JP2020145114A - 高周波解凍装置 - Google Patents
高周波解凍装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020145114A JP2020145114A JP2019041856A JP2019041856A JP2020145114A JP 2020145114 A JP2020145114 A JP 2020145114A JP 2019041856 A JP2019041856 A JP 2019041856A JP 2019041856 A JP2019041856 A JP 2019041856A JP 2020145114 A JP2020145114 A JP 2020145114A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- defrosting
- frequency
- time
- reflected power
- high frequency
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000010257 thawing Methods 0.000 title claims abstract description 139
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 63
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 47
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 10
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 8
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 6
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 235000013611 frozen food Nutrition 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 2
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 2
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23B—PRESERVING, e.g. BY CANNING, MEAT, FISH, EGGS, FRUIT, VEGETABLES, EDIBLE SEEDS; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES; THE PRESERVED, RIPENED, OR CANNED PRODUCTS
- A23B4/00—General methods for preserving meat, sausages, fish or fish products
- A23B4/06—Freezing; Subsequent thawing; Cooling
- A23B4/07—Thawing subsequent to freezing
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
- A23L3/36—Freezing; Subsequent thawing; Cooling
- A23L3/365—Thawing subsequent to freezing
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L5/00—Preparation or treatment of foods or foodstuffs, in general; Food or foodstuffs obtained thereby; Materials therefor
- A23L5/30—Physical treatment, e.g. electrical or magnetic means, wave energy or irradiation
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/46—Dielectric heating
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/46—Dielectric heating
- H05B6/48—Circuits
- H05B6/50—Circuits for monitoring or control
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/46—Dielectric heating
- H05B6/54—Electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/46—Dielectric heating
- H05B6/62—Apparatus for specific applications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2300/00—Processes
Abstract
【課題】解凍時間の設定が不要で、かつ、仕上がり精度にも優れた高周波解凍装置を提供する。【解決手段】高周波解凍装置は、加熱室1と、加熱室1内に平行に配置され、間に被解凍物3が挿入される上部電極2aおよび下部電極2bと、上部電極2aと下部電極2bとの間に高周波電圧を印加する高周波電源4および整合回路6と、印加された高周波電圧の反射電力を検知する電力検知回路5と、電力検知回路5の検知信号の解凍開始時からの変化に基づいて被解凍物の進捗状態を推定して解凍の完了を判定し、判定に基づいて高周波電源4を制御する制御装置7と、を備える。【選択図】図1
Description
本発明は、冷凍された食品等の被解凍物に高周波電界を印加して解凍する高周波解凍装置に関するものである。
MHz以上の高周波を印加して、誘電加熱にて冷凍された食品等の被解凍物を解凍する高周波解凍装置が知られている(例えば、特許文献1,2)。高周波解凍装置は、加熱室内に上部電極と下部電極とを備え、高周波電源から両電極間に高周波電界を与え、被解凍物の誘電損失により解凍を行う。誘電加熱方式は、平行電界が冷凍食品の内部に均等に到達するため、電子レンジによるマイクロ波を用いた解凍に比べて、大型の被解凍物の解凍に適している。
しかしながら、従来の高周波解凍装置においては、被解凍物の種類と量(サイズ、重さ)に応じて、予め決められた処理時間を設定するようになっている(例えば、1000gの肉なら15分)。そのため、処理を開始する前に被解凍物の種類と量を認識してそれに応じた処理時間を設定する必要があった。
また、予め定められた処理時間で解凍処理を行うと、食品の形状や食品の初期温度(解凍開始前の温度)の違いなどで、処理時間が長すぎて過解凍となったり、逆に処理時間が短すぎて解凍不足となったりして、仕上がり精度が安定しないといった問題もある。
本発明の一態様は、解凍時間の設定が不要で、かつ、仕上がり精度にも優れた高周波解凍装置を実現することを目的とする。
前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る高周波解凍装置は、加熱室と、該加熱室内に平行に配置され、被解凍物が間に挿入される上部電極および下部電極と、前記上部電極と前記下部電極との間に高周波電圧を印加する電圧印加部と、前記電圧印加部にて印加された高周波電圧の反射電力を検知する反射電力検知部と、前記反射電力検知部の検知信号の加熱開始時からの変化に基づいて前記被解凍物の進捗状態を推定して解凍の完了を判定する解凍完了判定部と、前記解凍完了判定部の判定に基づいて前記電圧印加部を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
本発明の一態様によれば、解凍時間の設定が不要で、かつ、仕上がり精度にも優れた高周波解凍装置を実現することができる。
〔実施形態1〕
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。先ず、本実施形態に係る高周波解凍装置の概略構成について図1、図2を用いて説明する。図1は、本実施形態の高周波解凍装置の構成を示す模式図である。図2は、高周波解凍装置内の回路構成を示す図である。
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。先ず、本実施形態に係る高周波解凍装置の概略構成について図1、図2を用いて説明する。図1は、本実施形態の高周波解凍装置の構成を示す模式図である。図2は、高周波解凍装置内の回路構成を示す図である。
高周波解凍装置は、冷凍されている食品等の被解凍物3に高周波電界を印加して、被解凍物3の解凍処理などを行う。より詳細には、高周波解凍装置は、誘電加熱方式の解凍装置であり、誘電体に高周波電界を加えるとその分子摩擦により熱(誘電体損失)が生じ加熱されるという原理を応用し、高周波電圧を印加した平行電極間に発生する平行電界内に被解凍物3を置き、その誘電体損失熱により解凍する。
図1に示すように、高周波解凍装置は、加熱室1、上部電極2a、下部電極2b、高周波電源4、電力検知回路5、整合回路6、制御装置(解凍完了判定部、制御部)7、操作入力部8等を備えている。このうち、高周波電源4および整合回路6にて、上部電極2aと下部電極2bとの間に高周波電圧を印加する電圧印加部が構成される。
加熱室1は、金属製の筐体で形成される。上部電極2aおよび下部電極2bは、加熱室1内に上下に平行に設置される。食品等の被解凍物3は、上部電極2aと下部電極2bとの間にセットされる。上部電極2aは図示しない昇降機構にて上下方向に移動可能となっており、被解凍物3の厚みに応じた位置に高さが調整される。
高周波電源4は、HFからVHFまでの帯域の周波数の電圧信号を発信する。高周波電源4から発信された電圧信号は、増幅器(図示せず)で所望の電力まで増幅される。増幅された電圧信号は、電力検知回路5を介して整合回路6へ送信される。
電力検知回路5は、高周波電源4から整合回路6に入射する入射電力(入射波)と整合回路6から高周波電源4に反射する反射電力(反射波)を検知する。これらの検知信号は制御装置7に送出される。電力検知回路5は、電圧印加部にて印加した高周波電圧の反射電力を検知する反射電力検知部に相当する。
整合回路6は、図2に示すように、可変コンデンサ6aおよび6b、並びに可変コイル6c等を備えており、上部電極2aおよび下部電極2bで構成されるコンデンサのリアクタンスを相殺する。また、整合回路6は、可変コンデンサ6a,6bおよび可変コイル6cの値を調整することにより、整合回路6への入力インピーダンスと増幅器への出力インピーダンスとを一致させることができる。これにより、被解凍物3に効率良く高周波電界を印加することができる。整合回路6の出力は、加熱室1内の上部電極2aおよび下部電極2bに供給され、上部電極2aおよび下部電極2b間に挿入された被解凍物3を高周波誘電加熱する。
図1に戻り、制御装置7は、高周波電源4、整合回路6等の高周波解凍装置の各部を制御する。制御装置7は、操作入力部8から解凍処理の開始が指示されると、図示しない昇降機構にて上部電極2aの高さを調整した上で高周波電源4を動作させる。
制御装置7には、電力検知回路5から入射電力および反射電力の検知信号が入力される。制御装置7は、入力電極から反射電力をさし引いた電力、すなわち、整合回路6以降に有効に伝達される電力が一定となるように、高周波電源4の出力を制御する。
図3は、被解凍物3の解凍時に電力検知回路5によって検知された入射電力および反射電力の検知信号と解凍の進捗状況の関連性を示す図ある。図3の横軸は時間(分)であり、縦軸は電力(W)である。
図3に示すように、制御装置7は、入力電極から反射電力をさし引いた電力が常に一定になるように、高周波電源4の出力を制御して、反射電力の増加に合わせて入射電力を増加させる。図3の例では、入力電極から反射電力をさし引いた電力が、常に150Wを保つように、高周波電源4の出力が調整されている。
反射電力は、高周波電界が印加されて被解凍物3に含有されている水分が固体から液体へと変化し始めると急激に増加する。このような反射電力の増加に合わせて入射電力を増加させ続けると、高周波電源4の出力が大きくなり、高周波電源4等にかかる負荷が大きくなる。そのため、制御装置7は、入射電力(FW)に対する反射電力(RW)の比率RW/FWが閾値Xを超えると、整合回路6において可変コンデンサ6a,6b、可変コイル6c等を調整し、反射電力を0Wにする。このようなインピーダンス調整は、比率RW/FWが閾値Xを超える毎に繰り返し行われる。図3の例では、閾値Xが10%に設定されており、比率RW/FWが10%を超える毎にインピーダンス調整を行っている。
そして、図3に示すように、解凍を開始してから暫くの間は、時間に対する反射電力の増加量か大きく、変化の割合が急峻である(増加域)。これは、この間は、被解凍物3に含まれる水分が固体から液体へと多く変化するためである。その後、時間が経過すると、時間に対する反射電力の増加量が小さくなり、変化の割合が緩やかになり、やがて水平に近くなり急激な増加を示さない安定域に入る。これは、解凍が進み、被解凍物3に含まれる水分の多くが液体になり、状態に変化がなくなってきたためである。つまり、反射電力の時間に対する反射電力の変化の割合が、急峻な増加域から急激な増加を示さない安定域へと変化したことで、解凍が完了したと判定することができる。
このような反射電力と被解凍物3の水分の状態の変化との関連性を利用して、制御装置7は、反射電力の検知信号の解凍開始時からの変化に基づいて被解凍物3の解凍の進捗状態を推定して解凍の完了を判定する。詳細には、制御装置7は、反射電力の検知信号が反射電力の急激な増加を示している増加域から急激な増加を示さない安定域へ変化すると解凍が完了したと判定する。
本実施形態では、制御装置7は、インピーダンス調整の機能を利用して、インピーダンス調整して反射電力を0Wにしてから、予め定めた時間T1経過しても比率RW/FWが閾値Xを超えない場合に、被解凍物3の解凍が完了したと判定し、高周波電源4の出力を停止させる。時間T1は、反射電力の変化の割合が安定域にあると判断できる時間に設定される。
図3の例では、4回目と5回目のインピーダンス調整の間隔が2.2分程要しており、それまでの1.5分程度の間隔から長くなっている。そして、5回目と6回目のインピーダンス調整の間隔は5.3分とさらに広がっている。このような波形の状態では、時間T1を例えば4分と設定する。制御装置7は、インピーダンス調整してから4分経過しても比率RW/FWが10%を超えない場合に、解凍が完了したと判定し、高周波電源4の出力を停止させる。
時間T1は、高周波電源4の出力やインピーダンス調整の閾値Xなどによって変化する値である。したがって、被解凍物3の解凍の状態を確認しながら、被解凍物3が0℃でむらなく解凍されている状態に到達した時間に設定される。高周波電源4の出力やインピーダンス調整の閾値Xを可変可能な装置であれば、時間T1に影響する可変可能なパラメータ(要素)の組み合わせに基づいて複数の時間T1を保持させておくことが好ましい。
次に、前記構成の高周波解凍装置の動作を図4のフローチャートを用いて説明する。図4は、高周波解凍装置の動作を示すフローチャートである。上部電極2aおよび下部電極2b間に被解凍物3をセットし、使用者が操作入力部8により解凍を指示する。制御装置7は、操作入力部8からの信号を受けると(S1)、上部電極2aを移動させて高さを調整し(S2)、その後、高周波電源4を動作させる(S3)。これにより、上部電極2aおよび下部電極2bに高周波電圧が印加される。
高周波電源4から供給される高周波電圧は、整合回路6においてインピーダンスマッチングが施された電圧信号として、上部電極2aと下部電極2bとで形成されるコンデンサへ供給される。これにより、上部電極2aおよび下部電極2b間に高周波電界が生じる。そして、上部電極2aおよび下部電極2b間に配されている被解凍物3が誘電加熱され解凍される。
高周波電源4を動作させている間、電力検知回路5によって入射電力と反射電力とが計測され、制御装置7へ送られる。制御装置7は、受け取った入射電力と反射電力とを用いて比率RW/FWを算出し(S4)、算出した比率RW/FWが閾値Xである10%を超えているかを判断する(S5)。
制御装置7は、S5において、超えていない(NO)と判断するとS4に処理を戻し、再度、比率RW/FWを算出する。制御装置7は、S4およびS5の処理を、S5においてYESと判断するまで繰り返し行う。一方、制御装置7は、S5において、超えている(YES)と判断すると、整合回路6にてインピーダンス調整を行わせ、反射電力を0Wにする(S6)。
インピーダンス調整が行われると、制御装置7は、該調整を行ってから時間T1、例えば4分経過したかを判断する(S7)。制御装置7は、S7において、経過していない(NO)と判断するとS4に処理を戻し、再度、比率RW/FWを算出する。制御装置7は、S4〜S7の処理を、S7においてYESと判断するまで繰り返し行う。
制御装置7は、S7において、時間T1が経過している(YES)と判断すると、高周波電源4の出力を停止させる(S8)。インピーダンス調整を行って反射電力を0Wにしてから時間T経過しても比率RW/FWが10%を超えないことから、反射電力が安定域にある安定した状態であり、解凍が完了したと判断できる。これにより、被解凍物3を過不足なく良好な仕上がり精度にて解凍することができる。
なお、図4のフローチャートでは、図示していないが、S4およびS5の処理の繰り返しが所定時間を超えて続いた場合には、S8の高周波電源停止に抜けるようになっている。
(効果)
前記構成では、反射電力の検知信号が反射電力の解凍開始時からの変化に基づいて被解凍物の解凍の進捗状況を推定し、急激な増加を示している増加域(時間に対する反射電力の変化の割合が急峻な増加域)から急激な増加を示さない安定域(時間に対する反射電力の変化の割合がなだらかで水平に近い安定域)へと変化したことで、解凍の完了を判定する。
前記構成では、反射電力の検知信号が反射電力の解凍開始時からの変化に基づいて被解凍物の解凍の進捗状況を推定し、急激な増加を示している増加域(時間に対する反射電力の変化の割合が急峻な増加域)から急激な増加を示さない安定域(時間に対する反射電力の変化の割合がなだらかで水平に近い安定域)へと変化したことで、解凍の完了を判定する。
これにより、ユーザが被解凍物3の種類および量(サイズ)に基づいて、解凍処理を行う時間を設定しなくても、高周波解凍装置が解凍の完了を適切に判定するので、被解凍物3をセットして解凍開始を指示するだけで、良好な仕上がり精度を保持した自動解凍が可能となる。
また、マイクロ波を用いた解凍に比べて温度ムラは生じ難いものの、赤外線センサなどで被解凍物3の表面温度を測定して解凍の完了を判定すると、測定箇所の温度が他の大部分の箇所と異なっていた場合に解凍の過不足が発生することがある。しかしながら、前記構成では、反射電力の検知信号といった被解凍物3全体から得た情報を用いて解凍の完了を判定するので、このような不具合は発生しない。
また、前記構成では、インピーダンス調整に用いる比率RW/FWを用い、先のインピーダンスの調整から、時間T1が経過しても比率RW/FWが閾値Xを超えない場合に、反射電力の検知信号が安定域へ変化したと判断している。これにより、従来からあるインピーダンス調整の処理フローに解凍の完了の判定処理を含めることができる。
〔実施形態2〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
刺身等の解凍後に加熱せずに食べる食材は、0℃よりも例えば10℃等の温度まで加熱した状態で解凍を終了することが好ましい。これは、人間の舌は、0℃よりも10℃の方が食材の旨みや味を感じることができるためである。冷たいと感じる範囲で0℃よりも温めることで、刺身をよりおいしいと感じさせることができる。
そこで、本実施形態に係る高周波解凍装置は、被解凍物3を検知信号が安定域に変化した以降も延長して加熱する延長加熱モードを有しており、この点のみが実施形態1の高周波解凍装置と異なる。延長加熱モードを利用することで、被解凍物3を0℃よりも高い温度にまで加熱して提供することが可能となる。
制御装置7は、加熱開始から検知信号が安定域に達するまでの時間である解凍所要時間を、延長して加熱する延長加熱時間を決定する要素として用いる。換言すると、制御装置7は、延長加熱モードにおける延長加熱時間を、解凍所要時間を少なくとも用いて決定する。
本実施形態では、制御装置7は、延長加熱モードが選択されると、被解凍物3の解凍が完了したと判断した時点から、設定した延長加熱時間の間、高周波電源4の駆動を継続する。この延長加熱時間は、0℃の被解凍物3を0℃から例えば10℃等に加熱する時間である。そのため、延長加熱時間は被解凍物3の熱容量に応じて設定する必要がある。制御装置7は、当該被解凍物3の解凍を開始してから解凍が完了したと判断するまでの解凍所要時間Ttを、延長加熱時間を決定する要素として用いる。これは、解凍所要時間Ttに被解凍物3の熱容量の情報が含まれているためである。被解凍物3の熱容量に応じて変化する解凍所要時間Ttを用いることで、被解凍物3の種類と量とを認識していなくても、被解凍物3の熱容量に応じた延長加熱時間を設定することができる。
但し、解凍所要時間Ttは、被解凍物3の熱容量以外に被解凍物3の初期温度にも依存する。そのため、初期温度を測定して解凍所要時間Ttから求める延長加熱時間を補正することが好ましい。これについて、図3と図5を用いて説明する。
図5は、被解凍物3の解凍時に電力検知回路5によって検知された入射電力および反射電力の検知信号と解凍の進捗状況の関連性を示す図である。図3と同様、図6の横軸は時間(分)であり、縦軸は電力(W)である。図3と図5は、被解凍物3は同じであるが、被解凍物3の初期温度が異なり、図3は初期温度が−40℃、図5は初期温度が−40℃である。
図3と図5を比較するとわかるように、解凍所要時間Ttは、初期温度に依存し、初期温度の低い方が長くなる。したがって、例えば延長加熱時間を、解凍所要時間Ttのk(k>0)倍とすると、同じ0℃からの加熱であるのに、初期温度の低かった方の延長加熱時間が長くなり、仕上がり温度が高くなる。
そのため、例えば、初期温度−20℃を基準に前記kを設定している場合、初期温度が−40℃の場合は、前記kを、解凍所要時間Tt(−40℃)×補正後のk’=解凍所要時間Tt(−20℃)×kとなるように補正する。これにより、初期温度に係わらず仕上がり温度が安定する。
値kの補正に用いる補正値は、制御装置7が備える記憶部にテーブルとして格納されている。このような値k及びこれを補正するためのテーブルは、延長加熱モードにおける設定温度が、10℃、20℃、30℃と複数有る場合は、それぞれについて準備される。
このような高周波解凍装置の動作を図6のフローチャートを用いて説明する。図6は、本実施形態の高周波解凍装置の動作を示すフローチャートである。上部電極2aおよび下部電極2b間に被解凍物3をセットし、使用者が操作入力部8により延長加熱モードによる解凍を指示する。制御装置7は、操作入力部8からの信号を受けると(S11)、図4のフローチャートで説明したS2〜S7の処理を実施する。そして、制御装置7は、S7において、時間T1が経過している(YES)と判断すると、S8の高周波電源4の出力を停止させる処理の前に、S12、S13を行う。
S12では、解凍が完了したと判定すると、解凍所要時間Tt×k(又はk’)を延長加熱時間として設定する。そして、S13では、S12で設定した延長加熱時間が経過したかを繰り返し判断する。S13で経過した(YES)と判断すると、S8に進んで高周波電源4の出力を停止させる。
被解凍物3の初期温度の情報は、加熱室1に被解凍物3の表面温度を測定させるための赤外線温度センサを設けてもよいし、操作入力部8からユーザに入力させるようにしてもよい。ユーザは冷凍室の設定温度より初期温度の情報を取得することができる。
0℃で停止させる通常の解凍とするか延長加熱モードによる解凍とするかは、操作入力部8を用いて設定できる。操作入力部8に、通常の解凍が開始される解凍ボタンと、延長加熱モードによる解凍が開始される延長加熱解凍ボタンを設けてもよいし、通常の解凍が開始される解凍開始ボタンと、解凍開始ボタンの前に操作することで、延長加熱モードによる解凍を選択できる選択ボタンを設けてもよい。延長加熱モードによる解凍で到達させる温度は、例えば10℃、20℃と予め決まっている温度から選択する構成であってもよいし、例えば5℃〜30℃の間で任意に設定できる構成であってもよい。
〔実施形態3〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
肉等の食材をスライスする場合、完全に解凍されている状態よりも、包丁やスライサーで簡単に切れる程度に全体が凍っている方が加工しやすい場合がある。そのため、包丁やスライサーで簡単に切れる程度に全体が凍っている半解凍で解凍を停止させる機能が望まれている。本実施形態に係る高周波解凍装置は、被解凍物3を半解凍の状態で解凍を停止させ半解凍機能を追加で備えており、この点のみが実施形態1の高周波解凍装置と異なる。
制御装置7は、半解凍が選択されると、図4のフローチャートにおける時間T1を、時間T1よりも短い半解凍に応じた時間T2に変更する。これにより、制御装置7は、インピーダンスの調整を行って反射電力を0Wにしてから時間T2経過しても比率RW/FWが10%を超えない場合に、被解凍物3が半解凍されたと判定し、高周波電源4を停止させる。
半解凍の状態であると判定する時間T2は、被解凍物3の初期温度で調整することが好ましい。図5に示すように、初期温度が−40℃の場合は、時間T2を3分とする。これにより、制御装置7は、6回目のインピーダンスの調整を行ってから3分経過しても比率RW/FWが10%を超えないため、この時点を半解凍と判定する。一方、図3に示すように、初期温度が−20℃の場合は、時間T2を2分とする。これにより、制御装置7は、4回目のインピーダンスの調整を行ってから2分経過しても比率RW/FWが10%を超えないため、この時点を半解凍と判定する。
完全解凍か半解凍かは、操作入力部8を用いて設定できる。操作入力部8に、完全解凍が開始される完全解凍ボタンと、半解凍が開始される半解凍ボタンを設けてもよいし、完全解凍が開始される解凍開始ボタンと、解凍開始ボタンの前に操作することで、半解凍による解凍を選択できる選択ボタンを設けてもよい。
〔まとめ〕
本発明の態様1に係る高周波解凍装置は、加熱室1と、該加熱室1内に平行に配置され、被解凍物3が間に挿入される上部電極2aおよび下部電極2bと、前記上部電極2aと前記下部電極2bとの間に高周波電圧を印加する電圧印加部(高周波電源4,整合回路6)と、前記電圧印加部にて印加された高周波電圧の反射電力を検知する反射電力検知部(電力検知回路5)と、前記反射電力検知部の検知信号の解凍開始時からの変化に基づいて前記被解凍物3の進捗状態を推定して解凍の完了を判定する解凍完了判定部(制御装置7)と、前記解凍完了判定部の判定に基づいて前記電圧印加部を制御する制御部(制御装置7)と、を備える。
本発明の態様1に係る高周波解凍装置は、加熱室1と、該加熱室1内に平行に配置され、被解凍物3が間に挿入される上部電極2aおよび下部電極2bと、前記上部電極2aと前記下部電極2bとの間に高周波電圧を印加する電圧印加部(高周波電源4,整合回路6)と、前記電圧印加部にて印加された高周波電圧の反射電力を検知する反射電力検知部(電力検知回路5)と、前記反射電力検知部の検知信号の解凍開始時からの変化に基づいて前記被解凍物3の進捗状態を推定して解凍の完了を判定する解凍完了判定部(制御装置7)と、前記解凍完了判定部の判定に基づいて前記電圧印加部を制御する制御部(制御装置7)と、を備える。
本発明の態様2に係る高周波解凍装置は、態様1において、前記解凍完了判定部は、前記検知信号が反射電力の急激な増加を示している増加域から急激な増加を示さない安定域へ変化すると解凍が完了したと判定する構成としてもよい。
本発明の態様3に係る高周波解凍装置は、態様2において、前記検知信号が前記安定域に変化した以降も延長して加熱する延長加熱モードを有し、前記制御部は、加熱開始から前記検知信号が前記安定域に達するまでの時間を、前記延長加熱モードにおける延長して加熱する時間を決定する要素として用いる構成とすることもできる。
本発明の態様4に係る高周波解凍装置は、態様3において、前記制御部は、さらに、前記被解凍物3の加熱開始前の温度の情報を、前記延長加熱モードにおける延長して加熱する時間を決定する要素として用いる構成とすることもできる。
本発明の態様5に係る高周波解凍装置は、態様1から4の何れかにおいて、前記電圧印加部は、前記高周波電圧に対する反射電力の比率が閾値を超えるとインピーダンス調整を行う整合回路6を備え、前記解凍完了判定部は、前記整合回路6によるインピーダンス調整後、予め定めた時間が過ぎても前記高周波電圧に対する反射電力の比率が前記閾値を超えない場合に、解凍が完了したと判定する構成とすることもできる。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
1 加熱室
2a 上部電極
2b 下部電極
3 被解凍物
4 高周波電源(電圧印加部)
5 電力検知回路(反射電力検知部)
6 整合回路(電圧印加部)
6a,6b 可変コンデンサ
6c 可変コイル
7 制御装置(制御部、解凍完了判定部)
8 操作入力部
2a 上部電極
2b 下部電極
3 被解凍物
4 高周波電源(電圧印加部)
5 電力検知回路(反射電力検知部)
6 整合回路(電圧印加部)
6a,6b 可変コンデンサ
6c 可変コイル
7 制御装置(制御部、解凍完了判定部)
8 操作入力部
Claims (5)
- 加熱室と、
該加熱室内に平行に配置され、被解凍物が間に挿入される上部電極および下部電極と、
前記上部電極と前記下部電極との間に高周波電圧を印加する電圧印加部と、
前記電圧印加部にて印加された高周波電圧の反射電力を検知する反射電力検知部と、
前記反射電力検知部の検知信号の解凍開始時からの変化に基づいて前記被解凍物の進捗状態を推定して解凍の完了を判定する解凍完了判定部と、
前記解凍完了判定部の判定に基づいて前記電圧印加部を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする高周波解凍装置。 - 前記解凍完了判定部は、前記検知信号が反射電力の急激な増加を示している増加域から急激な増加を示さない安定域へ変化すると解凍が完了したと判定することを特徴とする請求項1に記載の高周波解凍装置。
- 前記検知信号が前記安定域に変化した以降も延長して加熱する延長加熱モードを有し、
前記制御部は、加熱開始から前記検知信号が前記安定域に達するまでの時間を、前記延長加熱モードにおける延長して加熱する時間を決定する要素として用いることを特徴とする請求項2に記載の高周波解凍装置。 - 前記制御部は、さらに前記被解凍物の加熱開始前の温度の情報を、前記延長加熱モードにおける延長して加熱する時間を決定する要素として用いることを特徴とする請求項3に記載の高周波解凍装置。
- 前記電圧印加部は、前記高周波電圧の電力に対する反射電力の比率が閾値を超えるとインピーダンス調整を行う整合回路を備え、
前記解凍完了判定部は、前記整合回路によるインピーダンス調整後、予め定めた時間が過ぎても前記高周波電圧の電力に対する反射電力の比率が前記閾値を超えない場合に、解凍が完了したと判定することを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の高周波解凍装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019041856A JP2020145114A (ja) | 2019-03-07 | 2019-03-07 | 高周波解凍装置 |
CN202010140408.4A CN111657418A (zh) | 2019-03-07 | 2020-03-03 | 高频解冻装置 |
US16/807,885 US20200281234A1 (en) | 2019-03-07 | 2020-03-03 | High-frequency thawing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019041856A JP2020145114A (ja) | 2019-03-07 | 2019-03-07 | 高周波解凍装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020145114A true JP2020145114A (ja) | 2020-09-10 |
Family
ID=72335018
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019041856A Pending JP2020145114A (ja) | 2019-03-07 | 2019-03-07 | 高周波解凍装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20200281234A1 (ja) |
JP (1) | JP2020145114A (ja) |
CN (1) | CN111657418A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021166869A1 (ja) * | 2020-02-21 | 2021-08-26 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 高周波処理装置 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114521033A (zh) * | 2020-11-20 | 2022-05-20 | 青岛海尔特种电冰箱有限公司 | 用于加热装置的控制方法及加热装置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3912216B2 (ja) * | 2002-07-30 | 2007-05-09 | 松下電器産業株式会社 | 高周波解凍装置 |
JP4630189B2 (ja) * | 2005-12-21 | 2011-02-09 | 山本ビニター株式会社 | 高周波解凍装置および解凍方法 |
WO2010140342A1 (ja) * | 2009-06-01 | 2010-12-09 | パナソニック株式会社 | 高周波加熱装置および高周波加熱方法 |
EP3280224A1 (en) * | 2016-08-05 | 2018-02-07 | NXP USA, Inc. | Apparatus and methods for detecting defrosting operation completion |
CN109000403B (zh) * | 2017-06-06 | 2020-05-26 | 海尔智家股份有限公司 | 用于解冻装置的解冻方法 |
-
2019
- 2019-03-07 JP JP2019041856A patent/JP2020145114A/ja active Pending
-
2020
- 2020-03-03 CN CN202010140408.4A patent/CN111657418A/zh active Pending
- 2020-03-03 US US16/807,885 patent/US20200281234A1/en not_active Abandoned
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021166869A1 (ja) * | 2020-02-21 | 2021-08-26 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 高周波処理装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20200281234A1 (en) | 2020-09-10 |
CN111657418A (zh) | 2020-09-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10667528B2 (en) | Processing objects by radio frequency (RF) energy | |
US10531525B2 (en) | Device and method for heating using RF energy | |
KR102196228B1 (ko) | Rf 가열 시스템에서의 해동 동작을 위한 장치 및 방법 | |
CA2288380C (en) | Defrosting method for a microwave oven using an infrared sensor | |
US20200281234A1 (en) | High-frequency thawing apparatus | |
JP6877291B2 (ja) | 高周波解凍装置 | |
JP7352782B2 (ja) | 高周波加熱装置 | |
JP2013130303A (ja) | 高周波加熱装置 | |
KR100314441B1 (ko) | 가열장치의온도제어방법 | |
JPS642858B2 (ja) | ||
JP3402308B2 (ja) | 高周波加熱装置 | |
US20040094539A1 (en) | Simmering control method in microwave oven | |
JP2553659B2 (ja) | 高周波加熱装置 | |
JPH0355437A (ja) | 加熱調理装置 | |
JPH0493520A (ja) | 高周波加熱器 | |
JPH0395314A (ja) | 高周波加熱装置 | |
JP2004190987A (ja) | 高周波加熱装置 | |
JPH0454137B2 (ja) | ||
JP2004212013A (ja) | 高周波加熱調理装置 | |
JP2004170030A (ja) | 高周波加熱装置 | |
JP2003074867A (ja) | 加熱調理装置 |