用于生成交替射頻電磁場(chǎng)的設(shè)備、控制方法以及使用此設(shè)備的車(chē)間的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明通常在射頻處理系統(tǒng)的領(lǐng)域得到應(yīng)用，并且特別地涉及用于生成交替射頻電磁場(chǎng)的設(shè)備。
[0002]本發(fā)明還涉及控制用于生成交替射頻電磁場(chǎng)的設(shè)備的方法，以及包括如此發(fā)生器設(shè)備的產(chǎn)品處理車(chē)間(plant)。
【背景技術(shù)】
[0003]已知用于通過(guò)應(yīng)用和使用具有各種頻率的交替電磁場(chǎng)來(lái)處理并調(diào)節(jié)各種類(lèi)型的產(chǎn)品的車(chē)間。
[0004]特別地，車(chē)間被已知為使用運(yùn)行于微波或射頻范圍的電磁場(chǎng)運(yùn)行，并且用于干燥相對(duì)濕的產(chǎn)品，諸如皮革和涂劑產(chǎn)品。
[0005]電磁場(chǎng)還被用在食品加工產(chǎn)業(yè)，例如用于對(duì)包括牛奶的產(chǎn)品或蛋類(lèi)的產(chǎn)品的巴氏殺菌并且通常用于任何食品產(chǎn)品的調(diào)節(jié)和/或衛(wèi)生處理。
[0006]申請(qǐng)人由此制造并銷(xiāo)售使用交替射頻電磁場(chǎng)的處理車(chē)間，如此車(chē)間基本地包括將電壓供應(yīng)到具有一對(duì)電極的敷料器(applicator)的電壓發(fā)生器，這些電極用于生產(chǎn)通過(guò)其將要被處理的產(chǎn)品設(shè)計(jì)為穿過(guò)的電磁場(chǎng)。
[0007]敷料器還包括電容器，其與電極電連接并且具有一對(duì)對(duì)置盤(pán)(opposed plates)。在盤(pán)之間的距離可以被機(jī)械地調(diào)整以改變電容器的電容，從而改變向電極供應(yīng)的電壓，并且相應(yīng)地改變電磁場(chǎng)發(fā)射功率。
[0008]對(duì)于功率調(diào)整，可以改變通過(guò)在要被處理的產(chǎn)品上的電磁場(chǎng)所生成的熱溫度。
[0009]雖然此方案已經(jīng)表現(xiàn)了顯著的效果以及可靠性，但其仍容許改進(jìn)，即涉及電磁場(chǎng)功率的調(diào)控。
[0010]用于改變場(chǎng)功率的電容器的盤(pán)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)具有相對(duì)長(zhǎng)的響應(yīng)時(shí)間，其不允許瞬時(shí)操作溫度適應(yīng)。
[0011]代表最接近的現(xiàn)有技術(shù)的US2640908公開(kāi)了包括具有權(quán)利要求1的前序部分的特性的一對(duì)電極的振動(dòng)器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的是通過(guò)提供用于應(yīng)用射頻電磁場(chǎng)的、高效率并且相對(duì)高成效的設(shè)備來(lái)消除上面的缺陷。
[0013]特別目的是提供一種用于應(yīng)用射頻(RF)電磁場(chǎng)的設(shè)備，當(dāng)通常在用于產(chǎn)品的RF處理的車(chē)間中被使用時(shí)，允許產(chǎn)品處理溫度的快速和動(dòng)態(tài)調(diào)控。
[0014]另外的目的是提供一種用于應(yīng)用RF電磁場(chǎng)的設(shè)備，以通過(guò)阻止意外的放電的生成來(lái)確保高安全。
[0015]另一個(gè)目的是提供一種通過(guò)應(yīng)用RF電磁場(chǎng)來(lái)處理產(chǎn)品的車(chē)間，以允許產(chǎn)品的高效處理而無(wú)需影響它們的內(nèi)在屬性。
[0016]本發(fā)明的另一個(gè)重要的目的是提供控制產(chǎn)品的RF處理的車(chē)間的方法，其允許快速和立即調(diào)整車(chē)間的一個(gè)或多個(gè)控制參數(shù)。
[0017]如以下所較好說(shuō)明的，通過(guò)如權(quán)利要求1中所定義的生成用于交替電磁場(chǎng)的設(shè)備來(lái)滿(mǎn)足這些以及其他目標(biāo)。
[0018]控制裝置包括連接到電力網(wǎng)絡(luò)的輸入，被連接到所述輸入的第一電子控制電路用于如此電參數(shù)的實(shí)質(zhì)瞬時(shí)改變以及場(chǎng)發(fā)射功率的瞬時(shí)控制，第二電子控制電路用于調(diào)控如此振蕩器的運(yùn)行，其中第一電子電路具有連接到如此的電源裝置的輸出。
[0019]通過(guò)此特別配置，場(chǎng)發(fā)射功率以及由此的產(chǎn)品處理溫度可以被無(wú)需延遲地實(shí)際調(diào)控，這是因?yàn)椴恍枰獧C(jī)械調(diào)控以將車(chē)間設(shè)定到新的操作配置。
[0020]在另外的方面，本發(fā)明涉及如權(quán)利要求11所定義的控制用于生成交替電磁場(chǎng)的設(shè)備的方法。
[0021]在又一個(gè)方面，本發(fā)明涉及如權(quán)利要求12所定義的用于通過(guò)交替電磁場(chǎng)來(lái)處理產(chǎn)品的車(chē)間。
[0022]根據(jù)從屬權(quán)利要求來(lái)定義本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
【附圖說(shuō)明】
[0023]從本發(fā)明的設(shè)備的一些優(yōu)選的、非排他性的實(shí)施例的詳細(xì)描述中本發(fā)明的進(jìn)一步的特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加顯而易見(jiàn)，其通過(guò)借助附圖的幫助的非限制性示例所描述，其中:
[0024]圖1是根據(jù)本發(fā)明用于生成電磁場(chǎng)的設(shè)備的示例性方框視圖；
[0025]圖2表示如圖1的車(chē)間中所使用的普通二極管的電流-電壓特性；
[0026]圖3至圖7表示圖1的細(xì)節(jié)的各種實(shí)施例中的簡(jiǎn)化布線示意圖；
[0027]圖8是根據(jù)本實(shí)施例的控制用于生成電磁場(chǎng)的設(shè)備的方法的示例性方框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]圖1表示用于在預(yù)定工作區(qū)域中生成交替射頻電磁場(chǎng)的設(shè)備。
[0029]通常通過(guò)標(biāo)記I所指定的設(shè)備可以被指定為以實(shí)質(zhì)上恒定頻率來(lái)生成交替電磁場(chǎng)或以落入預(yù)定帶(band)的頻率交替地生成交替電磁場(chǎng)。
[0030]用于電磁場(chǎng)的優(yōu)選頻率從5MHz (兆赫茲)到500MHz變動(dòng)。特別地，可以在用于民間或工業(yè)用途的由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)所準(zhǔn)許的頻率范圍之內(nèi)來(lái)選擇適合的頻率，其中心值是6.78-1
3.56-27.12-40.68-433.92MHz。
[0031]更優(yōu)選地，運(yùn)行頻率范圍將從20MHz到50MHz變動(dòng)，如在實(shí)驗(yàn)上發(fā)現(xiàn)通過(guò)這些更低值獲取最佳結(jié)果，例如大約27.12MHz到40.68MHz，。
[0032]設(shè)備I可以被使用在用于產(chǎn)品的RF處理的任何車(chē)間中。
[0033]未示出的包含本發(fā)明的設(shè)備的一般車(chē)間可以在食品加工產(chǎn)業(yè)得到應(yīng)用，例如通常食品的殺菌、巴氏殺菌和/或處理，特別是基于牛奶和/或蛋類(lèi)的產(chǎn)品、面粉、谷物等，如在通過(guò)本文的申請(qǐng)人的、EP2375910和EP1912512中所描述以及所示出的。
[0034]在通常工業(yè)皮革的制革以及處理的領(lǐng)域中可以得到更有前景的應(yīng)用，例如用于減少皮革中初始相對(duì)濕度含量，其來(lái)自鞣浴或其他工業(yè)特定處理。
[0035]申請(qǐng)人已提供工業(yè)皮革干燥車(chē)間，其使用具有平電極的、用于生成交替RF電磁場(chǎng)的設(shè)備，該平電極用于生成通過(guò)其要被處理的皮革被設(shè)計(jì)為穿過(guò)的實(shí)質(zhì)上均勻的電磁場(chǎng)。
[0036]類(lèi)似車(chē)間的另外的應(yīng)用可以是聚合材料的處理和干燥，諸如已經(jīng)歷了用基于水的噴涂的表面處理的外觀等。
[0037]本發(fā)明的車(chē)間與用于交替RF電磁場(chǎng)發(fā)生器設(shè)備的特別配置的如此的現(xiàn)有技術(shù)的車(chē)間本質(zhì)上不同。
[0038]設(shè)備I基本包括用于在工作區(qū)域3發(fā)射電磁場(chǎng)的敷料器2、用于提供具有預(yù)定值和預(yù)定頻率的交流電流、和電壓V吧的振蕩器4以及用于將實(shí)質(zhì)上DC電壓V供應(yīng)到振蕩器4的電源裝置5。
[0039]工作區(qū)域3是通過(guò)其要被處理的產(chǎn)品被設(shè)計(jì)為穿過(guò)的區(qū)域，并且根據(jù)產(chǎn)品的類(lèi)型以及用于通過(guò)車(chē)間供給它們的特別裝置被設(shè)計(jì)。
[0040]本身未被示出和已知的供給裝置可以包括一個(gè)或更多的導(dǎo)管或管道，以防糊狀、半糊狀、液體或粉末產(chǎn)品或者帶式輸送機(jī)、輥輸送機(jī)或類(lèi)似裝置，通常以防松弛產(chǎn)品或工業(yè)皮革、聚合物型材和大產(chǎn)品。
[0041]設(shè)備I還包括與電源裝置5關(guān)聯(lián)的控制裝置6以控制通過(guò)振蕩器4提供到敷料器2的交流電壓Vkf或電流IKF的電參數(shù)。
[0042]便利地，控制裝置6可以被設(shè)計(jì)為控制涉及被提供到敷料器2的電壓Vkf或電流IEF的振幅和/或頻率的電參數(shù)。
[0043]控制裝置6包括被連接到電力網(wǎng)絡(luò)N的輸入7，連接到輸入7的第一電子控制電路8，第一電子控制電路8用于實(shí)質(zhì)上瞬時(shí)改變?nèi)绱说碾妳?shù)并且由此用于場(chǎng)發(fā)射功率的瞬時(shí)控制。
[0044]第一電子控制電路8還具有被連接到電源裝置5的輸出9并且控制裝置6包括用于調(diào)整振蕩器4的運(yùn)行的第二電子控制電路10。
[0045]另外，第一控制電路8可以控制被提供到電源裝置5的電信號(hào)的電參數(shù)。
[0046]如此電參數(shù)的改變將導(dǎo)致被提供到敷料器2的交流電壓Vkf和電流I吧的瞬時(shí)改變。
[0047]如此電壓改變針對(duì)特別短的延遲或者針對(duì)根本沒(méi)有延遲將導(dǎo)致在工作區(qū)域3中發(fā)射的電磁場(chǎng)的功率的對(duì)應(yīng)改變。
[0048]在特別的、非排他性的實(shí)施例中，第一電子控制電路8可以包括逆變器11，用于將具有恒定頻率和恒定rms值的網(wǎng)絡(luò)N的標(biāo)準(zhǔn)電壓轉(zhuǎn)換為具有受控rms值和/或受控頻率的AC 電壓 Vinvo
[0049]便利地，作為圖1中的最佳所示，電源裝置5可以包括具有連接到逆變器11的輸出14的輸入13以接收電壓Vinv的放大電路12，以及連接到振蕩器4的輸出15。
[0050]放大電路12可以放大并變化在逆變器11的輸出的電壓Vinv以將實(shí)質(zhì)上DC電壓VCC提供到振蕩器4。
[0051]放大電路12可以包括具有連接到逆變器11的輸出14的輸入13的電壓升壓變壓器I6以及具有連接到振蕩器4的