专利名称：真空微波解冻方法及真空微波解冻机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一面反复进行减压步骤及复压步骤，一面照射微波以加热冷冻食品等被解冻物体来进行解冻的微波解冻方法、以及实施该解冻方法的真空微波解冻机。
背景技术：
已有的真空微波解冻机，是一面反复进行减压步骤及复压步骤，一面在减压步骤中照射微波以加热被解冻物体来进行解冻的装置。而且这种真空微波解冻机具有放置被解冻物体的腔室、将该腔室减压的真空泵、使利用该真空泵减压的腔室恢复压力的复压装置、以及在上述减压步骤中向腔室内照射微波的微波发生器。
这样，以往仅在减压步骤中照射微波来进行对被解冻物体的加热，因此在由复压步骤和减压步骤构成的每1次解冻循环中的微波照射时间自然就缩短。因而，为了弥补该缺点，必须从减压度小的高压区域就开始照射微波，或者采用能照射大功率微波的微波发生器，或者继续照射微波一直到减压度大的低压区域为止。
然而，在以往的真空微波解冻机的解冻方法中，在从减压度小的高压区域就开始照射微波的情况下，所存在的问题是，到达复压上限值的复压时间将浪费，同时在减压速度变化时，不能稳定确保微波的照射时间。
另外，在采用大输出功率的微波发生器以增大微波输出时所存在的问题是，在被解冻物体的角落部分容易产生微波集中的现象即边缘效应(edge effect)。
再有，在继续照射微波一直到减压度大的低压区域的情况下所存在的问题是，在腔室内根据帕邢原理要产生的放电现象，被解冻物体不吸收微波。
因此，本发明的目的在于，提供不需要将复压上限值设定在所需要以上的减压度小的高压区域，而且还能够防止微波集中现象即边缘效应及因微波照射而引起的放电现象的真空微波解冻方法及真空微波解冻机。
发明内容
本发明是为了达到上述目的而作出的，本发明的第1形态是真空微波解冻方法，是一面反复进行减压步骤及复压步骤，一面照射微波以加热被解冻物体来进行解冻，其特征在于，在进行减压步骤到减压平衡区后，转移到复压步骤，在该复压步骤的减压度达到不引起真空放电的下限值后，开始微波照射，在进行复压达到预先设定的复压上限值后，再次转移到减压步骤，同时在该减压度一直到就要到达不引起真空放电的下限值之前，继续微波照射，在停止微波照射后，在到达减压平衡区为止的减压过程中利用升华进行升华冷却，将这作为解冻循环反复进行。
采用本发明的第1形态，由于在进行减压步骤达到减压平衡区后，转移到复压步骤，在复压步骤的减压度达到不引起真空放电的下限值后，开始微波照射，在进行复压达到预先设定的复压上限值后，再度转移到减压步骤，同时在该减压度一直到就要到达不引起真空放电的下限值之前，继续微波照射，因此在复压步骤及减压步骤中连续照射微波，能够充分确保1次解冻循环中的照射时间，能够明确缩短整个解冻时间，进行高效解冻。
另外，由于能够充分确保照射时间，所以对于被解冻物体的质量，能够减少微波输出功率，因此不产生微波集中于被解冻物体角落部分的现象即边缘效应。而且，由于从达到复压上限值之前起进行微波照射，因此与以往相比，能够在不易干燥状态下增加加热，通过这样与以往相比，能够减少被解冻物体的干燥。
另外，由于在复压步骤的减压度达到不引起真空放电的下限值后开始微波照射，因此能够防止因真空放电而造成的腔室内损伤。
再有，由于在停止微波照射后，到达减压平衡区的减压过程中进行升华冷却，因此使被解冻物体的温度均匀，作为整个被解冻物体的温度上升，促进解冻，能够防止部分解冻而产生滴液，或微波集中在滴液等问题产生。
又，本发明的第2形态的特征在于，在第1形态的真空微波解冻方法中，上述减压平衡区的减压度随着上述解冻循环的重复而逐渐上升，在该减压度达到规定的值时，结束上述解冻循环。
采用本发明的第2形态，减压平衡区的减压度随着解冻循环的重复而逐渐上升，在该减压度达到规定的值时，结束解冻循环，通过这样能够将减压平衡区的减压度作为指标，掌握所希望的解冻温度。因而，不需要在腔室内设置温度传感器来测量被解冻物体的温度，能够谋求简化装置。
又，本发明的第3形态的特征在于，在第1或第2形态的真空微波解冻方法中，不引起上述真空放电的减压度的下限值为1.33kPa(10Torr)。
采用本发明的第3形态，由于不引起真空放电的减压度的下限值为1.33kPa(10Torr)，因此在腔室内不容易产生放电现象，照向被解冻物体的微波由被解冻物体充分吸收，能够缩短解冻时间，能够实现稳定的解冻。
又，本发明的第4形态的特征在于，在第1至第3的任一形态的真空微波解冻方法中，上述复压上限值是根据照射微波的微波发生器的输出功率及真空泵的减压能力来设定的。
采用本发明的第4形态，由于根据照射微波的微波发生器的输出功率及真空泵的减压能力来设定复压上限值，因此能够高效设定减压步骤中的微波照射时间，又能够高效进行减压。
另外，本发明的第5形态的特征在于，在第1至第4的任一形态的真空微波解冻方法中，上述复压步骤的复压特性在各解冻循环中是一定的。
采用本发明的第5形态，由于复压步骤的复压特性在各解冻循环中是一定的，所以以此能够进行稳定的解冻。
另外，本发明的第6形态的特征在于，在第1在至第5的任一形态的真空微波解冻方法中，根据被解冻物体的种类及形状，将合适的微波发生器的输出功率、每一个解冻循环的微波照射时间、升华时间分成多种方案预先存储于控制装置中，在解冻时以所述方案作为可选择的方案，根据所选择的方案的解冻条件，控制装置控制解冻循环进行解冻。
采用本发明的第6形态，由于根据被解冻物体的种类及形状，将合适的微波发生器的输出功率、每1个解冻循环的微波照射时间、升华时间分成多种方案，预先存入控制装置，在解冻时能够选择上述方案，根据所选择的方案的解冻条件，控制装置控制解冻循环进行解冻，因此即使被解冻物体的种类及形状不同，也能够以简单的操作进行解冻。例如，能够消除每次进行输入操作的麻烦。
又，本发明的第7形态是真空微波解冻机，它具有放置被解冻物体的腔室、将该腔室内减压的真空泵、将腔室内复压的调压阀、向腔室内照射微波的微波发生器、以及连接上述真空泵、调压阀、微波发生器的控制系统的控制装置，是一面反复进行减压步骤及复压步骤，一面照射微波以加热被解冻物体来进行解冻的真空微波解冻机，其特征在于，上述控制装置在进行减压步骤达到减压平衡区后，转移到复压步骤，在该复压步骤的减压度达到不引起真空放电的下限值后，开始照射微皮，在进行复压达到预先设定的复压上限值后，再次转移到减压步骤，同时在该减压度一直到就要到达不引起真空放电的下限值之前，继续照射微波，在停止微波照射后，在到达减压平衡区的减压过程中利用升华进行升华冷却，将这作为解冻循环，进行控制以反复进行该解冻循环。
采用本发明的第7形态，由于在进行减压步骤达到减压平衡区后，转移到复压步骤，在复压步骤的减压度达到不引起真空放电的下限值后，开始微波照射，在进行复压达到预先设定的复压上限值后，再将转移到减压步骤，同时在该减压度一直到就要到达不引起真空放电的下限值之前，继续微波照射，因此在复压步骤及减压步骤中连续照射微波，能够充分确保1次解冻循环中的照射时间，能够力图缩短整个解冻时间，进行高效解冻。另外，由于能够充分确保照射时间，所以对于被解冻物体的一定质量，能够减少微波输出功率，因此不产生微波集中于被解冻物体角落部分的现象即边缘效应。而且，由于从达到复压上限值之前起进行微波照射，因此与以往相比，能够在不易干燥状态下增加加热，通过这样与以往相比，能够减少被解冻物体的干燥。
又，由于在复压步骤的减压度达到不引起真空放电的下限值后开始微波照射，因此能够防止因真空放电而造成的腔室内损伤。
再有，由于在停止微波照射后、到达减压平衡区的减压过程中进行升华冷却，因此使被解冻物体的温度均匀，作为整个被解冻物体的温度上升，促进解冻，能够防止部分解冻而产生滴液、或微波集中在滴液等问题产生。
又，本发明的第8形态的特征在于，在第1形态的真空微波解冻机中，上述减压平衡区的减压度随着上述解冻循环的重复而逐渐上升，在该减压度达到规定的值时，结束上述解冻循环。
采用本发明的第8形态，是减压平衡区的减压度随着解冻循环的重复而逐渐上升，在该减压度达到规定的值时，结束解冻循环，通过这样能够将减压平衡区的减压度作为指标，掌握所希望的解冻温度。因而，不需要在腔室内设置温度传感器来测量被解冻物体的温度，能够谋求简化装置。
另外，本发明的第9形态的特征在于，在第7或第8形态的真空微波解冻机中，上述不引起真空放电的减压度的下限值为1.33kPa(10Torr)。
采用本发明的第9形态，由于不引起真空放电的减压度的下限值为1.33kPa(10Torr)，因此在腔室内不容易产生放电现象，照向被解冻物体的微波由被解冻物体充分吸收，能够缩短解冻时间，能够实现稳定的解冻。
另外，本发明的第10形态的特征在于，在第1至第3的任一形态的真空微波解冻机中，上述复压上限值根据照射微波的微波发生器的输出功率及真空泵的减压能力来设定。
采用本发明的第9形态，由于根据照射微波的微波发生器的输出功率及真空泵的减压能力来设定复压上限值，因此能够高效设定减压步骤中的微波照射时间，另外能够高效进行减压。
又，本发明的第11形态的特征在于，在第7至第10的任一形态的真空微波解冻机中，上述复压步骤的复压特性在各解冻循环中是一定的。
采用本发明的第11形态，由于复压步骤的复压特性在各解冻循环中是一定的，因此通过这样能够进行稳定的解冻。
又，本发明的第12形态的特征在于，在第7至第11的任一形态的真空微波解冻机中，在腔室内设置检测产生放电的放电检测传感器，同时将该放电检测传感器与控制装置连接，根据来自放电检测传感器的放电检测信号，控制装置强制停止微波发生器的工作。
采用本发明的第12形态，由于在万一产生放电时，能够强制停止微波发生器，因此能够防止腔室等因放电而造成的损伤。
又，本发明的第13形态的特征在于，在第7在至第12的任一形态的真空微波解冻机中，所述控制装置具有根据被解冻物体的种类及形状面将合适的微波发生器的输出功率、每1个解冻循环的微波照射时间、升华时间分成多种方案并预先加以存储的存储装置，设置选择上述方案的方案选择操作部，根据利用该方案操作部的操作所选择的方案的解冻条件，控制装置控制解冻循环，进行解冻。
采用本发明的第13形态，由于根据被解冻物体的种类及形状，将适当的微波发生器的输出功率、每1个解冻循环的微波照射时间及升华时间分成多种方案，预先存入控制装置，在解冻时能够选择上述方案，根据所选择的方案的解冻条件，控制装置控制解冻循环，进行解冻，因此即使被解冻物体的种类及形状不同，也能够以简单的操作进行解冻。例如，能够消除每次进行输入操作的麻烦。
图1所示为本实施形态的真空微波解冻机的外形正视图。
图2所示为本实施形态的真空微波解冻机的主要构成要素简要示意图。
图3所示为本实施形态的真空微波解冻机的控制系统方框图。
图4所示为本实施形态的真空微波解冻机的解冻循环说明图。
图5为因冷冻食品的种类及形状不同而不同的解冻条件的说明图。
图6为说明微波照射时间及升华冷却时间的调整方法的解冻循环一部分的放大图。
具体实施例方式
下面参照
本发明的实施形态。图1所示为本实施形态的真空微波解冻机的外形正视图。图2所示为本实施形态的真空微波解冻机中的主要构成部件简要示意图。
如图1所示，本实施形态的真空微波解冻机1的壳体2构成竖型装置，在上部设置放入冷冻食品等被解冻物体的食品放置单元3，同时在下部设置装有下述驱动电动机及真空泵等的机械安装单元4，在最上部具有安装控制装置的控制单元5，在该控制单元5的前面板上设置显示被解冻物体的重量及解冻时间等的显示部6、以及输入电源通/断及各种设定值等的操作部7。另外，在真空微波解冻机1的壳体2的下面，设置便于移动该解冻机1用的脚轮8。
如图1及图2所示，本实施形态的真空微波解冻机1的食品放置单元3的本体，由前面具有开口部的中空箱体状的腔室10构成，该腔室10形成作为具有能够隔离电磁波的内壁结构的耐压气密容器。在该腔室10的前面开口部装有能够将腔室关闭以形成密闭状态的门11，例如将正面右侧端部作为枢轴部分安装成能够自由开闭的状态，在该门11的成为开放一侧的前表面左侧，安装在对其进行开闭操作时能抓住的把手12，在该门11的背面安装防止电磁波向外部泄露用的金属网制电磁波屏蔽及维持气密性的气密密封。
在腔室10内的底部设置转轴13，该转轴13由轴承14支承，能以立起的状态自由旋转，在该转轴13的面向上述腔室内的上端部，可自由装拆地安装放置被解冻物体并与该转轴13一起旋转的转台15，在该转轴13的底端部通过未图示的减速机构，与转台驱动电动机16连接。
在腔室10的背面中央部，通过与该腔室内连通的直线波导管20及渐缩波导管21，与向该腔室内照射微波来对放置在上述转台15上的被解冻物体进行加热用的微波发生器22连接。在本实施形态中，微波发生器22采用磁控管，在直线波导管20与渐缩波导管21的凸缘连接部23，隔有容易使微波通过的玻璃板制压力隔板。
在腔室10的背面，设置在因微波照射而在腔室内产生放电时用来检测放电的放电检测传感器30，作为该放电检测传感器30是采用通过检测紫外线来判断有无放电现象的UV传感器。另外，在腔室10的上部设置检测腔室内的压力的真空压力传感器31。
在腔室10的上部，具有将腔室内的压力向大气开放的大气开放阀40、以及调节腔室内的压力的调压阀41，又在腔室10的背面连接使其内部减压的减压系统43，该减压系统43通过单向阀44，与利用泵驱动电动机45驱动的真空泵46连接，泵驱动电动机45和真空泵46安装在上述机械安装单元4内。
上述大气开放阀40及调压阀41，为了能够利用装在上述控制单元5内的控制装置进行开闭控制，利用例如电磁阀构成。另外，调压阀41也可以这样构成，即将其设置在减压系统43的路径中，例如连接于腔室10与单向阀44之间，使得在复压步骤中氧气难以进入腔室10内。
图3所示为本实施形态的真空微波解冻机的控制系统方框图。如图3所示，装在上述控制单元5内的控制装置50利用例如执行存入ROM51的控制程序的微型计算机等构成，该控制装置50上连接有旋转驱动上述转台15的转台驱动电动机16的电源控制系统52、驱动上述真空泵46的泵驱动电动机45的电源控制系统53、上述大气开放阀40的开闭控制系统54、上述调压阀41的开闭控制系统55、上述微波发生器22的电源控制系统56、上述放电检测传感器30的检测值输入系统57、上述真空压力传感器31的检测值输入系统58、上述操作部7的设定值等的输入系统59、以及上述显示部6的显示输出系统60，控制装置50根据上述操作部7的设定值及上述放电检测传感器30和真空压力传感器31的检测值等，按照存入ROM的控制程序，驱动控制上述泵驱动电动机45及微波发生器22等各设备。
下面说明采用以上那样的真空微波解冻机1实施的本实施形态的真空微波解冻方法。图4所示为本实施形态的真空微波解冻机1的解冻循环说明图。
如图4所示，本实施形态的真空微波解冻机1是一面反复进行减压步骤G、G’、G”…及复压步骤F、F’、FF”…，一面照射微波M、M’…以加热被解冻物体来进行解冻的装置。另外，真空泵46在减压步骤中当然动作，而在复压步骤中也继续动作。
作为解冻的准备阶段，首先打开正面的门11，将冷冻食品等被解冻物体放置在转台15上，再关闭门11，形成密闭状态，将被解冻物体置于腔室10内。另外，大气开放阀40及调压闭41处于关闭状态。
然后，对泵驱动电动机45进行驱动，使真空泵46动作，通过减压系统43开始腔室10内的减压。于是，从大气压的101.3kPa(760Torr)起经过A点，减压度慢慢减少，进行减压步骤G一下直到减压平衡区B为止，在该减压步骤G中，进行被解冻物体的预干燥。
这里，所谓减压平衡区是一定时间内减压度急剧降低的区域，例如在30秒钟之间(Δt)的减压度(ΔP)达到ΔP/Δt＜13.3Pa(0.1Torr)时，就认为达到减压平衡区，但该减压平衡区的平衡压力因腔室内的饱和蒸气压的不同而有高低。另外，是否到达该减压平衡区，是控制装置根据来自真空压力传感器31的压力信号，通过运算进行判断的。
另外，在本实施形态中，在开始后述的解冻循环时，由于进行了预干燥，因此即使在被解冻物体的表面附着了化霜的水分，也可以在通过预干燥除去水分之后进行解冻，即使照射下述微波，也能够避免微波集中照射的情况。
在进行减压步骤G一直到上述减压平衡区B之后，以下述规定开度打开上述调压阀41，转移到复压步骤F，在复压步骤F的减压度超过不引起真空放电的下限值P1[在本实施形态中，考虑到多少有点余量，设定为1.33kPa(10Torr)]后的C点时，开始利用上述磁控管22照射微波M，在进行复压达到预先设定的复压上限值D时，根据来自真空压力传感器的压力信号，控制装置关闭上述调压阀41，其后再次转移到减压步骤G’。然后，继续利用上述磁控管22进行微波照射M，来加热被解冻物体，一直到该减压度就要到达不引起真空放电的下限值P1之前的A’点，在该A’点停止微波照射。
在本实施形态中，是从减压平衡区B起经过T1时间(是预先设定的规定时间，例如10秒)，在复压步骤F的减压度超过引起真空放电的下限值P1的C点时，开始利用上述磁控管22进行微波照射M，但不限于此，也可以根据来自真空压力传感器31的压力信号，检测复压步骤F的减压度已达到不引起真空放电的下限值P1，据此开始进行微波照射M。
另外，在本实施形态中，上述不引起真空放电的减压度的上限值P1如上所述，设定为1.33kPa(10Torr)。即在复压步骤F中的减压度超过1.33kPa(10Torr)后的C点时，开始利用上述磁腔管22进行微波照射M，在进行复压达到预先设定的复压上限值D之后，再次转移到减压步骤G’，同时继续利用上述磁控管进行微波照射M，来加热被解冻物体，一直到该减压度就要到达1.33kPa(10Torr)之前的A’点。这样，由于从复压步骤F的中途连续到减压步骤G’进行微波照射M，因此与以往仅在减压步骤中照射微波的情况相比，能够充分确保由复压步骤及减压步骤形成的1个解冻循环中的照射时间。因而，由于对被解冻物体的一定质量，能够减少微波输出功率，因此不产生微波集中于被解冻物体角落部分的现象即边缘效应。
另外，由于从复压步骤中的减压度超过1.33kPa(10Torr)的C点起开始进行微波照射M，因此从被解冻物体表面产生的水分气化量少，不产生干燥，同时减压速度不减慢，能够稳定地进行很好的解冻。再有，由于在减压度为1.33kPa(10Torr)以上的范围内进行微波照射M，因此在腔室10内不容易产生放电现象，照向被解冻物体的微波被充分吸收，能够缩短解冻时间，能够实现稳定的解冻。
上述复压上限值D是根据照射微波的磁腔管22的输出功率、真空泵46的减压能力及腔室10的容积而设定的可变压力值，在本实施形态中，通过调节调压阀41的节流阀41’的节流，设定为6.66kPa(50Torr)。因而，若复压达到6.66kPa(50Torr)，从调节阀41的泄漏与真空泵46的抽气能力相平衡，只要不关闭调压阀41，则维持6.66kPa(50Torr)，压力不上升。
在本实施形态中，由于复压上限值D的压力值是这样根据照射微波的磁控管22的输出功率、真空泵46的减压能力及腔室10的容积的适当设定的，因此能够在进入真空放电发生区之前采用适当的微波照射时间，而且能够高效减压。
另外，作为检测到达复压上限值D的手段，在本实施形态中是这样构成的，即根据来自真空压力传感器31的信号进行检测，据此，控制装置关闭调压阀43，转移至减压步骤，但本发明不限于此，例如也可以根据从开始微波照射的时刻C起的时间T2(与T1相同，根据真空泵的能力及腔室的容积通过实验求出)进行控制。具体地说，也可以这样构成，即将从C起的时间T2设定为80秒，在该80秒到达的时刻，关闭调压阀43，转移至减压步骤。
在微波照射停止后，在从A’点到减压平衡区B’的减压过程中，使被解冻物体升华冷却。这样在到达减压步骤G’中的A’点之前，照射微波来加热被解冻物体，然后在从A’点到减压平衡区B’为止的减压过程中，使被解冻物体升华冷却，这是由于若照射微波来加热被解冻物体，则被解冻物体表面部分的温度高于中心部分的温度，若保持这样状态不变继续加热，则产生表面部分发生滴液等问题，而利用升华来冷却表面部分，是为了缩小内外的温度差。
也就是说，若升华开始，则气化潜热被夺去，表面部分的温度逐渐降低，同时表面部分的热量向中心部分移动(热传导)，使中心部分升温。通过这样，使被解冻物体的温度均匀，作为整个被解冻物体的温度上升，以此促进解冻。另外，由于一面使被解冻物体的温度均匀，一面促进作为整个被解冻物体的解冻，因此能够防止部分解冻而产生滴液、或微波集中于滴液的问题。
本实施形态是在转移至复压步骤F而且复压步骤F的减压度超过不引起真空放电的下限值P1即1.33kPa(10Torr)后的C点时，开始进行微波照射M，在进行复压达到预先设定的复压上限值D即6.66kPa(50Torr)后，再次转移至减压步骤G’，同时继续进行微波照射M，进行加热，一直到该减压度即将到达不引起真空放电的下限值P1即A’的1.33kPa(10Torr)之前，然后停止微波照射M，其后在到达减压平衡区B’的减压过程中进行升华冷却，将上述的解冻循环作为1个循环，反复进行该循环。
即在图4中，进行减压步骤G’，在到达减压平衡区B’之后，转移至复压步骤F’，在复压步骤F’的减压度超过不引起真空放电的下限值P1即1.33kPa(10Torr)后的C’点时，再次开始进行微波照射M’，在进行复压达到预先设定的复压下限值D’即6.66kPa(50Torr)后，再次转移至减压步骤G”，同时继续进行微波照射M’，进行加热，一直到该减压度即将到达不引起真空放电的下限值P1即A”的1.33kPa(10Torr)之前，然后再次停止微波照射，其后在到达减压平衡区B”的减压过程中进行升华冷却，将上述的解冻循环作为第2循环进行。各复压步骤F、F’…中的复压特性，由于取决于复压阀41的节流阀41’的设定，因此在各解冻循环中为一定，即复压曲线的弯曲情况在各解冻循环中是一定的，通过这样能够进行稳定的解冻。
如图4所示，若反复进行这样的解冻循环，则由于腔室10内的饱和蒸气压随被解冻物体的温度上升而上升，因此显示上述减压平衡区B、B’、B”…的减压度随解冻循环的重复而依次上升的现象。所以，在该减压平衡区B、B’、B”…的减压度到达规定值时，结束解冻循环。即，所希望的解冻温度能够通过饱和蒸气压的区域设定来实现，若在该设定区达到减压平衡，则作为达到所希望的解冻温度，结束解冻操作。而且，达到该设定区为止的解冻循环的反复循环次数因被解冻物体的质量、磁控管22的输出功率及真空泵46的减压能力等而异，在本实施形态中，设图4中的P2A的压力值为480Pa(3.6Torr)，P2B的压力值为453Pa(3.4Torr)，在上述减压平衡区B、B’、B”…的减压度到达P2A～P2B之间的值时，预计被解冻物体的温度成为-3℃，则结束解冻循环。
另外，上述的P2A及P2B的设定压力值相对于将完成的温度设定为-3℃时的饱和蒸气压具有前后13.3kPa(0.1Torr)的宽度，也可以增减该宽度。另外，完成的温度不限定于-3℃，可以设定为所希望的温度，并根据与该设定温度相对应的饱和蒸气压，设定上述的P2A及P2B。
在控制装置50中，若决定结束解冻循环，则将大气开放阀40打开，同时切断泵驱动电动机45的电源，使真空泵46停止，若真空压力传感器31的压力显示101.3kPa(760Torr)，则可打开门11，从腔室10内取出解冻至-3℃的被解冻物体。
另外，在腔室10内由于某种原因而发生放电现象时，因产生UV，上述放电检测传感器30检测出UV，控制装置50通过电源控制系统56，强制停止磁控管22工作，以此防止腔室10的内壁等受到损伤。
为了不损坏冷冻食物的食感及味道地以最佳条件进行解冻，对于要解冻的被解冻物的种类，例如代表性的冷冻鱼金枪鱼及冷冻动物肉牛肉，其微波发生器22的输出功率、每1个解冻循环的微波照射时间及升华时间等解冻条件略有不同，还有，被解冻物体是块状、条状、还是牛排用的厚片肉等，因其形状不同，解冻条件也不同。
也可以根据被解冻物体的种类及形状，在每次解冻时输入解冻条件来进行解冻，但也可以这样构成，即预先根据被解冻物体的种类及形状等，按不同方案将解冻条件加以存储，在解冻时仅选择方案，通过这样来设定与被解冻物体相适应的解冻条件。
下面说明在下述实施形态中根据要解冻的对象物体来设定解冻条件的情况。
在图5所示的实施形态中，作为被解冻物体，可以选择金枪鱼及牛肉，即使是金枪鱼，也可以选择块状情况下的方案1、条状情况下的方案2，在牛肉的情况下，可以选择是块状情况下的方案3、是牛排的用的厚片肉的情况下的方案4、牛排用的厚片肉打包的方案5，有5种方案可选择。
在解冻金枪鱼的方案1的情况下，将微波发生器的基准输出选择为15kW/kg，微波照射时间为90秒/1个解冻循环、升华时间为40秒/1个解冻循环、解冻结束条件为480Pa(3.6Torr)(-3℃)等各种解冻条件存入控制装置的存储装置(例如ROM)，在方案2的情况下，将微波发生器的基准输出功率为15kW/kg、微波照射时间为80秒/1个解冻循环、升华时间为20秒/1个解冻循环及解冻结束条件为480Pa(3.6Torr)(-3℃)等各种解冻条件同样存入。同样，在解冻牛肉的方案3的情况下，将微波发生器的基准输出为12kW/kg、微波照射时间为90秒/1个解冻循环、升华时间为40秒/1个解冻循环及解冻结束条件为480Pa(3.6Torr)(-3℃)等各种解冻条件存入控制装置的存储装置(例如ROM)，在方案4的情况下，将微波发生器的基准输出为12kW/kg、微波照射时间为80秒/1个解冻循环、升华时间为20秒/1个解冻循环及解冻结束条件为480Pa(3.6Torr)(-3℃)等各种解冻条件同样存入。
在牛排打包的情况下，将微波发生器的基准输出为12kW/kg及微波照射时间为80秒/1个解冻循环等各种解冻条件加以存储，而与减压冷却有关的升华时间等及解冻结束的真空压力不存储，代之以将微波加热的合计加热时间为350秒进行存储。这样，在被解冻物体被打包的情况下，由于不根据腔室10内的饱和蒸气压进行管理，因此预先通过实验求出以所希望的解冻温度结束的加热总的时间，并根据它来管理合计加热时间，据此进行控制，使得能够在所希望的温度结束解冻。
另外，在操作面板上设置选择方案的方案选择操作部及输入被解冻物体的重量的重量输入操作部。
因而在解冻时若根据被解冻物体的种类及形状，通过对操作面板的方案选择操作部进行操作来选择方案，同时输入被解冻物体的重量，则控制装置在该解冻中按照最佳解冻条件反复进行解冻循环，以所希望的解冻温度结束。
另外，为了调整微波发生器22的基准输出功率，可以通过改变最大输出的占空比来完成。
为了调整微波照射时间，如图6所示，设从照射开始至到达复压上限值的时间为T2、复压上限值到达之后至关闭调压阀41的时间为T3、设定为T3的时间到达之后至停止照射的时间为T4，则通过增减上述T3能够完成调整。即在从复压步骤转移至减压步骤之间，插入复压状态维持步骤，通过这样能够完成调整。这是由于，若到达复压上限值后使调压阀41保持打开状态不变，则从调压阀41的泄漏与真空泵46的抽气能力相平衡，能够维持腔室10内的真空度，能够没有任何问题地仅按照需要继续进行微波照射。
另外，为了调整升华时间，根据同样的想法，在升华冷却开始并到达减压平衡区后，加入减压平衡维持步骤(时间T5)，通过增减该时间T5，能够根据方案来调整每1个解冻循环的升华冷却时间T6。这是由于，若到达减压平衡区，使调压阀41保持关闭状态不变，则饱和蒸气压与真空泵46的抽气能力相平衡，能够维持腔室10内的真空度，能够没有任何问题地仅按照需要继续进行被解冻物体表面的升华冷却。
这样，若能够根据被解冻物体来选择方案，则能够省去每次逐一输入种类、形状及重量的麻烦，能够谋求简化操作。
另外，在上述各实施形态中，是将被解冻物体作为冷冻食品进行说明的，但用本发明进行解冻的被解冻物体不限定于食品，也可以是血液、血清、精液及药品等。
由以上的说明可知，本发明的真空微波解冻方法及解冻和不仅可用于食品有关的产生领域，还能够用于医疗有关的产生领域等，能够应用的范围很广。
权利要求
1.一种真空微波解冻方法，一面反复进行减压步骤及复压步骤，一面照射微波以加热被解冻物体来进行解冻，其特征在于，在进行减压步骤达到减压平衡区后，转移到复压步骤，在该复压步骤的减压度达到不引起真空放电的下限值后，开始微波照射，在进行复压达到预先设定的复压上限值后，再次转移到减压步骤，同时在该减压度一直到就要到达不引起真空放电的下限值之前，继续微波照射，在停止微波照射后，在到达减压平衡区为止的减压过程中利用升华进行升华冷却，将这作为解冻循环反复进行。
2.如权利要求1所述的真空微波解波方法，其特征在于，所述减压平衡区的减压度随着所述解冻循环的反复进行而逐渐上升，在该减压度达到规定的值时，结束所述解冻循环。
3.如权利要求1或2所述的真空微波解冻方法，其特征在于，所述不引起所述真空放电的减压度的下限值为1.33kPa，即10Torr。
4.如权利要求1至3的任一项所述的真空微波解冻方法，其特征在于，所述复压上限值根据照射微波的微波发生器的输出功率及真空泵的减压能力来设定。
5.如权利要求1至4的任一项所述的真空微波解冻方法，其特征在于，所述复压步骤的复压特性在各解冻循环中是一定的。
6.如权利要求1至5的任一项所述的真空微波解波方法，其特征在于，根据被解冻物体的种类及形状，将合适的微波发生器的输出功率、每一个解冻循环的微波照射时间、升华时间分成n种方案预先存储于控制装置中，在解冻时以所述方案作为可选择的方案，根据所选择的方案的解冻条件，控制装置控制解冻循环进行解冻。
7.一种真空微波解冻机，具有放置被解冻物体的腔室、将该腔室减压的真空泵、将腔室内复压的调压阀、向腔室内照射微波的微波发生器、以及连接上述真空泵、调压阀及微波发生器的控制系统的控制装置，一面反复进行减压步骤及复压步骤，一面照射微波以加热被解冻物体来进行解冻的真空微波解冻机，其特征在于，所述控制装置在进行减压步骤达到减压平衡区后，转移到复压步骤，在该复压步骤的减压度达到不引起真空放电的下限值后，开始照射微波，在进行复压达到预先的复压上限值后，再次转移到减压步骤，同时在该减压度一直到就要达到不引起真空放电的下限值之前，继续照射微波，在停止微波照射后，在到达减压平衡区为止的减区过程中利用升华进行升华冷却，将这作为解冻循环，进行控制以反复进行该解冻循环。
8.如权利要求7所述的真空微波解冻机，其特征在于，所述减压平衡区的减压度随着所述解冻循环的重复而逐渐上升，在该减压度达到规定的值时，结束所述解冻循环。
9.如权利要求7或8所述的真空微波解冻机，其特征在于，所述不引起真空放电的减压度的下限值为1.33kPa，即10Torr。
10.如权利要求7至9的任一项所述的真空微波解冻机，其特征在于，根据真空泵的减压能力设定。
11.如权利要求7至10的任一项所述的真空微波解冻机，其特征在于，所述复压步骤中的复压特性在各解冻循环中是一定的。
12.如权利要求7至11的任一项所述的真空微波解冻机，其特征在于，设置检测腔室内产生放电的放电检测传感器，同时将该放电检测传感器与控制装置连接，根据来自放电检测传感器的放电检测信号，控制装置强制停止微波发生器的动作。
13.如权利要求7至12的任一项所述的真空微波解冻机，其特征在于，所述控制装置具有根据被解冻物体的种类及形状而将合适的微波发生器的输出功率、每1个解冻循环的微波照射时间、升华时间分成多种方案预先加以存储的存储装置，设置选择所述方案的方案选择操作部，根据利用该方案选择操作部的操作所选择的方案的解冻条件，控制装置控制解冻循环进行解冻。
全文摘要
本发明涉及真空微波解冻方法及真空微波解冻机。在进行减压步骤(G)达到减压平衡区(B)后，转移到复压步骤(F)，在复压步骤(F)的减压度达到不引起真空放电的下限值(P1)时，开始照射微波，在进行复压达到预先设定的复压上限值(D)后，再次转移到减压步骤(G’)，同时在该减压度达到不引起真空放电的下限值(P1)之前，继续照射微波进行加热，在微波照射停止后到达减压平衡区(B’)为止的减压过程中，进行升华冷却，反复进行上述解冻循环。
文档编号H05B6/68GK1561169SQ02819439
公开日2005年1月5日 申请日期2002年8月23日 优先权日2001年8月28日
发明者伊藤信雄, 杉山芳喜, 浅原崇 申请人:株式会社东芝