JPH08505733A - マイクロ波エネルギーによって連続的に熱処理するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 製品ユニットをマイクロ波エネルギーによって連続的に熱処理するための装置が、トンネル形の一つの処理室（６）を含んでいる。装置は、なお、処理室内部へのマイクロ波を発生し分配するための手段（２，８，９）、及び、処理室を通して製品ユニット（７）を搬送するための、マイクロ波に対して透明な一つのコンベヤベルト（３）を含んでいる。処理室（６）の中には、処理室を通して搬送される間に製品ユニットの諸部分をマイクロ波エネルギーから遮蔽する手段（１０）がある。

Description

【発明の詳細な説明】 マイクロ波エネルギーによって 連続的に熱処理するための装置 本発明は、製品ユニットをマイクロ波エネルギーによって連続的に熱処理する ための装置に関する。この装置は、トンネル形の一つの処理室、処理室内部のマ イクロ波エネルギーの発生及び分配のための手段、及び、処理室を通って製品ユ ニットを搬送するための、マイクロ波に対して透明なコンベヤベルトを含んでい る。 このような装置は、例えば、DE 38 06 816、US 4 246 464、及び US 4 889 96 6において公知になっている。 搬送手段によって、マイクロ波の場を通して搬送される製品ユニットのマイク ロ波加熱における一つの問題は、エネルギーが、製品ユニットの縁部や隅部に集 中するという傾向である。製品ユニットを局部的過熱から保護するために、組み 込みの保護域を備えたパッケージの中に製品ユニットをパックし、またはマイク ロ波のエネルギーを手の込んだ制御方法によって分配することが従来試みられて きた。しかし、これらの方法は、どちらも、処理される製品ユニット当りのコス トのかなりの増大を伴っている。 本発明によれば、装置の中で処理されるべき製品ユニットにマイクロ波を分布 させることについての問題の新しい解決策が提案される。 本発明による装置は、処理室を通って搬送される間に製品ユニットの幾つかの 部分をマイクロ波エネルギーから遮蔽する手段が処理室に配置されていることを 主な特徴としている。 本発明の装置中で処理される製品ユニットは、パックされていてもよいし、パ ックされていなくてもよい。それら製品ユニットは、ある種の熱処理を必要とす る食品やその他の製品から成っていてもよい。その熱処理は、熱的安定化、低温 殺菌、または殺菌を目的としていてもよい。装置の中で処理されるべき製品ユニ ットは通常、比較的に厚さが薄く、５〜20mmである。もっと厚い製品もこの装置 で処理することができる。 本発明による装置は、コンベヤベルトの上の、コンベヤベルトから主として製 品ユニットの厚さに対応する距離に配置された、第２の可動のベルトが設けられ ると好都合である。そのような装置によって、熱処理の間において、製品ユニッ トに機械的な支持が付与されるのと同時に、乱されないで処理室を通過する運動 が保障される。 製品ユニットをマイクロ波エネルギーから適切に遮 蔽する手段は、マイクロ波発生装置から来るマイクロ波エネルギーを供給する手 段、すなわちアプリケータと、コンベヤベルト上の製品ユニットとの間に配置さ れた、交換可能な、長さ方向のインサート（差し込み部材）で成っている。その 遮蔽手段は、アプリケータがコンベヤベルトの上方に配置されているときには、 コンベヤベルトの上方に配置されている。もし、何らかの理由でマイクロ波エネ ルギーを下方から供給することが選択されたならば、遮蔽手段は、もちろん、コ ンベヤベルトの下方に配置されなければならない。交換可能なインサートを用い ることによって、その遮蔽手段は、迅速かつ簡単に、種々の形や寸法で製品ユニ ットに適合され得る。 本発明の他の実施態様によれば、遮蔽手段は、前記第２の可動のベルト及びコ ンベヤベルトの一方または双方に挿入または織り込まれた、マイクロ波エネルギ ーに対して不透明な複数の部分で成っている。 前記インサートの、コンベヤベルトの運動方向に垂直な方向の広がりは、処理 室の長さに沿って変化していてもよい。そのような装置では、製品ユニットに供 給されるマイクロ波エネルギーは、精密に制御され、特定の製品の要求に適合さ せられ得る。その結果、遮蔽手段は、処理室に入った直後に、またはその後の段 階の間に、製品ユニットの大部分を覆ってもよいし、 その代わり、製品に対して適切に段階的に変化してもよい。 マイクロ波発生装置に接続されたアプリケータを介して処理室へ、多量または 少量のマイクロ波エネルギーを供給することによって付加されるマイクロ波エネ ルギーの量を変化することにより、本発明によって、マイクロ波エネルギーの分 布を簡単な方法で制御する可能性が追加される。処理室の、搬送方向に見て最初 の部分に、加熱のために、比較的に大量のマイクロ波エネルギーを放射するマイ クロ波発生装置を用い、一方、処理室の後方部分においては比較的に効果の少な い発生装置を用いると好都合である。 処理室の中にマイクロ波エネルギーを分布させる手段（アプリケータ）は、コ ンベヤベルトの運動方向に対してある角度をなしたマイクロ波の場を作るように 配置されると有利である。そのような装置では、処理室の底面に当って反射した マイクロ波エネルギーがアプリケータの中に放射されることが回避される。 用いられるアプリケータは、二つの垂直なＴＭモードで作用し、そのモードに おける支配的なモードは、境界周波数に近い。該支配的なモードは、反射なしで 加熱し、しかし、それと同時に、自由空間には整合しない、低いインピーダンス を持っている。 以下においては、装置の単なる一例として選択され た一つの実施態様を示す添付図面を参照しながら、本発明による装置を詳しく説 明する。 図１には処理室とコンベヤベルトを含んで成る装置が概略図的に示されている 。図２には、処理室の断面図が概略図的に示されている。図３，及び図４には、 遮蔽用インサートの設計例が示されている。 装置１は、コンベヤベルト３の上方に配置されたマイクロ波発生装置２（図２ ）を含んでいる。コンベヤベルト３の上方には、第２の可動のエンドレスベルト ４がある。装置からマイクロ波エネルギーが漏れることを阻止する両側の漏りト ラップ５の間に処理室６があって、そこで、熱処理されるべき製品ユニット７が マイクロ波エネルギーによって加熱される。 より明瞭には図２に示されているように、製品ユニットは、マイクロ波に対し て透明な２つのコンベヤベルト３と４の間に送られる。マイクロ波発生装置から 出射されるマイクロ波エネルギーは、導波路８を経てアプリケータ９に導かれ、 そのアプリケータは、マイクロ波エネルギーをコンベヤベルト上の製品ユニット に向けて分布させる。前述のように、マイクロ波エネルギーが、処理室の底面に 当って上方に、アプリケータの方に反射されることを避けるために、マイクロ波 の場は、コンベヤベルトが動く方向に対して鋭角をなす方向に向けられている。 その反射は、供給される効 果の約30％であって、それは製品ユニットを下方から加熱するために用いられる 。 アプリケータと製品ユニットの間には、マイクロ波エネルギーが製品ユニット の部分の中に入ることを阻止する遮蔽体１０がある。 遮蔽体１０は、リーケージトラップの後方の処理室の中に配置される交換可能 なラック（格子棚、図３）、または、広がりが処理室の長さ方向に沿って変化し ている縦方向のインサート（図４）として形成されていてよい。インサートは、 効果的にマイクロ波を遮蔽してその場所でマイクロ波が製品ユニットの部分の中 に入ることを阻止するような、アルミニウム等の金属材料で形成することができ る。理解できるであろうように、インサートは、製品ユニットの形と厚さ、誘電 的特性、構造、及び均質性に応ずるように、多数の仕方で形成され得る。製品ユ ニットの中における温度分布は、時間、マイクロ波効果、及び遮蔽の程度の組み 合わせによって制御される。 導波路やアプリケータを伴った発生装置の数は、装置の加熱容量に依存し、望 ましくは100〜1000kg/時である。 装置の入口には、製品ユニットの、装置の中への一定した供給を達成するため に、製品をずれ重ねる（shingle）ための積み重ね手段、あるいはまた、積み重 ね られた円筒形、正方形、または長方形のパッケージのための操作手段がある。こ のことは、製品ユニットが均一な温度で加熱されるためには、マイクロ波が単位 時間に加熱すべき製品の量が一定に保たれなければならないということのために 重要である。その積み重ねの原理は、供給ベルトが、重なりを達成するために、 適当なより高い速度で走るということに依存している。積み重ねベルトの速度は 、コンベヤベルトの速度、すなわち処理時間が変わっても同じ重なりが達成され るように、コンベヤベルトの速度に対して機械的に調整される。 他の諸製品のためには、複数製品を一緒にパックし、また、もし所望の場合に は、マイクロ波が製品ユニットを均質な「処理列」と見做すように、製品または パッケージの形に応じて、一つおきの製品ユニットを回転させる装置がある。 食品の分野の適当な製品としては、調理されたハム、ジャーマンソーセージの ようなスライスされた製品、ホットドッグ、パィ（patties）、ソフトチーズ、 ハンバーガー、及びミートボールのような調理済みの（prepared）製品が含まれ る。 食品以外の製品の例としては、パックされた注入用溶液やコンタクトレンズの ほか、乾燥を必要とし、またはある種の熱的安定化を必要とする諸製品が挙げら れる。 製品ユニットのための処理時間、すなわちコンベヤベルトの速度は、通常は、 滞留時間が60〜120秒であるように選定されるが、処理がより困難な製品のため には、滞留時間は４分程度の長さである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エクストランド、アンデルス スウェーデン国 エス―224 68 ルンド バスグレンド ６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．トンネル形の処理室（６）、処理室内部へのマイクロ波を発生し分布させ るための手段（２，８，９）、及び、処理室を通して製品ユニット（７）を搬送 するための、マイクロ波に対して透明なコンベヤベルト（３）を有する、製品ユ ニットをマイクロ波エネルギーによって連続的に熱処理するための装置（１）に おいて、 処理室を通して製品ユニットが搬送される間に、製品ユニットの部分をマイク ロ波エネルギーから遮蔽する手段（１０）が処理室の中に配置されていることを 特徴とする、マイクロ波エネルギーによって連続的に熱処理するための装置。 ２．コンベヤベルトの上の、該コンベヤベルトから製品ユニットの厚さに対応 する距離に、第２の可動のベルト（４）が配置されている、請求項１記載の装置 。 ３．製品ユニットをマイクロ波エネルギーから遮蔽する手段が、マイクロ波発 生装置から放射されるマイクロ波エネルギーを分布させる手段（９）、すなわち アプリケータと、コンベヤベルト（３）上の製品ユニットとの間に配置された、 交換可能な、長さ方向の差し込み部材（１０）を有する、請求項１または２に記 載の装置。 ４．製品ユニットをマイクロ波エネルギーから遮蔽する手段が、前記第２の可 動のベルト（４）におけるマイクロ波エネルギーに対して不透明な複数の区域を 含む、請求項１または２に記載の装置。 ５．差し込み部材（１０）の、コンベヤベルトの運動方向に垂直な方向の広が りが、処理室の長さに沿って変化している、請求項３記載の装置。 ６．差し込み部材（１０）の広がりが、供給されるマイクロ波エネルギーの量 に適合されており、その供給されるマイクロ波エネルギーは、処理室の長さに沿 って変化する、請求項５記載の装置。 ７．供給されるマイクロ波エネルギーの量が、製品ユニットが最初に処理室に 入ったときに最大であり、処理室の長さに沿って減少する、請求項６記載の装置 。 ８．マイクロ波エネルギーを分布させる手段、すなわちアプリケータが、コン ベヤベルト（３）の運動方向に対してある一定の角度をもつマイクロ波場を生成 する、請求項１ないし７に記載の装置。