專利名稱：冰箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水箱，更具體地涉及這樣一種冰箱，所述冰箱可以 通過由射頻電壓產(chǎn)生的電場將內(nèi)容物保存在非冷凍狀態(tài)下。
背景技術(shù)：
通常，在水箱中形成靜電環(huán)境，肉類和魚類在零下溫度下在冰箱中 解凍.另外，水果在冰箱中保鮮。
這種技術(shù)利用了過冷現(xiàn)象。過冷表示在平衡狀態(tài)下在低于相變溫度 下冷卻的融化物體或固體不發(fā)生變化。
這種技術(shù)在韓國特開專利公報2000-0011081中提到，所述專利公報 公開了一種靜電場處理方法、靜電場處理設(shè)備及其電極。
圖1是示出了常規(guī)的用于解凍及保鮮的設(shè)備。冷藏盒體1包括絕緣 層2和外壁5。溫度控制裝置(未示出)安裝在冷藏盒體1中。安^t 冷藏盒體l中的金屬擱板7具有雙層結(jié)構(gòu)。蔬菜、肉類或水產(chǎn)品安放在 各層上以解凍、保鮮或熟化。金屬擱板7通過絕緣體9與冷藏盒體1的 底部隔絕。高壓產(chǎn)生裝置3可以產(chǎn)生0至5000V的DC (直流)及AC (交流)電壓。絕緣層2的內(nèi)表面覆蓋有諸如氯乙烯之類的絕象feL2a。 輸出高壓產(chǎn)生裝置3的電壓的高壓線4穿過外壁5和絕緣層2抵達(dá)金屬 擱板7。
當(dāng)使用者打開安裝在冷藏盒體1的前表面上的門時，安全開關(guān)13(參 考圖2)斷開以阻斷高壓產(chǎn)生裝置3的輸出。
圖2是示出了高壓產(chǎn)生裝置3的電路圖。100V的AC供應(yīng)至調(diào)壓變 壓器15的初級側(cè)。附圖標(biāo)記ll表示電源燈，而19表示操作狀態(tài)燈。當(dāng) 門6關(guān)閉而安全開關(guān)13接通時，繼電器14操作。繼電器14的^Mt由繼 電器操作燈12顯示。繼電器接點(diǎn)14a、 14b和14c通過繼電器14的操作 而閉合，并且100V的AC施加至調(diào)壓變壓器15的初級側(cè)。
所施加的電壓通過調(diào)壓變壓器15次級側(cè)處的調(diào)節(jié)鈕15a進(jìn)行調(diào)節(jié)。 經(jīng)調(diào)節(jié)的電壓顯示在電壓表上。調(diào)節(jié)鈕15a連接至調(diào)壓變壓器15的次級 側(cè)處的升壓變壓器17的初級側(cè)。升壓變壓器17以1:50的比率升高電壓。 例如，當(dāng)施加60V電壓時，將升高至3000V。
升壓變壓器17的次級側(cè)輸出的一端Ot通過高壓線4連接至與冷藏 盒體1隔絕的金屬擱板7，而輸出的另一端02接地。由于外壁5是接地 的，如果使用者接觸冷藏盒體l的外壁5，他/她并不會受到電擊。在圖 1中，暴露在冷藏盒體1中的金屬擱板7必須保持絕緣狀態(tài)。因此需要 使金屬擱板7與冷藏盒體1的壁部分離(空W絕緣作用)。如果安放在 金屬擱板7上的內(nèi)容物8接觸冷藏盒體1的壁部，電流將通過冷藏盒體 1的壁部流向地面。通過將絕^2a粘附至內(nèi)壁來防止所施加的電壓的 下降。當(dāng)金屬擱板7;5^露而覆蓋有氯乙烯時，在整個冷藏盒體l中形 成電場環(huán)境。
常規(guī)的冷藏盒體1僅僅控制施加至金屬擱板7以使食物過冷的電壓
的幅值。因此，在-5t:下發(fā)生過冷而防止食物冷凍。在電壓的幅值發(fā)生 變化的情況下，產(chǎn)生過冷的最小溫度是-5匸。食物不能在低于-5x:下過 冷。另外，常規(guī)技術(shù)并未提出基于食物狀態(tài)的控制設(shè)備和方法
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題
本發(fā)明的目的是提供一種冰箱，所述冰箱可以降低用于產(chǎn)生過冷的 最小溫度。
本發(fā)明的另一目的是提供一種冰箱，當(dāng)使用者想要將內(nèi)容物*在 非冷凍狀態(tài)下時，所述水箱使用將所述內(nèi)容物保存在非冷凍狀態(tài)下的適 宜能量區(qū)域。
本發(fā)明的又一目的是提供一種水箱，所述冰箱可以根據(jù)存儲空間中 的裝栽程度有效地執(zhí)行非冷凍控制。
本發(fā)明的又一目的;l提供一種冰箱，所述冰箱可以通過調(diào)節(jié)施加至 所述內(nèi)容物的能量來控制M在非冷凍狀態(tài)下的內(nèi)容物的溫度。
本發(fā)明的又一 目的是提供一種冰箱，所述冰箱可以通過檢查存儲空 間中的內(nèi)容物的狀態(tài)M效地執(zhí)行非冷凍模式。
本發(fā)明的又一目的是提供一種冰箱，所述冰箱可以將所述內(nèi)容物的 狀態(tài)告知使用者。
本發(fā)明的又一目的是提供一種冰箱，所述冰箱可以通過根據(jù)所述內(nèi) 容物的狀態(tài)而執(zhí)行冷凍解除模式來最小化內(nèi)容物的損壞。
技術(shù)方案
為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，提供了一種冰箱，包括設(shè)定單元， 其用于設(shè)定電壓的幅值和頻率；產(chǎn)生單元，其用于根據(jù)具有設(shè)定幅值和 頻率的電壓產(chǎn)生電場并且將所述電場施加至用于存儲內(nèi)容物的存儲空 間；以及冷凍循環(huán)，其用于冷卻所述存儲空間，由此，所述內(nèi)容物被保 存在低于相變溫度的非冷凍狀態(tài)下。
優(yōu)選地，所述i殳定單元才艮據(jù)所述存儲空間中的裝載程度設(shè)定所述電 壓的幅值和頻率。
優(yōu)選地，所述冰箱進(jìn)一步包括用于感測所述存儲單元中的裝載程度 的裝載傳感單元。
優(yōu)選地，所述裝載程度包括所述存儲空間的容量、所述內(nèi)容物的種 類和狀態(tài)以及所述存儲空間的溫度中的至少之一。
優(yōu)選地，所述水箱進(jìn)一步包括用于感測流經(jīng)所述產(chǎn)生單元的電流的 電流傳感單元。
優(yōu)選地，所述水箱進(jìn)一步包括用于強(qiáng)制升高所述存儲空間或所述內(nèi) 容物的溫度的熱源產(chǎn)生單元。
優(yōu)選地，所述水箱進(jìn)一步包括用于將所述內(nèi)容物的狀態(tài)告知使用者 的顯示單元。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種冰箱，包括能量設(shè)定單元， 其用于根據(jù)用于存儲內(nèi)容物的存儲空間的裝載程度來設(shè)定能量的量；能 量產(chǎn)生單元，其用于產(chǎn)生所述i殳定量的能量并且將所述能量施加至所述 存儲空間；以及冷凍循環(huán)，其用于冷卻所述存儲空間，由此，所述內(nèi)容 物被保存在低于相變溫度的非冷凍狀態(tài)下。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種冰箱，包括設(shè)定單元，其用 于設(shè)定具有高頻特征的電壓的幅值；產(chǎn)生單元，其用于根據(jù)所述設(shè)定電 壓產(chǎn)生電場并且將所述電場施加至用于存儲內(nèi)容物的存儲空間；以及冷 凍循環(huán)，其用于冷卻所述存儲空間，由此，所述內(nèi)容物被保存在低于相 變溫度的非冷凍狀態(tài)下。
才艮據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種水箱的控制方法，包括以下步 驟檢查存儲在存儲空間中的內(nèi)容物的狀態(tài)；以及根據(jù)檢查結(jié)果執(zhí)行非 冷凍模式或冷凍解除模式。


參考附圖，本發(fā)明將得到更好地理解，所述附圖的示出僅僅出于示 例目的，而非是對本發(fā)明的限制，其中
圖1是示出了用于解凍及保鮮的常規(guī)i殳備的結(jié)構(gòu)圖2是示出了圖1中的高壓產(chǎn)生裝置的電路圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的冰箱的方框圖4和圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的水箱的示例的結(jié)構(gòu)圖6和圖7是示出了在根據(jù)本發(fā)明的冰箱中的過冷的圖表；
圖8和圖9是示出了在根據(jù)本發(fā)明的簡化的水箱中的電力和非冷凍 溫度之間的相互關(guān)系的圖表；
圖10至圖12是示出了用于根據(jù)裝載程度保持非冷凍狀態(tài)的電壓與 頻率之間的關(guān)系曲線的圖表；
圖13和圖14是示出了通過電流傳感器進(jìn)行電流感測的結(jié)構(gòu)圖以及 是示出了電流和內(nèi)容物的量之間的相互關(guān)系的圖表；
圖15至圖17是示出了通過電流或電壓傳感器感測的數(shù)據(jù)的圖表；
以及
圖18是示出了通過溫度傳感器感測的內(nèi)容物的溫度的圖表。
具體實施例方式
根據(jù)本發(fā)明的水箱現(xiàn)將參考附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。
圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的冰箱的方框圖，圖4和圖5是示出了根 據(jù)4^發(fā)明的冰箱的示例的結(jié)構(gòu)圖。
水箱100包括裝載傳感單元10，其用于檢查存儲空間A或B以及 存儲在存儲空間A或B中的內(nèi)容物(未示出)的狀態(tài)；熱源產(chǎn)生單元 20，其用于在存儲空間A或B或者內(nèi)容物中產(chǎn)生熱量；冷凍循環(huán)30， 其用于冷卻存儲空間A或B;電壓產(chǎn)生單元40，其用于產(chǎn)生電壓以將電 場施加至存儲空間A或B;電極單元50，其用于接收電壓并產(chǎn)生電場； 門傳感單元60，其用于感測門120的打開及關(guān)閉；輸入單元70，其用于 使使用者能夠輸入冷卻程度、或者選擇非冷凍模式或冷凍解除模式；顯 示單元80，其用于顯示冰箱IOO的操作狀態(tài)；以及微型計算機(jī)卯，其用 于控制水箱100的冷凍或冷藏，并執(zhí)行利用過冷的非冷凍模式及冷凍解 除模式。電力供應(yīng)單元(未示出)大體安裝成將電力供應(yīng)至前述元件。 然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解電力供應(yīng)，因而省略其解釋。
詳細(xì)地，裝載傳感單元10感測或存儲存儲空間A或B的狀態(tài)以及 存儲在存儲空間A或B中的內(nèi)容物的狀態(tài)，并將感測結(jié)果傳送至微型計 算機(jī)90。例如，裝栽傳感單元10可以是溫度計，其用于存儲關(guān)于存儲 空間A或B的容量…作為存儲空間A或B的狀態(tài)--的信息、或者感測 存儲空間A或B或者內(nèi)容物的溫度；或者是^L計、電流表、電壓表、
刻度表、光學(xué)傳感器(或激光傳感器)或壓力傳感器，其用于確定內(nèi)容
物是否已存儲于存儲空間A或B中。特別地，裝載傳感單元10可以是 電^J^或電壓表。當(dāng)存儲空間A或B空時，或者當(dāng)內(nèi)容物存儲在存儲空 間A或B中時，電場施加的電阻器具有不同的電阻值。因此，內(nèi)容物是 否已存儲可以通過不同的電阻值以及所產(chǎn)生的電流值進(jìn)行檢查。微型計 算機(jī)90根據(jù)來自裝載傳感單元20的電流值、電壓值及電阻值確認(rèn)內(nèi)容 物的量及7jC分，并且識別具有水分的內(nèi)容物的種類。
另外，裝栽傳感單元10可以感測在M模式或非冷凍模式下冷卻的 內(nèi)容物的冷凍狀態(tài)。例如，如果具有液相的內(nèi)容物在低于相變溫度下被 保存，則裝載傳感單元10感測內(nèi)容物的相變。裝載傳感單元10可以是 溫度傳感器，其用于感測內(nèi)容物的溫度；電壓傳感器或電流傳感器，其 用于在非冷凍模式下通過流經(jīng)內(nèi)容物的電場來感測電壓或電流；或者硬 度傳感器，其用于通過感測內(nèi)容物的^JL來確定因相變而引起的冷凍。 通過裝栽傳感單元10檢查內(nèi)容物的狀態(tài)的過程稍后將作詳細(xì)解釋。
在冰箱100的熟化模式中，熱源產(chǎn)生單元20強(qiáng)制升高存儲空間A 或B或者內(nèi)容物的溫度。例如，用于通過在外部產(chǎn)生熱并將熱傳送至內(nèi) 容物而升高內(nèi)容物的溫度的加熱器或者用于通過將諸如微波之類的電波 施加至內(nèi)容物而在內(nèi)容物中產(chǎn)生熱的裝置可被用作熱源產(chǎn)生單元20。
根據(jù)冷卻內(nèi)容物的方法，冷凍循環(huán)30可分為間接冷卻和直接冷卻。 圖4示出了間接冷卻類型的冰箱，而圖5示出了直接冷卻類型的冰箱， 所述水箱稍后將作詳細(xì)解釋。
電壓產(chǎn)生單元40+艮據(jù)預(yù)定的幅值和頻率產(chǎn)生AC電壓。電壓產(chǎn)生單 元40通過改變電壓的幅值和電壓的頻率中的至少之一產(chǎn)生AC電壓。特 別地，電壓產(chǎn)生單元40將根據(jù)微型計算機(jī)卯的設(shè)定值(電壓的幅值、 電壓的頻率等)而產(chǎn)生的AC電壓施加至電極單元50，從而所形成的電 場可以施加至存儲空間A或B。根據(jù)本發(fā)明，電壓產(chǎn)生單元40以可變 方式設(shè)定電壓的頻率。
電極單元50將來自電壓產(chǎn)生單元40的AC電壓轉(zhuǎn)變?yōu)殡妶?，并?所述電場施加至存儲空間A或B。通常，電極單元50是由Cu或Pt制 成的板件或?qū)Ь€。
由于通過電極單元50施加至存儲空間A或B或者內(nèi)容物的電場起 源于射頻AC電壓，因此電場的極性根據(jù)頻率而變化。含有具有極性的 O和具有+極性的H的水分子在電場的作用下而連續(xù)振動、旋轉(zhuǎn)及平移， 并由此在低于相變溫度時保持液相而不結(jié)晶。
如果電壓頻率低于lkHz，電極單元50不能穿過殼體110中的絕緣 材料。即使根據(jù)頻率而導(dǎo)致內(nèi)容物的水分子旋轉(zhuǎn)，it;變和振動也會較弱， 從而在相變溫度下發(fā)生變成固體的相變。因此，電壓產(chǎn)生單元40使用具 有射頻波段的頻率的AC電壓。電壓和頻率區(qū)域稍后將作討論。
門傳感單元60通過打開用于打開及關(guān)閉存儲空間A或B的門120 而停止電壓產(chǎn)生單元40的^Mt。門傳感單元60可以將打開信息告知微 型計算機(jī)卯以執(zhí)行停止操作，或通過縮減施加至電壓產(chǎn)生單元40的電 力而使電壓產(chǎn)生單元40停止。
輸入單元70使使用者能夠輸入用于存儲空間A或B或者內(nèi)容物的 非冷凍模式的執(zhí)行指令，以及用于冷凍和冷藏控制的溫度設(shè)定，和分配 器的服務(wù)類型(刨冰、水等等)的選擇。另外，使用者可以通過輸入單 元70輸入諸如內(nèi)容物種類的關(guān)于內(nèi)容物的信息。輸入單元70可以是條 形碼讀取器或RFID (射頻識別)讀取器，其用于將關(guān)于內(nèi)容物的信息 提供至微型計算機(jī)卯。
顯示單元80主要顯示冷凍溫度、冷藏溫度以及分配器的服務(wù)類型， 并且還可顯示M模式、熟化模式、冷凍狀態(tài)、非冷凍模式、冷凍解除 模式以及存儲空間A或B或者內(nèi)容物的狀態(tài)(例如內(nèi)容物的量、存儲或 非存儲、冷凍或非冷凍等等)。
根據(jù)本發(fā)明，微型計算機(jī)卯主要控制冷凍和冷藏，并進(jìn)一步執(zhí)行非 冷凍模式。
微型計算機(jī)卯使電壓產(chǎn)生單元40能夠產(chǎn)生具有設(shè)定頻率和幅值的 AC電壓，并將所述AC電壓施加至電極單元50。在該情況下，微型計 算機(jī)90將來自裝栽傳感單元10的裝載程度(例如電阻值、電流值等等) 定為指定值，并使電壓產(chǎn)生單元40產(chǎn)生具有對應(yīng)于裝載程度的頻率和幅 值的AC電壓。另外，當(dāng)預(yù)設(shè)了存儲在存儲空間A或B中的內(nèi)容物的種
類(例如肉類存儲空間、蔬菜存儲空間、水果存儲空間、酒類存儲空間 等)時也可適用。
當(dāng)微型計算機(jī)90執(zhí)行非冷凍模式時，微型計算機(jī)卯根據(jù)裝栽傳感 單元10的感測結(jié)果確定非冷凍模式的操作或強(qiáng)度。
對于非冷凍模式的操作，當(dāng)微型計算機(jī)卯根據(jù)裝載傳感單元10的 感測結(jié)果確定沒有任何物品存儲在存儲空間A或B中時，微型計算機(jī) 卯無需操作非冷凍模式。因此，微型計算機(jī)卯在顯示單元80上顯示非 存儲狀態(tài)，并且不操作非冷凍模式，由此減小了電力消耗并且將當(dāng)前狀 態(tài)迅速告知使用者。
對于非冷凍模式的強(qiáng)度，當(dāng)微型計算機(jī)90執(zhí)行非冷凍模式時，微型 計算機(jī)卯可以設(shè)定或改變用于執(zhí)行非冷凍模式的非冷凍溫度。在此，微 型計算機(jī)90可以根據(jù)稍后進(jìn)行討論的冷卻中的能量(從內(nèi)容物取得的能 量)和由電場施加的能量(供應(yīng)至內(nèi)容物的能量)的關(guān)系來設(shè)定或改變 非冷凍溫度。另外，微型計算機(jī)90根據(jù)裝栽傳感單元10的感測結(jié)^r 查存儲在存儲空間A或B中的內(nèi)容物的量，并根據(jù)內(nèi)容物的量調(diào)節(jié)用以 施加電場的電壓的幅值和頻率，由此控制非冷凍模式的強(qiáng)度。結(jié)果，微 型計算機(jī)卯根據(jù)內(nèi)容物的量產(chǎn)生具有適宜強(qiáng)度的電場，從而導(dǎo)致較低的 電力消耗。
微型計算機(jī)卯通過顯示單元80將關(guān)于基于感測結(jié)果的內(nèi)容物的量 的信息告知使用者。因此，使用者在不檢查存儲空間A或B的情況下可 以獲得關(guān)于自由空間的信息。
微型計算機(jī)卯根據(jù)裝載傳感單元10的感測值或測量值識別內(nèi)容物 的冷凍狀態(tài)，并執(zhí)行冷凍解除模式。如果正在由冷凍循環(huán)30執(zhí)行冷凍模 式，微型計算機(jī)90將通過執(zhí)行冷藏模式、或除了冷藏模式外還通過操作 熱源產(chǎn)生單元20強(qiáng)制地升高存儲空間A或B或者內(nèi)容物的溫度而解除 內(nèi)容物的冷凍。當(dāng)冷凍通過熱源產(chǎn)生單元20解除時，存儲空間A或B 中的所有內(nèi)容物都受到影響。因此，微型計算機(jī)卯必須根據(jù)裝栽傳感單 元10的感測結(jié)果而精確地確定內(nèi)容物的冷凍狀態(tài)。
微型計算機(jī)卯的確定方法稍后將進(jìn)行解釋。
圖4和圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的水箱的示例的結(jié)構(gòu)圖。圖4是示 出了間接冷卻類型的冰箱的橫截面圖，而圖5是示出了直接冷卻類型的 水箱的橫截面圖。
間接冷卻類型的冰箱包括殼體IIO，所述殼體110具有一個開口表 面，并在其內(nèi)包括存儲空間A以及用于部分地分隔存儲空間A的擱板 130;以及門120，其用于打開及關(guān)閉殼體110的開口表面。
熱源產(chǎn)生單元20形成為插入殼體110的內(nèi)表面112b的熱線類型， 如加熱器。
間接冷卻類型的冰箱的冷凍循環(huán)30包括壓縮機(jī)32，其用于壓縮 制冷劑；蒸發(fā)器33，其用于產(chǎn)生用于冷卻存儲空間A或內(nèi)容物的冷空氣 (由箭頭標(biāo)示)；風(fēng)扇34，其用于^^冷空氣強(qiáng)制流動；pA>Vf 36，其用 于將冷空氣供應(yīng)至存儲空間A;以及排出管38，其用于引導(dǎo)冷空氣使其 穿過存儲空間A而流至蒸發(fā)器33。盡管未示出，冷凍循環(huán)30進(jìn)一步包 括冷凝器、干燥器和膨脹單元。
電極單元50a和50b形成在面向存儲空間A的內(nèi)表面112a和112c 與殼體110的外表面之間。電極單元50a和50b安裝為面向存儲空間A， 以便將電場施加至整個存儲空間A。存儲空間A沿電極單元50a和50b 的內(nèi)或中心方向以預(yù)定間隔與電極單元50a和50b的端部分離，以4更將 均勻的電場施加至存儲空間A或內(nèi)容物。
^LVf 36和排出管38形成在殼體110的內(nèi)表面112b上，從而以預(yù) 定間隔與熱源產(chǎn)生單元20隔離開。殼體110的內(nèi)表面112a、 112b和112c 由疏水材料制成，從而因7jc表面張力的減小在非冷凍模式期間不被冷凍。 殼體IIO的外表面和內(nèi)表面112a、 112b和112c由絕緣材料制成，由此 防止使用者受到來自電極單元50a和50b的電擊，并防止內(nèi)容物通過內(nèi) 表面112a、 112b和112c與電極單元50a和50b電接觸。
圖5的直接冷卻類型的水箱中的殼體110、門120、擱板130和熱源 產(chǎn)生單元20與圖4的間接冷卻類型的冰箱中的相同。除了 ^Uvf 36和 排出管38之外，殼體110的內(nèi)表面114a、 114b和114c與殼體110的內(nèi) 表面112a、 112b和112c相同。
圖5中的直接冷卻類型的冰箱的冷凍循環(huán)30包括壓縮機(jī)32，其 用于壓縮制冷劑；以及用于蒸發(fā)制冷劑的蒸發(fā)器39，其在殼體110中安 裝成圍繞著存儲空間B且鄰近殼體110的內(nèi)表面U4a、 U4b和114c。 直接冷卻類型的冷凍循環(huán)30包括冷凝器(未示出)和膨脹閥(未示出)。
特別地，電極單元50a和50d插在蒸發(fā)器39和殼體110之間，以便 防止冷空氣被蒸發(fā)器39阻截。
圖6和圖7是示出了在根據(jù)本發(fā)明的冰箱中的過冷的圖表。
圖6示出了圖7的實驗結(jié)構(gòu)和條件。參考圖7，存儲空間Sl形成在 殼體111中，將0.1 L蒸餾水"存儲空間Sl中，并且將電極50e和50f 插入殼體111的側(cè)壁中從而對稱地設(shè)置于存儲空間Sl。面向存儲表面Sl 的電極50e和50f的電^l^面比存儲空間Sl的表面寬。電極50e和50f 之間的間隔是20mm。殼體lll由丙烯酸材料制成。殼體lll在均勻地 供應(yīng)冷空氣的存儲空間中保存及冷卻(除了電極50e和50f，制冷設(shè)備不 具有額外的電場產(chǎn)生器)。
在此，微型計算機(jī)90使電壓產(chǎn)生單元40將0.91 kV (6.76 mA)和 20 kHz的AC電壓施加至電極單元50，而且存儲空間的溫度大約為-7t:。 如圖7的過冷圖表所示，由于水箱100為在低于相變溫度的-6.510時的 過冷，因此保持了水的非冷凍狀態(tài)。
本發(fā)明人研究電場處理前后造成人體腹瀉的賈第鞭毛蟲、鞭毛蟲的 存活率。在無營養(yǎng)狀態(tài)下使用408個賈第鞭毛蟲。本發(fā)明人研究了有無 電場時賈第鞭毛蟲的存活率。當(dāng)未使用電場時，存活396個賈第鞭毛蟲， 即存活率為96.6%。這表明賈第鞭毛蟲并未自然地被殺死。相反，當(dāng)使 用電場時，沒有賈第鞭毛蟲存活。以上實驗結(jié)果在非營一R態(tài)下獲得。 然而，期望在營養(yǎng)狀態(tài)下--即水箱的食物M狀態(tài)下…也可獲得相似的 結(jié)果。如上所述，電場用來有效地殺死造成腐爛的諸如賈第鞭毛蟲之類 的微生物。
圖8和圖9是示出了在根據(jù)本發(fā)明的簡化的冰箱中電力和非冷凍溫 度之間的相互關(guān)系的圖表。圖8和圖9適用于圖6的實驗結(jié)構(gòu)。殼體lll M在其中的存儲空間中的M溫度(控制溫度)一即內(nèi)部溫度--固定 為-6"C。在此，微型計算機(jī)90設(shè)定電能的多個量并將其施加至電壓產(chǎn)生 單元40，并測量所產(chǎn)生的非冷凍溫度的變化。
圖8是示出了供應(yīng)以不同量的電能的水的非冷凍溫度的圖表。如圖 8所示，在未供應(yīng)以電能的0參考線中，水通過冷卻保持在非冷凍狀態(tài) 直到-5X:,而后從冷卻起3小時相變?yōu)槔鋬鰻顟B(tài)。
在第一能量線I (1.38W)中，由于施加至水的能量的量相當(dāng)大，即 使7jC在相變溫度(在1大氣壓下為01C )冷卻，仍然保持在幾乎0"而不 會過冷。
在第二能量線II (0.98W)中， 的范圍為從-3"€至-3.5匸。
在第三能量線III (0.91W)中， 的范圍為從-4t:至-5lC。
在第四能量線IV (0.62W)中， 的范圍為從-5.5匸至-5.8^。
水保持在過冷狀態(tài)，并且過冷溫度 水保持在過冷狀態(tài)，并且過冷溫度 水保持在過冷狀態(tài)，并且過冷溫度
在第五能量線V (0.36W )，水發(fā)生冷凍(相變)而未到達(dá)過冷狀態(tài)。
圖9是示出了圖8的第一至第五能量線I至V之間的相互關(guān)系的圖 表。如圖9所示，在冷空氣供應(yīng)狀態(tài)，施加至內(nèi)容物即水的能量的量與 水的非冷凍溫度具有比例關(guān)系。即，當(dāng)施加至內(nèi)容物的能量的量較大時，
非冷凍溫度上升，而當(dāng)施加至內(nèi)容物的能量的量較小時，非冷凍溫度下 降。然而，如果能量的量太小，則不會造成水分子的運(yùn)動以及調(diào)節(jié)過冷 狀態(tài)，由此達(dá)到第五能量線V的結(jié)果。
在此實驗中，非冷凍溫度根據(jù)*溫度(室內(nèi)溫度、內(nèi)部溫度)是 -6"C時所施加的能量的量確定。如果保存溫度改變，所施加的能量的量 必須改變。當(dāng)M溫度固定不變時，微型計算機(jī)90存儲能量的量與非冷 凍溫度之間的簡單的相互關(guān)系的信息。在調(diào)節(jié)或改變保存溫度的情況下， 微型計算機(jī)90必須在對M溫度的變化加以考慮的情況下存儲能量的 量與非冷凍溫度之間的相互關(guān)系的信息。
圖10至圖12是示出了用于根據(jù)裝載程度而保持非冷凍狀態(tài)的電壓 和頻率的關(guān)系曲線的圖表。在內(nèi)容物裝盛在塑料容器中并存儲在圖4或 圖5的水箱中或者裝盛在圖6的殼體111中并進(jìn)行非冷凍處理的情況下， 各曲線示出了通過過冷來保持非冷凍狀態(tài)的電壓和頻率區(qū)域。
圖10對水進(jìn)行示例。水量增加至0.1L、 2L、 5L和10L，當(dāng)電壓 和頻率被設(shè)定在各區(qū)域中而保持水分子的運(yùn)動時，則保持了非冷凍狀態(tài)。
圖ll對蔬菜進(jìn)行示例，并示出了在與圖IO相同的條件下保持非冷 凍狀態(tài)的電壓和頻率區(qū)域。當(dāng)蔬菜的量為100 g時，在圖11的電壓和頻 率區(qū)域中保持了非冷凍狀態(tài)。
圖12對肉類進(jìn)行示例，并示出了在與圖IO相同的條件下保持非冷 凍狀態(tài)的電壓和頻率區(qū)域。隨著肉類的量增加至50g、 200g和3kg,當(dāng) 電壓和頻率被設(shè)定在各區(qū)域中時，則保持了非冷凍狀態(tài)。
裝載根據(jù)內(nèi)容物的量和種類改變。當(dāng)對用于保持內(nèi)容物的非冷凍狀 態(tài)的電壓和頻率范圍進(jìn)行設(shè)定時，即使內(nèi)容物的量和種類如圖10至圖 12改變，內(nèi)容物也可以通過施加具有至少1 kHz頻率的電壓來保持在非 冷凍狀態(tài)。
圖13和圖14是示出了通過電流傳感器進(jìn)行電流感測的結(jié)構(gòu)圖，以 及是示出了電流和內(nèi)容物的量之間的相互關(guān)系的圖表。
圖13示出了形成裝載傳感單元10—為電流傳感器一的方法。裝載 傳感單元10必須串聯(lián)至電源以及電極單元50a和50b。即，裝載傳感單 元10感測施加至電極單元50a和50b的電流以及流經(jīng)存儲空間A和內(nèi) 容物的電流。圖13例示了圖4中的間接冷卻類型的非冷凍冰箱。然而， 所述連接方法可適用于圖5中的直接冷卻類型的非冷凍水箱。
圖14是示出了感測到的電流值與內(nèi)容物的量之間的關(guān)系的圖表。參 考圖14，當(dāng)電流值大概為0時，確定沒有任何物品存儲在存儲空間A或 B中。隨著電流值的增大，內(nèi)容物的量增大。微型計算機(jī)卯可以根據(jù)圖 14中的關(guān)系圖表來確定內(nèi)容物的存儲或非存儲…作為內(nèi)容物的狀態(tài)--以及內(nèi)容物的量。微型計算機(jī)90根據(jù)確定結(jié)果來調(diào)節(jié)非冷凍模式的操作 和強(qiáng)度，由此有效地控制非冷凍模式。
圖15至圖17是示出了通過電流或電壓傳感器感測的數(shù)據(jù)的圖表。 在此，所述數(shù)據(jù)是當(dāng)內(nèi)容物是水時獲得的。當(dāng)存在于過冷狀態(tài)即非冷凍 狀態(tài)下的水即刻冷凍時，電流和電力急劇增大。電流傳感器和電壓傳感 器感測這種變化并確定出冷凍狀態(tài)。
圖15是示出了電力因數(shù)變化的圖表，圖16是示出了電力變化的圖 表、而圖17是示出了電流變化的圖表。在此，施加了20kHz的AC電 壓。當(dāng)在各圖表中的電力因素、電力和電流急劇增大時，則冷凍開始。 當(dāng)微型計算機(jī)90通過裝載傳感單元10的測量值確認(rèn)這種急劇的增大時， 微型計算機(jī)90確定內(nèi)容物已冷凍。
另外，當(dāng)內(nèi)容物開始冷凍時，內(nèi)容物的M急劇增大。如果裝載傳 感單元10是屬于接觸型傳感器的^L傳感器，冷凍狀態(tài)通過現(xiàn)變的急劇 增大而得以證實。
圖18是示出了通過溫度傳感器感測的內(nèi)容物的溫度的圖表。在此， 所述內(nèi)容物為水。溫度傳感器可以是接觸型或非接觸型。
如圖18所示，當(dāng)冰箱內(nèi)溫度即控制溫度保持在大約-7t:時，水的溫
度逐漸降低并在到達(dá)大約-6r;之前急劇增高至相變溫度。溫度急劇上升 至相變溫M明水發(fā)生了相變。即，水已轉(zhuǎn)變?yōu)樗?。因此，微型計算機(jī)
90通過由作為裝載傳感單元10的溫度傳感器所感測到的溫度確i^出急
劇的溫度上升以及確i人出溫度上升至相變溫度，而后確定出水已冷凍。
根據(jù)本發(fā)明，水箱可以通過降低用于造成過冷的最小溫度而控制及 保持各非冷凍狀態(tài)。
當(dāng)使用者想要將內(nèi)容物保持在非冷凍狀態(tài)時，冰箱使用將內(nèi)容物保 存在非冷凍狀態(tài)下的適宜能量區(qū)域。結(jié)果，本發(fā)明可以容易地應(yīng)用于各 電子設(shè)備。
所述冰箱可以穩(wěn)定地保持非冷凍狀態(tài)，并通過根據(jù)存儲空間中的裝 栽程度執(zhí)行非冷凍模式而減小電力消耗。
所述水箱可以通過控制供應(yīng)至內(nèi)容物的能量來控制*在非冷凍狀 態(tài)下的內(nèi)容物的溫度。
所述水箱可以檢查存儲空間中的內(nèi)容物的狀態(tài)、將所述狀態(tài)告知使 用者并且有效地執(zhí)行非冷凍模式。
所述水箱可以通過根據(jù)內(nèi)容物的狀態(tài)而執(zhí)行冷凍解除模式來最小化 內(nèi)容物的損壞。
盡管已經(jīng)對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進(jìn)行了描述，然而可以理解的是 本發(fā)明不應(yīng)限于這些優(yōu)選的實施方式，相反，在下文所要求保護(hù)的本發(fā) 明的精神和范圍內(nèi)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以進(jìn)行各種改變和修改。
權(quán)利要求
1.一種冰箱，包括設(shè)定單元，其用于設(shè)定電壓的幅值和頻率；產(chǎn)生單元，其用于根據(jù)具有所述設(shè)定的幅值和頻率的所述電壓產(chǎn)生電場并且將所述電場施加至用于存儲內(nèi)容物的存儲空間；以及冷凍循環(huán)，其用于冷卻所述存儲空間，由此，所述內(nèi)容物被保存在低于相變溫度的非冷凍狀態(tài)下。
2. 如權(quán)利要求l所述的冰箱，其中，所述設(shè)定單元根據(jù)所述存儲空 間中的裝載程度i更定所述電壓的幅值和頻率。
3.如權(quán)利要求l所述的水箱，進(jìn)一步包括裝載傳感單元，所述裝載 傳感單元用于感測所述存儲空間中的裝栽程度。
4.如權(quán)利要求2或3所述的冰箱，其中，所述裝栽程度包括所述存 儲空間的容量、所述內(nèi)容物的種類和狀態(tài)以及所述存儲空間的溫度中的 至少之一。
5.如權(quán)利要求1所述的水箱，進(jìn)一步包括用于感測流經(jīng)所述產(chǎn)生單 元的電流的電流傳感單元。
6.如權(quán)利要求1所述的水箱，進(jìn)一步包括用于強(qiáng)制升高所述存儲空 間或所述內(nèi)容物的溫度的熱源產(chǎn)生單元。
7.如權(quán)利要求1所述的水箱，進(jìn)一步包括用于將所述內(nèi)容物的狀態(tài) 告知使用者的顯示單元。
8. —種水箱，包括: 能量設(shè)定單元，其用于根據(jù)用于存儲內(nèi)容物的存儲空間的裝栽程度設(shè)定能量的量；能量產(chǎn)生單元，其用于產(chǎn)生所述i殳定量的能量并且將所述能量施加 至所述存儲空間；以及冷凍循環(huán)，其用于冷卻所述存儲空間，由此，所述內(nèi)容物被保存在低于相變溫度的非冷凍狀態(tài)下。
9. 如權(quán)利要求8所述的冰箱，其中，所述能量產(chǎn)生單元產(chǎn)生和施加 電場。
10. 如權(quán)利要求8所述的冰箱，其中，所述裝載程度包括所述存儲 空間的容量、所述內(nèi)容物的種類和狀態(tài)以及所述存儲空間的溫度中的至 少之一。
11. 如權(quán)利要求8所述的冰箱，其中，所述能量設(shè)定單元借助電壓 的幅值和頻率設(shè)定所述能量的量。
12.如權(quán)利要求8所述的水箱，進(jìn)一步包括用于檢查所述內(nèi)容物的 狀態(tài)的狀態(tài)檢查單元。
13.如權(quán)利要求12所述的冰箱，其中，所述狀態(tài)檢查單元包括^JL 計、溫度計、電壓表和電流表中的至少之一。
14. 如權(quán)利要求8所述的水箱，進(jìn)一步包括用于根據(jù)所述內(nèi)容物的 狀態(tài)解除冷凍的冷凍解除單元。
15. —種冰箱，包括設(shè)定單元，其用于設(shè)定具有高頻特征的電壓的幅值；產(chǎn)生單元，其用于才艮據(jù)所述設(shè)定電壓產(chǎn)生電場并且將所述電場施加 至用于存儲內(nèi)容物的存儲空間；以及 冷凍循環(huán)，其用于冷卻所述存儲空間， 由此，所述內(nèi)容物被保存在低于相變溫度的非冷凍狀態(tài)下。
16.如權(quán)利要求15所述的水箱，其中，所述設(shè)定單元根據(jù)所述存儲空間中的裝栽程度設(shè)定所述電壓的幅值。
17.如權(quán)利要求15所述的冰箱，進(jìn)一步包括用于檢查所述內(nèi)容物的 非冷凍狀態(tài)的狀態(tài)檢查單元。
18. 如權(quán)利要求15所述的冰箱，進(jìn)一步包括用于強(qiáng)制升高所述存儲 空間或所述內(nèi)容物的溫度的熱源產(chǎn)生單元。
19. 一種水箱的控制方法，包括以下步驟 檢查存儲在存儲空間中的內(nèi)容物的狀態(tài)；以及 根據(jù)檢查結(jié)果執(zhí)行非冷凍模式或冷凍解除模式。
20. 如權(quán)利要求19所述的控制方法，其中，所述狀態(tài)檢查步驟包括 以下步驟測量所述內(nèi)容物的溫度、現(xiàn)變、電壓和電流中的至少之一；以及 根據(jù)測量到的值確定所述內(nèi)容物的狀態(tài)。
21. 如權(quán)利要求19所述的控制方法，其中，所述冷凍解除模式至少 包括冷藏模式。
22.如權(quán)利要求19所述的控制方法，其中，所述冷凍解除模式包括 用于在所述存儲空間或內(nèi)容物中產(chǎn)生熱的熱產(chǎn)生模式。
23.如權(quán)利要求19所述的控制方法，其中，用于執(zhí)行非冷凍模式的 步驟包括用于根據(jù)所述檢查結(jié)果控制所述非冷凍模式的操作或強(qiáng)度的 步驟。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種冰箱，所述冰箱可以通過由射頻電壓產(chǎn)生的電場將內(nèi)容物保存在非冷凍狀態(tài)。所述冰箱包括設(shè)定單元，其用于設(shè)定電壓的幅值和頻率；產(chǎn)生單元，其用于根據(jù)具有設(shè)定幅值和頻率的電壓產(chǎn)生電場，并將所述電場施加至用于存儲所述內(nèi)容物的存儲空間；以及冷凍循環(huán)，其用于冷卻所述存儲空間。所述內(nèi)容物被保存在低于相變溫度的非冷凍狀態(tài)下。
文檔編號F25D11/00GK101371090SQ200680052751
公開日2009年2月18日 申請日期2006年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月15日
發(fā)明者孫久永, 權(quán)永喆, 李守源, 辛鐘玟, 金洙清, 金鐵煥 申請人:Lg電子株式會社