專利名稱：過冷識別方法和過冷設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種過冷識別方法和一種過冷設(shè)備，更具體地，本發(fā)明涉及一種可以基于儲存的物體的溫度迅速而精確地判斷儲存的物體是否保持在過冷狀態(tài)中的過冷識別 方法和過冷設(shè)備。
背景技術(shù)：
術(shù)語“過冷，，描述了即使在熔體或者固體冷卻到低于平衡狀態(tài)處的相變溫度之后它也不變化的現(xiàn)象。一般而言，每種材料在給定溫度處都具有其自身的穩(wěn)定狀態(tài)，因此，如 果溫度逐漸變化，則物質(zhì)的原子在各個溫度處保持其穩(wěn)定狀態(tài)，同時跟上溫度的變化。然 而，如果溫度突然變化，則原子沒有足夠的時間進入與各個溫度相對應(yīng)的穩(wěn)定狀態(tài)。隨后發(fā) 生的是原子或者保持起始溫度處的穩(wěn)定狀態(tài)，或者部分地變化到預(yù)定結(jié)束溫度處的狀態(tài)然 后停止。例如，當(dāng)水慢慢冷卻時，即使溫度低于0°C，在一段時間內(nèi)它也不結(jié)冰。但是，當(dāng)物體變?yōu)檫^冷狀態(tài)時，它是某種亞穩(wěn)狀態(tài)，在該亞穩(wěn)狀態(tài)中即使有很小的刺激或者微小的外 部擾動，該不穩(wěn)定的平衡狀態(tài)也容易打破，因此物體容易地轉(zhuǎn)變到更穩(wěn)定的狀態(tài)。也就是 說，如果將小塊材料放到過冷液體中，或者如果該液體突然受到影響，則它立即開始凝固并 且該液體的溫度上升到凝固點，在該溫度處保持穩(wěn)定平衡狀態(tài)。通常，冷藏或者冷凍諸如蔬菜、水果、肉和飲料的食品以保持新鮮。這些食品包含 諸如水的液體成分。如果食品的液體成分冷卻到相變溫度以下，則液體成分在預(yù)定時間點 上轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w成分。當(dāng)液體成分轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w成分并且隨后整個食品被冷凍時，食品的質(zhì)量 嚴重下降。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明用于解決現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的上述缺點。本發(fā)明的目的是提供一種可以基于 儲存的物體的溫度迅速判斷儲存的物體是否保持在過冷狀態(tài)中的過冷識別方法和過冷設(shè)備。本發(fā)明的另一個目的是提供一種即使當(dāng)儲存的物體保持在相變溫度附近時也可 以精確地判斷儲存的物體是否保持在過冷狀態(tài)中的過冷識別方法和過冷設(shè)備。本發(fā)明的又一個目的是提供一種當(dāng)儲存的物體未保持在過冷狀態(tài)中時可以迅速 解凍儲存的物體的過冷識別方法和過冷設(shè)備。技術(shù)方案為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，提供了一種過冷識別方法，包括以下步驟將儲存的 物體冷卻至其最大冰晶形成帶的溫度以下；以及在冷卻步驟期間基于儲存的物體的溫度來 判斷儲存的物體是否保持在過冷狀態(tài)中。此外，優(yōu)選地，在判斷步驟中，在儲存的物體的溫度達到其相變溫度之后，當(dāng)在第一參考時間期間儲存的物體的溫度保持在高于其最大冰晶形成帶的溫度時，判斷儲存的物體未能保持過冷狀態(tài)。此外，優(yōu)選地，在判斷步驟中，在儲存的物體的溫度達到其相變溫度之后，當(dāng)在第二參考時間期間儲存的物體的溫度保持在其相變溫度附近時，判斷儲存的物體未能保持過 冷狀態(tài)。此外，優(yōu)選地，過冷識別方法包括當(dāng)在判斷步驟中儲存的物體未處于過冷狀態(tài)中時，視覺或者聽覺地呈現(xiàn)判斷步驟的判斷結(jié)果的步驟。此外，優(yōu)選地，根據(jù)儲存的物體的種類、體積和質(zhì)量中的一個或更多個來設(shè)定第一參考時間或第二參考時間。另外，優(yōu)選地，過冷識別方法包括當(dāng)在判斷步驟中儲存的物體未處于過冷狀態(tài)中時。解凍儲存的物體的步驟。另外，優(yōu)選地，過冷識別方法包括檢查儲存的物體的種類、體積和質(zhì)量中的一個或更多個的步驟。還提供了一種過冷設(shè)備，包括冷卻裝置，用于將儲存的物體冷卻至其最大冰晶形 成帶的溫度以下；傳感裝置，用于感測儲存的物體的溫度；以及控制裝置，用于從傳感裝置 獲取儲存的物體的溫度，控制冷卻裝置冷卻儲存的物體，并且基于儲存的物體的溫度判斷 其是否保持在過冷狀態(tài)中。此外，優(yōu)選地，在儲存的物體的溫度達到其相變溫度之后，當(dāng)在預(yù)定時間期間儲存 的物體的溫度保持在高于儲存的物體的最大冰晶形成帶的溫度時，控制裝置判斷儲存的物 體未保持過冷狀態(tài)。此外，優(yōu)選地，過冷設(shè)備包括解凍裝置，用于在儲存的物體未保持過冷狀態(tài)時，將 儲存的物體從冷凍中脫離。有益效果根據(jù)本發(fā)明的過冷識別方法和過冷設(shè)備可以基于儲存的物體的溫度來迅速判斷 其是否保持在過冷狀態(tài)中。此外，根據(jù)本發(fā)明的過冷識別方法和過冷設(shè)備即使在儲存的物體保持在相變溫度 附近時也可以精確判斷儲存的物體是否保持在過冷狀態(tài)中。此外，根據(jù)本發(fā)明的過冷識別方法和過冷設(shè)備在儲存的物體未保持在過冷狀態(tài)中 時可以迅速解凍儲存的物體以使質(zhì)量下降最小化。


圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的儲存的物體未能保持過冷狀態(tài)的狀態(tài) 中的溫度的曲線圖。圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的儲存的物體未能保持過冷狀態(tài)的狀態(tài) 中的溫度的曲線圖。圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的儲存的物體未能保持過冷狀態(tài)的狀態(tài) 中的溫度的曲線圖。圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的用于執(zhí)行過冷識別方法的過冷設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖。圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的過冷識別方法的流程圖。
具體實施方式

下文中，將參照本發(fā)明的優(yōu)選實施例及附圖詳細描述本發(fā)明。圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的儲存的物體未能保持過冷狀態(tài)的狀態(tài) 中的溫度的曲線圖。在圖1的第一實施例中，在冷卻所儲存的物體時，當(dāng)儲存的物體的溫度 I達到其相變溫度Tc，例如當(dāng)水的溫度達到0°C時，所儲存的物體發(fā)生相變并且被冷凍。在圖2和3的冷卻過程中以及圖1的冷卻過程中，在容納所儲存的物體的冷卻空 間中，例如，將水冷卻至產(chǎn)生最大量的冰晶的最大冰晶形成帶的溫度(-1至-5°C)以下。即， 儲存的物體被冷卻至其最大冰晶形成帶的溫度之下的冷卻溫度，以使得儲存的物體可以在 其相變溫度之下進入過冷狀態(tài)。如圖1中所示，當(dāng)冷卻容納儲存的物體的冷卻空間時，儲存的物體的溫度I降低并 且在時間點to處達到其相變溫度Tc。此后，儲存的物體的溫度I持續(xù)保持為相變溫度Tc。 當(dāng)儲存的物體保持在相變溫度Tc處時，儲存的物體發(fā)生相變。S卩，在圖1的情況中，應(yīng)該判 斷儲存的物體未進入過冷狀態(tài)，即儲存的物體在預(yù)定時間tl-tO之后在時間點tl處未保持 在過冷狀態(tài)中。預(yù)定時間tl-to可以根據(jù)儲存的物體的種類、質(zhì)量和體積來可變地設(shè)定。當(dāng)圖1的狀態(tài)繼續(xù)時，儲存的物體從其表面冷卻，最終整個發(fā)生相變。圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的儲存的物體未能保持過冷狀態(tài)的狀態(tài) 中的溫度的曲線圖。在圖2的第二實施例中，儲存的物體被冷卻到相變溫度Tc以下。這里， 儲存的物體被暫時冷卻至低于相變溫度Tc且高于其最大冰晶形成帶的溫度的區(qū)域。當(dāng)儲 存的物體的溫度II上升至相變溫度Tc時，儲存的物體發(fā)生相變。在圖2的情況中，在用于感測儲存的物體的溫度II的傳感器感測到儲存的物體的 溫度II達到相變溫度Tc之后，由于溫度TO與相變溫度Tc略微不同，因此傳感器可能無法 感測溫度TO。此外，一旦儲存的物體的溫度II變得低于相變溫度Tc，就難以用與圖1的曲 線圖的方式相同的方式判斷儲存的物體是否保持在過冷狀態(tài)中。因此，在儲存的物體的溫度II達到相變溫度Tc之后，即在時間點t2之后，儲存的 物體的溫度II存在于高于最大冰晶形成帶的溫度的溫度區(qū)域TO中。在預(yù)定時間t4-t2之 后儲存的物體的溫度II仍然存在于該區(qū)域(低于相變溫度Tc且高于最大冰晶形成帶的溫 度)中的情況下，應(yīng)該判斷儲存的物體未保持在過冷狀態(tài)中，而是脫離了過冷狀態(tài)并且發(fā) 生了相變。例如，在時間點t5處，保持在過冷狀態(tài)中的儲存的物體脫離了過冷狀態(tài)，以使得 之后執(zhí)行后續(xù)過程(例如解凍處理)。圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的儲存的物體未能保持過冷狀態(tài)的狀態(tài) 中的溫度的圖。在圖3的第三實施例中，儲存的物體在其最大冰晶形成帶的溫度之下保持 在過冷狀態(tài)中，并且發(fā)生相變。參照圖3，在儲存的物體開始冷卻之后，儲存的物體的溫度III在時間點t6處達到 相變溫度Tc。之后，儲存的物體的溫度III持續(xù)降低到溫度Tl并且急劇上升至相變溫度 Tc附近，以使得儲存的物體發(fā)生相變。在圖3中，儲存的物體的溫度III急劇改變，即降低到最大冰晶形成帶的溫度之 下的溫度Tl，并且上升到相變溫度Tc附近(低于相變溫度Tc且高于最大冰晶形成帶的溫度)。因此，傳感器可以識別該溫度。在這種情況下，在儲存的物體的溫度III達到相變溫 度Tc之后，檢查儲存的物體的溫度變化以判斷儲存的物體保持在過冷狀態(tài)中、從過冷狀態(tài) 中脫離以及被冷凍。圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的用于執(zhí)行過冷識別方法的過冷設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖。過冷設(shè) 備100包括輸入裝置10、傳感裝置20、冷卻裝置30、顯示裝置40、解凍裝置50和控制裝置 60。輸入裝置10允許用戶設(shè)定用于通用冷凍和冷藏控制的驅(qū)動、設(shè) 定溫度、選擇分配 器(dispenser)的服務(wù)類型(片冰、水等)以及選擇貯藏空間或者儲存的物體的冷卻模式 和根據(jù)本發(fā)明的冷卻模式(或過冷模式)。輸入裝置10可以通過小鍵盤、觸摸屏等實施。 此外，用戶可以通過輸入裝置10輸入關(guān)于儲存的物體的信息，諸如儲存的物體的種類、儲 存的物體的相變溫度、儲存的物體的最大冰晶形成帶的溫度(即溫度范圍)、儲存的物體的 質(zhì)量和儲存的物體的體積。輸入裝置10可以是條碼識讀器或者RFID識讀器以向控制裝置 60提供關(guān)于儲存的物體的讀取信息。傳感裝置20感測關(guān)于儲存的物體的信息，例如儲存的物體的體積或質(zhì)量和溫度 以及容納儲存的物體的冷卻空間的溫度，并且將信息傳遞到控制裝置60。例如，傳感裝置 20可以是用于感測冷卻空間或者儲存的物體的溫度的溫度計，或者是硬度計、天平、光傳感 器(或者激光傳感器)或者壓力傳感器，用于檢查儲存的物體是否儲存在貯藏空間中或者 從過冷狀態(tài)中脫離，或者用于檢查儲存的物體的種類、體積和質(zhì)量。冷卻裝置30是用于冷卻容納在冷卻空間中的儲存的物體的裝置。冷卻裝置30可 以根據(jù)冷卻方法執(zhí)行直接冷卻或者間接冷卻。省略了其詳細說明。冷卻裝置30可以在控制裝置60的控制下開始、保持或者停止冷卻。此外，冷卻裝 置30根據(jù)由控制裝置60設(shè)定的溫度執(zhí)行冷卻。顯示裝置40顯示冷卻設(shè)備的冷凍和冷藏溫度、分配器的服務(wù)類型、當(dāng)前冷卻步驟 的進行程度、從當(dāng)前冷卻步驟經(jīng)過的時間、用戶輸入的操作、當(dāng)前儲存的物體的溫度等。具 體地，顯示裝置40可以用IXD顯示器實施。此外，顯示裝置40可以顯示關(guān)于儲存的物體當(dāng) 前是否保持在過冷狀態(tài)的信息，以及關(guān)于對脫離過冷狀態(tài)的儲存的物體執(zhí)行解凍處理的信 肩、ο在儲存的物體未保持在過冷狀態(tài)并且被冷凍的情況下，這種冷凍對儲存的物體的 質(zhì)量有嚴重有害的影響。解凍裝置50將熱能等施加到儲存的物體以便使儲存的物體快速 脫離冷凍。例如，解凍裝置50可以是由施加的電力所操作的熱產(chǎn)生線圈以產(chǎn)生熱量。控制裝置60通過輸入裝置10和傳感裝置20接收關(guān)于儲存的物體(諸如儲存的物 體的種類、質(zhì)量和體積等)的信息或者需要的操作狀態(tài)(諸如用于過冷模式的用戶輸入)， 并且判斷是否需要冷卻步驟、是否脫離過冷狀態(tài)以及是否需要解凍處理。根據(jù)判斷，控制裝 置60控制冷卻裝置30、顯示裝置40和解凍裝置50執(zhí)行必要的操作?？刂蒲b置60被提供 有內(nèi)置定時器以判斷經(jīng)過預(yù)定時間。此外，控制裝置60可以包括用于存儲通過輸入裝置10 和傳感裝置20傳遞的信息的存儲單元(未示出)，從而根據(jù)關(guān)于物體的信息存儲諸如冷卻 速度的數(shù)據(jù)。存儲單元存儲關(guān)于各個儲存的物體的最大冰晶形成帶的溫度的信息、以及包 括用于解凍儲存的物體的固定解凍時間或者基于儲存的物體的信息的解凍時間的數(shù)據(jù)。下 文中，將詳細描述控制裝置60的控制過程。
圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的過冷識別方法的流程圖。在步驟S21中，控制裝置60操作冷卻裝置30以冷卻容納在冷卻空間中的儲存物 體。這里，控制裝置60以儲存的物體的最大冰晶形成帶的溫度之下的冷卻溫度冷卻儲存的物體。此外，控制裝置60可以通過輸入裝置10或者傳感裝置20檢查諸如儲存的物體的種 類、質(zhì)量和體積的信息，并且根據(jù)檢查結(jié)果設(shè)定冷卻溫度，或者檢查儲存的物體的最大冰晶 形成帶的溫度。在步驟S23中，控制裝置60從傳感裝置20獲得儲存的物體的溫度，并且判斷儲存 的物體的溫度是否達到其相變溫度。如果儲存的物體的溫度達到其相變溫度，則控制裝置 60前進到步驟S25。如果儲存的物體的溫度未達到其相變溫度，則控制裝置60保持備用狀 態(tài)。即使例程進行到步驟S25，控制裝置60仍然控制冷卻裝置30不斷冷卻儲存的物體。在步驟S25中，控制裝置60根據(jù)來自傳感裝置20的溫度判斷儲存的物體的溫度 是否低于相變溫度。如果儲存的物體的溫度恒定保持為相變溫度，則控制裝置60前進到步 驟S27，而如果儲存的物體的溫度低于相變溫度，則控制裝置60前進到步驟S33。在步驟S27中，控制裝置60借助于內(nèi)置定時器來判斷是否過了第一參考時間。如 果過了第一參考時間，則控制裝置60進行到步驟S29，否則控制裝置60進行到步驟S25。 艮口，控制裝置60檢查儲存的物體的溫度保持為相變溫度是否超過第一參考時間。該步驟是 為了判斷在圖1的情況中儲存的物體是否保持在過冷狀態(tài)中。在步驟S29中，控制裝置60判斷儲存的物體未進入過冷狀態(tài)，并且通過顯示裝置 40顯示儲存的物體未能保持過冷狀態(tài)。即，控制裝置60判斷儲存的物體在達到相變溫度之 后直接發(fā)生相變。在步驟S31中，控制裝置60停止冷卻裝置30的冷卻，或者操作解凍裝置50執(zhí)行 用于使儲存的物體從冷凍中脫離的解凍處理?？刂蒲b置60可以選擇性地或者協(xié)作性地停 止冷卻裝置30的冷卻和開始解凍裝置50的解凍。儲存的物體越冷凍，則儲存的物體的質(zhì) 量越差。因此，應(yīng)該盡可能早地執(zhí)行解凍處理。在步驟S33中，控制裝置60判斷儲存的物體的溫度是否高于其最大冰晶形成帶的 溫度。該步驟是為了判斷在圖2的情況下儲存的物體是否保持在過冷狀態(tài)中。如果儲存的 物體的溫度高于其最大冰晶形成帶的溫度，則控制裝置60前進到步驟S35，否則控制裝置 60前進到步驟S39。在步驟S35中，控制裝置60判斷儲存的物體保持在相變溫度是否超過第二參考時 間。如果過了第二參考時間，則控制裝置60進行到步驟S37，否則控制裝置60進行到步驟 S33。在步驟S37中，控制裝置60判斷儲存的物體發(fā)生了相變，并且在低于相變溫度且 高于其最大冰晶形成帶的溫度的溫度區(qū)域中冷凍，即儲存的物體未能保持過冷狀態(tài)。由于 在步驟S37中儲存的物體保持在過冷狀態(tài)預(yù)定時間并且從過冷狀態(tài)中脫離，因此控制裝置 60前進到步驟S31以解凍儲存的物體。在步驟S39中，控制裝置60判斷儲存的物體是否在其最大冰晶形成帶的溫度之下 保持在過冷狀態(tài)中。這里，控制裝置60可以通過顯示裝置40顯示儲存的物體保持在過冷 狀態(tài)中。在步驟S41中，控制裝置60確定儲存的物體的溫度是否進入低于相變溫度或高于最大冰晶形成帶的溫度的區(qū)域(判斷區(qū)域)，以便判斷保持在過冷狀態(tài)中的儲存的物體是 否從過冷狀態(tài)中脫離。如果儲存的物體的溫度進入判斷區(qū)域，則控制裝置60進行到步驟 S37。否則控制裝置60進行到步驟S39。
在上述步驟S31中，在儲存的物體解凍之后，即當(dāng)在儲存的物體中不存在任何冰 晶時，控制裝置60返回到步驟S21以再次使儲存的物體過冷。但是，本發(fā)明的范圍不限于實施例和附圖，而是由所附權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
一種過冷識別方法，包括以下步驟將儲存的物體冷卻到所述儲存的物體的最大冰晶形成帶的溫度之下；以及在冷卻步驟期間，基于所述儲存的物體的溫度來判斷所述儲存的物體是否保持在過冷狀態(tài)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過冷識別方法，其中，在判斷步驟中，在所述儲存的物體的溫 度達到所述儲存的物體的相變溫度之后，當(dāng)在第一參考時間期間所述儲存的物體的溫度被 保持在高于所述儲存的物體的最大冰晶形成帶的溫度時，判斷所述儲存的物體未能保持所 述過冷狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的過冷識別方法，其中，在所述判斷步驟中，在所述儲存的 物體的溫度達到所述儲存的物體的相變溫度之后，當(dāng)在第二參考時間期間所述儲存的物體 的溫度被保持在所述儲存的物體的相變溫度附近時，判斷所述儲存的物體未能保持所述過 冷狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過冷識別方法，包括當(dāng)在所述判斷步驟中所述儲存的物體 未處于所述過冷狀態(tài)中時，視覺或聽覺地呈現(xiàn)所述判斷步驟的判斷結(jié)果的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的過冷識別方法，其中，所述第一參考時間或所述第二參考時 間根據(jù)所述儲存的物體的種類、體積和質(zhì)量中的一個或更多個來設(shè)定。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過冷識別方法，包括當(dāng)在所述判斷步驟中所述儲存的物體 未處于所述過冷狀態(tài)時，解凍所述儲存的物體的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的過冷識別方法，包括檢查所述儲存的物體的 所述種類、體積和質(zhì)量中的一個或更多個的步驟。
8.一種過冷設(shè)備，包括冷卻裝置，用于將儲存的物體冷卻至所述儲存的物體的最大冰晶形成帶的溫度之下；傳感裝置，用于感測所述儲存的物體的溫度；以及控制裝置，用于從所述傳感裝置獲取所述儲存的物體的溫度，控制所述冷卻裝置冷卻 所述儲存的物體，并且基于所述儲存的物體的溫度來判斷所述儲存的物體是否保持在過冷 狀態(tài)中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的過冷設(shè)備，其中，在所述儲存的物體的溫度達到所述儲存的 物體的相變溫度之后，當(dāng)在預(yù)定時間期間所述儲存的物體的溫度保持在高于所述儲存的物 體的最大冰晶形成帶的溫度時，所述控制裝置判斷所述儲存的物體未能保持所述過冷狀 態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的過冷設(shè)備，包括解凍裝置，用于在所述儲存的物體未能保 持所述過冷狀態(tài)時將所述儲存的物體從冷凍中脫離。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可以基于儲存的物體的溫度迅速而準(zhǔn)確地判斷儲存的物體是否保持在過冷狀態(tài)中的過冷識別方法和過冷設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的過冷識別方法包括以下步驟將儲存的物體冷卻到其最大冰晶形成帶的溫度之下；以及在冷卻步驟期間，基于儲存的物體的溫度來判斷儲存的物體是否保持在過冷狀態(tài)中。
文檔編號A23L3/365GK101801224SQ200880107239
公開日2010年8月11日 申請日期2008年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月21日
發(fā)明者丁元榮, 尹德鉉, 李薰奉, 蘇宰賢, 辛鐘玟, 金洙清, 金鐵煥 申請人:Lg電子株式會社