(57)【要約】      （修正有）【課題】効率的で負荷全体にわたる均一な解凍を生じさせることができる、負荷を解凍させるための装置及び方法を提供する。【解決手段】第１の再配置可能な電極５４０は、キャビティ５６０の後部壁面５１０に配置されたバスバー５０２を介してＲＦ信号源に電気結合されて、このＲＦ信号源からＲＦ信号を受信するのに対し、第２の再配置可能な電極５５０は、キャビティの後部壁面に配置されたバスバー５０４を介して接地端子に電気結合されている。【選択図】図５
2020095938.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷を収容するためのキャビティを有する熱量増加システムであって、
前記キャビティ内に配置された第１の再配置可能な電極と、
前記キャビティ内に配置された第１バスバーと、
前記キャビティ内に配置された第２の再配置可能な電極と、
前記キャビティ内に配置された第２バスバーと、
前記キャビティ内に配置された複数の棚板支持構造と、
前記第１の再配置可能な電極及び前記第２の再配置可能な電極の一方または両方に、それぞれ前記第１バスバー及び前記第２バスバーを介して電気接続された無線周波数信号源とを具え、
前記第１の再配置可能な電極は、前記第１バスバーに物理的かつ電気的に接続可能であり、
前記第２の再配置可能な電極は、前記第２バスバーに物理的かつ電気的に接続可能であり、
前記複数の棚板支持構造は、前記第１の再配置可能な電極及び前記第２の再配置可能な電極を、前記キャビティ内の複数の高さの所で支持するように構成され、
前記無線周波数信号源は、前記第１の再配置可能な電極及び前記第２の再配置可能な電極のいずれか、あるいは両方に無線周波数エネルギーを供給するように構成されている熱量増加システム。
【請求項２】
前記第１バスバーが第１数の前記ポートを含み、前記第２バスバーが第２数の前記ポートを含み、前記第１の再配置可能な電極は、前記第１数のポートのうちの１つにプラグインされ、前記第２の再配置可能な電極は、前記第２数のポートのうちの１つにプラグインされる、請求項１に記載の熱量増加システム。
【請求項３】
前記無線周波数信号源と、前記第１の再配置可能な電極及び前記第２の再配置可能な電極のいずれか、あるいは両方との間に結合され、可変インピーダンスを有する可変インピーダンス整合回路網をさらに具え、該可変インピーダンス整合回路網は、前記無線周波数エネルギーの１つ以上のパラメータに基づいて前記可変インピーダンスを調整するように構成され、該パラメータは、反射電力、順方向電力及び反射電力の両方、及びＳ１１パラメータから選択したパラメータである、請求項１に記載の熱量増加システム。
【請求項４】
前記第１の再配置可能な電極に取り付けられた第１の再配置可能な棚板と、
前記第２の再配置可能な電極に取り付けられた第２の再配置可能な棚板とをさらに具え、
該第１の再配置可能な棚板及び該第２の再配置可能な棚板は、前記複数の棚板支持構造によって支持される、請求項１に記載の熱量増加システム。
【請求項５】
第１数の孤立型絶縁体と、
第２数の孤立型絶縁体とをさらに具え、
該第１数の孤立型絶縁体は、前記第１の再配置可能な棚板を前記第１の再配置可能な電極に取り付け、前記第１の再配置可能な棚板と前記第１の再配置可能な電極との分離を行って前記第１の再配置可能な棚板を前記第１の再配置可能な電極から電気絶縁し、
該第２数の孤立型絶縁体は、前記第２の再配置可能な棚板を前記第２の再配置可能な電極に取り付け、前記第２の再配置可能な棚板と前記第２の再配置可能な電極との分離を行って前記第２の再配置可能な棚板を前記第２の再配置可能な電極から電気絶縁する、請求項４に記載の熱量増加システム。
【請求項６】
前記第１数の孤立型絶縁体のうちの１つの孤立型絶縁体が、
当該孤立型絶縁体の第１の端部にある円柱形部分と、
当該孤立型絶縁体の前記第１の端部とは反対側の第２の端部にあるネジ切り部分であって、前記第１の再配置可能な電極内の孔に挿入されて該孔を通り抜けるネジ切り部分と、
前記ネジ切り部分上にネジ締めされて前記孤立型絶縁体を前記第１の再配置可能な電極に取り付けるネジ切り付きのキャップと
を具えている、請求項５に記載の熱量増加システム。
【請求項７】
前記孤立型絶縁体の前記円柱形部分が通し孔を具え、前記第１の再配置可能な棚板がロッドを具え、該ロッドは前記通し孔を通って延びて前記孤立型絶縁体を前記第１の再配置可能な棚板に取り付ける、請求項６に記載の熱量増加システム。
【請求項８】
前記無線周波数信号源が、第１の平衡無線周波数信号を前記第１バスバー経由で前記第１の再配置可能な電極に供給し、第２の平衡無線周波数信号を前記第２バスバー経由で前記第２の再配置可能な電極に供給するようにさらに構成されている、請求項１に記載の熱量増加システム。
【請求項９】
前記第２の再配置可能な電極が、前記第２バスバーを通して接地端子に電気接続可能である、請求項１に記載の熱量増加システム。
【請求項１０】
キャビティを形成する格納構造と、
前記キャビティ内に配置された第１バスバーであって、第１数のポートを、前記キャビティの下面からの種々の高さの所に含む第１バスバーと、
前記キャビティ内の第１の選択した前記高さの所に配置された第１の再配置可能な電極と、
前記キャビティ内の第２の選択した前記高さの所に配置された第２の再配置可能な電極と、
前記第１の再配置可能な電極または前記第２の再配置可能な電極のいずれか、あるいは両方に無線周波数エネルギーを供給する無線周波数信号源とを具え、
前記第１数のポートのうちの１つは、前記第１の再配置可能な電極の第１コネクタ部分を受け入れて、前記第１の再配置可能な電極を、前記第１バスバーの前記第１数のポートのうちの第１ポートに電気接続し、
前記第２の選択した高さは前記第１の選択した高さと異なり、これにより前記第１の再配置可能な電極と前記第２の再配置可能な電極とが互いに平行になるシステム。
【請求項１１】
前記キャビティ内に配置された第２バスバーをさらに具え、該第２バスバーは第２数のポートを含み、該第２数のポートのうちの１つは、前記第２の再配置可能な電極の第２コネクタ部分を受け入れて、前記第２の再配置可能な電極を、前記第２バスバーの前記第２数のポートのうちの第２ポートに電気接続する、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記第２の再配置可能な電極が、前記第２バスバーを通して接地に電気接続可能である、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記キャビティの内壁の異なる高さの所に配置された複数の支持構造と、
前記複数の支持構造の第１部分集合によって支持可能な第１の再配置可能な棚板と、
前記複数の支持構造の第２部分集合によって支持可能な第２の再配置可能な棚板と、
第１数の誘電性の孤立型絶縁体と、
第２数の誘電性の孤立型絶縁体とを具え、
前記第１数の誘電性の孤立型絶縁体は、前記第１の再配置可能な棚板を前記第１の再配置可能な電極に取り付け、前記第１の再配置可能な棚板と前記第１の再配置可能な電極との分離を行い、
前記第２数の誘電性の孤立型絶縁体は、前記第２の再配置可能な棚板を前記第２の再配置可能な電極に取り付け、前記第２の再配置可能な棚板と前記第２の再配置可能な電極との分離を行う、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記第１数の誘電性の孤立型絶縁体のうちの１つの誘電性の孤立型絶縁体が、
当該誘電性の孤立型絶縁体の第１の端部にある円柱形部分と、
当該誘電性の孤立型絶縁体の前記第１の端部とは反対側の第２の端部にあるネジ切り部分であって、前記第１の再配置可能な電極内の孔に挿入されて該孔を通り抜けるネジ切り部分と、
前記ネジ切り部分上にネジ締めされて前記誘電性の孤立型絶縁体を前記第１の再配置可能な電極に取り付けるネジ切り付きのキャップと
を具えている、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記無線周波数信号源が、前記第２バスバーに電気接続されて、前記第２バスバーを通して前記第２の再配置可能な電極に前記無線周波数エネルギーを供給する、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記無線周波数信号源と、前記第１の再配置可能な電極及び前記第２の再配置可能な電極のいずれか、あるいは両方との間に結合され、可変インピーダンスを有する可変インピーダンス整合回路網をさらに具え、該可変インピーダンス整合回路網は、前記無線周波数エネルギーの１つ以上のパラメータに基づいて前記可変インピーダンスを調整するように構成され、該パラメータは、反射電力、順方向電力及び反射電力の両方、及びＳ１１パラメータから選択したパラメータである、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１７】
キャビティを形成する格納構造と、
前記キャビティの内壁に配置された支持構造と、
前記支持構造の第１部分集合によって支持可能な第１の再配置可能な棚板と、
前記第１の再配置可能な棚板に取り付けられた上部電極と、
前記支持構造の第２部分集合によって支持可能な第２の再配置可能な棚板と、
前記第２の再配置可能な棚板に取り付けられた下部電極と、
前記上部電極及び前記下部電極のいずれか、あるいは両方に電気接続された無線周波数信号源とを具え、
前記無線周波数信号源は、前記上部電極及び前記下部電極のいずれか、あるいは両方に無線周波数エネルギーを供給するように構成されている熱量増加システム。
【請求項１８】
第１数の孤立型絶縁体と、
第２数の孤立型絶縁体とをさらに具え、
前記第１数の孤立型絶縁体は、前記第１の再配置可能な棚板を前記上部電極に取り付け、前記第１の再配置可能な棚板を前記上部電極から分離し、
前記第２数の孤立型絶縁体は、前記第２の再配置可能な棚板を前記下部電極に取り付け、前記第２の再配置可能な棚板を前記上部電極から分離する、請求項１７に記載の熱量増加システム。
【請求項１９】
前記第１数の孤立型絶縁体が、誘電体材料を具えて、前記第１の再配置可能な棚板を前記上部電極から電気絶縁する、請求項１８に記載の熱量増加システム。
【請求項２０】
前記格納構造の壁面に配置された第１バスバーと、
前記格納構造の壁面に配置された第２バスバーとをさらに具え、
前記第１バスバーは第１数のポートを含み、該第１数のポートのうちの１つが、前記上部電極の第１コネクタ部分を受け入れて、前記上部電極を前記第１バスバーに電気接続し、
前記第２バスバーは第２数のポートを含み、該第２数のポートのうちの１つが、前記下部電極の第２コネクタ部分を受け入れて、前記下部電極を前記第２バスバーに電気接続する、請求項１７に記載の熱量増加システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書中に開示する主題の好適例は、一般に、無線周波数（ＲＦ：radiofrequency）エネルギーを用いて負荷を解凍する装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の静電容量型食品解凍（または融解）システムは、加熱区画内に収容される大型の平面電極を含む。食品負荷を電極間に配置して電極を食品負荷に接触させた後に、低電力の電磁エネルギーを電極に供給して食品負荷の制御加温を行う。解凍動作中に食品負荷が融解するに連れて、食品負荷のインピーダンスが変化する。従って、食品負荷への電力伝達も解凍動作中に変化する。解凍動作の継続時間は、例えば食品負荷の重量に基づいて決定することができ、タイマーを用いて動作の停止を制御することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
こうしたシステムを用いて良好な解凍結果が可能であるが、食品負荷の変動が食品負荷の非効率的な解凍を生じさせ得る。必要とされるものは、効率的で食品負荷全体にわたる均一な解凍を生じさせることができる、食品負荷（及び他の種類の負荷）を解凍させるための装置及び方法である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記主題のより完全な理解は、詳細な説明及び特許請求の範囲を、以下の図面と併せて考慮して参照することによって導き出すことができ、全図を通して、同様の参照番号は同様の要素を参照する。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】一実施形態による解凍器の透視図である。
【図２】解凍システムの他の実施形態を含む冷蔵庫／冷凍庫の透視図である。
【図３】一実施形態による不平衡型解凍装置の簡略化したブロック図である。
【図４】他の実施形態による平衡型解凍装置の簡略化したブロック図である。
【図５】一実施形態による、再配置可能な電極を有する解凍システムの透視図である。
【図６】一実施形態による、図５の解凍システムの修正版の透視図であり、孤立型絶縁体が２つの電極の各々に結合されている。
【図７】一実施形態による、図６の解凍システムの孤立型絶縁体の１つの拡大透視図である。
【図８】一実施形態による、例示的な孤立型絶縁体の単独図である。
【図９】一実施形態による、シングルエンド構成の図６の解凍システムの上面図である。
【図１０】一実施形態による、ダブルエンド構成の図６の解凍システムの上面図である。
【図１１】一実施形態による、解凍システムを動作させる方法のフローチャートであり、この解凍システムは自励発振式信号源を含む。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
詳細な説明
以下の詳細な説明は事実上の例示に過ぎず、主題または本願の実施形態、及びこうした実施形態の利用法を制限することは意図していない。本明細書中に用いる「好適例」及び「例」は、「１つの例、事例、または例示としての役割を果たす」ことを意味する。好適例または例として本明細書中に記載するあらゆる実現は、他の実現に対して必ずしも好適または有利であるものと解釈するべきでない。さらに、先の技術分野、背景、あるいは以下の詳細な説明中に提示するいずれの明記または暗示された理論によっても束縛されるべき意図は存在しない。
【０００７】
本明細書中に記載する主題の実施形態は、スタンドアロン（独立型）の機器または他のシステムに内蔵することができるソリッドステート（固体、半導体）解凍装置に関するものである。以下により詳細に説明するように、ソリッドステート解凍装置の実施形態は「不平衡（アンバランス）型」解凍システム及び「平衡（バランス）型」装置を共に含む。例えば、好適な「不平衡型」解凍システムは、キャビティ内に配置された第１電極を用いて実現される。これとは対照的に、好適な「平衡型」解凍システムは、キャビティ内に配置された第１及び第２電極を用いて実現される。
【０００８】
一般に、「解凍する」とは、凍結した負荷（例えば、食品負荷または他の種類の負荷）の温度を、負荷がもはや凍結していない温度（例えば、摂氏０度またはその付近の温度）まで上昇させることを意味する。本明細書中に用いる「解凍する」とは、負荷（例えば、食品負荷または他の種類の負荷）の熱エネルギーまたは温度を、ＲＦ電力を負荷に供給することによって増加させるプロセスをより広義に意味する。従って、種々の実施形態では、「解凍動作」は、任意の初期温度（例えば、摂氏０度またはそれ未満の任意の初期温度）を有する負荷に対して実行することができ、解凍動作は、初期温度よりも高い任意の最終温度（例えば、摂氏０度を上回る、あるいは摂氏０度を下回る任意の最終温度）で停止することができる。それはそれとして、本明細書中に記載する「解凍動作」及び「解凍システム」は、その代わりに「熱量増加動作」及び「熱量増加システム」と称することができる。「解凍する」とは、本発明の用途を、凍結した負荷の温度を摂氏０度またはその付近の温度まで上昇させることしかできない方法またはシステムに限定するものと解釈するべきでない。
【０００９】
従来型の加熱システム（例えば、電子レンジ、オーブントースター、従来型オーブン、等）は一般に、凍結した食品または他の適用可能な負荷の高速な解凍を可能にするためのＲＦ解凍システムとの統合に適さない。このことは、こうした従来型のシステムは一般に比較的大きな内部の高さ（例えば、電子レンジ及びオーブントースターについては２０〜３０cm、従来型オーブンについては５０〜８０cm）をキャビティの床面と天井との間に有するからである。ＲＦ解凍動作中に発生する電界をこうした距離全体にわたって広げる必要がある場合、解凍効率は一般に低くなり、一部の場合には解凍が可能でなくなり、解凍効率は、負荷によって吸収されるエネルギーの量に対する解凍キャビティ内へ入力されるエネルギーの量の比率として定義することができる。従って、種々の実施形態によれば、電界を集中させるために、一対の導体（例えば、金属または部分的に金属の）プレートをキャビティ内に挿入することができる。本明細書中では時として「再配置（位置変更）可能な電極」と称するこれらの導体プレートの存在は、２つの電極の一方にＲＦエネルギーを供給することによって生成される電界をこれらの電極間の空間内に集中させることができる。それに加えて、これらの電極の一方または両方は、キャビティ内に挿入されると、キャビティの１つ以上の壁面に配置された１つ以上のバスバーに接触することができる。例えば、これらの電極の一方を、第１バスバーを通してＲＦサブシステムの第１出力端子に電気接続（して、例えば不平衡ＲＦ信号を受信することができ、あるいは平衡ＲＦ信号を受信）することができる。２つの電極を有する実施形態では、他方の電極を、第２バスバーを通してＲＦサブシステムの第２出力端子に接続（して、例えば第２の平衡ＲＦ信号を受信）することができ、あるいは共通接地電圧に接続することができる。以上の例では、両電極を再配置可能にすることができる。しかし、他の実施形態では、一方の電極を固定位置にしつつ他方の電極を再配置可能にすることができる。１つ以上の再配置可能な電極を設けることによって、解凍システムは、異なるサイズの負荷を収容するように構成することができ、従って、電界が弱まることによりＲＦ解凍効率を低下させることなしに、増加したフレキシビリティ及び／またはシステムの異なる領域内への負荷の配置を可能にすることができる。
【００１０】
図１は、一実施形態による解凍システム１００の透視図である。解凍システム１００は、解凍キャビティ１１０（例えば、キャビティ３６０、４６０、５６０（図３、４、５））、制御パネル１２０、１つ以上の無線周波数（ＲＦ）信号源（例えば、ＲＦ信号源３２０、４２０（図３、４））、電源（例えば、電源３２６、４２６（図３、４））、第１の再配置可能な電極１７０（例えば、第１の再配置可能な電極３４０、４４０、５４０（図３、４、５））、第１の再配置可能な電極１７０を含む再配置可能な棚板１２３、第２の再配置可能な電極１７２（例えば、第２の再配置可能な電極４７２、５５０（図４、５））、第２の再配置可能な電極１７２を含む再配置可能な棚板１２４、システム・コントローラ（例えば、システム・コントローラ３１２、４１２（図３、４））、及び支持構造１２２を含む。一部の実施形態では、第１の再配置可能な電極１７０及び第２の再配置可能な電極１７２は、それぞれ再配置可能な棚板１２３及び１２４内に埋め込まれた導体材料とすることができる。他の実施形態では、再配置可能な棚板１２３及び１２４の各々の全体を導電性にし、これにより再配置可能な棚板１２３の全体が第１の再配置可能な電極１７０を構成し、再配置可能な棚板１２４の全体が第２の再配置可能な電極１７２を構成することができる。一部の実施形態では、再配置可能な棚板１２３及び１２４をワイヤラックとすることができ、それぞれのワイヤラックは、再配置可能な電極１７０及び１７２を支持し、孤立型（スタンドオフ）絶縁体（例えば、孤立型絶縁体５３０（図６，７））によって再配置可能な電極１７０、１７２から電気絶縁されている。
【００１１】
解凍キャビティ１１０は、キャビティの上部壁、下部壁、側壁、及び後部壁の内面１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、及びドア１１６の内面によって規定される。ドア１１６が閉じていれば、解凍キャビティ１１０は密閉された空気キャビティを規定する。本明細書中に用いる「空気キャビティ」とは、空気または他の気体を包含する密閉された領域または体積空間（例えば、解凍キャビティ１１０）を意味することができる。再配置可能な棚板１２３及び１２４は、対向する一対の支持構造１２２によって支持することができる。支持構造１２２は、例えば、壁面１１３及び１１４に取り付けられたレールとすることができ、あるいは壁面１１３及び１１４の凹部とすることができる。
【００１２】
「不平衡型」の実施形態によれば、第１の再配置可能な電極１７０は、キャビティの後部壁面１１５に配置されたバスバー１２８（例えば、バスバー５０２（図５））を介してＲＦ信号源に電気結合されて、このＲＦ信号源からＲＦ信号を受信するのに対し、第２の再配置可能な電極１７２は、キャビティの後部壁面１１５に配置されたバスバー１２６（例えば、バスバー５０４（図５））を介して接地端子に電気結合されている。代案の実施形態では、第２の再配置可能な電極１７２を、支持構造１２２との接触により接地端子に電気結合することができる。こうした構成では、上記システムをコンデンサとして簡略化してモデル化することができ、この場合、第１の再配置可能な電極１７０は一方の導体プレート（または電極）として機能し、第２の再配置可能な電極１７２は第２の導体プレート（または電極）として機能し、電極１７０、１７２間の空気キャビティは（その内部に収容されるあらゆる負荷を含めて）第１の導体プレートと第２の導体プレートとの間の誘電体媒質として機能する。図１には示していないが、システム１００には非導電性の障壁（例えば、障壁３６２、４６２（図３、４））を含めることもでき、非導電性の障壁は、第２の再配置可能な電極１７２から負荷を電気的かつ物理的に絶縁する（例えば、負荷を分離する）ように機能することができる。他の代案の実施形態では、第２の再配置可能な障壁を省略することができ、そしてキャビティ壁面１１１、１１２、１１３、１１４、１１５を接地することができ、上部壁１１１または下部壁１１２のいずれかが第２の接地された電極として機能する。
【００１３】
「平衡型」の実施形態によれば、第１の再配置可能な電極１７０は、バスバー１２８（例えば、バスバー５０２（図５））を介してＲＦ信号源に電気結合されて、このＲＦ信号源から第１ＲＦ信号を受信するのに対し、第２の再配置可能な電極１７２は、バスバー１２６（例えば、バスバー５０４（図５））を介してＲＦ信号源に電気結合されて、このＲＦ信号源から第２ＲＦ信号を受信し、第１ＲＦ信号及び第２ＲＦ信号は平衡ＲＦ信号である。こうした構成でも、上記システムはコンデンサとして簡略化してモデル化することができ、この場合、第１の再配置可能な電極１７０は一方の導体プレート（または電極）として機能し、第２の再配置可能な電極１７２は第２の導体プレート（または電極）として機能し、電極１７０、１７２間の空気キャビティは（その内部に収容されるあらゆる負荷を含めて）第１の導体プレートと第２の導体プレートとの間の誘電体媒質として機能する。図１には示していないが、システム１００には非導電性の障壁（例えば、障壁４６２（図４））を含めることもでき、非導電性の障壁は、第２の再配置可能な電極１７２から負荷を電気的かつ物理的に絶縁する（例えば、負荷を分離する）ように機能することができる。
【００１４】
一実施形態によれば、解凍システム１００の動作中に、ユーザ（図示せず）は、再配置可能な棚板１２４を解凍キャビティ１１０内の選択した第１位置に配置することができ、そして再配置な能な棚板１２３を解凍キャビティ１１０内の選択した（例えば、再配置可能な棚板１２４の上方の）第２位置に配置することができ、これにより、再配置可能な棚板１２３及び１２４は、異なる一対の支持構造１２２のそれぞれによって支持される。例えば、ユーザが小型の負荷（例えば、比較的小さい高さを有する負荷）を加熱しようとする際には、再配置可能な棚板１２３及び１２４を、ユーザがより長い負荷（例えば、比較的大きい高さを有する負荷）を解凍しようとする際に比べて、互いに近づけて配置することができる。一般に、ユーザは、ユーザが再配置可能な棚板１２４上に配置しようとする負荷を収容するのに十分な空間を提供しつつ、再配置可能な棚板１２４と再配置可能な棚板１２３との間の最小距離を与える解凍キャビティ１１０内の位置に、再配置可能な棚板１２３及び１２４を選択的に配置することができる。一旦、再配置可能な棚板１２３及び１２４を解凍キャビティ内で固定すると、ユーザは１つ以上の負荷（例えば、食品及び／または液体）を解凍キャビティ１１０内（の、例えば再配置可能な棚板１２４と再配置可能な棚板１２３との間）に配置することができ、任意で、負荷の特性を指定する制御パネル１２０により入力を与えることができる。例えば、指定する特性は、負荷のおよその重量を含むことができる。それに加えて、指定する負荷の特性は、負荷を形成する材料（例えば、肉、パン、液体）を示すことができる。代案の実施形態では、負荷の特性を、負荷の包装上のバーコードを走査することによって、あるいは、負荷上の、または負荷内に埋め込まれた無線ＩＤ（ＲＦＩＤ：radio frequency identification）タグからＲＦＩＤ信号を受信することによって、といった他の何らかの方法で取得することができる。いずれの方法でも、後により詳細に説明するように、こうした負荷の特性に関する情報は、システム・コントローラがＲＦ加熱プロセスを制御することを可能にすることができる。
【００１５】
解凍動作を開始するために、ユーザは制御パネル１２０により入力を与えることができる。それに応答して、システム・コントローラは、不平衡型の実施形態では、ＲＦ信号源（例えば、ＲＦ信号源３２０、４２０（図３、４））に、ＲＦ信号を第１または第２の再配置可能な電極１７０、１７２に供給させることができ、あるいは、平衡型の実施形態では、平衡な第１及び第２のＲＦ信号を第１及び第２の再配置可能な電極１７０、１７２の両方に供給させることができ、電極はそれに応答して電磁エネルギーを解凍キャビティ１１０内へ放射する。この電磁エネルギーは負荷の熱エネルギーを増加させる（即ち、電磁エネルギーが負荷を加温する）。
【００１６】
解凍動作中には、負荷のインピーダンス（従って、キャビティ１１０＋負荷の合計入力インピーダンス）は、負荷の熱エネルギーが増加するに連れて変化する。このインピーダンスの変化は、負荷内へのＲＦエネルギーの吸収を変化させ、従って反射電力の大きさを変化させる。一実施形態によれば、電力検出回路（例えば、ＲＦ検出回路、図示せず）が、ＲＦ信号源（例えば、ＲＦ信号源３２０、４２０（図３、４））と電極１７０、１７２との間の伝送経路内の反射電力（例えば、反射電力の大きさ、及び任意で位相）を連続して、あるいは周期的に測定し、一部の実施形態では順方向電力（例えば、順方向電力の大きさ、及び任意で位相）も測定する。これらの測定値に基づいて、システム・コントローラ（例えば、システム・コントローラ３１２、４１２（図３、４））は解凍動作の完了を検出することができる。追加的な実施形態によれば、可変インピーダンス整合回路網（例えば、回路網３７０、４７０（図３、４））をＲＦ信号用の伝送経路に沿って配置し、反射電力の測定値（あるいは、順方向電力及び反射電力の両方の測定値）に基づいて、システム・コントローラは、解凍動作中にインピーダンス整合回路網の状態を変化させて、負荷によるＲＦ電力の吸収を増加させ（て、例えば、反射電力を減少させ）る。
【００１７】
図１の解凍システム１００はカウンター上に置く電化製品として具現することができる。その代わりに、解凍システムの構成部品を他の種類のシステムまたは電化製品に内蔵させることができる。例えば、図２は、解凍システム２１０、２２０の他の実施形態を含む冷蔵庫／冷凍庫製品２００の透視図である。より具体的には、解凍システム２１０はシステム２００の冷凍庫区画に内蔵されるように示し、解凍システム２２０はシステムの冷蔵庫区画２２２に内蔵されるように示している。実際の冷蔵庫／冷凍庫は解凍システム２１０、２２０の一方のみを含むことが多いが、図２には両実施形態を簡潔に伝えるためにその両方を示している。
【００１８】
解凍システム１００と同様に、解凍システム２１０、２２０の各々は、解凍キャビティ、制御パネル２１４、２２４、１つ以上のＲＦ信号源（例えば、ＲＦ信号源３２０、４２０（図３、４））、電源（例えば、電源３２６，４２６（図３、４））、第１の再配置可能な電極（例えば、電極１７０、３４０、４４０、５４０（図１、３、４、５））、解凍キャビティの対向する内壁に配置された複数の支持構造（例えば、支持構造１２２、３２２、４２２、５１６、５１８（図１、３、４、５））、支持構造のうちの一対によって支持されて第１の再配置可能な電極を含む第１の再配置可能な棚板（例えば、再配置可能な棚板１２３（図１））、支持構造のうちの他の一対によって支持されて第２の再配置可能な電極を含む第２の再配置可能な棚板（例えば、再配置可能な棚板１２４（図１））、及びシステム・コントローラ（例えば、システム・コントローラ３１２、４１２（図３、４））を含む。例えば、解凍キャビティは、格納構造（例えば、格納構造３６６、４６６、５６６（図３、４、５））の下部壁、側壁、前部壁、及び後部壁の内面によって規定することができ、上記支持構造は格納構造の側壁に配置されている。格納構造の前部壁は、開閉することができるドアまたは他の構造とすることができ、閉じている際に密閉された空気キャビティを作り出す。種々の実施形態では、解凍システム２１０、２２０の構成部品及び機能が解凍システム１００の構成部品及び機能とほぼ同じである。
【００１９】
それに加えて、一実施形態によれば、解凍システム２１０、２２０は、それぞれ冷凍庫または冷蔵庫区画２１２、２２２と十分に熱伝達を行うことができ、システム２１０、２２０は、それぞれ冷凍庫区画または冷蔵庫区画２１２、２２２内に配置される。こうした実施形態では、解凍動作の完了後に、負荷をシステム２１０、２２０から取り除くまで安全な温度（即ち、食品の腐敗が防止される温度）に維持することができる。より具体的には、冷凍庫ベースの解凍システム２１０による解凍動作の完了時には、解凍される負荷を収容するキャビティは冷凍庫区画２１２と熱伝達することができ、負荷がキャビティから即座に取り除かれなければ、負荷を再冷凍することができる。同様に、冷蔵庫ベースの解凍システム２２０による解凍動作の完了時には、解凍される負荷を収容するキャビティは冷蔵庫区画２２２と熱伝達することができ、負荷がキャビティから即座に取り除かれなければ、負荷を冷蔵庫区画２２２の温度で解凍状態に維持することができる。
【００２０】
本明細書中の説明に基づけば、解凍システムの実施形態は、他の構成を有するシステムまたは電化製品に内蔵することもできることは、当業者にとって明らかである。従って、上述した、独立した（スタンドアロンの）電化製品、冷凍庫、及び冷蔵庫における上述した解凍システムの実現は、これらの実施形態の利用法をこれらの種類のシステムのみに限定することを意味しないことは、当業者にとって明らかである。
【００２１】
解凍システム２１０、２２０は、その構成部品を互いに対する相対的な向きで示しているが、種々の構成部品を異なるように配向させることもできることは明らかである。それに加えて、種々の構成部品の物理的構成は異ならせることができる。例えば、制御パネル１２０、２１４、２２４はより多数、より少数、あるいは異なるユーザ・インタフェース要素を有することができ、及び／またはユーザ・インタフェース要素は異なるように配置することができる。図１には略立方体の解凍キャビティ１１０を示しているが、他の実施形態では、解凍キャビティが異なる形状（例えば、円柱形、等）を有することができることは明らかである。さらに、解凍システム１００、２１０、２２０は、図１、２には具体的に示していない追加的な構成部品（例えば、ファン、固定または回転プレート、トレイ、電気コード、等）を含むことができる。
【００２２】
図３は、一実施形態による不平衡型解凍システム３００（例えば、解凍システム１００、２１０、２２０（図１、２））の簡略化したブロック図である。一実施形態では、解凍システム３００が、ＲＦサブシステム３１０、解凍キャビティ３６０、ユーザ・インタフェース３８０、システム・コントローラ３１２、ＲＦ信号源３２０、電源兼バイアス回路３２６、第１の再配置可能な電極３４０（例えば、再配置可能な電極１７０（図１））、支持構造３２２（例えば、支持構造１２２、５１６、５１８（図１、５））、再配置可能な棚板３２３（例えば、再配置可能な棚板１２３（図１））、第２の再配置可能な電極３７２（例えば、再配置可能な電極１７２（図１））、再配置可能な棚板３２４、再配置可能な棚板３２４の全体上に配置された非導電性障壁３６２、及び格納構造３６６を含み、再配置可能な棚板３２３は一対の支持構造３２２によって支持され、第１の再配置可能な電極３４０を含み、再配置可能な棚板３２４は他の一対の支持構造３２２によって支持され、第２の再配置可能な電極３７２を含む。一部の実施形態では、第１及び第２の再配置可能な電極３４０及び３７２を、それぞれ再配置可能な棚板３２３及び３２４内に埋め込まれるかこれらの棚板上に配置された（例えば、これらの棚板の非導電性材料内または非導電性材料上の）導体材料とすることができる。他の実施形態では、再配置可能な棚板３２３及び３２４の全体を導体材料にし、これにより棚板３２３の全体が第１の再配置可能な電極３４０として機能し、再配置可能な棚板３２４の全体が第２の再配置可能な電極３７２として機能することができる。一部の実施形態では、再配置可能な棚板３２３及び３２４をワイヤラックとすることができ、これらのワイヤラックは、それぞれ再配置可能な電極３４０及び３７２を支持し、孤立型絶縁体（例えば、孤立型絶縁体５３０（図６、７））によってそれぞれ再配置可能な電極３４０及び３７２から電気絶縁されている。図３は、説明目的及び記述を容易にする目的で簡略化した解凍システム３００の表現であること、及び実際の実施形態は、追加的な機能及び特徴を提供するための他の装置及び構成部品を含むことができること、及び／または解凍システム３００はより大型の電気システムの一部とすることができることは明らかである。
【００２３】
ユーザ・インタフェース３８０は、制御パネル、開始及び終了ボタン、機械的制御部（例えば、ドア／引出し開放ラッチ）、等に相当することができ、制御パネルは、例えばユーザが解凍動作用のパラメータ（例えば、解凍される負荷の特性、等）に関する入力を与えることを可能にする。それに加えて、ユーザ・インタフェースは、解凍動作の状態を示すユーザが知覚可能な出力（例えば、カウントダウン・タイマー、解凍動作の進行または完了を示す可視の印、及び／または解凍動作の完了を示す可聴音）及び他の情報を提供するように構成することができる。
【００２４】
解凍システム３００の一部の実施形態は、温度センサ、赤外線（ＩＲ：infrared）センサ、及び／または重量センサ３９０を含むことができるが、これらのセンサ構成部品の一部または全部を除外することができる。温度センサ及び／またはＩＲセンサは、解凍動作中に負荷３６４の温度を検出することができる位置に配置することができる。温度情報は、システム・コントローラ３１２に提供されると、システム・コントローラ３１２が、（例えば、電源兼バイアス回路３２６によって供給されるバイアス及び／または電源電圧を制御することによって）ＲＦ信号源３２０によって供給されるＲＦ信号の電力を変化させることを可能にすること、及び／または解凍動作を終了させるべき時点を決定することを可能にすることができる。重量センサは負荷３６４の下に配置することができ、負荷３６４の重量の推定値をシステム・コントローラ３１２に提供するように構成することができる。システム・コントローラ３１２は、この情報を用いて、例えばＲＦ信号源３２０によって供給されるＲＦ信号の所望の電力レベルを決定すること、及び／または解凍動作のおよその継続時間を決定することができる。
【００２５】
一実施形態では、ＲＦサブシステム３１０が、システム・コントローラ３１２、ＲＦ信号源３２０、可変インピーダンス整合回路網３７０、及び電源兼バイアス回路３２６を含む。システム・コントローラ３１２は、１つ以上の汎用または専用プロセッサ（例えば、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：Application Specific Integrated Circuit）、等）、揮発性及び／または不揮発性メモリ（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：Random Access Memory）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ：Read Only Memory）、フラッシュ、種々のレジスタ、等）、１つ以上の通信バス、及び他の構成部品を含むことができる。一実施形態によれば、システム・コントローラ３１２は、ユーザ・インタフェース３８０、ＲＦ信号源３２０、及び（含まれていれば）センサ３９０に結合されている。システム・コントローラ３１２は、電源兼バイアス回路３２６及びＲＦ信号源３２０に制御信号を供給することができる。それに加えて、システム・コントローラ３１２は、可変インピーダンス整合回路網３７０に制御信号を供給することができ、この制御信号は可変インピーダンス整合回路網３７０にその状態または構成を変化させる。
【００２６】
解凍キャビティ３６０は静電容量型解凍装置を含み、この静電容量型解凍装置は、空気キャビティによって分離された第１及び第２の平行な平板電極を有し、この空気キャビティ内に解凍される負荷３６４を配置することができる。例えば、第１の再配置可能な電極３４０は空気キャビティの上方に配置することができ、第２の再配置可能な電極３７２は空気キャビティの下方に配置することができる。より具体的には、格納構造３６６は、下部壁、上部壁、側壁、及び格納構造３６６用のドアまたはハッチを含むことができ、これらの内面がキャビティ３６０（例えば、キャビティ１１０（図１））を規定する。支持構造３２２は格納構造３６６の側壁に配置することができ、第１電極３４０を含む再配置可能な棚板３２３及び第２電極３７２を含む再配置可能な棚板３２４は、異なる一対の支持構造３２２上に（例えば、ユーザが）選択的に配置することができ、このことは、第１電極３４０と第２電極３７２との間の空気キャビティのサイズを（例えば、異なるサイズの負荷を収容するために）変更することを可能にする。一実施形態によれば、キャビティ３６０を（例えば、ドア１１６（図１）で）密閉して、解凍動作中にキャビティ３６０内へ導入される電磁エネルギーを封じ込める。システム３００は１つ以上のインターロック機構を含むことができ、このインターロック機構は解凍動作中に密閉が損なわれないことを保証する。インターロック機構のうちの１つ以上が、密閉が損なわれたことを示せば、システム・コントローラ３１２は解凍動作を停止することができる。一実施形態によれば、格納構造３６６は少なくとも部分的に導体材料で形成され、格納構造３６６の導体部分を接地することができる。さらに、一部の実施形態では、第２の再配置可能な電極３７２を、格納構造３６６の壁面（例えば、後部壁１１５または側壁１１３、１１４（図１））に配置されたバスバー（例えば、バスバー１２６、５０４（図１、５））を通して、接地された格納構造３６６に電気結合することができる。その代わりに、第２の再配置可能な電極３７２を、支持構造３２２を通して、接地された格納構造３６６に電気結合することができる。代案の実施形態では、第２の再配置可能な電極３７２を、バスバーを介して別個の接地端子に電気結合することができ、支持構造３２２は非導電性にすることができ、電極３７２を格納構造３６６から絶縁することができる。負荷３６４と第２の再配置可能な電極３７２の上面との直接の接触を回避する非導電性の障壁３６２を第２の再配置可能な電極３７２の全体上に配置することができる。
【００２７】
基本的には、解凍キャビティ３６０は静電容量型解凍装置を含み、この静電容量型解凍装置は、空気キャビティによって分離された第１及び第２の平行な平板電極３４０、３７２を有し、この空気キャビティ内に解凍される負荷を配置することができる。一実施形態では、第２の再配置可能な電極３７２が格納構造３６６内に配置されて、第１の再配置可能な電極３４０と、第２の再配置可能な電極３７２における電極３４０に対向する表面との間の距離３５２を規定し、距離３５２は、負荷３６４を収容するために必要な最小距離に少なくとも等しい。
【００２８】
種々の実施形態では、距離３５２が約０．１０メートル〜約１．０メートルの範囲内であるが、この距離はより小さくすることもより大きくすることもできる。再配置可能な棚板３２３及び３２４を（例えば、サイズが変動する負荷を収容するために）異なる一対の支持構造３２２上に配置するために移動させる際に、距離３５２は変化し得る。
【００２９】
第１の再配置可能な電極３４０と第２の再配置可能な電極３７２とは、ＲＦ信号源３２０によってＲＦ信号が電極３４０に供給される際に容量結合することができる。より具体的には、第１の再配置可能な電極３４０はコンデンサの第１極板に例えることができ、第２の再配置可能な電極３７２はコンデンサの第２極板に例えることができ、電極３４０、３７２間にある負荷３６４、障壁３６２、及びキャビティ３６０内の空気はコンデンサの誘電体に例えることができる。
【００３０】
基本的に、第１の再配置可能な電極３４０と第２の再配置可能な電極３７２との間の電圧がキャビティ３６０内の負荷３６４を加熱する。種々の実施形態によれば、ＲＦサブシステム３１０はＲＦ信号を発生するように構成され、このＲＦ信号は、第１の再配置可能な電極３４０と第２の再配置可能な電極３７２との間に電圧を生成し、一実施形態ではこの電圧が約９０ボルト〜約３，０００ボルトの範囲内であり、あるいは他の実施形態では約３０００ボルト〜約１０，０００ボルトであるが、上記システムは、より低い電圧またはより高い電圧を第１の再配置可能な電極３４０と第２の再配置可能な電極３７２との間に生成するように構成することもできる。
【００３１】
第１の再配置可能な電極３４０は、可変インピーダンス整合回路網３７０及び導体伝送経路３２８を介してＲＦ信号源３２０に電気結合され、導体伝送経路３２８は複数の導体を含むことができる。一実施形態によれば、導体伝送経路３２８は「不平衡な」経路であり、不平衡ＲＦ信号（即ち、接地を基準とする単一のＲＦ信号）を搬送する。一部の実施形態では、１つ以上のコネクタ（図示せず、各々がオス及びメスのコネクタ部分を有する）を、伝送経路３２８に沿った所に電気結合することができ、伝送経路におけるコネクタ間の部分は同軸ケーブルまたは他の適切な接続体を具えることができる。
【００３２】
一実施形態では、可変インピーダンス整合回路網３７０が、抵抗器、コンデンサ、及び／またはインダクタのような可変及び（任意で）不変の受動構成部品を含むことができる。可変インピーダンス整合回路網３７０は、ＲＦ信号源３２０の出力インピーダンス（例えば、約１０オーム）から、負荷３６４によって変化した解凍キャビティの入力インピーダンス（例えば、約１０００オーム〜約４０００オーム以上のような何百または何千オームのオーダー）と「整合」するようにインピーダンス変換を実行するように構成することができる。解凍動作の間に負荷３６４の温度が増加するに連れて、解凍キャビティ３６０＋負荷３６４のインピーダンスが変化する。従って、システム・コントローラ３１２は、解凍動作の間に可変インピーダンス整合回路網３７０のインピーダンスを調整して、解凍キャビティ３６０のインピーダンスの変化に対処することができる。一部の実施形態では、システム・コントローラ３１２が、システムのＳ１１パラメータが所定閾値を超えたことを（例えば、経路３２８に沿った所に配置された電力検出回路（図示せず）を用いて）検出したことに応答して、可変インピーダンス整合回路網３７０のこうした調整を実行することができる。
【００３３】
システム・コントローラ３１２が接続体３１４上に供給する制御信号に応答して、ＲＦ信号源３２０は振動電気信号を生成するように構成されている。種々の実施形態では、ＲＦ信号源３２０を制御して、異なる電力レベル及び／または異なる周波数の振動信号を生成することができる。例えば、ＲＦ信号源３２０は、約１０．０メガヘルツ（MHz）〜約１００MHz、及び／または約１００MHz〜約３．０ギガヘルツ（GHz）の範囲内で振動する信号を生成することができる。
【００３４】
図３の実施形態では、ＲＦ信号源３２０が、駆動（ドライバ）増幅段及び最終増幅段（終段）のような複数の増幅段を含んで、増幅された出力信号を発生することができる。例えば、ＲＦ信号源３２０の出力信号は約１００ワット〜約４００ワット以上の電力レベルを有することができる。
【００３５】
電力増幅器によって与えられるゲインは、電源兼バイアス回路３２６が１つ以上の増幅段に供給するゲートバイアス電圧及び／またはドレイン電源電圧を用いて制御することができる。より具体的には、電源兼バイアス回路３２６は、システム・コントローラ３１２から受信した制御信号により、バイアス及び電源電圧を各ＲＦ増幅段に供給する。
【００３６】
一実施形態では、ＲＦ信号源３２０が横方向拡散金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＬＤＭＯＳＦＥＴ：laterally diffused metal oxide semiconductor field effect transistor）を含み、このＬＤＭＯＳＦＥＴは入力ＲＦ信号を増幅して、このＲＦ信号を可変インピーダンス整合回路網３７０に供給するように構成されている。しかし、これらのトランジスタはどの特定の半導体技術に限定されることも意図しておらず、他の実施形態では、各トランジスタを、窒化ガリウム（GaN）トランジスタ、他の種類のＭＯＳＦＥＴトランジスタ、バイポーラ接合トランジスタ（ＢＪＴ：bipolar junction transistor）、あるいは他の半導体技術を利用したトランジスタとして実現することができる。
【００３７】
解凍キャビティ３６０、及び解凍キャビティ３６０内に配置されたあらゆる負荷３６４（例えば、食品、液体、等）は、第１電極３４０によってキャビティ３６０内へ放射される電磁エネルギー（またはＲＦ電力）にとって累積的な負荷をもたらす。より具体的には、キャビティ３６０及び負荷３６４はインピーダンスをシステムにもたらし、本明細書中では「キャビティ入力インピーダンス」と称する。キャビティ入力インピーダンスは解凍動作中に負荷３６４の温度が増加するに連れて変化する。
【００３８】
電源兼バイアス回路３２６によってＲＦ信号源３２０に電力が供給される。電源兼バイアス回路３２６は一般に直流（ＤＣ：direct current）電圧をＲＦ信号源３２０に供給し、このＤＣ電圧は０ボルト〜６５ボルトの範囲内にすることができる。電源兼バイアス回路３２６が出力するＤＣ電圧の大きさは、システム・コントローラ３１２が設定または決定することができる。例えば、ユーザ・インタフェース３８０及びセンサ３９０から受信した入力に基づいて、システム・コントローラ３１２は電源兼バイアス回路３２６にとって適切な出力電圧を選択することができる。この出力電圧は、例えばより大きい重量を有する負荷３６４用には、より重くない負荷よりも大きくすることができる。これらの種々の入力に基づいて、システム・コントローラ３１２はルックアップ・テーブル（早見表）を利用して、電源兼バイアス回路３２６に適した出力電圧を決定することができる。一部の実施形態では、システム・コントローラ３１２が、解凍プロセス全体を通して、電源兼バイアス回路３２６の出力電圧を特定の負荷３６４向けに変化させる。
【００３９】
電源兼バイアス回路３２６の異なる出力ＤＣ電圧を実現するために、電源兼バイアス回路３２６は、これらの異なる出力電圧を発生して出力することができる可変電源であるように構成することができる。しかし、他の実施形態では、電源兼バイアス回路３２６を、固定出力電圧を発生するように構成することができる。その場合、解凍システム３００は、この固定出力電圧を（例えば、０ボルトから６５ボルトまでの範囲の）可変出力電圧に変調するように構成されたパルス幅変調回路を内蔵することができ、この可変出力電圧を利用してＲＦ信号源３２０を動作させて解凍システム３００の機能を実現することができる。
【００４０】
図３及び関係する説明は「不平衡型」解凍装置を記述し、この装置では、ＲＦ信号は一方の再配置可能な電極（例えば、第１の再配置可能な電極３４０（図３））に供給し、他方の再配置可能な電極（例えば、第２の再配置可能な電極３７２（図３））は接地する。他の実施形態では、ＲＦ信号と接地とを、互いに対向する電極に与えることができる（例えば、ＲＦ信号を第２の再配置可能な電極に供給し、第１の再配置可能な電極３４０は接地する）。上述したように、解凍装置の代案の実施形態は「平衡型」解凍装置を具えている。こうした装置ではＲＦ信号を両方の再配置可能な電極に供給する。
【００４１】
例えば、図４は、他の実施形態による平衡型解凍システム４００（例えば、解凍システム１００、２１０、２２０（図１、２））の簡略化したブロック図である。一実施形態では、解凍システム４００が、ＲＦサブシステム４１０、解凍キャビティ４６０、ユーザ・インタフェース４８０、システム・コントローラ４１２、ＲＦ信号源４２０、電源兼バイアス回路４２６、第１及び第２の再配置可能な電極４４０及び４７２、格納構造４６６の壁面に配置された支持構造４２２、第１の再配置可能な電極４４０を含む再配置可能な棚板４２３、及び第２の再配置可能な電極４７２を含む再配置可能な棚板４２４を含み、再配置可能な棚板４２３は一対の支持構造４２２によって支持され、再配置可能な棚板４２４は他の一対の支持構造４２２によって支持される。一部の実施形態では、第１及び第２の再配置可能な電極４４０及び４７２が導体材料を含むことができ、これらの導体材料は、再配置可能な棚板４２３及び４２４のそれぞれに埋め込まれるか、それぞれの上に配置されている（例えば、これらの棚板の非導電性材料内に埋め込まれるか、非導電性材料内に配置されている）。他の実施形態では、再配置可能な棚板４２３及び４２４の全体を導体にし、これにより、再配置可能な棚板４２３の全体が第１の再配置可能な電極として機能し、再配置可能な棚板４２４の全体が第２の再配置可能な電極として機能することができる。さらに他の実施形態では、再配置可能な棚板４２３及び４２４をワイヤラックとすることができ、これらのワイヤラックは、孤立型絶縁体（例えば、孤立型絶縁体５３０（図６、７））によって、それぞれ第１及び第２の再配置可能な電極４４０及び４７２に取り付けられ、これらの電極から電気絶縁されている。それに加えて、他の実施形態では、解凍システム４００が、温度センサ、ＩＲセンサ、及び／または重量センサ４９０を含むことができるが、これらのセンサ構成部品の一部または全部を除外することができる。図４は、解凍システム４００の、説明目的及び記述を容易にする目的で簡略化した表現であり、実際的な実施形態は追加的な機能及び特徴を提供するための他の装置及び構成部品を含むことができること、及び／または解凍システム４００をより大型の電気システムの一部とすることができることは明らかである。
【００４２】
ユーザ・インタフェース４８０は、例えば制御パネル（例えば、制御パネル１２０、２１４、２２４（図１、２））、開始及び終了ボタン、機械的制御部（例えば、ドア／引出し開放ラッチ）、等に相当することができ、制御パネルは、ユーザが解凍動作用のパラメータ（例えば、解凍される負荷の特性、等）に関する入力を与えることを可能にする。それに加えて、ユーザ・インタフェースは、解凍動作の状態を示すユーザが知覚可能な出力（例えば、カウントダウン・タイマー、解凍動作の進行または完了を示す可視の印、及び／または解凍動作の完了を示す可聴音）及び他の情報を提供するように構成することができる。
【００４３】
一実施形態では、ＲＦサブシステム４１０が、システム・コントローラ４１２、ＲＦ信号源４２０、及び電源兼バイアス回路４２６を含む。システム・コントローラ４１２は、１つ以上の汎用または専用プロセッサ（例えば、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、ＡＳＩＣ、等）、揮発性及び／または不揮発性メモリ（例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュ、種々のレジスタ、等）、１つ以上の通信バス、及び他の構成部品を含むことができる。一実施形態によれば、システム・コントローラ４１２は、ユーザ・インタフェース４８０、ＲＦ信号源４２０、及び電源兼バイアス回路４２６に動作可能な様式で結合され、かつ通信結合されている。システム・コントローラ４１２は、ユーザ・インタフェース４８０及びセンサ４９０を介して受信したユーザ入力を示す信号を受信するように構成されている。受信した信号に応答して、システム・コントローラ４１２は、電源兼バイアス回路４２６及び／またはＲＦ信号源４２０に制御信号を供給する。それに加えて、システム・コントローラ４１２は、可変インピーダンス整合回路網４７０に制御信号を供給し、この制御信号は回路網４７０にその状態または構成を変化させる。
【００４４】
解凍キャビティ４６０は静電容量型解凍装置を含み、この静電容量型解凍装置は、空気キャビティによって分離された第１及び第２の平行な平板電極を有し、この空気キャビティ内に解凍される負荷４６４を配置することができる。格納構造４６６内には、第１及び第２電極４４０、４７２（例えば、電極１７０、１７２（図１））が、内側解凍キャビティ４６０（例えば、内側キャビティ１１０（図１））のいずれかの側面に、互いに対向して配置されている。
【００４５】
第１及び第２電極４４０、４７２はキャビティ４６０の全体にわたる距離４５２だけ分離されている。種々の実施液体では、距離４５２が約０．１０メートル〜約１．０メートルの範囲内であるが、この距離はより小さくすることもより大きくすることもできる。再配置可能な棚板４２３及び４２４を（例えば、サイズが変動する負荷を収容するために）異なる一対の支持構造４２２上に配置するために移動させる際に、距離４５２は変化し得る。第１の再配置可能な電極４４０と第２の再配置可能な電極４７２とは、ＲＦ信号源４２０によって平衡ＲＦ信号が電極４４０、４７２に供給される際に容量結合することができる。より具体的には、第１の再配置可能な電極４４０はコンデンサの第１極板に例えることができ、第２の再配置可能な電極４７２はコンデンサの第２極板に例えることができ、電極４４０、４７２間にある負荷４６４、障壁４６２、及びキャビティ４６０内の空気はコンデンサの誘電体に例えることができる。
【００４６】
基本的に、第１の再配置可能な電極４４０と第２の再配置可能な電極４７２との間の電圧がキャビティ４６０内の負荷４６４を加熱する。種々の実施形態によれば、ＲＦサブシステム４１０はＲＦ信号を発生して電極４４０、４７２間に電圧を生成するように構成され、一実施形態ではこの電圧が約９０ボルト〜約３，０００ボルトの範囲内であり、あるいは他の実施形態では約３０００ボルト〜約１０，０００ボルトであるが、上記システムは、より低い電圧またはより高い電圧を電極４４０、４７２間に生成するように構成することもできる。
【００４７】
ＲＦサブシステム４１０の出力端子、より具体的には可変インピーダンス整合回路網４７０の出力端子は、導体経路４３０、４２０を介してそれぞれ電極４４０、４７２に電気結合されている。例えば、ＲＦサブシステム４１０は２つの平衡ＲＦ信号を出力することができ、一方は経路４３０に沿った所にある電極４４０に供給され、他方は経路４２８に沿った所にある電極４７２に供給される。これらの平衡ＲＦ信号は、例えば、バラン、プッシュプル増幅器、あるいは不平衡ＲＦ信号をＲＦ信号源４２０から受信した平衡増幅器の出力として生成することができる。
【００４８】
一実施形態では、可変インピーダンス整合回路網４７０が、抵抗器、コンデンサ、及び／またはインダクタのような可変及び（任意で）不変の受動構成部品を含むことができる。可変インピーダンス整合回路網４７０は、ＲＦ信号源４２０の出力インピーダンス（例えば、約１０オーム）から、負荷４６４によって変化した解凍キャビティの入力インピーダンス（例えば、約１０００オーム〜約４０００オーム以上のような何百または何千オームのオーダー）と「整合」するようにインピーダンス変換を実行するように構成することができる。
【００４９】
解凍キャビティ４６０、及び解凍キャビティ４６０内に配置されたあらゆる負荷４６４（例えば、食品、液体、等）は、電極４４０、４７２によってキャビティ４６０内へ放射される電磁エネルギー（またはＲＦ電力）にとって累積的な負荷をもたらす。より具体的には、キャビティ４６０及び負荷４６４はインピーダンスをシステムにもたらし、本明細書中では「キャビティ入力インピーダンス」と称する。キャビティ入力インピーダンスは、解凍動作中に負荷４６４の温度が増加するに連れて変化する。従って、システム・コントローラ４１２は、解凍動作の間に可変インピーダンス整合回路網４７０のインピーダンスを調整して、解凍キャビティ４６０＋負荷４６４のインピーダンスの変化に対処することができる。一部の実施形態では、システム・コントローラ４１２が、システムのＳ１１パラメータが所定閾値を超えたことを（例えば、経路４２８及び／または４３０に沿った所に配置された電力検出回路（図示せず）を用いて）検出したことに応答して、可変インピーダンス整合回路網４７０のこうした調整を実行することができる。
【００５０】
システム・コントローラ４１２が接続体４１４上に供給する制御信号に応答して、ＲＦ信号源４２０は振動電気信号を生成するように構成されている。種々の実施形態では、ＲＦ信号源４２０を制御して、異なる電力レベル及び／または異なる周波数の振動信号を生成することができる。例えば、ＲＦ信号源４２０は、約１０．０MHz〜約１００MHz、及び／または約１００MHz〜約３．０GHzの範囲内で振動する信号を生成することができる。
【００５１】
図４の実施形態では、ＲＦ信号源４２０が、駆動増幅段及び最終増幅段のような複数の増幅段を含んで、増幅された出力信号を発生することができる。例えば、ＲＦ信号源４２０の出力信号は約１００ワット〜約４００ワット以上の電力レベルを有することができる。
【００５２】
電力増幅器によって与えられるゲインは、電源兼バイアス回路４２６が各増幅段に供給するゲートバイアス電圧及び／またはドレイン電源電圧を用いて制御することができる。より具体的には、電源兼バイアス回路４２６は、システム・コントローラ４１２から受信した制御信号により、バイアス及び電源電圧を各ＲＦ増幅段に供給する。
【００５３】
一実施形態では、ＲＦ信号源４２０が、どの特定の半導体技術にも限定されない異なる設計のトランジスタを含むことができる。こうしたトランジスタは、ＬＤＭＯＳトランジスタ、ＧａＮトランジスタ、他の種類のＭＯＳＦＥＴ、ＢＪＴ、あるいは他の半導体技術を利用したトランジスタを含むことができる。
【００５４】
電源兼バイアス回路４２６によってＲＦ信号源４２０に電力が供給される。電源兼バイアス回路４２６は一般にＤＣ電圧をＲＦ信号源４２０に対して出力し、このＤＣ電圧は０ボルト〜６５ボルトの範囲内にすることができる。電源兼バイアス回路４２６が出力するＤＣ電圧の大きさは、システム・コントローラ４１２が設定または決定することができる。例えば、ユーザ・インタフェース４８０及びセンサ４９０から受信した入力に基づいて、システム・コントローラ４１２は電源兼バイアス回路４２６にとって適切な出力電圧を選択することができる。この出力電圧は、例えばより大きい重量を有する負荷４６４用には、より重くない負荷よりも大きくすることができる。これらの種々の入力に基づいて、システム・コントローラ４１２はルックアップ・テーブルを利用して、電源兼バイアス回路４２６に適した出力電圧を決定することができる。一部の実施形態では、システム・コントローラ４１２は、解凍プロセス全体を通して、電源兼バイアス回路４２６の出力電圧を特定の負荷４６４向けに変化させる。
【００５５】
電源兼バイアス回路４２６の異なる出力ＤＣ電圧を実現するために、電源兼バイアス回路４２６は、これらの異なる出力電圧を発生して出力することができる可変電源であるように構成することができる。しかし、他の実施形態では、電源兼バイアス回路４２６を、固定出力電圧を発生するように構成することができる。その場合、解凍システム４００は、この固定出力電圧を（例えば、０ボルトから６５ボルトまでの範囲の）可変出力電圧に変調するように構成されたパルス幅変調回路を内蔵することができ、この可変出力電圧を利用してＲＦ信号源４２０を動作させて解凍システム４００の機能を実現することができる。
【００５６】
図５に、例示的な解凍システム５００（例えば、解凍システム３００、４００（図３、４））を示し、解凍システム５００は時として「熱量増加システム」と称され、格納構造５６６（例えば、格納構造３６６、４６６（図３、４））によって規定されるキャビティ５６０（例えば、キャビティ１１０、３６０、４６０（図１、３、４））内で上方の再配置可能な電極５４０（例えば、電極１７０、３４０、４４０（図１、３、４）、時として第１の再配置可能な電極と称する）と下方の再配置可能な電極５５０（例えば、電極１７２、３７２、４７２（図１、３、４）、時として第２の再配置可能な電極）との間に配置された負荷を解凍するか、さもなければ負荷の温度を増加させるように動作することができる。図示するように、上方の再配置可能な電極５４０の下面は、下方の再配置可能な電極５５０の上面と対面することができ、これにより電極は平行な平板として構成される。なお、システム５００が不平衡型解凍システムである実施形態では、下方の再配置可能な電極５５０を除去することができ、そして格納構造５６６の下部壁（例えば、床面）は電気接地することができ、そして下方電極として機能することができる。その代わりに、上方の再配置可能な電極５４０を除去することができ、そして格納構造５６６の上部壁（例えば、天井）は電気接地することができ、そして上方の電極として機能することができる。
【００５７】
図示するように、バスバー５０２及び５０４、再配置可能な棚板５２２及び５２４（例えば、固体またはワイヤラックにすることができる）、及び支持構造５１６及び５１８（例えば、キャビティ５６０の側壁に取り付けられた、側壁と一体に形成された、あるいはさもなければ側壁に配置された導体または絶縁体のレールとすることができる）もキャビティ５６０内に配置することができる。バスバー５０２は、格納構造５６６の後部内壁５１０（または他の壁面）に装着するか、さもなければ配置することができ、その全長に沿って配置された複数のポート５０６を含むことができる。同様に、バスバー５０４は、格納構造５６６の後部内壁５１０（または他の壁面）に装着するか、さもなければ配置することができ、その全長に沿って配置されたポート５０８を含むことができる。一実施形態では、バスバー５０２及び５０４を代わりにキャビティ５６０の外側に配置することができる。例えば、バスバー５０２及び５０４は、後部内壁５１０の外面（即ち、キャビティ５６０の外側）に配置することができ、バスバー５０２及び５０４のポート５０６及び５０８を、後部内壁５１０内の対応する孔と位置合わせして、バスバー５０２及び５０４を電極５４０及び５５０に接続することができる。
【００５８】
電極５４０及び５５０は、当該電極５４０、５５０を対応するポート５０６、５０８の異なる組と係合させることによって、格納構造５６６内の種々の選択可能な位置（例えば、高さ）に配置することができる点で再配置（位置変更）可能であり、このことは、格納構造５６６内で解凍動作が実行される場所を選定するフレキシビリティ、及び種々の負荷を収容するために電極５４０と５５０との間の距離を調整するフレキシビリティを可能にする。上記選択可能な位置は離散的にすることができる（例えば、支持構造５１６及び５１８によって、及びポート５０６、５０８の位置によって定めることができる）。例えば、上方の再配置可能な電極５４０及び下方の再配置可能な電極５５０を別個に除去して、キャビティ５６０内の種々の位置に再挿入することができ、これにより、異なるサイズの負荷を電極５４０と５５０との間に収容することができ、そしてユーザは、所定の負荷を収容する際に、電極５４０と５５０との間の距離を最小にする（あるいは、負荷の上面と上方の電極５４０との間の距離を最小にする）ことができる。電極５４０及び５５０をこのように位置決めすることは、より良好な解凍効率をシステム５００にもたらす。本明細書中に用いる、電極５４０と５５０との間の距離を「最小にする」は、電極５４０と５５０との間の距離を適度に小さい距離まで低減するように、電極５４０及び５５０をキャビティ５６０内に配置することを参照し、上方の再配置可能な電極５４０は負荷に近接した所にもっていかれ、負荷との物理的接触に至らないことが望ましい。
【００５９】
電極５４０及び５５０の再配置可能な性質は、電極５４０と５５０との間の距離の最小化によるシステム５００の解凍効率の改善を可能にするが、この最小化は一般にユーザの判断に依存する。一部のユーザは、比較的小さい高さで負荷の温度を増加させようとする際に、例えば、上方の再配置可能な電極５４０と下方の再配置可能な電極５５０との間の距離が負荷の高さよりも大幅に（例えば、所定閾値を超えて）大きくなるように、電極５４０及び５５０をキャビティ５６０内に配置することによって、システム５００の解凍効率を知らず知らずのうちに低下させることになる。こうしたシナリオでは、キャビティ５６０はシステム５００にとっては空であるように見えることがある。例えば、システム５００が観測するキャビティのインピーダンスが、空のキャビティに関連する所定のインピーダンス（またはインピーダンスの範囲）（例えば、システム５００のメモリに記憶されている空のキャビティのインピーダンスの閾値または範囲）に相当する際に、システムは、キャビティ５６０を、空であるものと、あるいは電極が不適切に位置決めされているものと識別することがある。キャビティ５６０＋負荷のインピーダンスが空のキャビティのインピーダンスに相当することをシステム５００が検出すると、システム５００は、キャビティが空であること、あるいは電極５４０及び５５０を再配置する（例えば、互いに近づけて配置する）べきことの警告を提供することができる。
【００６０】
電極５４０、５５０とバスバー５０２、５０４とは、対応するコネクタ部分を有し、これらのコネクタ部分は互いに係合して電極５４０、５５０をバスバー５０２、５０４に対する固定位置に保持する。例えば、対応するコネクタ部分は、電極５４０、５５０に結合されたプラグ、及びバスバー５０２、５０４の上述したポート５０６、５０８を含むことができる。上方の再配置可能な電極５４０をキャビティ５６０内の選択した位置に配置するために、電極５４０をポート５０６のうちの１つと位置合わせして、上方の再配置可能な電極５４０のプラグ（例えば、バナナプラグ）をこのポート内に挿入することができる。同様に、下方の再配置可能な電極５５０をキャビティ内の対応する位置に配置する際に、バスバー５０４のポート５０８のうちの１つは、下方の再配置可能な電極５５０のプラグを受け入れることができる。バスバー５０２及び５０４は少なくとも部分的に導電性材料（例えば、銅、アルミニウム）で形成することができる。説明するように、電極５４０及び５５０の第１コネクタ部分（例えば、プラグ）を、バスバー５０２、５０４の対応する第２コネクタ部分（例えば、それぞれポート５０６、５０８）内に挿入することによって、電極５４０及び５５０を、実施形態に応じてＲＦ信号源、電圧源、接地端子、あるいはこれらの組み合わせに電気結合することができる。電極５４０及び５５０とバスバー５０２、５０４との接続は、さらに、電極５４０及び５５０を部分的または全体的に、物理的に支持するように機能することができる。
【００６１】
再配置可能な棚板５２２及び５２４は、それぞれ電極５４０及び５５０の追加的な支持を行うことができる。再配置可能な棚板５２２は、上方の再配置可能な電極５４０を横断するように延びる支持ロッドを介して上方の再配置可能な電極５４０に取り付けることができ、そして互いに反対側の端部を第１の対応する一対の支持構造５１６及び５１８（例えば、支持構造３２２、４２２（図３、４））によって支持することができ、第１の対応する一対の支持構造５１６、５１８は、チャンバ５６０の第１壁面５１２に結合された少なくとも１つの第１支持構造５１６、及びチャンバ５６０の第２壁面５１４の、第１支持構造５１６と同じ高さの所に結合された少なくとも１つの第２支持構造５１８を含む。再配置可能な棚板５２４は、下方の再配置可能な電極５５０を横断するように延びる支持ロッドを介して下方の再配置可能な電極５５０に取り付けることができ、そして互いに反対側の端部を第２の対応する一対の支持構造５１６及び５１８によって支持することができ、第２の対応する一対の支持構造５１６、５１８は、チャンバ５６０の第１壁面５１２に結合された少なくとも１つの第３支持構造５１６、及びチャンバ５６０の第２壁面５１４の、第３支持構造５１６と同じ高さの所に結合された少なくとも１つの第４支持構造５１８を含む。再配置可能な棚板５２２及び５２４がワイヤラックである実施形態については、一部の実施形態では、再配置可能な棚板５２２及び５２４の支持ロッドを導体材料（例えば、真鍮（黄銅）、銅、アルミニウム、または鋼鉄）で形成することができるのに対し、他の実施形態では、これらの支持ロッドを電気絶縁性の誘電体材料（例えば、熱硬化性樹脂のような耐熱プラスチック材料、アルミナのようなセラミック材料、アルミノホウケイ酸ガラス及び／または雲母（マイカ）を含有するグラスファイバーのような繊維ガラス材料）で形成することができる。支持構造５１６は、格納構造５６６の壁面５１２の内面に取り付けること、あるいは内面と一体に形成することができる。支持構造５１８は、格納構造５６６の壁面５１４の内面に取り付けること、あるいは内面と一体に形成することができ、壁面５１２は壁面５１４と対向する。
【００６２】
一部の実施形態では、システム・コントローラ（例えば、システム・コントローラ３１２、４１２（図３、４））、電源兼バイアス回路（例えば、電源兼バイアス回路３２６、４２６（図３、４））、ＲＦ信号源（例えば、ＲＦ信号源３２０、４２０（図３、４））、及び可変及び不変インピーダンス整合回路網（例えば、可変インピーダンス整合回路網３７０、４７０（図３、４））のような回路を、格納構造５６６の下方に配置されたベース構造５２６内に収容することができる。一部の実施形態では、ベース構造５２６の上面が格納構造５６６の下部壁を形成することができるのに対し、他の実施形態では、格納構造５６６が、ベース構造５２６の上面上に置かれた別個の下部壁を有することができる。バスバー５０２及び５０４はベース構造５２６内に延びることができ、そこで、ＲＦ信号源、電源兼バイアス回路の電圧源、または接地端子のいずれかに接続することができる。一部の実施形態では、格納構造５６６を電気接地することができ、バスバー５０２及び５０４のいずれかを、格納構造５６６への接続体を介して接地に電気接続することができる。代案の実施形態では、上記の回路を代わりに、後部壁５１０に隣接して配置されたキャビティ（図示せず）内に収容することができ、これらの回路とこのキャビティとの接続は後部壁５１０内の開口を通して行う。他の代案の実施形態では、上記の回路を、代わりに、格納構造５６６の上方に配置され格納構造５６６上に置かれたキャビティ（図示せず）内に収容することができ、これらの回路とこのキャビティとの接続は、格納構造５６６の天井（例えば、上部壁）内の開口を通して行う。
【００６３】
一部の実施形態では、バスバー５０２及び５０４の一方または両方を格納構造５６６から電気絶縁することができる。こうした実施形態では、誘電体材料（例えば、熱硬化性樹脂のような耐熱プラスチック材料、アルミナのようなセラミック材料、アルミノホウケイ酸ガラス、ゴム材料、及び／または雲母（マイカ）を含有するグラスファイバーのような繊維ガラス材料）を、格納構造５６６と、バスバー５０２及び５０４の一方または両方との間に挟み込むことができる。それに加えて、あるいはその代わりに、バスバー５０２及び５０４の導体材料を陽極酸化するか、さもなければ電気絶縁材料内に封入して、バスバー５０２及び５０４と格納構造５６６の後部壁５１０との電気接触を防止することができる。ポート５０６及び５０８の内面は陽極酸化または封入しないままにすることができ、これによりポート５０６及び５０８と、電極５４０及び５５０のプラグとの電気接触は依然として行うことができる。
【００６４】
一部の実施形態（例えば、再配置可能な棚板５２２及び５２４のロッド５４２が導電性である実施形態）では、再配置可能な棚板５２２及び５２４と、電極５４０及び５５０との物理的接触を防止することが望ましいことがある。図６及び７は、電極５４０及び５５０が孤立型絶縁体を用いて再配置可能な棚板５２２及び５２４に取り付けられたシステム６００の透視図を示す。第１の孤立型絶縁体５３０は、下方の再配置可能な電極５５０と再配置可能な棚板５２４との分離を行い、第２の孤立型絶縁体５３０は、上方の再配置可能な電極５４０と再配置可能な棚板５２２との分離を行う。孤立型絶縁体５３０は、全体的または部分的に誘電体材料（例えば、熱硬化性樹脂のような耐熱プラスチック材料、アルミナのようなセラミック材料、アルミノホウケイ酸ガラス及び／または雲母を含有するグラスファイバーのような繊維ガラス材料）で形成することができる。
【００６５】
図７及び８に示すように、孤立型絶縁体５３０の各々は、円柱形部分５３４を一方の端部に含み、ネジ切り部分５３８を他方の端部に含むことができる。ネジ切り部分５３８は円柱形部分５３４よりも直径を小さくすることができる。円柱形部分５３４は、円柱形部分５３４の全体を通って延びる通し孔（スルーホール）を含むことができる。組み立て時に、ロット５４２のうちの１つは通し孔５４４に挿入されて通し孔５４４を通り抜けることができ、ネジ切り部分５３８は、上方の再配置可能な電極５４０または下方の再配置可能な電極５５０のいずれかの孔に挿入されてこの孔を通り抜けることができる。ネジ切り付きのキャップ５３６をネジ切り部分５３８上にネジ締めして、孤立型絶縁体５３０を上方の再配置可能な電極５４０または下方の再配置可能な電極５５０に接触させて保持し、これにより孤立型絶縁体５３０を上方の再配置可能な電極５４０または下方の再配置可能な電極５５０に取り付けることができる。
【００６６】
電極５４０及び５５０を孤立型絶縁体５３０で再配置可能な棚板５２２及び５２４に取り付けることによって、電極５４０及び５５０と再配置可能な棚板５２２及び５２４との電気絶縁を実現することができるだけでなく、電極５４０及び５５０と再配置可能な棚板５２２及び５２４との容量結合を、孤立型絶縁体５３０によって行われる分離によって低減することができる。
【００６７】
電極５４０及び５５０は、システム５００、６００が電極５４０、５５０に平衡ＲＦ信号を供給するか不平衡ＲＦ信号を供給するかに応じて、ＲＦ信号源、他の電圧源、または接地に電気接続することができる。例えば、図９は、システム９００が不平衡ＲＦ信号をこれらの電極に供給する実施形態の上面図である。上方の再配置可能な電極５４０は、上方の再配置可能な電極５４０の本体からバスバー５０２に向かって延びる突起５４６を含む。上方の再配置可能な電極５４０のプラグ（または他の種類の第１コネクタ部分）は、突起５４６の端部に配置することができ、電極５４０に電気接続することができる。バスバー５０２、より具体的にはバスバー５０２のポートまたは他のコネクタ部分を電気接地端子５４７に電気結合し、これにより、電極５４０の対応するコネクタ部分とバスバー５０２とを物理的かつ電気的に結合した際に、上方の再配置可能な電極５４０から接地への電気経路を提供することができる。その代わりに、バスバー５０２を電圧源に結合することができ、この電圧源は、例えば共通電圧を供給することができる。代案の実施形態では、上方の再配置可能な電極５４０を、バスバー５０２を通してではなく、格納構造５６６の壁面への直接の電気接続により電気接地することができる。
【００６８】
下方の再配置可能な電極５５０は、下方の再配置可能な電極５５０の本体からバスバー５０４に向かって延びる突起５４５を含む。下方の再配置可能な電極５５０のプラグ（または他の種類の第１コネクタ部分）は、突起５４５の端部に配置することができ、電極５５０に電気接続することができる。バスバー５０４、より具体的にはバスバー５０４のポートまたは他のコネクタ部分は、可変インピーダンス整合回路網９７０（例えば、可変インピーダンス整合回路網３７０（図３））を通してＲＦ信号源９２０に電気結合することができる。このようにして、下方の再配置可能な電極５５０は、ＲＦ信号源９２０が発生するＲＦ信号を、バスバー５０４を通して（即ち、電極５５０及びバスバー５０４の対応するコネクタ部分を通して）受信することができる。
【００６９】
図１０に、システム１０００が平衡ＲＦ信号を電極５４０、５５０に供給する実施形態の上面図を示す。突起５４６は上方の再配置可能な電極５４０の本体からバスバー５０２に向かって延びる。突起５４５は下方の再配置可能な電極５５０の本体からバスバー５０４に向かって延びる。バスバー５０２及び５０４は共に、可変インピーダンス整合回路網１０７０（例えば、可変インピーダンス整合回路網４７０（図４））を通る別個の経路を介してＲＦ信号源１０２０（例えば、ＲＦ信号源４２０（図４））に電気結合することができる。このようにして、下方の再配置可能な電極５５０は、バスバー５０４に物理的かつ電気的に結合された際に、第１の平衡ＲＦ信号をＲＦ信号源１０２０からバスバー５０４を通して受信することができ、上方の再配置可能な電極５４０は、バスバー５０２に物理的かつ電気的に結合された際に、第２の平衡ＲＦ信号をＲＦ信号源１０２０からバスバー５０２を通して受信することができる。
【００７０】
解凍システムの電気的及び物理的態様を説明してきたので、今度は、こうした解凍システムを動作させる方法の種々の実施形態を図１１に関連して説明する。より具体的には、図１１は、一実施形態による、解凍システム（例えば、システム１００、２１０、２２０、３００、４００、５００、６００、９００、１０００（図１〜６、９、１０））を動的な負荷整合により動作させる方法のフローチャートである。
【００７１】
この方法は、ブロック１１０１で、１つ以上の再配置可能な棚板（例えば、再配置可能な棚板１２３、１２４、３２３、３２４、４２３、４２４、５２２、５２４（図１、３〜６、９、１０））をシステムの解凍キャビティ（例えば、キャビティ１１０、３６０、４６０、５６０（図１、３〜６、９、１０））内の選択した位置に挿入して、システムの格納構造（例えば、格納構造３６６、４６６、５６６（図３〜６、９、１０））の側壁に配置された支持構造（例えば、支持構造１２２、３２２、４２２、５１６、５１８（図１、３〜６、９、１０））と係合させた際に開始される。例えば、再配置可能な棚板の電極（例えば、電極１７０、１７２、３４０、３７２、４４０、４７２、５４０、５５０（図１、３〜６、９、１０））に結合された第１コネクタ部分（例えば、プラグ）が、格納構造の壁面に配置された対応するバスバー（例えば、バスバー１２６、１２８、５０２、５０４（図１、５、６、９、１０））の第２コネクタ部分（例えば、ポート５０６、５０８）と位置合わせされて第２コネクタ部分内へ挿入されるように、再配置可能な棚板の各々を支持構造上に挿入する。これらのバスバーは少なくとも部分的に導電性であり、これらの電極は、バスバーのポート内へプラグインされる（当該電極のプラグがポート内へ差し込まれる）と、バスバーを通して接地端子またはＲＦ信号源（例えば、ＲＦ信号源３２０、４２０、９２０、１０２０（図３、４、９、１０））に電気接続される。例えば、２つの再配置可能な棚板を有する実施形態では、ユーザは、負荷の最上部と２つの再配置可能な棚板のうち上方の棚板との間の距離を最小にして、２つの再配置可能な棚板のうち下方の棚板上に所定サイズの負荷を配置するのに十分な空間を残しつつ、再配置可能な棚板の各々を、格納構造内の再配置可能な棚板間の空き空間が最小になるように選択した位置のそれぞれに挿入することができる。
【００７２】
ブロック１１０２では、システム・コントローラ（例えば、システム・コントローラ３１２、４１２（図３、４））が、解凍動作を開始するべきことの指示を受信する。こうした指示は、例えば、ユーザが負荷（例えば、負荷３６４、４６４、５６４（図３〜５））を解凍システムのキャビティ（例えば、キャビティ３６０、４６０、５６０（図３〜５、６））内へ挿入し、（例えば、ドアまたは引出しを閉じることによって）キャビティを密閉し、（例えば、ユーザ・インタフェース３８０、４８０（図３、４）の）開始ボタンを押した後に受信することができる。一実施形態では、キャビティの密閉が１つ以上の安全インターロック機構を係合させることができ、こうした安全インターロック機構は、係合されると、キャビティに供給されるＲＦ電力がキャビティ外部の環境内へ大幅に漏洩しないことを意味する。後に説明するように、安全インターロック機構の係合解除は、システム・コントローラに、解凍動作を即座に一時停止または終了させることができる。
【００７３】
種々の実施形態によれば、システム・コントローラは、任意で、負荷の種類（例えば、肉、液体、または他の材料）、負荷の初期温度、及び／または負荷の重量を示す追加的な入力を受信することができる。例えば、負荷の種類に関する情報は、ユーザ・インタフェースとの対話により（例えば、認識された負荷の種類のリストからユーザが選択することによって）ユーザから受信することができる。その代わりに、システムは、負荷の外側に見られるバーコードを走査するように、あるいは負荷上の、または負荷内に埋め込まれたＲＦＩＤデバイスから電気信号を受信するように構成することができる。負荷の初期温度に関する情報は、例えば、システムの１つ以上の温度センサ及び／またはＩＲセンサ（例えば、センサ３９０、４９０（図３、４））から受信することができる。負荷の重量に関する情報は、ユーザ・インタフェースとの対話によりユーザから、あるいはシステムの重量センサ（例えば、センサ３９０、４９０（図３，４）のうちの１つから）受信することができる。上記に示すように、負荷の種類、負荷の初期温度、及び／または負荷の重量を示す入力の受信は任意であり、システムは、代わりに、これらの入力の一部または全部を受信しないことができる。
【００７４】
ブロック１１０４では、システム・コントローラが制御信号を可変整合回路網（例えば、回路網３７０、４７０、９７０、１０７０（図３、４、９、１０））に供給して、可変整合回路網の初期の構成または状態を確立する。この制御信号は、可変整合回路網内の種々の構成部品の値（例えば、インダクタンス、抵抗、及び／または静電容量）に影響を与える。例えば、この制御信号はバイパススイッチの状態に影響を与えることができ、これらのバイパススイッチはシステム・コントローラからの制御信号に応答する。
【００７５】
一旦、可変整合回路網の初期構成が確立されると、ブロック１１０６では、システム・コントローラが、必要に応じて、可変インピーダンス整合回路網の構成を調整して、整合の品質を示す実際の測定値に基づく許容可能な、あるいは最良の整合を見出すプロセスを実行する。一実施形態によれば、このプロセスは、ＲＦ信号源に、比較的低電力のＲＦ信号を、可変インピーダンス整合回路網を通して電極（例えば、電極３４０、３７２、４４０、４７２、または５４０、５５０（図３〜６））に供給させるステップを含む。システム・コントローラは、電源兼バイアス回路（例えば、回路３２６、４２６（図３、４））への制御信号によりＲＦ信号電力レベルを制御することができ、この制御信号は、電源兼バイアス回路に、所望の信号電力レベルに合った電源兼バイアス電圧をＲＦ信号源へ供給させる。例えば、上記比較的低電力のＲＦ信号は、約１０W〜約２０Wの範囲内の電力レベルを有する信号とすることができるが、異なる電力レベルを代わりに用いることができる。比較的低い電力レベルの信号は、整合調整プロセス中に（例えば、初期の整合が高い反射電力を生じさせる場合に）キャビティまたは負荷を損傷させる恐れを低減するために、及び（例えば、スイッチ接点間のアーク放電による）可変インダクタンス回路網のスイッチング構成部品を損傷する恐れを低減するために望ましい。
【００７６】
次に、解凍システムの電力検出回路は、ＲＦ信号源と電極との間の伝送経路（例えば、経路３２８、４２８、４３０（図３、４））に沿った反射電力及び（一部の実施形態では）順方向電力を測定して、これらの測定値をシステム・コントローラに提供する。次に、システム・コントローラは、反射信号電力と順方向信号電力との比率を決定することができ、そしてこの比率に基づいてシステムのＳ１１パラメータを決定することができる。一実施形態では、システム・コントローラが、受信した測定値（例えば、受信した反射電力測定値、受信した順方向電力測定値、またはその両方）、及び／または上記計算した比率、及び／またはＳ１１パラメータを、将来の評価または比較のために記憶することができる。
【００７７】
システム・コントローラは、反射電力測定値、及び／または反射信号電力対順方向信号電力の比率、及び／またはＳ１１パラメータに基づいて、可変インピーダンス整合回路網が行う整合が許容可能である（例えば、反射電力が閾値未満である、または上記比率が１０パーセント以下である、あるいはこれらの測定値または値が他の何らかの基準と好都合に同程度である）か否かを周期的に判定することができる。その代わりに、システム・コントローラは、上記整合が「最良の」整合であるか否かを判定するように構成することができる。「最良の」整合は、例えば、あり得るすべてのインピーダンス整合回路網構成について（あるいは、インピーダンス整合回路網構成の少なくとも所定部分集合について）反射ＲＦ電力（及び一部の実施形態では順方向ＲＦ電力）を反復的に測定して、最低の反射ＲＦ電力及び／または最低の反射電力対順方向電力の比率を生じさせる構成を特定することによって決定することができる。
【００７８】
整合が許容可能でないか、最良の整合でないことをシステム・コントローラが判定すると、システム・コントローラは、可変インピーダンス整合回路網を再構成することによって整合を調整することができる。例えば、このことは、可変インピーダンス整合回路網に制御信号を送信することによって実現することができ、この制御信号は、この回路網に、当該回路網内の可変構成部品の値（例えば、可変の静電容量、抵抗、及びインダクタンス）を増加及び／または減少させる。こうした可変インピーダンス整合回路網の再構成は、「最良の」整合を判定するまで反復することができる。
【００７９】
一旦、許容可能な、あるいは最良の整合を判定すると、ＲＦ信号源によるＲＦ信号の供給により解凍動作を開始することができる。例えば、解凍動作の開始は、ＲＦ信号源が供給するＲＦ信号の電力を比較的高電力のＲＦ信号まで増加させることを含むことができる。ここでも、システム・コントローラは、電源兼バイアス回路への制御信号によりＲＦ信号の電力レベルを制御することができ、これらの制御信号は、電源兼バイアス回路に、所望の信号電力レベルに合った電源兼バイアス電圧をＲＦ信号源の入力端子に供給させる。例えば、上記比較的高電力のＲＦ信号は、約５０W〜約５００Wの範囲内の電力レベルを有する信号とすることができるが、異なる電力レベルを代わりに用いることができる。
【００８０】
次に、電力検出回路が、ＲＦ信号源と電極との間の伝送経路（例えば、経路３２８、４２８、４３０（図３、４））に沿った反射電力、及び一部の実施形態では順方向電力を周期的に測定して、これらの測定値をシステム・コントローラに供給することができる。ここでも、システム・コントローラは、反射信号電力と順方向信号電力との比率を決定することができ、そしてこの比率に基づいてシステムのＳ１１パラメータを決定することができる。一実施形態では、システム・コントローラが、受信した電力測定値、及び／または計算した比率、及び／またはＳ１１パラメータを、将来の評価または比較のために記憶することができる。一実施形態によれば、順方向電力及び反射電力の周期的な測定値は、（例えば、ミリ秒のオーダーの）相当高い頻度、あるいは（例えば、秒のオーダーの）相当低い頻度で取得することができる。例えば、周期的測定値を取得するための相当低い頻度は、１０秒〜２０秒毎に１つの測定値の割合にすることができる。
【００８１】
システム・コントローラは、１つ以上の反射電力測定値、計算した１つ以上の反射信号電力対順方向信号電力の比率、及び／または計算したＳ１１パラメータに基づいて、可変インピーダンス整合回路網によって行われる整合が許容可能であるか否かを判定することができる。例えば、システム・コントローラは、この判定を行うに当たり、単一の反射信号電力測定値、計算した単一の反射信号電力対順方向信号電力、または計算した単一のＳ１１パラメータを用いることができ、あるいは、この判定を行うに当たり、前に受信した複数の反射信号電力測定値、前に計算した複数の反射電力対順方向電力の比率、あるいは前に計算した複数のＳ１１パラメータの平均をとる（あるいは他の計算を行う）ことができる。整合が許容可能であるか否かを判定するために、システム・コントローラは、受信した反射信号電力、計算した上記比率、及び／またはＳ１１パラメータを、例えば１つ以上の対応する閾値と比較することができる。例えば、一実施形態では、システム・コントローラが、受信した反射信号電力を、例えば順方向信号電力の５パーセント（または他の何らかの値）の閾値と比較することができる。順方向信号電力の５パーセントを下回る反射信号電力は、整合が許容可能なままであることを示すことができ、５パーセントを上回る比率は、整合がもはや許容可能でないことを示すことができる。他の実施形態では、システム・コントローラが、計算した反射信号電力対順方向信号電力の比率を、１０パーセント（または他の何らかの値）の閾値と比較することができる。１０パーセントを下回る比率は、整合が許容可能なままであることを示すことができ、１０パーセントを上回る比率は、整合がもはや許容可能でないことを示すことができる。測定した反射電力、あるいは計算したＳ１１パラメータが対応する閾値よりも大きく（即ち、比較が不都合であり）、許容不可能な整合を示す際には、システム・コントローラは可変インピーダンス整合回路網の再構成を開始することができる。
【００８２】
システム・コントローラが、１つ以上の反射電力測定値、計算した１つ以上の反射信号電力対順方向信号電力の比率、及び／または計算した１つ以上のＳ１１パラメータに基づいて、可変インピーダンス整合回路網によって行われる整合がまだ許容可能である（例えば、反射電力測定値、計算した上記比率、またはＳ１１パラメータが対応する閾値未満である、あるいは上記比較が好都合である）ものと判定すると、システムは、ブロック１１０８で、出口条件が発生したか否かを評価することができる。実際には、出口条件が発生したか否かの判定は、解凍プロセス中の任意の時点で発生し得る割込み駆動プロセスとすることができる。しかし、このことを図１１のフローチャートに含める目的で、このプロセスはブロック１１０６後に発生するように示している。
【００８３】
いずれにせよ、いくつかの条件が解凍動作の停止を保証することができる。例えば、システムは、安全インターロックが破られた際に、出口条件が発生したことを判定することができる。その代わりに、システムは、ユーザが（例えば、ユーザ・インタフェース３８０、４８０（図３、４）により）セットしたタイマーの時間切れ時に、あるいは、システム・コントローラによる解凍動作を実行するべき時間長の推定値に基づいてシステム・コントローラが確立したタイマーの時間切れ時に、出口条件が発生したことを判定することができる。さらに他の実施形態では、システムが他の方法で解凍動作の完了を検出することができる。
【００８４】
出口条件が発生していない場合、ブロック１１０６に戻ることによって解凍動作を継続することができる。出口条件が発生すると、ブロック１１１０では、システム・コントローラが、ＲＦ信号源によるＲＦ信号の供給を継続させる。例えば、システム・コントローラは、ＲＦ信号源（例えば、ＲＦ信号源３２０、４２０（図３、４））をディスエーブル状態にすること、及び／または電源兼バイアス回路に電源電流の供給を中止させることができる。それに加えて、システム・コントローラは、ユーザ・インタフェースに信号を送信することができ、この信号は、ユーザ・インタフェースに、（例えば、「ドア開」または「終了」を表示装置上に表示することによって、あるいは可聴音を提供することによって）ユーザが知覚可能な出口条件の印を生成させる。そして上記方法を終了することができる。
【００８５】
図１１に示すブロックに関連する動作の順序は一実施形態に相当し、動作の順序を図示する順序のみに限定するものと考えるべきでないことは明らかである。その代わりに、一部の動作は異なる順序で実行することができ、及び／または一部の動作は並行して実行することができる。
【００８６】
本明細書中に含まれる種々の図面中に示す接続線は。種々の要素間の代表的な機能的関係及び／または物理的結合を表現することを意図している。なお、主題の実施形態中には、多数の代替的または追加的な機能的関係または物理的接続が存在し得る。それに加えて、本明細書中では、特定の用語は参考目的で用いるに過ぎないこともあり、従って限定的であることは意図しておらず、構造を参照する「第１」、「第２」、及び他のこうした数字の用語は、特に明示的断りのない限り、順序または順番を暗に意味しない。
【００８７】
本明細書中に用いる「ノード」は、所定の信号、論理レベル、電圧、データパターン、電流、または存在する、内部または外部のあらゆる基準点、接続点、接合、信号線、導体素子、等を意味する。さらに、２つ以上のノードを１つの物理的素子で実現することができる（そして、２つ以上の信号は、共通ノード上で受信するか共通ノード上に出力されても、多重化、変調、さもなければ区別することができる）。
【００８８】
以上の説明は、互いに「接続」または「結合」される要素を参照している。本明細書中に用いる「接続される」は、特に明示的断りのない限り、１つの要素が他の要素に、必ずしも機械的でなく、直接つながる（あるいは直接連通する）ことを意味する。同様に、「結合される」は、特に明示的断りのない限り、１つの要素が他の要素に、必ずしも直接的でなく、直接または間接的につながる（あるいは、直接または間接的に連通する）ことを意味する。従って、図面中に示す概略図は１つの好適な要素の配置を示すが、追加的に介在ずる要素、装置、特徴、または構成要素が、図示する主題の実施形態中に存在し得る。
【００８９】
一実施形態では、負荷を収容するためのキャビティを有する熱量増加システムが、キャビティ内に配置された第１の再配置可能な電極と、キャビティ内に配置された第１バスと、キャビティ内に配置された第２の再配置可能な電極と、キャビティ内に配置された第２バスと、キャビティ内に配置された複数の棚板支持構造と、無線周波数信号源とを含み、第１の再配置可能な電極は第１バスバーに物理的かつ電気的に接続可能であり、第２の再配置可能な電極は第２バスバーに物理的かつ電気的に接続可能であり、複数の棚板支持構造は、第１及び第２の再配置可能な電極をキャビティ内の複数の高さに支持するように構成され、無線周波数信号源は、第１の再配置可能な電極及び第２の再配置可能な電極の一方または両方に、それぞれ第１バスバー及び第２バスバーにより電気接続され、無線周波数信号源は、第１の再配置可能な電極及び第２の再配置可能な電極のいずれか、あるいは両方に無線周波数エネルギーを供給するように構成されている。第１バスバーは第１数のポートを含むことができ、第２バスバーは第２数のポートを含むことができ、第１の再配置可能な電極は第１数のポート内はプラグインされ、第２の再配置可能な電極は第２数のポート内はプラグインされる。
【００９０】
一実施形態では、上記熱量増加システムが可変インピーダンス整合回路網を含むことができ、この可変インピーダンス整合回路網は、無線周波数信号源と、第１の再配置可能な電極及び第２の再配置可能な電極のいずれか、あるいは両方との間に結合され、可変インピーダンスを有する。この可変インピーダンス整合回路網は、反射電力、順方向電力及び反射電力の両方、及び／またはＳ１１パラメータから選択した無線周波数エネルギーの１つ以上のパラメータに基づいて可変インピーダンスを調整するように構成されている。
【００９１】
一実施形態では、上記熱量増加システムが、第１の再配置可能な電極に取り付けられた第１の再配置可能な棚板、及び第２の再配置可能な電極に取り付けられた第２の再配置可能な棚板を含むことができる。第１の再配置可能な棚板及び第２の再配置可能な棚板は、複数の棚板支持構造によって支持することができる。上記熱量増加システムは、第１数の孤立型絶縁体及び第２数の孤立型絶縁体を含むことができ、第１数の孤立型絶縁体は、第１の再配置可能な棚板を第１の再配置可能な電極に取り付け、第１の再配置可能な棚板と第１の再配置可能な電極との分離を行って第１の再配置可能な棚板を第１の再配置可能な電極から電気絶縁し、第２数の孤立型絶縁体は、第２の再配置可能な棚板を第２の再配置可能な電極に取り付け、第２の再配置可能な棚板と第２の再配置可能な電極との分離を行って第２の再配置可能な棚板を第２の再配置可能な電極から電気絶縁する。第１数の孤立型絶縁体のうちの１つの孤立型絶縁体は、当該孤立型絶縁体の第１の端部に円柱形部分を含むことができ、当該孤立型絶縁体の第１の端部とは反対側の第２の端部にネジ切り部分を含むことができ、ネジ切り付きのキャップをネジ切り部分上にネジ締めして当該孤立型絶縁体を第１の再配置可能な電極に取り付けることができる。孤立型絶縁体の円柱形部分は通し孔を含むことができ、第１の再配置可能な棚板はロッドを含むことができ、このロッドは上記通し孔を通って延びて孤立型絶縁体を第１の再配置可能な棚板に取り付ける。
【００９２】
一実施形態では、無線周波数信号源が、第１の平衡無線周波数信号を第１バスバー経由で第１の再配置可能な電極に供給することができ、第２の平衡無線周波数信号を第２バスバー経由で第２の再配置可能な電極に供給することができる。
【００９３】
一実施形態では、第２の再配置可能な電極が、第２バスバーを通して接地端子に接続可能である。
【００９４】
以上の詳細な説明では、少なくとも１つの好適な実施形態を提示してきたが、膨大な数の実施形態が存在することは明らかである。また、本明細書中に記載する好適な実施形態は、特許請求する主題の範囲、適用性、または構成を、多少なりとも限定することを意図していないことも明らかである。むしろ、以上の詳細な説明は、記載した実施形態を実現するための道筋（ロードマップ）を当業者に提供するものである。特許請求の範囲によって規定する範囲から逸脱することなしに、各要素の機能及び構成に種々の変更を加えることができ、この範囲は、本願の出願時に既知である等価物及び予見可能な等価物を含むことは明らかである。
【図１】
2020095938.tif 000003
【図２】
2020095938.tif 000004
【図３】
2020095938.tif 000005
【図４】
2020095938.tif 000006
【図５】
2020095938.tif 000007
【図６】
2020095938.tif 000008
【図７】
2020095938.tif 000009
【図８】
2020095938.tif 000010
【図９】
2020095938.tif 000011
【図１０】
2020095938.tif 000012
【図１１】
2020095938.tif 000013
【外国語明細書】
2020095938000001.pdf