(57)【要約】【課題】解凍を終了するタイミングを適切に判断することのできる高周波解凍装置を提供する。【解決手段】高周波解凍装置１００は、電極板（上部電極１および下部電極２）と、電極板に高周波電力を供給する高周波電源５と、電極板と高周波電源５との間に配置されている整合回路６と、高周波電源６の動作を制御する制御部（制御回路１０）とを備えている。整合回路６は、電極板に直列に接続されている第１の容量可変コンデンサ（第１のコンデンサ６ａ）と、電極板に並列に接続されている第２の容量可変コンデンサ（第２のコンデンサ６ｂ）とを含む。制御部は、第１の容量可変コンデンサおよび第２の容量可変コンデンサの少なくとも何れかの容量変化に基づいて、高周波電源５の動作を停止する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極板と、
前記電極板に高周波電力を供給する高周波電源と、
前記電極板と前記高周波電源との間に配置されている整合回路と、
前記高周波電源の動作を制御する制御部と
を備え、
前記整合回路は、前記電極板に直列に接続されている第１の容量可変コンデンサと、前記高周波電源と並列に接続されている第２の容量可変コンデンサとを含み、
前記制御部は、前記第１の容量可変コンデンサおよび前記第２の容量可変コンデンサの少なくとも何れかの容量変化に基づいて、前記高周波電源の動作を停止する、
高周波解凍装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１の容量可変コンデンサの時間当たりの容量変化が所定値以下になったときに、前記高周波電源の動作を停止する、請求項１に記載の高周波解凍装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１の容量可変コンデンサの極小を検知して前記高周波電源の動作を停止する、請求項１に記載の高周波解凍装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第２の容量可変コンデンサの極大を検知して前記高周波電源の動作を停止する、請求項１から３の何れか１項に記載の高周波解凍装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記第２の容量可変コンデンサの極大を検知した後、前記第２の容量可変コンデンサの時間当たりの容量変化が直前の容量変化よりも減少し、かつ、前記時間当たりの容量変化が所定値以下になったときに、前記高周波電源の動作を停止する、請求項１から４の何れか１項に記載の高周波解凍装置。
【請求項６】
前記制御部は、
被解凍物の解凍状態を設定する状態設定部を有し、
前記状態設定部で設定された解凍状態にしたがって、前記高周波電源の動作終了のタイミングを決定する、請求項１から５の何れか１項に記載の高周波解凍装置。
【請求項７】
前記制御部は、
前記状態設定部で設定された解凍状態にしたがって、
前記第１の容量可変コンデンサの容量変化に基づいて前記高周波電源の動作を停止するか、前記第２の容量可変コンデンサの容量変化に基づいて前記高周波電源の動作を停止するかを決定する、請求項６に記載の高周波解凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品などに高周波電界を印加して解凍処理を行う高周波解凍装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高周波解凍装置では、２つの電極間に高周波高電圧を印加し、その間に誘電体である被解凍物（被加熱物）を挟んで誘電加熱が行われる。このような高周波解凍装置には、被加熱物が所望とする状態となった時点で誘電加熱を終了するために、被加熱物の温度などを検出することのできる検出器を備えているものがある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、被解凍物３の側面温度を検知するための輻射熱センサ６を備えている高周波解凍装置が開示されている。輻射熱センサ６は、加熱庫１の側面部に設置されている。
【０００４】
また、図１０には、輻射熱センサを備えている高周波解凍装置の一例の構成を示す。高周波解凍装置２００は、金属製の加熱室２０９を備える。加熱室２０９の内部には、上部電極２０１、下部電極２０２、天面プレート２０７、底面プレート２０８、輻射熱センサ２１１などが備えられている。上部電極２０１及び下部電極２０２は、互いに平行になるように配置されている。底面プレート２０８は、下部電極２０２の上部に配置され、下部電極２０２に密着している。天面プレート２０７は、上部電極２０１の下部に配置され、上部電極２０１に密着している。底面プレート２０８上には、被解凍物２０３が載置される。輻射熱センサ２１１は、加熱室２０９の側面部に配置されている。
【０００５】
加熱室２０９の外側には、高周波電源２０５、整合回路２０６、および制御回路２１０などが設けられている。高周波電源２０５および整合回路２０６は、配線によって上部電極２０１及び下部電極２０２と接続されている。上部電極２０１及び下部電極２０２には、高周波電源２０５から高周波の電圧が供給される。これにより、上部電極２０１と下部電極２０２との間に高周波電界が発生し、被解凍物２０３が誘電加熱され、被解凍物２０３の解凍処理が行われる。制御回路２１０は、高周波電源２０５と接続され、高周波電源２０５のオン／オフなどを制御する。また、制御回路２１０は、輻射熱センサ２１１とも接続されている。制御回路２１０には、輻射熱センサ２１１の検知結果が送信される。
【０００６】
以上の構成により、輻射熱センサ２１１は、被解凍物２０３の表面温度を検出する。制御回路２１０は、輻射熱センサ２１１から送信された表面温度の検知結果をもとに、表面温度が所定温度に達したと判断したときに、高周波電源２０５を停止し、加熱解凍処理を終了する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−７８１５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、被解凍物の温度を輻射熱センサなどの検出器で検出することで、被解凍物の解凍が終了したことを判断するためには、装置に検出器を取り付ける必要がある。これにより、装置が大型化するという問題がある。また、検出器は、加熱室内の電磁波環境下に置かれる。そのため、電磁波環境に耐えうる特別な検出器を設置することが望まれ、装置のコストが上昇するという問題がある。さらに、検出器で被解凍物全体の温度を検知することは難しく、適切なタイミングで解凍を終了できないなどの問題がある。
【０００９】
そこで、本発明では、装置の大型化を抑えつつ、解凍を終了するタイミングを適切に判断することのできる高周波解凍装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一局面にかかる高周波解凍装置は、電極板と、前記電極板に高周波電力を供給する高周波電源と、前記電極板と前記高周波電源との間に配置されている整合回路と、前記高周波電源の動作を制御する制御部とを備える。前記整合回路は、前記電極板に直列に接続されている第１の容量可変コンデンサと、前記電極板に並列に接続されている第２の容量可変コンデンサとを含む。前記制御部は、前記第１の容量可変コンデンサおよび前記第２の容量可変コンデンサの少なくとも何れかの容量変化に基づいて、前記高周波電源の動作を停止する。
【００１１】
上記の本発明の一局面にかかる高周波解凍装置において、前記制御部は、前記第１の容量可変コンデンサの時間当たりの容量変化が所定値以下になったときに、前記高周波電源の動作を停止してもよい。
【００１２】
上記の本発明の一局面にかかる高周波解凍装置において、前記制御部は、前記第１の容量可変コンデンサの極小を検知して前記高周波電源の動作を停止してもよい。
【００１３】
上記の本発明の一局面にかかる高周波解凍装置において、前記制御部は、前記第２の容量可変コンデンサの極大を検知して前記高周波電源の動作を停止してもよい。
【００１４】
上記の本発明の一局面にかかる高周波解凍装置において、前記制御部は、前記第２の容量可変コンデンサの極大を検知した後、前記第２の容量可変コンデンサの時間当たりの容量変化が直前の容量変化よりも減少し、かつ、前記時間当たりの容量変化が所定値以下になったときに、前記高周波電源の動作を停止してもよい。
【００１５】
上記の本発明の一局面にかかる高周波解凍装置において、前記制御部は、被解凍物の解凍状態を設定する状態設定部を有していてもよい。そして、前記制御部は、前記状態設定部で設定された解凍状態にしたがって、前記高周波電源の動作終了のタイミングを決定してもよい。
【００１６】
上記の本発明の一局面にかかる高周波解凍装置において、前記制御部は、前記状態設定部で設定された解凍状態にしたがって、前記第１の容量可変コンデンサの容量変化に基づいて前記高周波電源の動作を停止するか、前記第２の容量可変コンデンサの容量変化に基づいて前記高周波電源の動作を停止するかを決定してもよい。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明の一局面にかかる高周波解凍装置によれば、被解凍物の解凍を終了するタイミングを適切に判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施形態にかかる高周波解凍装置の内部構成を示す模式図である。
【図２】図１に示す高周波解凍装置内の回路構成を示す図である。
【図３】第１の実施形態にかかる高周波解凍装置を用いて解凍処理を行った場合の被加熱物の温度変化と第１のコンデンサの容量変化を示すグラフである。
【図４】第１の実施形態にかかる高周波解凍装置において行われる解凍処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施形態の変形例にかかる高周波解凍装置を用いて解凍処理を行った場合の被加熱物の温度変化と第１のコンデンサの容量変化を示すグラフである。
【図６】第１の実施形態の変形例にかかる高周波解凍装置において行われる解凍処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図７】第２の実施形態にかかる高周波解凍装置を用いて解凍処理を行った場合の被加熱物の温度変化と第２のコンデンサの容量変化を示すグラフである。
【図８】第２の実施形態にかかる高周波解凍装置を用いて解凍処理を行った場合の被加熱物の温度変化と第２のコンデンサの容量変化を示すグラフである。
【図９】第２の実施形態にかかる高周波解凍装置において行われる解凍処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１０】従来の高周波解凍装置の構成の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００２０】
〔第１の実施形態〕
（高周波解凍装置の概略構成）
先ず、本実施の形態にかかる高周波解凍装置１００の概略構成について、図１を用いて説明する。本実施形態の高周波解凍装置１００は、食品などの被加熱物（被解凍物）３に高周波電界を印加して、被加熱物の解凍処理、加熱処理などを行う。特に、本実施形態の高周波解凍装置１００は、凍結された状態の被加熱物３を加熱し、被加熱物３を解凍または加熱するために使用される。高周波解凍装置１００は、加熱室（解凍室）９を備えている。加熱室９は、金属製の筐体で形成されている。
【００２１】
図１に示すように、加熱室９の内部には、上部電極（電極板）１、下部電極（電極板）２、金属板（導電性の板状部材）４、天面プレート７、底面プレート８などが備えられている。上部電極１及び下部電極２は、高周波解凍装置１００の電極板を構成する。上部電極１及び下部電極２は、互いに平行になるように配置されている。本実施形態では、２個の電極板（すなわち、上部電極１及び下部電極２）を備えているが、本発明の別の態様では、少なくとも一つ以上の電極板を備えていればよい。上部電極１、下部電極２、天面プレート７、および底面プレート８は、何れも平板状である。底面プレート８は、下部電極２の上部に配置され、下部電極２に密着している。天面プレート７は、上部電極１の下部に配置され、上部電極１に密着している。
【００２２】
上部電極１は、金属板４と連結されている。上部電極１は、金属板４によって加熱室９内の上方に支持されている。また、金属板４は、電圧印加部２０（より具体的には、整合回路６）と連結されている。
【００２３】
底面プレート８は、加熱室９の側壁に固定されている。そして、底面プレート８の下面に下部電極２が接着されて固定されている。このように、本実施形態では、底面プレート８および下部電極２の位置は、加熱室９内で固定されている。下部電極２は、配線を介して電圧印加部２０（より具体的には、整合回路６）に接続されている。
【００２４】
高周波解凍装置１００を用いて被加熱物３の解凍又は加熱を行う場合には、底面プレート８上に被加熱物３を載せる。そして、上部電極１と下部電極２との間に高周波電界を与え、被加熱物３の誘電損失による誘電加熱解凍を行う。
【００２５】
なお、本実施形態では、上部電極１と接続されている金属板４が上下方向に伸縮することによって、上部電極１の高さを変更することができる。そのため、底面プレート８上に載置される被加熱物３の大きさに応じて、上部電極１と下部電極２との間隔を変更することができる。
【００２６】
（電圧印加部の構成）
続いて、加熱室９内の各電極に対して電圧を印加する電圧印加部２０の構成について、図２を参照しながら説明する。図２は、電極対（上部電極１および下部電極２）と電圧印加部２０との間の回路構成を示す回路図である。
【００２７】
電圧印加部２０は、上部電極１と下部電極２との間に高周波電圧を印加する。図１に示すように、電圧印加部２０は、加熱室９の外側に配置されている。電圧印加部２０は、主な構成部材として、高周波電源５、整合回路６、および制御回路（制御部）１０などを有している。
【００２８】
高周波電源５は、上部電極１および下部電極２に供給する高周波電力を生成する。すなわち、高周波電源５内では、ＨＦからＶＨＦまでの帯域の周波数の電圧信号を発信し、発信された電圧信号は、増幅器（図示せず）で所望の電力まで増幅される。増幅された電圧は、整合回路６へ送信される。
【００２９】
図２に示すように、整合回路６は、第１のコンデンサ（第１の容量可変コンデンサ）６ａ、第２のコンデンサ（第２の容量可変コンデンサ）６ｂ、およびコイル６ｃなどを備えている。第１のコンデンサ６ａおよび第２のコンデンサ６ｂは、静電容量を調整することができる。
【００３０】
図２に示すように、第１のコンデンサ６ａおよびコイル６ｃは、上部電極１および下部電極２（すなわち、各電極１および２で構成されるコンデンサ）と直列に接続されている。また、金属板４は、第１のコンデンサ６ａと上部電極１および下部電極２との間に、直列に接続されている。
【００３１】
一方、第２のコンデンサ６ｂは、高周波電源５の出力と並列に接続されている。
【００３２】
上記の構成により、整合回路６は、上部電極１と下部電極２とで構成されるコンデンサのリアクタンスを相殺する。また、整合回路６は、第１のコンデンサ６ａおよび第２のコンデンサ６ｂの値を調整することにより、整合回路６への入力インピーダンスと増幅器への出力インピーダンスとを一致させることができる。これにより、被加熱物３に効率良く高周波電界を印加することができる。
【００３３】
なお、金属板４は、整合回路６とともに、高周波解凍装置１００の回路内のインピーダンス整合を取るためのインダクタとして機能する。金属板４が設けられていることで、整合回路６内のインダクタ部品の数を削減することができる。
【００３４】
整合回路６においてインピーダンスマッチングが施された電圧は、上部電極１と下部電極２とで形成されるコンデンサへ供給される。これにより、上部電極１と下部電極２との間には高周波電界が生じる。そして、上部電極１と下部電極２との間に載置された被加熱物３は、誘電加熱される。
【００３５】
また、制御回路１０は、高周波電源５の動作を制御する。すなわち、高周波電源５は、制御回路１０からの指令に応じて高周波電力の供給を開始したり停止したりする。例えば、制御回路１０は、第１のコンデンサ６ａおよび第２のコンデンサ６ｂの少なくとも何れかの容量変化を検知し、その検知結果に基づいて、高周波電源５の動作を停止する。また、制御回路１０は、高周波電源５から発信される電圧信号の周波数を変更することもできる。
【００３６】
図２に示すように、制御回路１０は、状態設定部１１を有している。状態設定部１１は、例えば、使用者からの指示にしたがって、被加熱物３の解凍状態を設定する。ここで設定される解凍状態は、高周波電源５からの高周波電力の供給を停止するタイミングを決定するために用いられる。
【００３７】
例えば、使用者が被加熱物３を実質的に全て解凍することを所望する場合には、使用者は、操作パネル（図示せず）などを用いて「解凍モード」を選択する。また、使用者が、被加熱物３を解凍が始まる直前の状態にまで加熱することを所望する場合には、「プレ解凍モード」を選択する。
【００３８】
これらの選択指令は、状態設定部１１に送信される。状態設定部１１は、操作パネルで選択されたモードに対応した解凍状態を、被加熱物３の解凍状態として設定する。例えば、使用者が「解凍モード」を選択した場合には、被加熱物３が実質的に全て解凍された状態を、解凍状態として設定する。
【００３９】
そして、制御回路１０は、被加熱物３が状態設定部１１で設定された解凍状態に到達したと判定したときに、高周波電源５の動作を停止する。本実施形態では、解凍状態の判定は、第１のコンデンサ６ａの容量変化に基づいて行われる。
【００４０】
（制御回路による高周波電源の制御について）
続いて、制御回路１０を用いて高周波電源５の動作の停止を制御する方法について、図３および図４を参照しながら説明する。ここでは、使用者が「解凍モード」を選択した場合の処理の流れについて説明する。図３は、被加熱物３に高周波電圧を印加し始めてからの被加熱物３の温度（℃）の変化と、第１のコンデンサ６ａの可変容量の経時的な変化を示すグラフである。図４は、被加熱物３の解凍処理時に制御回路１０において行われる処理の流れを示すフローチャートである。
【００４１】
図３に示すように、被加熱物３の解凍処理を開始すると、冷凍状態の被加熱物３の温度は徐々に上昇する。そして、被加熱物３の温度が約０℃に到達すると、被加熱物３の解凍が開始される。被加熱物３の解凍が進行している状態では、被加熱物３の温度は約０℃に維持される。
【００４２】
一方、第１のコンデンサ６ａの可変容量は、被加熱物３の解凍処理を開始すると急激に減少する。その後、被加熱物３の温度が約０℃付近に到達すると、第１のコンデンサ６ａの容量低下の速度は減少する。
【００４３】
そして、被加熱物３の解凍が進行している間（被加熱物３の温度が約０℃で維持されている間）に、第１のコンデンサ６ａの容量変化は、減少から増加に転じる。すなわち、被加熱物３の解凍が進行している間に、第１のコンデンサ６ａの容量変化の極小が検知される。図３に示すように、第１のコンデンサ６ａの容量変化の極小は、被加熱物３の解凍が半分以上進行した時点（図３のＡの時点）で検知される。これは、被加熱物３が実質的に全て解凍されたときに、第１のコンデンサ６ａが極小を示すことを意味する。
【００４４】
そこで、制御回路１０は、このＡの時点を検知したときに、高周波電源５の動作を停止し、解凍処理を終了させる。以下、具体的な処理の流れを、図４を参照しながら説明する。
【００４５】
例えば、被加熱物３が底面プレート８上に載置され、使用者が、操作パネルの解凍開始のボタンを押すと、解凍処理が開始される。先ず、制御回路１０は、高周波電源５をＯＮ状態にし、高周波電力の供給を開始する（ステップＳ１１）。
【００４６】
高周波電力の供給が開始されると、制御回路１０は、第１のコンデンサ６ａの静電容量Ｘ１を取得し（ステップＳ１２）、その後、所定時間（例えば、１秒以上５秒以下の時間）待機する（ステップＳ１３）。
【００４７】
その後、制御回路１０は、所定時間経過後の第１のコンデンサ６ａの静電容量Ｘ２を取得する（ステップＳ１４）。そして、制御回路１０は、静電容量Ｘ１と静電容量Ｘ２との大小関係を比較する（ステップＳ１５）。ここで、静電容量Ｘ２が静電容量Ｘ１以下である場合（ステップＳ１５でＮＯ）には、ステップＳ１２に戻り、静電容量Ｘ１と静電容量Ｘ２との比較（すなわち、ステップＳ１２からステップＳ１５までの処理）が繰り返される。
【００４８】
静電容量Ｘ１と静電容量Ｘ２との比較を繰り返した後、静電容量Ｘ２が静電容量Ｘ１を上回ったと判定された場合（ステップＳ１５でＹＥＳ）には、第１のコンデンサ６ａの極小が存在したことを意味する。そこで、制御回路１０は、図３に示すＡの時点に到達した（あるいは、Ａの時点を過ぎた）と判断し、高周波電源５をＯＦＦ状態にし、高周波電力の供給を停止する（ステップＳ１６）。これにより、被加熱物３の解凍処理は終了する。
【００４９】
以上のような処理を行うことで、被加熱物３が所望とする解凍状態（例えば、被加熱物３が実質的に全て解凍された状態）になったタイミングで適切に解凍処理を終了することができる。
【００５０】
なお、「解凍モード」以外のモードが選択された場合には、図３に示すグラフを参考にして、制御回路１０は、高周波電源５をＯＦＦするタイミングを決定することができる。例えば、「プレ解凍モード」が選択された場合には、第１のコンデンサ６ａの容量低下の速度が所定値以下に減少したときに、高周波電源５をＯＦＦすることができる。
【００５１】
（変形例）
以下には、使用者が「解凍モード」を選択した場合の別の処理の流れについて、図５および図６を参照しながら説明する。ここで説明する処理は、被加熱物３の物性などに起因して、第１のコンデンサ６ａの極小が検知されにくい場合に好適に利用することができる。
【００５２】
図５は、被加熱物３に高周波電圧を印加し始めてからの被加熱物３の温度（℃）の変化と、第１のコンデンサ６ａの可変容量の経時的な変化を示すグラフである。図６は、被加熱物３の解凍処理時に制御回路１０において行われる処理の流れを示すフローチャートである。
【００５３】
図３に示す場合と異なり、被加熱物３の物性によっては、図５に示すように、第１のコンデンサ６ａは極小を示すことなく、完全に解凍された後にも、静電容量がわずかに減少し続けることがある。このような場合には、制御回路１０は、第１のコンデンサ６ａの静電容量の単位時間当たりの低下量が所定値以下となったときに、高周波電源５の動作を停止させる。
【００５４】
具体的な処理の流れを、図６を参照しながら以下に説明する。先ず、制御回路１０は、高周波電源５をＯＮ状態にし、高周波電力の供給を開始する（ステップＳ２１）。
【００５５】
高周波電力の供給が開始されると、制御回路１０は、第１のコンデンサ６ａの静電容量Ｘ１を取得し（ステップＳ２２）、その後、所定時間（例えば、１秒以上５秒以下の時間）待機する（ステップＳ２３）。
【００５６】
その後、制御回路１０は、所定時間経過後の第１のコンデンサ６ａの静電容量Ｘ２を取得する（ステップＳ２４）。そして、制御回路１０は、静電容量Ｘ１と静電容量Ｘ２との差を算出する（ステップＳ２５）。ここで、静電容量Ｘ１と静電容量Ｘ２との差が所定値Ｚよりも大きい場合（ステップＳ２５でＮＯ）には、ステップＳ２２に戻り、静電容量Ｘ１と静電容量Ｘ２との差を算出する処理（すなわち、ステップＳ２２からステップＳ２５までの処理）が繰り返される。
【００５７】
ステップＳ２２からステップＳ２５までの処理を繰り返した後、静電容量Ｘ１と静電容量Ｘ２との差が所定値Ｚ以下となった場合（ステップＳ２５でＹＥＳ）には、第１のコンデンサ６ａの静電容量の単位時間当たりの低下量が所定値以下となったことを意味する。そこで、制御回路１０は、図５に示すＢの時点に到達したと判断し、高周波電源５をＯＦＦ状態にし、高周波電力の供給を停止する（ステップＳ２６）。これにより、被加熱物３の解凍処理は終了する。
【００５８】
以上のような処理を行うことで、第１のコンデンサ６ａの極小の検知が困難な場合にも、被加熱物３が所望とする解凍状態（例えば、被加熱物３が実質的に全て解凍された状態）になったタイミングで適切に解凍処理を終了することができる。
【００５９】
（まとめ）
以上のように、本実施形態にかかる高周波解凍装置１００は、電圧印加部２０を備えている。電圧印加部２０には、高周波電源５、整合回路６、および制御回路１０が備えられている。整合回路６には、上部電極１および下部電極２に直列に接続されている第１のコンデンサ６ａと、高周波電源５の出力と並列に接続されている第２のコンデンサ６ｂとが含まれている。また、制御回路１０には、状態設定部１１が含まれている。
【００６０】
そして、制御回路１０は、状態設定部１１で設定された解凍状態にしたがって、高周波電源５の動作終了のタイミングを決定する。これにより、被加熱物３が所望とする状態にまで解凍されたタイミングで解凍処理を終わらせることができる。つまり、被加熱物３の温度を熱センサなどで検知しなくとも、適切なタイミングで解凍処理を終了させることができる。
【００６１】
また、本実施形態にかかる高周波解凍装置１００では、制御回路１０が第１のコンデンサ６ａの極小を検知するなどして高周波電源５の動作を停止させる。この構成よれば、熱センサなどの検出器を用いることなく、解凍を終了すべき状態を電気的に適切に検知して解凍処理を自動で停止することができる。これにより、被加熱物が過加熱の状態になることを抑え、仕上がり状態のよい被加熱物を得ることができる。また、本実施形態にかかる高周波解凍装置１００によれば、電力の無駄な消費を抑えることができる。このように、本実施形態によれば、利便性の高い高周波加熱装置が提供される。
【００６２】
〔第２の実施形態〕
続いて、本発明の第２の実施形態について説明する。上述した第１の実施形態では、上部電極１および下部電極２と直列に配置された第１のコンデンサ６ａの容量変化に基づいて被加熱物３の解凍状態の判定が行われる。これに対して、第２の実施形態では、上部電極１および下部電極２と並列に配置された第２のコンデンサ６ｂの容量変化に基づいて被加熱物３の解凍状態の判定が行われる。なお、第２の実施形態にかかる高周波解凍装置１０１の基本的な構成については、第１の実施形態と同じである。そこで、以下では、第２のコンデンサ６ｂの容量変化に基づく被加熱物３の解凍状態の判定の仕方を中心に説明する。
【００６３】
以下では、第２の実施形態にかかる高周波解凍装置１０１が、制御回路１０を用いて高周波電源５の動作の停止を制御する方法について、図７から図９を参照しながら説明する。図７および図８は、被加熱物３に高周波電圧を印加し始めてからの被加熱物３の温度（℃）の変化と、第２のコンデンサ６ｂの可変容量の経時的な変化を示すグラフである。図９は、被加熱物３の解凍処理時に制御回路１０において行われる処理の流れを示すフローチャートである。なお、図９に示す処理は、使用者が「プレ解凍モード」を選択した場合の処理である。
【００６４】
先ず、使用者が「プレ解凍モード」を選択した場合の処理の流れについて、図７を参照しながら説明する。
【００６５】
図７に示すように、被加熱物３の解凍処理を開始すると、冷凍状態の被加熱物３の温度は徐々に上昇する。そして、被加熱物３の温度が約０℃に到達すると、被加熱物３の解凍が開始される。被加熱物３の解凍が進行している状態では、被加熱物３の温度は約０℃に維持される。
【００６６】
一方、第２のコンデンサ６ｂの可変容量は、被加熱物３の解凍処理を開始すると徐々に増加する。その後、被加熱物３の温度が約０℃付近に到達する直前（図７のＣの時点）で、第２のコンデンサ６ｂの容量変化は、増加から減少に転じる。すなわち、被加熱物３の解凍が始まる前のタイミングで、第２のコンデンサ６ｂの容量変化の極大が検知される。そして、被加熱物３の解凍が進行している間（被加熱物３の温度が約０℃で維持されている間）は、第２のコンデンサ６ｂの容量は、徐々に低下する。
【００６７】
以上より、被加熱物３の解凍が始まる直前のタイミングで、第２のコンデンサ６ｂが極大を示すことがわかる。そこで、制御回路１０は、第２のコンデンサ６ｂが極大を示したことを検知した時点（図７のＣの時点）で、高周波電源５の動作を停止し、解凍処理を終了させる。以下、具体的な処理の流れを、図９を参照しながら説明する。
【００６８】
例えば、被加熱物３が底面プレート８上に載置され、使用者が、操作パネルの解凍開始のボタンを押すと、解凍処理が開始される。先ず、制御回路１０は、高周波電源５をＯＮ状態にし、高周波電力の供給を開始する（ステップＳ３１）。
【００６９】
高周波電力の供給が開始されると、制御回路１０は、第２のコンデンサ６ｂの静電容量Ｙ１を取得し（ステップＳ３２）、その後、所定時間（例えば、１秒以上５秒以下の時間）待機する（ステップＳ３３）。
【００７０】
その後、制御回路１０は、所定時間経過後の第２のコンデンサ６ｂの静電容量Ｙ２を取得する（ステップＳ３４）。そして、制御回路１０は、静電容量Ｙ１と静電容量Ｙ２との大小関係を比較する（ステップＳ３５）。ここで、静電容量Ｙ２が静電容量Ｙ１以上である場合（ステップＳ３５でＮＯ）には、ステップＳ３２に戻り、静電容量Ｙ１と静電容量Ｙ２との比較（すなわち、ステップＳ３２からステップＳ３５までの処理）が繰り返される。
【００７１】
静電容量Ｙ１と静電容量Ｙ２との比較を繰り返した後、静電容量Ｙ２が静電容量Ｙ１を下回ったと判定された場合（ステップＳ３５でＹＥＳ）には、第２のコンデンサ６ｂの極小が存在したことを意味する。そこで、制御回路１０は、図７に示すＣの時点に到達した（あるいは、Ｃの時点を過ぎた）と判断し、高周波電源５をＯＦＦ状態にし、高周波電力の供給を停止する（ステップＳ３６）。これにより、被加熱物３の解凍処理は終了する。
【００７２】
以上のような処理を行うことで、被加熱物３が所望とする状態（例えば、被加熱物３が解凍直前にまで加熱された状態）になったタイミングで適切に加熱処理を終了することができる。
【００７３】
次に、使用者が「解凍モード」を選択した場合の処理の流れについて、図８を参照しながら説明する。
【００７４】
図８に示すように、被加熱物３の解凍処理を開始すると、冷凍状態の被加熱物３の温度は徐々に上昇する。そして、被加熱物３の温度が約０℃に到達すると、被加熱物３の解凍が開始される。被加熱物３の解凍が進行している状態では、被加熱物３の温度は約０℃に維持される。その後、被加熱物３がほぼ完全に解凍されると、被加熱物３の温度は０℃から徐々に上昇し始める。
【００７５】
一方、第２のコンデンサ６ｂの可変容量は、被加熱物３の解凍処理を開始すると徐々に増加する。その後、被加熱物３の温度が約０℃付近に到達する直前で、第２のコンデンサ６ｂの容量変化は、増加から減少に転じる。そして、被加熱物３の解凍が進行している間（被加熱物３の温度が約０℃で維持されている間）は、第２のコンデンサ６ｂの容量は、徐々に低下する。
【００７６】
その後、第２のコンデンサ６ｂの容量の単位時間当たりの減少量は徐々に低下し、第２のコンデンサ６ｂの容量が略一定となる。この第２のコンデンサ６ｂの容量が略一定となった時点（図８のＤの時点）は、被加熱物３がほぼ完全に解凍された時点に相当する。
【００７７】
そこで、制御回路１０は、このＤの時点を検知したときに、高周波電源５の動作を停止し、解凍処理を終了させる。これにより、被加熱物３がほぼ完全に解凍されたタイミングで適切に加熱処理を終了することができる。
【００７８】
なお、被加熱物３の物性によっては、第２のコンデンサ６ｂの静電容量が一定となることなく、完全に解凍された後にも、静電容量がわずかに減少し続けることがある。このような場合には、制御回路１０は、第２のコンデンサ６ｂの静電容量の単位時間当たりの低下量が所定値以下となったときに、高周波電源５の動作を停止させることが好ましい。このような制御は、図６のフローチャートに示す処理を応用して行うことができる。
【００７９】
以上のように、本実施形態にかかる高周波解凍装置１０１では、制御回路１０が第２のコンデンサ６ｂの容量変化に基づいて高周波電源５の動作を停止させる。例えば、状態設定部１１において「プレ解凍モード」が選択された場合（すなわち、使用者が被加熱物３を解凍開始直前の状態にまで加熱することを希望した場合）には、制御回路１０は、第２のコンデンサ６ｂの極大を検知して高周波電源５の動作を停止する。一方、状態設定部１１において「解凍モード」が選択された場合（すなわち、使用者が被加熱物３を実質的に全て解凍することを希望した場合）には、制御回路１０は、第２のコンデンサ６ｂの極大を検知した後、第２のコンデンサ６ｂの時間当たりの容量変化（の絶対値）が直前の容量変化（の絶対値）よりも減少し、かつ、第２のコンデンサ６ｂの時間当たりの容量変化（の絶対値）が所定値以下になったときに、高周波電源５の動作を停止する。
【００８０】
この構成よれば、熱センサなどの検出器を用いることなく、解凍を終了すべき状態を電気的に適切に検知して解凍処理を自動で停止することができる。第２の実施形態で説明した解凍処理の方法は、「プレ解凍モード」または「解凍モード」が選択された場合に選択されることが好ましい。
【００８１】
〔第３の実施形態〕
続いて、本発明の第３の実施形態について説明する。上述の第１及び第２の実施形態では、第１のコンデンサ６ａおよび第２のコンデンサ６ｂの何れか一方の容量変化に基づいて、被加熱物３の解凍状態の判定が行われる。しかし、本発明の一態様では、第１のコンデンサ６ａおよび第２のコンデンサ６ｂの両方の容量変化に基づいて被加熱物３の解凍状態を判定することもできる。そこで、以下では、第１のコンデンサ６ａおよび第２のコンデンサ６ｂの各容量変化に基づいて被加熱物３の解凍状態を判定する方法について説明する。
【００８２】
本実施形態にかかる高周波解凍装置の基本的な構成は、上述した高周波解凍装置１００または１０１の構成を適用することができる。そのため、具体的な説明は省略する。
【００８３】
第１の実施形態と同様に、高周波解凍装置１０１に備えられた電圧印加部２０は、高周波電源５、整合回路６、および制御回路（制御部）１０などを有している（図１および図２参照）。そして、制御回路１０は、状態設定部１１を有している。
【００８４】
状態設定部１１は、例えば、使用者からの指示にしたがって、被加熱物３の解凍状態を設定する。第１の実施形態で説明したように、被加熱物３の解凍状態としては、例えば、「解凍モード」、および「プレ解凍モード」という２つの解凍状態が挙げられる。但し、解凍状態を表すモードは、必ずしもこれに限定はされない。
【００８５】
また、上記３つの解凍状態のうち、「解凍モード」が選択された場合には、第１のコンデンサ６ａまたは第２のコンデンサ６ｂの容量変化に基づいて、高周波電源５の動作を停止するタイミングが決定される。より具体的には、制御回路１０は、図５に示すＢの時点または図８に示すＤの時点を判定し、これらの時点で高周波電源５の動作を停止する。
【００８６】
また、上記３つの解凍状態のうち、「プレ解凍モード」が選択された場合には、第２のコンデンサ６ｂの容量変化に基づいて、高周波電源５の動作を停止するタイミングが決定される。より具体的には、制御回路１０は、図７に示すＣの時点を判定し、このＣの時点で高周波電源５の動作を停止する。
【００８７】
以上のように、第３の実施形態にかかる高周波解凍装置では、状態設定部１１において設定された解凍状態に応じて、制御回路１０が、第１のコンデンサ６ａの容量変化を検知するか、第２のコンデンサの６ｂの容量変化を検知するかを決定することができる。
【００８８】
そして、被加熱物３がほぼ完全に解凍された状態で解凍処理を終了することが望まれる場合には、第１のコンデンサ６ａまたは第２のコンデンサ６ｂの容量変化の検知結果に基づいて解凍処理を終了することができる。また、被加熱物３が解凍を開始する直前の状態で加熱処理を終了することが望まれる場合には、第２のコンデンサ６ｂの容量変化の検知結果に基づいて解凍処理を終了することができる。
【００８９】
したがって、第３の実施形態にかかる高周波解凍装置によれば、選択された各解凍状態に応じて、より適切なタイミングで解凍処理を終了することができる。そのため、第３の実施形態にかかる高周波解凍装置を用いて被加熱物の解凍を行えば、使用者が所望とする解凍状態により近付けることができる。
【００９０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。また、本明細書で説明した異なる実施形態の構成を互いに組み合わせて得られる構成についても、本発明の範疇に含まれる。
【符号の説明】
【００９１】
１      ：上部電極
２      ：下部電極
３      ：被加熱物
４      ：金属板
５      ：高周波電源
６      ：整合回路
６ａ    ：第１のコンデンサ（第１の容量可変コンデンサ）
６ｂ    ：第２のコンデンサ（第２の容量可変コンデンサ）
９      ：加熱室（解凍室）
１０    ：制御回路（制御部）
１１    ：状態設定部
２０    ：電圧印加部
１００  ：高周波解凍装置
１０１  ：高周波解凍装置
【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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