JP7425737B2 - マイクロ波加熱システムの制御方法 - Google Patents
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Description
この特許協力条約(PCT)出願は、2018年3月1日に出願された米国特許出願第62/636,886号、発明の名称「METHOD FOR CONTROLLING MICROWAVE HEATING SYSTEMS」に関連し、その優先権を主張し、その内容全体はあらゆる目的のために参照により組み込まれる。
Claims (21)
- 物品を処理する方法であって、
(a)マイクロ波加熱システムを使用してある種類の物品を加熱するための動作プロファイルを取得することであって、前記動作プロファイルは、第1の加熱処理に従い前記種類の物品を加熱するように、前記マイクロ波加熱システムを動作させるための設定ポイント値の第1のグループと、前記マイクロ波加熱システムを通る前記物品の再通過を行う際に前記第1の加熱処理とは異なる第2の加熱処理に従い前記種類の物品を加熱するように、前記マイクロ波加熱システムを動作させるための設定ポイント値の第2のグループと、を含む、取得することと、
(b)前記マイクロ波加熱システムに動作可能に結合した制御システムを使用して、前記設定ポイント値の第1のグループに従い前記マイクロ波加熱システムを動作させることとを含み、
前記設定ポイント値の第1のグループは、前記マイクロ波加熱システムの制御パラメータの目標を含み、
前記マイクロ波加熱システムを動作させることは、
(i)前記動作プロファイルに対応する前記種類の物品の複数の物品を搭載したキャリアを、搬送ラインに沿って液体充填マイクロ波加熱チャンバーに通すことで、前記複数の物品を前記マイクロ波加熱チャンバーの液体媒体に浸漬させること、および、
(ii)前記キャリアを前記マイクロ波加熱チャンバーに通しながら、前記マイクロ波加熱チャンバーにマイクロ波エネルギーを放出することであって、前記マイクロ波エネルギーは前記複数の物品を加熱するために使用される、放出すること、を含み、
前記マイクロ波加熱システムを動作させることで、前記複数の物品の各々が目標F0値以上のF0値を実現する、方法。 - 前記制御パラメータは、放出される総正味マイクロ波電力であり、前記目標は、約20kW超および約300kW未満の範囲内にある、請求項1に記載の方法。
- 前記制御パラメータは、前記マイクロ波加熱チャンバーの液体温度であり、前記目標は、約40℃以上、約105℃以下である、請求項1に記載の方法。
- 前記制御パラメータは、前記マイクロ波加熱チャンバーの液体温度であり、前記目標は、約95℃以上、約135℃以下である、請求項1に記載の方法。
- 前記放出することは、前記マイクロ波加熱チャンバーにマイクロ波エネルギーを出射するように構成された複数のマイクロ波発射器を使用して実行され、前記マイクロ波発射器は、前記搬送ラインに沿った前記キャリアの進行方向に沿って互いに離間され、
ステップ(b)の前記動作させることは、
前記複数のマイクロ波発射器の第1の発射器を越えて、前記第1の発射器と、前記第1の発射器に隣接する前記複数のマイクロ波発射器の第2の発射器との間の空間内に、前記キャリアを通すことと、
休止時間中に前記空間内に前記キャリアを保持することであって、前記休止時間中、前記物品はマイクロ波エネルギーに曝露されない、保持することと、をさらに含み、
前記制御パラメータは総休止時間であり、
前記目標は、約10秒超および約10分未満の範囲内にある、請求項1に記載の方法。 - ステップ(b)の前記動作させることは、
前記キャリアを前記マイクロ波加熱チャンバーに通す前に、前記キャリアを搬送ラインに沿って液体充填予熱区画に通すことと、
前記キャリアを前記予熱区画に通している間に、前記物品を前記予熱区画の温かい液体媒体に浸漬させることと、をさらに含み、
前記制御パラメータは、前記予熱区画の液体温度であり、
前記目標は、約45℃超および約95℃未満の範囲内にある、請求項1に記載の方法。 - ステップ(b)の前記動作させることは、
前記キャリアを前記マイクロ波加熱チャンバーに通すことに続いて、前記キャリアを搬送ラインに沿って液体充填保持区画に通すことと、
前記キャリアを前記保持区画に通している間に、前記物品を前記保持区画の温かい液体媒体に浸漬させることと、をさらに含み、
前記制御パラメータは、前記保持区画の液体温度であり、
前記目標は、約65℃超および約140℃未満の範囲内にある、請求項1に記載の方法。 - ステップ(b)の前記動作させることは、
前記キャリアを前記マイクロ波加熱チャンバーに通すことに続いて、前記キャリアを搬送ラインに沿って液体充填冷却区画に通すことと、
前記キャリアを前記冷却区画に通している間に、前記物品を前記冷却区画の冷たい液体媒体に浸漬させることと、をさらに含み、
前記制御パラメータは、前記冷却区画の液体温度であり、
前記目標は、約35℃以上から約65°未満である、請求項1に記載の方法。 - ステップ(b)の前記動作させることは、
(i)前記加熱することの少なくとも一部の間に、前記制御パラメータの値を測定して測定値を提供することと、
(ii)前記測定値を前記制御パラメータの目標値と比較して差異を判定することと、
(iii)前記差異を事前に決定した許容差(PAD)と比較することと、
(iv)前記差異が前記PADを超えるとき、
前記物品を廃棄すること、
前記マイクロ波加熱システムを通る前記物品の再通過を行うこと、
前記マイクロ波加熱チャンバーに放出される総正味マイクロ波電力を変更すること、
前記マイクロ波加熱チャンバーの液体流量を変更すること、
前記マイクロ波加熱チャンバーの液体温度を変更すること、および、
前記マイクロ波加熱チャンバーを通る前記キャリアの搬送速度を変更すること、のうちの1つ以上と、をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記制御パラメータは、前記マイクロ波加熱システムのある区画の液体流量であり、前記目標は、約1ガロン/分超および約75ガロン/分未満の範囲内にある、請求項1に記載の方法。
- 前記制御パラメータは、前記マイクロ波加熱システムのある区画を通る搬送速度であり、前記目標は、約0.25インチ/秒超および約6インチ/秒未満の範囲内にある、請求項1に記載の方法。
- 物品を処理する方法であって、
(a)マイクロ波加熱システムを使用してある種類の物品を加熱するための動作プロファイルを取得することであって、前記動作プロファイルは、第1の加熱処理に従い前記種類の物品を加熱するように、前記マイクロ波加熱システムを動作させるための設定ポイント値の第1のグループと、前記第1の加熱処理とは異なる第2の加熱処理に従い前記種類の物品を加熱するように、前記マイクロ波加熱システムを動作させるための設定ポイント値の第2のグループと、を含む、取得することと、
(b)前記動作プロファイルから前記設定ポイント値の第1のグループを選択することであって、前記設定ポイント値の第1のグループは、前記マイクロ波加熱システムの制御パラメータの第1の目標値を含み、前記第1の目標値は、前記制御パラメータの第1の動作設定ポイントとして前記マイクロ波加熱システムに動作可能に結合した制御システムにより使用される、選択することと、
(c)前記マイクロ波加熱システムに動作可能に結合した前記制御システムを使用して、前記設定ポイント値の第1のグループに従い前記マイクロ波加熱システムを動作させることであって、
(i)前記種類の物品の複数の物品を搭載したキャリアを、搬送ラインに沿って液体充填マイクロ波加熱チャンバーに通すことであって、前記複数の物品を、前記マイクロ波加熱チャンバーに通している間に、液体媒体に浸漬させる、通すこと、および、
(ii)前記キャリアを前記マイクロ波加熱チャンバーに通しながら、前記マイクロ波加熱チャンバーにマイクロ波エネルギーを放出して、前記複数の物品を加熱すること、によって動作させることと、
(d)ステップ(c)の前記動作の間に、前記制御パラメータの実際の値を測定して測定値を提供することと、
(e)前記測定値と前記第1の目標値との差異が事前に決定した許容差を超えるという判定に応答して、前記動作プロファイルから前記設定ポイント値の第2のグループを選択することと、
(f)前記制御システムを使用して、前記設定ポイント値の第2のグループに従い前記マイクロ波加熱システムを動作させることと、を含む、方法。 - 前記制御パラメータは、前記マイクロ波加熱チャンバーに放出される総正味マイクロ波電力、前記マイクロ波加熱システムのある区画液体温度、前記マイクロ波加熱システムのある区画の液体流量、および前記マイクロ波加熱システムのある区画を通る前記キャリアの搬送速度のうちの少なくとも1つを含む、請求項12に記載の方法。
- 前記設定ポイント値の第1のグループおよび前記設定ポイント値の第2のグループの各々は、前記種類の物品の異なる温度時間プロファイルに対応する、請求項12に記載の方法。
- 前記第1の加熱処理および前記第2の加熱処理は、前記種類の物品の異なるF0値のためのもの、請求項12に記載の方法。
- 前記設定ポイント値の第1のグループおよび前記設定ポイント値の第2のグループは、前記種類の物品の実質的に類似した温度時間プロファイルに対応する、請求項12に記載の方法。
- 前記第1の加熱処理および前記第2の加熱処理は、前記種類の物品の実質的に類似したF0値のためのものであり、請求項12に記載の方法。
- ステップ(e)の前記選択することはさらに、前記制御パラメータの第2の目標値と前記測定値との差異が前記事前に決定した許容差未満で異なることの判定に応答する、請求項15に記載の方法。
- 前記制御パラメータは第1の制御パラメータであり、
前記設定ポイント値の第1のグループは、前記第1の制御パラメータとは異なる第2の制御パラメータの第1の目標値を含み、
前記設定ポイント値の第2のグループは、前記第2の制御パラメータの第2の目標値を含む、請求項12に記載の方法。 - マイクロ波加熱システムであって、
マイクロ波加熱チャンバー区画を含む複数の液体充填処理区画であって、前記複数の処理区画の各々は、複数の物品を有するキャリアを、前記処理区画を介して送り、その結果、前記物品を、前記処理区画に通している間に液体媒体に浸漬させるように構成されたそれぞれの搬送セグメントを備える、複数の充填処理区画と、
前記複数の処理区画の各々に動作可能に結合して、前記処理区画の動作を制御する制御システムであって、
(a)ある種類の物品に関連した動作プロファイルにアクセスすることと、
(b)前記制御パラメータの第1の動作設定ポイントとして第1の目標値を使用することを含む、設定ポイント値の第1のグループに従って、前記処理区画を動作させることと、
(c)前記マイクロ波加熱チャンバーを含む各処理区画に、複数の物品を搭載したキャリアを通すことと、
(d)前記キャリアを前記マイクロ波加熱チャンバーに通しながら、前記マイクロ波加熱チャンバーにマイクロ波エネルギーを放出して、前記複数の物品を加熱することと、
(e)前記制御パラメータの実際の値を測定して測定値を提供することと、
(f)前記測定値と前記第1の目標値との差異が事前に決定した許容差を超えるという判定に応答して、前記動作プロファイルから前記設定ポイント値の第2のグループを選択することと、
(g)前記設定ポイント値の第2のグループを選択することに続いて、前記設定ポイント値の第2のグループに従って前記処理区画を動作させることと、を行うように適応させた、制御システムと、を備え
前記動作プロファイルは、前記設定ポイント値の第1のグループおよび前記設定ポイント値の第2のグループの各々を含み、前記設定ポイント値の第1のグループおよび前記設定ポイント値の第2のグループの各々は、前記種類の物品の加熱目標を実現するためのものであり、前記設定ポイント値の第1のグループは、前記複数の処理区画のうちの処理区画の制御パラメータの前記第1の目標値を含み、前記設定ポイント値の第2のグループは、前記処理区画の前記制御パラメータの第2の目標値を含む、マイクロ波加熱システム。 - ステップ(b)の前記動作させることは、
(i)前記加熱することの少なくとも一部の間に、前記制御パラメータの値を測定して測定値を提供することと、
(ii)前記測定値を前記制御パラメータの目標値と比較して差異を判定することと、
(iii)前記差異を事前に決定した許容差(PAD)と比較することと、
(iv)前記差異がPADを超える場合、前記動作プロファイルから前記設定ポイント値の第2のグループを選択すること、および前記設定ポイント値の第2のグループに従い前記マイクロ波加熱システムを動作させることの各々と、をさらに含む、請求項1に記載の方法。
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