KR20130034041A - 무선 주파수 에너지에 의한 대상물 처리 - Google Patents

무선 주파수 에너지에 의한 대상물 처리 Download PDF

Info

Publication number
KR20130034041A
KR20130034041A KR1020137002484A KR20137002484A KR20130034041A KR 20130034041 A KR20130034041 A KR 20130034041A KR 1020137002484 A KR1020137002484 A KR 1020137002484A KR 20137002484 A KR20137002484 A KR 20137002484A KR 20130034041 A KR20130034041 A KR 20130034041A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
energy
power
absorbed
change
application zone
Prior art date
Application number
KR1020137002484A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101752523B1 (ko
Inventor
이얄 토레스
다니엘 세링거
Original Assignee
고지 엘티디.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 고지 엘티디. filed Critical 고지 엘티디.
Publication of KR20130034041A publication Critical patent/KR20130034041A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101752523B1 publication Critical patent/KR101752523B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A21—BAKING; EDIBLE DOUGHS
    • A21D—TREATMENT, e.g. PRESERVATION, OF FLOUR OR DOUGH, e.g. BY ADDITION OF MATERIALS; BAKING; BAKERY PRODUCTS; PRESERVATION THEREOF
    • A21D8/00—Methods for preparing or baking dough
    • A21D8/06—Baking processes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B1/00—Details of electric heating devices
    • H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64—Heating using microwaves
    • H05B6/66—Circuits
    • H05B6/68—Circuits for monitoring or control
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64—Heating using microwaves
    • H05B6/66—Circuits
    • H05B6/68—Circuits for monitoring or control
    • H05B6/687—Circuits for monitoring or control for cooking
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64—Heating using microwaves
    • H05B6/66—Circuits
    • H05B6/68—Circuits for monitoring or control
    • H05B6/688—Circuits for monitoring or control for thawing
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64—Heating using microwaves
    • H05B6/70—Feed lines
    • H05B6/705—Feed lines using microwave tuning
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B40/00—Technologies aiming at improving the efficiency of home appliances, e.g. induction cooking or efficient technologies for refrigerators, freezers or dish washers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)
  • Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)

Abstract

대상물을 처리하는 방법이 설명되었다. 방법은 무선 주파수(RF) 에너지를 인가함으로써 대상물을 가열하는 단계, 가열 중 대상물에 의한 RF 에너지의 흡수 속도와 관련된 값을 모니터링하는 단계, 및 그 모니터링된 값의 미분 시간에서의 변화에 따라 RF 에너지를 조절하는 단계를 포함한다.

Description

무선 주파수 에너지에 의한 대상물 처리{PROCESSING OBJECTS BY RADIO FREQUENCY (RF) ENERGY}
본 발명은 에너지 인가 구역에서 대상물을 처리하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 하나 이상의 방사 요소를 통해 에너지 인가 구역에 위치한 대상물에 무선 주파수를 인가하여, 이 무선 주파수 에너지에 의해 대상물을 처리하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
전자기파는 대상물에 에너지를 인가하기 위해 다양한 분야에서 사용된다. 예를 들어 무선 주파수(radio frequency, RF) 방사의 경우에, 전자기 에너지는 단일 주파수에서만 전자기 에너지를 공급하기 위하여 일반적으로 그 단일 주파수로 조절된 마그네트론(magnetron)을 이용하여 공급될 수 있다. 전자기 에너지를 공급하기 위해 흔히 사용되는 장치의 일 예는 전자 레인지(microwave oven)이다. 일반적인 전자 레인지는 2.45 GHz의 단일 주파수에서 혹은 그 근사치에서 전자기 에너지를 공급한다.
본 발명의 일부 실시예의 양태는 하나 이상의 방사 요소를 통해 대상물에 RF 에너지를 공급함으로써 에너지 인가 구역에 위치한 대상물을 처리하기 위한 장치를 포함할 수 있다. 상기 장치는:
대상물에 의해 흡수되는 RF 전력과 관련된 값을 결정하도록; 그리고
대상물에 의해 흡수되는 RF 전력과 관련된 값의 미분 시간(time derivatives)에서의 변화에 따라 하나 이상의 방사 요소로의 RF 에너지 공급을 조절하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 프로세서는 에너지 인가 구역으로부터 피드백을 수신하도록 구성되고 그 수신된 피드백에 기초하여 대상물에 의해 흡수되는 RF 에너지와 관련된 값을 결정하도록 구성될 수 있다.
부가적으로 또는 대안적으로, 프로세서는 대상물에 의해 흡수되는 RF 전력과 관련된 값의 미분 시간에서의 변화에 따라 하나 이상의 방사 요소로의 RF 에너지 공급에서 변화를 일으키기 위한 하나 이상의 기준을 인터페이스를 통해 수신하도록 구성될 수 있다.
인터페이스는 기계 판독 가능 요소용 판독기, 예를 들어, 바코드 판독기를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 프로세서는 복수의 MSE 각각에서 RF 에너지 공급을 조절하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 프로세서는 복수의 MSE에서 하나 이상의 방사 요소로의 에너지 공급을 조절하도록 구성될 수 있다.
또한, 프로세서는 복수의 MSE 각각에서 평가되는 소멸비에 따라 상기 복수의 MSE 각각에서 하나 이상의 방사 요소로의 에너지 공급을 조절하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에 따라, 프로세서는 보다 낮은 소멸비와 관련된 MSE에서 보다 많은 에너지 공급을 일으키도록 구성된다.
일부 실시예에서, 프로세서는 대상물에 의해 흡수되는 RF 전력과 관련된 값을 모니터링하도록, 그리고 대상물에 의해 흡수되는 RF 전력과 관련된 값의 미분 시간에서의 변화를 식별하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 대상물에 의해 흡수되는 RF 전력과 관련된 값은 에너지 인가 구역에 전달되는 전력과 에너지 인가 구역으로부터 검출되는 전력 사이의 차일 수 있다.
본 발명이 일부 실시예의 양태는 에너지 인가 구역에서 대상물을 처리하는 방법을 포함할 수 있는 데, 상기 방법은:
에너지 인가 구역에 무선 주파수(RF) 에너지를 인가하는 단계;
RF 에너지 인가 중 대상물에 의해 흡수되는 RF 전력과 관련된 값을 모니터링하는 단계; 및
모니터링된 값의 미분 시간에서의 변화에 따라 RF 에너지의 인가를 조절하는 단계를 포함한다.
모니터링된 값은 대상물의 부피를 나타낼 수 있다.
일부 실시예에서, 대상물에 의해 흡수되는 RF 전력과 관련된 값을 모니터링하는 단계는 에너지 인가 구역으로 전달되는 전력과 소멸비의 곱을 모니터링하는 단계를 포함할 수 있다.
부가적으로 또는 대안적으로, 대상물에 의해 흡수되는 RF 전력과 관련된 값을 모니터링하는 단계는 MSE에서 평균화된, 소멸비를 모니터링하는 단계를 포함한다.
부가적으로 또는 대안적으로, 대상물에 의해 흡수되는 RF 전력의 표시값을 모니터링하는 단계는 에너지 인가 구역으로 전달되는 전력과 에너지 인가 구역으로부터 검출되는 전력 사이의 차이를 모니터링하는 단계를 포함할 수 있다.
또한 부가적으로 또는 대안적으로, 대상물에 의해 흡수되는 RF 전력과 관련된 값을 모니터링하는 단계는 대상물에 대한 손실 외에 공지의 에너지 손실에 대해 보정된, 에너지 인가 구역으로 전달되는 전력과 에너지 인가 구역으로부터 검출되는 전력 사이의 차이를 모니터링하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 소멸비는 대상물에 의한 에너지 흡수 이외에 구역에서의 공지의 에너지 손실을 보상하도록 보정될 수 있다.
일부 실시예에 따라, RF 에너지를 인가하는 것은 전력 공급원과 함께일 수 있고, 모니터링하는 단계는:
전력 공급원에 의해 제공되는 전력을 측정하는 단계; 및
대상물에 의해 흡수되는 전력을 측정된 전력에 기초하여 평가하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, RF 에너지를 인가하는 단계는 복수의 MSE에서 에너지를 전달하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, MSE에서의 에너지 전달은 상기 MSE에서 평가되는 소멸비에 따른다.
일부 실시예에 따라, RF 에너지 인가를 조절하는 단계는 인가된 RF 에너지의 강도를 변화시키는 단계를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 조절하는 단계는 RF 에너지의 강도를 감소시키는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 조절하는 단계는 RF 에너지 인가를 차단하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 조절하는 단계는 대상물에 의해 흡수되는 RF 전력과 관련된 값의 미분 시간의 변화가 중단됨에 따라 RF 에너지의 인가를 차단하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 조절하는 단계는 대상물에 의해 흡수되는 RF 전력과 관련된 값의 변화가 중단된 후 RF 에너지의 인가를 차단하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에 따른 방법은:
시간의 양을 결정하는 단계; 및
대상물에 의해 흡수되는 RF 전력과 관련된 값의 미분 시간이 현저하게 변화하는 경우, 결정된 양의 시간 동안 RF 에너지를 계속 인가하는 단계; 및 이 후
RF 에너지의 인가를 차단하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 실시예에 따른 방법은:
에너지의 양을 결정하는 단계;
대상물에 의해 흡수되는 RF 전력과 관련된 값의 미분 시간이 현저하게 변화하는 경우, 결정된 양의 에너지가 대상물에 흡수될 때까지 RF 에너지를 계속 인가하는 단계; 및 이후
RF 에너지의 인가를 차단하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 방법은:
부분을 결정하는 단계;
대상물에 의해 흡수되는 RF 전력과 관련된 값의 미분 시간에서 현저한 변화가 일어날 때까지 대상물에 의해 흡수되는 에너지의 양을 검출하는 단계;
상기 변화가 일어난 이후, 에너지의 검출된 양과 결정된 부분의 값의 곱과 동일한 에너지의 양을 대상물이 흡수할 때까지 RF 에너지를 계속 인가하는 단계; 및 이 후
RF 에너지의 인가를 차단하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 실시예에 따라, 대상물은 음식물을 포함할 수 있다. 음식물은, 예를 들어, 도우(dough)를 포함할 수 있으며, 이 경우에 미분 시간은 도우의 부풀어 오르는 속도를 나타낼 수 있다. 부풀어 오름은 RF 에너지 인가에 의해 유도되는 굽는 공정 중에 있을 수 있다.
다른 실시예에서, 음식물은 수플레, 스폰지 케이크 및 초콜릿 케이크로 구성되는 그룹의 일원일 수 있다.
일부 실시예에서, 조절하는 것은 대상물의 팽창의 종료에 대한 응답일 수 있다. 또는, 조절하는 것은 대상물의 팽창의 시작에 대한 응답일 수 있다.
일부 실시예에서, RF 에너지는 복수의 주파수로 인가될 수 있고, 모니터링하는 단계는 인가되는 복수의 주파수들로부터 선택되는 복수의 주파수들에서 수행될 수 있다.
일부 실시예의 양태는 장치에 관련될 수 있는데, 그 장치는:
에너지 인가 구역;
에너지 인가 구역으로 RF 에너지를 인가하도록 구성된 유전체 가열 유닛; 및
에너지 인가 구역에 위치하는 대상물에 의해 흡수되는 RF 전력의 미분 시간을 계산하도록 구성된 제어기를 포함하되,
상기 제어기는 대상물에 의해 흡수되는 RF 전력의 미분 시간의 변화에 따라 에너지 인가 구역으로 전달되는 RF 에너지의 양을 상기 유전체 가열 유닛이 조절하게 한다.
유전체 가열 유닛은 복수의 MSE에서 RF 에너지를 인가할 수 있다.
일부 실시예의 양태는 에너지 인가 구역으로 RF 에너지를 인가하는 장치를 포함할 수 있다. 그 장치는:
유전체 가열 유닛; 및
제어기를 포함할 수 있으며,
그 제어기는 에너지 인가 구역에 위치하는 대상물에 의해 흡수되는 RF 전력의 미분 시간을 계산하도록 구성되고, 대상물에 의해 흡수되는 RF 전력의 미분 시간의 변화에 따라 에너지 인가 구역에 인가되는 RF 에너지를 유전체 가열 유닛이 조절하게 하도록 한다.
일부 실시예의 양태는 음식 대상물 처리 방법을 포함할 수 있다. 그 방법은:
a) RF 에너지를 에너지 인가 구역으로 인가하여 에너지 인가 구역 내의 음식 대상물을 가열하는 단계;
b) 음식물에 의한 전력 흡수의 미분 시간에 있어서의 변화 유무를 검출하는 단계; 및
c) 상기 검출에 응답하여 상기 음식 대상물에 대한 상기 가열을 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예의 양태는 에너지 인가 구역에서 RF에 의해 가열되는 대상물의 부피 변화를 조절하는 방법을 포함할 수 있는데, 그 방법은:
바람직한 부피 변화를 정의하는 단계;
에너지 인가 구역으로 RF 에너지를 인가하는 단계;
대상물에 흡수되는 전력을 모니터링하는 단계; 및
바람직한 부피 변화를 얻기 위해 RF 에너지의 인가를 조절하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 바람직한 부피 변화는 대상물의 팽창이며, 에너지 인가는 전력 흡수가 증가함에 따라 계속되고 전력 흡수의 증가가 멈추는 경우 또는 전력 흡수의 감소가 시작되는 경우 멈추게 된다.
일부 실시예에서, 바람직한 부피 변화는 부피 변화가 없는 것이고, 흡수된 전력의 증가 또는 감소가 모니터링될 때, RF 에너지 인가는 실질적으로 줄어들게 된다.
본원에서 사용된 바와 같이, 장치(예를 들어, 프로세서)가 작업을 수행“하도록 구성된” (예를 들어, 흡수된 RF 전력과 관련된 값을 결정하도록 구성된)과 같이 설명된다면, 적어도 일부 실시예에서, 그 장치는 작동 중에 이러한 작업 수행한다. 유사하게, 작업이 목표 결과를 수행"하기 위해”(예를 들어, 구역에서 필드 패턴을 변화시키기 위해) 행하여 지는 것으로 설명되는 경우, 적어도 일부 실시예에서, 그 작업을 수행하여 목표 결과를 달성하게 될 것이다.
이와 달리 정의되지 않는다면, 본원에서 사용되는 모든 기술적 및/또는 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야에서의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 통상적으로 이해되는 바 동일한 의미를 갖는다. 비록 본원에서 설명되는 것들과 유사한 또는 균등한 방법 및 물질이 발명의 실시예의 실행 및 시험에 사용될 수 있지만, 예시적 방법 및/또는 재료가 아래에서 설명된다. 상충되는 경우에는, 정의를 포함하는 본 특허 명세서가 우선할 것이다. 또한, 물질, 방법 및 예는 단지 예시적인 것이고 필연적으로 제한하려고 하는 것은 아니다.
본 발명의 실시예의 방법 및/또는 시스템의 구현은 선택된 작업을 수동으로, 자동으로 또는 그 조합으로 수행하거나 완료함을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 방법 및/또는 시스템의 실시예의 실제 장치 및 설비에 따라, 몇몇 선택된 작업들이 운영 체계를 이용하여 하드웨어, 소프트웨어, 또는 펌웨어 또는 그 조합에 의해 수행될 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 실시예에 따른 선택된 작업을 수행하기 위한 하드웨어는 칩 또는 회로로서 구현될 수 있다. 소프트웨어로서, 본 발명의 실시예에 따른 선택된 작업은 적절한 운영 체계를 이용하여 컴퓨터에 의해 수행되는 복수의 소프트웨어 명령으로서 수행될 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서, 본원에서 설명되는 바와 같은 방법 및/또는 시스템의 예시적 실시예에 따른 하나 이상의 작업은 복수의 명령을 수행하기 위한 연산 플랫폼과 같은 프로세서에 의해 수행된다. 선택적으로, 프로세서는 명령 및/또는 데이터를 저장하기 위한 휘발성 메모리, 및/또는 명령 및/또는 데이터를 저장하기 위한 비휘발성 저장장치(예컨대, 자기 하드 디스크 및/또는 제거 가능한 매체)를 포함한다. 선택적으로, 네트워크 연결이 또한 제공된다. 디스플레이 및/또는 사용자 입력 장치(예컨대, 키보드 또는 마우스)가 또한 선택적으로 제공된다.
본 발명의 일부 실시예는 첨부한 도면들을 참조하여 단지 예로서 본원에 설명된다. 상세한 도면들을 구체적으로 참조하여, 도시된 특정한 사항들은 본 발명의 실시예의 예시적인 설명을 위해 그리고 그 예로서 나타낸 것임을 강조하는 바이다. 이러한 점에서, 도면과 함께 이루어진 설명은 본 발명의 실시예가 수행되는 방법이 당업자들에게 분명하도록 해 준다.
도 1은 발명의 일부 실시예에 따른 대상물로 전자기 에너지를 인가하기 위한 장치의 개략도이다.
도 2는 발명의 일부 실시예에 따른 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예에 따른, 변조 공간(MS)을 도식적으로 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일부 실시예에 따른, RF 에너지를 인가하여 에너지 인가 구역에 위치하는 대상물을 처리하기 위한 장치를 개략적으로 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일부 실시예에 따른, RF 에너지 흡수 속도의 평가에 따라 대상물을 처리하는 방법에 대한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일부 실시예에 따른, 다단계의 가열 공정에서 단계를 조절하는 방법에 대한 순서도이다.
도 7a는 RF 오븐에서 구워지는 빵에 흡수되는 전력과 빵 내의 두 위치에서 굽는 동안 측정되는 온도를 도식적으로 나타낸다.
도 7b는 RF 오븐에서 구워지는 서로 다른 세 덩어리의 빵을 포함하는 대상물에 흡수되는 전력을 도식적으로 나타낸다.
도 7c는 도 7b에서 나타낸 흡수된 전력의 미분 시간을 도식적으로 나타낸다.
도 8은 RF 오븐에서 동시에 구워지는 세 개의 서로 다른 빵에서의 전력과 온도를 도식적으로 나타낸다.
도 9는 RF 오븐에서 조리되는 오믈렛에 흡수되는 전력을 도식적으로 나타낸다.
도 10은 냉동 피자의 해동 중 평균 소멸비에 대한 시간 진행을 도식적으로 나타낸다.
도 11은 해동된 피자의 조리 중 평균 소멸비에 대한 시간 진행을 도식적으로 나타낸다.
본 발명은, 그 일부 실시예에서, 전자기(electromagnetic, EM) 에너지를 이용하여 대상물을 처리하는 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 그러나 배타적이지 않게, 본 발명의 일부 실시예들은 예를 들어 음식 대상물과 같은 대상물의 제어 가능한 가열에 관한 것이다.
전자기 에너지가 인가되는 “대상물”(또는 “가열될 대상물”)에 대한 지칭은 특정 형태로 제한되지 않는다. 대상물은 본 발명이 활용되는 특정 공정에 따라 액상, 반액상, 고상, 반고상, 또는 가스를 포함할 수 있다. 대상물은 서로 다른 상태인 물질의 화합물 또는 혼합물을 또한 포함할 수 있다. 따라서, 제한하지 않는 예로서, “대상물”이라는 용어는 예를 들어, 해동하거나 조리할 음식; 건조할 의류 또는 다른 젖은 물질; 해동할 냉동 장기; 반응하게 될 화학물질; 연소하게 될 연료 또는 다른 가연성 물질; 탈수될 수화된 재료, 팽창하게 될 가스; 가열되거나, 끓게 되거나 기화될 액체, 또는 전자기 에너지를 어느 정도 인가하기를 원하는 임의의 다른 재료의 어떠한 그리고 모든 것을 포함한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 전자기 에너지라는 용어는 무선 주파수(RF), 적외선(IR), 근적외선, 가시광선, 자외선 등을 포함하지만 이에 한정되지는 않는 전자기 스펙트럼의 임의의 부분 또는 모든 부분들을 포함한다. 전자기 스펙트럼의 RF 부분에서 에너지를 인가하는 것을 본원에서는 “RF 에너지를 인가하는 것으로서”언급한다. 일 특정 예에서, 인가된 전자기 에너지는 자유공간에서 100 km 내지 1mm의 파장을 갖는 RF 에너지를 포함할 수 있는데, 이러한 파장은 3 KHz 내지 300 GHz 범위의 주파수에 해당한다. 다른 예들에서, 인가된 전자기 에너지는 500 MHz 내지 1500 MHz 사이 또는 700 MHz 내지 1200 MHz 사이 또는 800 MHz 내지 1 GHz 사이의 주파수 대역 이내에 있을 수 있다. 일부 다른 예들에서, 인가된 전자기 에너지는 예를 들어, 433.05와 434.79 MHz 사이, 902와 928 MHz 사이, 2400와 2500 MHz 사이, 및/또는 5725와 5875 MHz 사이에 있는 하나 이상의 ISM 주파수 대역 이내에만 있을 수 있다. 예를 들어, 마이크로파 및 극초단파(UHF) 에너지는 모두 RF 범위 이내에 있다. 비록 본 발명의 예들이 RF 에너지의 인가와 관련되어 본원에서 설명되지만, 이러한 설명들은 본 발명의 몇몇 예시적 원리들을 설명하기 위해 제공되며 전자기 스펙트럼의 임의의 특정 부분으로 본 발명을 제한하도록 의도되지는 않는다.
본 발명의 일부 예에서, 가열은 변수에 있어서 관찰되는 변화에 따라 제어된다. 변수는 대상물의 특성을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 변수는 대상물에 의한 에너지 흡수 속도일 수 있으며, 이는 한편으로는 대상물의 부피 및/또는 대상물의 수분량을 나타낼 수 있다.
일부 실시예에서 변수는 모니터링되고, 소정의 변화가 일어날 때, 에너지 인가는 조절된다.
소정의 변화는, 예를 들어 미분 시간에 의해 표현되는 바와 같이, 시간 전개에 있어서의 변화일 수 있다. 예를 들어, 변화는 증가하는 변수가 빠르게 증가를 멈추거나 좀 더 천천히 증가하기 시작하는 것일 수 있다. 다른 예에서, 변화하지 않거나 또는 단지 작게 변화하는 변수가 갑자기 변화하는 것일 수 있다.
에너지 인가는 예를 들어, 인가된 에너지의 양, 에너지 인가의 속도를 조절함에 의해 또는 다른 방식으로 조절될 수 있다.
에너지는 아래에서 정의되는 바와 같이, 예를 들어 서로 다른 주파수에서와 같이 상이한 MSE에서 인가될 수 있다. 모니터링된 변수는 MSE 의존적일 수 있다. 또한, 모니터링된 변수는 MSE 독립적일 수 있다. 예를 들어, 대상물에 흡수된 에너지의 양은 MSE 의존적인 모니터링된 변수일 수 있다. MSE 범위에 걸쳐 흡수된 에너지의 평균 양은 MSE 독립적 변수일 수 있다.
일부 실시예의 양태는 대상물을 처리하는 것을 포함한다. 처리의 예는 대상물의 부피 변화의 표시에 따라 예를 들어 해동, 조리, 굽기, 및/또는 데우기와 같은 가열 공정을 수행하는 것을 포함한다.
본 개시에서 “대상물을 가열함”이라는 용어는 대상물에 전자기 에너지를 인가하는 것을 포함한다. 때로는, (예를 들어, 대상물이 가열 속도와 적어도 동일한 속도로 부수적으로 냉각되거나, 또는 인가된 에너지가 상변화에 소비되는 상변화 상태에 있는 경우에는) 대상물은 온도 증가 없이 가열될 수 있다. 가열은 전자기 에너지의 인가에 의한 해동, 해빙, 대상물의 적어도 일부분의 승온, 조리, 건조 등을 포함할 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 가열된 대상물로부터의 피드백은 가열된 대상물의 특성 변화(예를 들어, 부피 변화)의 표시로서 사용될 수 있고, 가열은 표시된 변화를 고려하여 진행될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 표시된 부피 변화가 바람직하지 않다면, 가열은 감소 및/또는 정지될 수 있다.
일부 실시예에서, 표시된 부피 변화는 바람직하거나 바람직하지 않을 필요는 없고, 가열 프로토콜을 변화시킬 필요성에 대한 표시로서 사용될 수 있다. 동일한 것은 부피 변화에 대해 표시하지 않는 변화들과 관련하여도 동일하게 적용된다. 그러한 변화들은, 에너지 인가를 감소시키기 위해, 에너지 인가를 정지시키기 위해, 또는 에너지 인가 프로세스에서 어떤 다른 변화를 위해, 하나의 가열 프로토콜로부터 다른 것으로 전환하기 위한 표시로서 사용될 수도 있다.
일부 실시예에서, 대상물 부피를 나타내는 파라미터는 모니터링되고, 가열은 부피 변화의 명확한 표시를 이용하여 또는 그러한 표시 없이, 모니터링된 파라미터의 변화에 따라 조절된다.
본원에서 사용되는 바와 같이 변화에 따른 조절은 변화가 일어난 후 조절하는 것을 의미할 수 있고 변화와 그 변화에 따라 행해지는 조절 사이의 어떠한 다른 관계를 반영할 필요는 없다.
일부 실시예의 양태는 대상물에 흡수되는 전력의 양을 나타내는 피드백에 따라 RF 에너지의 인가를 제어하는 것을 포함한다. 일부 실시예에서, 제어는 흡수된 전력에 관련된 값의 미분 시간에서의 변화에 따르게 된다. 흡수된 전력과 관련된 값은 예를 들어 소멸비의 (복수의 MSE에 걸친)평균일 수 있다.
예를 들어, 만일 흡수된 전력의 증가를 원하지 않는다면, 그러한 증가가 검출될 때마다, 입사된 전력은 감소될 수 있다. 다른 예에서, 흡수된 전력에서 변화가 바람직하다면, 증가가 멈출 때 에너지 인가는 멈추게(또는 이와 달리 조절) 될 수 있다.
일부 실시예에 따라, 가열은 RF 에너지에 의한 것이며, 대상물의 부피를 나타내는 파라미터는 가열 중 대상물에서의 RF 에너지 흡수의 속도를 포함하는 데, 이는 본원에서 “흡수된 전력”로도 언급된다. 실제로, 흡수된 전력은 모니터링될 수 있는 데, 여기서 흡수된 전력의 변화는 특성 변화, 예를 들어 부피 변화의 표시로서 다루어진다.
일부 실시에에서, 흡수된 전력은 입력 전력과 검출된 전력 사이의 차이로서 정의된다.
입력 전력은 그 내부에서 대상물 또는 그 대상물의 일부가 가열되는 에너지 인가 구역으로 하나 이상의 방사 요소(본원에서는 안테나 또는 피드(feed)로서 또한 언급됨)에 의해 인가되는 전력으로서 정의될 수 있다.
에너지 인가 구역은 전자기 에너지가 인가될 수 있는 임의의 빈 공간, 장소, 영역, 또는 면적을 포함할 수 있다. 구역은 속이 빌 수 있고, 액체, 고체, 가스 또는 그것들의 조합으로 채워지거나 또는 부분적으로 채워질 수 있다. 단지 예로서, 에너지 인가 구역(9)은 전자기파의 존재, 진행 및/또는 공진하게 하는 닫힌 부분의 내부, 부분적 닫힌 부분의 내부, 열린 공간, 고체 또는 부분적 고체를 포함할 수 있다. 에너지 인가 구역은 컨베이어 벨트 또는 회전판을 포함할 수 있다. 본 개시를 위해, 모든 그러한 에너지 인가 구역은 “공동”으로서 대안적으로 언급될 수 있다. 대상물의 적어도 일부가 그 구역에 위치하거나 또는 대상물의 일부가 전달된 전자기 방사를 수신하는 경우, 대상물은 에너지 인가 구역에 “있는”것으로 여겨짐을 이해해야 한다.
예시적 에너지 인가 구역은 오븐, 챔버, 탱크, 건조기, 해동기, 탈수기, 반응기, 엔진, 화학적 또는 생물학적 처리 장치, 열처리로, 소각로, 재료 성형 또는 형성 장치, 컨베이어, 연소 구역, 냉각기, 냉동기 등에서 에너지가 인가되는 장소를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 에너지 인가 구역은 대상물이 일단 구매되면 처리되는 자동판매기의 일부일 수 있다. 따라서, 여기서 개시되는 실시예에 따르면, 에너지 인가 구역은 공동 공진기 또는 공동으로도 알려진, 전자기 공진기를 포함할 수 있다. 가끔, 에너지 인가 구역은 대상물 또는 대상물의 일부와 일치한다(예를 들어, 대상물 또는 그 일부가 에너지 인가 구역이거나 또는 에너지 인가 구역을 정의할 수 있다).
검출된 전력은 하나 이상의 피드에 의해 수신되는 전력으로서 정의될 수 있다. 일부 실시예에서, 검출된 전력은 모든 피드에 의해 수신되는 전력의 합일 수 있다. 대안적으로, 검출된 전력은 피드의 일부에 의해 수신되는 전력의 합일 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 검출된 전력은 피드가 아닌 검출기에 의해 검출되는 전력을 포함할 수 있다.
흡수된 전력과 관련된 값은 예를 들어, 흡수된 전력을 표시하는 값을 포함할 수 있다. 흡수된 전력을 표시하는 값은 흡수된 전력에 해당할 수 있는 임의의 값일 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 수신된 전력은 검출된 전력을 얻기 위해 합해질 수 있고, 방사 요소에 의해 에너지 인가 구역으로 인가된 입사 전력과 검출된 전력 사이의 차이는 흡수된 전력을 나타내는 것으로 간주될 수 있다. 이러한 차이는 소멸된 전력으로 지칭될 수 있다. 일부 실시예에서, 흡수된 전력을 나타내는 값은 시간에 걸쳐 흡수되는 전력의 적분에 해당할 수 있는 흡수된 에너지일 수 있다.
일부 실시예에서, 흡수된 전력은 입력 전력에 소멸비를 곱한 것으로 정의된다. 소멸비는 가끔 본 개시에서 그리고 표 1에서 열거된 일부 특허 출원에서 소멸비 및/또는 에너지 흡수 효율로 지칭된다.
소멸된 전력은 입력 전력과 검출된 전력 사이의 차이로서 정의될 수 있다. 소멸된 전력은 예를 들어, 다른 주파수에서 MSE 의존적일 수 있으며, 서로 다른 양의 전력이 흡수될 수 있다.
일부 실시예에서, 검출된 전력은 아래의 식(1)에 의해 주어질 수 있는데, 여기서 D는 검출된 전력이고, Inputi 는 피드 i 에 의해 구역으로 전달된 전력이고, Si,j 는 피드 i 가 구역으로 에너지를 전달할 때 피드 j 에서 수신되는 전력이며, n은 피드의 수이다.
(1)
Figure pct00001
실제, 에너지 인가 구역으로 전달되고 흡수되거나 검출되지 않는 일부 에너지가 존재할 수 있음이 인식되어야 한다. 예를 들어, 일부 에너지는 공동의 문을 통해 샐 수 있거나, 공동 벽에서 소멸할 수 있거나 또는 다른 메커니즘으로 손실될 수 있다. 일부 실시예에서, 손실 전력은 무시된다. 일부 실시예에서, 상술한 바와 같이 계산된 흡수된 전력은 손실을 보상하기 위해 보정될 수 있다.
예를 들어, 일부 실시예에서, 일정한 에너지 손실이 발생한다는 것이 알려져 있다. 그러한 실시예에서, 알려진 일정한 손실은 계산된 흡수된 전력으로부터 차감되어 흡수된 전력을 표시하는 다른 변수(이는 종종 부피를 표시할 수도 있음)를 얻게 된다. 그러나, 부피의 변화가 가열을 제어하기 위해 주로 사용되는 경우, 일정한 손실이 관찰되는 전력 흡수의 변화에 영향을 미치지 않기 때문에 그러한 보정은 있다 해도 중요성에 있어 미미할 수 있다.
에너지 인가를 조절하는 단계(예를 들어, 에너지 인가의 하나 이상의 파라미터들을 조절하는 단계)는 전달된 RF 에너지의 특성을 증가시키는 단계, 감소시키는 단계, 영(0)으로 하는 단계 및/또는 최대화하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 흡수된 전력의 변화가 특정 한계 보다 더 큰 경우 RF 에너지의 강도는 감소될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 에너지 인가를 조절하는 단계는 에너지 인가를 위해 사용되는 MSE의 선택을 변화시키는 것을 포함할 수 있는 데, 예를 들어 조절 전에 에너지가 제1 주파수 대역에서 인가될 수 있고, 조절 후에는 에너지가 다른 주파수 대역에서 인가될 수 있다.
일부 실시예에 따라, 에너지 인가 구역으로 전달되는(인가되는) 에너지는 일정 부피 내에서만 흡수될 수 있고, 반면 일정 부피 밖의 대상물은 에너지를 흡수할 수 없다. 반면에, 그러한 일정 부피 내에 있고 더 커지게 되는 대상물은 적어도 그것들이 일정 부피를 벗어나게 커지지 않는 한 부피가 커짐에 따라 더 많은 부분의 전달되는 에너지를 흡수할 수 있다. 그러한 실시예에서, 대상물에 의해 흡수되는 전력은 대상물의 부피에 따라 좌우될 수 있다.
일부 실시예에 따라, 대상물로 EM 에너지를 인가하기 위한(예컨대, 대상물을 가열하기 위한) 다단계(multi phase) 방법이 제공될 수 있다. 방법은 둘 이상의 단계들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 이러한 방법은 에너지 인가가 흡수 모니터링된 변수의 변화에 따라 조절되는 하나 이상의 단계 및 에너지 인가가 그렇게 조절되지 않는 하나 이상의 단계를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 이러한 단계들은 에너지 인가가 조절되는 방식 별로 서로 상이할 수 있는 데, 예를 들어, 한 단계에서는 모니터링된 변수(예를 들어, 흡수된 전력)가 특정 양 만큼 변할 때 에너지 인가가 증가될 수 있고 다른 단계에서는 에너지 인가는 흡수된 전력의 비슷한 변화에 응답하여 감소할 수 있다.
이러한 단계의 시기와 정도는 미리 정해지거나 또는 다단계 에너지 인가(예를 들어, 가열) 공정 중에 동적으로 변하게 될 수 있다.
일부 실시예에서, 가열 공정과 관련된 정보, 예를 들어 하나의 단계에서 다른 단계로 전환되는 기준, 및/또는 하나 이상의 단계의 특성들(예컨대, 주파수 대역)은 기계 판독가능 요소에 부호화될 수 있다. 기계 판독가능 요소는 대상물과 관련될 수 있다. 일부 실시예에서, 기계 판독가능 요소에서 부호화된 정보는 대상물을 처리하는 경우 처리 장치(예를 들어, 오븐)에 의해 사용될 수 있다.
본 발명은 다음의 설명에서 기술되고/되거나 도면 및/또는 예에서 나타낸 구성의 상세한 사항들과 부품의 배열 및/또는 방법에 적용함에 있어 반드시 제한되는 것은 아니다. 본 발명은 다른 실시예들이 가능하고 다양한 방법으로 실행되거나 수행될 수 있다.
다음 문단에서, 유전체 가열 유닛에 대해 언급한다. 본원에서 사용된 바와 같이, 유전체 가열 유닛은, 대상물을 처리하기 위한, 예를 들어 해동, 가열, 재우기, 부풀림 및/또는 대상물, 예를 들어 에너지 인가 구역에 (전체적으로 또는 부분적으로) 위치한 음식 대상물의 온도 및/또는 조직에 있어 어떤 변화를 일으키기 위해 RF 에너지를 사용하는 가열 유닛이다. 유전체 가열 유닛은 RF 에너지를 인가하기 위한 방사 요소들 및 선택적으로 증폭기를 통해 RF 에너지를 공급하기 위한 소스를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에 따라, 장치 또는 방법은 에너지 인가 구역으로 전자기 에너지를 전달하도록 구성된 적어도 하나의 소스의 사용을 포함할 수 있다. “소스”는 전자기 에너지를 발생시키고 전달시키기에 적합한 임의의 부품(들)을 포함할 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에 따라, 전자기 에너지는 소정의 파장 또는 주파수의 진행 전자기파(전자기 방사로 또한 알려짐)의 형태로 에너지 인가 구역으로 전달될 수 있다. 본원에서 일관되게 사용되는 바와 같이, “진행 전자기파”는 공진파, 소멸파, 및 임의의 다른 방식으로 매체를 통해 진행하는 파를 포함할 수 있다. 전자기 방사는 상호작용하는 물질에 부여될 수 (또는 물질내로 소멸될 수) 있는 에너지를 전달한다.
예를 들어, 유전체 가열 유닛은 모두 본원에서 참조로 포함된 아래의 표1에서 열거된 하나 이상의 문헌들에서 설명되는 바와 같이 정의될 수 있다.
Figure pct00002
도 1은 본 발명의 일부 실시예에 따른, 대상물로 전자기 에너지를 인가하기 위한 유전체 가열 유닛(100)(본원에서 장치(100)으로도 지칭함)의 개략도이다. 장치(100)는 제어기(101), 하나 이상의 안테나(각기 102a로 표시)를 포함하는 안테나 어레이(102) 및 에너지 인가 구역(9)을 포함할 수 있다. 제어기(101)는 모니터링되는 변수의 변화로 대상물 특성의 변화를 평가하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어기는 모니터링되는 변수들 또는 대상물 특성을 갖는 미분 시간에 있어서의 변화와 관련되는 룩업 테이블(look-up table)로 미리 프로그램될 수 있다. 제어기(101)는 하나 이상의 안테나(102)에 전기적으로 연결될 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, “전기적으로 연결된”이라는 용어는 하나 이상의 직접 또는 간접적인 전기 연결을 말한다. 제어기(101)는 연산 부시스템(92), 인터페이스(130) 및 전자기 에너지 인가 부시스템(96)을 포함할 수 있다. 연산 부시스템(92)의 출력에 기초하여, 에너지 인가 부시스템(96)은 안테나(102)에 공급되는 하나 이상의 무선 주파수 신호를 발생시켜 반응할 수 있다. 한편, 하나 이상의 안테나(102)는 에너지 인가 구역(9)으로 전자기 에너지를 방사할 수 있다. 어떤 실시예에서, 이 에너지는 에너지 인가 구역(9) 내에 위치하는 대상물(11)과 상호작용할 수 있다.
제어기(101)는 본 발명의 하나 이상 방법들을 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어기(101)는 변수를 모니터링하도록, 모니터링된 변수의 미분 시간에서의 변화를 식별하도록, 그리고/또는 그러한 변화가 식별될 때 에너지 인가를 조절하도록 구성될 수 있다.
여기서 설명되는 일부 실시예에 따라, 연산 부시스템(92)은 범용 목적 또는 특별한 목적의 컴퓨터를 포함할 수 있다. 연산 부시스템(92)은 인터페이스(130)를 통해 전자기 에너지 인가 부시스템(96)을 제어하기 위한 제어 신호를 발생시키도록 구성될 수 있다. 연산 부시스템(92)은 인터페이스(130)를 통해 전자기 에너지 인가 부시스템(96)으로부터 측정된 신호를 수신할 수 있다. 연산 부시스템(92)은 예를 들어, 부시스템(96)으로부터 수신되는 측정된 신호의 미분 시간을 계산하고, 미분 시간에서 변화를 식별하고, 식별된 변화에 따라 부시스템(96)을 제어하기 위한 제어 신호를 발생시킬 수 있다.
제어기(101)는 세 개의 서브부품을 갖는 것으로 예시적 목적을 위해 나타내었지만, 제어 기능은 더 적은 부품들로 통합될 수 있거나 추가 부품들이 특정 실시예의 바람직한 기능 및/또는 디자인에 따라 포함될 수 있다.
예시적 에너지 인가 구역(9)은 오븐, 챔버, 탱크, 건조기, 해동기, 탈수기, 반응기, 엔진, 화학적 또는 생물학적 처리 장치, 열처리로, 소각로, 재료 성형 또는 형성 장치, 컨베이어, 연소 구역, 냉각기, 냉동기 등에서 에너지가 인가되는 장소를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 에너지 인가 구역은 대상물이 일단 구매되면 처리되는 자동판매기의 일부일 수 있다. 따라서, 여기서 개시된 실시예에 따라, 에너지 인가 구역(9)은 전자기 공진기(10)(또한, 공동 공진기 또는 공동으로 알려지며, 본원에서는 챔버라고도 지칭함)(예를 들어 도 9에서 도시됨)를 포함할 수 있다. 때때로, 에너지 인가 구역(9)은 대상물 또는 대상물의 일부와 일치할 수 있다(예를 들어, 대상물 또는 그 일부가 에너지 인가 구역이거나 에너지 인가 구역을 정의할 수 있다).
도 2는 본 발명의 일부 실시예에 따른 유전체 가열 유닛(100)(본원에서 장치(100)으로도 지칭함)의 단순화된 블록도이다. 일부 실시예에 따라, 장치(100)는 변조기(2014)에 의해 수행되는 변조를 제어할 수 있는 프로세서(2030)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 변조기(2014)는 각각 위상, 주파수 및 AC 파형의 진폭을 각각 변조하도록 구성된 위상 변조기, 주파수 변조기 및 진폭 변조기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 프로세서(2030)는 예를 들어, 전자기계 장치를 이용하여 각 방사 요소(2018)의 위치, 방향 및 구성 중 적어도 하나를 대안적으로 또는 부가적으로 제어할 수 있다. 이러한 전자기계 장치는 회전, 피봇팅(pivoting), 이동(shifting), 슬라이딩(sliding) 또는 이와 달리 하나 이상의 방사 요소(2018)의 방향 및/또는 위치를 변화시키기 위해 모터나 다른 동작 가능한 구조를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 프로세서(2030)는 구역에서 필드 패턴을 변화시키기 위해 에너지 인가 구역에 위치하는 하나 이상의 필드 조절 요소들을 제어하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 장치(100)는 에너지 인가 구역으로 전자기 에너지를 전달하도록 구성된 적어도 하나의 소스의 사용을 포함할 수 있다. 예로서, 그리고 도 2에서 도시된 바와 같이, 소스는 전자기 에너지를 전달하는 전자기파를 발생시키도록 구성된 하나 이상의 전력 공급원(2012)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전력 공급원(2012)은 소정의 파장 또는 주파수에서 고전력 마이크로파를 발생시키도록 구성된 마그네트론(magnetron)일 수 있다. 대안적으로, 전력 공급원(2012)은 일정한 또는 변동하는 주파수를 갖는 AC 파형(예를 들어, AC 전압 또는 전류)을 발생시키도록 구성된, 전압 제어 오실레이터(oscillator)와 같은 반도체 오실레이터를 포함할 수 있다. AC 파형은 교번하는 극성을 가지는 사인파, 구형파, 펄스파, 삼각파, 또는 다른 형태의 파형을 포함할 수 있다. 대안적으로, 전자기 에너지의 소스는 전자기장 발생기, 전자기 플럭스 발생기, 또는 진동 전자를 발생시키기 위한 다른 메커니즘과 같은 다른 전력 공급원을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 장치(100)는 AC 파형의 위상이 각각의 일련의 시간 주기에 대해 얼마간의 각도(예를 들어, 10도)만큼 증가하도록 AC 파형 상에서 소정 시퀀스(sequence)의 시간 지연을 수행하도록 제어될 수 있는 위상 변조기(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 프로세서(2030)는 에너지 인가 구역으로부터의 피드백에 기초하여 변조를 동적으로 및/또는 적응적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(2030)는 검출기(2040)로부터 예를 들어, 공동(10)으로부터 수신되는 전자기 에너지의 양을 나타내는 아날로그 또는 디지털 피드백 신호를 수신하도록 구성될 수 있고, 프로세서(2030)는 수신된 피드백 신호에 기초하여 다음 시간 주기에 대한 위상 변조기에서의 시간 지연을 동적으로 결정할 수 있다.
일부 실시예에서, 장치(100)는 주파수 변조기(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 주파수 변조기는 소정의 주파수에서 진동하는 AC 파형을 발생시키도록 구성된 반도체 오실레이터를 포함할 수 있다. 소정의 주파수는 입력 전압, 전류 및/또는 다른 신호(아날로그 또는 디지털 신호)와 관련될 수 있다. 예를 들어, 전압 제어 오실레이터는 입력 전압에 비례하는 주파수로 파형을 발생시키도록 구성될 수 있다.
프로세서(2030)는 오실레이터(도시하지 않음)를 제어하도록 구성되어 하나 이상의 소정의 주파수 대역 내의 다양한 주파수에서 진동하는 AC 파형을 순차적으로 발생시킬 수 있다.. 일부 실시예에서, 소정의 주파수 대역은 작동 주파수 대역을 포함할 수 있고, 프로세서는 작동 주파수 대역의 서브부분(sub-portion) 내의 주파수에서 에너지의 전송을 일으키도록 구성될 수 있다. 작동 주파수 대역은, 전체적으로, 원하는 목표를 달성하기 때문에 선택된 주파수들의 집합일 수 있고, 서브부분이 그 목표를 성취한다면 대역 내의 다른 주파수들을 사용할 필요는 없어지게 된다. 일단 작동 주파수 대역(또는 그 서브세트(subset) 또는 서브부분)가 식별되면, 프로세서는 작동 주파수 대역(또는 그 서브세트 또는 서브부분)에 있는 각 주파수에서 전력을 순차적으로 인가할 수 있다. 이러한 순차적인 프로세스를 “주파수 스위핑(frequency sweeping)”이라 지칭할 수 있다. 일부 실시예에서, 검출기(2040)에 의해 제공되는 피드백 신호에 기초하여, 프로세서(2030)는 주파수 대역으로부터 하나 이상의 주파수를 선택하고, 이러한 선택된 주파수에서 AC 파형을 순차적으로 발생시키도록 오실레이터를 제어하도록 구성될 수 있다.
대안적으로 또는 부가적으로, 프로세서(2030)는 증폭기(2016)를 제어하도록 또한 구성되어 피드백 신호에 기초하여 방사 요소(2018)를 통해 전달되는 에너지의 양을 조절할 수 있다. 일부 실시예에 따라, 검출기(2040)는 에너지 인가 구역으로부터 반사되는 에너지 및/또는 특정 주파수에서 전송되는 에너지의 양을 검출할 수 있고, 프로세서(2030)는 반사되는 에너지 및/또는 전송되는 에너지가 낮을 때 그 주파수에서 전달되는 에너지의 양이 낮게 되도록 구성될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 프로세서(2030)는 반사되는 에너지가 특정 주파수에서 낮은 경우 짧은 구간에 걸쳐 하나 이상의 안테나가 특정 주파수에서 에너지를 전달하게 하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 장치는 EM 에너지의 소스를 둘 이상 포함할 수 있다. 예를 들어, 둘 이상의 오실레이터는 서로 다른 주파수들의 AC 파형을 발생시키기 위해 사용될 수 있다. 별도로 발생되는 AC 파형은 하나 이상의 증폭기에 의해 증폭될 수 있다. 따라서, 임의의 주어진 시간에서, 방사 요소(2018)는 예를 들어, 두 개의 서로 다른 주파수의 전자기파를 동시에 공동(10)으로 전송하도록 할 수 있다.
프로세서(2030)는 에너지 인가 구역에 공급되는 두 개의 전자기파 사이의 위상차를 변경하기 위해 위상 변조기를 제어하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 전자기 에너지의 소스는 복수의 위상에서 전자기 에너지를 공급하도록 구성될 수 있고, 프로세서는 복수의 위상의 서브세트에서 에너지의 전송을 일으키도록 구성될 수 있다. 예로서, 위상 변조기는 위상 천이기(phase shifter)를 포함할 수 있다. 위상 천이기는 공동(10) 내에서 제어 가능한 방법으로 AC 파형에서 시간 지연을 일으키도록 구성되어, 0 내지 360도 사이 어디에서든 AC 파형의 위상을 지연시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 스플리터(도시되지 않음)는 장치(100)에 제공되어 예를 들어 오실레이터에 의해 발생된 하나의 AC 신호를 두 개의 AC 신호(예를 들어, 분리 신호)로 분리할 수 있다. 프로세서(2030)는 다양한 시간 지연을 순차적으로 일으켜 두 개의 분리 신호 사이의 위상차가 시간이 경과함에 따라 변할 수 있도록 위상 천이기를 제어하도록 구성될 수 있다. 이러한 순차적 공정을 “위상 스위핑(phase sweeping)”으로 지칭할 수 있다. 위에서 설명된 주파수 스위핑과 유사하게, 위상 스위핑은 바람직한 에너지 인가 목적을 달성하기 위해 선택된 위상의 작동 서브세트를 포함할 수 있다.
프로세서는 에너지 인가 구역으로 공급되는 적어도 하나의 전자기파의 진폭을 변경하기 위해 진폭 변조기를 제어하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 전자기 에너지의 소스는 복수의 진폭의 전자기 에너지를 공급하도록 구성될 수 있고 프로세서는 복수의 진폭의 서브세트에서 에너지의 전송을 일으키도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 장치는 복수의 방사 요소를 통해 전자기 에너지를 공급하도록 구성될 수 있고 프로세서는 동시에 적어도 두 개의 방사 요소로 서로 다른 진폭을 갖는 에너지를 공급하도록 구성될 수 있다.
비록 도 2는 두 개의 방사 요소(2018)를 포함하는 회로를 나타내고 있지만, 임의의 적절한 개수의 방사 요소가 채용될 수 있고 회로는 방사 요소의 선택적 사용을 통해 MSE의 조합을 선택할 수 있음을 유념해야 한다. 단지 예로서, 세 개의 방사 요소 A, B 및 C를 갖는 장치에서, 진폭 변조는 방사 요소 A 및 B로 수행되고, 위상 변조는 방사 요소 B 및 C로 수행되며, 주파수 변조는 방사 요소 A 및 C로 수행될 수 있다. 일부 실시예에서 진폭은 일정하게 유지될 수 있고 필드 변화는 예를 들어 방사 요소들 및/또는 방사 요소의 서브세트들 사이의 전환에 의해 발생될 수 있다. 또한, 방사 요소는 그것들의 위치 또는 방향을 변화하도록 하는 장치를 포함할 수 있어, 그에 의해 필드 패턴 변화를 일으킨다. 조합은 사실상 제한이 없고, 본 발명은 어떤 특정 조합으로 제한되지 않지만, 필드 패턴이 하나 이상의 MSE를 변경함으로써 바뀔 수 있다는 개념을 반영한다.
대상물을 처리하기 위한 장치(예를 들어, 도 1 및 2의 장치(100))는 본 발명의 일부 실시예에 따라, 도 1 및 2에서 도시된 바와 같을 수 있다. 대상물(11)은 에너지 인가 구역(9)(예를 들어, 공동(10))에 전체적으로 또는 부분적으로 위치하여 RF 에너지를 하나 이상의 방사 요소(102a, 2018)을 통해 인가함으로써 처리될 수 있다. 장치(100)는 대상물에 의해 흡수되는 RF 전력을 나타내는 값을 결정하도록; 그리고 그 결정된 값의 미분 시간의 변화에 따라 하나 이상의 방사 요소로의 RF 에너지 공급을 조절하도록 구성된 프로세서(2030) 및/또는 제어기(101)를 포함할 수 있다.
프로세서(2030) 및/또는 제어기(101)는 에너지 인가 구역으로부터 피드백을 수신하고 그 수신된 피드백에 기초하여 대상물에 의해 흡수되는 RF 전력을 나타내는 값을 결정하도록 구성될 수 있다.
이러한 피드백은, 예를 들어 방사 요소들(2018 또는 102a)에 의해 다양한 센서들로 검출되는, 예를 들어 전력 강도를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 프로세서(2030) 및/또는 제어기(101)는 복수의 MSE 각각에서 RF 에너지 공급을 조절하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 프로세서는 복수의 MSE에서 하나 이상의 방사 요소로의 에너지 공급을 제어하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, MSE 각각에서의 에너지 인가는 동일한 MSE에서 평가되는 소멸비에 따라 제어된다. 이러한 제어는 규칙에 따를 수 있고, 프로세서는 대상물에 의해 흡수되는 RF 전력을 나타내는 값의 미분 시간에 있어서의 변화에 따라 규칙을 조절하도록 구성될 수 있다.
장치(100)는 장치(100) 외부로부터 데이터 및/또는 정보를 수신하기 위한 인터페이스 (2050)을 포함할 수 있다. 인터페이스는, 예를 들어 키패드, 터치 스크린, 바코드 판독기, 또는 임의의 다른 데이터 입력 메커니즘을 포함할 수 있다.
프로세서(2030) 및/또는 제어기(101)는, 예를 들어 인터페이스(130 및 또는 2050)를 통해 대상물에 의해 흡수되는 RF 전력을 나타내는 값의 미분 시간의 변화에 따라 하나 이상의 방사 요소로의 RF 에너지 공급을 변화시키기 위한 하나 이상의 규칙을 수신하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 일부 실시예에서, 각 MSE에서 인가된 에너지의 양은 소멸비의 함수일 수 있다. 규칙은 특정 함수를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 함수는 매개변수적(parametric)일 수 있고, 인터페이스로부터 수신된 규칙은 함수의 파라미터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 인가된 에너지는 소멸비가 제1 한계 미만인 각 MSE에 대해 동일할 수 있고, 소멸비가 제1 한계 초과인 각 MSE에 대해 소멸비에 반비례하는 관계일 수 있다. 장치는 인터페이스를 통해 한계값을 수신할 수 있다.
발명의 일부 예시적 실시예에서, 냉동 피자(또는 임의의 다른 대상물(11))는 조리되거나 이와 달리 RF 에너지에 의해 처리된다. 대상물(11) 피자는 그 포장에 부착된 바코드를 가질 수 있고, 바코드 판독기(인터페이스(2050 또는 130)의 일부임)는 바코드를 읽을 수 있다. 프로세서(2030, 130)는 바코드로부터의 정보를 해독할 수 있어 평균 소멸비 또는 피자에 의해 흡수되는 전력을 나타내는 임의의 다른 값의 변화가 멈춘 경우, 에너지 인가가 조절되어야 한다고 판독하게 된다.
대상물(11)은 에너지 인가 구역(9, 10)에 위치하고, 에너지가 에너지 인가 구역에 인가될 수 있다. 피드백은 대상물로부터(예를 들어, 검출기(2040)로) 검출될 수 있고, 평균 소멸비는 이러한 피드백에 기초하여 결정되고 모니터링될 수 있다. 모니터링된 값이 시간 내에서의 변화를 멈출 때, 에너지 인가는 조절될 수 있다. 예를 들어, 에너지는 증가될 수 있다.
일부 예시적 실시예에서, 프로세서는 복수의 변조 공간 요소들(modulation space elements, MSEs)에서 소멸비를 결정할 수 있다. 일부 실시예에서, 에너지 인가는 각 MSE에서의 소멸비에 기초하여 조절될 수 있다(예를 들어, 에너지 전달 수준(질량)은 동일한 MSE로 설정될 수 있다). 소멸비는 1-D/I 로서 정의될 수 있는데, 여기서 D는 아래에서 정의되는 바와 같이 검출된 전력이고 I는, 에너지 인가 구역으로 전달되는 전력(본원에서 입력 전력으로서도 지칭됨)이다. MSE라는 용어는, 예를 들어 도 3에서 묘사된 바와 같이, 변조 공간(MS)에서의 변수 파라미터들 값의 특정 세트를 말한다. “변조 공간” 또는 “MS”라는 용어는 에너지 인가 구역에서의 필드 패턴에 영향을 미치는 모든 파라미터들 및 그 조합들을 총괄하여 말하는 것으로 사용된다. 예를 들어, “MS”는 다수의 방사 요소들(안테나들), (변경 가능한 경우에는) 그들의 위치 및/또는 방향, 사용가능한 대역폭, 모든 사용가능한 주파수 세트와 그것들의 임의의 조합, 전력 설정, 위상 등을 포함할 수 있다. MS는 오직 하나의 파라미터(예를 들어, 오직 주파수나 위상만으로 제한되는 일차원 MS 또는 기타 단일 파라미터), (예를 들어, 동일한 MS 내에서 주파수와 진폭이 함께 변동하는)둘 이상의 차원들, 또는 그 이상들 사이에 걸쳐, 임의의 개수의 가능한 변동 파라미터들을 가질 수 있다.
“변조 공간 요소” 또는 “MSE”라는 용어는 MS에서 변동 파라미터들의 값의 특정 세트를 지칭할 수 있다. 그러므로, MS는 모든 가능한 MSE의 집합으로 또한 간주될 수 있다. 예를 들어, 두 MSE는 복수의 방사 요소들로 공급되는 에너지의 상대 진폭에 있어 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 도 3은 3차원 MS(100)에서의 MSE(101)를 나타낸다. MSE(101)는 특정 주파수 F(i), 특정 위상 P(i), 및 특정 진폭 A(i)을 갖는다. 만일 이러한 MSE 변수들 중 하나라도 변한다면, 새로운 세트가 다른 MSE를 정의한다. 예를 들어, (3 GHz, 30º, 12 V) 와 (3 GHz, 60º, 12 V) 는 위상 성분만 서로 다른 두 개의 상이한 MSE이다.
일부 실시예에서, 각 MSE에서의 대상물에 인가되는 에너지는 동일한 MSE에서의 소멸비와 반비례하는 관계에 있다. 일부 실시예에서, 인가된 에너지의 상한이 정의될 수 있다. 선택적으로 더 높은 전력으로 에너지를 전달함으로써 더 많은 에너지가 인가된다. 부가적으로 또는 대안적으로, 더 긴 기간 동안 에너지를 전달함으로써 더 많은 에너지가 인가된다.
본 발명의 일부 실시예에 따라, RF 에너지를 인가함으로써 에너지 인가 구역(13)에 위치한 대상물(들)(15)을 처리하기 위한 처리 장치(100)(본원에서 장치(100)로도 지칭함)을 개략적으로 나타낸 도 4를 참조하도록 한다. 장치는 RF 전력 흡수의 미분 시간에서의 변화에 따라 대상물(15)로 전달되는 RF 에너지를 조절(예를 들어, 에너지 인가를 조절)함으로써 대상물(들)(15)을 처리하도록 구성될 수 있다. 가열 공정 중 대상물(15)에 의한 RF 전력 흡수는 대상물(15)의 부피를 나타낼 수 있고, 전력 흡수의 미분 시간은 대상물의 부피의 시간 전개를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 흡수된 전력에서 증가는 대상물의 팽창(이는 일종의 부피 변화임)을 나타낼 수 있다. 대상물에 의한 전력 흡수를 모니터링하는 것은 과다하거나 원하지 않는 부피 변화를 방지하게 하고/하거나 원하는 부피 변화를 조장할 수 있다. “파라미터를 모니터링” (예를 들어, 흡수된 전력을 모니터링)이라는 용어는 파라미터에 관련된 값들을 검출 및/또는 파악과 관련한 임의의 동작을 위해 본원에서 사용될 수 있고, 일부 실시예에서, 연속적으로 또는 단속적으로 일부 경우에 파라미터의 값을 관찰 및/또는 기록하는 것을 포함할 수 있다. 모니터링은 파라미터에 관련된 값들을 얻도록 처리(예를 들어, 기계적 및/또는 논리적 작동의 수행을 처리)하는 것과 그 얻은 값들을 기록하는 것을 또한 포함할 수 있다.
일부 예시적 실시예에서, 부피 변화는 바람직하고, 가열은 더 이상의 부피 변화가 없을 때 정지될 수 있다. 그러한 실시예에서, 대상물(15)로 전달되는 RF 에너지는 흡수된 전력의 변화가 멈춤에 따라(예를 들어, 흡수된 전력의 변화가 멈춘 바로 직후 또는 잠시 후) 멈추게 될 수 있다. 예를 들어, 도우(dough)가 부풀어오를 때(부피 증가 시), 도우에 의해 흡수되는 전력은 증가한다. 어느 지점에서, 도우는 더 이상 부풀어 오르지 않고 흡수된 전력은 안정된다. 이 시점에, 또는 그 잠시 후, RF 에너지 전달을 멈추는 것이 바람직할 수 있다. 일부 실시예에서, 그러한 중단은 자동일 수 있으며, 예를 들어, 흡수된 전력이 안정된 후 0.5, 1 또는 2분 후에 일어날 수 있다. 일부 경우에, 만일 도우가 부풀어 오른 후 가열된다면, 수분을 잃게 되어 RF 전력을 흡수하는 능력이 감소될 것이다. 그러한 경우에, 흡수된 전력의 강하가 꾸준한 증가 후에 관찰된다면 가열을 멈추는 것이(예를 들어, 에너지 인가를 멈추는 것이) 바람직할 수 있다.
따라서, 일부 실시예에 따르면, 시간의 양은 예를 들어 에너지 인가가 시작되기 전에 결정되고, 대상물에 의해 흡수되는 RF 전력을 나타내는 값의 미분 시간이 현저하게 변할 때, RF 에너지 인가는 소정의 양의 시간 동안 계속되고 이 후 차단된다.
일부 실시예에 따르면, (예를 들어, 에너지 인가가 시작되기 전에, 그리고 대상물에 의해 흡수되는 RF 전력을 나타내는 값의 미분 시간이 현저하게 변할 때) 에너지의 양이 결정되고, RF 에너지 인가는 결정된 양의 에너지가 대상물에 의해 흡수될 때까지 계속되고, 이후 차단된다.
일부 실시예에 따르면, (예를 들어 에너지 인가가 시작되기 전에) 일 부분이 결정되고, 대상물에 의해 흡수되는 RF 전력을 나타내는 값의 미분 시간에 있어 현저한 변화가 일어날 때, 그 결정된 부분에 대상물에 의해 그 때까지 흡수되는 에너지의 양을 곱한 것과 동일한 양의 에너지를 대상물이 흡수할 때까지 RF 에너지를 계속 인가하고; 이 후 RF 에너지 인가를 차단한다.
일부 실시예에 따르면, (예를 들어, 에너지 인가가 시작되기 전에) 바람직한 부피 변화가 정의될 수 있고, RF 에너지 인가는 바람직한 부피 변화를 얻기 위해 조절된다. 예를 들어, 에너지 인가는 바람직한 부피 변화가 얻어질 때까지(예를 들어, 모니터링된 파라미터에서 일부 변화가 관찰될 때까지) 계속된 후 멈출 수 있다.
일부 실시예에서, 소정 양의 시간, 흡수된 에너지, 부분 및/또는 바람직한 부피 변화는 부호화되어 예를 들어, 인터페이스를 통해 장치 밖으로부터 장치에 의해 수신될 수 있다. 일부 실시예에서, 코드는 대상물과 관련된 바코드 또는 다른 기계 판독가능 요소로 부호화되고, 인터페이스는 기계 판독가능 요소를 위한 판독기(reader)를 포함할 수 있다.
RF 에너지는, 예를 들어 표 1에 포함된 특허 출원들 모두 또는 일부에서 설명된 바와 같이 복수의 주파수 또는 MSE에서 전달될 수 있다. 에너지 흡수율(본원에서는 “에너지 흡수”라고도 지칭함)은, 예를 들어 위에서 설명된 바와 같이 RF 에너지를 전달하는 전력 유닛에 의해 공급되는 전력의 분석 및/또는 대상물(15)에서의 소멸비에 기초하여 평가될 수 있다.
장치(100)는 대상물(15)을 가열하기 위한 소스(예를 들어, 전력 공급원)로서 작동할 수 있는 유전체 가열 유닛(11)을 통합할 수 있다. 선택적으로, 유전체 가열 유닛(11)은 하나 이상의 전력 공급원 및 하나 이상의 전력 피드를 포함할 수 있다. 전력 공급원은 하나 이상의 증폭기를 포함할 수 있다. 선택적으로, 전력 피드들 각각에서의 하나 이상의 증폭기는, EM파가 대상물(15)에 의해 적어도 부분적으로 흡수되는 에너지 인가 구역(13)으로 EM파를 전달할 수 있다. EM에너지(예를 들어, EM파)는 복수의 주파수 또는 MSE에서 에너지 인가 구역으로 전달될 수 있다.
유전체 가열 유닛(11)은 본원에서 상세하게 설명된 바와 같이 하나 이상의 변화를 가지며, 상기의 표 1에서 열거된 하나 이상의 특허 출원들에서 설명된 바와 같이 구성되고 작동될 수 있다.
선택적으로, 유전체 가열 유닛(11)은 복수의 주파수 또는 다른 MSE에서 에너지 인가 구역(13)으로 RF 에너지를 전달하기 위한 하나 이상의 RF 발생기 및 하나 이상의 피드를 포함할 수 있다. 선택적으로, 대상물(15)은 에너지 인가 구역(13)에서의 임의의 위치에 위치될 수 있거나, 대안적으로 대상물(15)은 하나 이상의 위치 요소들에 따라(예컨대, 표시된 장소 또는 특별하게 형상된 오목부 등에) 위치할 수 있다. 일부 실시예에서, 에너지 인가 구역(13)의 내부는 에너지 인가 구역(13)에서 대상물(15)의 배치 및/또는 위치결정 및/또는 배향을 돕는 위치 요소들, 예를 들어 돌기들을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 위치 요소들은 에너지 인가 구역(13)의 표면에 있으면서 대상물(15)의 배치를 도와주는 선, 형상 또는 문자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 위치 요소는 대상물(15)의 형상과 일치하는 구역(13)의 표면에서의 그림을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 필드 조절 요소(들)(도시되지 않음)은 에너지 인가 구역(13)에 제공될 수 있다. 필드 조절 요소(들)은 하나 이상의 방사 요소들로부터 대상물(15)로 전자기 에너지를 선택적으로 향하게 하는 방식으로 에너지 인가 구역 내의 전자기파 패턴을 변화시키도록 조절될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 필드 조절 요소(들)은 발산할 때 적어도 하나 이상의 방사 요소들을 동시에 일치시키도록 더 조절되어, 그에 따라 다른 방사 요소들로의 연결을 감소시킬 수 있다.
장치(100)는 유전체 가열 유닛(11)을 작동시키기 위한 제어기(14)를 포함할 수 있다. 제어기(14)는 적어도 하나의 프로세서 내에 포함되거나 배치될 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, “프로세서”라는 용어는 입력 및/또는 입력들에 있어 논리 연산을 수행할 수 있는 전기 회로를 포함할 수 있다. 예를 들어, 그러한 프로세서는 하나 이상의 집적회로, 마이크로칩, 마이크로컨트롤러, 마이크로프로세서, 중앙 연산 장치(CPU)의 모두 또는 일부, 그래픽 처리 유닛(GPU), 디지털 신호 처리기(DSP), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(field-programmable gate array, FPGA) 또는 명령을 실행하거나 또는 논리 연산을 수행하기에 적합한 다른 회로를 포함할 수 있다. 이러한 적어도 하나의 프로세서는 제어기(14) 또는 제어기(101)의 일부이거나 이와 일치할 수 있다.
프로세서에 의해 수행되는 명령은 예를 들어, 프로세서로 사전에 장착될 수 있거나, RAM, ROM, 하드 디스크, 광디스크, 자기 매체, 플래쉬 메모리, 다른 영구, 고정 또는 휘발성 메모리, 또는 프로세서를 위한 명령을 저장할 수 있는 임의의 다른 메커니즘과 같은 별도의 메모리 유닛에 저장될 수 있다. 프로세서(들)은 특정 사용을 위해 맞춤화될 수 있고, 또는 범용 사용을 위해 구성될 수 있으며 서로 다른 소프트웨어를 수행함으로써 서로 다른 기능을 수행할 수 있다.
만일 둘 이상의 프로세서가 채용된다면, 모두 유사한 구성일 수 있고, 또는 프로세서들은 서로 전기적으로 연결되거나 연결되지 않은 상이한 구성일 수 있다. 프로세서들은 분리된 회로일 수 있고 또는 단일 회로에서 통합될 수 있다. 둘 이상의 프로세서가 사용될 때, 프로세서들은 독립적으로 또는 협력적으로 작동하도록 구성될 수 있다. 프로세서들은 전기적으로, 자기적으로, 광학적으로, 음향적으로, 기계적으로 또는 프로세서들이 상호 작용하도록 하는 다른 수단들에 의해 연결될 수 있다.
적어도 하나의 프로세서는, 대상물(15)로 각각의 MSE에서 전자기 에너지를 인가하기 위해 하나 이상의 방사 요소들을 통해, 예를 들어 일련의 MSE에 걸쳐 에너지 인가 구역(13)으로 전자기 에너지가 인가되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 이러한 적어도 하나의 프로세서는 에너지가 인가되도록 하기 위해 제어기(14)의 하나 이상의 부품을 조절하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 제어기(14)는 대상물(15)에 흡수되는 전력의 변화, 변화의 속도, 및/또는 미분 시간에서의 변화에 해당하는 지시값에 따라 유전체 가열 유닛(11)을 작동하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 제어기(14)는 부가적 지시값, 예를 들어 대상물의 온도의 지시값에 따라 유전체 가열 유닛(11)의 작동을 제어할 수 있다.
흡수된 전력은 예를 들어 표 1에서 열거된 하나 이상의 특허 출원들에서 설명되는 바와 같이, 에너지 인가 구역으로 입력된 전력과 대상물의 소멸비에 대한 정보를 기초로 계산될 수 있다.
예를 들어, 일부 실시예에서, 소멸비(DR)은 주어진 MSE에 대해 방정식 DR=(Pin-Prf-Pcp)/Pin 에 의해 정의될 수 있는데, 여기서 Pin은 에너지 인가 구역으로 에너지를 발산하는 방사 요소(발산 요소로 명명될 수 있음)로 공급되는 입사 전력이고, Prf는 발산 요소로 되돌아오는, 반사되는 전력이고, Pcp는 발산 요소와는 다른 방사 요소에 연결된 전력이다. 일부 실시예에서, 소멸비는 있다 해도 가열에 대해 무시할 정도의 기여를 갖는 어떤 작은 Pin에서 먼저 측정되고, 이 후 가열은 DR에 좌우되는 전력을 이용하여 인가된다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 가열 중 사용된 Pin은 DR에 반비례하는 관계일 수 있다. 이러한 반비례 관계는 실시예의 일부에서, 인가된 MSE의 각각에서 유사한 전력 흡수를 가져온다.
따라서, 일부 실시예에서, 대상물(15)에 흡수되는 전력의 변화, 변화의 속도, 및/또는 미분 시간에서의 변화는, 선택적으로 DR을 고려하여 대상물(15)의 처리 중 RF 에너지를 인가하는 전력 공급원의 와트(wattage)에 따라 계산될 수 있다.
대상물(15)에 흡수되는 전력은 가열 대상물에 의해 흡수되는 RF 에너지를 나타낼 수 있다. 어떤 경우에는 흡수되는 전력의 계산은 대상물(15)의 부피를 나타낼 수 있다. 이러한 데이터는 예를 들어 의도하지 않은 부피 변화를 방지하기 위해 그리고/또는 가열 공정 중 일정 부피 변화를 일으키기 위해 RF 에너지의 전력 또는 강도를 멈추거나 줄이거나 또는 강화할 지 여부를 결정하도록 할 수 있다.
RF 에너지는 복수의 MSE에서(예를 들어, 주파수) 전달될 수 있다. 일부 실시예에서, MSE 각각에서 흡수되는 전력의 양은 계산될 수 있고, 그 얻어진 양은 합해질 수 있다. MSE 당(예를 들어, 주파수 당) 계산은 MSE 각각에서 전달되는 전력에 따라 수행될 수 있다.
일부 실시예에서, 대상물(15)에 흡수되는 전력의 변화, 변화의 속도, 및/또는 미분 시간에서의 변화는 대상물의 화학 조성을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 해동 중, 얼음은 물로 변할 수 있다. 적어도 일부 주파수에서, 얼음은 물 보다 훨씬 적은 RF를 흡수한다. 따라서, 대상물이 얼음만을 포함하는 동안은, 흡수되는 전력은 매우 적을 것이다. 녹아 내리는 얼음으로부터 물이 형성될 때, 흡수된 전력은 빠르게 증가될 것이고, 흡수된 전력의 미분 시간에서의 이러한 변화는 물의 형성을 나타내는 것으로서 검출되고 이용될 수 있다. 일부 실시예에서, 가열 알고리즘(예를 들어, DR과 전력 사이의 관계를 정량화하는 알고리즘)은 물 형성의 검출 시 변할 수 있다. 예를 들어, 각 MSE에서 공급되는 총 에너지는 감소될 수 있다.
흡수된 전력을 측정하는 것은 가열 공정 중 한 번 이상, 예를 들어 초당 수 회 수행될 수 있다. 제어기(14)는 가열 공정의 하나 이상의 특성들, 예를 들어 각 주파수 및/또는 MSE에서 가열 유닛이 에너지를 전달하는 전력 및/또는 지속시간을 제어(또는 조절)할 수 있다. 하나 이상의 특성들은, 예를 들어 에너지 흡수의 변화를 보상하기 위해 전력 전달을 조절함으로써 에너지 흡수 효율의 측정에 기초하여 제어될 수 있다. 이는, 예를 들어 각 주파수 및/또는 MSE에서 입력 전력을 조절함으로써, 및/또는 전력이 각 주파수 및/또는 MSE에서 전달되는 지속 시간을 설정함으로써, 및/또는 전달되는 주파수 및/또는 MSE를 선택함으로써, 및/또는 하나 이상의 필드 조절 요소를 조절함(예를 들어, 움직이거나 회전시킴)으로써, 및/또는 가열된 대상물을 움직임으로써, 및/또는 안테나 특성을 변화시킴으로써 이루어질 수 있다. 가열 공정의 특성(들)은, 가열 중 또는 가열 시 짧은 중단 중에 에너지 흡수의 측정에 기초하여, 작동 전에 그리고/또는 작동 중 한 번 이상(예를 들어, 초당 수 회) 설정될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에 따라, RF 에너지 흡수율의 평가에 따른 대상물을 처리하는 방법(200)의 순서도인 도 5를 참조하기로 한다.
우선, (201)에서 나타낸 바와 같이, RF 에너지는 대상물(15)을 처리하기 위해, 예를 들어 유전체 가열 유닛(11)에 의해 에너지 인가 구역으로 인가(또는 전달)될 수 있다. RF 에너지는 전파, 예를 들어 마이크로파로서 전달될 수 있다.
(202)에서 나타낸 바와 같이, 하나 이상의 변수들이 모니터링될 수 있다. 모니터링된 변수들은 대상물에 의한 에너지 흡수의 어떠한 유의적인 측면 및/또는 전자기 방사와 대상물과의 상호작용과 관계될 수 있다. 예를 들어, 모니터링된 변수들은 가열 공정 중(예를 들어, RF 에너지 인가 중) 대상물에 의해 흡수되는 에너지를 나타내는 변수들을 포함할 수 있다. 모니터링된 변수들은 흡수된 에너지에 간접적으로 관련되는 변수들(예를 들어, 반사된, 전송된 또는 발산된 에너지)을 더 포함할 수 있거나, 또는 흡수된 에너지와 관련 없는 변수들과 흡수된 에너지에 관련되는 변수들의 조합을 포함할 수도 있다. 모니터링될 수 있는 변수들의 일부 예들은 흡수 속도(본원에서 “소멸 속도”라고도 지칭함)와 흡수되는 RF 전력, 예를 들어 대상물(15)에 의해 흡수되는 전력을 포함할 수 있다. 가열 공정 중의 모니터링은 모니터링되는 변수들, 예를 들어: 소멸 속도 및/또는 흡수되는 전력의 미분 시간의 계산을 용이하게 할 수 있다. 미분 시간은 흡수된 전력 모니터링하는 것을 대신하여 또는 추가적으로 모니터링될 수 있다.
대상물에 의해 흡수되는 전력의 미분 시간(들)과 그 미분들에서 변화들은, 부풀어 오르는 상태(예를 들어, 부풀어 오르는 속도의 감소), 미분 시간이 부풀어 오름을 나타내는 양의 값으로부터 영으로 변하는 부풀어 오르는 단계의 끝, 및/또는 미분 시간이 대략 영으로부터 보다 큰 양의 값으로 변하는 부풀어 오르는 단계의 시작을 나타낼 수 있다. 부풀어 오르는 상태는 대상물의 부피 변화에 해당할 수 있다. 유사하게, 미분 시간은 샘플에서 물의 존재와 부재, 또는 흡수된 전력에서 변화를 가져올 수 있는 샘플의 다른 변화를 나타낼 수 있다.
모니터링된 변수의 값들은 모니터링된 변수들에서 알려진 잡음 효과 및/또는 장치(100)의 작업 방식을 보상하도록 보정될 수 있다. 예를 들어, 대상물이 설치된 회전판은 흡수된 RF 전력의 지시값에서 장치(10)의 작업 방식에 영향을 미칠 수 있다.
대상물(15)의 부피는 대상물에 의해 흡수되는 에너지의 양에 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 서로 다른 크기의 대상물들은 서로 다른 양의 RF 에너지를 흡수할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에 따라, 에너지 인가 구역으로 전달되는 전력은 모니터링되는 변수들(예를 들어, 대상물에 흡수되는 RF 전력)의 변화에 따라 조절된다. 모니터링되는 변수는 대상물의 특성, 예를 들어 대상물의 부피를 나타낼 수 있다. 따라서, 일부 실시예에서, 동적인 가열 공정들(예를 들어, RF 에너지 인가)은, 예를 들어 ‘235 및 ‘236에서 일반적으로 설명된 바와 같이, 예를 들어 아래에서 설명되는 바와 같은 부피 변화, 위상 변화, 또는 다른 물리적이거나 화학적 변화의 평가에 따라 조절될 수 있다.
선택적으로, 가열 공정은 처리 중, 예를 들어 초당 수 회 유전체 가열 유닛(11)의 전력 출력에 수행되는 보정 또는 조절 루틴(routine)을 포함할 수 있다. 보정은 대상물에 의해 흡수되는 전력을 측정하거나 평가하도록 하는 하나 이상의 스윕(sweep)들에 따라 수행될 수 있다: 예를 들어 ‘235의 도 7을 참조.
선택적으로, 가열 공정 중 어떤 경우에서는 유전체 가열 유닛의 전력은 대상물에 의해 흡수되는 RF 에너지의 양을 나타내는 것으로 사용될 수 있다. 선택적으로, 소멸비와 유전체 유닛의 전력의 곱에 의해 그 표시가 제공될 수 있고, 소멸비는 위에서 설명된 바와 같다. 선택적으로, 표시는 유전체 유닛의 전력과 검출된 전력 사이의 차이이고, 검출된 전력은 위에서 설명된 바와 같다.
대상물에 의한 RF 전력 흡수의 변화는 부피 변화로서 본원에서 언급되는, 대상물의 부피 변화를 나타낼 수 있다. 대상물의 부피가 증가할 때, RF 전력 흡수는 개별적으로 증가하고 그 반대도 마찬가지다. 부피 변화에 대한 표시가 대상물(15)에 의해 흡수된 RF 전력에서 변화를 검출하는 것에 기초하므로, 부피 변화는 대상물(15)의 온도, 물리적 부피, 중량, 크기 및/또는 형상을 측정함 없이 이어질 수 있다.
선택적으로, 부피 변화 평가는 일정 부피 변화에 따라 구역으로의 에너지 전달의 파라미터들을 조절하기 위한 명령들, 값들 및/또는 범위들의 세트를 정의하기 위해 사용될 수 있다. 조절될 수 있는 파라미터들의 예들은 전력 및 전력이 각 MSE에서(예를 들어, 각 주파수에서) 전달되는 지속시간, 사용되는 주파수의 대역, 작동 주파수 대역의 서브부분, 방사 요소들의 하나 이상의 구성, RF 에너지의 강도 등을 포함한다.
선택적으로, 모니터링되는 변수의 변화는 대상물의 특성에 있어 변화를 평가하기 위해 사용될 수 있고, 평가된 특성 변화는 에너지 전달 파라미터들을 정의하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 부피 변화 평가는 일정 부피 변화에 따라 구역에 대한 에너지 인가(전달)의 파라미터들을 조절하기 위한 명령들, 값들 및/또는 범위들의 세트를 정의하기 위해 사용될 수 있다.
(204)에서 나타낸 바와 같이, RF 에너지 인가의 하나 이상의 파라미터가 모니터링되는 변수의 변화에 기초하여(예를 들어, RF 에너지 흡수의 속도에 기초하여) (예를 들어, 자동으로) 조절될 수 있다. 그러한 방식에서, 가공(proofing), 부풀림(rising) 및/또는 가열 공정은 RF 에너지 흡수의 속도 또는 다른 모니터링된 변수에 따라 실시간으로 조절될 수 있다. RF 에너지 흡수의 변화는 부피 변화를 나타낼 수 있다. 조절된 파라미터들은, 예를 들어, 인가된 RF 에너지의 EM 필드 강도, 위상 및 주파수, 그리고 에너지 인가 구역에서 필드 패턴을 들뜨게 하기 위해 함께 사용되는 둘 이상의 방사 요소들 사이의 전력 차이, 에너지 인가 구역에서 EM 에너지 분포 및/또는 에너지 인가 구역에서의 전자기장에 부여되는 경계 조건들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에 따라, RF 에너지는, 예를 들어 표 1에 포함된 특허 출원들 모두 또는 일부에서 설명된 바와 같이 많은 상이한 MSE(예를 들어, 복수의 주파수)에서 인가된다. 그러한 실시예에서, 하나 이상의 MSE(예를 들어 주파수들)에서 RF 에너지 인가의 파라미터들은 다른 주파수들 및/또는 MSE들의 일부 또는 모두에서 전달되는 RF 에너지와 동시에 및/또는 별도로 조절될 수 있다.
화살표(205)에 의해 나타낸 바와 같이, 단계(201, 202 및 204)에서 묘사된 공정은 순환적이며, 가열, 해동, 조리, 브라우닝(browning), 가공, 부풀림, 및/또는 이와 달리 대상물(15)의 처리를 위해 인가되는 RF 에너지의 조절을 실시간으로 가능하게 한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 실시간으로 RF 에너지를 조절하는 것은 가열된 대상물의 처리 중, 예를 들어 대상물의 온도가 증가, 감소 및/또는 안정적으로 유지되는 동안 RF 에너지를 조절하는 것을 의미한다. 예를 들어, 처리는 RF 에너지 인가에 있어 기간, 중간 휴지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 처리는 RF 에너지의 전달, 일정 기간 동안 RF 에너지 전달의 중단, 및 그 후, 예를 들어 대상물이 차가워진 경우 RF 에너지 전달의 재시작을 포함한다.
선택적으로, RF 에너지, 예를 들어 그 강도는, RF 전력 흡수의 미분 시간에 따라 및/또는 RF 전력 흡수의 미분 시간에서의 변화에 따라 감소, 증가, 영(0)으로 되고/되거나 최대화된다. 서로 다른 RF 전력 흡수 변화 속도는 대상물에서의 다른 변화들, 예를 들어 서로 다른 부피 변화들을 나타내기 때문에 다른 조절들을 유도할 수 있다.
선택적으로, 조절은 전력 흡수에서의 변화에 따른 가열 공정을 종료하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이스트 도우를 가열하여 빵을 굽기 위한 가열 공정은, RF 에너지 흡수 속도가 일정 기간, 예를 들어 30, 60, 120, 300초의 지속 중 안정한 부피를 갖는 대상물을 나타낸 후에는 종료될 수 있다. 그러한 안정한 에너지 흡수 속도는 대상물의 부피가 변하지 않고 유지되거나 적어도 현저하게 증가하지 않는 것을 나타낼 수 있다. 일부 실시예에서, 가열은 결과적으로 증발에 의해 수분을 잃을 수 있다. 수분 함량은 대상물의 에너지 흡수능력에 영향을 미칠 수 있는데, 이는 보통 물은 도우에서 가장 좋은 RF 흡수체이기 때문이다. 따라서, 일부 실시예에서, 최종 부피가 얻어진 후 가열은 예를 들어 흡수능력의 저하(예를 들어, 흡수되는 전력의 감소)가 검출될 때까지 계속된다.
선택적으로, 조절은 에너지 전달에 따라, 예를 들어 모니터링되는 파라미터의 변화가 식별된 후 에너지 인가 구역으로 전달되는 에너지의 양에 따라 가열 공정을 종료하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 어떤 실시예에서 대상물에 의해 흡수되는 에너지는 가열의 제1 단계 동안, 즉, 에너지 흡수 속도가 예를 들어 대상물 부피의 증가로 인해 일정하게 증가하는 동안 측정될 수 있다. 이러한 단계가 끝나고 에너지 흡수의 속도가 실질적으로 일정하게 유지되는 경우, (예를 들어, 선택적으로 부피가 증가하는 것을 멈췄기 때문에), 제2 가열 단계가 시작될 수 있다. 일부 실시예에서, 가열은 제2 단계에서 대상물에 의해 흡수되는 에너지가 약 30%와 약 100% 사이에 있을 때, 예를 들어 제1 단계에서 대상물에 의해 흡수되는 에너지의 약 50%일 때 멈출 수 있다. 선택적으로, 제2 단계 가열은 모니터링되는 파라미터의 시간 전개에서의 다른 변화가 식별될 때 멈추게 될 수 있다.
RF 에너지 흡수 속도에서의 일부 변화는 다른 효과(예를 들어, 잡음 및 가열 장치(예를 들어 장치(100))의 작업 방식)들의 결과일 수 있음을 유념해야 한다. 예를 들어, 대상물은 에너지 인가 구역에서 일정 방향을 향하는 경우 다른 방향들에서 보다 더 효율적으로 에너지를 흡수할 수 있다. 그러므로, 대상물(15)이 에너지 인가 구역(13)에서 회전하는 실시예에서, 전력은 회전의 일부 부분에서 다른 것들에서 보다 더 효율적으로 흡수된다. 일부 실시예에서, 흡수되는 전력의 증가 또는 감소를 설명 시, 설명되는 증가 또는 감소는 그러한 다른 효과들에 부가하여 될 수 있다.
일부 실시예에서, RF 에너지는, 예를 들어 RF 에너지의 강도는 대상물을 가열하는 동안, 예를 들어 조리가 계속되는 동안 대상물(15)의 부피 증가를 중단시키거나 천천히 낮추기 위해 감소될 수 있다. 그러한 방식에서, 유전체 가열은 그 부피를 과도하게 증가시키지 않으면서 대상물을 처리하기 위해 이용될 수 있다. 이는, 예를 들어 크렘 브뢸레(creme brulee)가 조리될 때(크렘 브뢸레는 부풀지 않아야 함) 사용될 수 있다, 그리고 이러한 디저트가 조리될 때는 흡수된 전력의 증가가 검출될 때 가열을 중단하거나 실질적으로 감소시키는 것이 유용할 수 있다.
선택적으로, RF 에너지, 예를 들어 그 강도는 대상물의 RF 에너지 흡수 속도가 소정의 한계, 예를 들어 RF 에너지 흡수의 초기 속도로부터 50% 초과 또는 100% 초과 또는 200% 초과, 또는 미리 규정된 속도, 예를 들어 1 초당 1 %를 초과한 속도로 감소되거나/되고 중단될 수 있다.
일부 실시예에서, RF 에너지는, 아래에서 설명되는 도 9에서 예시되는 바와 같이 흡수된 전력의 미분 시간이 변할 때, 예를 들어 완만한 증가로부터 더 가파른 증가로 변할 때 조절될 수 있다.
선택적으로, RF 에너지 흡수 속도가 소정의 물리적 또는 화학적 변화가 일어나는 것을, 예를 들어 대상물(15)의 부피가 소정의 크기로 증가하거나 줄어드는 것으로 나타낼 때, RF 에너지 인가는 중단될 수 있고/있거나 RF 에너지의 강도는 예를 들어 감소하거나 증가하여 변할 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 물리적 또는 화학적 공정이 소정의 정도로 진행되었을 때, 예를 들어 위의 적어도 하나의 대상물의 초기 부피에 비해 미리 정의된 퍼센트의 부피 변화가 일어날 때, 그리고/또는 미리 측정된 RF 에너지 흡수의 속도에서 소정의 변화가 검출될 때, RF 강도는 변할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에 따라, 방법(200)은 음식 대상물, 예를 들어 도우 조각 및/또는 그것을 가열하는 중 부피가 증가하는 다른 음식 대상물, 예를 들어 스폰지 케이크, 초코렛 케이크, 수플레 및/또는 이스트 도우를 기초로 하는 음식물과 같은 페이스트리를 굽거나/굽고 부풀게 하기 위해 사용될 수 있다. 그러한 실시예에서, RF 에너지 흡수 속도의 증가는 가열에 의해 유도되는 굽는 공정 중 대상물의 부풀어 오르는 속도에 기인할 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에 따라, 방법(200)은 고기, 피자 또는 다른 음식물을 해동시키기 위해 사용될 수 있다. 그러나, 본 발명은 음식물의 처리로 제한되지 않고, 흡수, 흡수 속도 또는 처리되는 대상물의 흡수 속도의 미분 시간의 변화에 있어서 반영될 수 있는 물리적 또는 화학적 변화를 겪을 수 있는 임의의 종류의 대상물로의 RF 인가를 제어하기 위해 사용될 수 있다.
일부 실시예에서, (예를 들어, 빵 또는 스폰지 케이크 굽기), 부풀어 오르는 것은 유리하며 제어를 하면 음식물의 부풀림이 최대가 될 수 있음을 유념해야 한다. 일부 실시예에서, 예를 들어 어떤 치즈 케이크를 굽거나 크렘 브륄레를 부풀게 하는 것은 원치 않는 것이며, 부풀어 오름이 흡수된 전력의 증가를 검출함으로써 검출되는 경우 에너지 인가는 중단되거나 감소될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 예를 들어 특성 속도보다 높은 속도로 흡수된 전력의 증가를 검출함으로써 특정 부풀어 오르는 속도보다 높은속도로 부풀어 오르는 것이 검출될 때, RF 에너지 인가는 멈추게 되거나 감소될 수 있다.
일부 실시예에서, 음식 대상물은 에너지 인가 구역(13)에 위치하여 RF 에너지를 인가함으로써 가열될 수 있다. 치즈 케이크와 같은 어떤 음식 대상물의 부피가 증가할 때, 선택적으로 일정 한계를 넘는 속도 및/또는 양으로 증가할 때, 인가된 전력의 강도는 감소되어, 선택적으로 없어질 수 있다.
다른 예에서, 가열 공정은 RF 흡수의 증가가 일정 한계 미만일 때 멈추게 될 수 있다. 그러한 실시예에서, 음식 대상물은 모니터링되는 흡수된 RF 전력이 어떤 한계 미만의 부피 증가 속도를 나타내는 한에서만 가열된다.
선택적으로, 가열 공정의 일부만 RF 에너지 흡수 속도에 따라 조절된다. 예를 들어, 냉동 상태로부터 녹는점을 훨씬 넘는 온도로 대상물을 가열함에 있어서(예를 들어, 냉동 도우로부터 빵을 구울 때), 조절은 대상물이 해동된 후 및/또는 일정 가열 기간 후에만 수행될 수 있다. 선택적으로, 조절은 대상물의 온도가 일정 한계 보다 높은 그리고/또는 일정 범위 내에 있은 후 수행될 수 있다. 일부 실시예에서, 몇몇 서로 다른 제어 규범들이 있을 수 있어서, 에너지 인가에 있어 서로 다른 변화들이 흡수된 전력에서 유사한 변화들에 해당할 수 있다. 예를 들어, 해동 중, RF 에너지의 강도는 흡수된 전력에서 증가가 검출될 때 감소될 수 있는데, 해동 단계에서 흡수된 전력에서의 증가는 물의 형성을 나타내기 때문이다. 그러나, 이후 굽는 단계에서, RF 에너지의 강도는 흡수된 전력에서 감소가 검출될 때 감소될 수 있는데, 그러한 감소는 부풀어 오르는 것이 끝난 후 일어나는 수분의 손실을 나타낼 수 있기 때문이다.
서로 다른 규범들을 인식하기 위해 또는 다른 목적을 위해, 처리 장치는 온도 센서를 포함할 수 있다. 이러한 온도 센서는 가열 공정 중 대상물(15)의 현재 온도를 제공할 수 있다. 선택적으로, 온도 센서는 센서, 예를 들어 NEWPORT로부터의 OS101 시리즈 Miniature Low-Cost Non-Contact Infrared Temperature Sensor/Transmitter 와 같은 적외선 온도 센서 및 OMEGA 엔지니어링으로부터의 OS136 시리즈 Miniature Low-Cost Non-Contact Infrared Temperature Sensor/Transmitter 와 같은 적외선 온도 센서를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 처리 장치는 다른 센서들, 예를 들어 습도 센서, 또는 서로 다른 제어 규범들 사이의 경계를 결정함에 있어 유용할 수 있는 임의의 다른 센서를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에 따른 다단계 가열 공정에서 가열 단계를 조절하는 방법의 순서도인 도 6을 참조하기로 한다. 일부에서, 그러나 모든 상에서 필요한 것은 아닌, 그러한 다단계 가열 공정에서, 에너지 전달은 모니터링되는 변수의 변화, 예를 들어, 전력 흡수 및/또는 그 미분 시간의 변화에 의해 제어될 수 있다.
우선, (301)에서 나타낸 바와 같이(도 5의 (201)에 유사하게), 음식 대상물일 수 있는 대상물은 RF 에너지를 인가함으로써 처리될 수 있는데, 예를 들어 해동되고, 가열되고, 조리되고, 구워지고/지거나 그렇지 않게 처리될 수 있다.
이제, (302)에서 나타낸 바와 같이, 시작 요구사항(들)이 시험될 수 있다. 요구사항들이 만족되면(302:예), 공정은, 그 단계에서 에너지 인가는 모니터링되는 변수, 예를 들어 (303)에서 나타낸 바와 같이 전력 흡수 속도에서 변화에 따라 조절될 수 있는 조절 단계로 들어갈 수 있고; 그렇지 않으면(302:아니오), 에너지 인가의 종료가 고려될 수 있고(단계(305)에서 나타낸 바와 같이), 만일 받아들여지지 않는다면(305:아니오), 에너지 인가는 (301)에서 계속될 수 있다. 만일 종료가 받아들여지면(305:예), 공정은 끝날 수 있다. 처리를 끝내기 위한 기준은, 예를 들어 조절 단계가 끝난 후 경과되는 시간, 조절 단계가 끝난 후 대상물에 흡수되는 에너지의 양을 포함할 수 있다.
(302)에서 시험되는 요구사항들은 에너지 인가 조절 단계로 들어가기 위한 조건으로 사용될 수 있다. 요구사항들은 가열된 대상물의 최소 온도 수준을 정의하는 한계, 가열 공정이 시작된 이후 경과되는 최소 시간을 규정하는 한계, 및/또는 다른 조건들을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 처리는 해동을 포함할 수 있다. 선택적으로, 해동은 조절 없이 수행될 수 있고, 단계(302)에서 만족되는 요구사항들은 해동 공정의 종료에 대한 표시를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 대상물이 해동에 가까워지는 범위가 요구사항으로서 사용될 수 있다. 그러한 실시예에서, 조절은 대상물이 해동된 후에만 선택적으로 시작될 수 있다. 선택적으로, 해동은 ‘538에서 설명된 바와 같이 결정된다.
일부 실시예에서, 조절은 해동 중에 또한 사용될 수 있다. 그러나, 일부 실시예에서 해동 중 만들어지는 조절은 조리 중 만들어지는 것들과 다를 수 있다.
이제, (303)에서 나타낸 바와 같이, 대상물은 모니터링되는 변수에 따라, 예를 들어, 흡수 속도에 따라, 예를 들어 도 5의 (202) 및 (204)와 관련해서 위에서 설명한 바와 같이, 처리될 수 있다. 이러한 단계는 조절되는 특성, 예를 들어, 조절되는 부피(또는 조절되는 흡수) 가열 단계 또는 공정, 또는, 더 일반적으로, 조절 단계로 언급될 수 있다.
(304)에서 나타낸 바와 같이, 조절 단계는 일부 종료 요구사항들이 만족되지 않는 한(만일 304:아니오-방법은 단계(303)으로 되돌아간다) 계속될 수 있다. 예를 들어, 종료 요구사항들은 RF 전력 흡수 속도, 한계 온도, 및/또는 대상물의 다른 특성들을 위한 한계 또는 원하는 범위를 포함할 수 있다.
예를 들어, 일부 실시예에서, 조절 단계는 흡수 속도의 누적 증가가 적어도 30%의 부피 증가를 나타낼 때까지 계속될 수 있다.
(305)에서 나타낸 바와 같이, 일부 실시예에서, 처리는 조절 기간이 종료된 후 진행될 수 있다(만일 304:예 이면, 가열 공정의 종료가 (305)에서 고려될 수 있고, 만일 종료되지 않으면(305:아니오) 에너지 인가는 (301)에서 계속될 수 있다). 이러한 추가 처리는 제3 요구사항이 만족될 때까지 활성화될 수 있다. 예를 들어, 조절 단계가 끝난 후, 대상물은 RF 에너지 및/또는 다른 가열을 이용하여 일정 기간 동안, 예를 들어 2분 동안, 및/또는 RF 에너지의 소정의 양, 예를 들어 대상물 100g 당 5KJ이 대상물에 흡수될 때까지 더 가열될 수 있다. 일부 실시예에서, RF 에너지의 소정의 양은 후 조절 단계에서만 흡수된다. 일부 실시예에서, 가열은 제1 조절 단계가 끝난 후 계속되고 다른 흡수 조절된 단계가 시작될 수 있다. 따라서, 가열 종료를 위한 조건들이 만족되지 않는다면(305:아니오), 에너지 인가는 계속되고(301), 다른 흡수 조절된 속도의 시작 요구사항을 만족하는 것이 (302)에서 확인될 수 있다. 그러한 요구사항들이 만족된다면(302:예), 다른 조절 단계가 시작될 수 있다(303).
도 6에서 묘사된 방법은, 조절 단계 및 조절되지 않은 단계를 포함할 수 있는 다단계 공정에서 이스트 도우와 같은 도우에 기초한 제품을 굽기 위한 장치(100)를 사용하는 것을 허용할 수 있다. 도우에 기초한 제품이 해동되고 선택적으로 최소 온도까지 가열된 후 그리고 브라우닝이 완료되고/되거나 시작되기 전에, 조절 단계는 수행될 수 있다.
도 5 및 6에서 묘사된 공정은 순환적일 수 있음이 인식되어야 한다. 대상물은, 선택적으로 연속되지 않는, 많은 조절 단계를 포함하는 다단계 공정에서 가열될 수 있다.
(예를 들어, 흡수된 전력의) 부피 변화를 나타내는 파라미터들 또는 변수들에 따라 가열 공정을 조절하는 것은 원치 않는 물리적 또는 화학적 변화들을 피하는 것, 예를 들어 도우에 기초한 제품 및 케이크(예를 들어, 뉴욕 치즈케이크)의 원치 않는 부피 증가를 피하는 것을 허용할 수 있다.
일부 실시예에서, 전력 흡수가 어떤 한계를 넘어는 것을 막기 위해, 상한은 인가된 RF 에너지의 전력에 인가될 수 있고/있거나 가열은 전력의 증가 속도가 주어진 한계(예를 들어, 영점) 아래에 있게 되도록 조절될 수 있다.
본원에서 설명된 바와 같은 그리고 아래의 청구범위에서 주장되는 바와 같은 본 발명의 다양한 실시예와 양태는 다음의 예를 포함하는 전체 상세한 설명에서 실험적 도움을 찾는다.
예
비제한적인 방식으로 발명의 일부 실시예를 설명하는 다음의 예를 참조하기로 한다.
첫 번째 예에서, 흰 꼬인 빵이 본 발명의 실시예에 따라 제어된 RF 오븐에서 구워졌다. 빵을 주위의 공기 온도는 150 ℃로 설정되었다. 빵은 굽기 전에 495g 중량이었고, 구운 후에는 470g 이었다. 중량 변화는 수분 증발로 인한 것으로 생각된다.
오븐은 두 개의 안테나를 가졌고 기본적으로 ‘723에서 설명된 바와 같이 균일하게 에너지를 제공하였다. 굽는 동안 빵은 0.5 RPM의 속도로 회전 판 위의 에너지 인가 구역에서 회전되었다.
두 개의 광섬유에 기초한 온도 센서가 두 개의 서로 다른 곳에서 빵으로 삽입되었다. 한 센서는 중앙-TC2에서 삽입되고 다른 것은 빵의 측면부-TC1에 삽입된다. 빵으로 소멸되는 전력뿐만 아니라 그것들의 출력이 모니터링된다. 매 2분마다 판의 회전 방향이 변하여(시계 방향으로부터 반시계 방향으로, 그리고 그 반대로도 마찬가지), 온도 센서가 꼬이는 것을 방지한다. 그 결과는 도 7a에서 나타내었다.
도 7a에서 나타낸 바와 같이, 에너지 인가의 제1 단계 중(t=0 부터 약 t=160초까지) 흡수된 전력(점선)가 대부분 증가하여, 이 후 현저한 변화 없이 일정하게 유지된다. 제1 단계(t=0 부터 t=160초까지)에서 빵에 의해 흡수된 총 에너지는 약 93 KJ이었고, 조리의 종료 시에는 167KJ이었다. 따라서, 부피 안정화 이후 빵에 의해 흡수된 에너지는 부풀어 오르는 단계 중에 흡수된 에너지의 약 80%이었고 전체 흡수된 에너지의 약 40%이었다.
빵 내부의 온도는 두 단계 모두 중에 매우 꾸준하게 증가하였다. 측면 온도 센서(TC1)는 약 185초에 빵으로부터 떨어졌다.
가열이 종료되었을 때, 빵이 준비되었고 정밀도 ±0.5℃를 갖는 온도계를 이용하여 내부 온도는 96℃로 측정되었다. 광섬유에 기초한 온도 센서는 절대 온도에 대해서 보다 온도 변화에 대해 더 신뢰가 되고 빵 내부의 온도 증가(예를 들어 미분 시간)의 실제 면을 제공하는 것으로 생각된다.
도 7b는 도 7a에서 사용되는 오븐에서 세 덩어리의 빵을 굽는 동안 흡수된 전력의 시간 진행을 나타낸다. 도 7c는 도 7b에서 나타낸 그래프의 미분 시간을 나타낸다. 온도는 이 실험에서 측정되지 않았다. 보여지는 바와 같이, 흡수된 전력은 처음 100초 정도(도 7b 및 7c 모두에서 수직선으로 표시된) 중에 증가되고, 이후 안정화되어 변동하게 된다. 도 7c에서, 흡수된 전력의 미분 시간은, 약 120초의 주기로 주기적으로 변하는데, 그 주기는 진폭에서는 더 작아지고 전력 흡수가 안정화되는 중에는 더 길어진다. 이론에 묶이지 않고, 약 30초의 주기를 갖는 주기적 변화는 RF 오븐에서 회전 판의 0.5 RPM의 회전 시간과 관련될 수 있는데, RF 오븐은 빵이 두 개의 안테나를 연결하는 선에 수직인 제1 방향과 그 선에 평행한 제2 위치 사이에서 분당 4회 움직이게 한다.
두 번째 예에서, 유사한 실험이 예 1에서 사용된 오븐에서 동시에 구워지는 세 덩어리의 빵을 가지고 수행되었다. 세 덩어리의 처음과 최종 무게는 다음과 같다(C1, C2, C3는 각각 덩어리 1번, 2번, 3번을 각각 나타낸다). 덩어리 2는 1번 및 3번 사이에 위치하였다.
t=0 초에서: C1= 490 g; C2= 510 g; 및 C3= 515 g; 그리고 조리가 끝났을 때, C1= 465 g; C2= 500 g; and C3= 490 g.
전력과 온도는 조리 중 모니터링되었고 측정된 값은 도 8에서 제공되었다. 도 8에서 나타낸 바와 같이, 흡수된 전력은 처음 290초 정도 동안에 현저하게 증가하였고 추가적 130초 동안에는 안정화되었다. 약 100KJ의 양은 마지막 130 초 동안 덩어리들에 흡수되었는데, 이 양은 처음 290초 동안 덩어리들에 의해 흡수된 에너지의 양의 약 40%에 해당한다. 각 덩어리의 최종 온도는 굽기가 끝났을 때 89℃, 91℃ 및 92℃이었다. 그래프로부터 세 덩어리 모두에서의 온도가 처음 약 340초 동안 꾸준하게 증가하고, 그 후 평탄하게 되었다.
굽는 공정의 거의 끝에, 흡수된 전력에서 감소가 시작되는 것을 볼 수 있다. 이론에 묶이지 않고, 그러한 감소는 빵의 탈수와 관계될 수 있다. 이러한 설명의 유효성과 관계없이, 그러한 감소는 정지 기준으로서 사용될 수 있는데, 즉, 일부 실시예에서, 흡수된 전력에서 전이가 없는(non-transient) 감소가 시간에 걸쳐 검출될 때 가열이 멈추게 된다.
세 번째 예에서, 뉴욕 치즈케이크가 예1 및 예2에 대한 것과 유사한 오븐에서 구워졌다. 흡수된 전력에 있어서 증가가 검출될 때마다 전력 공급은 수동으로 중단되었고, 그 후 더 낮은 입사 전력으로 새롭게 되었다. 그 결과 케이크는 모서리와 중심부 모두에서 잘 구워졌고 전체적으로 평탄하였다.
네 번째 예에서, 표준 오믈렛이 12개의 달걀로부터 준비되었는데, 그 달걀들은 스크램블 되어 실온(22℃)의 실리카 구이 팬으로 부어져, 접착력 있는 플라스틱 호일로 덮어졌다. 오믈렛은 첫 번째 예의 오븐에서 조리되었다. 오븐 내의 공기 온도는 22℃이었다. 굽기 이후, 오믈렛 온도는 달걀의 응고 온도인 85℃이었다. 흡수된 전력의 시간 진행은 도 9에서 도시되었다. 도에서 보여질 수 있는 바와 같이, 흡수된 전력은 굽는 초기부터 약 400초 정도 지점까지 완만하게 증가되고, 이 후 약 110초 동안 전력 흡수가 급격하게 증가하게 되었을 때 전력은 중단되고 최종 온도가 측정되었다. 오믈렛은 그 전체 부피에 걸쳐 평평하고 균일하게 조리되었다. 이는 흡수된 에너지의 급격한 증가는 오믈렛을 조리하기 위한 종료 기준을 만족할 수 있다는 것을 나타낸다.
다섯 번째 예에서, 냉동 피자가 두 개의 안테나를 가지고 ‘723에서 설명된 바와 같이 작동되지만 첫 번째 예에서 사용된 오븐과 다른 RF 오븐에서 해동되고 조리되었다. 공기 온도는 200℃이었고, 가열 공정 중 피자에 의해 흡수되는 RF 에너지의 양은 73 KJ 이었다. 사용된 다양한 주파수(0.5 MHz 간격으로, 800 MHz 내지 1000 MHz)에 걸쳐 평균 소멸비(DR)가 모니터링되었다. 오븐은 피자용 고정식 쟁반을 가져서, 회전테이블의 회전으로 인한 인공적인 산물이 예상되지 않았다. 그 결과는 도 10에서 나타내었다. 평균 DR은 꾸준하게 증가되고, 이후 시작으로부터 약 180초에서, 안정화되고 약간 감소하게 된다. 선 DR1과 DR2는 두 방사 요소 각각에 대한 평균 DR을 나타낸다. 360초에, 피자는 먹기에 알맞게 된다.
다른 실험에서, 약 10℃에서 해동된 피자가 앞서 예에서와 같이 동일한 RF 오븐에서, 공기 온도 200℃으로 조리되었다. 가열 공정 중 피자가 흡수했던 RF 에너지의 양은 78 KJ이었다. 평균 DR의 시간 진행을 도 11에서 나타내었다. 도면에서 나타낸 바와 같이, 해동된 피자에서 평균 DR의 시간 진행은 180초 앞에서부터 도 10에서 관찰되는 감소와 유사한 약간의 감소를 보인다. 끝났을 때, 피자는 먹기에 알맞지만, 도 10의 피자 보다 더 많은 정도로 조리된다.
이러한 결과의 관점에서, 일부 실시예에서, 냉동 피자는 평균 DR이 모니터링되는 동안 해동 프로토콜을 이용하여 해동될 수 있다. 평균 DR이 증가를 멈출 때, 가열은 조절될 수 있다. 예를 들어, 만일 해동만을 원한다면, 가열은 중단될 수 있다. 만일 조리가 또한 요구된다면, 선택적으로 더 높은 전력으로 조리가 계속될 수 있다(또는 그렇지 않다면 가열이 해동된 피자의 조리를 위해 조절될 수 있다).
본원에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태는 본문에서 명확하게 지시하지 않는 한 복수를 포함한다. 일부 위치에서 “적어도 하나”, “하나 이상”, 또는 그와 비슷한 용어의 사용은 단수 형태가 사용된 다른 위치에 단수만을 언급하는 표시로서 이해해서는 안된다. 특히, 명세서 전체에 걸쳐, 단수로서 “대상물”, “한 대상물” 또는 “그 대상물”로 언급되었다. 이러한 용어는 하나 이상의 대상물들을, 복수의 대상물들을 포함하는 대상물을, 대상물의 부분을, 또는 그와 유사한 것을 언급하기 위해 사용되었다.
와트 및 전력이라는 용어는 본원에서 서로 호환되게 사용될 수 있다.
에너지 흡수 속도 및 흡수된 전력이라는 용어는 본원에서 서로 호환되게 사용될 수 있다.
본 출원으로부터 완성되는 특허의 수명 중 많은 관련 시스템과 방법들이 개발될 것으로 기대되며, 유전체 가열 유닛, 전력 공급원 및 피드라는 용어의 범위가 그러한 새로운 기술 모두를 미리 포함하도록 의도된다.
본원에서 사용되는 바와 같이 “약”이라는 용어는 ±10%를 의미한다.
“포함, “포함하는”, “구비”, “구비하는”,”가지는” 및 그것들의 다른 형태의 용어는 “포함하지만 그에 제한되지 않는”을 의미한다. 이러한 용어는 “구성된” 및 “기본적으로 구성된”이라는 용어를 포괄한다.
“기본적으로 구성된”이라는 용어는 구성 또는 방법이 추가적인 구성요소 및/또는 단계를 포함할 수 있지만, 추가적인 구성요소 및/또는 단계가 청구된 구성 또는 방법의 기본적인 그리고 새로운 특성을 실질적으로 바꾸지는 않는다.
“예시적”이라는 용어는 “예, 설명 또는 도시로서 작용하는”을 의미하는 것으로 사용되었다. “예시적”으로 설명된 임의의 실시예는 다른 실시예에 비해 바람직하거나 유리한 것으로 반드시 해석되지 않고/않거나 다른 실시예로부터의 특성들을 포함하는 것을 반드시 배제하는 것은 아니다.
“선택적으로”라는 용어는 “일부 실시예에서 제공되는, 그리고 다른 실시예에서는 제공되지 않는”을 의미하는 것으로 사용되었다. 본 발명의 임의의 특정 실시예는 그러한 특성들이 모순되지 않는 한 복수의 “선택적” 특성들을 포함할 수 있다.
본 발명은 특정 실시예들과 함께 설명되었지만, 많은 대안들, 개조들 및 변형들이 당업자들에게 명백함이 확실하다. 따라서, 첨부된 청구범위의 사상과 넓은 범위 내에 있는 모든 그러한 대안들, 개조들 및 변형들을 포함하도록 의도된다.
본 명세서에서 언급된 모든 문헌들, 특허들 및 특허 출원들은 각 개별 문헌, 특허, 또는 특허 출원이 본원에서 참조로 포함되는 것으로 구체적으로 그리고 개별적으로 나타낸 바와 같은 정도로 본 명세서 내에 참조로서 그 전체가 통합된다. 또한, 이 출원에서 어떤 참조문헌에 대한 인용 또는 인지는 그러한 참조문헌이 본 발명의 종래 기술로서 사용 가능하다는 승인으로서 이해돼서는 안 된다. 절(section)의 제목들이 사용된 경우, 그 제목들이 반드시 제한하는 것으로서 해석해서는 안 된다.
관련 출원
본 출원은 2010년 7월 1일자 출원된 미국 가출원 제61/360,532호에 대한 우선권의 이익을 주장하며, 이는 본원에 그 전체로서 포함된다.

Claims (42)

  1. 하나 이상의 방사 요소를 통해 에너지 인가 구역에 위치한 대상물에 RF 에너지를 인가하는 장치로서,
    대상물에 의해 흡수되는 RF 전력과 관련된 값을 결정하도록; 그리고
    대상물에 의해 흡수되는 RF 전력과 관련된 값의 미분 시간에서의 변화에 따라 하나 이상의 방사 요소로 공급되는 에너지를 조절하도록 구성된 프로세서를 포함하는, 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는 에너지 인가 구역으로부터 피드백을 수신하고 그 수신된 피드백에 기초하여 대상물에 의해 흡수되는 RF 에너지와 관련된 값을 결정하도록 또한 구성되는, 장치
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 프로세서는 대상물에 의해 흡수되는 RF 전력과 관련된 값의 미분 시간에서의 변화에 따라 하나 이상의 방사 요소로 공급된 에너지를 변화시키기 위한 하나 이상의 기준을 인터페이스를 통해 수신하도록 또한 구성된, 장치
  4. 제3항에 있어서,
    상기 인터페이스는 기계 판독 가능 요소를 위한 판독기를 포함하는, 장치.
  5. 제4항에 있어서
    상기 판독기는 바코드 판독기를 포함하는, 장치
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로세서는 복수의 MSE 각각에서 RF 에너지 공급을 조절하도록 또한 구성되는, 장치
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로세서는 복수의 MSE에서 상기 하나 이상의 방사 요소로 공급되는 에너지를 조절하도록 또한 구성되는 장치.
  8. 제7항에 있어서
    상기 프로세서는 상기 복수의 MSE 각각에서 평가되는 소멸비에 따라 공급되는 복수의 MSE 각각에서 상기 하나 이상의 방사 요소로의 에너지를 조절하도록 또한 구성된, 장치.
  9. 제8항에 있어서
    상기 프로세서는 낮은 소멸비와 관련된 MSE들에서 상기 하나 이상의 방사요소로 공급된 에너지를 증가시키도록 또한 구성되는, 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로세서는 대상물에 의해 흡수되는 RF 전력과 관련된 값을 모니터링하도록, 그리고 대상물에 의해 흡수되는 RF 전력과 관련된 값의 미분 시간에서의 변화를 식별하도록 또한 구성되는, 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 대상물에 의해 흡수되는 RF 전력과 관련된 값은 상기 에너지 인가 구역에 전달되는 전력과 상기 에너지 인가 구역으로부터 검출되는 전력 사이의 차이인, 장치.
  12. 에너지 인가 구역에서 대상물을 처리하는 방법으로서,
    상기 에너지 인가 구역에 무선 주파수(RF) 에너지를 인가하는 단계;
    상기 RF 에너지 인가 중 대상물에 의해 흡수되는 RF 전력과 관련된 값을 모니터링하는 단계; 및
    상기 모니터링된 값의 미분 시간에서의 변화에 따라 RF 에너지의 인가를 조절하는 단계를 포함하는, 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 모니터링된 값은 대상물의 부피와 관련된 것인, 방법.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 대상물에 의해 흡수되는 RF 전력과 관련된 값을 모니터링하는 단계는 에너지 인가 구역으로 전달되는 전력과 소멸비의 곱을 모니터링하는 단계를 포함하는, 방법.
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 대상물에 의해 흡수되는 RF 전력과 관련된 값을 모니터링하는 단계는 MSE들에 걸쳐 평균화된, 소멸비를 모니터링하는 단계를 포함하는, 방법.
  16. 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 대상물에 의해 흡수되는 RF 전력의 표시값을 모니터링하는 단계는 상기 에너지 인가 구역으로 전달되는 전력과 상기 에너지 인가 구역으로부터 검출되는 전력 사이의 차이를 모니터링하는 단계를 포함하는, 방법.
  17. 제12항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 대상물에 의해 흡수되는 RF 전력과 관련된 값을 모니터링하는 단계는 대상물에 대한 손실 외에 공지의 에너지 손실에 대해 보정된, 에너지 인가 구역으로 전달되는 전력과 에너지 인가 구역으로부터 검출되는 전력 사이의 차이를 모니터링하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 소멸비는 대상물에 의한 에너지 흡수 이외에 상기 구역에서의 에너지 손실을 보상하도록 보정되는, 방법.
  19. 제12항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    전력 공급원은 RF 에너지를 인가하고,
    모니터링하는 단계는:
    상기 전력 공급원에 의해 제공되는 전력을 측정하는 단계; 및
    측정된 전력에 기초하여 대상물에 의해 흡수되는 전력을 평가하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  20. 제12항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서
    상기 RF 에너지를 인가하는 단계는 복수의 MSE에서 에너지를 전달하는 단계를 포함하는, 방법.
  21. 제20항에 있어서
    상기 복수의 MSE에서 에너지를 전달하는 단계는 MSE에서 평가되는 소멸비에 따라 상기 MSE로 에너지를 전달하는 단계를 포함하는, 방법.
  22. 제12항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서
    상기 조절하는 단계는 인가된 RF 에너지의 강도를 변화시키는 단계를 포함하는, 방법.
  23. 제12항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서
    상기 조절하는 단계는 RF 인가 에너지의 강도를 감소시키는 단계를 포함하는, 방법.
  24. 제12항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서
    상기 조절하는 단계는 RF 에너지 인가를 차단하는 단계를 포함하는, 방법
  25. 제12항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서
    상기 조절하는 단계는 상기 대상물에 의해 흡수되는 RF 전력과 관련된 값의 미분 시간이 대체로 일정한 경우 RF 에너지의 인가를 차단하는 단계를 포함하는, 방법.
  26. 제12항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조절하는 단계는 상기 대상물에 의해 흡수되는 RF 전력과 관련된 값의 변화가 멈춘 후 RF 에너지의 인가를 차단하는 단계를 포함하는, 방법.
  27. 제12항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서
    시간의 양을 결정하는 단계; 및
    상기 대상물에 의해 흡수되는 RF 전력과 관련된 값의 미분 시간이 현저하게 변화하는 경우, 상기 결정된 양의 시간 동안 RF 에너지를 계속 인가하는 단계; 그리고
    RF 에너지의 인가를 차단하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  28. 제12항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서
    에너지의 양을 결정하는 단계;
    상기 대상물에 의해 흡수되는 RF 전력과 관련된 값의 미분 시간이 현저하게 변화하는 경우, 상기 결정된 양의 에너지가 대상물에 흡수될 때까지 RF 에너지를 계속 인가하는 단계; 및, 이후
    RF 에너지의 인가를 차단하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  29. 제12항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서
    상기 대상물에 의해 흡수되는 RF 전력과 관련된 값의 미분 시간에서 현저한 변화가 발생할 때까지 대상물에 의해 흡수되는 에너지의 양을 검출하는 단계;
    대상물이 에너지의 검출된 양과 소정 부분과의 곱과 동일한 에너지의 양을 흡수할 때까지 RF 에너지를 인가하는 단계; 및
    상기 RF 에너지의 인가를 차단하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  30. 제12항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 대상물은 음식물을 포함하는, 방법.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 음식물은 도우를 포함하며, 상기 미분 시간은 RF 에너지 인가에 의해 유도되는 굽는 공정 중에 도우의 부풀어 오르는 속도를 나타내는, 방법.
  32. 제30항에 있어서,
    상기 음식물은 수플레, 스폰지 케이크 또는 초콜릿 케이크인, 방법.
  33. 제12항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조절하는 단계는 상기 대상물의 팽창의 종료에 대한 응답인, 방법.
  34. 제12항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조절하는 단계는 대상물의 팽창의 시작에 대한 응답인, 방법.
  35. 제12항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 RF 에너지는 복수의 주파수로 인가되고, 상기 모니터링하는 단계는 인가되는 복수의 주파수들로부터 선택되는 복수의 주파수들에서 수행되는, 단계.
  36. 에너지 인가 구역;
    상기 에너지 인가 구역으로 무선 주파수(RF) 에너지를 인가하도록 구성된 유전체 가열 유닛; 및
    상기 에너지 인가 구역에 위치하는 대상물에 의해 흡수되는 RF 전력의 미분 시간을 계산하도록 구성된 제어기를 포함하되,
    상기 제어기는 상기 대상물에 의해 흡수되는 RF 전력의 미분 시간에 있어서의 변화에 따라 상기 에너지 인가 구역으로 전달되는 RF 에너지의 양을 상기 유전체 가열 유닛이 조절하도록 하는, 장치.
  37. 제36항에 있어서,
    상기 유전체 가열 유닛은 복수의 MSE에서 RF 에너지를 인가하는, 장치.
  38. 에너지 인가 구역에 무선 주파수(RF) 에너지를 인가하기 위한 장치로서,
    유전체 가열 유닛; 및
    제어기를 포함하되,
    상기 제어기는 상기 에너지 인가 구역에 위치하는 대상물에 의해 흡수되는 RF 전력의 미분 시간을 계산하도록 구성되고 상기 대상물에 의해 흡수되는 RF 전력의 미분 시간에 있어서의 변화에 따라 상기 에너지 인가 구역에 인가되는 RF 에너지를 유전체 가열 유닛이 조절하게 하도록 구성되는, 장치.
  39. 음식 대상물을 처리하는 방법으로서,
    무선 주파수(RF) 에너지를 에너지 인가 구역으로 인가하여 상기 에너지 인가 구역에서 음식 대상물을 가열하는 단계;
    상기 음식 대상물에 의한 전력 흡수의 미분 시간에 있어서의 변화 유무를 검출하는 단계; 및
    상기 검출에 대한 응답으로 상기 가열을 조절하는 단계를 포함하는, 방법.
  40. 에너지 인가 구역에서 RF 에너지에 의해 가열되는 대상물의 부피 변화를 제어하는 방법으로서,
    상기 에너지 인가 구역으로 RF 에너지를 인가하는 단계;
    상기 대상물에 흡수되는 전력을 모니터링하는 단계; 및
    바람직한 부피 변화를 얻기 위해 RF 에너지의 인가를 조절하는 단계를 포함하는, 방법.
  41. 제40항에 있어서,
    상기 바람직한 부피 변화는 대상물의 팽창이고, 상기 RF 에너지 인가는 전력 흡수가 증가함에 따라 계속되고 전력 흡수 증가가 멈출 때 정지되는, 방법.
  42. 제40항에 있어서,
    상기 바람직한 부피 변화는 부피 변화가 없는 것이고, 흡수된 전력에 있어서의 증가 또는 감소가 모니터링될 때, RF 에너지 인가는 실질적으로 줄어들게 되는, 방법.
KR1020137002484A 2010-07-01 2011-06-30 무선 주파수 에너지에 의한 대상물 처리 KR101752523B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US36053210P 2010-07-01 2010-07-01
US61/360,532 2010-07-01
PCT/IB2011/001981 WO2012001523A2 (en) 2010-07-01 2011-06-30 Processing objects by radio frequency (rf) energy

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130034041A true KR20130034041A (ko) 2013-04-04
KR101752523B1 KR101752523B1 (ko) 2017-06-29

Family

ID=44774082

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137002484A KR101752523B1 (ko) 2010-07-01 2011-06-30 무선 주파수 에너지에 의한 대상물 처리

Country Status (4)

Country Link
US (3) US9265097B2 (ko)
EP (2) EP2958399B1 (ko)
KR (1) KR101752523B1 (ko)
WO (1) WO2012001523A2 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190038446A (ko) * 2017-09-29 2019-04-08 엔엑스피 유에스에이 인코포레이티드 무선 주파수 가열 및 해동 장치 및 방법
KR20190051861A (ko) * 2017-11-07 2019-05-15 엔엑스피 유에스에이 인코포레이티드 Rf 가열 시스템에서의 해동 동작을 위한 장치 및 방법

Families Citing this family (86)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103843456B (zh) 2011-08-31 2016-03-02 高知有限公司 使用rf辐射的物体加工状态感测
EP2618634A1 (en) * 2012-01-23 2013-07-24 Whirlpool Corporation Microwave heating apparatus
US9040879B2 (en) 2012-02-06 2015-05-26 Goji Limited RF heating at selected power supply protocols
CN104115234A (zh) * 2012-02-14 2014-10-22 高知有限公司 用于将能量施加至空腔的装置
WO2013140266A2 (en) 2012-03-19 2013-09-26 Goji Ltd. Applying rf energy according to time variations in em feedback
JPWO2013183200A1 (ja) * 2012-06-07 2016-01-28 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 高周波加熱装置
EP2906021B1 (en) * 2012-10-03 2023-08-30 Mitsubishi Electric Corporation Electromagnetic transmission device and electromagnetic transmission system
US9420641B2 (en) 2013-01-23 2016-08-16 Whirlpool Corporation Microwave oven multiview silhouette volume calculation for mass estimation
CN105325055A (zh) * 2013-06-28 2016-02-10 皇家飞利浦有限公司 用于处理冷冻食物的方法和设备
US20160128138A1 (en) * 2013-06-28 2016-05-05 Koninklijke Philips N.V. Method and device for processing frozen food
US9541330B2 (en) 2013-07-17 2017-01-10 Whirlpool Corporation Method for drying articles
US20150047218A1 (en) 2013-08-14 2015-02-19 Whirlpool Corporation Appliance for drying articles
EP3035806B1 (en) 2013-08-20 2018-04-25 Whirlpool Corporation Method for detecting the status of popcorn in a microwave
US9784499B2 (en) 2013-08-23 2017-10-10 Whirlpool Corporation Appliance for drying articles
US9410282B2 (en) 2013-10-02 2016-08-09 Whirlpool Corporation Method and apparatus for drying articles
US9645182B2 (en) 2013-10-16 2017-05-09 Whirlpool Corporation Method and apparatus for detecting an energized E-field
US9546817B2 (en) 2013-12-09 2017-01-17 Whirlpool Corporation Method for drying articles
WO2015099649A1 (en) 2013-12-23 2015-07-02 Whirlpool Corporation Interrupting circuit for a radio frequency generator
WO2015135788A1 (en) * 2014-03-11 2015-09-17 Koninklijke Philips N.V. Method and apparatus for controlling a cooking process of a food
WO2015140013A1 (en) * 2014-03-17 2015-09-24 Koninklijke Philips N.V. Method and apparatus for controlling a cooking process of food
EP3177189B1 (en) * 2014-08-05 2019-09-11 Koninklijke Philips N.V. Coffee roasting apparatus, coffee brewing apparatus and coffee roasting method
RU2671853C2 (ru) * 2014-12-17 2018-11-07 Конинклейке Филипс Н.В. Способ и устройство для управления нагревом пищевых ингредиентов
US10339353B2 (en) 2014-12-22 2019-07-02 Genie Enterprise Ltd. Three-dimensional rotatably-readable encoding of data for optical machine-reading
WO2016144872A1 (en) * 2015-03-06 2016-09-15 Whirlpool Corporation Method of calibrating a high power amplifier for a radio frequency power measurement system
US9605899B2 (en) 2015-03-23 2017-03-28 Whirlpool Corporation Apparatus for drying articles
US10708987B2 (en) 2015-04-10 2020-07-07 At&T Intellectual Property I, L.P. Cooking apparatus for targeted thermal management
JP7027891B2 (ja) 2015-06-03 2022-03-02 ワールプール コーポレイション 電磁調理のための方法および装置
US10368692B2 (en) 2015-09-01 2019-08-06 Husqvarna Ab Dynamic capacitive RF food heating tunnel
US11284742B2 (en) 2015-09-01 2022-03-29 Illinois Tool Works, Inc. Multi-functional RF capacitive heating food preparation device
US11483905B2 (en) 2016-01-08 2022-10-25 Whirlpool Corporation Method and apparatus for determining heating strategies
US10764970B2 (en) 2016-01-08 2020-09-01 Whirlpool Corporation Multiple cavity microwave oven insulated divider
JP6775023B2 (ja) 2016-01-28 2020-10-28 パナソニック株式会社 食品を調理するために高周波電磁エネルギーを伝達する方法および装置
USD827356S1 (en) 2016-02-11 2018-09-04 Whirlpool Corporation Oven
USD819386S1 (en) 2016-02-11 2018-06-05 Whirlpool Corporation Oven
JP6775027B2 (ja) 2016-02-15 2020-10-28 パナソニック株式会社 食品を調理するために高周波電磁エネルギーを伝達する方法および装置
US10259638B2 (en) * 2016-03-03 2019-04-16 Illinois Tool Works Inc. Heat modulating food packaging material
DE102016108542A1 (de) * 2016-05-09 2017-11-09 Miele & Cie. Kg Gargerät und Verfahren zum Betreiben
US10004115B2 (en) 2016-06-13 2018-06-19 The Markov Corporation Electronic oven with reflective energy steering
EP3280224A1 (en) 2016-08-05 2018-02-07 NXP USA, Inc. Apparatus and methods for detecting defrosting operation completion
EP3280225B1 (en) 2016-08-05 2020-10-07 NXP USA, Inc. Defrosting apparatus with lumped inductive matching network and methods of operation thereof
US10763814B2 (en) 2016-08-09 2020-09-01 John Bean Technologies Corporation Radio frequency processing apparatus and method
US11246191B2 (en) 2016-09-22 2022-02-08 Whirlpool Corporation Method and system for radio frequency electromagnetic energy delivery
US10993294B2 (en) 2016-10-19 2021-04-27 Whirlpool Corporation Food load cooking time modulation
WO2018075030A1 (en) 2016-10-19 2018-04-26 Whirlpool Corporation System and method for food preparation utilizing a multi-layer model
US11051371B2 (en) 2016-10-19 2021-06-29 Whirlpool Corporation Method and device for electromagnetic cooking using closed loop control
US10602573B2 (en) * 2016-11-18 2020-03-24 Nxp Usa, Inc. Establishing RF excitation signal parameters in a solid-state heating apparatus
WO2018118034A1 (en) * 2016-12-21 2018-06-28 Whirlpool Corporation Method, system and device for radio frequency electromagnetic energy delivery
US11197355B2 (en) 2016-12-22 2021-12-07 Whirlpool Corporation Method and device for electromagnetic cooking using non-centered loads
EP3560291A4 (en) 2016-12-22 2020-11-25 Whirlpool Corporation METHOD AND DEVICE FOR ELECTROMAGNETIC COOKING USING NON-CENTERED LOAD MANAGEMENT BY SPECTROMODAL AXIS ROTATION
WO2018125136A1 (en) 2016-12-29 2018-07-05 Whirlpool Corporation System and method for controlling a heating distribution in an electromagnetic cooking device
US11503679B2 (en) 2016-12-29 2022-11-15 Whirlpool Corporation Electromagnetic cooking device with automatic popcorn popping feature and method of controlling cooking in the electromagnetic device
EP3563633B1 (en) * 2016-12-29 2021-11-17 Whirlpool Corporation System and method for detecting cooking level of food load
EP3563629B1 (en) 2016-12-29 2022-11-30 Whirlpool Corporation System and method for analyzing a frequency response of an electromagnetic cooking device
WO2018125130A1 (en) 2016-12-29 2018-07-05 Whirlpool Corporation System and method for controlling power for a cooking device
EP3563631B1 (en) 2016-12-29 2022-07-27 Whirlpool Corporation Detecting changes in food load characteristics using q-factor
WO2018125151A1 (en) 2016-12-29 2018-07-05 Whirlpool Corporation Electromagnetic cooking device with automatic anti-splatter operation and method of controlling cooking in the electromagnetic device
US11917743B2 (en) * 2016-12-29 2024-02-27 Whirlpool Corporation Electromagnetic cooking device with automatic melt operation and method of controlling cooking in the electromagnetic cooking device
CN109792810B (zh) 2016-12-29 2021-07-20 松下电器产业株式会社 电磁烹饪装置及控制烹饪的方法
US11432379B2 (en) 2016-12-29 2022-08-30 Whirlpool Corporation Electromagnetic cooking device with automatic liquid heating and method of controlling cooking in the electromagnetic cooking device
EP3563634B1 (en) * 2016-12-29 2021-10-13 Whirlpool Corporation Electromagnetic cooking device with automatic boiling detection and method of controlling cooking in the electromagnetic cooking device
USD909811S1 (en) 2016-12-30 2021-02-09 Whirlpool Corporation Panel for an oven
WO2018165422A1 (en) * 2017-03-08 2018-09-13 Polster Louis S Methods and systems for heat treating a food product
PL3621455T3 (pl) * 2017-05-09 2024-03-11 Gea Mechanical Equipment Gmbh Urządzenie i sposób obróbki produktów mlecznych
US20200205248A1 (en) * 2017-08-15 2020-06-25 Goji Limited Controlling microwave heating by moving radiators
DE102017214751A1 (de) 2017-08-23 2019-02-28 BSH Hausgeräte GmbH Betreiben eines Mikrowellen-Haushaltsgeräts
US10827569B2 (en) 2017-09-01 2020-11-03 Whirlpool Corporation Crispness and browning in full flat microwave oven
US11039510B2 (en) 2017-09-27 2021-06-15 Whirlpool Corporation Method and device for electromagnetic cooking using asynchronous sensing strategy for resonant modes real-time tracking
US10771036B2 (en) 2017-11-17 2020-09-08 Nxp Usa, Inc. RF heating system with phase detection for impedance network tuning
US10785834B2 (en) 2017-12-15 2020-09-22 Nxp Usa, Inc. Radio frequency heating and defrosting apparatus with in-cavity shunt capacitor
EP3503679B1 (en) 2017-12-20 2022-07-20 NXP USA, Inc. Defrosting apparatus and methods of operation thereof
DE102018202519B4 (de) 2018-02-20 2023-05-25 BSH Hausgeräte GmbH Verfahren zum Betreiben eines Haushaltsgeräts mit Auftaufunktion und Haushaltsgerät zum Durchführen des Verfahrens
DE102018202719A1 (de) 2018-02-22 2019-08-22 BSH Hausgeräte GmbH Verfahren zum Betreiben eines Lebensmittel-Erwärmungsgeräts sowie Lebensmittel-Erwärmungsgerät
US10772165B2 (en) 2018-03-02 2020-09-08 Whirlpool Corporation System and method for zone cooking according to spectromodal theory in an electromagnetic cooking device
US11404758B2 (en) 2018-05-04 2022-08-02 Whirlpool Corporation In line e-probe waveguide transition
DE102018207615B4 (de) * 2018-05-16 2023-07-20 BSH Hausgeräte GmbH Verfahren zum Betreiben eines Haushalts-Mikrowellengeräts und Haushalts-Mikrowellengerät zur Durchführung des Verfahrens
US10912160B2 (en) 2018-07-19 2021-02-02 Whirlpool Corporation Cooking appliance
US10952289B2 (en) 2018-09-10 2021-03-16 Nxp Usa, Inc. Defrosting apparatus with mass estimation and methods of operation thereof
US11800608B2 (en) 2018-09-14 2023-10-24 Nxp Usa, Inc. Defrosting apparatus with arc detection and methods of operation thereof
US11484048B2 (en) 2018-09-14 2022-11-01 Nxp Usa, Inc. Defrosting apparatus with defrosting operation monitoring and methods of operation thereof
US11723121B2 (en) * 2018-09-14 2023-08-08 Nxp Usa, Inc. Defrosting apparatus with low-loss load detection and methods of operation thereof
CN109259045A (zh) 2018-10-19 2019-01-25 恩智浦美国有限公司 具有可重新定位电极的解冻设备
CN111227023A (zh) * 2018-11-29 2020-06-05 青岛海尔智能技术研发有限公司 射频解冻装置及其控制方法及装置、解冻机、存储介质
US11089661B2 (en) 2018-12-14 2021-08-10 Nxp Usa, Inc. Defrosting apparatus with repositionable electrodes
US11166352B2 (en) 2018-12-19 2021-11-02 Nxp Usa, Inc. Method for performing a defrosting operation using a defrosting apparatus
US11039511B2 (en) 2018-12-21 2021-06-15 Nxp Usa, Inc. Defrosting apparatus with two-factor mass estimation and methods of operation thereof
US20230047831A1 (en) * 2020-02-21 2023-02-16 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. High-frequency processing device

Family Cites Families (74)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4210795A (en) * 1978-11-30 1980-07-01 Litton Systems, Inc. System and method for regulating power output in a microwave oven
US4317977A (en) 1979-09-06 1982-03-02 Litton Systems, Inc. Power controlled microwave oven
US4447693A (en) * 1979-09-06 1984-05-08 Litton Systems, Inc. Power controlled microwave oven
US4334136A (en) 1979-10-01 1982-06-08 Douglas P. Mahan Microwave treating mechanism
US4323746A (en) * 1980-01-28 1982-04-06 Jova Enterprises, Inc. Microwave heating method and apparatus
US4441002A (en) * 1980-09-24 1984-04-03 Raytheon Company Cook-by-weight microwave oven
US4341937A (en) * 1980-11-28 1982-07-27 General Electric Company Microwave oven cooking progress indicator
US4434342A (en) 1982-01-11 1984-02-28 General Motors Corporation Microwave heating control and calorimetric analysis
US4541729A (en) * 1982-01-11 1985-09-17 General Motors Corporation Microwave heating control and calorimetric analysis
US4458126A (en) * 1982-03-30 1984-07-03 General Electric Company Microwave oven with dual feed excitation system
JPS60249074A (ja) * 1984-05-24 1985-12-09 Fujitsu Ltd 飛翔体航跡推定方式
GB8417644D0 (en) 1984-07-11 1984-08-15 Microwave Ovens Ltd Microwave ovens
US4567340A (en) * 1985-01-09 1986-01-28 Phillips Petroleum Company Apparatus and method for drying solid materials
DE3775091D1 (de) 1986-03-26 1992-01-23 Microwave Ovens Ltd Mikrowellenoefen und verfahren zum kochen von lebensmitteln.
US4795871A (en) * 1986-10-20 1989-01-03 Micro Dry, Inc. Method and apparatus for heating and drying fabrics in a drying chamber having dryness sensing devices
DE3788933T2 (de) * 1986-11-13 1994-12-22 Whirlpool Europ Mikrowellenofen.
US4777336A (en) * 1987-04-22 1988-10-11 Michigan State University Method for treating a material using radiofrequency waves
US5194408A (en) * 1989-02-22 1993-03-16 General Mills, Inc. Sintered ceramic microwave heating susceptor
KR930001675B1 (ko) 1989-04-14 1993-03-08 가부시끼가이샤 히다찌세이사꾸쇼 비디오카메라의 화이트밸런스 조정장치
US5008506A (en) * 1989-10-30 1991-04-16 Board Of Trustees Operating Michigan State University Radiofrequency wave treatment of a material using a selected sequence of modes
US6097019A (en) * 1990-07-11 2000-08-01 International Business Machines Corporation Radiation control system
JP2589592B2 (ja) 1990-10-22 1997-03-12 シャープ株式会社 電子レンジ
JPH05256458A (ja) 1992-03-13 1993-10-05 Toshiba Corp 加熱調理器
US5980962A (en) * 1994-07-11 1999-11-09 Microwave Processing Technologies Pty. Limited Process of and apparatus for providing at least a partial barrier to moisture vapor transfer through the surface of a material and/or for removing moisture from a material
US5893051A (en) 1994-09-27 1999-04-06 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of estimating temperature inside material to be cooked and cooking apparatus for effecting same
WO1997000596A1 (en) 1995-06-15 1997-01-03 Aktiebolaget Electrolux An oven for the preparation of food
KR0152151B1 (ko) 1995-07-19 1998-10-01 김광호 전자 렌지 및 그 제어 방법
DE19718399A1 (de) 1997-04-30 1998-11-05 Rational Gmbh Verfahren zum individuellen Führen eines Garprozesses und zugehöriges Gargerät
US6067475A (en) 1998-11-05 2000-05-23 Urologix, Inc. Microwave energy delivery system including high performance dual directional coupler for precisely measuring forward and reverse microwave power during thermal therapy
US6486453B1 (en) 1999-09-13 2002-11-26 Maytag Corporation Menu driven control system for a cooking appliance
SE521313C2 (sv) * 2000-09-15 2003-10-21 Whirlpool Co Mikrovågsugn samt förfarande vid sådan
DE60109567D1 (de) * 2001-01-16 2005-04-28 Ericsson Telefon Ab L M Kammer und Verfahren zur Bearbeitung elektronischer Geräte und deren Anwendung
JP3825644B2 (ja) * 2001-02-28 2006-09-27 三洋電機株式会社 電子レンジ
DE10137009C1 (de) * 2001-07-28 2003-04-03 Mic Measuring Ideas Consulting Verfahren und Vorrichtung zur Messung des Massenstroms
US6963301B2 (en) * 2002-08-19 2005-11-08 G-Track Corporation System and method for near-field electromagnetic ranging
US7105787B2 (en) * 2002-10-29 2006-09-12 Fiore Industries, Inc. Reverberating adaptive microwave-stirred exposure system
US7030600B2 (en) * 2003-11-04 2006-04-18 Raytheon Company Broadband microwave power sensor
US6867402B1 (en) 2004-04-08 2005-03-15 Maytag Corporation System for sensing the presence of a load in an oven cavity of a microwave cooking appliance
JP2006023239A (ja) 2004-07-09 2006-01-26 Optex Co Ltd マイクロウエーブセンサ
US7499708B2 (en) * 2004-09-09 2009-03-03 Telcom Ventures, L.L.C. Millimeter microwave point-to-multipoint broadcasting systems, components and methods that monitor and rebroadcast data packets
JP2006128075A (ja) * 2004-10-01 2006-05-18 Seiko Epson Corp 高周波加熱装置、半導体製造装置および光源装置
CA2621167A1 (en) * 2005-08-30 2007-03-08 Acologix, Inc. Regulation of mineral and skeletal metabolism
US8839527B2 (en) 2006-02-21 2014-09-23 Goji Limited Drying apparatus and methods and accessories for use therewith
WO2008102360A2 (en) * 2007-02-21 2008-08-28 Bora Appliances Limited Drying apparatus and methods and accessories for use therewith
US8653482B2 (en) * 2006-02-21 2014-02-18 Goji Limited RF controlled freezing
US10674570B2 (en) 2006-02-21 2020-06-02 Goji Limited System and method for applying electromagnetic energy
EP2528414B1 (en) 2006-02-21 2016-05-11 Goji Limited Electromagnetic heating
CN101513118A (zh) * 2006-07-10 2009-08-19 射频动力学有限公司 食物制备
JP5064924B2 (ja) * 2006-08-08 2012-10-31 パナソニック株式会社 マイクロ波処理装置
DE102007003225A1 (de) 2007-01-15 2008-07-17 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Verfahren und Gargerät zur Regelung von Garvorgängen in einem Garraum
DE502007001898D1 (de) 2007-02-08 2009-12-17 Rational Ag Verfahren zum Führen eines Garprozesses
EP2127481A1 (en) * 2007-02-21 2009-12-02 RF Dynamics Ltd. Rf controlled freezing
DE502007004408D1 (de) 2007-08-27 2010-08-26 Rational Ag Verfahren und Gargerät zum Garen
US9131543B2 (en) 2007-08-30 2015-09-08 Goji Limited Dynamic impedance matching in RF resonator cavity
US8330085B2 (en) * 2008-05-13 2012-12-11 Panasonic Corporation Spread-spectrum high-frequency heating device
US8927913B2 (en) 2008-06-30 2015-01-06 The Invention Science Fund I, Llc Microwave processing systems and methods
CN102160458B (zh) 2008-09-17 2014-03-12 松下电器产业株式会社 微波加热装置
JP5362836B2 (ja) 2008-11-10 2013-12-11 ゴジ リミテッド Ｒｆエネルギを使用して加熱する装置および方法
KR101318077B1 (ko) 2009-01-20 2013-10-14 후지쯔 가부시끼가이샤 무선 통신 시스템
EP2239994B1 (en) * 2009-04-07 2018-11-28 Whirlpool Corporation A microwave oven with a regulation system using field sensors
DE102009027003A1 (de) * 2009-06-17 2010-12-23 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Optimierung der Schaltreihenfolge bei geschalteten Antennenarrays
WO2010147439A2 (ko) * 2009-06-19 2010-12-23 엘지전자 주식회사 마이크로웨이브를 이용한 조리기기
CN102474925B (zh) 2009-07-10 2013-11-06 松下电器产业株式会社 微波加热装置以及微波加热控制方法
JP4995350B2 (ja) * 2009-09-29 2012-08-08 パナソニック株式会社 高周波加熱装置および高周波加熱方法
CN102598851B (zh) * 2009-11-10 2015-02-11 高知有限公司 使用rf能量进行加热的装置和方法
US8374263B2 (en) * 2009-11-12 2013-02-12 Siklu Communication ltd. OFDM communication with multi-dimensional rate adaptation
EP2393340B1 (en) * 2010-06-04 2015-09-02 Whirlpool Corporation Microwave heating apparatus with rotatable antenna and method thereof
US9992824B2 (en) 2010-10-29 2018-06-05 Goji Limited Time estimation for energy application in an RF energy transfer device
EP2674013B1 (en) 2011-02-11 2017-05-10 Goji Limited An interface for controlling energy application apparatus
KR20140051396A (ko) 2011-08-11 2014-04-30 고지 엘티디. 피드백 부재시 무선 주파수 인가 제어
CN103843456B (zh) 2011-08-31 2016-03-02 高知有限公司 使用rf辐射的物体加工状态感测
US9040879B2 (en) 2012-02-06 2015-05-26 Goji Limited RF heating at selected power supply protocols
CN104115234A (zh) 2012-02-14 2014-10-22 高知有限公司 用于将能量施加至空腔的装置
WO2013140266A2 (en) 2012-03-19 2013-09-26 Goji Ltd. Applying rf energy according to time variations in em feedback

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190038446A (ko) * 2017-09-29 2019-04-08 엔엑스피 유에스에이 인코포레이티드 무선 주파수 가열 및 해동 장치 및 방법
KR20190051861A (ko) * 2017-11-07 2019-05-15 엔엑스피 유에스에이 인코포레이티드 Rf 가열 시스템에서의 해동 동작을 위한 장치 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20160088689A1 (en) 2016-03-24
EP2958399A1 (en) 2015-12-23
EP2958399B1 (en) 2019-10-09
KR101752523B1 (ko) 2017-06-29
US20130142923A1 (en) 2013-06-06
US9265097B2 (en) 2016-02-16
EP2589262A2 (en) 2013-05-08
WO2012001523A3 (en) 2012-03-29
US10667528B2 (en) 2020-06-02
EP2589262B1 (en) 2015-08-19
US20160088847A1 (en) 2016-03-31
WO2012001523A2 (en) 2012-01-05
US10785984B2 (en) 2020-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101752523B1 (ko) 무선 주파수 에너지에 의한 대상물 처리
US10405380B2 (en) Device and method for heating using RF energy
US11009468B2 (en) Object processing state sensing using RF radiation
US10670542B2 (en) Applying RF energy according to time variations in EM feedback
US9414444B2 (en) Interface for controlling energy application apparatus
EP2742774A2 (en) Controlling rf application in absence of feedback
JP6224259B2 (ja) 食材の加熱を制御する方法及び装置
Fu Fundamentals and industrial applications of microwave and radio frequency in food processing

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant