CN106922798A - 用于加热食品的设备和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于加热食物的设备包括：支撑结构；处理区，被设计成接纳待加热的至少一个食品；射频介电加热系统；用于在加热期间调节食品的至少一个表面的温度的系统。温度调节系统包括用于置于介电加热系统的电极与接纳在处理区中的食品的表面之间的至少一个流体容器。在所述设备的使用期间，射频介电加热系统将能量供应到处理区中的食品，所述至少一个流体容器从食品的表面接收热能，流体在所述至少一个流体容器中在进料口与出料口之间循环以移除所接收的热能中的至少一部分。

Description

用于加热食品的设备和方法

相关申请的交叉引用

本申请主张2015年12月23日申请的第62/387,243号美国申请的优先权，所述美国申请的全部内容以引用方式并入本文中。

技术领域

本公开总的来说涉及食物处理和制备的领域。具体来说，本公开涉及用于加热食品的设备和方法，尤其是，用于解冻和/或烹饪食品的设备和方法。

背景技术

当前，有许多用于加热食品(出于解冻和烹饪两个目的)的已知并且广泛使用的技术。

根据一些已知的加热技术，食品经由其外表面而接收热，其中外表面与相对较高温度下的外部加热元件或外部环境交换热。在这些技术中，食品内的热的流动是通过温度梯度并通过食品自身的热扩散率来确定的。

根据其它已知的加热技术，热直接在食品内产生。其中，一些技术使用射频(RF)介电加热，并且其它技术使用微波(MW)。通常，射频(RF)电磁波处于介于1MHz与300MHz之间的频带内，而微波(MW)处于介于300MHz与300GHz之间的频带内。

相比经由食品的表面使用热交换的技术，使用射频或微波的加热技术通常适用于实现相对较短的解冻或烹饪时间。然而，许多这些类型的已知技术共同的问题与难以在食品内获得足够均匀的温度分布相关。此问题通常似乎在微波加热中比在射频介电加热中显著，尽管在射频介电加热中也存在此问题。

因此，需要具有允许在食品的加热期间减小食品中的温度分布的非均匀性的可用的加热技术(尤其地，使用射频介电加热)。

发明内容

具体来说，本公开涉及使用射频介电加热技术来加热食品的设备和方法。在特定实例实施例中，食品的加热用于解冻和/或烹饪食品。

在一些实例实施例中，所述设备可包括射频介电加热系统以及用于调节食品的至少一个表面的温度的系统。例如，温度调节系统适用于防止食品的表面解冻或烹饪的速率显著高于食品的核心(core)解冻或烹饪的速率。

在一些实例实施例中，温度调节系统可包括用于置于射频介电加热系统的电极与食品的表面之间的至少一个流体容器。尤其地，此流体容器可包括围住流体的内部空间并设有流体的进料口和出料口的封套或壁。

根据一些实例实施例的一种可能的使用方法，在使用期间，射频介电加热系统可将能量供应到食品，由此加热食品；流体容器可从食品的表面接收热能，以此来冷却食品的表面；流体在进料口与出料口之间在流体容器的内部空间中循环，由此从流体容器移除所接收的热能中的至少一部分。

在一些实例实施例中，温度调节系统可包括流体冷却单元，其中流体冷却单元可连接到流体容器的进料口和出料口，以从流体容器接收经加热的流体以及将经冷却的流体供应到流体容器。流体容器和流体冷却单元可以是流体的回路的一部分。根据一种可能的使用方法，流体冷却单元可供应在介于-10℃(14℉)与+5℃(41℉)之间的温度下的经冷却的流体。在一种可能的使用方法中，经冷却的流体可以是在低于0℃(32℉)的温度下供应。

在一些实例实施例中，流体容器的封套或壁可以是柔性的。尤其地，流体容器可以是袋状的。这例如适用于实现流体容器的容易处置或实现流体容器的形状对可用于流体容器的空间或对食品的表面的形状的自适应度。

尤其地，当食品具有不规则且不平坦的表面(具有突出和凹陷)时，流体容器能够适应于食品的形状是有用的。如果可能，柔性流体容器的柔性程度不会使得流体容器也精确地遵循食品的表面中的窄凹陷。

在一些实例实施例或可能的使用方法中，流体容器可用于与食品的表面接触。这例如适用于通过食品与流体容器之间的传导而促进热交换。

在一些实例实施例或可能的使用方法中，流体容器可用于与电极接触。这可例如适用于在使用期间冷却电极。

在一些实例实施例或可能的使用方法中，流体容器用于填充介于射频介电加热系统的电极与食品的表面之间的空间。与电极和食品之间的空间仅被空气占据的状况相比，这可适用于改进能量从介电加热系统到食品的传递。

在一些实例实施例中，电极与食品之间的距离是可调整的，例如，电极是可移动的，和/或相对侧上的两个电极之间的距离是可调整的。这适用于使电极与食品之间的空间适应于流体容器的尺寸。实际上应考虑到，所述空间的尺寸也取决于食品的尺寸和形状。使所述空间适应的可能性也特别适用于促进流体容器与食品的表面之间的接触和/或促进电极与食品之间的空气间隙的消除。

在一些实例实施例中，可在流体容器中循环的流体是液体。可使用任何适当流体或液体。尤其地，流体可以是水或包括水，而需要时(但不是必要的)，水可以是去离子水或蒸馏水。

在一些实例实施例中，温度调节系统可包括第一流体容器和第二流体容器。第一流体容器可用于置于介电加热系统的第一电极与食品的第一表面之间，而第二流体容器可用于置于介电加热系统的第二电极与食品的第二表面之间。这适用于在食品的两个表面上实施温度调节，其中所述两个表面各自面向相应电极，并且被介电加热系统所产生的电磁场直接穿过或碰撞。在一个特定实例实施例中，第一电极和第二电极可处于可接纳食品的处理区的相对侧上，并且在一种可能的使用方法中，第一流体容器和第二流体容器可用于将食品保持在第一流体容器与第二流体容器之间。

在一些实例实施例中，所述设备可包括用于容纳食品的至少一个盘。在一种可能的使用方法中，流体容器用于置于介电加热系统的电极与盘的底表面之间。

附图说明

在已大体上描述本公开的主题之后，在对以举例方式提供并且不限制本公开的范围的一些示例性实施例的详细描述中，其它特征和使用方法将变得明显。下文将参照附图，而附图是未必按比例绘制的示意图，其中：

图1是根据本公开的设备的第一实例实施例的示意性侧视横截面图；

图2是根据本公开的设备的第二实例实施例的示意性侧视横截面图；

图3是根据本公开的设备的第三实例实施例的示意性侧视横截面图；

图4是可用于根据本公开的设备的流体容器的实施例的透视图；以及

图5是用于控制根据本公开的设备的某些操作的实例实施例的控制单元的框图。

具体实施方式

根据本公开的设备的第一实例实施例被标记为数字1，并且示意性地图示在图1中。

图1示出设备1的若干部件以使本说明书更容易理解。然而，此图不应被视为用于生产用途的精确且详细的技术图。因此，图1不示出设备1的所有部件，并且不应被视为部件之间的比例和比率被如实再现的图。同样的原则也适用于其它附图。

设备1可用于加热食品，例如，食物、菜肴、肉块(尤其是，鸡胸肉、鸡腿或牛肉)、蔬菜产品。食品以举例方式示出在图中并被标记为9。尤其地，待加热的食品9是冷冻(或深度冷冻)食品，并且设备1可用于解冻此冷冻食品9。在一些实例实施例中，设备1可用于烹饪食品9。

设备1包括支撑结构20，其中支撑结构20例如包括支撑设备1的其它部件的箱状外壳和/或框架。设备1还包括处理区22，其中处理区22被设计成接纳待加热的至少一个食品9。例如，处理区22是位于支撑结构20内的处理室。设备1可包括门(未示出)，其中门可交替地打开以允许进出处理区22并关闭以在闭合的处理室中执行食品9的加热。

设备1包括射频介电加热系统(radio frequency dielectric heating system)，其中所述射频介电加热系统用于加热接纳在处理区22中的食品9。射频介电加热系统包括放置在处理区22处的至少两个电极31、32。

在一些实施例中，两个电极31、32中的至少一个可至少部分由铁磁材料制成。在具体实施例中，电极31、32两者可由铁磁材料制成。

如附图中的实例实施例中所示，第一电极31和第二电极32可放置在处理区22的相对侧上。食品9可接纳在介于两个电极31、32之间的处理区22中。具体来说，第一电极31是放置在处理区22的顶部处的上部电极，而第二电极32是放置在处理区22的底部上的下部电极。在其它可能的实例实施例中，两个电极可放置在处理区22的同一侧上，并且因此，在使用期间，可处于食品9的同一侧上。

射频介电加热系统还包括用于以介于1MHz与300MHz之间的频率在电极31、32之间施加可变电位差的装置35。因此，在设备1的使用期间，可在电极31、32之间产生具有此频率的可变电磁场。换句话说，介电加热系统可产生穿过接纳在处理区22中的食品9的电磁场，由此将能量供应到食品9。与电磁场相关联的能量的至少一部分可被食品9吸收，并且可被转化为热能(尤其地，通过受到电磁场的作用的食品9的分子的振动)。

在一些实施例中，装置35可被设计成以介于10MHz与100MHz之间的频率施加可变电位差。在具体实施例中，此频率可具有选自以下值的值：13.56MHz；27.12MHz；40.68MHz。应注意，这些值对应于当前可用于射频工业应用的频率。然而，其它频率值是可能的。

在一些实施例中，可通过以下方式来执行可变电位差在电极31、32之间的施加：将两个电极中的一个保持在接地电位并改变另一电极的电位。待保持在接地电位的电极的选择可取决于设备1的安全要求或其它要求。例如，待保持在接地电位的电极可以是下部电极32，而具有可变电位的电极可以是上部电极31。

关于电磁场的强度，每单位长度的对应电场可例如处于50V/cm与5kV/cm之间的范围中。在一些使用方法中，食品9中的每单位长度的电场的强度可处于50V/cm与200V/cm之间的范围内。应注意，每单位长度的电场的强度取决于电场所处的介质的电容率。例如，当食品9冷冻时，食品9可具有处于3与13之间的范围中的相对电容率，而当食品9解冻时，食品9可具有相对较高的相对电容率(例如，处于40与70之间的范围中)。处理区22中的空气可具有约1的相对电容率。

如附图所示，在一些实施例中，电极31、32可以是板状的，例如，具有平坦板的形状。图1示出电极31、32的横截面图，其中所述横截面图示出电极31、32的厚度和主要延伸尺寸。在一些实施例中，板状电极31、32可延伸以使得板状电极31、32基本上覆盖处理室22的整个相应面，或至少使得板状电极31、32限定比食品9可处于其中的空间足够更大的空间。这适用于尝试在食品9中获得电磁场的基本恒常性。

设备1还包括温度调节系统(温度降低系统，temperature moderating system)，其中在使用期间，温度调节系统可在射频介电加热系统加热期间调节(降低，moderate)食品9的至少一个表面的温度。

实际上，应注意，在射频加热期间，电磁场所穿过的食品9的表面(尤其地，面向电极31、32中的一个或另一个的表面91、92)倾向于比食品9的核心95快地升温。

温度调节系统适用于防止或至少减小食品9的至少一个表面与核心95之间的加热速率的差异。这适用于降低食品9的至少一个表面的温度变得过高并可能损坏食品9的风险。例如，在冷冻食品9的状况下，可降低如下风险：食品9将在表面处解冻并且其温度将达到甚至高于10℃(50℉)的温度，或食品9可甚至在表面处烹饪而食品9的核心95仍冷冻。在使用中，温度调节系统可用于从食品9的表面移除热能或热，由此冷却食品9的表面或至少减慢表面的温度的升高。

在图中所图示的实施例中，温度调节系统包括至少一个流体容器41，其中流体容器41用于置于所述至少两个电极中的一个与接纳在处理区22中的食品9的表面91之间。例如，流体容器41用于置于上部电极31(尤其地，上部电极31是具有可变电位的电极31)与面向上部电极31的表面91之间。也就是说，流体容器41可放置在食品9上方的空气空间中。

然而，在其它实施例中，流体容器可置于下部电极32与面向下部电极32的食品9的表面92之间。也就是说，流体容器可放置在食品9下方的空气空间中。在其它实施例中，至少一个电极处于食品9的一侧，并且流体容器可放置在食品9的所述一侧的空气空间中。

流体容器41可包括围住流体容器41的内部室或内部空间46的封套或壁45。封套或壁45可设有进料口47和出料口48，其中进料口47和出料口48分别允许将流体引入到内部空间46中以及从内部空间46抽出流体。

在使用期间，流体容器41可从食品9的表面91接收热能，并且流体可在流体容器41的内部空间46中在用于引入流体的进料口47与用于抽出流体的出料口48之间循环。流体在流体容器41的内部空间46中的循环允许移除流体容器41从食品9的表面91接收的热能的至少一部分。因此，在一种使用方法中，表面91上的过量热能可经由流体而从处理区22传递出，其中所述流体在处理区22中的流体容器41的内部与处理区22的外部的环境之间循环。

在其它实施例中，内部室46可具有以下形状：线圈、螺旋、同心螺旋或界定在流体容器41的大表面区域上方延伸的流体的路径的另一形状。在其它实施例中，内部室46可具有允许在内部室46中界定流体的预定路径或在内部室46中有助于流体的预定路径的分隔件或其它元件。这些形状或元件适用于尝试使面向食品9的表面91的流体容器41的表面的不同点的温度均匀，或至少减小温差。

温度调节系统可包括用于冷却流体的冷却单元40，其中冷却单元40被设计成接收经加热的流体并供应经冷却的流体。出于此目的，冷却单元40由相应导管407、408连接到流体容器41的进料口47和出料口48。流体容器41、导管407、408和冷却单元40可以是流体的回路的一部分，并且尤其地，可界定流体可在其中循环从而在流体容器41中接收热能或热并且在冷却单元40中释放热能或热的闭合回路。在使用中，从流体容器41取得的流体(流体在流体容器41中帮助冷却食品9的表面91)可在冷却单元40中冷却，并且被重新引入到流体容器41中。

冷却单元40可安装在支撑结构20中。在一个实施例中，冷却单元40可例如是制冷单元。

在一些实施例中，冷却单元40可被设计成供应在介于-10℃(14℉)与+5℃(41℉)之间的温度下的经冷却的流体。这适用于制造用于解冻冷冻食品9的设备1。在具体实施例中，冷却单元40可被设计成供应在小于或等于0℃(32℉)的温度下的经冷却的流体。在设备1的一种使用方法中，可按这种方式执行冷冻食品9的解冻：实际中，在食品9由设备1处理时，食品9的任何部分都不超过4℃(39.2℉)的温度。

温度调节系统可包括泵49(压缩机)，其中泵49(压缩机)被设计成迫使流体在流体容器41的内部空间46中循环。在一些实施例(例如，图中所图示的实施例)中，泵49是闭合回路的一部分，其中所述闭合回路可还包括流体容器41、导管407、408和冷却单元40。在这些实施例中，泵49被设计成迫使流体在所述闭合回路中循环。

在未示出的一些实施例中，温度调节系统可通过一次性流体的循环来操作，据此，适当温度下的新流体经由进料口47而强制进入流体容器41中，并且同时，经加热的流体通过出料口48而从内部空间46排放但该流体未被送回进料口47。

在一些实施例中，流体容器41的封套或壁45可以是柔性的。这例如适用于使流体容器41适应于处理区22中的食品9的表面91的形状。尤其地，封套或壁45可由柔性材料制成，例如，由至少一片塑料材料(例如，聚乙烯或聚丙烯)制成。在一些实施例中，流体容器41可以是袋状的，尤其地，具有柔性袋的形式。这适用于使流体容器41适应于处理区22中的食品9的尺寸和形状，尤其地，如同相应电极模制成型在食品9的表面(上表面和/或下表面)上一般。

在一些实施例中，流体容器41可用于与食品9的表面91接触。这适用于采用食品9与流体容器41之间的适当热交换系数通过传导来传递热能。然而，在其它实施例中，流体容器41可被放置成接近食品9的表面，而不需要在整个表面上接触。

在一些实施例中，流体容器41可以是不透流体的(除了穿过进料口47和出料口48的通道之外)，并且可防止内部体积46中所含有的流体与处理区22中的食品9之间的直接接触。

流体容器41可用于填充电极31与食品9的表面91之间的空间。例如，流体容器41用于与电极31和表面91两者接触，并且因此电极31与表面91之间的空气空间(或空气间隙)可被完全避免。如果流体的相对电容率大于空气的相对电容率，那么空气空间的至少部分消除可适用于提高加热的效率。

流体容器41与电极31之间的接触(或至少流体容器41与电极31彼此接近的放置)可适用于在使用期间冷却电极31。流体容器41可从电极31接收的热能或热可在流体在内部空间46中循环期间至少部分由流体移除。

在一些实施例中，电极31可相对于支撑结构20朝向或远离处理区22的相对侧移动，以此调整处理区22的尺寸。在电极31、32处于处理区22的相对侧上的一些实施例中，第一电极31和第二电极32通过可调整的距离而相互分离。处理区22的尺寸可调整的这些实施例适用于根据食品9和流体容器41的尺寸来调整电极31与食品9的表面91之间的距离，尤其地，适用于促进流体容器41与食品9的表面91之间的接触且促进空气空间的消除。

在一些实施例中，流体容器41可按一种方式延伸，以使得流体容器41基本上覆盖电极31的整个相应表面或至少食品9的整个相应表面91。这适用于实现直接在食品9的大表面上的温度调节。

在一些实施例中，流体容器41所容纳的并且可在流体容器41中循环的流体是液体。在实例实施例中，流体可选自以下液体：水；去离子水(尤其地，蒸馏水)；醇(alcohol)(尤其地，乙醇)；乙二醇；聚乙二醇；水与醇的混合物；水与乙二醇的混合物；水与聚乙二醇的混合物；去离子水(尤其地，蒸馏水)与醇的混合物；去离子水(尤其地，蒸馏水)与乙二醇的混合物；去离子水(尤其地，蒸馏水)与聚乙二醇的混合物。

在其它实例实施例中，流体主要包括上述液体中的一种，例如，液体是包括所述液体中的一种以及一种或更多种其它组份的混合物，其中所述液体中的所述一种以大于50％的质量分数存在。

在一些实施例中，尤其地，在用于解冻食品的设备的实施例中，流体可以是或可包括水(即使未被去离子化)。例如，液体可以按一定量与至少一种其它物质(例如，醇或盐)混合，以使得其将冰点降低到至少-5℃(23℉)以下。

在食品9的解冻期间将未被去离子化的水(或其混合物)用作在流体容器41中循环的流体可出于以下原因而是适用的。虽然食品9仍被冷冻，但食品9可吸收的电磁场的功率的份额远大于可被流体容器41中的水吸收的电磁场的功率的份额。例如，流体容器41中的水可吸收电磁场的功率中的不到20％。

这适用于迅速解冻食品9。当食品9部分解冻或完全解冻时，食品的不同物理状态可导致食品9所吸收的功率的份额的减少，而流体容器41中的水可增加其所吸收的功率的份额。因此，如果介电加热系统所供应的全部功率相等，那么可减慢解冻或减慢食品9的温度的上升。这适用于降低食品9的温度超过期望安全值(例如，4℃(39.2℉))的风险。

在一些实施例中，流体具有大于或等于20的相对电容率。这适用于提高设备1的效率，从而确保电极31与食品9的表面91之间的空间中每单位长度的电场的强度与食品9的相对电容率相当，或至少这些相对电容率的比率比所述空间被空气占据的状况有利。在一些实施例中，流体具有比待加热的食品9的相对电容率大的相对电容率。

在其它可能的实例实施例中，流体不同于上述流体。例如，适当的流体可选自这类流体：在期望温度范围中是液体、非毒性的并且具有其值显著大于空气的相对电容率的相对电容率。在其它实例实施例中，流体可以是气体。

如例如图1中的实施例所示，食品9可直接搁置在下部电极32上，其中下部电极32可因此还充当处理区22中的食品9的支撑板。

在例如图2所图示的替代使用方法中，设备1可包括用于容纳食品9的至少一个盘50。盘50可搁置在下部电极32上，而食品9的上表面91面向上部电极31。盘50可至少部分由导电材料制成。当与下部电极32接触时，盘50可采用与下部电极32相同的电位，并且因此可在操作上成为下部电极32的一部分。

根据本公开的设备的另一实例实施例被标记为数字11，并且示意性地图示在图3中。与上文所述的实施例中相同的附图标记用于指示相同或类似或具有类似功能的部分，因此，不再详细描述这些部分。

图3的设备11与图1的设备1之间的一个差异在于温度调节系统除第一流体容器41之外可还包括第二流体容器42。类似于上文已描述的内容，第一流体容器41用于置于第一电极31与食品9的第一表面91之间。第二流体容器42用于置于第二电极32与食品9的第二表面92之间。流体还可在第二流体容器42的内部空间46中循环，以移除从第二表面92接收的热能的至少一部分。

这适用于调节食品9的表面91、92两者的温度，其中面向相应电极31、32的表面91、92可被电磁场直接穿过或碰撞并且因此更加处于温度上升的风险之中。

第二流体容器42可与第一流体容器41基本上相同或类似，并且尤其地，可连接到与冷却单元40连通的相同导管407、408。具体来说，流体容器41、42可被放置成在流体回路中并列。

如例如图3所示的实施例中，第一电极31和第二电极32放置在处理区22的相对侧上。第一流体容器41和第二流体容器42可用于将接纳在处理区22中的食品9保持在第一流体容器41与第二流体容器42之间。例如，流体容器41、42可放置在食品9上方和下方的空气空间中。

在一些实施例中，设备11可包括格栅或板55，其中格栅或板55可被限定到支撑结构20并且放置在电极31、32之间的处理区22中。格栅或板55可用于支撑可搁置在格栅或板55上的食品9。第二流体容器42可放置在格栅或板55与下部电极32之间。在其它实施例中，格栅或板55可不存在，并且食品9可直接搁置在流体容器42上，其中流体容器42可支撑食品9。

在一些实施例中，设备11可包括用于容纳食品9的至少一个盘50。盘50可搁置在格栅或板55上或第二流体容器42上。第二流体容器42可用于置于下部电极32与盘50的底表面之间。

在一些实施例中，射频介电加热系统和/或用于在电极31、32之间施加可变电位差的装置35可在控制单元的控制下操作。控制单元可根据固定或动态加热协议来控制热到食品9的施加。

在一些状况下，温度调节系统或其某些部件也可或另外地在控制单元的控制下操作。在各种不同实施例中，温度调节系统的控制单元可与射频介电加热系统和/或用于在电极31、32之间施加可变电位差的装置35的控制单元相同或不同。图5图示控制单元500的框图，其中控制单元500可在一些实施例中对温度调节系统(或其部件)提供此种控制。然而，应了解，射频介电加热系统和/或用于在电极31、32之间施加可变电位差的装置35的控制单元可在结构和形式上类似于控制单元500，但可针对不同功能来编程。

如图5所示，控制单元500可包含处理电路510，其中处理电路510可被配置成结合对本文所述的各种部件或模块执行控制而与如本文所述的所述部件或模块的操作相互作用(interface with)、控制或以其它方式协调所述部件或模块的操作。控制单元500可利用处理电路510将电子控制输入提供到温度调节系统的一个或更多个功能单元以接收、传输和/或处理与该一个或更多个功能单元相关联的数据，并且执行必要的通信以实现控制如本文所述的控制温度调节系统(或其部件)的操作的能力。

在一些实施例中，处理电路510可被体现为芯片或芯片组。换句话说，处理电路510可包括一个或更多个物理封装(physical packages)(例如，芯片)，所述物理封装包含处于结构组件(例如，基板)上的材料、部件和/或导线。结构组件可对结构组件上所包含的部件电路提供物理强度、大小的节省和/或电相互作用的限制。处理电路510可因此在一些状况下被配置成将本发明的实施例实施在单个芯片上或实施为单个“芯片上的系统”。因此，在一些状况下，芯片或芯片组可构成用于执行用于提供本文所述的功能的一个或更多个操作的构件。

在实例实施例中，处理电路510可包含可与装置接口520和用户接口530通信或以其它方式控制装置接口520和用户接口530的处理器512和存储器514(例如，易失性或非易失性存储器)的一个或更多个实例。因此，处理电路510可被体现为电路芯片(例如，集成电路芯片)，所述电路芯片被配置成(例如，通过硬件、软件或硬件与软件的组合)执行本文所述的操作。

装置接口520可包含实现与其它装置的通信的一个或更多个接口机构。在一些状况下，装置接口520可以是被配置成经由内部和/或外部通信机构而从与处理电路510通信的装置或部件(例如，系统部件540)接收数据和/或将数据传输到所述装置或部件(例如，系统部件540)的任何构件，例如以硬件或硬件和软件的组合体现的装置或电路。因此，例如，装置接口520可还包含用于从传感器网络550的一个或更多个传感器接收数据的装置和/或构件。传感器网络500可包含检测温度(例如，第一流体容器和/或第二流体容器的温度)、距离(与电极31、32相关联的距离)、流率、压力或与温度调节系统或其部件(例如，系统部件540)相关联的其它感兴趣的参数的传感器。

在实例实施例中，控制单元500可基于所编程的控制协议或基于对从传感器网络550接收的传感器数据作出响应的动态控制而实现对系统部件540中的各种部件的智能控制。作为实例，可基于传感器数据来控制第一流体容器和/或第二流体容器的温度。在一个实例中，可将传感器放置在第一流体容器和/或第二流体容器的出口(例如，接近出料口48)处，以使得出口温度可被监视。控制单元500可接着操作冷却单元40和/或泵49以将出口温度维持在期望温度(或处于期望范围内)。在一些状况下，可将期望温度保持恒定。然而，在其它实例中，可根据预定义的解冻协议来改变期望温度。因此，例如，控制单元500可替代地感测温度和/或流率以对其进行控制，从而根据预定义的解冻协议(预定义的解冻协议可存储在存储器514中)而实现解冻。

在另一实例实施例中，可控制穿过冷却单元40和/或泵49的流体流率以对应地控制第一流体容器和/或第二流体容器的压力。因此，第一流体容器和/或第二流体容器的体积可由控制单元500根据解冻协议来调制。第一流体容器和/或第二流体容器的体积的调制将还对应地分别修改食品9与第一流体容器和/或第二流体容器之间的接触表面。可单独地或结合上文所述的温度控制来程序化地控制(例如，经由存储在存储器514中并由处理器512执行的程序)体积的调制(并且因此控制接触表面的调制)。还可单独地或结合这些实例修改来使用其它可编程修改。

可按不偏离本公开的范围的若干方式来修改并调节本公开的主题。本发明的所有细节可替代为其它技术上等同的元件，并且各种部件的所使用的材料以及形状和尺寸可根据要求来改变。因此，明显的是，上文所述的实例实施例是非限制性的，并且其它实施例是可能的，而仍被随附权利要求书所涵盖。此外，虽然本说明书和附图描述元件和功能的组合的实例，但明显的是，具有元件和功能的不同组合的、在任何状况下都被本公开的教导所涵盖的实施例是可能的。

还应注意，参照上文所述的实例实施例而描述的优点和益处未必存在于被本公开的教导所涵盖的所有可能实施例中。本说明书所使用的具体术语是以上位且描述的含义来使用，而不是出于限制的目的来使用。

Claims (22)

1.一种用于加热食物的设备，包括：

-支撑结构；

-处理区，被设计成接纳待加热的至少一个食品；

-射频介电加热系统；

-温度调节系统，用于在加热期间调节所述食品的至少一个表面的温度；

其中所述射频介电加热系统包括放置在所述处理区处的至少两个电极以及用于以介于1MHz与300MHz之间的频率在所述电极之间施加可变电位差的装置，所述射频介电加热系统用于加热接纳在所述处理区中的食品；

其中所述温度调节系统包括用于置于所述至少两个电极中的一个与接纳在所述处理区中的所述食品的表面之间的至少一个流体容器，所述至少一个流体容器包括围住内部空间并设有流体的进料口和出料口的封套或壁；

其中，在使用期间，所述射频介电加热系统将能量供应到接纳在所述处理区中的所述食品，所述至少一个流体容器从所述食品的所述表面接收热能，流体在所述至少一个流体容器的所述内部空间中在所述进料口与所述出料口之间循环以移除所接收的热能中的至少一部分。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述温度调节系统包括用于冷却所述流体的冷却单元，所述冷却单元被设计成接收经加热的流体并供应经冷却的流体，所述冷却单元由导管连接到所述至少一个流体容器的所述进料口和所述出料口，其中所述流体容器、所述导管和所述冷却单元是所述流体的回路的一部分。

3.根据权利要求2所述的设备，其中所述冷却单元被设计成供应在介于-10℃(14℉)与+5℃(41℉)之间的温度下的经冷却的流体。

4.根据权利要求1所述的设备，其中所述温度调节系统包括被设计成迫使流体在所述至少一个流体容器的所述内部空间中循环的泵。

5.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个流体容器的所述封套或壁是柔性的。

6.根据权利要求5所述的设备，其中所述流体容器是袋状的。

7.根据权利要求1所述的设备，其中所述流体容器用于与所述食品的所述表面接触。

8.根据权利要求1所述的设备，其中所述流体容器用于填充介于所述至少两个电极中的所述一个与所述食品的所述表面之间的空间。

9.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少两个电极中的所述一个与所述食品的所述表面之间的距离是可调整的。

10.根据权利要求1所述的设备，其中所述温度调节系统包括第一流体容器和第二流体容器，所述第一流体容器用于置于所述至少两个电极中的第一个与所述食品的第一表面之间，所述第二流体容器用于置于所述至少两个电极中的第二个与所述食品的第二表面之间。

11.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少两个电极中的第一个和所述至少两个电极中的第二个放置在所述处理区的相对侧上。

12.根据权利要求10所述的设备，其中所述第一电极和所述第二电极放置在所述处理区的相对侧上，所述第一流体容器和所述第二流体容器用于将接纳在所述处理区中的所述食品保持在所述第一流体容器与所述第二流体容器之间。

13.根据权利要求11所述的设备，其中所述第一电极和所述第二电极通过可调整的距离而相互分离。

14.根据权利要求1所述的设备，其中所述流体是液体。

15.根据权利要求14所述的设备，其中所述流体是选自包括以下各者的组的液体或主要包括所述液体：水、去离子水或蒸馏水、醇、乙二醇、聚乙二醇、水与醇的混合物；水与乙二醇的混合物；水与聚乙二醇的混合物；醇与去离子水或蒸馏水的混合物、乙二醇与去离子水或蒸馏水的混合物、聚乙二醇与去离子水或蒸馏水的混合物。

16.根据权利要求1所述的设备，其中所述流体具有大于或等于20的相对电容率。

17.根据权利要求1所述的设备，其中用于在所述电极之间施加可变电位差的装置被设计成以介于10MHz与100MHz之间的频率施加可变电位差。

18.根据权利要求1所述的设备，其中所述设备是用于解冻冷冻食品的设备。

19.一种用于加热食品的方法，其中所述食品通过具有介于1MHz与300MHz之间的频率的电磁场而经受加热，所述食品的至少一个表面被所述电磁场穿过，其中在所述食品的加热期间，热能从所述食品的所述至少一个表面传递到在流体容器内循环的流体，所述流体容器被放置成接近或接触所述食品的所述至少一个表面。

20.根据权利要求19所述的方法，其中从所述流体容器取得的流体在冷却单元中冷却，并被重新引入到所述流体容器中，并且其中待经受加热的所述食品是冷冻食品。

21.一种用于加热食物的设备，包括权利要求1至18中的任意一个技术特征或者技术特征的任意组合。

22.一种用于加热食品的方法，包括权利要求19至20中的任意一个技术特征或者技术特征的任意组合。