ES2963889T3

ES2963889T3 - Dispositivo de enfriamiento

Info

Publication number: ES2963889T3
Application number: ES18787573T
Authority: ES
Inventors: Ryozo Inada; Chiharu Tomita; Kazuhide Mizutani; Toshiro Ino
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2017-04-21
Filing date: 2018-04-13
Publication date: 2024-04-03
Anticipated expiration: 2038-04-13
Also published as: CN110462314B; US11262115B2; US20200056819A1; EP3614079B1; EP3614079A1; CN110462314A; EP3614079A4; WO2018193990A1; JP6880983B2; JP2018179478A

Abstract

Se proporciona un dispositivo de enfriamiento que enfría un objeto a enfriar en un estado en el que se le aplica un campo electromagnético o un campo eléctrico, y es capaz de sobreenfriar eficientemente un producto. El dispositivo de enfriamiento está equipado con un congelador para enfriar el objeto a enfriar, una unidad de radiación de ondas electromagnéticas que genera un campo electromagnético para ser aplicado al objeto a enfriar, y es capaz de variar la intensidad del campo electromagnético, un control unidad que controla el funcionamiento del congelador y la unidad de radiación de ondas electromagnéticas, y mientras se genera el campo electromagnético, realiza una operación de superenfriamiento para enfriar el objeto a enfriar usando el congelador, y un sensor de temperatura para medir la temperatura del objeto a enfriar. La unidad de control ajusta la intensidad del campo electromagnético generado por la unidad de radiación de ondas electromagnéticas en base a la temperatura medida por el sensor de temperatura durante la operación de sobreenfriamiento. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de enfriamiento

Campo técnico

La presente invención está relacionada con un aparato de enfriamiento que enfría un objeto objetivo de enfriamiento en una zona de subenfriamiento enfriando el objeto objetivo de enfriamiento en un estado en el que un campo electromagnético o un campo eléctrico actúa sobre el objeto objetivo de enfriamiento.

Antecedentes de la técnica

En general, cuando se congela un objeto, como por ejemplo un alimento, se congela la humedad y se generan cristales de hielo y, por tanto, se daña el tejido celular que constituye el objeto. Este daño del tejido celular provoca concentración en el momento de la congelación o goteo en el momento de la descongelación, provocando como resultado un deterioro de la calidad del objeto. El daño del tejido celular de un objeto se vuelve más significativo cuando el objeto pasa lentamente a través de una zona de temperatura denominada zona de máxima producción de cristales de hielo en la que los cristales de hielo crecen más fácilmente en el momento de la congelación del objeto.

El documento JP 2001-245645 A describe un aparato de enfriamiento que enfría un objeto (objeto a enfriar) haciendo al mismo tiempo que el objeto genere calor interno irradiando el objeto con una onda electromagnética (en un estado en el que un campo electromagnético actúa sobre el objeto) de modo que el objeto pasa a través de la zona de máxima producción de cristales de hielo en poco tiempo y se evita el daño del tejido celular del objeto. Un aparato de enfriamiento de este tipo puede producir un estado de subenfriamiento de un objeto. Si un aparato de enfriamiento como este reduce la temperatura de un objeto a una temperatura menor que la zona de máxima producción de cristales de hielo en el estado de subenfriamiento y, posteriormente, se detiene la generación de calor interno del objeto provocada por la onda electromagnética, se puede reducir el período de tiempo para la congelación del objeto en la zona de máxima producción de cristales de hielo. Además, también se utiliza un aparato de enfriamiento que emplea otro método, es decir, un método para enfriar un objeto en una zona de subenfriamiento en un estado en el que un campo eléctrico (un campo electrostático) actúa sobre el objeto.

El documento EP 2322 883 A1 describe un dispositivo de almacenamiento que incluye una unidad de enfriamiento que enfría un objeto, un compartimiento de almacenamiento en frío que almacena el objeto y una unidad de generación de microondas que genera y aplica una onda de microondas al objeto. El dispositivo de almacenamiento pone el objeto en un estado sobreenfriado aplicando la onda de microondas al objeto.

El documento WO 2011/152047 A1 describe un frigorífico y un método para operar el frigorífico, en el que se puede realizar una operación de congelación de alta calidad que evita que se destruya el tejido celular de un alimento, congelando el alimento mientras se elimina la variación de temperatura que se produce en el alimento usando microondas y un plato de comida, para formar cristales de hielo pequeños y uniformes en la totalidad del alimento. El frigorífico está provisto de un dispositivo de enfriamiento para enfriar un objeto a enfriar, una cámara de almacenamiento para almacenar el objeto a enfriar, un dispositivo de generación de microondas para aplicar microondas y un dispositivo de control para controlar el dispositivo de generación de microondas y el dispositivo de enfriamiento. En la cámara de almacenamiento se proporciona un plato de comida que tiene aberturas a través de las cuales pasan las microondas y se puede introducir aire frío.

El documento US 2006/112699 A1 describe un congelador capaz de evitar/limitar el deterioro de la calidad de los alimentos, un método de congelación, y objetos congelados fabricados utilizando el congelador y el método de congelación. El congelador comprende un cuerpo principal del congelador, un dispositivo de fragmentación de agrupamientos para fragmentar los agrupamientos de agua contenidos en los objetos, una parte de carga para cargar los objetos, un intercambiador de calor y un dispositivo de suministro de gas frío. El dispositivo de suministro de gas frío comprende un dispositivo deshumidificador para deshumidificar un gas frío sometido a intercambio de calor mediante el intercambiador de calor, y un ventilador para hacer circular gas frío deshumidificado para mantener el interior del congelador en un estado seco. Además, el dispositivo de fragmentación de agrupamientos incluye varios dispositivos de generación de campos magnéticos que imparten campos magnéticos a los objetos que contienen agua y cambian la intensidad de los campos magnéticos con el transcurso del tiempo.

El documento WO 2008/004762 A1 describe un aparato de sobreenfriamiento que puede mantener de manera estable un objeto almacenado en un estado sobreenfriado durante un período de tiempo prolongado suministrando energía mediante la generación de un campo eléctrico, y que puede mejorar la seguridad deteniendo una operación no de congelación, cuando el campo eléctrico escapa al exterior de una cámara de almacenamiento manteniendo un estado no congelado. El aparato de sobreenfriamiento incluye una cámara de almacenamiento para almacenar un objeto, un ciclo de enfriamiento para suministrar el aire frío al interior de la cámara de almacenamiento fuera de la cámara de almacenamiento, una unidad de suministro de energía para generar un campo eléctrico en la cámara de almacenamiento y una unidad de detección para detectar fugas del campo eléctrico fuera de la cámara de almacenamiento.

Se puede encontrar otra técnica anterior en el documento WO 2011/135865 A1, que describe un frigorífico, en el documento JP 2002 272436 A, que describe un método para congelar, un método para descongelar, un dispositivo de congelación y un dispositivo de descongelación, en el documento JP 2011 244696 A, que describe un aparato de congelación rápida, en el documento US 2011/219800 A1 que describe un sistema de sobreenfriamiento, en el documento US 2011/277487 A1, que describe un sistema de sobreenfriamiento, y en el documento EP 1447 632 A1 que describe un aparato de congelación altamente eficiente y un método de congelación altamente eficiente.

Compendio de la invención

Un aparato de enfriamiento que enfría un objeto (objeto a enfriar) en un estado en el que un campo electromagnético o un campo eléctrico actúa sobre el objeto utiliza energía para una operación distinta del enfriamiento y, por lo tanto, la intensidad del campo electromagnético o del campo eléctrico se reduce preferiblemente todo lo posible en términos de eficiencia.

Como método de configuración de la intensidad de un campo electromagnético o de un campo eléctrico, se puede establecer un determinado valor único como intensidad, por ejemplo. La intensidad del campo electromagnético o del campo eléctrico es preferiblemente lo más pequeña posible como se describió anteriormente. Sin embargo, si la intensidad del campo electromagnético o del campo eléctrico es demasiado pequeña, el objeto no entra en el estado de subenfriamiento y existe la posibilidad de que el objeto se congele en la zona de máxima producción de cristales de hielo. Por lo tanto, como intensidad del campo electromagnético o del campo eléctrico, es necesario emplear un valor comparativamente grande con un margen de seguridad, teniendo en cuenta las diferencias de características entre tipos de objetos.

Como otro método de configuración, en lugar de emplear un único valor para la intensidad del campo electromagnético o del campo eléctrico, se pueden establecer de antemano diferentes valores apropiados para diferentes tipos de objetos usando muestras de objetos objetivo de enfriamiento. Esta configuración puede provocar de manera efectiva el estado de subenfriamiento del objeto (mientras se elimina la intensidad del campo electromagnético o del campo eléctrico) en comparación con un caso en el que se emplea una intensidad constante independientemente de los tipos de objeto objetivo de enfriamiento. Sin embargo, en el caso en el que no se especifican los objetos a enfriar mediante el aparato de enfriamiento, es realmente difícil seleccionar intensidades apropiadas de un campo electromagnético o de un campo eléctrico para todos los objetos potenciales. Además, por ejemplo, incluso cuando se trata del mismo tipo de objetos, los objetos individuales pueden tener en realidad componentes diferentes respectivamente, y por tanto no ocurre necesariamente que la intensidad del campo electromagnético o del campo eléctrico que es apropiada para una muestra también lo sea para un objeto objetivo de enfriamiento real. Por lo tanto, como intensidad del campo electromagnético o del campo eléctrico es necesario emplear un valor un poco grande con un margen de seguridad y, por lo tanto, hay margen de mejora en términos de eficiencia.

La presente invención tiene como objetivo proporcionar un aparato de enfriamiento que enfría un objeto objetivo de enfriamiento en un estado en el que un campo electromagnético o un campo eléctrico actúa sobre el objeto y que es capaz de provocar de forma eficiente un estado de subenfriamiento del objeto.

<Solución al problema>

Un aparato de enfriamiento de acuerdo con la presente invención incluye una máquina de refrigeración, un generador, un controlador y un sensor de temperatura. La máquina de refrigeración enfría un objeto objetivo de enfriamiento. El generador genera un campo electromagnético o un campo eléctrico que actúa sobre el objeto objetivo de enfriamiento. La intensidad del campo electromagnético o del campo eléctrico generado por el generador es variable. El controlador controla las operaciones de la máquina de refrigeración y del generador y realiza una operación de enfriamiento de enfriar el objeto objetivo de enfriamiento usando la máquina de refrigeración en un estado en el que se genera el campo electromagnético o el campo eléctrico. El sensor de temperatura mide la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento. En la operación de enfriamiento, el controlador controla la intensidad del campo electromagnético o del campo eléctrico generado por el generador de acuerdo con la temperatura medida por el sensor de temperatura.

El aparato de enfriamiento no determina de antemano la intensidad del campo electromagnético o del campo eléctrico a generar, sino que controla la intensidad del campo electromagnético o del campo eléctrico de acuerdo con la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento que se está enfriando. Por lo tanto, el aparato de enfriamiento puede producir un estado de subenfriamiento con alta eficiencia y menor consumo de energía para cualquier tipo de objeto objetivo de enfriamiento.

Además, en el aparato de enfriamiento, en la operación de enfriamiento, el controlador controla la intensidad del campo electromagnético o del campo eléctrico de acuerdo con una velocidad de cambio de la temperatura.

El aparato de enfriamiento controla apropiadamente la intensidad del campo electromagnético o del campo eléctrico de acuerdo con la velocidad de cambio de la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento que se está enfriando, la cual se puede usar fácilmente como índice para determinar si se obtiene el estado de subenfriamiento. Por lo tanto, el aparato de enfriamiento puede producir el estado de subenfriamiento del objeto objetivo de enfriamiento con alta eficiencia y menor consumo de energía.

Además, en el aparato de enfriamiento, en la operación de enfriamiento, el controlador detecta una señal que indica que el objeto objetivo de enfriamiento va a entrar en el estado congelado de acuerdo con la velocidad de cambio de la temperatura e incrementa la intensidad del campo electromagnético o del campo eléctrico cuando se detecta la señal.

El aparato de enfriamiento incrementa, cuando se detecta la señal que indica que el objeto objetivo de enfriamiento se va a congelar, la intensidad del campo electromagnético o del campo eléctrico de manera que el objeto objetivo de enfriamiento no se congele. Por lo tanto, en el aparato de enfriamiento, se evita que el objeto objetivo de enfriamiento se congele en la zona de máxima producción de cristales de hielo que está fuera del estado de subenfriamiento.

Obsérvese que, cuando el objeto objetivo de enfriamiento se congela, la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento normalmente muestra uno de los siguientes cambios.

1) La temperatura del objeto objetivo de enfriamiento es sustancialmente constante ya que se usa el calor para un cambio de fase.

2) La temperatura del objeto objetivo de enfriamiento aumenta cuando el estado del objeto objetivo de enfriamiento se cambia del estado de subenfriamiento al estado congelado.

Por lo tanto, el controlador detecta preferiblemente la señal que indica que el objeto objetivo de enfriamiento se va a congelar detectando el cambio de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento.

Un aparato de enfriamiento de acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención son los aparatos de enfriamiento de acuerdo con el primer aspecto y, en la operación de enfriamiento, el controlador detiene la generación del campo electromagnético o del campo eléctrico por parte del generador mientras continúa el enfriamiento mediante la máquina de refrigeración después de que el objeto objetivo de enfriamiento se enfríe de tal manera que la temperatura detectada por el sensor de temperatura se reduzca hasta una cierta temperatura que es menor que un valor límite inferior de una zona de máxima producción de cristales de hielo.

El aparato de enfriamiento de acuerdo con el segundo aspecto detiene la generación del campo electromagnético o del campo eléctrico, pero continúa solo el enfriamiento después de que el objeto objetivo de enfriamiento se enfríe hasta una cierta temperatura que es menor que el valor límite inferior de la zona de máxima producción de cristales de hielo. Por lo tanto, se reduce el período de tiempo para que el objeto objetivo de enfriamiento se congele en la zona de máxima producción de cristales de hielo y el objeto objetivo de enfriamiento puede congelarse reduciendo al mismo tiempo el deterioro de la calidad del objeto objetivo de enfriamiento.

Un aparato de enfriamiento de acuerdo con un tercer aspecto de la presente invención son los aparatos de enfriamiento de acuerdo con el primer o segundo aspecto, y el controlador inicia la operación de enfriamiento en un estado en el que la intensidad del campo electromagnético o del campo eléctrico generado por el generador se establece en una intensidad mínima.

El aparato de enfriamiento de acuerdo con el tercer aspecto inicia la operación de enfriamiento, para enfriar el objeto objetivo de enfriamiento en el estado de subenfriamiento haciendo que el campo electromagnético o el campo eléctrico actúe sobre el objeto objetivo de enfriamiento, en un estado en el que la intensidad del campo electromagnético o del campo eléctrico se reduce a la mínima intensidad. Por lo tanto, el aparato de enfriamiento produce fácilmente el estado de subenfriamiento del objeto objetivo de enfriamiento con alta eficiencia y menor consumo de energía.

Un aparato de enfriamiento de acuerdo con un cuarto aspecto de la presente invención es uno de los aparatos de enfriamiento de acuerdo con cualquiera de los aspectos primero a tercero, y el generador genera el campo electromagnético. El controlador incrementa la capacidad de enfriamiento de la máquina de refrigeración y/o reduce la intensidad del campo electromagnético generado por el generador cuando se determina que una cantidad de generación de calor interno del objeto objetivo de enfriamiento generado por el campo electromagnético es mayor que la capacidad de enfriamiento de la máquina de refrigeración.

En el aparato de enfriamiento de acuerdo con el cuarto aspecto, la capacidad de enfriamiento de la máquina de refrigeración aumenta y/o la intensidad del campo electromagnético se reduce cuando la cantidad de calor de la generación de calor interno generada por el campo electromagnético es mayor que la capacidad de enfriamiento de la máquina de refrigeración. Por lo tanto, el objeto objetivo de enfriamiento se puede enfriar sin aumentar la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento.

Un aparato de enfriamiento de acuerdo con un quinto aspecto de la presente invención es uno de los aparatos de enfriamiento de acuerdo con cualquiera de los aspectos primero a tercero, y el generador genera el campo electromagnético. La frecuencia del campo electromagnético generado por el generador es variable. El controlador al menos controla el funcionamiento del generador para realizar una operación preliminar para determinar una frecuencia del campo electromagnético a generar en la operación de enfriamiento.

En el aparato de enfriamiento de acuerdo con el quinto aspecto, la frecuencia del campo electromagnético a generar no se determina de antemano para cada objeto objetivo de enfriamiento, sino que se realiza la operación preliminar para determinar la frecuencia del campo electromagnético a generar usando el propio objeto objetivo enfriamiento. Por lo tanto, la operación de enfriamiento se puede realizar usando el campo electromagnético de la frecuencia que provoca de forma eficiente generación de calor interno en el objeto objetivo de enfriamiento para cualquier tipo de objeto objetivo de enfriamiento.

El aparato de enfriamiento de acuerdo con la presente invención no determina de antemano la intensidad del campo electromagnético o del campo eléctrico a generar y controla la intensidad del campo electromagnético o del campo eléctrico de acuerdo con la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento que está siendo enfriado. Por lo tanto, el aparato de enfriamiento puede producir un estado de subenfriamiento con alta eficiencia y menor consumo de energía para cualquier tipo de objeto objetivo de enfriamiento.

Además, el aparato de enfriamiento de acuerdo con la presente invención puede producir el estado de subenfriamiento del objeto objetivo de enfriamiento con alta eficiencia y menor consumo de energía.

Además, el aparato de enfriamiento de acuerdo con la presente invención puede evitar que el objeto objetivo de enfriamiento se congele en la zona de máxima producción de cristales de hielo que está fuera del estado de subenfriamiento.

El aparato de enfriamiento de acuerdo con el segundo aspecto de la presente invención puede reducir un período de tiempo para que el objeto objetivo de enfriamiento se congele en la zona de máxima producción de cristales de hielo y congelar el objeto objetivo de enfriamiento reduciendo al mismo tiempo el deterioro de la calidad del objeto objetivo de enfriamiento.

El aparato de enfriamiento de acuerdo con el tercer aspecto de la presente invención produce fácilmente el estado de subenfriamiento del objeto objetivo de enfriamiento con alta eficiencia y menor consumo de energía.

El aparato de enfriamiento de acuerdo con el cuarto aspecto de la presente invención puede enfriar el objeto objetivo de enfriamiento sin aumentar la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento.

El aparato de enfriamiento de acuerdo con el quinto aspecto de la presente invención puede realizar la operación de enfriamiento usando el campo electromagnético de una frecuencia que provoca de forma eficiente generación de calor interno en el objeto objetivo de enfriamiento para cualquier tipo de objeto objetivo de enfriamiento.

Breve descripción de los dibujos

<Fig. 1> La Fig. 1 es un diagrama que ilustra esquemáticamente un ejemplo de configuración de un aparato de enfriamiento de acuerdo con una primera realización de la presente invención.

< Fig. 2> La Fig. 2 es un diagrama de bloques que ilustra un controlador del aparato de enfriamiento de la Fig. 1.

< Fig. 3> La Fig. 3 es un ejemplo de un diagrama de flujo de un proceso de enfriamiento de un objeto objetivo de enfriamiento realizado por el aparato de enfriamiento de la Fig. 1.

< Fig. 4> La Fig. 4 es un ejemplo de un diagrama de flujo de una operación realizada por el aparato de enfriamiento en una operación preliminar en el proceso de enfriamiento de la Fig. 3.

< Fig. 5> La Fig. 5 es un ejemplo de un diagrama de flujo de una operación del aparato de enfriamiento en una operación de subenfriamiento en el proceso de enfriamiento de la Fig. 3.

< Fig. 6> La Fig. 6 incluye diagramas que ilustran una diferencia entre un cambio en la temperatura de un objeto objetivo de enfriamiento con el tiempo cuando el objeto objetivo de enfriamiento se enfría sin irradiar el objeto con una onda electromagnética y un cambio en la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento con el tiempo cuando el objeto objetivo de enfriamiento se enfría mediante el aparato de enfriamiento de la Fig. 1, donde (a) de la Fig. 6 es un diagrama que ilustra esquemáticamente el cambio en la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento cuando el objeto objetivo de enfriamiento se enfría sin irradiar el objeto con una onda electromagnética y (b) de la Fig. 6 es un diagrama que ilustra esquemáticamente un cambio en la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento con el tiempo cuando el objeto objetivo de enfriamiento es enfriado por el aparato de enfriamiento de la Fig. 1;

< Fig. 7> La Fig. 7 es un diagrama que ilustra esquemáticamente un ejemplo de configuración de un aparato de enfriamiento de acuerdo con una segunda realización de la presente invención.

< Fig. 8> La Fig. 8 es un ejemplo de un diagrama de flujo de un proceso de enfriamiento de un objeto objetivo de enfriamiento realizado por el aparato de enfriamiento de la Fig. 7.

< Fig. 9> La Fig. 9 es un ejemplo de un diagrama de flujo de una operación del aparato de enfriamiento de la Fig. 7 en una operación de subenfriamiento en el proceso de enfriamiento.

Descripción de realizaciones

Se describirán realizaciones de un aparato de enfriamiento de acuerdo con la presente invención con referencia a los dibujos adjuntos.

Obsérvese que las realizaciones presentadas a continuación son simplemente ejemplos concretos de la presente invención y no limitan el alcance técnico de la presente invención. Las realizaciones presentadas a continuación se pueden cambiar apropiadamente sin apartarse del alcance de la presente invención.

(1) Configuración general

Un aparato de enfriamiento 100 de una primera realización de la presente invención enfría un objeto objetivo de enfriamiento M, por ejemplo un alimento. El aparato de enfriamiento 100 enfría el objeto objetivo de enfriamiento M mientras irradia el objeto objetivo de enfriamiento M con una onda electromagnética para enfriar el objeto objetivo de enfriamiento M en una zona de subenfriamiento. Dicho de otra manera, el aparato de enfriamiento 100 enfría el objeto objetivo de enfriamiento M mientras un campo electromagnético actúa sobre el objeto objetivo de enfriamiento M para enfriar el objeto objetivo de enfriamiento M en la zona de subenfriamiento. Obsérvese que la expresión "el objeto objetivo de enfriamiento M se irradia con una onda electromagnética" tiene un significado similar a la expresión "un campo electromagnético actúa sobre el objeto objetivo de enfriamiento M".

Por ejemplo, el aparato de enfriamiento 100 se usa para un congelador grande para uso comercial. Sin embargo, la presente invención no está limitada a esto y el aparato de enfriamiento 100 puede usarse para un contenedor congelador para transporte o un frigorífico para uso doméstico.

En primer lugar, con referencia a la Fig. 6 se describirá la diferencia entre un cambio en el tiempo de la temperatura de un objeto objetivo de enfriamiento M cuando el objeto objetivo de enfriamiento M se enfría sin irradiar el objeto objetivo de enfriamiento M con la onda electromagnética en métodos convencionales y un cambio en el tiempo de la temperatura del objetivo de enfriamiento M cuando el objeto objetivo de enfriamiento M se enfría en la zona de subenfriamiento irradiando el objeto objetivo de enfriamiento M con la onda electromagnética (haciendo que un campo electromagnético actúe sobre el objeto objetivo de enfriamiento M) usando el aparato de enfriamiento 100. La Fig. 6(a) es un diagrama que ilustra esquemáticamente el cambio en el tiempo de la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M cuando el objeto objetivo de enfriamiento M se enfría sin irradiar el objeto objetivo de enfriamiento M con la onda electromagnética. La Fig. 6(b) es un diagrama que ilustra esquemáticamente el cambio en el tiempo de la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M cuando el objeto objetivo de enfriamiento M se enfría usando el aparato de enfriamiento 100.

En el caso en el que el objeto objetivo de enfriamiento M se enfría sin irradiar el objeto M con una onda electromagnética, cuando la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M alcanza su punto de congelación (en muchos casos, una cierta temperatura en una zona de máxima producción de cristales de hielo (-5 a -1 °C)), el objeto objetivo de enfriamiento M comienza a congelarse. Cuando el objeto objetivo de enfriamiento M comienza a congelarse, la mayor parte de la capacidad de enfriamiento de una máquina de refrigeración se usa para la transición de fase del objeto objetivo de enfriamiento M. Por lo tanto, después del inicio de la congelación, la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M apenas cambia hasta que se completa la congelación. Cuando se completa la congelación, la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M cae nuevamente (consúltese la Fig. 6 (a)).

Por otro lado, en el caso en el que el objeto objetivo de enfriamiento M se enfría usando el aparato de enfriamiento 100, el objeto objetivo de enfriamiento M se enfría en la zona de subenfriamiento mientras se irradia el objeto objetivo de enfriamiento M con la onda electromagnética. Por lo tanto, el objeto objetivo de enfriamiento M no se congela y su temperatura cae incluso cuando alcanza el punto de congelación o la zona de máxima producción de cristales de hielo. Cuando la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M alcanza una cierta temperatura, entonces, el aparato de enfriamiento 100 detiene la irradiación con la onda electromagnética, el objeto objetivo de enfriamiento M comienza a congelarse y la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M aumenta una vez hasta el punto de congelación. La temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M apenas cambia hasta que se completa la congelación, y cuando se completa la congelación, la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M cae nuevamente (consúltese la Fig. 6 (b)).

Cuando el objeto objetivo de enfriamiento M se enfría usando el aparato de enfriamiento 100, se obtiene el siguiente efecto. Esto es, el período de tiempo necesario para la congelación (el período de tiempo desde el inicio de la congelación hasta el final de la congelación) puede reducirse en comparación con el caso en el que el objeto objetivo de enfriamiento M se enfría sin irradiar el objeto objetivo de enfriamiento M con la onda electromagnética. Además, en el caso en el que el objeto objetivo de enfriamiento M se enfría usando el aparato de enfriamiento 100, se obtiene el siguiente efecto. Esto es, un tiempo en la zona de máxima producción de cristales de hielo (un período de tiempo desde que se inicia la congelación hasta que finaliza la congelación y se alcanza un valor límite inferior de la zona de máxima producción de cristales de hielo) puede reducirse en comparación con el caso en el que el objeto objetivo enfriado M se enfría sin irradiar el objeto objetivo de enfriamiento M con la onda electromagnética. En consecuencia, la generación de cristales de hielo en el objeto objetivo de enfriamiento M se reduce durante la congelación y, en consecuencia, se puede evitar el deterioro de la calidad del objeto. A continuación se describirá el funcionamiento del aparato de enfriamiento 100 que realiza este cambio en la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M.

Se describirá una configuración del aparato de enfriamiento 100.

El aparato de enfriamiento 100 incluye principalmente una carcasa 110, una máquina de refrigeración 200, un dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300, un controlador 400, un sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 y un sensor de temperatura de la carcasa 600 (consúltense las Figs. 1 y 2).

La carcasa 110 es una envuelta que define un espacio de enfriamiento 110a en su interior. El espacio de enfriamiento 110a aloja y enfría el objeto objetivo de enfriamiento M. El espacio de enfriamiento 110a está rodeado por paredes de la carcasa 110 (que incluyen una superficie de techo, superficies laterales y una superficie inferior, no ilustradas). Las paredes de la carcasa 110 están aisladas mediante material aislante. La carcasa 110 tiene una puerta (no ilustrada) utilizada para introducir el objeto objetivo de enfriamiento M en el espacio de enfriamiento 110a e introducir el objeto objetivo de enfriamiento M del espacio de enfriamiento 110a.

La máquina de refrigeración 200 enfría el espacio de enfriamiento 110a dentro de la carcasa 110 usando un ciclo de refrigeración por compresión de vapor. La máquina de refrigeración 200 incluye una unidad exterior a la carcasa 200a que sirve como unidad del lado de la de fuente de calor y una unidad interior de la carcasa 200b que sirve como unidad del lado de uso (consúltese la Fig. 1). La unidad exterior a la carcasa 200a y la unidad interior de la carcasa 200b están conectadas entre sí a través de una tubería de conexión de refrigerante líquido 202 y una tubería de conexión de refrigerante gaseoso 204 (consúltese la Fig. 1). La unidad interior de la carcasa 200b sopla aire frío en el espacio de enfriamiento 110a para reducir la temperatura en el espacio de enfriamiento 110a, y enfriar el objeto objetivo de enfriamiento M en el espacio de enfriamiento 110a.

El dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 es un ejemplo de un generador que genera un campo electromagnético que actúa sobre el objeto objetivo de enfriamiento M. Es posible enfriar el objeto objetivo de enfriamiento M en la zona de subenfriamiento enfriando el objeto objetivo de enfriamiento M con la máquina de refrigeración 200 mientras se aplica el campo electromagnético sobre el objeto objetivo de enfriamiento M con el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300. Aquí, el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 irradia el objeto objetivo de enfriamiento M con la onda electromagnética de modo que se provoca generación de calor interno del objeto objetivo de enfriamiento M y por lo tanto hace que sea posible enfriar el objeto objetivo de enfriamiento M en la zona de subenfriamiento. El dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 realiza calentamiento dieléctrico sobre el objeto objetivo de enfriamiento M irradiando el objeto objetivo de enfriamiento M con una onda electromagnética de alta frecuencia. Un par de electrodos 310 utilizados para irradiar el objeto objetivo de enfriamiento M con una onda electromagnética están dispuestos dentro del espacio de enfriamiento 110a (consúltese la Fig. 1). El objeto objetivo de enfriamiento M por el aparato de enfriamiento 100 se dispone entre el par de electrodos 310 para que sea irradiado con la onda electromagnética. Obsérvese que el objeto objetivo de enfriamiento M puede no estar en contacto con los electrodos 310. Además, un soporte sobre el cual se montará el objeto objetivo de enfriamiento M y que está conformado de material que permite que pase la onda electromagnética se puede disponer entre el objeto objetivo de enfriamiento M y uno de los electrodos 310, por ejemplo.

En el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300, la frecuencia de una onda electromagnética a irradiar (la frecuencia de un campo electromagnético generado) es variable. El dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 puede cambiar la frecuencia de la onda electromagnética a irradiar, dentro de un rango de frecuencia configurable predeterminado (en un rango entre una frecuencia mínima fmin y una frecuencia máxima fmax). El rango de frecuencia configurable incluye regiones de onda media (300 kHz a 3 MHz), de onda corta (3 a 30 MHz) y de onda ultracorta (30 a 300 MHz), por ejemplo. El rango de frecuencia configurable es, por ejemplo, un rango de 1 MHz a 50 MHz, pero no está limitado a este. Es preferible que el rango de frecuencia configurable esté diseñado de tal manera que la frecuencia apropiada para el calentamiento dieléctrico de alta frecuencia a realizar sobre el objeto objetivo de enfriamiento mediante el aparato de enfriamiento 100 esté incluida en este rango. Obsérvese que el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 puede establecer un valor arbitrario (o cambiar consecutivamente un valor) dentro del rango de frecuencia configurable como valor de frecuencia, o puede establecer como valores de frecuencia solo una pluralidad de valores discretos dentro del rango de frecuencia configurable.

Además, la intensidad de un campo electromagnético generado es variable en el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300. Dicho de otra manera, una (potencia de) salida de una onda electromagnética a irradiar es variable en el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300. El dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 puede cambiar la salida de la onda electromagnética a irradiar, dentro de un rango de salida configurable predeterminado (en un rango entre una salida mínima Smin y una salida máxima Smax). Cuando la salida de la onda electromagnética se establece en la salida mínima Smin, la intensidad del campo electromagnético se establece en la intensidad mínima. Cuando la salida de la onda electromagnética se establece en la salida máxima Smax, la intensidad del campo electromagnético se establece en la intensidad máxima. El rango de salida configurable está diseñado como un rango apropiado para el subenfriamiento de un objeto objetivo de enfriamiento mediante el aparato de enfriamiento 100. Por ejemplo, un valor límite superior (la salida máxima Smax) en el rango de salida configurable se establece preferiblemente de tal manera que el objeto objetivo de enfriamiento M no se congela incluso si la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M cae hasta la zona de máxima producción de cristales de hielo cuando la máquina de refrigeración 200 opera con una capacidad de enfriamiento predeterminada y el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 irradia el objeto objetivo de enfriamiento M con la onda electromagnética a la salida máxima Smax. Además, por ejemplo, un valor límite inferior (la salida mínima Smin) en el rango de salida configurable se establece preferiblemente de tal manera que una temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M cae cuando una temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M es mayor que un valor límite superior de la zona de máxima producción de cristales de hielo, la máquina de refrigeración 200 opera con una capacidad de enfriamiento predeterminada, y el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 irradia el objeto objetivo de enfriamiento M con la onda electromagnética a la salida mínima Smin. Dicho de otra manera, es preferible que la salida mínima Smin se establezca de tal manera que una cantidad de calor generada dentro del objeto objetivo de enfriamiento M obtenida en el momento de la irradiación con la onda electromagnética de la salida máxima Smin no exceda la capacidad de enfriamiento predeterminada de la máquina de refrigeración 200. Obsérvese que el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 puede establecer un valor arbitrario (o cambiar consecutivamente un valor) dentro del rango de salida configurable como valor de salida, o puede establecer como valores de salida solo una pluralidad de valores discretos dentro del rango de salida configurable.

El controlador 400 controla las operaciones de la máquina de refrigeración 200 y del dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300. El controlador 400 realiza tres tipos de operación (incluyendo una operación preliminar, una operación de enfriamiento normal y una operación de subenfriamiento) controlando las operaciones de la máquina de refrigeración 200 y del dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300. Dicho de otra manera, el controlador 400 hace que el aparato de enfriamiento 100 ejecute los tres tipos de operación (incluyendo la operación preliminar, la operación de enfriamiento normal y la operación de subenfriamiento) controlando las operaciones de la máquina de refrigeración 200 y del dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300. Obsérvese que el aparato de enfriamiento 100 puede ejecutar otros tipos de operación.

La operación preliminar se realiza para determinar una frecuencia de la operación de subenfriamiento f1. La frecuencia de la operación de subenfriamiento f1 es una frecuencia de una onda electromagnética que se irradia desde el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 al objeto objetivo de enfriamiento M en un momento de la operación de subenfriamiento que se describe más adelante. La operación preliminar no tiene como objetivo el enfriamiento del objeto objetivo de enfriamiento M.

Específicamente, el controlador 400 opera el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 sin operar la máquina de refrigeración 200 en la operación preliminar. El controlador 400 cambia la frecuencia de la onda electromagnética que se irradia desde el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 y controla el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 de tal manera que el objeto objetivo de enfriamiento M se irradia con ondas electromagnéticas de diferentes frecuencias en la operación preliminar. El controlador 400 determina entonces, en la operación preliminar, la frecuencia de la operación de subenfriamiento f1, que es una frecuencia de la onda electromagnética irradiada desde el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 al objeto objetivo de enfriamiento M en la operación de subenfriamiento. La determinación de la frecuencia de la operación de subenfriamiento f1 realizada por el controlador 400 se describirá más adelante.

En la operación de enfriamiento normal, la máquina de refrigeración 200 se opera para enfriar el objeto objetivo de enfriamiento M en un estado en el que el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 está detenido.

La operación de subenfriamiento es un ejemplo de operación de enfriamiento. El controlador 400 realiza la operación de subenfriamiento después de la operación preliminar (es decir, después de que se determine la frecuencia de la operación de subenfriamiento f1). En la operación de subenfriamiento, el controlador 400 controla las operaciones de la máquina de refrigeración 200 y del dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 de tal manera que la máquina de refrigeración 200 enfría el objeto objetivo de enfriamiento M en un estado en el que el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 irradia el objetivo de enfriamiento objeto M con la onda electromagnética (en un estado en el que el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 genera un campo electromagnético). Obsérvese que el controlador 400 controla el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300, en la operación de subenfriamiento, de modo que el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 irradia la onda electromagnética de la frecuencia de la operación de subenfriamiento f1 determinada en la operación preliminar. El aparato de enfriamiento 100 realiza la operación de subenfriamiento principalmente con el objetivo de enfriar el objeto objetivo de enfriamiento M en la zona de subenfriamiento.

En la operación de subenfriamiento, el controlador 400 controla la salida de la onda electromagnética irradiada desde el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 al objeto objetivo de enfriamiento M de acuerdo con una temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M que es medida por el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 descrito más adelante. Dicho de otra manera, el controlador 400 controla la intensidad del campo electromagnético generado por el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 de acuerdo con la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M que es medida por el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 en la operación de subenfriamiento. El control de la salida de la onda electromagnética desde el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 que realiza el controlador 400 en la operación de subenfriamiento se describirá más adelante.

El sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 mide una temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M. En particular, el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 mide una temperatura superficial del objeto objetivo de enfriamiento M en esta realización.

Por ejemplo, el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 es un sensor de infrarrojos de tipo sin contacto que mide la temperatura superficial del objeto objetivo de enfriamiento M detectando un rayo infrarrojo generado por el objeto objetivo de enfriamiento M. El sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 está conectado eléctricamente al controlador 400. Una señal basada en la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M detectada por el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 (una señal para notificar al controlador 400 la temperatura medida del objeto objetivo de enfriamiento M) se transmite al controlador 400.

El sensor de temperatura de la carcasa 600 mide la temperatura del espacio de enfriamiento 110a de la carcasa 110. Por ejemplo, el sensor de temperatura de la carcasa 600 es un termistor. El sensor de temperatura de la carcasa 600 está conectado eléctricamente al controlador 400. Una señal basada en una temperatura del espacio de enfriamiento 110a detectada por el sensor de temperatura de la carcasa 600 (una señal para notificar al controlador 400 una temperatura medida del espacio de enfriamiento 110a) se transmite al controlador 400.

Obsérvese que un tipo de sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 y un tipo de sensor de temperatura de la carcasa 600 de esta realización son meramente ejemplos, y que se pueden usar diferentes sensores siempre que los sensores sean capaces de medir una temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M y una temperatura del espacio de enfriamiento 110a.

(2) Configuración detallada

Los dispositivos incluidos en el aparato de enfriamiento 100, específicamente la máquina de refrigeración 200, el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 y el controlador 400 se describirán en detalle.

(2-1) Máquina de refrigeración

La máquina de refrigeración 200 incluye principalmente la unidad exterior a la carcasa 200a, la unidad interior de la carcasa 200b y un controlador 290 de la máquina de refrigeración (consúltese la Fig. 1).

En la máquina de refrigeración 200, un compresor 210, una válvula de conmutación de cuatro vías 220, un segundo intercambiador de calor 250, una válvula de expansión 260 y un acumulador 280 de la unidad exterior a la carcasa 200a, y un primer intercambiador de calor 230 de la unidad interior de la carcasa 200b están conectadas entre sí a través de una tubería de refrigerante para configurar un circuito de refrigerante.

(2-1 -1) Unidad interior de la carcasa

La unidad interior de la carcasa 200b incluye principalmente el primer intercambiador de calor 230 y un ventilador interior de la carcasa 240 (consúltese la Fig. 1).

Por ejemplo, el primer intercambiador de calor 230 es un intercambiador de calor de aletas y tubos del tipo de aletas transversales que incluye un tubo de transmisión de calor y una pluralidad de aletas. El primer intercambiador de calor 230 está conectado a la tubería de conexión de refrigerante líquido 202 y a la tubería de conexión de refrigerante gaseoso 204 mediante las tuberías de refrigerante (consúltese la Fig. 1). El primer intercambiador de calor 230 opera como un evaporador para refrigerante (un enfriador) en la operación normal cuando el objeto objetivo de enfriamiento M se enfría y opera como un condensador para refrigerante (un radiador) en una operación de desescarchado. Obsérvese que la operación de desescarchado se realiza para eliminar la escarcha formada en el segundo intercambiador de calor 250. Se omite una descripción detallada de la operación de desescarchado.

El ventilador interior de la carcasa 240 es impulsado por un motor para un ventilador (no ilustrado). El motor del ventilador es preferiblemente un motor de tipo inverter. El ventilador interior de la carcasa 240 suministra aire al primer intercambiador de calor 230 para facilitar el intercambio de calor entre el aire y el refrigerante en el primer intercambiador de calor 230. Además, el ventilador interior de la carcasa 240 suministra el aire que ha circulado a través del primer intercambiador de calor 230 y que ha sido enfriado por el intercambio de calor con el refrigerante al espacio de enfriamiento 110a para reducir la temperatura en el espacio de enfriamiento 110a y enfriar el objeto objetivo de enfriamiento M colocado en el espacio de enfriamiento 110a.

(2-1 -2) Unidad exterior a la carcasa

La unidad exterior a la carcasa 200a incluye principalmente el compresor 210, la válvula de conmutación de cuatro vías 220, el segundo intercambiador de calor 250, la válvula de expansión 260, un ventilador exterior a la carcasa 270 y el acumulador 280 (consúltese la Fig. 1).

La unidad exterior a la carcasa 200a incluye además un grupo de tuberías de refrigerante 206 que conecta el compresor 210, la válvula de conmutación de cuatro vías 220, el segundo intercambiador de calor 250, la válvula de expansión 260 y el acumulador 280 entre sí (consúltese la Fig. 1). El grupo de tuberías de refrigerante 206 incluye una tubería de aspiración 206a, una tubería de descarga 206b, una primera tubería de refrigerante gaseoso 206c, una tubería de refrigerante líquido 206d y una segunda tubería de refrigerante gaseoso 206e (consúltese la Fig. 1).

Se describirá la conexión entre los componentes incluidos en la unidad exterior a la carcasa 200a a través del grupo de tuberías de refrigerante 206. La tubería de aspiración 206a se usa para conectar un puerto de aspiración del compresor 210 y la válvula de conmutación de cuatro vías 220 entre sí. El acumulador 280 está dispuesto en la tubería de aspiración 206a. La tubería de descarga 206b se usa para conectar un puerto de descarga del compresor 210 y la válvula de conmutación de cuatro vías 220 entre sí. La primera tubería de refrigerante gaseoso 206c se usa para conectar entre sí la válvula de conmutación de cuatro vías 220 y el segundo intercambiador de calor 250 en un lado del gas. La tubería de refrigerante líquido 206d se usa para conectar entre sí el segundo intercambiador de calor 250 en un lado del líquido y la tubería de conexión de líquido-refrigerante 202. La válvula de expansión 260 está dispuesta en la tubería de refrigerante líquido 206d. La segunda tubería de refrigerante gaseoso 206e se utiliza para conectar entre sí la válvula de conmutación de cuatro vías 220 y la tubería de conexión de refrigerante gaseoso 204.

El compresor 210 impulsa un mecanismo de compresión mediante un motor (no ilustrado) para aspirar gas refrigerante a baja presión desde la tubería de aspiración 206a y descargar refrigerante gaseoso a alta presión que ha sido comprimido por el mecanismo de compresión a la tubería de descarga 206b. El compresor 210 es preferiblemente un compresor inversor.

La válvula de conmutación de cuatro vías 220 es un mecanismo que cambia la dirección en la que fluye el refrigerante. En la operación de enfriamiento sobre el objeto objetivo de enfriamiento M, como se ilustra mediante una línea continua en la Fig. 1, la válvula de conmutación de cuatro vías 220 conecta la tubería de aspiración 206a y la segunda tubería de refrigerante gaseoso 206e, y además, conecta la tubería de descarga 206b y la primera tubería de refrigerante gaseoso 206c. Por otro lado, en la operación de desescarchado, como se ilustra mediante una línea de puntos en la Fig. 1, la válvula de conmutación de cuatro vías 220 conecta la tubería de aspiración 206a y la primera tubería de refrigerante gaseoso 206c y, además, conecta la tubería de descarga 206b y la segunda tubería de refrigerante gaseoso 206e.

Por ejemplo, el segundo intercambiador de calor 250 es un intercambiador de calor de aletas y tubos del tipo de aletas transversales que incluye un tubo de transmisión de calor y una pluralidad de aletas. El segundo intercambiador de calor 250 opera como un condensador para refrigerante cuando el objeto objetivo de enfriamiento M se enfría y opera como un evaporador para refrigerante en la operación de desescarchado.

La válvula de expansión 260 es un ejemplo de un mecanismo de expansión que reduce la presión del refrigerante suministrado a la tubería de refrigerante líquido 206d. La válvula de expansión 260 es una válvula de expansión eléctrica que tiene un grado de apertura variable.

El ventilador exterior a la carcasa 270 es impulsado por un motor para un ventilador (no ilustrado). El ventilador exterior a la carcasa 270 suministra aire al segundo intercambiador de calor 250 para facilitar el intercambio de calor entre el aire y el refrigerante en el segundo intercambiador de calor 250.

El acumulador 280 es un separador gas-líquido que separa el refrigerante suministrado a la tubería de aspiración 206a en una fase gaseosa y una fase líquida para evitar la compresión de líquido en el compresor 210 (para evitar el suministro del refrigerante de la fase líquida al compresor 210).

(2-1-3) Controlador de la máquina de refrigeración

El controlador 290 de la máquina de refrigeración es un ordenador que controla el funcionamiento de la máquina de refrigeración 200. El controlador 290 de la máquina de refrigeración es una unidad de microcontrolador (MCU) que incluye una unidad central de procesamiento (CPU) y una memoria, por ejemplo. Aunque el controlador 290 de la máquina de refrigeración está dibujado en la unidad exterior a la carcasa 200a en la Fig. 1, ya que el controlador 290 de la máquina de refrigeración puede incluir una MCU incluida en la unidad exterior a la carcasa 200a y una MCU incluida en la unidad interior de la carcasa 200b que trabajan juntas para controlar el funcionamiento de la máquina de refrigeración 200.

Aunque no se ilustra, el controlador 290 de la máquina de refrigeración está conectado eléctricamente a los componentes incluidos en la máquina de refrigeración 200, tales como el compresor 210, la válvula de conmutación de cuatro vías 220, el motor del ventilador del ventilador interior de la carcasa 240, la válvula de expansión 260 y el motor del ventilador del ventilador exterior a la carcasa 270. El controlador 290 de la máquina de refrigeración controla la máquina de refrigeración 200 cuando la CPU ejecuta programas almacenados en la memoria.

Obsérvese que, en la máquina de refrigeración 200 controlada por el controlador 290 de la máquina de refrigeración, en la operación normal (la operación para enfriar el objeto objetivo de enfriamiento M), el refrigerante descargado desde el compresor 210 se suministra a través de la válvula de conmutación de cuatro vías 220 al segundo intercambiador de calor 250, el calor del refrigerante se descarga al aire fuera de la carcasa 110 y el refrigerante se condensa. El refrigerante condensado en el segundo intercambiador de calor 250 se expande cuando pasa por la válvula de expansión 260. Después de eso, el refrigerante se suministra al primer intercambiador de calor 230 y absorbe calor del aire del espacio de enfriamiento 110a para evaporarse.

El controlador 290 de la máquina de refrigeración también está conectado eléctricamente al controlador 400 (consúltense las Figs. 1 y 2). El controlador 290 de la máquina de refrigeración controla las operaciones de los componentes incluidos en la máquina de refrigeración 200 en respuesta a una instrucción para hacer funcionar o detener la máquina de refrigeración 200 y a una instrucción para ajustar la capacidad de enfriamiento emitida por el controlador 400. Por ejemplo, la capacidad de enfriamiento de la máquina de refrigeración 200 se controla incrementando o reduciendo la cantidad de viento del ventilador exterior a la carcasa 270 cambiando la velocidad de rotación del motor del ventilador incluido en el ventilador exterior a la carcasa 270 (la capacidad de enfriamiento aumenta cuando se incrementa la cantidad de viento, y la capacidad de enfriamiento se reduce cuando se reduce la cantidad de viento). Además, la capacidad de enfriamiento de la máquina de refrigeración 200 se controla, por ejemplo, controlando la temperatura del aire después del intercambio de calor con el refrigerante en el primer intercambiador de calor 230 para aumentarla o reducirla cambiando la velocidad del compresor 210. La capacidad de enfriamiento aumenta cuando la temperatura del aire obtenido después del intercambio de calor con el refrigerante en el primer intercambiador de calor 230 se reduce y la capacidad de enfriamiento se reduce cuando la temperatura del aire obtenido después del intercambio de calor con el refrigerante en el primer intercambiador de calor 230 aumenta.

(2-2) Dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas

El dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 genera un campo electromagnético para que actúe sobre el objeto objetivo de enfriamiento M. Dicho de otra manera, el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 es un dispositivo que irradia el objeto objetivo de enfriamiento M con la onda electromagnética.

El dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 incluye principalmente el par de electrodos 310 y una fuente de energía de alta frecuencia 320.

El par de electrodos 310 está conformado, por ejemplo, de metal. Cada uno del par de electrodos 310 tiene forma similar a una placa. Sin embargo, la forma del par de electrodos 310 no está limitada a la forma similar a una placa y se pueden emplear otras formas. El par de electrodos 310 está dispuesto de manera que estén orientados uno hacia el otro como un par en el espacio de enfriamiento 110a de la carcasa 110. Dicho de otra manera, los electrodos 310 están dispuestos en paralelo unos a otros como un par.

Los electrodos 310 están conectados a la fuente de energía de alta frecuencia 320 (consúltese la Fig. 1). Obsérvese que los electrodos 310 pueden conectarse a la fuente de energía de alta frecuencia 320 a través de un circuito de adaptación de carga (no ilustrado).

Una frecuencia y una salida de la fuente de energía de alta frecuencia 320 son variables. La fuente de energía de alta frecuencia 320 utiliza, por ejemplo, un circuito de autooscilación. Obsérvese que la fuente de energía de alta frecuencia 320 no está limitada a esto y puede usar un circuito de oscilación forzada.

La fuente de energía de alta frecuencia 320 está conectada eléctricamente al controlador 400 y controlada por el controlador 400. El dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 conmuta entre realizar irradiación y detener la irradiación con la onda electromagnética en respuesta a una instrucción enviada por el controlador 400 a la fuente de energía de alta frecuencia 320. Además, el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 cambia la frecuencia de la onda electromagnética a irradiar, dentro del rango de frecuencia configurable (en el rango entre la frecuencia mínima fmin y la frecuencia máxima fmax) descrito anteriormente en respuesta a una instrucción enviada por el controlador 400 a la fuente de energía de alta frecuencia 320. Es más, el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 cambia la salida de la onda electromagnética a irradiar, dentro del rango de salida configurable (en el rango entre la salida mínima Smin y la salida máxima Smax) descrito anteriormente en respuesta a una instrucción enviada por el controlador 400 a la fuente de energía de alta frecuencia 320. Dicho de otra manera, el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 cambia la frecuencia del campo electromagnético o la intensidad del campo electromagnético en respuesta a una instrucción enviada por el controlador 400 a la fuente de energía de alta frecuencia 320.

(2-3) Controlador

El controlador 400 es un ordenador que controla las operaciones de la máquina de refrigeración 200 y del dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300. El controlador 400 incluye una CPU y una memoria de manera similar a los ordenadores generales. El controlador 400 controla las operaciones de la máquina de refrigeración 200 y del dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 cuando la CPU ejecuta programas para el control de funcionamiento del aparato de enfriamiento 100 almacenados en la memoria.

El controlador 400 está conectado eléctricamente al controlador 290 de la máquina de refrigeración para controlar el funcionamiento de la máquina de refrigeración 200 (consúltese la Fig. 2). Además, el controlador 400 está conectado eléctricamente a la fuente de energía de alta frecuencia 320 para controlar el funcionamiento del dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 (consúltese la Fig. 2). Es más, el controlador 400 está conectado eléctricamente al sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 y al sensor de temperatura de la carcasa 600 (consúltese la Fig. 2) y recibe una señal que indica una temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M transmitida desde el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 y una señal que indica una temperatura del espacio de enfriamiento 110a transmitida desde el sensor de temperatura de la carcasa 600.

Aunque se supone que un ordenador ejecuta un programa como controlador 400 para controlar el aparato de enfriamiento 100 en esta realización, el controlador 400 puede realizar un control similar mediante hardware.

(3) Funcionamiento del aparato de enfriamiento

A continuación se describirá el funcionamiento del aparato de enfriamiento 100.

El aparato de enfriamiento 100 realiza al menos tres tipos de operación (incluyendo la operación preliminar, la operación de enfriamiento normal y la operación de subenfriamiento) como se describió anteriormente cuando el controlador 400 controla las operaciones de la máquina de refrigeración 200 y el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300.

Específicamente, cuando se presiona un interruptor de inicio de funcionamiento (no ilustrado) del aparato de enfriamiento 100, por ejemplo, el controlador 400 hace que el aparato de enfriamiento 100 ejecute las diversas operaciones de acuerdo con un diagrama de flujo de la Fig. 3.

Primero, el controlador 400 realiza una operación preliminar para determinar la frecuencia (la frecuencia de la operación de subenfriamiento f1) de la onda electromagnética irradiada desde el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 al objeto objetivo de enfriamiento M en la operación de subenfriamiento a realizar más adelante (paso S1). Dicho de otra manera, el controlador 400 controla el funcionamiento del dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 para realizar la operación preliminar para determinar la frecuencia del campo electromagnético a generar en la operación de subenfriamiento. Obsérvese que la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M al inicio de la operación del aparato de enfriamiento 100 es mayor que un valor límite superior (-1 °C) de la zona de máxima producción de cristales de hielo. Dicho de otra manera, la operación preliminar se realiza cuando la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M detectada por el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 es mayor que el valor límite superior de la zona de máxima producción de cristales de hielo. Además, la operación preliminar se realiza preferiblemente cuando una temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M detectada por el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 es mayor que el punto de congelación del objeto objetivo de enfriamiento M (es decir, cuando se está en un estado en el que la congelación del objeto objetivo de refrigeración M no se ha iniciado).

En la operación preliminar, las operaciones de la máquina de refrigeración 200 y del dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 son controladas principalmente por una unidad de determinación de la frecuencia de la operación de subenfriamiento 410 que es una de las unidades funcionales del controlador 400. La unidad de determinación de la frecuencia de la operación de subenfriamiento 410 determina la frecuencia de la operación de subenfriamiento f1 mediante un método descrito más adelante. La operación preliminar (incluyendo las operaciones de la máquina de refrigeración 200 y del dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 en la operación preliminar y el método para determinar la frecuencia de la operación de subenfriamiento f1 empleado en la unidad de determinación de la frecuencia de la operación de subenfriamiento 410) se describirá más adelante en detalle.

Después de realizar la operación preliminar, el controlador 400 inicia la operación de enfriamiento normal (paso S2). Específicamente, en el paso S2, el controlador 400 inicia el funcionamiento (de la máquina de refrigeración 200 mientras se detiene el funcionamiento del dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300.

En el paso S3, el controlador 400 determina si una temperatura detectada por el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 es menor o no que una primera temperatura T1. La determinación en el paso S3 se realiza repetidamente hasta que se determina que la temperatura detectada por el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 es menor que la primera temperatura T1.

La primera temperatura T1 es un valor predeterminado mayor que el valor límite superior (-1 °C) de la zona de máxima producción de cristales de hielo. Además, la primera temperatura T1 es preferiblemente mayor que el punto de congelación del objeto objetivo de enfriamiento M. El punto de congelación del objeto objetivo de enfriamiento M puede estar incluido en un rango de la zona de máxima producción de cristales de hielo en muchos casos, pero puede ser mayor que el valor límite superior de la zona de máxima producción de cristales de hielo. Como primera temperatura T1 se selecciona preferiblemente un valor apropiado que no sea mayor que los puntos de congelación de diversos objetos M a enfriar. La primera temperatura T1 es, por ejemplo, 0 °C, pero no está limitada a este valor.

Obsérvese que la determinación en el paso S3 se realiza para evitar que la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M caiga hasta una temperatura menor que el valor límite superior de la zona de máxima producción de cristales de hielo en la operación normal de enfriamiento y la congelación del objeto objetivo de enfriamiento M sin ser subenfriado. Por lo tanto, el proceso de determinación en el paso S3 se ejecuta preferiblemente con un intervalo de tiempo comparativamente corto (estableciéndose un intervalo de tiempo tal que una temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M que era mayor que la primera temperatura T1 en una determinación anterior no se volverá menor que el valor límite superior de la zona de máxima producción de cristales de hielo en una siguiente determinación).

Cuando se determina que una temperatura detectada por el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 es menor que la primera temperatura T1 en el paso S3, el controlador 400 inicia la operación de subenfriamiento (paso S4). Dicho de otra manera, el controlador 400 inicia el funcionamiento del dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300.

En la operación de subenfriamiento, las operaciones de la máquina de refrigeración 200 y del dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 son controladas principalmente por un controlador 420 de salida de onda electromagnética/capacidad de congelación que es una de las unidades funcionales del controlador 400. El controlador de salida de onda electromagnética/capacidad de congelación 420 controla la salida de la onda electromagnética a irradiar desde el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 y la capacidad de enfriamiento de la máquina de refrigeración 200 en un método descrito más adelante. La operación de subenfriamiento se describirá en detalle a continuación.

En el paso S4, cuando se cumple una condición predeterminada, el controlador 400 detiene el funcionamiento del dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 que se está operando. Dicho de otra manera, cuando se cumple una condición predeterminada en el paso S4, el controlador 400 inicia la operación de enfriamiento normal (paso S5). Más adelante se describirá en qué caso el proceso avanza desde del paso S4 al paso S5. Todo el objeto objetivo de enfriamiento M entra en un estado congelado al realizar la operación de enfriamiento normal que se ejecuta durante un período de tiempo predeterminado en el paso S5. El controlador 400 controla a continuación la máquina de refrigeración 200 de tal manera que se mantenga una temperatura predeterminada del objeto objetivo de enfriamiento M congelado.

A continuación se describirán con mayor detalle la operación preliminar y la operación de subenfriamiento.

(3-1) Operación preliminar

El funcionamiento del aparato de enfriamiento 100 en la operación preliminar es controlado principalmente por la unidad de determinación de frecuencia de la operación de subenfriamiento 410 del controlador 400 como se ilustra en un diagrama de flujo de la Fig. 4, por ejemplo. Obsérvese que, aunque no se describe más adelante en el presente documento, la unidad de determinación de la frecuencia de la operación de subenfriamiento 410 obtiene apropiadamente una temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M detectada por el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 en la operación preliminar.

Cuando se inicia la operación preliminar, la unidad de determinación de la frecuencia de la operación de subenfriamiento 410 establece la frecuencia f de la onda electromagnética a irradiar desde el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 a la frecuencia mínima fmin (paso S11) del rango de frecuencia configurable predeterminado. A continuación, la unidad de determinación de la frecuencia de la operación de subenfriamiento 410 realiza controles del dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 de tal manera que el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 inicia la irradiación con la onda electromagnética (paso S12). Obsérvese que la unidad de determinación de la frecuencia de la operación de subenfriamiento 410 establece preferiblemente una salida S de una onda electromagnética irradiada desde el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 en un valor constante (la salida mínima Smin, por ejemplo) en la operación preliminar.

En el paso S13, se determina si ha transcurrido o no un período de tiempo predeterminado (5 segundos, por ejemplo) después de que el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 iniciara la irradiación con una onda electromagnética de una frecuencia f actual. El proceso en el paso S13 se realiza repetidamente hasta que se determina que ha transcurrido el período de tiempo predeterminado después de que el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 iniciara la irradiación con una onda electromagnética de una frecuencia f actual.

En el paso S14, la unidad de determinación de la frecuencia de la operación de subenfriamiento 410 calcula una velocidad de cambio de la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M obtenida cuando la onda electromagnética de la frecuencia f se irradia de acuerdo con una temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M obtenida cuando el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 inicia la irradiación con la onda electromagnética de la frecuencia f actual, una temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M obtenida cuando ha transcurrido un período de tiempo predeterminado después de que el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 iniciara la irradiación con la onda electromagnética de la frecuencia f actual (una temperatura actual del objeto objetivo de enfriamiento M) y el período de tiempo predeterminado. A continuación, la unidad de determinación de la frecuencia de la operación de subenfriamiento 410 almacena un valor de la frecuencia f y la velocidad de cambio calculada de la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M obtenida cuando se irradia la onda electromagnética de la frecuencia f, relacionándolas entre sí en una memoria que no se ilustra.

En el paso S15, se determina si la frecuencia f de la onda electromagnética irradiada desde el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 es menor que la frecuencia máxima fmax del rango de frecuencia configurable. Cuando la frecuencia f de la onda electromagnética irradiada desde el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 es menor que la frecuencia máxima fmax en el rango de frecuencia configurable, el proceso avanza al paso S16, y cuando la frecuencia f de la onda electromagnética irradiada desde el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 es la frecuencia máxima fmax, el proceso avanza al paso S17.

Cuando el proceso avanza al paso S16, la unidad de determinación de la frecuencia de la operación de subenfriamiento 410 incrementa en Af la frecuencia f de la onda electromagnética irradiada desde el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 con respecto a la frecuencia utilizada en ese momento. Por ejemplo, Af es un valor obtenido dividiendo un valor, obtenido al restar la frecuencia mínima fmin de la frecuencia máxima fmax, por un número entero determinado. Aunque la frecuencia f de la onda electromagnética irradiada desde el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 se incrementa en una cierta cantidad (Af) cada vez que se realiza el proceso en el paso S16 en esta realización, la presente invención no está limitada a esto. Por ejemplo, en un caso en el que el número de frecuencias posibles, incluidas F1, F2, F3, ... FN (F1 (=fmin) < F2 < F3 ... < FN (=fmax)), de la onda electromagnética irradiada desde el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 es N, la frecuencia f de la onda electromagnética se puede cambiar paso a paso de F1 a F2, de F2 a F3, y así sucesivamente cada vez que se ejecuta el proceso en el paso S16.

Cuando la frecuencia f de la onda electromagnética irradiada desde el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 se modifica en el paso S16, el proceso vuelve al paso S13 y se determina si ha transcurrido o no un período de tiempo predeterminado después de que comenzara la irradiación con la onda electromagnética de la frecuencia f. Cuando en el paso S13 se determina que ha transcurrido el período de tiempo predeterminado, la unidad de determinación de la frecuencia de la operación de subenfriamiento 410 calcula la velocidad de cambio de la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M obtenida cuando se irradia la onda electromagnética de esa frecuencia f (paso S14). Además, en el paso S14, la unidad de determinación de la frecuencia de la operación de subenfriamiento 410 almacena el valor de la frecuencia f y la velocidad de cambio de la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M, que se obtiene cuando se irradia la onda electromagnética de la frecuencia f, relacionándolos entre sí en la memoria que no se ilustra. Estos procesos se realizan repetidamente hasta que en el paso S15 se determina que la frecuencia f irradiada desde el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 es fmax.

En el paso S17, la unidad de determinación de la frecuencia de la operación de subenfriamiento 410 especifica un valor máximo en las velocidades de cambio (que se almacenan en la memoria que no se ilustra) de la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M que se calculan en el proceso de los pasos S14, que se realiza una pluralidad de veces, y determina un valor de la frecuencia asociada con la velocidad de cambio máxima como frecuencia de la operación de subenfriamiento f1. Dicho de otra manera, la unidad de determinación de la frecuencia de la operación de subenfriamiento 410 determina la frecuencia de la operación de subenfriamiento f1 de acuerdo con las temperaturas medidas por el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 cuando se irradia la onda electromagnética de cada una de las diferentes frecuencias en la operación preliminar. Más específicamente, la unidad de determinación de la frecuencia de la operación de subenfriamiento 410 determina la frecuencia de la operación de subenfriamiento f1 de acuerdo con la velocidad de cambio de la temperatura medida por el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 cuando se irradia una onda electromagnética de cada una de las diferentes frecuencias en la operación preliminar.

Después de esto, en el paso S18, la unidad de determinación de la frecuencia de la operación de subenfriamiento 410 detiene el funcionamiento del dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 para detener la irradiación con la onda electromagnética al objeto objetivo de enfriamiento M. Después del paso S18, el proceso avanza al paso S2.

Obsérvese que el funcionamiento del aparato de enfriamiento 100 en la operación preliminar descrita anteriormente en el presente documento es simplemente un ejemplo y la presente invención no está limitada a esto.

Por ejemplo, un período de tiempo en el que se irradia una onda electromagnética de cada una de las diferentes frecuencias al objeto objetivo de enfriamiento M puede no ser constante. Por ejemplo, en el paso S13 se puede determinar si un período de tiempo que ha transcurrido después de que se iniciara la irradiación con la onda electromagnética de cada una de las diferentes frecuencias al objeto objetivo de enfriamiento M excede o no el período de tiempo predeterminado, y en el paso S14 se pueden calcular, usando los diferentes tiempos transcurridos, las velocidades de cambio de temperaturas del objeto objetivo de enfriamiento M que son medidas por el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 cuando se realiza la irradiación con la onda electromagnética de cada una de las diferentes frecuencias.

Además, cuando los períodos de tiempo en los que la irradiación con las ondas electromagnéticas de las diferentes frecuencias al objeto objetivo de enfriamiento M son constantes, por ejemplo, se pueden calcular en el paso S14 las cantidades de cambio de las temperaturas medidas por el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500. A continuación, en el paso S17, la unidad de determinación de la frecuencia de la operación de subenfriamiento 410 puede especificar un valor máximo en las cantidades de cambio de las temperaturas del objeto objetivo de enfriamiento M que se calculan en el proceso en los pasos S14 que se realizan una pluralidad de veces, y determinar un valor de la frecuencia asociado con el valor máximo como frecuencia de la operación de subenfriamiento f1.

Aunque la frecuencia f de la onda electromagnética irradiada desde el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 se modifica para que sea mayor, paso a paso en la operación preliminar en el diagrama de flujo de la Fig. 4, la presente invención no está limitada a esto. Por ejemplo, la frecuencia f de la onda electromagnética irradiada desde el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 se puede modificar para que sea menor desde la frecuencia máxima fmax, paso a paso en la operación preliminar.

Además, el orden de los pasos en el diagrama de flujo de la Fig. 4 se puede cambiar siempre que se mantenga, por ejemplo, la coherencia de un objetivo del cálculo de la frecuencia de la operación de subenfriamiento f1. Los pasos S17 y S18 pueden conmutarse, por ejemplo.

Además, aunque la irradiación con una onda electromagnética se realiza de forma continua en un período de tiempo desde que se inicia la irradiación con la onda electromagnética en el paso S12 hasta que se detiene la irradiación con una onda electromagnética en el paso S18 en el diagrama de flujo de la Fig. 4, la presente invención no está limitada a esto. Por ejemplo, la irradiación con una onda electromagnética realizada por el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 se puede detener y reiniciar cada vez que se modifica la frecuencia de la onda electromagnética a irradiar.

Además, por ejemplo, aunque la frecuencia de la onda electromagnética se modifica en un rango entre la frecuencia mínima fmin y la frecuencia máxima fmax dentro del rango de frecuencia configurable en el diagrama de flujo de la Fig. 4, la presente invención no está limitada a esto. Por ejemplo, la unidad de determinación de la frecuencia de la operación de subenfriamiento 410 puede cambiar la frecuencia de la onda electromagnética a irradiar, en un rango parcial dentro del rango de frecuencia configurable.

(3-2) Operación de subenfriamiento

La operación de subenfriamiento del aparato de enfriamiento 100 es controlada principalmente por el controlador 420 de salida de onda electromagnética/capacidad de congelación del controlador 400 de acuerdo con un diagrama de flujo de la Fig. 5, por ejemplo.

Obsérvese que se supone que la máquina de refrigeración 200 opera con una capacidad de enfriamiento predeterminada cuando se inicia la operación de subenfriamiento. La capacidad de enfriamiento predeterminada es una capacidad de enfriamiento intermedia entre la capacidad de enfriamiento mínima y la máxima capacidad de enfriamiento de la máquina de refrigeración 200, por ejemplo. Obsérvese que la presente invención no está limitada a esto y que la capacidad de enfriamiento predeterminada puede ser la capacidad de enfriamiento mínima de la máquina de refrigeración 200 o la máxima capacidad de enfriamiento de la máquina de refrigeración 200, por ejemplo. Además, aunque no se describe más adelante en el presente documento, el controlador 420 de salida de onda electromagnética/capacidad de congelación obtiene de forma apropiada una temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M detectada por el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 y una temperatura del espacio de enfriamiento 110a detectada por el sensor de temperatura de la carcasa 600 en la operación de subenfriamiento.

Aquí, el controlador 420 de salida de onda electromagnética/capacidad de congelación establece la frecuencia de la operación de subenfriamiento f1 como una frecuencia de una onda electromagnética irradiada desde el dispositivo 300 de irradiación de ondas electromagnéticas (paso S21). La frecuencia de la onda electromagnética irradiada desde el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 no se modifica en la operación de subenfriamiento.

Posteriormente, el controlador 420 de salida de onda electromagnética/capacidad de congelación establece un valor límite inferior (la salida mínima Smin) del rango de salida configurable (paso S22) como salida S de la onda electromagnética irradiada desde el dispositivo 300 de irradiación de ondas electromagnéticas (paso S22). Dicho de otra manera, el controlador 420 de salida de onda electromagnética/capacidad de congelación establece el valor límite inferior (la intensidad mínima) del rango configurable como intensidad del campo electromagnético generado por el dispositivo 300 de irradiación de ondas electromagnéticas.

A continuación, el controlador 420 de salida de onda electromagnética/capacidad de congelación hace que el dispositivo 300 de irradiación de ondas electromagnéticas inicie la irradiación con la onda electromagnética de la frecuencia de la operación de subenfriamiento f1 establecida en el paso S21 y la salida S establecida en el paso S22 (paso S23). Específicamente, el controlador 420 de salida de onda electromagnética/capacidad de congelación inicia la operación de subenfriamiento (una operación de enfriamiento del objeto objetivo de enfriamiento M mediante la máquina de refrigeración 200 en un estado en el que se irradia una onda electromagnética al objeto objetivo de enfriamiento M) en un estado en el que la salida mínima Smin se establece como salida S de la onda electromagnética irradiada desde el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300.

Después de eso, el controlador 420 de salida de onda electromagnética/capacidad de congelación detecta una señal que indica que el objeto objetivo de enfriamiento M va a entrar en un estado congelado de acuerdo con una velocidad de cambio de la temperatura detectada por el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 en la operación de subenfriamiento (paso S24).

La detección de la señal que indica que el objeto objetivo de enfriamiento M va a entrar en el estado congelado se realiza de la siguiente manera.

Cuando el objeto objetivo de enfriamiento M se congela, la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M muestra uno de los siguientes cambios.

1) La temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M es sustancialmente constante ya que se usa el calor para un cambio de fase (consúltese el estado I en la Fig. 6 (a)).

2) La temperatura del objeto objetivo de enfriamiento aumenta cuando el estado del objeto objetivo de enfriamiento M se cambia del estado de subenfriamiento al estado congelado (consúltese el estado II en la Fig. 6(b)).

Aquí, el controlador 420 de salida de onda electromagnética/capacidad de congelación detecta una señal que indica que el objeto objetivo de enfriamiento M va a entrar en el estado congelado de acuerdo con la velocidad de cambio de la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M detectada por el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500. Específicamente, el controlador 420 de salida de onda electromagnética/capacidad de congelación detecta que existe la señal que indica que el objeto objetivo de enfriamiento M va a entrar en el estado congelado en un caso en el que la velocidad de cambio de la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M detectada por el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 es cero (incluido un caso en el que una cantidad de reducción de la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M es menor que un valor predeterminado) o un valor positivo (en un caso en el que la temperatura aumenta gradualmente).

Cuando en el paso S24 no se detecta la señal que indica que el objeto objetivo de enfriamiento M va a entrar en el estado congelado, el proceso avanza al paso S25. Cuando en el paso S24 se detecta la señal que indica que el objeto objetivo de enfriamiento M va a entrar en el estado congelado, el proceso avanza al paso S30.

En el paso S25, el controlador 420 de salida de onda electromagnética/capacidad de congelación determina si la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M detectada por el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 es menor o igual que una segunda temperatura T2 predeterminada. La segunda temperatura T2 es menor que el valor límite inferior (-5 °C) de la zona de máxima producción de cristales de hielo. Cuando en el paso S25 se determina que la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M detectada por el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 es menor o igual que la segunda temperatura T2, el proceso avanza al paso S26. Cuando en el paso S25 se determina que la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M detectada por el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 es mayor que la segunda temperatura T2, el proceso vuelve al paso S24.

En el paso S26, se detiene la irradiación con la onda electromagnética al objeto objetivo de enfriamiento M realizada por el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 (se detiene la generación de un campo electromagnético realizada por el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300) mientras se mantiene el enfriamiento realizado por la máquina de refrigeración 200 (la operación de la máquina de refrigeración 200 continúa), y el proceso avanza al paso S5 de la Fig. 3. Dicho de otra manera, el controlador 420 de salida de onda electromagnética/capacidad de congelación detiene la irradiación con la onda electromagnética al objeto objetivo de enfriamiento M (la generación de un campo electromagnético) realizada por el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 mientras se mantiene el enfriamiento realizado por la máquina de refrigeración 200 después de que el objeto objetivo de enfriamiento M se enfríe de tal manera que la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M detectada mediante el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 se reduzca hasta la segunda temperatura T2. Obsérvese que el controlador 400 controla preferiblemente la máquina de refrigeración 200 de modo que se incremente la capacidad de enfriamiento (hasta la máxima capacidad de enfriamiento, por ejemplo) cuando el proceso avanza del paso S26 al paso S5.

Se describirá ahora el caso en el que el proceso avanza del paso S24 al paso S30 (es decir, el caso en el que, en la operación de subenfriamiento, el controlador 420 de salida de onda electromagnética/capacidad de congelación detecta la señal que indica que el objeto objetivo de enfriamiento M va a entrar en el estado congelado de acuerdo con la velocidad de cambio de la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M detectada por el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500).

En el paso S30, el controlador 420 de salida de onda electromagnética/capacidad de congelación determina si la salida S de la onda electromagnética irradiada desde el dispositivo 300 de irradiación de ondas electromagnéticas al objeto objetivo de enfriamiento M es o no el valor límite superior (la salida máxima Smax) del rango de salida configurable.

El controlador 420 de salida de onda electromagnética/capacidad de congelación intenta mantener el estado de subenfriamiento del objeto objetivo de enfriamiento M incrementando la salida de la onda electromagnética irradiada desde el dispositivo 300 de irradiación de ondas electromagnéticas (la intensidad del campo electromagnético) como se muestra en el paso S31 descrito más adelante cuando se detecta la señal que indica que el objeto objetivo de enfriamiento M va a entrar en el estado congelado. En cambio, cuando la salida máxima Smax se ha establecido como la salida S de la onda electromagnética, el proceso avanza al paso S26 de tal manera que el controlador 420 de salida de onda electromagnética/capacidad de congelación cambia la operación de subenfriamiento a la operación de enfriamiento normal ya que es difícil mantener el estado de subenfriamiento del objeto objetivo de enfriamiento M (es difícil incrementar la salida S de la onda electromagnética). Cuando en el paso S30 el controlador 420 de salida de onda electromagnética/capacidad de congelación determina que la salida S de la onda electromagnética no es la salida máxima Smax, el proceso avanza al paso S31.

En el paso S31, el controlador 420 de salida de onda electromagnética/capacidad de congelación incrementa en AS (un valor predeterminado) la salida de la onda electromagnética irradiada desde el dispositivo 300 de irradiación de ondas electromagnéticas al objeto objetivo de enfriamiento M (es decir, incrementa una cantidad predeterminada la intensidad del campo electromagnético). Por ejemplo, AS es un valor obtenido dividiendo un valor, que se obtiene al restar la salida mínima Smin de la salida máxima Smax, por un número entero determinado. Dicho de otra manera, el controlador 420 de salida de onda electromagnética/capacidad de congelación controla la salida S de la onda electromagnética irradiada desde el dispositivo 300 de irradiación de ondas electromagnéticas al objeto objetivo de enfriamiento M de acuerdo con la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M detectada por el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 o, más específicamente, de acuerdo con la velocidad de cambio de la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M detectada por el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 (en un caso en el que la velocidad de cambio es cero o un valor positivo).

Después de que la salida S de la onda electromagnética irradiada desde el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 al objeto objetivo de enfriamiento M se incrementa en AS en el paso S31, el proceso avanza al paso S32. En el paso S32, el controlador 420 de salida de onda electromagnética/capacidad de congelación determina si una cantidad de calor de generación de calor interno en el objeto objetivo de enfriamiento M generada por la onda electromagnética es o no mayor que la capacidad de enfriamiento de la máquina de refrigeración 200.

Específicamente, el controlador 420 de salida de onda electromagnética/capacidad de congelación determina si la temperatura del espacio de enfriamiento 110a detectada por el sensor de temperatura de la carcasa 600 tiende a aumentar. Cuando el controlador 420 de salida de onda electromagnética/capacidad de congelación determina que la temperatura del espacio de enfriamiento 110a detectada por el sensor de temperatura de la carcasa 600 tiende a aumentar en el paso S32 (determina que la cantidad de calor de la generación de calor interno del objeto objetivo de enfriamiento M generada por la onda electromagnética es mayor que la capacidad de enfriamiento de la máquina de refrigeración 200), el proceso avanza al paso S40.

Además, en el paso S32, el controlador 420 de salida de onda electromagnética/capacidad de congelación determina si la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M detectada de forma continua por el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 aumenta o no de forma continua durante un período de tiempo predeterminado o mayor.

La temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M aumenta cuando el estado del objeto objetivo de enfriamiento M se cambia del estado de subenfriamiento al estado congelado como se describió anteriormente. La señal que indica que el objeto objetivo de enfriamiento M va a entrar en el estado congelado se detecta usando esta característica en el paso S24. Sin embargo, si la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M aumenta cuando el estado de subenfriamiento del objeto objetivo de enfriamiento M se cambia al estado congelado, el aumento de la temperatura termina dentro de un período de tiempo comparativamente corto y la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M se vuelve sustancialmente constante. Por otro lado, si la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M aumenta de forma continua incluso después de que haya transcurrido un período de tiempo predeterminado, puede ser concebible que la cantidad de calor de la generación de calor interno del objeto objetivo de enfriamiento M generada por la onda electromagnética sea mayor que la capacidad de enfriamiento de la máquina de refrigeración 200. Por lo tanto, cuando el controlador 420 de salida de onda electromagnética/capacidad de congelación determina que la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M detectada por el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 aumenta de forma continua durante el período de tiempo predeterminado o mayor en el paso S32, el proceso también avanza al paso S40.

Obsérvese que, cuando el controlador 420 de salida de onda electromagnética/capacidad de congelación determina en el paso S32 que la cantidad de calor de la generación de calor interno del objeto objetivo de enfriamiento M generada por la onda electromagnética es no mayor que la capacidad de enfriamiento de la máquina de refrigeración 200, el proceso vuelve al paso S24.

En el paso S40, el controlador 420 de salida de onda electromagnética/capacidad de congelación controla las operaciones de la máquina de refrigeración 200 o del dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 de tal manera que la capacidad de enfriamiento de la máquina de refrigeración 200 se vuelve mayor que la cantidad de calor de la generación de calor interno del objeto objetivo de enfriamiento M generada por la onda electromagnética.

Específicamente, si la máquina de refrigeración 200 tiene un margen para incrementar la capacidad de enfriamiento en el paso S40, el controlador 420 de salida de onda electromagnética/capacidad de congelación incrementa la capacidad de congelación de la máquina de refrigeración 200. Una cantidad del incremento en la capacidad de congelación en el paso S40 puede determinarse apropiadamente. Además, cuando la capacidad de enfriamiento de la máquina de refrigeración 200 ya ha estado en su máximo en el paso S40, la salida de la onda electromagnética irradiada desde el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 se reduce en AS (la intensidad del campo electromagnético generado por el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 se reduce).

Obsérvese que el controlador 420 de salida de onda electromagnética/capacidad de congelación realiza preferentemente el control de la capacidad de congelación de la máquina de refrigeración 200 en esta realización, y controla la salida de la onda electromagnética irradiada desde el dispositivo 300 de irradiación de ondas electromagnéticas si no es posible controlar la capacidad de congelación de la máquina de refrigeración 200. Sin embargo, la presente invención no está limitada a esto. Por ejemplo, la capacidad de congelación de la máquina de refrigeración 200 y la salida de la onda electromagnética irradiada desde el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 pueden controlarse simultáneamente. Además, en esta realización, el controlador 420 de salida de onda electromagnética/capacidad de congelación controla tanto la capacidad de congelación de la máquina de refrigeración 200 como la salida de la onda electromagnética irradiada desde el dispositivo 300 de irradiación de ondas electromagnéticas y esto es preferible. Sin embargo, la presente invención no está limitada a esto y el controlador 420 de salida de onda electromagnética/capacidad de congelación puede controlar cualquiera de la capacidad de congelación y la salida de la onda electromagnética.

Después del paso S40, el proceso avanza al paso S41.

En el paso S41, el controlador 420 de salida de onda electromagnética/capacidad de congelación determina si una cantidad de calor de generación de calor interno en el objeto objetivo de enfriamiento M generada por la onda electromagnética es mayor o no que la capacidad de enfriamiento de la máquina de refrigeración 200. El proceso de determinación realizado en el paso S41 es igual que el proceso de determinación realizado en el paso S32. Cuando en el paso S41 se determina que la cantidad de calor de la generación de calor interno del objeto objetivo de enfriamiento M generada por la onda electromagnética es mayor que la capacidad de enfriamiento de la máquina de refrigeración 200, el proceso avanza al paso S42. Por otro lado, cuando en el paso S41 se determina que la cantidad de calor de la generación de calor interno del objeto objetivo de enfriamiento M generada por la onda electromagnética no es mayor que la capacidad de enfriamiento de la máquina de refrigeración 200, el proceso vuelve al paso S24.

En el paso S42, el controlador 420 de salida de onda electromagnética/capacidad de congelación determina si la capacidad de enfriamiento de la máquina de refrigeración 200 está o no en su máximo y si la salida S de la onda electromagnética irradiada desde el dispositivo 300 de irradiación de ondas electromagnéticas es o no la salida mínima Smin. Cuando en el paso S42 se determina que la capacidad de enfriamiento de la máquina de refrigeración 200 está en su máximo y se determina que la salida S de la onda electromagnética irradiada desde el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 es la salida mínima Smin, la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M aumenta gradualmente si el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 irradia de forma continua el objeto objetivo de enfriamiento M con la onda electromagnética. Por lo tanto, el proceso avanza al paso S26 y se detiene la operación de subenfriamiento y el funcionamiento del aparato de enfriamiento 100 se cambia a la operación de enfriamiento normal. Cuando en el paso S42 se determina que la capacidad de enfriamiento de la máquina de refrigeración 200 no está en su máximo o que la salida S de la onda electromagnética irradiada desde el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 no es la salida mínima Smin, el proceso vuelve al paso S40.

Obsérvese que la operación del aparato de enfriamiento 100 en la operación de subenfriamiento descrita anteriormente en el presente documento es simplemente un ejemplo y la presente invención no está limitada a esto.

Por ejemplo, el orden de los pasos en el diagrama de flujo de la Fig. 5 se puede cambiar de forma apropiada. Por ejemplo, se puede cambiar el orden del paso S21 y el paso S22, por ejemplo.

Por ejemplo, en el paso S32 y el paso S41, se puede determinar que la cantidad de calor de la generación de calor interno del objeto objetivo de enfriamiento M generada por la irradiación con la onda electromagnética es mayor que la capacidad de enfriamiento de la máquina de refrigeración 200 solamente cuando se determina que la temperatura del espacio de enfriamiento 110a tiende a aumentar.

(4) Características

(4-1)

El aparato de enfriamiento 100 de esta realización incluye la máquina de refrigeración 200, el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 que es un ejemplo de un generador, el controlador 400 y el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 que es un ejemplo de un sensor de temperatura. La máquina de refrigeración 200 enfría el objeto objetivo de enfriamiento M. El dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 genera el campo electromagnético para que actúe sobre el objeto objetivo de enfriamiento M. La intensidad de un campo electromagnético generado por el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 es variable. El controlador 400 controla las operaciones de la máquina de refrigeración 200 y del dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 y realiza la operación de enfriamiento para enfriar el objeto objetivo de enfriamiento M mediante la máquina de refrigeración 200 en un estado en el que se genera un campo electromagnético. El sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 mide una temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M. En la operación de enfriamiento, el controlador 400 controla la intensidad del campo electromagnético generado por el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 de acuerdo con una temperatura medida por el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500.

Dicho de otra manera, el aparato de enfriamiento 100 de esta realización incluye la máquina de refrigeración 200, el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300, el controlador 400 y el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500. La máquina de refrigeración 200 enfría el objeto objetivo de enfriamiento M. El dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 irradia el objeto objetivo de enfriamiento M con una onda electromagnética para provocar generación de calor interno en el objeto objetivo de enfriamiento M. La salida de una onda electromagnética a irradiar desde el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 es variable. El controlador 400 controla las operaciones de la máquina de refrigeración 200 y del dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 y realiza la operación de enfriamiento para enfriar el objeto objetivo de enfriamiento M mediante la máquina de refrigeración 200 mientras se irradia una onda electromagnética al objeto objetivo de enfriamiento M. El sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 mide la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M. En la operación de enfriamiento, el controlador 400 controla la salida de una onda electromagnética a irradiar desde el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 al objeto objetivo de enfriamiento M de acuerdo con una temperatura medida por el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500.

En el aparato de enfriamiento 100, la intensidad del campo electromagnético a generar no se determina de antemano, sino que la intensidad del campo electromagnético se controla de acuerdo con la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M que se está enfriando. Por lo tanto, el aparato de enfriamiento 100 puede producir un estado de subenfriamiento con alta eficiencia y menor consumo de energía para cualquier tipo de objeto objetivo de enfriamiento M.

(4-2)

En el aparato de enfriamiento 100 de esta realización, el controlador 400 controla la intensidad del campo electromagnético (una salida de la onda electromagnética a irradiar desde el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 al objeto objetivo de enfriamiento M) de acuerdo con una velocidad de cambio de la temperatura en la operación de enfriamiento.

En el aparato de enfriamiento 100, la intensidad del campo electromagnético se controla de forma apropiada de acuerdo con la velocidad de cambio de la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M que se está enfriando, la cual se puede usar fácilmente como índice para determinar si se obtiene o no el estado de subenfriamiento. Por lo tanto, el aparato de enfriamiento 100 puede producir de forma eficiente el estado de subenfriamiento del objeto objetivo de enfriamiento M con menos consumo de energía.

(4-3)

En el aparato de enfriamiento 100 de esta realización, en la operación de enfriamiento, el controlador 400 detecta una señal que indica que el objeto objetivo de enfriamiento M va a entrar en el estado congelado de acuerdo con la velocidad de cambio de la temperatura e incrementa la intensidad del campo electromagnético cuando se detecta la señal.

En el aparato de enfriamiento 100, cuando se detecta la señal que indica que el objeto objetivo de enfriamiento M se va a congelar, se incrementa la intensidad del campo electromagnético de modo que el objeto objetivo de enfriamiento M no se congele. Por lo tanto, el aparato de enfriamiento 100 puede evitar que el objeto objetivo de enfriamiento M se congele en la zona de máxima producción de cristales de hielo que está fuera del estado de subenfriamiento.

Obsérvese que, cuando el objeto objetivo de enfriamiento M se congela, la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M normalmente muestra uno de los siguientes cambios.

1) La temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M es sustancialmente constante ya que se usa el calor para un cambio de fase.

2) La temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M aumenta cuando el objeto objetivo de enfriamiento M se cambia del estado de subenfriamiento al estado congelado.

Por lo tanto, el controlador 400 detecta preferiblemente la señal que indica que el objeto objetivo de enfriamiento M se va a congelar detectando el cambio de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M.

(4-4)

En el aparato de enfriamiento 100 de esta realización, en la operación de enfriamiento, el controlador 400 detiene la generación del campo electromagnético por el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 mientras continúa el enfriamiento mediante la máquina de refrigeración 200 después de que el objeto objetivo de enfriamiento M se enfría de tal manera que una temperatura detectada por el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 se reduce hasta una cierta temperatura que es menor que el valor límite inferior de la zona de máxima producción de cristales de hielo.

El aparato de enfriamiento 100 detiene la generación del campo electromagnético pero continúa solo el enfriamiento después de que el objeto objetivo de enfriamiento M se enfría hasta una cierta temperatura que es menor que el valor límite inferior de la zona de máxima producción de cristales de hielo. Por lo tanto, se reduce el período de tiempo para que el objeto objetivo de enfriamiento M se congele en la zona de máxima producción de cristales de hielo y el objeto objetivo de enfriamiento M puede congelarse reduciendo al mismo tiempo el deterioro de la calidad del objeto objetivo de enfriamiento M.

(4-5)

En el aparato de enfriamiento 100 de esta realización, el controlador 400 inicia la operación de enfriamiento en un estado en el que la intensidad del campo electromagnético a irradiar desde el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 al objeto objetivo de enfriamiento M se establece en la intensidad mínima (en un estado en el que la salida de la onda electromagnética es la salida mínima Smin).

El aparato de enfriamiento 100 inicia la operación de subenfriamiento, para enfriar el objeto objetivo de enfriamiento M en el estado de subenfriamiento haciendo que el campo electromagnético actúe sobre el objeto objetivo de enfriamiento M, en un estado en el que la intensidad de la onda electromagnética se reduce a la intensidad mínima. Por lo tanto, el aparato de enfriamiento 100 produce fácilmente el estado de subenfriamiento del objeto objetivo de enfriamiento M con alta eficiencia y menor consumo de energía.

Sin embargo, la realización no está limitada a esto y el controlador 400 puede iniciar la operación de enfriamiento en un estado en el que la intensidad del campo electromagnético a irradiar desde el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 al objeto objetivo de enfriamiento M es un valor distinto de la intensidad mínima.

(4-6)

El controlador 400 del aparato de enfriamiento 100 de esta realización incrementa la capacidad de enfriamiento de la máquina de refrigeración 200 y/o reduce la salida de la onda electromagnética a irradiar desde el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 al objeto objetivo de enfriamiento M cuando se determina que la cantidad de calor de la generación de calor interno del objeto objetivo de enfriamiento M generada por el campo electromagnético es mayor que la capacidad de enfriamiento de la máquina de refrigeración 200.

En el aparato de enfriamiento 100, la capacidad de enfriamiento de la máquina de refrigeración 200 se incrementa y/o la salida de la onda electromagnética se reduce cuando la cantidad de calor de la generación de calor interno generada por la onda electromagnética es mayor que la capacidad de enfriamiento de la máquina de refrigeración 200. Por lo tanto, el objeto objetivo de enfriamiento M puede enfriarse sin aumentar la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M.

(4-7)

En el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 del aparato de enfriamiento 100 de esta realización, la frecuencia del campo electromagnético generado es variable. El controlador 400 al menos controla el funcionamiento del dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 para realizar la operación preliminar para determinar la frecuencia del campo electromagnético a generar en la operación de enfriamiento.

En el aparato de enfriamiento 100, la frecuencia del campo electromagnético a generar no se determina de antemano para cada objeto objetivo de enfriamiento, sino que se realiza la operación preliminar para determinar la frecuencia del campo electromagnético a generar usando el propio objeto objetivo de enfriamiento M. Por lo tanto, la operación de enfriamiento se puede realizar usando el campo electromagnético de la frecuencia que provoca de forma eficiente generación de calor interno en el objeto objetivo de enfriamiento M para cualquier tipo de objeto objetivo de enfriamiento M.

(5) Modificaciones

A continuación se describirán modificaciones de la realización anterior. Obsérvese que una parte o la totalidad de las configuraciones de cada una de las diversas modificaciones se pueden combinar con una parte o la totalidad de las configuraciones de las otras modificaciones siempre que no se produzca una contradicción.

(5-1) Modificación A

En la realización anterior, el rango de frecuencia configurable del dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 está incluido en las regiones de una onda media, una onda corta y una onda ultracorta. Sin embargo, se puede utilizar, por ejemplo, si el rango de frecuencia configurable del dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 incluye una frecuencia que provoca la generación de calor interno en el objeto objetivo de enfriamiento M y puede incluir regiones distintas de la onda media, la onda corta y la onda ultracorta.

Por ejemplo, una frecuencia (el rango de frecuencia configurable) de la onda electromagnética que puede irradiarse desde el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 puede incluir una frecuencia de al menos una de las bandas de frecuencia que incluyen una onda de microondas (300 MHz a 3 GHz), una onda centimétrica (3 a 30 GHz), una onda milimétrica (30 a 300 GHz) y una onda submilimétrica (300 GHz a 3THz). Más preferiblemente, una frecuencia de la onda electromagnética que puede irradiarse desde el dispositivo 300 de irradiación de ondas electromagnéticas puede incluir una frecuencia de al menos una de las bandas de frecuencia que incluyen la onda de microondas (300 MHz a 3 GHz) y la onda centimétrica (3 a 30 GHz). Obsérvese que, en el caso en el que el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas irradia la onda electromagnética de al menos una de las frecuencias de la onda de microondas (300 MHz a 3 GHz), la onda centimétrica (3 a 30 GHz), la onda milimétrica (30 a 300 GHz), y la onda submilimétrica (300 GHz a 3THz), el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas puede irradiar el objeto objetivo de enfriamiento M con una onda electromagnética generada en un dispositivo de generación de microondas (magnetrón), como por ejemplo un horno de microondas.

Además, una frecuencia de la onda electromagnética que puede irradiarse desde el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 puede incluir frecuencias que están fuera de las bandas de frecuencia descritas anteriormente y que realizan el enfriamiento del objeto objetivo de enfriamiento M en el estado de subenfriamiento.

(5-2) Modificación B

Aunque el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 mide una temperatura superficial del objeto objetivo de enfriamiento M en la realización anterior, el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 no está limitado a esto y puede medir una temperatura de una parte interior del objeto objetivo de enfriamiento M. Por ejemplo, el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 puede ser un sensor de temperatura de fibra óptica que mide la temperatura de una parte interior del objeto objetivo de enfriamiento M insertando una sonda de fibra óptica.

(5-3) Modificación C

En la realización anterior, cuando la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M cae hasta la segunda temperatura T2, la irradiación con la onda electromagnética realizada por el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 se detiene y, después de esto, se realiza la operación de enfriamiento normal para congelar el objeto objetivo de enfriamiento M, pero la presente invención no está limitada a esto. Por ejemplo, el aparato de enfriamiento 100 puede continuar la irradiación con la onda electromagnética realizada por el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 independientemente de la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M de modo que el objeto objetivo de enfriamiento M se mantenga en el estado de subenfriamiento.

(5-4) Modificación D

En la realización anterior, la salida de la onda electromagnética se controla incrementando o reduciendo en la cantidad fija (AS) la salida de la onda electromagnética irradiada desde el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 en la operación de subenfriamiento, pero la presente invención no está limitada a esto.

Por ejemplo, una cantidad de control de la salida de la onda electromagnética en la operación de subenfriamiento puede no ser constante cada vez. Además, una cantidad de ajuste de la salida cuando la salida de la onda electromagnética se incrementa en la operación de subenfriamiento y la cantidad de ajuste de la salida cuando la salida de la onda electromagnética se reduce en la operación de subenfriamiento pueden ser diferentes entre sí.

(5-5) Modificación E

En la realización anterior, el aparato de enfriamiento 100 se opera de tal manera que la operación de enfriamiento normal se realiza después de la operación preliminar y, después de esto, se realiza la operación de subenfriamiento, pero la presente invención no está limitada a esto. Por ejemplo, el aparato de enfriamiento 100 puede ejecutar la operación de subenfriamiento inmediatamente después de la operación preliminar. Sin embargo, en términos de ahorro de energía, es preferible que el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 no irradie la onda electromagnética cuando la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M no provoca la congelación del objeto objetivo de enfriamiento M.

(5-6) Modificación F

En la realización anterior, la máquina de refrigeración 200 no se opera en la operación preliminar, pero la presente invención no está limitada a esto. Por ejemplo, la operación preliminar se puede realizar mientras se opera la máquina de refrigeración 200 de modo que se evita que la calidad del objeto objetivo de enfriamiento M se deteriore debido al aumento de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M y la reducción de la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M se realiza en poco tiempo.

Obsérvese que, en este caso, la máquina de refrigeración 200 se opera preferiblemente a capacidad de enfriamiento constante en la operación preliminar. La unidad de determinación de la frecuencia de la operación de subenfriamiento 410 determina preferiblemente una frecuencia en la que la velocidad de aumento de la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M es la mayor en un momento de irradiación con la onda electromagnética en cada una de las diferentes frecuencias como la frecuencia de la operación de subenfriamiento f1. Si la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M cae en el momento de la irradiación con la onda electromagnética en todas las diferentes frecuencias, la unidad de determinación de frecuencia de la operación de subenfriamiento 410 determina preferiblemente una frecuencia en la que la velocidad de reducción de temperatura es la más pequeña en el momento de la irradiación con la onda electromagnética en cada una de las diferentes frecuencias como la frecuencia de la operación de subenfriamiento f1.

(5-7) Modificación G

Aunque la frecuencia de la operación de subenfriamiento f1 se determina de acuerdo con la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M en la operación preliminar en la realización anterior, la presente invención no está limitada a esto. Por ejemplo, la unidad de determinación de la frecuencia de la operación de subenfriamiento 410 puede monitorizar un cambio de temperatura del espacio de enfriamiento 110a cuando el objeto objetivo de enfriamiento M se irradia con una onda electromagnética y determinar una frecuencia de la onda electromagnética correspondiente al máximo aumento de temperatura como la frecuencia de la operación de subenfriamiento f1.

(5-8) Modificación H

Aunque tanto la operación preliminar como la operación de subenfriamiento se realizan en la misma carcasa 110 en la realización anterior, la presente invención no está limitada a esto. Por ejemplo, la operación preliminar se puede ejecutar en otra carcasa y, después de eso, el objeto objetivo de enfriamiento M puede ser transportado mediante un transportador o similar hasta el interior de la carcasa 110 desde esa otra carcasa de modo que la operación de enfriamiento normal y la operación de subenfriamiento se realicen en la carcasa 110. En este caso, el aparato de enfriamiento 100 puede incluir una pluralidad de dispositivos de irradiación de ondas electromagnéticas y una pluralidad de sensores de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento y se pueden usar diferentes dispositivos de irradiación de ondas electromagnéticas y diferentes sensores de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento en la operación preliminar y en la operación de subenfriamiento.

Obsérvese que el aparato de enfriamiento 100, por ejemplo, puede incluir una pluralidad de dispositivos de irradiación de ondas electromagnéticas y usar diferentes dispositivos de irradiación electromagnética en la operación preliminar y la operación de subenfriamiento, incluso cuando la operación preliminar y la operación de subenfriamiento se realizan en la misma carcasa 110.

(5-9) Modificación I

Aunque el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 de la realización anterior realiza la irradiación con la onda electromagnética de frecuencias dentro del rango de frecuencia configurable usando una única fuente de energía de alta frecuencia 320, la presente invención no está limitada a esto. Por ejemplo, el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 puede incluir una pluralidad de fuentes de energía de alta frecuencia 320 y utilizar las diferentes fuentes de energía de alta frecuencia según la frecuencia de la onda electromagnética irradiada.

(5-10) Modificación J

El controlador 400 de la realización anterior puede no ser un dispositivo independiente. Por ejemplo, el controlador 290 de la máquina de refrigeración de la máquina de refrigeración 200 puede realizar control de manera similar al controlador 400.

(5-11) Modificación K

Aunque el controlador 420 de salida de onda electromagnética/capacidad de congelación incrementa la capacidad de congelación de la máquina de refrigeración 200 o reduce la salida S de la onda electromagnética cuando se determina que la cantidad de calor de la generación de calor interno del objeto objetivo de enfriamiento M provocada por la irradiación con la onda electromagnética es mayor que la capacidad de enfriamiento de la máquina de refrigeración 200 en la realización anterior, la presente invención no está limitada a esto.

Por ejemplo, el controlador 420 de salida de onda electromagnética/capacidad de congelación puede incrementar la capacidad de congelación de la máquina de refrigeración 200 o reducir la salida S de la onda electromagnética cuando se determina que la cantidad de calor de la generación de calor interno del objeto objetivo de enfriamiento M provocada por irradiación con la onda electromagnética es relativamente grande en comparación con la capacidad de enfriamiento de la máquina de refrigeración 200. Específicamente, el controlador 420 de salida de onda electromagnética/capacidad de congelación también puede incrementar la capacidad de congelación de la máquina de refrigeración 200 o reducir la salida S de la onda electromagnética cuando la velocidad de reducción de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M es menor que un valor predeterminado.

(5-12) Modificación L

En la realización anterior, la frecuencia de la onda electromagnética irradiada desde el dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300 es variable. Aunque la frecuencia de la onda electromagnética a irradiar desde el dispositivo 300 de irradiación de ondas electromagnéticas es preferiblemente variable, la frecuencia de la onda electromagnética irradiada desde el dispositivo 300 de irradiación de ondas electromagnéticas puede no ser variable.

Al igual que con el aparato de enfriamiento 100 de la primera realización, un aparato de enfriamiento 1100 de una segunda realización de la presente invención también enfría el objeto objetivo de enfriamiento M, como por ejemplo un alimento. El aparato de enfriamiento 1100 es capaz de enfriar el objeto objetivo de enfriamiento M en una zona de subenfriamiento enfriando el objeto objetivo de enfriamiento M mientras un campo eléctrico (un campo electrostático) actúa sobre el objeto objetivo de enfriamiento M.

El aparato de enfriamiento 1100 incluye un dispositivo de generación de campo eléctrico 1300 en lugar del dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300. Además, el aparato de enfriamiento 1100 usa un campo eléctrico en lugar de un campo electromagnético y, por lo tanto, el control realizado por un controlador 1400 que es un ejemplo de una unidad de control es parcialmente diferente.

El aparato de enfriamiento 1100 y el aparato de enfriamiento 100 tienen muchos puntos en común y, por lo tanto, en el presente documento se describen principalmente los puntos diferentes.

El aparato de enfriamiento 1100 incluye principalmente la carcasa 110, la máquina de refrigeración 200, el dispositivo de generación de campo eléctrico 1300, el controlador 1400, el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 y el sensor de temperatura de la carcasa 600 (consúltense las Figs. 1 y 2). La carcasa 110, la máquina de refrigeración 200, el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 y el sensor de temperatura de la carcasa 600 son iguales que los de la primera realización y, por lo tanto, se omiten descripciones de los mismos.

El dispositivo de generación de campo eléctrico 1300 es un ejemplo de un generador que genera un campo eléctrico (un campo electrostático) que actúa sobre el objeto objetivo de enfriamiento M. La máquina de refrigeración 200 enfría el objeto objetivo de enfriamiento M mientras el dispositivo de generación de campo eléctrico 1300 hace que actúe un campo eléctrico sobre el objeto objetivo de enfriamiento M de modo que el objeto objetivo de enfriamiento M pueda ser enfriado en la zona de subenfriamiento.

A diferencia del dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas 300, el dispositivo de generación de campo eléctrico 1300 incluye una fuente de energía de corriente continua 1320 en lugar de la fuente de energía de alta frecuencia 320. En el dispositivo de generación de campo eléctrico 1300, la intensidad de un campo eléctrico generado (una salida de la fuente de energía de alta frecuencia 320) es variable. El dispositivo de generación de campo eléctrico 1300 puede cambiar la intensidad del campo eléctrico dentro de un rango predeterminado.

El controlador 1400 está conectado eléctricamente al controlador 290 de la máquina de refrigeración y a la fuente de energía de corriente continua 1320 y controla las operaciones de la máquina de refrigeración 200 y del dispositivo 1300 de generación de campo eléctrico. El controlador 1400 hace que el aparato 1100 de enfriamiento realice dos tipos de operación (incluyendo una operación de enfriamiento normal y una operación de subenfriamiento) controlando las operaciones de la máquina de refrigeración 200 y del dispositivo de generación de campo eléctrico 1300. A diferencia del aparato de enfriamiento 100, el aparato de enfriamiento 1100 no realiza la operación preliminar ya que no se requiere un proceso de determinación de una frecuencia.

En la operación de enfriamiento normal, la máquina de refrigeración 200 se opera para enfriar el objeto objetivo de enfriamiento M en un estado en el que el dispositivo de generación de campo eléctrico 1300 está detenido.

La operación de subenfriamiento es un ejemplo de la operación de enfriamiento. En la operación de subenfriamiento, el controlador 1400 controla las operaciones de la máquina de refrigeración 200 y del dispositivo de generación de campo eléctrico 1300 de tal manera que la máquina de refrigeración 200 enfría el objeto objetivo de enfriamiento M en un estado en el que el dispositivo de generación de campo eléctrico 1300 genera el campo eléctrico.

El controlador 1400 controla la intensidad del campo eléctrico generado por el dispositivo de generación de campo eléctrico 1300 de acuerdo con la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M que es medida por el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 en la operación de subenfriamiento.

A continuación se describirá el funcionamiento del aparato de enfriamiento 1100.

Cuando se presiona un interruptor de inicio de operación (no ilustrado) del aparato de enfriamiento 1100, el controlador 1400 hace que el aparato de enfriamiento 1100 ejecute diferentes operaciones de acuerdo con un diagrama de flujo de la Fig. 8. El diagrama de flujo de la Fig. 8 es igual que el del proceso de enfriamiento realizado por el aparato de enfriamiento 100 de la primera realización excepto en que no se realiza una operación preliminar y, por lo tanto, se omite una descripción del proceso en la Fig. 8.

A continuación, se describirá la operación de subenfriamiento realizada por el aparato de enfriamiento 1100.

La operación de subenfriamiento del aparato de enfriamiento 1100 es controlada por el controlador 1400 de acuerdo con un diagrama de flujo de la Fig. 9, por ejemplo.

Obsérvese que se supone que la máquina de refrigeración 200 opera con una capacidad de enfriamiento predeterminada cuando se inicia la operación de subenfriamiento. Además, aunque no se describe más adelante en el presente documento, el controlador 1400 obtiene apropiadamente la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M detectada por el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 en la operación de subenfriamiento.

Primero, el controlador 1400 establece el valor límite inferior (la intensidad mínima) del rango configurable como intensidad del campo electromagnético generado por el dispositivo de generación de campo eléctrico 1300 (paso S201). A continuación, el controlador 1400 controla el funcionamiento del dispositivo de generación de campo eléctrico 1300 para iniciar la generación del campo eléctrico (paso S202).

Después de eso, el controlador 1400 detecta una señal que indica que el objeto objetivo de enfriamiento M va a entrar en un estado congelado de acuerdo con una velocidad de cambio de la temperatura detectada por el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 en la operación de subenfriamiento (paso S203). El proceso en el paso S203 es igual que el del paso S24 en el diagrama de flujo de la Fig. 5 de acuerdo con la primera realización y, por lo tanto, se omite una descripción del mismo.

Cuando la señal que indica que el objeto objetivo de enfriamiento M va a entrar en el estado congelado no se detecta en el paso S203, el proceso avanza al paso S204. Cuando en el paso S203 se detecta la señal que indica que el objeto objetivo de enfriamiento M va a entrar en el estado congelado, el proceso avanza al paso S210.

En el paso S204, el controlador 1400 determina si la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M detectada por el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 es igual o menor que una segunda temperatura T2 predeterminada. La segunda temperatura T2 es un valor predeterminado menor que el valor límite inferior (-5 °C) de la zona de máxima producción de cristales de hielo. Cuando se determina que la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M detectada por el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 es igual o menor que la segunda temperatura T2 en el paso S204, el proceso avanza al paso S205. Cuando se determina que la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M detectada por el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 es mayor que la segunda temperatura T2 en el paso S204, el proceso vuelve al paso S203.

En el paso S205, la generación del campo eléctrico realizada por el dispositivo de generación de campo eléctrico 1300 se detiene mientras se mantiene el enfriamiento realizado por la máquina de refrigeración 200 (la operación de la máquina de refrigeración 200 continúa), y el proceso avanza al paso S104 en la Fig. 8. Dicho de otra manera, el controlador 1400 detiene la generación del campo eléctrico realizada por el dispositivo de generación de campo eléctrico 1300 mientras se mantiene el enfriamiento realizado por la máquina de refrigeración 200, después de que el objeto objetivo de enfriamiento M se enfríe de tal manera que la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M detectado por el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500 se reduzca a la segunda temperatura T2. Obsérvese que el controlador 1400 controla preferiblemente la máquina de refrigeración 200 de modo que la capacidad de enfriamiento se incrementa (hasta la máxima capacidad de enfriamiento, por ejemplo) cuando el proceso avanza del paso S205 al paso S104.

Se describirá ahora un caso en el que el proceso avanza del paso S203 al paso S210 (es decir, un caso en el que el controlador 1400 detecta, en la operación de subenfriamiento, la señal que indica que el objeto objetivo de enfriamiento M va a entrar en el estado congelado de acuerdo con la velocidad de cambio de la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M detectada por el sensor de temperatura del objeto objetivo de enfriamiento 500).

En el paso S210, el controlador 1400 determina si la intensidad del campo eléctrico generado por el dispositivo de generación de campo eléctrico 1300 es o no el valor límite superior (la intensidad máxima) del rango configurable.

El controlador 1400 tiende a mantener el estado de subenfriamiento del objeto objetivo de enfriamiento M incrementando la intensidad del campo eléctrico generado por el dispositivo de generación de campo eléctrico 1300 como se muestra en el paso S211 descrito más adelante cuando detecta la señal que indica que el objeto objetivo de enfriamiento M va a entrar en el estado congelado. En cambio, cuando la intensidad máxima se ha establecido como la intensidad del campo eléctrico, el proceso avanza al paso S205 de manera que el controlador 1400 cambia la operación de subenfriamiento a la operación de enfriamiento normal ya que es difícil mantener el estado de subenfriamiento del objeto objetivo de enfriamiento M (es difícil incrementar la intensidad del campo eléctrico). Por otro lado, cuando en el paso S210 el controlador 1400 determina que la intensidad de la onda eléctrica no es la intensidad máxima, el proceso avanza al paso S211.

En el paso S211, el controlador 1400 incrementa en una cantidad predeterminada la intensidad del campo eléctrico irradiado desde el dispositivo de generación de campo eléctrico 1300 al objeto objetivo de enfriamiento M. Después de eso, el proceso avanza al paso S203.

Obsérvese que, como con el proceso del paso S40 al paso S42 en el diagrama de flujo de la Fig. 5 del aparato de enfriamiento 100, en el aparato de enfriamiento 1100, el control de incrementar la capacidad de enfriamiento de la máquina de refrigeración 200 o el control de reducir la intensidad del campo eléctrico también puede realizarse cuando la temperatura del objeto objetivo de enfriamiento M tiende a aumentar.

El aparato de enfriamiento 1100 de acuerdo con la segunda realización tiene las mismas características que las características (4-1) a (4-5) descritas como las características del aparato de enfriamiento 100 de la primera realización aunque se genera el campo eléctrico en lugar del campo electromagnético.

Además, las modificaciones de la primera realización se pueden aplicar al aparato de enfriamiento 100 de la segunda realización siempre que se mantenga la consistencia.

Aplicabilidad industrial

La presente invención es ampliamente adaptable a aparatos de enfriamiento que enfrían un objeto objetivo de enfriamiento en una zona de subenfriamiento aplicando un campo electromagnético o un campo eléctrico sobre el objeto objetivo de enfriamiento.

Lista de signos de referencia

100, 1100 Aparato de enfriamiento

200 Máquina de refrigeración

300 Dispositivo de irradiación de ondas electromagnéticas (generador)

400 Controlador

500 Sensor de temperatura

1300 Dispositivo de generación de campo eléctrico (generador)

M Objeto objetivo de enfriamiento

S Salida de onda electromagnética (intensidad del campo electromagnético)

Smin Salida mínima de onda electromagnética (intensidad mínima del campo electromagnético)

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un aparato de enfriamiento (100, 1100), que comprende:

una máquina de refrigeración (200) configurada para enfriar un objeto objetivo de enfriamiento (M);

un generador (300, 1300) configurado para generar un campo electromagnético o un campo eléctrico que actúa sobre el objeto objetivo de enfriamiento, siendo variable la intensidad del campo electromagnético y del campo eléctrico; un controlador (400) configurado para controlar las operaciones de la máquina de refrigeración y del generador y realizar una operación de enfriamiento para enfriar el objeto objetivo de enfriamiento usando la máquina de refrigeración en un estado en el que se genera el campo electromagnético o el campo eléctrico; y

un sensor de temperatura (500) configurado para medir una temperatura del objeto objetivo de enfriamiento, donde el controlador está configurado para controlar la intensidad del campo electromagnético o del campo eléctrico generado por el generador de acuerdo con la temperatura medida por el sensor de temperatura en la operación de enfriamiento, donde

en la operación de enfriamiento, el controlador está configurado para controlar la intensidad de acuerdo con una velocidad de cambio de la temperatura,

caracterizado por que

en la operación de enfriamiento, el controlador está configurado para detectar una señal que indica que el objeto objetivo de enfriamiento va a entrar en un estado congelado de acuerdo con una velocidad de cambio de la temperatura y para incrementar la intensidad cuando se detecta la señal.

2. El aparato de enfriamiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que

en la operación de enfriamiento, el controlador está configurado para detener la generación del campo electromagnético o del campo eléctrico por parte del generador mientras continúa el enfriamiento mediante la máquina de refrigeración después de que se enfríe el objeto objetivo de enfriamiento de tal manera que la temperatura detectada por el sensor de temperatura se reduzca hasta una cierta temperatura que es menor que un valor límite inferior de una zona de máxima producción de cristales de hielo.

3. El aparato de enfriamiento de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que

el controlador está configurado para iniciar la operación de enfriamiento en un estado en el que la intensidad del campo electromagnético o del campo eléctrico generado por el generador se establece en una intensidad mínima.

4. El aparato de enfriamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que

el generador está configurado para generar el campo electromagnético, y

el controlador está configurado para incrementar la capacidad de enfriamiento de la máquina de refrigeración y/o para reducir la intensidad del campo electromagnético generado por el generador cuando se determina que una cantidad de generación de calor interno del objeto objetivo de enfriamiento generado por el campo electromagnético es mayor que la capacidad de enfriamiento de la máquina de refrigeración.

5. El aparato de enfriamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que

el generador está configurado para generar el campo electromagnético,

una frecuencia del campo electromagnético generado por el generador es variable, y

el controlador está configurado para al menos controlar el funcionamiento del generador para realizar una operación preliminar para determinar una frecuencia del campo electromagnético a generar en la operación de enfriamiento.