用于生成交替射频电磁场的设备、控制方法以及使用此设备的车间的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明通常在射频处理系统的领域得到应用，并且特别地涉及用于生成交替射频电磁场的设备。
[0002]本发明还涉及控制用于生成交替射频电磁场的设备的方法，以及包括如此发生器设备的产品处理车间(plant)。
【背景技术】
[0003]已知用于通过应用和使用具有各种频率的交替电磁场来处理并调节各种类型的产品的车间。
[0004]特别地，车间被已知为使用运行于微波或射频范围的电磁场运行，并且用于干燥相对湿的产品，诸如皮革和涂剂产品。
[0005]电磁场还被用在食品加工产业，例如用于对包括牛奶的产品或蛋类的产品的巴氏杀菌并且通常用于任何食品产品的调节和/或卫生处理。
[0006]申请人由此制造并销售使用交替射频电磁场的处理车间，如此车间基本地包括将电压供应到具有一对电极的敷料器(applicator)的电压发生器，这些电极用于生产通过其将要被处理的产品设计为穿过的电磁场。
[0007]敷料器还包括电容器，其与电极电连接并且具有一对对置盘(opposed plates)。在盘之间的距离可以被机械地调整以改变电容器的电容，从而改变向电极供应的电压，并且相应地改变电磁场发射功率。
[0008]对于功率调整，可以改变通过在要被处理的产品上的电磁场所生成的热温度。
[0009]虽然此方案已经表现了显著的效果以及可靠性，但其仍容许改进，即涉及电磁场功率的调控。
[0010]用于改变场功率的电容器的盘的机械运动具有相对长的响应时间，其不允许瞬时操作温度适应。
[0011]代表最接近的现有技术的US2640908公开了包括具有权利要求1的前序部分的特性的一对电极的振动器。
【发明内容】
[0012]本发明的目的是通过提供用于应用射频电磁场的、高效率并且相对高成效的设备来消除上面的缺陷。
[0013]特别目的是提供一种用于应用射频(RF)电磁场的设备，当通常在用于产品的RF处理的车间中被使用时，允许产品处理温度的快速和动态调控。
[0014]另外的目的是提供一种用于应用RF电磁场的设备，以通过阻止意外的放电的生成来确保高安全。
[0015]另一个目的是提供一种通过应用RF电磁场来处理产品的车间，以允许产品的高效处理而无需影响它们的内在属性。
[0016]本发明的另一个重要的目的是提供控制产品的RF处理的车间的方法，其允许快速和立即调整车间的一个或多个控制参数。
[0017]如以下所较好说明的，通过如权利要求1中所定义的生成用于交替电磁场的设备来满足这些以及其他目标。
[0018]控制装置包括连接到电力网络的输入，被连接到所述输入的第一电子控制电路用于如此电参数的实质瞬时改变以及场发射功率的瞬时控制，第二电子控制电路用于调控如此振荡器的运行，其中第一电子电路具有连接到如此的电源装置的输出。
[0019]通过此特别配置，场发射功率以及由此的产品处理温度可以被无需延迟地实际调控，这是因为不需要机械调控以将车间设定到新的操作配置。
[0020]在另外的方面，本发明涉及如权利要求11所定义的控制用于生成交替电磁场的设备的方法。
[0021]在又一个方面，本发明涉及如权利要求12所定义的用于通过交替电磁场来处理产品的车间。
[0022]根据从属权利要求来定义本发明的优选实施例。
【附图说明】
[0023]从本发明的设备的一些优选的、非排他性的实施例的详细描述中本发明的进一步的特征和优点将变得更加显而易见，其通过借助附图的帮助的非限制性示例所描述，其中:
[0024]图1是根据本发明用于生成电磁场的设备的示例性方框视图；
[0025]图2表示如图1的车间中所使用的普通二极管的电流-电压特性；
[0026]图3至图7表示图1的细节的各种实施例中的简化布线示意图；
[0027]图8是根据本实施例的控制用于生成电磁场的设备的方法的示例性方框图。
【具体实施方式】
[0028]图1表示用于在预定工作区域中生成交替射频电磁场的设备。
[0029]通常通过标记I所指定的设备可以被指定为以实质上恒定频率来生成交替电磁场或以落入预定带(band)的频率交替地生成交替电磁场。
[0030]用于电磁场的优选频率从5MHz (兆赫兹)到500MHz变动。特别地，可以在用于民间或工业用途的由国际标准所准许的频率范围之内来选择适合的频率，其中心值是6.78-1
3.56-27.12-40.68-433.92MHz。
[0031]更优选地，运行频率范围将从20MHz到50MHz变动，如在实验上发现通过这些更低值获取最佳结果，例如大约27.12MHz到40.68MHz，。
[0032]设备I可以被使用在用于产品的RF处理的任何车间中。
[0033]未示出的包含本发明的设备的一般车间可以在食品加工产业得到应用，例如通常食品的杀菌、巴氏杀菌和/或处理，特别是基于牛奶和/或蛋类的产品、面粉、谷物等，如在通过本文的申请人的、EP2375910和EP1912512中所描述以及所示出的。
[0034]在通常工业皮革的制革以及处理的领域中可以得到更有前景的应用，例如用于减少皮革中初始相对湿度含量，其来自鞣浴或其他工业特定处理。
[0035]申请人已提供工业皮革干燥车间，其使用具有平电极的、用于生成交替RF电磁场的设备，该平电极用于生成通过其要被处理的皮革被设计为穿过的实质上均匀的电磁场。
[0036]类似车间的另外的应用可以是聚合材料的处理和干燥，诸如已经历了用基于水的喷涂的表面处理的外观等。
[0037]本发明的车间与用于交替RF电磁场发生器设备的特别配置的如此的现有技术的车间本质上不同。
[0038]设备I基本包括用于在工作区域3发射电磁场的敷料器2、用于提供具有预定值和预定频率的交流电流、和电压V吧的振荡器4以及用于将实质上DC电压V供应到振荡器4的电源装置5。
[0039]工作区域3是通过其要被处理的产品被设计为穿过的区域，并且根据产品的类型以及用于通过车间供给它们的特别装置被设计。
[0040]本身未被示出和已知的供给装置可以包括一个或更多的导管或管道，以防糊状、半糊状、液体或粉末产品或者带式输送机、辊输送机或类似装置，通常以防松弛产品或工业皮革、聚合物型材和大产品。
[0041]设备I还包括与电源装置5关联的控制装置6以控制通过振荡器4提供到敷料器2的交流电压Vkf或电流IKF的电参数。
[0042]便利地，控制装置6可以被设计为控制涉及被提供到敷料器2的电压Vkf或电流IEF的振幅和/或频率的电参数。
[0043]控制装置6包括被连接到电力网络N的输入7，连接到输入7的第一电子控制电路8，第一电子控制电路8用于实质上瞬时改变如此的电参数并且由此用于场发射功率的瞬时控制。
[0044]第一电子控制电路8还具有被连接到电源装置5的输出9并且控制装置6包括用于调整振荡器4的运行的第二电子控制电路10。
[0045]另外，第一控制电路8可以控制被提供到电源装置5的电信号的电参数。
[0046]如此电参数的改变将导致被提供到敷料器2的交流电压Vkf和电流I吧的瞬时改变。
[0047]如此电压改变针对特别短的延迟或者针对根本没有延迟将导致在工作区域3中发射的电磁场的功率的对应改变。
[0048]在特别的、非排他性的实施例中，第一电子控制电路8可以包括逆变器11，用于将具有恒定频率和恒定rms值的网络N的标准电压转换为具有受控rms值和/或受控频率的AC 电压 Vinvo
[0049]便利地，作为图1中的最佳所示，电源装置5可以包括具有连接到逆变器11的输出14的输入13以接收电压Vinv的放大电路12，以及连接到振荡器4的输出15。
[0050]放大电路12可以放大并变化在逆变器11的输出的电压Vinv以将实质上DC电压VCC提供到振荡器4。
[0051]放大电路12可以包括具有连接到逆变器11的输出14的输入13的电压升压变压器I6以及具有连接到振荡器4的