KR101907235B1 - 차폐된 마이크로파-방사에너지측정-안테나를 포함한 열처리 장치 - Google Patents

차폐된 마이크로파-방사에너지측정-안테나를 포함한 열처리 장치 Download PDF

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지이에이 푸드 솔루션 바켈 비.브이.
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Abstract

본 발명은 장치를 통하여 운송수단에 의해 운송되어, 적어도 하나의 마이크로웨이브 방사에너지측정 안테나를 통과하는 단백질 함유 제품을 위한 열처리 장치에 관한 것이며, 여기서 마이크로웨이브 방사에너지측정기(1)는 적어도 운송수단(5)의 단면 주위에 부분적으로 확장되고, 적어도 부분적으로 외부 전자기 방사선소스로부터 마이크로웨이브 방사에너지측정 안테나(2)를 분리하는 차폐수단(6) 내에 위치한다.

Description

차폐된 마이크로파-방사에너지측정-안테나를 포함한 열처리 장치{Heat-treatment device comprising a shielded microwave-radiometry-antenna}
본 발명은 운송 수단에 의해 장치를 통해 운반되어 적어도 하나의 마이크로웨이브 방사에너지측정 안테나를 통과하는 바람직하게는 단백질 함유 제품에 대한 열처리 장치에 관한 것이다.
식품, 특히 육류, 생선 또는 그와 유사한 단백질 함유 식품은 종종, 예를 들어, 조리 또는 튀김과 같이 열처리된다. 산업 분야에서, 이러한 열처리는 운송수단, 예를 들면, 열처리 장치를 통해서 제품을 이동시키는 벨트, 바람직하게는 엔드리스 벨트를 포함하는 오븐과 같은 열처리 장치에서 일어나며, 여기서 제품들은 열을 받기 쉽다. 많은 경우에, 몇 개의 제품은 병렬 행으로 또는 임의의 배열로 나란히 열처리 장치를 통해 운송된다.
오븐의 폭에 걸친 온도 분포와 오븐에서의 제품 및/또는 열-전달이 균일하지 않기 때문에, 개별 상품의 살균 역시 균일하지 않고, 그것은 종종 바람직하지 않다. 특히 제품이 너무 낮은 코어 온도를 갖거나 및/또는 너무 익힌 제품은 바람직하지 않다. 이러한 문제를 극복하기 위하여, 당해 분야에 공지된 기술에서 온도 측정 수단을 가진 열처리장치가 있다. 그러나, 이러한 온도 판독은 너무 부정확하여 열처리 장치에서 가열 조건을 정확하게 제어할 수 없다.
종래 기술에 따른 결함을 포함하지 않는 열처리 장치를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
본 발명이 해결하려는 과제는 종래 기술에 따른 결함을 포함하지 않는 열처리 장치를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는 장치를 통한 운송 수단에 의해 운송되어 적어도 하나의 마이크로웨이브 방사에너지측정 안테나를 통과하는 단백질 함유 제품에 대한 열처리장치로 달성하며, 상기 마이크로파 방사에너지측정 안테나는 운반 수단의 단면의 주위에 적어도 부분적으로 연장되고, 전자기 방사선 특히 마이크로웨이브로부터 마이크로파 방사에너지측정 안테나를 적어도 부분적으로 분리시키는 차폐수단 내에 위치한다.
본 발명 과제의 해결 수단은 운송수단(5)에 의해 운송되어 적어도 하나의 마이크로웨이브-방사에너지측정-안테나(1)를 통과하는 단백질 함유 제품에 대한 열처리 장치(4)에 있어서, 상기 마이크로웨이브-방사에너지측정-안테나(1)는 운송 수단(5)의 단면 주위(5')로 적어도 부분적으로 확장되고, 전자기 방사선의 외부 소스로부터 마이크로웨이브-방사에너지측정-안테나(2)를 적어도 부분적으로 격리하는 차폐수단이 위치한 열처리 장치를 제공하는데 있다.
본 발명은 장치를 통한 운송 수단에 의해 운송되어 적어도 하나의 마이크로웨이브 방사에너지측정 안테나를 통과하는 단백질 함유 제품에 대한 열처리장치로 달성하며, 상기 마이크로파 방사에너지측정 안테나는 운반 수단의 단면의 주위에 적어도 부분적으로 연장되고, 전자기 방사선 특히 마이크로웨이브로부터 마이크로파 방사에너지측정 안테나를 적어도 부분적으로 분리시키는 차폐수단 내에 위치시켜 원하는 열처리를 할 수 있는 유리한 효과가 있다.
본 발명은 이제 도 1 내지 도 3에 따라 설명된다. 이러한 설명은 보호 범위를 제한하지 않는다.
도 1은 열처리 장치의 안테나를 나타낸다.
도 2는 측정 원리를 나타낸다.
도 3은 안테나의 차폐를 나타낸다.
본 발명의 목적은 장치를 통한 운송 수단에 의해 운송되어 적어도 하나의 마이크로웨이브 방사에너지측정 안테나를 통과하는 단백질 함유 제품에 대한 열처리장치로 이루어지며, 상기 마이크로파 방사에너지측정 안테나는 운반 수단의 단면의 주위에 적어도 부분적으로 연장되고, 전자기 방사선 특히 마이크로웨이브로부터 마이크로파 방사에너지측정 안테나를 적어도 부분적으로 분리시키는 차폐수단 내에 위치한다.
본 발명은 바람직하게는 단백질 함유 제품에 열을 전달하는 열처리 장치에 관한 것이다. 단백질 함유 제품은, 예를 들어, 생선이나 유제품뿐만 아니라 특히 돼지, 소, 닭, 양고기 같은 육류이다. 그러나, 제품은 또한, 예를 들어, 야채, 과일 또는 이와 같은 다른 식품이 될 수 있다. 육류는 뼈 또는 생선-뼈를 포함한다. 육류는 바람직하게는 예를 들어, 저면서 양념에 재우고 양념처리 및/또는 반죽 처리된다. 이러한 열처리 장치는, 예를 들면, 오븐, 튀김기 또는 해동 장치 일 수 있다. 바람직하게는, 이러한 열처리 장치는 방사선, 천연- 및/또는 강제 대류에 의해 제품을 가열하는 오븐이다. 증기는 열처리 장치에서의 상대적인 습도를 조절하기 위해 및/또는 열전달에 영향을 주기위해 필요한 경우에 열처리 장치에 추가될 수 있다. 이러한 열처리 장치는 연속적으로 또는 회분식(batchwise)으로 조작될 수 있으며, 연속 작업이 바람직하다. 바람직하게는, 열처리 장치는 서로 다른 열처리-조건 및/또는 환경이 유지되는 다수의 챔버를 포함한다. 열처리 장치는, 바람직하게는 가열 처리 장치에서의 온도, 상대 습도 및/또는 열전달 조건과 같은 다른 파라미터를 제어하는 수단을 포함한다. 바람직한 실시 예에서, 진공은 특히 열처리 장치가 해동-장치인 경우에 열처리 장치에 적용된다.
본 발명에 따르면, 열 처리 장치는 예를 들어 열처리 장치를 통해서 가열되는 제품을 운송하는 벨트, 특히 엔드리스 벨트(endless belt)와 같은 운송수단을 포함한다.
운송 수단의 경로는 직선 및/또는, 예를 들어, 적어도 부분적으로 나선형으로 배치되는 곡선일 수 있다. 운송수단은 바람직하게는, 즉, 열처리 장치를 통해 병렬로 운송되도록 여러 제품을 나란히 위치시키기에 충분히 크게 운송 방향에 수직으로 확장된 폭을 가진다. 그러나, 제품은 예를 들어 수동 로딩 시, 벨트 상에 랜덤하게 배치될 수 있다. 운송 수단은 적어도 부분적으로, 전자기 방사선, 특히 무선 주파수(RF)를 흡수 및/또는 반사하는 재료로 제조될 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 열처리 장치는 적어도 하나의 마이크로파 방사에너지측정 안테나를 포함하며, 개별 제품에 의해 방출된 전자기 방사선을 수신하고, 운송 수단 상에 제품의 온도로 측정된 신호를 전송하는 장치로 신호를 송신한다. 바람직하게는, 안테나에 의해 수신된 전자기 방사선과 그 분석은 제품의 코어 온도, 즉, 제품의 표면 온도가 아닌 중간 온도의 결정을 허용한다. 바람직하게는, 상기 마이크로웨이브 방사에너지측정 안테나는 이 안테나 아래로 통과하는 제품의 온도를 측정하기 위하여 운송수단 위에 배치된다. 안테나는 바람직하게는 고정식이다. 안테나는 바람직하게는 열처리 장치의 출구 근처 및/또는 열처리 장치의 외측 다운스트림에 위치한다. 두 위치는 가열된 제품의 코어 온도를 결정하는 것을 허용한다. 예를 들어, 이러한 온도 판독은 가열 처리를 제어하는 것을 허용한다. 추가적으로 또는 선택적으로, 안테나는 바람직하게는 열처리 장치의 입구 근처 및/또는 열처리 장치의 외측 업스트림에 위치한다. 두 위치는 제품을 가열하기 전에 초기 코어 온도를 결정하는 것을 허용한다. 이러한 온도는, 예를 들어, 가열 공정을 제어하기 위하여 역시 허용한다. 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 바람직하게는 초기 코어온도와 열처리 후의 최종 온도가 처리 공정을 제어하기 위해 사용되는 것으로 이해한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에서, 적어도 두 개의 안테나는 운송수단 위에 배치된다. 이러한 안테나는 바람직하게는 안테나를 통과하여 운송되는 벨트의 운송방향에 대하여 운송수단의 좌측 근방 및 우측 근방에서 제품의 코어 온도를 측정한다.
다른 바람직한 실시 예에서, 하나의 안테나는 제품의 각 행 위에 배치된다. 이러한 안테나들 각각은 각각의 행에 배열된 연속적인 제품의 온도, 바람직하게는 코어 온도를 측정한다.
본 발명에 따르면, 마이크로웨이브 방사선을 수신,"인식(sees)"하는 각 안테나는 운송 수단의 단면 주위에 부분적으로, 바람직하게는 전체적으로 연장되고, 전자기 방사선, 특히 마이크로웨이브 및/또는 무선 주파수(RF)의 외부 소스로부터의 마이크로파 방사에너지측정 안테나를 격리시키기 위해 차폐수단 내에 배치한다. 이러한 차폐로 인하여, 안테나는 제품에 의하여 방출되는 전자기 방사선만을 수신한다. 따라서, 측정은 제품이 안테나를 통과하여 연속적으로 이동하더라도 종래 기술에 따른 측정보다 더욱 정확하다. 바람직하게는, 차폐 수단은 심지어 이웃한 제품에 의해, 특히 현재 측정되는 제품의 업스트림 및/또는 다운스트림의 제품에 의해 방출된 방사선도 적어도 차폐 수단에 의해 감소되도록 설계되어 있다.
따라서, 그 위에 제품이 위치한 운송 수단은 바람직하게는 상기 안테나가 위치하는 차폐 수단 아래를 통과한다.
차폐 수단은 제품이 연속적으로 안테나를 통과하여 운송되더라도 단지 제품에서 나오는 마이크로파 방사선만이 안테나에 의해 수신됨을 보장한다. 차폐 수단은 전자기 방사선, 특히 마이크로웨이브, 및/또는 무선 주파수를, 적어도 부분적으로 흡수 및/또는 반사한다.
차폐 수단, 예를 들어, 박스는 바람직하게는 고정되고, 더욱 바람직하게는 움직이는 부품이 없고, 특히 하나 이상의 측정 동안 또는 후에 앞서 미리 움직여야 하는 부품이 없다. 차폐 수단은 바람직하게는, 적어도 부분적으로 전자기 방사선, 특히 무선 주파수를 차폐하는 재료로 제조된다. 바람직하게는, 재료는 전도체 및/또는 자성 물질이다. 바람직하게는 이 재료는 층으로서 차폐 수단에 적용된다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시 예에 따르면, 마이크로웨이브 방사에너지측정 안테나는 운송 수단를 안내하는 두 슬롯을 포함한 차폐수단 내에서 마이크로방사선을 수신, "인식(see)" 하는 적어도 그 영역에 위치한다. 차폐 수단은 전자기 방사선의 외부 소스로부터 적어도 부분적으로 마이크로웨이브 방사에너지측정 안테나를 분리한다. 슬롯은 바람직하게는 특히 벨트와 같은 운송수단의 횡단면의 전체 원주 주위로 연장된다. 차폐 수단은 바람직하게는 모든 측면으로부터 운송 수단을 커버한다. 표면에 제품이 놓여 있는 운송 수단은 운송 수단에 의헤 운송된 개별 제품이 방출하는 전자기 방사선을 각각 측정하는 하나 이상의 안테나가 위치한 내부의 차폐수단을 통해서 이동한다. 슬롯의 폭은 운동 방향에 수직인 운송 수단의 폭에 본질적으로 대응된다. 슬롯의 높이는 가능한 작게 하지만, 슬롯 위에 놓여있는 운송수단 더하기 제품이 슬롯을 통과할 수 있는 충분한 크기(높이)로 결정된다. 바람직하게는 높이가 150mm 보다 작다. 바람직한 실시 예에서, 구멍의 높이는 열처리 장치에서 현재 처리되는 상품에 따라 조정 가능하다.
바람직한 실시 예에서, 열처리 장치는 입구 및/또는 출구에 터널을 포함한다. 이 터널은 운송 수단의 운송 방향으로 연장되고 바람직하게는 적어도 본질적으로 슬롯과 동일한 내측 크기(dimensions)를 갖는다. 바람직하게는, 터널은 운송 수단의 단면의 원주 둘레의 전체 길이에 걸쳐 연장되며, 바람직하게는 앤드 리스 벨트로 연장된다. 터널은 바람직하게는 고정적이며 보다 바람직하게는 움직이는 부품 특히 하나 이상의 측정 동안 또는 후에 앞서 미리 움직여야 하는 부품을 전혀 포함하지 않는다. 터널은 바람직하게는, 적어도 부분적으로 전자기 방사선, 특히 무선 주파수를 차폐하는 재료로 만들어진다. 바람직하게는, 이러한 재료는 전기 전도체 및/또는 자성 재료이다. 바람직하게는, 상기 물질은 층으로 차폐 수단에 적용된다.
바람직한 실시 예에서, 터널은 입구 또는 출구를 통해서 터널로 들어온 외부 소스로부터 방사선을 적어도 부분적으로 제거하기 위해 그 내부 표면에 반사 및/또는 흡수 수단을 포함한다. 이 반사 및/또는 흡수 수단은 이 전자기 방사선이 안테나에 도달하는 것을 방지한다.
다른 바람직한 실시 예에 따르면, 차폐는 외부 소스로부터 전자기 방사선을 적어도 부분적으로 중화시키는 카운터 전자기 방사선이다. 측정 장치는 즉, 측정될 제품이 아니라, 외부 소스에 의해 방사되는 전자기 방사선을 측정하며, 장치는 동일한 주파수를 가지나 상반되는 진폭을 가진 카운터 방사선을 방출한다. 이러한 카운터 방사선은 원하지 않는 전자기 방사선을 적어도 제로에 가깝게 감소시킨다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 상기 열처리 장치는 열처리 공정에 영향을 주는 수단을 포함한다. 그러한 수단은, 예를 들어, 온도를 변경하는 수단, 열전달에 영향을 주는 수단, 방사선을 제공하는 수단, 가열장치에 제품이 남아 있는 시간 및/또는 제품 주위 환경의 상대 습도를 변경하는 수단일 수 있다. 이러한 수단은 운송 수단의 전체 폭에 걸쳐 균일한 열처리 조건을 제공하기 위해 또는 운송 수단 위의 단위 면적당의 제품 수가 운송수단의 폭의 함수와 다른 경우에 비-균일한 열처리 조건을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 이 경우에는, 단위 면적당 적은 제품을 가진 영역에서 보다 단위 면적당 더 많은 제품을 가진 영역에 더 많은 가열 에너지 및/또는 더 효율적인 열전달을 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시 예에서 열처리 공정에 영향을 주는 이러한 수단은 안테나의 신호에 따라 제어된다. 이러한 안테나는, 예를 들어, 오븐과 같은 열처리 장치의 입구 및/또는 출구에 또는 가까이에 배치하고, 개별 제품의 초기 및/또는 최종 코어-온도를 측정한다. 이러한 측정에 기초하여, 열처리 공정은 최적의 코어 온도를 달성하기 위하여 변경된다.
다른 바람직한 실시 예에서, 장치는 개별 제품의 위치를 추적하는 수단을 포함한다. 이 방법은 예를 들어 XY 추적 시스템일 수 있고, 예를 들어, 특정 순간에 개별 제품의 위치를 파악하는데 유용하다. 이러한 정보는 예를 들어 특정 품질 기준을 충족하지 못하거나 특히 특정 코어 온도를 충족하지 못할 경우에 피크 및 플레이스 로봇(pick and place robot)에 의한 제품 분류에 사용될 수 있다; 즉, 코어 온도가 너무 높거나 너무 낮은 어느 경우, 이 제품은 피크 및 플레이스 로봇에 의해 분류된다. 이 로봇은 운송 수단으로부터 올바른 제품을 선택하기 위해 분류될 이러한 제품의 XY 좌표가 필요하다.
다른 바람직한 실시 예에서, 안테나에 의해 취득된 온도 정보는 저장 수단에 저장된다. 이 정보는, 예를 들어, 어떻게 개별 제품이 열처리 공정에서 열처리되었는지를 문서화하는 품질 관리기능으로 사용할 수 있다. 다른 바람직한 실시 예에 따르면, 이러한 정보는 저장 수단, 예를 들어, 포장 또는 제품이 배치되고 포장되는 것 또는 패키징에 부착되는 트랜스폰더(transponder)에 전송된다. 품질 문제의 경우에는, 상기 정보는 이 트랜스폰더에서 직접 판독할 수 있고 판매대 또는 고객에게서 사용될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시 예 또는 다른 실시 예에 따르면, 상기 열처리 장치는 열처리 장치의 업스트림에 위치하는 제품 검출 수단을 포함한다. 이러한 수단은 적어도 부분적으로 열처리 장치를 온 및 오프(on and off)를 하는데 사용될 수 있다. 만약, 제품이 운송 수단 위에 없다면, 열처리 장치는 적어도 부분적으로 오프(off)된다. 그러나, 이러한 검출 수단이 제품을 식별하자마자 열처리 장치는 제품이 열처리 장치에 도달하기 전에 다시 온(on)된다. 본 발명의 바람직한 또는 진보적인 실시 예로, 열처리 공정의 에너지를 절약할 수 있다.
바람직하게는, 마이크로웨이브 방사에너지측정 안테나는 즉, 0.1-180㎟ 의 유효 면적의 수신영역을 갖는다. 이 영역은 바람직하게는 제품을 직접적으로 향하고 및/또는 바람직하게는 제품 표면의 바로 반대편이다. 바람직하게는 이 영역은 핀 같은 장치의 끝(tip)에 있다. 0.1-180㎟ 의 수신 영역을 가진 안테나는 아주 정확하게 단백질 함유 물질의 코어 온도를 측정한다. 수신 영역은 제품에 의하여 방출되는 마이크로웨이브 방사선을 수신하는 안테나의 영역이다. 상기 코어 온도는 본질적이면서 직접적으로 안테나 아래에서 제품의 높이(Z)에 걸쳐 평균된 온도이다.
안테나는 제품을 터치하지는 않지만, 제품에 의해 방출되는 마이크로파 방사선을 수신하기 위해 제품의 가장 가까운 근방에 배치된다.
바람직하게는, 유효 영역은 0.1-70㎟ 이고, 더 바람직하게는 0.1-40㎟ 이며, 가장 바람직하게는, 0.1-20㎟ 이다.
유효 영역은 임의의 형상을 가질 수 있다. 그러나, 바람직하게는, 상기 수신 영역은 원형이다. 본 발명의 바람직한 실시 예에서, 유효 영역은 0.35-15.1㎜ 이고, 더 바람직하게는 0.35-9.4 ㎜ 이며, 더 더욱 바람직하게는 0.35-7.13 ㎜ 이고, 더 더욱 바람직하게는 0.35-5.0 mm 이다.
바람직하게는, 안테나와 수반하는 전자부품은 1-7 GHz 사이의 주파수 대역에서 마이크로웨이브를 검출하고 분석하며, 2-4 GHz 사이의 주파수 대역 주변의 낮은 주파수들이 더 바람직하며, 2.8-3.2 GHz 사이의 주파수 대역이 가장 바람직하다. 더욱 바람직한 실시 예에서, 안테나와 수반하는 전자부품에 의하여 수신되고 분석되는 주파수는 하나의 측정 동안 변경되며, 낮은 주파수는 제품의 깊은 내부 온도에 관한 정보를 제공하며 더 높은 주파수는 표면에 더 가까운 제품의 온도에 관한 정보를 제공한다.
본 발명은 이제 도 1 내지 도 3에 따라 설명된다. 이러한 설명은 보호 범위를 제한하지 않는다.
도 1은 제품(3)을 향하는 수신 영역(2) 및 유효 영역을 가지고 제품에 의하여 방출되는 전자기 방사선을 수신,"인식(sees)" 하는 마이크로웨이브 방사에너지측정 안테나를 나타낸다. 제품(3)은 본 발명의 경우에 열처리된 육류 조각이다. 이 경우에는, 수신 영역은 6 ㎜의 직경을 가진 원형이다. 수신 영역은 상기 안테나에 인접한 제품의 표면에 본질적으로 평행이다. 안테나는 도시되진 않았지만 전기적 및 전자적으로 분석 수단에 연결된다. 본 발명의 경우에는, 안테나 및/또는 수용된 전자부품은 2-4 GHz 대역폭에서 마이크로파의 통과를 허용하는 필터를 포함한다. 연결된 전자부품은 이러한 수신된 마이크로파 방사선을 분석하고 제품(3)의 코어 온도를 계산한다; 즉 제품(3)의 중심부에서의 온도를 계산한다.
도 2는 본 발명의 측정 원리를 도시한다. 도 2a는 왼쪽에서 오른쪽으로 이동하는 운송 벨트(5)의 평면도이다. 벨트 위에, 안테나(1)가 배치되고, 그것의 수신 영역(2)은 벨트(6)을 향한다. 벨트(6) 상에, 식품을 배치하고, 안테나(1)를 통과하여 운송한다. 안테나는 측정 경로(20) 내에서 제품의 코어 온도를 측정한다. 안테나의 수신 영역이 매우 작기 때문에, 측정된 온도는 정확히 이 경로에서의 제품의 코어 온도이며, x-방향에 있는 전체 제품에 대한 온도는 아니다. 도 2a에 따라 도시된 측면도인 이 측정 경로에서, 온도는 몇 개의 지점에서 측정되며, 여기서는 도 2b에서 볼 수 있는 바와 같이, 너무나 작은 거리를 가져 반-연속적(semi-continuous) 측정이 달성되는 두 개의 분리된 지점(19)에서 측정된다. 모든 측정 지점에서, 수신 영역하의 제품의 평균 온도가 결정된다. 이 기술 분야의 통상의 기술자는 몇 개의 안테나를 나란히 위치시킬 경우에 제품의 매우 정확한 온도 맵이 결정될 수 있음을 이해한다.
도 3은 진보된 열처리 장치(4)를 나타낸다. 열처리 장치는, 예를 들어, 오븐이다. 이러한 열처리 장치는 열처리 장치를 통해 단백질 함유 제품(미도시)을 운송하는 운송수단(5), 여기서는 앤드리스 벨트를 포함하며, 여기서, 이들은 단백질 함유 제품의 표면을 조리, 튀김 또는 처리하기 위해 가열해야 한다. 운송수단(5)은 적어도 하나, 여기서는 두 개의 마이크로웨이브 방사에너지측정 안테나(1)를 통과하는 제품을 운송한다. 안테나(1)는 벨트 폭(W)에 걸쳐 분포된 두 개의 다른 제품의 온도를 측정한다. 각 안테나는 하나의 제품의 코어 온도를 측정한다; 즉, 제품 내부의 온도를 측정한다. 각 안테나(1)는 차폐 장치(6), 여기에서는 상자(18) 내에 위치하고 있다. 박스는 운송수단(5)의 단면 주변(5')에 전체적으로 확장되며, 즉 그것의 사이드 월(13,14), 그것의 바닥(15) 및 그것의 위 부분(16)이 운송수단(5) 주위로 확장된다. 박스(18)는 그 입구 및 출구에 있는 슬롯(9,10)을 포함하며 그것을 통해 운송수단과 제품이 안내되어진다. 상자는 고정되고 어떠한 움직이는 부품도 포함하지 않는다. 본 예에서는, 안테나(1)는 운송 수단을 향해 개방되어 있는 챔버(17) 내에 위치한다. 챔버는 필수는 아니며, 안테나에 의하여 수신되는 방사선의 통과를 허용하여 현재 분석되는 제품의 업스트림 또는 다운스트림 제품은 실제 측정에 영향을 주지 않는다. 본 경우에는, 박스(18)는 RF-차폐 성질을 가진 라이닝을 포함하여 외부의 전자기 방사선 소스는 안테나(1)의 판독에 영향을 미치지 않는다. 그러나, 박스는 또한, 예를 들어, 철, 스테인리스 강철, 알루미늄, 구리 또는 그와 같은 RF-차폐 성질을 가진 시트로 제조될 수 있다. 박스(18)의 업스트림 및/또는 다운스트림, 차폐 장치(6)는 바람직하게는 운송수단(5)의 전체 원주 주위로 확장된 터널(7,8)을 포함함이 바람직하다. 박스 및/또는 터널(7,8)의 폭(w)은 바람직하게는 실질적으로 운송 수단(5)의 폭이다. 높이(h)는 바람직하게는 가능한한 작게 선택된다. 본 경우에 높이(h)는 150 ㎜ 이하이다. 이것은 제품을 더한 운송 수단이 터널(7,8)을 통과하도록 허용한다. 각 터널(7,8)은 전자기 방사선이 상자(18) 내로 들어가는 것을 방지한다. 각 터널이 만들어지는 재료는 또한 RF-차폐 성질을 포함한다. 필요하다면, 각 터널은 터널에 진입하는 전자기 방사선을 흡수 및/또는 반사하는 수단을 그 내부에 포함할 수 있다.
1; 마이크로파 방사에너지측정 안테나 2; 영역과 수신 영역
3; 제품 4; 열처리 장치
5; 운송 수단 6; 운송수단차폐수단의 단면, 상자
7,8; 터널 9,10; 슬롯
11; 차폐 수단의 입구 12; 차폐 수단의 출구
13,14; 박스의 측벽 또는 터널 15; 상자의 바닥 또는 측벽
16; 상부 17; 챔버
18; 상자 19; 이산 측정 지점
20; 측정 경로

Claims (9)

  1. 장치(4)를 통해 단백질 함유 제품을 운송하기 위한 운송 수단(5)과 적어도 하나의 마이크로웨이브-방사에너지측정-안테나(1)를 통과하는 단백질 함유 제품에 대한 열처리 장치(4)에 있어서,
    상기 마이크로웨이브-방사에너지측정-안테나(1)는 고정되어 있으며 적어도 부분적으로 운송 수단(5)의 단면 주위(5')로 확장되고, 마이크로웨이브-방사에너지측정-안테나(2)를 전자기 방사선의 외부 소스로부터 적어도 부분적으로 격리하는 차폐수단 내에 위치하며, 적어도 하나의 안테나는 운송수단을 향해 개방되고 안테나에 의해 수신된 방사선을 전달하도록(channel) 조정된 챔버 내에 위치하며, 상기 차폐 수단(6)은 운송 수단이 안내되는 입구 및 출구에 위치한 두 슬롯(9,10)을 포함하고, 및 슬롯의 높이는 열처리 장치에서 현재 처리되고 있는 제품에 맞게 조절할 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 열처리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    차폐 수단(6)은 운송수단의 전체 단면 주위로 확장됨을 특징으로 하는 열처리 장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    운송 수단은 벨트임을 특징으로 하는 열처리 장치.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    차폐수단은 적어도 부분적으로 전자기 방사선을 반사 및 흡수하는 물질 중 적어도 하나의 물질로 만들어짐을 특징으로 하는 열처리 장치.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    운송 수단(5)은 적어도 부분적으로 전자기 방사선을 반사 및 흡수하는 물질 중 적어도 하나의 물질로로 만들어짐을 특징으로 하는 열처리 장치.
  7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    차폐수단은 운송수단(5)의 전체 원주 주위로 확장하는 터널을 포함함을 특징으로 하는 열처리 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    터널은 그것의 내부 표면에 반사 및 흡수 수단 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 열처리 장치.
  9. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    차폐수단은 외부소스에 의해 방출되는 전자기 방사선을 측정하도록 구성된 측정 장치이며, 파장은 같지만 원하지 않는 전자기 방사선을 적어도 제로에 가깝게 감소시키는 상반되는 진폭을 가지는 카운터 방사선을 방출하도록 구성된 장치임을 특징으로 하는 열처리 장치.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2295945A3 (en) 2009-09-11 2011-05-25 CFS Bakel B.V. Microwave-Radiometry-Dectector and heat-treatment device comprising such a detector
ES2633943T3 (es) * 2013-06-14 2017-09-26 Gea Food Solutions Bakel B.V. Dispositivo de detección de temperatura y dispositivo de tratamiento térmico
AU2016314784A1 (en) * 2015-09-03 2018-04-26 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Microwave heating apparatus and method of heating
KR102029457B1 (ko) * 2017-11-16 2019-11-06 주식회사 한국캐비치 마이크로파 부분 차폐장치
JP2021525439A (ja) * 2018-05-25 2021-09-24 ジーイーエイ・フード・ソリューションズ・バーケル・ベスローテン・フェンノートシャップ 骨中の骨髄の凝固
CN112385763A (zh) * 2019-08-19 2021-02-23 青岛海尔特种电冰柜有限公司 解冻箱
RU2720127C1 (ru) * 2019-10-21 2020-04-24 Общество с ограниченной ответственностью "МАЙ" Способ и устройство контролируемого СВЧ-нагрева
CN111315046A (zh) * 2020-02-28 2020-06-19 中国科学院国家空间科学中心 一种微波辐射计变温定标热源

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030026320A1 (en) * 2000-03-10 2003-02-06 Land David Victor Temperature measuring apparatus and related improvements

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3787854A (en) * 1972-08-31 1974-01-22 R Friedman Noise cancelling self mixing doppler radar
US3881403A (en) * 1973-03-30 1975-05-06 Baker Perkins Inc Apparatus for making bread and like food products
CA1061433A (en) 1976-04-07 1979-08-28 Michael A. Hamid Counting agricultural products
JPS5813816B2 (ja) 1977-07-15 1983-03-16 松下電器産業株式会社 高周波加熱装置
FR2505495A1 (fr) 1981-05-05 1982-11-12 Centre Nat Rech Scient Procede et dispositifs de mesure de temperature d'un corps en micro-ondes
WO1985005546A1 (en) 1984-05-31 1985-12-19 Robert Bruce Forney Continuous feed oven
US4715727A (en) * 1984-07-05 1987-12-29 M/A-Com, Inc. Non-invasive temperature monitor
FR2572176B1 (fr) * 1984-10-19 1987-02-20 Inst Textile De France Procede et dispositif de mesure par radiometrie micro-onde de la temperature d'un materiau plan en defilement, notamment textile
JPS61214802A (ja) * 1985-03-20 1986-09-24 Fujitsu Ltd 無線装置
US4774961A (en) * 1985-11-07 1988-10-04 M/A Com, Inc. Multiple antennae breast screening system
JPH07108195B2 (ja) 1988-05-02 1995-11-22 明治製菓株式会社 食品の焼成制御方法
JP2543757B2 (ja) * 1988-12-28 1996-10-16 日本無線株式会社 都市雑音除去回路
US4884896A (en) * 1989-01-13 1989-12-05 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Production line emissivity measurement system
JPH0367488A (ja) * 1989-08-04 1991-03-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 配膳給食用保温トレイと高周波加熱装置および配膳給食の加熱方法
CN1029544C (zh) * 1991-02-04 1995-08-23 天津大学 阿胶干燥及整形的方法和设备
FR2705441B1 (fr) 1993-05-14 1995-08-18 Seb Sa Procédé et dispositif de détermination d'un état de cuisson d'un aliment dans une enceinte fermée.
DE4415960A1 (de) * 1994-05-06 1995-11-09 Schaeffler Waelzlager Kg Transportsicherung bei einem Kettenspanner
JP3384685B2 (ja) * 1996-06-24 2003-03-10 三洋電機株式会社 マイクロ波加熱調理器におけるノイズ処理装置
JPH1019685A (ja) * 1996-07-05 1998-01-23 Advance Co Ltd 食品用温度インジケータ
FR2771552B1 (fr) 1997-11-27 2000-01-21 Univ Lille Sciences Tech Transducteur d'emission-reception d'energie radioelectrique hyperfrequence
JP2001183312A (ja) * 1999-12-24 2001-07-06 Toshiba Corp 濃度計
BR0313871A (pt) 2002-08-30 2005-07-19 Eisai Co Ltd Derivados aromáticos contendo nitrogênio
US7052176B2 (en) 2003-07-11 2006-05-30 University Of Texas System Remote temperature measuring system for hostile industrial environments using microwave radiometry
JP4139316B2 (ja) * 2003-11-20 2008-08-27 フロイント産業株式会社 保存剤検出装置および保存剤検出方法
US7202447B2 (en) 2004-04-02 2007-04-10 Kingdon Charles J Conveyor type oven
JP3961516B2 (ja) * 2004-07-13 2007-08-22 島田理化工業株式会社 非接触温度計測装置
FR2880114B1 (fr) 2004-12-23 2007-03-16 Air Liquide Procede de controle de la qualite de produits lors de leur traitement thermique, par radiometrie micro-ondes
US20070068939A1 (en) * 2005-09-23 2007-03-29 The Ferrite Company, Inc. Apparatus and Method for Microwave Heating Using Metallic Conveyor Belt
RU2334376C2 (ru) * 2006-10-17 2008-09-20 Институт прикладной физики РАН Устройство для спекания керамического изделия с использованием нагрева микроволновым излучением
RU63159U1 (ru) * 2006-11-17 2007-05-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева Устройство микроволновой обработки жидкой водонефтяной смеси
JP5142261B2 (ja) * 2007-12-12 2013-02-13 株式会社サイダ・Ｆｄｓ マイクロ波照射装置
JP2010004874A (ja) * 2008-05-28 2010-01-14 Sandee Syst Kk 青果物の酸味低減方法および青果物の酸味低減装置
WO2010027922A1 (en) 2008-09-05 2010-03-11 The Middleby Corporation Recirculating end cover plates for a conveyor oven
EP2295945A3 (en) 2009-09-11 2011-05-25 CFS Bakel B.V. Microwave-Radiometry-Dectector and heat-treatment device comprising such a detector

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030026320A1 (en) * 2000-03-10 2003-02-06 Land David Victor Temperature measuring apparatus and related improvements
US7059765B2 (en) 2000-03-10 2006-06-13 The University Court Of The University Of Glasgow Temperature measuring apparatus and related improvements

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Publication number Publication date
CN103827646B (zh) 2018-01-23
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