JPS6016076B2 - 加熱装置 - Google Patents

加熱装置

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JPS6016076B2
JPS6016076B2 JP55114819A JP11481980A JPS6016076B2 JP S6016076 B2 JPS6016076 B2 JP S6016076B2 JP 55114819 A JP55114819 A JP 55114819A JP 11481980 A JP11481980 A JP 11481980A JP S6016076 B2 JPS6016076 B2 JP S6016076B2
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microwave
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waveguides
heat pipe
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は食品の凍結乾燥装置や解凍装置の加熱装置と
して有効な加熱装置に関するものである。
食品を凍結乾燥すると、原料の色、香り、味、ビタミン
類が比較的保存され、その製品に後で再び水、湯等を添
加すると元の状態に戻り易い等の特長がある製品が得ら
れる。
従って、この凍結乾燥を食品加工に活用すると、食品の
輸送あるいは貯蔵が効率的となるため、食品生産の地域
性あるいは季節性が改善され、食品産業の合理化を図る
ことができる。
また冷凍庫等の特別な設備を姿せず保存出来、しかも調
理が簡便であるから、食生活の改善に役立つ。ところが
、食品の凍結乾燥は、凍結した食品を加熱乾燥するので
、電熱加熱装置等の頚射加熱装置では乾燥に6〜1拍時
間という長時間を要する。
そこで本発明者等は、先に被加熱物の中心部より加熱す
る特性がある漏洩導波管を使ったマイクロ波加熱装置を
併用して、被加熱物の内外から加熱することにより同一
凍結乾燥食品を得るのに乾燥時間が2時間程度で済む加
熱装置の開発に成功した。しかし、冷凍食品の乾燥に2
時間を要するということは、その生産性を考えると未だ
充分ではないので、更に実験研究の結果、解凍には10
00KHz前後の高周波による加熱が有効であるという
知見を得た。
即ち、電極坂間に誘電物質の水を挟んで電極間に乳け比
の超高周波を与えて水の誘電損係数(ねn8)を測定し
た場合1.570×10‐4であるに対し、氷の場合は
誘電損失係数は9×10‐4と言うような極めて小さく
、従って超高周波加熱装置では氷の氷解には時間を要し
、有効ではない。
ところが、電極に1000KHzの周波数を与えた場合
の誘電損失係数は、逆に水が400×10‐4と小さく
なり、氷は1200×10‐4と大きくなる。
従って10皿Hz程度の高周波で加熱すると、被加熱食
品の表面を覆っている氷の層を速かに氷解し、加熱乾燥
時間の短縮を図れることになる。本発明はこの知見に基
づくもので、頚射加熱装置及びマイクロ波加熱装置と共
に高周波加熱装置を併用することにより解凍を早め、所
要冷凍食品の乾燥時間を1時間程度に短縮することに成
功したものである。以下この発明を冷凍食品の真空凍結
乾燥装置の加熱装置に適用した場合の実施例について説
明すれば次の通りである。
第1図は本発明の一実施例の斜視図、第2図は同平面図
、第3図は同側面図で、1,2,3はマイクロ波加熱装
置の主導波管である。
之等主導波管1〜3は一定間隔離して上下3段に配置さ
れ、側方に適教本のマイクロ波漏洩導波管が櫛歯状に突
設されていて、主導波管1に突設したマイクロ波漏洩導
波管Aは下面に、主導波管2に突設したマイクロ波漏洩
導波管Bは上下両面に、また主導波賀3に突設したマイ
クロ波漏洩導波管Cは上面に夫々マイクロ波放射口aが
飛石状に設けられている。4〜7は主導波管1〜3に沿
って配置した韓射加熱装置の熱風ダクトで、前記各マイ
クロ波漏洩導波管A〜Cの上下両面の両側に受座8を介
して密着固定した伝熱装置としてのヒートパイプ9の端
部9aが突入固定されている。
また熱風ダクト4〜7はセパレータ兼用の伝熱ブロック
10を介して下部又は上部の熱風ダクトと連結され、こ
の伝熱ブロック10とマイクロ波漏洩導波管の自由端を
結ぶように敗付けた連結片11とに補助ヒータパイプ1
2の両端が固定されている。
E,は主導波管1又は2に設けたマイクロ波漏洩導波管
AとBを電極とする高周波加熱装置の100皿Hzの高
周波発振器、E2は前記マイクロ波漏洩導波管Bと主導
波管3に設けたマイクロ波漏洩導波管Cをを電極とする
高周波加熱装置の100皿Hzの高電周波発振器、Pは
ヒートパイプ9を備えたマイクロ波漏洩導波管B,C上
に載せる電波を透過するテフロン等のプラスチック製の
冷凍食品の受皿である。
なお、図面では省略したが、以上の加熱装置は乾燥室内
に設けられている。
さて、次に本装置の作用、効果について述べると、冷凍
食品を受皿Pに収納してヒートパイプ9を備えたマイク
ロ波漏洩導波管上に載せ、乾燥室内の空気を排気して真
空(0.1〜0.5Tom)にした後、熱風ダクト4〜
7には熱風を流し、主導波管1〜3にはマイクロ波発振
装置(図示せず)からマイクロ波を流し、主導波管の1
と2並びに2と3に高周波発振器E,,E2から高周波
数電圧を印加する。
かくすればヒートパイプ9は熱風ダクト4〜7を流れる
熱風から熱を受けてマイクロ波漏洩導波管A〜Cに伝達
してそれを加熱し、頚射熱によって受皿P内の冷凍食品
を加熱する。
また主導波管1〜3内に流れるマイクロ波は各主導波管
に接続されるマイクロ波漏洩導波管A〜Cのマイクロ波
放射口aから漏洩してマイクロ波が冷凍食品に照射され
、冷凍食品の内部から加熱する。
一方冷凍食品を被覆又は内在する氷は、マイクロ波漏洩
導波管A〜Cを電極とする高周波加熱装置の電界内にあ
るので、この高周波加熱装置によって加熱されて氷解す
る。
従って、本加熱装置によれば、冷凍食品はヒートパイプ
及びマイクロ波漏洩導波管をヒーターとする韓射加熱装
置による加熱作用と、マイクロ波漏洩導波管を電極とす
る高周波加熱装置による加熱作用並びにマイクロ波漏洩
導波管から照射されるマイクロ波によって、解凍と内外
からの加熱が行われ、速やかに冷凍食品を加熱乾燥する
。
なお蒸発した水分は真空装置により順次乾燥室外に排気
される。以上のように、本発明によれば、高周波加熱に
より解凍を早めて水分の蒸発を促進し、加熱乾燥時間の
短縮に効果があり、先に開発した韓射加熱とマイクロ波
加熱併用の加熱装置による場合の1′2塁度に乾燥時間
を短縮することが可能である。
しかも設備としては高周波発振器E,,E2の出力端子
を主導波管1〜3に接続するだけで済むので、実施の容
易ごと共にその工業的価値は大である。なお、主導波管
1〜3は加熱装置の規模に応じて適宜増減すればよい。
第4図は異なる実施例の要部構成を示すもので、マイク
ロ波発振装置TX1,TX2に夫々接続される主導波管
1,1′に、下面に飛石状にマイクロ波放射口aを設け
たマイクロ波漏洩導波管A,A′が6本づ)櫛歯状に夫
々接続され、丁度櫛歯を噛合せたようにマイクロ波漏洩
導波管A,A′を交互に配置したもので、他の構成は第
1図〜第3図に示すものと同機である。
漏洩導波管A,A′のマイクロ波放射口aから出る電波
の強さは、主導波管との接続側から離れるに従って減衰
するため、加熱温度は主導波管から遠ざかるに従って低
下する。
そこでこの第4図で示す装置では、この点を改善するた
め、電波の流れの方向が異なるマイクロ波漏洩導波管A
,A′を交互に設けるようにして、被加熱物が略平均し
て加熱されるようにしたものである。
こ)では小さいマイクロ波放射口を飛石状に設けたもの
を例示したがこれに限定されるものではなく、長手方向
に長いスリットを設けるようにしてもよい。
マイクロ波加熱装置を真空冷凍乾燥装置の加熱装置とし
て使用する場合、真空度が高まると、放電し易くなり、
放電すると加熱性能が劣化する。
ところが上記のように長いスリットとすると、電波が分
布放射してマイクロ波漏洩導波管の終端電圧が低くなる
ため、放電が防止される効果があり、乾燥室内を高い真
空度とする場合には有効な構造である。また、第4図に
示した装置と同機の効果が得られる装置として、第1図
の加熱装置と同様の構造の装置を第5図に示すように向
い合せに設けると共にマイクロ波漏洩導波管A,B,C
とA′,B′とを交互に重ねるように挿入配達してマイ
クロ波を互いに逆方向に流すようにしてもよい。
また、第1図〜第3図に示した実施例では、熱風ダクト
4〜7に熱風を流したが、他の熱媒体、例えば蒸気や熱
水あるいは熱媒体油などを流す熱媒体ダクトとしてもよ
いし、また伝熱装置としてヒートパイプ、熱媒体ダクト
に代えて電気ヒータなどの電気的な手段を使用してもよ
いことは勿論である。なお、本発明の加熱装置は、冷凍
品の真空凍結乾燥装置や解凍装置として使用出来るのみ
ならず、食品の真空乾燥装置にも使用できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の斜視図、第2図は同平面図
、第3図は側面図、第4図は異なる実施例の要部構造を
示す横断平面図、第5図は異なる実施例の要部構造を示
す縦断側面図である。 1〜3・・・・・・主導波管、4〜7・…・・熱風ダク
ト、8・・・・・・ヒートパイプ受座、9及び12・・
・・・・ヒートパイプ、10……伝熱ブロック「 11
……連結片、A〜B・・・・・・マイクロ波漏洩導波管
、P・・・・・・受皿。 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 電波の進行方向に長いスリツト又は飛石状の電波放
    射孔を設けたマイクロ波漏洩導波管を並設したマイクロ
    波加熱装置と、前記マイクロ波漏洩導波管の外面又は内
    面に伝熱装置を配置させた輻射加熱装置と、相対する前
    記マイクロ波漏洩導波管を電極とする高周波加熱装置と
    からなる加熱装置。 2 伝熱装置としてヒートパイプを使用して成る特許請
    求の範囲第1項記載の加熱装置。 3 ヒートパイプの一部を熱媒体ダクトに突入連結した
    輻射加熱装置を使用して成る特許請求の範囲第1項記載
    の加熱装置。 4 ヒートパイプの一部を熱風ダクトに突入連結した輻
    射加熱装置を使用して成る特許請求の範囲第1項記載の
    加熱装置。 5 並設したマイクロ波漏洩導波管にマイクロ波を互に
    逆方向に流すようにしたことを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載の加熱装置。
JP55114819A 1980-08-22 1980-08-22 加熱装置 Expired JPS6016076B2 (ja)

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