用于生成交替射頻電磁場的設備、控制方法以及使用此設備的車間的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明通常在射頻處理系統的領域得到應用，并且特別地涉及用于生成交替射頻電磁場的設備。
[0002]本發明還涉及控制用于生成交替射頻電磁場的設備的方法，以及包括如此發生器設備的產品處理車間(plant)。
【背景技術】
[0003]已知用于通過應用和使用具有各種頻率的交替電磁場來處理并調節各種類型的產品的車間。
[0004]特別地，車間被已知為使用運行于微波或射頻范圍的電磁場運行，并且用于干燥相對濕的產品，諸如皮革和涂劑產品。
[0005]電磁場還被用在食品加工產業，例如用于對包括牛奶的產品或蛋類的產品的巴氏殺菌并且通常用于任何食品產品的調節和/或衛生處理。
[0006]申請人由此制造并銷售使用交替射頻電磁場的處理車間，如此車間基本地包括將電壓供應到具有一對電極的敷料器(applicator)的電壓發生器，這些電極用于生產通過其將要被處理的產品設計為穿過的電磁場。
[0007]敷料器還包括電容器，其與電極電連接并且具有一對對置盤(opposed plates)。在盤之間的距離可以被機械地調整以改變電容器的電容，從而改變向電極供應的電壓，并且相應地改變電磁場發射功率。
[0008]對于功率調整，可以改變通過在要被處理的產品上的電磁場所生成的熱溫度。
[0009]雖然此方案已經表現了顯著的效果以及可靠性，但其仍容許改進，即涉及電磁場功率的調控。
[0010]用于改變場功率的電容器的盤的機械運動具有相對長的響應時間，其不允許瞬時操作溫度適應。
[0011]代表最接近的現有技術的US2640908公開了包括具有權利要求1的前序部分的特性的一對電極的振動器。

【發明內容】

[0012]本發明的目的是通過提供用于應用射頻電磁場的、高效率并且相對高成效的設備來消除上面的缺陷。
[0013]特別目的是提供一種用于應用射頻(RF)電磁場的設備，當通常在用于產品的RF處理的車間中被使用時，允許產品處理溫度的快速和動態調控。
[0014]另外的目的是提供一種用于應用RF電磁場的設備，以通過阻止意外的放電的生成來確保高安全。
[0015]另一個目的是提供一種通過應用RF電磁場來處理產品的車間，以允許產品的高效處理而無需影響它們的內在屬性。
[0016]本發明的另一個重要的目的是提供控制產品的RF處理的車間的方法，其允許快速和立即調整車間的一個或多個控制參數。
[0017]如以下所較好說明的，通過如權利要求1中所定義的生成用于交替電磁場的設備來滿足這些以及其他目標。
[0018]控制裝置包括連接到電力網絡的輸入，被連接到所述輸入的第一電子控制電路用于如此電參數的實質瞬時改變以及場發射功率的瞬時控制，第二電子控制電路用于調控如此振蕩器的運行，其中第一電子電路具有連接到如此的電源裝置的輸出。
[0019]通過此特別配置，場發射功率以及由此的產品處理溫度可以被無需延遲地實際調控，這是因為不需要機械調控以將車間設定到新的操作配置。
[0020]在另外的方面，本發明涉及如權利要求11所定義的控制用于生成交替電磁場的設備的方法。
[0021]在又一個方面，本發明涉及如權利要求12所定義的用于通過交替電磁場來處理產品的車間。
[0022]根據從屬權利要求來定義本發明的優選實施例。
【附圖說明】
[0023]從本發明的設備的一些優選的、非排他性的實施例的詳細描述中本發明的進一步的特征和優點將變得更加顯而易見，其通過借助附圖的幫助的非限制性示例所描述，其中:
[0024]圖1是根據本發明用于生成電磁場的設備的示例性方框視圖；
[0025]圖2表示如圖1的車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的細節的各種實施例中的簡化布線示意圖；
[0027]圖8是根據本實施例的控制用于生成電磁場的設備的方法的示例性方框圖。
【具體實施方式】
[0028]圖1表示用于在預定工作區域中生成交替射頻電磁場的設備。
[0029]通常通過標記I所指定的設備可以被指定為以實質上恒定頻率來生成交替電磁場或以落入預定帶(band)的頻率交替地生成交替電磁場。
[0030]用于電磁場的優選頻率從5MHz (兆赫茲)到500MHz變動。特別地，可以在用于民間或工業用途的由國際標準所準許的頻率范圍之內來選擇適合的頻率，其中心值是6.78-1
3.56-27.12-40.68-433.92MHz。
[0031]更優選地，運行頻率范圍將從20MHz到50MHz變動，如在實驗上發現通過這些更低值獲取最佳結果，例如大約27.12MHz到40.68MHz，。
[0032]設備I可以被使用在用于產品的RF處理的任何車間中。
[0033]未示出的包含本發明的設備的一般車間可以在食品加工產業得到應用，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/或蛋類的產品、面粉、谷物等，如在通過本文的申請人的、EP2375910和EP1912512中所描述以及所示出的。
[0034]在通常工業皮革的制革以及處理的領域中可以得到更有前景的應用，例如用于減少皮革中初始相對濕度含量，其來自鞣浴或其他工業特定處理。
[0035]申請人已提供工業皮革干燥車間，其使用具有平電極的、用于生成交替RF電磁場的設備，該平電極用于生成通過其要被處理的皮革被設計為穿過的實質上均勻的電磁場。
[0036]類似車間的另外的應用可以是聚合材料的處理和干燥，諸如已經歷了用基于水的噴涂的表面處理的外觀等。
[0037]本發明的車間與用于交替RF電磁場發生器設備的特別配置的如此的現有技術的車間本質上不同。
[0038]設備I基本包括用于在工作區域3發射電磁場的敷料器2、用于提供具有預定值和預定頻率的交流電流、和電壓V吧的振蕩器4以及用于將實質上DC電壓V供應到振蕩器4的電源裝置5。
[0039]工作區域3是通過其要被處理的產品被設計為穿過的區域，并且根據產品的類型以及用于通過車間供給它們的特別裝置被設計。
[0040]本身未被示出和已知的供給裝置可以包括一個或更多的導管或管道，以防糊狀、半糊狀、液體或粉末產品或者帶式輸送機、輥輸送機或類似裝置，通常以防松弛產品或工業皮革、聚合物型材和大產品。
[0041]設備I還包括與電源裝置5關聯的控制裝置6以控制通過振蕩器4提供到敷料器2的交流電壓Vkf或電流IKF的電參數。
[0042]便利地，控制裝置6可以被設計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。
[0043]控制裝置6包括被連接到電力網絡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用于實質上瞬時改變如此的電參數并且由此用于場發射功率的瞬時控制。
[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包括用于調整振蕩器4的運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的電信號的電參數。
[0046]如此電參數的改變將導致被提供到敷料器2的交流電壓Vkf和電流I吧的瞬時改變。
[0047]如此電壓改變針對特別短的延遲或者針對根本沒有延遲將導致在工作區域3中發射的電磁場的功率的對應改變。
[0048]在特別的、非排他性的實施例中，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值的網絡N的標準電壓轉換為具有受控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以將實質上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