JP4099422B2 - 真空マイクロ波解凍機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、解凍室内に真空状態でマイクロ波を照射することに基いて解凍室内に収納された解凍物を解凍する真空マイクロ波解凍機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記真空マイクロ波解凍機には、解凍室内をマイクロ波の非照射状態で減圧する予備乾燥工程を行う構成のものがある。この予備乾燥工程は解凍室内の減圧度が平衡域に収束することに基いて終了するものであり、予備乾燥工程の終了後には解凍工程が繰返し行われる。この解凍工程は解凍室内を減圧平衡状態から復圧上限値まで復圧した後に減圧平衡状態まで再び減圧し、復圧時および減圧時にマイクロ波を照射することに基いて解凍物に解凍エネルギーを与えるものであり、解凍エネルギーの供給量は解凍物の重量に応じて調整される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題１】
上記真空マイクロ波解凍機には、予備乾燥工程での減圧度の大きさに基いて解凍物の重量を演算する構成のものがある。この構成の場合、減圧度が解凍物の初期温度の影響で上下する。このため、解凍物の重量を正確に検出できないので、解凍物を重量に応じた適切な態様で解凍できない。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、解凍物を重量に応じた適切な態様で自動的に解凍できる使い勝手に優れた真空マイクロ波解凍機を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
解凍物にマイクロ波を照射したときには解凍物の加熱が重量に応じた度合で進行する。このため、解凍室内で解凍物の重量に応じた分量の水分が気化するので、解凍室の内圧がマイクロ波の照射に伴って変化する。この圧力変化量は初期温度の影響が排除された重量推測値として機能するものであり、請求項１に係る発明は解凍工程時の圧力変化量を解凍物の重量推測値として利用し、重量推測値に基いて運転内容の制御を行うものである。
【００１１】
請求項１記載の真空マイクロ波解凍機は、使用者側である前面が開口するものであって解凍物が収納される解凍室と、前記解凍室の前面を開閉するものであって前記解凍室の前面を閉鎖する閉鎖状態で前記解凍室の前面を気密状態に閉鎖する扉と、前記扉の閉鎖状態で駆動することに基づいて前記解凍室内を減圧する減圧器と、前記解凍室内の圧力である内圧に応じたレベルの電気信号を出力する圧力センサと、開放状態および閉鎖状態相互間で切換えられるものであって前記解凍室の減圧状態で開放状態に切換えられることに基づいて前記解凍室の内圧を大気圧に比べて小さく設定された設定圧力に復帰させる調圧弁と、前記解凍室の内部にマイクロ波を照射するマイクロ波発生器と、使用者が操作するものであって前記解凍物の種類に応じた運転モードを入力するための操作子と、使用者が操作するものであって前記解凍物を解凍する解凍運転の開始を入力するための操作子と、前記運転モードおよび前記解凍運転の開始の双方が入力されることに基づいて前記調圧弁の閉鎖状態で前記減圧器を運転開始し前記解凍室内の減圧を開始する手段と、前記解凍室内が減圧されている状態で前記圧力センサから出力される電気信号に基づいて前記解凍室の内圧を検出し内圧の検出結果に基づいて内圧の単位時間当りの減少率である減圧度を演算する手段と、前記減圧度の演算結果を予め決められた減圧平衡値と比較し前記減圧度の演算結果が前記減圧平衡値以下であると判断したときには当該減圧度を演算するために使用された２つの内圧のうち時間的に後で検出されたものを解凍工程開始時の平衡圧力に設定する手段と、前記減圧度の演算結果が前記減圧平衡値以下であると判断された場合に前記調圧弁を閉鎖状態から開放状態に切換え前記解凍室内の復圧を開始する手段と、前記解凍室内が復圧されている状態で前記圧力センサから出力される電気信号に基づいて前記解凍室の内圧を検出し内圧の検出結果を予め決められた加熱開始値と比較する手段と、前記解凍室の内圧の検出結果が前記加熱開始値に到達したと判断された場合に前記マイクロ波発生器を予め決められた固定的な標準出力で運転開始する手段と、前記マイクロ波発生器が前記標準出力で運転されている状態で前記圧力センサから出力される電気信号に基づいて前記解凍室の内圧を検出し内圧の検出結果を予め決められた値であって前記加熱開始値に比べて大きな値である復圧上限値と比較する手段と、前記解凍室の内圧の検出結果が前記復圧上限値に到達したと判断された場合に前記調圧弁を開放状態から閉鎖状態に切換え前記解凍室内の減圧を再開する手段と、前記解凍室内が再び減圧されている状態で前記マイクロ波発生器を運転停止させるように予め決められた固定的な標準照射時間が前記マイクロ波発生器が前記標準出力で運転開始されたことを基準に経過することに基づいて前記マイクロ波発生器を運転停止する手段と、前記マイクロ波発生器が運転停止された状態で前記圧力センサから出力される電気信号に基づいて前記解凍室の内圧を検出し内圧の検出結果に基づいて減圧度を再び演算する手段と、前記マイクロ波発生器が運転停止された状態での前記減圧度の演算結果を前記減圧平衡値と比較し前記減圧度の演算結果が前記減圧平衡値以下であると判断したときには当該減圧度を演算するために使用された２つの内圧のうち時間的に後で検出されたものを解凍工程終了時の平衡圧力に設定する手段と、前記解凍工程終了時の平衡圧力の設定結果および前記解凍工程開始時の平衡圧力の設定結果相互間の差分である平衡圧力差を演算する手段と、解凍物の重量を判定するための重量判定値が予め記録されたものであって重量判定値として前記複数の運転モードのそれぞれに応じた複数のものが記録された手段と、前記複数の重量判定値のうちから前記運転モードの入力結果に応じたものを選択し前記平衡圧力差の演算結果を重量判定値の選択結果と比較することに基づいて前記解凍物の重量が予め決められた複数の段階のいずれに属するかを判定する手段と、前記マイクロ波発生器の運転停止状態での前記減圧度の演算結果が前記減圧平衡値以下であると判断された場合に前記調圧弁を閉鎖状態から開放状態に切換え前記解凍室内の復圧を再開する手段と、前記解凍室内が再び復圧されている状態で前記圧力センサから出力される電気信号に基づいて前記解凍室の内圧を検出し内圧の検出結果を前記加熱開始値と比較する手段を備え、前記解凍室の内圧の検出結果が前記加熱開始値に再び到達したと判断された場合には前記マイクロ波発生器が前記解凍物の重量の判定結果に応じた出力で固定された時間だけ運転または前記マイクロ波発生器が固定された出力で前記解 凍物の重量の判定結果に応じた時間だけ運転または前記マイクロ波発生器が前記解凍物の重量の判定結果に応じた出力で前記解凍物の重量の判定結果に応じた時間だけ運転されるところに特徴を有する。
請求項１に係る発明によれば、解凍物の重量として圧力変化量を実測し、圧力変化量の実測結果に応じて以後の運転内容を制御している。このため、重量の実測結果から初期温度の影響が排除されるので、解凍物の重量が正確に検出される。従って、解凍物を重量に応じた適切な態様で自動的に解凍することができるので、使い勝手が向上する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の第１実施例を図１〜図９に基いて説明する。
１．真空マイクロ波解凍機の構成
キャビネット１は、図９に示すように、前面が開口する矩形箱状をなすものであり、キャビネット１の下面には四隅部に位置してキャスター２が装着されている。また、キャビネット１内には、図８に示すように、内箱および耐圧容器に相当するチャンバー３が固定されている。このチャンバー３は前面が開口する矩形箱状をなすものであり、チャンバー３内には解凍室４が形成されている。
【００１５】
キャビネット１の前端部には、図９に示すように、扉５が右側辺部の垂直な軸（図示せず）を中心に回動可能に装着されており、解凍室４の前面は扉５の回動操作に基いて気密状態に開閉される。また、扉５の左側部にはハンドル６が前後方向へ延びる軸７を中心に回動可能に装着されている。このハンドル６にはロックプレート（図示せず）が固定されており、扉５の閉鎖状態でハンドル６が回動操作されたときにはロックプレートがハンドル６と一体的に回動することに基いてキャビネット１のロック孔（図示せず）内に係合し、扉５がロックプレートおよびロック孔間の係合力で閉鎖状態にロックされる。
【００１６】
チャンバー３の後板には貫通孔状の励振口（図示せず）が形成されている。この励振口はガラス板製の耐圧壁（図示せず）によって気密状態に塞がれたものであり、チャンバー３の後板には、図８に示すように、励振口の周縁部に位置して導波管８の前端部が固定されている。この導波管８の後端部にはマイクロ波発生器に相当するマグネトロン９が固定されており、マグネトロン９の発振時にはマグネトロン９から導波管８および励振口を通して解凍室４内にマイクロ波が照射される。
【００１７】
キャビネット１内には、図７に示すように、マイクロコンピュータを主体に構成された制御装置１０が固定されている。この制御装置１０は第１の設定手段，検出手段，第２の設定手段，設定手段，計測手段，演算手段，表示制御手段に相当するものであり、ＣＰＵ１１，記録手段に相当するＲＯＭ１２，ＲＡＭ１３，Ｉ／Ｏ１４を有している。この制御装置１０にはマグネトロン駆動回路１５を介してマグネトロン９が電気的に接続されており、制御装置１０はマグネトロン９の発振状態をマグネトロン駆動回路１５を介して制御する。
【００１８】
キャビネット１内には、図８に示すように、チャンバー３の下方に位置してテーブルモータ１６が固定されており、テーブルモータ１６の回転軸には解凍室４内の底部に位置して円形皿状のターンテーブル１７が装着されている。このターンテーブル１７は解凍物が載置されるものであり、解凍運転時にはテーブルモータ１６がマグネトロン９の発振状態で回転駆動することに基いてターンテーブル１７上の解凍物にマイクロ波が均一照射される。このテーブルモータ１６は、図７に示すように、モータ駆動回路１８を介して制御装置１０に電気的に接続されており、制御装置１０はテーブルモータ１６の回転状態をモータ駆動回路１８を介して制御する。
【００１９】
キャビネット１内には、図８に示すように、減圧器に相当する真空ポンプ１９が固定されており、真空ポンプ１９の吸入口は配管２０を介して解凍室４に接続されている。この真空ポンプ１９はポンプモータ２０（図７参照）を駆動源とするものであり、解凍室４内は扉５の閉鎖状態でポンプモータ２０が回転駆動することに基いて真空状態に減圧される。このポンプモータ２０は、図７に示すように、モータ駆動回路１８を介して制御装置１０に電気的に接続されており、制御装置１０はポンプモータ２０の回転状態をモータ駆動回路１８を介して制御する。尚、図８の符合３３は配管２０に介在された逆止弁を示している。
【００２０】
解凍室４には、図８に示すように、圧力センサ２１が機械的に接続されており、圧力センサ２１は、図７に示すように、制御装置１０に電気的に接続されている。この圧力センサ２１は解凍室４の内圧に応じたレベルの電気信号を出力するものであり、制御装置１０は圧力センサ２１からの出力信号に基いて解凍室４の内圧を検出する。
【００２１】
解凍室４には、図８に示すように、復圧器および調圧器に相当する調圧弁２２が機械的に接続されている。この調圧弁２２は調圧弁ソレノイド２３（図７参照）を駆動源とするものであり、解凍室４の減圧状態で調圧弁２２が開放されたときには解凍室４の内圧が調圧弁２２の設定圧力（＜大気圧）に復圧する。この調圧弁ソレノイド２３は、図７に示すように、ソレノイド駆動回路２４を介して制御装置１０に電気的に接続されており、制御装置１０はソレノイド駆動回路２４を介して調圧弁ソレノイド２３をオンオフすることに基いて調圧弁２２を開閉する。
【００２２】
解凍室４には、図８に示すように、大気開放器に相当する大気開放弁２５が機械的に接続されている。この大気開放弁２５は開放弁ソレノイド２６（図７参照）を駆動源とするものであり、解凍室４の減圧状態で大気開放弁２５が開放されたときには解凍室４内が大気圧に復帰する。この開放弁ソレノイド２６は、図７に示すように、ソレノイド駆動回路２４を介して制御装置１０に電気的に接続されており、制御装置１０はソレノイド駆動回路２４を介して開放弁ソレノイド２６をオンオフすることに基いて大気開放弁２５を開閉する。
【００２３】
キャビネット１には、図９に示すように、扉５の上方に位置して操作パネル２７が固定されており、操作パネル２７には操作子に相当する複数の解凍物スイッチ２８が機械的に装着されている。これら解凍物スイッチ２８は、図７に示すように、制御装置１０に電気的に接続されており、制御装置１０は解凍物スイッチ２８の操作内容に応じて「マグロ解凍モード」・「肉解凍モード」・「貝解凍モード」等の解凍物モードを設定する。
【００２４】
操作パネル２７には、図９に示すように、操作子に相当するスタートスイッチ２９が機械的に装着されている。このスタートスイッチ２９は、図７に示すように、制御装置１０に電気的に接続されており、制御装置１０はスタートスイッチ２９の操作を検出したことを条件に解凍運転を開始する。また、制御装置１０には扉スイッチ３０が電気的に接続されている。この扉スイッチ３０は扉５の開閉に機械的に連動してオンオフされるものであり、制御装置１０は扉スイッチ３０のオンオフに基いて扉５の開閉を検出する。
【００２５】
キャビネット１には、図９に示すように、操作パネル２７の上方に位置して表示器３１が機械的に装着されており、表示器３１は、図７に示すように、ＬＣＤ駆動回路３２を介して制御装置１０に電気的に接続されている。この表示器３１は液晶表示器からなるものであり、制御装置１０は表示器３１の表示内容をＬＣＤ駆動回路３２を通して制御する。
【００２６】
２．解凍運転の概略
解凍運転は、図２に示すように、マイクロ波の非照射状態で解凍室４内を減圧する予備乾燥工程（１）と解凍室４内に真空状態でマイクロ波を照射する解凍工程（２）と解凍室４内を大気圧に復圧する終了工程（３）とを有するものであり、予備乾燥工程（１）は減圧度Ｇが減圧平衡値Ｇｏに降下することに基いて終了する。この減圧度Ｇとは解凍室４の内圧の単位時間当りの変化量を称するものであり、「減圧度Ｇ≦減圧平衡値Ｇｏ」が検出された場合の内圧を平衡圧力と称する。
【００２７】
解凍工程（２）は運転終了条件が成立するまで循環的に繰返されるものであり、各解凍工程時には解凍室４内が平衡圧力Ｐａから復圧上限値Ｐｕまで復圧された後に復圧上限値Ｐｕから平衡圧力Ｐｂまで再び減圧される。この復圧上限値Ｐｕは調圧弁２２の開放状態での開口度として機械的に設定されたものであり、マイクロ波照射は、太線で示すように、解凍室４内が真空放電を誘発しない下限圧力Ｐｘ以上である場合に復圧時および減圧時に跨って行われる。
【００２８】
平衡圧力ＰａおよびＰｂは解凍物の温度・重量等に応じて変動する。即ち、解凍室４内では解凍物の解凍に伴って水分が気化しており、水分の気化量は解凍物の温度および重量に応じて変動する。これに対してポンプモータ２０は一定トルクおよび一定速度で回転駆動されるものであり、真空ポンプ１９の減圧能力は一定である。従って、真空ポンプ１９の減圧能力と解凍室４の内圧とが解凍物の温度・重量等に応じた平衡圧力ＰａおよびＰｂでバランスする。
【００２９】
解凍工程終了時の平衡圧力Ｐｂは解凍工程開始時の平衡圧力Ｐａに比べて高くなる。即ち、解凍工程では解凍物にマイクロ波が照射され、解凍物の加熱が重量に応じた度合で進行する。従って、解凍工程終了時には解凍工程開始時に比べて多量の水分が気化するので、真空ポンプ１９の減圧能力と解凍室４の内圧とが解凍工程開始時の平衡圧力Ｐａに比べて高い平衡圧力Ｐｂでバランスする。
【００３０】
解凍工程開始時の平衡圧力Ｐａは解凍物の予備乾燥直前の初期温度に応じて変動し、解凍工程終了時の平衡圧力Ｐｂは解凍物の加熱温度に応じて変動する。この加熱温度は解凍物の重量に応じた解凍状態を示すものであり、解凍物が初期温度から加熱された結果である。即ち、解凍工程開始時の平衡圧力Ｐａおよび解凍工程終了時の平衡圧力Ｐｂは共に初期温度の影響を含むものであり、両者の差圧である平衡圧力差ΔＰは解凍物の初期温度が排除された純粋な重量検出用のパラメータとして機能するものである。
【００３１】
図１は解凍室４の内圧と運転時間との関係を示すものであり、実線は標準重量の解凍物を示し、一点鎖線および二点鎖線は相対的に高重量および低重量の解凍物を示している。例えば解凍物が高重量であるときには予備乾燥時に解凍室４内で気化する水分量が多いので、真空ポンプ１９の減圧能力と解凍室４の内圧とが相対的に高い平衡圧力Ｐａでバランスする。この予備乾燥後に標準量のマイクロ波エネルギーを加えた場合には解凍の進行度が低く、解凍室４内で気化する水分の増加量が少ないので、真空ポンプ１９の減圧能力と解凍室４の内圧とが平衡圧力Ｐａを少なく上回る平衡圧力Ｐｂでバランスする。即ち、解凍物が高重量であるときにはマイクロ波エネルギーの標準照射前後で圧力変化量が小さく、解凍工程開始時の平衡圧力Ｐａおよび解凍工程終了時の平衡圧力Ｐｂ間の差圧ΔＰが小さくなる。
【００３２】
解凍物が低重量であるときには予備乾燥時に解凍室４内で気化する水分量が少ないので、真空ポンプ１９の減圧能力と解凍室４の内圧とが相対的に低い平衡圧力Ｐａでバランスする。この予備乾燥後に標準量のマイクロ波エネルギーを加えた場合には解凍の進行度が高く、解凍室４内で気化する水分の増加量が多いので、真空ポンプ１９の減圧能力と解凍室４の内圧とが平衡圧力Ｐａを大きく上回る平衡圧力Ｐｂでバランスする。即ち、解凍物が低重量であるときにはマイクロ波エネルギーの標準照射前後で圧力変化量が大きく、解凍工程開始時の平衡圧力Ｐａおよび解凍工程終了時の平衡圧力Ｐｂ間の差圧ΔＰが大きくなる。
【００３３】
制御装置１０のＲＯＭ１２には運転制御データとして複数の重量判定値ΔＰｏが解凍モード毎に記録されている。これら重量判定値ΔＰｏは「マグロ」・「肉」・「貝」等の水分含有量が異なる複数の標準試料を用いて試験的に解凍運転を行い、解凍工程開始時の平衡圧力Ｐａおよび解凍工程終了時の平衡圧力Ｐｂ間の差圧を実測した試験値であり、標準試料としては重量３ｋｇの標準重量の解凍物が選択されている。
【００３４】
制御装置１０のＲＯＭ１２には運転制御プログラムが記録されている。この運転制御プログラムはマグネトロン９・テーブルモータ１６・ポンプモータ２０・調圧弁２２・大気開放弁２５・表示器３１等を駆動制御することに基いて上述の解凍運転を実行するものであり、制御装置１０は運転制御プログラムに従って平衡圧力差ΔＰを検出する。そして、平衡圧力差ΔＰと重量判定値ΔＰｏとの比較結果に応じてマイクロ波エネルギーの照射量を段階的に設定し、以後の解凍工程で設定結果に応じた量のマイクロ波エネルギーを解凍物に照射する。以下、制御装置１０の制御内容について詳述する。
【００３５】
３．解凍運転の詳細
制御装置１０のＣＰＵ１１は電源が投入されると、図３のステップＳ１へ移行し、解凍物スイッチ２８の操作の有無を判断する。ここで解凍物スイッチ２８の操作を検出したときにはステップＳ２へ移行し、解凍物スイッチ２８の操作内容に応じて解凍モードを設定する。この解凍モードとは「マグロ解凍モード」・「肉解凍モード」・「貝解凍モード」等の解凍物の種類に応じた運転モードを称するものであり、ＣＰＵ１１は解凍モードを設定すると、ステップＳ３へ移行する。
【００３６】
ＣＰＵ１１はステップＳ３へ移行すると、スタートスイッチ２９の操作の有無を判断する。例えばスタートスイッチ２９の操作を検出したときにはステップＳ４へ移行し、扉スイッチ３０の状態に基いて扉５の開閉を判断する。ここで扉スイッチ３０のオンを検出したときには扉５が閉鎖されていると判断し、ステップＳ５で大気開放弁２５を閉鎖し、ステップＳ６で調圧弁２２を閉鎖し、ステップＳ７で真空ポンプ１９を一定速度・一定方向・一定トルクで駆動することに基いて解凍室４内を減圧する。即ち、解凍運転は扉５の閉鎖状態でスタートスイッチ２９が操作されたことを条件に開始されるものである。
【００３７】
ＣＰＵ１１は解凍室４内の減圧を開始すると、ステップＳ８の減圧度検出処理を行う。図６は減圧度検出処理を示すものであり、ＣＰＵ１１はステップＳ６１でタイマＴ１を「０」にリセットする。そして、ステップＳ６２でタイマＴ１をスタートさせ、ステップＳ６３で圧力センサ２１からの出力信号に基いて解凍室４の内圧Ｐ１を検出する。
【００３８】
ＣＰＵ１１は内圧Ｐ１を検出すると、ステップＳ６４でタイマＴ１の現在の計測値を基準値（具体的には３０ｓｅｃ）と比較する。ここで「Ｔ１≧３０ｓｅｃ」を検出したときにはステップＳ６５でタイマＴ１を停止し、ステップＳ６６で解凍室４の内圧Ｐ２を検出する。そして、ステップＳ６７へ移行し、減圧度Ｇ（＝Ｐ２−Ｐ１／３０）を演算する。
【００３９】
ＣＰＵ１１は減圧度Ｇを演算すると、図３のステップＳ９で減圧度の演算結果Ｇを減圧平衡値Ｇｏ（具体的には１３．３Ｐａ，０．１Ｔｏｒｒ）と比較する。ここで「Ｇ≦Ｇｏ」を検出したときには解凍室４内が減圧平衡域に到達していると判断し、ステップＳ１０で解凍工程開始時の平衡圧力Ｐａに解凍室４の内圧Ｐ２をセットする。この内圧Ｐ２は「Ｇ≦Ｇｏ」が検出されたときの収束圧力を称するものであり、ＣＰＵ１１は解凍工程開始時の平衡圧力Ｐａに内圧Ｐ２をセットすると、ステップＳ１１へ移行する。
【００４０】
ＣＰＵ１１はステップＳ１１へ移行すると、調圧弁２２を開放することに基いて解凍室４内を復圧し、１回目の解凍工程を開始する。そして、ステップＳ１２へ移行し、タイマＴ２をスタートさせる。このタイマＴ２は１回目の解凍工程の開始から終了に至るサイクル時間を計測するものであり、ＣＰＵ１１はタイマＴ２をスタートさせると、ステップＳ１３へ移行する。
【００４１】
ＣＰＵ１１はステップＳ１３へ移行すると、解凍室４の内圧Ｐを検出し、内圧の検出結果Ｐを加熱開始値Ｐｓと比較する。この加熱開始値Ｐｓは真空放電を誘発しない下限値Ｐｘに比べて高く設定されたものであり、ＣＰＵ１１は「Ｐ≧Ｐｓ」を検出したときには図３のステップＳ１４でマイクロ波出力Ｗを固定的な標準値に設定する。そして、ステップＳ１５でテーブルモータ１６を一定速度で一定方向へ駆動し、ステップＳ１６でマグネトロン９を標準出力Ｗで駆動する。
【００４２】
ＣＰＵ１１はマグネトロン９を標準出力Ｗで駆動すると、図４のステップＳ１７でタイマＴ３をスタートさせる。このタイマＴ３はマイクロ波照射時間を計測するものであり、ＣＰＵ１１はマイクロ波照射時間の計測動作を開始すると、ステップＳ１８で解凍室４の内圧Ｐを検出し、内圧の検出結果Ｐを復圧上限値Ｐｕと比較する。ここで「Ｐ≧Ｐｕ」を検出したときにはステップＳ１９で調圧弁２２を閉鎖し、解凍室４の減圧を再開する。
【００４３】
ＣＰＵ１１は解凍室４の減圧を再開すると、ステップＳ２０でタイマＴ３の現在の計測値を固定的なマイクロ波照射時間Ｔｘと比較する。ここで「Ｔ３≧Ｔｘ」を検出したときにはステップＳ２１へ移行し、タイマＴ３の停止およびリセットを行う。そして、ステップＳ２２でマグネトロン９をオフし、ステップＳ２３でテーブルモータ１６をオフする。即ち、１回目の解凍工程ではマイクロ波が復圧時および減圧時に跨った固定的なマイクロ波照射時間Ｔｘだけ固定的な標準出力Ｗで照射され、解凍物に初期温度および重量等に無関係な標準量のマイクロ波エネルギーが照射される。
【００４４】
ＣＰＵ１１はテーブルモータ１６をオフすると、ステップＳ２４の減圧度検出処理へ移行する。この減圧度検出処理は図３のステップＳ８と同一内容で減圧度Ｇを検出するものであり、ＣＰＵ１１は図４のステップＳ２４で減圧度Ｇを検出すると、ステップＳ２５で減圧度の検出結果Ｇを減圧平衡値Ｇｏと比較する。ここで「Ｇ≦Ｇｏ」を検出したときにはステップＳ２６でタイマＴ２を停止し、サイクル時間の計測を終える。即ち、マイクロ波照射時間Ｔｘの経過後には解凍室４内がマイクロ波の非照射状態で減圧平衡域まで減圧され、解凍物が昇華冷却される。
【００４５】
ＣＰＵ１１はサイクル時間の計測を終えると、ステップＳ２７で解凍工程終了時の平衡圧力Ｐｂに内圧Ｐ２をセットする。この内圧Ｐ２はステップＳ２４の減圧度検出処理で「Ｇ≦Ｇｏ」が検出されたときの収束圧力を称するものであり、ＣＰＵ１１はステップＳ２７で解凍工程終了時の平衡圧力Ｐｂに収束圧力Ｐ２をセットすると、ステップＳ２８で圧力変化量として平衡圧力差ΔＰ（＝Ｐｂ−Ｐａ）を演算し、ステップＳ２９へ移行する。
【００４６】
ＣＰＵ１１はステップＳ２９へ移行すると、ＲＯＭ１２から解凍モードの設定結果に応じた重量判定値ΔＰｏを検出し、重量判定値の検出結果ΔＰｏと平衡圧力差の演算結果ΔＰとを比較する。この比較処理は重量判定値ΔＰｏおよび平衡圧力差ΔＰ間の差分（ΔＰ−ΔＰｏ）の絶対値を演算し、絶対値の演算結果をＲＯＭ１２に記録された固定的な判定値Ａと比較することで行われるものであり、ＣＰＵ１１は差分の絶対値が判定値Ａ以上であることを検出したときには解凍物が低重量であると判定し、ステップＳ３０でマイクロ波出力Ｗに相対的な弱値をセットする。
【００４７】
ＣＰＵ１１は差分の絶対値が判定値Ａ未満であることを検出すると、ステップＳ２９からＳ３１へ移行し、絶対値の演算結果をＲＯＭ１２に記録された固定的な判定値Ｂ（＜Ａ）と比較する。ここで差分の絶対値が判定値Ｂ以下であることを検出したときには解凍物が高重量であると判定し、ステップＳ３２でマイクロ波出力Ｗに相対的な強値をセットする。また、差分の絶対値が判定値Ｂより大きいことを検出したときには解凍物が標準重量であると判定し（Ｂ＜差分の絶対値＜Ａ）、ステップＳ３３でマイクロ波出力Ｗに標準値をセットする。
【００４８】
ＣＰＵ１１はマイクロ波出力Ｗを設定すると、ステップＳ３４でマイクロ波照射時間Ｔｘに標準値をセットする。即ち、マイクロ波出力Ｗは解凍物の実質的な検出重量ΔＰに応じた値に設定され、マイクロ波照射時間Ｔｘは解凍物の検出重量ΔＰに無関係な標準値Ｔｘに設定される。
【００４９】
ＣＰＵ１１はマイクロ波照射時間Ｔｘを設定すると、図５のステップＳ３５で残り解凍時間ΔＴを設定する。この残り解凍時間ΔＴはＲＯＭ１２に記録された下記の演算式に実測値Ｔｓ・Ｐｂ・ΔＰを投入することに基いて算出されるものであり、解凍物の重量検出結果に応じた値に設定される。
ΔＴ＝Ｔｓ＊（Ｐｌ−Ｐｂ）／ΔＰ
ＰｌはＲＯＭ１２に記録された固定値であり、解凍運転終了の判定基準となる平衡圧力である。また、Ｐｂ・ΔＰ・Ｔｓは解凍物の重量等に応じて変化する可変値であり、Ｐｂは１回目の解凍工程終了時の平衡圧力である。また、ΔＰは１回目の解凍工程終了時の平衡圧力Ｐｂと解凍工程開始時の平衡圧力Ｐａとの差圧であり、Ｔｓは１回目の解凍工程に要した所要時間（タイマＴ２の計測値）である。
【００５０】
ＣＰＵ１１は残り解凍時間ΔＴを演算すると、図５のステップＳ３６で表示器３１に残り解凍時間を表示する。この残り解凍時間は残り解凍時間の演算結果ΔＴを分単位で表示するものであり、秒の単位は表示されない。例えば残り解凍時間の演算結果が「３５分４５秒」であるときには秒の単位が切捨てられ、残り解凍時間として「３５分」が表示される。
【００５１】
ＣＰＵ１１は残り解凍時間を表示すると、ステップＳ３７でタイマＴ４に残り解凍時間の演算結果ΔＴをセットし、タイマＴ４を時間の経過に応じて減算する。このタイマＴ４は残り解凍時間を計測するものであり、ＣＰＵ１１はタイマ割込みプログラムの中でタイマＴ４の現在の計測値を検出する。そして、タイマＴ４の計測値が１分減る毎に残り解凍時間の表示値を１分ずつ減らし、残り解凍時間を１分単位でカウントダウン表示する。この残り解凍時間の表示値には下限値として「１分」が設定されており、ＣＰＵ１１は「表示値＝１分」を検出したときにはカウントダウン表示を停止し、タイマＴ４の計測値とは無関係に残り表示時間として「１分」を継続的に表示する。
【００５２】
ＣＰＵ１１は残り解凍時間の計測動作を開始すると、図５のステップＳ３８で調圧弁２２を開放することに基いて解凍室４内を復圧し、２回目の解凍工程を開始する。そして、ステップＳ３９で解凍室４の内圧Ｐが加熱開始値Ｐｓに到達したことを検出したときにはステップＳ４０でマグネトロン９を駆動し、ステップＳ４１でテーブルモータ１６を駆動する。このマグネトロン９の駆動は図４のステップＳ３０・Ｓ３２・Ｓ３３のいずれかで設定したマイクロ波出力Ｗで行われるものであり、２回目の解凍工程では解凍物に検出重量ΔＰに応じた出力Ｗでマイクロ波が照射される。
【００５３】
ＣＰＵ１１はマイクロ波照射を開始すると、図５のステップＳ４２でタイマＴ３をスタートさせることに基いてマイクロ波照射時間Ｔｘの計測動作を開始する。そして、ステップＳ４３で解凍室４の内圧Ｐが復圧上限値Ｐｕに到達したことを検出したときにはステップＳ４４で調圧弁２２を閉鎖し、解凍室４の減圧を再開する。
【００５４】
ＣＰＵ１１は解凍室４の減圧を再開すると、ステップＳ４５でタイマＴ３の計測値をマイクロ波照射時間Ｔｘの設定結果と比較する。ここでタイマＴ３の計測値が設定結果Ｔｘに到達したことを検出したときにはステップＳ４６でタイマＴ３の停止およびリセットを行い、ステップＳ４７でマグネトロン９をオフし、ステップＳ４８でテーブルモータ１６をオフする。このマイクロ波照射時間Ｔｘは図４のステップＳ３４で標準値に設定されたものであり、２回目の解凍工程では１回目と同一の標準時間Ｔｘだけマイクロ波が照射される。即ち、２回目の解凍工程ではマイクロ波出力Ｗだけが解凍物の検出重量ΔＰに応じた値に設定され、解凍物に検出重量ΔＰに応じたマイクロ波エネルギーが照射される。
【００５５】
ＣＰＵ１１はテーブルモータ１６をオフすると、図５のステップＳ４９の減圧度検出処理へ移行する。この減圧度検出処理は図３のステップＳ８と同一内容で減圧度Ｇを検出するものであり、ＣＰＵ１１は図５のステップＳ４９で減圧度Ｇを検出すると、ステップＳ５０で減圧度の検出結果Ｇを減圧平衡値Ｇｏと比較する。
【００５６】
ＣＰＵ１１はステップＳ５０で「Ｇ≦Ｇｏ」を検出すると、ステップＳ５１で平衡圧力Ｐ２を運転終了値Ｐｌ（具体的には４５３Ｐａ，３．４Ｔｏｒｒ）と比較する。この平衡圧力Ｐ２は「Ｇ≦Ｇｏ」が検出されたときの収束圧力を称するものであり、ＣＰＵ１１は「Ｐ２＜Ｐｌ」を検出したときにはステップＳ５１からＳ３８に復帰し、ステップＳ３８〜Ｓ５０を行うことに基いて解凍物の検出重量ΔＰに応じたマイクロ波出力Ｗで解凍工程を繰返す。即ち、解凍物の実質的な重量検出処理は１回目の解凍工程のみで行われるものであり、２回目以後の解凍工程では解凍物の実質的な重量検出処理が行われず、マグネトロン９が先の検出重量ΔＰに応じた一定パターンで駆動する。
【００５７】
ＣＰＵ１１はステップＳ５１で「Ｐ２≧Ｐｌ」を検出すると、ステップＳ５２で真空ポンプ１９をオフし、ステップＳ５３で大気開放弁２５を開放し、ステップＳ５４で調圧弁２２を開放する。即ち、真空ポンプ１９は解凍運転の開始から終了に至るまで一定の吸気能力で継続的に駆動されるものである。
【００５８】
ＣＰＵ１１は調圧弁２２を開放すると、ステップＳ５５で残り解凍時間ΔＴの表示値をクリアする。この残り解凍時間ΔＴは解凍物の重量検出結果ΔＰに応じて演算された推測値であり、残り解凍時間ΔＴの表示値は「１分」以下にカウントダウンされない。即ち、残り解凍時間ΔＴの表示値は「１分」から「６０秒」が経過した時点で確定的にクリアされるものではなく、残り解凍時間ΔＴの演算値と実際値との差に応じて「２分」等の「１分」以外の値から突然にクリアされたり、「１分」から「１２０秒」等の「６０秒」を上回る時間が経過した後にクリアされる目安値である。
【００５９】
上記第１実施例によれば、解凍物の重量として圧力変化量ΔＰを実測し、圧力変化量の実測結果ΔＰに応じて以後の運転内容を制御した。このため、重量の実測結果ΔＰから初期温度の影響が排除されるので、解凍物の重量が正確に検出される。従って、解凍物を重量に応じた適切な態様で自動的に解凍することができるので、使い勝手が向上する。
また、圧力変化量の実測結果ΔＰを試験値ΔＰｏと比較することに基いて解凍物の重量を「大」・「標準」・「小」の段階的に推測し、重量の段階的な推測結果に応じた「強」・「標準」・「弱」の段階的な態様で解凍室４内にマイクロ波を照射した。このため、圧力変化量の実測結果ΔＰに応じた加熱態様をテーブルデータから表引きする場合に比べてＲＯＭ１２のデータ保有量が少なくなる。従って、段階的な加熱制御を少ないデータ量で行うことができるので、利便性が高まる。
【００６０】
また、解凍物の重量として圧力変化量ΔＰを実測し、圧力変化量が実測結果ΔＰに到達するのに要したサイクル時間Ｔｓと圧力変化量ΔＰとに基いて残り解凍時間ΔＴを演算したので、解凍物の正確な重量検出結果ΔＰに基いて残り解凍時間ΔＴが演算される。このため、解凍物の重量に応じた運転終了タイミングを使用者に知らせることができるので、使い勝手が向上する。
また、圧力変化量としてマイクロ波の標準照射を行う前の平衡圧力Ｐａと標準照射を行った後の平衡圧力Ｐｂとの差圧ΔＰを実測したので、圧力の実測結果ＰａおよびＰｂが実測タイミングのずれによってばらつくことがなくなる。このため、圧力変化量の実測結果ΔＰが正確になるので、マグネトロン９の制御および残り解凍時間ΔＴの演算を解凍物の重量に応じて正確に行うことができる。
【００６１】
次に本発明の第２実施例を図１０に基いて説明する。制御装置１０のＲＯＭ１２には重量判定テーブルが記録されている。このテーブルデータは平衡圧力差ΔＰと解凍物の重量Ｗｅとの関係を示すものであり、制御装置１０のＣＰＵ１１は１回目の解凍工程を終えると、平衡圧力差ΔＰを演算し、重量判定テーブルから平衡圧力差の演算結果ΔＰに応じた重量Ｗｅを検出する。そして、マイクロ波出力Ｗを検出重量Ｗｅに応じた値に設定し、以後の解凍工程でマグネトロン９をマイクロ波出力Ｗの設定結果で駆動する。
【００６２】
次に本発明の第３実施例を図１１に基いて説明する。制御装置１０のＲＯＭ１２には重量判定式▲１▼〜▲４▼が記録されている。これら重量判定式▲１▼〜▲４▼には平衡圧力差ΔＰの適用範囲が設定されており、制御装置１０のＣＰＵ１１は１回目の解凍工程を終えると、平衡圧力差ΔＰを演算し、重量判定式▲１▼〜▲４▼の中から平衡圧力差の演算結果ΔＰに応じたものを選択する。例えば平衡圧力差ΔＰが「０．４」のときには重量判定式▲３▼が選択される。
【００６３】
ＣＰＵ１１は重量判定式を選択すると、重量判定式の選択結果に平衡圧力差の演算結果ΔＰを投入することに基いて解凍物の重量Ｗｅを演算する。そして、マイクロ波出力Ｗを演算重量に応じた値に設定し、以後の解凍工程でマグネトロン９をマイクロ波出力Ｗの設定結果で駆動する。例えば平衡圧力差ΔＰが「０．４」のときには重量判定式▲３▼に「ΔＰ＝０．４」が投入され、重量「Ｗｅ＝１．５ｋｇ」が演算される。
【００６４】
重量判定式▲１▼〜▲４▼の適用範囲は「０．１≦ΔＰ＜１．０」であり、平衡圧力差ΔＰが重量判定式▲１▼〜▲４▼の適用範囲外にあるときには平衡圧力差ΔＰに応じて固定的な重量Ｗｅが一義的に設定される。例えば平衡圧力差ΔＰが「０．１」より小さいときには重量Ｗｅが「５ｋｇ」に設定され、平衡圧力差ΔＰが「１．０」以上のときには重量Ｗｅが「０．２ｋｇ」に設定される。
【００６５】
尚、上記第１〜第３実施例においては、解凍物の検出重量ΔＰに基いてマイクロ波出力Ｗを調整したが、これに限定されるものではなく、例えばマイクロ波出力Ｗおよびマイクロ波照射時間Ｔｘの双方を調整したり、マイクロ波出力Ｗを固定した上でマイクロ波照射時間Ｔｘを調整しても良く、要は解凍室４に対するマイクロ波エネルギーの照射量を調整すれば良い。例えばマイクロ波出力Ｗを固定する場合には検出重量ΔＰが「重値」・「標準値」・「軽値」であることに応じてマイクロ波照射時間Ｔｘを「長値」・「標準値」・「短値」に調整すると良い。
また、上記第１〜第３実施例においては、圧力変化量ΔＰおよびサイクル時間Ｔｓから運転時間情報として残り解凍時間ΔＴを演算したが、これに限定されるものではなく、例えば運転終了時刻を演算しても良い。
【００６６】
また、上記第１〜第３実施例においては、解凍室４の圧力変化量として平衡圧力ＰａおよびＰｂ間の差圧ΔＰを検出したが、これに限定されるものではなく、例えばマイクロ波の標準照射開始時の内圧と標準照射終了時の内圧（標準照射開始から標準的なマイクロ波照射時間Ｔｘが経過した時点での圧力）との差圧を検出したり、マイクロ波の標準照射開始時の減圧度Ｇと標準照射終了時の減圧度Ｇとの差分を検出しても良い。
また、上記第１〜第３実施例においては、マイクロ波の標準照射を復圧時および減圧時の双方で行ったが、これに限定されるものではなく、例えば復圧時だけで行ったり、減圧時だけで行っても良い。
【００６７】
また、上記第１〜第３実施例においては、解凍物の重量検出処理を１回目の解凍工程で行ったが、これに限定されるものではなく、例えば２回目以後の解凍工程で行っても良く、要は予備乾燥後の解凍工程で行えば良い。
また、上記第１〜第３実施例においては、解凍物の重量検出処理を１回目の解凍工程のみで行ったが、これに限定されるものではなく、例えば全ての解凍工程で行っても良い。この場合、今回の解凍工程でのマイクロ波エネルギーを前回の解凍工程での検出重量ΔＰに基いて設定すると良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施例を示す図（解凍物の重量検出原理を説明するための図）
【図２】 解凍運転内容を説明するための図
【図３】 制御装置のメインプログラムを示すフローチャート
【図４】 制御装置のメインプログラムを示すフローチャート
【図５】 制御装置のメインプログラムを示すフローチャート
【図６】 制御装置のメインプログラムを示すフローチャート（減圧度検出処理を示すフローチャート）
【図７】 電気的構成を示すブロック図
【図８】 キャビネットの内部構成を示す図
【図９】 キャビネットの外観を示す図
【図１０】 本発明の第２実施例を示す図
【図１１】 本発明の第３実施例を示す図
【符号の説明】
４は解凍室、１０は制御装置（第１の設定手段，検出手段，第２の設定手段，設定手段，計測手段，演算手段，表示制御手段）、３１は表示器を示している。
【発明の属する技術分野】
本発明は、解凍室内に真空状態でマイクロ波を照射することに基いて解凍室内に収納された解凍物を解凍する真空マイクロ波解凍機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記真空マイクロ波解凍機には、解凍室内をマイクロ波の非照射状態で減圧する予備乾燥工程を行う構成のものがある。この予備乾燥工程は解凍室内の減圧度が平衡域に収束することに基いて終了するものであり、予備乾燥工程の終了後には解凍工程が繰返し行われる。この解凍工程は解凍室内を減圧平衡状態から復圧上限値まで復圧した後に減圧平衡状態まで再び減圧し、復圧時および減圧時にマイクロ波を照射することに基いて解凍物に解凍エネルギーを与えるものであり、解凍エネルギーの供給量は解凍物の重量に応じて調整される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題１】
上記真空マイクロ波解凍機には、予備乾燥工程での減圧度の大きさに基いて解凍物の重量を演算する構成のものがある。この構成の場合、減圧度が解凍物の初期温度の影響で上下する。このため、解凍物の重量を正確に検出できないので、解凍物を重量に応じた適切な態様で解凍できない。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、解凍物を重量に応じた適切な態様で自動的に解凍できる使い勝手に優れた真空マイクロ波解凍機を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
解凍物にマイクロ波を照射したときには解凍物の加熱が重量に応じた度合で進行する。このため、解凍室内で解凍物の重量に応じた分量の水分が気化するので、解凍室の内圧がマイクロ波の照射に伴って変化する。この圧力変化量は初期温度の影響が排除された重量推測値として機能するものであり、請求項１に係る発明は解凍工程時の圧力変化量を解凍物の重量推測値として利用し、重量推測値に基いて運転内容の制御を行うものである。
【００１１】
請求項１記載の真空マイクロ波解凍機は、使用者側である前面が開口するものであって解凍物が収納される解凍室と、前記解凍室の前面を開閉するものであって前記解凍室の前面を閉鎖する閉鎖状態で前記解凍室の前面を気密状態に閉鎖する扉と、前記扉の閉鎖状態で駆動することに基づいて前記解凍室内を減圧する減圧器と、前記解凍室内の圧力である内圧に応じたレベルの電気信号を出力する圧力センサと、開放状態および閉鎖状態相互間で切換えられるものであって前記解凍室の減圧状態で開放状態に切換えられることに基づいて前記解凍室の内圧を大気圧に比べて小さく設定された設定圧力に復帰させる調圧弁と、前記解凍室の内部にマイクロ波を照射するマイクロ波発生器と、使用者が操作するものであって前記解凍物の種類に応じた運転モードを入力するための操作子と、使用者が操作するものであって前記解凍物を解凍する解凍運転の開始を入力するための操作子と、前記運転モードおよび前記解凍運転の開始の双方が入力されることに基づいて前記調圧弁の閉鎖状態で前記減圧器を運転開始し前記解凍室内の減圧を開始する手段と、前記解凍室内が減圧されている状態で前記圧力センサから出力される電気信号に基づいて前記解凍室の内圧を検出し内圧の検出結果に基づいて内圧の単位時間当りの減少率である減圧度を演算する手段と、前記減圧度の演算結果を予め決められた減圧平衡値と比較し前記減圧度の演算結果が前記減圧平衡値以下であると判断したときには当該減圧度を演算するために使用された２つの内圧のうち時間的に後で検出されたものを解凍工程開始時の平衡圧力に設定する手段と、前記減圧度の演算結果が前記減圧平衡値以下であると判断された場合に前記調圧弁を閉鎖状態から開放状態に切換え前記解凍室内の復圧を開始する手段と、前記解凍室内が復圧されている状態で前記圧力センサから出力される電気信号に基づいて前記解凍室の内圧を検出し内圧の検出結果を予め決められた加熱開始値と比較する手段と、前記解凍室の内圧の検出結果が前記加熱開始値に到達したと判断された場合に前記マイクロ波発生器を予め決められた固定的な標準出力で運転開始する手段と、前記マイクロ波発生器が前記標準出力で運転されている状態で前記圧力センサから出力される電気信号に基づいて前記解凍室の内圧を検出し内圧の検出結果を予め決められた値であって前記加熱開始値に比べて大きな値である復圧上限値と比較する手段と、前記解凍室の内圧の検出結果が前記復圧上限値に到達したと判断された場合に前記調圧弁を開放状態から閉鎖状態に切換え前記解凍室内の減圧を再開する手段と、前記解凍室内が再び減圧されている状態で前記マイクロ波発生器を運転停止させるように予め決められた固定的な標準照射時間が前記マイクロ波発生器が前記標準出力で運転開始されたことを基準に経過することに基づいて前記マイクロ波発生器を運転停止する手段と、前記マイクロ波発生器が運転停止された状態で前記圧力センサから出力される電気信号に基づいて前記解凍室の内圧を検出し内圧の検出結果に基づいて減圧度を再び演算する手段と、前記マイクロ波発生器が運転停止された状態での前記減圧度の演算結果を前記減圧平衡値と比較し前記減圧度の演算結果が前記減圧平衡値以下であると判断したときには当該減圧度を演算するために使用された２つの内圧のうち時間的に後で検出されたものを解凍工程終了時の平衡圧力に設定する手段と、前記解凍工程終了時の平衡圧力の設定結果および前記解凍工程開始時の平衡圧力の設定結果相互間の差分である平衡圧力差を演算する手段と、解凍物の重量を判定するための重量判定値が予め記録されたものであって重量判定値として前記複数の運転モードのそれぞれに応じた複数のものが記録された手段と、前記複数の重量判定値のうちから前記運転モードの入力結果に応じたものを選択し前記平衡圧力差の演算結果を重量判定値の選択結果と比較することに基づいて前記解凍物の重量が予め決められた複数の段階のいずれに属するかを判定する手段と、前記マイクロ波発生器の運転停止状態での前記減圧度の演算結果が前記減圧平衡値以下であると判断された場合に前記調圧弁を閉鎖状態から開放状態に切換え前記解凍室内の復圧を再開する手段と、前記解凍室内が再び復圧されている状態で前記圧力センサから出力される電気信号に基づいて前記解凍室の内圧を検出し内圧の検出結果を前記加熱開始値と比較する手段を備え、前記解凍室の内圧の検出結果が前記加熱開始値に再び到達したと判断された場合には前記マイクロ波発生器が前記解凍物の重量の判定結果に応じた出力で固定された時間だけ運転または前記マイクロ波発生器が固定された出力で前記解 凍物の重量の判定結果に応じた時間だけ運転または前記マイクロ波発生器が前記解凍物の重量の判定結果に応じた出力で前記解凍物の重量の判定結果に応じた時間だけ運転されるところに特徴を有する。
請求項１に係る発明によれば、解凍物の重量として圧力変化量を実測し、圧力変化量の実測結果に応じて以後の運転内容を制御している。このため、重量の実測結果から初期温度の影響が排除されるので、解凍物の重量が正確に検出される。従って、解凍物を重量に応じた適切な態様で自動的に解凍することができるので、使い勝手が向上する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の第１実施例を図１〜図９に基いて説明する。
１．真空マイクロ波解凍機の構成
キャビネット１は、図９に示すように、前面が開口する矩形箱状をなすものであり、キャビネット１の下面には四隅部に位置してキャスター２が装着されている。また、キャビネット１内には、図８に示すように、内箱および耐圧容器に相当するチャンバー３が固定されている。このチャンバー３は前面が開口する矩形箱状をなすものであり、チャンバー３内には解凍室４が形成されている。
【００１５】
キャビネット１の前端部には、図９に示すように、扉５が右側辺部の垂直な軸（図示せず）を中心に回動可能に装着されており、解凍室４の前面は扉５の回動操作に基いて気密状態に開閉される。また、扉５の左側部にはハンドル６が前後方向へ延びる軸７を中心に回動可能に装着されている。このハンドル６にはロックプレート（図示せず）が固定されており、扉５の閉鎖状態でハンドル６が回動操作されたときにはロックプレートがハンドル６と一体的に回動することに基いてキャビネット１のロック孔（図示せず）内に係合し、扉５がロックプレートおよびロック孔間の係合力で閉鎖状態にロックされる。
【００１６】
チャンバー３の後板には貫通孔状の励振口（図示せず）が形成されている。この励振口はガラス板製の耐圧壁（図示せず）によって気密状態に塞がれたものであり、チャンバー３の後板には、図８に示すように、励振口の周縁部に位置して導波管８の前端部が固定されている。この導波管８の後端部にはマイクロ波発生器に相当するマグネトロン９が固定されており、マグネトロン９の発振時にはマグネトロン９から導波管８および励振口を通して解凍室４内にマイクロ波が照射される。
【００１７】
キャビネット１内には、図７に示すように、マイクロコンピュータを主体に構成された制御装置１０が固定されている。この制御装置１０は第１の設定手段，検出手段，第２の設定手段，設定手段，計測手段，演算手段，表示制御手段に相当するものであり、ＣＰＵ１１，記録手段に相当するＲＯＭ１２，ＲＡＭ１３，Ｉ／Ｏ１４を有している。この制御装置１０にはマグネトロン駆動回路１５を介してマグネトロン９が電気的に接続されており、制御装置１０はマグネトロン９の発振状態をマグネトロン駆動回路１５を介して制御する。
【００１８】
キャビネット１内には、図８に示すように、チャンバー３の下方に位置してテーブルモータ１６が固定されており、テーブルモータ１６の回転軸には解凍室４内の底部に位置して円形皿状のターンテーブル１７が装着されている。このターンテーブル１７は解凍物が載置されるものであり、解凍運転時にはテーブルモータ１６がマグネトロン９の発振状態で回転駆動することに基いてターンテーブル１７上の解凍物にマイクロ波が均一照射される。このテーブルモータ１６は、図７に示すように、モータ駆動回路１８を介して制御装置１０に電気的に接続されており、制御装置１０はテーブルモータ１６の回転状態をモータ駆動回路１８を介して制御する。
【００１９】
キャビネット１内には、図８に示すように、減圧器に相当する真空ポンプ１９が固定されており、真空ポンプ１９の吸入口は配管２０を介して解凍室４に接続されている。この真空ポンプ１９はポンプモータ２０（図７参照）を駆動源とするものであり、解凍室４内は扉５の閉鎖状態でポンプモータ２０が回転駆動することに基いて真空状態に減圧される。このポンプモータ２０は、図７に示すように、モータ駆動回路１８を介して制御装置１０に電気的に接続されており、制御装置１０はポンプモータ２０の回転状態をモータ駆動回路１８を介して制御する。尚、図８の符合３３は配管２０に介在された逆止弁を示している。
【００２０】
解凍室４には、図８に示すように、圧力センサ２１が機械的に接続されており、圧力センサ２１は、図７に示すように、制御装置１０に電気的に接続されている。この圧力センサ２１は解凍室４の内圧に応じたレベルの電気信号を出力するものであり、制御装置１０は圧力センサ２１からの出力信号に基いて解凍室４の内圧を検出する。
【００２１】
解凍室４には、図８に示すように、復圧器および調圧器に相当する調圧弁２２が機械的に接続されている。この調圧弁２２は調圧弁ソレノイド２３（図７参照）を駆動源とするものであり、解凍室４の減圧状態で調圧弁２２が開放されたときには解凍室４の内圧が調圧弁２２の設定圧力（＜大気圧）に復圧する。この調圧弁ソレノイド２３は、図７に示すように、ソレノイド駆動回路２４を介して制御装置１０に電気的に接続されており、制御装置１０はソレノイド駆動回路２４を介して調圧弁ソレノイド２３をオンオフすることに基いて調圧弁２２を開閉する。
【００２２】
解凍室４には、図８に示すように、大気開放器に相当する大気開放弁２５が機械的に接続されている。この大気開放弁２５は開放弁ソレノイド２６（図７参照）を駆動源とするものであり、解凍室４の減圧状態で大気開放弁２５が開放されたときには解凍室４内が大気圧に復帰する。この開放弁ソレノイド２６は、図７に示すように、ソレノイド駆動回路２４を介して制御装置１０に電気的に接続されており、制御装置１０はソレノイド駆動回路２４を介して開放弁ソレノイド２６をオンオフすることに基いて大気開放弁２５を開閉する。
【００２３】
キャビネット１には、図９に示すように、扉５の上方に位置して操作パネル２７が固定されており、操作パネル２７には操作子に相当する複数の解凍物スイッチ２８が機械的に装着されている。これら解凍物スイッチ２８は、図７に示すように、制御装置１０に電気的に接続されており、制御装置１０は解凍物スイッチ２８の操作内容に応じて「マグロ解凍モード」・「肉解凍モード」・「貝解凍モード」等の解凍物モードを設定する。
【００２４】
操作パネル２７には、図９に示すように、操作子に相当するスタートスイッチ２９が機械的に装着されている。このスタートスイッチ２９は、図７に示すように、制御装置１０に電気的に接続されており、制御装置１０はスタートスイッチ２９の操作を検出したことを条件に解凍運転を開始する。また、制御装置１０には扉スイッチ３０が電気的に接続されている。この扉スイッチ３０は扉５の開閉に機械的に連動してオンオフされるものであり、制御装置１０は扉スイッチ３０のオンオフに基いて扉５の開閉を検出する。
【００２５】
キャビネット１には、図９に示すように、操作パネル２７の上方に位置して表示器３１が機械的に装着されており、表示器３１は、図７に示すように、ＬＣＤ駆動回路３２を介して制御装置１０に電気的に接続されている。この表示器３１は液晶表示器からなるものであり、制御装置１０は表示器３１の表示内容をＬＣＤ駆動回路３２を通して制御する。
【００２６】
２．解凍運転の概略
解凍運転は、図２に示すように、マイクロ波の非照射状態で解凍室４内を減圧する予備乾燥工程（１）と解凍室４内に真空状態でマイクロ波を照射する解凍工程（２）と解凍室４内を大気圧に復圧する終了工程（３）とを有するものであり、予備乾燥工程（１）は減圧度Ｇが減圧平衡値Ｇｏに降下することに基いて終了する。この減圧度Ｇとは解凍室４の内圧の単位時間当りの変化量を称するものであり、「減圧度Ｇ≦減圧平衡値Ｇｏ」が検出された場合の内圧を平衡圧力と称する。
【００２７】
解凍工程（２）は運転終了条件が成立するまで循環的に繰返されるものであり、各解凍工程時には解凍室４内が平衡圧力Ｐａから復圧上限値Ｐｕまで復圧された後に復圧上限値Ｐｕから平衡圧力Ｐｂまで再び減圧される。この復圧上限値Ｐｕは調圧弁２２の開放状態での開口度として機械的に設定されたものであり、マイクロ波照射は、太線で示すように、解凍室４内が真空放電を誘発しない下限圧力Ｐｘ以上である場合に復圧時および減圧時に跨って行われる。
【００２８】
平衡圧力ＰａおよびＰｂは解凍物の温度・重量等に応じて変動する。即ち、解凍室４内では解凍物の解凍に伴って水分が気化しており、水分の気化量は解凍物の温度および重量に応じて変動する。これに対してポンプモータ２０は一定トルクおよび一定速度で回転駆動されるものであり、真空ポンプ１９の減圧能力は一定である。従って、真空ポンプ１９の減圧能力と解凍室４の内圧とが解凍物の温度・重量等に応じた平衡圧力ＰａおよびＰｂでバランスする。
【００２９】
解凍工程終了時の平衡圧力Ｐｂは解凍工程開始時の平衡圧力Ｐａに比べて高くなる。即ち、解凍工程では解凍物にマイクロ波が照射され、解凍物の加熱が重量に応じた度合で進行する。従って、解凍工程終了時には解凍工程開始時に比べて多量の水分が気化するので、真空ポンプ１９の減圧能力と解凍室４の内圧とが解凍工程開始時の平衡圧力Ｐａに比べて高い平衡圧力Ｐｂでバランスする。
【００３０】
解凍工程開始時の平衡圧力Ｐａは解凍物の予備乾燥直前の初期温度に応じて変動し、解凍工程終了時の平衡圧力Ｐｂは解凍物の加熱温度に応じて変動する。この加熱温度は解凍物の重量に応じた解凍状態を示すものであり、解凍物が初期温度から加熱された結果である。即ち、解凍工程開始時の平衡圧力Ｐａおよび解凍工程終了時の平衡圧力Ｐｂは共に初期温度の影響を含むものであり、両者の差圧である平衡圧力差ΔＰは解凍物の初期温度が排除された純粋な重量検出用のパラメータとして機能するものである。
【００３１】
図１は解凍室４の内圧と運転時間との関係を示すものであり、実線は標準重量の解凍物を示し、一点鎖線および二点鎖線は相対的に高重量および低重量の解凍物を示している。例えば解凍物が高重量であるときには予備乾燥時に解凍室４内で気化する水分量が多いので、真空ポンプ１９の減圧能力と解凍室４の内圧とが相対的に高い平衡圧力Ｐａでバランスする。この予備乾燥後に標準量のマイクロ波エネルギーを加えた場合には解凍の進行度が低く、解凍室４内で気化する水分の増加量が少ないので、真空ポンプ１９の減圧能力と解凍室４の内圧とが平衡圧力Ｐａを少なく上回る平衡圧力Ｐｂでバランスする。即ち、解凍物が高重量であるときにはマイクロ波エネルギーの標準照射前後で圧力変化量が小さく、解凍工程開始時の平衡圧力Ｐａおよび解凍工程終了時の平衡圧力Ｐｂ間の差圧ΔＰが小さくなる。
【００３２】
解凍物が低重量であるときには予備乾燥時に解凍室４内で気化する水分量が少ないので、真空ポンプ１９の減圧能力と解凍室４の内圧とが相対的に低い平衡圧力Ｐａでバランスする。この予備乾燥後に標準量のマイクロ波エネルギーを加えた場合には解凍の進行度が高く、解凍室４内で気化する水分の増加量が多いので、真空ポンプ１９の減圧能力と解凍室４の内圧とが平衡圧力Ｐａを大きく上回る平衡圧力Ｐｂでバランスする。即ち、解凍物が低重量であるときにはマイクロ波エネルギーの標準照射前後で圧力変化量が大きく、解凍工程開始時の平衡圧力Ｐａおよび解凍工程終了時の平衡圧力Ｐｂ間の差圧ΔＰが大きくなる。
【００３３】
制御装置１０のＲＯＭ１２には運転制御データとして複数の重量判定値ΔＰｏが解凍モード毎に記録されている。これら重量判定値ΔＰｏは「マグロ」・「肉」・「貝」等の水分含有量が異なる複数の標準試料を用いて試験的に解凍運転を行い、解凍工程開始時の平衡圧力Ｐａおよび解凍工程終了時の平衡圧力Ｐｂ間の差圧を実測した試験値であり、標準試料としては重量３ｋｇの標準重量の解凍物が選択されている。
【００３４】
制御装置１０のＲＯＭ１２には運転制御プログラムが記録されている。この運転制御プログラムはマグネトロン９・テーブルモータ１６・ポンプモータ２０・調圧弁２２・大気開放弁２５・表示器３１等を駆動制御することに基いて上述の解凍運転を実行するものであり、制御装置１０は運転制御プログラムに従って平衡圧力差ΔＰを検出する。そして、平衡圧力差ΔＰと重量判定値ΔＰｏとの比較結果に応じてマイクロ波エネルギーの照射量を段階的に設定し、以後の解凍工程で設定結果に応じた量のマイクロ波エネルギーを解凍物に照射する。以下、制御装置１０の制御内容について詳述する。
【００３５】
３．解凍運転の詳細
制御装置１０のＣＰＵ１１は電源が投入されると、図３のステップＳ１へ移行し、解凍物スイッチ２８の操作の有無を判断する。ここで解凍物スイッチ２８の操作を検出したときにはステップＳ２へ移行し、解凍物スイッチ２８の操作内容に応じて解凍モードを設定する。この解凍モードとは「マグロ解凍モード」・「肉解凍モード」・「貝解凍モード」等の解凍物の種類に応じた運転モードを称するものであり、ＣＰＵ１１は解凍モードを設定すると、ステップＳ３へ移行する。
【００３６】
ＣＰＵ１１はステップＳ３へ移行すると、スタートスイッチ２９の操作の有無を判断する。例えばスタートスイッチ２９の操作を検出したときにはステップＳ４へ移行し、扉スイッチ３０の状態に基いて扉５の開閉を判断する。ここで扉スイッチ３０のオンを検出したときには扉５が閉鎖されていると判断し、ステップＳ５で大気開放弁２５を閉鎖し、ステップＳ６で調圧弁２２を閉鎖し、ステップＳ７で真空ポンプ１９を一定速度・一定方向・一定トルクで駆動することに基いて解凍室４内を減圧する。即ち、解凍運転は扉５の閉鎖状態でスタートスイッチ２９が操作されたことを条件に開始されるものである。
【００３７】
ＣＰＵ１１は解凍室４内の減圧を開始すると、ステップＳ８の減圧度検出処理を行う。図６は減圧度検出処理を示すものであり、ＣＰＵ１１はステップＳ６１でタイマＴ１を「０」にリセットする。そして、ステップＳ６２でタイマＴ１をスタートさせ、ステップＳ６３で圧力センサ２１からの出力信号に基いて解凍室４の内圧Ｐ１を検出する。
【００３８】
ＣＰＵ１１は内圧Ｐ１を検出すると、ステップＳ６４でタイマＴ１の現在の計測値を基準値（具体的には３０ｓｅｃ）と比較する。ここで「Ｔ１≧３０ｓｅｃ」を検出したときにはステップＳ６５でタイマＴ１を停止し、ステップＳ６６で解凍室４の内圧Ｐ２を検出する。そして、ステップＳ６７へ移行し、減圧度Ｇ（＝Ｐ２−Ｐ１／３０）を演算する。
【００３９】
ＣＰＵ１１は減圧度Ｇを演算すると、図３のステップＳ９で減圧度の演算結果Ｇを減圧平衡値Ｇｏ（具体的には１３．３Ｐａ，０．１Ｔｏｒｒ）と比較する。ここで「Ｇ≦Ｇｏ」を検出したときには解凍室４内が減圧平衡域に到達していると判断し、ステップＳ１０で解凍工程開始時の平衡圧力Ｐａに解凍室４の内圧Ｐ２をセットする。この内圧Ｐ２は「Ｇ≦Ｇｏ」が検出されたときの収束圧力を称するものであり、ＣＰＵ１１は解凍工程開始時の平衡圧力Ｐａに内圧Ｐ２をセットすると、ステップＳ１１へ移行する。
【００４０】
ＣＰＵ１１はステップＳ１１へ移行すると、調圧弁２２を開放することに基いて解凍室４内を復圧し、１回目の解凍工程を開始する。そして、ステップＳ１２へ移行し、タイマＴ２をスタートさせる。このタイマＴ２は１回目の解凍工程の開始から終了に至るサイクル時間を計測するものであり、ＣＰＵ１１はタイマＴ２をスタートさせると、ステップＳ１３へ移行する。
【００４１】
ＣＰＵ１１はステップＳ１３へ移行すると、解凍室４の内圧Ｐを検出し、内圧の検出結果Ｐを加熱開始値Ｐｓと比較する。この加熱開始値Ｐｓは真空放電を誘発しない下限値Ｐｘに比べて高く設定されたものであり、ＣＰＵ１１は「Ｐ≧Ｐｓ」を検出したときには図３のステップＳ１４でマイクロ波出力Ｗを固定的な標準値に設定する。そして、ステップＳ１５でテーブルモータ１６を一定速度で一定方向へ駆動し、ステップＳ１６でマグネトロン９を標準出力Ｗで駆動する。
【００４２】
ＣＰＵ１１はマグネトロン９を標準出力Ｗで駆動すると、図４のステップＳ１７でタイマＴ３をスタートさせる。このタイマＴ３はマイクロ波照射時間を計測するものであり、ＣＰＵ１１はマイクロ波照射時間の計測動作を開始すると、ステップＳ１８で解凍室４の内圧Ｐを検出し、内圧の検出結果Ｐを復圧上限値Ｐｕと比較する。ここで「Ｐ≧Ｐｕ」を検出したときにはステップＳ１９で調圧弁２２を閉鎖し、解凍室４の減圧を再開する。
【００４３】
ＣＰＵ１１は解凍室４の減圧を再開すると、ステップＳ２０でタイマＴ３の現在の計測値を固定的なマイクロ波照射時間Ｔｘと比較する。ここで「Ｔ３≧Ｔｘ」を検出したときにはステップＳ２１へ移行し、タイマＴ３の停止およびリセットを行う。そして、ステップＳ２２でマグネトロン９をオフし、ステップＳ２３でテーブルモータ１６をオフする。即ち、１回目の解凍工程ではマイクロ波が復圧時および減圧時に跨った固定的なマイクロ波照射時間Ｔｘだけ固定的な標準出力Ｗで照射され、解凍物に初期温度および重量等に無関係な標準量のマイクロ波エネルギーが照射される。
【００４４】
ＣＰＵ１１はテーブルモータ１６をオフすると、ステップＳ２４の減圧度検出処理へ移行する。この減圧度検出処理は図３のステップＳ８と同一内容で減圧度Ｇを検出するものであり、ＣＰＵ１１は図４のステップＳ２４で減圧度Ｇを検出すると、ステップＳ２５で減圧度の検出結果Ｇを減圧平衡値Ｇｏと比較する。ここで「Ｇ≦Ｇｏ」を検出したときにはステップＳ２６でタイマＴ２を停止し、サイクル時間の計測を終える。即ち、マイクロ波照射時間Ｔｘの経過後には解凍室４内がマイクロ波の非照射状態で減圧平衡域まで減圧され、解凍物が昇華冷却される。
【００４５】
ＣＰＵ１１はサイクル時間の計測を終えると、ステップＳ２７で解凍工程終了時の平衡圧力Ｐｂに内圧Ｐ２をセットする。この内圧Ｐ２はステップＳ２４の減圧度検出処理で「Ｇ≦Ｇｏ」が検出されたときの収束圧力を称するものであり、ＣＰＵ１１はステップＳ２７で解凍工程終了時の平衡圧力Ｐｂに収束圧力Ｐ２をセットすると、ステップＳ２８で圧力変化量として平衡圧力差ΔＰ（＝Ｐｂ−Ｐａ）を演算し、ステップＳ２９へ移行する。
【００４６】
ＣＰＵ１１はステップＳ２９へ移行すると、ＲＯＭ１２から解凍モードの設定結果に応じた重量判定値ΔＰｏを検出し、重量判定値の検出結果ΔＰｏと平衡圧力差の演算結果ΔＰとを比較する。この比較処理は重量判定値ΔＰｏおよび平衡圧力差ΔＰ間の差分（ΔＰ−ΔＰｏ）の絶対値を演算し、絶対値の演算結果をＲＯＭ１２に記録された固定的な判定値Ａと比較することで行われるものであり、ＣＰＵ１１は差分の絶対値が判定値Ａ以上であることを検出したときには解凍物が低重量であると判定し、ステップＳ３０でマイクロ波出力Ｗに相対的な弱値をセットする。
【００４７】
ＣＰＵ１１は差分の絶対値が判定値Ａ未満であることを検出すると、ステップＳ２９からＳ３１へ移行し、絶対値の演算結果をＲＯＭ１２に記録された固定的な判定値Ｂ（＜Ａ）と比較する。ここで差分の絶対値が判定値Ｂ以下であることを検出したときには解凍物が高重量であると判定し、ステップＳ３２でマイクロ波出力Ｗに相対的な強値をセットする。また、差分の絶対値が判定値Ｂより大きいことを検出したときには解凍物が標準重量であると判定し（Ｂ＜差分の絶対値＜Ａ）、ステップＳ３３でマイクロ波出力Ｗに標準値をセットする。
【００４８】
ＣＰＵ１１はマイクロ波出力Ｗを設定すると、ステップＳ３４でマイクロ波照射時間Ｔｘに標準値をセットする。即ち、マイクロ波出力Ｗは解凍物の実質的な検出重量ΔＰに応じた値に設定され、マイクロ波照射時間Ｔｘは解凍物の検出重量ΔＰに無関係な標準値Ｔｘに設定される。
【００４９】
ＣＰＵ１１はマイクロ波照射時間Ｔｘを設定すると、図５のステップＳ３５で残り解凍時間ΔＴを設定する。この残り解凍時間ΔＴはＲＯＭ１２に記録された下記の演算式に実測値Ｔｓ・Ｐｂ・ΔＰを投入することに基いて算出されるものであり、解凍物の重量検出結果に応じた値に設定される。
ΔＴ＝Ｔｓ＊（Ｐｌ−Ｐｂ）／ΔＰ
ＰｌはＲＯＭ１２に記録された固定値であり、解凍運転終了の判定基準となる平衡圧力である。また、Ｐｂ・ΔＰ・Ｔｓは解凍物の重量等に応じて変化する可変値であり、Ｐｂは１回目の解凍工程終了時の平衡圧力である。また、ΔＰは１回目の解凍工程終了時の平衡圧力Ｐｂと解凍工程開始時の平衡圧力Ｐａとの差圧であり、Ｔｓは１回目の解凍工程に要した所要時間（タイマＴ２の計測値）である。
【００５０】
ＣＰＵ１１は残り解凍時間ΔＴを演算すると、図５のステップＳ３６で表示器３１に残り解凍時間を表示する。この残り解凍時間は残り解凍時間の演算結果ΔＴを分単位で表示するものであり、秒の単位は表示されない。例えば残り解凍時間の演算結果が「３５分４５秒」であるときには秒の単位が切捨てられ、残り解凍時間として「３５分」が表示される。
【００５１】
ＣＰＵ１１は残り解凍時間を表示すると、ステップＳ３７でタイマＴ４に残り解凍時間の演算結果ΔＴをセットし、タイマＴ４を時間の経過に応じて減算する。このタイマＴ４は残り解凍時間を計測するものであり、ＣＰＵ１１はタイマ割込みプログラムの中でタイマＴ４の現在の計測値を検出する。そして、タイマＴ４の計測値が１分減る毎に残り解凍時間の表示値を１分ずつ減らし、残り解凍時間を１分単位でカウントダウン表示する。この残り解凍時間の表示値には下限値として「１分」が設定されており、ＣＰＵ１１は「表示値＝１分」を検出したときにはカウントダウン表示を停止し、タイマＴ４の計測値とは無関係に残り表示時間として「１分」を継続的に表示する。
【００５２】
ＣＰＵ１１は残り解凍時間の計測動作を開始すると、図５のステップＳ３８で調圧弁２２を開放することに基いて解凍室４内を復圧し、２回目の解凍工程を開始する。そして、ステップＳ３９で解凍室４の内圧Ｐが加熱開始値Ｐｓに到達したことを検出したときにはステップＳ４０でマグネトロン９を駆動し、ステップＳ４１でテーブルモータ１６を駆動する。このマグネトロン９の駆動は図４のステップＳ３０・Ｓ３２・Ｓ３３のいずれかで設定したマイクロ波出力Ｗで行われるものであり、２回目の解凍工程では解凍物に検出重量ΔＰに応じた出力Ｗでマイクロ波が照射される。
【００５３】
ＣＰＵ１１はマイクロ波照射を開始すると、図５のステップＳ４２でタイマＴ３をスタートさせることに基いてマイクロ波照射時間Ｔｘの計測動作を開始する。そして、ステップＳ４３で解凍室４の内圧Ｐが復圧上限値Ｐｕに到達したことを検出したときにはステップＳ４４で調圧弁２２を閉鎖し、解凍室４の減圧を再開する。
【００５４】
ＣＰＵ１１は解凍室４の減圧を再開すると、ステップＳ４５でタイマＴ３の計測値をマイクロ波照射時間Ｔｘの設定結果と比較する。ここでタイマＴ３の計測値が設定結果Ｔｘに到達したことを検出したときにはステップＳ４６でタイマＴ３の停止およびリセットを行い、ステップＳ４７でマグネトロン９をオフし、ステップＳ４８でテーブルモータ１６をオフする。このマイクロ波照射時間Ｔｘは図４のステップＳ３４で標準値に設定されたものであり、２回目の解凍工程では１回目と同一の標準時間Ｔｘだけマイクロ波が照射される。即ち、２回目の解凍工程ではマイクロ波出力Ｗだけが解凍物の検出重量ΔＰに応じた値に設定され、解凍物に検出重量ΔＰに応じたマイクロ波エネルギーが照射される。
【００５５】
ＣＰＵ１１はテーブルモータ１６をオフすると、図５のステップＳ４９の減圧度検出処理へ移行する。この減圧度検出処理は図３のステップＳ８と同一内容で減圧度Ｇを検出するものであり、ＣＰＵ１１は図５のステップＳ４９で減圧度Ｇを検出すると、ステップＳ５０で減圧度の検出結果Ｇを減圧平衡値Ｇｏと比較する。
【００５６】
ＣＰＵ１１はステップＳ５０で「Ｇ≦Ｇｏ」を検出すると、ステップＳ５１で平衡圧力Ｐ２を運転終了値Ｐｌ（具体的には４５３Ｐａ，３．４Ｔｏｒｒ）と比較する。この平衡圧力Ｐ２は「Ｇ≦Ｇｏ」が検出されたときの収束圧力を称するものであり、ＣＰＵ１１は「Ｐ２＜Ｐｌ」を検出したときにはステップＳ５１からＳ３８に復帰し、ステップＳ３８〜Ｓ５０を行うことに基いて解凍物の検出重量ΔＰに応じたマイクロ波出力Ｗで解凍工程を繰返す。即ち、解凍物の実質的な重量検出処理は１回目の解凍工程のみで行われるものであり、２回目以後の解凍工程では解凍物の実質的な重量検出処理が行われず、マグネトロン９が先の検出重量ΔＰに応じた一定パターンで駆動する。
【００５７】
ＣＰＵ１１はステップＳ５１で「Ｐ２≧Ｐｌ」を検出すると、ステップＳ５２で真空ポンプ１９をオフし、ステップＳ５３で大気開放弁２５を開放し、ステップＳ５４で調圧弁２２を開放する。即ち、真空ポンプ１９は解凍運転の開始から終了に至るまで一定の吸気能力で継続的に駆動されるものである。
【００５８】
ＣＰＵ１１は調圧弁２２を開放すると、ステップＳ５５で残り解凍時間ΔＴの表示値をクリアする。この残り解凍時間ΔＴは解凍物の重量検出結果ΔＰに応じて演算された推測値であり、残り解凍時間ΔＴの表示値は「１分」以下にカウントダウンされない。即ち、残り解凍時間ΔＴの表示値は「１分」から「６０秒」が経過した時点で確定的にクリアされるものではなく、残り解凍時間ΔＴの演算値と実際値との差に応じて「２分」等の「１分」以外の値から突然にクリアされたり、「１分」から「１２０秒」等の「６０秒」を上回る時間が経過した後にクリアされる目安値である。
【００５９】
上記第１実施例によれば、解凍物の重量として圧力変化量ΔＰを実測し、圧力変化量の実測結果ΔＰに応じて以後の運転内容を制御した。このため、重量の実測結果ΔＰから初期温度の影響が排除されるので、解凍物の重量が正確に検出される。従って、解凍物を重量に応じた適切な態様で自動的に解凍することができるので、使い勝手が向上する。
また、圧力変化量の実測結果ΔＰを試験値ΔＰｏと比較することに基いて解凍物の重量を「大」・「標準」・「小」の段階的に推測し、重量の段階的な推測結果に応じた「強」・「標準」・「弱」の段階的な態様で解凍室４内にマイクロ波を照射した。このため、圧力変化量の実測結果ΔＰに応じた加熱態様をテーブルデータから表引きする場合に比べてＲＯＭ１２のデータ保有量が少なくなる。従って、段階的な加熱制御を少ないデータ量で行うことができるので、利便性が高まる。
【００６０】
また、解凍物の重量として圧力変化量ΔＰを実測し、圧力変化量が実測結果ΔＰに到達するのに要したサイクル時間Ｔｓと圧力変化量ΔＰとに基いて残り解凍時間ΔＴを演算したので、解凍物の正確な重量検出結果ΔＰに基いて残り解凍時間ΔＴが演算される。このため、解凍物の重量に応じた運転終了タイミングを使用者に知らせることができるので、使い勝手が向上する。
また、圧力変化量としてマイクロ波の標準照射を行う前の平衡圧力Ｐａと標準照射を行った後の平衡圧力Ｐｂとの差圧ΔＰを実測したので、圧力の実測結果ＰａおよびＰｂが実測タイミングのずれによってばらつくことがなくなる。このため、圧力変化量の実測結果ΔＰが正確になるので、マグネトロン９の制御および残り解凍時間ΔＴの演算を解凍物の重量に応じて正確に行うことができる。
【００６１】
次に本発明の第２実施例を図１０に基いて説明する。制御装置１０のＲＯＭ１２には重量判定テーブルが記録されている。このテーブルデータは平衡圧力差ΔＰと解凍物の重量Ｗｅとの関係を示すものであり、制御装置１０のＣＰＵ１１は１回目の解凍工程を終えると、平衡圧力差ΔＰを演算し、重量判定テーブルから平衡圧力差の演算結果ΔＰに応じた重量Ｗｅを検出する。そして、マイクロ波出力Ｗを検出重量Ｗｅに応じた値に設定し、以後の解凍工程でマグネトロン９をマイクロ波出力Ｗの設定結果で駆動する。
【００６２】
次に本発明の第３実施例を図１１に基いて説明する。制御装置１０のＲＯＭ１２には重量判定式▲１▼〜▲４▼が記録されている。これら重量判定式▲１▼〜▲４▼には平衡圧力差ΔＰの適用範囲が設定されており、制御装置１０のＣＰＵ１１は１回目の解凍工程を終えると、平衡圧力差ΔＰを演算し、重量判定式▲１▼〜▲４▼の中から平衡圧力差の演算結果ΔＰに応じたものを選択する。例えば平衡圧力差ΔＰが「０．４」のときには重量判定式▲３▼が選択される。
【００６３】
ＣＰＵ１１は重量判定式を選択すると、重量判定式の選択結果に平衡圧力差の演算結果ΔＰを投入することに基いて解凍物の重量Ｗｅを演算する。そして、マイクロ波出力Ｗを演算重量に応じた値に設定し、以後の解凍工程でマグネトロン９をマイクロ波出力Ｗの設定結果で駆動する。例えば平衡圧力差ΔＰが「０．４」のときには重量判定式▲３▼に「ΔＰ＝０．４」が投入され、重量「Ｗｅ＝１．５ｋｇ」が演算される。
【００６４】
重量判定式▲１▼〜▲４▼の適用範囲は「０．１≦ΔＰ＜１．０」であり、平衡圧力差ΔＰが重量判定式▲１▼〜▲４▼の適用範囲外にあるときには平衡圧力差ΔＰに応じて固定的な重量Ｗｅが一義的に設定される。例えば平衡圧力差ΔＰが「０．１」より小さいときには重量Ｗｅが「５ｋｇ」に設定され、平衡圧力差ΔＰが「１．０」以上のときには重量Ｗｅが「０．２ｋｇ」に設定される。
【００６５】
尚、上記第１〜第３実施例においては、解凍物の検出重量ΔＰに基いてマイクロ波出力Ｗを調整したが、これに限定されるものではなく、例えばマイクロ波出力Ｗおよびマイクロ波照射時間Ｔｘの双方を調整したり、マイクロ波出力Ｗを固定した上でマイクロ波照射時間Ｔｘを調整しても良く、要は解凍室４に対するマイクロ波エネルギーの照射量を調整すれば良い。例えばマイクロ波出力Ｗを固定する場合には検出重量ΔＰが「重値」・「標準値」・「軽値」であることに応じてマイクロ波照射時間Ｔｘを「長値」・「標準値」・「短値」に調整すると良い。
また、上記第１〜第３実施例においては、圧力変化量ΔＰおよびサイクル時間Ｔｓから運転時間情報として残り解凍時間ΔＴを演算したが、これに限定されるものではなく、例えば運転終了時刻を演算しても良い。
【００６６】
また、上記第１〜第３実施例においては、解凍室４の圧力変化量として平衡圧力ＰａおよびＰｂ間の差圧ΔＰを検出したが、これに限定されるものではなく、例えばマイクロ波の標準照射開始時の内圧と標準照射終了時の内圧（標準照射開始から標準的なマイクロ波照射時間Ｔｘが経過した時点での圧力）との差圧を検出したり、マイクロ波の標準照射開始時の減圧度Ｇと標準照射終了時の減圧度Ｇとの差分を検出しても良い。
また、上記第１〜第３実施例においては、マイクロ波の標準照射を復圧時および減圧時の双方で行ったが、これに限定されるものではなく、例えば復圧時だけで行ったり、減圧時だけで行っても良い。
【００６７】
また、上記第１〜第３実施例においては、解凍物の重量検出処理を１回目の解凍工程で行ったが、これに限定されるものではなく、例えば２回目以後の解凍工程で行っても良く、要は予備乾燥後の解凍工程で行えば良い。
また、上記第１〜第３実施例においては、解凍物の重量検出処理を１回目の解凍工程のみで行ったが、これに限定されるものではなく、例えば全ての解凍工程で行っても良い。この場合、今回の解凍工程でのマイクロ波エネルギーを前回の解凍工程での検出重量ΔＰに基いて設定すると良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施例を示す図（解凍物の重量検出原理を説明するための図）
【図２】 解凍運転内容を説明するための図
【図３】 制御装置のメインプログラムを示すフローチャート
【図４】 制御装置のメインプログラムを示すフローチャート
【図５】 制御装置のメインプログラムを示すフローチャート
【図６】 制御装置のメインプログラムを示すフローチャート（減圧度検出処理を示すフローチャート）
【図７】 電気的構成を示すブロック図
【図８】 キャビネットの内部構成を示す図
【図９】 キャビネットの外観を示す図
【図１０】 本発明の第２実施例を示す図
【図１１】 本発明の第３実施例を示す図
【符号の説明】
４は解凍室、１０は制御装置（第１の設定手段，検出手段，第２の設定手段，設定手段，計測手段，演算手段，表示制御手段）、３１は表示器を示している。
Claims (1)
- 使用者側である前面が開口するものであって、解凍物が収納される解凍室と、
前記解凍室の前面を開閉するものであって、前記解凍室の前面を閉鎖する閉鎖状態で前記解凍室の前面を気密状態に閉鎖する扉と、
前記扉の閉鎖状態で駆動することに基づいて前記解凍室内を減圧する減圧器と、
前記解凍室内の圧力である内圧に応じたレベルの電気信号を出力する圧力センサと、
開放状態および閉鎖状態相互間で切換えられるものであって、前記解凍室の減圧状態で開放状態に切換えられることに基づいて前記解凍室の内圧を大気圧に比べて小さく設定された設定圧力に復帰させる調圧弁と、
前記解凍室の内部にマイクロ波を照射するマイクロ波発生器と、
使用者が操作するものであって、前記解凍物の種類に応じた運転モードを入力するための操作子と、
使用者が操作するものであって、前記解凍物を解凍する解凍運転の開始を入力するための操作子と、
前記運転モードおよび前記解凍運転の開始の双方が入力されることに基づいて前記調圧弁の閉鎖状態で前記減圧器を運転開始し、前記解凍室内の減圧を開始する手段と、
前記解凍室内が減圧されている状態で前記圧力センサから出力される電気信号に基づいて前記解凍室の内圧を検出し、内圧の検出結果に基づいて内圧の単位時間当りの減少率である減圧度を演算する手段と、
前記減圧度の演算結果を予め決められた減圧平衡値と比較し、前記減圧度の演算結果が前記減圧平衡値以下であると判断したときには当該減圧度を演算するために使用された２つの内圧のうち時間的に後で検出されたものを解凍工程開始時の平衡圧力に設定する手段と、
前記減圧度の演算結果が前記減圧平衡値以下であると判断された場合に前記調圧弁を閉鎖状態から開放状態に切換え、前記解凍室内の復圧を開始する手段と、
前記解凍室内が復圧されている状態で前記圧力センサから出力される電気信号に基づいて前記解凍室の内圧を検出し、内圧の検出結果を予め決められた加熱開始値と比較する手段と、
前記解凍室の内圧の検出結果が前記加熱開始値に到達したと判断された場合に前記マイクロ波発生器を予め決められた固定的な標準出力で運転開始する手段と、
前記マイクロ波発生器が前記標準出力で運転されている状態で前記圧力センサから出力される電気信号に基づいて前記解凍室の内圧を検出し、内圧の検出結果を予め決められた値であって前記加熱開始値に比べて大きな値である復圧上限値と比較する手段と、
前記解凍室の内圧の検出結果が前記復圧上限値に到達したと判断された場合に前記調圧弁を開放状態から閉鎖状態に切換え、前記解凍室内の減圧を再開する手段と、
前記解凍室内が再び減圧されている状態で前記マイクロ波発生器を運転停止させるように予め決められた固定的な標準照射時間が前記マイクロ波発生器が前記標準出力で運転開始されたことを基準に経過することに基づいて前記マイクロ波発生器を運転停止する手段と、
前記マイクロ波発生器が運転停止された状態で前記圧力センサから出力される電気信号に基づいて前記解凍室の内圧を検出し、内圧の検出結果に基づいて減圧度を再び演算する手段と、
前記マイクロ波発生器が運転停止された状態での前記減圧度の演算結果を前記減圧平衡値と比較し、前記減圧度の演算結果が前記減圧平衡値以下であると判断したときには当該減圧度を演算するために使用された２つの内圧のうち時間的に後で検出されたものを解凍工程終了時の平衡圧力に設定する手段と、
前記解凍工程終了時の平衡圧力の設定結果および前記解凍工程開始時の平衡圧力の設定結果相互間の差分である平衡圧力差を演算する手段と、
解凍物の重量を判定するための重量判定値が予め記録されたものであって、重量判定値 として前記複数の運転モードのそれぞれに応じた複数のものが記録された手段と、
前記複数の重量判定値のうちから前記運転モードの入力結果に応じたものを選択し、前記平衡圧力差の演算結果を重量判定値の選択結果と比較することに基づいて前記解凍物の重量が予め決められた複数の段階のいずれに属するかを判定する手段と、
前記マイクロ波発生器の運転停止状態での前記減圧度の演算結果が前記減圧平衡値以下であると判断された場合に前記調圧弁を閉鎖状態から開放状態に切換え、前記解凍室内の復圧を再開する手段と、
前記解凍室内が再び復圧されている状態で前記圧力センサから出力される電気信号に基づいて前記解凍室の内圧を検出し、内圧の検出結果を前記加熱開始値と比較する手段を備え、
前記解凍室の内圧の検出結果が前記加熱開始値に再び到達したと判断された場合には前記マイクロ波発生器が前記解凍物の重量の判定結果に応じた出力で固定された時間だけ運転または前記マイクロ波発生器が固定された出力で前記解凍物の重量の判定結果に応じた時間だけ運転または前記マイクロ波発生器が前記解凍物の重量の判定結果に応じた出力で前記解凍物の重量の判定結果に応じた時間だけ運転されることを特徴とする真空マイクロ波解凍機。
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-
2003
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|---|---|---|---|---|
| CN101861995A (zh) * | 2010-05-26 | 2010-10-20 | 山东好当家海洋发展股份有限公司 | 一种微波即食烤虾的制作方法 |
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