(57)【要約】      （修正有）【課題】電極または加熱室を容易に洗浄可能な加熱および解凍装置を提供する。【解決手段】無線周波数（ＲＦ）加熱システムは、ＲＦ加熱システムの固定棚の下方に挿入されて囲い込まれた解凍キャビティ３１０を形成し、着脱可能な引き出し３２１を含み得る。引き出しは、引き出しをＲＦ加熱システムに電気的に結合するために、解凍システムの棚と接触し得る導電性の溝または側部レールを含み得る。引き出しは、引き出しが棚の下方に挿入されると接地またはＲＦ信号源３４０に電気的に結合される電極３７０を含み得る。棚は様々なサイズの選択可能な電極を含み得る。ＲＦ加熱システムは、棚の下方に挿入された引き出しのタイプを認識するための識別回路を使用し得る。ＲＦエネルギーは、囲い込まれたキャビティ内の負荷３１６を加熱するために、引き出しまたは棚の電極に印加され得る。【選択図】図３
2019067751.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＦ信号を生成するように構成された無線周波数（ＲＦ）信号源と、
前記ＲＦ信号源に電気的に結合された第１の電極を含む第１の構造体と、
第２の構造体であって、前記第１の構造体と前記第２の構造体とが共に物理的に非永久的な方法で係合されて前記第１の構造体と前記第２の構造体との間にキャビティを形成するように構成されており、
前記第２の構造体が物理的に前記第１の構造体と係合されると前記第１の電極に少なくとも部分的に垂直に重なる第２の電極と、
前記第２の構造体に永久的に結合された第１の導電性フィーチャと、
を含む、前記第２の構造体と、
前記第２の構造体が前記第１の構造体と完全に物理的に係合されると、前記第１の導電性フィーチャに物理的かつ電気的に結合されるように構成された第２の導電性フィーチャと、
を備える、システム。
【請求項２】
前記第１の構造体は棚を含み、前記第２の構造体は着脱可能な引き出しの一部を形成する着脱可能なプラットフォームを含み、前記第１の導電性フィーチャは前記第２の電極に永久的に電気的に結合される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記着脱可能な引き出しは全体的に導電性材料で形成されている、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記着脱可能な引き出しはさらに、
前記第１の導電性フィーチャが結合される側部レールと、
その上またはその中に前記第２の電極が形成される誘電体材料と、
前記第２の電極を前記第１の導電性フィーチャに電気的に結合する前記誘電体材料の中または上に形成される１つ以上の導電性トレースと、
を含む、請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記第１の導電性フィーチャは前記側部レールと一体形成される、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記第２の導電性フィーチャに電気的に結合された参照電圧と、
前記側部レールを挿入可能な溝と、をさらに備え、前記第１および第２の導電性フィーチャは、前記側部レールが前記溝内に完全に挿入されると、前記第２の電極と前記参照電圧との間に電路を提供するために結合する、請求項４に記載のシステム。
【請求項７】
前記第２の導電性フィーチャは前記溝の上部内面に配置され、前記溝は、
前記溝の底部内面の一部上に形成された隆起部を含み、前記側部レールの前記第１の導電性フィーチャは、前記側部レールが前記溝内に完全に挿入されたときに、前記隆起部によって前記溝の前記上部内面で前記第２の導電性フィーチャと電気的接触状態に保持される、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記隆起部は、ナイロンおよびポリテトラフルオロエチレンから成る群から選択される材料で形成される、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記側部レールは、
第１の軸に沿って延び、かつ前記側部レールが前記溝内に完全に挿入されたときに前記溝の前記隆起部および前記上部内面に接触する先端部を含む、第１の部分と、
前記第１の軸に平行な第２の軸に沿って延び、かつ前記側部レールが前記溝内に完全に挿入されたときに、前記溝の前記底部内面の前記隆起部が形成されている前記部分とは異なる、前記溝の前記底部内面のさらなる部分と接触する、第２の部分と、
前記第１および第２の軸を横切る第３の軸に沿って延び、かつ前記第１の部分を前記第２の部分に接続する、第３の部分と、を含む、請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】
１つ以上の第２の電極フィーチャを識別する、前記着脱可能なプラットフォームに結合された識別子をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記棚はさらに、
前記第１の電極に隣接する第３の電極と、
前記第３の電極および前記第１の電極に隣接する第４の電極と、
前記識別子に基づいて１つ以上の前記第２の電極フィーチャを決定するように構成された認識回路と、を含む、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記棚は、識別された１つ以上の前記第２の電極フィーチャに基づいて、前記第１の電極、前記第３の電極および前記第４の電極のうちの１つ以上に前記ＲＦ信号を選択的に印加する、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
ＲＦ信号を生成するように構成された無線周波数（ＲＦ）信号源と、
第１の電極を含む棚と、
前記ＲＦ信号源とシステムのキャビティに近接して配置されている前記第１の電極との間の伝送経路であって、前記ＲＦ信号を前記ＲＦ信号源から前記第１の電極へ搬送するように構成される、伝送経路と、
前記棚の下方に配置され、かつ前記第１の電極に対向しかつ面して配置される第２の電極を含む着脱可能なプラットフォームと、
を備える、システム。
【請求項１４】
前記着脱可能なプラットフォームは着脱可能な引き出しの一部を形成し、前記引き出しは、
前記着脱可能な引き出しの側部に永久的に結合された導電性の側部レールと、
その上に前記第２の電極が配置された誘電体材料と、
前記誘電体材料上に配置され、前記第２の電極を前記導電性の側部レールに電気的に結合する１つ以上の導電性トレースと、を含む、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記着脱可能なプラットフォームに接触し、かつ前記着脱可能な引き出しを押圧して前記棚と接触させるように構成された支持構造体をさらに備える、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記棚はさらに、
参照電圧と、
前記導電性の側部レールおよび前記参照電圧と電気的に接触している導電端子と、を含み、前記導電端子は前記導電性の側部レールを前記参照電圧に電気的に結合し、前記支持構造体は、前記導電端子と前記導電性の側部レールとの間の電気的接触を維持するために、前記着脱可能な引き出しの前記着脱可能なプラットフォームに圧力を印加するように構成される、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記着脱可能な引き出しはさらに、
前記着脱可能なプラットフォーム上に配置され、１つ以上の前記第２の電極フィーチャを識別する識別子を含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１８】
前記棚はさらに、
前記第１の電極に隣接する第３の電極と、
前記第３の電極および前記第１の電極に隣接する第４の電極と、
前記識別子に基づいて前記１つ以上の第２の電極フィーチャを決定するように構成された認識回路と、を含み、前記棚は、識別された前記１つ以上の第２の電極フィーチャに基づいて、前記第１の電極、前記第３の電極および前記第４の電極のうちの１つ以上に前記ＲＦ信号を選択的に印加する、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１９】
棚の下方に挿入されてキャビティを形成するように構成された引き出しであって、
前記引き出しが前記棚の下方に挿入されると、前記棚の第２の電極に重なる、前記引き出しのプラットフォーム上に形成された電極と、
前記電極に電気的に結合され、かつ前記棚の金属製の溝内に挿入されるように構成された導電性の側部レールと、
を備える、引き出し。
【請求項２０】
前記引き出しの前記プラットフォーム上に形成され、１つ以上の前記第２の電極フィーチャを識別する識別子と、
前記引き出しの前記誘電体内側底部壁上および前記引き出しの内側側壁上に形成され、前記導電性の側部レールを前記電極に電気的に結合する導電性トレースと、をさらに備える、請求項１９に記載の引き出し。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載の主題の実施形態は、概して、無線周波数（ＲＦ）エネルギーで負荷を解凍および加熱する装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の容量性食品解凍（または解氷）システムは、加熱コンパートメント内に含まれる大きな平面電極を含む。食品負荷が電極間に配置され、電極が食品負荷と接触した後、低電力電磁エネルギーが電極に供給されて、食品負荷を穏やかに温める。
【０００３】
なお、電子レンジにおいて冷凍食品を急速かつ均一に加熱するための容器について、特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６，４８６，４５５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これらの従来の容量性食品解凍システムにおいて、食品負荷がかかる電極は解凍または解氷動作が生じた後に洗浄を要求し得る。例えば、食品の解氷による雫および水滴はシステムの加熱室内に蓄積し得、未処理のまま放置されると腐敗させ得るかまたは有害細菌が生育する可能性のある環境を作成し得る。しかしながら、従来のシステムの電極または加熱室を洗浄することは困難または不便であり得る。
【０００６】
また、従来の容量性食品解凍システムは、固定のサイズおよび形状を有する加熱室を含む。食品負荷よりも極めて大きい加熱室内で食品負荷を解凍することは、解凍の実行に使用する電力量に対して非効率であり得る。逆に、いくつかの食品負荷は所定の加熱室が収容するには大き過ぎ得る。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、システムであって、ＲＦ信号を生成するように構成された無線周波数（ＲＦ）信号源と、前記ＲＦ信号源に電気的に結合された第１の電極を含む第１の構造体と、第２の構造体であって、前記第１の構造体と前記第２の構造体とが共に物理的に非永久的な方法で係合されて前記第１の構造体と前記第２の構造体との間にキャビティを形成するように構成されており、前記第２の構造体が物理的に前記第１の構造体と係合されると前記第１の電極に少なくとも部分的に垂直に重なる第２の電極と、前記第２の構造体に永久的に結合された第１の導電性フィーチャと、を含む、前記第２の構造体と、前記第２の構造体が前記第１の構造体と完全に物理的に係合されると、前記第１の導電性フィーチャに物理的かつ電気的に結合されるように構成された第２の導電性フィーチャとを備えることを要旨とする。
【０００８】
請求項１３に記載の発明は、システムであって、ＲＦ信号を生成するように構成された無線周波数（ＲＦ）信号源と、第１の電極を含む棚と、前記ＲＦ信号源とシステムのキャビティに近接して配置されている前記第１の電極との間の伝送経路であって、前記ＲＦ信号を前記ＲＦ信号源から前記第１の電極へ搬送するように構成される、伝送経路と、前記棚の下方に配置され、かつ前記第１の電極に対向しかつ面して配置される第２の電極を含む着脱可能なプラットフォームとを備えることを要旨とする。
【０００９】
請求項１９に記載の発明は、棚の下方に挿入されてキャビティを形成するように構成された引き出しであって、前記引き出しが前記棚の下方に挿入されると、前記棚の第２の電極に重なる、前記引き出しのプラットフォーム上に形成された電極と、前記電極に電気的に結合され、かつ前記棚の金属製の溝内に挿入されるように構成された導電性の側部レールと、  を備えることを要旨とする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】例示的な実施形態による解凍機器の斜視図。
【図２】解凍システムの他の例示的な実施形態を含む冷蔵庫／冷凍機器の斜視図。
【図３】例示的な実施形態による解凍装置の簡略ブロック図。
【図４】例示的な実施形態による可変インダクタンス整合ネットワークの概略図。
【図５】例示的な実施形態による可変インダクタンスネットワークの概略図。
【図６】可変インピーダンス整合ネットワークの実施形態における複数のインダクタンスが入力キャビティインピーダンスをＲＦ信号源にどのように整合させ得るかを示すスミスチャートの例。
【図７】例示的な実施形態による解凍システムの断面側面図。
【図８】例示的な実施形態による解凍システムの一部の斜視図。
【図９】例示的な実施形態による、動的負荷整合を有する解凍システムを動作させる方法のフローチャート。
【図１０】２つの異なる負荷に対する解凍動作による、キャビティ整合設定対ＲＦ信号源整合設定をプロットするチャート
【図１１Ａ】例示的な実施形態による図２の解凍システムに使用され得る引き出しの正面図。
【図１１Ｂ】例示的な実施形態による図２の解凍システムに使用され得る引き出しの側面図。
【図１１Ｃ】例示的な実施形態による図２の解凍システムに使用され得る引き出しの背面図。
【図１２Ａ】例示的な実施形態による図２の解凍システムに使用され得る引き出しの正面図。
【図１２Ｂ】例示的な実施形態による図２の解凍システムに使用され得る引き出しの側面図。
【図１２Ｃ】例示的な実施形態による図２の解凍システムに使用され得る引き出しの背面図。
【図１３Ａ】例示的な実施形態による解凍システムの、引き出しの側部レールが導電性溝内で離脱位置にある接触機構の側面図。
【図１３Ｂ】例示的な実施形態による解凍システムの、引き出しの側部レールが導電性溝内で一部係合位置にある接触機構の側面図。
【図１３Ｃ】例示的な実施形態による解凍システムの、引き出しの側部レールが導電性溝内で係合位置にある接触機構の側面図。
【図１４Ａ】例示的な実施形態による解凍システムの、引き出しが離脱位置にある接触機構の正面図。
【図１４Ｂ】例示的な実施形態による解凍システムの、引き出しが導電端子と接触するように押圧された後に係合位置にある接触機構の正面図。
【図１５】例示的な実施形態による図１１Ａ〜図１２Ｃの引き出しに使用され得る引き出しの内側底部壁の上面図であり、内側底部壁は電極を含む。
【図１６】例示的な実施形態による図１１Ａ〜図１２Ｃの引き出しに使用され得る引き出しの内側底部壁の上面図であり、内側底部壁は電極を含む。
【図１７】例示的な実施形態による解凍システムの内側上面の底面図であり、内側上面は様々なサイズおよび形状の個々の選択可能な電極を含み得、内側上面は図１５または図１６に示すタイプの引き出しの内側底部壁に対向し得る。
【図１８】棚の下方に挿入されて負荷が配置されるキャビティを作成する引き出しを示す、例示的な実施形態による例示的な解凍システムの断面正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
主題のより完全な理解は、以下の図面と併せて考慮するとき、詳細な説明および特許請求の範囲を参照することによって導き出され得、図面を通して同様の参照符号は同様の要素を指す。
【００１２】
以下の詳細な説明は、本質的に単なる例示であり、本主題の実施形態またはそのような実施形態の用途および使用を限定することを意図するものではない。本明細書で使用される場合、「例示」および「例」という用語は、「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。例示または例として本明細書に記載されたいずれの実施態様も、必ずしも他の実施態様よりも好ましいかまたは有利であると解釈されるわけではない。さらに、先行技術分野、背景、または以下の詳細な説明に示された明示または黙示の理論に拘束される意図はない。
【００１３】
本発明の主題の実施形態は、洗浄のために取り外し可能であるおよび／または異なるサイズおよび／または形状の負荷を収容するためのモジュラ共振キャビティを有する加熱室または電極で、食品負荷（または他のタイプの負荷）を解凍および／または加熱するための装置および方法を含む。本明細書に記載された主題の実施形態は、スタンドアローン機器または他のシステムへと組み込まれ得るソリッドステートの解凍または加熱装置に関する。以下でより詳細に説明するように、例示的な解凍／加熱システムは、キャビティ内に配置された第１の電極と、増幅器構成（１つ以上のトランジスタを含む）と、増幅器構成の出力と第１の電極との間に結合されたインピーダンス整合ネットワークと、解凍装置の解凍動作の経過を検出することができる測定および制御システムとを使用して実現される。一実施形態において、インピーダンス整合ネットワークは、増幅器構成とキャビティとの間の整合を改善するために解凍動作中に調整することができる可変インピーダンス整合ネットワークである。
【００１４】
概して、「解凍」という用語は、凍結負荷（例えば、食品負荷または他のタイプの負荷）の温度を、負荷がもはや凍結していない温度（例えば、０℃またはそれに近い温度）まで上昇させることを意味する。本開示において、解凍システムに対する負荷の一例として「食品負荷」に言及していることに留意されたい。また、食品負荷の言及は解凍システムによって加熱され得る他のタイプの負荷（例えば、液体、非消耗材料）もまた言及し得ることが理解されるべきである。
【００１５】
本明細書で使用する場合、「解凍」という用語は、より広義には、負荷へのＲＦ電力の供給によって負荷（例えば、食品負荷または他のタイプの負荷）の熱エネルギーまたは温度を上昇させるプロセスを意味する。したがって、様々な実施形態において、「解凍動作」は、任意の初期温度（例えば、０℃を上回るかまたは下回る任意の初期温度）を有する食品負荷に対して実行され得、解凍動作は、初期温度よりも高い任意の最終温度（例えば、０℃を上回るかまたは下回る最終温度を含む）において停止され得る。そのため、本明細書に記載の「解凍動作」および「解凍システム」は、「熱上昇動作」および「熱上昇システム」と代替的に称され得る。「解凍」という用語は、本発明の適用を、凍結負荷の温度を０℃またはそれに近い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と解釈されるべきではない。
【００１６】
負荷の解凍中、凝縮または漏洩の結果、解凍システムの格納構造内に液体が蓄積し得る。この液体は長期間未処理のまま放置されると不所望に腐敗し得、それにより解凍システムの格納構造の洗浄の必要性が生じる可能性がある。したがって、解凍システムは、着脱可能な格納構造を有さない解凍システムと比較して、より容易な洗浄のために着脱可能な格納構造（例えば、引き出しまたはプラットフォーム）を含むことが有利であり得る。例えば、いくつかの解凍システムは、高い棚の上または地面に近いなど、消費者が相当の期間、完全な洗浄に至ることが困難な場所に配置され得る。それに対して、本明細書に記載する引き出しなどの、着脱可能な格納構造は、シンクなどの洗浄がより容易かつ効率的に実施され得る場所へ移動され得る。
【００１７】
さらに、従来の解凍システムは概して固定のサイズおよび形状を有する電極および格納構造を含む。しかし、所定のサイズおよび形状を有する電極または格納構造は様々な形状および／またはサイズを有する解凍する負荷に対して非理想的であり得る。例えば、負荷よりも極めて大きい格納構造内で負荷を解凍することは、解凍動作を実施するために使用される電力量に関して非効率的であり得る。逆に、いくつかの負荷は所定の格納構造が収容するには大き過ぎ得る。他の例として、比較的大きな電極を使用して負荷を解凍することは、解凍中に電極間を通過するＲＦエネルギーの一部が負荷の加熱方向に進まないと考えられるため、電力の非効率をもたらし得る。逆に、比較的小さい電極を使用して負荷を解凍することは、負荷の電極と重ならない部分が負荷の電極と重なる部分ほど多くのＲＦエネルギーを受けられないため、負荷が均等に加熱されないかまたは全く加熱されないことが生じ得る。したがって、様々な形状およびサイズの負荷を収容し得るように、異なる形状およびサイズを有するならびに／または異なる形状、サイズ、または構成の電極を有する複数の引き出しに対応する解凍システムを使用することが有利であり得る。
【００１８】
図１は、例示的な実施形態による解凍システム１００の斜視図である。解凍システム１００は、解凍キャビティ１１０、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３４０、図３）、電源（例えば、電源３５０、図３）、第１の電極１７０、電力検出回路（例えば、電力検出回路３８０、図３）、および、システムコントローラ（例えば、システムコントローラ３３０、図３）を含む。解凍キャビティ１１０は、上部、底部、側部および背部のキャビティ壁１１１，１１２，１１３，１１４，１１５の内面およびドア１１６の内面によって画定される。ドア１１６を閉じた状態で、解凍キャビティ１１０は、囲い込まれた空気キャビティを画定する。本明細書で使用される場合、用語「空気キャビティ」は、空気または他の気体を含む、囲い込まれた領域（例えば、解凍キャビティ１１０）を意味し得る。
【００１９】
実施形態によれば、第１の電極１７０は、キャビティ壁（例えば、上部壁１１１）に近接して配置され、第１の電極１７０は、残りのキャビティ壁（例えば、壁１１２〜１１５およびドア１１６）から電気的に絶縁され、残りのキャビティ壁は接地されている。このような構成では、システムは、単純化すればキャパシタとしてモデル化され得、第１の電極１７０が１つの導電性平板として機能し、接地されたキャビティ壁（例えば、壁１１２〜１１５）が第２の導電性平板（または電極）として機能し、空気キャビティ（そこに含まれる任意の負荷を含む）が第１および第２の導電性平板間の誘電媒体として機能する。図１には示されていないが、非導電性バリア（例えば、バリア３１４、図３）もシステム１００に含まれ得、非導電性バリアは、底部キャビティ壁１１２から負荷を電気的および物理的に絶縁するよう機能し得る。図１は、第１の電極１７０が上部壁１１１に近接していることを示しているが、第１の電極１７０は、交流電極１７２〜１７５によって示されるように、他の壁１１２〜１１５のいずれかに代替的に近接し得る。
【００２０】
実施形態によると、解凍システム１００の動作中、ユーザ（図示せず）は、解凍キャビティ１１０内に１つ以上の負荷（例えば、食品および／または液体）を配置し得、制御パネル１２０を介して任意選択的に、負荷の特性を指定する入力を提供し得る。例えば、指定された特性は、負荷のおよその重量を含み得る。さらに、指定された負荷特性は、負荷が形成される材料（例えば、肉、パン、液体）を示し得る。代替実施形態では、負荷特性は、負荷パッケージング上のバーコードをスキャンすること、または負荷上のもしくはその中に埋め込まれた無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグからＲＦＩＤ信号を受信することなど、他の何らかの方法で取得され得る。いずれにせよ、後により詳細に説明するように、このような負荷特性に関する情報は、システムコントローラ（例えば、システムコントローラ３３０、図３）が、システムのインピーダンス整合ネットワークの初期状態を解凍動作の開始時に確立することを可能にし、初期状態は、負荷への最大ＲＦ電力伝達を可能にする最適状態に比較的近いものであり得る。あるいは、解凍動作の開始前に負荷特性が入力または受信されずともよく、システムコントローラがインピーダンス整合ネットワークのデフォルト初期状態を確立し得る。
【００２１】
解凍動作を始めるために、ユーザは制御パネル１２０を介して入力を提供し得る。これに応答して、システムコントローラは、ＲＦ信号源（例えば、ＲＦ信号源３４０、図３）にＲＦ信号を、第１の電極１７０へ供給させ、電極は、これに応答して電磁エネルギーを解凍キャビティ１１０へと放射する。電磁エネルギーは、負荷の熱エネルギーを増加させる（すなわち、電磁エネルギーにより負荷が温まる）。
【００２２】
解凍動作中、負荷の熱エネルギーが増加すると、負荷のインピーダンス（ひいては、キャビティ１１０と負荷との全入力インピーダンス）が変化する。インピーダンス変化は、ＲＦエネルギーの負荷への吸収を変化させ、したがって、反射電力の大きさを変える。一実施形態によれば、電力検出回路（例えば、電力検出回路３８０、図３）は、ＲＦ信号源（例えば、ＲＦ信号源３４０、図３）と第１の電極１７０との間の伝送経路（例えば、伝送経路３４８、図３）に沿った順方向および／または反射電力を連続してまたは周期的に測定する。これらの測定に基づいて、システムコントローラ（例えば、システムコントローラ３３０、図３）は、以下で詳細に説明するように、解凍動作の完了を検出し得るか、または食品負荷が所望の温度または最終状態に到達したと決定し得る。さらなる実施形態によれば、インピーダンス整合ネットワークは可変であり、順方向および／または反射電力測定値に基づいて、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ネットワークの状態を変更して、負荷によるＲＦ電力の吸収を増大させ得る。
【００２３】
図１の解凍システム１００は、カウンタートップタイプの機器として具体化されている。さらなる実施形態では、解凍システム１００はまた、電子レンジ調理動作を実行するための構成要素および機能を含み得る。あるいは、解凍システムの構成要素は、他のタイプのシステムまたは機器に組み込まれ得る。例えば、図２は、解凍システム２１０，２２０の他の例示的な実施形態を含む冷蔵庫／冷凍機器２００の斜視図である。より具体的には、解凍システム２１０は、システム２００の冷凍室２１２内に組み込まれて示されており、解凍システム２２０は、システムの冷蔵室２２２内に組み込まれるように示されている。実際の冷蔵庫／冷凍機器は、解凍システム２１０，２２０のうちの１つだけを含む可能性が高いが、両方の実施形態を簡潔に伝えるために、両方とも図２に示されている。
【００２４】
解凍システム１００と同様に、解凍システム２１０，２２０のそれぞれは、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３４０、図３）、電源（例えば、電源３５０、図３）、第１の電極（例えば、電極３７０，７７０，１７０４，１７０６，１７０８，１８１２、図３、図７、図１７および図１８）、第２の電極（例えば、電極７７２，１５０４，１６０４、図７、図１５および図１６）、電力検出回路（例えば、電力検出回路３８０、図３）、引き出し２１８，２２８、およびシステムコントローラ（例えば、システムコントローラ３３０、図３）を含む。例えば、解凍キャビティは、引き出し２１８，２２８（例えば、引き出し３２１，７２１，１１１０，１２１０，１４１２，１８０２、図３、図７、図１１、図１２、図１４および図１８）の底部、側部、前部および背部壁の内面、および引き出し２１８，２２８がその下で摺動、挿入、その他の方法で物理的に係合される固定棚２１６，２２６（例えば、棚１４２６，１８０４、図１４および図１８）の内側上面によって画定され得る。引き出し２１８，２２８は、システム２１０，２２０のための第２の電極を含み得るかまたは第２の電極として機能し得る。引き出し２１８，２２８を棚の下で完全に摺動させた状態で、引き出し２１８，２２８と棚２１６，２２６とが、キャビティを囲い込まれた空気キャビティとして画定する。解凍システム２１０，２２０の構成要素および機能は、様々な実施形態において、解凍システム１００の構成要素および機能と実質的に同じであり得る。
【００２５】
さらに、実施形態によれば、解凍システム２１０，２２０のそれぞれは、システム２１０，２２０が配置されている冷凍または冷蔵室２１２，２２２とそれぞれ十分な熱的連通を有し得る。このような実施形態では、解凍動作の完了後、負荷がシステム２１０，２２０から取り外されるまで、負荷を安全な温度（すなわち、食品の腐敗が遅れる温度）に維持し得る。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、解凍された負荷が収容されているキャビティは冷凍室２１２と熱的に連通し得、負荷がキャビティから速やかに除去されなければ、負荷は再冷凍され得る。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、解凍された負荷が収容されているキャビティは冷蔵室２２２と熱的に連通し得、負荷がキャビティから速やかに除去されなければ、負荷は冷蔵室２２２内の温度で解凍状態に維持され得る。
【００２６】
当業者であれば、本明細書の記載に基づいて、解凍システムの実施形態を、他の構成を有するシステムまたは機器にもまた組み込み得ることを理解するであろう。したがって、スタンドアローン機器、電子レンジ機器、冷凍庫および冷蔵庫における解凍システムの上述の実施態様は、これらのタイプのシステムのみに実施形態を使用することを限定することを意味するものではない。
【００２７】
解凍システム１００，２００は、それらの構成要素が互いに対して特定の相対的な向きで示されているが、様々な構成要素が異なる方向にも向けられ得ることを理解されたい。さらに、様々な構成要素の物理的構成が異なり得る。例えば、制御パネル１２０，２１４，２２４は、より多くの、より少ない、もしくは異なるユーザインタフェース要素を有し得、および／または、ユーザインタフェース要素が異なって配置され得る。さらに、制御パネル２１４，２２４は、その他の場所（例えば、冷凍または冷蔵室２１２，２２２内の壁部上または固定棚２１６，２２６のうちの１つ上）に配置され得る。さらに、実質的に立方体の解凍キャビティ１１０が図１に示されているが、解凍キャビティは、他の実施形態で異なる形状（例えば、円筒状など）を有し得ることを理解されたい。さらに、解凍システム１００，２１０，２２０は、図１および図２に具体的に示されていない追加の構成要素（例えば、ファン、固定または回転平板、トレイ、電気コードなど）を含み得る。
【００２８】
図３は、例示的な実施形態による解凍システム３００（例えば、解凍システム１００，２１０，２２０、図１および図２）の簡略ブロック図である。解凍システム３００は、実施形態では、解凍キャビティ３１０、ユーザインタフェース３２０、システムコントローラ３３０、ＲＦ信号を生成するように構成されたＲＦ信号源３４０、電源およびバイアス回路３５０、可変インピーダンス整合ネットワーク３６０、電極３７０、および電力検出回路３８０を含む。さらに、他の実施形態では、解凍システム３００は、温度センサ、赤外線（ＩＲ）センサおよび／または重量センサ３９０を含み得るが、これらのセンサ構成要素のいくつかもしくはすべては除外され得る。図３は、解説および説明を容易にするための解凍システム３００の簡略化された表現であること、実際の実施形態は、追加の機能および特徴を提供するための他のデバイスおよび構成要素を含み得ること、ならびに／または、解凍システム３００は、より大きな電気システムの一部であり得ることが理解されよう。
【００２９】
ユーザインタフェース３２０は、例えば、ユーザが解凍動作のためのパラメータ（例えば、解凍されるべき負荷の特性など）に関する入力をシステムに提供することを可能にする制御パネル（例えば、制御パネル１２０，２１４，２２４、図１および図２）、開始および取消ボタン、機械的制御（例えば、ドア／引き出しオープンラッチ）などに対応し得る。さらに、ユーザインタフェースは、解凍動作の状態を示すユーザ知覚可能な出力（例えば、カウントダウンタイマ、解凍動作の進行もしくは完了を示す可視表示、および／または解凍動作の完了を示す可聴トーン）ならびに他の情報を提供するように構成され得る。
【００３０】
システムコントローラ３３０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）など）、揮発性および／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）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、フラッシュ、様々なレジスタなど）、１つ以上の通信バス、ならびに他の構成要素を含み得る。一実施形態によれば、システムコントローラ３３０は、ユーザインタフェース３２０、ＲＦ信号源３４０、可変インピーダンス整合ネットワーク３６０、電力検出回路３８０およびセンサ３９０（含まれる場合）に結合される。システムコントローラ３３０は、ユーザインタフェース３２０を介して受信したユーザ入力を示す信号を受信し、電力検出回路３８０からの順方向および／または反射電力測定値を受信するように構成される。受信信号および測定値に応じて、より詳細に下記に説明されるように、システムコントローラ３３０は、電源およびバイアス回路３５０とＲＦ信号源３４０のＲＦ信号発生器３４２とに制御信号を提供する。さらに、システムコントローラ３３０は、制御信号を可変インピーダンス整合ネットワーク３６０に提供し、これは、ネットワーク３６０にその状態または構成を変更させる。
【００３１】
解凍キャビティ３１０は、その中に解凍する負荷３１６を配置し得る空気キャビティによって分離された第１および第２の平行平板電極を有する容量性解凍構造を含む。例えば、第１の電極３７０（例えば、第１の電極７７０、図７または電極１７０４，１７０６，１７０８，１８１２、図１７および図１８のうちの１つ）は空気キャビティの上方に配置され得、第２の電極（電極１５０４，１６０４，１８０２、図１５、図１６および図１８）は引き出し３２１（例えば、引き出し２１８，２２８，７２１，１１１０，１２１０，１４１２，１８０２、図２、図７、図１１、図１２、図１４および図１８）の一部、または引き出しが導電性である場合は引き出し３２１全体によって提供され得る。引き出し３２１全体が導電性である場合、格納構造３１２は引き出し３２１の底部および側部壁と第１の電極３７０とを含み得る。この例では、引き出し３２１の底部および側部壁の内面と第１の電極３７０の内面との組合せによってキャビティ３１０（例えば、キャビティ１１０、図１）が画定される。一実施形態によると、キャビティ３１０は、解凍動作中にキャビティ３１０内に導入される電磁エネルギーを格納するように（例えば、ドア１１６、図１または導電性摺動ドアを閉鎖することによって、または棚２１６，２２６，１４２６，１８０４、図２、図１４および図１８などの棚の下方に閉鎖された引き出し３２１を摺動させることによって）密閉され得る。引き出し３２１が（例えば、図１５および図１６に示すように）部分的にのみ導電性である場合は、格納構造３１２は、引き出し３２１の一部ではなく、かつ、導入された電磁エネルギーを例えばキャビティ３１０内または格納構造３１２（例えば、インダクタ７１２〜７１５、図７などのインダクタ）によって取り囲まれる領域内の他のどこかに格納するために使用される、上部、底部、および側部壁（例えば、完全に導電性または一部導電性の壁）を含み得る。システム３００は、解凍動作中、完全な密閉を確保する１つ以上のインターロック機構を含み得る。密閉状態が損なわれたことを１つ以上のインターロック機構が示すと、システムコントローラ３３０は解凍動作を中止し得る。一実施形態によると、格納構造３１２は少なくとも部分的に導電材料で作成され、格納構造の導電性部分（複数可）は接地され得る。あるいは、キャビティ３１０の底面に対応する格納構造３１２の少なくとも一部が導電材料で作成され、接地され得る。いずれにせよ、格納構造３１２（または、引き出し２１８，２２８，１１１０，１２１０，１４１２，１８０２、図２、図１１、図１２、図１４および図１８のうちの１つの底部内面または「プラットフォーム」などの、第１の電極３７０と平行する格納構造３１２の少なくとも一部）は容量性解凍構造の第２の電極として機能する。負荷３１６とキャビティ３１０の接地された底面との間の直接的な接触を回避するために、非導電性バリア３１４をキャビティ３１０の底面（例えば、底部壁または「プラットフォーム」１１１１，１２１１、図１１および図１２）上に配置し得る。
【００３２】
解凍キャビティ３１０および解凍キャビティ３１０内に配置されたあらゆる負荷３１６（例えば、食品、液体など）は、第１の電極３７０によってキャビティ３１０内に放射された電磁エネルギー（またはＲＦ電力）に対する累積の負荷を示す。より具体的には、キャビティ３１０および負荷３１６は、システムに対するインピータンスを示し、これを本明細書において「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、負荷３１６の温度が上昇すると解凍動作中に変化する。多くのタイプの食品負荷のインピーダンスは、食品負荷が凍結状態から解凍状態に移行すると、幾分予測可能な方法で温度に対して変化する。一実施形態によると、電力検出回路３８０からの反射および／または順方向の電力の測定値に基づき、システムコントローラ３３０は、負荷３１６が特定の温度（例えば、−４℃から０℃の間）に接近していることをキャビティ入力インピーダンスの変化率が示す解凍動作中の時点を識別するように構成され、その時点で、システムコントローラ３３０は解凍動作を終了し得る。特に、システムコントローラ３３０は食品負荷が解凍される間、反射および／または順方向の電力の測定値を監視するように構成されている。反射損失の変化率が平坦域にあることを検出すると、コントローラは反射損失の変化率の履歴的な測定値を使用して、食品負荷を所望の最終状態、すなわち、−４℃から０℃の間の加熱処理後の状態に到達させるために解凍処理を継続すべき追加の時間および／またはエネルギー量を判定する。判定された必要とされる時間またはエネルギー追加量のいずれかを使用して、解凍処理は制御され、食品負荷が所望の最終状態に到達すると停止することができる。
【００３３】
一実施形態によると、第１の電極３７０は可変インピーダンス整合ネットワーク３６０および伝送経路３４８を介してＲＦ信号源３４０に電気的に結合されている。以下により詳細に説明するように、可変インピーダンス整合ンネットワーク３６０は、格納構造３１２（例えば、上記第１の電極３７０）によって作成されたキャビティの密閉部内に配置され得、ＲＦ信号源３４０のインピーダンスから負荷３１６によって修正されるような解凍キャビティ３４０の入力インピーダンスへのインピーダンス変換を実施するように構成されている。一実施形態では、可変インピーダンス整合ネットワーク３６０は、受動構成要素（例えば、インダクタ、キャパシタ、抵抗器）のネットワークを含む。より具体的な実施形態によると、可変インピーダンス整合ネットワーク３６０は、格納構造３１２内に配置されて第１の電極３７０に電気的に結合されている複数の固定値インダクタ（例えば、インダクタ４１２〜４１４，７１２〜７１４，８１２〜８１４、図４、図７および図８）を含む。さらに、可変インピーダンス整合ネットワーク３６０は、複数の可変インダクタンスネットワーク（例えば、ネットワーク４１０，４１１，５００、図４および図５）を含み、これらは、キャビティ３１０内または外に位置し得る。可変インダクタンスネットワークの各々によって提供されるインダクタンス値は、以下により詳細に説明するように、システムコントローラ３３０からの制御信号を使用して確立される。いずれにしても、可変インピーダンス整合ネットワーク３６０の状態を解凍動作中に変化させて常に変化するキャビティ入力インピーダンスを動的に整合させることにより、負荷３１６によって吸収されるＲＦ電力の量を、解凍動作中の負荷インピーダンスの変化にもかかわらず高いレベルに維持し得る。
【００３４】
一実施形態によれば、ＲＦ信号源３５０は、ＲＦ信号発生器３４２および（例えば、１つ以上の電力増幅器段３４４，３４６を含む）電力増幅器を含み、例えば、冷蔵庫（例えば、図２のシステム２００）の後部壁の後方に配置され得、あるいは格納構造３１２の一部を構成する棚アセンブリ（例えば、棚２１６，２２６，１４２６，１８０４、図２、図１４および図１８）の一部として組み込まれ得る。システムコントローラ３３０によって提供される制御信号に応答して、ＲＦ信号発生器３４２は、ＩＳＭ（産業、科学および医療）帯域の周波数を有する発振電気信号を生成するように構成されるが、システムは、他の周波数帯域での動作もサポートするように修正されることも可能である。ＲＦ信号発生器３４２は、様々な実施形態において、異なる電力レベルおよび／または異なる周波数の発振信号を生成するように制御され得る。例えば、ＲＦ信号発生器３４２は、約３．０メガヘルツ（ＭＨｚ）〜約３００ＭＨｚの範囲で発振する信号を生成し得る。いくつかの望ましい周波数は、例えば、１３．５６ＭＨｚ（±５％）、２７．１２５ＭＨｚ（±５％）、および４０．６８ＭＨｚ（±５％）であり得る。１つの特定の実施形態では、例えば、ＲＦ信号発生器３４２は、約４０．６６ＭＨｚ〜約４０．７０ＭＨｚの範囲で、約１０デシベル（ｄＢ）〜約１５ｄＢの範囲の電力レベルで発振する信号を生成し得る。あるいは、発振周波数および／または電力レベルは、上述の所定の範囲または値より低くまたは高くなり得る。
【００３５】
図３の実施形態では、電力増幅器は、ドライバ増幅器段３４４および最終増幅器段３４６を含む。電力増幅器は、ＲＦ信号発生器３４２から発振信号を受信し、その信号を増幅して、電力増幅器の出力で極めてより高い電力の信号を生成するよう構成される。例えば、出力信号は、約１００ワット〜約４００ワットまたはそれ以上の範囲の電力レベルを有し得る。電力増幅器によって適用される利得は、電源およびバイアス回路３５０によって各増幅器段３４４，３４６に提供されるゲートバイアス電圧および／またはドレイン供給電圧を使用して制御され得る。より具体的には、電源およびバイアス回路３５０は、バイアスおよび供給電圧を、システムコントローラ３３０から受信した制御信号に従って、各ＲＦ増幅器段３４４，３４６に提供する。
【００３６】
一実施形態では、各増幅器段３４４，３４６は、入力端子（例えば、ゲートまたは制御端子）および２つの電流搬送端子（例えば、ソースおよびドレイン端子）を有する電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）などのパワートランジスタとして実装される。様々な実施形態において、インピーダンス整合回路（図示せず）は、ドライバ増幅器段３４４の入力（例えばゲート）、ドライバと最終増幅器段３４６との間、および／または、最終増幅器段３４６の出力（例えば、ドレイン端子）に結合され得る。一実施形態では、増幅器段３４４，３４６の各トランジスタは、横方向拡散金属酸化物半導体ＦＥＴ（ＬＤＭＯＳＦＥＴ：Ｌａｔｅｒａｌｌｙ  Ｄｉｆｆｕｓｅｄ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ＦＥＴ）トランジスタを含む。しかしながら、トランジスタはいかなる特定の半導体技術にも限定されるものではなく、他の実施形態では、各トランジスタは、高電子移動度トランジスタ（ＨＦＥＴ：Ｈｉｇｈ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）（例えば、窒化ガリウム（ＧａＮ）トランジスタ）、別のタイプのＭＯＳＦＥＴトランジスタ、バイポーラ接合トランジスタ（ＢＪＴ：Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｊｕｎｃｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、または別の半導体技術を利用したトランジスタとして実現され得ることに注意されたい。
【００３７】
図３では、電力増幅器構成は、他の回路構成要素に特定の方法で結合された２つの増幅器段３４４，３４６を含むように示されている。他の実施形態では、電力増幅器構成は他の増幅器トポロジーを含み得、および／または増幅器構成は１つの増幅器段のみ、または３つ以上の増幅器段を含み得る。例えば、電力増幅器構成は、シングルエンド増幅器、ダブルエンド増幅器、プッシュプル増幅器、ドハティ増幅器、スイッチモード電力増幅器（ＳＭＰＡ）、または別のタイプの増幅器の様々な実施形態を含み得る。
【００３８】
一実施形態では、電力検出回路３８０は、ＲＦ信号源３４０の出力と可変インピーダンス整合ネットワーク３６０への入力との間の伝送経路３４８に沿って結合される。別の実施形態では、電力検出回路３８０は、可変インピーダンス整合ネットワーク３６０の出力と第１の電極３７０との間の伝送経路３４９に結合され得る。いずれにせよ、電力検出回路３８０は、伝送経路３４８に沿って進む順方向信号（すなわち、ＲＦ信号源３４０から第１の電極３７０に向かう方向）および／または反射信号（すなわち、第１の電極３７０からＲＦ信号源３４０に向かう方向）の電力を監視、測定、または別様に検出するように構成されている。
【００３９】
電力検出回路３８０は順方向および／または反射信号電力の大きさを搬送する信号をシステムコントローラ３３０に供給する。次いで、システムコントローラ３３０は反射信号電力の順方向信号電力に対する比率、またはＳ１１パラメータを計算し得る。あるいは、システムコントローラ３３０は単純に反射信号電力の大きさを計算し得る。以下により詳細に説明するように、反射対順方向電力比または反射電力の大きさが閾値を越える場合、これはシステム３００が適切に整合していないこと、および負荷３１６によるエネルギー吸収が準最適であり得ることを示す。そのような状況では、システムコントローラ３３０は、反射対順方向電力比または反射電力の大きさが所望のレベルまで下がるまで、可変インピーダンス整合ネットワークの状態を変更するプロセスを編成して、これにより、許容可能な整合を再確立し、負荷３１６によるより最適なエネルギー吸収を容易にする。
【００４０】
上述のように、解凍システム３００のいくつかの実施形態は、温度センサ（複数可）、ＩＲセンサ（複数可）および／または重量センサ（複数可）３９０を含み得る。温度センサ（複数可）および／またはＩＲセンサ（複数可）は、解凍動作中の負荷３１６の温度感知を可能にする位置に配置され得る。システムコントローラ３３０に提供されると、温度情報はシステムコントローラ３３０がＲＦ信号源３４０によって供給されたＲＦ信号の電力を（例えば、電源およびバイアス回路３５０によって提供されたバイアスおよび／または供給電圧を制御することにより）変更して、可変インピーダンス整合ネットワーク３６０の状態を調節し、および／または解凍動作をいつ終了するべきかを決定することを可能にする。重量センサ（複数可）は負荷３１６の下方に配置され、負荷３１６の推定重量をシステムコントローラ３３０に提供するように構成されている。システムコントローラ３３０はこの情報を、例えば、ＲＦ信号源３４０によって供給されたＲＦ信号の所望の電力レベルを決定する、可変インピーダンス整合ネットワーク３６０の初期設定を決定する、および／または解凍動作の大体の時間を決定するために使用し得る。
【００４１】
上述したように、可変インピーダンス整合ネットワーク３６０は、解凍キャビティ３１０と負荷３１６との入力インピーダンスを整合させ、可能な限り、負荷３１６へのＲＦ電力伝達を最大にするために使用される。解凍キャビティ３１０と負荷３１６との初期インピーダンスは、解凍動作の開始時に正確に知られていない場合がある。さらに、負荷３１６のインピーダンスは、負荷３１６が温まるにつれて解凍動作中に変化する。一実施形態によれば、システムコントローラ３３０は、可変インピーダンス整合ネットワーク３６０に制御信号を提供し得、これにより、可変インピーダンス整合ネットワーク３６０の状態を修正させる。これにより、システムコントローラ３３０は、比較的低い反射電力対順方向電力比または反射電力の大きさ、したがって、負荷３１６によるＲＦ電力の比較的高い吸収を有する解凍動作の開始時に、可変インピーダンス整合ネットワーク３６０の初期状態を確立することができる。さらに、これにより、システムコントローラ３３０が可変インピーダンス整合ネットワーク３６０の状態を修正することができ、よって、負荷３１６のインピーダンスの変化にもかかわらず、解凍動作の間、適切な整合が維持され得る。
【００４２】
一実施形態によれば、可変インピーダンス整合ネットワーク３６０は、受動構成要素のネットワーク、より具体的には、固定値インダクタ（例えば、集中定数誘導性構成要素）および可変インダクタ（または可変インダクタンスネットワーク）を含み得る。本明細書で使用される場合、用語「インダクタ」は、他のタイプの構成要素（例えば、抵抗器またはキャパシタ）を介在させることなく互いに電気的に結合されたディスクリートインダクタまたは誘導性構成要素のセットを意味する。
【００４３】
図４は、例示的な実施形態による、可変インピーダンス整合ネットワーク４００（例えば、可変インピーダンス整合ネットワーク３６０、図３）の概略図である。以下でより詳細に説明するように、可変インピーダンス整合ネットワーク３６０は、本質的に、２つの部分、すなわち、ＲＦ信号源（または最終段電力増幅器）を整合させる１つの部分と、キャビティおよび負荷を整合させる別の部分とを有する。
【００４４】
可変インピーダンス整合ネットワーク４００は、一実施形態によれば、入力ノード４０２、出力ノード４０４、第１および第２の可変インダクタンスネットワーク４１０，４１１、および複数の固定値インダクタ４１２〜４１５を含む。解凍システム（例えば、システム３００、図３）に組み込まれると、入力ノード４０２は、ＲＦ信号源（例えば、ＲＦ信号源３４０、図３）の出力に電気的に結合され、出力ノード４０４は、解凍キャビティ（例えば、解凍キャビティ３１０，７７４，１８０６、図３、図７、図１８）内の電極（例えば、電極３７０，７７０，１７０４，１７０６，１７０８，１８１２、図３、図７、図１７、図１８または電極７７２，１５０４，１６０４，図７、図１５、図１６）に電気的に結合される。
【００４５】
入力および出力ノード４０２，４０４間に、一実施形態において、可変インピーダンス整合ネットワーク４００は、第１および第２の直列結合固定値インダクタ４１２，４１４を含む。第１および第２の固定値インダクタ４１２，４１４は、一実施形態において、比較的低い周波数（例えば、約４．６６ＭＨｚ〜約４．６８ＭＨｚ）および高い電力（例えば、５０ワット（Ｗ）〜約５００Ｗ）での動作に対して設計され得るので、サイズおよびインダクタンス値の両方が比較的大きい。例えば、インダクタ４１２，４１４は、約２００ナノヘンリー（ｎＨ）〜約６００ｎＨの範囲の値を有し得るが、他の実施形態では、それらの値がより低くてもおよび／またはより高くてもよい。
【００４６】
第１の可変インダクタンスネットワーク４１０は、入力ノード４０２と接地基準端子（例えば、接地格納構造３１２、図３）との間に結合された第１のシャント誘導性ネットワークである。一実施形態によれば、第１の可変インダクタンスネットワーク４１０は、ＲＦ信号源（例えば、ＲＦ信号源３４０、図３）のインピーダンスを整合するように、またはより具体的には、最終段の電力増幅器（例えば、増幅器３４６、図３）を整合するように構成可能である。したがって、第１の可変インダクタンスネットワーク４１０は、可変インピーダンス整合ネットワーク４００の「電力増幅器整合部分」と称され得る。一実施形態によれば、かつ、図５に関連してより詳細に説明するように、第１の可変インダクタンスネットワーク４１０は、約２０ｎＨ〜約４００ｎＨの範囲のインダクタンスを提供するように選択的に共に結合され得る誘導性構成要素のネットワークを含むが、その範囲は、より低いまたはより高いインダクタンス値にまで拡張され得る。
【００４７】
対照的に、可変インピーダンス整合ネットワーク４００の「キャビティ整合部分」は、第１および第２の固定値インダクタ４１２，４１４間のノード４２０と接地基準端子との間に結合された第２のシャント誘導性ネットワーク４１６によって提供される。一実施形態によれば、第２のシャント誘導性ネットワーク４１６は、直列結合された第３の固定値インダクタ４１３と第２の可変インダクタンスネットワーク４１１とを含み、第３の固定値インダクタ４１３と第２の可変インダクタンスネットワーク４１１との間に中間ノード４２２を有する。第２の可変インダクタンスネットワーク４１１の状態は、複数のインダクタンス値を提供するように変更され得るため、第２のシャント誘導性ネットワーク４１６は、キャビティと負荷（例えば、キャビティ３１０と負荷３１６、図３）とのインピーダンスを最適に整合するように構成可能である。例えば、インダクタ４１３は、約４００ｎＨ〜約８００ｎＨの範囲の値を有し得るが、他の実施形態では、その値はより低くてもおよび／またはより高くてもよい。一実施形態によれば、かつ、図５に関連してより詳細に説明するように、第２の可変インダクタンスネットワーク４１１は、約５０ｎＨ〜約８００ｎＨの範囲のインダクタンスを提供するために選択的に共に結合され得る誘導性構成要素のネットワークを含むが、その範囲は、より低いまたはより高いインダクタンス値にまで拡張され得る。
【００４８】
最後に、可変インピーダンス整合ネットワーク４００は、出力ノード４０４と接地基準端子との間に結合された第４の固定値インダクタ４１５を含む。例えば、インダクタ４１５は、約４００ｎＨ〜約８００ｎＨの範囲の値を有し得るが、他の実施形態では、その値がより低くてもおよび／またはより高くてもよい。
【００４９】
図７および図８に関連してより詳細に説明するように、固定値インダクタ４１２〜４１５のセット４３０は、キャビティ（例えば、キャビティ３１０、図３）内に、または少なくとも格納構造（例えば、格納構造３１２、図３）の閉じ込め部内に物理的に配置され得る。これにより、固定値インダクタ４１２〜４１５によって生成された放射を、周囲環境へと放射するのではなく、システム内に格納することが可能になる。対照的に、可変インダクタンスネットワーク４１０，４１１は、様々な実施形態において、キャビティまたは格納構造内に格納されてもされなくてもよい。
【００５０】
一実施形態によれば、図４の可変インピーダンス整合ネットワーク４００の実施形態は、解凍キャビティ３１０と負荷３１６との入力インピーダンスの整合を提供するために「インダクタだけ」を含む。したがって、ネットワーク４００は、「インダクタのみ」の整合ネットワークと考えられ得る。本明細書で使用される場合、可変インピーダンス整合ネットワークの構成要素を記述するとき、「インダクタだけ」または「インダクタのみ」という語句は、ネットワークが有意な抵抗値を有するディスクリート抵抗器または有意なキャパシタンス値を有するディスクリートキャパシタを含まないことを意味する。いくつかの場合、整合ネットワークの構成要素間の導電性伝送線路は最小の抵抗を有し得、および／または、最小の寄生容量がネットワーク内に存在し得る。このような最小抵抗および／または最小寄生容量は、「インダクタのみ」のネットワークの実施形態を、抵抗および／またはキャパシタも含む整合ネットワークに変換するものとして解釈されるべきではない。しかしながら、当業者であれば、可変インピーダンス整合ネットワークの他の実施形態が、異なる構成のインダクタのみの整合ネットワークと、ディスクリートインダクタ、ディスクリートキャパシタおよび／またはディスクリート抵抗器の組み合わせを含む整合ネットワークとを含み得ることを理解するであろう。図６との関連でより詳細に説明するように、「インダクタのみ」の整合ネットワークは、代替的に、単独でまたは主に誘導性構成要素を使用して容量性負荷のインピーダンス整合を可能にする整合ネットワークとして定義され得る。
【００５１】
図５は、例示的な実施形態による、可変インピーダンス整合ネットワーク（例えば、可変インダクタンスネットワーク４１０および／または４１１、図４）に組み込まれ得る可変インダクタンスネットワーク５００の概略図である。ネットワーク５００は、入力ノード５３０と、出力ノード５３２と、入力および出力ノード５３０，５２３間に互いに直列に結合された複数のＮ個のディスクリートインダクタ５０１〜５０４とを含み、Ｎは２〜１０またはそれ以上の整数であり得る。さらに、ネットワーク５００は、複数のＮ個のスイッチ５１１〜５１４を含み、各スイッチ５１１〜５１４は、インダクタ５０１〜５０４のうちの１つの端子にわたって並列に結合される。スイッチ５１１〜５１４は、例えば、トランジスタ、機械的リレー、または機械的スイッチとして実装され得る。各スイッチ５１１〜５１４の導電状態（すなわち、開放または閉鎖）は、システムコントローラ（例えば、システムコントローラ３３０、図３）からの制御信号５２１〜５２４を用いて制御される。
【００５２】
各並列インダクタ／スイッチの組み合わせに対して、その対応するスイッチが開放または非導通状態にあるとき、実質的にすべての電流がインダクタを通って流れ、スイッチが閉鎖または導通状態にあるとき、実質的にすべての電流がスイッチを流れる。例えば、図５に示すように、すべてのスイッチ５１１〜５１４が開いている場合、入力および出力ノード５３０，５３２間に流れる実質的にすべての電流は、一連のインダクタ５０１〜５０４を流れる。この構成は、ネットワーク５００の最大インダクタンス状態（すなわち、入力および出力ノード５３０，５３２間に最大インダクタンス値が存在するネットワーク５００の状態）を表す。反対に、すべてのスイッチ５１１〜５１４が閉じられると、入力および出力ノード５３０，５３２間に流れる実質的にすべての電流がインダクタ５０１〜５０４をバイパスし、代わりに、スイッチ５１１〜５１４、および、ノード５３０，５３２とスイッチ５１１〜５１４との間の導電性相互接続を通って流れる。この構成は、ネットワーク５００の最小インダクタンス状態（すなわち、入力および出力ノード５３０，５３２間に最小インダクタンス値が存在するネットワーク５００の状態）を表す。理想的には、最小インダクタンス値はゼロに近いインダクタンスであろう。しかしながら、実際には、スイッチ５１１〜５１４の累積インダクタンス、および、ノード５３０，５３２とスイッチ５１１〜５１４との間の導電性相互接続に起因して、最小インダクタンス状態に「トレース」インダクタンスが存在する。例えば、最小インダクタンス状態では、可変インダクタンスネットワーク５００のトレースインダクタンスは約２０ｎＨ〜約５０ｎＨの範囲にあり得るが、トレースインダクタンスはより小さくても大きくてもよい。より大きな、より小さな、または実質的に同様のトレースインダクタンスもまた、他のネットワーク状態のそれぞれに固有であり得、所与のネットワーク状態に対するトレースインダクタンスは、主にネットワーク５００を介して電流が運ばれる導体およびスイッチのシーケンスのインダクタンスの合計である。
【００５３】
すべてのスイッチ５１１〜５１４が開放されている最大インダクタンス状態から開始して、システムコントローラは、インダクタ５０１〜５０４の対応する組み合わせをバイパスすることにより、ネットワーク５００のインダクタンスを減少させるために、スイッチ５１１〜５１４の任意の組み合わせを閉じることになる制御信号５２１〜５２４を提供し得る。一実施形態では、各インダクタ５０１〜５０４は、本明細書ではＩの正規化値と称される、実質的に同じインダクタンス値を有する。例えば、各インダクタ５０１〜５０４は、約１００ｎＨ〜約２００ｎＨの範囲の値、または他の何らかの値を有し得る。このような実施形態では、ネットワーク５００の最大インダクタンス値（すなわち、すべてのスイッチ５１１〜５１４が開放状態にあるとき）は、約Ｎ×Ｉに、最大インダクタンス状態にあるときにネットワーク５００に存在し得る任意のトレースインダクタンスを加えたものになるであろう。任意のｎ個のスイッチが閉鎖状態にあるとき、ネットワーク５００のインダクタンス値は約（Ｎ−ｎ）×Ｉ（およびトレースインダクタンス）であろう。そのような実施形態では、ネットワーク５００の状態は、Ｎ＋１個のインダクタンス値のいずれかを有するように構成され得る。
【００５４】
代替実施形態では、インダクタ５０１〜５０４は、互いに異なる値を有し得る。例えば、入力ノード５３０から出力ノード５３２に向かって移動する場合、第１のインダクタ５０１は、Ｉの正規化インダクタンス値を有し得、直列の各後続インダクタ５０２〜５０４は、より大きなまたはより小さなインダクタンス値を有し得る。例えば、各後続インダクタ５０２〜５０４は、最も近い下流のインダクタ５０１〜５０３のインダクタンス値の倍数（例えば、約２倍）のインダクタンス値を有し得るが、その差は必ずしも整数倍でなくてもよい。そのような実施形態では、ネットワーク５００の状態は、２Ｎのインダクタンス値のいずれかを有するように構成され得る。例えば、Ｎ＝４であり、各インダクタ５０１〜５０４が異なる値を有する場合、ネットワーク５００は、１６個のインダクタンス値のいずれかを有するように構成され得る。例えば、これに限定されるものではないが、インダクタ５０１がＩの値を有し、インダクタ５０２が２×Ｉの値を有し、インダクタ５０３が４×Ｉの値を有し、かつ、インダクタ５０４が８×Ｉの値を有すると仮定すると、以下の表１は、ネットワーク５００のすべての可能な１６個の状態（トレースインダクタンスを考慮しない）の合計インダクタンス値を示す。
【００５５】
【表１】
2019067751.tif 000003
【００５６】
再び図４を参照すると、可変インダクタンスネットワーク４１０の実施形態は、上述の例示的な特性（すなわち、Ｎ＝４であり、各後続インダクタは、先行インダクタのインダクタンスの約２倍）を有する可変インダクタンスネットワーク５００の形態で実装され得る。最小インダクタンス状態におけるトレースインダクタンスが約２０ｎＨであり、ネットワーク４１０によって達成可能なインダクタンス値の範囲が約２０ｎＨ（トレースインダクタンス）〜約４００ｎＨであると仮定すると、インダクタ５０１〜５０４の値はそれぞれ、例えば、約３０ｎＨ、約５０ｎＨ、約１００ｎＨおよび約２００ｎＨであり得る。同様に、可変インダクタンスネットワーク４１１の実施形態が同様に実装されている場合、かつ、トレースインダクタンスが約５０ｎＨであり、ネットワーク４１１によって達成可能なインダクタンス値の範囲が約５０ｎＨ（トレースインダクタンス）〜約８００ｎＨであると仮定すると、インダクタ５０１〜５０４の値はそれぞれ、例えば、約５０ｎＨ、約１００ｎＨ、約２００ｎＨおよび約４００ｎＨであり得る。もちろん、可変インダクタンスネットワーク４１０，４１１のいずれかに、４つより多いまたは少ないインダクタ５０１〜５０４が含まれ得、各ネットワーク４１０，４１１内のインダクタは、異なる値を有し得る。
【００５７】
上記の例示的な実施形態は、ネットワーク５００におけるスイッチドインダクタンスの数が４に等しく、各インダクタ５０１〜５０４がＩの値の何倍かの値を有すると規定しているが、可変インダクタンスネットワークの代替実施形態は、４つよりも多いまたは少ないインダクタ、インダクタの異なる相対値、可能なネットワーク状態の異なる数、および／またはインダクタの異なる構成（例えば、並列および／または直列結合インダクタの、異なる接続のセット）を有し得る。いずれにしても、解凍システムのインピーダンス整合ネットワークに可変インダクタンスネットワークを設けることにより、システムは、解凍動作中に存在する常に変化するキャビティ入力インピーダンスをより良く適合させることができるであろう。
【００５８】
図６は、可変インピーダンス整合ネットワーク（例えば、ネットワーク３６０，４００、図３および図４）の実施形態における複数のインダクタンスが入力キャビティインピーダンスをＲＦ信号源にどのように整合させ得るかを示すスミスチャート６００の例である。例示のスミスチャート６００は、システムが５０オームのシステムであり、ＲＦ信号源の出力が５０オームであると仮定している。当業者であれば、本明細書の記載に基づいて、異なる特性インピーダンスを有するシステムおよび／またはＲＦ信号源についてスミスチャートをどのように修正できるかを理解するであろう。
【００５９】
スミスチャート６００において、点６０１は、可変インピーダンス整合ネットワーク（例えば、ネットワーク３６０，４００、図３および図４）によって提供される整合がない場合に、（例えば、解凍動作の開始時に）負荷（例えば、キャビティ３１０と負荷３１６、図３）が位置する点に対応する。スミスチャート６００の右下の象限にある負荷点６０１の位置によって示されるように、負荷は容量性負荷である。一実施形態によれば、可変インピーダンス整合ネットワークのシャントおよび直列インダクタンスは、負荷へのＲＦエネルギー伝達が最小損失で起こり得る最適整合点６０６（例えば５０オーム）に向かって実質的に容量性の負荷インピーダンスを順次移動させる。より具体的には、かつ図４も参照すると、シャントインダクタンス４１５はインピーダンスを点６０２に移動させ、直列インダクタンス４１４はインピーダンスを点６０３に移動させ、シャントインダクタンス４１６はインピーダンスを点６０４に移動させ、直列インダクタンス４１２はインピーダンスを点６０５に移動させ、および、シャントインダクタンス４１０はインピーダンスを最適整合点６０６に移動させる。
【００６０】
可変インピーダンス整合ネットワークの実施形態によって提供されるインピーダンス変換の組み合わせは、スミスチャート６００の右下の象限内の任意の点または該象限のすぐ近くにインピーダンスを維持することに留意されたい。スミスチャート６００のこの象限が比較的高いインピーダンスおよび比較的低い電流によって特徴付けられるので、比較的高くかつ潜在的に有害な電流に回路の構成要素をさらすことなく、インピーダンス変換が達成される。したがって、本明細書で使用される「インダクタのみ」の整合ネットワークの代替的な定義は、単独でまたは主に誘導性の構成要素を使用して容量性負荷のインピーダンス整合を可能にする整合ネットワークであり得、インピーダンス整合ネットワークが、実質的にスミスチャートの右下の象限内で変換を実行する。
【００６１】
前述したように、解凍動作中に負荷のインピーダンスが変化する。したがって、点６０１は、解凍動作中に対応して動く。負荷点６０１の移動は、前述の実施形態によれば、第１および第２のシャントインダクタンス４１０，４１１のインピーダンスを変化させることにより補償され、これにより、可変インピーダンス整合ネットワークによって提供される最終的な整合が、依然として最適整合点６０６またはその近くに到達し得る。特定の可変インピーダンス整合ネットワークが本明細書に図示され説明されているが、当業者であれば、本明細書の記載に基づいて、異なる構成の可変インピーダンス整合ネットワークが、スミスチャート６００によりもたらされるものと同じかまたは同様の結果を達成し得ることが理解されよう。例えば、可変インピーダンス整合ネットワークの代替実施形態は、より多くのまたはより少ないシャントおよび／または直列インダクタンスを有し得、ならびに／または、インダクタンスの異なるものが、可変インダクタンスネットワーク（例えば、１つ以上の直列インダクタンスを含む）として構成され得る。したがって、特定の可変インダクタンス整合ネットワークを本明細書で図示し説明してきたが、本発明の主題は図示され記載された実施形態に限定されない。
【００６２】
解凍システムの特定の物理的構成を、図７および図８に関連して説明する。より具体的には、図７は、例示的な実施形態による解凍システム７００の断面側面図であり、図８は、解凍システム７００の一部の斜視図である。図７および図８に示す解凍システム７００のいくつかの部分は、解凍システム７００の構成要素をより明瞭に示し得るために、縮尺に合わせて描かれていない可能性があることを留意すべきである。一実施形態では、解凍システム７００は概して、解凍キャビティ７７４（本明細書において空気キャビティ７７４と称することもある）と、ユーザインタフェース（図示せず）と、システムコントローラ７３０と、ＲＦ信号源７４０と、電源およびバイアス回路（図示せず）と、電力検出回路７８０と、可変インピーダンス整合ネットワーク７６０と、第１の電極７７０と、第２の電極７７２（例えば、電極１５０４，１６０４、図１５および図１６）と、引き出し７２１（例えば、引き出し２１８，２２８，３２１，１１１０，１２１０，１４１２，１８０２、図２、図３、図１１、図１２、図１４および図１８）と、を含む。さらに、いくつかの実施形態では、解凍システム７００は、重量センサ７９０、温度センサおよび／またはＩＲセンサ７９２を含み得る。
【００６３】
解凍システム７００は、一実施形態では、格納構造７５０内に格納される。一実施形態によれば、格納構造７５０は、解凍キャビティ７７４（例えば、キャビティ３１０，１８０６、図３、図１８）、固定インダクタ領域７７６、および回路ハウジング領域７７８の３つの内部領域を画定し得る。格納構造７５０は、底部、上部および側部壁を含む。格納構造７５０のいくつかの壁の内面の部分は、解凍キャビティ７７４を画定し得、引き出し７２１が導電性である場合は、引き出し７２１の側部壁または底部壁（例えば、「プラットフォーム」）（例えば、壁１１１２，１１２２，１１３２，１２１２，１２２２，１２３２、図１１および図１２のうちのいずれか１つ以上）で形成され得る。解凍キャビティ７７４は、解凍されるべき負荷７１６が配置され得る空気キャビティ７７４によって分離された第１および第２の平行平板電極７７０，７７２を有する容量性解凍構成を含む。例えば、第１の電極７７０（例えば、電極３７０，１７０４，１７０６，１７０８，１８１２、図３、図１７および図１８）は、空気キャビティ７７４の上方に配置され得、第２の電極７７２（例えば、電極１５０４，１６０４、図１５および図１６）は、引き出し７２１の導電性部分（例えば、いくつかの実施形態において第２の構造体と称される、引き出し７２１の底部壁またはプラットフォームの一部）によって提供され得る。あるいは、第２の電極７７２は、格納構造７５０とは異なる導電性平板から形成され得る。第１の電極７７０は、引き出し７２１が挿入され得る、または引き出し７２１が別様に物理的に係合され得る、棚（例えば、いくつかの実施形態において第１の構造体と称され得る、棚２１６，２２６，１４２６，１８０４、図２、図１４および図１８）の一部として形成され得る。実施形態によれば、非導電性支持構造（複数可）７５４を採用して、第１の電極７７０を空気キャビティ上方に懸架し、第１の電極７７０を格納構造７５０から電気的に絶縁し、第１の電極７７０を空気キャビティ７７４に対して固定された物理的な向きに保持し得る。本明細書において、引き出し７２１は側壁を有するように示すが、いくつかの実施形態において、引き出し７２１は側壁の無い実質的に平坦なプラットフォームであり得、（例えば、引き出し７２１のレールのうちの少なくとも１つが第２の電極７７２に永久的に電気的に結合されている場合は、引き出し７２１のレールを格納構造７５０の対応する溝内に挿入することによって、あるいは、引き出し７２１の溝のうちの少なくとも１つが第２の電極７７２に永久的に電気的に結合されている場合は、格納構造７５０のレールを引き出し７２１の対応する溝内に挿入することによって）第１の電極７７０の下方に挿入されるように構成され得ることに留意すべきである。
【００６４】
一実施形態によれば、格納構造７５０は少なくとも部分的に導電性材料から形成され、格納構造の導電性部分は接地されてシステムの様々な電気構成要素の接地基準を提供し得る。あるいは、第２の電極７７２に対応する引き出し７２１の少なくとも一部は、導電性材料から形成され、接地され得る。負荷７１６と第２の電極７７２との間の直接接触を避けるために、非導電性バリア７５６を第２の電極７７２上に配置し得る。
【００６５】
システム７００に含まれるとき、重量センサ（複数可）７９０は、負荷７１６の下方に直接的に配置され得るか、または引き出し７２１の下方に直接的に配置され得る。重量センサ７９０は、システムコントローラ７３０へ負荷７１６の重量の推定値を提供するように構成される。温度センサ（複数可）および／またはＩＲセンサ７９２（複数可）は、解凍動作の前、途中および後のいずれにおいても負荷７１６の温度を感知できる位置に配置され得る。一実施形態によれば、温度センサ（複数可）および／またはＩＲセンサ７９２（複数可）は、システムコントローラ７３０に負荷温度推定値を提供するように構成される。
【００６６】
システムコントローラ７３０、ＲＦ信号源７４０、電源およびバイアス回路（図示せず）、電力検出回路７８０、および、可変インピーダンス整合ネットワーク７６０の部分７１０，７１１の様々な構成要素のいくつかまたはすべては、一実施形態では、格納構造７５０の回路ハウジング領域７７８内の共通基板７５２に結合され得る。一実施形態によれば、システムコントローラ７３０は、ユーザインタフェース、ＲＦ信号源７４０、可変インピーダンス整合ネットワーク７６０および電力検出回路７８０に、共通基板７５２上または共通基板７５２内の様々な導電性相互接続を介して結合される。さらに、一実施形態では、電力検出回路７８０は、ＲＦ信号源７４０の出力と入力７０２との間の伝送経路７４８に沿って可変インピーダンス整合ネットワーク７６０に結合される。例えば、基板７５２は、マイクロ波またはＲＦ積層体、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）基板、プリント回路基板（ＰＣＢ）材料基板（例えば、ＦＲ−４）、アルミナ基板、セラミックタイルまたは別のタイプの基板を含み得る。様々な代替実施形態では、構成要素の様々なものを、基板と構成要素との間の電気的相互接続によって、異なる基板に結合し得る。さらに他の代替実施形態では、構成要素のいくつかまたはすべてが、別個の基板に結合されるのではなく、キャビティ壁に結合され得る。
【００６７】
第１の電極７７０は、一実施形態では、可変インピーダンス整合ネットワーク７６０および伝送経路７４８を介してＲＦ信号源７４０に電気的に結合される。前述したように、可変インピーダンス整合ネットワーク７６０は、可変インダクタンスネットワーク７１０，７１１（例えば、ネットワーク４１０，４１１、図４）と、複数の固定値集中定数インダクタ７１２〜７１５（例えば、インダクタ４１２〜４１５、図４）とを含む。一実施形態では、可変インダクタンスネットワーク７１０，７１１は、共通基板７５２に結合され、回路ハウジング領域７７８内に配置される。対照的に、固定値インダクタ７１２〜７１５は、格納構造７５０の固定インダクタ領域７７６内（例えば、共通基板７５２と第１の電極７７０との間）に配置される。導電性構造体（例えば、導電性ビアまたは他の構造体）は、回路ハウジング領域７７８内の回路と固定インダクタ領域７７６内の固定値インダクタ７１２〜７１５との間の電気通信を提供し得る。
【００６８】
システム７００の理解をさらに深めるために、図７および図８に示す可変インピーダンス整合ネットワーク７６０のノードおよび構成要素は、図４に示す可変インピーダンス整合ネットワーク４００のノードおよび構成要素と以下で相関される。より具体的には、可変インピーダンス整合ネットワーク７６０は、一実施形態によれば、入力ノード７０２（例えば、入力ノード４０２、図４）、出力ノード７０４（例えば、出力ノード４０４、図４）、第１および第２の可変インダクタンスネットワーク７１０，７１１（例えば、可変インダクタンスネットワーク４１０，４１１、図４）および複数の固定値インダクタ７１２〜７１５（例えば、インダクタ４１２〜４１５、図４）を含む。入力ノード７０２は、様々な導電性構造体（例えば、導電性ビアおよびトレース）を介してＲＦ信号源７４０の出力に電気的に結合され、出力ノード７０４は、第１の電極７７０に電気的に結合される。
【００６９】
入力および出力ノード７０２，７０４（例えば、入力および出力ノード４０２，４０４、図４）の間において、システム７００は、一実施形態では、４つの固定値インダクタ７１２〜７１５（例えば、インダクタ４１２〜４１５、図４）を含み、これらは、固定インダクタ領域７７６内に配置されている。図７および図８の両方を同時に参照することにより、固定インダクタ領域７７６内の固定値インダクタ７１２〜７１５の物理的構成の実施形態の深い理解が達成され得、図８は、固定インダクタ領域７７６の上面斜視図を示す。図８において、インダクタ７１２〜７１５の下にある不規則な形状の斜線領域は、第１の電極７７０上の空間におけるインダクタ７１２〜７１５の懸架を表す。言い換えれば、斜線領域は、インダクタ７１２〜７１５が第１の電極７７０から空気により絶縁される場所を示す。空気誘電体に頼るのではなく、非導電性スペーサがこれらの領域に含まれ得る。
【００７０】
一実施形態では、第１の固定値インダクタ７１２は、入力ノード７０２に（したがってＲＦ信号源７４０の出力に）電気的に結合された第１の端子と、第１の中間ノード７２０（例えば、ノード４２０、図４）に電気的に結合された第２の端子とを有する。第２の固定値インダクタ７１３は、第１の中間ノード７２０に電気的に結合された第１の端子と、第２の中間ノード７２２（例えば、ノード４２２、図４）に電気的に結合された第２の端子とを有する。第３の固定値インダクタ７１４は、第１の中間ノード７２０に電気的に結合された第１の端子と、出力ノード７０４（したがって第１の電極７７０）に電気的に結合された第２の端子とを有する。第４の固定値インダクタ７１５は、出力ノード７０４（したがって第１の電極７７０）に電気的に結合された第１の端子と、接地基準ノードに（例えば、１つ以上の導電性相互接続を介して接地格納構造７５０に）電気的に結合された第２の端子とを有する。
【００７１】
第１の可変インダクタンスネットワーク７１０（例えば、ネットワーク４１０、図４）は、入力ノード７０２と接地基準端子（例えば、接地格納構造７５０）との間に電気的に結合される。最後に、第２のシャント誘導性ネットワーク７１１は、第２の中間ノード７２２と接地基準端子との間に電気的に結合される。
【００７２】
解凍システムの電気的および物理的態様の実施形態について説明してきたので、このような解凍システムを動作させる方法の様々な実施形態を、以下に説明する。より具体的には、図９は、例示的な実施形態による、動的負荷整合を用いて解凍システム（例えば、システム１００，２１０，２２０，３００，７００、図１〜図３、図７）を動作させる方法のフローチャートである。
【００７３】
方法はブロック９００で開始し得、ここでユーザは負荷（例えば、負荷３１６、図３）をシステムの解凍キャビティ（例えば、引き出し１１１０，１２１０，１４１２，１８０２、図１１、図１２、図１４および図１８のうちの１つに対応している、キャビティ３１０、図３）内に配置し、（例えば、引き出しを閉鎖することにより）キャビティを密閉する。一実施形態では、キャビティのシールは、１つ以上の安全インターロック機構と係合し得、これは係合時に、キャビティに供給されるＲＦ電力がキャビティの外部の環境に実質的に漏れないことを示す。後述するように、安全インターロック機構が外れると、システムコントローラはただちに、解凍動作を一時停止または終了させ得る。
【００７４】
ブロック９００において、システムコントローラ（例えば、システムコントローラ３３０、図３）は、システムが密閉されたことを示す標識を受信する。例えば、システム（例えば、システムの解凍キャビティ）は、格納構造の一部を形成し得る棚（例えば、棚２１６，２２６，１４２６，１８０４、図２、図１４および図１８）の下方の格納構造内に引き出し（例えば、引き出し２１８，２２８，３２１，７２１，１１１０，１２１０，１４１２，１８０２、図２、図３、図７、図１１、図１２、図１４および図１８）を（例えば、引き出しが格納構造と物理的に係合するように）完全に挿入することによって、あるいは、引き出しが格納構造内に完全に挿入された後にキャビティを完全に囲い込むためにドア（例えば、ドア１１６、図１）を閉鎖することによって、密閉され得る。この標識は、例えば、格納構造の中またはその上に配置された安全インターロックによって提供される電気信号であり得る。
【００７５】
ブロック９０２において、システムコントローラ（例えば、システムコントローラ３３０、図３）は、解凍動作を開始すべきであることを示す標識を受信する。かかる標識は、例えば、ユーザが（例えば、ユーザインタフェース３２０、図３の）開始ボタンを押したときに受信し得る。様々な実施形態によれば、システムコントローラは、任意選択的に、負荷タイプ（例えば、肉、液体、もしくは他の材料）、初期負荷温度、および／または負荷重量を示す追加の入力を受信し得る。例えば、負荷タイプに関する情報は、（例えば、認識された負荷タイプのリストからユーザが選択することによって）ユーザインタフェースとの対話を通じてユーザから受信され得る。あるいは、システムは、負荷の外部で可視のバーコードをスキャンするように、または負荷上のもしくは負荷に埋め込まれたＲＦＩＤデバイスから電子信号を受信するように構成され得る。初期負荷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および／またはＩＲセンサ（例えば、センサ３９０，７９２、図３、図７）から受信され得る。負荷重量に関する情報は、ユーザインタフェースとの相互作用を介してユーザから、またはシステムの重量センサ（例えば、センサ３９０，７９０、図３、図７）から受信され得る。上述のように、負荷タイプ、初期負荷温度、および／または負荷重量を示す入力の受信は任意選択的であり、システムは代替的にこれらの入力のいくつかまたはすべてを受信しなくともよい。
【００７６】
ブロック９０４において、システムコントローラは、可変整合ネットワーク（例えば、ネットワーク３６０，４００、図３、図４）に制御信号を提供して、可変整合ネットワークについて初期構成または状態を確立する。図４および図５に関連して詳細に説明したように、制御信号は、可変整合ネットワーク内で、可変インダクタンスネットワーク（例えば、ネットワーク４１０，４１１、図４）のインダクタンスに影響を及ぼす。例えば、制御信号は、バイパススイッチ（例えば、スイッチ５１１〜５１４、図５）の状態に影響を及ぼし得、これは、システムコントローラからの制御信号（例えば、制御信号５２１〜５２４、図５）に応答する。
【００７７】
また、前述したように、可変整合ネットワークの第１の部分は、ＲＦ信号源（例えば、ＲＦ信号源３４０、図３）または最終段電力増幅器（例えば、電力増幅器３４６、図３）についての整合を提供するように構成され得、可変整合ネットワークの第２の部分は、キャビティ（例えば、キャビティ３１０、図３）に負荷（例えば、負荷３１６、図３）を加えたものについての整合を提供するように構成され得る。例えば、図４を参照すると、第１のシャント可変インダクタンスネットワーク４１０は、ＲＦ信号源整合を提供するように構成され得、第２のシャント可変インダクタンスネットワーク４１６は、キャビティに負荷を加えたものの整合を提供するように構成され得る。
【００７８】
凍結負荷についての最良の初期全体整合（すなわち、最大量のＲＦ電力が負荷によって吸収される整合）は、典型的には、整合ネットワークのキャビティ整合部分に対して比較的高いインダクタンスと、整合ネットワークのＲＦ信号源整合部分に対して比較的低いインダクタンスとを有することが観察された。例えば、図１０は、２つの異なる負荷に対する解凍動作による最適キャビティ整合設定対ＲＦ信号源整合設定をプロットするチャートであり、トレース１０１０が第１の負荷（例えば、第１のタイプ、重量などを有する）に対応し、トレース１０２０が第２の負荷（例えば、第２のタイプ、重量などを有する）に対応する。図１０において、解凍動作の開始時（例えば、負荷が凍結されているとき）の２つの負荷の最適初期整合設定は、それぞれ点１０１２および１０２２によって示される。図から分かるように、点１０１２および１０２２の両方は、比較的低いＲＦ源整合設定と比較して、比較的高いキャビティ整合設定を示す。図４の実施形態を参照すると、これは、可変インダクタンスネットワーク４１６に対する比較的高いインダクタンス、および、可変インダクタンスネットワーク４１０に対する比較的低いインダクタンスに変換される。
【００７９】
一実施形態によれば、ブロック９０４で可変整合ネットワークの初期構成または状態を確立するために、システムコントローラは、第１および第２の可変インダクタンスネットワーク（例えば、ネットワーク４１０，４１１、図４）に制御信号を送信して、ＲＦ信号源整合のための可変インダクタンスネットワーク（例えば、ネットワーク４１０）に比較的低いインダクタンスを持たせ、キャビティ整合のための可変インダクタンスネットワーク（例えば、ネットワーク４１１）に比較的高いインダクタンスを持たせる。システムコントローラは、システムコントローラに先験的に知られている負荷タイプ／重量／温度情報に基づいてインダクタンスがどのくらい低くまたはどれくらい高く設定されるかを決定し得る。先験的な負荷タイプ／重量／温度情報がシステムコントローラに利用可能でない場合、システムコントローラは、ＲＦ信号源整合のための比較的低いデフォルトインダクタンスと、キャビティ整合のための比較的高いデフォルトインダクタンスとを選択し得る。
【００８０】
しかしながら、システムコントローラが負荷特性に関する先験的情報を有すると仮定すると、システムコントローラは、最適初期整合点の近くに初期構成を確立しようと試み得る。例えば、再び図１０を参照すると、第１のタイプの負荷に対する最適初期整合点１０１２は、ネットワークの最大値の約８０％のキャビティ整合（例えば、ネットワーク４１１によって実装される）を有し、ネットワークの最大値の約１０％のＲＦ信号源整合（例えば、ネットワーク４１０によって実装される）を有する。可変インダクタンスネットワークの各々が、例えば、図５のネットワーク５００と同様の構造を有すると仮定し、上記の表１の状態が適用されると仮定すると、第１のタイプの負荷について、システムコントローラは、可変インダクタンスネットワークを初期化し得、これにより、キャビティ整合ネットワーク（例えば、ネットワーク４１１）は、状態１２（すなわち、ネットワーク４１１の可能な最大インダクタンスの約８０％）を有し、ＲＦ信号源整合ネットワーク（例えば、ネットワーク４１０）は、状態２（すなわち、ネットワーク４１０の可能な最大インダクタンスの約１０％）を有する。逆に、第２のタイプの負荷に対する最適初期整合点１０２２は、ネットワークの最大値の約４０％のキャビティ整合（例えば、ネットワーク４１１によって実装される）を有し、ネットワークの最大値の約１０％のＲＦ信号源整合（例えば、ネットワーク４１０によって実装される）を有する。したがって、第２のタイプの負荷について、システムコントローラは、可変インダクタンスネットワークを初期化し得、これにより、キャビティ整合ネットワーク（例えば、ネットワーク４１１）は、状態６（すなわち、ネットワーク４１１の可能な最大インダクタンスの約４０％）を有し、ＲＦ信号源整合ネットワーク（例えば、ネットワーク４１０）は、状態２（すなわち、ネットワーク４１０の可能な最大インダクタンスの約１０％）を有する。
【００８１】
再び図９を参照すると、一旦、初期可変整合ネットワーク構成が確立されると、システムコントローラは、必要に応じて可変インピーダンス整合ネットワークの構成を調整するプロセス９１０を実行し得、整合の質を示す実際の測定値に基づいて、許容可能なまたは最良の整合を見出す。一実施形態によれば、このプロセスは、ＲＦ信号源（例えば、ＲＦ信号源３４０）に、ブロック９１２において可変インピーダンス整合ネットワークを介して比較的低い電力のＲＦ信号を第１の電極（例えば、第１の電極３７０）に供給させることを含む。システムコントローラは、電源およびバイアス回路（例えば、回路３５０、図３）への制御信号を介してＲＦ信号電力レベルを制御し得、制御信号は、電源およびバイアス回路に、所望の信号電力レベルと一致する供給およびバイアス電圧を増幅器（例えば、増幅器段３４４，３４６、図３）へ提供させる。例えば、比較的低い電力のＲＦ信号は、約１０Ｗ〜約２０Ｗの範囲の電力レベルを有する信号であり得るが、異なる電力レベルが代替的に使用され得る。整合調整プロセス９１０中の比較的低い電力レベル信号は、（例えば、最初の整合が高い反射電力を引き起こす場合に）キャビティまたは負荷を損傷するリスクを低減し、（例えば、スイッチ接点にわたるアーク放電により）可変インダクタンスネットワークのスイッチング構成要素を損傷するリスクを低減するために望ましい。
【００８２】
ブロック９１４において、電力検出回路（例えば、電力検出回路３８０、図３）はその後、ＲＦ信号源と第１の電極との間の伝送経路（例えば、経路３４８、図３）に沿った順方向および／または反射電力を測定し、それらの測定値をシステムコントローラに提供する。システムコントローラはその後、反射および順方向の信号電力比を決定し得、その比率に基づいてシステムのためのＳ１１パラメータを決定し得る。一実施形態では、システムコントローラは、将来の評価または比較のために、計算された比率および／またはＳ１１パラメータを保存し得る。
【００８３】
ブロック９１６において、システムコントローラは、反射対順方向信号電力比および／またはＳ１１パラメータおよび／または反射信号電力の大きさに基づいて、可変インピーダンス整合ネットワークによって提供された整合が容認できるかどうか（例えば、比率が１０％以下である、またはいくつかの他の基準と比較して遜色がない）を決定し得る。あるいは、システムコントローラは、整合が「最良の」整合であるかどうかを決定するように構成され得る。「最良の」整合は、例えば、全ての可能なインピーダンス整合ネットワーク構成のための（または、少なくとも規定されたサブセットのインピーダンス整合ネットワーク構成のための）順方向および／または反射のＲＦ電力を繰り返し測定すること、およびいずれの構成が最も低い反射対順方向電力比または反射電力の大きさをもたらすかを決定することによって、決定され得る。
【００８４】
システムコントローラが、整合が許容できないか、または最良整合でないと決定した場合、システムコントローラは、ブロック９１８で、可変インダクタンス整合ネットワークを再構成することによって、整合を調整し得る。例えば、これは、可変インピーダンス整合ネットワークに制御信号を送信することによって達成し得、これにより、ネットワークに、（例えば、可変インダクタンスネットワーク４１０，４１１に異なるインダクタンス状態を持たせることによって）ネットワーク内の可変インダクタンスを増加および／または減少させる。可変インダクタンスネットワークを再構成した後、ブロック９１４，９１６および９１８は、ブロック９１６で許容可能なまたは最良の整合が決定されるまで反復的に実行され得る。
【００８５】
許容可能なまたは最良の整合が決定されると、解凍動作が開始され得る。解凍動作の開始には、ブロック９２０において、ＲＦ信号源（例えば、ＲＦ信号源３４０）によって供給されるＲＦ信号の電力を比較的高い電力のＲＦ信号に増加させることが含まれる。もう一度、システムコントローラは、電源およびバイアス回路（例えば、回路３５０、図３）への制御信号を介してＲＦ信号電力レベルを制御し得、制御信号は、電源およびバイアス回路に、所望の信号電力レベルと一致する供給およびバイアス電圧を増幅器（例えば、増幅器段３４４，３４６、図３）に供給させる。例えば、比較的高い電力のＲＦ信号は、約５０Ｗ〜約５００Ｗの範囲の電力レベルを有する信号であり得るが、異なる電力レベルが代替的に使用され得る。
【００８６】
ブロック９２２において、電力検出回路（例えば、電力検出回路３８０、図３）はその後、ＲＦ信号源と第１の電極との間の伝送経路（例えば、経路３４８、図３）に沿った順方向および／または反射電力を周期的に測定し、それらの測定値をシステムコントローラに提供する。システムコントローラは再度、反射および／または順方向の信号電力比を決定し得、その比率に基づいてシステムのためのＳ１１パラメータを決定し得る。一実施形態では、システムコントローラは、将来の評価または比較のために、計算された比率および／またはＳ１１パラメータおよび／または反射電力の大きさを保存し得る。一実施形態によれば、順方向および／または反射電力の周期的な測定は、かなり高い周波数（例えば、ミリ秒のオーダ）またはかなり低い周波数（例えば、数秒のオーダ）で行われ得る。例えば、周期的な測定を行うためのかなり低い周波数は、１０秒〜２０秒ごとに１つの測定の割合であり得る。
【００８７】
ブロック９２４において、システムコントローラは、１つ以上の計算された反射対順方向信号電力比および／または１つ以上の計算されたＳ１１パラメータおよび／または１つ以上の反射電力の大きさの測定値に基づいて、可変インピーダンス整合ネットワークによって提供された整合が容認できるかどうかを決定し得る。例えば、システムコントローラは、この決定を行うために、単一の計算された反射対順方向信号電力比またはＳ１１パラメータまたは反射電力の測定値を使用し得、あるいはこの決定を行うために、多数の以前に計算された反射対順方向電力比またはＳ１１パラメータまたは反射電力の測定値の平均（または他の計算結果）をとり得る。整合が容認できるかどうかを決定するために、システムコントローラは、計算された比率および／またはＳ１１パラメータおよび／または反射電力の測定値を、例えば、閾値と比較し得る。例えば、一実施形態では、システムコントローラは、計算された反射対順方向信号電力比を閾値である１０％（または何らかの他の値）と比較し得る。１０％を下回る比率は整合が容認できる状態を維持していることを示し得、１０％を超える比率は整合がもはや容認できないことを示し得る。計算された比率またはＳ１１パラメータまたは反射電力の測定値が閾値を越えて（すなわち、比較すると好ましくない）容認できない整合であることを示す場合、システムコントローラは、工程９１０を再度実行することにより可変インピーダンス整合ネットワークの再構成を開始し得る。
【００８８】
前述したように、可変インピーダンス整合ネットワークによって提供される整合は、負荷が温まるにつれて、負荷（例えば、負荷３１６、図３）のインピーダンス変化に起因して、解凍動作中に劣化し得る。解凍動作の間、キャビティ整合インダクタンスを減少させることによって（例えば、図４の可変インダクタンスネットワーク４１１のインダクタンスを減少させることによって）、および、ＲＦ信号源インダクタンスを増加させることによって（例えば、図４の可変インダクタンスネットワーク４１０のインダクタンスを増加させることによって）、最適キャビティ整合を維持し得ることが観察されている。再び図１０を参照すると、例えば、解凍動作の終了時の第１のタイプの負荷に対する最適整合は点１０１４によって示され、解凍動作の終了時の第２のタイプの負荷に対する最適整合は点１０２４によって示される。両方の場合において、解凍動作の開始と完了との間の最適整合の追跡は、キャビティ整合のインダクタンスを徐々に減少させてＲＦ信号源整合のインダクタンスを増加させることを含む。
【００８９】
一実施形態によれば、可変インピーダンス整合ネットワークを再構成する反復的なプロセス９１０において、システムコントローラはこの傾向を考慮に入れ得る。より詳細には、ブロック９１８で可変インピーダンス整合ネットワークを再構成することによって整合を調整する場合、システムコントローラは最初に、（キャビティ整合または図４のネットワーク４１１について）より低いインダクタンス、ならびに（ＲＦ信号源整合または図４のネットワーク４１０について）より高いインダクタンスに対応するキャビティおよびＲＦ信号源整合についての、可変インダクタンスネットワークの状態を選択し得る。予想される最適整合軌道（例えば、図１０に示されるもの）に従う傾向のあるインピーダンスを選択することによって、これらの傾向を考慮しない再構成プロセスと比較して、可変インピーダンス整合ネットワーク再構成プロセス９１０を実行する時間を短縮し得る。
【００９０】
代替実施形態では、システムコントローラは代わりに、許容可能な構成を決定しようと試みるために各隣接構成を反復的に試験し得る。例えば、上記の表１を再度参照すると、現在の構成が、キャビティ整合ネットワークの状態１２、および、ＲＦ信号源整合ネットワークの状態３に対応する場合、システムコントローラは、キャビティ整合ネットワークについて状態１１および／または１３を試験し得、ＲＦ信号源整合ネットワークについて状態２および／または４を試験し得る。これらの試験が好ましい結果（すなわち、許容可能な整合）をもたらさない場合、システムコントローラは、キャビティ整合ネットワークについて状態１０および／または１４を試験し得、ＲＦ信号源整合ネットワークについて状態１および／または５を試験し得、以降同様である。
【００９１】
実際には、可能なすべての可変インピーダンス整合ネットワーク構成を試験することを含む、許容可能なインピーダンス整合を有するようにシステムを再構成するためにシステムコントローラが採用し得る様々な異なる探索方法が存在する。許容可能な構成を検索するための任意の合理的な方法は、本発明の主題の範囲内にあると考えられる。いずれにしても、ブロック９１６において許容可能な整合が決定されると、ブロック９２０において解凍動作が再開され、プロセスは反復を続ける。
【００９２】
ブロック９２４に戻ると、システムコントローラが、１つ以上の計算された反射対順方向信号電力比および／または１つ以上の計算されたＳ１１パラメータおよび／または１つ以上の反射電力の大きさの測定値に基づいて、可変インピーダンス整合ネットワークによって提供された整合が今なお容認できる（例えば、計算された比率またはＳ１１パラメータが閾値未満であるか、または比較して遜色がない）と決定する場合、システムはブロック９２６において終了条件が発生したかどうかを評価し得る。実際には、終了条件が発生したかどうかの決定は、解凍工程中のあらゆる時点で発生し得る割り込み駆動工程でありうる。しかしながら、それを図９のフローチャート内に含めるために、この工程はブロック９２４の後に発生するように示す。
【００９３】
いずれにしても、いくつかの条件が解凍動作の中止を保証し得る。たとえば、システムは、安全インターロックが外れると（例えば、引き出しが開けられると）終了条件が発生したと決定し得る。あるいは、システムは、（例えば、ユーザインタフェース３２０、図３を介して）ユーザが設定したタイマの終了時、または、システムコントローラが推定した解凍動作が実施されるべき期間に基づいて、システムコントローラが確立したタイマの終了時に、終了条件が発生したと決定し得る。
【００９４】
終了条件が発生していない場合は次いで、ブロック９２２および９２４（および必要に応じて整合ネットワーク再構成プロセス９１０）を反復的に実行することによって、解凍動作を継続し得る。終了条件が発生すると、ブロック９２８において、システムコントローラは、ＲＦ信号源によるＲＦ信号の供給を中止させる。例えば、システムコントローラは、ＲＦ信号発生器（例えば、ＲＦ信号発生器３４２、図３）をディセーブルし得、ならびに／または、電源およびバイアス回路（例えば、回路３５０、図３）に供給電流の供給を停止させ得る。さらに、システムコントローラは、ユーザインタフェース（例えば、ユーザインタフェース３２０、図３）に、（例えば、「引き出し開」または「完了」を表示デバイス上に表示することまたは可聴トーンを提供することによって）ユーザ知覚可能な終了条件の表示をユーザインタフェースに生成させる信号を送信し得る。そして、方法は終了し得る。
【００９５】
負荷の解凍中、凝縮または漏洩の結果、解凍システムの格納構造内に液体が蓄積し得る。この液体は長期間未処理のまま放置されると不所望に腐敗し得、それにより解凍システムの格納構造の洗浄の必要性が生じる可能性がある。したがって、解凍システムは、着脱可能な格納構造を有さない解凍システムと比較して、より容易な洗浄のために着脱可能な引き出しを含むことが有利であり得る。例えば、いくつかの解凍システムは、高い棚の上または地面に近いなど、消費者が相当の期間、完全な洗浄に至ることが困難な場所に配置され得る。それに対して、本明細書に記載する引き出しなどの、着脱可能な格納構造は、シンクなどの洗浄がより容易かつ効率的に実施され得る場所へ移動され得る。
【００９６】
さらに、従来の解凍システムは概して固定のサイズおよび形状を有する電極および格納構造を含む。しかしながら、所定のサイズおよび形状を有する電極または格納構造は様々な形状およびサイズを有する解凍する負荷に対して非理想的であり得る。例えば、負荷よりも極めて大きい格納構造内で負荷を解凍することは、解凍動作を実施するために使用される電力量に関して非効率的であり得る。逆に、いくつかの負荷は所定の格納構造が収容するには大き過ぎ得る。他の例として、比較的大きな電極を使用して負荷を解凍することは、解凍中に電極間を通過するＲＦエネルギーの一部が負荷の加熱方向に進まないと考えられるため、電力の非効率をもたらし得る。逆に、比較的小さい電極を使用して負荷を解凍すると、負荷の電極と重ならない部分が負荷の電極と重なる部分ほど多くのＲＦエネルギーを受けられないため、負荷が均等に加熱されないかまたは全く加熱されないことが生じ得る。したがって、様々な形状およびサイズの負荷を収容し得るように、異なる形状およびサイズを有するおよび／または異なる形状、サイズ、または構成の電極を有する複数の引き出しに対応する解凍システムを使用することが有利であり得る。
【００９７】
上述のように、解凍システム（例えば、図２に示す解凍システム２１０および２２０）は、その中でＲＦ解凍が起こり得る囲い込まれた空気キャビティ（例えば、共振キャビティ）を作成するために、固定棚の下方を摺動され得る引き出しを含み得る。各引き出しは、そのそれぞれの解凍システムのための格納構造および電極（例えば、図７に示す電極７７２などの接地された電極）の両方として機能し得る一方で、固定棚は解凍システムの空気キャビティ内の負荷に解凍動作を実施するためのＲＦ信号が生成される信号電極を含み得る。代替的な実施形態では、引き出しが信号電極を含み得、固定棚が接地された電極を含み得る。
【００９８】
図１１Ａ〜図１１Ｃはそれぞれ、図２に示す解凍システム２１０および２２０などの解凍システム内の格納構造として使用し得る例示的な引き出し（例えば、引き出し２１８，２２８，３２１，７２１，１８０２、図２、図３、図７および図１８）の正面図、側面図、および背面図である。引き出し１１１０は、全体的に金属などの導電性材料で作成されるか、または導電性材料（複数可）と誘電体材料（複数可）との組合せで作成され得る。いくつかの実施形態では、引き出し１１１０は主に誘電体材料（例えば、プラスチック）で作成され、導電性の部分（例えば、金属）が誘電体材料の上に（例えば、プレーティングによって）またはそれに組み込まれて形成され得る。いくつかの実施形態では、非導電性コーティングを引き出し１１１０の部分上に（例えば、レールを露出させたまま、打ち抜きされた金属製の引き出しをプラスチックまたは何らかの他の誘電体材料内に浸漬することによって）形成し得る。引き出し１１１０の導電性の部分は、図７に示す電極７７２と同様の、解凍システムの電極として機能し得る。引き出し１１１０はまた、解凍システムの固定棚（例えば、図２に示す棚２１６，２２６）の下方に配置されると（例えば、摺動させられると）囲い込まれた共振キャビティの全てまたは一部を形成し得る。棚は、ＲＦ信号を供給されると、それに応答して電磁エネルギーを放射する、別の電極を（例えば、棚電極と引き出し１１１０の導電性の部分との間に）含み得る。この電磁エネルギーは、解凍システムによって解凍されるべき負荷を加熱する。
【００９９】
引き出し１１１０は、底部壁１１１１（例えば、「プラットフォーム」）、正面壁１１１２、側部レール１１１４および１１１６、前延出部１１２６、張出しリップ１１２４、側部壁１１２２、および背面壁１１３２を含む。側部レール１１１４および１１１６は引き出し１１１０に永久的に結合され得る。いくつかの実施形態では、側部レール１１１４および１１１６はいずれも導電性であり得る一方で、他の実施形態では、側部レール１１１４および１１１６のうちの一方のみが導電性であり得る。正面壁１１１２の高さは、前延出部１１２６を含めて、Ｈ１−１であり、側部壁１１２２および背面壁１１３２の高さはそれぞれ、Ｈ１−１よりも小さいＨ１−２である。壁の高さは、その中に負荷を配置し得る内部区画の深さを実質的に画定する。あるいは、高さＨ１−１およびＨ１−２は実質的に等しくあり得、または高さＨ１−１は高さＨ１−２よりも小さくあり得る。側部レール１１１４および１１６は側部壁１１２２から延出している。側部レール１１１４および１１１６は、例えば、引き出し１１１０が解凍システム内に挿入されると（例えば、物理的に係合されると）（例えば、棚の下方に挿入される、棚の溝に挿入される、棚のレール上に挿入される、あるいは別様に棚に物理的に係合される）、棚の導電性の（例えば、金属の）溝内に、または冷凍室、冷蔵室、または他の区画（例えば、区画２１２，２２２，３１２、図２および図３）の壁部内に摺動し得る。あるいは、側部レール１１１４および１１１６は、引き出し１１１０が囲い込まれたキャビティを形成するように棚と係合されると、棚の金属端子と接触するように押圧され得る。あるいは、たとえば、側部レール１１１４および１１１６がそれぞれの溝を含み得、引き出し１１１０が棚の下方に挿入されると、これらの溝内に摺動するレールを棚が含む、逆の構成が実装され得る。
【０１００】
いくつかの実施形態では、背面壁１１３２は、引き出し１１１０が固定棚下方に完全に挿入されたときに、解凍システムの対応する雄型または雌型のプラグ（例えば、解凍システムの背側内壁上に配置されている）に電気的に結合し得る雄型または雌型のプラグを含み得る。引き出し１１１０のプラグが解凍システムのプラグに電気的に結合されると、いくつかのまたは全ての引き出し１１１０は接地基準端子（例えば、接地格納構造３１２，７５０、図３および図７）またはＲＦ信号源（例えば、ＲＦ信号源３４０、図３）に電気的に結合され得る。
【０１０１】
図１２Ａ〜図１２Ｃは、図１１Ａ〜図１１Ｃに示す引き出し１１１０よりも大きな高さ（および、したがって、より深くかつ大きな内部区画）を有する引き出し１２１０（例えば、引き出し２１８，２２８，３２１，７２１，１８０２、図２、図３、図７および図１８）の正面図、側面図、および背面図を示しており、これは図２に示す解凍システム２１０および２２０などの解凍システム内の格納構造として使用し得る。引き出し１１１０と同様、引き出し１２１０は、底部壁１２１１（例えば、「プラットフォーム」）、正面壁１２１２、側部レール１２１４および１２１６、前延出部１２２６、張出しリップ１２２４、側部壁１２２２、および背面壁１２３２を含む。引き出し１２１０の特徴のいくつかは、引き出し１１１０のそれらと同様であり得、簡潔のために、ここではその説明を繰り返さない。
【０１０２】
正面壁１２１２の高さは、前延出部１２２６を含めて、Ｈ２−１であり、側部壁１２２２および背面壁１２３２の高さはそれぞれ、Ｈ２−１よりも小さいＨ２−２である。高さＨ２−１は高さＨ１−１よりも大きく、高さＨ２−２は高さＨ１−２よりも大きい。したがって、引き出し１２１０の内部区画は引き出し１１１０の内部区画よりも深い。しかしながら、引き出し１１１０，１２１０が解凍システム内に挿入される（例えば、棚の下方に挿入される、棚の溝に挿入される、棚のレール上に挿入される、あるいは別様に棚に物理的に係合される）ときに、棚の導電性の（例えば、金属の）溝内に、または冷凍室、冷蔵室、または他の区画（例えば、区画２１２，２２２）の壁部内に摺動する引き出し１１１０，１２１０のフィーチャの相対的な寸法および配置は、引き出し１１１０，１２１０の両方に対して同じである。引き出し１１１０と１２１０との違いは、異なる高さを有する引き出し（すなわち、異なる深さまたはサイズを有する内部区画を有する引き出し）を同じ解凍システムで使用し得ることを示している。すなわち、引き出し１１１０および１２１０は、同じ解凍システム内での使用に対応する、１組の複数の引き出しのうちの２つの構成要素を構成し得る。引き出し１１１０と１２１０との高さの違いにより、より小さい（短い）負荷の解凍には引き出し１１１０を使用することが有利であり得、比較的大きな（高い）負荷の解凍には引き出し１２１０を使用することが有利であり得る。例えば、より小さい負荷は引き出し１１１０および１２１０のどちらにも収まり得るが、引き出し１１１０は（例えば、引き出しの高さまたは内部構成要素の深さの違いにより）引き出し１２１０が作成する共振キャビティに比べてより小さい共振キャビティを作成するため、より小さい負荷を引き出し１１１０で解凍することにより電力効率がよりよくなり得る。他の例として、より大きな負荷は、引き出し１２１０内に収まり得るが、引き出し１１１０の閉鎖機能（例えば、棚の下方に摺動する）を阻害せずに引き出し１１１０内に収めるには大きすぎ得るかまたは高すぎ得る。したがって、単一の解凍システムに使用可能な異なるサイズの２つ以上の引き出しを有することは、消費者が所定の形状およびサイズを有する負荷に対して適切なサイズの共振キャビティを作成する引き出しを選択することを可能にするため、有利であり得る。
【０１０３】
引き出し１１１０および１２１０の導電性の部分が確実に接地されるように、１つ以上の接触機構が実装され得る。接触機構は、（例えば、以下の図１３Ａおよび図１３Ｂに示すように）接触機構が係合されていないときはシステムが解凍または加熱動作を実施できなくなり得、（例えば、以下の図１３Ｃに示すように）接触機構が係合されているときはシステムが解凍または加熱動作を実施できるようになり得るという点で、実質的に安全インターロックとして機能し得る。より具体的には、図１３Ａ〜図１３Ｃは、引き出しの側部レール（例えば、引き出し１１１０の側部レール１１１４または引き出し１２１０の側部レール１２１４）と棚（例えば、図２に示す棚２１６）または冷凍室、冷蔵室、その他の区画の部分的に導電性の溝との間の確実な接触を確保するための機構の様々な位置の側面図である。実質的に、部分的に導電性の溝は、側部レールが溝と摺動可能に係合し得、溝の底部内面が側部レールの底面を支持し得る（かつ、したがって、溝が引き出しを支持し得る）ように形成される。
【０１０４】
図１３Ａは、接触機構の離脱位置の側面図であり、側部レール１３１４（例えば、引き出し１１１０の側部レール１１１４または引き出し１２１０の側部レール１２１４、図１１および図１２）は、棚または区画の壁の部分的に導電性の（例えば、金属の）溝１３１２（例えば、いくつかの実施形態において第２の導電性フィーチャと称され得る）内に部分的に挿入されているが、隆起部１３０８に接触するのに十分な距離を挿入されていない。いくつかの実施形態では、側部レール１３１４は、側部レール１３１４と一体形成され、かつ側部レール１３１４が、例えば、引き出しの誘電体材料上に形成された導電性トレースによって永久的に接続される引き出しの電極に永久的に電気的に結合され得る、導電性コーティング（例えば、いくつかの実施形態において第１の導電性フィーチャと称され得る）を含み得る。溝１３１２は上部内壁１３１６および底部内壁１３１８を含み得る。側部レール１３１４は複数の部分１３０２，１３０４および１３０６を含み得る。部分１３０２は、部分１３０４および１３０６よりも著しく長くあり得る。部分１３０６は、それに沿って部分１３０２が延びる軸（例えば、第１の軸）に平行でかつオフセット位置の軸（例えば、第２の軸）に沿って延び得る。部分１３０４は、部分１３０２の端部を部分１３０６の端部に接続し得、それに沿って部分１３０２および１３０６が延びる軸を（例えば、斜めに）横切る軸に沿って延び得る。隆起部１３０８は、導電性の溝１３１２の底部内面上に配置された隆起または接触ボタンであり得る。隆起部１３０８は、側部レール１３１４の部分１３０２がその表面に沿って摺動できるように、実質的に滑らかな表面を有し得、かつポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）またはナイロンなどの、比較的摩擦係数が低い材料で形成され得る。この位置では、引き出しは部分的に開いており、解凍動作を実施できないようになっている。
【０１０５】
図１３Ｂは、側部レール１３１４が導電性の溝１３１２内に部分的に挿入され、隆起部１３０８に接触している、接触機構の一部係合位置の側面図である。側部レール１３１４の部分１３０４および１３０６は未だ導電性の溝１３１２の外側にあるが、部分１３０２の先端部は隆起部１３０８に沿って摺動した後に持ち上げられ、この先端部が導電性の溝１３１２の隆起部１３０８および上部内壁１３１６の両方に接触するようになっている。この位置では、引き出しは未だ部分的に開いており、解凍動作を実施できないままである。
【０１０６】
図１３Ｃは、側部レール１３１４が導電性の溝１３１２内に完全に挿入され（例えば、側部レール１３１４が永久的に取り付けられる着脱可能な引き出しまたはプラットフォームが、導電性の溝１３１２を含む棚と物理的に完全に係合されるように）、それにより、側部レール１３１４の部分１３０２の先端部が隆起部１３０８および上部内壁１３１６に接触し、側部レール１３１４の部分１３０６が底部内壁１３１８（例えば、隆起部１３０８が形成された部分とは異なる、壁１３１８の底部内面のさらなる部分）に接触し、かつ導電性の溝１３１２が側部レール１３１４に物理的かつ電気的に結合される、接触機構の完全に係合した位置の側面図である。側部レール１３１４の部分１３０２，１３０４および１３０６はいずれも、導電性の溝１３１２内に配置され、部分１３０２の上部は効果的に押し込まれ、部分１３０４および１３０６および隆起部１３０８によって導電性の溝１３１２の上部内壁１３１６（例えば、壁１３１６の上部内面）との安定した電気的接触内に保持される。この位置では、引き出しは閉鎖されて囲い込まれたキャビティを作成し、解凍動作が許可され、実施され得る。いくつかの実施形態において、側部レール１３１４は、その導電性の溝１３１２との結合を介して接地参照電圧に電気的に結合され得、一方、他の代替的な実施形態において、導電性の溝１３１２は側部レール１３１４を介して接地参照電圧に電気的に結合され得る。
【０１０７】
いくつかの実施形態では、隆起部１３０８を含めず、導電性の溝１３１２は上部内壁１３１６および／または底部内壁１３１８上に導電性のばね様の材料（例えば、フィンガ・ストック・ガスケット）の裏をつけ得る。この裏付けは、側部レール１３１４が導電性の溝１３１２内に完全に挿入されたときに導電性の溝１３１２と側部レール１３１４との間に電気的な結合を提供し得、側部レール１３１４を定位置に保持することを支援し得る。あるいは、側部レール１３１４を導電性の溝１３１２と接触した状態に保持するためにメカニカルクランプが使用され得る。
【０１０８】
図１４Ａおよび図１４Ｂは、解凍システム（例えば、図２に示す解凍システム２１０および２２０）内の棚（例えば、図２に示す棚２１６，２２６）と引き出し（例えば、引き出し２１８，２２８，３２１，７２１，１１１０，１２１０、図２、図３、図７、図１１および図１２）との間の電気的接触（例えば、接地）を確保するための代替的な接触機構の正面図である。引き出し１４１２は固定棚１４２６の下方のブロック１４２２または他のタイプの支持構造体の上に配置され得る。棚１４２６は、例えば、接地または共通ボルテージポテンシャルに電気的に結合され得る導電端子１４１８および１４２０を含み得る。あるいは、導電端子１４１８および１４２０は冷凍室、冷蔵室または他の区画の壁に結合され得る。ブロック１４２２は、引き出し１４１２の底部壁１４１１（例えば、プラットフォーム）の底面（例えば、外側底面）に接触する上面を有し得、シザーリフトなどのリフト機構（図示せず）に結合された底面を有し得る。リフト機構は手動または電動であり得る。
【０１０９】
図１４Ａは離脱状態の接触機構を示しており、引き出し１４１２の側部レール１４１４および１４１６は導電端子１４１８および１４２０に電気的に接触していない。この位置では、引き出し１４１２は開いていると考えられ（すなわち、安全インターロックが離脱している）、システムは解凍動作を実施できないようになっている。リフト機構の動作によって、ブロック１４２２は引き出し１４１２を矢印１４２４の方向に押圧（例えば、圧力を印加）し得る。図１４Ｂは係合状態の接触機構を示しており、ブロック１４２２が引き出し１４１２を押圧して、それにより側部レール１４１４および１４１６（および／または引き出し１４１２の導電性の側壁）が導電端子１４１８および１４２０と電気的に接触している。ブロック１４２２は、側部レール１４１４および１４１６が棚１４２６の導電端子１４１８および１４２０への電気的な接触を確実に維持するように、引き出し１４１２の底面に対する圧力を維持し得る。側部レール１４１４，１４１６と導電端子１４１８，１４２０との間の結合は、解凍システムのための電極として機能する引き出し１４１２の導電性の部分に対して電気的な接地を提供するように機能し得る。この位置では、引き出し１４１２は閉じていると考えられ、システムは解凍動作を実施できるようになっている。
【０１１０】
図１５は、引き出し（例えば、引き出し２１８，２２８，３２１，７２１，１１１０，１２１０、図２、図３、図７、図１１および図１２）の内側底部壁１５００（例えば、内側底面または「プラットフォーム」）のトップダウン図であり、引き出しの一部のみが導電性材料で形成されている実施形態を示している。壁１５００は、電極１５０４（例えば、電極７７２、図７）と、金属などの導電性材料（例えば、銅、タングステン、金、またはこれらのあらゆる組合せ）で形成され、かつ電極１５０４に電気的に結合された導電経路１５０６および１５０８とを含む。壁１５００はさらに、例えば、プラスチックまたはガラスで形成され得る誘電体材料１５０２も含む。電極１５０４と導電経路１５０６および１５０８は、誘電体材料１５０２上に溶着され得、いくつかの例では、電極１５０４と導電経路１５０６および１５０８の上面が誘電体材料１５０２の上面と実質的に平面になるように誘電体材料１５０２内に埋設され得る。導電経路１５０６および１５０８は電極１５０４を引き出しの導電性の側部レールに電気的に結合し得る。例えば、導電経路１５０６は引き出しの側壁（例えば、壁１１１２，１１２２，１１３２，１２１２，１２２２，１２３２、図１１および図１２のうちのいずれか１つ以上）内または側壁上の導電性のメタリゼーション（図示せず）と電気的に接触し得、導電性のメタリゼーションは引き出しの導電性の側部レールとも導電性接触している。このように、電極は解凍システムの棚の溝（または区画の壁）の導電性の部分を介して供給されたボルテージポテンシャル（例えば、接地ボルテージポテンシャル）に電気的に結合され得る。電極１５０４は円形で示すが、これは例示的なものであり、電極１５０４は正方形、矩形、角錐形などを含む、あらゆる所望の形状であり得ることが理解されるべきである。図示のように、電極１５０４は直径Ｄ１を有する。電極１５０４は引き出しの底部内面の面積よりも極めて小さい面積を有する。代替的な実施形態では、電極１５０４は引き出しの底部内面の面積と実質的に等しい面積を有し得る。
【０１１１】
壁１５００には、識別子１５１０が含まれ得る。識別子１５１０は、これらに限定されないが、ＲＦ識別（ＲＦＩＤ）タグ、光学認識システムで検出可能な形状またはパターン、またはあらゆる他の所望のタイプの識別子を含む、様々なタイプの識別子のうちの１つであり得る。識別子１５１０は、引き出しがその下に配置されている棚に結合された認識回路によって処理されたときに、電極１５０４のサイズおよび形状および／または引き出しのサイズおよび形状などの、電極１５０４および／または壁１５００がその一部であり得る引き出しの１つ以上のフィーチャを示し得、これについては以下に図１７に関してより詳しく説明する。
【０１１２】
図１６は、引き出し（例えば、引き出し２１８，２２０，３２１，７２１，１１１０，１２１０、図２、図３、図７、図１１および図１２）の内側底部壁（例えば、内側底面または「プラットフォーム」）のトップダウン図であり、引き出しの一部のみが導電性材料で形成されている実施形態を示している。壁１６００は、電極１６０４（例えば、電極７７２、図７）と、金属などの導電性材料（例えば、銅、タングステン、金、またはこれらのあらゆる組合せ）で形成され、かつ電極１６０４に電気的に結合された導電経路１６０６および１６０８とを含む。壁１６００はさらに、例えば、プラスチックまたはガラスで形成され得る誘電体材料１６０２も含む。電極１６０４と導電経路１６０６および１６０８は、誘電体材料１６０２上に溶着され得、いくつかの例では、電極１６０４と導電経路１６０６および１６０８の上面が誘電体材料１６０２の上面と実質的に平面になるように誘電体材料１６０２内に埋設され得る。導電経路１６０６および１６０８は電極１６０４を引き出しの側部レールに電気的に結合し得る。例えば、導電経路１６０６は引き出しの側壁（例えば、壁１１１２，１１２２，１１３２，１２１２，１２２２，１２３２、図１１および図１２のうちのいずれか１つ以上）内または側壁上の導電性のメタリゼーション（図示せず）と電気的に接触し得、導電性のメタリゼーションは引き出しの導電性の側部レールとも導電性接触している。このように、電極は解凍システムの棚の溝（または区画の壁）の導電性の部分を介して供給されたボルテージポテンシャル（例えば、接地ボルテージポテンシャル）に電気的に結合され得る。電極１６０４は円形で示すが、これは例示的なものであり、電極１６０４は正方形、矩形などを含む、あらゆる所望の形状であり得ることが理解されるべきである。図示のように、電極１６０４は直径Ｄ２を有する。
【０１１３】
図１５および図１６に示すように、壁１５００および１６００はそれぞれ、異なる直径または面積の電極を有し得る。図１５００の電極１５０４は、図１６００の電極１６０４の直径Ｄ２よりも大きな直径Ｄ１を有し、したがって、電極１５０４は電極１６０４の面積よりも極めて大きな面積を有する。それぞれ異なる電極のサイズを有する複数の引き出しを、解凍／加熱システムに関連する一組で提供することにより、消費者は解凍システムに使用するために、解凍する負荷のサイズおよび形状に最も適した電極を有する引き出しを選択することができる。例えば、より小さい負荷は電極１５０４および１６０４のいずれの範囲内にも入り得るが、より小さい負荷をより大きな電極１５０４で加熱することは、解凍動作中に生成されるＲＦエネルギーの一部の浪費（例えば、より小さい負荷の加熱に役立たない）をもたらし得るため、より小さい負荷を加熱するためにより小さい電極１６０４を使用することにより電力を節約し得る。逆に、より大きな負荷は電極１５０４の範囲内に入り得るが、電極１６０４の範囲内に入らない。このより大きな負荷を電極１６０４で加熱することを試みることは、より大きな負荷の一部が電極１６０４と重ならず、したがってより大きな負荷の電極１６０４と重なる部分と比べて、ＲＦエネルギー（例えば、加熱エネルギー）をほとんどまたは全く受けないため、解凍システムが実施する解凍／加熱動作によって解凍または加熱に成功しないという結果をもたらし得る。したがって、解凍システムが、異なる形状およびサイズを有するより広い範囲の負荷を解凍し得るように、様々なサイズおよび形状の電極を有する複数の引き出しを含みかつそれらに対応することは有利であり得る。図１６の識別子１６１０は図１５の識別子１５１０と異なり得、それにより、それぞれの引き出しが棚の下方／内部に挿入されると（例えば、棚に結合された認識回路によって）、異なるサイズの電極１６０４および１５０４はそれぞれ、一意的に識別され得る。
【０１１４】
解凍システムの電極を格納する引き出しは、消費者の電極サイズの必要性に応じて容易に入れ替えし得るが、静止した棚内に格納された電極は簡単に交換し得ない。図１７は、例えば、図１５および図１６に示す電極１５０４および１６０４と共に使用するための複数の選択可能な電極を有する棚（例えば、図２に示す棚２１６または２２６）の内側上面図である。棚１７００は、金属などの導電性材料（例えば、銅、タングステン、金、またはこれらのあらゆる組合せ）で形成された電極１７０４，１７０６および１７０８（例えば、電極３７０，７７０，１８１２、図３、図７および図１８）を含む。電極１７０４，１７０６および１７０８は、棚１７００の下方に配置された引き出し（例えば、引き出し２１８，２２８，３２１，７２１，１１１０，１２１０、図２、図３、図７、図１１および図１２）の電極に対向しかつ面するように配置され得、その中に負荷が配置され得るキャビティ（例えば、キャビティ３１０，１８０６、図３および図１８）を横切って配置され得る。棚１７００はさらに、電極１７０８と１７０６との間に配置された部分１７１０および電極１７０６と１７０４との間に配置された部分１７１２を含む誘電体材料１７０２を含む。誘電体材料１７０２は、例えば、プラスチックまたはガラスで形成され得る。電極１７０４，１７０６および１７０８は、誘電体材料１７０２上に溶着され得、いくつかの例では、電極１７０４，１７０６および１７０８の上面が誘電体材料１７０２の上面と実質的に平面になるように誘電体材料１７０２内に埋設され得る。誘電体材料１７０２の部分１７１０および１７１２は、電極１７０４，１７０６および／または１７０８を、これらの電極のうちの１つ以上が使用のために選択されないときに、互いに電気的に絶縁するように機能し得る。棚１７００は、ＲＦ信号を（例えば、ＲＦ信号源３４０、図３から）受信し、これに応答して解凍動作中に電磁エネルギーを放射するために、電極１７０４，１７０６および１７０８のうちの１つまたはそれらの組合せを選択し得る切替回路（図示せず）を含むかまたはこれに結合され得る。電極は、少なくとも棚１７００下方に配置された引き出しの電極のサイズおよび形状に基づいた使用のために選択され得る。例えば、挿入された引き出しが直径Ｄ１を有する図１５に示す電極１５０４を含むことが検出されると、電極１５０４の直径に整合するように、有効な電極の直径であるＤ１に対して、電極１７０４および１７０６がそれぞれ選択され得る。他の例として、挿入された引き出しが直径Ｄ２を有する図１６に示す電極１６０４を含むことが検出されると、電極１６０４の直径に整合するように、有効な電極の直径であるＤ２に対して、電極１７０４のみが選択され得る。直径Ｄ１およびＤ２より大きい直径Ｄ３を有する電極１７０８は、引き出しの電極がＤ３より大きいかまたはＤ３と等しい直径を有することが検出されない限り、選択され得ない。
【０１１５】
棚１７００は、引き出し上に存在する識別子（例えば、図１５に示す識別子１５１０または図１６に示す識別子１６１０）に基づいて棚１７００の下方／内部に挿入された引き出しのタイプを決定するための認識回路１７１４を含み得る。例えば、認識回路１７１４は、ＲＦＩＤスキャナ、または光学カメラなどの光学形状またはパターン認識回路を含み得る。棚内の認識回路１７１４は、対応する識別子データを生成するために識別子を処理し得る。この識別子データは、挿入された引き出しのタイプを決定するためにメモリに（例えば、早見表（ＬＵＴ）の一部として）保存された値と（例えば、システムコントローラ３３０、図３によって）比較され得、次に、その特定の識別子と関連すると予め設定された（例えば、図１５に示す電極１５０４または図１６に示す電極１６０４のサイズおよび形状に対応している）電極のサイズおよび形状を決定し得、および／または選択すべき電極１７０４，１７０６，１７０８の組合せを決定し得る。電極１７０４，１７０６および１７０８の組合せは、解凍システムによって実施される解凍動作中にＲＦ信号を受信するために選択され得る。入力ＲＦ信号を受信する電極（例えば、ＲＦ信号によって通電される電極）の組合せは、認識回路１７１４によって決定される棚１７００の下方／内部に挿入された引き出しの電極のサイズおよび形状などの、電極および／または棚１７００の下方／内部に挿入された引き出しの１つ以上のフィーチャに基づいて選択される。挿入された引き出しのタイプはまた、ユーザインタフェース（例えば、ユーザインタフェース３２０、図３）のスクリーン上に表示され得る。
【０１１６】
引き出し認識機能に関して上述した識別回路および認識回路が例示的なものであることに留意すべきである。所望であれば、他の引き出し識別手段が代わりに実施され得る。
解凍動作中に棚１７００内のいずれの電極を有効とするかを切り替え可能に選択することにより、解凍システムは、棚１７００内の電極を物理的に交換する必要無しに、様々な引き出しの電極のサイズに対応することができる。本明細書において３つの電極１７０４，１７０６，１７０８のみを示すが、これに制限することを意味するものではなく、様々な直径、寸法、形状および相対位置の選択可能なあらゆる数の電極を、図示のような同心円の配置、または他の配置で解凍システムの棚内に含め得ることに留意すべきである。
【０１１７】
図１８は、棚（例えば、棚２１６，２２６、図２）の下方／内部に挿入されて負荷（例えば、図３に示す負荷３１６）が配置されるキャビティを作成する引き出し（例えば、引き出し２１８，２２８，３２１，７２１，１１１０，１２１０，１４１２、図２、図３、図７、図１１、図１２および図１４）を有する解凍システム（例えば、図２に示す解凍システム２１０および２２０）の断面正面図である。図示のように、引き出し１８０２は棚１８０４の下方／内部に配置され（例えば、摺動または挿入または別様に物理的に係合され）得る。引き出し１８０２は着脱可能であり得るが、図示のように棚１８０４の下方／内部に完全に挿入されると、棚１８０４と共に囲い込まれたキャビティ１８０６を形成し得る。引き出し１８０２は、棚１８０４の少なくとも部分的に導電性の溝１８１８（例えば、溝１３１２、図１３）（冷凍室、冷蔵室、または他の区画の壁部内に形成された溝）内に挿入される導電性の側部レール１８１４および１８１６（例えば、側部レール１１１４，１１１６，１２１４，１２１６，１４１４，１４１６、図１１、図１２および図１４）を有する側壁（例えば、側壁１１２２，１２２２、図１１および図１２）を含み得、それにより側部レール１８１４および１８１６と少なくとも部分的に導電性の溝１８１８との間に電気的な接触が存在する。この電気的な接触は、参照電圧信号（例えば、接地または共通参照電圧信号）が棚１８０４（冷凍室、冷蔵室、または他の区画）内の参照電圧源（図示せず）から側部レール１８１４および１８１６へ少なくとも部分的に導電性の溝１８１８を介して印加されることを可能にし得る。上述のように、代替的な実施形態では、引き出しは１つ以上の溝を含み得、棚（または区画の壁部）は１つ以上の対応する導電性のレールを含み得る。
【０１１８】
いくつかの例では、引き出し１８０２は全体的に導電性材料で形成され得る。別の例では、引き出し１８０２は導電性材料と誘電体材料の両方で形成され得、引き出し１８０２の導電性材料は図１５および図１６に示す電極１５０４および１６０４と類似した電極を形成し得る。かかる電極は重なる非導電性バリア１８１０を形成し得る。負荷１８０８は解凍のためのキャビティ１８０６内に配置される負荷である。負荷１８０８は、例えば、食品負荷、または、解凍される、解氷される、または加熱されることを所望されるあらゆる他の負荷であり得る。棚１８０４は、図１７に示す電極１７０４，１７０６および１７０８と同様に配置および構成され得る１つ以上の電極１８１２を含む。
【０１１９】
引き出し１８０２が誘電体材料内またはその上に形成された電極を含む実施形態では、引き出しの電極は、引き出し１８０２が完全にシステム内に配置されたときに、棚１８０４の電極（複数可）１８１２に面してかつ対向して形成され得る。引き出しの電極はまた、引き出し１８０２の内側壁上またはその下方に形成された導電性トレースを介して側部レール１８１４で印加された参照電圧信号（または接地信号）を受信し得る。
【０１２０】
本明細書に記載され、図面に示された方法に関連する動作の順序は例示的な実施形態に対応していると理解されるべきであり、動作の順序を示された順序のみに限定すると解釈されるべきではない。それよりも、いくつかの動作は異なる順序で実施され得、および／またはいくつかの動作は並行して実施され得る。
【０１２１】
本明細書に含まれる様々な図に示される接続線は、様々な要素間の例示的な機能的関係および／または物理的結合を表すことが意図されている。主題の実施形態には、多くの代替的または追加的機能関係または物理的接続が存在し得ることに留意されたい。さらに、特定の用語は、参照のみの目的のために本明細書中で使用され得、したがって限定することを意図するものではなく、用語「第１」、「第２」および構造体を指す他のそのような数値用語は、文脈によって明確に示されていない限り、シーケンスまたは順序を暗示しない。
【０１２２】
本明細書で使用される場合、「ノード」は、所与の信号、論理レベル、電圧、データパターン、電流、または量が存在する、任意の内部または外部基準点、接続点、接合、信号線、導電要素などを意味する。さらに、２つ以上のノードは、１つの物理的要素によって実現され得る（および、２つ以上の信号は、多重化、変調、または別様に区別されることができ、共通ノードで受信または出力すらされることができる）。
【０１２３】
前述の説明は、共に「接続された」または「結合された」要素またはノードまたはフィーチャに及ぶ。本明細書で使用される場合、別段の明示的な記載がない限り、「接続された」とは、ある要素が別の要素に直接接合されている（または直接通信する）ことを意味し、必ずしも機械的に接合されている必要はない。同様に、別段の明示的な記載がない限り、「結合された」とは、ある要素が別の要素に直接的または間接的に接合されている（または直接的または間接的に通信する）ことを意味し、必ずしも機械的に接合されている必要はない。したがって、図面に示される概略図は、要素の１つの例示的な配置を示しているが、図示された主題の実施形態に追加の介在要素、デバイス、フィーチャまたは構成要素が存在し得る。
【０１２４】
一実施形態によると、システムはＲＦ信号を生成し得る無線周波数（ＲＦ）信号源と、第１の電極を含む第１の構造体と、第２の構造体と、第２の導電性フィーチャと、を含み得る。第２の導電性の構造体は、第２の構造体が物理的に第１の構造体と係合すると第１の電極に少なくとも部分的に垂直に重なる第２の電極と、第２の構造体に永久的に結合された第１の導電性の構造体と、を含み得る。第１の構造体はＲＦ信号源に電気的に結合され得る。第１の構造体と第２の構造体とは共に、第１の構造体と第２の構造体との間にキャビティを作成するために非永久的に物理的に係合され得る。第２の導電性フィーチャは、第２の構造体が第１の構造体と完全に物理的に係合すると、第１の導電性フィーチャに物理的かつ電気的に結合され得る。
【０１２５】
実施形態の別の態様によると、第１の構造体は棚を含み得る。第２の構造体は着脱可能な引き出しの一部を形成する着脱可能なプラットフォームを含み得る。第１の導電性フィーチャは第２の電極に永久的に電気的に結合され得る。
【０１２６】
実施形態の別の態様によると、着脱可能な引き出しは全体的に導電性材料で形成され得る。
実施形態の別の態様によると、着脱可能な引き出しは、第１の導電性フィーチャが結合される側部レールと、その上またはその中に第２の電極が形成される誘電体材料と、第２の電極を第１の導電性フィーチャに電気的に結合する誘電体材料の中または上に形成される１つ以上の導電性トレースと、を含み得る。第１の導電性フィーチャは側部レールと一体形成され得る。
【０１２７】
実施形態の別の態様によると、システムは、第２の導電性フィーチャに電気的に結合された参照電圧と、側部レールを挿入可能な溝と、を含み得る。第１および第２の導電性フィーチャは、側部レールが溝内に完全に挿入されると、第２の電極と参照電圧との間に電路を提供するために結合し得る。
【０１２８】
実施形態の別の態様によると、第２の導電性フィーチャは溝の上部内面に配置され得る。溝は溝の底部内面の一部上に形成された隆起部を含み得る。側部レールの第１の導電性の特徴は、側部レールが溝内に完全に挿入されたときに、隆起部によって溝の上部内面で第２の導電性フィーチャと電気的接触状態に保持され得る。隆起部はナイロンまたはポリテトラフルオロエチレンで形成され得る。
【０１２９】
実施形態の別の態様によると、側部レールは第１の部分、第２の部分および第３の部分から成る第１の部分を含み得る。第１の部分は、第１の軸に沿って延び得、かつ側部レールが溝内に完全に挿入されたときに溝の隆起部および上部内面に接触する先端部を含み得る。第２の部分は、第１の軸に平行な第２の軸に沿って延び得、かつ側部レールが溝内に完全に挿入されたときに、溝の底部内面の隆起部が形成されている部分とは異なる、溝の底部内面のさらなる部分と接触し得る。第３の部分は、第１および第２の軸を横切る第３の軸に沿って延び得、第１の部分を第２の部分に接続し得る。
【０１３０】
実施形態の別の態様によると、システムは、１つ以上の第２の電極フィーチャを識別する、着脱可能なプラットフォームに結合された識別子を含み得る。棚は、第１の電極に隣接する第３の電極、第３の電極および第１の電極に隣接する第４の電極、および識別子に基づいて１つ以上の第２の電極フィーチャを決定する認識回路を含み得る。棚は、識別された１つ以上の第２の電極フィーチャに基づいて、第１の電極、第３の電極および第４の電極のうちの１つ以上にＲＦ信号を選択的に印加し得る。
【０１３１】
実施形態によると、システムは、ＲＦ信号を生成するＲＦ信号源、第１の電極を含む棚、ＲＦ信号源とシステムのキャビティに近接して配置されている第１の電極との間の伝送経路、および棚の下方に配置され、かつ第１の電極に対向しかつ面して配置される第２の電極を含む着脱可能なプラットフォームを含み得る。伝送経路は、ＲＦ信号をＲＦ信号源から第１の電極へ搬送し得る。
【０１３２】
実施形態の別の態様によると、着脱可能なプラットフォームは着脱可能な引き出しの一部を形成し得、引き出しは、着脱可能な引き出しの側部に永久的に結合された導電性の側部レール、その上に第２の電極が配置された誘電体材料、および誘電体材料上に配置され、第２の電極を導電性の側部レールに電気的に結合する１つ以上の導電性トレースを含む。
【０１３３】
実施形態の別の態様によると、システムは、着脱可能なプラットフォームに接触し、かつ着脱可能な引き出しを押圧して棚と接触させ得る、支持構造体を含み得る。
実施形態の別の態様によると、棚はさらに、参照電圧、ならびに導電性の側部レールおよび参照電圧と電気的に接触している導電端子を含み得る。導電端子は導電性の側部レールを参照電圧に電気的に結合し得る。支持構造体は、導電端子と導電性の側部レールとの間の電気的接触を維持するために、着脱可能な引き出しの着脱可能なプラットフォームに圧力を印加し得る。
【０１３４】
実施形態の別の態様によると、引き出しは、着脱可能なプラットフォーム上に配置され、１つ以上の第２の電極フィーチャを識別する識別子を含み得る。棚は、第１の電極に隣接する第３の電極、第３の電極および第１の電極に隣接する第４の電極、および識別子に基づいて１つ以上の第２の電極フィーチャを決定し得る認識回路を含み得る。棚は、識別された１つ以上の第２の電極フィーチャに基づいて、第１の電極、第３の電極および／または第４の電極にＲＦ信号を選択的に印加し得る。
【０１３５】
実施形態によると、棚の下方に挿入されてキャビティを形成することができる引き出しは、引き出しのプラットフォーム上に形成された電極、および電極に電気的に結合された導電性の側部レールを含み得る。電極は、引き出しが棚の下方に挿入されると、棚の第２の電極に重なり得る。導電性の側部レールは棚の金属製の溝内に挿入され得る。
【０１３６】
実施形態の別の態様によると、引き出しは、引き出しのプラットフォーム上に形成され、１つ以上の第２の電極フィーチャを識別する識別子、および引き出しの誘電体内側底部壁上および引き出しの内側側壁上に形成された導電性トレースを含み得る。導電性トレースは導電性の側部レールを電極に電気的に結合し得る。
【０１３７】
少なくとも１つの例示的な実施形態が前述の詳細な説明で提示されているが、膨大な数の変形例が存在することを理解されたい。本明細書に記載された１つまたは複数の例示的な実施形態は、特許請求の範囲に記載された主題の、範囲、適用可能性または構成を決して限定するものではないことを理解されたい。むしろ、上述の詳細な説明は、記載された１つまたは複数の実施形態を実装するための便利なロードマップを当業者に提供するであろう。この特許出願を出願した時点での既知の均等物および予見可能な均等物を含む、特許請求の範囲によって規定される範囲から逸脱することなく、要素の機能および配置に様々な変更を加えることができることを理解されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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