CN215936177U - 利用***余热辅助射频解冻的结构及射频解冻设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种利用***余热辅助射频解冻的结构及射频解冻设备，包括第一壳体、食物仓室以及风源，第一壳体内部的一侧设置有两个侧面均具有腔体通孔的热能腔体，第一壳体内部的另一侧设置有仓储空间，食物仓室可抽拉的安装在仓储空间中，食物仓室的端面上设置有仓室通孔，热能腔体中设置有发热设备，第一壳体靠近热能腔体的一端设置有风源，风源工作时能够将风吹入到热能腔体的内部并从热能腔体吹出到食物仓室中，本实用新型通过采用定向风流，将发热设备上的热能再次吹向待解冻的食物从而辅助增加解冻效率，高效利用了射频解冻产生的***余热进行食物解冻，***整体解冻效率更高，解冻速度更快。

Description

利用***余热辅助射频解冻的结构及射频解冻设备

技术领域

本实用新型涉及冷藏冷冻储物领域，具体地，涉及一种利用***余热辅助射频解冻的结构及射频解冻设备。

背景技术

固态射频解冻技术相比传统的解冻技术，拥有均匀性好、时间快、更安全卫生等优势；相比微波炉解冻具有均匀性好、营养流失少、品质感好、批量成本更低、使用更安全等优势。

目前的固态射频解冻技术，射频功率在转换成食物热能的同时，***其余位置也会产生热能，传统方法通过散热或自然冷却的方法，将这些余热耗散在空气中，不能被有效利用，造成能源的浪费。

专利文献CN111466508A公开了一种射频解冻装置、冰箱及射频解冻方法，射频解冻装置包括控制模块、解冻箱、可调电感电容模块、检测模块、电源模块和射频功率源模块。检测模块实时检测射频输出回路的阻抗匹配状态，控制模块根据阻抗匹配检测结果实时调整可调电感电容模块，使得射频输出回路达到最佳匹配状态，但该设计并没有对耗散在空气中的余热进行有效利用的设计，结构不合理。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种利用***余热辅助射频解冻的结构及射频解冻设备。

根据本实用新型提供的一种利用***余热辅助射频解冻的结构，包括第一壳体、食物仓室以及风源；

所述第一壳体内部的一侧设置有两个侧面均具有腔体通孔的热能腔体，所述第一壳体内部的另一侧设置有仓储空间，所述食物仓室的一端为操作端，操作所述操作端能够将所述食物仓室的另一端可抽拉的安装在所述仓储空间中；

所述食物仓室的另一端的端面上设置有仓室通孔，所述热能腔体中设置有发热设备，所述第一壳体靠近热能腔体的一端设置有风源；

当风源工作时能够从热能腔体一侧腔体通孔将风吹入到热能腔体的内部并从热能腔体另一侧腔体通孔吹出经仓室通孔吹入到所述食物仓室中。

优选地，所述第一壳体上可拆卸的安装有第二壳体，所述第二壳体上设置有容纳空间，所述风源采用风扇，所述风扇安装在所述容纳空间内。

优选地，所述风扇吹风方向正对所述腔体通孔，所述风扇进风方向上所对的第二壳体为开口或设置有多个进风通孔。

优选地，多个所述腔体通孔以均匀或非均匀的方式布置在热能腔体的侧面；

多个所述仓室通孔以均匀或非均匀的方式分别布置在热能腔体的两个侧面。

优选地，所述第一壳体采用金属制作。

本实用新型提供了一种射频解冻设备，包括射频功率输出模块、控制单元电源模块、开关切换模块以及所述的利用***余热辅助射频解冻的结构；

所述控制单元电源模块分别与所述射频功率输出模块、开关切换模块电连接；

所述开关切换模块与发热设备连接。

优选地，所述射频功率输出模块包括射频信号源模块、射频功放模块以及射频测量模块；

所述频信号源模块、射频功放模块、射频测量模块依次连接，所述射频测量模块与所述开关切换模块连接。

优选地，所述控制单元电源模块与所述射频功放模块电连接。

优选地，所述开关切换模块包括相互连接的受控阻抗单元以及固定电感单元；

所述受控阻抗单元包括多个与开关互联的可调电感网络单元，所述固定电感单元包括一个或多个固定电感。

优选地，所述控制单元电源模块包括微控制器、远程监控模块及UI交互模块；

所述微控制器分别与远程监控模块、UI交互模块连接。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1、本实用新型通过采用定向风流，将固定电感上的热能再次吹向待解冻的食物，让食物在被射频解冻的同时，也受到热对流热量，从而辅助增加解冻效率，高效利用了射频解冻产生的***余热进行食物解冻，***整体解冻效率更高，解冻速度更快。

2、本实用新型***产生的冗余热量更低，***效率更高，局部发热温度下降，***可靠性更强。

3、本实用新型食物解冻均匀快速，最大程度保证了食物的良好品质。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型热能腔体的结构示意图；

图3为本实用新型食物仓室的结构示意图；

图4为本实用新型射频解冻设备各模块之间的连接框图；

图5为本实用新型射频解冻设备开关切换模块原理框图；

图6为本实用新型射频解冻设备射频功率输出模块的原理框图；

图7为本实用新型射频解冻设备的结构示意图；

图8为本实用新型中利用***余热辅助射频解冻的结构的***示意图。

图中示出：

风扇1 腔体通孔6

第一壳体2 仓室通孔7

发热设备3 第二壳体8

热能腔体4 进风通孔9

食物仓室5

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

本实用新型提供了一种利用***余热辅助射频解冻的结构，如图1、图2、图3所示，包括第一壳体2、食物仓室5以及风源，所述第一壳体2内部的一侧设置有两个侧面均具有腔体通孔6的热能腔体4，所述第一壳体2内部的另一侧设置有仓储空间，所述食物仓室5的一端为操作端，操作所述操作端能够将所述食物仓室5的另一端可抽拉的安装在所述仓储空间中，所述食物仓室5的另一端的端面上设置有仓室通孔7，所述热能腔体4中设置有发热设备3，所述第一壳体2靠近热能腔体4的一端设置有风源，当风源工作时能够从热能腔体4一侧腔体通孔6将风吹入到热能腔体4的内部并从热能腔体4另一侧腔体通孔6吹出经仓室通孔7吹入到所述食物仓室5中。通过射频转换成食物热能有一定效率，其余射频能量通过固定电感成为可再次利用的热能，本实用新型通过风源将所述发热设备3产生的***余热，通过所述热能腔体4以对流、辐射的方式传输到食物仓室5中，在食物仓室5中食物进行射频解冻的同时，辅助对食物进行热传导解冻。

在实际应用中，单纯利用射频能量解冻的***，使用射频能量进行食物加热时，不可避免地有相当部分的射频能量无法被食物吸收，产生原设计无法利用的热能，不仅造成能量浪费，而且可能因为局部过热造成***可靠性问题。本实用新型中的发热设备3优选为一个将射频能量转化为热能的固定电感单元，热能来源是射频解冻时，无法完全转化为食物内的能量，所述固定电感单元设置在开关切换模块中，固定电感单元在射频解冻加热时，会吸收大量射频能量并转换成热能，传统方案是通过散热或自然冷却将这些热能耗散在空气中，本实用新型提供的结构能再次利用这些热能辅助射频解冻，采用本实用新型的结构能量利用率更高、解冻速度更快，且***发热可控，可靠性更高。

需要说明的是，在实际应用中，所述固定电感单元的安装可以根据实际产品灵活布置，例如平放，再例如竖放，具体应根据自身的尺寸和产品内部的空间灵活选择，以实现产品小型化、空间合理布局的要求。

所述第一壳体2上可拆卸的安装有第二壳体8，第二壳体8优选通过螺钉等可拆卸的连接件安装在第一壳体2上，所述第二壳体8上设置有容纳空间，所述风源采用风扇1，所述风扇1安装在所述容纳空间内，所述风扇1吹风方向正对所述腔体通孔6，所述风扇1进风方向上所对的第二壳体8为开口或设置有多个进风通孔9，如图8所示，风扇1产生定向风流，将固定电感上的热能再次吹向待解冻的食物，让食物在被射频解冻的同时，也受到热对流、辐射传来的热量，从而辅助增加解冻效率，通过设置风扇1实现热能腔体4内气体流动进而使发热设备3产生的***余热进入到食物仓室5中，在一个变化例中，风扇1被替代为来自外部的风源，如风力***中的某一个风道。

需要说明的是，本实用新型中的第一壳体2优选将热能腔体4、食物仓室5整个结构包裹在内，防止热能外泄。发热设备3既可以是一个独立式的电感，也可以是固定在热能腔体4中任何一个发热的元器件。

在实际的布置中，多个所述腔体通孔6以均匀或非均匀的方式布置在热能腔体4的侧面，多个所述仓室通孔7以均匀或非均匀的方式分别布置在热能腔体4的两个侧面，如图1、图2、图3所示，开设有通风孔的设计，在实际布置时，腔体通孔6、仓室通孔7具体布置的位置以能够有效实现风扇1所产生的定向风流流通的目的为原则，腔体通孔6、仓室通孔7均优选正对所述风扇1，进而能够使风扇1吹出的风顺利将发热设备3产生的热量带到食物仓室5中，降低风阻，确保余热能高效地传输往食物仓室5中，实现余热的利用。

进一步地，食物仓室5作为食物解冻的承载平台，后端开设仓室通孔7利于风流过，食物仓室5优选为抽屉结构，并设计有台阶，防止解冻后液体流出。

设计恰当的风道，减小了***风阻，确保热量再利用高效，在利用余热辅助射频解冻的同时，降低了***温度，确保了***安全可靠工作，在没有使用风扇的情况下，当***中利用了其他传热装置，达到了同样功能，应认为是本实用新型权利要求的合理拓展；在发热点不限于固定电感时，***使用其他冗余热量达到了相同功能，应认为是本实用新型权利要求的合理拓展。

本实用新型还提供了一种射频解冻设备，包括射频功率输出模块、控制单元电源模块、开关切换模块以及所述的利用***余热辅助射频解冻的结构，如图4所示，所述控制单元电源模块分别与所述射频功率输出模块、开关切换模块电连接，所述开关切换模块与发热设备3连接。

具体地，所述射频功率输出模块包括射频信号源模块、射频功放模块以及射频测量模块，所述频信号源模块、射频功放模块、射频测量模块依次连接，所述射频测量模块与所述开关切换模块连接。

如图6所示是射频功率输出模块的一种实现方式，其中，射频信号源模块可输出射频振荡信号，由控制单元电源模块输出的射频控制信号来控制信号的输出状态，控制单元电源模块输出的栅极电压为射频功放模块的栅极提供可变的电压，控制单元电源模块为射频功放模块提供可变的漏级电压三，射频功放模块可输出功率可调的射频振荡功率，射频测量模块检测功放输出端的射频参数，具体为S11的幅值及相位，输出及反射功率的大小，控制单元电源模块通过射频功率输出模块提供的射频测量参数来了解电调辐射装置的阻抗状态，射频功放模块输出的射频功率先经过射频测量模块的检测后再输出给开关切换模块。

如图5所示，射频功率输出模块输出的射频功率必须先经过开关切换模块后才能到达辐射组件，即发热设备3。开关切换模块是无源可调部分，由控制单元电源模块输出的开关切换控制信号来切换多路开关寻找射频功率输出模块输出端的最佳匹配状态，其作用在于补偿因食物种类，大小，位置，形状及温度不同而造成的阻抗差异，实现全程自动补偿食物的变化，热能腔体4中辐射组件包含一个或者多个辐射单元，用于将射频功率输出模块输出的射频功率均匀地传递给食物，这些高速变化的射频振荡电磁场迫使食物中的分子、离子等进行剧烈运动而升温。所述第一壳体2优选采用金属制作，金属腔体用于防止射频能量泄露，同时可起到承载食物的作用。

所述控制单元电源模块与所述射频功放模块电连接，控制单元电源模块包括控制单元以及电源模块，其中，控制单元能够输出的栅极电压为所述射频功放模块的栅极提供可变的电压，电源模块为所述射频功放模块提供可变的漏级电压，所述射频功放模块能够输出功率可调的射频振荡功率。

进一步地，所述开关切换模块包括相互连接的受控阻抗单元以及固定电感单元，所述受控阻抗单元包括多个与开关互联的可调电感网络单元，所述固定电感单元包括一个或多个固定电感。所述开关切换模块与发热设备3连接，所述开关切换模块是无源可调部分，由所述控制单元输出的开关切换控制信号来切换多路开关寻找射频功率输出模块输出端的最佳匹配状态，开关切换模块的作用在于补偿因食物种类、大小、位置、形状及温度不同而造成的阻抗差异，实现全程自动补偿食物的变化。

单纯的利用射频能量解冻的***，使用射频能量进行食物加热时，不可避免地有相当部分的射频能量无法被食物吸收，产生原设计无法利用的热能，不仅造成能量浪费，而且可能因为局部过热造成***可靠性问题。

如图4所示，射频解冻设备各模块之间的连接框图，电源模块将市电转化为多个稳定输出的电源，负责给射频功率输出模块、控制单元、开关切换模块及散热***供电；散热***即本实用新型通过风扇1等设备实现的气体流动散热。控制单元是整个***的控制中枢，所述控制单元包括微控制器、远程监控模块及UI交互模块，所述微控制器分别与远程监控模块、UI交互模块连接，控制单元完成***所有的状态监测，数据分析，功能控制及UI界面人机交互，远程监控等功能；射频功率输出模块能将直流电能转化为射频振荡能源；加热设备3负责将射频振荡能源高效均匀地传送给食物，实现快速均匀地解冻与加热；散热***负责给电源模块、射频功率输出模块及开关切换模块散热。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种利用***余热辅助射频解冻的结构，其特征在于，包括第一壳体(2)、食物仓室(5)以及风源；

所述第一壳体(2)内部的一侧设置有两个侧面均具有腔体通孔(6)的热能腔体(4)，所述第一壳体(2)内部的另一侧设置有仓储空间，所述食物仓室(5)的一端为操作端，操作所述操作端能够将所述食物仓室(5)的另一端可抽拉的安装在所述仓储空间中；

所述食物仓室(5)的另一端的端面上设置有仓室通孔(7)，所述热能腔体(4)中设置有发热设备(3)，所述第一壳体(2)靠近热能腔体(4)的一端设置有风源；

当风源工作时能够从热能腔体(4)一侧腔体通孔(6)将风吹入到热能腔体(4)的内部并从热能腔体(4)另一侧腔体通孔(6)吹出经仓室通孔(7)吹入到所述食物仓室(5)中。

2.根据权利要求1所述的利用***余热辅助射频解冻的结构，其特征在于，所述第一壳体(2)上可拆卸的安装有第二壳体(8)，所述第二壳体(8)上设置有容纳空间，所述风源采用风扇(1)，所述风扇(1)安装在所述容纳空间内。

3.根据权利要求2所述的利用***余热辅助射频解冻的结构，其特征在于，所述风扇(1)吹风方向正对所述腔体通孔(6)，所述风扇(1)进风方向上所对的第二壳体(8)为开口或设置有多个进风通孔(9)。

4.根据权利要求1所述的利用***余热辅助射频解冻的结构，其特征在于，多个所述腔体通孔(6)以均匀或非均匀的方式布置在热能腔体(4)的侧面；

多个所述仓室通孔(7)以均匀或非均匀的方式分别布置在热能腔体(4)的两个侧面。

5.根据权利要求1所述的利用***余热辅助射频解冻的结构，其特征在于，所述第一壳体(2)采用金属制作。

6.一种射频解冻设备，其特征在于，包括射频功率输出模块、控制单元电源模块、开关切换模块以及权利要求1至5任一项所述的利用***余热辅助射频解冻的结构；

所述控制单元电源模块分别与所述射频功率输出模块、开关切换模块电连接；

所述开关切换模块与发热设备(3)连接。

7.根据权利要求6所述的射频解冻设备，其特征在于，所述射频功率输出模块包括射频信号源模块、射频功放模块以及射频测量模块；

所述频信号源模块、射频功放模块、射频测量模块依次连接，所述射频测量模块与所述开关切换模块连接。

8.根据权利要求7所述的射频解冻设备，其特征在于，所述控制单元电源模块与所述射频功放模块电连接。

9.根据权利要求6所述的射频解冻设备，其特征在于，所述开关切换模块包括相互连接的受控阻抗单元以及固定电感单元；

所述受控阻抗单元包括多个与开关互联的可调电感网络单元，所述固定电感单元包括一个或多个固定电感。

10.根据权利要求6所述的射频解冻设备，其特征在于，所述控制单元电源模块包括微控制器、远程监控模块及UI交互模块；

所述微控制器分别与远程监控模块、UI交互模块连接。

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