JP5520959B2 - Ｒｆエネルギを使用して加熱する装置および方法 - Google Patents

Description

（関連出願）
本願は、米国特許法第１１９条（ｅ）項に基づき、２００８年１１月１０日に出願した米国特許仮出願第６１／１９３２４８号及び２００９年１０月２２日に出願した米国特許仮出願第６１／２５３８９３号の利益を主張し、２００９年１１月１０日に出願した２つのＰＣＴ出願（代理人参照番号４６６７２及び４７５７４）に関係し、それらの開示内容は参照として本明細書中に組み入れられる。

（発明の分野）
本願は、その一部の実施形態では、一般的に負荷における電磁（ＥＭ）エネルギの散逸に関係し、特に解凍、加熱、および／または調理のためにＥＭエネルギを使用することに関係する。

電子レンジは現代社会の至る所に存在する特徴的な物である。しかし、その限界は周知である。これらは、例えば特に解凍（または除霜）の場合の不均一な加熱および遅い熱吸収を含む。実際、通常の電子レンジは、解凍および加熱に使用する場合、食品の一部分が一般的に温められまたは部分的に調理もしくは過剰調理されたのに、別の部分が除霜もされていないという結果を生じる。従来の電子レンジを使用した物体の解凍および温めは典型的に、負荷におけるエネルギの散逸が不均一かつ典型的に制御されないことが欠点である。

本発明は、その一部の実施形態では、解凍中の負荷へのエネルギの均等な散逸は、時々負荷の非均一温度プロファイルおよびおそらく熱暴走（負荷の一部分における温度が他の部分よりずっと早く高くなる）現象を生じることがあるという発明者らの認識が端緒である。特に、熱暴走は、特定の点を越える温かい部分の温度変化がその部分の温度の変化率を増大させ、それによって温度ギャップが連続的に増大する状況を生じ得る。

本発明の例示的実施形態では、エネルギ散逸は、次の３つの方法の１つ以上で制御される。（ａ）（例えば伝達周波数の全部または一部分の）最大散逸エネルギを低減する。（ｂ）散逸が高くなる周波数と比較して散逸比の低い周波数で負荷へのエネルギ散逸の効率を高める。かつ／または（ｃ）監視行為間の過熱を回避するように充分に綿密に負荷を監視する。任意選択的に、熱暴走の危険性が高い負荷の部分、例えば液水部分では特に、差別的に少ない電力を散逸させる。

本発明の例示的実施形態では、散逸比を使用／測定するのではなく、測定されるものは、散逸比率（例えば入力と散逸との間の比率）であり、あるいは例えば０から１までの範囲に対して正規化されるか、または平均散逸比率に対して正規化された正規化散逸比率でさえある。

本発明の例示的実施形態では、散逸電力対散逸比率のグラフは、本質的に逆相関ではなく、準ガウス分布である。散逸比率の低い部分では、より多くの電力を散逸させることが望ましいかもしれないが、そのような散逸は、たとえ利用可能な最大限の電力設定を使用しても、低い散逸比率によって制限される。散逸比率が最も高い部分では、全く（またはほとんど）伝達しないことが望ましいかもしれない。中間レベルは両方の傾向によって、したがって準ガウス分布形状によって影響される。

本発明の例示的実施形態では、各周波数は単数または複数の負荷部分を表わすと想定される。負荷の同一部分が複数の周波数で吸収するかもしれない。本発明の例示的実施形態では、ある周波数における散逸が、これらの部分における散逸に相応すると想定される。

本発明の例示的実施形態では、最大印加エネルギ（ｈｐｌ）は負荷のスペクトル情報に基づいて計算される。任意選択的に、または代替的に、周波数毎の電力レベルの選択はそのような性質に従って選択される。任意選択的に、または代替的に、周波数毎の電力の選択は、負荷への電力散逸が大きい周波数の部分集合の選択に基づく。任意選択的に、または代替的に、各周波数に対する周波数毎の電力の選択は、その帯域の全ての周波数で取得したスペクトル情報の解析に基づくか、あるいは（例えばＱ値が高い、例えば０．２５％より高い、または０．５％もしくは１％の帯域を含まず）負荷に結合されるとみなされる全ての周波数で取得したスペクトル情報に基づく。

本発明の例示的実施形態では、スペクトル情報を解析して、解凍された部分と解凍されていない部分とを区別する。任意選択的に、そのような区別は、周波数毎の解析に基づくのではなく、例えば氷と水との間のスペクトル散逸画像の双峰性分布が氷と水とを、予想される双峰性分布との整合に従って、全般的に分離させることができると想定し、スペクトル情報の一般的性質に基づいて行なわれる。時々、２つのモード間の重複が存在し、そこでは負荷の水および氷の両方の部分で周波数がある程度散逸する。

本発明の例示的実施形態では、解凍プロトコルパラメータは負荷の大きさおよび／または体積に依存し、例えば大きい標的のより大きい絶対氷分によってかつ／またはその初期温度が解凍に近い場合に歪曲される解凍された水／氷分を推定する方法を補正する。

本発明の例示的実施形態では、水分／高散逸周波数の識別は、氷が水より低い散逸を有するという前提に基づく。任意選択的に、相対的または絶対的閾値が、そのような周波数を検出するために使用される。任意選択的に、閾値は比較的純粋な氷に対して設けられ、それより上では物質は氷と水の混合物と想定される。任意選択的に、システムは全般的に、非負荷部分の散逸が非常に低くなるように、またはそこで散逸すると予想される周波数でエネルギが全くもしくはほとんど伝達されないように、設計される。任意選択的に、高閾値が設けられ、それより上では吸収物質は水であり、したがって伝達される電力は低いか零となり、負荷への電力散逸は低いか零になると想定される。任意選択的に、中間的散逸比率の周波数は、それらが、全て解凍状態であるかもしれずかつ／または水分が暴走熱事象を有する中程度の危険性が存在する、水氷混合部分を反映するという想定に基づいて追跡される。任意選択的に、そのような中間的周波数は中程度の電力レベルを受け取る。

本発明の例示的実施形態では、大きい氷部（全ての周波数で散逸が低い）は、スペクトル情報に基づいて大きい氷が存在することを検出し、かつ小さい氷部の指標がスペクトル情報に出現し始めるまでこれらの周波数でより大きいエネルギを提供することによって、過剰補償されない（例えば水とはみなされず、したがって低い電力を受け取る）。例えば、中間的散逸比率の周波数のエネルギ伝達は、そのような周波数が大きい氷を表わす場合、高い散逸比率の周波数の場合と同程度には低減されない。

本発明の例示的実施形態では、これらおよび／または他のパラメータ、例えば閾値、電力／周波数比率、および時間は、負荷の性質および／または所望の加熱効果に依存する。任意選択的に、種々の選択肢を持つテーブルがメモリに格納され、ユーザは選択することができる。任意選択的に、または代替的に、一連の関数が提供され、ユーザの選択または自動的選択に従って適用される。

任意選択的に、または代替的に、試行錯誤的方法を使用して、かつ／または負荷における平均散逸の関数として、最大電力レベルが計算される。

本発明の例示的実施形態では、最大印加電力レベルおよび／または周波数依存電力レベルが解凍もしくは他の加熱中またはエネルギ印加プロセス中に更新される。任意選択的に、この更新は、解凍プロセス中に複数回（例えば１０００回／秒または２回／秒または５秒毎に１回以上のように事実上連続的に）行なわれる。

本発明の例示的実施形態では、スキャン間の時間および／またはスキャン間の散逸は、過剰加熱および／または熱暴走の危険性を軽減するように選択される。任意選択的に、使用電力レベル、閾値、スキャン速度、および／または他のパラメータは、回避すべきシナリオによって異なる。一例では、少量の水が大量の氷と間違えられる（したがって高電力が照射される）場合、スキャン設定および／またはｈｐｌは、次のスキャンで、氷と間違えられることのないような水の量の増加によって生じる影響が検出されるように選択される。

任意選択的に、負荷および／またはキャビティは、スペクトル情報を改善するように、例えば水と氷を区別するのを助けるように操作される。これは、伝達用のより高い電力レベル（例えば平均）および／またはより高い散逸比率（例えば平均または最小）の計算を可能にし、したがって充分な質でより高速の解凍を可能にするかもしれない。例えばキャビティ内の負荷の位置は（例えば負荷が配置されたプレートを回転または振動させることによって）変化することがあり、スペクトル情報は複数の位置の間で比較される。任意選択的に、エネルギ伝達は、取得されるスペクトル情報が氷／水の区別に最も有用となる（例えば算出されるｈｐｌが最も高くなる）ように負荷を配置して行なわれる。

本発明の例示的実施形態では、そのような解凍された部分の冷却および／または再凍結を防止するために、電力が以前に印加された場所では、全ての周波数で最低電力レベルが散逸される。任意選択的に、または代替的に、スペクトル情報の第１および第２取得の間に所与の周波数で負荷内に散逸される最大電力は、スペクトル情報の変化に基づいて電力が停止されるまで、解凍された部分が解凍よりずっと高温に加熱されないように設定される。

本発明の例示的実施形態では、正確な量の電力を印加するというよりむしろ、頻繁なフィードバックが使用される。任意選択的に、または代替的に、電力を印加する方法は、使用する電力増幅器の特性を考慮に入れる。

発明者らは、不均一な温度プロファイルが以下で詳述する可能性の１つ以上によって生じ、あるいは悪化するという仮説を立てている。しかし、本書に記載する方法は、そのような仮説とは無関係に適用することもできることに注目されたい。さらに、本発明の一部の実施形態では、回避すべきは不均一な温度自体ではなく、むしろ、負荷の有意な部分（例えば０．１％、０．５％、１％、２％、５％、１０％、または中間パーセント、例えば用途、ユーザの希望によって）における過熱または過熱の危険性であることが注目される。

（ａ）不均一な組成。実生活の負荷は通常、異なる比熱（Ｃｐ）および／または異なる潜熱（Ｌ）を有する様々な物質（例えば鶏肉部分における脂肪、骨、皮、および筋肉、ひき肉内の空洞部分、または小エビパッケージ内の小エビ間に形成される氷柱）を含む。そのような場合、均等なエネルギ散逸は結果的に、（ＲＦ加熱は通常、物体内の伝導による熱移動より高速であるので）不均等な温度をもたらす。本発明の一部の実施形態では、これは、そのような様々な物質に関連付けられる負荷部分のための電力レベルを決定するときに、（例えば予め設定されたテーブルを用いて）考慮される。

（ｂ）不均一な熱状態および熱移動挙動。負荷は（初期または解凍中のどちらでも）異なる位置で異なる温度を有するかもしれない。これは、例えば解凍が始まる前の非平衡冷却（例えば冷凍が不完全であった場合、内側が外側より温かい、またはその逆に、凍結物体がそれ自体より高い温度に短時間さらされた場合、外側が内側より暖かい）のため、あるいは負荷の表面が加熱前または加熱中に異なる環境（おそらく加熱中の温かい空気、内部および外部の対流、冷たいプレート）にさらされたため、または上述の通り異種組成のため、または負荷の不規則な形状（一部分が他の部分より薄い）のため、または負荷の不規則な形状によって、例えば異なる部分が異なる表面／体積比を有するため、または前述の理由の２つ以上の組合せのためであるかもしれない。この結果、（たとえ負荷が１００％均質であり、その全ての部分へのエネルギ散逸が同一である場合でも）比較的温かい部分は、より冷たい部分が相変化を開始するずっと前に相変化を経験する。本発明の例示的実施形態では、加熱プロトコルは、加熱中にそのような不均一な温度および／または熱散逸を考慮に入れる。任意選択的に、そのような考慮は、ほとんどの電力を氷部分に向けることによって自動的に行なわれる。

（ｃ）温度依存加熱。多くの種類の物質の場合、相変化を生じさせるために必要なエネルギの量は、相変化後に物質に印加されると、温度の有意な（例えば２０℃、４０℃、または実に８０℃の）上昇を引き起こす。その結果、凍結物質におけるエネルギの均等な散逸は、より冷たい部分における相変化が完了しないうちに、より温かい部分の過熱を生じる。本発明の例示的実施形態では、そのような過熱は、過熱し易い領域および／または電力／熱比がより高速の加熱物質を示している領域への電力を低減することによって回避される。

上記は、相変化（例えば沸騰）の有無に関係なく、解凍が行なわれない負荷の加熱にも適用されることが注目される（例えば負荷の温度を上げ、かつ／またはそれを所望のレベルに維持する場合）。

本発明の例示的実施形態では、すでに相変化した部分より著しく多くのＲＦエネルギが、相変化を受けていない部分に散逸されると、不均一な加熱、または少なくとも熱暴走は少なくともある程度回避される。１つの特定の例は、非解凍部分、脂肪、および／または他の非凍結物質より多くの電力を解凍部分に散逸させることである。

本発明の例示的実施形態では、そのような不均一なエネルギ散逸の分布は、比較的低い散逸比率を有する周波数または主として氷に散逸する周波数で高電力を伝達する一方、比較的高散逸比率を有する周波数または主として水に散逸する周波数で低電力を伝達する（または伝達することさえしない）ことによって達成される。

本発明の例示的実施形態では、様々な負荷部分（例えば水および氷、または例えば極性、脂質分、および水分をはじめとする何らかの他の理由で異なる散逸比率を有する負荷部分）における所与の周波数の散逸は、負荷の組成、大きさ、形状、キャビティ内の位置および向き、ならびに負荷の様々な部分の正確な温度および相を含め、多くの要因によって異なることが注目される。様々な条件下で、所与の周波数は主として水に散逸するかもしれず、主として氷に散逸するかもしれず、あるいは両方に散逸するかもしれない。しかし、キャビティからスペクトル情報を得たときに、得られた情報の解析は、有用な解凍プロトコルを推定するために使用することができ、かつ／または発生するかもしれない水および／または氷における散逸のパターンを反映するかもしれないことを、発明者らは発見した。

本願の文脈において、用語「スペクトル情報」とは、様々な周波数のチャンバ内のＲＦおよび／またはチャンバ内の負荷とのインタラクションデータを意味する。例えば、一度に１つ以上のキャビティ給電体を使用して一定の電力または変化する電力で周波数を掃引し、かつ任意選択的に、各周波数でキャビティ内に実際に伝達される電力を考慮して、前記１つ以上のキャビティ給電体によって受け取られる反射電力を測定する。時々、１つの給電体が伝達する一方、１つ以上の他の給電体（または全ての他の給電体）が反射電力を測定する。時々、該プロセスは、複数の給電体の１つ以上に対して繰り返される。非限定的例は、ＰＣＴ国際公開ＷＯ０７／０９６８７８に記載するようにスペクトル画像を得ることである。

本発明の例示的実施形態では、比較的高い散逸比率を有する部分にはより少量のエネルギが散逸する（または全く散逸しない）一方、比較的低い散逸比率を有する部分にはより大量のエネルギが散逸するように、キャビティ内に伝達するＲＦ電力を計算するために抑制関数を使用する。本発明の例示的実施形態では、関数は、散逸比率の高い部分では、散逸比率が低いまたは中程度の部分と比較して、体積単位当たりの散逸エネルギ（または質量単位当たりの散逸）が小さくなるように選択される。本発明の例示的実施形態では、比較的高い散逸比率を有する周波数ではより少量のエネルギが負荷に散逸する（または全く散逸しない）一方、比較的低い散逸比率を有する周波数ではより大量のエネルギが負荷に散逸するように、キャビティ内に伝達するＲＦ電力を計算するために抑制関数を使用する。本発明の例示的実施形態では、加熱は自動的にかつ／または本質的に、解凍されてきた（または部分的に解凍された）負荷の部分（または負荷への散逸比率が増大する周波数）について調整され、その後、「高散逸部分（またば周波数）」（または「中間的散逸部分（または周波数）」）として再分類される。例えば加熱セッション後に周波数スキャンまたは掃引を実行することによって、使用した周波数の少なくとも一部の散逸比率の変化が明瞭になるかもしれず、該変化は少なくとも部分的に負荷のそれぞれの部分における相変化に相関する。新たに取得したスペクトル情報に基づいて伝達プロトコルを再計算することによって、装置は解凍の進展（および／または動作中に負荷が移動した場合に負荷の位置の変化）に対し自己調整することができる。

本発明の例示的実施形態では、各周波数の伝達エネルギは、高い散逸比率（例えば７０％以上または８０％以上）を有する周波数で負荷内に散逸するエネルギの量が、比較的低い散逸比率（例えば４０％以下または３０％以下）を有する周波数で負荷内に散逸するエネルギの５０％以下になるように選択される。時々、これは低い散逸比率を有する周波数で散逸するエネルギの２０％以下、５％以下、０．１％、０％にさえなる。

上記は解凍に焦点を絞っているが、他の相変化、または電力散逸と加熱速度との間の関係が突然変化する状況、および／または熱暴走を回避することが望ましい状況（例えば高低比熱および／または高低潜熱にそれぞれ相応する低い散逸比率部分および高い散逸比率部分の両方を含む物体を均一に加熱しようとする場合）にも適用することができる。加えて、複数（例えば３つ、４つ、５つ以上）の別様に加熱される部分を設けることができる。時々、加熱に使用される作業帯域の複数の部分は、エネルギが伝達されない周波数（または部分）を含まない。任意選択的に、異なる周波数が、それらの散逸比率に基づいて、そのような複数の部分に割り当てられる。しかし、温度変化に要求されるエネルギと比較して相変化には大量のエネルギが要求されるため、かつ食品がしばしば冷凍保存され、解凍して給仕または調理されることを考慮すると、解凍は特に関心のある要点であることが注目される。同様に、過熱によって損傷される部分および／または充分に加熱しなければ受け入れられない部分も、追加的にまたは代替的に関心対象である。時々、他の何らかの理由で（例えば１つの部分を加熱（例えば調理）するが別の部分はそうしないため、または異なる最終温度に達するため）、異なる部分を異なるように加熱することを希望する場合がある。

また、一部の実施形態の根本を成す戦略は、体積単位当たりの電力を、標的負荷部分に対するそのような電力の効果に応じて調整することであり、一部の実施形態では、これは、単位体積当たりの特定の電力レベルを直接的に確保することなく、特定の周波数をターゲットとし、これらの周波数の散逸に応じて電力を調整することによって、間接的に達成されることも注目される。

本発明の例示的実施形態では、ＲＦを使用して負荷を加熱する方法であって、
（ａ）過熱温度点を有する負荷を用意するステップと、
（ｂ）過熱を回避するように負荷に散逸される最大電力を選択するステップと、
（ｃ）周波数が異なると電力が異なり、全ての周波数における電力が前記最大電力より低くなるように、複数の異なる周波数で前記負荷にＲＦ電力を印加するステップと、
を含む方法を提供する。

本発明の例示的実施形態では、前記選択ステップは、加熱の均等性と加熱の速度とをトレードオフすることを含む。時々、選択される最大電力は、所与の周波数で装置によって利用可能な最大電力に、その周波数の散逸比率を乗算したものである。任意選択的に、または代替的に、ＲＦ電力を印加するステップは、前記負荷に相変化を引き起こすことを含む。任意選択的に、前記相変化は解凍を含む。代替的に、前記相変化は蒸発を含む。

本発明の例示的実施形態では、前記相変化は、負荷部分単位に相変化を引き起こす電力の有効性と、相変化した負荷部分単位の温度を１℃だけ高める電力の有効性との間の少なくとも１：２０の比率を含む。

本発明の例示的実施形態では、前記電力は、前記印加中に前記負荷における熱暴走を回避するように選択され印加される。

本発明の例示的実施形態では、最大電力を選択するステップは、負荷の平均散逸の関数として最大電力を選択することを含む。

本発明の例示的実施形態では、最大電力を選択するステップは、最大電力を負荷のスペクトル情報の関数として選択することを含む。

本発明の例示的実施形態では、該方法は、電力が印加される場所に周波数で印加する最小電力を選択するステップを含む。

本発明の例示的実施形態では、該方法は、前記複数の周波数の各々に対する電力を選択するステップを含む。任意選択的に、電力を選択するステップは、前記ＲＦ電力を印加するために使用されるシステムのより広い帯域内で、電力を供給する周波数の１つ以上のサブバンドを選択することを含む。

本発明の例示的実施形態では、該方法は、前記負荷のスペクトル情報を繰返し取り出し、かつ前記情報を使用して、前記選択ステップおよび前記印加ステップの少なくとも１つを案内するステップを含む。

本発明の例示的実施形態では、前記ＲＦ電力を印加するステップは、前記周波数の散逸比率の逆比を持つ周波数で電力を印加することを含む。

本発明の例示的実施形態では、該方法は、低閾値レベルより低い散逸比率の周波数で電力を印加することを回避するステップを含む。

本発明の例示的実施形態では、該方法は、高閾値レベルより高い散逸比率の周波数で電力を印加することを回避するステップを含む。

本発明の例示的実施形態では、前記印加ステップは前記負荷における氷の識別に応答し、前記識別ステップは、低散逸の周波数に従って識別することを含む。任意選択的に、識別は負荷の質量に対して補償される。任意選択的に、または代替的に、識別は、負荷の種類によって異なる閾値に従って行なわれる。

本発明の例示的実施形態では、先行する実施形態のいずれかにおける選択ステップおよび印加ステップを実行するように構成された装置を提供する。

本発明の例示的実施形態では、ＲＦを使用して負荷を加熱する方法であって、
（ａ）異なる部分で異なる散逸比率を有する負荷を用意するステップと、
（ｂ）所与の伝達サイクルで第２散逸比率が第１散逸比率より高いものとして、負荷を加熱する際に、第１散逸比率で散逸する周波数で伝達されるエネルギ（または電力）が、第２散逸比率で散逸する周波数の場合より少なくなるように、周波数／エネルギ対を設定するステップと、
（ｃ）前記負荷を加熱するために前記周波数電力対を印加するステップと、
を含む方法を提供する。

本発明の例示的実施形態では、ＲＦを使用して負荷を加熱する方法であって、
（ａ）異なる部分では印加される伝達エネルギ当たりの加熱速度（ｈ／ｔｅ）が異なる負荷を用意するステップと、
（ｂ）負荷を加熱する際に、ｈ／ｔｅ率の高い部分に対応する周波数で伝達される単位体積当たりのエネルギが、ｈ／ｔｅの低い部分に対応する周波数の場合より少なくなるように、周波数／エネルギ対を設定するステップと、
（ｃ）前記負荷を加熱するために前記周波数電力対を印加するステップと、
を含む方法を提供する。

本発明の例示的実施形態では、ＲＦを使用して負荷を加熱する方法であって、
（ａ）異なる部分では異なる散逸比率を有する負荷を用意するステップと、
（ｂ）負荷を加熱する際に、異なる電力印加プロトコルが、第１散逸比率で散逸する周波数および第２散逸比率で散逸する周波数に適用されるように、周波数／電力対を設定するステップと、
（ｃ）前記負荷を加熱するために前記周波数／電力対を印加するステップと、
を含む方法を提供する。

本発明の例示的実施形態では、前記印加ステップは、散逸比率の低い部分により多くの電力を印加することを含む。任意選択的に、または代替的に、２つ以上の電力印加プロトコルの間の差異は、それぞれの負荷部分で散逸される負荷量当たりのエネルギの総量を含む。任意選択的に、または代替的に、２つ以上の電力印加プロトコルの間の差異は、加熱速度と均質性との間のトレードオフを含む。
本発明の例示的実施形態では、前記設定ステップは、散逸比率に関連付けられる集合に周波数を関連付けることを含み、前記設定ステップは、前記集合に従って周波数／電力対を選択することを含む。任意選択的に、前記設定ステップは、集合毎の電力レベルを選択することを含む。任意選択的に、または代替的に、前記関連付けは、前記散逸比率に加えて、情報に基づいて関連付けることを含む。任意選択的に、または代替的に、少なくとも１つの集合は複数の非連続周波数範囲を含み、少なくとも１つの周波数が前記範囲の間の別の集合に属する。任意選択的に、または代替的に、少なくとも１つの集合は冷凍物質に対応する。任意選択的に、または代替的に、関連付けは少なくとも３つの集合への関連付けを含む。任意選択的に、または代替的に、周波数の集合への前記関連付けは、予め設定された個数の集合に関連付けることによって実行される。任意選択的に、前記予め設定された個数の集合は、２個から１０個の間の集合である。

本発明の例示的実施形態では、関連付けは、各々がその中の複数の周波数に割り当てられた有意な量の散逸エネルギまたは電力を有する、少なくとも２つの集合への関連付けを含み、前記有意な量とは、１集合に割り当てられる１加熱サイクルにおける全散逸電力の少なくとも７％である。任意選択的に、または代替的に、前記集合の少なくとも２つは非零伝達電力を有し、１集合の平均散逸電力は、別の集合の少なくとも２倍である。任意選択的に、または代替的に、前記集合の少なくとも２つは、非零伝達電力を有し、１集合の平均散逸電力は、別の集合の少なくとも５倍である。任意選択的に、または代替的に、前記集合の少なくとも２つは非零伝達電力を有し、１集合の平均散逸電力は、別の集合の少なくとも１０倍である。任意選択的に、または代替的に、電力が伝達される単数または複数の集合は、動作周波数の少なくとも５％をカバーする。任意選択的に、または代替的に、電力が伝達される単数または複数の集合は、動作周波数の少なくとも２０％をカバーする。任意選択的に、または代替的に、前記集合の少なくとも２つは各々、少なくとも１０％の値の散逸比率範囲に対応する。

本発明の例示的実施形態では、前記負荷は食品を含む。任意選択的に、または代替的に、前記負荷は少なくとも２つの食品部分の組合せを含む。任意選択的に、または代替的に、前記印加ステップは、前記負荷に相変化を引き起こす。任意選択的に、または代替的に、前記印加ステップは、前記負荷の少なくとも一部分の解凍を引き起こす。

本発明の例示的実施形態では、該方法は、加熱プロセスの一環として（ｂ）および（ｃ）を少なくとも２回繰り返すことを含む。

また、本発明の例示的実施形態では、ＲＦを使用して負荷を加熱する方法であって、
（ａ）異なる部分では印加電力当たりの加熱速度（ｈ／ｐ）が異なる負荷を用意するステップと、
（ｂ）負荷を加熱する際に、ｈ／ｐ率が高い部分に対応する周波数で伝達される、各部分の単位体積当たりの電力が、低いｈ／ｐの部分に対応する周波数の場合より少なくなるように、周波数／電力対を設定するステップと、
（ｃ）前記負荷を加熱するために前記周波数／電力対を印加するステップと、
を含む方法をも提供する。

また、本発明の例示的実施形態では、先行する実施形態のいずれかにおける選択ステップおよび印加ステップを実行するように構成された装置をも提供する。任意選択的に、該装置は、複数の電力印加プロトコルを格納しかつ異なる集合の周波数に異なるプロトコルを適用するように構成されたメモリを備える。

また、本発明の例示的実施形態では、ＲＦを使用して負荷を加熱する方法であって、
（ａ）過熱温度点を有する負荷を用意するステップと、
（ｂ）過熱を回避するように負荷に散逸される最大電力を選択するステップと、
（ｃ）周波数が異なると電力が異なり、全ての周波数における電力が前記最大電力より低くなるように、複数の異なる周波数で前記負荷にＲＦ電力を印加するステップと、
を含む方法をも提供する。任意選択的に、ＲＦ電力を印加するステップは、前記負荷に相変化を引き起こすことを含む。任意選択的に、前記相変化は解凍を含む。任意選択的に、または代替的に、前記相変化は蒸発を含む。

本発明の例示的実施形態では、前記相変化は、負荷部分単位の相変化を引き起こす電力の有効性と、相変化した負荷部分単位の温度を１℃高める電力の有効性との間の少なくとも１：２０の比率を含む。
本発明の例示的実施形態では、前記電力は、前記印加ステップ中に前記負荷における熱暴走を回避するように選択されかつ印加される。任意選択的に、または代替的に、最大電力を選択するステップは、負荷の平均散逸の関数として最大電力を選択することを含む。任意選択的に、または代替的に、最大電力を選択するステップは、負荷のスペクトル情報の関数として最大電力を選択することを含む。任意選択的に、または代替的に、最大電力を選択するステップは、任意の周波数で装置によってキャビティに伝達されうる最高電力の関数として最大電力を選択することを含む。

本発明の例示的実施形態では、該方法は、電力が印加される周波数で印加される最小電力を選択するステップを含む。任意選択的に、または代替的に、該方法は、前記複数の周波数の各々に対する電力を選択するステップを含む。任意選択的に、電力を選択するステップは、前記ＲＦ電力を印加するために使用されるシステムのより広い帯域幅内で、電力を供給する周波数の１つ以上のサブバンドを選択することを含む。

本発明の例示的実施形態では、該方法は、前記負荷のスペクトル情報を取り出し、前記情報を使用して前記選択ステップおよび前記印加ステップの少なくとも１つを案内するステップを含む。任意選択的に、スペクトル情報の前記取出しは繰返し実行される。

本発明の例示的実施形態では、前記ＲＦ電力を印加するステップは、前記周波数の散逸の逆比を持つ周波数で電力を印加することを含む。

本発明の例示的実施形態では、該方法は、低閾値レベルより低い散逸比率の周波数で電力を印加することを回避するステップを含む。

本発明の例示的実施形態では、該方法は、高閾値レベルより高い散逸比率の周波数で電力を印加することを回避するステップを含む。

本発明の例示的実施形態では、前記印加ステップは前記負荷における氷の識別に応答し、前記識別は、低散逸の周波数に従って識別することを含む。任意選択的に、識別は負荷の質量に対して補償される。任意選択的に、または代替的に、識別は、負荷の種類によって異なる閾値に従って行なわれる。

本発明の例示的実施形態では、前記印加ステップは散逸比率値の正規化を含む。

本発明の例示的実施形態では、電力を印加するステップは、特定の周波数に対する実際の電力が固定されるが、期間内の電力の印加持続時間が周波数の間で変化し、異なる周波数に対し異なる実効総電力が生じるように、所与の期間に異なる総量の電力を印加することを含む。

本発明の例示的実施形態では、電力を印加するステップは、複数の前記周波数を複数の集合にグループ化し、かつ１集合当たりの印加電力に基づいて印加される電力の量を変化させることを含む。

本発明の例示的な非限定実施形態を添付の図を参照しながら以下で説明する。図は、例示的かつ一般的であり、縮尺通りではない。異なる図に現われる同一または類似の要素は、同一の参照符号が付けられている。

図１は、本発明の例示的実施形態に係る装置の略図である。

図２は、本発明の実施形態に係る解凍装置の動作方法の簡易フローチャートである。

図３は、例示的決定関数のための相対補償対正規化散逸比率のグラフである。

図４は、本発明の別の実施形態に係る装置の動作方法の簡易フローチャートである。

図５は、平均散逸の関数としてｈｐｌパラメータ値を選択する方法を示すグラフである。

図６は、同一質量を有するウシ肉およびマグロ魚肉に対し様々な周波数で測定された散逸比率の平均を示すグラフである。

図７は、大きい鶏肉および小さい鶏肉に対し様々な周波数で測定された散逸比率の平均を示すグラフである。

図８は、本発明の例示的実施形態に係る、異なる散逸比率を持つ物質を異なるように加熱する方法のフローチャートである。

図９は、図３の実施例の例示的代替実施例を示すグラフである。

図１０は、米と鶏肉の混合物の異なる散逸比率を示すグラフである。

本願は、特に、ＲＦ加熱（例えばマイクロ波またはＵＨＦ）加熱の分野における多数の利点を記載する。便宜上、これらの利点を種々の装置および方法の文脈で一緒に記載するが、各々の利点は一般的に独立しており、（適用可能な）先行技術の装置または方法で、または本明細書に記載される他の利点の非最適バージョンと共に実施することができる。さらに、本発明の実施形態の文脈で記載する利点は、他の実施形態で利用することができ、可能な範囲で他の実施形態の記載にオプション機能として組み込まれていると考える必要がある。実施形態は、特定の発明的要素を際立たせるために、多少簡素化された形で提示される。さらに、本発明の一部または全部の実施形態に共通する一部の特徴は発明の概要の欄に記載されており、種々の実施形態の詳細な説明の一部でもあるとみなすべきであることに留意されたい。

一般的な不整負荷におけるエネルギの基本的に均等な散逸を提供するための方法および装置は、参照によって本書に援用するＢｅｎ‐ＳｈｍｕｅｌおよびＢｉｌｃｈｉｎｓｋｙのＰＣＴ国際公開ＷＯ０７／０９６８７８（′８７８）に従う。例示的実施形態では、′８７８に係る装置は、複数のＲＦ周波数（全て一定周波数帯域内）をキャビティに伝達することによって得られる情報を使用して、その帯域内のキャビティの完全なＳパラメータを取得し、それによってキャビティのスペクトル情報（例えばキャビティ内へのエネルギの散逸）を周波数の関数として決定することができる。この情報は、キャビティ内の所望の散逸パターンを得るために、（もしあれば）掃引周波数の各々をどれだけの電力で装置内に伝達すべきであるかを推定するために使用される。

１つの選択肢では、電力は、負荷内で（表面電流またはアンテナ間ではなく）基本的に散逸する帯域だけで伝達される。これは、例えば効率ηと供給される電力との積が全ての伝達周波数に対して略一定となるように実行することができ、それは、負荷の組成に関係なく、（周波数の関数として）負荷またはキャビティにおけるエネルギの基本的に均等な散逸を可能にする。

物体の解凍中に、物体中の氷は融解して水になる。氷および水はＲＦエネルギに対し異なる吸収を有し、結果的に周波数の関数として異なるリターンロスおよび結合を生じる。これは整合を変化させ、整合要素の調整による再−整合後に、吸収効率ピークの周波数が変化することがある。任意選択的に、（取得した情報に基づいて）入力用に選択された周波数および特にその変化率を監視することによって、全ての氷が融解して水になった時点を決定し、加熱を停止することができる（解凍だけを希望する場合）。

例示的システム
図１は、本発明の実施形態に係る装置１０を概略的に示す。本発明の例示的実施形態では、装置は、下述する変更の１つ以上を加えて、ＷＯ０７／０９６８７８に記載する通りに構成されかつ動作する。特に、本発明の例示的実施形態では、コントローラは、過熱の危険性が軽減されるように、高吸収部分（例えば解凍した部分、または極性が大きい部分、または低脂肪分もしくは高水分もしくは高塩分を有する部分に相応する部分）への電力の伝達が回避されるように構成される。追加的に、または代替的に、未解凍領域における温度変化および解凍のために必要な電力は、流体部の加熱に必要な電力よりずっと高いので、同様の電力レベルを提供すると、解凍済み部分の暴走加熱および未解凍部分のごく軽度の加熱／解凍を生じるため、例えば除霜済み部分には有意に低い電力が提供される。

図示する通り、装置１０はキャビティ１１を含む。図示する通り、キャビティ１１は、導体、例えばアルミニウムのような金属から作られた円筒状キャビティである。しかし、本発明の一般的方法論は、特定の共振器キャビティ形状に限定されないことを理解されたい。キャビティ１１、または導体から作られた任意の他のキャビティは、とりわけキャビティの形状に依存する遮断周波数（例えば５００ＭＨｚ）より高い周波数を有する電磁波のための共振器として動作する。例えば広帯域のＲＦ周波数、例えば８００〜１０００ＭＨｚを使用することができる。形状に基づいて遮断周波数を決定する方法も同様に当該技術分野で周知であり、使用することができる。

負荷１２はキャビティ内に、任意選択的に支持部材１３（例えば従来の電子レンジプレート）上に配置される。本発明の例示的実施形態では、キャビティ１１は、ＲＦエネルギをキャビティ内に伝達するために使用することのできる１つ以上の給電体１４（例えばアンテナ）を含む。エネルギは、例えば固体増幅器の使用を含め、当業界で公知の任意の方法および手段を使用して伝達される。所与のＲＦ周波数の帯域内でキャビティのスペクトル情報を得るために、加熱プロセス中に、給電体１４の１つ以上、時には全部を１回以上使用して、作業帯域の周波数の関数としてキャビティのスペクトル情報（例えばキャビティ内へのエネルギの散逸）を決定することができる。この情報は、下述の通り、コントローラ１７によって収集かつ処理される。

本発明の例示的実施形態では、キャビティ１１は１つ以上のセンサ１５をも含む。これらのセンサは、例えば温度（例えば１つ以上のＩＲセンサ、光ファイバ、または電気的センサにより）、湿度、重量等をはじめとする追加情報をコントローラ１７に提供することができる。別の選択肢は、負荷に埋め込まれるか取り付けられた１つ以上の内部センサ（例えばＷＯ０７／０９６８７８に開示された光ファイバまたはＴＴＴ）を使用することである。

代替的にまたは追加的に、キャビティ１１は１つ以上の電界調整要素（ＦＡＥ）１６を含むことができる。ＦＡＥは、キャビティのスペクトル情報またはそこから導出可能なスペクトル情報に影響を及ぼすことのできる、キャビティ内の任意の要素である。したがって、ＦＡＥ１６は、キャビティ内の金属部品の１つ以上、給電体１４、支持部材１３、および負荷１２さえも含めて、例えばキャビティ１１内の任意の物体とすることができる。ＦＡＥ１６の位置、向き、形状、および／または温度は任意選択的に、コントローラ１７によって制御される。本発明の一部の実施形態では、コントローラ１７は、数回連続掃引を実行するように構成される。異なるスペクトル情報を推定できるように、各掃引は異なるＦＡＥ特性（例えば１つ以上のＦＡＥの位置または向きの変化）で実行される。コントローラ１７は次いで、得られたスペクトル情報に基づいてＦＡＥ特性を選択することができる。そのような掃引は、ＲＦエネルギをキャビティ内に伝達する前に実行することができ、かつ動作中にキャビティ内で発生する変化に対して、伝達される電力および周波数を（ならびに時々ＦＡＥ特性も）調整するために、装置１０の動作中に掃引を数回実行することができる。

本発明の例示的実施形態では、選択的照射のため、かつ／または例えば下述するようにｈｐｌのような放射パラメータの設定のために、最も有用なスペクトル情報が得られるように、ＦＡＥが制御され、かつ／または負荷が回転または移動される。任意選択的に、または代替的に、負荷および／またはＦＡＥは周期的に、かつ／または得られたスペクトル情報の質または他の特性に基づいて操作される。任意選択的に、最も高いｈｐｌの選択を可能にする設定が選択される。

コントローラへの情報の例示的転送は、破線で表わされる。実線はコントローラ１７によって行使される制御を表わす（例えば給電体１４によって伝達される電力および周波数、および／またはＦＡＥ１６の特性の指示）。情報／制御は、有線および無線通信を含め、当業界で公知の任意の手段によって伝達することができる。

例示的解凍
図２に注目すると、それは、本発明の例示的実施形態に従って、冷凍された負荷（例えば食品）を解凍するために装置１０をいかに動作させることができるかを示すフローチャート２０を描いている。

負荷１２がキャビティ１１に配置された後、掃引２１が実行される。掃引２１は１回以上の掃引を含むことができ、数回の掃引の平均を得ることが可能になり、それによってより正確な結果が得られる。追加的に、または代替的に、掃引２１は、異なるＦＡＥ特性または異なる負荷／プレート位置で、かつ／または伝達／感知のために異なるアンテナを使用して繰り返される（任意選択的に、掃引は各構成で数回実行される）。

掃引結果の解析の精度を改善するために、例示的実施形態では、各周波数で実際に伝達される電力の量（例えば異なる周波数で伝達される電力が同一でない場合）が、伝達されるエネルギのうちキャビティで散逸される割合を推定するために、計算に含まれる。周波数間の電力伝達のそのような相違は、例えば装置および／または増幅器のような装置構成要素の固有の特徴であるかもしれない。

１回以上の掃引結果が得られると、解析２２が実行される。解析２２では、解凍アルゴリズムを使用して、掃引２１で得られたスペクトル情報に基づいて（任意選択的に、機械可読タグ、センサ読取り、および／またはユーザインタフェースのような他の入力方法と連動して）、伝達周波数および各周波数で伝達されるエネルギの量が定められる。その結果として、任意選択的に解析２２によって指示された通りに、エネルギ２３がキャビティに伝達される。任意選択的に、望ましい散逸電力は、最大電力に散逸比率を乗算した結果より低い予想電力より低い。

本発明の例示的実施形態では、負荷は１分間に１２０回スキャンされる。より高いレート（例えば２００回／分、３００回／分）またはより低いレート（例えば１００回／分、２０回／分、２回／分、１０回／解凍時間、３回／解凍時間）のみならず、不均一なサンプリングレートをも使用してよい。時々、スキャンシーケンス（例えば１回以上のスキャン）を０．５秒毎に１回、または５秒毎に１回、またはより高い、より低い、もしくは中間のような任意の他のレートで実行することができる。さらに、スキャンの間隔は、キャビティ内に伝達すべきエネルギの量および／または負荷内に散逸すべきエネルギの量によって定めることができる。例えば、所与の量のエネルギ（例えば１０ｋＪ以下、または１ｋＪ以下、または数百ジュール、または１００Ｊ以下さえも）が負荷または負荷の所与の部分（例えば１００ｇのような重量だけ、または負荷の５０％のような百分率だけ）に伝達または散逸された後、新しいスキャンが実行される。場合によっては、情報はＲＦ／バーコード可読タグのような他の手段を用いて（例えば以前のスキャン情報もしくは解凍事前設定）、または温度センサを用いて提供される。

本発明の例示的実施形態では、掃引レートは、掃引間のスペクトル情報の変化率に依存する。例えば散逸および／または周波数の変化の閾値（例えば和積分（ｓｕｍ ｉｎｔｅｇｒａｌ）の１０％の変化）を提供するか、あるいは例えば表を使用して異なる掃引レートに異なる変化率を関連付けることができる。別の実施例では、決定されるものは、掃引間の変化率である（例えば掃引間の平均変化が最後の２回の掃引間の変化より小さかった場合）。そのような変化を使用して、スキャン間の間隔を加熱中に１回または２回以上調整することができる。任意選択的に、または代替的に、システムの変化（例えばプレートの移動）が掃引レートに影響を及ぼすかもしれない（典型的には、変化が大きい場合、レートは高くなり、変化が小さいかあるいは変化が無い場合、レートは低くなる）。

このプロセスは任意選択的に、予め定められた期間、またはユーザによって停止されるまで繰り返される。代替的に、解凍プロセスは自動的に停止することができる２４。各掃引後、各エネルギ伝達前、および／またはプロセスのいずれかの他の段階で実行することのできる２４で、掃引結果および／またはセンサ読取りを使用して、解凍を停止すべきか否かが決定される。例えば相変化の完了が検出された場合、または物体の温度が測定されて所与の温度より高かった場合、（例えば外側の温度が５℃以上）、解凍を停止してよい。別の実施例では、負荷内に散逸した総エネルギが、（例えば負荷の初期温度および組成を考慮に入れて）所望の最終温度まで解凍するのに要する予め定められたエネルギ量に達した場合、解凍を停止してよい。例えば加熱（温度上昇の有無にかかわらず）および乾燥を含め、任意の他の加熱プロセスに対し、該フローチャートの変形例を使用することができる。そのような場合、測定温度、負荷における所望の散逸エネルギの総量、湿度のレベル、温度変化率等を含め、他のパラメータによって停止時点を規定することもできる。

解凍のための（周波数／エネルギ）対または（周波数／電力）対は任意選択的に、負荷（例えば大部分が固体または氷部分）における散逸比率が低い周波数のエネルギ散逸を増大（または最大化）するように、かつ（例えば大部分が液体または水分のような解凍済み部分で）散逸比率が比較的高い周波数ではエネルギ散逸を低減（または最小化）するように、選択される。例えば低い散逸比率では、装置は効率的な電力散逸を生じるように（例えば最大可能な散逸係数として）設定される一方、高い散逸比率では、装置は、散逸することのできるエネルギよりずっと低いエネルギを散逸するように設定される。時々、例えば各周波数を伝達するための時間が固定されている場合には、（周波数／エネルギ）対は、（周波数／実際の電力）対とすることができる。本書で使用する場合、電力は必ずしも時間の直接関数ではなく、時間の間接関数とすることができる。例えば、１分間のような所与の期間内に固定電力が使用されるが、電力の印加持続時間が（例えば１秒から２秒に）変化すると、正味結果として、特定の時間単位当たりに印加されるエネルギ、すなわち電力に差が生じる。したがって周波数／電力対は、印加プロトコルと共に周波数／エネルギ対を含むことができる。ｄｒ値の集合に対するプロトコルが決定されると、これは、同一周波数に対して経時的に変化することのできる周波数／電力設定値を長期間提供することによって実現することができることにも注目されたい。さらに、下述の通り、周波数／電力対は、周波数に対する電力の実際の割当を印加プロトコルの一部として決定することにより、周波数の集合に直接関連付けることができる。

例示的解凍アルゴリズムは、選択された作業周波数範囲［ｆ_１，ｆ_２］で最大散逸比率の予め定められた閾値（例えば下で説明するように７０％散逸または７０％正規化散逸）より高い散逸比率の周波数で伝達される電力（またはエネルギ）を零にし、その範囲の他の周波数で伝達される電力を非零にする。場合によっては、電力は２値的に‐最大または最小のいずれかを‐選択される。場合によっては、異なる周波数に対し異なる伝達時間を周期的に可能にすることによって、（他の周波数に対して相対的に、または絶対的に）異なる量の電力が伝達される。代替的に、例えば中間的散逸レベルの部分に対して中間的電力レベル（またはエネルギ量）が提供される。

本発明の例示的実施形態では、周波数または周波数の集合に対して電力が提供されるときに、この電力レベルは有意となるように選択される。例えば、そのような有意性は、スキャン／伝達サイクルで提供される総電力の関数（例えば５％、１０％、２０％、またはそれ以下、またはそれ以上、または中間値）として測定することができる。任意選択的に、または代替的に、この有意性は、例えば少なくとも０．１℃、０．２℃、０．５℃、またはそれより小さいか、中間的か、より高い温度変化である、負荷の少なくとも５％の部分の温度に対する効果として周期的に測定することができる。任意選択的に、または代替的に、有意性は、例えばスペクトル画像（ＲＭＳＥ）を周期的に、または３０秒のような期間にわたって、少なくとも１％、３％、５％、１０％、またはより小さい量、または中間量、またはより大きい量だけ変化させるのに充分である、電力散逸によって生じる相変化の量に基づいて測定することができる。

本発明の例示的実施形態では、装置は、複数の閾値、ｈｐｌ値、散逸／電力比率、散逸／エネルギ比率、および／または種々の負荷の性質に対するパラメータを格納したメモリを含む。任意選択的に、装置および／またはユーザは、解凍のための初期設定として、または最終設定として、そのような格納された選択肢の中から選択する。特定の重量の冷凍ウシ肉に対し、例えば８０％の固定ｈｐｌ（または各周波数における増幅器の最大電力）を使用することができる。

例示的解凍アルゴリズム
例示的解凍アルゴリズムは次の通りである。選択された作業範囲［ｆ_１，ｆ_２］で、高および低境界電力（ｈｐｌ、ｌｐｌ）が選択され、印加電力はこれらの境界の間に維持される。

境界低電力レベル（ｌｐｌ）は、負荷における散逸が充分に高いので有用になる、最小電力レベルである。例えば最小有用散逸として１５％が選択された場合、ｌｐｌは各周波数に対し、伝達することのできる最大電力の１５％に設定される。代替的に、それは全ての周波数に対し予め選択された低電力（例えば６０ワット以下）または上記の任意の組合せに設定することができる。所与の周波数での負荷における散逸がｌｐｌより低い場合、その周波数での伝達電力は零に設定される。

境界高電力レベル（ｈｐｌ）は、最高可能な散逸電力を決定する。これは、望ましくない熱的効果を回避するために、最高出力電力が抑制されることを意味する。加えて、所与の周波数での実際の出力電力は、特に未解凍領域を選択的に標的にするために、スペクトル情報に従って選択することができる。任意選択的に、電力レベルは一般的に散逸に反比例する。最大オーブン電力を低減させると、一般的に解凍時間が長くなることを指摘することができる。場合によっては、印加される電力レベルは２値基準、すなわち低散逸部分に対してはｈｐｌ、高散逸領域に対しては何らかの他の値（例えば零）を満たす。

過度に高いｈｐｌを使用すると、負荷における容認できない不均一な温度分布が生じるかもしれず、結果的に熱暴走が生じるかもしれない。（例えば特定の作業帯域で）伝達される電力に対して負荷が敏感であればあるほど、容認できるｈｐｌの電力は低くなる。任意選択的に、作業帯域は、その作業帯域に従って水が氷からよく区別されるように選択される。

一般的に、感度の高い負荷の場合、低いｈｐｌが設定されるが、そのようなｈｐｌは、代償として解凍時間が長くなるが、感度の低い負荷にも使用することができる。それでもなお、時々、負荷における容認できる解凍後の温度分布（例えば、±１５℃、±１０℃、±５℃、±２℃、またはより均等な分布）をもたらす最も高いｈｐｌを、各負荷に対し設定することが好ましいかもしれない。容認できる解凍後の温度分布は、例えば負荷の組成、その過熱に対する感度（例えば損傷が生じるか否か、その程度、および可逆性、ならびに損傷がどの程度重大であるか）、および意図する負荷の目的のうちの１つ以上によって異なることがあり得る。時々、解凍の速度が品質より優先されることが認められ、その場合、より高いｈｐｌを使用することができ、解凍後の品質は最適に及ばない。任意選択的に、均等性、最大温度、および／または解凍速度の間のユーザ選択可能なトレードオフ（例えばノブまたはデータ入力）が装置に提供される。

本発明の一部の実施形態では、ホットスポットの防止が解凍、加熱、および／またはエネルギ散逸の均等性より積極的に優先されることが注目される。

任意選択的に、それぞれの周波数での加熱が停止または軽減されないうちに解凍部分が過熱されないように、ｈｐｌは充分に低く設定される。

ｈｐｌ（高電力レベル）を決定する例示的方法
ｈｐｌは、様々な方法で、例えば試行錯誤によって決定することができる。本発明の例示的実施形態では、解凍後に負荷における容認できる温度分布をもたらす最高ｈｐｌを決定するために、幾つかのｈｐｌ設定が試みられる。そのような試みは解凍中続けられ、例えばスキャンする度に、１秒毎に、１分毎に、または中間的時間スケールで実行することができる。本発明の例示的実施形態では、ｈｐｌは低い値から開始され、徐々に引き上げられる。任意選択的に、ｈｐｌは品目の種類毎に設定される。

本発明の例示的実施形態では、形状、重量、温度、所望の効果、および／または物質の種類のうちの１つまたは２つ以上のような負荷の性質の種々の組合せに対して、予め設定されたｈｐｌ値が提供される。任意選択的に、ユーザがそのような性質を選択することができ、装置はそれに従ってｈｐｌを示唆および／または使用する。

任意選択的に、ｈｐｌは解凍中に周期的に更新される。

本発明の例示的実施形態では、ｈｐｌは、より有用なスペクトル情報が得られるように負荷および／またはキャビティを変更することにより、（当初にまたは継続的に）推定される。一般的に、より良好なスペクトル情報が得られた場合、氷と水との間のより優れた遮断が識別され、氷部分により高いｈｐｌを使用することが可能になり、かつ同一品質（例えば均一性）でより高速の加熱、および／または同一速度でより高品質の加熱が可能になる。

代替的に、理論に束縛されるものではないが、負荷の解凍部分および凍結部分のエネルギの相対的散逸に基づいて、負荷の感度を決定することを提案する。凍結部分および解凍部分の散逸が（例えば含水量が低いため）比較的類似している場合（例えば散逸比率４０％と５０％との間のような１０〜１５％の散逸差）、サンプルは感度が高いとみなされる（例えば氷と水の区別にはより高感度の定量が必要である）。解凍部分および凍結部分における散逸の間の差異が大きければ大きいほど、負荷の感度は低い。したがって、負荷のスペクトル情報を入手し、作業周波数帯域で最大散逸（ｄ_ｍａｘ）を最小散逸（ｄ_ｍｉｎ）と比較することによって、ｈｐｌを決定することができる。ｄ_ｍｉｎとｄ_ｍａｘとの間の差が大きければ大きいほど、負荷の感度が低くなり、かつ任意選択的に使用されるｈｐｌが高くなる。

中間散逸周波数に対する電力のより適正な選択が行なわれると、ｈｐｌはより高くすることができることが注目される。

また、代替的に、理論に束縛されるものではないが、各周波数（ｅｐ（ｆ））およびｌｄｌで負荷に散逸させることのできる最大電力に基づいてｈｐｌを決定することを提案する。ｈｐｌは、使用されている周波数の部分、例えば、負荷内に散逸するとみなされ、かつｌｐｌ＜ｅｐ（ｆ）＜ｈｐｌが成立する作業帯域（例えば８００〜１０００Ｍｚに及ぶ帯域）内の全周波数（または他の周波数の集合）が予め設定された閾値より小さくなるように設定することができる。例えばこの閾値は、１０％または２０％または３０％または中間の任意の値となるように選択することができる。任意選択的に、この方法は、装置が典型的には最大電力を制限され、かつ実際にはｈｐｌが最大電力に近ければ近いほど、異なる近接した周波数で異なる電力レベルを提供することが難しくなるという認識（および／または事例）に基づいている。任意選択的に、百分率は品質および／または速度の間の所望のトレードオフに依存する。

したがって、解凍プロトコルは単一のｈｐｌ値（例えば類似感度を有する負荷専用の場合；または最も予想される負荷に適した低いｈｐｌ）を使用することができる。代替的に、プロトコルは幾つかの可能なｈｐｌ値の中からの選択を使用することができる（例えば多数の予め設定された値の中からの選択、または任意選択的に、所与の負荷および／または容認できる解凍後の温度分布に対応するように手動または自動的に値を設定する）。最終的に、プロトコルは装置の電力能力内で（例えば自動的に計算されるか、手動で選択された）任意の値を使用することができる。比較的高いｈｐｌの例は３００ワット、またはその周波数で増幅器からの最大電力の８０％とすることができる。比較的低いｈｐｌの例は１２０ワット、またはその周波数で増幅器からの最大電力の３０％とすることができる。暫定値も可能である。

散逸関数ｄｒ（ｆ）の例示的決定
ｄｒ（ｆ）は、周波数の関数としての散逸比率、すなわち各給電体（例えば給電体ｊ）を介して伝達される電力の負荷で散逸される百分率を表わす。この関数は０と１の間の潜在値を有し、任意選択的に、測定された電力に基づき、かつ測定されたスペクトル情報を使用して、方程式１に示す通り計算される。しかし、本書に記載した通り、２値関数または非線形および／または非単調関数を使用する（例えば、かつ工場でまたは較正中に決定する）ことができる。

ｄｒ（ｆ）の正規化
凍結部分（例えば氷）の散逸比率は解凍部分（例えば液体／水）のそれより比較的低いが、大量の氷はかなりの散逸を示すことがあり得る。低い散逸比率を有する周波数での散逸（例えば氷）を高い散逸比率を有する周波数での散逸（例えば液体水）から区別するために、相対質量の効果を低減しながら、ｄｒ（ｆ）関数は任意選択的に、０と１との間の全範囲に対して正規化される。この正規化は、凍結部分および解凍部分における散逸間の差異が原因（例えば低い含水量）に関係なく比較的小さい他の場合にも有用であるかもしれない。正規化関数‐ｄｒ′（ｆ）‐は、下に示す通り、補償係数を計算するために使用することができる。

一部の負荷の場合、ｄｒ′（ｆ）の使用は任意選択的に回避され、原関数ｄｒ（ｆ）が代わりに使用される。任意選択的に、装置は、二者択一で使用するために両方のプロトコルを有するように構成される。プロトコル間の選択は、ユーザ入力（例えばユーザインタフェースもしくは機械可読タグ）または装置内のセンサ読取り（例えば重量センサ）に基づくことができる。代替的に、全ての負荷にｄｒ′（ｆ）を使用することができる。

各周波数で負荷に散逸することのできる最大電力（ｅｐ（ｆ）と表わされる）は任意選択的に、Ｐ_{ｍａｘｉｍｕｍ ｊ，ｗａｔｔ}が各周波数で増幅器から利用可能な最大電力であると仮定して、次のように計算される。

上記を使用して、補償関数（ｃｏｅｆｆ（ｆ））が任意選択的に計算される。この関数は任意選択的に、各周波数で負荷に散逸されるエネルギの相対的量を、例えば方程式４Ａに示すようにｄｒ′（ｆ）の関数として決定するために使用される。

本発明の例示的実施形態では、周波数はそれらの散逸比率に従って「氷」、「水」、および／または「混合氷／水」と分類することができる。任意選択的に、氷および混合氷／水には高い電力が提供され、淡水には低い電力が提供されるか、または電力が提供されない。

任意選択的に、負荷部分が氷ではないと想定されるときに、それより下では負荷への散逸が非常に低いので電力が伝達されない散逸閾値が設けられる。本発明の例示的実施形態では、装置は、任意の周波数で非常に低い固有の散逸を有するか、あるいは一部の周波数だけで既知の散逸を有する（その場合、閾値は高くなるかもしれない）ように設計される。

大きい氷片は比較的高い散逸を有することが注目される。任意選択的に、低散逸周波数が全く無く（またはほとんど無く、例えば閾値未満）、かつ負荷が凍結していることが分かっている場合には、最も低い散逸周波数は氷であると想定され、より小さい凍結領域の形成を示唆するより低い散逸周波数が出現するまで、そのような周波数で電力（通常レベルまたは多少低減されたレベル）が提供される。

実施例ｄｒ（ｆ）
方程式（４）に係る関数の実施例を図３に示す。見て分かる通り、２つの限界が設定される。負荷に散逸する予め設定された閾値未満の周波数では（例えば図３の実施例ではｄｒ′（ｆ）＜０．３）、ｅｐ（ｆ）／ｄｒ（ｆ）とｈｐｌ（ｆ）／ｄｒ（ｆ）との間の最小値である最高許容電力が伝達される。負荷に散逸する予め設定された値より大きい周波数では（例えば図３の実施例ではｄｒ′（ｆ）＞０．８）、エネルギは伝達されない。他の全ての周波数では（図３の実施例では０．３＜ｄｒ′（ｆ）＞０．８）、電力伝達は選択された関数を用いて計算される。図３の例では、これは略線形関数であったが、ｄｒ′（ｆ）とｃｏｅｆｆ（ｆ）との間の逆相関をもたらす他の関数、任意選択的に非線形関数を使用することができる（例えば、任意選択的に補間法と共に、指数、階段関数、区分線形、多項式、および／または一般ルック・アップ・テーブル）。任意選択的に、関数は、電力を単純逆関数より大きく低散逸領域に印加することが好ましい。任意選択的に、関数は、認識される負荷損傷のリスクに基づいて選択される。

例示的な実際の電力計算
ｇｌ（ｆ）は、次の通り各周波数（ｅｐ（ｆ））で負荷に散逸することのできる最大電力ならびにｈｐｌ（ｆ）および補償関数（ｃｏｅｆｆ（ｆ））を考慮に入れて、加熱すべき物体に散逸される電力である。

ｇｌ（ｆ）を使用して、各周波数で負荷における所望の散逸を引き起こすために増幅器から伝達される電力（ｎｏｐｗ（ｆ））は、任意選択的に次の通り計算される。

ｎｏｐｗ（ｆ）は、次の理由から、各周波数で増幅器から引き出すことのできる最大電力であるＰ_{ｍａｘｉｍｕｍ ｊ，ｗａｔｔ（ｆ）}より常に低くなる。

平均散逸を使用するｈｐｌの計算
図５は、作業帯域内または選択された周波数内の平均散逸比率の関数として計算されるｈｐｌを示す。任意選択的に、これは、低い平均散逸が高い感度を意味し、その逆に高い平均散逸が低い感度を意味するという想定に基づく。他の関数、例えばｈｐｌを平均散逸と照合させるテーブルも同様に使用することができる。

グラフに見られるように、低い平均散逸比率は負荷の高感度の負荷を示唆し、したがって低いｈｐｌを指示する。低い値のｈｐｌは任意選択的に、ｌｐｌよりわずかに高くなるように選択される（最低作業範囲を提供するために）。例えば、最小ｈｐｌ値は７０から１２０ワットの間（例えば８０ワット）とすることができる。最高レベルのｈｐｌは、最高可能な増幅器電力と同程度の高さ、またはそれより少し低くなるように選択することができる。図５に見られるように、平均散逸比率が予め設定された下限より低い場合、ｈｐｌは最低許容ｈｐｌとなるように選択され、かつ平均散逸比率が予め設定された上限より高い場合、ｈｐｌは最高許容ｈｐｌとなるように選択される。平均散逸比率の下限は例えば０．１から０．３の間（例えば０．２）とすることができ、上限は例えば０．５から０．９の間（例えば０．６）とすることができる。

中間値の平均散逸は任意選択的に、中間的ｈｐｌ値を指示する。図５は中間平均散逸比率値の場合の略線形相関を示すが、平均散逸比率とｈｐｌとの間の正相関を提供する他の関数、任意選択的に非線形関数（例えば、指数、階段関数、多項式、区分線形）を使用することができることを理解されたい。

場合によっては、周波数分布は周波数帯域内にあるので、１つの帯域を氷に整合するもの（例えば低い散逸）として認識することができ、かつ別の帯域は水に整合する（例えば高い散逸）。任意選択的に、ｈｐｌを計算する代わりに、またはそれに加えて、ｇｌ（ｆ）は零に、または水に関連付けられる帯域に対してはｌｐｌ（もしくは他の予め設定された低い値）に、かつ氷関連帯域に対しては任意の予め設定された高い値（例えばｈｐｌもしくは最大利用可能電力もしくは他の設定値）に設定される。任意選択的に、水／氷としての帯域の分類は任意選択的に、周期的に取得されるスペクトル情報に基づいて周期的に更新される。

ｈｐｌおよびｇｌ（ｆ）を計算する特定の方法を上述したが、該方法を、例えば算術的にまたは論理的に、例えば幾つかの方法の平均値を使用して、あるいは最小値もしくは最大値または複数の方法を使用して、組み合わせることができる。例えばｄｒ（ｆ）（またはｄｒ′（ｆ））のガウス関数を使用してｇｌ（ｆ）を計算することができる。

例示的動作
次に図４に注目すると、それは、本発明の例示的実施形態に従って装置１０がいかに動作するかを示すフローチャート４０を描いている。

掃引４１は、図２の掃引２１と基本的に同じである。１回以上の掃引結果が得られると、決定４２が行なわれる。決定４２で、決定が下される。すなわち、２つ以上のエネルギ伝達プロトコルと（任意選択的に）、動作シーケンスの停止との間で選択が行なわれる。この決定は、次の決定の２つ以上を含むことができる。

解凍プロトコル ― 解凍モードが作動しているときに、決定４２は任意選択的に、水より氷に散逸されるエネルギの方が大きいと予想される周波数／電力対または周波数／エネルギ対の選択を含む（例えば上述の通り）。本発明の例示的実施形態では、解凍は、スペクトル画像の変化率（例えば相が変化するにつれて変化が速くなる）；温度変化率（例えば相が変化するにつれて温度変化が速くなる）、および／または温度（例えばセンサによる）の１つ以上を追跡することによって検出される。

加熱プロトコルＡ ― このモードが作動しているときに、決定４２は任意選択的に、所与の絶対的または相対的ｄｒ（またはｄｒ′）値の範囲により特徴付けられる１グループの周波数では、少なくとも１つの他のグループとは異なるエネルギパターンで散逸することが予想される周波数／電力対または周波数／エネルギ対の選択を含む。本発明の例示的実施形態では、加熱サイクル毎に高い電力または大量のエネルギが１グループの周波数によって散逸される（例えば、低いｄｒまたはｄｒ′を有するものより比較的高いｄｒまたはｄｒ′を有するもの）一方、両方のグループでは、散逸される電力およびエネルギの量は零である。

加熱プロトコルＢ ― 例示的実施形態では、決定４２は、どこか他の場所（例えば表面電流、アンテナ整合等）より負荷におけるエネルギの散逸が大きいことが予想される周波数／電力対の選択を含む。そのようなプロトコルの非限定例が、ＰＣＴ国際公開ＷＯ０７／０９６８７８およびＷＯ０８／００７３６８に開示されている。

保温プロトコル ― 例示的実施形態では、決定４２は、周期的に負荷の全ての部分で基本的に均等な量のエネルギを散逸することが予想される周波数／電力対または周波数／エネルギ対の選択を含む。任意選択的に、この加熱は、物体の温度が予め設定された温度（例えば３５℃±２℃、または４５℃±２℃）から著しく逸脱しないように制御される。例えばこれは、温度センサからのフィードバックを使用して、またはいつの時点でも散逸することが容認されるエネルギを制限することによって、行なうことができる。水の加熱は水を沸騰蒸発させ、よって蒸発のために散逸した電力を、他の部分がまだ蒸発していないときに利用して、加熱を生じさせる。

プロトコル選択 ― 例示的実施形態では、プロトコルは動作モードを自動的に変更することができる（例えば相変化が完了すると解凍を停止し、かつ／またはその時点で加熱を開始し、または解凍決定式を選択する）。これは、センサからの入力、および／または周波数掃引で得られた情報からの入力に依存するかもしれず、かつ／または命令に基づくかもしれない（例えば所与の段階で、負荷で散逸するエネルギの量）。決定は、動作を停止することであるかもしれず、あるいは１つのプロトコル（例えば解凍）から別のプロトコル（例えば加温）に変更することであるかもしれない。

センサ入力の例として、温度の検知が挙げられる。センサの１つ以上によって検知された温度（または計算された温度、例えば平均）、または全てのセンサの温度が予め定められた温度に達すると、装置は加熱プロトコルを変更することを決定するかもしれない。例えば検知された温度が、解凍が完了したことを示唆する場合、装置は、加熱を停止するか、または調理を開始するか、または検知された温度の維持（例えば、負荷の一部分がまだ凍結している場合、完全な解凍を確実にし、かつ／または再結晶化を防止するため、またはすぐに給仕できる温度に負荷を維持するため）のいずれかにプロトコルを変更することができる。

時々、解凍の完了を示唆する予め定められた温度は、冷氷点より少し上（例えば、２〜１５℃）である。検知された温度が負荷の外部温度（例えばＩＲセンサの使用による）である場合、時々、解凍の終了時の内側の温度は外側の温度より低いので（特に装置の内部が暖かい場合）、予め定められた温度は、時々内部センサを使用したときより少し高くなるように選択することができる（例えば８〜１０℃）。別の代替例では、装置の内部が冷温の場合、内側の温度は、外部の温度を超えることが予想され、その場合、解凍の停止を示すセンサの示度は低くすることができる（例えば４〜８℃）。時々（例えば複数の内部センサを使用する場合）、より小さい温度範囲が好ましいかもしれない（例えば４℃〜６℃）。

決定４２は、動作前または動作中に提供することのできる何らかの形のユーザ入力に基づくこともできる。入力は、ユーザインタフェース、機械可読タグ、例えばバーコードまたはＲＦＩＤの使用のうちの１つ以上を介して提供することができる。ユーザ入力は、一連の決定および／またはそのトリガ、例えば散逸エネルギの量、相変化、温度変化、および／または温度変化率のうちの１つ以上に関する情報を含むことができる。

決定４２が下されると、選択された周波数／電力対または周波数／エネルギ対でエネルギ伝達ステップ４３を実施することができる。任意選択的に、決定は動作を停止することであったが、その場合、装置は負荷にエネルギを伝達せず、ユーザに通知を出すかもしれない（例えば音を鳴らし、光を発し、または何らかの形の通信をすることによって）。そのようなときに、装置は動作を自動的に停止することができる。これはユーザへの通知を伴うことができる（例えば、光、音、もしくはメッセージディスプレイによって、または遠隔装置、例えば携帯電話機もしくはコンピュータに電子メッセージを送信することによって）。

エネルギ伝達４３はある期間（予め定められた期間、またはセンサフィードバックに基づく期間）続き、自動的に停止することができる。任意選択的に、または代替的に、伝達４３の後に繰返し掃引４１が続き、それは、加熱中に生じた変化（例えば相変化または新しいスペクトル情報）に合わせて装置の動作を調整することを可能にする。任意選択的に、または代替的に、各段階の装置の動作はユーザが手動で停止することができる。

追加の例示的動作
上述の通り、物質は、単位質量（または体積）当たりに異なるエネルギ量によってまたは異なる均一性／効率比で加熱することが望ましい、かつ／または異なる散逸比率が観察される、２つ以上の部分（例えば３つ以上）を含むかもしれない。任意選択的に、または代替的に、これらの部分のほとんどまたは全部が、冷凍された物質または加熱中に相変化する物質ではない可能性がある。例えば、相対的高脂肪物質の一部分は、相対的低脂肪物質の部分および／または、比較的相対的高水分物質の部分、またはそれらの混合物と一緒に加熱されるかもしれない。

本発明の例示的実施形態では、電力が物体に印加されるときに、物体の部分はそれらの散逸比率に従って分類され、これにより、そのような分類された各部分に使用される電力（またはエネルギ）印加プロトコルが駆動される。部分は物理的に分離しているか、あるいは混合しているかもしれないことに注目されたい。本発明の例示的実施形態では、電力が負荷に印加されるときに、伝達周波数は負荷におけるそれらの散逸比率に従って分類され、これにより、そのような分類された各グループの周波数に使用される電力（またはエネルギ）印加プロトコルが駆動される。時々、少なくとも２つの異なるグループの周波数が異なるように伝達されるので、前記少なくとも２つのグループの全ての周波数によって有意な量のエネルギが散逸されることに注目されたい。

図８は、本発明の例示的実施形態に従って、負荷における散逸比率の異なる周波数により物質を異なるように加熱する方法のフローチャートである。

８０２で、任意選択的にスペクトル情報が取得される。任意選択的に、または代替的に、加熱すべき物体の部分の電磁特性を、例えば手動で、カメラを使用して、または物体に関連付けられた情報担持タグを使用して、入力することができる。代替的に、例えば解凍のような一部のプロトコルのために、水および氷の周波数を事前に提供することができる。

８０４で、周波数に関して意図する加熱に有用である種々の「作業」周波数が任意選択的に識別される。任意選択的に、または代替的に、例えば増幅器の能力、および／または高いＱ因子もしくは過度に低い散逸比率（例えば１０％以下）では動作しないというような他の考慮事項に基づいて、どの周波数をシステムに使用するかが決定される。

８０６で、散逸比率値は、例えば最高観察散逸が１００％値で与えられ、かつ最小観察散逸比率が０％値で与えられるように、任意選択的に正規化される。正規化は任意選択的に、上記解凍実施例で説明した通り、例えば線形である。

８０８で、動作周波数はそれらの散逸比率（ｄｒ）または正規化散逸比率（ｄｒ′）および／または加熱速度に従ってグループ化される。任意選択的に、周波数は閾値に従ってクラスタ化される。任意選択的に、そのような閾値は、情報入力に関して上述した通り、提供される。任意選択的に、または代替的に、周波数は散逸比率に従ってクラスタ化される。任意選択的に、物体を識別し、かつ／またはその組成および／または物質相の指標を提供するために、散逸比率分布が使用される。任意選択的に、カメラまたは重量計および／または湿度／温度センサおよび／または手動または機械可読タグ（例えばＲＦＩＤ）によって提供される情報のような追加入力が使用される。例えば、周波数と関連付けるために識別される２つ、３つ、４つ、５つ、またはそれ以上の異なる散逸比率の集合が存在するかもしれない。任意選択的に、１つの集合の電力は、非零伝達の第２集合の少なくとも２倍、３倍、４倍、７倍、１０倍、２０倍、またはそれ以下もしくは中間の倍数である。本発明の例示的実施形態では、少なくとも１つの集合または任意選択的に全集合が、全作業帯域幅の少なくとも５％、１０％、２０％、またはそれ以下もしくは中間の帯域幅百分率の帯域幅を有する。本発明の例示的実施形態では、少なくとも１つの集合および任意選択的に全集合が、少なくとも５％、１０％、２０％のスパン、またはそれ以下もしくは中間的スパンの散逸比率値に対応する。例えばある集合は４５％から５５％の範囲の散逸比率に対応する。

場合によっては、異なる部分の種類または位置に関連付けられる散逸率の範囲間に重複が存在する。時々、所与の周波数または周波数グループは、負荷の散逸比率の高い部分および負荷の散逸比率の低い部分の両方に散逸するので、周波数は中間の全散逸比率を示す。一部の実施形態では、そのような重複内の周波数は全く使用されない。任意選択的に、または代替的に、そのような周波数には別個のカテゴリが割り当てられる。本発明の一部の実施形態では、おそらく均質性を低減しながら、特定の部分に送達される電力の量（または加熱）を増大すること、および／または使用する周波数の数を低減することは興味深いことであることに注目されたい。これは、電力または熱を異なる部分に異なるように印加するという主目的を妨げる必要はない。これはまた、異なる集合に適用されるプロトコルに影響を及ぼし得る。例えばプロトコルは、集合に対し提供される電力の量に関して定義することができ、この電力レベルは、例えば周波数の変更の容易さ、特定の部分による問題の周波数の識別の信頼性に基づいて、より多数またはより少数の周波数の間で分配される。任意選択的に、または代替的に、単一部分の周波数の単一の集合は、異なるプロトコルを割り当てる目的のために、複数の集合に分割する（および／または別の集合と組み合わせる）ことができる。これは、所望の均質性レベルおよび／または加熱速度を達成するために有用であるかもしれない。任意選択的に、または代替的に、２つの集合を組み合わせることができる。任意選択的に、集合およびそれに対する周波数の関連付けは、加熱中に変更することができる。任意選択的に、物体の加熱プロトコルは、集合に対する周波数の関連付けを再検討する時点を含む。

一部の実施形態では、周波数の集合が事前に設定されるグループの数、例えば２〜１０グループまたは２〜４グループの周波数において、各グループは異なる加熱プロトコルで負荷にエネルギを伝達するために使用される。

８１０で、各集合に異なる電力印加プロトコルが関連付けられる。電力印加プロトコルは例えば、最大電力、最小電力、他の集合または集合内の他の周波数に関連する電力、最大加熱速度、最小加熱速度、相対加熱速度（例えば集合間または集合内の周波数間）、１集合当たりの電力、集合内の各周波数当たりの電力、所与の集合または集合内の周波数によって負荷内に散逸する電力、電力印加の時間プロファイル、非最高電力達成（例えば増幅率、各周波数の持続時間、集合および／またはそれらの組合せにおける繰返し数）の方法、加熱均質性対速度のトレードオフ、電力印加間の合間の時間プロファイル、および／または周波数間の電力印加の周期のうちの１つ以上を含むことができる。装置は、複数のそのようなプロトコルが格納されたメモリを含むことができる。プロトコルは著しく異なるかもしれないことに注目されたい。例えば食品の一部分は、別の部分が調理または焼かれる間に、解凍されるかもしれない。

１つの実施例では、より高い散逸比率では電力（またはエネルギ）伝達がほとんどまたは全く行なわれず、任意選択的に、より低い散逸比率では均質な伝達が行なわれる。任意選択的に、中間散逸比率では、例えば解凍用途に対して上述した通り、離散減少関数（任意選択的に３０％または５０％散逸比率の階段関数）が存在する。

別の実施例では、ある食品部分（例えば過熱に対する感度が低い食品）は最大電力で速く加熱され、おそらく結果的に不均質性が高くなる一方、他の散逸特性を持つ別の食品部分はより遅く、かつ／またはより低温に、かつ任意選択的により均一に加熱される。

８１２で、電力印加プロトコルが適用される。次いでプロセスを繰り返すことができる。一部の実施形態では、スペクトル情報の取得および／またはプロファイルの割当ては、伝達掃引の度に、かつ／または同一周波数で適用する必要は無い。加熱セッション間の掃引の速度は、例えば例示的解凍プロセスに関連して上述した通り、固定することができ、または加熱中に変更することができる。

上記は集合への周波数の関連付けを記載しているが、これを実際に行なう必要は無く、むしろ異なる電力印加プロトコルの閾値を設定することで、そのような集合が本質的に記述され、かつ周波数毎に適用すべき電力印加プロトコルを決定することが可能になることに注目されたい。場合によっては、どれだけの電力をどのプロトコルで印加すべきかの決定の決定が個々の周波数ではなく、集合に向けられ、集合への電力の割当てが実行された後で、周波数／電力対に関する決定が行なわれることにも注目されたい。

本書に記載する通り、電力が周波数に関連付けられる場合、これは、エネルギが周波数で伝達される電力を変更しなければならないことを意味する必要は無い。むしろ電力は集約電力であり、例えば伝達時間を長くすることによって影響を受けることがあり得る。任意選択的に、実際の伝達電力は、システムの増幅器の能力に従って、例えば増幅器の高効率点に従って、または増幅を変更するのに要する時間に従って選択される。実際の電力は、任意の周波数における最大電力に依存することが考えられる。任意選択的に、または代替的に、増幅の低い周波数を任意選択的に回避して、使用する周波数の選択は、利用可能な増幅に応じて行なわれる。

複数食品加熱実験の実施例
様々な状態および周波数における幾つかの食品の散逸特性および食品の種類が公知である。例えばＢｅｎｇｔｓｓｏｎ，Ｎ．Ｅ．＆ Ｒｉｓｍａｎ，Ｐ．Ｏ．１９７１「Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｆｏｏｄ ａｔ ３ＧＨｚ ａｓ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｂｙ ａ ｃａｖｉｔｙ ｐｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ．ＩＩ． Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ ｆｏｏｄ ｏｎ ｆｏｏｄ ｍａｔｅｒｉａｌｓ」 Ｊ．Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｐｏｗｅｒ ６：１０７‐１２３を参照されたい。そのような公知の値（食品または他の負荷について）、または種々の技術を用いてプレート（または負荷）の組合せに対する異なる周波数の散逸比率を推定または測定することが、例えば異なる負荷の相対的加熱の制御を目指した次の実施例に示すように、異なる物体（例えば食料品）に対し異なる加熱をもたらすために任意選択的に使用される。

ＷＯ０７／０９６８７８（′８７８）の実施形態に実質的に従って構成されかつ動作する、作業帯域が８００〜１０００ＭＨｚの９００ワット装置を使用して、両方の加熱プロセスを実行した。

米飯と生の鶏もも肉を一緒に従来の家庭用プレートに載せ、次のプロトコルの１つに従って加熱した。
プロトコル１： 加熱は、比較的高い散逸比率を有する周波数に限定されるが、全ての伝達周波数で基本的に均等なエネルギ伝達が実行される。この特定のプロトコルでは、ｅｐ（ｆ）は通常散逸比率に相関するので、最高ｅｐ（ｆ）を有する周波数の３０％で、均質な量のエネルギ（または電力）伝達が実行された。加えて、伝達は、周波数の前記３０％の最低ｅｐ（ｆ）の少なくとも８０％を有する全ての周波数で実行された。また、本書に記載する他のプロトコルでも、周波数を部分に対応する集合に分離することは、閾値ではなくむしろ百分率に従うことが注目される。
プロトコル２： 約３０％以下の正規化散逸比率（ｄｒ′）を有する周波数で最高伝達が実行され、８０％以上の正規化散逸比率を有する周波数では伝達が行なわれず、中間には略線形関係が存在する。使用する正確な関数を示すグラフを、図９として本書に添付する。

加熱前（Ｔ_０）および加熱後（Ｔ_１；ΔＴ＝Ｔ_１−Ｔ_０）に温度を測定した。鶏肉では、幾つかの場所をプローブし、加熱後に温度の変化が観察された。米では、どこでプローブを行なっても温度は同じであった。結果を下表に要約する。

上に見られるように、プロトコル１では、鶏肉は米よりずっと高温に加熱されるが、プロトコル２では、加熱は２つの食品の間でより均等であり、米は鶏肉よりわずかに余計に加熱された。同様の結果が反復実験で得られた。状況（例えばユーザの好み）によって、どちらかの結果が望まれることに注目されたい。

図１０は、上のプロトコル２で示した加熱実験で米と鶏肉のプレートに対して異なる周波数で、装置キャビティで測定された正規化散逸比率を示すグラフである。加熱が進行するにつれて、かつ負荷の位置および／または場所が加熱中に変化するにつれて、測定された散逸比率は変化することがあり得る。それにもかかわらず、第１の近似は、散逸比率のより高い周波数の場合、エネルギの大部分が負荷の高散逸比率部分（本実施例では鶏肉）で散逸し、散逸比率のより低い周波数の場合、エネルギの大部分が負荷の低散逸比率部分（この実施例では米）で散逸することである。

したがって、プロトコル１を使用した場合、加熱は主に散逸比率の高い周波数で行なわれ、よって主に鶏肉が加熱され、プロトコル２を使用した場合、加熱は主に散逸比率の低い周波数で行なわれ（中間的散逸比率の周波数では量が変化する）、よって米が鶏肉より少し余計に加熱された。

例示的変動
本発明の例示的実施形態では、上記方法は、特定の温度に達するのを回避するためだけでなく、加えて、または代替的に、温度窓内の時間を最小化するためにも使用することができる。例えば、ある温度は、維持された場合、細菌の成長または食品の劣化を助長することがある。例えば、上記方法は、全ての負荷が温度窓の下限に達しないが近づき、次いで、温度窓の上限を通過するまで比較的急速に加熱が適用されることを確実にするために使用することができる。

上記は完全な照射プロファイルを決定する方法として説明したが、上記方法は別様にも使用することができる。例えば、上記ｈｐｌの計算は、他の照射プロファイルが選択された後で、例えば暴走加熱を回避するための安全対策として適用される限度として、使用することができる。別の実施例では、周波数帯域は、水の沸騰を防止するためにそこに電力を伝達させないように選択することができ、この選択は周波数／電力集合の別様に決定された方法に適用される。

任意選択的に、一部分が目標温度に達し、かつ／または解凍された後、エネルギの提供は停止されず（あるいは場合によってはｌｐｌに設定される）が、むしろその部分が再結晶化せずかつ／または所望の温度を維持することを確実にするように選択される。理解できる通り、ひとたび部分が解凍したことが分かると、物理的考察から、またはルック・アップ・テーブルを使用して、その部分に対し所望の温度効果を有する電力レベルを計算することができる。

実施例
以下の非限定的実施例は、本発明の一部の例示的実施形態の適用を示すが、必ずしも限定と受け止めるべきではない。以下の実験では、３つの入力アンテナを円筒状キャビティ内に有し、０．９ｋＷで動作するオーブンのキャビティに、一度に単一の凍結物体（下に詳述する通り）を除霜のために配置し、スペクトル情報を得た。

図６は、ウシのサーロインの凍結した（−２０℃）７９０グラムの切り身から得たスペクトル情報（破線）およびまぐろの凍結した（−２０℃）７９０グラムの部分から得たスペクトル情報（実線）を示すグラフである。また、スペクトル情報から計算した平均散逸をも示す（点鎖線）。平均散逸は肉では約０．５に現われ、魚では約０．１７に現われる。点線はｈｐｌの最高および最低許容値を表わす（それは典型的には装置の関数であって、負荷の関数ではない）。散逸比率が氷、水、または氷／水を示している場所の幾つかの例に印が付けられている。

図７は、凍結した（−２０℃）１２５０グラムの鶏肉から得たスペクトル情報（破線）、および凍結した（−２０℃）４５０グラムの鶏肉（実線）から得たスペクトル情報を示す。また、スペクトル情報から計算した平均散逸をも示す（点鎖線）。平均散逸はより大きい鶏肉では約０．５５に現われ、より小さい鶏肉では約０．２９に現われる。

グラフで分かる通り、各周波数における散逸のみならず、平均散逸も、とりわけ負荷の組成（例えば脂肪／タンパク質／水分比率の異なる肉対魚）およびその大きさ（大きい鶏肉の方がより多くの液体水を有し、吸収が比較的低い周波数でＲＦエネルギを吸収する）による影響を受ける。

概要
以下は、本書に記載する方法および装置と共に使用することのできる、ＲＦオーブンおよび方法を記載する出願および公開のリストである。

上記の説明では、異なる周波数はそこに伝達される電力が異なると記載した。そのような電力の差別化は、異なるピーク電力、異なるデュティサイクル、および／または異なるレート（例えば電力は固定振幅で供給されるが、レートが異なり、かつ／または異なる周波数ではパルス間に遅延が生じる）、および／または異なる効率（例えばより多くの電力が給電体に反射する構成で伝達される）の１つ以上を含め、幾つかの種類を持つことができる。別の実施例では、電力は掃引して提供され、その周波数で送達すべき全電力に応じて、各掃引で電力は周波数で提供されるか、またはされない。別の実施例では、電力は複数周波数パルスとして提供され、各パルスは複数の周波数の電力を含む。各パルスの周波数および／またはパルスの周波数の電力の振幅は、所望の平均電力を印加するように選択することができる。

一般的に、用語「電力」は、時間平均（例えば掃引間の時間）として提供される電力を記載するために使用される。

別途定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術的用語および／または科学的用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。本明細書に記載される方法および材料と類似または同等である方法および材料を本発明の実施または試験において使用することができるが、例示的な方法および／または材料が下記に記載される。矛盾する場合には、定義を含めて、本特許明細書が優先する。加えて、材料、方法および実施例は例示にすぎず、限定であることは意図されない。

本発明の実施形態の方法および／またはシステムを実行することは、選択されたタスクを、手動操作で、自動的にまたはそれらを組み合わせて実行または完了することを含んでいる。さらに、本発明の装置、方法および／またはシステムの実施形態の実際の機器や装置によって、いくつもの選択されたステップを、ハードウェア、ソフトウェア、またはファームウェア、あるいはオペレーティングシステムを用いるそれらの組合せによって実行できる。

例えば、本発明の実施形態による選択されたタスクを実行するためのハードウェアは、チップまたは回路として実施されることができる。ソフトウェアとして、本発明の実施形態により選択されたタスクは、コンピュータが適切なオペレーティングシステムを使って実行する複数のソフトウェアの命令のようなソフトウェアとして実施されることができる。本発明の例示的な実施形態において、本明細書に記載される方法および／またはシステムの例示的な実施形態による１つ以上のタスクは、データプロセッサ、例えば複数の命令を実行する計算プラットフォームで実行される。任意選択的に、データプロセッサは、命令および／またはデータを格納するための揮発性メモリ、および／または、命令および／またはデータを格納するための不揮発性記憶装置（例えば、磁気ハードディスク、および／または取り外し可能な記録媒体）を含む。任意選択的に、ネットワーク接続もさらに提供される。ディスプレイおよび／またはユーザ入力装置（例えば、キーボードまたはマウス）も、任意選択的にさらに提供される。

用語「例示的」は、本明細書では「例（ｅｘａｍｐｌｅ，ｉｎｓｔａｎｃｅ又はｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ）として作用する」ことを意味するために使用される。「例示的」として記載されたいかなる実施形態も必ずしも他の実施形態に対して好ましいもしくは有利なものとして解釈されたりかつ／または他の実施形態からの特徴の組み入れを除外するものではない。

用語「任意選択的」は、本明細書では、「一部の実施形態に与えられるが、他の実施形態には与えられない」ことを意味するために使用される。本発明のいかなる特定の実施形態も対立しない限り複数の「任意選択的」な特徴を含むことができる。

本明細書中で使用される用語「約」は、±１０％を示す。

用語「含む／備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ、ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ、ｉｎｃｌｕｄｅｓ、ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、およびそれらの同根語は、「含むが、それらに限定されない（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｂｕｔ ｎｏｔ ｌｉｍｉｔｅｄ ｔｏ）」ことを意味する。

用語「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」は、「含み、それらに限定される（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ａｎｄ ｌｉｍｉｔｅｄ ｔｏ）」ことを意味する。

表現「から本質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」は、さらなる成分、工程および／または部分が、主張される組成物、方法または構造の基本的かつ新規な特徴を実質的に変化させない場合にだけ、組成物、方法または構造がさらなる成分、工程および／または部分を含み得ることを意味する。

本明細書中で使用される場合、単数形態（「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」）は、文脈がそうでないことを明確に示さない限り、複数の参照物を包含する。例えば、用語「化合物（ａ ｃｏｍｐｏｕｎｄ）」または用語「少なくとも１つの化合物」は、その混合物を含めて、複数の化合物を包含し得る。

本開示を通して、本発明の様々な態様が範囲形式で提示され得る。範囲形式での記載は単に便宜上および簡潔化のためであり、本発明の範囲に対する柔軟性のない限定として解釈すべきでないことを理解しなければならない。従って、範囲の記載は、具体的に開示された可能なすべての部分範囲、ならびに、その範囲に含まれる個々の数値を有すると見なさなければならない。例えば、１〜６などの範囲の記載は、具体的に開示された部分範囲（例えば、１〜３、１〜４、１〜５、２〜４、２〜６、３〜６など）、ならびに、その範囲に含まれる個々の数値（例えば、１、２、３、４、５および６）を有すると見なさなければならない。このことは、範囲の広さにかかわらず、適用される。

数値範囲が本明細書中で示される場合には常に、示された範囲に含まれる任意の言及された数字（分数または整数）を含むことが意味される。第１の示された数字および第２の示された数字「の範囲である／の間の範囲」という表現、および、第１の示された数字「から」第２の示された数「まで及ぶ／までの範囲」という表現は、交換可能に使用され、第１の示された数字と、第２の示された数字と、その間のすべての分数および整数とを含むことが意味される。

本明細書中で使用される用語「方法（ｍｅｔｈｏｄ）」は、所与の課題を達成するための様式、手段、技術および手順を示し、これには、化学、薬理学、生物学、生化学および医学の技術分野の実施者に知られているそのような様式、手段、技術および手順、または、知られている様式、手段、技術および手順から、化学、薬理学、生物学、生化学および医学の技術分野の実施者によって容易に開発されるそのような様式、手段、技術および手順が含まれるが、それらに限定されない。

本明細書で使用される場合、用語「治療する／処置する」には、状態の進行を取り消すこと、実質的に阻害すること、遅くすること、または、逆向きにすること、状態の臨床的症状または審美的症状を実質的に改善すること、あるいは、状態の臨床的症状または審美的症状の出現を実質的に防止することが含まれる。

明確にするため別個の実施形態の文脈で説明されている本発明の特定の特徴が、単一の実施形態に組み合わせて提供されることもできることは分かるであろう。逆に、簡潔にするため単一の実施形態で説明されている本発明の各種の特徴は別個にまたは適切なサブコンビネーションで、あるいは本発明の他の記載される実施形態において好適なように提供することもできる。種々の実施形態の文脈において記載される特定の特徴は、その実施形態がそれらの要素なしに動作不能である場合を除いては、それらの実施形態の不可欠な特徴であると見なされるべきではない。

本発明はその特定の実施態様によって説明してきたが、多くの別法、変更および変形があることは当業者には明らかであることは明白である。従って、本発明は、本願の請求項の精神と広い範囲の中に入るこのような別法、変更および変形すべてを包含するものである。

本明細書で挙げた刊行物、特許および特許出願はすべて、個々の刊行物、特許および特許出願が各々あたかも具体的にかつ個々に引用提示されているのと同程度に、全体を本明細書に援用するものである。さらに、本願で引用または確認したことは本発明の先行技術として利用できるという自白とみなすべきではない。節の見出しが使用されている程度まで、それらは必ずしも限定であると解釈されるべきではない。

本発明は、例示として提供されかつ本発明の範囲を限定しようとするものではない、その実施形態の詳細な説明を使用して説明されている。記載された実施形態は異なる特徴を含み、それらのうちの全てが本発明の全ての実施形態において必要とされるわけではない。本発明の実施形態の一部は、特徴の一部のみまたは特徴の可能な組合せのみを利用する。記載された本発明の実施形態の変形、および記載された実施形態において示された特徴の異なる組合せを含む本発明の実施形態は、当業者が思いつくであろう。

本発明について主に解凍の文脈で説明したが、本発明の方法はおそらく高い周波数で、従来の電子レンジが脆弱であることが周知の領域である、ベーキングおよび調理または任意の他の形の加熱に使用することができる（台所に限定されない）。１実施例では、チーズペストリを加熱する場合に、チーズは油分の多いペストリより速く加熱し、上記の方法は均等な加熱を確実にするように適用することができる。別の実施例は、サンドイッチは加熱されても具材は加熱されない（または具材が解凍されるだけとなる）ように、散逸の大きい具材（例えば肉、チーズ、野菜）のサンドイッチを加熱することである。他の実施例は、１皿の魚とサラダ（例えば魚／肉を加熱するが野菜は加熱しない）または肉または魚と米／パスタの載った皿（例えば上に示した通り、米を魚より多く加熱するか、その逆に魚を米より多く加熱する）を含む。

Claims (22)

1. 複数の周波数でのＲＦエネルギの印加によって異なる周波数で異なる散逸比率を有する負荷を加熱する方法であって、
   （ａ）複数の周波数で、それぞれの周波数についての散逸比率を決定するステップと、
   （ｂ）各集合が、散逸比率のそれぞれの範囲に関連付けられ、かつ各集合が、前記それぞれの範囲内の散逸比率が決定されている周波数を含むように、前記複数の周波数のそれぞれで決定された散逸比率に従って、前記複数の周波数のそれぞれを複数の集合の一つに関連付けることによって、前記複数の周波数を集合にグループ化するステップと、
   （ｃ）前記それぞれの周波数が関連付けられる集合に基づいて、前記複数の周波数のそれぞれの周波数にエネルギを関連付けることによって、周波数／エネルギ対を設定するステップと、
   （ｄ）前記負荷を加熱するために前記周波数／エネルギ対に従ってＲＦエネルギを印加するステップと、
   を含む方法。
2. 周波数のそれぞれの集合は、それぞれの負荷部分に関連付けられ、周波数／エネルギ対は、それぞれの負荷部分における負荷量当たりの散逸されるエネルギの総量の間の差異を得るように選択される、請求項１に記載の方法。
3. 周波数は、３つの集合にグループ化され、周波数／エネルギ対は、第１集合について、最大エネルギが第１集合中のそれぞれの周波数に関連付けられ、第２集合について、最小エネルギが第２集合中のそれぞれの周波数に関連付けられ、第３集合について、それぞれの散逸比率の関数として最大エネルギと最小エネルギの間で変化するエネルギが第３集合中のそれぞれの周波数に関連付けられるようなものである、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記設定ステップは、集合毎の電力レベルを選択することを含む、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
5. 少なくとも１つの集合は複数の非連続周波数範囲を含み、少なくとも１つの周波数が前記範囲の間の別の集合に属する、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
6. 少なくとも１つの集合は冷凍物質に対応する、請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
7. グループ化は少なくとも３つの集合へのグループ化を含む、請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
8. 周波数の集合への前記グループ化は、予め設定された個数の集合にグループ化することによって実行される、請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
9. グループ化は、各々がその中の複数の周波数での有意な量の散逸エネルギを有する、少なくとも２つの集合へのグループ化を含み、前記有意な量とは、１集合に割り当てられる１加熱サイクルにおける全散逸エネルギの少なくとも７％である、請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
10. 周波数／エネルギ対を設定するステップは、非零エネルギを、前記集合のうちの少なくとも２つの集合のそれぞれの周波数と関連付けることを含む、請求項１〜９のいずれかに記載の方法。
11. １集合の平均散逸エネルギは、別の集合の少なくとも２倍である、請求項１０に記載の方法。
12. １集合の平均散逸エネルギは、別の集合の少なくとも５倍である、請求項１０に記載の方法。
13. 前記負荷を加熱するために前記周波数／エネルギ対を印加するステップは、異なるエネルギと対にされた周波数での異なる電力レベルでエネルギを印加することによって実施される、請求項１〜１２のいずれかに記載の方法。
14. 前記負荷を加熱するために前記周波数／エネルギ対を印加するステップは、異なるエネルギと対にされた周波数での異なる持続時間の間、エネルギを印加することによって実施される、請求項１〜１２のいずれかに記載の方法。
15. 前記負荷は食品を含む、請求項１〜１４のいずれかに記載の方法。
16. 前記印加ステップは、前記負荷に相変化を引き起こす、請求項１〜１５のいずれかに記載の方法。
17. 前記印加ステップは、前記負荷の少なくとも一部分の解凍を引き起こす、請求項１〜１６のいずれかに記載の方法。
18. 加熱プロセスの一環として（ａ）〜（ｄ）を少なくとも２回繰り返すことを含む、請求項１〜１７のいずれかに記載の方法。
19. 負荷を加熱する方法であって、
    （ａ）作業周波数での散逸比率を取得するステップと、
    （ｂ）作業周波数をそれらの散逸比率に従って３つの集合にグループ化し、第一集合は高い散逸比率と関連付けられ、第２集合は中間的散逸比率と関連付けられ、第３集合は低い散逸比率と関連付けられるステップと、
    （ｃ）第１集合で低い電力レベルのＲＦエネルギを印加し、第３集合で高い電力レベルのエネルギを印加し、第２集合で散逸比率の関数として、高い電力レベルから低い電力レベルの方に減少する電力レベルを使用してＲＦエネルギを付与するステップと、
    を含む方法。
20. ＲＦエネルギを使用して、異なる周波数で異なる散逸比率を有する負荷を加熱するための装置であって、
    （ａ）複数の周波数で、それぞれの周波数についての散逸比率を決定することと、
    （ｂ）各集合が、散逸比率のそれぞれの範囲に関連付けられ、かつ各集合が、前記それぞれの範囲内の散逸比率が決定されている周波数を含むように、前記複数の周波数のそれぞれで決定された散逸比率に従って、前記複数の周波数のそれぞれを複数の集合の一つに関連付けることによって、前記複数の周波数を集合にグループ化することと、
    （ｃ）前記それぞれの周波数が関連付けられる集合に基づいて、前記複数の周波数のそれぞれの周波数にエネルギを関連付けることによって、周波数／エネルギ対を設定することと、
    （ｄ）前記負荷を加熱するために前記周波数／エネルギ対に従ってＲＦエネルギを印加することと、
    を行うように構成されたコントローラと、キャビティと、キャビティ内にＲＦエネルギを伝達するように構成された少なくとも１つの給電体とを含む装置。
21. 負荷を加熱するための装置であって、
    （ａ）作業周波数での散逸比率を取得することと、
    （ｂ）作業周波数をそれらの散逸比率に従って３つの集合にグループ化し、第一集合は高い散逸比率と関連付けられ、第２集合は中間的散逸比率と関連付けられ、第３集合は低い散逸比率と関連付けられることと、
    （ｃ）第１集合で低い電力レベルのＲＦエネルギを印加し、第３集合で高い電力レベルのエネルギを印加し、第２集合で散逸比率の関数として、高い電力レベルから低い電力レベルの方に減少する電力レベルを使用してＲＦエネルギを付与することと、
    を行うように構成されたコントローラと、キャビティと、キャビティ内にＲＦエネルギを伝達するように構成された少なくとも１つの給電体とを含む装置。
22. 装置は、複数の電力印加プロトコルを格納したメモリをさらに備え、コントローラは、異なる集合の周波数に異なるプロトコルを適用するように構成されている、請求項２０又は２１に記載の装置。

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