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公開番号2025115067
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-06
出願番号2024009398
出願日2024-01-25
発明の名称高周波解凍装置及び高周波解凍方法
出願人山本ビニター株式会社
代理人弁理士法人楓国際特許事務所
主分類H05B 6/68 20060101AFI20250730BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】潜熱領域への移行を基点として解凍終了点を監視することで、再現性の高い解凍を行う。
【解決手段】高周波解凍装置1は、水分を含む解凍対象物Wが挟持された電極21,22間に高周波電力を供給して解凍する高周波電源11と、高周波電源11と電極21,22側とを自動で整合させる整合回路部12と、加熱開始から解凍状態が潜熱領域へ移行するまでの間に整合回路部12の自動整合をオフに切り替え、高周波電流がピークとなる時点を検出するタイミング検出部(112,30,34)と、検出されたピーク時点を基点に、解凍対象物Wの解凍終了時点を監視する解凍終了制御部35とを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
対向する電極間に配置された解凍対象物を高周波電力を供給して解凍する高周波電源と、
解凍状態が顕熱領域から潜熱領域へ移行するタイミングを、非整合状態で注目電気特性の所定の経時変化から検出するタイミング検出手段と、
検出された検出タイミングを基点に、前記解凍対象物の解凍終了時点を監視する解凍終了制御手段とを備えた高周波解凍装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記高周波電源は、電子管を有する自励式発振回路を備え、
前記タイミング検出手段は、前記注目電気特性の所定の経時変化として前記電子管の陽極電流がピークを示す時点を検出する請求項１に記載の高周波解凍装置。
【請求項３】
前記高周波電源は、他励式発振回路を備え、
前記タイミング検出手段は、前記注目電気特性の所定の経時変化として前記電極側からの反射波が上昇に転じる時点を検出する請求項１に記載の高周波解凍装置。
【請求項４】
前記高周波電源側と前記電極側との整合を自動で行う整合回路と、
前記解凍状態が前記潜熱領域へ移行するまでの間に、前記整合回路の整合動作をオフに切り替える切替部とを備えた請求項１に記載の高周波解凍装置。
【請求項５】
前記整合回路は、前記整合動作がオフに切り替えられたときの回路状態を維持することを特徴とする請求項４に記載の高周波解凍装置。
【請求項６】
前記切替部は、前記基点以降で前記整合動作をオンに切り替えることを特徴とする請求項４に記載の高周波解凍装置。
【請求項７】
前記解凍終了制御手段は、前記解凍対象物の性状情報に対応する解凍終了時点を監視する請求項１に記載の高周波解凍装置。
【請求項８】
前記解凍終了制御手段は、
前記基点からの前記解凍対象物の解凍に要する目標熱量を設定する設定部と、
前記基点からの前記高周波電力を出力熱量として積算する熱量積算手段と、
前記積算した積算熱量が前記目標熱量に達した時点で解凍動作を終了する解凍終了監視手段とを備えた請求項１に記載の高周波解凍装置。
【請求項９】
前記解凍終了制御手段は、前記解凍対象物の性状情報に基づいて、前記検出タイミングを基点にした、潜熱領域での解凍の終了時間を学習済みモデルを用いて設定することを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載の高周波解凍装置。
【請求項１０】
解凍対象物を対向する電極間に挟持した状態で高周波電力を供給する高周波解凍方法において、
解凍状態が顕熱領域から潜熱領域へ移行するタイミングを、非整合状態で注目電気特性の所定の経時変化から検出するステップと、
検出された検出タイミングを基点に、前記解凍対象物の解凍終了時点を監視するステップとを備えた高周波解凍方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍食品などの解凍対象物を高周波電力で解凍する高周波解凍装置及び高周波解凍方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、冷凍食品などの解凍は、伝熱による外部加熱では内外に温度差を生じて解凍不均一となり易いことから、高周波を用いた内部過熱によって、より均一加熱を行う方式が汎用されている。ところで、高周波解凍は、解凍が進んで冷凍食品の温度が－５℃以上の潜熱領域まで上昇すると、供給電力が相転移（状態の変化）に利用、すなわち潜熱の消費に用いられて温度上昇が鈍ることが知られている（特許文献１）。また、特許文献２には、潜熱領域では冷凍食品内が氷と水の混在状態となり、かつ両者の誘電率が相違する上に両者の混在バランスが（氷の一部分が水へ）漸次変化することから、負荷側のインピーダンスが漸次変動するため電源側との間で整合を取る整合回路を設けた装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第４１２１２５８号公報
特開２００６－１２５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献２に記載の高周波解凍装置は、予め電極間隔や冷凍食品の重量などの条件に対応させた高周波出力と、解凍動作の開始から終了までの予想の解凍時間とを記憶させておき、解凍の都度、条件に対応する高周波出力と予想の解凍時間とが装置に設定されるように構成されているが、予想の解凍時間が解凍動作の開始から終了までであるため、冷凍食品の初期温度（冷凍温度）が不明な場合や設定温度条件以外の場合には予想の解凍時間を算定することができないという課題がある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、潜熱領域への移行を基点として解凍終了点を監視することで、再現性の高い解凍を可能にする高周波解凍装置及び高周波解凍方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る高周波解凍装置は、対向する電極間に配置された解凍対象物を高周波電力を供給して解凍する高周波電源と、解凍状態が顕熱領域から潜熱領域へ移行するタイミングを、非整合状態で注目電気特性の所定の経時変化から検出するタイミング検出手段と、検出された検出タイミングを基点に、前記解凍対象物の解凍終了時点を監視する解凍終了制御手段とを備えたものである。
【０００７】
また、本発明に係る高周波解凍方法は、解凍対象物を対向する電極間に挟持した状態で高周波電力を供給する高周波解凍方法において、解凍状態が顕熱領域から潜熱領域へ移行するタイミングを、非整合状態で注目電気特性の所定の経時変化から検出するステップと、検出された検出タイミングを基点に、前記解凍対象物の解凍終了時点を監視するステップとを備えたものである。
【０００８】
これらの発明によれば、解凍状態が顕熱領域から潜熱領域へ移行するタイミングが、タイミング検出手段によって、非整合状態で注目電気特性の所定の経時変化を検出することで取得される。そして、解凍終了制御手段によって、前記検出タイミングを基点として、解凍対象物の解凍終了時点が監視される。このように、潜熱領域への移行を基点として解凍終了点を監視するので、解凍対象物の初期温度や電流ピーク時点までの加熱動作、それらのバラツキを考慮する必要がなく、再現性の高い解凍が可能となる。
【０００９】
また、前記高周波電源は、電子管を有する自励式発振回路を備え、前記タイミング検出手段は、前記注目電気特性の所定の経時変化として前記電子管の陽極電流がピークを示す時点を検出するものである。この構成によれば、解凍状態が潜熱領域へ移行するタイミングが電子管の陽極電流のピーク時点として検出可能となる。
【００１０】
また、前記高周波電源は、他励式発振回路を備え、前記タイミング検出手段は、前記注目電気特性の所定の経時変化として前記電極側からの反射波が上昇に転じる時点を検出するものである。この構成によれば、解凍状態が潜熱領域へ移行するタイミングが電極側からの反射波の上昇に転じる時点として検出可能となる。なお、反射波率（あるいは反射係数）が上昇に転じる時点とは、反射効率が下降に転じる時点と技術的に実質同一である。
（【００１１】以降は省略されています）

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