特許 6986429 流動性食品材料パルス処理装置用電源装置および流動性食品材料パルス処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6986429

(24)【登録日】2021年12月1日

(45)【発行日】2021年12月22日

(54)【発明の名称】流動性食品材料パルス処理装置用電源装置および流動性食品材料パルス処理装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/48 20070101AFI20211213BHJP

   H02M 7/12 20060101ALI20211213BHJP

   A23L 3/005 20060101ALI20211213BHJP

   H05K 3/46 20060101ALI20211213BHJP

【ＦＩ】

   H02M7/48 Z

   H02M7/12 Z

   A23L3/005

   H05K3/46 Q

【請求項の数】3

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2017-231741(P2017-231741)

(22)【出願日】2017年12月1日

(65)【公開番号】特開2019-103233(P2019-103233A)

(43)【公開日】2019年6月24日

【審査請求日】2020年9月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000136642

【氏名又は名称】株式会社フロンティアエンジニアリング

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川 周

(74)【代理人】

【識別番号】100152272

【弁理士】

【氏名又は名称】川越 雄一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100152146

【弁理士】

【氏名又は名称】伏見 俊介

(74)【代理人】

【識別番号】100181722

【弁理士】

【氏名又は名称】春田 洋孝

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100094400

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 三義

(72)【発明者】

【氏名】星野 弘

【審査官】 栗栖 正和

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−０９２８６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２８６８９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１３５５４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−２６４６９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−０２３００４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｍ ７／４８

Ｈ０２Ｍ ７／１２

Ａ２３Ｌ ３／００５

Ｈ０５Ｋ ３／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

流動性食品材料を連続的に通過させるための流路が電極間に形成されており、前記電極間にパルスを加えて流動性食品材料を処理するようにした流動性食品材料パルス処理装置に使用される電源装置であって、
商用交流を整流して直流としかつ出力電圧を可変とした、サイリスタを備えた整流器と、
前記サイリスタを制御するためのサイリスタ制御部と、
整流器によって得られた直流電流をチョッピングして、高周波矩形パルス電流を発生させるための、スイッチング素子を備えたインバータ回路と、
前記インバータ回路の動作を制御するため、前記スイッチング素子のゲート信号を発生するゲート制御回路と、
前記インバータ回路の出力の高周波矩形パルス電流の電圧を変圧して、前記電極間に加えるべき電圧のパルスを得るための出力トランスと
を有し、
前記サイリスタ制御部の回路がサイリスタ制御基板に形成され、前記インバータ回路がインバータ制御基板に形成され、
前記サイリスタ制御基板およびインバータ制御基板が、それぞれ導電層の層数として少なくとも４層を有しかつ各導電層の間に絶縁層が介在された多層プリント配線板で構成されており、
前記各多層プリント配線板は、その一方の板面を第１面、他方の板面を第２面とし、前記第１面および前記第２面にそれぞれ回路パターンの導電層が形成され、
前記第１面と前記第２面との間に、良導電体からなるグラウンドライン用導電層および電源ライン用導電層が絶縁層を介して互いに対向して形成され、
前記電源ライン用導電層および前記グラウンドライン用導電層は、当該電源ライン用導電層および当該グラウンドライン用導電層と電気的に接続されないそれぞれの貫通導電部から離隔した位置までの領域の全面に、それぞれ形成されており、
前記電極間に加えるパルスの周波数が５０ｋＨｚ以上である、流動性食品材料パルス処理装置用電源装置。

【請求項2】

前記電極間に加えるパルスの周波数が、外部からの操作によって調整される、請求項１に記載の流動性食品材料パルス処理装置用電源装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の流動性食品材料パルス処理装置用電源装置と、
流動性食品材料を連続的に通過させるための前記流路に、間隔を置いて配設された一対以上の電極と、を備え、
一対以上の前記電極間に、前記電源装置の前記出力トランスからのパルスを印加する、流動性食品材料パルス処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、飲料や液体食品材料、あるいはゲル状食品材料、固液混合食品材料など、流動性を有する食品材料にパルスを加えることにより、殺菌等の処理を行うための流動性食品材料パルス処理装置に使用される電源装置、およびその電源装置を用いた流動性食品材料処理装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

最近では、ポンプなどによる加圧もしくは吸引によって流路内を連続的に移動させ得る程度の流動性食品材料、例えばジュースや乳飲料、あるいはスープ、その他、固体食品と液体とが混合した固液混合食品などを、流路内において電気的に殺菌するための方法が、種々提案、開発されている。この種の電気的殺菌方法としては、高電圧パルス殺菌方式が、例えば特許文献１、特許文献２などによって提案されている。

【0003】

高電圧パルス殺菌方式は、食品材料に高電圧の電気パルスを印加し、そのパルス電圧の急峻な立ち上がり、立下りによって菌の細胞膜を穿孔して細胞を効果的に破壊して、菌を死滅させようとするものであり、断続的に電圧を印加するため、小さい電力投入量で殺菌可能であり、殺菌効果も高いことが知られている。

【0004】

ところで、これまでに提案されている高電圧パルス殺菌装置の電源装置としては、食品材料に印加するパルスを発生するために大容量のコンデンサ（キャパシタンス）を用い、コンデンサに電荷をチャージして、放電する過程を繰り返すことによってパルスを得ることが考えられている（例えば特許文献３参照）。

【0005】

しかしながら、コンデンサを使用した電源装置は、実際上は実験室的な規模での実施に限られ、飲料メーカ、食品メーカなどにおいて産業用量産規模で、実際に大量の流動性食品材料を効率的に処理することは困難であり、また電気伝導度や熱容量、粘度、あるいは含まれると予想される菌種などが異なる種々の食品材料を処理するラインには適していない。
その理由は次のとおりである。

【0006】

すなわち、コンデンサによってパルスを発生する場合、コンデンサに対するチャージ時間によってパルスの周波数が決まってしまうから、パルス周波数を自由にコントロールすることができない。

【0007】

またコンデンサに対するチャージ時間によってコンデンサに蓄えられる電力量も決まってしまい、放電時に出力される電圧も決まってしまうため、殺菌のために与える電力量、電圧を自由に調整することができない。

【0008】

さらにコンデンサの容量によって取り出せる最大の電力量が決まってしまい、実際上は量産的規模での効率的な殺菌に必要な程度の電力量を確保することは困難である。

【0009】

また、菌の細胞膜を穿孔してパルス殺菌を効果的に行うためには、いわゆる矩形波状のパルスが最適と考えられているが、コンデンサのチャージ・放電によって生成されるパルス波形は、一般には立ち上がりは急峻であるが立下りが緩やかな鋸歯状波となるのが通常であって、必ずしも菌の細胞膜の穿孔に最適とは言えない。

【0010】

これらの問題から、コンデンサを用いた電源装置による高電圧パルス殺菌は、実験室的には行われていても、実際の産業用量産規模での実施には至っていなかったのが実情である。

【0011】

さらに、高電圧パルス殺菌においては、殺菌効果を確実なものとするため、菌細胞に高電圧を繰り返し印加することが望ましく、そのためには、対象となる食品材料の種類や導電率などの性状、殺菌すべき菌種、あるいは食品材料の処理速度（流量）などに応じて、一つの高電圧パルス（１サイクルの単位パルス）を加えてから、次の一つの高電圧パルス（１サイクルの単位パルス）を加えるまでの期間（パルス休止期間）、すなわち一つの単位パルスの立ち下がってから、次の単位パルスが立ち上がるまでの休止期間を、適切に調整することが望まれる。

【0012】

しかしながら前述のようなコンデンサを用いた電源装置では、このような休止期間は、コンデンサのチャージ期間に相当するから、休止期間を調整しようとすれば、コンデンサから取り出せる電力量、電圧に直接影響を及ぼしてしまう。そのため、休止期間を単独で自由に調整することは困難である。

【0013】

以上のように、コンデンサを用いた電源装置は、高電圧パルス殺菌装置用の電源としては種々の欠点があり、実際に産業用量産規模での実施に適用することは困難であった。したがって新たに産業用量産規模での実施に適した高電圧パルス殺菌用の電源装置の開発が望まれていた。

【0014】

そこで本発明者等は、上記のような問題を解決し得る高電圧パルス殺菌装置用の電源装置として、既に特許文献４に示す電源装置を開発している。

【0015】

特許文献４で提案している電源装置は、基本的には、流動性食品材料を連続的に通過させるための隙間からなる流路が、一対の電極間に形成されており、前記電極間に高電圧パルスを加えることによって流動性食品材料を殺菌するようにした高電圧パルス殺菌装置に使用される電源装置において、基準となる高周波信号を発生する高周波発振器と、商用交流を整流して直流とするための整流器と、整流器によって得られた直流電流をチョッピングして、高周波矩形パルス電流を発生させるインバータ回路と、前記発振器からの基準高周波信号が加えられてその基準高周波信号をベースとして前記インバータ回路の動作を制御するためのインバータ制御信号を発生するインバータ制御信号発生回路と、前記インバータ回路の出力の高周波矩形パルス電流の電圧を変圧して、前記電極間に加える高電圧パルスを得るための出力トランスとを有し、前記インバータ回路が、前記基準高周波信号の１サイクルに対応する１サイクルの矩形パルスに引き続き、所定の休止期間を置いてから次の１サイクルの矩形パルスが発生するという断続パルス電流を出力するように、前記インバータ制御信号発生回路によって制御されるように構成されたことを特徴とするものである。

【0016】

このような特許文献４の提案の高電圧パルス殺菌装置用電源装置においては、高周波発振器からの高周波信号によって整流回路からの直流をインバータ回路によってそのままチョッピングして（すなわち高周波発振器からの高周波信号の周期にしたがってそのままチョッピングして）、高周波信号の周波数、周期のままの矩形波交流を得るのではなく、数パルスずつ間引いた矩形波パルス、すなわち単位パルス間にパルス幅よりも格段に長い休止期間を設けた断続パルスを生成させることによって、同じ電力量でも高いパルス電圧を容易に設定することができ、パルス殺菌の効果を確実に得ることが可能となる。またその場合、従来の提案によるコンデンサのチャージ・放電による場合と比較すれば、一つの単位パルスによって与えられる電力量も格段に大きく設定し得ること、また電力量、電圧、周波数の調整が容易となること、さらに波形もパルス殺菌に適したものとなる。
さらに特許文献４では、前記インバータ回路が、前記休止期間の長さが調整可能となるように、前記インバータ制御信号発生回路によって制御される構成とすることも提案している。この場合、処理すべき流動性食品材料の種類や、温度、流速などに応じて、断続パルスの休止期間を適切に制御することが可能となる。

【0017】

ここで、特許文献４に示されるような電源装置を、実際の装置として組み立てるにあたっては、回路の配線パターンを銅などの導体層によって形成したプリント基板を用い、それに回路構成部品（ＩＣやパワートランジスタ、抵抗器、コンデンサ等）を搭載した回路基板を、複数個組み合わせて、全体として一つの電源装置を構成するのが通常である。
またその際、プリント基板としては、絶縁材からなる基材の表側の面、および裏側の面にそれぞれ回路の配線パターンを銅などの導体層によって形成した、２層構造（導体層の層数として２層の構造）の基板、すなわちいわゆる両面プリント配線板を使用するのが一般的である。

【0018】

なお、特許文献４においては、流動性食品材料を殺菌するための装置に電源装置として記載されているが、殺菌の目的に限らず、調理等を目的とした加熱にも利用することができる。すなわち、電極間を連続的に流通する食品材料にパルス電圧を印加すれば、電極間の食品材料に電流が流れて、食品材料自体の電気抵抗による発熱が生じるから、いわゆるジュール加熱（通電加熱）による加熱効果も期待することができる。そしてこのようなジュール加熱は、殺菌のみならず、食品材料の調理等のための加熱にも利用することができる。そこで、以下では、殺菌以外の目的の加熱も含めて、流動性食品材料にパルスを加える処理を、パルス処理と称することとしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0019】

【特許文献1】特許第２９６４０３７号公報

【特許文献2】特開２００７−２２９３１９号公報

【特許文献3】特開２００９−１４２７６８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】

【0020】

高電圧パルス殺菌装置などのパルス処理装置においては、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、付着していくことがあり、またスケールの生成に伴って、電極表面の腐食が進行することがある。特に牛乳や乳飲料、豆乳など、温度上昇によって変性しやすい成分や酸化しやすい成分を含む食品材料に適用した場合に、スケールや電極の腐食が発生しやすい。

【0021】

このようなスケールは、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。

【0022】

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、高電圧パルス殺菌等のパルス処理を適用することは、ためらわれていたのが実情である。

【0023】

一方、本発明者等の実験によれば、食品材料に印加するパルスの周波数を高くすること（したがって矩形波パルスにおけるパルス幅を小さくすること）が、電極表面でのスケールの発生・付着の防止、さらには電極表面の腐食防止に有効であることを知見している。
具体的には、従来の高電圧パルス殺菌処理における周波数は２０ｋＨｚ程度が一般的であったが、５０ｋＨｚ程度以上、望ましくは６０ｋＨｚ程度以上に印加周波数を高くすることによって、スケールの発生・付着、腐食の進行を抑えることが可能となる。しかしながら、５０ｋＨｚ程度以上に印加周波数を高くした場合、新たに別の問題が発生する。

【0024】

すなわち、前述のような２層構造のプリント配線板を用いて特許文献４に示される電源装置を構成した場合、周波数が高いほど、ノイズの影響を受けやすくなり、特に５０ｋＨｚ程度以上となれば、ノイズにより回路に誤動作が生じたり、暴走したりして、安定した制御を行えなくなり、その結果、食品材料に安定した電圧のパルスを印加し得なくなる事態が発生する。そのため、５０ｋＨｚ程度以上の高い周波数のパルスを印加してのパルス処理は、スケールや腐食の防止の観点からは有利であるにも拘わらず、安定した操業の点では不利となってしまうという問題がある。

【0025】

本発明は以上の事情を背景としてなされたもので、流動性食品材料にパルスを加えて殺菌等の処理を行うためのパルス処理装置に使用される電源装置として、高いパルス周波数でもノイズの影響を受けにくい電源装置を提供することを基本的な課題としている。
さらに本発明では、流動性食品材料について殺菌等のパルス処理を連続的に行うための処理装置として、上述のような電源装置を使用することによって、ノイズの影響を最小限に抑えながらパルス周波数を高くすることにより、スケールや電極の腐食を防止しうるようにした流動性食品材料パルス処理装置を提供することをも課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0026】

具体的には、本発明の基本的な態様（第１の態様）の流動性食品材料パルス処理装置用電源装置は、
流動性食品材料を連続的に通過させるための流路が電極間に形成されており、前記電極間にパルスを加えて流動性食品材料を処理するようにした流動性食品材料パルス処理装置に使用される電源装置であって、
商用交流を整流して直流としかつ出力電圧を可変とした、サイリスタを備えた整流器と、
前記サイリスタを制御するためのサイリスタ制御部と、
整流器によって得られた直流電流をチョッピングして、高周波矩形パルス電流を発生させるための、スイッチング素子を備えたインバータ回路と、
前記インバータ回路の動作を制御するため、前記スイッチング素子のゲート信号を発生するゲート制御回路と、
前記インバータ回路の出力の高周波矩形パルス電流の電圧を変圧して、前記電極間に加えるべき電圧のパルスを得るための出力トランスと
を有し、
前記サイリスタ制御部の回路がサイリスタ制御基板に形成され、前記インバータ制御回路がインバータ制御基板に形成され、
前記サイリスタ制御基板およびインバータ制御基板が、それぞれ導電層数として少なくとも４層を有しかつ各導電層の間に絶縁層が介在された多層プリント配線板で構成されており、
前記各多層プリント配線板は、その一方の板面を第１面、他方の板面を第２面とし、第１面および第２面にそれぞれ回路パターンの導電層が形成され、第１面と第２面との間に、絶縁層を隔ててグラウンドライン用導電層および電源ライン用導電層が形成されていることを特徴とする。

【0027】

このような第１の態様の流動性食品材料パルス処理装置用電源装置においては、サイリスタ制御基板およびインバータ制御基板における電源ラインおよびグラウンドラインが、それぞれの基板の回路パターンの導電層から離隔しているため、ゲート制御回路もしくはサイリスタ制御部５０の回路がノイズの影響を受けることが少なくなる。そのためイズの影響によって回路に誤動作が生じたり、暴走したりして、安定した制御を行えなくなり、その結果、食品材料に安定した電圧のパルスを印加し得なくなる事態が発生するおそれを少なくすることができる。

【0028】

また第２の態様の流動性食品材料パルス処理装置用電源装置は、第１の態様の流動性食品材料パルス処理装置用電源装置において、前記電極間に加えるパルスの周波数が５０ｋＨｚ以上であることを特徴とする。

【0029】

ここで、ノイズによる影響は、特に５０ｋＨｚ以上の高い周波数で顕著となるが、サイリスタ制御基板およびインバータ制御基板の構造を第１の態様で規定した構造とすることにより、５０ｋＨｚ以上の高い周波数でもノイズの影響を軽減し、これによって５０ｋＨｚ以上の高い周波数でのパルス処理装置の運転を実際的に可能とすることができる。またその結果、５０ｋＨｚ以上の高い周波数での運転により、電極でのスケールの発生・付着。電極の腐食を抑制することができる。

【0030】

また第３の態様の流動性食品材料パルス処理装置用電源装置は、第１もしくは唾２の態様の流動性食品材料パルス処理装置用電源装置において、前記電極間に加えるパルスの周波数を、外部からの操作によって調整し得るように構成したことを特徴とする。

【0031】

さらに第４の態様の流動性食品材料パルス処理装置は、前記第１〜第３のいずれかの態様の流動性食品材料パルス処理装置用電源装置を用い、
流動性食品材料を連続的に通過させるための流路に、間隔を置いて配設された一対以上の電極間に、前記電源装置の出力トランスからのパルスを印加するように構成したことを特徴とする。

【発明の効果】

【0032】

本発明のパルス処理装置用電源装置によれば、流動性食品材料にパルスを加えて殺菌等の処理を行うためのパルス処理装置に使用される電源装置として、高いパルス周波数でもノイズの影響を受けにくく、またそのため、流動性食品材料について殺菌等のパルス処理を連続的に行うための処理装置として、ノイズの影響を最小限に抑えながらパルス周波数を高くすることにより、スケールの発生。付着や電極の腐食を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】本発明の電源装置が適用される流動性食品材料パルス処理装置の全体構成の一例を概略的に示す略解的な縦断面図である。

【図2】本発明の電源装置が適用される流動性食品材料パルス処理装置の全体構成の別の例を概略的に示す略解的な縦断面図である。

【図3】本発明の流動性食品材料パルス処理装置用電源装置の一実施例の回路構成を示すブロック図である。

【図4】図３に示される流動性食品材料パルス処理装置用電源装置における駆動用高周波信号及び出力電圧の一例を模式的に示す波形図である。

【図5】図３に示される流動性食品材料パルス処理装置用電源装置におけるゲート制御回路（インバータ制御信号発生回路）の一例を示すブロック図である。

【図6】本発明の流動性食品材料パルス処理装置用電源装置の一実施例に使用されるプリント配線板の一例を示す略解的な縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0034】

以下に、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

【0035】

図１には、本発明の電源装置が適用される流動性食品材料パルス処理装置２０の全体構成の一例を概略的に示す。

【0036】

図１において、チタンなどの耐食性、耐熱性が優れた導電性の金属からなる一対の平板状の電極２１Ａ、２１Ｂが、間隔を置いて平行に対向するように配設されている。これらの電極２１Ａ、２１Ｂ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２３が介在され、このスペーサ２３によって電極２１Ａ、２１Ｂ間の隙間の流路２５が区画されている。一方の電極２１Ａにおける流路２５の一端部に相当する箇所には、流入口２７Ａが形成され、他方の電極２１Ｂにおける流路２５の他端部に相当する箇所には、流出口２７Ｂが形成されている。流入口２７Ａには、外部から流動性食品材料を供給するための供給管２９Ａが接続され、流出口２７Ｂには、外部へ流動性食品材料を導くための排出管２９Ｂが接続されている。
供給管２９Ａ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、ジュースなどの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。
一方、電極２１Ａ、２１Ｂは、電源装置３３に接続されており、この電源装置３３から１ｋＶ程度以上、望ましくは数ｋＶ以上の高電圧のパルスが印加されるようになっている。

【0037】

図１に示す流動性食品材料パルス処理装置２０において、電極２１Ａ、２１Ｂ間の隙間の流路２５を流動性食品材料が通過する際には、電極２１Ａ、２１Ｂ間で食品材料に高電圧のパルスが加えられ、その高電圧パルスによって殺菌や加熱がなされる。

【0038】

なお図１に示す例では、電極としては、互いに対向する一対の電極２１Ａ、２１Ｂのみが設けられているが、実際の流動性食品材料パルス処理装置では、二対以上の電極を直列状に配列して、流動性食品材料が順次各対の電極間を通過するようにしてもよいことはもちろんである。

【0039】

また図１に示す例では、流動性食品材料パルス処理装置２０における平板状の電極２１Ａ、２１Ｂを、流路２５の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しているが、場合によっては一対以上の電極を、流路２５の流れの方向に沿って間隔を置いて配設してもよい。このような場合の一例として、電極として一対のリング状電極（環状電極）２２Ａ、２２Ｂを用いた例を図２に示す。

【0040】

図２において、流路２５が、全体として円筒状(チューブ状)をなす中空管体１０によって形成されており、この中空管体１０の一端には流入口１１Ａを有する入り口部材１１が設けられ、他端には流出口１２Ａを有する出口部材１２が設けられている。そして中空管体１０は、流路２５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２２Ａ、２２Ｂと、これらのリング状電極２２Ａ、２２Ｂ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）１３Ａと、リング状電極２２Ａ、２２Ｂと入り口部材１１、出口部材１２のそれぞれの間に介在する端部側絶縁管１３Ｂ、１３Ｃとによって構成されている。

【0041】

流入口１１Ａには、外部から流動性食品材料を供給するための供給管２９Ａが接続され、流出口１２Ａには、外部へ流動性食品材料を導くための排出管２９Ｂが接続されている。
供給管２９Ａ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２９Ｂ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。
そして、交流パルスの電圧、電流が、電源装置３３から電極２２Ａ、２２Ｂに給電される構成とされる。

【0042】

図３には、電源装置３３の回路構成の一例を示す。
図３において、電源装置３３は、外部の商用交流から、図１に示したパルス処理装置（もしくは図２に示したパルス処理装置）２０における電極２１Ａ、２１Ｂ（もしくは電極２２Ａ、２２Ｂ）間に印加するための高周波パルス電圧を発生するための電源ユニット３５と、その電源ユニット３５を制御するための制御ユニット３７と、その制御ユニット３７を外部から操作するための操作ユニット３９とからなる構成とされている。

【0043】

そこでまず前記電源ユニット３５について説明すれば、電源ユニット３５は、商用交流電流を整流するための整流器として、例えば複数のサイリスタ（ＳＣＲ）を有するサイリスタスタック４３を備えている。このサイリスタスタック４３の入力側には、商用交流電源端子４１が、メインブレーカ４５及びコンダクタ（電磁接触器）４７を介して接続されている。コンダクタ４７は、制御ユニット３７内の後述するプログラマブルコントローラ４９からの開閉信号Ｓ１にしたがって開閉されるように構成されている。

【0044】

サイリスタスタック４３は、制御ユニット３７内の後述するサイリスタ制御部５０からのサイリスタ制御信号Ｓ２によって、その出力電圧（整流器としてのサイリスタスタック４３によって整流された直流出力電圧）が制御されるようになっている。またサイリスタスタック４３の出力側には、直流電流をチョッピングし、高周波パルス電流（高周波パルス電圧）を生起させるためのインバータユニット５１内のインバータ回路５３が接続されている。

【0045】

インバータ回路５３は、例えば絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）で代表される、高速で直流大電流をチョッピング可能なスイッチング素子を備えたものである。このインバータ回路５３は、ＩＧＢＴなどのスイッチング素子のゲートに加えられる電圧（ゲート電圧）が、ゲート駆動回路５５によって制御されて、直流電流入力に対するスイッチング（チョッピング）が制御される。そして、後述するような休止期間可変の断続パルスもしくは連続パルスの高周波矩形波パルス電流を発生する。
ゲート駆動回路５５は、制御ユニット３７内の後述するインバータ制御部５７のゲート制御回路（ゲート信号発生回路）５８からのゲート制御信号（インバータ制御信号）Ｓ３によって制御される。

【0046】

さらにインバータユニット５１内のインバータ回路５３の出力側は、出力トランス５９の一次側巻線５９Ａに接続されている。またインバータ回路５３と出力トランス５９の一次側巻線５９Ａとの間の電流経路には、その間を流れる電流を検出するための電流センサ６０が介挿されている。そして出力トランス５９の二次側巻線５９Ｂは、高電圧パルス殺菌装置２０における電極２１Ａ、２１Ｂに接続されている。

【0047】

次に制御ユニット３７及び操作ユニット３９について説明する。
制御ユニット３７は、基本的には、プログラマブルコントローラ４９と、サイリスタ制御部５０と、インバータ制御部５７を有している。また操作ユニット３９は、主操作部６１と、パルス制御操作部６３を有している。

【0048】

操作ユニット３９の主操作部６１は、ダイヤルやテンキー、押しボタンスイッチなどの入力手段やタイマー、更には各種表示手段、警報手段などを備えたものであって、電源装置３３全体のＯＮ／ＯＦＦや、出力電流及び／または出力などの設定、あるいはそれらの表示などを行うものである。また操作ユニット３９のパルス制御操作部６３は、電源装置３３から出力される高電圧矩形パルスの状態の設定（パルス周波数の調整、連続パルス／断続パルスの切り替え、および断続パルスの場合の休止期間の長さの調整）を行うためのものである。

【0049】

制御ユニット３７のプログラマブルコントローラ４９は、主操作部６１からの信号を受けて、主として、サイリスタ制御部５０の動作を制御してサイリスタスタック４３の出力電流値（直流）を制御するとともに、電源ユニット３５のコンダクタ４７をＯＮ／ＯＦＦ制御するためのものである。なおこのプログラマブルコントローラ４９には、外部センサ７５、例えば流動性食品材料パルス処理装置の本体における食品材料流路の出側温度を検出するための温度センサ７５なども接続されており、このような温度センサからの信号によっても、サイリスタスタック４３の出力電流値を制御し得るように構成されている。

【0050】

一方、インバータ制御部５７は、高周波発振器６５と、インバータ制御信号発生回路としてのゲート制御回路５８と、過電流検出器６７と、インターロック回路６９とを有している。
高周波発振器６５は、例えば６０ｋＨｚ程度以上、７００ｋＨｚ程度以下の高周波信号を発生するためのものであり、水晶振動子などを用いた他励発振器等を使用することができる。

【0051】

ゲート制御回路（インバータ制御信号発生回路）５８は、高周波発振器６５からの高周波信号を用いて、ＩＧＢＴなどのスイッチング素子のスイッチング動作を制御するためのインバータ制御信号としてのゲート制御信号Ｓ３を発生するためのものである。ここで、ゲート制御回路５８は、後に改めて図５を参照して詳細に説明するように、高周波発振器６５からの高周波信号の周波数を変換するための周波数変換回路７８、およびその周波数変換回路７８を制御するための周波数変換制御回路７４を備えていて、外部からの操作によってゲート制御信号Ｓ３の周波数を調整可能としている。またゲート制御回路（インバータ制御信号発生回路）５８は、調整された周波数で連続するゲート制御信号を発生する第１の状態と、その調整された周波数の信号を間引きして休止期間を設けた断続的なゲート制御信号を発生する第２の状態とに切り替えられるように構成されている。さらに、休止期間を設けた断続的ゲート制御信号を発生する第２の状態において、その休止期間の長さを調整可能に構成されている。

【0052】

そしてゲート制御回路５８からは、上記のように周波数を調整するための周波数調整操作手段として、例えば可変抵抗器７２が引き出されて、その可変抵抗器７２が、前述の操作ユニット３９内のパルス制御操作部６３に配設されている。なおここでは周波数調整操作手段を可変抵抗器７２としているが、ゲート制御回路５８の回路構成によっては、可変インダクタンス、あるいは可変キャパシタンスなどを用いることもある。またここでは、周波数を連続的に変化させるものとしているが、段階的に変化させる構成としてもよいことはもちろんである。

【0053】

さらに、ゲート制御回路５８からは、上記の第１の状態と第２の状態に切り替えるための切り替え操作手段として、例えばＯＮ／ＯＦＦスイッチ７１が引き出されて、そのＯＮ／ＯＦＦスイッチ７１が、前述の操作ユニット３９内のパルス制御操作部６３に配設されている。ここで、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ７１は、例えばＯＮ状態では、休止期間を設ける第２の状態（断続パルス状態）となり、ＯＦＦ状態では休止期間を設けない第１の状態（連続パルス状態）となるように設定される。

【0054】

また同じくゲート制御回路５８からは、上記の第２の状態における休止期間の長さを調整するための休止期間調整操作手段として、例えば可変抵抗器７３が引き出されて、その可変抵抗器７３が、前述の操作ユニット３９内のパルス制御操作部６３に配設されている。なおここでは休止期間調整操作手段を可変抵抗器７３としているが、ゲート制御回路５８の回路構成によっては、可変インダクタンス、あるいは可変キャパシタンスなどを用いることもある。またここでは、休止期間を連続的に変化させるものとしているが、段階的に変化させる構成としてもよいことはもちろんである。

【0055】

過電流検出器６７は、前述の電源ユニット３５における電流センサ６０で検出したインバータ回路５３の出力電流が、予め定めたレベルを超える過電流となった時にこれを検出するためのものである。インターロック回路６９は、インバータ回路５３の動作を停止させて、矩形パルスを発生しない状態に制御するためのもので、過電流検出器６７によって過電流が検出されたときに、停止信号Ｓ４をゲート制御回路５８に送り、ゲート信号を発生させない状態となるように制御して、インバータ回路５３の動作を停止させるように構成されている。

【0056】

以上のような図３に示される流動性パルス処理装置用電源装置３３において、主操作部６１の図示しない電源スイッチをＯＮ状態とすれば、プログラマブルコントローラ４９からコンダクタ（電磁接触器）４７に電源ＯＮ信号（Ｓ１）が与えられ、コンダクタ４７がＯＮ状態となり、商用交流電源端子４１からの例えば３相２００Ｖの商用交流電流が、メインブレーカ４５およびコンダクタ４７を経て、サイリスタスタック４３に与えられる。

【0057】

サイリスタスタック４３では、商用交流電流を整流して直流電流とする。ここで、サイリスタスタック４３は、その出力電圧が、主操作部６１において設定した値に制御される。すなわち、主操作部６１に設定した電圧値にしたがってプログラマブルコントローラ４９からサイリスタ制御部５０に電圧設定値信号が送られ、その電圧設定値信号によってサイリスタ制御部５０がサイリスタスタック４３を制御する。

【0058】

サイリスタスタック４３から出力された直流電流は、インバータユニット５１のインバータ回路５３に供給される。このインバータ回路５３では、ＩＧＢＴなどのスイッチング素子に、ゲート駆動回路５５からゲート電圧が与えられ、そのゲート電圧に応じてサイリスタスタック４３からの直流電流をスイッチング（チョッピング）し、これによって矩形波パルス出力が得られる。インバータ回路５３からの矩形波パルス出力は、電流センサ６０を経て出力トランス５９の一次側巻線５９Ａに与えられる。そしてこの出力トランス５９において昇圧されて、二次側巻線５９Ｂから、所要の高電圧の矩形波パルス出力が得られ、その高電圧矩形波パルスが、パルス処理装置２０の電極２１Ａ、２１Ｂ間に与えられる。

【0059】

ここで、インバータユニット５１のゲート駆動回路５５は、インバータ制御部５７のゲート制御回路５８からのゲート信号によって制御されて、ＩＧＢＴなどのスイッチング素子に対するゲート電圧を発生する。ゲート制御回路５８は、基本的には、高周波発振器６５からの高周波信号を後述する周波数変換回路７４（図５参照）によって変換調整した高周波信号（以下これを駆動周波数信号と称する）によって制御されるが、それだけではなく、操作ユニット７１のパルス制御操作部６３に設定したパルス状態制御（連続パルス発生の第１の状態と断続パルス発生の第２の状態との切り替え、及び断続パルス発生の第２の状態における休止期間の設定）に応じて、ゲート信号発生状態が制御される。

【0060】

例えばパルス制御操作部６３のＯＮ／ＯＦＦスイッチ７１がＯＦＦ状態では、ゲート制御回路５８は、休止期間を設けない連続パルスのゲート信号を発生する第１の状態となる。この場合は、ゲート駆動回路５５は、周波数変換回路７４からの駆動周波数信号に従った周波数、周期で連続的に変化するゲート電圧を発生し、これによって、インバータユニット５１のＩＧＢＴなどのスイッチング素子は、サイリスタスタック４３からの直流電流を、周波数変換回路７４からの駆動周波数信号に従った周波数、周期で連続的にスイッチングし、連続矩形波電流（矩形波交流）を出力させる。そしてこの連続矩形波電流が出力トランス５９によって昇圧されて、出力トランス５９から、所定の周波数、周期の高電圧矩形波交流が出力される。

【0061】

例えば周波数変換回路７４からの駆動周波数信号ＳＡを、図４の（ａ）に示し、上述のような第１の状態における出力トランス５９からの出力ＳＢを、図４の（ｂ）に示す。この場合、出力トランス５９からの出力ＳＢは、駆動周波数信号ＳＡと同一の周波数で連続的に変化する矩形波となる。なお、このような連続矩形波（矩形波交流）を発生する状態（第１の状態）は、高電圧パルス殺菌装置ではなく、ジュール加熱装置に好適である。

【0062】

一方、例えばパルス制御操作部６３のＯＮ／ＯＦＦスイッチ７１がＯＮ状態では、ゲート制御回路５８は、休止期間を設けた断続パルスのゲート信号を発生する第２の状態となる。すなわち、周波数変換回路７４から与えられる駆動周波数信号ＳＡを間引きして、例えば駆動周波数信号ＳＡの１サイクルのパルス発生期間の後、数サイクル分の休止期間が続き、その後に再び１サイクル分のパルス発生期間が続き、さらに数サイクル分の休止期間が続く、という断続パルスのゲート信号を発生する状態となる。これによって、インバータユニット５１のＩＧＢＴなどのスイッチング素子は、サイリスタスタック４３からの直流電流を、断続パルスのゲート信号に従ってスイッチングし、断続矩形波パルス電流を出力させる。そしてこの断続矩形波パルス電流が出力トランス５９によって昇圧されて、出力トランス５９から、高電圧断続矩形波パルスが出力される。

【0063】

上述のような第２の状態における出力トランス５９からの出力ＳＣを、図４の（ｃ）に示す。この場合、出力トランス５９からの出力ＳＣは、図４の（ａ）に示される駆動周波数信号ＳＡの周波数、周期のままではなく、例えば駆動周波数信号ＳＡの１サイクルのパルス発生期間ＴＡの後、数サイクル分（図示の例では２パルス分）の休止期間ＴＢが続き、その後に再び１サイクル分のパルス発生期間ＴＡが続き、さらに数サイクル分の休止期間ＴＢが続く、という断続パルスとなる。言い換えれば、図４の（ｂ）に示される連続矩形波ＳＢの単位パルスを、数パルス分（数サイクル分）間引きした断続パルスとなる。
このような断続パルスを発生する状態（第２の状態）は、高電圧パルス殺菌装置に好適である。

【0064】

ここで、上記のような第２の状態（断続パルス出力状態）では、パルス制御操作部６３の休止期間調整操作手段、例えば可変抵抗器７３を調整することによって、休止期間ＴＢの長さを調整することができる。したがって、例えば、パルス処理装置の電極間を流れる流動性食品材料の種類やその流動性食品材料に含まれると予想される菌の種類、更には流速、あるいは流動性食品材料の初期温度（電極間への入り口温度）などに応じて、適切な休止期間ＴＢの長さを設定することができる。

【0065】

なおこのように休止期間を設けた断続パルスを発生する場合（第２の状態）、サイリスタスタック４３へ供給される直流電流の実効値を小さくしても、サイリスタスタック４３の出力としては、休止期間を設けない連続パルス出力状態（第１の状態）と比較して、高い電圧値（パルス電圧高さ；パルス電圧波高値）を設定することができる。そのため、出力トランス５９からの出力ＳＣとしても、そのパルス電圧高さを高くすることができる。
そしてまた、休止期間ＴＢの長さの調整によって、出力トランス５９からの出力ＳＣのパルス電圧高さを調整することができる。

【0066】

なお、周波数変換回路７８によって図４の（ａ）に示される駆動周波数信号ＳＡの周波数を変換調整することによって、図４の（ｃ）に示されるパルス発生期間ＴＡの幅を調整することができる。

【0067】

なおまた、上記の第１の状態、第２の状態のいずれの場合においても、電流センサ６０によってインバータ回路５３の出力電流が検出され、その出力電流値が異常に大きくなった場合、すなわち過電流となった場合には、過電流検出器６７からの過電流検出信号がインターロック回路６９に加えられる。そしてインターロック回路６９からゲート信号発生回路５８にゲート信号停止信号Ｓ４が送られ、ゲート信号発生回路５８がゲート信号を発生しない状態となり、インバータ駆動回路５５も動作しなくなる。その結果、インバータ回路５３のＩＧＢＴなどのスイッチング素子にゲート電圧が与えられなくなり、インバータ回路５３の出力が停止される。

【0068】

図５にはインバータ制御部５７のゲート信号発生回路５８をより具体化した例を示す。
図５において、ゲート信号発生回路５８は、高周波発振器６５からの基準高周波信号を波形整形して、高周波パルス信号とするための波形整形回路７７と、その波形整形回路７７から出力される高周波パルス信号の周波数を変換して駆動用周波数信号とするための周波数変換回路７８と、その周波数変換回路７８によって変換調整された周波数のパルス（駆動用周波数信号）を間引くための間引き回路７９とを備えている。そして周波数変換回路７８には、その出力周波数を制御するための周波数変換制御回路７４が接続されており、この周波数変換制御回路７４には、パルス制御操作部６３の周波数調整手段としての可変抵抗器７２が接続されている。また間引き回路７９には、その間引き動作をＯＮ／ＯＦＦ制御するためのＯＮ／ＯＦＦ制御回路８１と、間引き動作の間引き間隔（間引き幅）を制御するための間引き幅制御回路８３とが接続されている。上記のＯＮ／ＯＦＦ制御回路８１には、パルス制御操作部６３のＯＮ／ＯＦＦスイッチ７１が接続され、また間引き幅制御回路８３には、パルス制御操作部６３の休止期間調整操作手段としての可変抵抗器７３が接続されている。

【0069】

図５に示すゲート信号発生回路５８においては、高周波発振器６５からの高周波信号が、波形整形回路７７によって波形整形されて矩形波状のパルス信号とされ、そのパルス信号の周波数が、周波数調整手段としての可変抵抗器７２で設定した周波数に、周波数変換回路７８により変換され、駆動用周波数信号ＳＡが生成される。そしてＯＮ／ＯＦＦスイッチ７１のＯＦＦ時においては、その調整した周波数の駆動用周波数信号ＳＡのパルス（連続パルス）がそのまま間引き回路７９を通過して、ゲート信号Ｓ３としてゲート駆動回路５５に送られる。

【0070】

一方、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ７１のＯＮ時においては、調整した周波数の駆動用周波数信号ＳＡのパルス（連続パルス）が、間引き回路７９によって間引きされて、断続パルス信号となり、その断続パルス信号がゲート信号Ｓ３としてゲート駆動回路５５に送られる。このとき、休止期間調整操作手段としての可変抵抗器７３によって間引き幅制御回路８３に設定した間引き幅でパルスの間引き幅が制御される。

【0071】

以上のように構成された実施例の電源装置３３は、既に述べたように、パルス制御操作部６３のＯＮ／ＯＦＦスイッチ７１をＯＮとした状態では、産業用量産的規模の高電圧パルス殺菌装置等の電源として好適に使用することができ、一方、パルス制御操作部６３のＯＮ／ＯＦＦスイッチ７１をＯＦＦとした状態では、比較的低電圧のジュール加熱装置の電源として好適に使用することができる。

【0072】

なお、図３、図５に示した例においては、本発明のパルス処理用電源装置を、高電圧パルス殺菌装置と、ジュール加熱殺菌装置のいずれにも使用可能となるように、パルス制御操作部６３にＯＮ／ＯＦＦスイッチ７１を設けて、ゲート制御回路５８を、連続パルス発生状態（第１の状態）と断続パルス発生状態（第２の状態）とに切り替える構成としている。しかしながら、ジュール加熱殺菌装置に使用することは想定せず、高電圧パルス殺菌装置の専用の電源とする場合には、パルス制御操作部６３にＯＮ／ＯＦＦスイッチ７１を設けなくてもよい。すなわちその場合には、ゲート制御回路５８を、上記のＯＮ／ＯＦＦスイッチ７１が常にＯＮ状態となっている場合と等価的な回路構成（すなわち断続パルス発生の第２の状態を維持する回路構成）として、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ７１を省くことができる。

【0073】

なおまた、図３に示した電源装置３３では、図１に示したような平板状電極２１Ａ、２１Ｂを用いたパルス処理装置に適用しているが、図２に示したようなリング状電極２２Ａ、２２Ｂを用いたパルス処理装置に適用してもよいことはもちろんである。

【0074】

ここで、実施例の電源装置の各回路は、大型の部品、例えば出力トランス等を除き、プリント配線板に電子部品を搭載してなるプリント回路によって構成されている。そして、特に制御ユニット３７のインバータ制御部５７におけるゲート制御回路（ゲート信号発生回路）５８に使用されるプリント配線板１０１、およびサイリスタ制御部５０に使用されるプリント配線板１０２としては、それぞれ導電層の層数として少なくとも４層を有し、各導電層の間に絶縁層が介在された多層構造のプリント配線板（多層プリント配線板）が使用される。なお以下では、ゲート制御回路（ゲート信号発生回路）５８に使用されるプリント配線板１０１をゲート制御基板１０１と称し、サイリスタ制御部５０に使用されるプリント配線板１０２をサイリスタ制御基板１０２と称する。
このようなゲート制御基板１０１もしくはサイリスタ制御基板１０２の一例を図６に示す。

【0075】

なおゲート制御基板１０１、サイリスタ制御基板１０２は、基本的には、いずれも導電層の層数として少なくとも４層を有する多層構造であればよく、図６に示す例では、導電層が４層構造のプリント配線板としている。４層の導電層のそれぞれの間には絶縁層が介在するから、絶縁層は３層以上であれば良い。

【0076】

図６において、ゲート制御基板１０１もしくはサイリスタ制御基板１０２の一方の板面を第１面１０３、他方の板面を第２面１０４とすることとする。
第１面１０３および第２面１０４と第２面との間には、電気絶縁材からなる第１面側絶縁層１０５Ａ、コア絶縁層１０５Ｂ、第２面側絶縁層１０５Ｃが介在している。第１面側絶縁層１０５Ａ、第２面側絶縁層１０５Ｃ、およびコア絶縁層１０５Ｂは、それぞれ例えばガラスエポキシなどからなる。

【0077】

第１面側絶縁層１０５Ａにおける第１面側の表面には、回路パターンを構成する銅などの良導電体からなる導電層（第１面側導電層）１０６が形成され、第２面側絶縁層１０５Ｃにおける第２面側の表面には、回路パターンを構成する銅などの良導電体からなる導電層（第２面側導電層）１０７が形成されている。なお第１面側導電層１０６および第２面側導電層１０７の少なくとも一方（本例では第１面側導電層１０６のみ）の導電層の一部は、半導体素子やＩＣチップ等の回路素子１０８Ａを接続するための接続部１０９Ａとされている。また同じくなお第１面側導電層１０６および第２面側導電層１０７の少なくとも一方（本例では第１面側導電層１０６のみ）の導電層の一部は、抵抗器やキャパシタンス等の回路部品１０８Ｂを接続するための接続部１０９Ｂとされている。

【0078】

さらに第１面側絶縁層１０５Ａとコア絶縁層１０５Ｂとの間には、銅などの良導電体からなる電源ライン用導電層１１０が形成され、コア絶縁層１０５Ｂと第２面側絶縁層１０５Ｃとの間には、同じく銅などの良導電体からなるグラウンドライン用導電層１１１が形成されている。電源ライン用導電層１１０は、前述のゲート制御回路（ゲート信号発生回路）５８もしくはサイリスタ制御部５０の回路の電源ラインを構成している。またグラウンドライン用導電層１１１は、前述のゲート制御回路（ゲート信号発生回路）５８もしくはサイリスタ制御部５０の回路のグラウンドライン（アースライン）を構成している。

【0079】

なお電源ライン用導電層１１０およびグラウンドライン用導電層１１１は、できるだけ広い面積で形成することが望ましい。すなわち、後述するように、貫通導電層と導通させないことが必要な部位を除いた、絶縁層間の全面に電源ライン用導電層１１０およびグラウンドライン用導電層１１１を形成することが望ましい。

【0080】

さらに、電源ライン用導電層１１０と第１面側導電層１０６とを電気的に接続するための、銅などの良導電体からなる電源用貫通導電部１１２が、第１面側絶縁層１０５Ａを貫通して形成されている。またグラウンドライン用導電層１１１と第１面側導電層１０６とを電気的に接続するための、銅などの良導電体からなるグラウンド用貫通導電部１１３が、第１面側絶縁層１０５Ａおよびコア絶縁層１０５Ｂを貫通して形成されている。また第１面側導電層１０６と第２面側導電層１０７とを電気的に接続するための、銅などの良導電体からなる回路間貫通導電部１１４が、第１面側絶縁層１０５Ａ、コア絶縁層１０５Ｂ、および第２面側絶縁層１０５Ｃを貫通して形成されている。

【0081】

なお電源用貫通導電部１１２は、電源ライン用導電層１１０と第１面側導電層１０６には接続されているが、それ以外の導電層には非接続となっている。またグラウンド用貫通導電部１１３は、グラウンドライン用導電層１１１と第１面側導電層１０６には接続されているが、それ以外の導電層には非接続となっている。さらに、回路用貫通導電部１１４は、第１面側導電層１０６と第２面側導電層１０７には接続されているが、それ以外の導電層には非接続となっている。そしてこのような非接続状態を確保するため、電源ライン用導電層１１０およびグラウンドライン用導電層１１１は、それぞれ一部の貫通導電部から離隔した位置までの領域に形成されている。

【0082】

また図６に示す例では、第１面側絶縁層１０５Ａを貫通する貫通孔１１５Ａが形成され、第１面側絶縁層１０５Ａから第２面側絶縁層１０５Ｃまでを貫通する貫通孔１１５Ｂが形成されている。これらの貫通孔１１５Ａ、１１５Ｂには、抵抗器やキャパシタンス等の回路部品１０８Ｂの接続用ピン１０８Ｂaが挿入されている。

【0083】

上記のようなゲート制御基板１０１もしくはサイリスタ制御基板１０２においては、それぞれ導電層数として少なくとも４層を有しかつ各導電層の間に絶縁層が介在された多層プリント配線板で構成されていて、ゲート制御回路５８もしくはサイリスタ制御部５０の回路を構成する回路パターンの導電層（第１面側導電層１０６および第２面側導電層１０７）とは別の層として、第１面と第２面との間に絶縁層を介して電源ライン用導電層１１０およびグラウンドライン用導電層１１が形成されている。したがって回路パターンの導電層に対して電源ラインが離れていること、およびグラウンドラインがノイズに対してシールド効果を発揮することで、ゲート制御回路５８もしくはサイリスタ制御部５０の回路がノイズを拾うことが抑制される。特に、５０ｋＨｚ程度以上の高いパルス周波数、例えば６０ｋＨｚでは、従来はノイズの影響のために回路に誤動作が生じたり、暴走したりして、安定した制御を行えなくなり、その結果、食品材料に安定した電圧のパルスを印加し得なくなる事態が発生することから、実用化は困難と思われていたが、本発明の場合は、５０ｋＨｚ程度以上の高いパルス周波数でもノイズの影響を受けにくく、そのため５０ｋＨｚ程度以上の高いパルス周波数での実用化が可能となった。

【0084】

また、このように実際にパルス周波数を高めることが実際的に可能となるため、例えばパルス周波数を５０ｋＨｚ程度以上とすることにより、流路の電極におけるスケールの発生・付着や、電極の腐食の進行を抑えることが可能となる。

【0085】

なお以上では、ゲート制御基板１０１およびサイリスタ制御基板１０２について、図６に示したような導電層の層数として４層構造のプリント配線板を用いることとしているが、場合によっては、電源装置33を構成する基板のうち、ゲート制御基板１０１およびサイリスタ制御基板１０２以外の基板にも、同様な４層構造を適用してもよい。ただし、電源装置３３の全体のうちでも、特にＩＧＢＴ等のスイッチング素子に対する入力側であるサイリスタ制御部５０とＩＧＢＴ等のスイッチング素子の出力制御側であるゲート制御回路（ゲート信号発生回路）５８はノイズの影響を受けやすい。そこで、サイリスタ制御部５０を構成するサイリスタ制御基板１０２、およびゲート制御回路（ゲート信号発生回路）５８を構成するゲート制御基板１０１に、上記のような４層構造を適用することによって、従来の２層構造のプリント配線板を用いた場合よりも格段にノイズの影響を受けにくくなるのである。

【0086】

また図６に示した例では、電源ライン用導電層１１０を第１面側絶縁層１０５Ａとコア絶縁層１０５Ｂとの間に設け、グラウンドライン用導電層１１１をコア絶縁層１０５Ｂと第２面側絶縁層１０５Ｃとの間に設けているが、逆にグラウンドライン用導電層１１１を第１面側絶縁層１０５Ａとコア絶縁層１０５Ｂとの間に設け、電源ライン用導電層１１０をコア絶縁層１０５Ｂと第２面側絶縁層１０５Ｃとの間に設けてもよい。

【0087】

さらに図６に示した例では、ゲート制御基板１０１およびサイリスタ制御基板１０２について、導電層の層数として４層構造のプリント配線板としているが、導電層の層数として５層以上の多層構造としてもよい。もちろんその場合でも、電源ライン用導電層およびグラウンドライン用導電層は、回路パターンの導電層とは別の導電層（回路パターンの導電層との間に絶縁層を介在させた導電層）として形成する。

【0088】

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、前述の実施例は、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】

【0089】

２０・・・パルス処理装置
２１Ａ、２１Ｂ・・・電極（平板状電極）
２２Ａ、２２Ｂ・・・電極（リング状電極）
２５・・・流路
３３…電源装置
４３・・・サイリスタスタック（整流器）
５３・・・インバータ回路
５８・・・ゲート制御回路（インバータ制御信号発生回路）
５９・・・出力トランス
６５・・・高周波発振器
１０１・・・ゲート制御基板
１０２・・・サイリスタ制御基板
１０３・・・第１面
１０４・・・第２面
１０５Ａ・・・第１面側絶縁層
１０５Ｂ・・・コア絶縁層、
１０５Ｃ・・・第２面側絶縁層
１０６・・・第１面側導電層
１０７・・・第２面側導電層
１１０・・・電源ライン用導電層１１０
１１１・・・グラウンドライン用導電層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】