JP2002535593A - マイクロ波オーブンでの解凍方法。 - Google Patents

マイクロ波オーブンでの解凍方法。

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JP2002535593A JP2000594297A JP2000594297A JP2002535593A JP 2002535593 A JP2002535593 A JP 2002535593A JP 2000594297 A JP2000594297 A JP 2000594297A JP 2000594297 A JP2000594297 A JP 2000594297A JP 2002535593 A JP2002535593 A JP 2002535593A
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ワールプール コーポレイション
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    • H05B6/64—Heating using microwaves
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  • Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)
  • Electric Ovens (AREA)
  • Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)

Abstract

(57)【要約】 マイクロ波発生源（３）と、オーブン空洞部（２）と、制御ユニット（５）を含むマイクロ波オーブン（１）内で冷凍食物を処理するマイクロ波オーブンと方法。制御ユニットは食物の重量についての情報を含む入力信号を備え、そしてマイクロ波発生源に、待ち期間によって分離される第１時間間隔並びに第２時間間隔の間にオーブン空洞部内に高い平均パワーを供給させ、その結果食品が実質上第２時間間隔の終わりまでに解凍される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 発明の分野 本発明はマイクロ波オーブンで冷凍食物を処理する方法及びそのためのマイク
ロ波オーブンに関するものである。
【０００２】 当該技術の現況 伝統的に、冷凍食物はその外側から熱を供給することによって解凍されてきた
。この技術に関連する１問題は、熱が熱伝導のみによって食品の外部に供給され
るため、長時間がかかることにある。他の問題は、食物の表面層が解凍されたと
き、解凍された食物は冷凍食物よりかなり低い熱伝導度をもつので、その表面層
は絶縁層として作用するということにある。
【０００３】 マイクロ波オーブンは一般的に、解凍された食物と冷凍された食物の両方を加
熱するために使用される。マイクロ波オーブンは2.45GHzの周波数でマイクロ波
によって食物を加熱する。解凍された食物のためにマイクロ波オーブンを使用す
ることは冷凍食品の中心部分にエネルギーを供給することを可能にする。という
のは、マイクロ波はたとえ食物が崩壊しても、食物を通して伝搬するからである
。
【０００４】 マイクロ波オーブンで食物を解凍することに関連する問題は、食品が不均等に
加熱されて、或る部分が極めて熱くなる一方、食品の他の部分は冷凍したまま留
まるという点にある。この結果、解凍された食物は加熱されて焼かれる。
【０００５】 米国特許第4,453,066号はオーブン空洞部内で冷凍食物を解凍するための方法
と装置を記載している。その方法は、数段階に分かれている。その第１はオーブ
ン空洞部内に連続するマイクロ波エネルギーを、450と600Wの間のワット数で、
食品の重量に依存する期間にわたって供給することを含む。この第１段階の後に
続く第２段階の間には、マイクロ波エネルギーはオーブン空洞部内には供給され
ない。第２段階中に、食品の温度が一様になる。第3段階では、かなり低い平均
パワーのマイクロ波エネルギーがオーブン空洞部内に食品の重量に依存する期間
にわたって供給される。
【０００６】 PCT出願PCT/JP98/00065 号はマイクロ波オーブン中で解凍する方法が記載され
ている。この方法は、マイクロ波エネルギーが、少なくともアイスと水の間の相
変移の時間を通して、不規則に脈動させられる点に特徴を有する。マイクロ波の
平均パワーは食物の過熱を防止するために低くする。
【０００７】 従来技術に関連する問題は、解凍がかなり長い時間かかることにある。例えば
、上記米国特許の方法によれば、みじん切りした肉の500 グラムを解凍するのに
10 分間より多くかかる。マイクロ波オーブンのユーザーは解凍を迅速にすべき
であるという望みを表示している。従って、現在の方法より迅速なマイクロ波オ
ーブンでの食物の解凍方法が要求されている。同時に食品中に熱い区域が発生す
るのを防止する必要がある。
【０００８】 発明の要約 本発明の目的は、食品の或る部分を過熱することを防止すると同時に、マイク
ロ波オーブン中で冷凍食物を迅速に解凍する方法を提供することにある。
【０００９】 上記目的は特許請求の範囲に記載の特徴を有する方法とマイクロ波オーブンに
よって達成することができる。
【００１０】 本発明の方法とマイクロ波オーブンは好適には0.1 〜0.2 kg より大きい重量
の冷凍食品を処理することに関する。
【００１１】 本発明の基本的思想は、表面が解凍する前に食物内にできるだけ多くのマイク
ロ波エネルギーを供給することである。
【００１２】 本発明の出発点は、冷凍した食品は、部分的には、吸収されたマイクロ波エネ
ルギーによって、また部分的には、温かい周囲空気が食品の表面を加熱すること
によって、部分的に加熱されるという洞察にあった。
【００１３】 本発明の他の基本的思想は、食品の実質的部分が第２の時間間隔の終わりまで
に解凍されるように、２つの時間間隔の間に高パワーのマイクロ波エネルギーの
大部分を供給することである。
【００１４】 意外にも、短い時間にわたって多量のマイクロ波エネルギーを供給し、それに
よって表面層が解凍される前にかなりの量のエネルギーが食物内に吸収されるこ
とが可能であり、有利であることが分かった。
【００１５】 マイクロ波は冷凍食物と比較して、冷凍食物中への突入深さは実質上短い。従
って、表面層が解凍されたとき、その表面層は入来するマイクロ波エネルギーの
大部分を吸収し、その結果表面層が加熱する。従って、解凍が始まると、食物が
冷凍されることは重要であり、そして特に重要なことは食品の表面層が冷凍され
ることである。
【００１６】 発明者等は、均一なフィールド分布をもつ現在のマイクロ波オーブンを使用し
て、食品内にそれを局部的に加熱することなしに、短時間にわたって、多量のマ
イクロ波エネルギーを供給することが可能であることを実現した。
【００１７】 本発明は特に0.4 〜0.6 kg の制限重量までの重量の食物のために、かなり短
い解凍時間を可能にした。 しかし、本発明は、他の重量においても同様に、かなりの時間の節約を可能に
した。
【００１８】 冷凍した食物を解凍するためのマイクロ波オーブンは、マイクロ波を発生させ
るためのマイクロ波発生源と、オーブン空洞部と、制御ユニットを含む。
【００１９】 本発明の１形態によれば、0.1 〜 0.2 kg である低重量から 制限重量の範囲
内にある重量をもつ冷凍食物を解凍する方法において、 食品の重量についての、また好適にはその型式についての情報を含む入力信号
を制御ユニットに提供する工程を含み、 制御ユニットは第１の時間間隔の間に、マイクロ波発生源に400W より大きい
、好適には 600W より大きい、有利には800W より大きい平均パワーをもつマイ
クロ波をオーブン空洞部内に供給させ、この時間間隔の間にオーブン空洞部に供
給される全マイクロ波エネルギーが食物のグラム当たり50J を超え、好適には食
物のグラム当たり80J を超え、有利には食物のグラム当たり120J を超えるよう
になし、 制御ユニットはマイクロ波発生源を第１時間間隔の後の待ち期間の間遮断させ
、そして 制御ユニットは、第２時間間隔の間に、マイクロ波発生源に400W より大きい
、好適には600W より大きい、有利には800Wより大きい平均パワーをもつマイク
ロ波をオーブン空洞部内に供給させ、この時間間隔の間にオーブン空洞部に供給
される全マイクロ波エネルギーが食物のグラム当たり40J を超え、好適には食物
のグラム当たり60J を超え、有利には食物のグラム当たり90J を超えるようにな
す。
【００２０】 第１と第２の時間間隔の間にマイクロ波の平均パワーについて過度に高くなす
ことは解凍の観点から不利であることが分かった。好適実施例によれば、第１と
第２の時間間隔の間に、マイクロ波の平均パワーは最大で約2 kW、好適には最大
で1.5 kW、有利には、最大で1.2 kW となる。
【００２１】 本発明に鑑みれば、当業者には特別なオーブンのための方法を最適化するため
には、われわれの実験をなす必要があることは認められるだろう。従って、最適
の解凍結果を得るためには、第１と第２の時間間隔の長さを使用すべき特別なオ
ーブンに採用することは必要であろう。
【００２２】 比較的均一なフィールド分布をもつオーブンを使用するときでさえ、マイクロ
波フィールドの場所的均一性の欠如の効果を均一化するために第１の時間間隔の
後に食品をひっくり返すのが有利であろう。食物をひっくり返すことによって、
その間に高い平均パワーがマイクロ波発生源からオーブン空洞部内に供給される
ことができる新しい時間間隔を直ちに始めることができる。
【００２３】 従って、本発明の好適実施例の方法は、第１時間間隔の終わりに回転信号を出
し、そして 制御ユニットは待ち期間の間に食品がひっくり返されたかどうかを検出する段
階を含む。
【００２４】 本発明の第２形態によれば、食品を過熱することなしに高パワーのマイクロ波
を供給することを可能にするために、食物の重量が制限重量より上にあるとき第
１時間間隔の後に、食物をひっくり返すのが有利である。その結果、その重量が
制限重量を超える食品に関して、本発明の方法は、第１時間間隔の終わりに回転
信号を出し、 制御ユニットは、待ち期間の間に食品がひっくり返されたかどうかを検出する
段階を含む。第２時間間隔の間に、高平均パワーのマイクロ波が、制御ユニット
が食品がひっくり返されたことを指示する信号を受け取ったときのみに、オーブ
ン内に供給される。
【００２５】 食品がひっくり返されたことを指示するオーブンへの信号は、前に開かれた後
に、例えばオーブンドアが閉じるようにすることができる。代案として、マイク
ロ波オーブンは、圧力感知手段を備えることができる。前記手段は食品の重量を
感知するために適用される。食物がひっくり返されたとき、圧力感知手段に加わ
る圧力は変化し、それによって食物がひっくり返されたことを検出することを可
能にする。また、食品を計量するための圧力感知手段を使用することもできる。
【００２６】 もし食品の重量が制限重量より下であり、かつ第１時間間隔の後にひっくり返
されないならば、第２時間間隔にとっては、予定の待ち期間の後に始まるのが有
利である。待ち期間は食物の温度を均一にするようになす。実験によれば、待ち
期間の長さは好適には、制限重量より下の重量もつ食品にとっては１乃至３分間
とするべきであることが示された。最適な待ち期間は僅かに重量に依存し、２分
間が制限重量までの重量にとって適当な選択である。
【００２７】 制限重量より多い食物重量の場合、或る場所においてそれを過熱することなし
に食品を実質上解凍するためには、第１と第２の時間間隔の間に、オーブン空洞
部内へ十分な量のエネルギーを供給することは通常は不可能である。かかる場合
には、食物を実質上解凍するためには、マイクロ波エネルギーが低パワーで食品
に供給されるそれ以上の段階が要求される。たとえその重量が制限重量を超えて
も、それは高パワーでの解凍に関連して焼かれないという手法で、食品の形状に
適合させることができる。
【００２８】 大部分の型式の食物の制限重量は0.4 〜0.6 kgの範囲内、通常は0.45〜0.55 k
g の範囲内である。 ２つの時間間隔の長さは好適には関係 Ｔn＝ｋ０n ＋ｋn・Ｗ から決定され
る。Ｗは食品の重量であり、ｋnは特にマイクロ波パワーと食物の型式に依存す
る定数である。定数 ｋnは色々なオーブンについて経験的に決められる。定数ｋ
０nは好適には、ゼロであるが、ある一定のオーブンとある型式の食物にとって
はゼロとは異なることができる。
【００２９】 重量が0.1 〜0.2 kg を超えそして制限重量より下である食物の色々な型式に
ついては第１と第２の時間間隔の間オーブン空洞部内に供給されるマイクロ波エ
ネルギーの好適な値は、表１に示される。特に好適なエネルギーは括弧内に示さ
れている。
【 表１】
【００３０】 重量が制限重量を超える色々な型式の食物についての第１と第２の時間間隔の
間にオーブン空洞部内に供給されるマイクロ波エネルギーの好適値は表２に示さ
れている。特に好適なエネルギーは括弧内に示されている。
【表２】
【００３１】 本発明の１形態によれば、制限重量までの重量をもつ食物の第２時間間隔の終
わりまでの解凍を確実にするために、十分な量のエネルギーがオーブン空洞部内
へ供給される。動物と野菜の食物の場合、これは、夫々200 J/g と250 J/g より
多い全体が第１と第２の時間間隔の間にオーブン空洞部内に供給されることを意
味する。
【００３２】 本発明の別の形態によれば、エネルギーは食物の100グラム当たりに１分間よ
り短い時間内に、好適には食物の100 グラム当たりに１分間の2/3 より短い時間
内に食物の0.1 〜0.6 kgを実質上解凍するのに十分なパワーを、第１と第２の時
間間隔の間に供給される。 制限値より上の重量では、エネルギーのより多い部分が第１時間間隔の間にオ
ーブン空洞部に供給される。
【００３３】 第１時間間隔にとっては、第２のものより長くするのが有利であり、そして供
給される全エネルギーにとっては、第１時間間隔の間に第２時間間隔より大きく
するのが、有利であることが分かった。しかし、第１時間間隔の間に供給される
全エネルギーが第２時間間隔の間に供給される全エネルギーより幾分小さいこと
は本発明に範囲に含まれる。
【００３４】 本発明の他の形態によれば、オーブン空洞部に供給されるマイクロ波によって
マイクロ波オーブンのオーブン空洞部内で冷凍された食物を処理する方法におい
て、第１時間間隔の間に実質上完全な連続したパワーでオーブン空洞部内にマイ
クロ波を供給し、待ち期間の後に、第２時間間隔の間に実質上完全な連続したパ
ワーで、オーブン空洞部内にマイクロ波を供給し、第２時間間隔の持続時間は第
１時間間隔の持続時間の1/3より大きく、好適には1/2より大きく、その結果食物
は第２時間間隔の終わりまでに少なくとも実質的程度まで解凍される。
【００３５】 第１時間間隔の間にオーブン空洞部に供給されるエネルギーは、食物の重量に
依存して、第１と第２の時間間隔の内に全エネルギーの50 〜70％を構成するの
が有利である。 食物の重量が0.1 〜0.2 kgである低い重量から0.4 〜0.6kgである制限重量ま
での範囲内にあるとき、第２時間間隔の間に供給されるエネルギーは第１時間間
隔の間に供給されるエネルギーの、好適には少なくとも約70 ％、有利には少な
くとも80％である。
【００３６】 重量が制限重量を超えそして回転が行われたとき、第２時間間隔の間に供給さ
れるエネルギーは好適には、第１時間間隔の間に供給されるエネルギーの少なく
とも約40％、有利には、少なくとも50％を構成する。
【００３７】 重量が制御重量を超えたとき、第２時間間隔の後に第２待ち期間が続き、そし
てその後の時間間隔の間に、マイクロ波が食物の最終的解凍のための減少した平
均パワーでオーブン空洞部内へ供給される。第３の時間間隔の間に供給されるエ
ネルギーは供給される全エネルギーの約25％、好適には20％より少ない。
【００３８】 本発明の他の形態によれば、食物を解凍するためのマイクロ波オ
ーブンは、マイクロ波を発生するためのマイクロ波発生源と、オーブン空洞部と
、食品についての情報を含む入力信号のための入力手段と、マイクロ波発生源を
制御するための制御ユニットとを含み、制御ユニットは入力手段に接続されてい
る。制御ユニットは食品の重量が0.1 〜0.2 kg である低い重量から制限重量ま
で、0.4 〜0.6kgである制限重量までの範囲内にあるとき、第１と第２時間間隔
の長さを入力信号に基づいて計算するよう、そしてマイクロ波発生源に、第１時
間間隔の間に、400W より多い、好適には600Wより多い、そして有利には、800W
より多い平均パワーで、そして食物のグラム当たりに50Jを超える、好適には食
物のグラム当たりに80Jを超える、そして有利には、食物のグラム当たりに120J
を超えるエネルギーの全量で、マイクロ波をオーブン空洞部内へ供給させるよう
、適用される。更に、制御ユニットはマイクロ波発生源を待ち期間の間遮断され
るように適用され、そして待ち期間の後の第２時間間隔の間にマイクロ波発生源
に、400Wより多い、好適には600Wより多い、有利には、800Wより多い平均パワー
で、そして食物のグラム当たりに40Jを超える、好適には食物のグラム当たりに6
0Jを超える、有利には、食物のグラム当たりに90Jを超えるエネルギーの全量で
、マイクロ波をオーブン空洞部内に供給させるよう適用される。
【００３９】 本発明によれば、制御ユニットは好適には、食品の重量が制限重量より低いと
きのみに、第１と第２の時間間隔の間に、マイクロ波発生源にマイクロ波エネル
ギーをオーブン空洞部内へ供給させるよう適用される。
【００４０】 マイクロ波オーブン内の均等なフィールド分布は多くの手法で保証することが
できる。本発明の１実施例では、均一なフィールド分布は、オーブン空洞部がそ
の底横断面に関連して上に向かって減少する水平横断面をもつことによって保証
される。
【００４１】 1実施例によれば、これは側壁の１つが少なくとも頂部で内向きに傾斜するこ
とによって、保証される。 その垂直の下部は好適には、少なくとも50 mm高さであり、前記傾斜した側壁
に対向する空洞部壁はマイクロ波の供給のために頂部に置かれた少なくとも１つ
のスロット開口を備える。
【００４２】 フィールドの均等性を更に改良するために、オーブン空洞部内における均等な
フィールド分布を保証するための上記特徴は以下の特徴の１つ又はそれ以上と組
み合わせることができる: オーブン空洞部の天井がマイクロ波の供給用のスロット開口を備えること、ス
ロット開口は垂直面を横切って延びており、水平の空洞部幅が上向きに減少して
いること、及び 空洞部の水平横断面が幅の約85〜120％である深さをもつこと。
【００４３】 前記特徴をもつマイクロ波はPCT出願のPCT/EP98/00553号に記載されており、
この文献は参考として本願に組み込まれるものである。
【００４４】 代案として、本発明によれば、オーブン空洞部内の均等なフィールド分布はお
互いから或る距離をおいて置かれた少なくとも２つの供給ポートを介在させるこ
とによって、マイクロ波オーブンがマイクロ波発生源からオーブン空洞部へマイ
クロ波エネルギーを供給するための導波管装置を備えることによって保証される
。導波管装置はある量の内部反射を提供するよう寸法決めされる。共振状態がマ
イクロ波発生源によって発生したマイクロ波のために マイクロ波オーブン内に
達成される。導波管装置は品質ファクターをもち、このファクターは何れかの所
定の電流についてのオーブン空洞部の品質ファクターより高い。
【００４５】 米国特許第5,237,139号には、オーブン空洞部内のロードとは独立してオーブ
ン空洞部内の均等なフィールド分布を保証する前記特徴をもつオーブンを更に詳
細に記載している。前記米国特許は参考として本願に組み込まれるものとする。 上記特許明細書の特徴を組み合わせることは有利である。
【００４６】 食品の重量についての情報を含む入力信号は、例えば、重量の入力からなる。
簡単なデザインでは、入力信号は数個の予定のプログラムのうちの１つの選択か
らなる。入力信号の機能は、時間間隔の調節のための基礎として役立つことであ
る。 マイクロ波エネルギーはパルスの形で又は好適には連続的にオーブン空洞部内
に供給される。
【００４７】 マイクロ波がマイクロ波発生源から供給されるときに回転させるのは食物にと
って有利である。というのは、これは食品中のマイクロ波フィールドの均等性の
不足は時間が過ぎて一様になることを意味するからである。 もし食物が回転させられるならば、マイクロ波エネルギーが、マイクロ波無し
の期間と共同するマイクロ波フィールド内の均等性の不足を回避し、それによっ
て不均等な加熱をするために、連続的にオーブン空洞部内に供給されるのは有利
である。
【００４８】 当然、上記種々の形態は同じ実施例内に組み合わることができる。 以下、本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。
【００４９】 好適実施例の説明 図１は本発明の好適実施例のマイクロオーブン１を示す。オーブンはオーブン
空洞部２と、2.45GHzのマイクロ波を発生するためのマイクロ波発生源３と、食
品の重量と型式を入力するための入力手段４と、マイクロ波発生源を制御するた
めの制御ユニット５と、食品用の回転プレート６をもつロード区域及びマイクロ
波を送るための開口７とをもつ。オーブンはまた、ドアが閉じているかどうかを
チェックするためのドア接点８をもつ。
【００５０】 図２はWhirlpoolからのTalent モデルのマイクロ波オーブン内でみじん切りし
た肉500グラムを解凍するときの時間tの関数としてのマイクロ波パワーPを示す
。前記オーブンは本発明の好適実施例によれば、最大１ｋＷのマイクロ波パワー
をオーブン空洞部に供給する。前記オーブンは本発明の制御プログラムを備える
。みじん切りした肉の温度は図表中で時間０において−18°Cである。食物の重
量と型式は制御ユニット５に接続される入力手段４に入力される。解凍は３段階
で行われる。第１段階では、全マイクロ波パワーが第１時間間隔９の間にマイク
ロ波発生源から送られる。制御ユニットは食品の重量と型式の助けをかりて、時
間間隔の長さを計算する。第１の時間間隔は式Ｔ1＝ｋ０1＋k1・Ｗを用いて計算
される。この場合、定数ｋ０1はゼロであり、k1は食物の型式とマイクロ波オー
ブンのパワーに依存する定数であり、Ｗは食品の重量である。みじん切りした肉
５００グラムの場合、Talentオーブン用の定数k1の適当な値は0.13s/gである。
従って、みじん切りした肉の５００グラムでは、第１の時間間隔は６５秒である
。これはマイクロ波発生源はオーブン空洞部内にみじん切りした肉１グラム当た
り、0.13 kJを送ったことを意味する。第１時間間隔の終わりに、マイクロ波オ
ーブンの制御ユニットは食物をひっくり返すべきであることを指示する回転信号
を出す。オーブンドアが時間１１に閉じると、第２時間間隔１２が始まり、その
間に、マイクロ波発生源が全パワーでオーブン空洞部に供給する。第２時間間隔
の長さは式Ｔ2＝ｋ０2 ＋ｋ2・Ｗを用いて計算される。この場合定数ｋ０2はゼ
ロであり、ｋ2は食物の型式と、マイクロ波オーブンのパワーに依存する定数で
ある。最大５００グラムの重量のみじん切りした肉の場合、実験によれば、ｋ2
の適当な値はTalentオーブンでは0.1s/gであり、従って第２時間間隔は５００グ
ラムのみじん切りした肉では、５５秒である。これはマイクロ波発生源がオーブ
ン空洞部内へみじん切りした肉のグラム当たり0.1kJを給電したことを意味する
。もし食物が信号が出たときに直ちにひっくり返されると、全解凍プロセスは２
分間にわたるだろう。食物はそのとき実質上解凍される。
【００５１】 図３は本発明の別の実施例により、５００グラムを解凍するときの時間tの関
数としてのマイクロ波パワーPを示す。この場合、第１段階に続いて、食品はひ
っくり返されない。食品の重量と型式は前の例と同様にして、入力手段に入力さ
れる。解凍は３つの段階で実施される。第１段階１３では、全マイクロ波パワー
がマイクロ波発生源から上述の実施例に従って６５秒間供給される。第１時間間
隔の後、マイクロ波オーブンは時間１４に回転信号を出して、食品を回転させる
べきであること指示する。予定の１２０秒の、マイクロ波がオーブン空洞部に供
給されない待ち期間１５の後、マイクロ波発生源が全パワーをオーブン空洞部内
へ、第２時間間隔１６の間に供給し始める。待ち期間は、食物の温度を均一にな
す。従って、待ち期間の後に、再びマイクロ波をオーブン空洞部内に全パワーで
供給することができる。第２時間間隔の長さは式Ｔ2＝ｋ０2 ＋ｋ2・Ｗを用いて
計算される。この場合、定数ｋ０2はゼロであり、ｋ2はマイクロ波オーブンのパ
ワーと食物の型式に依存する定数である。みじん切りした肉の場合、ｋ2の適当
な値は0.1であり、従って、第２時間間隔はみじん切りした肉の５００グラムに
ついて５５秒である。
【００５２】 実験によれば、みじん切りした肉を解凍するとき、みじん切りした肉がひっく
り返されたときと、それが第１時間間隔の後にひっくり返されなかったときの両
方において、時間間隔の長さの表現で同じ定数を使用できることが分かった。
【００５３】 しかし、温度は、もし食物の重量が最大値より下であれば、十分に均一になる
。実験は、この最大値は典型的には、上述のオーブンではみじん切りした肉では
５００グラムであることを示した。他の食品では、前記最大値は0.6kgまでであ
る。前記最大値を超える重量では、従って第１時間間隔の後にひっくり返される
べき食物にとっては有利である。これにより、食物を過熱することなく、第２時
間間隔の間にオーブン空洞部内に全パワーを供給することが可能になる。
【００５４】 図４は本発明の好適実施例によるWhirlpoolからのTalentオーブン内で、みじ
ん切りした肉の１０００グラムを解凍するときの t の関数としてのマイクロ波
パワーPを示す。食品の重量と型式は制御ユニットに接続される入力手段に入力
される。解凍は５つの段階で行われる。第１段階では、全マイクロ波パワーが第
１時間間隔の間にマイクロ波発生源から供給される。制御ユニットが食品の重量
と型式の助けをかりて、解凍時間間隔の長さを計算する。第１時間間隔は式Ｔ1
＝ｋ０1＋k1・Ｗを用いて計算される。この場合定数ｋ０1はゼロであり、k1はマ
イクロ波オーブンのパワーと食物の型式に依存する定数であり、Ｗは食品の重量
である。みじん切りした肉の場合、定数k1の適当な値は重量が１０００グラムで
あるとき、0.16s/gである。従って、みじん切りした肉の１０００グラムでは、
第１時間間隔は１６０秒である。これはみじん切りした肉のグラム当たり0.16kJ
を供給されるマイクロ波発生源と同等である。第１時間間隔の後、マイクロ波オ
ーブンは時間１８で回転信号を出して、食品がひっくり返されるべきであること
を指示する。オーブンドアが、時間１９に食品がひっくり返されるのに続いて、
閉じると、第２時間間隔２０が始まり、その間にマイクロ波発生源がオーブン空
洞部に全パワーで供給する。第２時間間隔の長さはＴ2＝ｋ０2 ＋ｋ2・Ｗを用い
て、計算される。この場合定数ｋ０2はゼロであり、ｋ2はマイクロ波オーブンの
パワーと食物の型式に依存する定数である。みじん切りした肉の場合、ｋ2の適
当な値はみじん切りした肉の１０００グラムにつき、0.05s/gである。従って、
第２時間間隔はみじん切りした肉の１０００グラムにつき、５０秒である。これ
はみじん切りした肉のグラム当たり、0.05kJを供給するマイクロ波発生源と同等
である。
【００５５】 第２時間間隔の後、肉は完全に解凍されていない。第２時間間隔の後に、肉の
温度が第２待ち期間２１の間に、均一になるようにされる。第２待ち期間の長さ
は関係 Tv＝k０v＋kv・W から計算される。ここでWは食品の重量であり、k０vは
通常はゼロである定数であり、kvはとりわけマイクロ波パワーと食物の型式に依
存する定数である。みじん切りした肉の場合、0.25 はkvの適当な値であり、こ
れはみじん切りした肉の１０００グラムにつき、２５０秒の待ち期間をもたらす
。従って、１６０ｗの平均パワーをもつマイクロ波が第３の時間間隔２２の間、
オーブン空洞部内に供給され、これは式 T3 ＝k03＋k3・W から決定される。k03 はゼロであり、Wはグラムでの食品の重量であり、k3はマイクロ波発生源からの
平均パワーと食物の型式に依存する。図４では、パワーは第３時間間隔の間一定
であるが、適当な平均パワーは適当な手法でマイクロ波発生源を脈動させること
によって慣例の手法で達成することができる。みじん切りした肉の１０００グラ
ムでは、0.4 がk3 の適当な値である。平均パワーは食物が焼けないように各オ
ーブンにつき実験的に決定される。Talentオーブンの場合、実験は平均パワーを
４００Wより下にすべきであることを示した。
【００５６】 定数knの値は食物の重量、マイクロ波発生源のパワー及び食物の型式に依存す
る。食品の水含有量はknにとっての実質的パラメータである。Talentオーブンに
関しては、k1の適当な値は食品の重量が少なくとも0.6 kg より下であるとき、
動物及び野菜食品については0.11〜0.17 s/gの 範囲内にある。これはオーブン
空洞部内への食物のグラム当たり110と170 J の間の供給に相当する。実験は、T
alentオーブンについて k2 の適当な値は、食品の重量が0.6 kg より下にあると
き動物と野菜食品については0.09 〜0.14 s/g 内にあることを示す。これはオー
ブン空洞部内への食物のグラム当たり90 と 140 J の間の供給に相当する。指示
された値は案内値にすぎない。当業者には、定数の値はオーブンの各型式と食物
の各型式について実験的に決定されるべきであることは分かるだろう。
【００５７】 図５は、均一な電界を提供するための本発明の好適実施例による図１のオーブ
ンの横断面を示す。このオーブン空洞部は側壁２３を備え、その上部は垂直に対
して約３°の角度をなして内向きに傾斜していて、オーブン空洞部の水平横断面
がオーブン空洞部の底２５から垂直方向に減少しており、傾斜する壁の角度は小
さいので、空洞部は実質上、方形の平行六面体である。側壁の垂直部分は50mm
の高さである。このオーブンは食物２６のために回転プレートを備える。傾斜す
る側壁に対向する側はお互いから或る距離をおいて置かれた２つのスロットを備
える。マイクロ波発生源３はオーブン空洞部と一体をなす導波管装置２７内へマ
イクロ波を供給するよう適用される。導波管装置はオーブン空洞部の外壁２９と
壁２８によって画成される。導波管は2.45 GHz でマイクロ波に共振するよう適
用される。図はオーブン空洞部の底と回転プレート間に配置された計量手段３０
を示す。
【００５８】 当業者には、上記実施例には本発明の範囲内で多くの変形が可能であることは
分かるだろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の１実施例のマイクロ波オーブンを示す図である。
【図２】 食物が第１時間間隔の後にひっくり返されるようにされる、本発明の
好適実施例の冷凍されたみじん切りした肉の500グラムを解凍するときの時間の
関数としてのマイクロ波パワーを示す図表である。
【図３】 食物が第１時間間隔の後にひっくり返されないようにされる、本発明
の別の実施例の冷凍されたみじん切りした肉の500グラムを解凍するときの時間
の関数としてのマイクロ波パワーを示す図表である。
【図４】 食物が第１時間間隔の後にひっくり返されるようにされる、本発明の
好適実施例の冷凍されたみじん切りした肉の1000グラムを解凍するときの時間の
関数としてのマイクロ波パワーを示す図表である。
【図５】 本発明の好適実施例のマイクロ波オーブンの垂直断面を示す図である
。

Claims (34)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 マイクロ波発生源（３）と、オーブン空洞部（２）と、制御ユニ
    ット（５）とを含み、食品の重量が0.1 〜 0.2 kg である低重量から 0.4 〜 0.
    6 kg の制限重量までの範囲内にある、マイクロ波オーブン（１）内で冷凍食物
    を解凍する方法において、該方法が、 解凍を制御するために、食品の重量についての情報を含む入力信号を制御ユニ
    ット（５）に提供する工程を含み、 制御ユニットは第１時間間隔（９、１３）の間に、マイクロ波発生源に400W
    より大きい、好適には 600W より大きい、有利には800W より大きい平均パワー
    をもつマイクロ波をオーブン空洞部（２）内に供給させ、この時間間隔の間にオ
    ーブン空洞部に供給される全マイクロ波エネルギーが食物のグラム当たり50J を
    超え、好適には食物のグラム当たり80J を超え、有利には120J を超えるように
    なし、 制御ユニットはマイクロ波発生源を第１時間間隔の後の待ち期間の間遮断させ
    、そして 制御ユニットは、第２時間間隔（１２、１６）の間に、マイクロ波発生源に40
    0W より大きい、好適には600W より大きい、有利には800Wより大きい平均パワー
    をもつマイクロ波をオーブン空洞部内に供給させ、この時間間隔の間にオーブン
    空洞部に供給される全マイクロ波エネルギーが食物のグラム当たり40J を超え、
    好適には食物のグラム当たり60J を超え、有利には食物のグラム当たり90J を超
    えるようになしたことを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 マイクロ波発生源（３）と、オーブン空洞部（２）と、制御ユニ
    ット（５）とを含み、食品の重量が0.1 〜 0.2 kg である低重量から 0.4 〜 0.
    6 kg の制限重量までの範囲内にある、マイクロ波オーブン（１）内で冷凍食物
    を処理する方法において、該方法が、 処理を制御するために、食品の重量についての情報を含む入力信号を制御ユニ
    ット（５）に提供する工程を含み、 制御ユニットは第１時間間隔（９、１３）の間に、マイクロ波発生源（３）に
    400W より大きい、好適には 600W より大きい、有利には800W より大きい平均パ
    ワーをもつマイクロ波をオーブン空洞部内に供給させ、 制御ユニットはマイクロ波発生源（３）を待ち期間の間遮断させ、そして 制御ユニットは、第２時間間隔（１２、１６）の間に、マイクロ波発生源（３
    ）に400W より大きい、好適には600W より大きい、有利には800Wより大きい平均
    パワーをもつマイクロ波をオーブン空洞部内に供給させ、第１と第２の時間間隔
    の間に供給される全エネルギーと、上記時間間隔の長さは、食物が食物100グラ
    ム当たり1分間より短い時間で実質上解凍されるように選択されることを特徴と
    する方法。
  3. 【請求項３】 マイクロ波発生源（３）と、オーブン空洞部（２）と、制御ユニ
    ット（５）とを含み、食品の重量が0.4 〜0.6 kg の範囲内の制限重量を超える
    、マイクロ波オーブン（１）内で冷凍食物を解凍する方法において、該方法が、 解凍を制御するために、食品の重量についての情報を含む入力信号を制御ユニ
    ット（５）に提供する工程を含み、 制御ユニットは第１時間間隔（１７）の間に、マイクロ波発生源に400W より
    大きい、好適には 600W より大きい、有利には800W より大きい平均パワーをも
    つマイクロ波をオーブン空洞部内に供給させ、この時間間隔の間にオーブン空洞
    部に供給される全マイクロ波エネルギーが食物のグラム当たり50J を超え、好適
    には食物のグラム当たり80J を超え、有利には食物のグラム当たり120J を超え
    るようになし、 マイクロ波オーブンは第１時間間隔の終わりに回転信号を出して、食品がひっ
    くり返されるべきであることを指示し、 制御ユニットは、第１時間間隔の後に、マイクロ波発生源を待ち期間の間遮断
    させ、この時間間隔の間に制御ユニットは食品がひっくり返されたことを検出し
    、そして 制御ユニットは、第２時間間隔（２０）の間に、マイクロ波発生源に400W よ
    り大きい、好適には600W より大きい、有利には800Wより大きい平均パワーをも
    つマイクロ波をオーブン空洞部内に供給させ、この時間間隔の間にオーブン空洞
    部に供給される全マイクロ波エネルギーが食物のグラム当たり40J を超え、好適
    には食物のグラム当たり60J を超え、有利には食物のグラム当たり90J を超える
    ようになしたことを特徴とする方法。
  4. 【請求項４】 マイクロ波オーブン（１）が第１時間間隔の終わりに回転信号を
    出して、食品がひっくり返されるべきであることを指示する追加の工程を含み、 制御ユニット（５）は待ち期間の間に、食品がひっくり返されたかどうかを検
    出し、マイクロ波発生源（３）は食品がひっくり返されたかどうかに依存して、
    第２時間間隔の間にオーブン空洞部（２）内にマイクロ波を供給することを特徴
    とする請求項１又は２の何れか1項に記載の方法。
  5. 【請求項５】 第２時間間隔が下記の出来事、即ち 回転信号の発出からの時間が予定の待ち期間より長いか、又は 制御ユニットが食品がひっくり返されたことを指示する信号を受けること、 の第１の時に始まることを特徴とする請求項３又は４の何れか1項に記載の方法
    。
  6. 【請求項６】 第１時間間隔は第２時間間隔より長いことを特徴とする請求項１
    から５の何れか1項に記載の方法。
  7. 【請求項７】 第１と第２時間間隔の間に、連続的にかつ好適には最大のマイク
    ロ波エネルギーをオーブン空洞部内へ供給することを特徴とする請求項１から６
    の何れか1項に記載の方法。
  8. 【請求項８】 食品の型式についての情報を含む入力信号を制御ユニット（５）
    に提供する工程を含み、そして 制御ユニットはまた、食品の型式に依存して第１と第２の時間間隔の長さを制
    御することを特徴とする請求項１から７の何れか1項に記載の方法。
  9. 【請求項９】 マイクロ波エネルギーがマイクロ波発生源から供給されるとき、
    食品を回転させることを特徴とする請求項１から８の何れか1項に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 食品は動物であり、第１時間間隔（９、１３）の間に供給され
    る全マイクロ波エネルギーは110 〜160J/食物のg、好適には120 〜150J/食物のg
    であり、 第２時間間隔（１２、１６）の間に供給される全マイクロ波エネルギーは90
    〜130J/食物のg 、好適には100 〜120 J/食物のg であることを特徴とする請求
    項１に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 第１時間間隔（１７）の間に供給される全マイクロ波エネルギ
    ーは110 〜190J/食物のg、好適には120 〜180J/食物のg であり、 第２時間間隔（２０）の間に供給される全マイクロ波エネルギーは40 〜80J/
    食物のg、好適には50 〜70J/食物のg であることを特徴とする請求項３に記載の
    方法。
  12. 【請求項１２】 食品は野菜であり、第１時間間隔（９、１３）の間に供給され
    る全マイクロ波エネルギーは140 〜170J/食物のg、好適には150 〜160J/食物のg
    であり、 第２時間間隔（１２、１６）の間に供給される全マイクロ波エネルギーは110
    〜140J/食物のg、好適には120 〜130J/食物のgであることを特徴とする請求項１
    に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 食品は野菜であり、第１時間間隔（９、１３）の間に供給され
    る全マイクロ波エネルギーは160 〜240J/食物のg、好適には180 〜220J/食物のg
    であり、 第２時間間隔（１２、１６）の間に供給される全マイクロ波エネルギーは50
    〜90J/食物のg、好適には60 〜80J/食物のgであることを特徴とする請求項３に
    記載の方法。
  14. 【請求項１４】 マイクロ波オーブン（１）が、 マイクロ波を発生させるためのマイクロ波発生源（３）と、 オーブン空洞部（２）と、 食物についての情報を含む入力信号のための入力手段（４）と、 マイクロ波発生源を制御するための、入力手段に接続されている制御ユニット
    （５）とを備えて成る食物を解凍するためのマイクロ波オーブンにおいて、 前記マイクロ波オーブンは、制御ユニットが、 入力信号に基づき、第１と第２の時間間隔の長さを計算するため、 マイクロ波発生源に、400W より大きい、好適には600W より大きい、有利には
    800W より大きい平均パワーで かつ食物のグラム当たり50Jを超え、好適には食
    物のグラム当たり80J を超え、有利には食物のグラム当たり120Jを超える全エネ
    ルギーをもって、 第１時間間隔（９、１３、１７）の間にオーブン空洞部内に
    マイクロ波を供給させるため、 マイクロ波発生源を待ち期間の間に遮断させるため、及び マイクロ波発生源に、400W より大きい、好適には600W より大きい、有利には
    800W より大きい平均パワーで かつ食物のグラム当たり40Jを超え、好適には食
    物のグラム当たり60J を超え、有利には食物のグラム当たり90Jを超える全エネ
    ルギーをもって、第２時間間隔（１２、１６、２０）の間にオーブン空洞部内に
    マイクロ波を供給させるために適用されることを特徴とするマイクロ波オーブン
    。
  15. 【請求項１５】 マイクロ波オーブンが、 食品がひっくり返されるべきであることを指示する情報を含む第１時間間隔の
    終わりに回転信号を出すために、そして 食品が待ち期間の間にひっくり返されたかどうかを検出するために、 適用されることを特徴とする請求項１４に記載のマイクロ波オーブン。
  16. 【請求項１６】 前記入力手段は食品の重量のための１つのエントリと、食物の
    型式のための１つのエントリを備えたことを特徴とする請求項１４又は１５の何
    れか1項に記載のマイクロ波オーブン。
  17. 【請求項１７】 また、ロード区域に食品を回転させるための回転プレートを備
    えたことを特徴とする請求項１４から１６何れか1項に記載のマイクロ波オーブ
    ン。
  18. 【請求項１８】 制御ユニットは、食品の重量が0.1 〜0.2kg である低い重量か
    ら0.4 〜0.6 kgである制限重量までの範囲内にあるときのみ、マイクロ波発生源
    に第１と第２の時間間隔の間にマイクロ波エネルギーをオーブン空洞部内に供給
    させるために適用されることを特徴とする請求項１４から１７の何れか1項に記
    載のマイクロ波オーブン。
  19. 【請求項１９】 制御ユニットは、マイクロ波発生源に、食品の重量が0.4 〜0.
    6kg の範囲内の制限重を超えたとき、第２待ち期間の後の第３の時間間隔（２２
    ）の間にオーブン空洞部内にマイクロ波を供給させるために適用されることを特
    徴とする請求項１４から１８の何れか1項に記載のマイクロ波オーブン。
  20. 【請求項２０】 食品の重量が、0.1 〜0.2kg である低い重量から0.4 〜0.6 kg
    である制限重量までの範囲内にあるとき、マイクロ波オーブンは、第１時間間隔
    の始めから食物100g当たり１分間より短い時間内に実質上食品を解凍するのに十
    分な量のマイクロ波エネルギーを出すために適用されることを特徴とする請求項
    １４から１８の何れか1項に記載のマイクロ波オーブン。
  21. 【請求項２１】 オーブン空洞部が少なくとも空洞部の上部にその底部横断面に
    関して上向きに減少していく水平横断面をもち、その結果空洞部内に電界の均一
    な分布が得られるようになしたことを特徴とする請求項１４から２０の何れか1
    項に記載のマイクロ波オーブン。
  22. 【請求項２２】 オーブン空洞部（２）が少なくとも頂部（２４）に内方に傾斜
    する側壁（２３）をもつことを特徴とする請求項１４から２１の何れか1項に記
    載のマイクロ波オーブン。
  23. 【請求項２３】 お互いから或る距離をおいて置かれた少なくとも２つの供給開
    口（７）を通してマイクロ波エネルギーをマイクロ波発生源からオーブン空洞部
    へ供給するための導波管装置（２７）を備え、前記導波管装置は或る量の内部反
    射を提供するよう寸法を決められており、共振状態がマイクロ波発生源によって
    発生したマイクロ波のための導波管装置内で達成され、導波管装置は何れかの所
    定の電流についてのオーブン空洞部の品質ファクターより高い予定の品質のファ
    クターをもつことを特徴とする請求項１４から２２の何れか1項に記載のマイク
    ロ波オーブン。
  24. 【請求項２４】 オーブン空洞部に供給されるマイクロ波によってマイクロ波オ
    ーブンのオーブン空洞部内で冷凍された食物を処理する方法において、該方法は
    、 第１時間間隔（９、１３、１７）の間に実質上完全な連続したパワーでオーブ
    ン空洞部内にマイクロ波を供給し、 第１時間間隔の後、待ち期間の間マイクロ波の供給を中断し、 待ち期間の後に、第２時間間隔（１２、１６、２０）の間に実質上完全な連続
    したパワーで、オーブン空洞部内にマイクロ波を供給し、第２時間間隔の持続時
    間は第１時間間隔の持続時間の1/3より大きく、好適には1/2より大きく、その結
    果食物は第２時間間隔の終わりまでに少なくとも実質的程度まで解凍されること
    を特徴とする方法。
  25. 【請求項２５】 第１時間間隔の終わりに回転信号を出して、食品がひっくり返
    されるべきであることを指示し、そして 食品がひっくり返されたことを検出し、そして第２時間間隔をただちに始める
    ことによって待ち期間を短縮する追加の工程を特徴とする請求項２４に記載の方
    法。
  26. 【請求項２６】 食品の重量が0.1 〜0.2kg である低い重量から0.4 〜0.6kg で
    ある制限重量までの範囲内にあり、第２時間間隔（１２、１６）の間に供給され
    るエネルギーは第１時間間隔（９、１３）の間に供給されたエネルギーの少なく
    とも約７８％、好適には少なくとも８０％であることを特徴とする請求項２４又
    は２５の何れか1項に記載の方法。
  27. 【請求項２７】 追加のマイクロ波エネルギーは第２時間間隔（１２、１６）の
    後にオーブン空洞部に供給されないことを特徴とする請求項２６に記載の方法。
  28. 【請求項２８】 第１時間間隔の全持続時間、待ち期間、及び第２時間間隔は食
    物 0.lkg 当たり約１分間より小さいことを特徴とする請求項２６又は２７の何
    れか1項に記載の方法。
  29. 【請求項２９】 オーブン空洞部に供給されるマイクロ波パワーは少なくとも40
    0W 、好適には少なくとも600W 、最も好適には800W であり、 第１時間間隔の間にオーブン空洞部に供給される全マイクロ波エネルギーは食
    物のグラム当たり50J を超え、好適には食物のグラム当たり80J を超え、有利に
    は食物のグラム当たり120J を超え、 第１時間間隔の間にオーブン空洞部に供給される全マイクロ波エネルギーは食
    物のグラム当たり40J 、好適には食物のグラム当たり60J 、有利には食物のグラ
    ム当たり90J を超えることを特徴とする請求項２６から２８の何れか1項に記載
    の方法。
  30. 【請求項３０】 食品の重量は0.4 〜0.6kg である制限重量より大きく、 第２時間間隔の間に供給されるエネルギーは第１時間間隔の間に供給されるエ
    ネルギーの少なくとも40％、好適には少なくとも50％であり、 第２時間間隔は第２の待ち期間によって追随され、 その後の第３の時間間隔の間、マイクロ波は食物の最終的解凍のために減少し
    た平均パワーでオーブン空洞部内に供給されることを特徴とする請求項２５に記
    載の方法。
  31. 【請求項３１】 第３時間間隔の間に供給されるエネルギーは供給される全エネ
    ルギーの約25％より小さく、好適には20％より小さいことを特徴とする請求項３
    ０に記載の方法。
  32. 【請求項３２】 第３時間間隔の間にオーブン空洞部に供給されるマイクロ波の
    平均パワーは少なくとも400W より低いことを特徴とする請求項３０又は３１の
    何れか1項に記載の方法。
  33. 【請求項３３】 第１と第２時間間隔の間にオーブン空洞部に供給されるマイク
    ロ波パワーは少なくとも400W,好適には少なくとも600W,そして最も好適には少な
    くとも800Wであり、第１時間間隔の間にオーブン空洞部内に供給される全マイク
    ロ波エネルギーは食物のグラム当たりに50J、好適には食物のグラム当たりに80J
    、有利には食物のグラム当たりに120Jを超え、そして第１時間間隔の間にオーブ
    ン空洞部内に供給される全マイクロ波エネルギーは食物のグラム当たりに40J,好
    適には食物のグラム当たりに60J,有利には食物のグラム当たりに90Jを超えるこ
    とを特徴とする請求項３０から３２の何れか1項に記載の方法。
  34. 【請求項３４】 第２待ち期間の待ち時間は食物の重量に依存することを特徴と
    する請求項３０から３３の何れか1項に記載の方法。
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