JP2018186085A - 解凍装置 - Google Patents

Abstract

【課題】凍結している食品等の物品を電磁波で内部発熱させて解凍する解凍装置であって、解凍時の物品の部位による温度ムラの発生を抑制することや、効率よく物品を解凍することが可能な解凍装置を提供する。【解決手段】解凍装置は、電磁波照射器と、冷凍機と、コントローラと、を備える。電磁波照射器は、凍結している物品を内部発熱させるため物品に電磁波を照射する。冷凍機は、物品を外部から冷却及び／又は加熱する。コントローラは電磁波照射器及び冷凍機の動作を制御し、物品を外部から冷却及び／又は加熱しながら、電磁波を物品に照射して物品を解凍する。コントローラは、物品の所定箇所の表面温度である第１温度と、所定箇所とは異なる箇所の物品の温度である第２温度と、に基づいて、冷凍機の運転／停止、及び／又は、冷凍機の冷却能力及び／又は加熱能力、を制御する。【選択図】図３Ａ

Description

本発明は、解凍装置、特には凍結している物品を電磁波で内部発熱させて解凍する解凍装置に関する。

従来、凍結している物品を電磁波で内部発熱させて解凍する解凍装置が知られている。例えば、特許文献１（特開２００５−５３号公報）には、マイクロ波を照射して物品を内部発熱させて解凍する解凍装置が開示されている。

電磁波を用いた物品の解凍は、外部加熱により物品外部からの伝熱で物品内部を加熱する解凍とは異なり、物品内部の直接加熱が可能という特徴を有する。そのため、電磁波を用いた物品の解凍では、外部加熱による解凍に比べれば、物品の温度ムラを抑制しながら物品を解凍することができる。結果として、電磁波を用いた物品の解凍では、外部加熱による物品の解凍に比べ、解凍時の物品の劣化が抑制されやすい。

しかし、電磁波を用いた物品の解凍においても、電磁波の減衰により物品の内部には電磁波が到達しにくいため、物品の内部は物品の外部に比べれば温まりにくい。そのため、電磁波を用いた物品の解凍においても、物品の内部は解凍されていないのにも関わらず、物品の外部は過熱された状態になるという問題が発生し得る。

このような問題を解決する方法として、特許文献１（特開２００５−５３号公報）には、物品を外部から冷却手段で冷却しながら、マイクロ波で加熱して解凍する解凍装置が開示されている。このような解凍装置を用いることで、解凍時の物品の温度ムラをある程度低減することが可能である。

しかし、実際には、物品を常に同一の冷却能力で外部から冷却するというような方法や、物品の表面温度がある固定値より上昇した場合に冷却手段を運転するというような方法では、物品の部位による温度ムラの発生が十分に抑制できない場合がある。

本発明の課題は、凍結している食品等の物品を電磁波で内部発熱させて解凍する解凍装置であって、解凍時の物品の部位による温度ムラの発生を抑制することや、効率よく物品を解凍することが可能な解凍装置を提供することにある。

本発明の第１観点に係る解凍装置は、電磁波照射器と、熱機器と、制御部と、を備える。電磁波照射器は、凍結している物品を内部発熱させるため物品に電磁波を照射する。熱機器は、物品を外部から冷却及び／又は加熱する。制御部は、電磁波照射器及び熱機器の動作を制御し、物品を外部から冷却及び／又は加熱しながら、電磁波を物品に照射して物品を解凍する。制御部は、物品の所定箇所の表面温度である第１温度と、前記の所定箇所とは異なる箇所の物品の温度である第２温度と、に基づいて、熱機器の運転／停止、及び／又は、熱機器の冷却能力及び／又は加熱能力を制御する。

なお、ここでは熱機器には、物品を外部から冷却する機能を有する冷却機器、物品を外部から冷却／加熱する機能を有する冷却／加熱機器、及び物品を外部から加熱する機能を有する加熱機器を含む。

第１観点の解凍装置では、凍結している物品を電磁波で内部発熱させて解凍する場合に、物品の２点の温度に基づき熱機器の運転が制御される。その結果、第１温度（物品の所定箇所（以下では説明の簡易化のため、第１箇所と呼ぶ場合がある）の表面温度と、第２温度（第１箇所とは異なる箇所（以下では説明の簡易化のため、第２箇所と呼ぶ場合がある）の温度）との温度ムラや、第１箇所及び第２箇所の加熱し過ぎや冷却し過ぎ（加熱不足）に基づいて解凍装置を運転することが可能で、解凍時の物品の部位による温度ムラの発生を抑制したり、効率よく物品を解凍したりすることができる。

熱機器が有する機能や、第１箇所及び第２箇所を限定するものではないが、例えば、熱機器が物品を外部から冷却する機能を有する場合に、第１箇所を電磁波により比較的加熱されやすく熱機器により冷却されやすい箇所とし、第２箇所を電磁波により比較的加熱されにくい箇所や、熱機器による冷却の影響を受けにくい箇所とし、第１温度と第２温度とに基づいて、熱機器の運転／停止、及び／又は、熱機器の冷却能力を制御するようにすることで、解凍時の物品の部位による温度ムラの発生の抑制や、物品の解凍の効率化というような効果が得られやすい。

本発明の第２観点に係る解凍装置は、第１観点に係る解凍装置であって、第２温度は、物品の内部温度である。

第２観点の解凍装置では、第１温度は電磁波により比較的加熱されやすく熱機器により比較的冷却／加熱されやすい物品の表面温度であるのに対し、第２温度は、電磁波により比較的加熱されにくく熱機器による冷却／加熱の影響を受けにくい物品の内部の温度である。仮に熱機器が常に一定能力で運転されるとすれば、第１温度と第２温度との間には乖離が発生しやすい。

これに対し、本解凍装置では、第１温度（表面温度）及び第２温度（内部温度）に基づいて熱機器の運転が制御されるため、物品の部位による（外周部と内部との）解凍時の温度ムラの発生を抑制したり、効率よく物品を解凍したりする効果が得られやすい。

本発明の第３観点に係る解凍装置は、第１観点又は第２観点に係る解凍装置であって、熱機器は、少なくとも物品を外部から冷却可能である。制御部は、第１温度が第２温度より高い場合に、熱機器を第１冷却能力で運転する。制御部は、第１温度が第２温度より低い場合に、熱機器を停止する、又は、熱機器を第１冷却能力より低い冷却能力で運転する。

第３観点の解凍装置では、第１温度が第２温度より高い場合には、第１箇所が過熱ぎみであることから冷却される。一方で、第１温度が第２温度より低い場合には、第１箇所を冷やし過ぎであるため、熱機器が、停止又は能力を下げて運転される。このように構成されることで、本解凍装置では、解凍時の物品の部位による温度ムラの発生を抑制しつつ、効率よく物品を解凍することができる。

本発明の第４観点に係る解凍装置は、第１観点から第３観点のいずれかに係る解凍装置であって、受付部を更に備える。受付部は、運転モードの選択を受け付ける。熱機器は、少なくとも物品を外部から加熱可能である。制御部は、受付部が運転モードの選択として急速解凍モードを受け付けると、電磁波照射器及び熱機器の動作を制御し、物品を外部から加熱しながら電磁波を物品に照射して物品を解凍する。

解凍装置には、解凍した物品の品質よりも解凍スピードが求められる場合がある。第４観点の解凍装置では、このようなニーズに応えることができる。

本発明の第５観点に係る解凍装置は、第１観点から第３観点のいずれかに係る解凍装置であって、熱機器は、物品を外部から冷却及び加熱可能である。制御部は、解凍装置が少なくとも第１運転と第２運転とを実行するように、電磁波照射器及び熱機器の動作を制御する。第１運転は、解凍装置が物品を熱機器で外部から加熱しながら電磁波を物品に照射して物品を解凍する運転である。第２運転は、解凍装置が物品を熱機器で外部から冷却しながら電磁波を物品に照射して物品を解凍する運転である。制御部は、第１温度及び第２温度がいずれも所定温度より低い状態で解凍装置に第１運転を開始させた後、第１温度及び第２温度の少なくとも一方が所定温度を超えた時に少なくとも一時的に解凍装置に第２運転を実行させる。

第５観点の解凍装置では、物品の温度が比較的低い時には外部加熱と電磁波とにより迅速に解凍が行われ、物品の温度が比較的上昇し第１温度と第２温度との乖離が解凍後の物品の品質に与える影響が大きくなると、外部冷却をしながら電磁波で加熱が行われる。そのため、解凍の短時間化と解凍による物品の劣化抑制との両立を図ることができる。

本発明の第６観点に係る解凍装置は、第５観点に係る解凍装置であって、前記の所定温度は、物品の最大氷結晶生成帯より低い温度である。

第６観点の解凍装置では、物品の温度が、物品中の水分（氷）が溶けだして氷の結晶が大きくなる最大氷結晶生成帯に達する前に、解凍装置の運転が第１運転から第２運転に変更される。そのため、ここでは、局所的な氷の結晶の成長を抑えると共に、物品全体の温度の均一化を図ることができ、解凍による物品の劣化が特に抑制されやすい。

本発明の第７観点に係る解凍装置は、第１観点から第６観点のいずれかに係る解凍装置であって、第１温度及び第２温度を測定する温度センサを更に備える。

第７観点の解凍装置では、第１箇所及び第２箇所の実測温度に基づいて熱機器の動作が制御されるため、熱機器の動作が適切に制御されやすい。

本発明の第８観点に係る解凍装置は、第１観点から第６観点のいずれかに係る解凍装置であって、第１温度を測定する温度センサを更に備える。制御部は、温度センサの第１温度の測定値に基づいて第２温度を算出する。

第８観点の解凍装置では、第２温度を測定するためのセンサを省略可能で、解凍装置のコストを抑制することができる。

本発明の第９観点に係る解凍装置は、第１観点から第８観点のいずれかに係る解凍装置であって、電磁波照射器が照射する電磁波の周波数は、中波、短波、超短波、極超短波及びセンチメートル波のいずれかの周波数帯に含まれる。

第９観点の解凍装置では、物品を高周波誘電加熱又はマイクロ波加熱により解凍することが可能である。

本発明の第１観点に係る解凍装置では、凍結している物品を電磁波で内部発熱させて解凍する場合に、物品の２点の温度に基づき熱機器の運転が制御される。その結果、第１箇所と第２箇所との温度ムラや、第１箇所及び第２箇所の加熱し過ぎや冷却し過ぎ（加熱不足）に基づいて解凍装置を運転することが可能で、解凍時の物品の部位による温度ムラの発生を抑制したり、効率よく物品を解凍したりすることができる。

本発明の第２観点に係る解凍装置では、物品の部位による（外周部と内部との）解凍時の温度ムラの発生を抑制したり、効率よく物品を解凍したりする効果が得られやすい。

本発明の第３観点に係る解凍装置では、解凍時の物品の部位による温度ムラの発生を抑制しつつ、効率よく物品を解凍することができる。

本発明の第４観点に係る解凍装置では、解凍スピードが優先される場合には、このニーズに応えることができる。

本発明の第５観点の解凍装置では、解凍の短時間化と解凍による物品の劣化抑制との両立を図ることができる。

本発明の第６観点の解凍装置では、第１箇所周辺で氷の結晶の成長を抑えると共に、物品全体の温度の均一化を図ることができ、解凍による物品の劣化が特に抑制されやすい。

本発明の第７観点の解凍装置では、熱機器の動作が適切に制御されやすい。

本発明の第８観点の解凍装置では、第２温度を測定するためのセンサを省略可能で、解凍装置のコストを抑制することができる。

本発明の第９観点に係る解凍装置では、物品を高周波誘電加熱又はマイクロ波加熱により解凍することができる。

本発明の第１実施形態に係る解凍装置の概略構成の一例を示す図である。 図１の解凍装置のコントローラのブロック図である。 図１の解凍装置による通常解凍運転のフローチャートの一例である。 図１の解凍装置による通常解凍運転のフローチャートの他の例である。 図３Ａ又は図３Ｂのフローに基づいて物品を解凍する場合の解凍時の物品内の温度分布（実線で描画）と、電磁波による内部発熱だけで物品を解凍する場合の解凍時の物品内の温度分布（二点鎖線で描画）とを概念的に示した図である。 図１の解凍装置による急速解凍運転のフローチャートの一例である。 変形例１Ｈの解凍装置による通常解凍運転のフローチャートの一例である。 変形例１Ｉの解凍装置のコントローラのブロック図である。 本発明の第２実施形態に係る解凍装置のコントローラのブロック図である。 本発明の第２実施形態に係る解凍装置による通常解凍運転のフローチャートの一例である。 本発明の第２実施形態に係る解凍装置による通常解凍運転のフローチャートの他の例である。 本発明の第３実施形態に係る解凍装置のコントローラのブロック図である。 本発明の第３実施形態に係る解凍装置による通常解凍運転のフローチャートの一例である。

本発明の解凍装置の実施形態を、図面を参照しながら説明する。

なお、下記の実施形態は、本発明の具体例に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。下記の実施形態は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

＜第１実施形態＞
（１）全体構成
本発明の第１実施形態に係る解凍装置１００は、凍結している食品等の物品Ｍに電磁波を照射し、物品Ｍを内部発熱させて解凍する装置である。

電磁波を用いた物品の解凍は、外部加熱により物品外部からの伝熱で物品内部を加熱する解凍とは異なり、物品内部の直接加熱が可能という特徴を有する。そのため、電磁波を用いた物品の解凍では、外部加熱による方法に比べれば、物品の外部と内部との温度ムラを抑制しながら解凍することができる。しかし、電磁波を用いた物品の解凍においても、電磁波の減衰により物品の内部には電磁波が到達しにくいため、物品の内部は物品の外部に比べれば温まりにくい。そのため、電磁波を用いた物品の解凍においても、物品の内部は解凍されていないのにも関わらず、物品の外部は過熱された状態になるという問題が発生し得る（図４の二点鎖線参照）。

そこで、本解凍装置１００では、物品Ｍを外部から冷却しながら、物品Ｍを電磁波で内部発熱させて解凍することが可能に構成されている。そして、本解凍装置１００では、物品Ｍの表面温度（第１温度）と内部温度（第２温度）とに基づいて、物品Ｍの外部からの冷却が制御されるため、物品Ｍの解凍時の、物品Ｍの外周部と中心部との温度ムラを抑制することが可能である（図４の実線参照）。

また、一方で、本解凍装置１００は、凍結している物品Ｍを、外部から加熱しながら、物品Ｍを電磁波で内部発熱させて解凍することも可能に構成されている。このように構成されているため、本解凍装置１００は、物品Ｍを急速解凍することが可能である。

解凍装置１００は、例えば、業務用の大型の解凍装置である。しかし、これに限定されるものではなく、解凍装置１００は、家庭用の小型の解凍装置であってもよい。

解凍装置１００は、ケーシング１１０と、電磁波照射器２００と、冷凍機３００と、温度センサ５００と、コントローラ４００と、を主に含む（図１及び図２参照）。

ケーシング１１０は、解凍空間１１０ａを内部に形成する筐体である。解凍空間１１０ａは、物品Ｍが収容され、解凍される空間である。解凍空間１１０ａは、その周囲を、ケーシング１１０の壁面（天井面、側面及び底面を含む、図示省略）で覆われた空間である。ケーシング１１０には、解凍空間１１０ａ内に凍結している物品Ｍを搬入し、解凍空間１１０ａから解凍後の物品Ｍを搬入するためのドア（図示せず）が設けられている。

電磁波照射器２００は、物品Ｍを内部発熱させるため、物品Ｍに電磁波を照射する機器である。物品Ｍに電磁波を照射する１対の電極２１０は、解凍空間１１０ａ内に配置される（図１参照）。物品Ｍに電磁波を照射するため、解凍装置１００により冷却される物品Ｍは、１対の電極２１０間に挟まれるよう戴置される。なお、物品Ｍは、電極２１０に接触している必要はない。物品Ｍと電極２１０との間には、電磁波が透過可能な材質の物品Ｍを戴置するための台が配置されていてもよい。

電磁波照射器２００は、所定の周波数の電磁波を照射する。ここでは、電磁波照射器２００の照射する電磁波の周波数は、中波（３００ｋＨｚ〜３ＭＨｚ）、短波（３〜３０ＭＨｚ）及び超短波（３０〜３００ＭＨｚ）のいずれかの周波数帯に含まれる。

冷凍機３００は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを利用して、ケーシング１１０の内部の解凍空間１１０ａを冷却又は加熱するヒートポンプ機器である。冷凍機３００は、熱源側ユニットとしてのケーシング外ユニット３００ａと、利用側ユニットとしてのケーシング内ユニット３００ｂとを有する（図１参照）。ケーシング外ユニット３００ａとケーシング内ユニット３００ｂとは、液冷媒連絡配管３０２及びガス冷媒連絡配管３０４を介して互いに接続されている（図１参照）。ケーシング内ユニット３００ｂは、解凍空間１１０ａに冷風を吹き出し、解凍空間１１０ａ内の温度を下げることで、解凍空間１１０ａ内の物品Ｍを外部から冷却する。また、ケーシング内ユニット３００ｂは、解凍空間１１０ａに温風を吹き出し、解凍空間１１０ａ内の温度を上げることで、解凍空間１１０ａ内の物品Ｍを外部から加熱する。

温度センサ５００は、物品Ｍの温度を計測するセンサである。温度センサ５００は、表面温度センサ５１０と、内部温度センサ５２０と、を含む。表面温度センサ５１０は、物品Ｍの所定箇所の表面温度（第１温度）を測定するセンサである。内部温度センサ５２０は、表面温度センサ５１０が測定する前記の所定箇所とは異なる箇所の物品Ｍの温度（第２温度）を測定する。具体的には、内部温度センサ５２０は、物品Ｍの内部温度を測定するセンサである。

コントローラ４００は、電磁波照射器２００及び冷凍機３００の動作を制御する機器である。コントローラ４００は、操作部４５０が受け付けた運転モードの選択（選択された運転モードでの運転指示）に従い、電磁波照射器２００及び冷凍機３００の動作を制御し、各種運転を実行する。なお、操作部４５０は、運転モードの選択を受け付ける受付部の一例である。操作部４５０は、運転モードを選択するためのボタン等のスイッチを主に有する。

コントローラ４００は、操作部４５０が運転モードの選択として通常解凍モードの実行指示を受け付けると、物品Ｍを外部から冷却しながら、電磁波を物品Ｍに照射して物品Ｍを解凍する通常解凍運転を解凍装置１００に実行させる。なお、通常解凍運転中、物品Ｍの外部からの冷却を調整するため、コントローラ４００は、温度センサ５００の測定する物品Ｍの２点の温度（第１温度及び第２温度）に基づいて、冷凍機３００の運転／停止、及び／又は、冷凍機３００の冷却能力を制御する。

また、コントローラ４００は、操作部４５０が運転モードの選択として急速解凍モードの実行指示を受け付けると、物品Ｍを外部から加熱しながら、電磁波を物品Ｍに照射して物品Ｍを解凍する急速解凍運転を解凍装置１００に実行させる。

通常解凍運転及び急速解凍運転については、後ほど更に説明する。

（２）詳細構成
解凍装置１００を構成する、電磁波照射器２００、冷凍機３００、温度センサ５００、及びコントローラ４００についてより詳細に説明する。

（２−１）電磁波照射器
電磁波照射器２００は、物品Ｍを内部発熱されるため、物品Ｍに高周波の電磁波を照射して物品Ｍを誘電加熱する機器である。電磁波照射器２００は、特に、凍結している物品Ｍを内部発熱させて解凍するため、物品Ｍに電磁波を照射する機器である。

電磁波照射器２００は、一対の電極２１０と、高周波電源２２０と、を主に含む。

電極２１０は、例えば金属製である。各電極２１０の形状は、平板状である。ただし、電極２１０の形状は、平板状に限定されるものではなく、他の形状であってもよい。一対の電極２１０は、ケーシング１１０内の解凍空間１１０ａに、互いに対向するように配置されている。言い換えれば、一対の電極２１０は、互いに平行に配置されている。

電極２１０は、高周波電源２２０と接続されている（図１参照）。なお、電極２１０は、負荷整合回路（図示せず）を介して高周波電源２２０と接続されてもよい。

高周波電源２２０は、例えば自励発振回路を用いた高周波電源２２０である。ただし、これに限定されるものではなく、高周波電源２２０は、他励発振回路を用いた高周波電源２２０であってもよい。高周波電源２２０は、例えば、周波数及び出力が一定の電源である。

高周波電源２２０は、コントローラ４００と電気的に接続され、コントローラ４００により制御される。電磁波照射器２００は、高周波電源２２０に対するコントローラ４００の指示に応じ、電磁波の照射／照射停止を切り換える。

なお、高周波電源２２０は、周波数及び出力が可変の電源であってもよい。そして、例えばコントローラ４００は、解凍対象の物品Ｍの種類等に応じ、高周波電源２２０が物品Ｍに対し照射する電磁波の周波数や出力を調整するよう構成されていてもよい。

（２−２）冷凍機
冷凍機３００は、蒸気圧縮式のヒートポンプ機器である。

冷凍機３００は、熱機器の一例である。冷凍機３００は、ケーシング１１０内の解凍空間１１０ａに置かれた物品Ｍを外部から冷却することができる。冷凍機３００による物品Ｍの冷却は、物品Ｍの外周部の過熱の抑制を主な目的とする。また、冷凍機３００は、加熱機としても機能する。冷凍機３００は、ケーシング１１０内の解凍空間１１０ａに置かれた物品Ｍを外部から加熱することができる。

なお、解凍装置１００は、１台の冷凍機３００で冷却／加熱を行う代わりに、冷却用の冷凍機と、冷却用の冷凍機とは別の加熱用の冷凍機と、を有していてもよい。また、解凍装置１００は、ヒートポンプ機器以外の機器を熱機器として有してもよい。例えば、解凍装置は、冷却用のヒートポンプ機器と、加熱用の電気ヒータと、を有していてもよい。

冷凍機３００は、ケーシング外ユニット３００ａ、ケーシング内ユニット３００ｂ、及び冷凍機制御部３９０を主に有する（図１参照）。

冷凍機３００では、ケーシング外ユニット３００ａの圧縮機３１０、四路切換弁３２０、第２熱交換器３５０、膨張弁３６０及びアキュムレータ３８０と、ケーシング内ユニット３００ｂの第１熱交換器３３０と、が冷媒配管で接続されることで、冷媒回路が構成される。

（２−２−１）ケーシング内ユニット
ケーシング内ユニット３００ｂは、第１熱交換器３３０と、ケーシング内ファン３４０と、を主に有する（図１参照）。

第１熱交換器３３０は、例えば、伝熱管と多数のフィンとにより構成された、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。第１熱交換器３３０は、冷媒配管により、液冷媒連絡配管３０２及びガス冷媒連絡配管３０４と接続されている（図１参照）。第１熱交換器３３０は、物品Ｍを冷却する冷却運転時には冷媒の蒸発器（冷却器）として機能し、物品Ｍを加熱する加熱運転時には冷媒の凝縮器（放熱器）として機能する。

ケーシング内ファン３４０は、ファン用モータ（図示省略）によって駆動されるファンである。ファン用モータは、インバータ式である。ケーシング内ファン３４０は、第１熱交換器３３０に空気を供給することで、第１熱交換器３３０における空気と冷媒との熱交換を促進する。また、ケーシング内ファン３４０は、冷媒との熱交換によって冷却された、第１熱交換器３３０を通過して流れる空気を解凍空間１１０ａ内に吹き出すことで解凍空間１１０ａの温度を低下させ、解凍空間１１０ａ内に置かれた物品Ｍを外部から冷却する。また、ケーシング内ファン３４０は、冷媒との熱交換によって加熱された、第１熱交換器３３０を通過して流れる空気を解凍空間１１０ａ内に吹き出すことで解凍空間１１０ａの温度を上昇させ、解凍空間１１０ａ内に置かれた物品Ｍを外部から加熱する。

（２−２−２）ケーシング外ユニット
ケーシング外ユニット３００ａは、圧縮機３１０、四路切換弁３２０、第２熱交換器３５０、膨張弁３６０、ケーシング外ファン３７０、及びアキュムレータ３８０を主に有する（図１参照）。

また、ケーシング外ユニット３００ａは、圧縮機３１０、四路切換弁３２０、第２熱交換器３５０、膨張弁３６０及びアキュムレータ３８０を接続する冷媒配管群３０６を含む（図１参照）。冷媒配管群３０６には、吸入管３０６ａ、吐出管３０６ｂ、第１ガス冷媒管３０６ｃ、液冷媒管３０６ｄ及び第２ガス冷媒管３０６ｅを含む（図１参照）。

冷媒配管群３０６によるケーシング外ユニット３００ａの各構成の接続について説明する。吸入管３０６ａは、圧縮機３１０の吸入口と四路切換弁３２０とを接続する配管である。吸入管３０６ａにはアキュムレータ３８０が配置される。吐出管３０６ｂは、圧縮機３１０の吐出口と四路切換弁３２０とを接続する配管である。第１ガス冷媒管３０６ｃは、四路切換弁３２０と第２熱交換器３５０のガス側とを接続する配管である。液冷媒管３０６ｄは、第２熱交換器３５０の液側と液冷媒連絡配管３０２とを接続する配管である。液冷媒管３０６ｄには、膨張弁３６０が設けられる。第２ガス冷媒管３０６ｅは、四路切換弁３２０とガス冷媒連絡配管３０４とを接続する配管である。

圧縮機３１０は、モータ（図示せず）で圧縮機構を駆動することで、吸入管３０６ａから低圧のガス冷媒を吸入し、圧縮機構で圧縮した高圧のガス冷媒を吐出管３０６ｂに吐出する。圧縮機３１０のモータは、インバータ式である。

四路切換弁３２０は、冷媒が流れる方向を切り換える機構である。冷却運転時（物品Ｍの冷却時）には、図１に実線で示されるように、四路切換弁３２０は、吸入管３０６ａと第２ガス冷媒管３０６ｅを接続するとともに、吐出管３０６ｂと第１ガス冷媒管３０６ｃを接続する。一方、加熱運転時（物品Ｍの加熱時）には、図１に破線で示されるように、四路切換弁３２０は、吸入管３０６ａと第１ガス冷媒管３０６ｃとを接続するとともに、吐出管３０６ｂと第２ガス冷媒管３０６ｅとを接続する。

第２熱交換器３５０は、例えば、伝熱管と多数のフィンとにより構成された、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。第２熱交換器３５０は、冷却運転時（物品Ｍの冷却時）には冷媒の凝縮器として機能し、加熱運転時（物品Ｍの加熱時）には冷媒の蒸発器として機能する。

膨張弁３６０は、液冷媒管３０６ｄを流れる冷媒を減圧する膨張機構の一例である。膨張弁３６０は、開度可変の電動膨張弁である。

ケーシング外ファン３７０は、ファン用モータ（図示省略）によって駆動されるファンである。ケーシング外ファン３７０は、空気を第２熱交換器３５０に供給することで、第２熱交換器３５０における空気と冷媒との熱交換を促進する。

アキュムレータ３８０は、圧縮機３１０における液圧縮を避けるため（圧縮機３１０に液相の冷媒が送られるのを避けるため）、吸入管３０６ａを流れる冷媒を気相と液相に気液分離器である。

（２−２−３）冷却機制御部
冷凍機制御部３９０は、冷凍機３００の動作を制御するコンピュータである。例えば、冷凍機制御部３９０は、ＣＰＵやメモリを有するマイクロ・コントローラ・ユニット（ＭＣＵ）である。なお、図１中では、冷凍機制御部３９０をケーシング外ユニット３００ａ側に描画しているが、冷凍機制御部３９０は、ケーシング外ユニット３００ａ側のＭＣＵと、ケーシング内ユニット３００ｂ側のＭＣＵとが協働して冷凍機３００の動作を制御するものであってもよい。

冷凍機制御部３９０は、図示は省略しているが、冷凍機３００の各構成、例えば、圧縮機３１０、四路切換弁３２０、ケーシング内ファン３４０のファン用モータ、膨張弁３６０及びケーシング外ファン３７０のファン用モータ等に電気的に接続されている。冷凍機制御部３９０では、ＣＰＵがメモリに記憶されたプログラムを実行することで、冷凍機３００の制御を行う。

冷凍機制御部３９０は、物品Ｍの冷却時（冷却運転時）には、以下の様に各構成機器が動作するように冷凍機３００を制御する。冷却運転時には、圧縮機３１０から吐出された冷媒は、四路切換弁３２０を通って第２熱交換器３５０へ流入し、ケーシング１１０外の空気に放熱して凝縮する。第２熱交換器３５０で凝縮した冷媒は、膨張弁３６０を通過する時に膨張する。その後、第１熱交換器３３０へと流入し、解凍空間１１０ａの空気から吸熱して蒸発する。

また、冷凍機制御部３９０は、物品Ｍの加熱時（加熱運転時）には、以下の様に書く構成機器が動作するように冷凍機３００を制御する。加熱運転時には、圧縮機３１０から吐出された冷媒は、四路切換弁３２０を通って第１熱交換器３３０へ流入し、解凍空間１１０ａの空気に放熱して凝縮する。第１熱交換器３３０で凝縮した冷媒は、膨張弁３６０を通過する時に膨張する。その後、第２熱交換器３５０へと流入し、ケーシング１１０外の空気から吸熱して蒸発する。

冷凍機制御部３９０は、コントローラ４００とも電気的に接続されている（図１及び図２参照）。冷凍機制御部３９０は、コントローラ４００からの冷凍機３００の運転／停止指令や、冷却／加熱能力の調整指令に応じて、冷凍機３００の各構成の動作を制御する。

冷凍機３００の冷却能力は、例えば、ケーシング外ファン３７０のファン用モータの回転数を変更してケーシング外ファン３７０の風量を増減することで調整される（風量を増加させると冷却能力が大きくなり、風量を減らすと冷却能力が小さくなる）。また、冷凍機３００の冷却能力は、例えば、圧縮機３１０の回転数等を変更して第１熱交換器３３０で冷媒と熱交換した後の空気の温度を上昇／下降することで調整される（第１熱交換器３３０で冷媒と熱交換した後の空気の温度を下降させると冷却能力が大きくなり、第１熱交換器３３０で冷媒と熱交換した後の空気の温度を上昇させると冷却能力が小さくなる）。

冷凍機３００の加熱能力は、例えば、ケーシング外ファン３７０のファン用モータの回転数を変更してケーシング外ファン３７０の風量を増減することで調整される（風量を増加させると加熱能力が大きくなり、風量を減らすと加熱能力が小さくなる）。また、冷凍機３００の加熱能力は、例えば、圧縮機３１０の回転数等を変更して第１熱交換器３３０で冷媒と熱交換した後の空気の温度を上昇／下降することで調整される（第１熱交換器３３０で冷媒と熱交換した後の空気の温度を上昇させると加熱能力が大きくなり、第１熱交換器３３０で冷媒と熱交換した後の空気の温度を下降させると加熱能力が小さくなる）。

（２−３）温度センサ
温度センサ５００は、物品の所定箇所（第１箇所）の表面温度である第１温度と、前記の所定箇所とは異なる箇所（第２箇所）の温度である第２温度とを測定する。

温度センサ５００は、表面温度センサ５１０と、内部温度センサ５２０と、を含む。表面温度センサ５１０は、物品の第１箇所の表面温度である第１温度を測定するセンサである。内部温度センサ５２０は、物品の第２箇所の温度である第２温度を測定するセンサである。

表面温度センサ５１０が第１温度を計測する物品Ｍの所定箇所（第１箇所）は、電磁波による誘電加熱により比較的加熱されやすい物品Ｍの表面である。また、物品Ｍの第１箇所は、例えば、冷凍機３００により比較的冷却／加熱されやすい箇所（ケーシング内ファン３４０が吹き出す冷風／温風が当たりやすい箇所）である。例えば、物品Ｍの所定箇所は、解凍空間１１０ａの電極２１０間に戴置された物品Ｍの上面である。

表面温度センサ５１０は、例えば、物品Ｍの発生する赤外線を検知することで物品Ｍの表面温度を計測する非接触式の赤外線センサである。表面温度センサ５１０は、コントローラ４００と電気的に接続されている。コントローラ４００には、表面温度センサ５１０が検出した物品Ｍの第１温度に基づく信号（計測した物品Ｍの第１温度をコントローラ４００に知らせる信号）が送信される。

内部温度センサ５２０が第２温度を計測する物品Ｍの箇所（第２箇所）は、ここでは物品Ｍの内部である。特には、物品Ｍの第２箇所は、物品Ｍの中心部である。内部温度センサ５２０が第２温度を計測する物品Ｍの第２箇所は、電磁波が比較的到達しにくく、電磁波による誘電加熱により比較的加熱されにくい（物品Ｍの外周部に比べ加熱されにくい）箇所である。また、内部温度センサ５２０が第２温度を計測する物品Ｍの第２箇所は、冷凍機３００により冷却／加熱されにくい箇所（冷凍機３００の運転が温度に与える影響が物品Ｍの外周部に比べ低い箇所）である。

内部温度センサ５２０は、例えば、光ファイバー式温度センサである。内部温度センサ５２０は、光ファイバープローブ５２２を有する。内部温度センサ５２０は、光ファイバープローブ５２２が挿入された物品Ｍの内部（特にここでは、物品Ｍの中心部）の温度を計測する。なお、光ファイバープローブ５２２は、例えば冷凍肉等の物品Ｍをケーシング１１０内に戴置する際に作業者が手動で物品Ｍに差し込むものであってもよい。また、光ファイバープローブ５２２は、物品Ｍがケーシング１１０内に戴置されると、図示しない駆動機構により駆動され、物品Ｍに自動で差し込まれてもよい。内部温度センサ５２０は、コントローラ４００と電気的に接続されている。コントローラ４００には、内部温度センサ５２０が検出した物品Ｍの第２温度に基づく信号（計測した物品Ｍの第２温度をコントローラ４００に知らせる信号）が送信される。

（２−４）コントローラ
コントローラ４００は、電磁波照射器２００及び冷凍機３００の動作を制御するコンピュータである。コントローラ４００は、一般のコンピュータと同様に、ＣＰＵやメモリを有し、ＣＰＵがメモリに記憶されている解凍装置１００の動作制御用のプログラムを実行することで、電磁波照射器２００及び冷凍機３００の動作を制御する。

なお、ここではコントローラ４００として、コンピュータがプログラムを実行することで上記のように解凍装置１００を制御することを想定しているが、コントローラ４００は、上記のような制御をハードウェアで実現するものであってもよい。

コントローラ４００は、電磁波照射器２００の動作を制御するため高周波電源２２０に電気的に接続されている（図２参照）。また、コントローラ４００は、冷凍機３００の動作を制御するため冷凍機制御部３９０に電気的に接続されている（図２参照）。また、コントローラ４００は、温度センサ５００、より具体的には表面温度センサ５１０及び内部温度センサ５２０とも電気的に接続されている（図２参照）。コントローラ４００は、表面温度センサ５１０及び内部温度センサ５２０のそれぞれから送信される、物品Ｍの第１温度を示す信号及び物品Ｍの第２温度を示す信号を受信する。

コントローラ４００は、操作部４５０が受け付けた作業者による運転モードの選択に従い、電磁波照射器２００及び冷凍機３００の動作を制御し、各種運転を実行する。ここでは、解凍装置１００は、運転モードとして通常解凍モード及び急速解凍モードの２種類の運転モードを有する（操作部４５０は、運転モードの選択として、通常解凍モードの選択又は急速解凍モードの選択を受け付ける）。ただし、これに限定されるものではなく、解凍装置１００は、これら２種類以外の運転モードを有していてもよい。

操作部４５０が運転モードの選択として通常解凍モードの選択（通常解凍モードの実行指示）を受け付けると、コントローラ４００、特に機能部としての通常解凍運転部４１０は、電磁波照射器２００及び冷凍機３００の動作を制御し、通常解凍運転を解凍装置１００に実行させる。ここでの通常解凍運転は、冷凍機３００により物品Ｍを外部から冷却しながら（物品Ｍの外周部の過熱を抑制しながら）、電磁波照射器２００により電磁波を物品Ｍに照射して、内部発熱により物品Ｍを解凍する運転モードである。なお、通常解凍運転中、通常解凍運転部４１０は、表面温度センサ５１０が測定する第１温度と、内部温度センサ５２０が測定する第２温度とに基づいて、冷凍機３００の運転／停止、及び／又は、冷凍機３００の冷却能力を制御する。

また、操作部４５０が運転モードの選択として急速解凍モードの選択（急速解凍モードの実行指示）を受け付けると、コントローラ４００、特に機能部としての急速解凍運転部４２０は、電磁波照射器２００及び冷凍機３００の動作を制御し、急速解凍運転を解凍装置１００に実行させる。急速解凍運転は、冷凍機３００により物品Ｍを外部から加熱しながら、更に電磁波照射器２００により電磁波を物品Ｍに照射して内部発熱により物品Ｍを解凍する運転モードである。

（３）解凍装置の動作
通常解凍運転及び急速解凍運転時の解凍装置１００の動作について以下に説明する。

（３−１）通常解凍運転
通常解凍運転について図３Ａ，図３Ｂのフローチャートを参照しながら説明する。なお、以下では特に説明しないが、コントローラ４００は、通常解凍運転中、表面温度センサ５１０から送信される第１温度を示す信号と、内部温度センサ５２０から送信される第２温度を示す信号とを、それぞれ適宜取得している。

操作部４５０が運転モードの選択として通常解凍モードの実行指示を受け付けると、コントローラ４００の通常解凍運転部４１０は、電磁波照射器２００が運転を開始し、凍結している物品Ｍに対して電磁波を照射するように、電磁波照射器２００（特に高周波電源２２０）を制御する（ステップＳ１）。そして、ステップＳ２に進む。

ステップＳ２では、通常解凍運転部４１０は、表面温度センサ５１０が計測した第１温度と、内部温度センサ５２０が計測した第２温度と、がいずれも目標温度以上になっているかを判定する。目標温度は、物品Ｍの解凍が完了したと判定可能な値であることが好ましい。なお、物品Ｍの解凍が完了した状態は、物品Ｍが完全に解凍された状態に限定されるものではなく、物品Ｍが所望の状態になっている場合（例えば半解凍状態となっている場合）も含む。目標温度は、限定するものではないが、例えば０℃である。第１温度及び第２温度がいずれも目標温度以上である場合にはステップＳ３へ進み、第１温度及び第２温度の少なくとも一方が目標温度より低い場合にはステップＳ４に進む。

第１温度及び第２温度がいずれも目標温度以上である場合、物品Ｍの解凍は完了したと考えられる。そのため、ステップＳ３では、通常解凍運転部４１０は、電磁波照射器２００が運転を停止し、物品Ｍに対する電磁波の照射を停止するように、電磁波照射器２００（特に高周波電源２２０）を制御する。そして、解凍装置１００は、物品Ｍの解凍のための動作を完了する。なお、処理がステップＳ３に進んだ際に、冷凍機３００が運転中である場合には、通常解凍運転部４１０は、電磁波照射器２００の運転に加えて冷凍機３００の運転を停止してもよい。

ステップＳ４では、通常解凍運転部４１０は、表面温度センサ５１０が計測した第１温度が、内部温度センサ５２０が計測した第２温度より高いか否かを判定する。具体的な処理としては、通常解凍運転部４１０は、第１温度の値が、（第２温度＋α）の値より大きいか否かを判定する。αの値は０であってもよいが、ステップＳ４及び後述するステップＳ５の判定の結果、冷凍機３００の運転／停止や、冷却能力が頻繁に切り換えられることを避けるためには、αの値は正の値であることが好ましい。また、αの値は、物品Ｍの第１温度と第２温度との差が大きくなりすぎないよう、適切な値に決定されることが好ましい。

ステップＳ４において、第１温度の値が（第２温度＋α）の値より大きいと判定された場合、処理はステップＳ１０に進む。第１温度の値が（第２温度＋α）の値以下と判定された場合、処理はステップＳ５に進む。

ステップＳ５では、通常解凍運転部４１０は、表面温度センサ５１０が計測した第１温度が、内部温度センサ５２０が計測した第２温度より小さいか否かを判定する。ここでは、通常解凍運転部４１０は、第１温度が単純に第２温度より小さいか否かを判定する。

なお、ステップＳ５では、通常解凍運転部４１０が、第１温度の値が、（第２温度−β（β＞０））の値より小さいか否かを判定するように構成してもよい。第１温度の値と、（第２温度−β（β＞０））の値とを比較する場合、ステップＳ４におけるαの値は０であってもよい。このように構成される場合にも、ステップＳ４及びステップＳ５の判断により冷凍機３００の運転／停止や、冷却能力が頻繁に切り換えられることを避けることができる。

ステップＳ５において、第１温度の値が第２温度の値より低いと判定された場合、処理はステップＳ２０に進む。第１温度の値が第２温度の値以上と判定された場合、処理はステップＳ２に戻る。

一例では、ステップＳ１０及びステップＳ２０では、例えば以下の様な制御が行われる（図３Ａ参照）。

ステップＳ１０では、冷凍機３００が停止していた場合、通常解凍運転部４１０は、冷凍機３００が物品Ｍを外部から冷却する運転（冷却運転）を開始するよう、冷凍機３００を制御する。一方、ステップＳ１０に処理が進んだ時に冷凍機３００が既に冷却運転を実行している場合、通常解凍運転部４１０は、冷凍機３００が冷却運転を継続するよう制御する（言い換えれば、通常解凍運転部４１０は、冷凍機３００の運転を停止する制御を行わない）。なお、ここでは、冷凍機３００の冷却能力は、第１冷却能力で一定とする。ステップＳ１０の実行後、処理はステップＳ２に戻る。

ステップＳ２０では、冷凍機３００が運転していた場合、通常解凍運転部４１０は、冷凍機３００が運転を停止し、物品Ｍの冷却を停止するよう、冷凍機３００を制御する。一方、ステップＳ２０に処理が進んだ時に冷凍機３００が既に停止していた場合、通常解凍運転部４１０は、冷凍機３００が運転を停止し続けるよう制御する（言い換えれば、通常解凍運転部４１０は、冷凍機３００の運転を開始する制御を行わない）。ステップＳ２０の実行後、処理はステップＳ２に戻る。

なお、図３Ａのように、ステップＳ１０，ステップＳ２０において冷凍機３００の運転／停止だけが制御される場合（冷却能力の制御は行われない場合）には、圧縮機３１０やケーシング内ファン３４０のファン用モータはインバータ式でなくてもよい。

他の例では、ステップＳ１０及びステップＳ２０では、例えば以下の様な制御が行われる（図３Ｂ参照）。なお、図３Ｂのフローチャートではステップの図示を省略しているが、ここでは、通常解凍運転中、常に冷凍機３００は運転されているものとする。

図３Ｂのフローチャートでは、ステップＳ１０に処理が進んだ場合、通常解凍運転部４１０は、冷凍機３００が第１冷却能力で運転するように、冷凍機３００を制御する。なお、ステップＳ１０に処理が進んだ時に、冷凍機３００の冷却能力が既に第１冷却能力である場合、通常解凍運転部４１０は、冷凍機３００の冷却能力を第１冷却能力で維持する（冷却能力を変更しない）。ステップＳ２０に処理が進んだ場合には、通常解凍運転部４１０は、冷凍機３００が第２冷却能力でするように、冷凍機３００を制御する。なお、ステップＳ２０に処理が進んだ時に、冷凍機３００の冷却能力が既に第２冷却能力である場合、通常解凍運転部４１０は、冷凍機３００の冷却能力を第２冷却能力で維持する（冷却能力を変更しない）。第２冷却能力は、第１冷却能力よりも低い冷却能力である。

なお、ここで説明した通常解凍運転時の解凍装置１００の動作は一例にすぎず、通常解凍運転時の解凍装置１００の動作は説明した態様に限定されるものではない。

例えば、ステップＳ２では、第１温度及び第２温度がいずれも目標温度以上である場合にステップＳ３に進むが、例えば一方が目標温度以上であれば、ステップＳ３に進むように構成されてもよい。例えば、比較的解凍されにくい物品Ｍの内部温度（第２温度）が目標温度以上であれば、ステップＳ３に進むように構成されてもよい。

また、解凍が完了したか否かは、ステップＳ２のように温度センサ５００の計測値に基づいて判定されることが好ましいが、これに限定されるものではなく、例えば、物品Ｍの重さ等から算出される解凍所要時間が経過したか否かに基づいて解凍の完了が判定されてもよい。

また、例えば、図３Ａ，図３Ｂのフローチャートにおける各ステップの順序は、矛盾しない範囲で適宜変更されてもよい。例えば、ステップＳ４とステップＳ５の順番は逆であってもよい。

（３−２）急速解凍運転時
急速解凍運転について図５のフローチャートを参照しながら説明する。なお、以下では特に説明をしないが、コントローラ４００は、急速解凍運転中、表面温度センサ５１０から送信される第１温度を示す信号と、内部温度センサ５２０から送信される第２温度を示す信号を、それぞれ適宜取得している。

操作部４５０が運転モードの選択として急速解凍モードの実行指示を受け付けると、コントローラ４００の急速解凍運転部４２０は、電磁波照射器２００が運転を開始し、凍結している物品Ｍに対して電磁波を照射するように、電磁波照射器２００（特に高周波電源２２０）を制御する（ステップＳ１０１）。そして、ステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２では、急速解凍運転部４２０は、冷凍機３００が物品Ｍを外部から加熱する運転（加熱運転）を開始するよう、冷凍機３００を制御する。急速解凍運転部４２０は、冷凍機３００の加熱能力を所定の加熱能力に制御する。限定するものではないが、所定の加熱能力は、例えば、冷凍機３００の最大加熱能力である。なお、所定の加熱能力は、物品Ｍの表面温度（第１温度）と物品Ｍの内部温度（第２温度）との温度差が過大となりにくいように決定された最大加熱能力以外の加熱能力であってもよい。ステップＳ１０２実施後、ステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０３では、通常解凍運転部４１０は、表面温度センサ５１０が計測した第１温度と、内部温度センサ５２０が計測した第２温度と、がいずれも目標温度以上になっているかを判定する。ステップＳ１０３の処理は、通常解凍運転におけるステップＳ２の処理と同様である。第１温度及び第２温度がいずれも目標温度以上である場合、処理はステップＳ１０４へ進む。ステップＳ１０３において、第１温度及び第２温度の少なくとも一方が目標温度より低いと判定されている場合、ステップＳ１０３の処理が繰り返し実行される。

ステップＳ１０４では、急速解凍運転部４２０は、電磁波照射器２００が運転を停止し、物品Ｍに対する電磁波の照射を停止するように、電磁波照射器２００（特に高周波電源２２０）を制御する（ステップＳ１０４）。そして、ステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０５では、急速解凍運転部４２０は、冷凍機３００が運転を停止し、冷凍機３００による物品Ｍの加熱が停止されるよう、冷凍機３００を制御する。そして、解凍装置１００は、物品Ｍの解凍のための動作を完了する。

なお、ここで説明した急速解凍運転時の解凍装置１００の動作は一例にすぎず、急速解凍運転時の解凍装置１００の動作は説明した態様に限定されるものではない。

例えば、ここでは、急速解凍運転部４２０は、一定の加熱能力で冷凍機３００を運転するが、これに限定されるものではない。例えば、急速解凍運転部４２０は、物品Ｍの第１温度と物品Ｍの第２温度との温度差（（第１温度−第２温度）の値）が過大となり、物品Ｍの第１箇所（表面温度センサ５１０による第１温度の測定箇所）が過熱している（加熱し過ぎ）と判断される場合に、冷凍機３００の加熱能力を弱める、あるいは、冷凍機３００を停止するように制御してもよい。

また、例えば、図５のフローチャートにおける各ステップの順序は、矛盾しない範囲で変更されてもよい。例えば、ステップＳ１０１とステップＳ１０２との順番は、逆であってもよく、ステップＳ１０１とステップＳ１０２とは同時に実施されてもよい。ステップＳ１０４とステップＳ１０５とについても同様である。

（４）特徴
（４−１）
第１実施形態に係る解凍装置１００は、電磁波照射器２００と、熱機器の一例としての冷凍機３００と、制御部の一例としてのコントローラ４００と、を備える。電磁波照射器２００は、凍結している物品Ｍを内部発熱させるため物品Ｍに電磁波を照射する。冷凍機３００は、物品Ｍを外部から冷却する。コントローラ４００は、電磁波照射器２００及び冷凍機３００の動作を制御し、物品Ｍを外部から冷却しながら、電磁波を物品Ｍに照射して物品Ｍを解凍する。コントローラ４００は、物品Ｍの所定箇所の表面温度である第１温度と、前記の所定箇所とは異なる箇所の物品Ｍの温度である第２温度と、に基づいて、冷凍機３００の運転／停止、及び／又は、冷凍機３００の冷却能力を制御する。

本解凍装置１００では、凍結している物品Ｍを外部から冷却しながら電磁波で内部発熱させて解凍する場合に、物品Ｍの２点の温度に基づき冷凍機３００の運転が制御される。その結果、第１温度の測定箇所（第１箇所）と第２温度の測定箇所（第２箇所）との温度ムラや、第１温度及び第２温度の測定箇所の加熱し過ぎや冷却し過ぎに基づいて解凍装置を運転することが可能で、解凍時の物品Ｍの部位による温度ムラの発生を抑制したり、効率よく物品Ｍを解凍したりすることができる。

（４−２）
第１実施形態に係る解凍装置１００では、第２温度は、物品Ｍの内部温度である。

本解凍装置１００では、第１温度は電磁波により比較的加熱されやすく冷凍機３００により比較的冷却されやすい物品Ｍの表面温度であるのに対し、第２温度は、電磁波により比較的加熱されにくく冷凍機３００による冷却の影響を受けにくい物品Ｍの内部の温度である。仮に冷凍機３００が常に一定能力で運転されるとすれば、第１温度と第２温度との間には乖離が発生しやすい。

これに対し、本解凍装置１００では、第１温度（表面温度）及び第２温度（内部温度）に基づいて冷凍機３００の運転が制御されるため、物品Ｍの部位による（外周部と内部との）解凍時の温度ムラの発生を抑制したり、効率よく物品Ｍを解凍したりする効果が得られやすい。

（４−３）
第１実施形態に係る解凍装置１００では、冷凍機３００は、物品Ｍを外部から冷却可能である。コントローラ４００は、第１温度が第２温度より高い場合（第１温度が第２温度より所定値以上高い場合を含む）に、冷凍機３００をある冷却能力（第１冷却能力）で運転する。コントローラ４００は、第１温度が第２温度より低い場合（第１温度が第２温度より所定値以上低い場合を含む）に、冷凍機３００を停止する（冷凍機３００の冷却運転を停止する）、又は、冷凍機３００を第１冷却能力より低い冷却能力で運転する。

本解凍装置１００では、第１温度が第２温度よりも高い場合には、第１温度の測定箇所（第１箇所）が過熱ぎみであることから冷却される。一方で、第１温度が第２温度より低い場合には、第１箇所を冷やし過ぎであるため、冷凍機３００が、停止又は能力を下げて運転される。このように構成されることで、本解凍装置１００では、解凍時の物品Ｍの部位による温度ムラの発生を抑制しつつ、効率よく物品Ｍを解凍することができる。

（４−４）
第１実施形態に係る解凍装置１００は、受付部の一例としての操作部４５０を備える。操作部４５０は、運転モードの選択を受け付ける。冷凍機３００は、物品Ｍを外部から加熱可能である。コントローラ４００は、操作部４５０が運転モードの選択として急速解凍モードを受け付けると、電磁波照射器２００及び冷凍機３００の動作を制御し、物品Ｍを外部から加熱しながら電磁波を物品Ｍに照射して物品Ｍを解凍する。

解凍装置１００には、解凍した物品Ｍの品質よりも解凍スピードが求められる場合がある。本解凍装置１００では、このようなニーズに応えることができる。

（４−５）
第１実施形態に係る解凍装置１００は、第１温度及び第２温度を測定する温度センサ５００（第１温度を測定する表面温度センサ５１０及び第２温度を測定する内部温度センサ５２０）を備える。

解凍装置１００では、物品Ｍの第１箇所及び第２箇所の実測温度に基づいて冷凍機３００の動作が制御されるため、冷凍機３００の動作が適切に制御されやすい。

（４−６）
第１実施形態に係る解凍装置１００は、電磁波照射器２００が照射する電磁波の周波数は、中波、短波、及び超短波のいずれかの周波数帯に含まれる。

本解凍装置１００では、物品Ｍを高周波誘電加熱により解凍することが可能である。

（５）変形例
以下に上記実施形態の変形例を説明する。なお、各変形例の構成の一部又は全部は、他の変形例の構成の一部又は全部と互いに矛盾しない範囲で複数組み合わされてもよい。

（５−１）変形例１Ａ
上記実施形態では、電磁波照射器２００が照射する電磁波の周波数は、中波、短波、及び超短波のいずれかの周波数帯に含まれる。しかし、電磁波照射器２００が照射する電磁波の周波数は、物品Ｍを内部加熱可能な周波数であればよく、中波、短波、及び超短波以外の周波数帯に含まれていてもよい。例えば、電磁波照射器２００の照射する電磁波の周波数は、極超短波（３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚ）及びセンチメートル波（３〜３０ＧＨｚ）のいずれかの周波数帯に含まれていてもよい。

なお、電磁波照射器が極超短波（３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚ）又はセンチメートル波（３〜３０ＧＨｚ）の周波数の電磁波を照射する機器である場合、電磁波照射器は、電子レンジのように、マイクロ波発生装置（マグネトロン）で発生した電磁波を物品Ｍに照射する装置であってもよい。

（５−２）変形例１Ｂ
上記実施形態では、第２温度は物品Ｍの内部温度である。特に、上記実施形態では、第２温度は、物品Ｍの中心部の温度である。しかし、第２温度は、物品Ｍの中心部の温度や、物品Ｍの内部温度に限定されるものではない。

例えば、第２温度は、表面温度センサ５１０が第１温度を測定する第１箇所とは異なる第２箇所の、物品Ｍの表面温度であってもよい。つまり、温度センサ５００は、内部温度センサ５２０の代わりに、第２の表面温度センサを有するものであってもよい。

例えば、表面温度センサ５１０は、物品Ｍの電磁波により比較的加熱されやすい第１箇所（例えば、物品Ｍの上面）の表面温度を第１温度として測定するのに対し、第２の表面温度センサは、物品Ｍの表面であって、第１温度が測定される第１箇所に対し電磁波により比較的加熱されにくい第２箇所（例えば、物品Ｍの下面や側面）の表面温度を測定する。なお、物品Ｍの表面の第１箇所及び第２箇所は、例えば、電磁波照射器２００の特性や、物品Ｍの形状等を考慮して適宜決定されればよい。このように構成される場合にも、第１箇所と第２箇所との温度ムラや、第１箇所及び第２箇所の加熱し過ぎや冷却し過ぎに基づいて解凍装置を運転することが可能で、解凍時の物品の部位による温度ムラの発生を抑制しつつ、効率よく物品を解凍することができる。

なお、第２の表面温度センサは、例えば、表面温度センサ５１０と同様に赤外線センサである。第２温度を計測する物品Ｍの第２箇所が、表面温度センサ５１０により温度を計測可能な箇所であれば、表面温度センサ５１０により第２温度も測定されてもよい。

なお、第２温度を計測する物品Ｍの表面の第２箇所が、赤外線センサによる温度計測が難しい箇所であれば、第２の表面温度センサは、他の形式、例えば上記実施形態の内部温度センサ５２０と同様に光ファイバー式温度センサであってもよい。そして、光ファイバープローブの感温部が物品Ｍの表面の第２箇所と接触するように配置されてもよい。

（５−３）変形例１Ｃ
上記実施形態では、受付部は、運転モードを選択するためのスイッチ等を有する操作部４５０であるが、これに限定されるものではない。例えば、受付部は、作業者が有する携帯端末から送信される運転モードの選択信号を受信する信号受信部であってもよい。

（５−４）変形例１Ｄ
上記実施形態のコントローラ４００は、独立した機器でなくてもよい。例えば、冷凍機３００の冷凍機制御部３９０が、コントローラ４００と同様の制御を行ってもよい。

（５−５）変形例１Ｅ
上記実施形態では、解凍装置１００は、通常解凍運転に加え、急速解凍運転を実行するが、これに限定されるものではない。解凍装置１００は、通常解凍運転だけを実行するものであってもよい。

この場合には、冷凍機３００に代えて、物品Ｍを外部から冷却する冷却運転だけが可能な（物品Ｍを外部から加熱できない）蒸気圧縮式の冷凍装置が用いられてもよい。また、物品Ｍを外部から加熱する必要が無い場合、冷凍機３００に代えて、ペルチェ素子を用いた冷却機が熱機器として用いられてもよい。

（５−６）変形例１Ｆ
上記実施形態では、第１温度及び第２温度は、それぞれ物品Ｍの１箇所の温度であるが、これに限定されるものではない。

例えば、表面温度センサ５１０は、物品Ｍの複数箇所の表面温度を測定し、温度センサ５００は、表面温度センサ５１０が測定した複数の測定値の代表値（例えば平均値、中央値、最大値等）を第１温度として測定するものであってもよい。また、例えば、温度センサ５００は、物品Ｍのそれぞれ異なる箇所の内部温度をそれぞれ検知する複数の内部温度センサ５２０を有し、内部温度センサ５２０が測定した複数の測定値の代表値（例えば平均値、中央値、最大値等）を第２温度として測定するものであってもよい。そして、コントローラ４００は、このようにして測定された第１温度及び第２温度に基づいて、上記実施形態と同様に、冷凍機３００の運転／停止、及び／又は、冷凍機３００の冷却能力を制御するものであってもよい。

なお、第１温度及び第２温度のいずれもが、物品Ｍの複数箇所の温度の代表値である必要はなく、一方だけが物品Ｍの複数箇所の温度の代表値であってもよい。

（５−７）変形例１Ｇ
物品Ｍの表面の複数箇所の温度を計測する場合、解凍装置は、例えば、更に以下の様に構成されてもよい。

上記実施形態では、解凍装置１００は熱機器として冷凍機３００を１台有するが、例えば、解凍装置は冷凍機３００を複数台有し、各冷凍機３００が物品Ｍの異なる箇所を主に冷却するよう構成されてもよい。あるいは、１台の冷凍機３００は、複数組の第１熱交換器３３０及びケーシング内ファン３４０を有し、それぞれの第１熱交換器３３０を流れる冷媒の量は独立して調整可能に構成され、各ケーシング内ファン３４０は、それぞれが物品Ｍの異なる箇所を主に冷却するよう構成されてもよい。そして、物品Ｍの複数箇所の温度に基づき、１の箇所の表面温度が他の箇所の表面温度より高い場合に、他の箇所より温度が高い箇所が冷却される（他の箇所は冷却されない）ように、又は、他の箇所より温度が高い箇所が強く冷却されるように、冷凍機が制御されてもよい。

また、他の例では、表面温度センサ５１０は、物品Ｍの複数箇所の表面温度を測定する。表面温度センサ５１０が測定する複数箇所の物品Ｍの表面温度は、それぞれが第１温度として用いられる。つまり、ここでは、表面温度センサ５１０により、複数の第１温度が測定される。また、ここでは、解凍装置は、冷凍機３００を複数台有し、冷凍機３００のそれぞれが物品Ｍの異なる箇所（各第１温度の測定箇所）を主に冷却する。そして、コントローラ４００は、各第１温度と、第２温度（物品Ｍの内部温度）とに基づいて、各第１温度の測定箇所を冷却する冷凍機３００の運転／停止、及び／又は、冷凍機３００の冷却能力を制御してもよい。この場合、特に物品Ｍの部位による温度ムラの発生が抑制されやすい。

（５−８）変形例１Ｈ
上記実施形態の図３Ａのフローチャートでは、ステップＳ１０の工程で冷凍機３００の冷却運転が開始され、ステップＳ２０の工程で冷凍機３００の冷却運転が停止されている。また、上記実施形態の図３Ｂのフローチャートでは、ステップＳ１０の工程で冷凍機３００の冷却能力が第１冷却能力に調整され、ステップＳ２０の工程で冷凍機３００の冷却能力が第２冷却能力に調整されている。

しかし、解凍装置１００の構成及び制御の態様は、上記の態様に限定されるものではなく、例えば図６の態様であってもよい。

図６の態様では、冷凍機３００の冷却能力は、３段階以上変更可能である。ここでは、図３Ｂの処理と同様、通常解凍運転中、常に冷凍機３００は運転されるものとする。そして、図６のフローチャートでは、通常解凍運転部４１０は、ステップＳ１０において冷凍機３００の冷却能力が１段階上昇するよう冷凍機３００を制御し、ステップＳ２０において冷凍機３００の冷却能力が１段階下降するよう冷凍機３００を制御する。なお、ステップＳ１０において冷凍機３００の冷却能力が既に最大に設定されている場合、通常解凍運転部４１０は、冷凍機３００の冷却能力を最大で維持する。同様に、ステップＳ２０において冷凍機３００の冷却能力が既に最小に設定されている場合、通常解凍運転部４１０は、冷凍機３００の冷却能力を最小で維持する。

また、他の例では、通常解凍運転部４１０は、ステップＳ１０において、冷凍機３００が停止していた場合には最小冷却能力で運転を開始するよう冷凍機３００を制御し、冷凍機３００が既に運転されている場合には冷却能力が上昇するよう冷凍機３００を制御してもよい。また、通常解凍運転部４１０は、ステップＳ２０において、冷凍機３００が最小冷却能力以外の冷却能力で運転されていた場合には冷却能力が下降するよう冷凍機３００を制御し、冷凍機３００が最小冷却能力で運転されていた場合には運転を停止するよう冷凍機３００を制御してもよい。

また、更に他の例では、通常解凍運転部４１０は、ステップＳ１０において、冷凍機３００が停止していた場合には最小冷却能力で運転を開始するよう冷凍機３００を制御し、冷凍機３００が既に運転されている場合には冷却能力が上昇するよう冷凍機３００を制御してもよい。また、通常解凍運転部４１０は、ステップＳ２０において、冷凍機３００が運転を停止するよう冷凍機３００を制御してもよい。

（５−９）変形例１Ｉ
上記実施形態では、解凍装置１００が表面温度センサ５１０及び内部温度センサ５２０を有するが、解凍装置１００は、このような形態に限定されるものではない。

例えば、解凍装置１００は、図７のように、物品Ｍの第１温度を測定する表面温度センサ５１０だけを有し、コントローラ４００（より具体的には機能部としての第２温度算出部４３０）が、表面温度センサ５１０の第１温度の測定値に基づいて物品Ｍの第２箇所の温度（第２温度）を算出してもよい。

例えば、第２温度算出部４３０は、予め機械学習による学習済みの学習器を有し、第１温度の測定値の他、各種データ（例えば、電磁波照射器２００の加熱能力、電磁波照射器２００の運転時間、冷凍機３００の冷却／加熱能力、冷凍機３００の運転時間、物品Ｍの種類、重さ、形状など）が入力として与えられると、推定される第２温度を算出する（第２温度を出力する）。なお、ここで挙げた入力データの種類は例示であって、これらの一部が入力データに含まれていなくてもよく、これら以外のデータが入力データに含まれていてもよい。なお、学習器は、例えば、教師ありのニューラルネットワーク（ディープラーニングを含む）を学習アルゴリズムとして用いるが、これに限定されるものではなく、他の学習アルゴリズムを用いてもよい。

また、第２温度算出部４３０は、機械学習を利用するのでなく、予め準備された（例えば人が作成した）、第１温度やその他の値（例えば、電磁波照射器２００の加熱能力、電磁波照射器２００の運転時間、冷凍機３００の冷却／加熱能力、冷凍機３００の運転時間、物品Ｍの重さ等）を変数とする計算式等を用いて、第１温度の測定値に基づいて第２温度を算出してもよい。計算式は、理論的に導出されるものであってもよいし、シミュレーションや実験の結果に基づいて導出されるものであってもよい。なお、ここで挙げた変数の種類は例示であって、これらの一部が変数に含まれていなくてもよく、これら以外の変数が変数に含まれていてもよい。また、計算式は、物品Ｍの種類や形状等の条件に応じて複数準備されていてもよい。

ここでは、表面温度センサ５１０の第１温度の測定値に基づいて第２温度が算出されるので、第２温度を測定するためのセンサを省略可能で、解凍装置１００のコストを抑制することができる。

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態に係る解凍装置１００について説明する。

第２実施形態に係る解凍装置１００と第１実施形態に係る解凍装置１００との主な相違点は、通常解凍運転時の解凍装置１００の動作である。その他の点に関しては、第２実施形態に係る解凍装置１００と、第１実施形態に係る解凍装置１００とは同様である。そこで、ここでは、第２実施形態の解凍装置１００のコントローラ４００の、通常解凍運転部１４１０（図８参照）による電磁波照射器２００及び冷凍機３００の動作の制御について主に説明し、その他の説明については説明の簡素化のため大部分を省略する。なお、第２実施形態の説明では、通常解凍運転部１４１０以外の解凍装置１００の構成について、第１実施形態と同じ符号を付す。

第２実施形態では、操作部４５０が運転モードの選択として通常解凍モードの選択（通常解凍モードの実行指示）を受け付けると、通常解凍運転部１４１０が、電磁波照射器２００及び冷凍機３００の動作を制御し、通常解凍運転を解凍装置１００に実行させる。

第２実施形態における解凍装置１００の通常解凍運転は、物品Ｍの温度ムラを抑制するため、冷凍機３００により物品Ｍを外部から冷却又は加熱しながら、電磁波照射器２００により電磁波を物品Ｍに照射して内部発熱により物品Ｍを解凍する運転モードである。つまり、第２実施形態の解凍装置１００は、通常解凍運転中に、冷凍機３００により物品Ｍが外部から加熱される場合がある点で第１実施形態の解凍装置１００と異なる。通常解凍運転中、通常解凍運転部１４１０は、表面温度センサ５１０が測定する第１温度と、内部温度センサ５２０が測定する第２温度とに基づいて、冷凍機３００の運転／停止（加熱運転／冷却運転／停止）、及び／又は、冷凍機３００の冷却能力及び加熱能力を制御する。

第２実施形態の解凍装置１００における通常解凍運転について図９のフローチャートを参照しながら説明する。なお、以下では特に説明しないが、コントローラ４００は、通常解凍運転中、表面温度センサ５１０から送信される第１温度を示す信号と、内部温度センサ５２０から送信される第２温度を示す信号とを、それぞれ適宜取得している。

操作部４５０が運転モードの選択として通常解凍モードの実行指示を受け付けると、通常解凍運転部１４１０は、電磁波照射器２００が運転を開始し、凍結している物品Ｍに対して電磁波を照射するように、電磁波照射器２００（特に高周波電源２２０）を制御する（ステップＳ１）。そして、ステップＳ２に進む。

ステップＳ２では、通常解凍運転部１４１０は、表面温度センサ５１０が計測した第１温度と、内部温度センサ５２０が計測した第２温度と、がいずれも目標温度以上になっているかを判定する。第１温度及び第２温度がいずれも目標温度以上である場合にはステップＳ３へ進み、第１温度及び第２温度の少なくとも一方が目標温度より低い場合にはステップＳ４に進む。

ステップＳ２及びＳ３で行われる処理は、第１実施形態において説明した図３Ａ及び図３ＢにおけるステップＳ２及びＳ３で行われる処理とそれぞれ同様であるのでここでは説明を省略する。

ステップＳ４では、通常解凍運転部１４１０は、表面温度センサ５１０が計測した第１温度が、内部温度センサ５２０が計測した第２温度より高いか否かを判定する。具体的な処理としては、通常解凍運転部１４１０は、第１温度の値が、（第２温度＋α１）の値より大きいか否かを判定する。α１の値は０であってもよいが、ステップＳ４及び後述するステップＳ２０５の判定の結果、冷凍機３００の冷却運転／加熱運転／停止が頻繁に切り換えられることを避けるためには、α１の値は正の値であることが好ましい。また、α１の値は、物品Ｍの第１温度と第２温度との差が大きくなりすぎないよう、適切な値に決定されることが好ましい。

ステップＳ４において、第１温度の値が（第２温度＋α１）の値より大きいと判定された場合、処理はステップＳ１０に進む。第１温度の値が（第２温度＋α１）の値以下と判定された場合、処理はステップＳ２０５に進む。

ステップＳ２０５では、通常解凍運転部１４１０は、表面温度センサ５１０が計測した第１温度が、内部温度センサ５２０が計測した第２温度より小さいか否かを判定する。ここでは、通常解凍運転部１４１０は、第１温度が（第２温度−β１（β１≧０））の値より小さいか否かを判定するように構成される。なお、β１の値は０であってもよいが、冷凍機３００の冷却運転／加熱運転／停止が頻繁に切り換えられることを避けるためには、β１は正の値であることが好ましい。また、β１の値は、物品Ｍの第１温度と第２温度との差が大きくなりすぎないよう、適切な値に決定されることが好ましい。

ステップＳ２０５において、第１温度の値が（第２温度−β１）の値より低いと判定された場合、処理はステップＳ２２０に進む。第１温度の値が（第２温度−β１）の値以上と判定された場合、処理はステップＳ２０６に進む。

一例では、ステップＳ１０、ステップＳ２２０及びステップＳ２０６では、例えば以下の様な制御が行われる。

ステップＳ１０において、冷凍機３００が停止していた場合、又は、冷凍機３００が加熱運転を行っていた場合、通常解凍運転部１４１０は、冷凍機３００が物品Ｍを外部から冷却する運転（冷却運転）を開始するよう冷凍機３００を制御する。一方、ステップＳ１０に処理が進んだ時に冷凍機３００が既に冷却運転を実行している場合、通常解凍運転部１４１０は、冷凍機３００が冷却運転を継続するよう制御する（言い換えれば、通常解凍運転部１４１０は、冷凍機３００の冷却運転を停止する制御を行わない）。なお、ここでは、冷凍機３００の冷却能力は第１冷却能力で一定とする。ステップＳ１０の実行後、処理はステップＳ２に戻る。

ステップＳ２２０において、冷凍機３００が停止していた場合、又は、冷凍機３００が冷却運転を行っていた場合、通常解凍運転部１４１０は、冷凍機３００が物品Ｍを外部から加熱する運転（加熱運転）を開始するよう冷凍機３００を制御する。一方、ステップＳ２２０に処理が進んだ時に冷凍機３００が既に加熱運転を実行している場合、通常解凍運転部１４１０は、冷凍機３００が加熱運転を継続するよう制御する（言い換えれば、通常解凍運転部１４１０は、冷凍機３００の加熱運転を停止する制御を行わない）。なお、ここでは、冷凍機３００の加熱能力は第１加熱能力で一定とする。ステップＳ２２０の実行後、処理はステップＳ２に戻る。

ステップＳ２０６では、冷凍機３００が冷却運転又は加熱運転を行っていた場合、通常解凍運転部１４１０は、冷凍機３００が運転を停止するよう冷凍機３００を制御する。一方、ステップＳ２０６に処理が進んだ時に冷凍機３００が既に停止している場合、通常解凍運転部１４１０は、冷凍機３００が運転を停止し続けるよう制御する（言い換えれば、通常解凍運転部１４１０は、冷凍機３００が冷却運転／加熱運転を開始する制御を行わない）。ステップＳ２０６の実行後、処理はステップＳ２に戻る。

なお、図９のように、冷凍機３００の冷却運転／加熱運転の運転及び停止だけが制御される場合（冷却能力／加熱能力の制御は行われない場合）には、圧縮機３１０やケーシング内ファン３４０のファン用モータはインバータ式でなくてもよい。

また、他の例では、通常解凍運転は図１０のフローチャートのように実行されてもよい。なお、以下では特に説明しないが、図１０のフローチャートにおいても、コントローラ４００は、通常解凍運転中、表面温度センサ５１０から送信される第１温度を示す信号と、内部温度センサ５２０から送信される第２温度を示す信号とを、それぞれ適宜取得している。

図１０のフローチャートにおけるステップＳ１〜ステップＳ３は、図９のフローチャートと同様であるため、説明は省略する。

ステップＳ４では、通常解凍運転部１４１０は、表面温度センサ５１０が計測した第１温度が、内部温度センサ５２０が計測した第２温度より高いか否かを判定する。具体的な処理としては、通常解凍運転部１４１０は、第１温度の値が、（第２温度＋α１）の値より大きいか否かを判定する。α１は正の値である。

ステップＳ４において、第１温度の値が（第２温度＋α１）の値より大きいと判定された場合、処理はステップＳ１０に進む。第１温度の値が（第２温度＋α１）の値以下と判定された場合、処理はステップＳ３０５に進む。

ステップＳ３０５では、通常解凍運転部１４１０は、表面温度センサ５１０が計測した第１温度の値が、（第２温度＋α２）の値より大きいか否かを判定する。α２は正の値であって、α１よりは小さな値である。なお、ステップＳ４及びステップＳ３０５の判定の結果、後述するステップＳ１０及びステップＳ３２０において頻繁に冷凍機３００の冷凍能力が切り換えられることが無いよう、α１とα２との値は適切に選定されることが好ましい。

ステップＳ３０５において、第１温度の値が（第２温度＋α２）の値より大きいと判定された場合、処理はステップＳ３２０に進む。第１温度の値が（第２温度＋α２）の値以下と判定された場合、処理はステップＳ３０６に進む。

ステップＳ３０６では、通常解凍運転部１４１０は、表面温度センサ５１０が計測した第１温度が、内部温度センサ５２０が計測した第２温度より小さいか否かを判定する。ここでは、通常解凍運転部１４１０は、第１温度が（第２温度−β１（β１≧０））の値より小さいか否かを判定するように構成される。なお、β１の値は０であってもよいが、冷凍機３００の冷却運転／加熱運転／停止が頻繁に切り換えられることを避けるためには、β１は正の値であることが好ましい。また、β１の値は、物品Ｍの第１温度と第２温度との差が大きくなりすぎないよう、適切な値に決定されることが好ましい。

ステップＳ３０６において、第１温度の値が（第２温度−β１）の値より低いと判定された場合、処理はステップＳ３３０に進む。第１温度の値が（第２温度−β１）の値以上と判定された場合、処理はステップＳ３０７に進む。

一例では、ステップＳ１０、ステップＳ３２０、ステップＳ３３０及びステップＳ３０７では、例えば以下の様な制御が行われる。

ステップＳ１０において、冷凍機３００が停止していた場合、冷凍機３００が加熱運転を行っていた場合、又は、冷凍機３００が第２冷凍能力（第１冷却能力よりも低い冷却能力）で運転をしていた場合、通常解凍運転部１４１０は、冷凍機３００が第１冷却能力で冷却運転を行うように冷凍機３００を制御する。なお、ステップＳ１０に処理が進んだ時に、冷凍機３００が既に第１冷却能力で冷却運転を行っている場合、通常解凍運転部１４１０は、冷凍機３００が冷却能力を第１冷却能力で維持したまま冷却運転を継続するよう制御する（言い換えれば、通常解凍運転部１４１０は、冷凍機３００の冷却能力の変更や、冷凍機３００の運転の加熱運転への切り換えや、冷凍機３００の運転の停止を行わない）。ステップＳ１０の実行後、処理はステップＳ２に戻る。

ステップＳ３２０では、冷凍機３００が停止していた場合、冷凍機３００が加熱運転を行っていた場合、又は、冷凍機３００が第１冷凍能力で運転をしていた場合、通常解凍運転部１４１０は、冷凍機３００が第２冷却能力で冷却運転を行うように冷凍機３００を制御する。なお、ステップＳ３２０に処理が進んだ時に、冷凍機３００が既に第２冷却能力で冷却運転を行っている場合、通常解凍運転部１４１０は、冷凍機３００が冷却能力を第２冷却能力で維持したまま冷却運転を継続するよう制御する（言い換えれば、通常解凍運転部１４１０は、冷凍機３００の冷却能力の変更や、冷凍機３００の運転の加熱運転への切り換えや、冷凍機３００の運転の停止を行わない）。ステップＳ３２０の実行後、処理はステップＳ２に戻る。

ステップＳ３３０では、冷凍機３００が停止していた場合、又は、冷凍機３００が冷却運転を行っていた場合、通常解凍運転部１４１０は、冷凍機３００が第１加熱能力で加熱運転を行うように冷凍機３００を制御する。なお、ステップＳ３２０に処理が進んだ時に、冷凍機３００が既に第１加熱能力で加熱運転を行っている場合、通常解凍運転部１４１０は、冷凍機３００が加熱能力を第１加熱能力で維持したまま加熱運転を継続するよう制御する（言い換えれば、通常解凍運転部１４１０は、冷凍機３００の加熱能力の変更や、冷凍機３００の運転の冷却運転への切り換えや、冷凍機３００の運転の停止を行わない）。ステップＳ３３０の実行後、処理はステップＳ２に戻る。

ステップＳ３０７では、冷凍機３００が冷却運転又は加熱運転を行っていた場合、通常解凍運転部１４１０は、冷凍機３００が運転を停止するよう冷凍機３００を制御する。一方、ステップＳ３０７に処理が進んだ時に冷凍機３００が既に停止している場合、通常解凍運転部１４１０は、冷凍機３００が運転を停止し続けるよう制御する（言い換えれば、通常解凍運転部１４１０は、冷凍機３００の冷却運転／加熱運転を開始する制御を行わない）。ステップＳ３０７の実行後、処理はステップＳ２に戻る。

なお、ここで説明した通常解凍運転時の第２実施形態の解凍装置１００の動作は一例にすぎず、通常解凍運転時の解凍装置１００の動作は説明した態様に限定されるものではない。

例えば、ステップＳ２では、第１温度及び第２温度がいずれも目標温度以上である場合にステップＳ３に進むが、例えば一方が目標温度以上であれば、ステップＳ３に進むように構成されてもよいのは第１実施形態と同様である。

また、解凍が完了したか否かは、ステップＳ２のように温度センサ５００の計測値に基づいて判定されることが好ましいが、これに限定されるものではなく、例えば、物品Ｍの重さ等から算出される解凍所要時間が経過したか否かに基づいて解凍の完了が判定されてもよいのも第１実施形態と同様である。

また、例えば、図９，図１０のフローチャートにおける各ステップの順序は、矛盾しない範囲で適宜変更されてもよいのも第１実施形態と同様である。

また、例えば、図１０のフローチャートでは加熱能力には第１加熱能力だけが用いられるが、これに限定されるものではない。例えば、通常解凍運転部１４１０は、図１０のフローチャートにおける冷凍機３００の冷凍能力の制御と同様に、第１温度が第２温度に比べて低くなるほど（第２温度から第１温度を差し引いた温度差の値が大きくなるほど）、加熱能力が調整可能な範囲で大きくなるよう冷凍機３００の加熱能力を制御してもよい。

＜特徴＞
第２実施形態に係る解凍装置１００は、電磁波照射器２００と、熱機器の一例としての冷凍機３００と、制御部の一例としてのコントローラ４００と、を備える。電磁波照射器２００は、凍結している物品Ｍを内部発熱させるため物品Ｍに電磁波を照射する。冷凍機３００は、物品Ｍを外部から冷却及び加熱する。コントローラ４００は、電磁波照射器２００及び冷凍機３００の動作を制御し、物品Ｍを外部から冷却又は加熱しながら、電磁波を物品Ｍに照射して物品Ｍを解凍する。コントローラ４００は、物品Ｍの所定箇所（第１箇所）の表面温度である第１温度と、前記の所定箇所とは異なる箇所（第２箇所）の物品Ｍの温度である第２温度と、に基づいて、冷凍機３００の運転／停止（冷却運転／加熱運転／停止）、及び／又は、冷凍機３００の冷却能力及び／又は加熱能力を制御する。

本解凍装置１００では、凍結している物品Ｍを電磁波で内部発熱させて解凍する場合に、物品Ｍの２点の温度に基づき冷凍機３００の運転が制御される。その結果、第１箇所と第２箇所との温度ムラや、第１箇所及び第２箇所の加熱し過ぎや冷却し過ぎに基づいて解凍装置１００を運転することが可能で、解凍時の物品Ｍの部位による温度ムラの発生を抑制したり、効率よく物品Ｍを解凍したりすることができる。

また、第２実施形態に係る解凍装置１００も、第１実施形態の解凍装置１００の特徴として（４−２），（４−４），（４−５），（４−６）に記載した特徴と同様の特徴を有する。

＜変形例＞
第２実施形態の解凍装置１００にも、第１実施形態の解凍装置１００の変形例の特徴を矛盾の無い範囲で適用してもよい。なお、第１実施形態の解凍装置１００の各変形例の構成の一部又は全部は、他の変形例の構成の一部又は全部と互いに矛盾しない範囲で複数組み合わされてもよい。

第１実施形態の解凍装置１００の変形例の他、例えば、以下のような変形例も第２実施形態の解凍装置に適用できる。

（１）変形例２Ａ
例えば、解凍装置１００は、以下のように構成されてもよい。

表面温度センサ５１０は、物品Ｍの複数箇所の表面温度を測定する。表面温度センサ５１０が測定する物品Ｍの複数箇所の表面温度は、それぞれが第１温度として用いられる。つまり、ここでは、複数の第１温度が表面温度センサ５１０により測定される。また、ここでは、解凍装置１００は、それぞれが物品Ｍの異なる箇所（各第１温度の測定箇所）を主に冷却又は加熱する冷凍機３００を複数台有する。そして、コントローラ４００は、各第１温度と第２温度（物品Ｍの内部温度）とに基づいて、冷凍機３００の運転／停止（冷却運転／加熱運転／停止）、及び／又は、冷凍機３００の冷却能力及び加熱能力を制御する。つまり、ここでは、物品Ｍのある箇所は外部から加熱され、物品Ｍの他の箇所は外部から冷却されるという状態が発生し得る。この構成では、物品Ｍの温度を細かく制御できるので、特に物品Ｍの部位による温度ムラの発生が抑制されやすい。

（２）変形例２Ｂ
例えば、解凍装置１００は、以下のように構成されてもよい。

ここでは、第１実施形態の変形例１Ｂと同様に、第２温度は、表面温度センサ５１０が第１温度を測定する第１箇所とは異なる第２箇所の、物品Ｍの表面温度である。また、ここでは、冷凍機は、加熱運転専用のヒートポンプである。そして、変形例２Ｂの解凍装置１００では、コントローラは、電磁波照射器及び冷凍機の動作を制御し、物品を外部から加熱しながら、電磁波を物品に照射して物品を解凍する。コントローラは、第１温度と第２温度とに基づいて、冷凍機の加熱運転の運転／停止、及び／又は、熱機器の加熱能力を制御する。このように構成される場合、第１温度の測定箇所と第２温度の測定箇所とで外部からの加熱の影響に差が出やすい場合であっても、物品Ｍの部位による温度ムラの発生が抑制されやすい。

＜第３実施形態＞
本発明の第３実施形態に係る解凍装置１００について説明する。

第３実施形態に係る解凍装置１００と第１実施形態に係る解凍装置１００との主な相違点は、解凍装置１００が通常解凍モード及び急速解凍モードに代えて、組合せ解凍モードだけを運転モードとして有する点にある。コントローラ４００は、通常解凍運転部４１０及び急速解凍運転部４２０に代えて、解凍装置１００を組合せ解凍モードで運転させるための機能部として組合せ解凍運転部２４１０を有する（図１１参照）。ただし、第３実施形態に係る解凍装置１００は、組合せ解凍モードに加え、第１実施形態や第２実施形態で説明した通常解凍モード及び／又は急速解凍モードを運転モードとして有していてもよい（つまり、コントローラ４００は、組合せ解凍運転部２４１０に加え、通常解凍運転部４１０，１４１０及び急速解凍運転部４２０を有していてもよい）。

その他の点に関しては、第３実施形態に係る解凍装置１００と、第１実施形態に係る解凍装置１００とは同様である。そこで、ここでは、第３実施形態の解凍装置１００のコントローラ４００の組合せ解凍運転部２４１０による電磁波照射器２００及び冷凍機３００の動作の制御について主に説明し、その他の説明については説明の簡素化のため大部分を省略する。なお、第３実施形態の説明では、組合せ解凍運転部２４１０以外の解凍装置１００の構成について、第１実施形態と同じ符号を付す。

まず、組合せ解凍モードについて説明する。組合せ解凍モードは、急速解凍モードと通常解凍モードとを組み合せたような形態の運転モードである。具体的には、組合せ解凍運転部２４１０は、解凍装置１００が凍結している物品Ｍ（例えば−２０℃の物品Ｍ）の解凍を開始する時に、解凍装置１００に第１実施形態で説明した急速解凍運転（急速解凍モードでの運転）を開始させる。言い換えれば、組合せ解凍運転部２４１０は、解凍装置１００が凍結している物品Ｍの解凍を開始する時に、解凍装置１００が物品Ｍを冷凍機３００で外部から加熱しながら電磁波を物品Ｍに照射するように、電磁波照射器２００及び冷凍機３００の動作を制御する。なお、急速解凍運転は、第１運転の一例である。その後、組合せ解凍運転部２４１０は、物品Ｍの温度が上昇し、物品Ｍの第１温度及び第２温度の少なくとも一方が所定温度を超えた時に、解凍装置１００に外部冷却運転を開始させる。外部冷却運転は、物品Ｍを冷凍機３００で外部から冷却しながら電磁波を物品Ｍに照射して物品Ｍを解凍する運転であり、第２運転の一例である。その後、組合せ解凍運転部２４１０は、解凍装置１００に第１実施形態や第２実施形態で説明した通常解凍運転を実行させる。

図１２のフローチャートを参照しながら、組合せ解凍運転部２４１０による電磁波照射器２００及び冷凍機３００の動作の制御について説明する。なお、ここでは、ステップＳ４０１の実施時点において、物品Ｍの第１温度及び第２温度は後述する切換温度より低いものとする。また、以下では特に説明をしないが、コントローラ４００は、解凍装置１００の運転中、表面温度センサ５１０から送信される第１温度を示す信号と、内部温度センサ５２０から送信される第２温度を示す信号を、それぞれ適宜取得している。

操作部４５０が組合せ解凍モードの実行指示を受け付けると、コントローラ４００の組合せ解凍運転部２４１０は、電磁波照射器２００が運転を開始し、凍結している物品Ｍに対して電磁波を照射するように、電磁波照射器２００（特に高周波電源２２０）を制御する（ステップＳ４０１）。そして、ステップＳ４０２に進む。

ステップＳ４０２では、組合せ解凍運転部２４１０は、冷凍機３００が物品Ｍを外部から加熱する運転（加熱運転）を開始するよう、冷凍機３００を制御する。ステップＳ４０２が実行されることで、解凍装置１００は急速解凍運転（第１運転）を開始することとなる。組合せ解凍運転部２４１０は、冷凍機３００の加熱能力を所定の加熱能力に制御する。限定するものではないが、所定の加熱能力は、例えば、冷凍機３００の最大加熱能力である。なお、所定の加熱能力は、第１温度と第２温度との温度差が過大となりにくいように決定された最大加熱能力以外の加熱能力であってもよい。ステップＳ４０２実施後、ステップＳ４０３に進む。

ステップＳ４０３では、組合せ解凍運転部２４１０は、物品Ｍの第１温度及び第２温度の少なくとも一方が切換温度を超えたか否かを判定する。

ここで、切換温度は、好ましくは物品Ｍの最大氷結晶生成帯より低い温度（つまり最大氷結晶生成帯の下限値より低い温度）である。また、切換温度は、好ましくは物品Ｍの最大氷結晶生成帯の下限値に比較的近い温度（好ましくは、例えば最大氷結晶生成帯の下限値から３℃以内）である。なお、最大氷結晶生成帯とは、物品Ｍ中の水分（氷）が溶けだして氷の結晶が大きくなる温度帯であり、この温度帯では物品Ｍの組織破壊が進行しやすい。食品の最大氷結晶生成帯は、概ね−５℃〜−１℃である。そこで、切換温度には、限定するものではないが、例えば−７℃というような温度が選択される。

ステップＳ４０３は、物品Ｍの第１温度及び第２温度の少なくとも一方が切換温度を超えたと判定されるまで繰り返し実行される。物品Ｍの第１温度及び第２温度の少なくとも一方が切換温度を超えたと判定されると、処理はステップＳ４０４に進む。

ステップＳ４０４では、組合せ解凍運転部２４１０は、冷凍機３００が、加熱運転を中止し、物品Ｍを外部から冷却する運転（冷却運転）を開始するよう、冷凍機３００の動作を制御する。ステップＳ４０４が実行されることで、解凍装置１００は外部冷却運転（第２運転）を開始することとなる。つまり、組合せ解凍運転部２４１０は、物品Ｍの第１温度及び第２温度の少なくとも一方が切換温度を超えると、解凍装置１００の運転を、急速解凍運転から外部冷却運転に切り換える。組合せ解凍運転部２４１０は、冷凍機３００の冷却能力を所定の冷却能力（例えば第１冷却能力）に制御する。限定するものではないが、第１冷却能力は、例えば、冷凍機３００の最大冷却能力である。このように、物品Ｍの温度が最大氷結晶生成帯に達する前に、解凍装置１００の運転が急速解凍運転から外部冷却運転に変更されことで、局所的な（特に、本実施形態では電磁波及び冷凍機３００により加熱されやすい第１箇所周辺における）氷の結晶の成長を抑えると共に、物品Ｍ全体の温度の均一化を図ることができ、解凍による物品Ｍの劣化が特に抑制されやすい。

ステップＳ４０４の実行後、組合せ解凍運転部２４１０は、物品Ｍの解凍が完了したと判定されるまで、解凍装置１００に第１実施形態や第２実施形態で説明したような通常解凍運転を実行させる（ステップＳ４０５）。

＜特徴＞
第３実施形態に係る解凍装置１００は、第１実施形態の解凍装置１００の特徴として（４−１），（４−２），（４−３），（４−５），（４−６）に記載した特徴と同様の特徴を備える。また、第３実施形態に係る解凍装置１００は、以下の特徴を更に有する。

（１）
第３実施形態に係る解凍装置１００では、冷凍機３００は、物品Ｍを外部から冷却及び加熱可能である。組合せ解凍運転部２４１０は、解凍装置１００が少なくとも急速解凍運転（第１運転）と外部冷却運転（第２運転）とを実行するように、電磁波照射器２００及び冷凍機３００の動作を制御する。組合せ解凍運転部２４１０は、第１温度及び第２温度がいずれも切換温度より低い状態で解凍装置１００に急速解凍運転を開始させた後、第１温度及び第２温度の少なくとも一方が切換温度を超えた時に少なくとも一時的に解凍装置１００に第２運転を実行させる。

ここでは、物品Ｍの温度が比較的低い時（切換温度より低い時）には外部加熱と電磁波とにより迅速に解凍が行われる。一方で、物品Ｍの温度が比較的上昇し、物品Ｍの第１温度と第２温度との乖離が解凍後の物品Ｍの品質に与える影響が大きくなると、外部冷却をしながら電磁波で加熱が行われる。そのため、解凍の短時間化と解凍による物品の劣化抑制との両立を図ることができる。

（２）
第３実施形態に係る解凍装置１００では、前記の切換温度は、物品Ｍの最大氷結晶生成帯より低い温度である。

ここでは、局所的な（特に、本実施形態では電磁波や外部加熱により加熱されやすい第１箇所周辺における）氷の結晶の成長を抑えると共に、物品Ｍ全体の温度の均一化を図ることができ、解凍による物品Ｍの劣化が特に抑制されやすい。

＜変形例＞
第３実施形態の解凍装置１００にも、第１実施形態の解凍装置１００及び第２実施形態の解凍装置１００の特徴、及び、第１実施形態の解凍装置１００及び第２実施形態の解凍装置１００の変形例の特徴を矛盾の無い範囲で適用してもよい。なお、第１実施形態の解凍装置１００及び第２実施形態の解凍装置１００の各変形例の構成の一部又は全部は、他の変形例の構成の一部又は全部と互いに矛盾しない範囲で複数組み合わされてもよい。

本発明は、凍結している物品を電磁波で内部発熱させて解凍する解凍装置に広く適用でき有用である。

１００ 解凍装置
２００ 電磁波照射器
３００ 冷凍機（熱機器）
４００ コントローラ（制御部）
４５０ 操作部（受付部）
５００ 温度センサ
５１０ 表面温度センサ（温度センサ）
Ｍ 物品

特開２００５−５３号公報

Claims (9)

1. 凍結している物品（Ｍ）を内部発熱させるため前記物品に電磁波を照射する電磁波照射器（２００）と、
   前記物品を外部から冷却及び／又は加熱する熱機器（３００）と、
   前記電磁波照射器及び前記熱機器の動作を制御し、前記物品を外部から冷却及び／又は加熱しながら、前記電磁波を前記物品に照射して前記物品を解凍する制御部（４００）と、
   を備え、
   前記制御部は、前記物品の所定箇所の表面温度である第１温度と、前記所定箇所とは異なる箇所の前記物品の温度である第２温度と、に基づいて、前記熱機器の運転／停止、及び／又は、前記熱機器の冷却能力及び／又は加熱能力、を制御する、
   解凍装置（１００）。
2. 前記第２温度は、前記物品の内部温度である、
   請求項１に記載の解凍装置。
3. 前記熱機器は、少なくとも前記物品を外部から冷却可能で、
   前記制御部は、前記第１温度が前記第２温度より高い場合に、前記熱機器を第１冷却能力で運転し、前記第１温度が前記第２温度より低い場合に、前記熱機器を停止する、又は、前記熱機器を前記第１冷却能力より低い冷却能力で運転する、
   請求項１又は２に記載の解凍装置。
4. 運転モードの選択を受け付ける受付部（４５０）を更に備え、
   前記熱機器は、少なくとも前記物品を外部から加熱可能で、
   前記制御部は、前記受付部が前記運転モードの選択として急速解凍モードを受け付けると、前記電磁波照射器及び前記熱機器の動作を制御し、前記物品を外部から加熱しながら前記電磁波を前記物品に照射して前記物品を解凍する、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の解凍装置。
5. 前記熱機器は、前記物品を外部から冷却及び加熱可能で、
   前記制御部は、前記解凍装置が、少なくとも、前記物品を前記熱機器で外部から加熱しながら前記電磁波を前記物品に照射して前記物品を解凍する第１運転と、前記物品を前記熱機器で外部から冷却しながら前記電磁波を前記物品に照射して前記物品を解凍する第２運転と、を実行するように、前記電磁波照射器及び前記熱機器の動作を制御し、
   前記制御部は、前記第１温度及び前記第２温度がいずれも所定温度より低い状態で前記解凍装置に前記第１運転を開始させた後、前記第１温度及び前記第２温度の少なくとも一方が前記所定温度を超えた時に少なくとも一時的に前記解凍装置に前記第２運転を実行させる、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の解凍装置。
6. 前記所定温度は、前記物品の最大氷結晶生成帯より低い温度である、
   請求項５に記載の解凍装置。
7. 前記第１温度及び前記第２温度を測定する温度センサ（５００）を更に備える、
   請求項１から６のいずれか１項に記載の解凍装置。
8. 前記第１温度を測定する温度センサ（５１０）を更に備え、
   前記制御部は、前記温度センサの前記第１温度の測定値に基づいて前記第２温度を算出する、
   請求項１から６のいずれか１項に記載の解凍装置。
9. 前記電磁波照射器が照射する前記電磁波の周波数は、中波、短波、超短波、極超短波及びセンチメートル波のいずれかの周波数帯に含まれる、
   請求項１から８のいずれか１項に記載の解凍装置。

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