KR20190068091A

KR20190068091A - A Impedance Matching System for RF Electromagnetic Wave Thawing Apparatus

Info

Publication number: KR20190068091A
Application number: KR1020170168138A
Authority: KR
Inventors: 송명수
Original assignee: 송명수
Priority date: 2017-12-08
Filing date: 2017-12-08
Publication date: 2019-06-18
Also published as: KR102072279B1

Abstract

The present invention relates to an impedance matching system for an RF electromagnetic wave thawing apparatus and, more specifically, to an impedance matching system for an RF electromagnetic wave thawing apparatus applied to a thawing apparatus for thawing meat, fish, or similar frozen food by RF electromagnetic waves. The impedance matching system for an RF electromagnetic wave thawing apparatus electrically connects a radio frequency (RF) generator (11) for generating RF electromagnetic waves with thawing electrodes (141, 142) disposed in an RF thawing apparatus, and matches impedance of RF electromagnetic waves transmitted from the RF generator (11) to the thawing electrodes (141, 142) according to a thawing target (F) disposed on the thawing electrodes (141, 142).

Description

TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an impedance matching system for an RF electromagnetic wave defroster,

본 발명은 RF 전자기파 해동 장치용 임피던스 정합 시스템에 관한 것이고, 구체적으로 육류, 생선 또는 이와 유사한 냉동 식품을 RF 전자기파로 해동을 시키는 해동 장치에 적용되는 RF 전자기파 해동 장치용 임피던스 정합 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to an impedance matching system for an RF electromagnetic wave defrosting apparatus, and more particularly to an impedance matching system for a RF electromagnetic wave defrosting apparatus applied to a defrosting apparatus for defrosting meat, fish or similar frozen food with RF electromagnetic waves.

육류, 생선, 농산물 또는 식품은 저장을 위하여 냉동이 되고, 가공 또는 섭취를 위하여 해동이 필요가 있다. 예를 들어 돈가스 공정을 위한 원료 육류는 가공을 위하여 해동이 되어야 하지만 부피가 큰 원료 육류의 경우 해동을 위하여 많은 시간이 소요되면서 서로 다른 두께 부분에 대한 균일한 해동이 어렵다는 문제를 가진다. 또한 예를 들어 모서리 부분에 너무 많은 열에 노출되어 가공 또는 섭취에 적절하지 않은 상태로 되고 이로 인하여 폐기 양이 증가할 수 있다. Meat, fish, agricultural products or foodstuffs are frozen for storage and thawed for processing or ingestion. For example, raw meat for the pork processing must be defrosted for processing, but in the case of bulky raw meat, it takes a long time to defrost and it is difficult to uniformly defrost different thickness portions. Also, for example, the edges may be exposed to too much heat, resulting in an inadequate state of processing or ingestion, which may increase the amount of waste.

특허등록번호 제10-1388783호는 해동 탱크에 담긴 실온의 물과 공기의 분사가 가능한 분사판과 회전부의 구성을 통하여 해동 탱크의 내측에 담긴 실온의 물에 와류 현상이 일어나도록 유도함으로써 이를 통한 효율적인 냉동육의 해동 과정을 이룰 수 있는 육류 해동 장치 및 이를 이용한 육류 해동 방법에 대하여 개시한다. 또한 특허등록번호 제10-1492136호는 생선 해동 과정에서 사용되는 물을 냉각하되, 해동용 물에 자외선램프와 오존램프에 의하여 살균 탈취가 된 공기를 용해시켜 생선 해동과 살균이 이루어지도록 하며, 생선 찌꺼기 부유물을 별도로 수거하는 것이 가능하여 생선 해동, 세척, 살균, 탈취 작업이 동시에 가능하도록 하는 생선 해동 장치에 대하여 개시한다. 또한 특허공개번호 제10-2002-0063105호는 마이크로파를 이용한 냉동식품의 해동 장치에 대하여 개시한다. Patent Registration No. 10-1388783 discloses a method of inducing a vortex phenomenon to occur at a room temperature water contained inside a thawing tank through a configuration of a spray plate and a rotating portion capable of spraying water and air at room temperature contained in a thawing tank, A meat defrosting device capable of defrosting frozen meat and a meat defrosting method using the same. In addition, Patent Registration No. 10-1492136 cools the water used in the fish thawing process, dissolves the sterilized and deodorized air by the ultraviolet lamp and the ozone lamp in the thawing water, and thaws and sterilizes the fish, A fish defrosting apparatus capable of separately collecting suspended matters, thereby enabling simultaneous defrosting, washing, sterilizing and deodorization of fish. Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-2002-0063105 discloses a defrosting apparatus for frozen foods using a microwave.

선행기술에서 개시된 해동 방법은 부피가 큰 육류에 적용되기 어렵고, 해동에 많은 시간이 요구된다는 문제점을 가진다. 또한 마이크로파와 같은 전자기파에 의한 해동 기술은 균일한 해동이 어렵다는 단점을 가진다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 방법으로 RF 전자기파(Radio Frequency)에 의한 해동 기술이 개발되었지만 다양한 형상을 가지는 다양한 종류의 해동 대상에 적용되기 위하여 해동 전극으로부터 최적의 RF 전자기파가 방출되도록 하는 정합 기술이 개발될 필요가 있다. 그러나 선행기술은 이와 같은 RF 해동 기술 또는 임피던스 매칭 또는 정합 기술에 대하여 개시하지 않는다. The defrosting method disclosed in the prior art has a problem that it is difficult to apply to bulky meat, and a lot of time is required for defrosting. In addition, there is a disadvantage that a thawing technique using an electromagnetic wave such as a microwave is difficult to uniformly thaw. In order to solve the above problem, RF electromagnetic wave defrosting technology has been developed. However, in order to be applied to various kinds of defrosting objects having various shapes, a matching technology for releasing the optimum RF electromagnetic wave from the defrosting electrode has been developed Need to be. However, the prior art does not disclose such RF defrosting techniques or impedance matching or matching techniques.

본 발명은 선행기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다. The present invention has been made to solve the problems of the prior art and has the following purpose.

선행기술 1: 특허등록번호 제10-1388783호(김용태, 2014년04월23일 공고) 육류 해동 장치 및 이를 이용한 육류 해동 방법Prior art 1: Patent registration No. 10-1388783 (Kim, Yong Tae, Announcement on April 23, 2014) Meat thawing device and method of defrosting meat using the same 선행기술 2: 특허등록번호 제10-1492136호(케이엠씨 주식회사, 2015년02월10일 공고) 생선 해동 장치Prior Art 2: Patent Registration No. 10-1492136 (KM Corporation, issued on February 10, 2015) Fish defrosting device 선행기술 3: 특허공개번호 제10-2002-0063105호(니혼하이콤 가부시키가이샤, 2002년08월01일 공개) 마이크로파 해동 장치 및 해동 방법Prior Art 3: Patent Publication No. 10-2002-0063105 (published by Nihon Haikom Kabushiki Kaisha, August 01, 2002) Microwave defrosting device and defrosting method

본 발명의 목적은 다양한 해동 대상에 요구되는 RF 전자기파의 방출이 가능하도록 하는 RF 전자기파 해동 장치용 임피던스 정합 시스템을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an impedance matching system for an RF electromagnetic wave deflecting device which enables emission of RF electromagnetic waves required for various defrosting objects.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, RF 전자기파 해동 장치용 임피던스 정합 시스템은 RF(Radio Frequency) 전자기파를 발생시키는 RF 발생기와 RF 해동기에 배치된 해동 전극을 전기적으로 연결시키고, 해동 전극에 배치되는 해동 대상에 따라 RF 발생기로부터 해동 전극으로 전송되는 RF 전자기파에 대한 임피던스를 정합시킨다.According to a preferred embodiment of the present invention, an impedance matching system for an RF electromagnetic wave deflector is provided with an RF generator for generating an RF (Radio Frequency) electromagnetic wave and a defrosting electrode disposed in the RF defroster, The impedance of the RF electromagnetic wave transmitted from the RF generator to the thawing electrode is matched.

본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 해동 대상에 따른 임피던스 조절을 위한 적어도 하나의 가변 커패시터 및 인덕터를 포함한다.According to another preferred embodiment of the present invention, at least one variable capacitor and an inductor for adjusting the impedance according to the defrosting object are included.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 적어도 하나의 가변 커패시터의 커패시턴스는 모터에 의하여 조절된다.According to another preferred embodiment of the present invention, the capacitance of the at least one variable capacitor is regulated by a motor.

본 발명에 따른 RF 전자기파 해동 장치용 임피던스 정합 시스템은 RF 해동기에 적용되어 육류, 생선, 농산물 또는 이와 유사한 식품의 해동을 위하여 각각의 종류에 적합한 임피던스 정합이 이루어지도록 한다. 이에 의하여 해동 대상의 종류 또는 크기에 관계없이 신속하게 균일한 해동이 이루어지도록 한다. 또한 본 발명에 따른 정합 시스템은 전극의 종류 또는 구조에 관계없이 임피던스 정합이 이루어지도록 하고, 예를 들어 반 실린더 형상의 전극 또는 판형 전극과 같이 전극의 형태에 따라 임피던스가 적절하게 조절되도록 한다. 추가로 본 발명에 따른 정합 시스템은 이와 같은 임피던스 정합에 의하여 신속한 해동이 가능하도록 하면서 이와 동시에 전력 소비가 감소되도록 한다. The impedance matching system for the RF electromagnetic wave defrosting device according to the present invention is applied to the RF defrosting device so that impedance matching suitable for each kind of meat, fish, agricultural product or similar food is performed for defrosting. Thus, uniform thawing can be performed quickly regardless of the type or size of the defrosting object. Also, the matching system according to the present invention allows the impedance matching to be performed irrespective of the type or structure of the electrode, and the impedance can be appropriately adjusted according to the shape of the electrode, such as a half-cylinder electrode or a plate electrode. In addition, the matching system according to the present invention enables rapid defrosting by such impedance matching, while simultaneously reducing power consumption.

도 1은 본 발명에 따른 RF 전자기파 해동 장치용 임피던스 정합 시스템의 작동 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 임피던스 정합 시스템의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 임피던스 정합 시스템에 적용되는 가변 커패시터의 작동 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 임피던스 정합 시스템에 의하여 임피던스 정합이 이루어지는 과정의 실시 예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 임피던스 정합 시스템이 적용되는 해동 장치의 실시 예를 도시한 것이다. 1 shows an embodiment of an operating structure of an impedance matching system for a RF electromagnetic wave defrosting apparatus according to the present invention.
2 shows an embodiment of an impedance matching system according to the present invention.
FIG. 3 shows an embodiment of the operation structure of a variable capacitor applied to the impedance matching system according to the present invention.
4 illustrates an impedance matching process performed by the impedance matching system according to the present invention.
FIG. 5 shows an embodiment of a thawing device to which the impedance matching system according to the present invention is applied.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings, but the present invention is not limited thereto. In the following description, components having the same reference numerals in different drawings have similar functions, so that they will not be described repeatedly unless necessary for an understanding of the invention, and the known components will be briefly described or omitted. However, It should not be understood as being excluded from the embodiment of Fig.

도 1은 본 발명에 따른 RF 전자기파 해동 장치용 임피던스 정합 시스템의 작동 구조의 실시 예를 도시한 것이다. 1 shows an embodiment of an operating structure of an impedance matching system for a RF electromagnetic wave defrosting apparatus according to the present invention.

도 1을 참조하면, RF 전자기파 해동 장치용 임피던스 정합 시스템은 RF(Radio Frequency) 전자기파를 발생시키는 RF 발생기(11)와 RF 해동기에 배치된 해동 전극(141, 142)을 전기적으로 연결시키고, 해동 전극(141, 142)에 배치되는 해동 대상(F)에 따라 RF 발생기(11)로부터 해동 전극(141, 142)으로 전송되는 RF 전자기파에 대한 임피던스를 정합시킨다. 1, an impedance matching system for an RF electromagnetic wave defrosting device electrically connects RF generator 11 for generating RF (Radio Frequency) electromagnetic waves to defrosting electrodes 141 and 142 disposed in an RF defrosting device, The impedance of the RF electromagnetic wave transmitted from the RF generator 11 to the defrosting electrodes 141 and 142 is matched in accordance with the defrosting object F disposed in the defrosting units 141 and 142.

임피던스 정합 시스템은 RF 전자기파 해동 장치에 적용될 수 있고, RF(Radio Frequency) 전자기파 해동 장치는 전자기파를 해동 전극(141, 142)을 통하여 해동 대상(F)으로 방출하여 해동을 시킬 수 있다. 전자기파는 RF 주파수 대역이 될 수 있고, 예를 들어 13 내지 30 MHz의 주파수 대역, 바람직하게 13.56 MHz 또는 27.12 MHz의 주파수가 될 수 있다. 해동 대상(F)은 서로 마주보도록 배치된 해동 전극(141, 142) 사이에 배치될 수 있고, 해동 대상(F)의 물 분자가 전자기파에 의하여 회전이 되면서 열을 발생시켜 해동이 되도록 할 수 있다. 해동 대상(F)은 가공이 되기 전 육류, 생선, 농산물, 가공 식품 또는 이와 유사한 저장을 위한 임의의 식품을 포함할 수 있다. 예를 들어 해동 대상(F)은 예를 들어 - 60 ℃ 내지 - 10 ℃의 온도에서 저장되는 냉동육이 될 수 있고, 해동 전극(141, 142)으로부터 방출되는 RF 전자기파 또는 이에 의하여 유도되는 전자기파에 의하여 - 25 내지 5 ℃의 온도로 해동이 될 수 있다. The impedance matching system can be applied to an RF electromagnetic wave defrosting device and the RF (Radio Frequency) electromagnetic wave defrosting device can defrost electromagnetic waves by discharging the electromagnetic wave to the defrosting object F through the defrosting electrodes 141 and 142. The electromagnetic wave can be in the RF frequency band, for example in the frequency band of 13 to 30 MHz, preferably 13.56 MHz or 27.12 MHz. The defrosting object F can be disposed between the defrosting electrodes 141 and 142 arranged to face each other and the water molecules of the defrosting object F can be rotated by electromagnetic waves to generate heat to be defrosted . The defrosting object (F) may include any food for meat, fish, agricultural produce, processed food or similar storage prior to processing. For example, the defrosting object F may be frozen meat stored at a temperature of, for example, -60 ° C to -10 ° C, and may be RF electromagnetic waves emitted from the defrosting electrodes 141 and 142 or electromagnetic waves induced thereby - It can be thawed at a temperature of 25 to 5 캜.

RF 발생기(11)에서 발생된 RF 전자기파는 해동 챔버(13)의 내부에 배치된 해동 전극(141, 142)으로 전송될 수 있고, 해동 전극(141, 142) 사이에 전자기장이 형성되어 이에 의하여 해동 대상(F)이 해동이 될 수 있다. 해동 전극(141, 142)은 예를 들어 서로 마주보는 판 형상, 서로 마주보도록 만들어지면 균일한 전자기장이 형성되도록 하는 곡면 형상 또는 이와 유사한 형상이 될 수 있다. 또는 해동 전극(141, 142)의 사이에 배치되는 해동 대상(F)의 종류 또는 형상에 따라 적절한 구조로 만들어질 수 있다. 이와 같이 서로 분리되어 배치된 해동 전극(141, 142) 및 해동 전극(141, 142)의 사이에 배치되는 절연체 특성을 가지는 해동 대상(F)은 하나의 커패시터를 형성할 수 있다. 또한 해동 대상(F)에 따라 또는 해동의 진행에 따라 정전 용량(Capacitance)이 변하는 가변 커패시터를 형성할 수 있다. 그리고 해동 전극(141, 142)을 통하여 방출되는 전자기파는 최적의 조건에서 방출되는 것이 유리하다. 예를 들어 해동 전극(141, 142)을 통하여 방출되는 전자기파는 공진 조건에서 방출되는 것이 유리하고, 이를 위하여 해동 장치 전체가 임피던스 정합이 되는 것이 유리하다. RF electromagnetic waves generated in the RF generator 11 can be transmitted to the defrosting electrodes 141 and 142 disposed inside the defrosting chamber 13 and an electromagnetic field is formed between the defrosting electrodes 141 and 142, The object F can be defrosted. The thawing electrodes 141 and 142 may be, for example, plate shapes facing each other, a curved surface shape for forming a uniform electromagnetic field when facing each other, or a similar shape. Or the defrosting object F disposed between the defrosting electrodes 141 and 142. [0156] The defrosting target F having an insulator characteristic disposed between the defrosting electrodes 141 and 142 and the defrosting electrodes 141 and 142 arranged separately from each other can form one capacitor. In addition, a variable capacitor whose capacitance changes in accordance with the defrosting object F or as the defrosting progresses can be formed. It is advantageous that the electromagnetic waves emitted through the throttling electrodes 141 and 142 are emitted under the optimum conditions. For example, it is advantageous that electromagnetic waves emitted through the throttling electrodes 141 and 142 are emitted under resonance conditions, and it is advantageous for the whole thawing device to be impedance-matched for this purpose.

본 발명의 하나의 실시 예에 따르면, 해동 장치에 정합 모듈(12)이 설치되어 해동 전극(141, 142)에서 RF 전자기파가 공진 조건 또는 이와 유사한 최적의 조건에서 방출될 수 있다. 이와 같은 임피던스 정합을 위하여 정합 모듈(12)은 RF 발생기(11)와 해동 전극(141, 142)의 사이에 배치될 수 있고, 가변 임피던스를 가질 수 있다. According to one embodiment of the present invention, a matching module 12 may be installed in the defrosting device so that RF electromagnetic waves at the defrosting electrodes 141 and 142 can be released under resonant conditions or similar optimal conditions. For such impedance matching, the matching module 12 may be disposed between the RF generator 11 and the defrosting electrodes 141 and 142, and may have a variable impedance.

두 개의 해동 전극(141, 142)이 서로 분리되어 배치되면, 주파수 의존 임피던스를 가지는 커패시터가 될 수 있다. 그리고 해동을 위하여 해동 대상(F)이 서로 마주보는 해동 전극(141, 142) 사이에 배치되면 임피던스가 변할 수 있고, 해동이 진행되면서 해동 전극(141, 142)의 상태가 변하면서 또한 임피던스가 변할 수 있다. 그러므로 정합 모듈(12)은 임피던스의 조절이 실시간으로 가능한 구조를 가질 필요가 있다. 또한 임피던스의 변화를 실시간으로 탐지할 수 있는 수단을 가지고, 탐지된 실시간 임피던스의 변화에 기초하여 임피던스의 조절이 가능한 구조를 가질 필요가 있다. If the two throttle electrodes 141 and 142 are disposed separately from each other, they may be capacitors having a frequency-dependent impedance. When the defrosting object F is disposed between the defrosting electrodes 141 and 142 facing each other for defrosting, the impedance may change, and as the defrosting proceeds, the state of the defrosting electrodes 141 and 142 changes and the impedance changes . Therefore, the matching module 12 needs to have a structure capable of adjusting the impedance in real time. It is also necessary to have a structure capable of detecting the change of the impedance in real time and have a structure capable of adjusting the impedance based on the change of the detected real-time impedance.

임피던스 정합 시스템은 다양한 임피던스 탐지 수단 또는 임피던스 조절 기능을 가질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. The impedance matching system may have various impedance detection means or impedance control functions and is not limited to the embodiments shown.

도 2는 본 발명에 따른 임피던스 정합 시스템의 실시 예를 도시한 것이다. 2 shows an embodiment of an impedance matching system according to the present invention.

도 2를 참조하면, 해동 대상에 따른 임피던스 조절을 위한 적어도 하나의 가변 커패시터(24, 25) 및 인덕터(26)를 포함한다. RF 발생기에서 발생된 RF 전자기파는 유도 수단(22)을 통하여 정합 회로로 유도될 수 있다. 정합 회로는 RC 또는 RLC 공진 회로를 포함할 수 있고, 정합 커패시터(24)를 포함할 수 있다. 공진회로는 직렬 또는 병렬 공진회로가 될 수 있고, 공진 커패시터(25) 및 공진 인덕터(26)를 포함할 수 있다. 그리고 정합 회로는 해동 챔버(13) 내에 배치된 해동 전극(141, 142)으로 정합 RF 전자기파를 유도할 수 있다. 해동 전극(141, 142)은 최대 전류로 공진이 되는 것이 유리하므로 공진 회로는 직렬 공진 회로가 되는 것이 유리하지만 해동 전극(141, 142)의 구조에 따라 다양한 공진 회로가 적용될 수 있다. Referring to FIG. 2, at least one variable capacitor 24, 25 and an inductor 26 are provided for impedance control according to a defrosting object. The RF electromagnetic waves generated in the RF generator can be guided to the matching circuit through the induction means 22. [ The matching circuit may include an RC or RLC resonant circuit and may include a matching capacitor 24. [ The resonance circuit may be a series or parallel resonance circuit, and may include a resonance capacitor 25 and a resonance inductor 26. And the matching circuit can induce matching RF electromagnetic waves to the thawing electrodes 141, 142 disposed in the thawing chamber 13. [ It is advantageous that the thawing electrodes 141 and 142 resonate at the maximum current, so that the resonant circuit is advantageous to be a series resonant circuit, but various resonant circuits can be applied depending on the structure of the thawing electrodes 141 and 142.

본 발명의 하나의 실시 예에 따르면 정합 커패시터(24)가 공진 회로에 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있고, 바람직하게 탐지 유닛(23)과 연결될 수 있다. 탐지 유닛(23)은 유도 수단(22)과 해동 전극(142) 사이의 임피던스 값 또는 임피던스 값의 변화를 탐지하는 기능을 가질 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the matching capacitor 24 can be connected in series or parallel to the resonant circuit, and can preferably be connected to the detection unit 23. The detection unit 23 may have a function of detecting a change in an impedance value or an impedance value between the inductive means 22 and the defrosting electrode 142.

정합 회로 또는 공진 회로를 형성하는 공진 커패시터(25) 또는 공진 인덕터(26)는 커패시턴스 및 인덕터의 값의 조절이 가능한 가변 구조를 가질 수 있고, RF 발생기로부터 유도 수단(22)을 통하여 유도되는 RF 전자기파의 주파수는 예를 들어 13.56 MHz 또는 27.12 MHz와 같이 미리 결정된 주파수를 가질 수 있다. 공진 커패시터(25) 또는 공진 인덕터(26)는 정합 조건에 따라 설정될 수 있다. 설정된 정합 조건에 따라 정합이 되었는지 여부가 탐지 유닛(23)에 의하여 탐지될 수 있다. 정합 조건은 해동 전극(141, 142) 사이에 해동 대상이 위치된 상태에서 설정될 수 있고, 탐지 유닛(23)은 예를 들어 브리지 회로 또는 해동 전극(141, 142)으로부터 반사되는 파를 탐지하는 반사파 탐지 회로와 같은 것이 될 수 있다. 또는 탐지 유닛(23)은 해동 전극(141, 142)의 사이를 흐르는 전류의 변화를 탐지하는 전류 탐지 회로를 포함할 수 있다. The resonant capacitor 25 or the resonant inductor 26 forming the matching circuit or the resonant circuit may have a variable structure capable of adjusting the capacitance and the value of the inductor and may be a RF electromagnetic wave induced from the RF generator through the inductive means 22. [ May have a predetermined frequency, for example, 13.56 MHz or 27.12 MHz. The resonant capacitor 25 or the resonant inductor 26 may be set according to the matching condition. It can be detected by the detection unit 23 whether or not it has been matched according to the set matching condition. The matching condition can be set in a state in which the defrosting object is positioned between the defrosting electrodes 141 and 142 and the detection unit 23 detects the wave reflected from the bridge circuit or defrosting electrodes 141 and 142 It can be like a reflected wave detection circuit. Or the detection unit 23 may include a current detection circuit that detects a change in the current flowing between the defrosting electrodes 141 and 142. [

해동 전극(141, 142)은 다양한 구조로 만들어질 수 있고, 해동 전극(141, 142)의 사이에 위치하는 냉동육 또는 이와 유사한 해동 대상의 해동을 위하여 요구되는 전자기장을 인가할 수 있는 구조를 가질 수 있다. 예를 들어 해동 전극(141, 142)은 하나의 전극이 반-실린더 형상이 되고, 다른 전극이 평면 형상이 될 수 있다. 해동 전극(141, 142)은 서로 다른 부분에 서로 다른 두께를 가진 해동 대상이 균일하게 해동될 수 있도록 하는 다양한 구조를 가질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.The defrosting electrodes 141 and 142 may have various structures and may have a structure capable of applying electromagnetic fields required for defrosting frozen meat or similar defrosting objects located between the defrosting electrodes 141 and 142 have. For example, one electrode of the thawing electrodes 141 and 142 may have a half-cylinder shape, and the other electrode may have a planar shape. The thawing electrodes 141 and 142 may have various structures that allow thawing objects having different thicknesses to be uniformly defrosted in different portions, and are not limited to the illustrated embodiments.

해동 전극(141, 142) 사이에 해동 대상이 위치하면 전체 작동 임피던스가 변할 수 있고, 해동 대상에 따라 또는 해동 상태에 따라 서로 다른 부하 임피던스 값을 가질 수 있다. 이와 같은 임피던스의 변화에 따른 정합 임피던스의 조절을 위하여 정합 커패시터(24)가 설치될 수 있다. 정합 커패시터(24)는 부하(load)가 되는 해동 전극(141, 142)과 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있고, 가변 커패시터(24)가 될 수 있다. When the defrosting object is positioned between the defrosting electrodes 141 and 142, the entire operation impedance can be changed, and different load impedance values can be obtained depending on the defrosting object or the defrosting state. A matching capacitor 24 may be provided for adjusting the matching impedance according to the change of the impedance. The matching capacitor 24 may be connected in series or in parallel with the thawing electrodes 141 and 142 to be a load and may be a variable capacitor 24.

공진 또는 정합 조건은 해동 장치의 임피던스에 의하여 결정될 수 있고, 해동 장치의 임피던스는 예를 들어 부하의 종류, 부하의 상태, 온도 또는 이와 유사한 다양한 매개변수에 의하여 변할 수 있다. 이와 같은 임피던스의 변화 또는 정합 조건의 변화는 실시간으로 또는 주기적으로 탐지될 수 있고, 탐지 결과가 제어 모듈(21)로 조절될 수 있다. 그리고 제어 모듈(21)은 전송된 정보에 기초하여 정합 임피던스를 조절할 수 있고, 저항 또는 인덕턴스를 비롯하여 커패시턴스를 조절할 수 있지만 바람직하게 정확하게 임피던스 값의 조절이 가능하도록 커패시턴스를 조절할 수 있다. The resonance or matching conditions can be determined by the impedance of the defrosting device, and the defrosting device impedance can be varied by, for example, the type of the load, the state of the load, temperature or various similar parameters. Such a change in the impedance or a change in the matching condition can be detected in real time or periodically, and the detection result can be adjusted by the control module 21. The control module 21 can adjust the matching impedance based on the transmitted information and adjust the capacitance so that the capacitance including the resistance or the inductance can be adjusted but preferably the impedance value can be adjusted accurately.

제어 모듈(21)은 정합 임피던스의 조절이 요구되면 가변 커패시터의 구조를 가지는 정합 커패시터(24) 또는 공진 커패시터(25)의 커패시턴스를 조절할 수 있다. 구체적으로 정합 커패시터(24) 또는 공진 커패시터(25)는 스텝 모터와 같은 조절 모터(M1, M2)와 연결될 수 있고, 조절 모터(M1, M2)의 작동에 의하여 정합 커패시터(24) 또는 공진 커패시터(25)의 커패시턴스가 조절될 수 있다. The control module 21 can adjust the capacitance of the matching capacitor 24 or the resonant capacitor 25 having the variable capacitor structure when the matching impedance is required to be adjusted. Specifically, the matching capacitor 24 or the resonant capacitor 25 can be connected to the adjusting motor M1 or M2, such as a step motor, and the matching capacitor 24 or the resonant capacitor 25 25 can be adjusted.

다양한 방법으로 정합 임피던스가 조절될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. The matching impedance can be adjusted in various ways and is not limited to the embodiments shown.

도 3은 본 발명에 따른 임피던스 정합 시스템에 적용되는 가변 커패시터의 작동 구조의 실시 예를 도시한 것이다. FIG. 3 shows an embodiment of the operation structure of a variable capacitor applied to the impedance matching system according to the present invention.

도 3을 참조하면, 서로 마주보는 한 쌍의 도전성 기판(241, 242)으로 이루어지는 커패시터가 스텝 모터와 같은 조절 모터(M)에 결합될 수 있고, 커패시터는 고정 기판(242)과 조절 기판(241)으로 이루어질 수 있다. 고정 기판(242)과 조절 기판(241)의 사이에 유전체가 배치될 수 있고 조절 기판(241)은 커플러(32)에 의하여 조절 모터(M)에 결합될 수 있다. 또한 조절 모터(M)는 작동을 조절 또는 제어를 위한 제어 유닛(31)에 의하여 작동될 수 있다. 3, a capacitor composed of a pair of opposing conductive substrates 241 and 242 can be coupled to an adjusting motor M such as a step motor, and the capacitor can be fixed to the fixed substrate 242 and the adjusting substrate 241 ). A dielectric may be disposed between the fixed substrate 242 and the adjusting substrate 241 and the adjusting substrate 241 may be coupled to the adjusting motor M by a coupler 32. [ The adjusting motor M can also be operated by the control unit 31 for controlling or controlling the operation.

조절 모터(M)에 엔코더가 설치되어 작동 탐지 또는 회전 탐지가 될 수 있고, 조절 모터(M)의 회전 각도의 조절에 의하여 조절 기판(241)과 고정 기판(242) 사이의 위치가 조절될 수 있다. 각각의 가변 커패시터에 조절 모터(M1, M2)가 결합될 수 있고, 예를 들어 정합 커패시터(24) 및 공진 커패시터(25)가 각각 커플러(321, 322)에 의하여 조절 모터(M1, M2)에 결합될 수 있다. 그리고 조절 모터(M1, M2)는 위치 결정을 위한 회전 조절 유닛(33)을 통하여 제어 모듈(21)과 연결될 수 있다. An encoder may be installed in the adjusting motor M to perform an operation detection or a rotation detection and the position between the adjusting substrate 241 and the fixed substrate 242 can be adjusted by adjusting the rotation angle of the adjusting motor M. have. For example, the matching capacitor 24 and the resonant capacitor 25 are connected to the regulating motors M1 and M2 by couplers 321 and 322, respectively, to the respective variable capacitors, Can be combined. The control motors M1 and M2 may be connected to the control module 21 via a rotation control unit 33 for positioning.

임피던스의 정합을 위하여 커패시턴스의 조절이 필요하면, 정합을 위하여 조절되어야 하는 커패시턴스의 값을 결정하여 제어 모듈(21)은 회전 조절 유닛(33)을 통하여 각각의 조절 모터(M1, M2)의 회전각을 결정할 수 있다. 그리고 조절 모터(M1, M2)의 회전각의 조절에 의하여 커패시터의 커패시턴스가 조절되고 이에 의하여 임피던스 정합이 될 수 있다. The control module 21 determines the value of the capacitance to be adjusted for the matching by controlling the rotation angle of each of the adjustment motors M1 and M2 through the rotation adjusting unit 33. [ Can be determined. The capacitances of the capacitors are adjusted by adjusting the rotation angles of the regulating motors M1 and M2, and thereby impedance matching can be achieved.

임피던스 정합을 위한 커패시턴스의 조절은 다양한 방법으로 이루어질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. The adjustment of the capacitance for impedance matching can be done in various ways and is not limited to the embodiments shown.

도 4는 본 발명에 따른 임피던스 정합 시스템에 의하여 임피던스 정합이 이루어지는 과정의 실시 예를 도시한 것이다.4 illustrates an impedance matching process performed by the impedance matching system according to the present invention.

도 4를 참조하면, RF 해동 장치의 작동을 위한 RF 전자기파의 주파수가 주파수 설정 유닛(42)에 의하여 설정이 될 수 있고, 주파수 설정 유닛은 RF 전자기파의 전력을 결정할 수 있다. 제어 모듈(21)은 다양한 종류 또는 크기를 가지는 해동 대상에 대한 RF 전자기파의 주파수 및 전력을 결정하여 주파수 설정 유닛(42)으로 전송할 수 있고, LC 공진 회로 유닛(41)에 의하여 정합을 위한 임피던스 값이 설정될 수 있다. LC 공진 회로 유닛(41)은 매칭 데이터 유닛(44)으로부터 전송된 정보에 기초하여 커패시턴스 및 인덕턴스를 설정할 수 있다. 매칭 데이터 유닛(44)은 해동 전극(14)에 해동 대상이 위치하는 않는 상태에서 임피던스에 대한 정보를 저장할 수 있다. 또한 다양한 종류의 해동 대상에 대한 유전율 및 그에 따른 임피던스의 변화 값에 대한 정보를 저장할 수 있다. 해동 전극(14) 사이에 해동 대상이 위치하면, 탐지 유닛(23)에 의하여 해동 대상의 종류, 크기, 위치, 온도 또는 이와 유사한 해동 대상에 대한 정보가 탐지될 수 있다. 탐지 유닛(23)에서 탐지된 정보가 임피던스 정합 데이터 유닛(43)으로 전송될 수 있고, 임피던스 정합 데이터 유닛(43)은 검사 대상이 위치한 상태에서 정합 임피던스를 산출하여 제어 모듈(21)로 전송할 수 있다. 그리고 이에 기초하여 정합 조건이 결정되고, 가변 유닛(45)에 의하여 가변 임피던스가 조절될 수 있다. Referring to FIG. 4, the frequency of the RF electromagnetic wave for operation of the RF defrosting device may be set by the frequency setting unit 42, and the frequency setting unit may determine the power of the RF electromagnetic wave. The control module 21 can determine the frequency and power of RF electromagnetic waves for various types or sizes of thawing objects having various types or sizes and transmit them to the frequency setting unit 42. The LC resonant circuit unit 41 calculates the impedance value Can be set. The LC resonant circuit unit 41 can set the capacitance and the inductance based on the information transmitted from the matching data unit 44. The matching data unit 44 can store information about the impedance in a state in which the defrosting electrode 14 is not located. In addition, it is possible to store information on the permittivity of various types of defrosting objects and the change values of the impedances thereof. If the defrosting object is located between the defrosting electrodes 14, the detection unit 23 can detect information about the defrosting object type, size, position, temperature, or similar defrosting object. The information detected by the detection unit 23 can be transmitted to the impedance matching data unit 43 and the impedance matching data unit 43 can calculate the matching impedance in the state where the inspection object is located and transmit it to the control module 21 have. Based on this, the matching condition is determined, and the variable impedance can be adjusted by the variable unit 45.

탐지 유닛(23)은 해동 대상의 해동 과정에서 정합 상태를 탐지할 수 있고, 예를 들어 전자기파의 반사율, 전류 값을 변화, 작동 온도의 변화 또는 이와 유사한 상태 정보를 탐지할 수 있다. 그리고 탐지된 정보가 임피던스 정합 데이터 유닛(43)으로 전송이 될 수 있고, 임피던스 정합 데이터 유닛(43)에 의하여 매칭을 위한 임피던스 값이 결정되어 제어 모듈(21)로 전송될 수 있다. 그리고 제어 모듈(21)은 LC 공진 회로 유닛(41)으로 조절이 되어야 하는 임피던스 값을 전송할 수 있고, 가변 유닛(45)의 작동에 의하여 커패시턴스 또는 인덕턴스의 값이 조절되어 다시 해동 장치의 임피던스 매칭이 이루어지도록 할 수 있다. The detection unit 23 can detect the matching state in the thawing process of the thawing object and can detect, for example, the reflectance of the electromagnetic wave, the change of the current value, the change of the operating temperature or similar state information. The detected information may be transmitted to the impedance matching data unit 43 and the impedance value for matching by the impedance matching data unit 43 may be determined and transmitted to the control module 21. [ The control module 21 can transmit the impedance value to be adjusted to the LC resonance circuit unit 41 and the capacitance or the inductance value is adjusted by the operation of the variable unit 45 so that the impedance matching of the defrosting device .

임피던스 정합 시스템은 다양한 방법으로 작동이 될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. The impedance matching system may be operated in various ways and is not limited to the embodiments shown.

도 5는 본 발명에 따른 임피던스 정합 시스템이 적용되는 해동 장치의 실시 예를 도시한 것이다. FIG. 5 shows an embodiment of a thawing device to which the impedance matching system according to the present invention is applied.

도 5를 참조하면, 해동 장치는 박스 형상의 밀폐 구조로 만들어질 수 있고, 내부에 냉각 조절 모듈(51); RF 전자기파 발생 모듈(52); 임피던스 정합 모듈(53); 및 해동 전극(E1, E2)이 배치된 해동 공간(54)이 배치될 수 있다. 또한 다양한 작동 수단의 하우징의 내부 및 외부에 배치될 수 있다. Referring to FIG. 5, the defroster may be made in a box-shaped closed structure, and includes a cooling control module 51; An RF electromagnetic wave generating module 52; An impedance matching module 53; And the defrosting space 54 in which the defrosting electrodes E1 and E2 are disposed. It can also be arranged inside and outside the housing of the various operating means.

제어 모듈(21)에 의하여 작동 조건이 설정되면, 그에 따라 작동 모듈(57)이 작동되어 RF 전자기파가 해동 전극(E1, E2)을 통하여 방출될 수 있다. 상태 탐지 모듈(55)에 의하여 해동 대상의 상태가 탐지될 수 있고, 예를 들어 상태 탐지 모듈(55)은 광섬유 온도 센서, 수분 센서, 부피 센서 또는 중량 센서와 같은 것을 포함할 수 있고, 상태 탐지 모듈(55)에서 탐지된 정보에 기초하여 데이터로거(56)에 의하여 실시간 상태 데이터가 생성될 수 있다. 그리고 실시간 상태 데이터가 제어 모듈(21)로 전송되고, 제어 모듈(21)은 실시간 상태 데이터에 기초하여 작동 모듈(57)의 작동을 조절할 수 있다. RF 발생기(11)에서 발생된 RF 전자기파가 정합 모듈(12)을 경유하여 해동 전극(E1, E2)으로 유도될 수 있다. 작동 과정에서 임피던스 변화가 탐지될 수 있고, 이에 기초하여 정합 모듈(12)의 임피던스가 조절될 수 있다. 예를 들어 실시간 상태 데이터 및 임피던스 탐지 유닛에서 탐지된 정보에 기초하여 제어 모듈(21)은 실시간으로 정합 임피던스를 결정할 수 있고, 결정된 임피던스에 따라 정합 모듈(12)의 임피던스가 조절될 수 있다. When the operating condition is set by the control module 21, the operating module 57 is operated accordingly and RF electromagnetic waves can be emitted through the throttling electrodes E1 and E2. The status of the defrosting object may be detected by the status detection module 55, for example, the status detection module 55 may include such things as a fiber optic temperature sensor, a moisture sensor, a volumetric sensor or a weight sensor, Real-time status data may be generated by the data logger 56 based on the information detected in the module 55. Then, the real-time status data is transmitted to the control module 21, and the control module 21 can adjust the operation of the operation module 57 based on the real-time status data. RF electromagnetic waves generated in the RF generator 11 can be guided to the deflecting electrodes E1 and E2 via the matching module 12. [ An impedance change can be detected during operation and the impedance of the matching module 12 can be adjusted based on this. For example, based on the real-time state data and the information detected by the impedance detection unit, the control module 21 can determine the matching impedance in real time, and the impedance of the matching module 12 can be adjusted according to the determined impedance.

본 발명에 따른 정합 모듈(12)은 다양한 해동 장치에 적용될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. The matching module 12 according to the present invention can be applied to various thawing devices and is not limited to the illustrated embodiment.

위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention . The invention is not limited by these variations and modifications, but is limited only by the claims appended hereto.

11: RF 발생기 12: 정합 모듈
13: 해동 챔버 14: 해동 전극
21: 제어 모듈 22: 유도 수단
23: 탐지 유닛 24, 25: 가변 커패시터
24: 정합 커패시터 25: 공진 커패시터
26: 공진 인덕터 31: 제어 유닛
32: 커플러 33: 회전 조절 유닛
41: LC 공진 회로 유닛 42: 주파수 설정 유닛
43: 임피던스 정합 데이터 유닛 44: 매칭 데이터 유닛
45: 가변 유닛 51: 냉각 조절 모듈
52: RF 전자기파 발생 모듈 53: 임피던스 정합 모듈
54: 해동 공간 55: 상태 탐지 모듈
56: 데이터로거 57: 작동 모듈
141, 142: 해동 전극 241, 242: 도전성 기판
241: 조절 기판 242: 고정 기판
321, 322: 커플러 E1, E2: 해동 전극
F: 해동 대상 M, M1, M2: 조절 모터11: RF generator 12: matching module
13: Thawing chamber 14: Thawing electrode
21: control module 22: induction means
23: detection unit 24, 25: variable capacitor
24: matching capacitor 25: resonant capacitor
26: Resonant inductor 31: Control unit
32: coupler 33: rotation control unit
41: LC resonance circuit unit 42: frequency setting unit
43: Impedance matching data unit 44: Matching data unit
45: variable unit 51: cooling control module
52: RF electromagnetic wave generating module 53: Impedance matching module
54: defrosting space 55: status detection module
56: Data logger 57: Operation module
141, 142: Thawing electrodes 241, 242: conductive substrate
241: Adjusting substrate 242: Fixing substrate
321, 322: couplers E1, E2: thawing electrodes
F: Thawing target M, M1, M2: Adjustment motor

Claims

The RF generator 11 for generating radio frequency (RF) electromagnetic waves is electrically connected to the defrosting electrodes 141 and 142 disposed in the RF defrosting machine and the defrosting operation is performed according to the defrosting target F disposed on the defrosting electrodes 141 and 142 And the impedance of the RF electromagnetic wave transmitted from the RF generator (11) to the defrosting electrodes (141, 142) is matched.

The impedance matching system for an RF electromagnetic wave deflector according to claim 1, comprising at least one variable capacitor (24, 25) and an inductor (26) for impedance adjustment according to a thawing object (F).

The impedance matching system for an RF electromagnetic wave deflector according to claim 2, wherein the capacitance of the at least one variable capacitor (24, 25) is controlled by a motor.