JPS5829590B2 - マイクロハカネツホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はマイクロ波加熱方法に関する。

−破に食品などの長ものや肉塊など突出部のある被加熱
物をマイクロ波で誘電加熱すると、被加熱物の端部、隅
部、突出部などが他の部分に比較して過熱され、均一加
熱が困難である。

このような現象は、冷凍食品の解凍や、殺菌、乾燥など
を行う場合の障害となっているものである。

これを改善する１例として被加熱物をある程度の厚みの
ある誘電体で囲むようにしてマイクロ波を照射する方法
が例えば特公昭３６−１８１３８号公報に示され公知で
ある。

しかしながらこれは誘電体の容器内に被加熱物を容れて
処理するものであり。

例えば一般家庭における料理などには向いているが、近
来普及している魚、肉などの冷凍食品の解凍、定形、不
定形品の殺菌や乾燥などには不向きである。

本発明は以上のような事情に鑑みてなされたもので、は
とんどどんな形の被加熱物の均一加熱や選択加熱にも取
り扱いが容易になしうる加熱方法を提供するものである
。

以下図面を参照してその実施例を説明する。

なお同一部分は同一符号を付す。

第１図に示すもので１例えばソーセージなどの細長い食
品を被加熱物２０とする場合、これを低損失の受皿２１
の上にのせ、このソーセージ２０を小ブロック（Ｂｌｏ
ｃｋ）状即ち球状の多数の誘電体２２で囲こみ、矢印２
３の如くこの誘電体２２の方からマイクロ波を照射し加
熱する。

所定時間照射ＩＪｔ（７）ち、このブロック状誘電体２
２をとり除く。

誘電体２２はその比誘電率εｒがほぼ３以上で、誘電体
損失係数（εｒ−ｔａｎδ０ただしｔａｎδは誘電体損
失角）が被加熱物の誘電体損失係数以下のものが好適−
ｒ−６，に上記の実施例即ち被加熱物がソーセージ（直
径２．５ ｃｆｒＬ、長さ１５ｃＩｎ）の場合、誘電体
としてアルミナ磁器を材料として、直径約１（ＩＩＴＩ
の球状のものを多数用いて次のような均一加熱の効果が
得られた。

なおブロック状誘電体の重なった層の厚さｔは約１．５
（ｍ程度である。

またマイクロ波は２，４５０ ＭＨｚである。

その結果は第２図に示すように、ソーセージ２０の両端
部ａ、ｃと中央部すとの温度分布は１本発明の方法によ
るものが曲線Ａで示すように、はとんど均一となった。

これに比較して誘電体を用いないものは曲線Ｂのように
著しい温度差、即ち加熱むらが生じた。

ちなみに、使用したアルミナ磁器のブロック状誘電体は
。

比誘電率εｒが約９．誘電体損失係数（εｒ−ｔａｎ
ａ）は約０．０１でソーセージのそれよりは十分小さい
値であり、このブロック状誘電体自体はほとんどマイク
ロ波を吸収しない。

このようなブロック状誘電体はとり扱いが非常に簡便で
あり、また被加熱物が複雑な形状、例えば突起部や凹部
、空洞状部があっても、それらの部分に容易に流入し、
また取り去ることも容易にできる。

また第３図に示すように１選択的に被加熱物２０の一部
分例えば端部ａを高い温度にしたい場合、誘電体２２を
この部分ａをとり囲むように配置する。

これによって加熱されたものは、ａ点が９５℃、中央部
すが５５℃、他端部Ｃが６５℃となり、選択加熱ができ
る。

さらにまた、第４図に示すようにマイクロ波を透過する
材料でつくった箱２１の底部に幾らかの層厚を有するよ
うに多数のブロック状誘電体２２を敷き、その上に肉塊
などの不定形の被加熱物２０を置き、そしてその上から
ブロック状の誘電生ｚｚを入れて処理することもできる
。

この場合、ブロック状誘電体−２１１は箱２１と被加熱
物２０とのすき間にも入りこみ、被加熱物のはゾ全体を
包囲することとなる。

これによってかなりの体積のある被加熱物も、はぼ全体
に均一な加熱が行われる。

加熱後ブロック状の誘電体を除去することは容易に行い
うる。

なお被加熱物から例えば油脂などが発生する場合でも、
この油脂が誘電体の隣り合うブロックの相互のすき間を
下方に伝わり落ち、被加熱物への油脂の付着が防止され
る効果もある。

次に誘電体２２の材料について種々検討し、効果が得ら
れる条件を見い出したことについて説明する。

これは第１図に示すような状態で加熱し。被加熱物の温
度の最低のところの温度と最高のところの温度の差を、
測定したもので、その結果は第５図に示すようになった
。

即ちイは誘電体を用いないで空気のま＼のもの１口はテ
フロン ハはポリウレタン樹脂、二はポリカーボネート
、ホは石英ガラス、へはパイレックス、トはマイカレッ
クス、チはアルミナ磁器の場合である。

なおこのデータは試料釜５個についての平均であり、ブ
ロックの大きさは異なる。

この結果から、比誘電率εｒが３前後以上であれば実用
的な効果が得られることが明らかである。

なお解凍を目的とする加熱では、誘電体として氷（εｒ
は約３．２）が適する。

また上述の如き材料のブロックを凍らして使用してもよ
く、さらにスポンジに水を含ませ、これを凍らせて使用
してもよい。

これは魚や肉など。−２５℃程度に冷凍したものを、０
℃付近の温度となるように解凍するのに適し、この場合
水そのものはほとんど溶けないのできわめて実用的であ
る。

さらに、１種の材料に限らず複数の材料を混合したり、
複数の材質のブロックを一緒に使ってもよい。

また誘電体２２の層厚も均一加熱作用に影響を与えるこ
とが確認された。

これは２４５０ＭＨｚの場合、約０．７ｃＩｒＬ以上で
あれば十分実用的な効果が得られ、１６分の１波長以上
に相当する厚さである。

また誘電体は、必ずしも完全に被加熱物に密着している
必要性はなく、３ｃｒｒＬ程度、即ち４分の１波長以内
の距離に近接してあればよいことがわかった。

勿論層厚が十分に厚ければ、４分の１波長以上はなれて
いても均一加熱効果は得られる。

例えば包装箱中に空間を置いて収容された被加熱物でも
、包装箱の外側に誘電体を十分厚く積層配置すれば均一
加熱効果が得られる。

必要に応じて部分的に層厚を変えれば、所望の温度分布
となるように選択加熱もできる。

誘電体の形状は、上述の如く球状にすると取り扱いが簡
便であるが、これに限らずだ円形や角形。

多角形、円柱状、などでもよく、またそれらの大きさも
粉体状、粒状物、小片など任意でよく、使用に際し全体
の形が容易に変えうるものであればよい。

さらにまた粒状以上のものを適当な細い糸でじゆずつな
ぎにすれば、取り扱いがさらに簡便となる。

さらにまた、被加熱物を、誘電体損失が少なく、極く薄
いシートで包み、その上に以上のような誘電体を密接又
は近接させて加熱してもよく、この場合は被加熱物とブ
ロックとが直接接触しないので１種々都合がよい。

これに関連して容器中に多数の被加熱物が並べられたも
のの場合、それらの上に薄いシートをかぶせ、さらにそ
の上に誘電体を積層して加熱処理すれば、処理後シート
ごと誘電体を除去することができ、容器中の被加熱物を
移動させる必要もなく都合がよい。

なお薄い可撓性又は伸縮性のよいシートの袋の中に誘電
体を小量つめこんで閉じたものを用いれば、これを被加
熱物にかぶせるだけで被加熱物の形状に即して近接配置
することができ、とり去るのも袋のま＼除去すればよく
一層都合がよい。

本発明は周波数が２４５０ ＭＨｚの場合に限らず例え
ば９１５ ＭＨｚ、その他任意の周波数のマイクロ波に
も適用できることは当然である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法の一実施例を説明するための断面
図、第２図はその特性を示す特性図、第３図及び第４図
は各々本発明の方法の他の実施例を説明するための断面
図、第５図は誘電体ブロックの材質による加熱温度差の
分布を示す特性図である。 ２０：被加熱物、２２：誘電体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被加熱物の少くとも一部に、粉体状あるいは多数の
   粒状又はブロック状の誘電体を密接又は近接配置し、こ
   れにマイクロ波を照射するマイクロ波加熱方法において
   、前記誘電体はその比誘電率がほぼ３以上で、誘電体損
   失係数が被加熱物の誘電体損失係数以下であることを特
   徴とするマイクロ波加熱方法。