした場合を示す。
【００４８】
それぞれの被加熱物のサンプルは、基準温度が２５°のときの比重と比熱がそれぞれ「１」であり、温度変化勾配がそれぞれ２．１（％／℃）である。４つの加熱ユニット１１〜１４を備えた加熱装置１０を使用し、１４℃のサンプルを最終的に１００℃までジュール加熱した場合を示す。加熱装置１０におけるそれぞれの加熱ユニット１１〜１４は、円筒体の軸方向寸法が１００ｍｍであり、電極の軸方向寸法が２０ｍｍであり、搬送流路２０ａの内径は２３ｍｍである。電源トランス４０の最大出力は７０ｋＷとなっている。
【００４９】
図５に示されるように、電源トランス４０から最大出力に近い電力をそれぞれの電極対に供給するには、導電率が低い被加熱物を加熱する場合は、導電率が高い被加熱物を加熱する場合よりも、印加電圧を上昇させることになり、被加熱物と給電ケーブルを流れる電流は小さくなる。したがって、逆に、導電率が高い被加熱物を加熱する場合は、導電率が低い被加熱物を加熱する場合よりも、印加電圧を下げることになり、被加熱物と給電ケーブルを流れる電流は大きくなる。
【００５０】
例えば、図５に示されるように、６セクションでは、導電率が「３」の被加熱物の電流値は１５０．１Ａになり、導電率が「４」の被加熱物の電流値は１７３．３Ａになる。これに対し、３セクションでは、導電率が「３」の被加熱物の電流値は７１．５Ａになり、導電率が「４」の被加熱物の電流値は８２．６Ａになる。さらに、２セクションでは、導電率が「３」の被加熱物の電流値は４７Ａになり、導電率が「４」の被加熱物の電流値は５４．３Ａになる。
【００５１】
このように、飛ばし電極対の間に配置される休止電極の数を増加させると、飛ばし電極対の間の長さが長くなって電極間の抵抗値が大きくなることになるので、飛ばし電極対に印加する電圧を高くしても、電流値は小さくなる。同様に、２セクションでは、導電率が「１０」の被加熱物の電流値は８５．８Ａになり、導電率が「１７」の被加熱物の電流値は１１１．９Ａになり、印加電圧を高くしても、６セクションよりも電流値を小さくすることができる。
【００５２】
したがって、導電率が高い被加熱物を通電加熱する場合には、飛ばし通電モードにより飛ばし電極対に印加する電圧を、最接近通電モードよりも高めることにより、電流値を高めることなく、電源トランス４０の能力を最大限に発揮して効率的に被加熱物を通電加熱することができる。
【００５３】
図６〜図８は、図５に示された通電特性データをグラフ化し、電極対に印加させる電圧と被加熱物に流れる電流との関係を示す特性線図である。
【００５４】
図６は、高電位側の給電ケーブル５２，６２を電源トランス４０の４００Ｖの高電位側のタップに接続し、電極対間の最大電位差を４００Ｖとした場合を示し、図６においては、最適な範囲となる電圧値と電流値について○印が付されている。
【００５５】
図７は、高電位側の給電ケーブル５２，６２を電源トランス４０の７００Ｖの高電位側のタップに接続し、電極対間の最大電位差を４００Ｖとした場合を示し、同様に、最適な範囲となる電圧値と電流値について○印が付されている。
【００５６】
図８は、高電位側の給電ケーブル５２，６２を電源トランス４０の１０００Ｖの高電位側のタップに接続し、電極対間の最大電位差を１０００Ｖとした場合を示し、同様に、最適な範囲となる電圧値と電流値について○印が付されている。
【００５７】
図６に示されるように、電極対間の最大電位差を４００Ｖとした場合には、６セクションの通電モードでは、導電率「３」「４」の被加熱物に対してジュール加熱することが最適であり、３セクションの通電モードでは、導電率「１０」〜「１７」の被加熱物に対してジュール加熱することが最適である。
【００５８】
図７に示されるように、電極対間の最大電位差を７００Ｖとした場合には、６セクションの通電モードでは、導電率「１」の被加熱物に対してジュール加熱することが最適であり、３セクションの通電モードでは、導電率「４」「５」の被加熱物に対してジュール加熱することが最適であり、２セクションの通電モードでは、導電率「７」〜「１３」の被加熱物に対してジュール加熱することが最適である。
【００５９】
図８に示されるように、電極対間の最大電位差を１０００Ｖとした場合には、３セクションの通電モードでは、導電率「２」の被加熱物に対してジュール加熱することが最適であり、２セクションの通電モードでは、導電率「４」〜「６」の被加熱物に対してジュール加熱することが最適である。
【００６０】
したがって、加熱ユニットを最接近通電モードと飛ばし電極モードとに設定できるようにすると、被加熱物に対して電源トランス４０から最大出力に近い電力を供給して、複数の通電モードでジュール加熱することができ、導電率が相違する多種類の被加熱物を被加熱物の種類に応じて、複数の通電モードから最適な通電モードを選択してジュール加熱することができる。
【００６１】
さらに、飛ばし電極モードにおいては、最接近通電モードよりも電流値を小さくしても、電源トランス４０から最大出力に近い電力を供給することができるので、通電効率を高めつつ導電率が高い被加熱物を低電流によりジュール加熱することができる。低電流によりジュール加熱することができると、給電ケーブルを比較的細くすることができるので、加熱ユニットの周囲に這い回される給電ケーブルの這い回しを単純化することができる。
【００６２】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、飛ばし電極対の間に配置される休止電極の数は、図３に示す２つ、図４に示す１つのみならず、任意の数に設定することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１０    加熱装置
１１〜１４    加熱ユニット
１７    ホッパ
１８    ポンプ
２０    管状部材
２０ａ    搬送流路
２１〜２７    電極
３１〜３６    円筒体
４０    電源トランス
４１    低電位側の給電タップ
４２ａ〜４２ｊ    高電位側の給電タップ
５１    給電ケーブル
５１ａ    給電ケーブル
５１ｂ    給電ケーブル
５２    給電ケーブル
５２ａ    給電ケーブル
５２ｂ    給電ケーブル
５３    第１の開閉スイッチ
５４    第２の開閉スイッチ
６１    給電ケーブル
６２    給電ケーブル
６３    給電ケーブル
６４    給電ケーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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