(57)【要約】【課題】適切なタイミングで物体の解凍を停止させる。【解決手段】温度測定器（１８）は、整合回路（１３）または高周波電源（１１）の温度を測定する。制御部（２１）は、測定された温度に基づいて、物体（２２）に対する無線周波の照射および停止を制御する。【選択図】図１
2020004720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍された物体を格納する筐体と、
高周波電力を生成する高周波電源と、
前記高周波電源によって生成された前記高周波電力を、整合された高周波電力に調整する整合回路と、
前記筐体内に配置され、整合された前記高周波電力を使用することによって、無線周波を前記物体に照射する電極と、
前記整合回路または前記高周波電源の温度を測定する温度測定器と、
測定された前記温度に基づいて、前記物体に対する前記無線周波の照射および停止を制御する制御部とを備えていることを特徴とする解凍装置。
【請求項２】
前記温度測定器は、前記無線周波の照射中において、前記温度を測定し、
前記制御部は、測定された前記温度が規定の閾値を超えた場合、前記無線周波の照射を停止させることを特徴とする請求項１に記載の解凍装置。
【請求項３】
前記温度測定器は、前記無線周波の照射前と、前記無線周波の照射中とにおいて、前記温度をそれぞれ測定し、
前記制御部は、測定された各前記温度の差が規定の閾値を超えた場合、前記無線周波の照射を停止させることを特徴とする請求項１に記載の解凍装置。
【請求項４】
前記温度測定器は、前記無線周波の照射前と、前記無線周波の照射中とにおいて、前記温度をそれぞれ測定し、
前記制御部は、測定された前記温度の上昇速度が、規定の閾値を超えた場合、前記無線周波の照射を停止させることを特徴とする請求項１に記載の解凍装置。
【請求項５】
前記温度測定器は、前記無線周波の照射前と、前記無線周波の照射中とにおいて、前記温度をそれぞれ測定し、
前記制御部は、測定された各前記温度の差を前記無線周波の照射時間で積分することによって放熱量を算出し、さらに、算出された前記放熱量が規定の閾値を超えた場合、前記無線周波の照射を停止させることを特徴とする請求項１に記載の解凍装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記高周波電源に前記高周波電力の生成を停止させることによって、前記無線周波の照射を停止させることを特徴とする請求項２に記載の解凍装置。
【請求項７】
前記温度測定器は、サーミスタであることを特徴とする請求項１または２に記載の解凍装置。
【請求項８】
前記整合回路または前記高周波電源に取り付けられたヒートシンクをさらに備えており、
前記温度測定器は、前記ヒートシンクに取り付けられており、かつ、前記ヒートシンクの温度を測定することによって、前記整合回路または前記高周波電源の前記温度を測定することを特徴とする請求項１または２に記載の解凍装置。
【請求項９】
前記高周波電力の周波数は、３ＭＨｚ以上かつ３００ＭＨｚ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の解凍装置。
【請求項１０】
冷凍された物体を、請求項１に記載の解凍装置を用いて解凍することを特徴とする解凍方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍食品などの物体を解凍する解凍装置および解凍方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷凍食品などの物体の解凍には、マイクロ波を用いた解凍装置がよく利用される。水によるマイクロ波の吸収度は、氷によるマイクロ波の吸収度よりもかなり大きい。このため、解凍中に冷凍品のある一部が早く溶けると、その部分のマイクロ波の吸収度が急増する。その結果、その部分の解凍がますます促進されることによって、その部分の過熱が加速度的に進む。この現象は、ランナウェイ（Runaway）と呼ばれ、マイクロ波によって物体が不均一に解凍される原因となる。ランナウェイが発生すると、物体の表面の温度が内部の温度と異なってしまう。これによって、物体が適度に解凍されたか否かを物体を破壊することなく判定することが、難しくなる。
【０００３】
また、従来、マイクロ波の代わりに無線周波を用いて物体を解凍する解凍装置も提案されている。無線周波またはマイクロ波が物体に浸透する深さは、その周波数に反比例する。したがって無線周波は、マイクロ波に比べて物体の内部をより加熱する。さらに、無線周波は、水と氷とでその吸収度の違いがマイクロ波に比べて小さいので、無線周波によって解凍する場合、物体の部分的な解凍が抑制される利点がある。
【０００４】
特許文献１に、電極と、前記電極に電力を供給する高周波電源と、前記高周波電源の出力に設け前記電極の側から反射される電力を検出する反射電力検知手段と、前記反射電力検知手段の出力を受けて表示動作を行う表示手段とを有する高周波解凍装置が開示される。特許文献１には、さらに、この装置によれば、高周波解凍装置の動作状態を使用者に適切に知らせることができることも開示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−６３３０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に開示される技術では、高周波解凍装置のユーザが、自らの経験に基づいて、解凍の停止を判断する必要がある。したがって、解凍の停止を正確に判断することが困難であり、その結果、適切なタイミングで物体の解凍を停止させることも困難になる。
【０００７】
本発明の一態様は、適切なタイミングで物体の解凍を停止させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明の一実施形態は、冷凍された物体を格納する筐体と、高周波電力を生成する高周波電源と、前記高周波電源によって生成された前記高周波電力を、整合された高周波電力に調整する整合回路と、前記筐体内に配置され、整合された前記高周波電力を使用することによって、無線周波を前記物体に照射する電極と、前記整合回路または前記高周波電源の温度を測定する温度測定器と、測定された前記温度に基づいて、前記物体に対する前記無線周波の照射および停止を制御する制御部とを備えている、解凍装置。
【０００９】
（２）また、本発明のある実施形態は、前記（１）の構成に加え、前記温度測定器は、前記無線周波の照射中において、前記温度を測定し、前記制御部は、測定された前記温度が規定の閾値を超えた場合、前記無線周波の照射を停止させる、解凍装置。
【００１０】
（３）また、本発明のある実施形態は、前記（１）の構成に加え、前記温度測定器は、前記無線周波の照射前と、前記無線周波の照射中とにおいて、前記温度をそれぞれ測定し、前記制御部は、測定された各前記温度の差が規定の閾値を超えた場合、前記無線周波の照射を停止させる、解凍装置。
【００１１】
（４）また、本発明のある実施形態は、前記（１）の構成に加え、前記温度測定器は、前記無線周波の照射前と、前記無線周波の照射中とにおいて、前記温度をそれぞれ測定し、前記制御部は、測定された前記温度の上昇速度が、規定の閾値を超えた場合、前記無線周波の照射を停止させる、解凍装置。
【００１２】
（５）また、本発明のある実施形態は、前記（１）の構成に加え、前記温度測定器は、前記無線周波の照射前と、前記無線周波の照射中とにおいて、前記温度をそれぞれ測定し、前記制御部は、測定された各前記温度の差を前記無線周波の照射時間で積分することによって放熱量を算出し、さらに、算出された前記放熱量が規定の閾値を超えた場合、前記無線周波の照射を停止させてもよい。
【００１３】
（６）また、本発明のある実施形態は、前記（２）〜前記（５）のいずれかの構成に加え、前記制御部は、前記高周波電源に前記高周波電力の生成を停止させることによって、前記無線周波の照射を停止させる、解凍装置。
【００１４】
（７）また、本発明のある実施形態は、前記（１）〜前記（６）のいずれかの構成に加え、前記温度測定器は、サーミスタである、解凍装置。
【００１５】
（８）また、本発明のある実施形態は、前記（１）〜前記（７）のいずれかの構成に加え、前記整合回路または前記高周波電源に取り付けられたヒートシンクをさらに備えており、前記温度測定器は、前記ヒートシンクに取り付けられており、かつ、前記ヒートシンクの温度を測定することによって、前記整合回路または前記高周波電源の前記温度を測定する、解凍装置。
【００１６】
（９）また、本発明のある実施形態は、前記（１）〜前記（８）のいずれかの構成に加え、前記高周波電力の周波数は、３ＭＨｚ以上かつ３００ＭＨｚ以下である、解凍装置。
【００１７】
（１０）本発明の一実施形態は、冷凍された物体を、前記（１）〜前記（５）のいずれかの解凍装置を用いて解凍する、解凍方法。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の一態様によれば、適切なタイミングで物体の解凍を停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態１に係る解凍装置の要部構成を示すブロック図示である。
【図２】本発明の実施形態１に係る整合回路の回路構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る温度測定器を構成するサーミスタの回路構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る高周波電源から出力される高周波電力の時間的推移と、反射波電力の時間的推移とをそれぞれ示す図である。
【図５】水および氷におけるマイクロ波および無線周波の吸収度の損失係数を示す図である。
【図６】本発明の実施形態２に係る解凍装置の要部構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施形態２に係るサーモグラフィーである温度測定器によって取得した高周波電源の温度の測定結果を表す図である。
【図８】本発明の実施形態３に係る解凍装置の要部構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
〔実施形態１〕
（解凍装置１の構成）
図１は、本発明の実施形態１に係る解凍装置１の要部構成に示すブロック図を示す。この図に示すように、解凍装置１は、高周波電源１１、ヒートシンク１２、整合回路１３、ヒートシンク１４、筐体１５、一対の電極１６および電極１７、温度測定器１８、サーキュレータ１９、検出部２０、および制御部２１を備えている。解凍装置１は、冷凍された物体２２に無線周波を照射することによって、物体２２を解凍する装置である。物体２２は、例えば冷凍食品である。
【００２１】
高周波電源１１は、解凍装置１の外部から入力された電力を使用して、高周波電力を生成する。高周波電源１１は、生成した高周波電力を整合回路１３に供給する。本実施形態において、「無線周波」とは、１００ｋＨｚ以上かつ３００ＭＨｚ以下の電気信号または電波（電磁波）を意味する。高周波電源１１によって生成される高周波電力の周波数は、３ＭＨｚ以上かつ３００ＭＨｚ以下であることが好ましい。これにより、解凍装置１は、物体２２を好適に加熱できる無線周波を物体２２に照射できる。本実施形態では、高周波電源１１は、４０ＭＨｚの周波数を有する高周波電力を生成する。
【００２２】
ヒートシンク１２は、高周波電源１１に取り付けられる。ヒートシンク１２は、高周波電源１１を冷却したり物理的に保護したりする。ヒートシンク１２の形状は、例えば、フィン形状、単純なブロック形状、または高周波電源１１に合わせた特殊な形状である。ヒートシンク１２の材質は金属が好ましい。ヒートシンク１２の材料は、高周波電源１１の発熱を伝導する機能を有する材料であれば、金属以外でもよい。ヒートシンク１２の熱容量は、ヒートシンク１２の形状および材質に関わらず事前に既知であることが好ましい。これにより、制御部２１は、温度測定器１８により測定された温度を用いて、ヒートシンク１２に吸収された熱量をより正確に算定できる。
【００２３】
整合回路１３は、高周波電源１１から供給された高周波電力を、整合された高周波電力に調整する。整合回路１３は、整合された高周波電力を電極１６に供給する。
【００２４】
図２は、本発明の実施形態１に係る整合回路１３の回路構成を示す図である。図に示す整合回路１３の回路構成は既知のものであるため、その詳細な説明は省略する。
【００２５】
ヒートシンク１４は、整合回路１３に取り付けられる。ヒートシンク１４は、整合回路１３を冷却保護したりする。ヒートシンク１４の形状は、例えば、フィン形状、単純なブロック形状、または整合回路１３に合わせた特殊な形状である。ヒートシンク１４の材質は、金属が好ましい。ヒートシンク１４の材料は、整合回路１３の発熱を伝導する機能を有する材料であれば、金属以外の材料でもよい。ヒートシンク１４の熱容量は、ヒートシンク１４の形状および材質に関わらず、事前に既知であることが好ましい。これにより、後述する実施形態１において、温度測定器１８が、ヒートシンク１４に吸収された熱量をより正確に測定できる。
【００２６】
筐体１５は、解凍装置１によって解凍される物体２２を、その内部に格納する。筐体１５は、さらに、筐体１５の外部に無線周波が漏れることを防ぐ。一対の電極１６および電極１７は、筐体１５の内部に配置される。物体２２は、筐体１５の内部において、電極１６と電極１７との間に配置される。電極１６は整合回路１３に接続され、電極１７はアースに接続される。電極１６には、整合回路１３から高周波電力が供給される。電極１６および電極１７は、電極１６に供給された高周波電力を使用することによって高周波電界を形成し、かつ、形成された電界に応じた電波（無線周波）を物体２２に照射する。物体２２は、照射された無線周波によって解凍される。電極１６は、供給された高周波電力の一部を反射することによって、反射波電力として整合回路１３に伝達する。
【００２７】
（温度測定器１８）
温度測定器１８は、ヒートシンク１４に取り付けられる。温度測定器１８は、既知の熱容量を有するヒートシンク１４の温度を測定することによって、整合回路１３の全体から放出される熱の量である放熱量を測定する。このように、温度測定器１８は、ヒートシンク１４の温度を測定することによって、整合回路１３の温度を間接的に測定する。本実施形態では、温度測定器１８は、構造および利用がより簡易なサーミスタである。温度測定器１８は、測定したヒートシンク１４の温度をアナログの電気信号に変換し、制御部２１に出力する。
【００２８】
図３は、本発明の実施形態１に係る温度測定器１８を構成するサーミスタを使用した温度検出回路の構成を示す図である。図３に示す温度検出回路の回路構成は既知であるため、その詳細な説明を省略する。
【００２９】
温度測定器１８は、ヒートシンク１４ではなく、整合回路１３に直接取り付けられてもよい。温度測定器１８は、例えば整合回路１３のコイルに取り付けられる。この場合、温度測定器１８は、コイルの温度を測定することによって、整合回路１３の一部分の温度を測定する。
【００３０】
サーキュレータ１９は、高周波電源１１と整合回路１３との間に配置される。サーキュレータ１９は、電極１６および整合回路１３からサーキュレータ１９に伝達された反射波電力を減少させると共に、反射波電力を検出部２０に伝達する。検出部２０は、サーキュレータ１９から伝達された反射波電力を検出する。検出部２０は、検出した反射波電力の量に関する情報を生成し、制御部２１に出力する。検出部２０およびサーキュレータ１９は、解凍装置１に必ずしも必要ではない。
【００３１】
（制御部２１）
制御部２１は、解凍装置１の動作を統括的に制御する。制御部２１は、高周波電源１１、整合回路１３、検出部２０、および温度測定器１８に少なくとも接続される。制御部２１は、主に、温度測定器１８によって測定された温度に基づいて、高周波電源１１の稼働および停止を制御する。制御部２１は、さらに、高周波電源１１による高周波電力の出力値を制御することもできる。制御部２１は、さらに、整合回路１３による高周波電力の整合の程度を制御することもできる。制御部２１は、さらに、検出部２０から入力される反射波電力の量に関する情報に基づいて、高周波電源１１および整合回路１３をフィードバック制御することもできる。
【００３２】
本実施形態において、制御部２１は、複数の端子を有するマイクロコントローラである。整合回路１３から出力された温度を表すアナログ電気信号は、複数の端子のうちの特定の端子に入力される。制御部２１は、特定の端子に入力されたアナログ電気信号をアナログ−デジタル変換することによって、温度を表すデジタル値を取得する。制御部２１は、取得したデジタル値を使用することによって、物体２２の解凍を停止させるタイミングを決定する。
【００３３】
（物体２２の解凍手順）
解凍装置１は、以下に説明する手順に従って、物体２２の解凍を開始すると共に、解凍の停止を決定する。
【００３４】
解凍装置１のユーザは、物体２２の解凍開始の指示または操作を制御部２１に入力する。制御部２１は、高周波電源１１および整合回路１３を制御することによって、電極１６および電極１７に無線周波を形成させ、かつ、物体２２に無線周波を照射させる。これにより、物体２２の解凍が開始される。本実施形態では、ユーザは、解凍開始の指示を解凍装置１に単に入力すればよい。あるいは、ユーザは、物体２２の質量、物体２２の解凍前の温度、物体２２の解凍後の目標温度、および高周波電力の電力量などの条件を、解凍開始の指示と共に制御部２１に入力してもよい。
【００３５】
無線周波が物体２２に照射されると、物体２２に含まれる氷が無線周波によって水に変換される。無線周波はマイクロ波に比べて物体２２のより深くまで浸透するため、無線周波が照射された物体２２は均一に解凍される。無線周波は、マイクロ波に比べて、水の吸収度と氷の吸収度の差が小さい。したがって、解凍中に物体２２の一部が早く溶けてしまう現象が、抑制される。
【００３６】
温度測定器１８は、少なくとも無線周波の照射中において、整合回路１３の温度を測定する。無線周波の照射によって物体２２の解凍が進むと、整合回路１３の温度が上昇する。温度測定器１８は、測定した温度を制御部２１に伝達する。制御部２１は、温度測定器１８から伝達された温度に基づいて、物体２２の解凍を停止するか否かを決定する。制御部２１は、例えば、異なる時間に伝達された各温度に基づいて、温度が上昇したことを検出した場合、物体２２の解凍を停止することを決定する。これにより制御部２１は、高周波電源１１を制御することによって、高周波電力の形成を停止させる。その結果、物体２２の解凍が停止される。
【００３７】
温度測定器１８は、例えば、無線周波の照射中において、整合回路１３の温度を測定する。この場合、制御部２１は、測定された温度が規定の閾値を超えた場合、高周波電源１１に高周波電力の形成を停止させることによって、物体２２に対する無線周波の照射を停止させる。これにより、制御部２１は、物体２２の解凍を適切なタイミングで停止させることができる。規定の温度の閾値は、制御部２１に事前に記憶された値であればよい。制御部２１は、ユーザによって制御部２１に入力された、物体２２の質量、物体２２の解凍前の温度、物体２２の解凍後の目標温度、および高周波電力の電力量などの条件を使用することによって、温度の閾値を算出することもできる。
【００３８】
温度測定器１８は、例えば、無線周波の照射前と、無線周波の照射中とにおいて、整合回路１３の温度をそれぞれ測定する。制御部２１は、照射中における温度から照射前における温度を減算することによって、温度差を算出する。制御部２１は、算出された温度差が規定の閾値を超えた場合、高周波電源１１に高周波電力の形成を停止させることによって、無線周波の照射を停止させる。これにより、制御部２１は、物体２２の解凍を適切なタイミングで停止させることができる。規定の温度差の閾値は、制御部２１に事前に記憶された値であればよい。制御部２１は、ユーザによって制御部２１に入力された、物体２２の質量、物体２２の解凍前の温度、物体２２の解凍後の目標温度、および高周波電力の電力量などの条件を使用することによって、温度差の閾値を算出することもできる。
【００３９】
温度測定器１８は、例えば、無線周波の照射前と、無線周波の照射中とにおいて、整合回路１３の温度をそれぞれ測定する。制御部２１は、照射中における温度から照射前における温度を減算することによって、温度差を算出する。制御部２１は、算出された温度差を、各温度の測定時間間隔で割ることによって、温度の上昇速度を算出する。制御部２１は、算出された温度の上昇速度が規定の閾値を超えた場合、高周波電源１１に高周波電力の形成を停止させることによって、無線周波の照射を停止させる。これにより、制御部２１は、物体２２の解凍を適切なタイミングで停止させることができる。規定の上昇速度の閾値は、制御部２１に事前に記憶された値であればよい。制御部２１は、ユーザによって制御部２１に入力された、物体２２の質量、物体２２の解凍前の温度、物体２２の解凍後の目標温度、および高周波電力の電力量などの条件を使用することによって、上昇速度の閾値を算出することもできる。
【００４０】
温度測定器１８は、例えば、無線周波の照射前と、無線周波の照射中とにおいて、整合回路１３の温度をそれぞれ測定する。制御部２１は、照射中における温度から照射前における温度を減算することによって、温度差を算出する。制御部２１は、算出された温度差を無線周波の照射時間で積分することによって、整合回路１３から放出された熱の量である放熱量を算出する。制御部２１は、算出された放熱量が規定の閾値を超えた場合、高周波電源１１に高周波電力の形成を停止させることによって、無線周波の照射を停止させる。これにより、制御部２１は、物体２２の解凍を適切なタイミングで停止させることができる。規定の放熱量の閾値は、制御部２１に事前に記憶された値であればよい。制御部２１は、ユーザによって制御部２１に入力された、物体２２の質量、物体２２の解凍前の温度、物体２２の解凍後の目標温度、および高周波電力の電力量などの条件を使用することによって、放熱量の閾値を算出することもできる。
【００４１】
（整合回路１３の温度上昇原因）
解凍装置１において、物体２２の解凍が進むにつれて整合回路１３の温度が上昇する原因は、定かではない。本願の発明者らは、その原因を以下ように推察する。物体２２に含まれる氷が水に変化すると、物体２２の電気抵抗が小さくなる。高周波電力は高周波電源１１から整合回路１３および物体２２に供給される。高周波電力の供給中に物体２２のみ抵抗値が小さくなった場合、整合回路１３に対する高周波電力の負荷が大きくなることによって、整合回路１３内でのエネルギーのロスが発生する。エネルギーのロスは熱エネルギーに変換され、これにより整合回路１３の温度が上昇する。上述したように、解凍装置１は、整合回路１３の温度が上昇した場合、物体２２の解凍が完了したと判定し、物体２２の解凍を停止させる。
【００４２】
図４は、本発明の実施形態１に係る高周波電源１１から出力される高周波電力の時間的推移と、反射波電力の時間的推移とをそれぞれ示す図である。図４の横軸は、電極１６が物体２２に無線周波を照射した後の経過時間を表す。図４の左側の縦軸は、高周波電源１１から出力された高周波電力の強度を表す。図４の右側の縦軸は、リターンロスを表す。リターンロスとは、反射波電力と進行波（高周波電力）との比を対数表示した値のことである。
【００４３】
無線周波によって物体２２を解凍する場合、物体２２のインピーダンスは解凍の進行につれて変化する。図４は、物体２２に対する無線周波の照射中に、整合回路１３によって高周波電源１１と物体２２とのインピーダンスマッチングを行った場合の、高周波電力および反射波電力の時間的変化を測定した結果を表す。図４によれば、インピーダンスマッチングを行った後、さらに物体２２の解凍が進むにつれて、反射波電力が増加することがわかる。これにより、以下が推定される。物体２２に含まれる氷が水に変化すると、物体２２のインピーダンスが変化する。高周波電力は高周波電源１１から整合回路１３および物体２２に供給され、供給中に物体２２のみインピーダンスが変化した場合、整合回路１３に伝達される反射波電力が増加する。反射波電力は整合回路１３またはその周辺において、高周波電源１１、寄生容量、寄生インダクタンスなどに応じた熱に変換される。温度測定器１８は、この熱を検出することによって、整合回路１３の温度を測定する。
【００４４】
図５は、水および氷におけるマイクロ波および無線周波の吸収度の損失係数を示す図である。誘電体の性状は、誘電率および誘電力率によって表される。損失係数とは、誘電率および誘電力率の積のことである。損失係数は、電波によって加熱される物体における、加熱のされやすさの目安である。損失係数は、物体に照射される電波の周波数と、物体２２の温度とによって変動する。物体の発熱量は、照射される電波の周波数および物体の損失係数に比例し、かつ電界の強度の二乗に反比例する。一方、電波が物体の内部に浸透する深さは、電波の周波数に反比例する。したがって、物体を均一に解凍するためには、マイクロ波よりも周波数の小さい無線周波を利用する方が有利である。
【００４５】
図５に示すように、マイクロ波が照射される場合の水および氷の各誘電損失は、水の方が氷に比べて極めて大きい。これにより、マイクロ波によって物体を解凍する従来技術では、物体の一部に含まれる氷が溶けて水に変化すると、その部分の損失係数が極めて大きく変化するので、物体に吸収されるマイクロ波の変化が極めて速くなる。そのため、従来技術では、温度検出速度が遅いサーミスタを使用することによって整合回路の温度を検出することは困難である。
【００４６】
図５に示すように、無線周波が照射される場合の水および氷の各誘電損失の違いは、マイクロ波が照射される場合に比べて十分に小さい。これにより、無線周波によって物体２２を解凍する解凍装置１では、物体２２の一部に含まれる氷が溶けて水に変化すると、その部分の損失係数が穏やかに変化する。さらに、物体２２の内部に浸透する無線周波の深さは、無線周波の周波数に反比例する。したがって、物体２２に吸収される無線周波の変化は、マイクロ波に比べて穏やかである。これらのことから、解凍装置１は、温度の検出速度は遅いが安価であるサーミスタを温度測定器１８として使用することによって、整合回路１３の温度を測定できる。
【００４７】
図３に示すように、サーミスタの部品点数は、その周辺部品を含めたとしても少ない。したがって、サーミスタを安価に構成することができる。解凍装置１が安価なサーミスタを温度測定器１８として搭載しているので、解凍装置１のコストを下げることができる。
【００４８】
以上のように、解凍装置１は、安価な手段によって、適切なタイミングで物体２２の解凍を停止させることができる。
【００４９】
〔実施形態２〕
図６は、本発明の実施形態２に係る解凍装置２の要部構成を示すブロック図である。この図に示すように、解凍装置２は、実施形態１に係る解凍装置１が備える各部材と同一の部材を備えている。しかし、解凍装置２は、温度測定器１８がヒートシンク１４ではなくヒートシンク１２に取り付けられる点において、実施形態１に係る解凍装置１と異なる。解凍装置２において、温度測定器１８は、既知の熱容量を有するヒートシンク１２の温度を測定することによって、高周波電源１１の全体から放出される熱量を測定する。このように、温度測定器１８は、ヒートシンク１２の温度を測定することによって、高周波電源１１の温度を間接的に測定する。
【００５０】
温度測定器１８は、ヒートシンク１２ではなく、高周波電源１１に直接取り付けられてもよい。温度測定器１８は、例えば高周波電源１１のコイルに取り付けられる。この場合、温度測定器１８は、高周波電源１１のコイルの温度を測定することによって、高周波電源１１の一部分の温度を測定する。
【００５１】
解凍装置２において、無線周波の照射によって物体２２のみ抵抗値が小さくなると、サーキュレータ１９を介して高周波電力に伝達される反射波電力も増加する。反射波電力は高周波電力において熱に変換され、温度測定器１８は、この熱を検出することによって高周波電源１１の温度を測定する。温度測定器１８は、測定した高周波電源１１の温度を、制御部２１に伝達する。制御部２１は、伝達された温度に基づいて、物体２２の解凍を停止するタイミングを決定できる。
【００５２】
温度測定器１８は、サーミスタではなくサーモグラフィーであってもよい。この場合も、温度測定器１８は、高周波電源１１の温度を正確に測定できる。図７は、本発明の実施形態２に係るサーモグラフィーである温度測定器１８によって取得した高周波電源１１の温度の測定結果を表す図である。温度測定器１８がサーモグラフィーである場合、温度測定器１８は、例えば図７に示すような温度の測定結果（サーモグラフ）を取得し、制御部２１に出力する。制御部２１は、温度測定器１８から入力されたサーモグラフに基づいて、無線周波の照射および停止を制御する。
【００５３】
本実施形態に係る制御部２１が物体２２の解凍停止のタイミングを決定する手法は、実施形態１に開示される手法と基本的に同一である。したがって、制御部２１は、物体２２の解凍を停止するタイミングを適切に決定できる。
【００５４】
解凍装置２がサーキュレータ１９を備えていない場合、高周波電源１１に伝達される反射波電力は、より増加する。したがって、本実施形態に係る工夫は、サーキュレータ１９を備えていない解凍装置１に対してより有効である。
【００５５】
〔実施形態３〕
図８は、本発明の実施形態３に係る解凍装置３の要部構成を示すブロック図である。この図に示すように、解凍装置３は、実施形態１に係る解凍装置１が備える各部材に加えて、温度測定器２３をさらに備えている。解凍装置３において、温度測定器１８はヒートシンク１４に取り付けられ、温度測定器２３はヒートシンク１２に取り付けられる。制御部２１は、高周波電源１１、整合回路１３、温度測定器１８、検出部２０、および温度測定器２３に少なくとも接続される。温度測定器１８は、実施形態１と同様に、ヒートシンク１２の温度を測定することによって、整合回路１３の温度を間接的に測定する。温度測定器２３は、ヒートシンク１２の温度を測定することによって、高周波電源１１の温度を間接的に測定する。温度測定器２３は、測定された温度を制御部２１に伝達する。
【００５６】
制御部２１は、温度測定器１８によって測定された整合回路１３の温度と、温度測定器２３によって測定された高周波電源１１の温度との双方に基づいて、物体２２に対する無線周波の照射および停止を制御する。これにより、制御部２１は、物体２２の解凍を停止するタイミングをより正確に決定できる。制御部２１は、例えば、無線周波の照射前後における整合回路１３の温度差（温度上昇値）を照射時間で積分することによって、第１放熱量を算出する。制御部２１は、さらに、無線周波の照射前後における高周波電源１１の温度差（温度上昇値）を照射時間で積分することによって、第２放熱量を算出する。制御部２１は、第１放熱量および第２放熱量を合算した値である合計放熱量に基づいて、無線周波照射および停止を制御する。これにより制御部２１は、解凍停止のタイミングをより正確に決定することができる。制御部２１は、例えば、合計放熱量が規定の閾値を超えた場合、高周波電源１１を制御することによって、電極１６からの無線周波の照射を停止させる。この結果、物体２２がより適切に解凍される。
【００５７】
本開示は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本開示の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成できる。
【符号の説明】
【００５８】
１、２、３  解凍装置
１１  高周波電源
１２、１４  ヒートシンク
１３  整合回路
１５  筐体
１６、１７  電極
１８、２３  温度測定器
１９  サーキュレータ
２０  検出部
２１  制御部
２２  物体
【図１】
2020004720.tif 000003
【図２】
2020004720.tif 000004
【図３】
2020004720.tif 000005
【図４】
2020004720.tif 000006
【図５】
2020004720.tif 000007
【図６】
2020004720.tif 000008
【図７】
2020004720.tif 000009
【図８】
2020004720.tif 000010