CN109000409A - 解冻装置及具有该解冻装置的冰箱 - Google Patents

解冻装置及具有该解冻装置的冰箱 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种解冻装置。该解冻装置包括：筒体，其内限定有具有前向开口的解冻腔室，解冻腔室用于放置待处理物；装置门体，设置于解冻腔室的前向开口处，用于开闭解冻腔室；射频发生模块，配置为产生射频信号；上电极板和下电极板，分别水平地设置于解冻腔室的顶壁和底壁处，且分别与射频发生模块电连接，以根据射频信号在解冻腔室内产生相应频率的射频波，并解冻解冻腔室内的待处理物；和托盘，设置于解冻腔室内，以承载待处理物；且至少部分托盘由透明材料制成，以减少托盘产生的电磁损耗。本发明通过采用由透明材料制成的托盘来承载待处理物，可减少托盘产生的电磁损耗，使待处理物吸收更多的射频波的能量，提高了解冻装置的解冻效率。

Description

解冻装置及具有该解冻装置的冰箱
技术领域
本发明涉及解冻领域，特别是涉及一种解冻装置及具有该解冻装置的冰箱。
背景技术
食物在冷冻的过程中，食物的品质得到了保持，然而冷冻的食物在加工或食用前需要解冻。为了便于用户冷冻和解冻食物，现有技术一般通过在冰箱中设置加热装置或微波装置来解冻食物。
然而，通过加热装置来解冻食物，一般需要较长的解冻时间，且解冻时间和温度不易掌握，容易造成食物的水分蒸发和汁液流失，使食物的质量受到损失；通过微波装置来解冻食物，速度快、效率高，所以食物的营养成分损失很低，但是由于微波对水和冰的穿透和吸收有差别，且食物的内部物质分布不均匀，已融化的区域吸收的能量多，易产生解冻不均匀和局部过热的问题。综合考虑，在设计上需要一种具有高解冻效率、解冻均匀且可保证食物品质的解冻装置及冰箱。
发明内容
本发明第一方面的一个目的是要提供一种具有高解冻效率的解冻装置。
本发明第一方面的一个进一步的目的是要避免待处理物被过分解冻。
本发明第二方面的一个目的是要提供一种具有该解冻装置的冰箱。
特别地，根据本发明的第一方面，提供了一种解冻装置，包括：
筒体，其内限定有具有前向开口的解冻腔室，所述解冻腔室用于放置待处理物；
装置门体，设置于所述解冻腔室的前向开口处，用于开闭所述解冻腔室；
射频发生模块，配置为产生射频信号；
上电极板和下电极板，分别水平地设置于所述解冻腔室的顶壁和底壁处，且分别与所述射频发生模块电连接，以根据所述射频信号在所述解冻腔室内产生相应频率的射频波，并解冻所述解冻腔室内的待处理物；和
托盘，设置于所述解冻腔室内，以承载所述待处理物；且
至少部分所述托盘由透明材料制成，以减少所述托盘产生的电磁损耗。
可选地，所述装置门体关闭时，所述托盘的用于放置所述待处理物的部分在竖向方向的投影在所述上电极板和所述下电极板内，以便于放置所述待处理物。
可选地，所述托盘配置为可受控地沿所述解冻腔室的进深方向移动，以便于所述待处理物的放置和取出；
所述托盘的下表面与所述下电极板的距离为8～12mm，以防止所述托盘在移动的过程中，与所述下电极板产生摩擦。
可选地，所述托盘的厚度为2～4mm，以保证所述托盘承载所述待处理物的强度。
可选地，所述托盘由ABS材料制成。
可选地，所述ABS材料由下述重量份配比的原料构成：3～12份小橡胶胶乳、5～20份大橡胶胶乳、40～60份甲基丙烯酸烷基酯、15～35份苯乙烯和1～20份丙烯腈；其中
所述小橡胶胶乳的粒径为0.06～0.15微米，凝胶含量为70～90％，所述大橡胶胶乳的粒径为0.26～0.5微米，凝胶含量为70～95％。
可选地，所述解冻装置还包括：
检测模块，配置为检测连接所述射频发生模块与所述上电极板的电连线的入射波信号和反射波信号，并根据所述入射波信号的电压和电流、以及所述反射波信号的电压和电流，计算所述待处理物的介电系数的变化速率，以判断所述待处理物的解冻进度。
可选地，所述射频发生模块配置为：
当所述待处理物的介电系数的变化速率大于等于第一速率阈值时，其工作功率降低30％～40％，以防止所述待处理物被过度解冻；和/或
当所述待处理物的介电系数的变化速率下降至小于等于第二速率阈值时，停止工作。
可选地，所述解冻装置配置为：
当所述待处理物的介电系数的变化速率是否下降至小于等于第二速率阈值时，发出视觉和/或听觉信号提醒用户；
当所述待处理物受控地从所述解冻腔室内取出时，停止发出所述视觉和/或听觉信号。
根据本发明的第二方面，提供了一种冰箱，包括限定有至少一个容纳空间的箱体和以上任一所述的解冻装置，所述解冻装置设置于一个所述容纳空间内。
本发明通过采用由透明材料制成的托盘来承载待处理物，可减少托盘产生的电磁损耗，使待处理物吸收更多的射频波的能量，提高了解冻装置的解冻效率。
进一步地，本发明通过检测连接射频发生模块与上电极板的电连线的入射波信号和反射波信号，经计算得出待处理物的介电系数的变化速率，占用空间小且成本低，特别适用于冰箱中的解冻装置。并通过待处理物的介电系数的变化速率来判断待处理物的解冻进度，相比于现有技术中通过感测待处理物的温度来判断待处理物的解冻进度，判断更加准确。进一步地，本发明通过负载补偿模块使射频发生模块的负载阻抗与输出阻抗之差处于一预设范围(大于等于一第一阻抗阈值且小于等于一第二阻抗阈值)内，进一步地提高了待处理物的解冻效率。
在本发明之前，本领域技术人员普遍认为，当待处理物的温度已较高(即待处理物的温度大于等于-7℃)时，热效应会显著衰减，因而待处理物不会被过分解冻。然而实际情况并非如此，通常射频解冻功率较大，例如大于100W，当待处理物的本身温度已较高时，待处理物极易被过度解冻。本申请的发明人创造性地认识到，当待处理物的温度已较高时，将射频发生模块的工作功率降低30～40％，可有效地防止待处理物被过分解冻。进一步地，本发明通过待处理物的介电系数的变化速率判断解冻是否完成，相比于现有技术中通过感测待处理物的温度来判断解冻是否完成，判断更加准确，可进一步防止待处理物被过分解冻，且测试表明，由本发明的解冻装置解冻的待处理物，解冻完成时的温度一般为-4～-2℃，可避免当待处理物为肉品时，解冻产生血水。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本发明一个实施例的解冻装置的示意性结构图；
图2是沿图1中的剖切线A-A截取的筒体的示意性剖视图；
图3是沿图1中的剖切线B-B截取的解冻装置的示意性剖视图；
图4是根据本发明另一个实施例的解冻装置的示意性结构图；
图5是根据本发明一个实施例的待处理物的介电系数的变化速率曲线图；
图6是根据本发明一个实施例的冰箱的示意性结构图，其中该冰箱的所有外门体皆被去除，以示出冰箱的箱体内的间室结构；
图7是图6所示冰箱的示意性剖视图；
图8是图7中压缩机室的示意性结构图；
图9是根据本发明一个实施例的用于冰箱的解冻方法的详细流程图。
具体实施方式
图1是根据本发明一个实施例的解冻装置100的示意性结构图。参见图1，解冻装置100可包括筒体110、装置门体120、射频发生模块130、以及上电极板140a和下电极板140b。筒体110可包括顶板、底板、后板以及相对的两个横向侧板，其内可限定有具有前向开口的解冻腔室114，解冻腔室114用于放置待处理物。装置门体120可设置于解冻腔室114的前向开口处，用于打开或关闭解冻腔室114。装置门体120可通过适当方法与筒体110安装在一起，例如左开门、右开门、上开门或抽拉门。射频发生模块130可配置为产生射频信号(一般指频率在300KHz～300GHz的射频信号)。上电极板140a和下电极板140b可分别水平地设置于解冻腔室114的顶壁和底壁处，且分别与射频发生模块130电连接，以根据射频发生模块130产生的射频信号在解冻腔室114内产生相应参数的射频波，并解冻放置于解冻腔室114内的待处理物。在本发明中，上电极板140a为发射天线；下电极板140b为接收天线。在一些实施例中，可采用50欧姆的电连线使上电极板140a和下电极板140b分别与射频发生模块130电连接。
解冻装置100还可包括托盘170。托盘170设置于解冻腔室114内，且待处理物放置于托盘170上。托盘170可固定在解冻腔室114内或可受控地在解冻腔室114内移动。特别地，至少部分托盘170可由透明材料制成，以减少托盘170产生的电磁损耗。也即是，托盘170可全部由透明材料制成，也可仅其有效部分(用于放置待处理物的部分)由透明材料制成。在一些优选实施例中，托盘170的有效部分可为透明光滑平板，以进一步减少托盘170产生的电磁损耗。
本发明通过采用由透明材料制成的托盘170来承载待处理物，可减少托盘170产生的电磁损耗，使待处理物吸收更多的射频波的能量，提高了解冻装置100的解冻效率。
在一些优选实施例中，装置门体120关闭时，托盘170的有效部分在竖向方向的投影可在上电极板140a和下电极板140b内，用户可将待处理物放置在托盘170的任意位置，提高了用户使用解冻装置100的便利性。托盘170的厚度可为2～4mm，例如2mm、3mm或4mm，以在节约材料的同时保证托盘承载待处理物的强度。
图3是沿图1中的剖切线B-B截取的解冻装置100的示意性剖视图。参见图1和图3，在一些实施例中，解冻装置100还可包括具有向上开口的抽屉本体121，且抽屉本体121的前端板可设置为与装置门体120固定连接，托盘170设置于抽屉本体121中。抽屉本体121的横向两个侧板可分别设置有滑轨组件(图中未示出)，以便于抽屉本体121沿解冻腔室114的进深方向移动。每个滑轨组件可包括定轨和活动部分。定轨可设置为与解冻腔室114的横向两侧的内壁固定连接。活动部分可设置为可运动地与定轨相连，且设置为与抽屉本体121的横向侧板的外表面固定连接。抽屉本体121的底板的下表面与下电极板140b的距离为8～12mm，以防止抽屉本体121在移动的过程中，与下电极板140b产生摩擦。在一些实施例中，抽屉本体121的底板上设置有加强筋1211，以提高抽屉本体121的强度。托盘170的下表面与抽屉本体121的加强筋1211的顶表面的距离可为2～4mm，例如2mm，3mm或4mm，以保证托盘水平，进一步保证了解冻装置100的解冻效率。托盘170可通过适当方法设置在抽屉本体121中，例如胶接、搭接。
图4是根据本发明另一个实施例的解冻装置100的示意性结构图。参见图4，在另一些实施例中，解冻装置100为开门式，即装置门体120与筒体110通过左开门、右开门、上开门等方式安装在一起。托盘170可配置为可受控地在解冻腔室114的进深方向上移动，以便于待处理物的放置和取出。在一些优选实施例中，托盘170的下表面与下电极板140b的距离可为8～12mm，例如8mm、10mm或12mm，以防止在托盘170抽拉的过程中，与下电极板140b产生摩擦。
在一些优选实施例中，至少部分托盘170可由ABS材料通过注塑成型制成。本发明一些进一步优选实施例的用于制成托盘170的ABS材料可由以下组分构成(按重量份配比计)：3～12份小橡胶胶乳、5～20份大橡胶胶乳、40～60份甲基丙烯酸烷基酯、15～35份苯乙烯和1～20份丙烯腈，其中小橡胶胶乳粒径可为0.06～0.15微米，凝胶含量可为70～90％。大橡胶胶乳粒径可为0.26～0.5微米，凝胶含量可为70～95％。ABS材料可通过乳液聚合法制成。由本发明的实施例的组分制成的托盘170表面极为光滑，可进一步减少托盘产生的电磁损耗，进一步地提高了解冻装置的解冻效率。
在一些实施例中，解冻装置100还可包括检测模块150。检测模块150可配置为检测连接射频发生模块130与上电极板的电连线的入射波信号和反射波信号，并根据入射波信号的电压和电流，以及反射波信号的电压和电流，计算射频发生模块130的负载阻抗。负载阻抗的计算公式如下：
SWR＝Z2/Z1 (1)
Z1＝U1/U1＝R1+jX1 (2)
Z2＝U2/I2＝R2+jX2 (3)
在公式(1)、(2)、(3)中：SWR为驻波比；Z1为输出阻抗；Z2为负载阻抗；U1为入射波电压；I1为入射波电流；R1为输出电阻；X1为输出电抗；U2为反射波电压；I2为反射波电流；R2为负载电阻；X2为负载电抗(本领域技术人员均可理解地，输出阻抗为连接射频发生模块130与上电极板140a的电连线的阻抗，负载阻抗为待处理物的阻抗)。
解冻装置100还可包括负载补偿模块160。负载补偿模块160可包括一补偿单元和用于调节补偿单元的阻抗的电机。补偿单元可设置为与待处理物串联，即此时射频发生模块130的负载阻抗为待处理物的阻抗与补偿单元的阻抗的和。电机可配置为受控地增大或减小补偿单元的阻抗，进而增大或减小射频发生模块130的负载阻抗Z2，并使射频发生模块130的负载阻抗Z2与输出阻抗Z1之差(即负载阻抗Z2减去输出阻抗Z1得到的数值)大于等于一第一阻抗阈值且小于等于一第二阻抗阈值，且第一阻抗阈值小于第二阻抗阈值，以提高待处理物的解冻效率。在一些优选实施例中，第一阻抗阈值为输出阻抗Z1的-6～-4％，第二阻抗阈值为输出阻抗Z1的4～6％。进一步优选地，第一阻抗阈值为输出阻抗Z1的-5％，第二阻抗阈值为输出阻抗Z1的5％。换句话说，负载补偿模块可配置为使射频发生模块130的负载阻抗Z2与输出阻抗Z1之差的绝对值，在整个解冻过程中一直小于输出阻抗Z1的5％，例如可为输出阻抗Z1的1％、3％或5％。
检测模块150可配置为进一步根据射频发生模块130的负载阻抗Z2，计算待处理物的介电系数及介电系数的变化速率。待处理物的介电系数的计算公式如下：
X2＝1/2πfC (4)
ε＝4πKdC/S (5)
在公式(4)、(5)中：f为射频波的频率；C为上电极板140a与下电极板140b构成的电容器的电容；ε为待处理物的介电系数；K为静电常数；d为上电极板的厚度；S为上电极板的面积。
待处理物的介电系数的变化速率可通过计算单位时间Δt内的介电系数ε的变化值Δε获得，其中单位时间Δt可为0.1秒～1秒，例如0.1秒、0.5秒或1秒。图5是根据本发明一个实施例的待处理物的介电系数的变化速率曲线图(纵坐标为待处理物的介电系数的变化速率Δε/Δt；横坐标为待处理物的解冻时间t，单位为min)。参见图5，在一些优选实施例中，射频发生模块130可配置为当待处理物的介电系数的变化速率Δε/Δt大于等于第一速率阈值时，其工作功率降低30％～40％，例如30％、35％或40％，以防止待处理物被过度解冻(本领域技术人员均可理解地，过度解冻为待处理物的温度大于0℃)。第一预设阈值可为15～20，例如15、17、18或20。射频发生模块130还可配置为当待处理物的介电系数的变化速率Δε/Δt下降至小于等于第二速率阈值时，停止工作。第二预设阈值可为1～2，例如1、1.5或2。解冻装置100的装置门体120上可设置有指示灯和/或报警器，以在待处理物解冻完成后发出视觉和/或听觉信号提醒用户取出待处理物，并在待处理物从解冻腔室114内取出时停止工作。
随着待处理物的温度变化，待处理物的介电系数也会随之变化，是本领域技术人员习知的，然而介电系数通常由专用仪器(例如介电系数测试仪)测得，且专用仪器占用空间大、成本高，不适用于尺寸较小的解冻装置。本发明通过检测连接射频发生模块130与上电极板140a的电连线的入射波信号和反射波信号，经计算得出待处理物的介电系数，占用空间小且成本低，特别适用于解冻装置。进一步地，本发明通过负载补偿模块使射频发生模块的负载阻抗与输出阻抗之差处于一预设范围(大于等于一第一阻抗阈值且小于等于一第二阻抗阈值)内，进一步地提高了待处理物的解冻效率。
进一步地，本发明通过检测模块150计算待处理物的介电系数的变化速率，来判断待处理物的解冻进度。在本发明之前，本领域技术人员普遍认为，当待处理物的温度已较高(即待处理物的温度大于等于-7℃)时，热效应会显著衰减，因而待处理物不会被过分解冻。然而实际情况并非如此，通常射频解冻功率较大，例如大于100W，当待处理物的本身温度已较高时，待处理物极易被过度解冻。本申请的发明人创造性地认识到，当待处理物的温度已较高时，将射频发生模块130的工作功率降低30～40％，可有效地防止待处理物被过分解冻。进一步地，本发明通过待处理物的介电系数的变化速率判断解冻是否完成，相比于现有技术中通过感测待处理物的温度来判断解冻是否完成，判断更加准确，可进一步防止待处理物被过分解冻，且测试表明，由本发明的解冻装置解冻的待处理物，解冻完成时的温度一般为-4～-2℃，可避免当待处理物为肉品时，解冻产生血水。
图2是沿图1中的剖切线A-A截取的筒体110的示意性剖视图。参见图1和图2，筒体110还可包括用于限定筒体110的内部空间的竖向隔板111和水平隔板112。竖向隔板111可设置为自筒体110的顶板沿竖向方向延伸至筒体110的底板。射频发生模块130可设置于竖向隔板111和筒体110的后板之间。水平隔板112可设置为自竖向隔板111沿水平方向向前延伸。检测模块150和负载补偿模块160可设置于水平隔板112与筒体110的顶板之间。
解冻腔室114可由竖向隔板111、水平隔板112以及筒体110的底板和两个横向侧板围成。上电极板140a可设置于水平隔板112的下表面，下电极板140b可设置于筒体110的底板的上表面。竖向隔板111可开设有第一过线口1112，以使射频发生模块130经由第一过线口1112与上电极板140a电连接。筒体110还可包括自水平隔板112的前侧端部沿竖向方向向上延伸至筒体110的顶板的挡板113，以防止检测模块150以及负载补偿模块160外露，降低解冻装置100的美观性。
在一些实施例中，筒体110的后板可开设有装置进风口115，解冻腔室114的后侧的竖向隔板111可开设有解冻进风口1111，以使解冻装置100外的空气经由装置进风口115和解冻进风口1111进入至解冻装置100的解冻腔室114。筒体110的横向两侧的侧板可开设有装置出风口118，以使解冻腔室114内的气体经由装置出风口118排出至解冻装置100外。
本发明通过在解冻装置100上设置有装置进风口115和装置出风口118，在未接收到解冻指令时，解冻腔室114可用来放置食材，使解冻装置100内的储物空间得到充分的利用。
在一些优选实施例中，解冻装置100的装置进风口115和解冻进风口1111可分别设置于射频发生模块130的横向两侧，以便于射频发生模块130的散热。在一些替代性实施例中，解冻装置100的装置进风口115和解冻进风口1111可设置于射频发生模块130的同一侧。
参见图4，筒体110和装置门体120可分别设置有电磁屏蔽特征117。设置于筒体110的电磁屏蔽特征117和设置于装置门体120的电磁屏蔽特征117可导电连接，以在装置门体120关闭时，减少解冻装置100向外的磁泄漏量。电磁屏蔽特征117可为涂覆于筒体110的内壁和装置门体120的内表面(朝向筒体110的表面)的导电涂层、贴靠于筒体110的内壁和装置门体120的内表面的导电金属网或形成于围成筒体110的各个板体之中和装置门体120中的导电金属网等。
在一些优选实施例中，解冻装置100还可包括弹性导电环圈180。弹性导电环圈180可设置于解冻腔室114的前向开口的周缘处，以使其在装置门体120关闭时发生挤压变形，与装置门体120紧密贴合，即弹性导电环圈180与装置门体120之间形成密封。设置于筒体110的电磁屏蔽特征117和设置于装置门体120的电磁屏蔽特征117可分别设置为与弹性导电环圈180导电接触，以在装置门体120关闭时，减少解冻装置100向外的磁泄漏量。在一些优选实施例中，弹性导电环圈180可由硅酮、硅酮氟化物、EPDM、碳氟化合物-硅氟化合物以及镀银铝制成。弹性导电环圈180可为空心环状结构，以使其在装置门体120关闭时，与装置门体120紧密贴合。弹性导电环圈180的宽度可为20～30mm，例如20mm、25mm或30mm，以提高解冻装置100的密封性。在一些优选实施例中，解冻装置100的装置进风口115、解冻进风口1111和装置出风口118可均设置有导电金属网190，导电金属网190可设置为与设置于筒体110的电磁屏蔽特征117导电连接，以减少解冻装置100的磁泄漏量。
特别地，在本发明中，射频发生模块130产生的射频信号的频率(即用于解冻待处理物的电磁波)可为40～42MHz，例如40MHz、40.48MHz、40.68MHz、41MHz或42MHz，以减少待处理物的解冻时间，提高待处理物的温度均匀性及降低其汁液流失率。在优选实施例中，射频波的频率可为40.48～40.68MHz范围内预设的一固定频率，以进一步地减少待处理物的解冻时间，提高待处理物的温度均匀性及降低其汁液流失率。其中，当射频波的频率为40.68MHz时，解冻效果最好。
为了进一步理解本发明，下面结合更具体的实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但本发明并不限于这些实施例。
表1
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 对比例1 对比例2
频率(MHz) 40 40.48 40.68 41 42 13.56 27.12
分别设置有上述实施例1-5及对比例1-2的射频频率的解冻装置100中，射频波的功率均为100W，解冻装置100的结构及其工作流程均相同。
对设置有各实施例和各对比例的频率的解冻装置100，进行解冻效果测试。测试说明：选用1kg形状规格相同，且初始温度为-18℃的牛肉，分别放置于各实施例和各对比例的解冻装置100内的托盘170上，分别测量各实施例和各对比例的解冻时间、温度均匀性和液汁流失率。其中解冻时间为自解冻开始，至解冻装置100判断解冻完成(即射频发生模块停止工作)的时间；温度均匀性：解冻完成后，分别测量牛肉四个边角及中心点的温度，并计算中心点温度与四个边角的平均值的差值，温度均匀性为该差值与该平均值的比值；汁液流失率：分别测量牛肉解冻前的重量和解冻后的重量，并计算二者差值，汁液流失率为该差值与牛肉解冻前的重量的比值。
根据实施例1-7和根据对比例1-2的解冻效果测试结果如表2。
表2
解冻时间(min) 温度均匀性 汁液流失率(％)
实施例1 19 0.4 0.35
实施例2 18 0.4 0.32
实施例3 18 0.3 0.29
实施例4 19 0.5 0.35
实施例5 20 0.5 0.40
对比例1 25 0.6 0.35
对比例2 23 0.6 0.40
根据表2中实施例5和对比例1的测试结果可以看出，在射频波的功率相同，且解冻装置100的结构及其工作流程均相同的情况下，在同等测试条件下，应用本发明实施例范围内的射频频率的解冻装置100的解冻效果优于应用现有技术中的射频频率的解冻装置100，前者比后者的解冻时间减少了20％，温度均匀性提高了17％。
根据表2中实施例1-5的测试结果可以看出，应用本发明各实施例的解冻装置100的解冻时间均在20min以下，温度均匀性均在0.5以下，汁液流失率均在0.40％以下。通过进一步优选射频波的频率(例如射频频率在40.48～40.68MHz)，可将解冻装置100的解冻时间减少至18min以下，温度均匀性提高至0.4以下，汁液流失率降低至0.32％以下。
基于前述任一实施例的解冻装置100，本发明还可提供一种冰箱10。图6是根据本发明一个实施例的冰箱10的示意性结构图，其中该冰箱10的所有外门体皆被去除，以示出冰箱10的箱体200内的间室结构；图7是图6所示冰箱10的示意性剖视图。参见图1、6和7，冰箱10一般性地可包括限定有至少一个容纳空间的箱体200、用于分别开闭各个容纳空间的取放口的间室门体，以及设置于一个容纳空间的解冻装置100。在图示实施例中，解冻装置100的数量为一个。冰箱10的容纳空间的数量可为三个，分别为冷藏间室210、变温间室220和冷冻间室230，以及分别用于开闭冷藏间室210、变温间室220和冷冻间室230的冷藏门体211、变温门体221和冷冻门体231，解冻装置100设置于变温间室220中。解冻装置100可通过与变温间室220竖向两侧的内壁过盈配合或卡接等方式固定在变温间室220中。
此外，也可说明的是，本领域技术人员均熟知地，冷藏间室210是指对食材的保藏温度为0～+8℃的储物间室；冷冻间室230是指对食材的保藏温度为-20～-15℃的储物间室；变温间室220是指可较大范围地(例如调整范围可在4℃以上，且可调至0℃以上或0℃以下)改变其保藏温度的储物间室，一般其保藏温度可跨越冷藏、软冷冻(一般为-4～0℃)和冷冻温度，优选为-16～+4℃。
筒体110的后板可与变温间室220的后壁留有间隙，以便于变温间室220内的空气进入至解冻装置100内。筒体110的横向两侧的侧板可与变温间室220的横向两侧的侧壁留有间隙，以便于解冻装置100内的气体排出至变温间室220内。当冰箱10为直冷冰箱时，变温间室220的后壁为其内胆的后壁；当冰箱10为风冷冰箱时，变温间室220的后壁为其内风道盖板的前表面。在一些优选实施例中，筒体110的后板及横向两侧的侧板与对应的变温间室220的后壁及横向两侧的侧壁的距离可为2～3mm，例如2mm、2.5mm或3mm，以在保证解冻装置100具有适当的进风量和出风量的同时，保证解冻腔室114具有较大的有效容积。
在一些实施例中，根据本发明的冰箱10可以为风冷冰箱，变温间室220可包括风道盖板。风道盖板与变温间室220的内胆后壁夹置形成变温风道，且风道盖板上开设有变温进风口，用于为变温间室220提供冷量。
在一些优选实施例中，解冻装置100的装置进风口115与变温进风口可通过一连接管连接，以便于为解冻装置100的解冻腔室114进行制冷。在另一些优选实施例中，解冻装置100的装置进风口115在筒体110的后板的厚度方向上的投影可处于变温进风口内，以便于为解冻装置100的解冻腔室114进行制冷。
在一些实施例中，任意一个间室门体上可设置有用于控制解冻程序开始或停止的解冻开关224。射频发生模块130可配置为当解冻开关224打开时，开始工作；当解冻开关224关闭时，停止工作。在解冻过程中，用户可通过关闭解冻开关224来终止解冻程序。任意一个间室门体上还可设置有蜂鸣器(图中未示出)，用来提示用户待处理物已解冻完成。蜂鸣器可配置为当检测模块150判断待处理物解冻完成时(待处理物的介电系数的变化速率下降至小于等于第二预设阈值时)，开始工作；当待处理物从解冻腔室114中取出时，停止工作。解冻腔室114的内壁上可设置有红外传感器，来感测解冻腔室114内是否放置有待处理物。在一些优选实施例中，冰箱10的制冷系统可配置为当解冻开关224打开时，停止为设置有解冻装置100的容纳空间提供冷量；当解冻开关224关闭时，运行冰箱10的原始制冷程序，以减少在解冻装置100解冻待处理物时，冰箱10的制冷系统对解冻腔室114的温度的影响。其中冰箱10的制冷系统可包括压缩机、冷凝器、毛细管和用于提供冷量的蒸发器。
图8是图7中压缩机室240的示意性结构图。参见图8，冰箱10的箱体200还限定有压缩机室240。压缩机室240可包括依次设置的用于控制冰箱10运行的主控板243、压缩机241、冷凝水收集结构244以及用于为冰箱10运行供电的外接电源线(图中未示出)。在一些实施例中，冰箱10还可包括用于为射频发生模块130供电的供电模块242。供电模块242可设置于冰箱10的压缩机室240内，以便于供电模块242的散热和维修。筒体110的后板可开设有第二过线口116，以使供电模块242经由第二过线口116与射频发生模块130电连接。供电模块242可固定于压缩机室240的上壁，以便于射频发生模块130与供电模块242的电连接。在一些实施例中，供电模块242可为DCDC转换器。DCDC转换器可设置为与主控板243电连接，以为解冻装置100供电。DCDC转换器可设置于主控板243与压缩机241之间，以使其与主控板243的电连接更加方便。在另一些实施例中，供电模块242可为ACDC转换器。ACDC转换器可设置为与冰箱10的外接电源电连接。本领域技术人员均可理解地，将解冻装置100的各个部件与冰箱10的控制电路相连是容易实现的。
图9是根据本发明一个实施例的用于冰箱10的解冻方法的详细流程图。参见图9，本发明的冰箱10的解冻方法可以包括如下步骤：
步骤S902：判断解冻开关224是否打开，若是，执行步骤S904；若否，执行步骤S902。
步骤S904：供电模块242开始工作。
步骤S906：判断装置门体120是否关闭，若是，执行步骤S908；若否，执行步骤S906。
步骤S908：制冷系统停止为设置有解冻装置100的容纳空间提供冷量，射频发生模块130产生40～42MHz的射频信号，检测模块150检测连接射频发生模块130与上电极板140a的电连线的入射波信号和反射波信号。运行步骤S910和步骤S911。在该步骤中，解冻装置100设置于变温间室120内，射频发生模块130产生40.68MHz的射频信号。
步骤S910：获取入射波信号的电压和电流以及反射波信号的电压和电流，计算待处理物的介电系数的变化速率Δε/Δt。
步骤S912：判断待处理物的介电系数的变化速率Δε/Δt是否大于等于第一速率阈值，若是，执行步骤S914；若否，执行步骤S910。
步骤S914：射频发生模块130的工作功率降低30％～40％。在该步骤中，射频发生模块130的工作功率可降低35％。
步骤S916：获取入射波信号的电压和电流以及反射波信号的电压和电流，计算待处理物的介电系数的变化速率Δε/Δt。
步骤S918：判断待处理物的介电系数的变化速率Δε/Δt是否小于等于第二速率阈值，若是，执行步骤S920；若否，执行步骤S916。
步骤S920：供电模块242停止工作，解冻开关224复位(即关闭)，运行冰箱10的原始制冷程序，蜂鸣器开始工作。
步骤S922：判断待处理物是否从解冻腔室114内取出，若是，执行步骤S924；若否；执行步骤S922。
步骤S924：蜂鸣器停止工作。
步骤S911：获取入射波信号的电压和电流以及反射波信号的电压和电流，计算射频发生模块130的负载阻抗Z2。
步骤S913：判断射频发生模块130的负载阻抗Z2与输出阻抗Z1的差值是否小于第一阻抗阈值，若是，执行步骤S915；若否，执行步骤S917。
步骤S915：负载补偿模块160的电机工作，增大补偿单元的阻抗。返回步骤S911。
步骤S917：判断射频发生模块130的负载阻抗Z2与输出阻抗Z1的差值是否大于第二阻抗阈值，若是，执行步骤S919；若否，执行步骤S911。
步骤S919：负载补偿模块160的电机工作，减小补偿单元的阻抗。返回步骤S911。
本领域技术人员可以理解地，当程序运行至步骤S920时，供电模块242停止工作，即停止供电，射频发生模块130、检测模块150以及负载补偿模块160均停止工作，即当待处理物的介电系数的变化速率Δε/Δt下降至小于等于第二速率阈值时，检测模块150停止检测连接射频发生模块130与上电极板140a的电连线的入射波信号和反射波信号，负载补偿模块160停止工作。
本发明一个实施例的冰箱10的一个解冻工作流程可包括：当用户打开解冻开关224且装置门体120关闭时，供电模块242开始供电，制冷系统停止为设置有解冻装置100的容纳空间提供冷量，射频发生模块130产生40.68MHz的射频信号，检测模块150和负载补偿模块160开始工作。检测模块150检测连接射频发生模块130与上电极板的电连线的入射波信号和反射波信号，并计算射频发射装置130的负载阻抗Z2及介电系数的变化速率Δε/Δt。当待处理物的介电系数的变化速率Δε/Δt大于等于第一速率阈值时，射频发生模块130的工作功率降低35％，同时，在整个解冻工作流程中，当射频发生模块130的负载阻抗Z2与输出阻抗Z1之差小于第一阻抗阈值或大于第二阻抗阈值时，负载补偿模块160通过电机调节补偿单元的阻抗大小，进而调节射频发生模块130的负载阻抗Z2，使射频发生模块130的负载阻抗Z2与输出阻抗Z1之差一直大于等于第一阻抗阈值且小于等于第二预设阈值。当待处理物的介电系数的变化速率Δε/Δt小于等于第二速率阈值时，供电模块242停止供电，运行冰箱10的原始制冷程序，射频发生模块130、检测模块150、负载补偿模块160停止工作，蜂鸣器开始工作。当用户从解冻腔室114内取出待处理物时，蜂鸣器停止工作。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种解冻装置，包括：
筒体，其内限定有具有前向开口的解冻腔室，所述解冻腔室用于放置待处理物；
装置门体，设置于所述解冻腔室的前向开口处，用于开闭所述解冻腔室；
射频发生模块，配置为产生射频信号；
上电极板和下电极板，分别水平地设置于所述解冻腔室的顶壁和底壁处，且分别与所述射频发生模块电连接，以根据所述射频信号在所述解冻腔室内产生相应频率的射频波，并解冻所述解冻腔室内的待处理物；和
托盘，设置于所述解冻腔室内，以承载所述待处理物；且
至少部分所述托盘由透明材料制成，以减少所述托盘产生的电磁损耗。
2.根据权利要求1所述的解冻装置，其中
所述装置门体关闭时，所述托盘的用于放置所述待处理物的部分在竖向方向的投影在所述上电极板和所述下电极板内，以便于放置所述待处理物。
3.根据权利要求1所述的解冻装置，其中
所述托盘配置为可受控地沿所述解冻腔室的进深方向移动，以便于所述待处理物的放置和取出；
所述托盘的下表面与所述下电极板的距离为8～12mm，以防止所述托盘在移动的过程中，与所述下电极板产生摩擦。
4.根据权利要求1所述的解冻装置，其中
所述托盘的厚度为2～4mm，以保证所述托盘承载所述待处理物的强度。
5.根据权利要求1所述的解冻装置，其中
所述托盘由ABS材料制成。
6.根据权利要求5所述的解冻装置，其中
所述ABS材料由下述重量份配比的原料构成：3～12份小橡胶胶乳、5～20份大橡胶胶乳、40～60份甲基丙烯酸烷基酯、15～35份苯乙烯和1～20份丙烯腈；其中
所述小橡胶胶乳的粒径为0.06～0.15微米，凝胶含量为70～90％，所述大橡胶胶乳的粒径为0.26～0.5微米，凝胶含量为70～95％。
7.根据权利要求1所述的解冻装置，还包括：
检测模块，配置为检测连接所述射频发生模块与所述上电极板的电连线的入射波信号和反射波信号，并根据所述入射波信号的电压和电流、以及所述反射波信号的电压和电流，计算所述待处理物的介电系数的变化速率，以判断所述待处理物的解冻进度。
8.根据权利要求7所述的解冻装置，其中所述射频发生模块配置为：
当所述待处理物的介电系数的变化速率大于等于第一速率阈值时，其工作功率降低30％～40％，以防止所述待处理物被过度解冻；和/或
当所述待处理物的介电系数的变化速率下降至小于等于第二速率阈值时，停止工作。
9.根据权利要求8所述的解冻装置，所述解冻装置配置为：
当所述待处理物的介电系数的变化速率是否下降至小于等于第二速率阈值时，发出视觉和/或听觉信号提醒用户；
当所述待处理物受控地从所述解冻腔室内取出时，停止发出所述视觉和/或听觉信号。
10.一种冰箱，包括限定有至少一个容纳空间的箱体和根据权利要求1-9中任一项所述的解冻装置，所述解冻装置设置于一个所述容纳空间内。
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