WO2018193989A1 - 冷却装置 - Google Patents

冷却装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2018193989A1
WO2018193989A1 PCT/JP2018/015564 JP2018015564W WO2018193989A1 WO 2018193989 A1 WO2018193989 A1 WO 2018193989A1 JP 2018015564 W JP2018015564 W JP 2018015564W WO 2018193989 A1 WO2018193989 A1 WO 2018193989A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cooled
electromagnetic wave
frequency
cooling
temperature
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/015564
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
稲田　良造
千晴 冨田
水谷　和秀
伊能　利郎
Original Assignee
ダイキン工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ダイキン工業株式会社 filed Critical ダイキン工業株式会社
Priority to CN201880013587.6A priority Critical patent/CN110730894A/zh
Priority to EP18788539.7A priority patent/EP3614078A4/en
Priority to US16/492,774 priority patent/US20200072545A1/en
Publication of WO2018193989A1 publication Critical patent/WO2018193989A1/ja

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23B—PRESERVING, e.g. BY CANNING, MEAT, FISH, EGGS, FRUIT, VEGETABLES, EDIBLE SEEDS; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES; THE PRESERVED, RIPENED, OR CANNED PRODUCTS
    • A23B4/00—General methods for preserving meat, sausages, fish or fish products
    • A23B4/005—Preserving by heating
    • A23B4/01—Preserving by heating by irradiation or electric treatment with or without shaping, e.g. in form of powder, granules or flakes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D31/00—Other cooling or freezing apparatus
    • F25D31/005—Combined cooling and heating devices
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23B—PRESERVING, e.g. BY CANNING, MEAT, FISH, EGGS, FRUIT, VEGETABLES, EDIBLE SEEDS; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES; THE PRESERVED, RIPENED, OR CANNED PRODUCTS
    • A23B4/00—General methods for preserving meat, sausages, fish or fish products
    • A23B4/06—Freezing; Subsequent thawing; Cooling
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
    • A23L3/005—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by heating using irradiation or electric treatment
    • A23L3/01—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by heating using irradiation or electric treatment using microwaves or dielectric heating
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
    • A23L3/36—Freezing; Subsequent thawing; Cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D23/00—General constructional features
    • F25D23/12—Arrangements of compartments additional to cooling compartments; Combinations of refrigerators with other equipment, e.g. stove
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D29/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D2700/00—Means for sensing or measuring; Sensors therefor
    • F25D2700/16—Sensors measuring the temperature of products

Definitions

  • the present invention relates to a cooling device that cools an object to be cooled in a supercooling region by cooling the object to be cooled while irradiating electromagnetic waves.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-245645.
  • a cooling device that cools while generating heat internally. With such a cooling device, a supercooled state of the article can be created. Using such a cooling device, if the temperature of the article is lowered to a temperature lower than the maximum ice crystal formation zone in a supercooled state, and then the internal heat generation of the article due to electromagnetic waves is stopped, the article becomes the maximum ice crystal. The time for freezing in the production zone can be shortened.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-245645 discloses that the relative dielectric loss factor of ice is less than the ratio of water in order to suppress the formation of ice crystals and achieve finer and uniform distribution of ice crystals. It is described that the article is internally heated using an electromagnetic wave having a frequency larger than the dielectric loss factor or an electromagnetic wave having a frequency with a small difference between the relative dielectric loss factor of ice and the relative dielectric loss factor of water. For example, if an electromagnetic wave having such a frequency is used for internal heat generation, it can contribute to the suppression of quality deterioration of the article.
  • the frequency of electromagnetic waves for internal heat generation should not be selected only from the above viewpoint.
  • the optimum frequency of electromagnetic waves for creating a supercooled state of an article varies depending on the composition of the article to be cooled.
  • a measure of selecting an appropriate electromagnetic wave frequency in advance using a sample of an article to be cooled can be considered.
  • the articles handled by the cooling device are not limited, it is actually difficult to select an optimal electromagnetic wave frequency for all assumed articles.
  • the frequency of the electromagnetic wave optimum for the sample is not necessarily optimum for the article to be actually cooled.
  • An object of the present invention is to provide a cooling device that cools an object to be cooled while generating heat internally by electromagnetic waves, and that can efficiently create a supercooled state of the object to be cooled while saving power. is there.
  • the cooling device includes a refrigerator, an electromagnetic wave irradiator, and a control unit.
  • the refrigerator cools the object to be cooled.
  • the electromagnetic wave irradiator irradiates the object to be cooled with electromagnetic waves to cause the object to be cooled to generate heat internally.
  • the frequency of the electromagnetic wave emitted by the electromagnetic wave irradiator is variable.
  • the control unit controls operations of the refrigerator and the electromagnetic wave irradiator, and performs a cooling operation for cooling the object to be cooled by the refrigerator while irradiating the object to be cooled with electromagnetic waves.
  • the control unit switches the frequency of the electromagnetic wave to be radiated and controls the electromagnetic wave irradiator to irradiate the object to be cooled with the electromagnetic waves having a plurality of frequencies.
  • the frequency during cooling operation is the frequency of electromagnetic waves that the electromagnetic wave irradiator irradiates the object to be cooled during the cooling operation.
  • the control unit controls the electromagnetic wave irradiator so as to irradiate an electromagnetic wave having a frequency during the cooling operation determined during the preliminary operation during the cooling operation.
  • the frequency of the electromagnetic wave applied to the object to be cooled is not determined in advance for each object to be cooled, but is a reserve for determining the frequency of the electromagnetic wave to be applied using the object to be cooled itself. Operation is performed. Therefore, in this cooling device, a cooling operation can be performed using an electromagnetic wave of an appropriate frequency when handling any object to be cooled.
  • the cooling device is the cooling device according to the first aspect, and further includes a temperature sensor that measures the temperature of the object to be cooled.
  • the control unit determines the cooling operation frequency based on the temperature measured by the temperature sensor when the electromagnetic wave of each frequency is irradiated.
  • the cooling device irradiates the object to be cooled while changing the frequency, and the frequency of the electromagnetic wave used during the cooling operation based on the temperature of the object to be cooled when each frequency is used (that is, the cooling operation). Time frequency). Therefore, in this cooling device, the frequency of electromagnetic waves for efficiently generating internal heat in the object to be cooled can be determined as the cooling operation frequency. As a result, in the present cooling device, it is possible to efficiently create a supercooled state of the article with power saving.
  • a cooling device is the cooling device according to the second aspect, wherein the control unit is based on a rate of change in temperature measured by the temperature sensor during irradiation of electromagnetic waves of each frequency in the preliminary operation. The frequency during cooling operation is determined.
  • the cooling device irradiates the object to be cooled while changing the frequency, and determines the cooling operation frequency based on the rate of change of the temperature of the object to be cooled when each frequency is used. Therefore, in this cooling device, it is easy to determine the frequency of the electromagnetic wave for causing the object to be cooled to generate internal heat efficiently as the cooling operation frequency. As a result, in the present cooling device, it is possible to efficiently create a supercooled state of the article with power saving.
  • a cooling device is the cooling device according to the second or third aspect, wherein the controller detects the upper limit value of the maximum ice crystal formation zone and the object to be cooled. Preliminary operation is performed when the freezing point is higher.
  • the maximum ice crystal formation zone is in the range of -1 to -5 ° C.
  • the freezing point of the object to be cooled may be included in the maximum ice crystal formation zone or higher than the maximum ice crystal generation zone.
  • the object to be cooled is cooled and the temperature reaches the maximum ice crystal formation zone where the damage of the cell tissue of the object to be cooled becomes significant, and before the object to be cooled begins to freeze.
  • the cooling operation frequency can be determined without damaging the object to be cooled by ice crystals.
  • a cooling device is the cooling device according to the fourth aspect, wherein the control unit executes the cooling operation after the preliminary operation, and the temperature of the object to be cooled is lower than the upper limit value of the maximum ice crystal production zone. Allow to cool.
  • the object to be cooled is cooled to a temperature lower than the upper limit value of the maximum ice crystal formation zone while being irradiated with the electromagnetic wave. Is done. Therefore, in this cooling device, the object to be cooled can be brought into a supercooled state by freezing the object to be cooled using electromagnetic waves having a frequency that is efficient in causing the object to be cooled to generate internal heat.
  • the cooling device is the cooling device according to any one of the second to fifth aspects, and the electromagnetic wave irradiator has a variable output of the electromagnetic wave to be irradiated.
  • the control unit controls the output of the electromagnetic wave of the electromagnetic wave irradiator based on the temperature detected by the temperature sensor during the cooling operation.
  • the cooling device when it is detected that the object to be cooled may freeze in the maximum ice crystal formation zone, or when the internal heat generation of the object to be cooled becomes excessive in view of the cooling capacity of the refrigerator, etc.
  • the output of electromagnetic waves can be changed. Therefore, in this cooling device, it is possible to efficiently cool the object to be cooled without freezing it.
  • a cooling device is the cooling device according to any one of the second to sixth aspects, wherein the temperature detected by the temperature sensor is the maximum ice crystal generation during the cooling operation. After cooling the object to be cooled down to a predetermined temperature lower than the lower limit value of the band, the electromagnetic wave irradiation to the object to be cooled by the electromagnetic wave irradiator is stopped while continuing the cooling by the refrigerator.
  • the object to be cooled is cooled to a predetermined temperature lower than the lower limit value of the maximum ice crystal formation zone, and then the electromagnetic wave irradiation is stopped and the cooling is continued. Therefore, in this cooling device, the object to be cooled can be frozen while the freezing time of the object to be cooled in the maximum ice crystal production zone is shortened, and deterioration of the quality of the object to be cooled is suppressed.
  • a cooling device is the cooling device according to any one of the first to seventh aspects, and the frequency of the electromagnetic wave applied to the object to be cooled during the cooling operation is a medium wave, a short wave, an ultrashort wave, It is determined in one of the frequency bands of ultrashort waves and centimeter waves.
  • the object to be cooled can be cooled while performing high-frequency dielectric heating or microwave heating, and the object to be cooled can be supercooled without being frozen.
  • the frequency of the electromagnetic wave irradiated to the object to be cooled (cooling operation frequency) is not determined in advance for each object to be cooled, but is irradiated using the object to be cooled itself.
  • a preliminary operation is performed to determine the frequency of the electromagnetic wave. Therefore, in this cooling device, a cooling operation can be performed using an electromagnetic wave of an appropriate frequency when handling any object to be cooled.
  • the frequency of the electromagnetic wave for causing the object to be cooled to efficiently generate internal heat can be determined as the frequency during cooling operation, and the power of the article can be efficiently saved.
  • a supercooled state can be created.
  • the frequency during cooling operation can be determined without damaging the object to be cooled by ice crystals.
  • the object to be cooled can be brought into a supercooled state without freezing the object to be cooled by using electromagnetic waves of a frequency that is efficient in causing the object to be cooled to generate internal heat.
  • the object to be cooled can be efficiently subcooled without freezing.
  • the object to be cooled can be frozen while shortening the freezing time of the object to be cooled in the maximum ice crystal production zone and suppressing deterioration of the quality of the object to be cooled.
  • the object to be cooled can be cooled while performing high-frequency dielectric heating or microwave heating, and the object to be cooled can be supercooled without freezing.
  • FIG. 1 It is a figure which shows an example of schematic structure of the cooling device which concerns on one Embodiment of this invention. It is a block diagram of the controller of the cooling device of FIG. It is an example of the flowchart of the cooling process of the to-be-cooled object by the cooling device of FIG. It is an example of the flowchart explaining operation
  • the time change of the temperature of the object to be cooled when cooling the object to be cooled without irradiating electromagnetic waves, and the time change of the temperature of the object to be cooled when cooling the object to be cooled using the cooling device of FIG. It is a figure for demonstrating the difference.
  • (A) is a schematic diagram of the time change of the temperature of a to-be-cooled object when cooling a to-be-cooled object without irradiating electromagnetic waves.
  • (B) is a schematic diagram of the time change of the temperature of the object to be cooled when the object to be cooled is cooled using the cooling device of FIG. 1.
  • the cooling device 100 is a device that cools an object to be cooled M such as food.
  • the cooling device 100 is a device capable of cooling the object to be cooled M in the supercooling region by cooling the object to be cooled M while irradiating the object to be cooled with electromagnetic waves.
  • the cooling device 100 is used in, for example, a large commercial freezer. However, the present invention is not limited to this, and the cooling device 100 may be used in a transporting refrigeration container or a household refrigerator.
  • FIG. Fig.6 (a) is a schematic diagram of the time change of the temperature of the to-be-cooled object M in the case of cooling the to-be-cooled object M without irradiating electromagnetic waves.
  • FIG. 6B is a schematic diagram of a change over time in the temperature of the object to be cooled M when the object to be cooled M is cooled using the cooling device 100.
  • the temperature of the object to be cooled M reaches the freezing point (in many cases, a predetermined temperature within the maximum ice crystal formation zone ( ⁇ 5 to ⁇ 1 ° C.)).
  • the object to be cooled M begins to freeze.
  • most of the cooling capacity of the refrigerator is used for phase change of the object to be cooled M. Therefore, the temperature of the object to be cooled M hardly changes after the start of freezing until the freezing is completed. And when freezing is completed, the temperature of the to-be-cooled object M will begin to fall again (refer Fig.6 (a)).
  • the object to be cooled M is cooled by using the cooling device 100, the object to be cooled M is cooled to the freezing point by cooling the object to be cooled M in the supercooling region while irradiating the object to be cooled M with electromagnetic waves. Even when the maximum ice crystal formation zone is reached, the temperature falls without freezing.
  • the temperature of the object to be cooled M reaches a predetermined temperature and the cooling device 100 stops irradiating the electromagnetic wave, the object to be cooled M starts to freeze, and the temperature of the object to be cooled M temporarily rises to the freezing point. Then, until the freezing is completed, the temperature of the object to be cooled M hardly changes, and when the freezing is completed, the temperature of the object to be cooled M starts to decrease again (see FIG. 6B).
  • the time required for freezing (the time from the start of freezing to the end of freezing) can be shortened compared to the case of cooling the object to be cooled M without irradiating electromagnetic waves. An effect is obtained. Further, when the object to be cooled M is cooled using the cooling device 100, the maximum ice crystal formation zone residence time (freezing is terminated after the start of freezing) compared to the case where the object to be cooled M is cooled without being irradiated with electromagnetic waves. And the time until the lower limit of the maximum ice crystal formation zone is reached can be shortened.
  • the configuration of the cooling device 100 will be described.
  • the cooling device 100 mainly includes a casing 110, a refrigerator 200, an electromagnetic wave irradiator 300, a controller 400, an object temperature sensor 500, and a temperature sensor 600 in the casing (see FIGS. 1 and 2). ).
  • the casing 110 is a housing that forms a cooling space 110a therein.
  • the cooling space 110a is a space in which the object to be cooled M is accommodated and cooled.
  • the cooling space 110a is a space whose periphery is covered with a wall surface of the casing 110 (including a ceiling surface, a side surface, and a bottom surface, not shown).
  • the wall surface of the casing 110 is insulated with a heat insulating material.
  • the casing 110 is provided with a door (not shown) for carrying the object M into the cooling space 110a and carrying the object M from the cooling space 110a.
  • the refrigerator 200 is a device that cools the cooling space 110a inside the casing 110 using a vapor compression refrigeration cycle.
  • the refrigerator 200 includes a casing outer unit 200a as a heat source side unit and a casing inner unit 200b as a use side unit (see FIG. 1).
  • the casing outer unit 200a and the casing inner unit 200b are connected to each other via a liquid refrigerant communication pipe 202 and a gas refrigerant communication pipe 204 (see FIG. 1).
  • the in-casing unit 200b blows cold air into the cooling space 110a and lowers the temperature in the cooling space 110a, thereby cooling the object M to be cooled in the cooling space 110a.
  • the electromagnetic wave irradiator 300 is an apparatus that irradiates the object to be cooled M with electromagnetic waves in order to cause the object to be cooled M to generate heat internally.
  • the electromagnetic wave irradiator 300 dielectrically heats the object to be cooled M by irradiating the object to be cooled with high-frequency electromagnetic waves.
  • a pair of electrodes 310 for irradiating the object to be cooled M with electromagnetic waves is disposed in the cooling space 110a (see FIG. 1).
  • the object to be cooled M cooled by the cooling device 100 is placed so as to be sandwiched between the pair of electrodes 310.
  • the object to be cooled M does not need to be in contact with the electrode 310.
  • a table for placing the object to be cooled M made of a material through which electromagnetic waves can pass may be disposed between the object to be cooled M and the electrode 310.
  • the frequency of the electromagnetic wave to be irradiated is variable.
  • the electromagnetic wave irradiator 300 can change the frequency of the electromagnetic wave to be irradiated within a predetermined settable frequency range (a range from the minimum frequency fmin to the maximum frequency fmax).
  • the settable frequency range is included, for example, in the medium wave (300 kHz to 3 MHz), short wave (3 to 30 MHz), and ultrashort wave (30 to 300 MHz) regions.
  • the settable frequency range is, but not limited to, 1 MHz to 50 MHz. It is preferable that the settable frequency range is designed so that a frequency suitable for high-frequency dielectric heating of an article that can be cooled by the cooling device 100 is included in the range.
  • the electromagnetic wave irradiator 300 may be a device whose frequency value can be set to any value within the settable frequency range (can be changed continuously), or a plurality of discrete values within the settable frequency range. It may be a device that can be set only for.
  • the output (wattage) of the electromagnetic wave to be irradiated is variable.
  • the electromagnetic wave irradiator 300 can change the output of the electromagnetic wave to be irradiated within a predetermined settable output range (a range from the minimum output Smin to the maximum output Smax).
  • the settable output range may be designed to be an appropriate output range for supercooling an article that can be cooled by the cooling device 100.
  • the upper limit value (maximum output Smax) of the settable output range is determined when the refrigerator 200 is operated with a predetermined cooling capacity and the electromagnetic wave irradiator 300 irradiates the object M to be cooled with the maximum output Smax.
  • the value so that the object M to be cooled will not freeze.
  • the lower limit value (minimum output Smin) of the settable output range is such that the temperature of the object to be cooled M is higher than the upper limit value of the maximum ice crystal formation zone, the refrigerator 200 is operated with a predetermined cooling capacity, and electromagnetic wave irradiation is performed. It is preferable to set the temperature so that the temperature of the object to be cooled M decreases when the apparatus 300 irradiates the object to be cooled M with the electromagnetic wave with the minimum output Smin.
  • the minimum output Smin may be set to a value such that the amount of heat generated inside the object to be cooled M when the electromagnetic wave having the minimum output Smin is irradiated does not exceed the predetermined cooling capacity of the refrigerator 200.
  • the electromagnetic wave irradiator 300 may be a device whose output value can be set to an arbitrary value within the settable output range (can be changed continuously), or a plurality of discrete values within the settable output range. It may be a device that can be set only for.
  • the controller 400 is a device that controls the operation of the refrigerator 200 and the electromagnetic wave irradiator 300.
  • the controller 400 performs three types of operations (preliminary operation, normal cooling operation, and supercooling operation) by controlling the operations of the refrigerator 200 and the electromagnetic wave irradiator 300.
  • the controller 400 controls the operations of the refrigerator 200 and the electromagnetic wave irradiator 300 to cause the cooling device 100 to perform three types of operations (preliminary operation, normal cooling operation, and supercooling operation).
  • the cooling device 100 may be configured to be able to perform other types of operations.
  • the preliminary operation is an operation performed to determine the frequency f1 during the supercooling operation.
  • the supercooling operation frequency f1 is the frequency of the electromagnetic wave that the electromagnetic wave irradiator 300 irradiates the object M to be cooled during the supercooling operation described later.
  • the preliminary operation is an operation not intended to cool the object to be cooled M.
  • the controller 400 operates the electromagnetic wave irradiator 300 without operating the refrigerator 200 during the preliminary operation.
  • the controller 400 controls the electromagnetic wave irradiator 300 so as to switch the frequency of the electromagnetic wave irradiated by the electromagnetic wave irradiator 300 during the preliminary operation and irradiate the object to be cooled M with electromagnetic waves having a plurality of frequencies.
  • the controller 400 determines the frequency f1 at the time of a supercooling operation
  • the determination of the supercooling operation frequency f1 by the controller 400 will be described later.
  • the normal cooling operation is an operation of operating the refrigerator 200 with the electromagnetic wave irradiator 300 stopped to cool the object M to be cooled.
  • the supercooling operation is an example of the cooling operation.
  • the controller 400 performs the supercooling operation after the preliminary operation (that is, after the subcooling operation frequency f1 is determined).
  • the controller 400 includes the refrigerator 200 and the electromagnetic wave irradiator 300 such that the refrigerator 200 cools the object to be cooled M in a state where the electromagnetic wave irradiator 300 irradiates the object to be cooled M with electromagnetic waves during the supercooling operation.
  • the controller 400 controls the electromagnetic wave irradiator 300 so as to irradiate the electromagnetic wave having the frequency f1 during the supercooling operation determined during the preliminary operation during the supercooling operation.
  • the supercooling operation is an operation of the cooling device 100 whose main purpose is to cool the object M to be cooled in the supercooling region.
  • the controller 400 adjusts the output of the electromagnetic wave that the electromagnetic wave irradiator 300 irradiates the cooled object M based on the temperature of the cooled object M measured by the cooled object temperature sensor 500 described later during the supercooling operation. . Adjustment of the electromagnetic wave output of the electromagnetic wave irradiator 300 by the controller 400 during the supercooling operation will be described later.
  • the object to be cooled temperature sensor 500 is a sensor that measures the temperature of the object to be cooled M.
  • the object temperature sensor 500 is a sensor that measures the surface temperature of the object M to be cooled.
  • the to-be-cooled object temperature sensor 500 is, for example, a non-contact infrared sensor that measures the surface temperature of the to-be-cooled object M by detecting infrared rays generated by the to-be-cooled object M.
  • the to-be-cooled object temperature sensor 500 is electrically connected to the controller 400.
  • a signal based on the temperature of the object to be cooled M detected by the object to be cooled temperature sensor 500 (a signal notifying the controller 400 of the measured temperature of the object to be cooled M is transmitted to the controller 400.
  • the casing internal temperature sensor 600 is a sensor that measures the temperature of the cooling space 110 a in the casing 110.
  • the casing temperature sensor 600 is a thermistor.
  • the casing temperature sensor 600 is electrically connected to the controller 400.
  • a signal based on the temperature of the cooling space 110a detected by the in-casing temperature sensor 600 (a signal notifying the controller 400 of the measured temperature of the cooling space 110a) is transmitted to the controller 400.
  • the types of the object temperature sensor 500 and the casing temperature sensor 600 shown here are examples, and various sensors that can measure the temperature of the object M to be cooled and the temperature of the cooling space 110a are used. That's fine.
  • the refrigerator 200 mainly includes an outer casing unit 200a, an inner casing unit 200b, and a refrigerator control unit 290 (see FIG. 1).
  • the compressor 210, the four-way switching valve 220, the second heat exchanger 250, the expansion valve 260, and the accumulator 280 of the outer casing unit 200a and the first heat exchanger 230 of the casing inner unit 200b are refrigerant.
  • the refrigerant circuit is configured by connecting the pipes.
  • the casing internal unit 200b mainly includes a first heat exchanger 230 and a casing fan 240 (see FIG. 1).
  • the first heat exchanger 230 is, for example, a cross fin type fin-and-tube heat exchanger composed of heat transfer tubes and a large number of fins.
  • the first heat exchanger 230 is connected to the liquid refrigerant communication pipe 202 and the gas refrigerant communication pipe 204 by a refrigerant pipe (see FIG. 1).
  • the first heat exchanger 230 functions as a refrigerant evaporator (cooler) during normal operation for cooling the object to be cooled M, and functions as a refrigerant condenser (heat radiator) during defrost operation.
  • the defrosting operation is an operation performed to remove frost attached to the second heat exchanger 250. A detailed description of the defrost operation is omitted.
  • the in-casing fan 240 is a fan driven by a fan motor (not shown).
  • the fan motor is preferably an inverter type.
  • the in-casing fan 240 promotes heat exchange between the air and the refrigerant in the first heat exchanger 230 by supplying air to the first heat exchanger 230. Further, the fan 240 in the casing reduces the temperature of the cooling space 110a by blowing the air flowing through the first heat exchanger 230, which has been cooled by heat exchange with the refrigerant, into the cooling space 110a.
  • the object to be cooled M placed in 110a is cooled.
  • the outer casing unit 200a mainly includes a compressor 210, a four-way switching valve 220, a second heat exchanger 250, an expansion valve 260, an outer casing fan 270, and an accumulator 280 ( (See FIG. 1).
  • the casing outer unit 200a includes a refrigerant pipe group 206 that connects the compressor 210, the four-way switching valve 220, the second heat exchanger 250, the expansion valve 260, and the accumulator 280 (see FIG. 1).
  • the refrigerant pipe group 206 includes a suction pipe 206a, a discharge pipe 206b, a first gas refrigerant pipe 206c, a liquid refrigerant pipe 206d, and a second gas refrigerant pipe 206e (see FIG. 1).
  • the suction pipe 206 a is a pipe that connects the suction port of the compressor 210 and the four-way switching valve 220.
  • An accumulator 280 is disposed in the suction pipe 206a.
  • the discharge pipe 206 b is a pipe that connects the discharge port of the compressor 210 and the four-way switching valve 220.
  • the first gas refrigerant pipe 206 c is a pipe that connects the four-way switching valve 220 and the gas side of the second heat exchanger 250.
  • the liquid refrigerant pipe 206d is a pipe that connects the liquid side of the second heat exchanger 250 and the liquid refrigerant communication pipe 202.
  • An expansion valve 260 is provided in the liquid refrigerant pipe 206d.
  • the second gas refrigerant pipe 206e is a pipe connecting the four-way switching valve 220 and the gas refrigerant communication pipe 204.
  • the compressor 210 drives a compression mechanism with a motor (not shown), thereby sucking low-pressure gas refrigerant from the suction pipe 206a and discharging high-pressure gas refrigerant compressed by the compression mechanism to the discharge pipe 206b.
  • the compressor 210 is preferably an inverter type.
  • the four-way switching valve 220 is a mechanism that switches the direction in which the refrigerant flows. During the cooling operation of the object M to be cooled, as shown by a solid line in FIG. 1, the four-way switching valve 220 connects the suction pipe 206a and the second gas refrigerant pipe 206e, and discharges the pipe 206b and the first gas refrigerant pipe. 206c is connected. On the other hand, at the time of defrost operation, as shown by a broken line in FIG. 1, the four-way switching valve 220 connects the suction pipe 206a and the first gas refrigerant pipe 206c, and connects the discharge pipe 206b and the second gas refrigerant pipe 206e. Connect.
  • the second heat exchanger 250 is, for example, a cross-fin type fin-and-tube heat exchanger composed of heat transfer tubes and a large number of fins.
  • the second heat exchanger 250 functions as a refrigerant condenser when the object to be cooled M is cooled, and functions as a refrigerant evaporator during the defrost operation.
  • the expansion valve 260 is an example of an expansion mechanism that decompresses the refrigerant flowing through the liquid refrigerant pipe 206d.
  • the expansion valve 260 is an electric expansion valve with a variable opening.
  • the outer casing fan 270 is a fan driven by a fan motor (not shown).
  • the outer casing fan 270 promotes heat exchange between air and refrigerant in the second heat exchanger 250 by supplying air to the second heat exchanger 250.
  • the accumulator 280 is a gas-liquid separator that converts the refrigerant flowing through the suction pipe 206a into a gas phase and a liquid phase in order to avoid liquid compression in the compressor 210 (to avoid sending liquid-phase refrigerant to the compressor 210). .
  • the chiller control unit 290 is a computer that controls the operation of the refrigerator 200.
  • the refrigerator control unit 290 is a micro controller unit (MCU) having a CPU and a memory.
  • MCU micro controller unit
  • FIG. 1 the refrigerator control unit 290 is drawn on the casing outer unit 200a side.
  • the refrigerator control unit 290 includes an MCU on the casing outer unit 200a side and an MCU on the casing inner unit 200b side. The operation of the refrigerator 200 may be controlled in cooperation.
  • the refrigerator control unit 290 is not shown in the figure, but each component of the refrigerator 200, for example, the compressor 210, the four-way switching valve 220, the fan motor for the fan 240 in the casing, the expansion valve 260, and the fan outside the casing It is electrically connected to 270 fan motors.
  • the CPU controls the refrigerator 200 by executing a program stored in the memory.
  • the refrigerant discharged from the compressor 210 passes through the four-way switching valve 220 during normal operation (when cooling the object M to be cooled). Then flows into the second heat exchanger 250 and dissipates heat to the air outside the casing 110 to condense.
  • the refrigerant condensed in the second heat exchanger 250 expands when passing through the expansion valve 260. Then, it flows into the 1st heat exchanger 230, absorbs heat from the air of the cooling space 110a, and evaporates.
  • the refrigerator control unit 290 is also electrically connected to the controller 400 (see FIGS. 1 and 2).
  • the refrigerator control unit 290 controls the operation of each component of the refrigerator 200 according to the operation / stop instruction of the refrigerator 200 and the adjustment instruction of the cooling capacity from the controller 400.
  • the cooling capacity of the refrigerator 200 is adjusted by, for example, changing the number of rotations of the fan motor of the fan 270 outside the casing to increase or decrease the air volume of the fan 270 outside the casing (increasing the air volume increases the cooling capacity. If the air volume is reduced, the cooling capacity is reduced).
  • the cooling capacity of the refrigerator 200 is adjusted by, for example, changing the number of revolutions of the compressor 210 and increasing / decreasing the temperature of air after heat exchange with the refrigerant in the first heat exchanger 230. (If the temperature of the air after heat exchange with the refrigerant in the first heat exchanger 230 is lowered, the cooling capacity increases, and if the temperature of the air after heat exchange with the refrigerant is raised in the first heat exchanger 230, the cooling is increased. Ability decreases).
  • Electromagnetic Irradiator 300 mainly includes a pair of electrodes 310 and a high-frequency power source 320.
  • the electrode 310 is made of metal, for example.
  • Each electrode 310 has a flat plate shape.
  • the shape of the electrode 310 is not limited to a flat plate shape, and may be another shape.
  • the pair of electrodes 310 are disposed in the cooling space 110a in the casing 110 so as to face each other. In other words, the pair of electrodes 310 are arranged in parallel to each other.
  • the electrode 310 is connected to a high frequency power source 320 (see FIG. 1).
  • the electrode 310 may be connected to the high-frequency power source 320 via a load matching circuit (not shown).
  • the high frequency power source 320 is a power source whose frequency and output are variable.
  • the high frequency power supply 320 is a high frequency power supply using, for example, a self-excited oscillation circuit.
  • the present invention is not limited to this, and the high frequency power source 320 may be a high frequency power source using a separately excited oscillation circuit.
  • the high frequency power supply 320 is electrically connected to the controller 400 and controlled by the controller 400.
  • the electromagnetic wave irradiator 300 switches electromagnetic wave irradiation / irradiation stop according to an instruction from the controller 400 to the high frequency power source 320.
  • the electromagnetic wave irradiator 300 changes the frequency of the electromagnetic wave to be irradiated within the settable frequency range (the minimum frequency fmin or more and the maximum frequency fmax or less) according to the instruction of the controller 400 to the high frequency power supply 320.
  • the electromagnetic wave irradiator 300 changes the output of the electromagnetic wave to be irradiated within the predetermined settable output range described above (range between the minimum output Smin and the maximum output Smax) according to the instruction of the controller 400 to the high frequency power supply 320. To do.
  • the controller 400 is a computer that controls the operation of the refrigerator 200 and the electromagnetic wave irradiator 300.
  • the controller 400 has a CPU and a memory, like a general computer, and the CPU 400 executes an operation control program of the cooling device 100 stored in the memory, so that the refrigerator 200 and the electromagnetic wave irradiator 300 can be controlled. Control the behavior.
  • the controller 400 is electrically connected to the refrigerator control unit 290 to control the operation of the refrigerator 200 (see FIG. 2). Moreover, the controller 400 is electrically connected to the high frequency power supply 320 in order to control the operation of the electromagnetic wave irradiator 300 (see FIG. 2). The controller 400 is also electrically connected to the object temperature sensor 500 and the in-casing temperature sensor 600 (see FIG. 2), and a signal indicating the temperature of the object M and the temperature of the cooling space 110a transmitted from each of them. A signal indicating is received.
  • controller 400 controls the cooling device 100 by executing a program as the controller 400, but the controller 400 may realize the same control by hardware.
  • the controller 400 controls the operation of the refrigerator 200 and the electromagnetic wave irradiator 300, so that the cooling device 100 performs at least three types of operations (preliminary operation, normal cooling operation, and supercooling operation) as described above.
  • the controller 400 causes the cooling device 100 to execute each operation according to a flowchart as shown in FIG.
  • the controller 400 performs a preliminary operation in order to determine the frequency of electromagnetic waves (subcooling operation frequency f1) that the electromagnetic wave irradiator 300 irradiates the object M to be cooled during the subcooling operation to be executed later (step S1). ).
  • the temperature of the object to be cooled M at the start of operation of the cooling device 100 is higher than the upper limit ( ⁇ 1 ° C.) of the maximum ice crystal formation zone.
  • the preliminary operation is an operation that is executed when the temperature of the object to be cooled M detected by the object to be cooled temperature sensor 500 is higher than the upper limit value of the maximum ice crystal generation zone.
  • the operation is preferably performed.
  • the operations of the refrigerator 200 and the electromagnetic wave irradiator 300 are mainly controlled by the subcooling operation frequency determination unit 410 that is one function unit of the controller 400.
  • the subcooling operation frequency determination unit 410 determines the subcooling operation frequency f1 by a method as described later. Details of the preliminary operation (the operations of the refrigerator 200 and the electromagnetic wave irradiation device 300 during the preliminary operation and the method of determining the subcooling operation frequency f1 by the subcooling operation frequency determination unit 410) will be described later.
  • step S2 the controller 400 starts the normal cooling operation. That is, in step S2, the controller 400 starts the operation of the refrigerator 200 while the electromagnetic wave irradiator 300 is stopped.
  • step S3 the controller 400 determines whether or not the temperature detected by the object temperature sensor 500 is lower than the first temperature T1. The determination in step S3 is repeatedly performed until it is determined that the temperature detected by the to-be-cooled object temperature sensor 500 is lower than the first temperature T1.
  • the first temperature T1 is a predetermined value higher than the upper limit ( ⁇ 1 ° C.) of the maximum ice crystal formation zone.
  • the first temperature T1 is preferably higher than the freezing point of the object M to be cooled.
  • the freezing point of the object M to be cooled may be included in the range of the maximum ice crystal formation zone, but may be higher than the upper limit value of the maximum ice crystal generation zone. It is preferable that an appropriate value is selected as the first temperature T1 so as not to exceed the freezing point of various objects to be cooled M.
  • the first temperature T1 is 0 ° C.
  • step S3 avoids that the temperature of the object to be cooled M decreases to a temperature lower than the upper limit value of the maximum ice crystal formation zone by the normal cooling operation, and the object to be cooled M starts to freeze without being supercooled. Process. Therefore, the determination process of step S3 is performed in a relatively short time interval (the temperature of the object M to be cooled that was higher than the first temperature T1 at the previous determination does not fall below the upper limit of the maximum ice crystal formation zone at the next determination. At such time intervals).
  • step S4 If it is determined in step S3 that the temperature detected by the object temperature sensor 500 is lower than the first temperature T1, the controller 400 starts a supercooling operation (step S4). In other words, the controller 400 starts the operation of the electromagnetic wave irradiator 300.
  • the operations of the refrigerator 200 and the electromagnetic wave irradiator 300 are mainly controlled by the electromagnetic wave output / refrigeration capacity adjusting unit 420 which is one functional part of the controller 400.
  • the electromagnetic wave output / refrigeration capacity adjusting unit 420 adjusts the output of the electromagnetic wave irradiated by the electromagnetic wave irradiator 300 and the cooling capacity of the refrigerator 200 by a method described later. Details of the supercooling operation will be described later.
  • step S4 when the predetermined condition is satisfied, the controller 400 stops the operation of the electromagnetic wave irradiator 300 that has been operating. That is, when the predetermined condition is satisfied in step S4, the controller 400 starts the normal cooling operation (step S5). The case where the process proceeds from step S4 to step S5 will be described later.
  • step S5 the normal cooling operation is executed for a predetermined time, so that the entire object to be cooled M is frozen. Then, the controller 400 controls the refrigerator 200 so that the temperature of the object to be cooled M is maintained at a predetermined temperature.
  • the operation of the cooling device 100 during the preliminary operation is controlled mainly by the subcooling operation frequency determination unit 410 of the controller 400 as shown in the flowchart of FIG.
  • the subcooling operation frequency determination unit 410 appropriately acquires the temperature of the object to be cooled M detected by the object temperature sensor 500 during the preliminary operation.
  • the subcooling operation frequency determination unit 410 sets the frequency f of the electromagnetic wave irradiated by the electromagnetic wave irradiator 300 to the minimum frequency fmin within the settable frequency range (step S11). Then, the supercooling operation frequency determination unit 410 controls the electromagnetic wave irradiator 300 to start irradiation of electromagnetic waves (step S12). The subcooling operation frequency determination unit 410 preferably sets the output S of the electromagnetic wave irradiated by the electromagnetic wave irradiator 300 to a constant value (for example, the minimum output Smin) during the preliminary operation.
  • a constant value for example, the minimum output Smin
  • step S13 it is determined whether or not a predetermined time (for example, 5 seconds) has elapsed since the electromagnetic wave irradiator 300 starts irradiating the electromagnetic wave at the frequency f currently being irradiated. Step S13 is repeated until it is determined that a predetermined time has elapsed after the electromagnetic wave irradiator 300 starts irradiating the electromagnetic wave at the frequency f currently being irradiated.
  • a predetermined time for example, 5 seconds
  • step S ⁇ b> 14 the supercooling operation frequency determination unit 410 determines the temperature of the object M to be cooled when the electromagnetic wave irradiator 300 starts irradiating the electromagnetic wave at the current frequency f and the electromagnetic wave irradiator 300 currently irradiates the electromagnetic wave.
  • the electromagnetic wave having the frequency f is irradiated from the temperature of the object to be cooled M when the predetermined time has elapsed since the start of the irradiation with the electromagnetic wave at the frequency f (the current temperature of the object to be cooled M) and the predetermined time.
  • the rate of change in temperature of the object to be cooled M is calculated.
  • the supercooling operation frequency determination unit 410 associates the value of the frequency f and the rate of change of the temperature of the object M to be cooled when the electromagnetic wave of the calculated frequency f is irradiated and stores it in a memory (not shown).
  • step S15 it is determined whether the frequency f of the electromagnetic wave irradiated by the electromagnetic wave irradiator 300 is smaller than the maximum frequency fmax in the settable frequency range.
  • the process proceeds to step S16, and the frequency f of the electromagnetic wave irradiated by the electromagnetic wave irradiator 300 becomes the maximum frequency fmax. If so, the process proceeds to step S17.
  • the supercooling operation frequency determination unit 410 increases the frequency f of the electromagnetic wave irradiated by the electromagnetic wave irradiator 300 by ⁇ f from the frequency f used so far.
  • ⁇ f is, for example, a value obtained by dividing a value obtained by subtracting the minimum frequency fmin from the maximum frequency fmax by an integer.
  • the frequency f of the electromagnetic wave irradiated by the electromagnetic wave irradiator 300 is changed so as to increase by a certain amount ( ⁇ f).
  • the present invention is not limited to this.
  • the frequency that the electromagnetic wave irradiated by the electromagnetic wave irradiator 300 can take is N of F1, F2, F3,...
  • the frequency f of the electromagnetic wave may be changed step by step from F1 to F2, from F2 to F3, etc. at every step S16.
  • step S16 When the frequency f of the electromagnetic wave irradiated by the electromagnetic wave irradiator 300 is changed in step S16, the process returns to step S13, and it is determined whether or not a predetermined time has elapsed since the electromagnetic wave was started to be irradiated at the frequency f.
  • the supercooling operation frequency determination unit 410 calculates the rate of change in temperature of the object M to be cooled when the electromagnetic wave having the frequency f is irradiated (step S13). S14).
  • step S14 the supercooling operation frequency determining unit 410 associates the value of the frequency f with the temperature change rate of the object M to be cooled when the electromagnetic wave of the frequency f is irradiated and stores it in a memory (not shown). To do. This process is repeated until it is determined in step S15 that the frequency f irradiated by the electromagnetic wave irradiator 300 has become fmax.
  • step S17 the supercooling operation frequency determination unit 410 determines the maximum rate of change in the temperatures of the plurality of objects to be cooled M calculated in step S14 (change rate stored in a memory (not shown)). The value is specified, and the frequency value associated with the maximum rate of change is determined as the subcooling operation frequency f1. That is, the subcooling operation frequency determination unit 410 determines the subcooling operation frequency f1 based on the temperature measured by the object temperature sensor 500 when the electromagnetic wave of each frequency is irradiated in the preliminary operation.
  • the subcooling operation frequency determination unit 410 performs the subcooling operation frequency based on the rate of change of the temperature measured by the object temperature sensor 500 during the irradiation of the electromagnetic wave of each frequency in the preliminary operation. determine f1, Thereafter, in step S18, the supercooling operation frequency determination unit 410 stops the operation of the electromagnetic wave irradiator 300 and stops the irradiation of the electromagnetic wave on the object M to be cooled. After step S18, the process proceeds to step S2.
  • operation of the cooling device 100 at the time of the preliminary operation demonstrated here is an example, and is not limited to this.
  • the time for irradiating the object to be cooled M with electromagnetic waves of each frequency may not be constant.
  • the rate of change in temperature of the object to be cooled M measured by the object temperature sensor 500 during irradiation with electromagnetic waves may be calculated.
  • the amount of change in temperature measured by the object to be cooled temperature sensor 500 may be calculated in step S14.
  • operation determines the maximum value in the variation
  • the value of the frequency that is set may be determined as the supercooling operation frequency f1.
  • the frequency f of the electromagnetic wave irradiated by the electromagnetic wave irradiator 300 is changed in a stepwise manner during the preliminary operation, but is not limited thereto.
  • the frequency f of the electromagnetic wave irradiated by the electromagnetic wave irradiator 300 may be changed in a stepwise manner from the maximum frequency fmax.
  • step S17 and step S18 may be reversed.
  • the electromagnetic wave is always irradiated from the start of the electromagnetic wave irradiation in step S12 until the electromagnetic wave irradiation is stopped in step S18.
  • the present invention is not limited to this. For example, every time the frequency of the electromagnetic wave to be irradiated is changed, the electromagnetic wave irradiation by the electromagnetic wave irradiator 300 may be stopped / resumed.
  • the frequency of the electromagnetic wave is changed in the range from the minimum frequency fmin to the maximum frequency fmax in the settable frequency range, but is not limited thereto.
  • the subcooling operation frequency determination unit 410 may be configured to change the frequency of the electromagnetic wave to be irradiated for a part of the settable frequency range.
  • the refrigerator 200 is operated with a predetermined cooling capacity at the start of the supercooling operation.
  • the predetermined cooling capacity is, for example, an intermediate cooling capacity between the minimum cooling capacity and the maximum cooling capacity of the refrigerator 200.
  • the cooling capacity is not limited to this, and the predetermined cooling capacity may be, for example, the minimum cooling capacity of the refrigerator 200 or the maximum cooling capacity of the refrigerator 200.
  • the electromagnetic wave output / refrigeration capacity adjusting unit 420 detects the temperature of the object to be cooled M detected by the object temperature sensor 500 and the temperature sensor 600 in the casing during the supercooling operation. The temperature of the cooling space 110a to be acquired is acquired as appropriate.
  • the electromagnetic wave output / refrigeration capacity adjustment unit 420 first sets the frequency of the electromagnetic wave irradiated by the electromagnetic wave irradiator 300 to the supercooling operation frequency f1 (step S21).
  • the frequency of the electromagnetic wave irradiated by the electromagnetic wave irradiator 300 is not changed during the supercooling operation.
  • the electromagnetic wave output / refrigeration capacity adjustment unit 420 sets the output S of the electromagnetic wave irradiated by the electromagnetic wave irradiator 300 to the lower limit value (minimum output Smin) of the settable output range (step S22).
  • the electromagnetic wave output / refrigeration capacity adjustment unit 420 causes the electromagnetic wave irradiator 300 to start irradiation of electromagnetic waves with the supercooling operation frequency f1 set in step S21 and the output S set in step S22 (step S23). . That is, the electromagnetic wave output / refrigeration capacity adjustment unit 420 sets the output S of the electromagnetic wave irradiated by the electromagnetic wave irradiator 300 to the minimum output Smin, and performs a supercooling operation (in a state where the object M is irradiated with the electromagnetic wave). The operation of cooling the object M to be cooled by the refrigerator 200 is started.
  • the electromagnetic wave output / refrigeration capacity adjustment unit 420 detects an indication that the object to be cooled M is frozen based on the rate of change of the temperature detected by the object temperature sensor 500 during the supercooling operation (step) S24).
  • Detecting a sign that the object to be cooled M is frozen is performed as follows.
  • the temperature of the object to be cooled M usually shows one of the following changes.
  • the electromagnetic wave output / refrigeration capacity adjustment unit 420 detects an indication that the object to be cooled M is frozen based on the rate of change of the temperature of the object to be cooled M detected by the object to be cooled temperature sensor 500. Specifically, the electromagnetic wave output / refrigeration capacity adjustment unit 420 is zero when the rate of change in the temperature of the object to be cooled M detected by the object to be cooled temperature sensor 500 is zero (the amount of decrease in the temperature of the object to be cooled M is It is determined that there is an indication that the object to be cooled M is in a frozen state (including a case where it is smaller than a predetermined value) or a positive value (when the temperature gradually increases).
  • step S24 If it is determined in step S24 that there is no sign that the object to be cooled M is frozen, the process proceeds to step S25. If it is detected in step S24 that the object to be cooled M is frozen, the process proceeds to step S30.
  • step S25 the electromagnetic wave output / refrigeration capacity adjusting unit 420 determines whether or not the temperature of the object to be cooled M detected by the object to be cooled temperature sensor 500 is equal to or lower than a predetermined second temperature T2.
  • the second temperature T2 is lower than the lower limit ( ⁇ 5 ° C.) of the maximum ice crystal formation zone. If it is determined in step S25 that the temperature of the object to be cooled M detected by the object to be cooled temperature sensor 500 has become equal to or lower than the second temperature T2, the process proceeds to step S26. If it is determined in step S25 that the temperature of the object to be cooled M detected by the object to be cooled temperature sensor 500 is higher than the second temperature T2, the process returns to step S24.
  • step S26 while the cooling by the refrigerator 200 is maintained (the refrigerator 200 continues operation), the electromagnetic wave irradiation to the object M to be cooled by the electromagnetic wave irradiation device 300 is stopped, and the process proceeds to step S5 in FIG. . That is, the electromagnetic wave output / refrigeration capacity adjustment unit 420 uses the refrigerator 200 after cooling the object to be cooled M so that the temperature of the object to be cooled M detected by the object temperature sensor 500 decreases to the second temperature T2. While maintaining the cooling, the irradiation of the electromagnetic wave to the object M to be cooled by the electromagnetic wave irradiator 300 is stopped. When proceeding from step S26 to step S5, the controller 400 preferably controls the refrigerator 200 to increase the cooling capacity (for example, to maximize the cooling capacity).
  • step S30 that is, during the supercooling operation, the electromagnetic wave output / refrigeration capacity adjustment unit 420 is based on the rate of change of the temperature of the object to be cooled M detected by the object to be cooled temperature sensor 500). The case where a sign that the object to be cooled M is frozen is detected) will be described.
  • step S30 the electromagnetic wave output / refrigeration capacity adjusting unit 420 determines whether or not the output S of the electromagnetic wave irradiated to the object M to be cooled by the electromagnetic wave irradiator 300 is the upper limit value (maximum output Smax) of the settable output range. judge.
  • step S31 When the electromagnetic wave output / refrigeration capacity adjustment unit 420 detects a sign that the object to be cooled M is frozen, the electromagnetic wave output from the electromagnetic wave irradiator 300 is increased in step S31 to be described later, thereby supercooling the object to be cooled M. Try to maintain state.
  • the electromagnetic wave output S is already set to the maximum output Smax, it is difficult for the electromagnetic wave output / refrigeration capacity adjusting unit 420 to maintain the object to be cooled M in the supercooled state ( Since the electromagnetic wave output S cannot be increased), the process proceeds to step S26 in order to change the operation from the supercooling operation to the normal cooling operation.
  • the electromagnetic wave output / refrigeration capacity adjustment unit 420 determines in step S30 that the electromagnetic wave output S is not the maximum output Smax, the process proceeds to step S31.
  • the electromagnetic wave output / refrigeration capacity adjustment unit 420 increases the output of the electromagnetic wave irradiated to the object M to be cooled by the electromagnetic wave irradiator 300 by ⁇ S (predetermined value).
  • ⁇ S is, for example, a value obtained by dividing a value obtained by subtracting the minimum output Smin from the maximum output Smax by a predetermined integer. That is, the electromagnetic wave output / refrigeration capacity adjusting unit 420 is more specifically based on the temperature of the object to be cooled M detected by the object temperature sensor 500 to be cooled, and more specifically, the object M to be cooled detected by the object temperature sensor 500 to be cooled.
  • the electromagnetic wave output 300 irradiates the object to be cooled M with the electromagnetic wave output device 300 based on the temperature change rate (when the change rate is zero or a positive value).
  • step S31 after the output S of the electromagnetic wave irradiated to the cooled object M of the electromagnetic wave irradiator 300 is increased by ⁇ S, the process proceeds to step S32.
  • step S ⁇ b> 32 the electromagnetic wave output / refrigeration capacity adjustment unit 420 determines whether or not the amount of heat generated internally by the object to be cooled M generated by the electromagnetic waves exceeds the cooling capacity of the refrigerator 200.
  • the electromagnetic wave output / refrigeration capacity adjustment unit 420 determines whether or not the temperature of the cooling space 110a detected by the in-casing temperature sensor 600 is increasing. In step S32, when the electromagnetic wave output / refrigeration capacity adjustment unit 420 determines that the temperature of the cooling space 110a detected by the in-casing temperature sensor 600 is increasing (internal heat generation of the object to be cooled M generated by electromagnetic waves). If it is determined that the amount of heat exceeds the cooling capacity of the refrigerator 200), the process proceeds to step S40.
  • step S32 the electromagnetic wave output / refrigeration capacity adjustment unit 420 determines whether or not the temperature of the object to be cooled M continuously detected by the object to be cooled temperature sensor 500 is continuously increased for a predetermined time or more. Judging.
  • step S24 an indication that the object to be cooled M is frozen is detected.
  • the temperature increase stops in a relatively short time, and the temperature of the object to be cooled M is substantially constant. Should be.
  • the electromagnetic wave output / refrigeration capacity adjustment unit 420 determines in step S32 that the temperature of the object to be cooled M detected by the object to be cooled temperature sensor 500 is continuously increased for a predetermined time or more. Also proceeds to step S40.
  • step S32 If the electromagnetic wave output / refrigeration capacity adjustment unit 420 determines in step S32 that the amount of heat generated inside the object to be cooled M generated by the electromagnetic waves does not exceed the cooling capacity of the refrigerator 200, the process is step. Return to S24.
  • step S40 the electromagnetic wave output / refrigeration capacity adjustment unit 420 operates the refrigerator 200 or the electromagnetic wave irradiator 300 so that the cooling capacity of the refrigerator 200 exceeds the amount of heat generated inside the object to be cooled M generated by the electromagnetic waves. Control.
  • step S40 when there is room for increasing the cooling capacity of the refrigerator 200, the electromagnetic wave output / refrigeration capacity adjusting unit 420 increases the cooling capacity of the refrigerator 200. How much the refrigeration capacity is increased in step S40 may be determined as appropriate.
  • step S40 if the cooling capacity of the refrigerator 200 has already been maximized, the output of the electromagnetic wave irradiated by the electromagnetic wave irradiator 300 is decreased by ⁇ S.
  • the electromagnetic wave output / refrigeration capacity adjustment unit 420 prioritizes the adjustment of the refrigerating capacity of the refrigerator 200 and adjusts the output of the electromagnetic wave irradiated by the electromagnetic wave irradiation device 300 when the refrigerating capacity of the refrigerator 200 cannot be adjusted.
  • the present invention is not limited to this.
  • the refrigerating capacity of the refrigerator 200 and the output of the electromagnetic wave irradiated by the electromagnetic wave irradiator 300 may be adjusted simultaneously.
  • the electromagnetic wave output / refrigeration capacity adjustment unit 420 adjusts both the refrigerating capacity of the refrigerator 200 and the output of the electromagnetic wave irradiated by the electromagnetic wave irradiator 300, but it is preferable to adjust both. However, only one of them may be the object of adjustment.
  • step S40 the process proceeds to step S41.
  • step S41 the electromagnetic wave output / refrigeration capacity adjustment unit 420 determines whether or not the amount of heat generated by the electromagnetic wave generated by the electromagnetic wave exceeds the cooling capacity of the refrigerator 200.
  • the determination process performed in step S41 is the same as the determination process performed in step S32. If it is determined in step S41 that the amount of heat generated inside the object to be cooled M generated by electromagnetic waves exceeds the cooling capacity of the refrigerator 200, the process proceeds to step S42. If it is determined in step S41 that the amount of heat generated inside the object M generated by electromagnetic waves does not exceed the cooling capacity of the refrigerator 200, the process returns to step S24.
  • step S42 the electromagnetic wave output / refrigeration capacity adjusting unit 420 determines whether or not the cooling capacity of the refrigerator 200 is maximum and the output S of the electromagnetic wave irradiated by the electromagnetic wave irradiator 300 is the minimum output Smin. If it is determined in step S42 that the cooling capacity of the refrigerator 200 is maximum and the output S of the electromagnetic wave irradiated by the electromagnetic wave irradiator 300 is the minimum output Smin, the electromagnetic wave irradiator 300 is to be cooled M. If it continues to irradiate electromagnetic waves, it means that the temperature of the to-be-cooled object M will rise gradually. Therefore, in order to stop the supercooling operation and switch the operation of the cooling device 100 to the normal cooling operation, the process proceeds to step S26. If it is determined in step S42 that the cooling capacity of the refrigerator 200 is not maximum or the output S of the electromagnetic wave irradiated by the electromagnetic wave irradiator 300 is not the minimum output Smin, the process returns to step S40.
  • step S21 and step S22 may be reversed.
  • step S32 and step S41 only when it is determined that the temperature of the cooling space 110a tends to increase, the amount of heat generated inside the object M to be cooled by the irradiation of electromagnetic waves exceeds the cooling capacity of the refrigerator 200. It may be determined that
  • the cooling device 100 includes a refrigerator 200, an electromagnetic wave irradiator 300, and a controller 400 as an example of a control unit.
  • the refrigerator 200 cools the object M to be cooled.
  • the electromagnetic wave irradiator 300 irradiates the object to be cooled M with electromagnetic waves in order to cause the object to be cooled M to generate heat internally.
  • the frequency of the electromagnetic wave irradiated by the electromagnetic wave irradiator 300 is variable.
  • the controller 400 controls the operations of the refrigerator 200 and the electromagnetic wave irradiator 300 and performs a supercooling operation in which the object to be cooled M is cooled by the refrigerator 200 while irradiating the object to be cooled M with electromagnetic waves.
  • the supercooling operation is an example of the cooling operation.
  • the controller 400 determines the frequency f1 during the supercooling operation, so that the electromagnetic wave irradiator 300 switches the frequency of the electromagnetic wave to irradiate and irradiates the object to be cooled M with electromagnetic waves having a plurality of frequencies.
  • the subcooling operation frequency f1 is an example of the cooling operation frequency, and is the frequency of the electromagnetic wave that the electromagnetic wave irradiator 300 irradiates the object M to be cooled during the cooling operation.
  • the controller 400 controls the electromagnetic wave irradiator 300 so as to irradiate the electromagnetic wave having the frequency f1 during the supercooling operation determined during the preliminary operation during the cooling operation.
  • the frequency of the electromagnetic wave irradiated to the object to be cooled M is not determined in advance for each object to be cooled, but a preliminary operation for determining the frequency of the electromagnetic wave to be irradiated using the object to be cooled M itself. Is executed. Therefore, in this cooling device 100, when any object to be cooled M is handled, the supercooling operation can be performed using an electromagnetic wave having an appropriate frequency.
  • all articles handled by the cooling device are not limited. In practice, it is difficult to select an optimum electromagnetic wave frequency for an assumed article. Further, for example, even if the articles are of the same type, since the compositions are actually different from each other, the frequency of the electromagnetic wave optimum for the sample is not necessarily optimum for the article to be actually cooled. For example, when the object to be cooled is meat, even if an appropriate electromagnetic wave frequency is selected for a sample of meat, the ratio of red meat to fat varies depending on individual differences even in the same meat. And the state that the electromagnetic wave of the frequency is not appropriate in performing the supercooling operation of the article M to be cooled may occur.
  • the cooling device 100 includes an object temperature sensor 500 that is an example of a temperature sensor that measures the temperature of the object M to be cooled.
  • the controller 400 determines the subcooling operation frequency f1 based on the temperature measured by the to-be-cooled object temperature sensor 500 when the electromagnetic wave of each frequency is irradiated.
  • the cooling device 100 irradiates the object M to be cooled while changing the frequency, and uses the frequency of the electromagnetic wave used during the cooling operation based on the temperature of the object M to be cooled when each frequency is used (that is, the supercooling operation).
  • the time frequency f1) is determined. Therefore, in the present cooling device 100, the frequency of the electromagnetic wave for efficiently causing the object to be cooled M to generate internal heat can be determined as the subcooling operation frequency f1. As a result, in the present cooling device 100, a supercooled state of the object M to be cooled can be created efficiently with power saving.
  • the controller 400 determines the supercooling operation frequency f1 based on the rate of change of temperature measured by the object temperature sensor 500 during irradiation of electromagnetic waves of each frequency in the preliminary operation. To do.
  • the cooling device 100 irradiates the object to be cooled M with electromagnetic waves while changing the frequency, and determines the subcooling operation frequency f1 based on the rate of change of the temperature of the object to be cooled M when each frequency is used. Therefore, in the present cooling device 100, it is easy to determine the frequency of electromagnetic waves for efficiently causing the object to be cooled M to generate internal heat as the subcooling operation frequency f1. As a result, in the present cooling device 100, a supercooled state of the object M to be cooled can be created efficiently with power saving.
  • the controller 400 reserves when the temperature detected by the object temperature sensor 500 is higher than the upper limit value ( ⁇ 1 ° C.) of the maximum ice crystal formation zone ( ⁇ 1 to ⁇ 5 ° C.). Run the operation.
  • the subcooling operation frequency f1 is determined before the object M is cooled and the temperature reaches the maximum ice crystal formation zone where the damage of the cell tissue of the object M becomes significant.
  • the frequency f1 during the supercooling operation can be determined without damaging the object M to be cooled by ice crystals.
  • the controller 400 performs the cooling operation after the preliminary operation, and cools the object to be cooled M to a temperature lower than the upper limit value of the maximum ice crystal generation zone.
  • this cooling device 100 After the optimum electromagnetic wave frequency (subcooling operation frequency f1) is determined, the object to be cooled M is cooled to a temperature lower than the upper limit value of the maximum ice crystal formation zone while being irradiated with electromagnetic waves. Is done. Therefore, in this cooling device 100, the object to be cooled M can be brought into a supercooled state without freezing by using electromagnetic waves having a frequency that is efficient for causing the object to be cooled M to generate internal heat.
  • subcooling operation frequency f1 subcooling operation frequency f1
  • the output of the electromagnetic wave to be irradiated is variable.
  • the controller 400 controls the electromagnetic wave output of the electromagnetic wave irradiation device 300 based on the temperature detected by the object temperature sensor 500 during the cooling operation.
  • this cooling device 100 when it is detected that the object to be cooled M is frozen in the maximum ice crystal formation zone, or when the internal heat generation of the object to be cooled M becomes excessive from the viewpoint of the cooling capacity of the refrigerator 200, etc. In addition, the output of electromagnetic waves can be changed. Therefore, in this cooling device 100, the object to be cooled M can be efficiently supercooled without being frozen.
  • the controller 400 reduces the temperature detected by the object temperature sensor 500 to a predetermined temperature (second temperature T2) lower than the lower limit value of the maximum ice crystal generation zone during the cooling operation.
  • second temperature T2 a predetermined temperature
  • this cooling device 100 After cooling the object to be cooled M to the second temperature T2 lower than the lower limit value of the maximum ice crystal formation zone, the irradiation of electromagnetic waves is stopped and the cooling is continued. Therefore, in the present cooling device 100, the object M to be cooled can be frozen while the freezing time of the object M to be cooled in the maximum ice crystal production zone is shortened and deterioration of the quality of the object M to be cooled is suppressed.
  • the frequency of the electromagnetic wave irradiated to the object to be cooled M during the cooling operation is determined in any one of the frequency bands of medium wave, short wave, and ultra short wave.
  • the object to be cooled M is cooled while performing high-frequency dielectric heating, and the object to be cooled M can be supercooled without being frozen.
  • the settable frequency range of the electromagnetic wave irradiator 300 is included in the region of the medium wave, short wave, and ultra high wave.
  • the settable frequency range of the electromagnetic wave irradiator 300 only needs to include, for example, a frequency capable of internally heating the object to be cooled M, and is configured to include regions other than medium waves, short waves, and ultrashort waves. Also good.
  • the frequencies of electromagnetic waves that can be irradiated by the electromagnetic wave irradiator 300 include extremely high frequency waves (300 MHz to 3 GHz), centimeter waves (3 to 30 GHz), millimeter waves (30 to 300 GHz), and submillimeter waves ( 300 GHz to 3 THz) of at least one frequency band may be included. More preferably, the frequency of the electromagnetic wave that can be irradiated by the electromagnetic wave irradiator 300 may include a frequency in at least one frequency band of an ultra high frequency wave (300 MHz to 3 GHz) and a centimeter wave (3 to 30 GHz).
  • An electromagnetic wave irradiator is a device that emits electromagnetic waves of at least one frequency of ultra-high frequency (300 MHz to 3 GHz), centimeter wave (3 to 30 GHz), millimeter wave (30 to 300 GHz), and submillimeter wave (300 GHz to 3 THz).
  • the electromagnetic wave irradiator may be an apparatus that irradiates the object to be cooled M with an electromagnetic wave generated by a microwave generator (magnetron), such as a microwave oven.
  • the frequency of the electromagnetic wave that can be irradiated by the electromagnetic wave irradiator 300 is a frequency other than the above frequency band, and may include a frequency that can cool the object M to be cooled in a supercooled state. .
  • the object temperature sensor 500 is a sensor that measures the surface temperature of the object M to be cooled, but is not limited to this, and is a sensor that measures the temperature inside the object M to be cooled. There may be.
  • the object temperature sensor 500 may be an optical fiber temperature sensor that measures the temperature inside the object M into which the optical fiber probe is inserted.
  • the adjustment amount of the electromagnetic wave output during the supercooling operation may not be constant every time. Further, for example, the output adjustment amount when the electromagnetic wave output is increased during the supercooling operation and the output adjustment amount when the electromagnetic wave output is decreased during the supercooling operation may be different values. .
  • the cooling device 100 is operated in a flow in which the normal cooling operation is performed after the preliminary operation and the supercooling operation is performed thereafter, but is not limited thereto.
  • the cooling device 100 may perform the supercooling operation immediately after the preliminary operation.
  • the electromagnetic wave irradiator 300 does not irradiate the electromagnetic wave when the temperature of the cooled object M is such that freezing of the cooled object M is not a problem.
  • the refrigerator 200 is not operated during the preliminary operation, but is not limited to this.
  • the preliminary operation may be performed while the refrigerator 200 is operated from the viewpoint of deterioration of quality due to the temperature rise of the object M to be cooled and the temperature of the object M to be cooled early.
  • the refrigerator 200 is operated with a constant cooling capacity during the preliminary operation. Then, the supercooling operation frequency determination unit 410 sets the frequency at which the temperature rise rate of the object M to be cooled at the time of irradiation with the electromagnetic wave of each frequency is the highest, or When both of the above are decreasing, it is preferable to determine the frequency at which the temperature decreasing rate is the lowest as the subcooling operation frequency f1.
  • the subcooling operation frequency f1 is determined based on the temperature of the object M to be cooled.
  • the present invention is not limited to this.
  • the supercooling operation frequency determining unit 410 monitors the temperature change of the cooling space 110a when the object to be cooled M is irradiated with the electromagnetic wave, and determines the frequency of the electromagnetic wave that maximizes the temperature rise as the supercooling operation frequency f1. It is good.
  • the preliminary operation and the supercooling operation are performed in the same casing 110, but the present invention is not limited to this.
  • the preliminary operation is performed in another casing, and then the object to be cooled M is conveyed from the casing into the casing 110 by a conveyor or the like, and the normal cooling operation and the supercooling operation are performed in the casing 110.
  • the cooling device 100 may include a plurality of electromagnetic wave irradiators and to-be-cooled object temperature sensors, and different electromagnetic wave irradiators and to-be-cooled object temperature sensors may be used during the preliminary operation and during the supercooling operation.
  • the cooling device 100 includes, for example, a plurality of electromagnetic wave irradiators, and electromagnetic waves that differ between the preliminary operation and the supercooling operation.
  • An irradiator may be used.
  • the irradiation of the electromagnetic wave having a frequency within the settable frequency range is performed using the single high-frequency power source 320, but is not limited thereto.
  • the electromagnetic wave irradiator 300 may include a plurality of high frequency power sources 320, and different high frequency power sources may be used depending on the frequency of the electromagnetic waves to be irradiated.
  • the controller 400 of the above embodiment may not be an independent device.
  • the refrigerator control unit 290 of the refrigerator 200 may perform the same control as the controller 400.
  • the electromagnetic wave output / refrigeration capacity adjusting unit 420 determines that the amount of heat generated by the internal heat of the object M to be cooled due to the irradiation of electromagnetic waves exceeds the cooling capacity of the refrigerator 200.
  • the present invention is not limited to this.
  • the electromagnetic wave output / refrigeration capacity adjusting unit 420 determines that the amount of heat generated in the object M to be cooled by the irradiation of electromagnetic waves is relatively large as compared with the cooling capacity of the refrigerator 200.
  • the refrigeration capacity of the electromagnetic wave may be increased, or the electromagnetic wave output S may be decreased.
  • the electromagnetic wave output / refrigeration capacity adjustment unit 420 increases the refrigeration capacity of the refrigerator 200 or decreases the electromagnetic wave output S even when the temperature decrease rate of the object M to be cooled is lower than a predetermined value. You may let them.
  • the output of the electromagnetic wave irradiated by the electromagnetic wave irradiator 300 is variable.
  • the output of the electromagnetic wave irradiated by the electromagnetic wave irradiator 300 is preferably variable, the output of the electromagnetic wave irradiated by the electromagnetic wave irradiator 300 may not be variable.
  • the cooling device 100 may be configured to stop the irradiation of the electromagnetic wave by the electromagnetic wave irradiator 300 when the temperature of the object to be cooled M falls below the second temperature T2. .
  • the present invention can be widely applied to a cooling device that cools an object to be cooled in a supercooling region by irradiating electromagnetic waves, and is useful.

Abstract

電磁波で内部発熱させながら被冷却物を冷却する冷却装置であって、効率よく被冷却物の過冷却状態を作り出すことが可能な冷却装置を提供する。冷却装置は、被冷却物を冷却する冷凍機と、被冷却物を内部発熱させるため被冷却物に電磁波を照射する、照射する電磁波の周波数が可変の電磁波照射器と、冷凍機及び電磁波照射器の動作を制御し、電磁波を被冷却物に照射しながら冷凍機で被冷却物を冷却する過冷却運転を行う制御部と、を備える。制御部は、過冷却運転時に電磁波照射器が被冷却物に照射する電磁波の周波数である過冷却運転時周波数を決定するため、電磁波照射器が照射する電磁波の周波数を切り換え、被冷却物に対して複数の周波数の電磁波を照射するように電磁波照射器を制御する予備運転を行う。制御部は、過冷却運転時に、予備運転時に決定された過冷却運転時周波数の電磁波を照射するよう電磁波照射器を制御する。

Description

冷却装置
　本発明は、電磁波を照射しながら被冷却物を冷却することで、過冷却域で被冷却物を冷却する冷却装置に関する。
　食品等の物品を冷凍する際、水分が凍結して氷の結晶が発生すると、物品を構成する細胞組織が損傷を受けることが知られている。このような細胞組織の損傷は、凍結時の濃縮や、解凍時のドリップを生じさせるため、物品の品質低下の原因となる。物品の細胞組織の損傷は、物品の冷凍時に、氷の結晶が最も大きく成長しやすい最大氷結晶生成帯と呼ばれる温度帯をゆっくりと通過させるほど顕著になることが知られている。
　最大氷結晶生成帯の通過時間を短くして物品の細胞組織の損傷を抑制するため、特許文献１（特開２００１－２４５６４５号公報）のように、電磁波を照射して物品（被冷却物）を内部発熱させながら冷却する冷却装置が知られている。このような冷却装置では、物品の過冷却状態を作り出すことができる。このような冷却装置を用いて、物品の温度を過冷却状態で最大氷結晶生成帯よりも低い温度まで下げ、その後、電磁波による物品の内部発熱を停止するようにすれば、物品が最大氷結晶生成帯で凍結する時間を短縮することが可能となる。
　さて、特許文献１（特開２００１－２４５６４５号公報）には、氷の結晶の生成を抑制し、氷結晶の微細化・均一分布化を達成するため、氷の比誘電損率が水の比誘電損率よりも大きくなる周波数の電磁波、又は、氷の比誘電損率と水の比誘電損率との差が小さい周波数の電磁波を用いて、物品を内部発熱させることが記載されている。例えば、このような周波数の電磁波を内部発熱に利用すれば、物品の品質低下の抑制に寄与することができる。
　しかし、内部発熱のための電磁波の周波数は、上記観点からのみ選択されるべきものではない。例えば、物品の過冷却状態を作り出す上で最適な電磁波の周波数は、被冷却物である物品の組成により異なる。特に、省電力で物品の過冷却状態を作り出すという観点からは、被冷却物の物品の組成も考慮した電磁波の周波数の選定が重要になる。
　このような課題に対し、例えば、被冷却物となる物品のサンプルを用いて、適切な電磁波の周波数を予め選定しておくという対策が考えられる。しかし、冷却装置で取り扱う物品が限定されていない場合、全ての想定される物品に対して最適な電磁波の周波数の選定作業を行っておくことは実際には困難である。また、例えば、同一品種の物品であったとしても、実際には各々組成が異なるため、サンプルに最適な電磁波の周波数が、実際の冷却対象の物品にとっても最適であるとは限らない。
　本発明の課題は、電磁波で内部発熱させながら被冷却物の冷却を行う冷却装置であって、省電力で効率よく被冷却物の過冷却状態を作り出すことが可能な冷却装置を提供することにある。
　本発明の第１観点に係る冷却装置は、冷凍機と、電磁波照射器と、制御部と、を備える。冷凍機は、被冷却物を冷却する。電磁波照射器は、被冷却物を内部発熱させるため被冷却物に電磁波を照射する。電磁波照射器の照射する電磁波の周波数は可変である。制御部は、冷凍機及び電磁波照射器の動作を制御し、電磁波を被冷却物に照射しながら冷凍機で被冷却物を冷却する冷却運転を行う。制御部は、冷却運転時周波数を決定するため、電磁波照射器が、照射する電磁波の周波数を切り換え、被冷却物に対して複数の周波数の電磁波を照射するように電磁波照射器を制御する予備運転を行う。冷却運転時周波数は、冷却運転時に電磁波照射器が被冷却物に照射する電磁波の周波数である。制御部は、冷却運転時に、予備運転時に決定された冷却運転時周波数の電磁波を照射するよう電磁波照射器を制御する。
　第１観点に係る冷却装置では、被冷却物に照射する電磁波の周波数が被冷却物別に予め決定されるのではなく、被冷却物そのものを用いて、照射する電磁波の周波数を決定するための予備運転が実行される。そのため、本冷却装置では、どのような被冷却物を取り扱う場合にも、適切な周波数の電磁波を用いて冷却運転を行うことができる。
　本発明の第２観点に係る冷却装置は、第１観点の冷却装置であって、被冷却物の温度を計測する温度センサを更に備える。制御部は、予備運転において、各周波数の電磁波の照射時に温度センサにより計測される温度に基づいて、冷却運転時周波数を決定する。
　第２観点に係る冷却装置は、周波数を変化させながら被冷却物に電磁波を照射し、各周波数を用いた時の被冷却物の温度に基づいて冷却運転時に使用する電磁波の周波数（すなわち冷却運転時周波数）を決定する。そのため、本冷却装置では、被冷却物に効率よく内部発熱をさせるための電磁波の周波数を冷却運転時周波数に決定することができる。その結果、本冷却装置では、省電力で効率よく物品の過冷却状態を作り出すことができる。
　本発明の第３観点に係る冷却装置は、第２観点の冷却装置であって、制御部は、予備運転において、各周波数の電磁波の照射時に温度センサにより計測される温度の変化率に基づいて、冷却運転時周波数を決定する。
　第３観点に係る冷却装置は、周波数を変化させながら被冷却物に電磁波を照射し、各周波数を用いた時の被冷却物の温度の変化率に基づいて冷却運転時周波数を決定する。そのため、本冷却装置では、被冷却物に効率よく内部発熱をさせるための電磁波の周波数を冷却運転時周波数に決定することが容易である。その結果、本冷却装置では、省電力で効率よく物品の過冷却状態を作り出すことができる。
　本発明の第４観点に係る冷却装置は、第２観点又は第３観点の冷却装置であって、制御部は、温度センサにより検出される温度が最大氷結晶生成帯の上限値及び被冷却物の凝固点より高い時に予備運転を実行する。
　なお、最大氷結晶生成帯は、－１～－５℃の範囲である。なお、被冷却物の凝固点は、最大氷結晶生成帯内に含まれる場合もあれば、最大氷結晶生成帯より高い場合もある。
　第４観点に係る冷却装置では、被冷却物が冷却されその温度が被冷却物の細胞組織の損傷が顕著となる最大氷結晶生成帯に達する前であって、被冷却物が凍結し始める前に、冷却運転時周波数が決定されるので、被冷却物を氷の結晶により損傷させることなく冷却運転時周波数を決定することができる。
　本発明の第５観点に係る冷却装置は、第４観点の冷却装置であって、制御部は、予備運転後に冷却運転を実行し、被冷却物を最大氷結晶生成帯の上限値より低い温度まで冷却する。
　第５観点に係る冷却装置では、最適な電磁波の周波数（冷却運転時周波数）が決定された後に、被冷却物が電磁波を照射された状態で最大氷結晶生成帯の上限値より低い温度まで冷却される。そのため、本冷却装置では、被冷却物に内部発熱をさせる上で効率のよい周波数の電磁波を用いて、被冷却物を凍結させることなく過冷却状態とすることができる。
　本発明の第６観点に係る冷却装置は、第２観点から第５観点のいずれかの冷却装置であって、電磁波照射器では、照射する電磁波の出力が可変である。制御部は、冷却運転時に、温度センサにより検出される温度に基づき、電磁波照射器の電磁波の出力を制御する。
　第６観点に係る冷却装置では、被冷却物が最大氷結晶生成帯で凍結するおそれが検知された場合や、被冷却物の内部発熱が冷凍機の冷却能力から見て過大になった場合等に、電磁波の出力を変更することができる。そのため、本冷却装置では、被冷却物を凍結させることなく、かつ効率よく過冷却することができる。
　本発明の第７観点に係る冷却装置は、第２観点から第６観点のいずれかの冷却装置であって、制御部は、冷却運転時に、温度センサにより検出される温度が、最大氷結晶生成帯の下限値より低い所定温度まで低下するように被冷却物を冷却した後に、冷凍機による冷却を継続しつつ、電磁波照射器による被冷却物に対する電磁波の照射を停止する。
　第７観点の冷却装置では、最大氷結晶生成帯の下限値より低い所定温度まで被冷却物を冷却した後に、電磁波の照射を止めて冷却が継続される。そのため、本冷却装置では、最大氷結晶生成帯における被冷却物の凍結時間を短縮して、被冷却物の品質の劣化を抑制しつつ被冷却物を冷凍することができる。
　本発明の第８観点に係る冷却装置は、第１観点から第７観点のいずれかの冷却装置であって、冷却運転時に被冷却物に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の中で決定される。
　第８観点の冷却装置では、被冷却物の高周波誘電加熱又はマイクロ波加熱を行いながら冷却を行い、被冷却物を凍結させることなく過冷却することが可能である。
　本発明の第１観点に係る冷却装置では、被冷却物に照射する電磁波の周波数（冷却運転時周波数）が被冷却物別に予め決定されるのではなく、被冷却物そのものを用いて、照射する電磁波の周波数を決定するための予備運転が実行される。そのため、本冷却装置では、どのような被冷却物を取り扱う場合にも、適切な周波数の電磁波を用いて冷却運転を行うことができる。
　本発明の第２観点及び第３観点に係る冷却装置では、被冷却物に効率よく内部発熱をさせるための電磁波の周波数を冷却運転時周波数に決定することができ、省電力で効率よく物品の過冷却状態を作り出すことができる。
　本発明の第４観点に係る冷却装置では、被冷却物を氷の結晶により損傷させることなく冷却運転時周波数を決定することができる。
　本発明の第５観点に係る冷却装置では、被冷却物に内部発熱をさせる上で効率のよい周波数の電磁波を用いて、被冷却物を凍結させることなく過冷却状態とすることができる。
　本発明の第６観点に係る冷却装置では、被冷却物を凍結させることなく、かつ効率よく過冷却することができる。
　本発明の第７観点に係る冷却装置では、最大氷結晶生成帯における被冷却物の凍結時間を短縮して、被冷却物の品質の劣化を抑制しつつ被冷却物を冷凍することができる。
　本発明の第８観点に係る冷却装置では、被冷却物の高周波誘電加熱又はマイクロ波加熱を行いながら冷却を行い、被冷却物を凍結させることなく過冷却することが可能である。
本発明の一実施形態に係る冷却装置の概略構成の一例を示す図である。 図１の冷却装置のコントローラのブロック図である。 図１の冷却装置による被冷却物の冷却処理のフローチャートの一例である。 図３の冷却処理中の予備運転時の冷却装置の動作を説明するフローチャートの一例である。 図３の冷却処理中の過冷却運転時の冷却装置の動作を説明するフローチャートの一例である。 電磁波を照射せずに被冷却物を冷却する場合の被冷却物の温度の時間変化と、図１の冷却装置を用いて被冷却物を冷却する場合の被冷却物の温度の時間変化と、の違いを説明するための図である。（ａ）は、電磁波を照射せずに被冷却物を冷却する場合の被冷却物の温度の時間変化の模式図である。（ｂ）は、図１の冷却装置を用いて被冷却物を冷却する場合の被冷却物の温度の時間変化の模式図である。
　本発明の冷却装置の一実施形態を、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。
　（１）全体構成
　本発明の一実施形態に係る冷却装置１００は、食品等の被冷却物Ｍを冷却する装置である。冷却装置１００は、被冷却物Ｍに対して電磁波を照射しながら被冷却物Ｍを冷却することで、過冷却域で被冷却物Ｍを冷却可能な装置である。
　冷却装置１００は、例えば、業務用の大型の冷凍庫に利用される。しかし、これに限定されるものではなく、冷却装置１００は、輸送用の冷凍コンテナや、家庭用の冷蔵庫に利用されるものでもよい。
　初めに、従来のように電磁波を照射することなく被冷却物Ｍを冷却する場合の被冷却物Ｍの温度の時間変化と、本冷却装置１００を用いて電磁波を照射し過冷却域で被冷却物Ｍを冷却する場合の被冷却物Ｍの温度の時間変化との違いについて、図６を参照しながら説明する。図６（ａ）は、電磁波を照射せずに被冷却物Ｍを冷却する場合の被冷却物Ｍの温度の時間変化の模式図である。図６（ｂ）は、冷却装置１００を用いて被冷却物Ｍを冷却する場合の被冷却物Ｍの温度の時間変化の模式図である。
　電磁波を照射せずに被冷却物Ｍを冷却する場合、被冷却物Ｍの温度が凝固点（多くの場合、最大氷結晶生成帯（－５～－１℃）内の所定の温度）に到達すると、被冷却物Ｍは凍結し始める。そして、被冷却物Ｍが凍結し始めると、冷凍機の冷却能力のほとんどは被冷却物Ｍの相変化に用いられる。そのため、凍結開始後、凍結完了までは、被冷却物Ｍの温度はほとんど変化しない。そして、凍結が完了すると、被冷却物Ｍの温度が再び下がり始める（図６（ａ）参照）。
　一方、冷却装置１００を用いて被冷却物Ｍを冷却する場合には、被冷却物Ｍに電磁波を照射しながら、過冷却域で被冷却物Ｍを冷却することで、被冷却物Ｍは凝固点や最大氷結晶生成帯に達しても凍結せずに温度が低下する。そして、被冷却物Ｍの温度が所定温度に到達し、冷却装置１００が電磁波の照射を停止すると、被冷却物Ｍは凍結し始め、被冷却物Ｍの温度は凝固点まで一旦上昇する。そして、凍結完了までは、被冷却物Ｍの温度はほとんど変化せず、凍結が完了すると、被冷却物Ｍの温度が再び下がり始める（図６（ｂ）参照）。
　冷却装置１００を用いて被冷却物Ｍを冷却する場合、電磁波を照射することなく被冷却物Ｍを冷却する場合に比べて、凍結所要時間（凍結開始から凍結終了までの時間）を短縮できるという効果が得られる。さらに、冷却装置１００を用いて被冷却物Ｍを冷却する場合、電磁波を照射することなく被冷却物Ｍを冷却する場合に比べて、最大氷結晶生成帯滞留時間（凍結開始後、凍結を終了し、最大氷結晶生成帯の下限値に到達するまでの時間）を短縮できるという効果が得られる。その結果、凍結中の被冷却物Ｍ中の氷の結晶の生成を抑制し、物品の品質低下を防止することができる。このような被冷却物Ｍの温度変化を実現するための冷却装置１００の動作については後述する。
　冷却装置１００の構成について説明する。
　冷却装置１００は、ケーシング１１０と、冷凍機２００と、電磁波照射器３００と、コントローラ４００と、被冷却物温度センサ５００と、ケーシング内温度センサ６００と、を主に含む（図１及び図２参照）。
　ケーシング１１０は、冷却空間１１０ａを内部に形成する筐体である。冷却空間１１０ａは、被冷却物Ｍが収容され、冷却される空間である。冷却空間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の壁面は、断熱材で断熱されている。ケーシング１１０には、冷却空間１１０ａ内に被冷却物Ｍを搬入し、冷却空間１１０ａから被冷却物Ｍを搬入するためのドア（図示せず）が設けられている。
　冷凍機２００は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを利用して、ケーシング１１０の内部の冷却空間１１０ａを冷却する機器である。冷凍機２００は、熱源側ユニットとしてのケーシング外ユニット２００ａと、利用側ユニットとしてのケーシング内ユニット２００ｂとを有する（図１参照）。ケーシング外ユニット２００ａとケーシング内ユニット２００ｂとは、液冷媒連絡配管２０２及びガス冷媒連絡配管２０４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２００ｂは、冷却空間１１０ａに冷風を吹き出し、冷却空間１１０ａ内の温度を下げることで、冷却空間１１０ａ内の被冷却物Ｍを冷却する。
　電磁波照射器３００は、被冷却物Ｍを内部発熱させるため、被冷却物Ｍに電磁波を照射する機器である。電磁波照射器３００は、高周波の電磁波を被冷却物Ｍに照射することで、被冷却物Ｍを誘電加熱する。被冷却物Ｍに電磁波を照射する１対の電極３１０は、冷却空間１１０ａ内に配置される（図１参照）。被冷却物Ｍに電磁波を照射するため、冷却装置１００により冷却される被冷却物Ｍは、１対の電極３１０間に挟まれるよう戴置される。なお、被冷却物Ｍは電極３１０に接触している必要はない。また、例えば、被冷却物Ｍと電極３１０との間には、電磁波が通過可能な材質の被冷却物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３００では、照射する電磁波の周波数が可変である。電磁波照射器３００は、照射する電磁波の周波数を、所定の設定可能周波数範囲（最小周波数ｆｍｉｎ以上で最大周波数ｆｍａｘ以下の範囲）内で変更可能である。設定可能周波数範囲は、例えば、中波（３００ｋＨｚ～３ＭＨｚ）、短波（３～３０ＭＨｚ）、及び超短波（３０～３００ＭＨｚ）の領域内に含まれる。例えば、設定可能周波数範囲は、限定するものではないが、１ＭＨｚ～５０ＭＨｚである。設定可能周波数範囲は、冷却装置１００の冷却対象と成り得る物品を高周波誘電加熱する上で適切な周波数が、その範囲内に含まれるように設計されることが好ましい。なお、電磁波照射器３００は、周波数の値を、設定可能周波数範囲の任意の値に設定可能（連続的に変更可能）な機器であってもよいし、設定可能周波数範囲内の複数の離散値にだけ設定可能な機器であってもよい。
　また、電磁波照射器３００では、照射する電磁波の出力（ワット数）が可変である。電磁波照射器３００は、照射する電磁波の出力を、所定の設定可能出力範囲（最小出力Ｓｍｉｎ以上で最大出力Ｓｍａｘ以下の範囲）内で変更可能である。設定可能出力範囲は、冷却装置１００の冷却対象と成り得る物品を過冷却する上で適切な出力範囲に設計されればよい。例えば、設定可能出力範囲の上限値（最大出力Ｓｍａｘ）は、冷凍機２００が所定の冷却能力で運転され、電磁波照射器３００が最大出力Ｓｍａｘで電磁波を被冷却物Ｍに照射した時に、被冷却物Ｍの温度が最大氷結晶生成帯に低下したとしても、被冷却物Ｍが凍結することがないような値に設定されることが好ましい。また、例えば、設定可能出力範囲の下限値（最小出力Ｓｍｉｎ）は、被冷却物Ｍの温度が最大氷結晶生成帯の上限値より高く、冷凍機２００が所定の冷却能力で運転され、電磁波照射器３００が最小出力Ｓｍｉｎで電磁波を被冷却物Ｍに照射した時に、被冷却物Ｍの温度が低下していくような値に設定されることが好ましい。つまり、最小出力Ｓｍｉｎは、最小出力Ｓｍｉｎの電磁波を照射した時の被冷却物Ｍの内部発熱の熱量が、冷凍機２００の所定の冷却能力を上回ることが無いような値に設定されることが好ましい。なお、電磁波照射器３００は、出力の値を、設定可能出力範囲の任意の値に設定可能（連続的に変更可能）な機器であってもよいし、設定可能出力範囲内の複数の離散値にだけ設定可能な機器であってもよい。
　コントローラ４００は、冷凍機２００及び電磁波照射器３００の動作を制御する装置である。コントローラ４００は、冷凍機２００及び電磁波照射器３００の動作を制御することで、３種類の運転（予備運転、通常冷却運転、過冷却運転）を行う。言い換えれば、コントローラ４００は、冷凍機２００及び電磁波照射器３００の動作を制御することで、冷却装置１００に３種類の運転（予備運転、通常冷却運転、過冷却運転）を実行させる。なお、冷却装置１００は、これら以外の種類の運転も実施可能に構成されてもよい。
　予備運転は、過冷却運転時周波数ｆ１を決定するために行われる運転である。過冷却運転時周波数ｆ１は、後述する過冷却運転時に電磁波照射器３００が被冷却物Ｍに照射する電磁波の周波数である。予備運転は、ここでは、被冷却物Ｍの冷却を目的としない運転である。
　具体的には、コントローラ４００は、予備運転時に、冷凍機２００は動作させずに、電磁波照射器３００を動作させる。コントローラ４００は、予備運転時に、電磁波照射器３００が照射する電磁波の周波数を切り換え、被冷却物Ｍに対して複数の周波数の電磁波を照射するように、電磁波照射器３００を制御する。そして、コントローラ４００は、予備運転時に、過冷却運転時に電磁波照射器３００が被冷却物Ｍに照射する電磁波の周波数である過冷却運転時周波数ｆ１を決定する。コントローラ４００による過冷却運転時周波数ｆ１の決定については後述する。
　通常冷却運転は、電磁波照射器３００を停止した状態で、冷凍機２００を運転して被冷却物Ｍを冷却する運転である。
　過冷却運転は、冷却運転の一例である。コントローラ４００は、予備運転後に（つまり過冷却運転時周波数ｆ１が決定された後に）、過冷却運転を実行する。コントローラ４００は、過冷却運転時に、電磁波照射器３００が被冷却物Ｍに電磁波を照射している状態で、冷凍機２００が被冷却物Ｍを冷却するように、冷凍機２００及び電磁波照射器３００の動作を制御する。なお、コントローラ４００は、過冷却運転時に、予備運転時に決定された過冷却運転時周波数ｆ１の電磁波を照射するよう電磁波照射器３００を制御する。過冷却運転は、被冷却物Ｍを過冷却域で冷却することを主な目的とする冷却装置１００の運転である。
　コントローラ４００は、過冷却運転中に、後述する被冷却物温度センサ５００により計測される被冷却物Ｍの温度に基づいて、電磁波照射器３００が被冷却物Ｍに照射する電磁波の出力を調整する。過冷却運転中の、コントローラ４００による電磁波照射器３００の電磁波の出力の調整については後述する。
　被冷却物温度センサ５００は、被冷却物Ｍの温度を計測するセンサである。特に、ここでは、被冷却物温度センサ５００は、被冷却物Ｍの表面温度を計測するセンサである。
　被冷却物温度センサ５００は、例えば、被冷却物Ｍの発生する赤外線を検知することで被冷却物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。被冷却物温度センサ５００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、被冷却物温度センサ５００が検出した被冷却物Ｍの温度に基づく信号（計測した被冷却物Ｍの温度をコントローラ４００に知らせる信号が送信される。
　ケーシング内温度センサ６００は、ケーシング１１０内の冷却空間１１０ａの温度を計測するセンサである。例えば、ケーシング内温度センサ６００は、サーミスタである。ケーシング内温度センサ６００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、ケーシング内温度センサ６００が検出した冷却空間１１０ａの温度に基づく信号（計測した冷却空間１１０ａの温度をコントローラ４００に知らせる信号）が送信される。
　なお、ここで示した被冷却物温度センサ５００及びケーシング内温度センサ６００の種類は、例示であって、それぞれ被冷却物Ｍの温度及び冷却空間１１０ａの温度を測定可能な各種のセンサが用いられればよい。
　（２）詳細構成
　冷却装置１００を構成する機器、特には、冷凍機２００、電磁波照射器３００及びコントローラ４００についてより詳細に説明する。
　（２－１）冷凍機
　冷凍機２００は、ケーシング外ユニット２００ａ、ケーシング内ユニット２００ｂ、及び冷凍機制御部２９０を主に有する（図１参照）。
　冷凍機２００では、ケーシング外ユニット２００ａの圧縮機２１０、四路切換弁２２０、第２熱交換器２５０、膨張弁２６０及びアキュムレータ２８０と、ケーシング内ユニット２００ｂの第１熱交換器２３０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。
　（２－１－１）ケーシング内ユニット
　ケーシング内ユニット２００ｂは、第１熱交換器２３０と、ケーシング内ファン２４０と、を主に有する（図１参照）。
　第１熱交換器２３０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２３０は、冷媒配管により、液冷媒連絡配管２０２及びガス冷媒連絡配管２０４と接続されている（図１参照）。第１熱交換器２３０は、被冷却物Ｍを冷却する通常運転時には冷媒の蒸発器（冷却器）として機能し、デフロスト運転時には冷媒の凝縮器（放熱器）として機能する。なお、デフロスト運転とは、第２熱交換器２５０に付着した霜を除去するために行われる運転である。デフロスト運転についての詳細な説明は省略する。
　ケーシング内ファン２４０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ことが好ましい。ケーシング内ファン２４０は、第１熱交換器２３０に空気を供給することで、第１熱交換器２３０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２４０は、冷媒との熱交換によって冷却された、第１熱交換器２３０を通過して流れる空気を冷却空間１１０ａ内に吹き出すことで冷却空間１１０ａの温度を低下させ、冷却空間１１０ａ内に置かれた被冷却物Ｍを冷却する。
　（２－１－２）ケーシング外ユニット
　ケーシング外ユニット２００ａは、圧縮機２１０、四路切換弁２２０、第２熱交換器２５０、膨張弁２６０、ケーシング外ファン２７０、及びアキュムレータ２８０を主に有する（図１参照）。
　また、ケーシング外ユニット２００ａは、圧縮機２１０、四路切換弁２２０、第２熱交換器２５０、膨張弁２６０及びアキュムレータ２８０を接続する冷媒配管群２０６を含む（図１参照）。冷媒配管群２０６には、吸入管２０６ａ、吐出管２０６ｂ、第１ガス冷媒管２０６ｃ、液冷媒管２０６ｄ及び第２ガス冷媒管２０６ｅを含む（図１参照）。
　冷媒配管群２０６によるケーシング外ユニット２００ａの各構成の接続について説明する。吸入管２０６ａは、圧縮機２１０の吸入口と四路切換弁２２０とを接続する配管である。吸入管２０６ａにはアキュムレータ２８０が配置される。吐出管２０６ｂは、圧縮機２１０の吐出口と四路切換弁２２０とを接続する配管である。第１ガス冷媒管２０６ｃは、四路切換弁２２０と第２熱交換器２５０のガス側とを接続する配管である。液冷媒管２０６ｄは、第２熱交換器２５０の液側と液冷媒連絡配管２０２とを接続する配管である。液冷媒管２０６ｄには、膨張弁２６０が設けられる。第２ガス冷媒管２０６ｅは、四路切換弁２２０とガス冷媒連絡配管２０４とを接続する配管である。
　圧縮機２１０は、モータ（図示せず）で圧縮機構を駆動することで、吸入管２０６ａ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２０６ｂに吐出する。圧縮機２１０は、インバータ式であることが好ましい。
　四路切換弁２２０は、冷媒が流れる方向を切り換える機構である。被冷却物Ｍの冷却運転時には、図１に実線で示されるように、四路切換弁２２０は、吸入管２０６ａと第２ガス冷媒管２０６ｅを接続するとともに、吐出管２０６ｂと第１ガス冷媒管２０６ｃを接続する。一方、デフロスト運転時には、図１に破線に示されるように、四路切換弁２２０は、吸入管２０６ａと第１ガス冷媒管２０６ｃとを接続するとともに、吐出管２０６ｂと第２ガス冷媒管２０６ｅとを接続する。
　第２熱交換器２５０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２５０は、被冷却物Ｍを冷却する際には冷媒の凝縮器として機能し、デフロスト運転時には冷媒の蒸発器として機能する。
　膨張弁２６０は、液冷媒管２０６ｄを流れる冷媒を減圧する膨張機構の一例である。膨張弁２６０は、開度可変の電動膨張弁である。
　ケーシング外ファン２７０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２７０は、空気を第２熱交換器２５０に供給することで、第２熱交換器２５０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２８０は、圧縮機２１０における液圧縮を避けるため（圧縮機２１０に液相の冷媒が送られるのを避けるため）、吸入管２０６ａを流れる冷媒を気相と液相に気液分離器である。
　（２－１－３）冷凍機制御部
　冷凍機制御部２９０は、冷凍機２００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２９０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２９０をケーシング外ユニット２００ａ側に描画しているが、冷凍機制御部２９０は、ケーシング外ユニット２００ａ側のＭＣＵと、ケーシング内ユニット２００ｂ側のＭＣＵとが協働して冷凍機２００の動作を制御するものであってもよい。
　冷凍機制御部２９０は、図示は省略しているが、冷凍機２００の各構成、例えば、圧縮機２１０、四路切換弁２２０、ケーシング内ファン２４０のファン用モータ、膨張弁２６０及びケーシング外ファン２７０のファン用モータに電気的に接続されている。冷凍機制御部２９０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２００の制御を行う。
　なお、冷凍機制御部２９０により制御された冷凍機２００では、通常運転時（被冷却物Ｍを冷却する運転時）には、圧縮機２１０から吐出された冷媒は、四路切換弁２２０を通って第２熱交換器２５０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２５０で凝縮した冷媒は、膨張弁２６０を通過する時に膨張する。その後、第１熱交換器２３０へと流入し、冷却空間１１０ａの空気から吸熱して蒸発する。
　さて、冷凍機制御部２９０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２９０は、コントローラ４００からの冷凍機２００の運転／停止指令や、冷却能力の調整指令に応じて、冷凍機２００の各構成の動作を制御する。冷凍機２００の冷却能力は、例えば、ケーシング外ファン２７０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２７０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２００の冷却能力は、例えば、圧縮機２１０の回転数等を変更して第１熱交換器２３０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２３０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２３０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）。
　（２－２）電磁波照射器
　電磁波照射器３００は、一対の電極３１０と、高周波電源３２０と、を主に含む。
　電極３１０は、例えば金属製である。各電極３１０の形状は、平板状である。ただし、電極３１０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３１０は、ケーシング１１０内の冷却空間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３１０は、互いに平行に配置されている。
　電極３１０は、高周波電源３２０と接続されている（図１参照）。なお、電極３１０は、負荷整合回路（図示せず）を介して高周波電源３２０と接続されてもよい。
　高周波電源３２０は、周波数及び出力が可変の電源である。高周波電源３２０は、例えば自励発振回路を用いた高周波電源である。ただし、これに限定されるものではなく、高周波電源３２０は、他励発振回路を用いた高周波電源であってもよい。
　高周波電源３２０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３００は、高周波電源３２０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。また、電磁波照射器３００は、高周波電源３２０に対するコントローラ４００の指示に応じ、前述した設定可能周波数範囲（最小周波数ｆｍｉｎ以上で最大周波数ｆｍａｘ以下の範囲）内で、照射する電磁波の周波数を変更する。また、電磁波照射器３００は、高周波電源３２０に対するコントローラ４００の指示に応じ、前述した所定の設定可能出力範囲（最小出力Ｓｍｉｎ以上で最大出力Ｓｍａｘ以下の範囲）内で、照射する電磁波の出力を変更する。
　（２－３）コントローラ
　コントローラ４００は、冷凍機２００及び電磁波照射器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冷却装置１００の動作制御用のプログラムを実行することで、冷凍機２００及び電磁波照射器３００の動作を制御する。
　コントローラ４００は、冷凍機２００の動作を制御するため冷凍機制御部２９０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、電磁波照射器３００の動作を制御するため高周波電源３２０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、被冷却物温度センサ５００及びケーシング内温度センサ６００とも電気的に接続され（図２参照）、それぞれから送信される被冷却物Ｍの温度を示す信号及び冷却空間１１０ａの温度を示す信号を受信する。
　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冷却装置１００を制御することを想定しているが、コントローラ４００は、同様の制御をハードウェアで実現するものであってもよい。
　（３）冷却装置の動作
　冷却装置１００の動作について以下に説明する。
　コントローラ４００が冷凍機２００及び電磁波照射器３００の動作を制御することで、冷却装置１００は、前述のように、少なくとも３種類の運転（予備運転、通常冷却運転、過冷却運転）を行う。
　具体的には、例えば、コントローラ４００は、冷却装置１００の運転開始スイッチ（図示省略）が押下されると、図３のようなフローチャートに従って、冷却装置１００に各運転を実行させる。
　まず、コントローラ４００は、後に実行される過冷却運転時に電磁波照射器３００が被冷却物Ｍに照射する電磁波の周波数（過冷却運転時周波数ｆ１）を決定するため、予備運転を実行する（ステップＳ１）。なお、冷却装置１００の運転開始時の被冷却物Ｍの温度は、最大氷結晶生成帯の上限値（－１℃）より高い温度である。つまり、予備運転は、被冷却物温度センサ５００により検知される被冷却物Ｍの温度が、最大氷結晶生成帯の上限値より高い時に実行される運転である。また、予備運転は、被冷却物温度センサ５００により検知される被冷却物Ｍの温度が、その被冷却物Ｍの凝固点より高い時に（つまり、被冷却物Ｍが未だ凍結し始めていない状態で）実行される運転であることが好ましい。
　予備運転の際、冷凍機２００及び電磁波照射器３００の動作は、コントローラ４００の一機能部である過冷却運転時周波数決定部４１０により主に制御される。過冷却運転時周波数決定部４１０は、後述するような方法で過冷却運転時周波数ｆ１を決定する。予備運転の詳細（予備運転時の冷凍機２００及び電磁波照射器３００の動作や、過冷却運転時周波数決定部４１０による過冷却運転時周波数ｆ１の決定方法）については、後述する。
　予備運転が実施された後、コントローラ４００は、通常冷却運転を開始する（ステップＳ２）。つまり、ステップＳ２において、コントローラ４００は、電磁波照射器３００は停止させたままで、冷凍機２００の運転を開始する。
　次に、ステップＳ３では、コントローラ４００が、被冷却物温度センサ５００の検出した温度が第１温度Ｔ１を下回っているか否かを判定する。ステップＳ３の判定は、被冷却物温度センサ５００の検出した温度が第１温度Ｔ１を下回っていると判定されるまで繰り返し行われる。
　第１温度Ｔ１は、最大氷結晶生成帯の上限値（－１℃）より高い所定値である。また、第１温度Ｔ１は、好ましくは被冷却物Ｍの凝固点よりも高い温度である。被冷却物Ｍの凝固点は、最大氷結晶生成帯の範囲に含まれる場合もあるが、最大氷結晶生成帯の上限値よりも高い場合もある。第１温度Ｔ１には、多様な被冷却物Ｍの凝固点を上回らないように適切な値が選ばれることが好ましい。例えば、限定するものではないが、第１温度Ｔ１は０℃である。
　なお、ステップＳ３の判定は、通常冷却運転により被冷却物Ｍの温度が最大氷結晶生成帯の上限値より低い温度まで低下し、被冷却物Ｍが過冷却されずに凍結し始めることを避けるための処理である。そのため、ステップＳ３の判定処理は、比較的短い時間間隔で（前回判定時に第１温度Ｔ１より高かった被冷却物Ｍの温度が、次回判定時には最大氷結晶生成帯の上限値を下回ることがないような時間間隔で）、実行されることが好ましい。
　ステップＳ３で被冷却物温度センサ５００の検出した温度が第１温度Ｔ１を下回っていると判定されると、コントローラ４００は、過冷却運転を開始する（ステップＳ４）。言い換えれば、コントローラ４００は、電磁波照射器３００の運転を開始する。
　過冷却運転時には、冷凍機２００及び電磁波照射器３００の動作は、コントローラ４００の一機能部である電磁波出力／冷凍能力調整部４２０により主に制御される。電磁波出力／冷凍能力調整部４２０は、後述するような方法で電磁波照射器３００の照射する電磁波の出力や冷凍機２００の冷却能力を調整する。過冷却運転の詳細については後述する。
　ステップＳ４において、所定条件が満たされた場合、コントローラ４００は、運転していた電磁波照射器３００の運転を停止する。すなわち、ステップＳ４において、所定条件が満たされた場合、コントローラ４００は通常冷却運転を開始する（ステップＳ５）。どのような場合に、ステップＳ４からステップＳ５に工程が進むかは後述する。ステップＳ５において通常冷却運転が所定時間実行されることで、被冷却物Ｍの全体が凍結状態になる。そして、コントローラ４００は、凍結した被冷却物Ｍの温度が、所定温度で維持されるよう、冷凍機２００を制御する。
　以下では、予備運転及び過冷却運転の詳細について更に説明する。
　（３－１）予備運転
　予備運転時の冷却装置１００の動作は、主にコントローラ４００の過冷却運転時周波数決定部４１０により、例えば図４のフローチャートのように制御される。なお、以下では特に説明を省略するが、過冷却運転時周波数決定部４１０は、予備運転中、被冷却物温度センサ５００が検出する被冷却物Ｍの温度を適宜取得している。
　さて、過冷却運転時周波数決定部４１０は、予備運転が開始されると、電磁波照射器３００の照射する電磁波の周波数ｆを設定可能周波数範囲の最小周波数ｆｍｉｎに設定する（ステップＳ１１）。その上で、過冷却運転時周波数決定部４１０は、電磁波照射器３００が電磁波の照射を開始するよう制御する（ステップＳ１２）。なお、過冷却運転時周波数決定部４１０は、予備運転の間、電磁波照射器３００が照射する電磁波の出力Ｓを一定値（例えば、最小出力Ｓｍｉｎ）に設定することが好ましい。
　ステップＳ１３では、電磁波照射器３００が現在照射している周波数ｆで電磁波を照射し始めてから、所定時間（例えば５秒）が経過したか否かが判定される。ステップＳ１３は、電磁波照射器３００が現在照射している周波数ｆで電磁波を照射し始めてから所定時間が経過したと判定されるまで繰り返される。
　ステップＳ１４では、過冷却運転時周波数決定部４１０は、電磁波照射器３００が現在照射している周波数ｆで電磁波を照射し始めた時の被冷却物Ｍの温度と、電磁波照射器３００が現在照射している周波数ｆで電磁波を照射し始めてから所定時間が経過した時の被冷却物Ｍの温度（現在の被冷却物Ｍの温度）と、所定時間とから、周波数ｆの電磁波を照射した時の被冷却物Ｍの温度の変化率を算出する。そして、過冷却運転時周波数決定部４１０は、周波数ｆの値と、算出した周波数ｆの電磁波を照射した時の被冷却物Ｍの温度の変化率と、を関連付けて図示しないメモリに記憶する。
　次にステップＳ１５では、電磁波照射器３００が照射していた電磁波の周波数ｆが、設定可能周波数範囲の最大周波数ｆｍａｘより小さいかが判定される。電磁波照射器３００が照射していた電磁波の周波数ｆが設定可能周波数範囲の最大周波数ｆｍａｘより小さい場合にはステップＳ１６に進み、電磁波照射器３００が照射していた電磁波の周波数ｆが最大周波数ｆｍａｘになっている場合には、ステップＳ１７へと進む。
　ステップＳ１６に進んだ場合、過冷却運転時周波数決定部４１０は、電磁波照射器３００の照射する電磁波の周波数ｆを、これまで使用していた周波数ｆからΔｆ増加させる。Δｆは、例えば、最大周波数ｆｍａｘから最小周波数ｆｍｉｎを差し引いた値をある整数で除した値である。なお、本実施形態では、ステップＳ１６が実行される度に電磁波照射器３００の照射する電磁波の周波数ｆが一定量（Δｆ）ずつ増えるように変更されるが、これに限定されるものではない。例えば、電磁波照射器３００の照射する電磁波の取り得る周波数が、Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，・・・ＦＮ（Ｆ１（＝ｆｍｉｎ）＜Ｆ２＜Ｆ３・・・＜ＦＮ（＝ｆｍａｘ））のＮ個である場合には、ステップＳ１６の度に、電磁波の周波数ｆをＦ１からＦ２へ、Ｆ２からＦ３へ・・・と、段階的に変更してもよい。
　ステップＳ１６で電磁波照射器３００が照射する電磁波の周波数ｆが変更されると、ステップＳ１３に戻り、その周波数ｆで電磁波を照射し始めてから所定時間が経過したか否かが判定される。そして、ステップＳ１３で所定時間が経過したと判定されると、過冷却運転時周波数決定部４１０は、その周波数ｆの電磁波を照射した時の被冷却物Ｍの温度の変化率を算出する（ステップＳ１４）。また、ステップＳ１４において、過冷却運転時周波数決定部４１０は、周波数ｆの値と、周波数ｆの電磁波を照射した時の被冷却物Ｍの温度の変化率と、を関連付けて図示しないメモリに記憶する。この処理が、ステップＳ１５で電磁波照射器３００により照射された周波数ｆがｆｍａｘになったと判定されるまで繰り返される。
　ステップＳ１７では、過冷却運転時周波数決定部４１０は、複数回のステップＳ１４で算出された複数の被冷却物Ｍの温度の変化率（図示しないメモリに記憶されている変化率）の中で最大値を特定し、その最大の変化率と関連付けられている周波数の値を過冷却運転時周波数ｆ１に決定する。つまり、過冷却運転時周波数決定部４１０は、予備運転において、各周波数の電磁波の照射時に被冷却物温度センサ５００により計測される温度に基づいて、過冷却運転時周波数ｆ１を決定する。より具体的には、過冷却運転時周波数決定部４１０は、予備運転において、各周波数の電磁波の照射時に被冷却物温度センサ５００により計測される温度の変化率に基づいて、過冷却運転時周波数ｆ１を決定する、
　その後、ステップＳ１８では、過冷却運転時周波数決定部４１０は、電磁波照射器３００の運転を停止し、被冷却物Ｍに対する電磁波の照射を停止する。ステップＳ１８の後、ステップＳ２へと進む。
　なお、ここで説明した予備運転時の冷却装置１００の動作は、一例であってこれに限定されるものではない。
　例えば、各周波数の電磁波を被冷却物Ｍに照射する時間は一定ではなくてもよい。例えば、ステップＳ１３では、各周波数の電磁波を被冷却物Ｍに照射し始めてからの経過時間が所定時間を超えたか否かが判定され、ステップＳ１４では、各々異なる経過時間を用いて、各周波数の電磁波の照射時に被冷却物温度センサ５００により計測される被冷却物Ｍの温度の変化率が算出されてもよい。
　また、例えば、各周波数の電磁波を被冷却物Ｍに照射する時間が一定である場合、ステップＳ１４では被冷却物温度センサ５００により計測される温度の変化量が算出されてもよい。そして、ステップＳ１７では、過冷却運転時周波数決定部４１０は、複数回のステップＳ１４で算出された複数の被冷却物Ｍの温度の変化量の中で最大値を特定し、その最大値と関連付けられている周波数の値を過冷却運転時周波数ｆ１に決定してもよい。
　また、図４のフローチャートでは、予備運転中に電磁波照射器３００の照射する電磁波の周波数ｆが段階的に大きくなるよう変更されるが、これに限定されるものではない。例えば、予備運転中には、電磁波照射器３００の照射する電磁波の周波数ｆが最大周波数ｆｍａｘから段階的に小さくなるよう変更されてもよい。
　また、例えば、図４のフローチャートにおける各ステップの順序は、過冷却運転時周波数ｆ１の算出という目的に矛盾しない範囲で変更されてもよい。例えば、ステップＳ１７とステップＳ１８の順番は逆であってもよい。
　また、例えば、図４のフローチャートでは、ステップＳ１２で電磁波の照射が開始されてからステップＳ１８で電磁波の照射が停止されるまで、電磁波は常に照射されているが、これに限定されるものではなく、例えば照射する電磁波の周波数が変更される度に、電磁波照射器３００による電磁波の照射が停止／再開されてもよい。
　また、例えば、図４のフローチャートでは、設定可能周波数範囲の最小周波数ｆｍｉｎから最大周波数ｆｍａｘの範囲で電磁波の周波数が変更されるが、これに限定されるものではない。例えば、過冷却運転時周波数決定部４１０は、設定可能周波数範囲の中の更に一部範囲について、照射する電磁波の周波数を変更するように構成されてもよい。
　（３－２）過冷却運転
　過冷却運転時の冷却装置１００の動作は、主にコントローラ４００の電磁波出力／冷凍能力調整部４２０により、例えば、図５のフローチャートのように制御される。
　なお、前提として、過冷却運転の開始時には、冷凍機２００は所定の冷却能力で運転されているものとする。所定の冷却能力は、例えば、冷凍機２００の最小の冷却能力と最大の冷却能力との間の中間的な冷却能力である。ただし、これに限定されるものではなく、所定の冷却能力は、例えば、冷凍機２００の最小の冷却能力や、冷凍機２００の最大の冷却能力であってもよい。また、以下では特に説明を省略するが、電磁波出力／冷凍能力調整部４２０は、過冷却運転時に、被冷却物温度センサ５００が検出する被冷却物Ｍの温度と、ケーシング内温度センサ６００が検出する冷却空間１１０ａの温度と、を適宜取得している。
　さて、電磁波出力／冷凍能力調整部４２０は、まず、電磁波照射器３００の照射する電磁波の周波数を過冷却運転時周波数ｆ１に設定する（ステップＳ２１）。電磁波照射器３００の照射する電磁波の周波数は、過冷却運転中変更されない。
　次に、電磁波出力／冷凍能力調整部４２０は、電磁波照射器３００の照射する電磁波の出力Ｓを設定可能出力範囲の下限値（最小出力Ｓｍｉｎ）に設定する（ステップＳ２２）。
　そして、電磁波出力／冷凍能力調整部４２０は、電磁波照射器３００に、ステップＳ２１で設定された過冷却運転時周波数ｆ１及びステップＳ２２で設定された出力Ｓで電磁波の照射を開始させる（ステップＳ２３）。つまり、電磁波出力／冷凍能力調整部４２０は、電磁波照射器３００の照射する電磁波の出力Ｓを最小出力Ｓｍｉｎに設定した状態で、過冷却運転（電磁波を被冷却物Ｍに照射している状態で、冷凍機２００で被冷却物Ｍを冷却する運転）を開始する。
　次に、電磁波出力／冷凍能力調整部４２０は、過冷却運転中に、被冷却物温度センサ５００が検出する温度の変化率に基づき、被冷却物Ｍが凍結状態になる兆候を検知する（ステップＳ２４）。
　被冷却物Ｍの凍結する兆候の検知は、以下の様にして行われる。
　被冷却物Ｍの凍結する時、被冷却物Ｍの温度は、通常、以下のいずれかの変化を示す。
　１）相変化に熱が利用されるため被冷却物Ｍの温度は概ね一定となる（図６（ａ）の状態Iを参照）。
　２）被冷却物Ｍが過冷却状態から凍結状態に変化する際に被冷却物の温度が上昇する（図６（ｂ）の状態IIを参照）。
　そこで、電磁波出力／冷凍能力調整部４２０は、被冷却物温度センサ５００が検出する被冷却物Ｍの温度の変化率に基づいて、被冷却物Ｍが凍結状態になる兆候を検知する。具体的には、電磁波出力／冷凍能力調整部４２０は、被冷却物温度センサ５００が検出する被冷却物Ｍの温度の変化率が、ゼロである場合（被冷却物Ｍの温度の低下量が所定値より小さい場合を含む）、あるいは、プラスの値である場合（温度が次第に上昇している場合）、被冷却物Ｍが凍結状態になる兆候があると判定する。
　ステップＳ２４で、被冷却物Ｍが凍結状態になる兆候がないと判定されると、ステップＳ２５へと進む。ステップＳ２４で、被冷却物Ｍが凍結状態になる兆候が検知された場合には、ステップＳ３０へと進む。
　ステップＳ２５では、電磁波出力／冷凍能力調整部４２０は、被冷却物温度センサ５００が検出する被冷却物Ｍの温度が予め定めた所定の第２温度Ｔ２以下になったか否かを判定する。第２温度Ｔ２は、最大氷結晶生成帯の下限値（－５℃）より低い温度である。ステップＳ２５で、被冷却物温度センサ５００が検出する被冷却物Ｍの温度が第２温度Ｔ２以下になったと判定された場合には、ステップＳ２６へと進む。ステップＳ２５で、被冷却物温度センサ５００が検出する被冷却物Ｍの温度が第２温度Ｔ２より高いと判定された場合には、ステップＳ２４に戻る。
　ステップＳ２６では、冷凍機２００による冷却は維持しつつ（冷凍機２００は運転を継続しつつ）、電磁波照射器３００による被冷却物Ｍに対する電磁波の照射を停止し、図３のステップＳ５へと進む。つまり、電磁波出力／冷凍能力調整部４２０は、被冷却物温度センサ５００が検出する被冷却物Ｍの温度が第２温度Ｔ２まで低下するように被冷却物Ｍを冷却した後に、冷凍機２００による冷却は維持しつつ、電磁波照射器３００による被冷却物Ｍに対する電磁波の照射を停止する。なお、ステップＳ２６からステップＳ５に進む時に、コントローラ４００は、好ましくは、冷却能力を上げるように（例えば冷却能力が最大になるように）冷凍機２００を制御する。
　ステップＳ２４からステップＳ３０に工程が進んだ場合（つまり、過冷却運転中に、電磁波出力／冷凍能力調整部４２０が、被冷却物温度センサ５００が検出する被冷却物Ｍの温度の変化率に基づいて被冷却物Ｍが凍結状態になる兆候を検知した場合）について説明する。
　ステップＳ３０では、電磁波出力／冷凍能力調整部４２０は、電磁波照射器３００が被冷却物Ｍに照射する電磁波の出力Ｓが、設定可能出力範囲の上限値（最大出力Ｓｍａｘ）であるか否かを判定する。
　電磁波出力／冷凍能力調整部４２０は、被冷却物Ｍの凍結する兆候を検知した場合、後述するステップＳ３１で電磁波照射器３００が照射する電磁波の出力を上昇させることで被冷却物Ｍの過冷却状態を維持しようとする。これに対し、既に電磁波の出力Ｓが最大出力Ｓｍａｘに設定されている場合には、電磁波出力／冷凍能力調整部４２０は、被冷却物Ｍを過冷却状態で維持することが困難であるため（電磁波の出力Ｓを上げられないため）、過冷却運転から、通常冷却運転へと運転を変更するため、ステップＳ２６へと進む。一方、ステップＳ３０において、電磁波出力／冷凍能力調整部４２０が、電磁波の出力Ｓが最大出力Ｓｍａｘでないと判定した場合には、工程はステップＳ３１に進む。
　ステップＳ３１では、電磁波出力／冷凍能力調整部４２０は、電磁波照射器３００が被冷却物Ｍに照射する電磁波の出力をΔＳ（所定値）上昇させる。ΔＳは、例えば、最大出力Ｓｍａｘから最小出力Ｓｍｉｎを差し引いた値を、所定の整数で除した値である。つまり、電磁波出力／冷凍能力調整部４２０は、被冷却物温度センサ５００が検出する被冷却物Ｍの温度に基づいて、より具体的には、被冷却物温度センサ５００が検出する被冷却物Ｍの温度の変化率に基づいて（変化率がゼロ又は正の値である場合に）、電磁波照射器３００が被冷却物Ｍに照射する電磁波の出力Ｓを調整する。
　ステップＳ３１で、電磁波照射器３００の被冷却物Ｍに照射する電磁波の出力ＳがΔＳ上昇させられた後、工程はステップＳ３２に進む。ステップＳ３２では、電磁波出力／冷凍能力調整部４２０は、電磁波により発生する被冷却物Ｍの内部発熱の熱量が冷凍機２００の冷却能力を上回っているか否かを判断する。
　具体的には、電磁波出力／冷凍能力調整部４２０は、ケーシング内温度センサ６００が検出している冷却空間１１０ａの温度が上昇傾向にあるか否かを判断する。ステップＳ３２において、電磁波出力／冷凍能力調整部４２０が、ケーシング内温度センサ６００が検出している冷却空間１１０ａの温度が上昇傾向にあると判断した場合（電磁波により発生する被冷却物Ｍの内部発熱の熱量が冷凍機２００の冷却能力を上回っていると判断される場合）には、ステップＳ４０に進む。
　また、ステップＳ３２では、電磁波出力／冷凍能力調整部４２０は、被冷却物温度センサ５００が連続的に検出している被冷却物Ｍの温度が、所定時間以上連続して上昇しているか否かを判断する。
　前述のように、被冷却物Ｍが過冷却状態から凍結状態に変化する際には、被冷却物Ｍの温度が上昇する。この性質を利用して、ステップＳ２４では、被冷却物Ｍが凍結状態になる兆候が検知される。しかし、被冷却物Ｍが過冷却状態から凍結状態に変化する際の被冷却物Ｍの温度の上昇であれば、比較的短時間で温度上昇は停止し、被冷却物Ｍの温度は概ね一定となるはずである。これに対し、所定時間を経過しても被冷却物Ｍの温度が上昇し続けているとすれば、電磁波により発生する被冷却物Ｍの内部発熱の熱量が冷凍機２００の冷却能力を上回っていると考えられる。そこで、ステップＳ３２において、電磁波出力／冷凍能力調整部４２０が、被冷却物温度センサ５００が検出している被冷却物Ｍの温度が、所定時間以上連続して上昇していると判断した場合にも、ステップＳ４０に進む。
　なお、ステップＳ３２において、電磁波出力／冷凍能力調整部４２０が、電磁波により発生する被冷却物Ｍの内部発熱の熱量が冷凍機２００の冷却能力を上回っていないと判断した場合には、工程はステップＳ２４に戻る。
　ステップＳ４０では、電磁波出力／冷凍能力調整部４２０は、冷凍機２００の冷却能力が、電磁波により発生する被冷却物Ｍの内部発熱の熱量を上回るように冷凍機２００又は電磁波照射器３００の動作を制御する。
　具体的には、ステップＳ４０において、冷凍機２００の冷却能力を上昇させる余地がある場合には、電磁波出力／冷凍能力調整部４２０は、冷凍機２００の冷凍能力を上昇させる。ステップＳ４０において冷凍能力をどの程度上昇させるかは、適宜決定されればよい。また、ステップＳ４０において、冷凍機２００の冷却能力が既に最大となっている場合には、電磁波照射器３００の照射する電磁波の出力をΔＳ減少させる。
　なお、電磁波出力／冷凍能力調整部４２０は、ここでは、冷凍機２００の冷凍能力の調整を優先し、冷凍機２００の冷凍能力を調整できない場合に電磁波照射器３００の照射する電磁波の出力を調整するが、これに限定されるものではない。例えば、冷凍機２００の冷凍能力と、電磁波照射器３００の照射する電磁波の出力とが、同時に調整されてもよい。また、ここでは、電磁波出力／冷凍能力調整部４２０は、冷凍機２００の冷凍能力及び電磁波照射器３００の照射する電磁波の出力の両方を調整し、両方を調整することが好ましいが、これに限定されるものではなく、いずれか一方だけを調整の対象としてもよい。
　ステップＳ４０の実施後、ステップＳ４１へと進む。
　ステップＳ４１では、電磁波出力／冷凍能力調整部４２０は、電磁波により発生する被冷却物Ｍの内部発熱の熱量が冷凍機２００の冷却能力を上回っているか否かを判断する。ステップＳ４１で行われる判断の処理は、ステップＳ３２で行われる判断の処理と同様である。ステップＳ４１で、電磁波により発生する被冷却物Ｍの内部発熱の熱量が冷凍機２００の冷却能力を上回っていると判断されればステップＳ４２へ進む。ステップＳ４１で、電磁波により発生する被冷却物Ｍの内部発熱の熱量が冷凍機２００の冷却能力を上回っていないと判断されればステップＳ２４へと戻る。
　ステップＳ４２では、電磁波出力／冷凍能力調整部４２０は、冷凍機２００の冷却能力が最大で、かつ、電磁波照射器３００の照射する電磁波の出力Ｓが最小出力Ｓｍｉｎであるか否かを判定する。ステップＳ４２で、冷凍機２００の冷却能力が最大で、かつ、電磁波照射器３００の照射する電磁波の出力Ｓが最小出力Ｓｍｉｎであると判定された場合には、電磁波照射器３００が被冷却物Ｍに電磁波を照射し続けていると、被冷却物Ｍの温度が次第に上昇してしまうことを意味する。そこで、過冷却運転を停止し、冷却装置１００の運転を通常冷却運転へと切り換えるため、ステップＳ２６に進む。ステップＳ４２で、冷凍機２００の冷却能力が最大でない、又は、電磁波照射器３００の照射する電磁波の出力Ｓが最小出力Ｓｍｉｎでない、と判定された場合には、ステップＳ４０へと戻る。
　なお、ここで説明した過冷却運転時の冷却装置１００の動作は、一例であってこれに限定されるものではない。
　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、適宜変更されてもよい。例えば、ステップＳ２１とステップＳ２２の順番は逆であってもよい。
　例えば、ステップＳ３２及びステップＳ４１では、冷却空間１１０ａの温度が上昇傾向にあると判断した場合にだけ、電磁波の照射による被冷却物Ｍの内部発熱の熱量が、冷凍機２００の冷却能力を上回っていると判断されてもよい。
　（４）特徴
　（４－１）
　上記実施形態の冷却装置１００は、冷凍機２００と、電磁波照射器３００と、制御部の一例としてのコントローラ４００と、を備える。冷凍機２００は、被冷却物Ｍを冷却する。電磁波照射器３００は、被冷却物Ｍを内部発熱させるため被冷却物Ｍに電磁波を照射する。電磁波照射器３００の照射する電磁波の周波数は可変である。コントローラ４００は、冷凍機２００及び電磁波照射器３００の動作を制御し、電磁波を被冷却物Ｍに照射しながら冷凍機２００で被冷却物Ｍを冷却する過冷却運転を行う。過冷却運転は、冷却運転の一例である。コントローラ４００は、過冷却運転時周波数ｆ１を決定するため、電磁波照射器３００が、照射する電磁波の周波数を切り換え、被冷却物Ｍに対して複数の周波数の電磁波を照射するように電磁波照射器３００を制御する予備運転を行う。過冷却運転時周波数ｆ１は、冷却運転時周波数の一例であり、冷却運転時に電磁波照射器３００が被冷却物Ｍに照射する電磁波の周波数である。コントローラ４００は、冷却運転時に、予備運転時に決定された過冷却運転時周波数ｆ１の電磁波を照射するよう電磁波照射器３００を制御する。
　この冷却装置１００では、被冷却物Ｍに照射する電磁波の周波数が被冷却物別に予め決定されるのではなく、被冷却物Ｍそのものを用いて、照射する電磁波の周波数を決定するための予備運転が実行される。そのため、本冷却装置１００では、どのような被冷却物Ｍを取り扱う場合にも、適切な周波数の電磁波を用いて過冷却運転を行うことができる。
　これに対し、例えば、被冷却物となる物品のサンプルを用いて、適切な電磁波の周波数を予め選定しておくという対応を取ろうとすると、冷却装置で取り扱う物品が限定されていない場合、全ての想定される物品に対して最適な電磁波の周波数の選定作業を行っておくことは実際には困難である。また、例えば、同一品種の物品であったとしても、実際には各々組成が異なるため、サンプルに最適な電磁波の周波数が、実際の冷却対象の物品にとっても最適であるとは限らない。例えば、被冷却物が肉である場合に、ある肉のサンプルに対して適切な電磁波の周波数を選定しておいたとしても、同じ肉でも、個体差により、赤身と脂肪との割合等が変わると、その周波数の電磁波が被冷却物Ｍの過冷却運転を行う上で適切でないという状態が起こり得る。
　（４－２）
　上記実施形態の冷却装置１００は、被冷却物Ｍの温度を計測する温度センサの一例としての被冷却物温度センサ５００を備える。コントローラ４００は、予備運転において、各周波数の電磁波の照射時に被冷却物温度センサ５００により計測される温度に基づいて、過冷却運転時周波数ｆ１を決定する。
　この冷却装置１００は、周波数を変化させながら被冷却物Ｍに電磁波を照射し、各周波数を用いた時の被冷却物Ｍの温度に基づいて冷却運転時に使用する電磁波の周波数（すなわち過冷却運転時周波数ｆ１）を決定する。そのため、本冷却装置１００では、被冷却物Ｍに効率よく内部発熱をさせるための電磁波の周波数を過冷却運転時周波数ｆ１に決定することができる。その結果、本冷却装置１００では、省電力で効率よく被冷却物Ｍの過冷却状態を作り出すことができる。
　（４－３）
　上記実施形態の冷却装置１００では、コントローラ４００は、予備運転において、各周波数の電磁波の照射時に被冷却物温度センサ５００により計測される温度の変化率に基づいて、過冷却運転時周波数ｆ１を決定する。
　この冷却装置１００は、周波数を変化させながら被冷却物Ｍに電磁波を照射し、各周波数を用いた時の被冷却物Ｍの温度の変化率に基づいて過冷却運転時周波数ｆ１を決定する。そのため、本冷却装置１００では、被冷却物Ｍに効率よく内部発熱をさせるための電磁波の周波数を過冷却運転時周波数ｆ１に決定することが容易である。その結果、本冷却装置１００では、省電力で効率よく被冷却物Ｍの過冷却状態を作り出すことができる。
　（４－４）
　上記実施形態の冷却装置１００では、コントローラ４００は、被冷却物温度センサ５００により検出される温度が最大氷結晶生成帯（－１～－５℃）の上限値（－１℃）より高い時に予備運転を実行する。
　この冷却装置１００では、被冷却物Ｍが冷却されその温度が被冷却物Ｍの細胞組織の損傷が顕著となる最大氷結晶生成帯に達する前に、過冷却運転時周波数ｆ１が決定されるので、被冷却物Ｍを氷の結晶により損傷させることなく過冷却運転時周波数ｆ１を決定することができる。
　（４－５）
　上記実施形態の冷却装置１００では、コントローラ４００は、予備運転後に冷却運転を実行し、被冷却物Ｍを最大氷結晶生成帯の上限値より低い温度まで冷却する。
　この冷却装置１００では、最適な電磁波の周波数（過冷却運転時周波数ｆ１）が決定された後に、被冷却物Ｍが電磁波を照射された状態で最大氷結晶生成帯の上限値より低い温度まで冷却される。そのため、本冷却装置１００では、被冷却物Ｍに内部発熱をさせる上で効率のよい周波数の電磁波を用いて、被冷却物Ｍを凍結させることなく過冷却状態とすることができる。
　（４－６）
　上記実施形態の冷却装置１００において、電磁波照射器３００では、照射する電磁波の出力が可変である。コントローラ４００は、冷却運転時に、被冷却物温度センサ５００により検出される温度に基づき、電磁波照射器３００の電磁波の出力を制御する。
　この冷却装置１００では、被冷却物Ｍが最大氷結晶生成帯で凍結するおそれが検知された場合や、被冷却物Ｍの内部発熱が冷凍機２００の冷却能力から見て過大になった場合等に、電磁波の出力を変更することができる。そのため、本冷却装置１００では、被冷却物Ｍを凍結させることなく、かつ効率よく過冷却することができる。
　（４－７）
　上記実施形態の冷却装置１００では、コントローラ４００は、冷却運転時に、被冷却物温度センサ５００により検出される温度が、最大氷結晶生成帯の下限値より低い所定温度（第２温度Ｔ２）まで低下するように被冷却物Ｍを冷却した後に、冷凍機２００による冷却を継続しつつ、電磁波照射器３００による被冷却物Ｍに対する電磁波の照射を停止する。
　この冷却装置１００では、最大氷結晶生成帯の下限値より低い第２温度Ｔ２まで被冷却物Ｍを冷却した後に、電磁波の照射を止めて冷却が継続される。そのため、本冷却装置１００では、最大氷結晶生成帯における被冷却物Ｍの凍結時間を短縮して、被冷却物Ｍの品質の劣化を抑制しつつ被冷却物Ｍを冷凍することができる。
　（４－８）
　上記実施形態の冷却装置１００では、冷却運転時に被冷却物Ｍに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の中で決定される。
　この冷却装置１００では、被冷却物Ｍの高周波誘電加熱を行いながら冷却を行い、被冷却物Ｍを凍結させることなく過冷却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Ａ
　上記実施形態では、電磁波照射器３００の設定可能周波数範囲は、中波、短波、及び超短波の領域内に含まれる。しかし、電磁波照射器３００の設定可能周波数範囲は、例えば、被冷却物Ｍを内部加熱可能な周波数を含むものであればよく、中波、短波、及び超短波以外の領域を含むように構成されてもよい。
　例えば、電磁波照射器３００の照射可能な電磁波の周波数（設定可能周波数範囲）には、極超短波（３００ＭＨｚ～３ＧＨｚ）、センチメートル波（３～３０ＧＨｚ）、ミリ波（３０～３００ＧＨｚ）及びサブミリ波（３００ＧＨｚ～３ＴＨｚ）の少なくとも１つの周波数帯の周波数が含まれてもよい。より好ましくは、電磁波照射器３００の照射可能な電磁波の周波数には、極超短波（３００ＭＨｚ～３ＧＨｚ）及びセンチメートル波（３～３０ＧＨｚ）の少なくとも１つの周波数帯の周波数が含まれてもよい。なお、電磁波照射器が極超短波（３００ＭＨｚ～３ＧＨｚ）、センチメートル波（３～３０ＧＨｚ）、ミリ波（３０～３００ＧＨｚ）及びサブミリ波（３００ＧＨｚ～３ＴＨｚ）の少なくとも１つ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、例えば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被冷却物Ｍに照射する装置であってもよい。
　さらに、電磁波照射器３００の照射可能な電磁波の周波数は、上記の周波数帯以外の周波数であって、被冷却物Ｍを過冷却状態で冷却することが可能な周波数を含むものであってもよい。
　（５－２）変形例Ｂ
　上記実施形態では、被冷却物温度センサ５００は、被冷却物Ｍの表面温度を計測するセンサであるが、これに限定されるものではなく、被冷却物Ｍの内部の温度を計測するセンサであってもよい。例えば、被冷却物温度センサ５００は、光ファイバープローブが挿入された被冷却物Ｍの内部の温度を計測する、光ファイバー式温度センサであってもよい。
　（５－３）変形例Ｃ
　上記実施形態では、被冷却物Ｍの温度が第２温度Ｔ２まで降下すると、電磁波照射器３００による電磁波の照射が中止され、その後、通常冷却運転が実行されて被冷却物Ｍが凍結させられるが、これに限定されるものではない。例えば、冷却装置１００は、被冷却物Ｍが過冷却状態で維持されるように、被冷却物Ｍの温度によらず電磁波照射器３００による電磁波の照射を継続するものであってもよい。
　（５－４）変形例Ｄ
　上記実施形態では、過冷却運転中に、電磁波照射器３００が照射する電磁波の出力が一定量（ΔＳ）ずつ上昇／下降させられることで電磁波の出力の調整が行われるが、これに限定されるものではない。
　例えば、過冷却運転中の電磁波の出力の調整量は毎回一定でなくてもよい。また、例えば、過冷却運転中に電磁波の出力を増加させる場合の出力の調整量と、過冷却運転中に電磁波の出力を減少させる場合の出力の調整量とは、異なる値であってもよい。
　（５－５）変形例Ｅ
　上記実施形態では、予備運転後に通常冷却運転が実施され、その後に過冷却運転が実施されるという流れで冷却装置１００が運転されるが、これに限定されるものではない。例えば、冷却装置１００は、予備運転後に直ちに過冷却運転を実行するものであってもよい。ただし、省エネルギーの観点からは、被冷却物Ｍの温度が被冷却物Ｍの凍結が問題とならないような温度である場合には、電磁波照射器３００による電磁波の照射は行われないことが好ましい。
　（５－６）変形例Ｆ
　上記実施形態では、予備運転時には冷凍機２００は運転されないが、これに限定されるものではない。例えば、被冷却物Ｍの温度上昇による品質の劣化や、被冷却物Ｍの温度を早期に低下させるという観点からは、予備運転は冷凍機２００を運転しながら実行されてもよい。
　なお、この場合には、予備運転中には冷凍機２００は一定の冷却能力で運転されることが好ましい。そして、過冷却運転時周波数決定部４１０は、各周波数の電磁波の照射時の被冷却物Ｍの温度の上昇率が最も高い周波数を、あるいは、各周波数の電磁波の照射時に被冷却物Ｍの温度がいずれも下降している場合には、温度の下降率が最も低い周波数を、過冷却運転時周波数ｆ１に決定することが好ましい。
　（５－７）変形例Ｇ
　上記実施形態では、予備運転時に、被冷却物Ｍの温度に基づいて過冷却運転時周波数ｆ１を決定するが、これに限定されるものではない。例えば、過冷却運転時周波数決定部４１０は、電磁波を被冷却物Ｍに照射する時の冷却空間１１０ａの温度変化をモニタリングし、その温度上昇が最大となる電磁波の周波数を過冷却運転時周波数ｆ１としてもよい。
　（５－８）変形例Ｈ
　上記実施形態では、予備運転も過冷却運転も同じケーシング１１０内で実行されるがこれに限定されるものではない。例えば、予備運転は別の筐体内で実行され、その後、この筐体からケーシング１１０内へと被冷却物Ｍがコンベア等で搬送され、ケーシング１１０で通常冷却運転及び過冷却運転が行われてもよい。この場合、冷却装置１００は、電磁波照射器や被冷却物温度センサを複数有し、予備運転時と過冷却運転時とで、異なる電磁波照射器や被冷却物温度センサを用いてもよい。
　なお、予備運転も過冷却運転も同じケーシング１１０内で実行される場合であっても、冷却装置１００は、例えば電磁波照射器を複数有し、予備運転時と過冷却運転時とで、異なる電磁波照射器を用いてもよい。
　（５－９）変形例Ｉ
　上記実施形態の電磁波照射器３００では、設定可能周波数範囲内の周波数の電磁波の照射が１台の高周波電源３２０を用いて行われるが、これに限定されるものではない。例えば、電磁波照射器３００は、複数の高周波電源３２０を有し、照射する電磁波の周波数に応じて異なる高周波電源が用いられてもよい。
　（５－１０）変形例Ｊ
　上記実施形態のコントローラ４００は、独立した機器ではなくてもよい。例えば、冷凍機２００の冷凍機制御部２９０が、コントローラ４００と同様の制御を行ってもよい。
　（５－１１）変形例Ｋ
　上記実施形態では、電磁波出力／冷凍能力調整部４２０は、電磁波の照射による被冷却物Ｍの内部発熱の熱量が、冷凍機２００の冷却能力を上回っていると判断される場合に、冷凍機２００の冷凍能力を上昇させたり、電磁波の出力Ｓを減少させたりするが、これに限定されるものではない。
　例えば、電磁波出力／冷凍能力調整部４２０は、電磁波の照射による被冷却物Ｍの内部発熱の熱量が、冷凍機２００の冷却能力に比較して比較的大きいと判断される場合に、冷凍機２００の冷凍能力を上昇させたり、電磁波の出力Ｓを減少させたりしてもよい。例えば具体的には、電磁波出力／冷凍能力調整部４２０は、被冷却物Ｍの温度低下率が所定値より低い場合にも、冷凍機２００の冷凍能力を上昇させたり、電磁波の出力Ｓを減少させたりしてもよい。
　（５－１２）変形例Ｌ
　上記実施形態では、電磁波照射器３００の照射する電磁波の出力は可変である。電磁波照射器３００の照射する電磁波の出力は可変であることが好ましいが、電磁波照射器３００の照射する電磁波の出力は可変でなくてもよい。
　この場合、例えば過冷却運転中には、電磁波の照射による被冷却物Ｍの内部発熱量が冷凍機２００の冷却能力を超過することがないかが監視され（内部発熱量が冷却能力を超過する場合には冷凍機２００の冷却能力を上げるよう制御され）、被冷却物Ｍの温度が第２温度Ｔ２を下回ると電磁波照射器３００による電磁波の照射を停止するよう冷却装置１００は構成されてもよい。
　本発明は、電磁波を照射することで、過冷却域で被冷却物を冷却する冷却装置に広く適用でき有用である。
１００　冷却装置
２００　冷凍機
３００　電磁波照射器
４００　コントローラ（制御部）
５００　温度センサ
ｆ１　　過冷却運転時周波数（冷却運転時周波数）
Ｍ　　　被冷却物
Ｔ２　　第２温度（所定温度）
特開２００１－２４５６４５号公報

Claims (8)

  1. 　被冷却物（Ｍ）を冷却する冷凍機（２００）と、
    　前記被冷却物を内部発熱させるため前記被冷却物に電磁波を照射する、照射する前記電磁波の周波数が可変な電磁波照射器（３００）と、
    　前記冷凍機及び前記電磁波照射器の動作を制御し、前記電磁波を前記被冷却物に照射しながら前記冷凍機で前記被冷却物を冷却する冷却運転を行う制御部（４００）と、
    を備え、
    　前記制御部は、
    　前記冷却運転時に前記電磁波照射器が前記被冷却物に照射する前記電磁波の周波数である冷却運転時周波数（ｆ１）を決定するため、前記電磁波照射器が、照射する前記電磁波の周波数を切り換え、前記被冷却物に対して複数の周波数の前記電磁波を照射するように前記電磁波照射器を制御する予備運転を行い、
    　前記冷却運転時に、前記予備運転時に決定された前記冷却運転時周波数の前記電磁波を照射するよう前記電磁波照射器を制御する、
    冷却装置（１００）。
  2. 　前記被冷却物の温度を計測する温度センサ（５００）、
    を更に備え、
    　前記制御部は、前記予備運転において、各周波数の前記電磁波の照射時に前記温度センサにより計測される前記温度に基づいて、前記冷却運転時周波数を決定する、
    請求項１に記載の冷却装置。
  3. 　前記制御部は、前記予備運転において、各周波数の前記電磁波の照射時に前記温度センサにより計測される前記温度の変化率に基づいて、前記冷却運転時周波数を決定する、
    請求項２に記載の冷却装置。
  4. 　前記制御部は、前記温度センサにより検出される前記温度が、最大氷結晶生成帯の上限値及び前記被冷却物の凝固点より高い時に前記予備運転を実行する、
    請求項２又は３に記載の冷却装置。
  5. 　前記制御部は、前記予備運転後に前記冷却運転を実行し、前記被冷却物を最大氷結晶生成帯の上限値より低い温度まで冷却する、
    請求項４に記載の冷却装置。
  6. 　前記電磁波照射器では、照射する前記電磁波の出力が可変であり、
    　前記制御部は、前記冷却運転時に、前記温度センサにより検出される前記温度に基づき、前記電磁波照射器の前記電磁波の出力を制御する、
    請求項２から５のいずれか１項に記載の冷却装置。
  7. 　前記制御部は、前記冷却運転時に、前記温度センサにより検出される前記温度が、最大氷結晶生成帯の下限値より低い所定温度（Ｔ２）まで低下するように前記被冷却物を冷却した後に、前記冷凍機による冷却を継続しつつ、前記電磁波照射器による前記被冷却物に対する前記電磁波の照射を停止する、
    請求項２から６のいずれか１項に記載の冷却装置。
  8. 　前記冷却運転時に前記被冷却物に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の中で決定される、
    請求項１から７のいずれか１項に記載の冷却装置。
PCT/JP2018/015564 2017-04-21 2018-04-13 冷却装置 WO2018193989A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201880013587.6A CN110730894A (zh) 2017-04-21 2018-04-13 冷却装置
EP18788539.7A EP3614078A4 (en) 2017-04-21 2018-04-13 COOLING DEVICE
US16/492,774 US20200072545A1 (en) 2017-04-21 2018-04-13 Cooling apparatus

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-084872 2017-04-21
JP2017084872A JP2018179477A (ja) 2017-04-21 2017-04-21 冷却装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018193989A1 true WO2018193989A1 (ja) 2018-10-25

Family

ID=63857131

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/015564 WO2018193989A1 (ja) 2017-04-21 2018-04-13 冷却装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20200072545A1 (ja)
EP (1) EP3614078A4 (ja)
JP (1) JP2018179477A (ja)
CN (1) CN110730894A (ja)
WO (1) WO2018193989A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102395456B1 (ko) * 2016-06-09 2022-05-06 엘지전자 주식회사 온도 상황 인식적 냉장고 및 이를 제어하는 방법
CN113347750B (zh) * 2020-02-18 2023-06-16 青岛海尔电冰箱有限公司 用于加热单元的控制方法及加热单元和冷藏冷冻装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001245645A (ja) 2000-03-07 2001-09-11 Mitsubishi Electric Corp 生鮮食品等の冷凍方法および装置
WO2011004597A1 (ja) * 2009-07-10 2011-01-13 パナソニック株式会社 保存装置、保存方法
WO2011118198A1 (ja) * 2010-03-23 2011-09-29 パナソニック株式会社 加熱装置および冷蔵庫

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002272436A (ja) * 2001-03-23 2002-09-24 Mitsubishi Electric Corp 冷凍方法および解凍方法、並びに冷凍装置、解凍装置
JP2003139460A (ja) * 2001-11-01 2003-05-14 Abi:Kk 変動磁場発生装置、冷凍装置および均一な変動磁場の発生方法
CA2488938A1 (en) * 2002-05-10 2003-11-20 Glocal Co., Ltd. Refrigerating device, refrigerating method, and refrigerated object
EP2088392A1 (en) * 2007-03-22 2009-08-12 Ryoho Freeze-Systems Corporation Core unit for refrigeration device and refrigeration device using the same
KR20080090927A (ko) * 2007-04-06 2008-10-09 삼성전자주식회사 냉장고
JP5805375B2 (ja) * 2010-05-21 2015-11-04 米田工機株式会社 急速冷凍装置
WO2011152047A1 (ja) * 2010-06-01 2011-12-08 パナソニック株式会社 冷蔵庫
KR102208555B1 (ko) * 2014-05-28 2021-01-28 삼성전자주식회사 마이크로파 가열 장치 및 마이크로파 가열 장치의 제어 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001245645A (ja) 2000-03-07 2001-09-11 Mitsubishi Electric Corp 生鮮食品等の冷凍方法および装置
WO2011004597A1 (ja) * 2009-07-10 2011-01-13 パナソニック株式会社 保存装置、保存方法
WO2011118198A1 (ja) * 2010-03-23 2011-09-29 パナソニック株式会社 加熱装置および冷蔵庫

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3614078A4 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110730894A (zh) 2020-01-24
JP2018179477A (ja) 2018-11-15
EP3614078A4 (en) 2021-01-06
US20200072545A1 (en) 2020-03-05
EP3614078A1 (en) 2020-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018193990A1 (ja) 冷却装置
US8061150B2 (en) Apparatus for supercooling, and method of operating the same
EP1752724A2 (en) Operation control method of refrigerator
JP2016536560A (ja) 冷蔵庫の解凍装置
CN102754522A (zh) 加热装置和冷藏库
WO2018193989A1 (ja) 冷却装置
US20220026117A1 (en) Carbon dioxide cooling system with subcooling
JPWO2011135863A1 (ja) 冷凍装置、それを備える冷蔵庫、及び冷凍装置の運転方法
EP2372272A1 (en) Refrigeration equipment
JP2006292347A (ja) 電磁波冷凍装置、電磁波冷凍容器及び電磁波冷凍方法
JP2002162143A (ja) 冷凍冷蔵庫
JP7219388B2 (ja) 解凍装置
JP2007298218A (ja) 冷凍装置
JP2002147919A (ja) 解凍機能付き業務用冷凍庫
KR20070043170A (ko) 냉장고의 해동 제어 장치 및 방법
JP2004278895A (ja) 調理器
US11927380B2 (en) Refrigeration apparatus
CN104101145B (zh) 制冷系统的控制方法和控制电路
JP2014128471A (ja) 冷却システムの制御方法及び冷却システム
KR102437449B1 (ko) 냉각장치 및 그 제어방법
JP2012042133A (ja) 冷蔵庫
NL2012316B1 (en) Controller for time shifting of refrigeration demand in a refrigerated display cabinet, a refrigerated service cabinet or a refrigerated vending machine.
CN112880266A (zh) 一种快速融霜的速冻机和速冻机快速融霜方法
KR20150111408A (ko) 제상 기능 동작시 온도를 유지하는 냉장고의 제어 방법
CN114857833A (zh) 冰箱和制冷系统控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18788539

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2018788539

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018788539

Country of ref document: EP

Effective date: 20191121