[发明专利]用于减少与去除液体产品的泡沫的超声波发生器与装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于在诸如其中液体产品被处理的化学处理或食品相关处理的 工业生产处理中(在处理过程中在产品的上表面上产生泡沫)产生超声波场的 超声波发生器。本发明还涉及包括用于去泡沫的一种或多种此超声波发生器的 装置。

背景技术

在不同的工业领域中，待处理的产品的泡沫产生是固有问题。在饮料工业 的领域中，例如，主要关于诸如可乐与啤酒的碳酸产品，而且还关于诸如果汁 等的非碳酸产品等，在生产处理期间而且还在将产品填充到瓶子等中的期间， 存在产品产生大量泡沫的问题。泡沫的产生通常导致产品的不期望的损失，以 及此外的产品待填充到其中的容器的污染，是在这些工业中的大问题。在填充 处理过程中，产生太多泡沫导致关于容器的密封的问题，并且此外由于在产品 顶部上的泡沫填充线处理显著减速。然而，同样在其它工业中，液体产品的泡 沫产生是棘手的问题。其它工业的实例是化学、石油、制药、以及采矿工业。 泡沫可以形成在其中填充产品的罐子、开口器皿中或者在容器或瓶子中。由于 泡沫，还存在关于容器容量/体积、诸如泵、均质器，巴氏杀菌器，填充线及过 滤设备的下游处理设备的问题。

在现有技术中，用于减少或对抗产生太多泡沫产生的传统技术多年来都涉 及使用抗泡沫化学制品。然而，在食品工业中，使用化学制品是不可能的，并 且在其它工业中使用用于减小泡沫的产生的此化学制品是相当高成本的。此外， 化学制品可以改变在生产线中处理的液体产品的特性。

此外，在现有技术中建议使用机械消泡器，以便例如在将啤酒或可乐填充 到瓶子的过程中限制泡沫的产生。对此类型问题的另一种解决方案包括利用超 声波的抗泡沫装置，以便破坏液体产品的顶部上的泡沫。例如，在 WO2004/024317A1中，公开了一种用于去除在大容器中形成泡沫的超声波装置。 此已知的装置使用安装在旋转装置上的圆形、板状谐振器并且设有用于沿着产 品的方向改变此装置的谐振器板的处理表面的角度的部件。通过改变板状谐振 器的角度与两个装置的旋转，超声波场聚焦在产品容器的表面上的特定点上。 此系统在其构造上相当大并且在没有大量修改的情况下很难在现有填充线中执 行。此外，此已知的超声波装置需要用于控制超声波场的形成以及用于永久地 改变聚焦的超声波场的辐射的角度的复杂部件。

在WO2007/118285A1中，公开了另一个超声波换能器系统，其包括具有主 体部分以及在其端部上的液体处理表面的超声波发生器。此超声波发生器的泡 沫处理表面设有多个喇叭状凹部。由于多个凹部，可以发射更强的超声波场。 然而，在例如用于将饮料填充到瓶子或容器中的填充线中的一些应用中，此种 类型的超声波处理装置在去除泡沫的产生的可能性方面也具有弊端。

发明内容

鉴于现有技术解决方案的所述弊端，本发明的目的是提供超声波发生器以 及具有至少一个超声波发生器的超声波装置，其相对于在现有生产线中的应用 以及相对于在不同生产处理中的泡沫去除与泡沫减少更有效并且更灵活。

此问题通过具有权利要求1的特征的超声波发生器以及通过用于产生根据 权利要求11的特征的超声波场的装置得以解决。在相应的从属权利要求中公开 了本发明的优选实施方式与特征。

如权利要求1中要求的根据本发明的超声波发生器设有主体部分，所述主 体部分具有用于将超声波发生器与高频生成器连接在一起的连接部件，并且超 声波发生器具有前面，将超声波场从所述前面引导到产品的期望的点或区域或 者在待去泡沫的产品的顶部上。根据本发明的超声波发生器的特征在于主体部 分具有紧凑的块体元件的形状，并且特征在于相对于产品表面前面的形状是凹 入的，以便以与非聚焦超声波相比的集中形式将超声波场聚焦并且引导到待处 理的产品泡沫的特定区域。由于前面的凹入形式，超声波场与平面或凸出的前 面相比是集中的。根据本发明的前面的凹部形成为使得实现了用于液体产品的 去泡沫的增强效果。根据本发明的超声波发生器的凹入的前面可以尤其形成类 似具有尤其优化曲率的圆形的凹槽或通道。通过连接部分引入到超声波发生器 中的超声波高振幅频率通过块状主体部分有效地传送到凹入的前面，以使得能 够有效地去除并且减少在液体产品的处理期间产生的泡沫。