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GEBIET DER TECHNIK
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf ein Mikrowellenheizgerät
für das
Erhitzen/Kochen verschiedener zu erhitzender Objekte in einer geeigneten
Umgebung.
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TECHNISCHER
HINTERGRUND
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Als Mikrowellenheizgerät des Standes
der Technik ist ein Auftau- und Kochherd, wie er in der Japanischen
Patentveröffentlichung
Nr. Sho55-51541 offenbart wird, gut bekannt. Im Folgenden wird der
Aufbau des Herdes unter Bezugnahme auf 23 beschrieben.
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Auf 23 Bezug
nehmend, umfasst ein Auftau- und Kochherd des Standes der Technik
einen an der Decke 2 eines dicht verschliessbaren Herdkörpers 1 angeordneten
Rührer 3 sowie
eine in Nachbarschaft zum Rührer
angeordnete Magnetroneinstrahlöffnung 4.
Innerhalb des Herdkörpers 1 ist
eine abnehmbare Nahrungsmittelablage 5 vorhanden; darunter
ist eine abnehmbare Flüssigkeitsschale 6 für Wasser, Öl usw.,
in den ein Nahrungsmittel A bei Bedarf eingetaucht werden kann,
vorhanden; weiter ist unter der Schale ein Heizorgan 7 für Gas, Elektrizität usw. vorhanden.
Durch die kombinierte Wirkung der Magnetroneinstrahlöffnung 4,
der Flüssigkeitsschale 6 und
des Heizorgans 7 wird ein zu erhitzendes Objekt von oben
mit der Magnetronstrahlung und je nach Bedarf gleichzeitig von unten
mit Dampf vom kochenden Wasser erhitzt.
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Durch den kombinierten Einsatz der
Magnetronstrahlung und des Erhitzens mit Dampf wird die Zeit, die
erforderlich ist, um den Bereich der maximalen Eiskristallbildung
zu durchlaufen, während
der die Zellwände
beschädigt
werden, wenn tiefgefrorene Nahrungsmittel aufgetaut werden, auf
ein Minimum reduziert, und Nahrungsmittel werden gleichmässig aufgetaut,
ohne dass wohlschmeckende Inhaltsstoffe entweichen können. Da
Wasserdampf verfügbar
ist, kann der Herd auch für
das Auftauen tiefgefrorenen Brotes/tiefgefrorener Kuchen oder für den gesamten Prozess
der Brot- oder Kuchenzubereitung einschliesslich der Gärung verwendet
werden.
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Neben dem Erhitzen mit Dampf kann
der Herd verschiedene Heiz- und Kochprozesse ausführen. Zum
Beispiel werden das Auftauen tiefgefrorener, vorverarbeiteter Nahrungsmittel
in in der Flüssigkeitsschale
vorhandenem Fett, das Auftauen einer Packung von tiefgefrorener
Nahrung durch den kombinierten Einsatz von Magnetronstrahlung und
heisser Luft von einem Heizgerät
(Heissluft, die vom Rührer
an der Decke bewegt wird) und weitere Kochverfahren offenbart.
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Da aber in einem Mikrowellenheizgerät des Standes
der Technik die Atmosphäre
in der Heizkammer etwa 100°C
und 100% Feuchtigkeit beträgt,
gehen damit Nachteile einher, wie zum Beispiel ein Klebrigwerden
der Oberflächen
durch Dampf, wenn tiefgefrorenes, gebackenes Brot oder tiefgefrorene fritierte
Tempura aufgetaut werden, was den Wohlgeschmack beeinträchtigt;
eine ungleichmässige
Temperaturverteilung zwischen dem Inneren und der Oberfläche von
Nahrungsmitteln ergibt sich leicht und verursacht, wenn tiefgefrorenes
Brot aufgetaut wird, dessen Wassergehalt niedrig ist, eine Schädigung des
Nahrungsmittels, indem der Geschmack, die Elastizität oder das
Bissgefühl
beeinträchtigt
werden.
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Das Problem wird eingehender erklärt. 24 veranschaulicht den Gang
der Temperatur eines Nahrungsmittels und der Herdkammer in einem Herd
des Standes der Technik, worin das Erhitzen mit Mikrowellen und
das Erhitzen mit Dampf gleichzeitig erfolgen. Beginnend bei der
Tiefgefriertemperatur (–20°C) steigt
die Temperatur eines Nahrungsmittels und durchläuft den Bereich der maximalen
Eiskristallbildung (–1
bis –5 °C), wo es
viel Energie verbraucht und einige Zeit verweilt. Solange sich ein
Nahrungsmittel im gefrorenen Zustand befindet, absorbiert es die
Mikrowellen nicht wirksam, vielmehr dringen die Mikrowellen tief
in das Nahrungsmittel ein, die Wärme
wird rasch fortgeleitet. Folglich ist die Temperatur innerhalb des
Nahrungsmittels verhältnismässig gleichförmig. Die
Anwendung von Dampf hilft dem Nahrungsmittel, rasch den Bereich
der maximalen Eiskristallbildung zu durchlaufen, aber die Temperatur
innerhalb der Heizkammer erreicht etwa 100°C, und die Feuchtigkeit erreicht
ebenfalls etwa 100%.
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Nach dem Durchlaufen des Bereichs
der maximalen Eiskristallbildung enthält das Nahrungsmittel bereits
aufgetaute und noch gefrorene Stellen. Die aufgetauten Teile haben
einen dielektrischen Verlust, der mehrere Male bis mehrere zehn
Male höher
ist, und die Mikrowellen werden selektiv absorbiert, was eine ungleichförmige Temperatur
innerhalb des Nahrungsmittels herbeiführt. Wenn Dampf angewendet wird,
nimmt insbesondere die Oberfläche
eines Nahrungsmittels Dampf auf, und nur der äusserste Bereich des Nahrungsmittels
wird durch die Mikrowellen aufgeheizt, was den Anstieg der Oberflächen temperatur
noch erhöht.
Wenn die Innentemperatur eines Nahrungsmittels ein optimales Niveau
erreicht, liegt die Oberflächentemperatur
bereits weit über
dem Optimum.
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Die für eine Speise optimale Temperatur
ist je nach ihrer Art unterschiedlich; sie liegt bei über 80°C für gedünstete Speisen,
zum Beispiel; bei 60 bis 70°C
für Tempura,
wenn es zu heiss ist, trocknet das Nahrungsmittel aus, der Überzug entzieht
ihm Feuchtigkeit, der Geschmack ist beeinträchtigt. Die optimale Temperatur
für Brot
ist Zimmertemperatur oder eine geringfügig über der Körpertemperatur liegende Temperatur.
Wenn sie zu hoch ist, wird das Nahrungsmittel geschädigt, und
der Geschmack, die Elastizität
oder das Bissgefühl
werden beeinträchtigt. Die
optimale Temperatur liegt jedenfalls zumindest unterhalb von 90°C.
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Auch die für Speisen optimale Feuchtigkeit ist
je nach ihrer Art unterschiedlich. Zum Beispiel verschlechtert sich
der Geschmack sowohl bei Brot wie bei Tempura, wenn deren Oberfläche feucht
wird.
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Wie oben beschrieben, ist in einem
Mikrowellenheizgerät
des Standes der Technik die Betonung auf ein rasches Durchlaufen
des Bereichs der maximalen Eiskristallbildung durch das zu erhitzende Objekt
gelegt worden, während
kaum darauf geachtet wurde, wie ein Nahrungsmittel in einer Umgebung,
die für
das Nahrungsmittel ideal ist, erhitzt oder gekocht wird. Wenn nämlich Dampf
geliefert wird, dann erreicht die Umgebung in der Heizkammer immer
eine Temperatur von fast 100 °C
und eine Feuchtigkeit von etwa 100%, weshalb ein Nahrungsmittel nie
in einer optimalen Umgebung erhitzt/gekocht worden ist.
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OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung zielt darauf,
die oben beschriebenen Nachteile zu beheben, und beabsichtigt, verschiedene
Arten von zu erhitzenden Objekten zu einem ausgezeichneten Zustand
zu erhitzen bzw. zu kochen, indem Mittel eingeführt werden, um zum Beispiel
die Temperatur, die Feuchtigkeit, die Luftströmung usw. geeignet zu steuern.
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Gemäss der vorliegenden Erfindung
werden die oben erörterten
Probleme durch ein Mikrowellenheizgerät gemäss Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen
eines solchen Geräts
werden in den abhängigen
Ansprüchen
2 bis 18 beansprucht.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 veranschaulicht
ein Verfahren, die Umgebung innerhalb der Heizkammer eines Mikrowellenheizgeräts gemäss einer
ersten Ausführungsform
zu steuern.
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2 zeigt
das Aussehen eines Mikrowellenheizgeräts gemäss der vorliegenden Erfindung.
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3 zeigt
ein Mikrowellenheizgerät
gemäss
einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung von vorn im Schnitt.
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4 ist
ein Blockdiagramm, das einen Aufbau für die Steuerung der Umgebung
innerhalb der Heizkammer eines Mikrowellenheizgeräts gemäss einer
ersten Ausführungsform
zeigt.
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5 zeigt
eine Mikrowellenheizkammer gemäss
einer zweiten Ausführungsform
von vorn im Schnitt.
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6 zeigt
ein Verfahren, die Umgebung innerhalb der Heizkammer eines Mikrowellenheizgeräts gemäss einer
dritten Ausführungsform
zu steuern.
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7 zeigt
ein Verfahren, die Umgebung innerhalb der Heizkammer eines Mikrowellenheizgeräts gemäss einer
vierten Ausführungsform
zu steuern.
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8 zeigt
eine Mikrowellenheizkammer gemäss
einer dritten oder vierten Ausführungsform
von vorn im Schnitt.
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9 zeigt
eine weitere Mikrowellenheizkammer gemäss einer dritten oder vierten
Ausführungsform
von vorn im Schnitt.
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10 ist
ein Blockdiagramm, das einen Aufbau zur Steuerung der Umgebung innerhalb
der Heizkammer eines Mikrowellenheizgeräts gemäss einer dritten oder vierten
Ausführungsform
zeigt.
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11 zeigt
ein Verfahren, die Umgebung innerhalb der Heizkammer eines Mikrowellenheizgeräts gemäss einer
fünften
Ausführungsform
zu steuern.
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12 zeigt
ein Verfahren, die Umgebung innerhalb der Heizkammer eines Mikrowellenheizgeräts gemäss einer
sechsten Ausführungsform
zu steuern.
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13 zeigt
ein Verfahren, die Umgebung innerhalb der Heizkammer eines Mikrowellenheizgeräts gemäss einer
siebenten Ausführungsform
zu steuern.
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14 zeigt
eine Mikrowellenheizkammer gemäss
einer achten Ausführungsform
von vorn im Schnitt.
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15 zeigt
eine Mikrowellenheizkammer gemäss
einer neunten Ausführungsform
von vorn im Schnitt.
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16 zeigt
eine Mikrowellenheizkammer gemäss
einer zehnten Ausführungsform
von vorn im Schnitt.
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17 zeigt
ein Verfahren, die Umgebung innerhalb der Heizkammer eines Mikrowellenheizgeräts gemäss einer
zehnten Ausführungsform
zu steuern.
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18 zeigt
ein Verfahren, die Umgebung innerhalb der Heizkammer eines Mikrowellenheizgeräts gemäss einer
elften Ausführungsform
zu steuern.
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19 zeigt
ein Verfahren, die Umgebung innerhalb der Heizkammer eines Mikrowellenheizgeräts gemäss einer
zwölften
Ausführungsform
zu steuern.
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20 zeigt
ein Verfahren, die Umgebung innerhalb der Heizkammer eines Mikrowellenheizgeräts gemäss einer
dreizehnten Ausführungsform
zu steuern.
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21 zeigt
ein Verfahren, die Umgebung innerhalb der Heizkammer eines Mikrowellenheizgeräts gemäss einer
vierzehnten Ausführungsform
zu steuern.
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22 zeigt
ein Mikrowellenheizgerät
gemäss
einer fünfzehnten
Ausführungsform
von vorn im Schnitt.
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23 zeigt
eine Heizkammer eines Auftau-/Kochherds des Standes der Technik
von vorn im Schnitt.
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24 zeigt
ein Verfahren, die Umgebung innerhalb der Heizkammer eines Auftau-/Kochherds des
Standes der Technik zu steuern.
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BESTE ART UND WEISE, DIE
ERFINDUNG AUSZUFÜHREN
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Ausführungsform Nr. 1
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Eine erste Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen hiernach beschrieben.
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2 zeigt
das Aussehen eines Heizgeräts, das
ein Verfahren zur Erhitzung von Nahrungsmitteln gemäss der vorliegenden
Erfindung implementiert. An der Vorderseite des Herdkörpers 8 ist
eine Tür 9 angeordnet,
die durch Scharnier geöffnet
werden kann und die Heizkammer abschliesst, in der ein Nahrungsmittel
untergebracht werden soll. Auf einer Bedienungstafel 10 ist
eine Heizanweisungstaste 11 bzw. ein Eingabeorgan angeordnet,
um Anweisungen für
einen später
zu beschreibenden Steuerabschnitt einzugeben; die Anweisungen bestehen
aus einem einstelligen oder zweistelligen Kode, der solchen Faktoren
wie der Kategorie und Menge des Nahrungsmittels, seiner Aufbewahrungstemperatur (tiefgefroren
oder gekühlt),
der Aufheiztemperatur usw. entspricht, die für das Heizverfahren relevant sind.
Ein Wasservorratsbehälter 12 ist
abnehmbar an der rechten Seite des Körpers angeordnet.
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3 zeigt
eine Heizkammer im Schnitt von vorn. Ein Magnetron 24 oder
Mikrowellenerzeugungsorgan für
die Einstrahlung von Mikrowellen und ein Dampferzeuger 15 für die Erzeugung
von Dampf sind an die Heizkammer 13 angekoppelt. Das Magnetron
und der benannte Dampferzeuger werden durch einen Steuerabschnitt 21 gesteuert,
dessen Funktion später
beschrieben wird. Der Dampferzeuger 15 umfasst einen Kessel 16,
einen Zerstäuber 17 mit
Ultraschallvibrator sowie einen temperaturgesteuerten Heizkörper 18 und
verwandelt vom Wasservorratsbehälter 12 an
den Kessel 16 geliefertes Wasser beim Zerstäuber 17 in
kleine Wasserteilchen, während
der temperaturgesteuerte Heizkörper
die kleinen Wasserteilchen auf eine bestimmte Temperatur aufheizt.
Durch die gesteuerte Funktion des Zerstäubers 17 und durch
gesteuerte Zufuhr zum temperaturgesteuerten Heizkörper 18 erzeugt
der Dampferzeuger 15 Luft der gewünschten Temperatur und Feuchtigkeit.
Ein Nahrungsmittel 19 wird auf eine Schale 20 gelegt,
die verschiedene kleine Löcher oder
Schlitze hat.
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4 ist
ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines Steuersystems zeigt. Ein
Steuerabschnitt 21 bzw. ein Organ zur Steuerung der Umgebung
liest aus einem Speicher 22 eine zugeordnete Heizbedingung,
nachdem eine Anweisung über
die Heizanweisungstaste 11 empfangen worden ist. Steuerdaten für den Dampferzeuger 15,
d. h. Daten zur Funktionssteuerung des Zerstäubers 17 und zur Zufuhrsteuerung
des temperaturgesteuerten Heizkörpers 18,
sowie Daten über
die Stromzufuhrbedingungen zum Magnetron 14 werden als
Heizbedingungen gespeichert. Diese Daten können entweder ein zeitlich
sequentieller Steuerwert für
jeden betreffenden Block oder eine bestimmte mathematische Formel
sein. Wenn sie eine mathematische Formel sind, führt der Steuerabschnitt 21 eine
Operation aus, um zeitlich sequentielle Daten zu erhalten, während die
Stromversorgungen für
den Zerstäuber 17,
den temperaturgesteuerten Heizkörper 18 und
das Magnetron 14 gemäss
den zeitlich sequentiellen Daten gesteuert werden; somit werden
die Temperatur und Feuchtigkeit des in die Heizkammer zu liefernden
Dampfes sowie die Temperatur des Nahrungsmittels bei fortschreitendem
Erhitzen in einer vorbestimmten Art und Weise gesteuert.
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In 1,
die die vorliegende Erfindung veranschaulicht, zeigt Teil (a) die
Temperatur innerhalb der Heizkammer und die Temperatur des Nahrungsmittels
während
der Aufheizprozedur, (b) den Feuchtigkeitswechsel innerhalb der
Heizkammer und (c) die Mikrowellenausgangsleistung. Es ist bedeutsam im
Rahmen der vorliegenden Erfindung, dass die Umgebung innerhalb der
Heizkammer selbst dann nicht auf einen konstanten Zustand mit einer
Temperatur von etwa 100 °C
und einer Feuchtigkeit von etwa 100% festgelegt ist, wenn das Dampferzeugungsorgan
in Betrieb gesetzt wird und das Erhitzen mit Dampf erfolgt. In anderen
Worten kocht ein Gerät gemäss der vorliegenden
Erfindung Nahrungsmittel immer in einer für das Nahrungsmittel geeignetsten Umgebung,
da der Steuerabschnitt 21 die Mikrowellenausgangsleistung
und den Dampferzeuger steuert.
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Im Folgenden wird nunmehr ein praktisches Erhitzungsverfahren
beschrieben. Wie in (a) angedeutet, durchläuft die Temperatur eines Nahrungsmittels,
ausgehend von der Tiefkühltemperatur (–20°C) den Bereich
der maximalen Eiskristallbildung (–1 bis –5°C), wobei eine zeitliche Verzögerung eintritt
(Punkt A). Da das Nahrungsmittel die Mikrowellen nur geringfügig absorbiert
und eine gute innere Wärmeleitung
besitzt, werden die Mikrowellen während der ersten Hälfte des
Erhitzens bei voller Leistung erzeugt, um das Nahrungsmittel zu
bestrahlen, während
in der zweiten Hälfte
die Ausgangsleistung auf ein geeignetes Niveau verringert wird,
wie in (c) gezeigt, wenn ein Teil des Nahrungsmittels zu schmelzen
beginnt. Während
der obigen Auftauperiode wird die Temperatur innerhalb der Heizkammer
bei Zimmertemperatur oder geringfügig darüber gehalten, während die
Feuchtigkeit bei ihrem normalen Niveau oder geringfügig höher gehalten
wird, wie in (b) gezeigt. Das bedeutet, dass das Auftauen hauptsächlich durch
Mikrowellen erfolgt, die in ein Nahrungsmittel im gefrorenen Zustand
tief eindringen, während der
Einsatz von Dampf unterbleibt.
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Nach Durchlaufen des Punktes A beginnt das
Nahrungsmittel, in dem ein geschmolzener Teil und ein gefrorener
Teil koexistieren, Mikrowellen in beträchtlichem Masse zu absorbieren.
Wie früher
beschrieben, weist der geschmolzene Teil (Wasser) einen dielektrischen
Verlust auf, der mehrere Male bis mehrere zehn Male grösser als
der des gefrorenen Teiles ist, daher wird die Mikrowellenausgangsleistung
auf ein Niveau reduziert, das etwa ein Fünftel oder Sechstel der vollen
Leistung beträgt,
wie in (c) gezeigt. Die Temperatur und Feuchtigkeit innerhalb der
Heizkammer werden nach dem Punkt A oder in dessen Umgebung gesteigert,
wie in (a) und (b) gezeigt, wobei die Temperatur innerhalb der Heizkammer
bei fortschreitendem Erhitzen so gesteuert wird, dass sie fast identisch
mit der des Nahrungsmittels bleibt. Da die Wärmekapazität der Luft gering ist und ein
Nahrungsmittel durch die Mikrowellen rasch aufgeheizt wird, ist
es zweckdienlich, die Temperatur der Umgebung auf einen geringfügig höheren Wert
einzustellen, wie in der Zeichnung gezeigt. Nach Empfang eines mit
der Heizanweisungstaste eingegebenen Kodes durchsucht der Steuerabschnitt
den Speicher und liest die Steuerdaten aus, die der Kategorie und
Menge an Nahrungsmittel, der Aufbewahrungstemperatur (tiefgefroren
oder gekühlt
usw.), der Aufheiztemperatur und weiteren Punkten entsprechen; und
steuert von Zeit zu Zeit den Dampferzeuger und das Magnetron in Übereinstimmung
mit diesen Steuerdaten. Um ein zu erhitzendes Objekt nach dem Auftauen
mit Feuchtigkeit zu versorgen, wird ein geeigneter Dampf vom Dampferzeuger
zugeführt,
wobei die Feuchtigkeit berücksichtigt
wird, die ein frisch gebackenes Brot besitzt. Gemäss der vorliegenden Erfindung
wird somit ein Nahrungsmittel nicht in einer Umgebung mit einer
Temperatur von etwa 100°C
und einer Feuchtigkeit von etwa 100% erhitzt, wenn Heissdampf zugeführt wird,
mit dem das Erhitzen im Stande der Technik erfolgte.
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Bei der Ausführung einer solchen Steuerung wird
der Unterschied zwischen dem Nahrungsmittel selbst und seiner Umgebung
auf ein Minimum herabgesetzt, und unter diesen Bedingungen ist der
Austausch von Wärme
und Feuchtigkeit (Wasser) erschwert. Wenn nämlich eine Durchschnittstemperatur
im Inneren des Nahrungsmittels ein geeignetes Niveau erreicht, befindet
sich die Umgebungstemperatur auf fast dem gleichen Niveau, daher
sind der Austausch von Wärme
und die Übertragung
von Feuchtigkeit an der Oberfläche
des Nahrungsmittels erschwert. Folglich nimmt Brot, dessen Idealtemperatur
bei Zimmertemperatur oder einer Temperatur geringfügig oberhalb
der Körpertemperatur
liegt, wegen des sehr kleinen Temperaturunterschieds zwischen innen
und aussen keinen materiellen Schaden; und tiefgefrorenes Brot kann
zu einem ausgezeichneten Zustand aufgetaut werden, während es den
gleichen Geschmack und die gleiche Elastizität bewahrt, die es frisch gebacken
besass, bis es tiefgefroren wurde, und das Bissgefühl wird
dem Zustand vergleichbar, den es hatte, als es frisch gebacken war.
Im Ergebnis erfolgen Erhitzen bzw. Kochen, während die Oberflächentemperatur
und die Innentemperatur eines Nahrungsmittels in etwa gleich gehalten
werden, wie in 1 gezeigt.
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Da die Feuchtigkeit innerhalb der
Heizkammer optimiert wurde, während
die in frisch gebackenem Brot enthaltene Feuchtigkeit in Betracht
gezogen wurde, absorbiert die Brotkruste keine überschüssige Feuchtigkeit aus dem
Dampf.
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Im Falle von Tempura wird die Substanz
im Inneren nicht durch den Überzug
seiner Feuchtigkeit beraubt und behält ihren saftigen Zustand,
da zu dem Zeitpunkt, da die Temperatur der Substanz im Inneren 60
bis 70°C
erreicht, der Überzug
ebenfalls auf etwa die gleiche Temperatur erhitzt wird.
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In der vorliegenden Ausführungsform
ist die Oberfläche
sowohl des Brotes als auch der Tempura wegen des Einflusses des
Dampfes etwas feucht, wenn das Heizen beendet ist, aber trocknet
in wenigen Minuten knusprig, bevor die Speisen zu Tische getragen
werden. In wiederholten Versuchen lieferten die nach der vorliegenden
Ausführungsform
erhitzten wenige Minuten nach Ende des Heizens einen knusprigeren
Zustand als die nur mit Mikrowellen erhitzten. Der Grund scheint
der zu sein, dass ein erhitztes Nahrungsmittel, das aus der Heizkammer
in eine normale Zimmerumgebung herausgenommen wird, die trocken
und von niedriger Temperatur ist, Wärme und Feuchtigkeit verliert,
daher erlangt das Nahrungsmittel in wenigen Minuten einen frisch
gekochten Zustand wieder, wenn im Voraus eine geringe Menge an Feuchtigkeit
zugeführt
wird, die derjenigen entspricht, die von seiner Oberfläche verloren geht.
Andererseits wurden die nur mit Mikrowellen erhitzten im Überzug zunehmend
feucht, wenn das Erhitzen geendet hatte. Der Grund scheint der zu
sein, dass die Feuchtigkeit der Substanz im Inneren zum Überzug übergeht
und ihn feucht macht, während
die Substanz im Inneren ein Austrocknen erleidet, weil die Temperatur
der Substanz im Inneren höher
ist als die des Überzuges.
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Ausführungsform Nr. 2
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5 ist
eine Schnittansicht von vorn, die eine Heizkammer gemäss einer
zweiten Ausführungsform
zeigt. In der ersten Ausführungsform
wird die Heizarbeit in Übereinstimmung
mit im Voraus in einem Speicherorgan aufgezeichneten Aufheizbedingungen
nach Empfang einer Heizanweisung geleistet, die durch ein Eingabeorgan
eingegeben wurde. Die Umgebung eines Nahrungsmittels kann aber während einer
Aufheizprozedur besser und mit grösserer Genauigkeit gesteuert
werden, indem Spürorgane
zur Verfügung
gestellt werden, die die Umgebung innerhalb der Heizkammer messen
und eine Rückkopp- lung an die Stromversorgung
des Dampferzeugers liefern. In der Heizkammer 13 sind ein Temperaturfühler 23 und
ein Feuchtigkeitsfühler 24 als
Umgebungsspürorgane
angeordnet. Die Temperatur und Feuchtigkeit innerhalb der Heizkammer 13 werden
erkannt und an einen Steuerabschnitt 21 geliefert. Dadurch
wird der Steuerabschnitt in die Lage versetzt, die Umgebung innerhalb
der Heizkammer genau zu beobachten und zu sehen, ob sie gut gesteuert
ist oder abweicht. Wenn die Umgebung innerhalb einer Heizkammer
von den Solldaten abweicht, wird die Stromversorgung für den Dampferzeuger 15 verändert, um
die Umgebung auf die Sollbedingungen zurückzuführen.
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In der vorliegenden Ausführungsform
wird sowohl die Temperatur als auch die Feuchtigkeit gemessen, um
eine sichere Steuerung zu erzielen. Da aber eine grobe Abschätzung der
Menge des erzeugten Dampfes über
die Stromversorgung des Dampferzeugers denkbar ist, kann die Umgebung
innerhalb der Heizkammer praktisch durch eine alleinige Messung
der Temperatur überwacht
werden.
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Ausführungsform Nr. 3
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Im Folgenden wird nun eine Ausführungsform
beschrieben, die mit einem Luftgebläseorgan versehen ist. 8 zeigt einen Aufbau mit
einem Luftgebläseorgan,
worin ein Gebläse 25 oder
Luftgebläseorgan
das Magnetron 14 und weitere Bauteile kühlt und dann, gelenkt von einer
Luftleitfläche 26,
einen bestimmten Luftstrom in die Heizkammer 13 bringt.
Diese Ventilationsluft durchmischt den ungleichförmigen Dampf innerhalb der
Heizkammer und entlässt überschüssigen Dampf
durch eine Austrittsführung 27 und
eine Austrittsöffnung 28,
die in einem Teil des Gehäuses
angebracht sind, aus dem Gehäuse.
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Wie oben beschrieben, mischt das
Gebläse 25 die
im Dampferzeuger 15 erzeugte Luft mit Aussenluft zu einer
erwünschten
Temperatur und Feuchtigkeit, wodurch die Umgebung innerhalb der
Heizkammer schneller und über
einen breiteren Bereich eingestellt werden kann. Des Weiteren macht
es die Luftströmung
innerhalb der Heizkammer einfacher, die Trockenheit der Speisenoberfläche zu steuern. Das
Nahrungsmittel 19, d. h. ein zu erhitzendes Objekt, wird
auf eine Schale 20 gelegt, die eine bedeutende Anzahl kleiner
Löcher
oder Schlitze besitzt.
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9 ist
eine Schnittansicht einer Heizkammer gemäss einer weiteren Ausfuhrungsform
von vorn. In der Heizkammer 13 ist anstelle des in der
früher
beschriebenen Ausführungsform
als Luftgebläseorgan
vorgesehenen Gebläses
ein Umlaufventilator 29 angeordnet. Obwohl es für den Umlaufventilator 29 nicht
möglich
ist, die Temperatur und Feuchtigkeit der mit gesteuerter Temperatur/Feuchtigkeit
vom Dampferzeuger 15 abgegebenen Luft rascher und über einen
breiteren Bereich zu verschieben als das Gebläse in der früher beschriebenen
Ausführungsform,
funktioniert der Umlaufventilator wirksam, um die Ungleichmässigkeit
der Temperatur und Feuchtigkeit zu verbessern, indem er die Luft
innerhalb der Heizkammer bewegt, während die innerhalb der Heizkammer 13 einmal
eingestellte Temperatur und Feuchtigkeit erhalten bleiben. Des Weiteren
kann die Trockenheit in der Oberfläche von Nahrungsmitteln leicht über eine
Steuerung der Geschwindigkeit und des Volumens der Luftströmung gesteuert
werden.
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10 ist
ein Blockdiagramm, das ein Steuersystem zeigt, wobei ein Steuerabschnitt 21 eine
mit der Heizanweisungstaste 11 eingegebene Heizanweisung
empfängt
und die entsprechenden Heizbedingungen aus dem Speicher 22 ausliest,
der ein Speicherorgan ist. Steuerdaten für den Dampferzeuger 15,
d.h. Daten zur Funktionssteuerung des Zerstäubers 17 und zur Zufuhrsteuerung
des temperaturgesteuerten Heizkörpers 18,
sowie Daten für
die Stromzufuhrbedingungen zum Magnetron 14 sowie Steuerdaten
für das
Gebläse 25 oder
ein Luftgebläseorgan
werden als Heizbedingungen im Speicher gespeichert. Diese Daten
können
entweder zeitlich sequentielle Steuerdaten für jeden betreffenden Block
oder eine mathematische Formel sein. Der Steuerabschnitt 21 steuert
in Übereinstimmung
mit dem Speicher entnommenen oder im Ergebnis einer Operation aus
der mathematischen Formel gewonnenen, zeitlich sequentiellen Daten
die Stromversorgungen für
den Zerstäuber 17,
den temperaturgesteuerten Heizkörper 18 und
das Magnetron 14 sowie auch den Betrieb des Gebläses 25,
um die Temperatur und Feuchtigkeit des bei jedem Schritt der Aufheizprozedur
in die Heizkammer zu liefernden Dampfes sowie die Luftströmung und
die Temperatur des Nahrungsmittels nach vorbestimmten Bedingungen
zu steuern.
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6 zeigt
ein Verfahren zur Steuerung der Umgebung mit dem oben beschriebenen
Aufbau, wobei (a) die Temperatur innerhalb der Heizkammer und die
Temperatur des Nahrungsmittels bei der Aufheizprozedur, (b) den
Feuchtigkeitswechsel innerhalb der Heizkammer, (c) die Mikrowellenausgangsleistung
und (d) den Betrieb des Luftgebläses
zeigt.
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In (a) durchläuft die Temperatur eines Nahrungsmittels,
ausgehend von der Tiefkühltemperatur (–20°C) den Bereich
der maximalen Eiskristallbildung (–1 bis –5°C), wobei eine zeitliche Verzögerung eintritt
(Punkt A). Da das Nahrungsmittel die Mikrowellen nur geringfügig absorbiert
und eine gute innere Wärmeleitung
besitzt, werden die Mikrowellen während der ersten Hälfte des
Erhitzens bei voller Leistung erzeugt, um das Nahrungsmittel zu
bestrahlen, während
in der zweiten Hälfte
die Ausgangsleistung auf ein geeignetes Niveau verringert wird,
wie in (c) gezeigt, wenn ein Teil des Nahrungsmittels zu schmelzen
beginnt. Während
der obigen Auftauperiode wird die Temperatur innerhalb der Heizkammer
bei Zimmertemperatur oder geringfügig darüber gehalten, während die
Feuchtigkeit bei ihrem normalen Niveau oder geringfügig höher gehalten
wird, wie in (b) gezeigt. Das bedeutet, dass das Auftauen hauptsächlich durch
Mikrowellen erfolgt, die in ein Nahrungsmittel im gefrorenen Zustand
tief eindringen, während der
Einsatz von Dampf unterbleibt.
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Nach Durchlaufen des Punktes A beginnt das
Nahrungsmittel, in dem ein geschmolzener Teil und ein gefrorener
Teil koexistieren, Mikrowellen in beträchtlichem Masse zu absorbieren.
Wie früher
beschrieben, weist der geschmolzene Teil (Wasser) einen dielektrischen
Verlust auf, der mehrere Male bis mehrere zehn Male grösser als
der des gefrorenen Teiles ist, daher wird die Mikrowellenausgangsleistung
auf ein Niveau reduziert, das etwa ein Fünftel oder Sechstel der vollen
Leistung beträgt,
wie in (c) gezeigt. Die Temperatur und Feuchtigkeit innerhalb der
Heizkammer werden nach dem Punkt A oder in dessen Umgebung gesteigert,
wie in (a) und (b) gezeigt, wobei die Temperatur innerhalb der Heizkammer
bei fortschreitendem Erhitzen so gesteuert wird, dass sie fast identisch
mit der des Nahrungsmittels bleibt. Nach Empfang eines mit der Heizanweisungstaste
eingegebenen Kodes durchsucht der Steuerabschnitt den Speicher und
liest die Steuerdaten aus, die der Kategorie und Menge an Nahrungsmittel,
der Aufbewahrungstemperatur (tiefgefroren oder gekühlt usw.),
der Aufheiztemperatur und weiteren Punkten entsprechen; und steuert
von Zeit zu Zeit den Dampferzeuger, das Magnetron und das Luftgebläse in Ubereinstimmung
mit diesen Steuerdaten.
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Bei der Ausführung einer solchen Steuerung wird
der Unterschied zwischen dem Nahrungsmittel selbst und seiner Umgebung
auf ein Minimum herabgesetzt, und unter diesen Bedingungen ist der
Austausch von Wärme
und Feuchtigkeit (Wasser) erschwert. Wenn nämlich eine Durchschnittstemperatur
im Inneren des Nahrungsmittels ein geeignetes Niveau erreicht (Punkt
B), befindet sich die Umgebungstemperatur auf fast dem gleichen
Niveau, daher sind der Austausch von Wärme und die Übertragung
von Feuch tigkeit an der Oberfläche
des Nahrungsmittels erschwert. Folglich nimmt Brot, dessen Idealtemperatur
bei Zimmertemperatur oder einer Temperatur geringfügig oberhalb
der Körpertemperatur
liegt, wegen des sehr kleinen Temperaturunterschieds zwischen innen
und aussen keinen materiellen Schaden; und tiefgefrorenes Brot kann
zu einem ausgezeichneten Zustand aufgetaut werden, während es
den gleichen Geschmack und die gleiche Elastizität bewahrt, die es frisch gebacken
besass, bis es tiefgefroren wurde, und das Bissgefühl wird dem
Zustand vergleichbar, den es hatte, als es frisch gebacken war.
Im Falle von Tempura wird die Substanz im Inneren nicht durch den Überzug seiner Feuchtigkeit
beraubt und behält
ihren saftigen Zustand, da zu dem Zeitpunkt, da die Temperatur der Substanz
im Inneren 60 bis 70°C
erreicht, der Überzug
ebenfalls auf etwa die gleiche Temperatur erhitzt wird.
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Die Oberfläche sowohl des Brotes wie der Tempura
ist am Punkt B wegen des Einflusses des Dampfes etwas feucht. Indem
das Luftgebläse
auch nach dem Punkt B weiterläuft,
wie in (d) gezeigt, kann an der Oberfläche des Nahrungsmittels haftende, überschüssige Feuchtigkeit
rasch entfernt werden. Daher ist es für Nahrungsmittel wie den Überzug von Tempus
und die Kruste von Brot, die knusprig sein müssen, wirkungsvoll, das Gebläse nach
dem Punkt B für
einige Minuten weiterlaufen zu lassen.
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In wiederholten Versuchen wurde klar,
dass der lediglich mit Mikrowellen erhitzte Überzug im Laufe der Zeit zunehmend
feucht wird, während
der mit gesteuerter Temperatur und Feuchtigkeit erhitzte ein trocknes,
knuspriges Gefühl
liefert, wenn das Gebläse
nach dem Punkt B für
einige Minuten weiterlief. Diese Wirkung von Gebläseluft wird
als „Wirkung
von glatt/mild durch Ein/Aus" bezeichnet.
Es scheint, dass die Temperatur der Substanz im Inneren über die
des Überzuges
steigt, wenn das Erhitzen mit Mikrowellen allein erfolgt, und nach
Punkt B bewegt sich die Feuchtigkeit der Substanz im Inneren zum Überzug;
somit wird die Schmackhaftigkeit beeinträchtigt, indem der Überzug feucht
und die Substanz im Inneren trocken wird.
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Gemäss der vorliegenden Erfindung
kann eine kleine Menge Feuchtigkeit, die durch die „Wirkung
von glatt/mild durch Ein/Aus" nach
dem Punkt B verloren geht, im Voraus der Oberfläche des Nahrungsmittels zugeführt werden;
wodurch ein Zustand geschaffen wird, durch den ein besserer Zustand
des Nahrungsmittels wenige Minuten später wieder erreicht wird, der
dein des frisch gekochten ähnlicher ist.
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Die Anzeige der Beendigung wird durch
einen Summer oder andere Mittel bei Punkt C ausgegeben. Die Verzögerungszeit
für die
Ausgabe der Anzeige kann mit einem im Steuerabschnitt vorgesehenen
Zeitmesser ab Punkt B gezählt
werden, sie kann auch bestimmt werden, indem ein bestimmter Abfall der
Temperatur innerhalb der Heizkammer durch einen in der Heizkammer
angeordneten Temperaturfühler
festgestellt wird. Durch eine Verzögerung der Anzeige der Beendigung
bis zum Punkt C kann eine kochende Person eine Speise aus dem Herd
nehmen, indem sie sich völlig
auf die Anzeige verlässt, ohne über einen
idealen Zeitpunkt des Endes nachzudenken. Die verzögerte Anzeige
trägt auch
zur Sicherheit bei, da die Temperatur und Feuchtigkeit innerhalb
der Heizkammer zu der Zeit, da die Speise aus dem Herd genommen
wird, wenigstens etwas abgenommen haben.
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Ausführungsform Nr. 4
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Im Folgenden wird nunmehr eine weitere Auführungsform
eines Steuerverfahrens mit einem Aufbau beschrieben, der ein Luftgebläseorgan
umfasst. 7 veranschaulicht
ein Beispiel, bei dem die Umgebung innerhalb der Heizkammer so gesteuert wird,
dass ihre Temperatur nie über
die Temperatur steigt, die ein Nahrungsmittel beim Ende der Aufheizprozedur
hat.
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In 7,
die die vorliegende Erfindung veranschaulicht, zeigt Teil (a) die
Temperatur innerhalb der Heizkammer und die Temperatur des Nahrungsmittels
während
der Aufheizprozedur, (b) den Feuchtigkeitswechsel innerhalb der
Heizkammer, (c) die Mikrowellenausgangsleistung und (d) den Betrieb
des Luftgebläses.
In (a) ist das Steuerverfahren vom Beginn des Aufheizens bis zum
Punkt A völlig
das gleiche wie in der Ausführungsform
Nr. 1. Die Verringerung der Mikrowellenausgangsleistung nach Punkt
A auf ein Niveau, das etwa ein Fünftel
oder Sechstel der vollen Leistung beträgt, wie in (c) gezeigt, ist ebenfalls
die gleiche wie in Ausführungsform
Nr. 1. Das Luftgebläse
läuft nach
dem Punkt B diskontinuierlich weiter, wie in (d) gezeigt, und das
Nahrungsmittel empfängt
diskontinuierlichen Luftzug wie bei einem in der Hand gehaltenen
Fächer,
was die oben beschriebene „Wirkung
von glatt/mild durch Ein/Aus" deutlicher
herausbringen kann. Wenn nämlich
ein Nahrungsmittel einem kontinuierlichen Luftzug ausgesetzt wird,
kommt es auf seiner Oberfläche
leicht zu einer ungleichmässigen
Temperaturverteilung, aber bei diskontinuierlichem Blasen wird die
Temperaturverteilung gleichmässiger,
wobei die Wärmeleitung
innerhalb des Nahrungsmittels mithilft, was ein gutes Kochen mit
einer weniger ungleichmässigen Temperaturverteilung
ermöglicht.
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Sowohl die Temperatur als auch die
Feuchtigkeit innerhalb der Heizkammer wird nach dem Punkt A scharf
angehoben, wie in (a) und (b) gezeigt. Die Temperatur innerhalb
der Heizkammer wird so eingestellt, dass sie etwa mit der Temperatur
zusammenfällt,
die ein Nahrungsmittel bei Beendigung der Aufheizprozedur haben
sollte; praktisch wird die Temperatur der Kammer geringfügig höher eingestellt.
Durch die oben beschriebene Art der Steuerung empfängt das
Nahrungsmittel nach dem Punkt A eine bedeutsamere Beeinflussung
seiner Temperatur und Feuchtigkeit durch seine Umgebung als in der Art
und Weise der Steuerung in der Ausführungsform Nr. 1, die früher beschrieben
wurde, wodurch das Erhitzen wirksamer vor sich geht. Die Umgebung
geht jedoch nie über
ein für
das Nahrungsmittel geeignetes Temperaturniveau hinaus. Daher können das
Erhitzen im Bereich niedriger Temperaturen bzw. im Bereich mittlerer
Temperaturen bei Brot, Tempura usw. sowie das Erhitzen empfindlicher
Artikel, die vor einem Feuchtwerden streng geschützt werden sollten, wie im
Verfahren der Ausführungsform
Nr. 1 in kunstfertiger Art ausgeführt werden.
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In der vorliegenden Ausführungsform
werden Spürorgane
wie Sensoren nicht eingesetzt, während
das Heizen nach den im Speicher gespeicherten und durch eine mit
Eingabeorganen eingegebene Heizanweisung bestimmten, im Voraus festgelegten Aufheizbedingungen
erfolgt. Jedoch kann natürlich ein
Spürorgan
für das
Erkennen von Umgebungsbedingungen innerhalb der Heizkammer und eine
Eingabe der Ergebnisse als Rückkopplung
an die Stromversorgung des Dampferzeugers vorgesehen werden. Ein
Temperaturfühler
und ein Feuchtigkeitsfühler
können
als die Spürorgane
dienen.
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Des Weiteren kann die Heizkammer
während
der Zeit zwischen dem Ende des Heizens (Punkt C) und dem Öffnen der
Herdtür,
um die Speise aus der Heizkammer herauszunehmen, als eine Warmhaltekammer
benutzt werden, die gekochte Speisen warm hält, ohne die Qualität zu beeinträchtigen,
indem nur eine Umgebungsanpassung weitergeführt wird.
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Auf der Basis eines mit der Heizanweisungstaste
eingegebenen Kodes entnimmt der Steuerabschnitt dem Speicher die
Steuerdaten des Dampferzeugers und des Magnetrons, die der Kategorie
und Menge an Nahrungsmittel, der Ausgangstemperatur (tiefgefroren
oder gekühlt
usw.), der Aufheiztemperatur und weiteren eingegebenen Punk ten entsprechen;
und nimmt von Zeit zu Zeit in Übereinstimmung mit
diesen Daten eine Steuerung vor.
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Ausführungsform Nr. 5
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Eine fünfte Ausführungsform wird hiernach beschrieben. 11 veranschaulicht ein Aufheizverfahren
gemäss
der vorliegenden Erfindung, bei dem die Innentemperatur und die
Oberflächentemperatur eines
Nahrungsmittels verhältnismässig gleichförmig erhöht werden.
Dabei zeigt (a) die Temperatur inneralb der Heizkammer und die Temperatur
des Nahrungsmittels während
der Aufheizprozedur, (b) zeigt den Feuchtigkeitswechsel innerhalb
der Heizkammer und (c) zeigt die Mikrowellenausgangsleistung. Die Temperatur
und Feuchtigkeit innerhalb der Heizkammer gerade vor Ende des Erhitzens
werden so gesteuert, dass ihre Werte dafür geeignet sind, dass das Nahrungsmittel
zweckmässig
gekocht ist.
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Auf (a) Bezug nehmend, steigt die
Temperatur des Nahrungsmittels ausgehend von der Tiefgefriertemperatur
(–20°C) langsam
bis zum Bereich der maximalen Eiskristallbildung (–5 bis –1°C), da die
Mikrowellenabsorption sehr gering ist. Im Bereich der maximalen
Eiskristallbildung wird Energie für das Tauen des Eises verbraucht,
daher vergeht einige Zeit, bevor der Bereich durchlaufen ist (Punkt
A). Nach Durchlaufen des Punktes A beginnt das Nahrungsmittel, Mikrowellen
bedeutsam zu absorbieren, was zu einem scharfen Anstieg seiner Temperatur führt.
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Da einige Zeit vergeht, bevor die
Temperatur und Feuchtigkeit innerhalb der Heizkammer das Endniveau
des Aufheizens erreicht, wie es in (a) und (b) gezeigt wird, wird
die Ausgangsleistung der Mikrowellen (c) in Abhängigkeit vom Nahrungsmittel
so gesteuert, dass die Aufheiz- oder Kochprozedur nicht beendet
wird, bevor die Umgebung fertig eingestellt ist. Bei Nahrungsmitteln,
deren Temperaturanstieg im Inneren dem an der Oberfläche fast
gleich ist, braucht die Mikrowellenausgangsleistung nach dem Punkt
A nicht verringert zu werden. Auf diese Weise ist die Umgebung innerhalb
der Heizkammer gut eingestellt, um dem Endzustand des Aufheizens
zu entsprechen; daher wird ein Nahrungsmittel gleichzeitig mit den
Mikrowellen. von der Oberfläche
her durch die latente Hitze des Dampfes leicht erwärmt. Folglich
wird das Nahrungsmittel mit gut ausgeglichenen Temperaturen im Inneren
und an der Oberfläche rasch
erhitzt, wenn die Aufheiz-/Kochprozedur beendet ist. Da des Weiteren
die Feuchtigkeit an der Oberfläche
des Nahrungsmittels gut bewahrt wird, trocknen gekochter Reis oder
Pasta nicht aus, noch werden sie nass.
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Ausführungsbeispiel Nr. 6
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Im Folgenden wird eine sechste Ausführungsform
beschrieben. 12 zeigt
ein Aufheizverfahren gemäss
der vorliegenden Erfindung, bei dem ein Nahrungsmittel erhitzt wird,
dessen Inneres sich eher erwärmt
als die Oberfläche.
Dabei zeigt (a) die Temperatur inneralb der Heizkammer und die Temperatur
des Nahrungsmittels während
der Aufheizprozedur, (b) zeigt den Feuchtigkeitswechsel innerhalb
der Heizkammer und (c) zeigt die Mikrowellenausgangsleistung. Die
Temperatur und Feuchtigkeit innerhalb der Heizkammer gerade vor
Ende des Aufheizens werden so gesteuert, dass ihre Werte dafür geeignet
sind, dass das Nahrungsmittel zweckmässig gekocht ist.
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Ausgehend von der Tiefkühltemperatur (–20°C) gehen
die Mikrowellen in das Innere, und das Innere wird zuerst erhitzt,
wenn ein Nahrungsmittel von Anfang an mit Mikrowellen erhitzt wird.
Daher werden, wie in (a) und (b) gezeigt, die Temperatur und Feuchtigkeit
innerhalb der Heizkammer so eingestellt, dass sie unmittelbar ein
Niveau des Endes der Aufheizprozedur erreichen, während Dampf
sich auf der Oberfläche
des Nahrungsmittels niederschlägt,
wobei der Temperaturunterschied zwischen der Umgebung und dem Nahrungsmittel
ausgenutzt wird und durch die Umgebungstemperatur eine Schicht von
Wasser gebildet wird. Zu dem Zeitpunkt, da die Oberfläche des
Nahrungsmittels zu schmelzen beginnt (Punkt A), beginnt das Aufheizen
durch Mikrowellen, wie in (c) gezeigt. Dann wird ein Teil der Mikrowellen,
die in das Innere gehen sollten, von der Oberfläche des Nahrungsmittels absorbiert,
so dass das Nahrungsmittel in gut ausgeglichener Weise von innen
und aussen erhitzt wird. Als ein praktisches Beispiel wird ein Shao-Mai gleichförmig erhitzt,
wodurch der Nachteil vermieden wird, dass ein Shao-Mai von lauwarmer
Temperatur innen sehr heiss ist, wenn er gekaut wird. Ferner ist
die Oberfläche
des Shao-Mai nicht ausgetrocknet, sondern zur Bewahrung seines ursprünglichen
Wohlgeschmacks feucht und weich geblieben. Es wurde ferner durch Versuche
bestätigt,
dass die Gewichtsverminderung nach dem Erhitzen für die nach
einem Verfahren der vorliegenden Erfindung erhitzten geringer ist
als für die
mit Mikrowellen allein erhitzten. Im Falle von Garnelen-Tempura
kann der Nachteil, dass die Garnelen durch Austrocknen steif werden,
weil die in den Garnelen enthaltene Feuchtigkeit zum Überzug wandert, indem
die Gar nelen früher
als der Überzug
eine hohe Temperatur erreichen und folglich der Überzeug seine Knusprigkeit
verliert, vermieden werden, da die Garnelen und der Überzug auf
fast die gleiche Temperatur erhitzt werden. Dem Ergebnis der Versuche zufolge
ist der Überzug
der Tempuras, die durch ein Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung
erhitzt wurden, unmittelbar nach der Aufheizprozedur feuchter als
der Überzug
der mit Mikrowellen allein erhitzten, aber wenn sie dann bei Tisch
serviert werden, hat der Überzug
sein knuspriges Gefühl
wiedererlangt, da das überschüssige Wasser
mit der Zeit allmählich
verdampft.
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Ausführungsform Nr. 7
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Eine siebente Ausführungsform
wird hiernach beschrieben. 13 zeigt
ein Aufheizverfahren gemäss
der vorliegenden Erfindung, bei dem ein Nahrungsmittel erhitzt wird,
dessen Inneres sich eher erwärmt
als die Oberfläche.
Dabei zeigt (a) die Temperatur inneralb der Heizkammer und die Temperatur des
Nahrungsmittels während
der Aufheizprozedur, (b) zeigt den Feuchtigkeitswechsel innerhalb
der Heizkammer und (c) zeigt die Mikrowellenausgangsleistung. Ausgehend
von der Tiefgefriertemperatur (–20°C) durchläuft die
Temperatur des Nahrungsmittels den Bereich der maximalen Eiskristallbildung
(–5 bis –1°C), wobei
eine gewisse Verzögerung
eintritt (Punkt A).
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Da die Mikrowellen vom Nahrungsmittel
vom Anfang bis zum Punkt A nur geringfügig absorbiert werden und tief
in das Nahrungsmittel eindringen, werden die Mikrowellen während der
ersten Hälfte der
Aufheizprozedur bei voller Leistung in die tiefgefrorene Nahrung
eingestrahlt, wie in (c) gezeigt. Damit die Mikrowellen tief in
das Nahrungsmittel hineinreichen, ist es wichtig zu verhindern,
dass die Oberfläche
des Nahrungsmittels schmilzt oder Feuchtigkeit absorbiert. Bis das
Nahrungsmittel teilweise zu schmelzen beginnt (Punkt A), unterbleibt
daher die Temperatursteuerung innerhalb der Heizkammer, wie in (b)
gezeigt. Das bedeutet, dass das Auftauen des Nahrungsmittels hauptsächlich durch
Mikrowellen erfolgt, die in ein Nahrungsmittel im gefrorenen Zustand
tief eindringen können,
während
der Einsatz von Dampf unterbleibt.
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Nach Durchlaufen des Punktes A beginnt das
Nahrungsmittel, in dem ein geschmolzener Teil und ein gefrorener
Teil koexistieren, Mikrowellen in beträchtlichem Masse zu absorbieren.
Wie früher
beschrieben, weist der geschmolzene Teil (Wasser) einen dielektrischen
Verlust auf, der mehrere Male bis mehrere zehn Male grösser als
der des gefrorenen Teiles ist, wodurch der Temperaturunterschied
zwischen dem geschmolzenen Teil und dem gefrorenen Teil grösser wird.
Deshalb wird die Mikrowellenausgangsleistung allmählich auf
ein Niveau reduziert, das etwa ein Fünftel oder Sechstel der vollen
Leistung beträgt,
wie in (c) gezeigt, und das Heizen wird fortgesetzt, um Wärmeleitung
vom hohen zum tiefen Teil zu gestatten. Die Temperatur und Feuchtigkeit
innerhalb der Heizkammer werden nach Durchlaufen des Punktes A so
eingestellt, dass sie mit den Werten zu Ende der Aufheizprozedur
des Nahrungsmittels übereinstimmen,
wie in (a) und (b) gezeigt. Daher umgibt Dampf die Oberfläche des
Nahrungsmittels und hilft, dass die Innentemperatur ansteigt.
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Sollte die Innentemperatur noch zu
niedrig sein, wenn die Oberfläche
die endgültige
Aufheiztemperatur (Punkt B) erreicht hat, wird die Mikrowelleneinstrahlung
bei Punkt B beendet, wie in (c) gezeigt, und abgewartet, bis sich
die Innentemperatur erhöht,
während
die Steuerung der Temperatur und Feuchtigkeit weiterhin erfolgt,
wie in (a) und (b) angedeutet. Wenn auf einen Hamburger oder Curry-Reis angewendet,
erwärmt
das vorliegende Aufheizverfahren diese Gerichte ganz bis ins Innere
auf eine gute Temperatur, vermeidet dabei aber, dass die Oberfläche zu heiss
wird, austrocknet oder einkocht.
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Ausführungsform Nr. 8
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Im Folgenden wird nunmehr eine achte
Ausführungsform
beschrieben, die ein unabhängiges Heizorgan
umfasst, um Kondenswasserbildung in der Heizkammer völlig zu
verhindern.
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Als unabhängiges Heizorgan wird, wie
in 14 gezeigt, im Dampfabgabepfad
neben einem Dampfgenerator 15 eine Heizvorrichtung 30 vorgesehen.
Vor der Dampferzeugung startet ein Steuerabschnitt die Stromzufuhr
zur Heizvorrichtung, um die Temperatur der Heizkammer zu erhöhen. Bei
einem solchen Aufbau wird die Bildung von Kondensat an der kalten
Wandoberfläche
der Heizkammer mit weitaus grösserer
Sicherheit vermieden.
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Dank des unabhängigen Heizorgans werden durch
die Steuerung der Stromversorgungen des Dampferzeugers 15 und
der Heizvorrichtung 30 die Temperatur und die Feuchtigkeit
innerhalb der Heizkammer so eingestellt, dass keine Kondenswasserbildung
an der inneren Wandfläche
der Heizkammer verursacht wird. Der Wirkungsgrad ist be achtlich, wenn
die Umgebung innerhalb der Heizkammer auf weniger als 90 % relativer
Feuchtigkeit eingestellt wird.
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Ausführungsform Nr. 9
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Im Folgenden wird nunmehr eine neunte Ausführungsform
beschrieben, die ein unabhängiges Heizorgan
umfasst, um Kondenswasserbildung in der Heizkammer gänzlich zu
verhindern. 15 zeigt
ein Beispiel eines Mikrowellenheizgeräts mit einem elektrischen Heizer
in der Heizkammer. Unter den Organen für Umgebungsanpassung kann die Heizvorrichtung 30 für eine integrierte
Funktionsweise durch einen solchen elektrischen Heizer 31 ersetzt werden.
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Es ist nicht beabsichtigt, den Dampferzeuger auf
einen Typen zu begrenzen, wie er in der vorliegenden Ausführungsform
beschrieben wird. Er kann ein Taucherhitzer oder dergleichen sein,
der in einen gewöhnlichen
Kessel eintaucht, oder zum Beispiel um den Tank herum angeschweisst
sein. Um die Dampftemperatur frei steuern zu können, sollte in einer solchen
Anlage ein Teil des Heizkörpers
vorzugsweise über
das Wasserniveau des Kessels herausragen, damit die Temperatur des
erzeugten Dampfes weiter erhöht
werden kann.
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Ausführungsform Nr. 10
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Im Folgenden wird nun unter Bezugnahme auf
Zeichnungen eine weitere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben. 16 zeigt ein Mikrowellenheizgerät gemäss einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung im Schnitt. Ein Magnetron 14 oder
ein Organ für
die Erzeugung von Mikrowellen ist zur Einstrahlung von Mikrowellen
in eine Heizkammer 13 in der Heizkammer 13 angebracht.
An einer Seite der Heizkammer 13 ist ein aus nichtmagnetischen
Material bestehender Dampferzeuger 32 angebracht. Ein Ende
des Dampferzeugers 32 ist über ein Ablassrohr 33 mit
der Heizkammer 13 verbunden, das andere Ende ist über ein Zulaufrohr 34 mit
einem Wasservorratsbehälter 12 verbunden.
Ein aus magnetischem Metall bestehendes Heizelement 35 ist
innerhalb des Dampferzeugers 32 untergebracht. Idealerweise
sollte der Dampferzeuger 32 durch das Heizelement 35 weitgehend
ausgefüllt
sein. Das Heizelement 35 kann aus jedem beliebigen Material
jeder beliebigen Form bestehen, so lange es Wärme mit Magnetfeldern erzeugt.
In der vorliegenden Ausführungsform
wird eine metallische Sub stanz in Gestalt von zusammenhängendem
Schaum oder Fasern verwendet, um die Berührungsfläche mit dem Wasser maximal
zu erhöhen.
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Wenn der Dampferzeuger 32 anstatt
aus einem nichtmagnetischen aus einem magnetischen Material besteht,
erweist sich das Heizelement 35 als unnötig; in diesem Falle erhöht sich
jedoch das im Dampferzeuger 32 verbleibende Wasservolumen und
braucht länger,
bis die Dampferzeugung beginnt; daher wird eine Vorkehrung, zum
Beispiel der Einsatz eines Hohlkörpers
oder desgleichen in die Dampfkammer, um das wirksame Volumen des
Wassers in der Kammer zu verringern, eine Vorerhitzung des Wassers
oder irgend ein anderes Mittel erforderlich.
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Um den Dampferzeuger 32 herum
wird eine Erregerspule 36 vorgesehen, die mit einer Umformerstromversorgung 37 verbunden
ist, um Wechselstrom zuzuführen.
Mit dem durch die Umformerstromversorgung 37 gelieferten
Strom erzeugt die Erregerspule 36 magnetische Wechselfelder.
Mit den magnetischen Wechselfeldern wird im Heizelement 35 ein
Wirbelstrom erzeugt, der das Heizelement 35 zur Wärmeerzeugung
veranlasst. Das Wasser im Dampferzeuger 32 wird durch die
vom Heizelement 35 erzeugte Wärme erhitzt und verdampft,
der Dampf fliesst durch das Austrittsrohr 33 zur Heizkammer 13. Die
Zahl 38 bezeichnet eine Hochspannungsspeisung zur Lieferung
von Leistung hoher Spannung an das Magnetron 14. Eine Steuereinheit 21 gewährleistet
den EIN/AUS-Betrieb der Umformerstromversorgung 37 und
der Hochspannungsspeisung 38 bzw. die Leistungssteuerung
der entsprechenden Stromquellen. Innerhalb der Heizkammer 13 ist
eine Schale 20 angeordnet, die Öffnungen hat, damit Dampf durchgehen
kann, und worauf ein Nahrungsmittel 19 gelegt wird.
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Die Erregerspule 36 kann
selbst keine Wärme
erzeugen; stattdessen veranlasst der Wirbelstrom das Heizelement 35,
Wärme zu
erzeugen, die direkt zum Wasser geleitet wird. Somit wird Dampf wirksam
erzeugt.
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Der Dampferzeuger 32 wird
durch einen allgemein zylindrischen Mantel definiert, der aus einem nichtleitenden
Material von der Art gemacht ist, das hitzebeständig und isolierend ist, wie
zum Beispiel hitzebeständiges
Glas oder Porzellan, und eine Wandstärke besitzt, die grösser als
der Isolierabstand gegenüber
der an die Erregerspule 36 angelegten Spannung ist, d.
h., grösser
als der Abstand, der dafür
genügt,
jeden möglichen
Durchschlag zu vermeiden, der bei der an die Erregerspule 36 angelegten
Spannung auftreten könnte.
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Das Heizelement 35 kann
aus einem porösen
metallischen Material bestehen, das eine genügende Festigkeit gegenüber Wasser
und eine Korrosionsbeständigkeit
besitzt, wie zum Beispiel Ni, Ni-Cr-Legierung oder eine rostfreie
Legierung.
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17 veranschaulicht
die Dampfmenge in der Heizkammer. Was 17 zeigt,
ist die Änderung der
Dampfmenge innerhalb der Heizkammer, die während der Aufheizzeit erfolgt.
Wenn das Heizen beginnt, beginnt auch der Dampferzeuger zu arbeiten,
und wenn das Heizen endet, hört
er auf zu arbeiten. Versuchsgemäss
begann Dampferzeugung nach etwa 10 Sekunden, wenn das Heizelement 35 mit
400 W Ausgangsleistung der Umformerstromversorgung 37 geheizt
wurde, und es endete ungefähr einige
Sekunden nach Beendigung des Heizens. Somit erfolgten der Beginn
und das Ende der Dampferzeugung mit viel rascherem Ansprechen auf
den Betrieb des Dampferzeugers als bei herkömmlichen Anlagen. Des Weiteren
wurde der Dampf mit einem wesentlich kleinen Leistungsverbrauch
erzeugt. Dies deshalb, weil die magnetischen Wechselfelder der Erregerspule 36,
die von der Umformerstromversorgung 37 versorgt wird, das
Heizelement 35 augenblicklich erwärmten, um das Wasser im Dampferzeuger 32 zu
erhitzen, und Dampf wurde wirksam erzeugt. Der Wirkungsgrad ist
bemerkenswert, wenn das Heizelement 35 aus einem Metall
in Gestalt von zusammenhängendem
Schaum oder Fasern mit einer grossen Berührungsfläche mit dem Wasser besteht.
Wegen der Tatsache, dass der Anteil des Wasservolumens im Dampferzeuger 32 durch
das Vorhandensein des Heizelements 35 verringert wird, wird
leicht Dampf erzeugt, indem nur eine kleine Menge von Wasser erhitzt
wird, was das rasche Anlaufen der Dampferzeugung ermöglicht.
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Allgemein wird eine kürzere Anlaufzeit
bevorzugt. Praktisch sollte sie kürzer als eine Minute sein,
bevorzugt ungefähr
10 Sekunden.
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Ausführungsform Nr. 11
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18 zeigt
die Beziehung zwischen der Temperatur des Nahrungsmittels und der
Dampfmenge innerhalb der Heizkammer eines Mikrowellenheizgeräts gemäss einer
elften Ausführungsform. In 18 werden der Betrieb des
Organs zur Erzeugung von Mikrowellen und der Betrieb des Dampferzeugungsorgans
zur gleichen Zeit wie die Aufheizprozedur gestartet. Auch wird der
Betrieb der obigen beiden Organe zur gleichen Zeit unterbrochen,
zu der das Heizen beendet wird. Wegen des raschen Starts des Dampferzeugers
wird das Nahrungsmittel, obwohl der Betrieb des Dampferzeugers gleichzeitig mit dem
Mikrowellenbetrieb gestartet wird, während der meisten Aufheiz-/Kochzeit
sowohl durch Mikrowellen als auch durch Dampf gekocht, ausgenommen
die wenigen anfänglichen
Sekunden, während
derer das Heizen ausschliesslich durch Mikrowellen erfolgt. Somit
erfolgt das Aufheizen, während
die Verdampfung von Feuchtigkeit aus dem Nahrungsmittel unterdrückt wird.
Daher wird ein kunstreiches Erhitzen bzw. Kochen implementiert,
um einen ausgezeichneten Fertigzustand zu erzeugen, ohne die in
einem Nahrungsmittel zweckmässige
Feuchtigkeit zu verlieren.
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Ausführungsform Nr. 12
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19 zeigt
die Beziehung zwischen der Temperatur eines Nahrungsmittels und
der Dampfmenge innerhalb der Heizkammer eines Mikrowellenheizgeräts gemäss einer
zwölften
Ausführungsform.
In 19 wird ein Nahrungsmittel
ausschliesslich mit Mikrowellen aufgeheizt, während es sich im gefrorenen
Zustand bzw. unter Null befindet, da die Mikrowellen leichter in
ein gefrorenes Nahrungsmittel eindringen. Das Auftauen schreitet
fort, und sobald die Temperatur des Nahrungsmittels fast über Null anlangt,
wird ein Dampferzeuger gestartet, um das Nahrungsmittel sowohl mit
Mikrowellen als auch mit Dampf zu erhitzen/zu kochen. Feuchtigkeit
verdampft leicht von Nahrungsmitteln, wenn deren Temperatur 0°C überschreitet.
Im vorliegenden Aufheizverfahren ist aber das Nahrungsmittel von
Dampf umgeben; daher wird es erhitzt, während eine vorbeugende Massnahme
gegen Verdampfung von Feuchtigkeit getroffen wird. Somit kann ein
Nahrungsmittel in einer guten Umgebung erhitzt/gekocht werden, was
zu einem ausgezeichneten Fertigzustand führt und eine zweckmässige Feuchtigkeit ohne
Austrocknen bewahrt. Da ferner der Dampferzeuger nur in Betrieb
gesetzt wird, wenn er benötigt wird,
wird ein überflüssiger Leistungsverbrauch
vermieden, wodurch ein Beitrag zur Energieeinsparung gemacht wird.
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Ausführungsform Nr. 13
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20 zeigt
die Beziehung zwischen der Temperatur eines Nahrungsmittels und
der Dampfmenge innerhalb der Heizkammer eines Mikrowellenheizgeräts gemäss einer
dreizehnten Ausführungsform.
In 20 werden der Betrieb
des Organs zur Erzeugung der Mikrowellen und der Betrieb des Dampferzeugungsorgans
gleichzeitig mit der Aufheizprozedur gestartet. Am Ende wird der
Betrieb des Dampferzeugungsorgans um eine bestimmte Zeitdauer früher beendet,
während
der der Dampf in der Heizkammer abnimmt, wonach auch der Mikrowellenbetrieb
beendet wird. Dadurch verringert sich die Menge des Dampfes in der
Heizkammer, wenn die Aufheizprozedur beendet ist, folglich ist es
für eine
kochende Person leicht und ungefährlich,
das Nahrungsmittel herauszunehmen, ohne dem heissen Dampf ausgesetzt
zu werden.
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Ausführungsform Nr. 14
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21 zeigt
die Beziehung zwischen der Temperatur eines Nahrungsmittels und
der Dampfmenge innerhalb der Heizkammer eines Mikrowellenheizgeräts gemäss einer
vierzehnten Ausführungsform.
In 21 wird das Nahrungsmittel
durch Mikrowellen von hoher Ausgangsleistung und durch einen bei
niedriger Leistung betriebenen Dampferzeuger aufgeheizt, solange
es sich im gefrorenen Zustand oder unterhalb einer Temperatur von
null Grad befindet. Bei fortschreitendem Auftauen wird dann, wenn
die Temperatur des Nahrungsmittels fast über Null anlangt, die Ausgangsleistung
der Mikrowellen auf ein mittleres Niveau abgesenkt, während die
Ausgangsleistung des Dampferzeugers auf ein mittleres Niveau angehoben
wird. Nachdem die Temperatur des Nahrungsmittels einen mittleren
Bereich erreicht hat, wird die Ausgangsleistung der Mikrowellen
auf niedrig verringert, während
die Ausgangsleistung des Dampferzeugers auf hoch erhöht wird.
Die Ausgangsleistungen der Mikrowellen und des Dampfes werden somit
variiert, während
das Aufheizen fortschreitet. Zum Beispiel erfolgt das Auftauen rasch durch
Mikrowellen, während
das Nahrungsmittel sich noch im gefrorenen Zustand befindet, da
diese den Vorteil haben, tief in das Eis einzudringen; dann wird das
Nahrungsmittel bei mittlerer Ausgangsleistung der Mikrowellen und
des Dampfes allmählich
aufgeheizt, um zu verhindern, dass es ungleichmässig erhitzt wird. Der Dampf
mittlerer Ausgangsleistung ist wirksam, um die Temperatur innerhalb
eines Nahrungsmittels gleichförmig
zu halten und die Verdampfung von Feuchtigkeit zu verhindern. Im
Endstadium, wenn die Temperatur des Nahrungsmittels beträchtliche
Werte annimmt und eine ungleichmässige
Temperaturverteilung im Nahrungsmittel leicht eintritt, wird das
Heizen langsam bei niedrigerer Mikrowellenausgangsleistung ausgeführt, während eine
Wärmeübertragung
bzw. ein übertragenes
Heizen innerhalb des Nahrungsmittels benutzt wird. Wenn die Temperatur
des Nahrungsmittels hoch ist, verdampft Feuchtigkeit leicht aus
dein Nahrungsmittel. In der vorliegenden Ausführungsform wird aber die Verdampfung
sicher verhütet,
da die Kammer mit einer beträchtlichen
Dampfmenge gefüllt
ist, und gleichzeitig bewirkt der Dampf eine Hitzeabgabe an das
Nahrungsmittel. Folglich wird eine Wärmeabfuhr von der Oberfläche des
Nahrungsmittels verhütet,
des Weiteren wird das Nahrungsmittel von den umgebenden Oberflächen her
erhitzt, daher wird das Nahrungsmittel gleichförmig erhitzt/gekocht, wobei
die Feuchtigkeit ohne Austrockung bewahrt wird und kunstfertig bereitete
Speisen zustande gebracht werden.
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Ausführungsform Nr. 15
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22 zeigt
ein Mikrowellenheizgerät
gemäss
einer fünfzehnten
Ausführungsform
im Schnitt. Ein Magnetron 14 oder ein Organ für die Erzeugung von
Mikrowellen ist zur Einstrahlung von Mikrowellen in eine Heizkammer 13 in
der Heizkammer 13 angebracht. An einer Seite der Heizkammer 13 ist
ein aus nichtmagnetischen Material bestehender Dampferzeuger 32 angebracht.
Das untere Ende des Dampferzeugers 32 ist über ein
Ablassrohr 33 mit der Heizkammer 31 verbunden,
das obere Ende ist über
ein Zulaufrohr 34 mit einem Wasservorratsbehälter 12 verbunden.
Ein Ventil 39 ist zwischen dem Zulaufrohr 34 und
dem Wasservorratsbehälter 12 angeordnet, um
den Wasserdurchfluss zu regulieren. Ein aus magnetischem Metall
bestehendes Heizelement 35 ist innerhalb des Dampferzeugers 32 untergebracht. Das
Heizelement 35 besteht aus einer metallischen Substanz
in Gestalt von zusammenhängendem Schaum
oder Fasern, um die Berührungsfläche mit dem
Wasser maximal zu erhöhen.
Um den Dampferzeuger 32 herum wird eine Erregerspule 36 vorgesehen,
die mit einer Umformerstromversorgung 37 verbunden ist,
um Wechselstrom zuzuführen.
Mit dem durch die Umformerstromversorgung 37 gelieferten Strom
erzeugt die Erregerspule 36 magnetische Wechselfelder.
Mit den magnetischen Wechselfeldern wird im Heizelement 35 ein
Wirbelstrom erzeugt, der das Heizelement zur Wärmeerzeugung veranlasst. Von
der Oberseite des Heizelements 35 wird Wasser aus dem Wasservorratsbehälter 12 durch
das Zulaufrohr 34 geliefert. Der Wasserstrom wird durch
das Ventil 39 gesteuert, so dass Wasser nur in einer für die Verdampfung
erforderlichen Menge zutropft. Das in den Dampferzeuger 32 tropfende Wasser
wird durch die vom Heizelement 35 erzeugte Wärme erhitzt.
und verdampft, der Dampf fliesst durch das Austrittsrohr 33 zur
Heizkammer 13. Ein Gebläse 40 bläst den im
Dampferzeuger 32 erzeugten Dampf in die Heizkammer 13.
Die Zahl 38 bezeichnet eine Hochspannungsspeisung zur Lieferung von
Leistung hoher Spannung an das Magnetron 14. Eine Steuer einheit 21 gewährleistet
den EIN/AUS-Betrieb der Umformerstromversorgung 37 und
der Hochspannungsspeisung 38 bzw. die Leistungssteuerung
der entsprechenden Stromquellen. Innerhalb der Heizkammer 13 ist
eine Schale 20 angeordnet, die Öffnungen hat, damit Dampf durchgehen
kann, und worauf ein Nahrungsmittel 19 gelegt wird. Die
Erregerspule 36 erzeugt selbst keine Wärme; stattdessen veranlasst
der Wirbelstrom das Heizelement 35, Wärme zu erzeugen, die direkt
zum Wasser geleitet wird. Somit wird Dampf wirksam erzeugt.
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Gemäss einem Aufheizverfahren mit
dem oben beschriebenen Aufbau wird Wasser nur in einer für die Verdampfung
erforderlichen Menge aufgeheizt, was zu einem begrenzten Wasserverbrauch und
zu einer fast augenblicklichen Dampferzeugung bei kleinem Leistungsverbrauch
führt.
Somit lassen sich Beginn und Ende des Heizens augenblicklich ausführen, wodurch
eine optimale Steuerung des Aufheizens ermöglicht wird, das für jede der
Erhitzungs- und Kochstufen geeignet ist. Auf diese Art und Weise
können
Nahrungsmittel in der für
die jeweilige Kategorie geeignetsten Weise erhitzt bzw. gekocht
werden.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Gemäss der vorliegenden Erfindung
kann die Umgebung innerhalb der Heizkammer, zum Beispiel die Temperatur,
Feuchtigkeit usw., so gesteuert werden, wie es zu einem Nahrungsmittel
passt; daher können
verschiedenartige Nahrungsmittel ausgezeichnet erhitzt bzw. gekocht
werden. Ein Mikrowellenheizgerät
gemäss
der vorliegenden Erfindung ermöglicht
es nämlich,
zu erhitzen bzw. zu kochen, während
die Innentemperatur und die Oberflächentemperatur eines Nahrungsmittels
auf fast identischen Werten gehalten werden.
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Neben dem Erhitzen bzw. Kochen der
bereits beschriebenen Nahrungsmittel, Brot und tiefgefrorener Tempura,
ist das vorliegende Gerät
für Objekte ideal,
in denen eine Mehrzahl von Nahrungsmitteln sich in einer einzigen
Packung befinden und ein Auftauen oder Wiedererhitzen mit Mikrowellen
allein schwierig ist, zum Beispiel für einen Box-Lunch, ebenso für das Kühlschrankauftauen, wobei ein
tiefgefrorenes Objekt veranlasst wird, den Bereich der maximalen
Eiskristallbildung zu durchlaufen, und bei Kühlschranktemperatur angehalten
wird.
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Zusätzlich zu Nahrungsmitteln können Materialien
eines breiten Bereichs mit unterschiedlichen dielektrischen Verlusten
ein Gegenstand des Erhitzens werden. Ver schiedene industrielle Gebiete,
wo eine heikle Warmverarbeitung erforderlich ist, zum Beispiel das
Auflösen
von Kunststoffen, das Erweichen von Leimen, das Trocknen von Holz
usw., fallen in den Anwendungsbereich.
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Neben Mikrowellen kann ein hochfreguentes Wechselfeld
als eine Wärmequelle
eingesetzt werden.