JP2023161106A - refrigerator - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、冷凍機能と、冷凍品を解凍する機能を併せ持つ貯蔵室を有する冷蔵庫に関する。 The present disclosure relates to a refrigerator that has a storage chamber that has both a freezing function and a function of thawing frozen products.
特許文献1は、従来の冷凍品を解凍することが可能な貯蔵室を有する冷蔵庫を示す。この冷蔵庫は、冷凍装置及び高周波発生用マグネトロンを有する冷凍庫本体の内部に冷凍室とともに冷凍品を解凍することが可能な高周波加熱室(貯蔵室)を設け、前記高周波加熱室に冷気循環ダクトを介して冷凍装置からの冷気を供給しマグネトロンから高周波を照射して、冷凍品を解凍するよう構成されている。 Patent Document 1 shows a refrigerator having a storage chamber capable of defrosting conventional frozen products. This refrigerator is provided with a high-frequency heating chamber (storage chamber) capable of thawing frozen products as well as a freezing chamber inside a freezer main body having a freezing device and a magnetron for high-frequency generation, and a cold air circulation duct is connected to the high-frequency heating chamber. The system is configured to thaw frozen products by supplying cold air from the refrigeration system and irradiating high frequency waves from the magnetron.
本開示は、上記解凍することが可能な貯蔵室内に収納された保存物を所望の状態で冷凍し、貯蔵し、解凍することを可能として保存性能を高めた冷蔵庫を提供する。 The present disclosure provides a refrigerator that can freeze, store, and thaw preserved items stored in the thawable storage chamber in a desired state, thereby improving storage performance.
保存物を貯蔵可能な空間を有する少なくとも一つの貯蔵室と、
高周波電力を形成する発振部と、
前記発振部から形成された高周波電力を受け電界を貯蔵空間に発生させる第一の電極、および第二の電極と、
前記第一の電極と前記第二の電極と前記貯蔵室に収容された保存物とによって形成される負荷インピーダンスと、前記発振部の出力インピーダンスと整合する整合部と、
前記発振部と前記整合部とを直接的、または間接的に接続する高周波用配線と、
前記高周波用配線からのノイズ漏洩を防止するノイズ抑制手段を備えたものである。
at least one storage room having a space capable of storing preserved items;
an oscillator that generates high-frequency power;
a first electrode that receives high frequency power generated from the oscillator and generates an electric field in the storage space, and a second electrode;
a load impedance formed by the first electrode, the second electrode, and the stored object stored in the storage chamber; and a matching part that matches the output impedance of the oscillation part.
high frequency wiring that directly or indirectly connects the oscillation section and the matching section;
The apparatus is equipped with a noise suppressing means for preventing noise leakage from the high frequency wiring.
本開示による冷蔵庫は、第一の電極と第二の電極との間に形成される高周波電界により、貯蔵室内に収納された保存物を所望の状態で冷凍し、貯蔵し、解凍することが可能で、小型で信頼性の高い冷蔵庫を提供する。 The refrigerator according to the present disclosure is capable of freezing, storing, and thawing stored items stored in the storage chamber in a desired state using a high-frequency electric field formed between the first electrode and the second electrode. We offer small and reliable refrigerators.
(本開示の基礎となった知見等)
発明者らが本開示に想到するに至った当時、特許文献1に記載された冷蔵庫が知られていた。
(Findings, etc. that formed the basis of this disclosure)
At the time the inventors came up with the present disclosure, the refrigerator described in Patent Document 1 was known.
しかし、特許文献1に記載の冷蔵庫は、高周波加熱室内の冷凍品に対しアンテナ等を経由してマグネトロンからの高周波を照射し高周波加熱する構成となるため、高周波が偏り気味で冷凍品を均一に加熱して所望の状態に解凍することが困難であった。また、冷凍品に対してマグネトロンから高周波を照射して高周波加熱する構成であるため、部品としては比較的大きなマグネトロンおよびその冷却機構を設ける必要があって、小型化を図ることが困難である、という課題があった。 However, the refrigerator described in Patent Document 1 is configured to irradiate high frequency waves from a magnetron via an antenna etc. to the frozen products in the high frequency heating chamber to perform high frequency heating. It was difficult to thaw it into the desired state by heating. In addition, since the frozen product is configured to be heated by irradiating high frequency waves from a magnetron, it is necessary to install a relatively large magnetron and its cooling mechanism, making it difficult to miniaturize the product. There was a problem.
また、高周波を使う機器であるため、ノーマルモードノイズ、またはコモンモードノイズが発生するため、これらを抑制することが困難であるという課題がある。 Furthermore, since the device uses high frequencies, it generates normal mode noise or common mode noise, which is difficult to suppress.
発明者らはこのような課題に鑑み、これらの課題を解決するため本開示の主題を構成するに至った。 In view of these problems, the inventors have come to form the subject matter of the present disclosure in order to solve these problems.
そこで本開示は、貯蔵室内に収納された保存物を所望の状態で冷凍し、貯蔵し、解凍することが可能で、小型で信頼性の高い冷蔵庫を提供する。 Therefore, the present disclosure provides a compact and highly reliable refrigerator that can freeze, store, and thaw stored items stored in a storage chamber in a desired state.
以下、本発明の冷蔵庫に係る実施の形態として、冷凍機能を備えた冷蔵庫について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、本開示の冷蔵庫は、以下の実施の形態において説明する冷蔵庫の構成に限定されるものではなく、冷凍機能のみを有する冷凍庫においても適用可能であり、以下の実施の形態において説明する技術的特徴を有する各種冷蔵庫および冷凍庫を含むものである。従って、本発明において、冷蔵庫とは、冷蔵室、および/または冷凍室を備える構成である。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, as an embodiment of the refrigerator of the present invention, a refrigerator equipped with a freezing function will be described with reference to the accompanying drawings. Note that the refrigerator of the present disclosure is not limited to the configuration of the refrigerator described in the embodiments below, and can also be applied to a freezer having only a freezing function, and the configuration described in the embodiments below is applicable to the refrigerator of the present disclosure. It includes various types of refrigerators and freezers with different characteristics. Therefore, in the present invention, a refrigerator has a configuration including a refrigerator compartment and/or a freezing compartment.
また、以下の実施の形態において示す数値、形状、構成、ステップ、およびステップの順序などは、一例を示すものであり、本発明を限定するものではない。以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。なお、実施の形態においては、変形例においても同じ要素には同じ符号を付して、説明を省略する場合がある。また、図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示している。
(実施の形態1)
以下、本開示の冷蔵庫に係る実施の形態1について、図面を参照しながら説明する。尚、本開示の説明に当たっては、理解を容易にするため各項目ごとに区切って説明していく。
Furthermore, the numerical values, shapes, configurations, steps, order of steps, etc. shown in the following embodiments are merely examples, and do not limit the present invention. Among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims indicating the most significant concept will be described as arbitrary constituent elements. In addition, in the embodiment, the same elements may be given the same reference numerals even in the modified examples, and the description thereof may be omitted. Further, the drawings mainly schematically show each component for ease of understanding.
(Embodiment 1)
Embodiment 1 of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. Note that in explaining the present disclosure, each item will be explained separately for easy understanding.
[1-1.冷蔵庫の全体構成]
図1は、実施の形態1の冷蔵庫1の縦断面を示す図である。
[1-1. Overall configuration of refrigerator]
FIG. 1 is a diagram showing a longitudinal section of a refrigerator 1 according to the first embodiment.
図1において、左側が冷蔵庫1の正面側であり、右側が冷蔵庫1の背面側である。冷蔵庫1は、主に鋼板により形成された外箱3と、ABSなどの樹脂で成形された内箱4と、外箱3と内箱4との間の空間に充填発泡された断熱材(例えば、硬質発泡ウレタン)40とにより形成された断熱箱体で構成されている。 In FIG. 1, the left side is the front side of the refrigerator 1, and the right side is the back side of the refrigerator 1. The refrigerator 1 includes an outer box 3 mainly made of a steel plate, an inner box 4 made of resin such as ABS, and a foamed heat insulating material (e.g. , hard urethane foam) 40.
冷蔵庫1の断熱箱体2は複数の貯蔵室を備えており、それぞれの貯蔵室の正面側開口には開閉可能な扉が配設されている。それぞれの貯蔵室は扉の閉成により冷気が漏洩しないように密閉される。実施の形態1の冷蔵庫1においては、最上部の貯蔵室が冷蔵室5である。冷蔵室5の直下の両側には、製氷室7と冷凍/解凍室6の2つの貯蔵室が並設されている。更に、製氷室7と冷凍/解凍室6の直下には冷凍室8が設けられており、冷凍室8の直下である最下部には野菜室9が設けられている。実施の形態1の冷蔵庫1における各貯蔵室は、上記の構成を有しているが、この構成は一例であり、各貯蔵室の配置構成は仕様などに応じて設計時に適宜変更可能である。 The heat insulating box body 2 of the refrigerator 1 includes a plurality of storage chambers, and an openable/closable door is provided at the front opening of each storage chamber. Each storage room is sealed to prevent cold air from leaking by closing the door. In the refrigerator 1 of the first embodiment, the uppermost storage compartment is the refrigerator compartment 5. Two storage compartments, an ice-making compartment 7 and a freezing/thawing compartment 6, are arranged in parallel on both sides directly below the refrigerator compartment 5. Further, a freezing compartment 8 is provided directly below the ice making compartment 7 and the freezing/thawing compartment 6, and a vegetable compartment 9 is provided at the bottom immediately below the freezing compartment 8. Although each storage compartment in the refrigerator 1 of the first embodiment has the above-mentioned configuration, this configuration is only an example, and the arrangement of each storage compartment can be changed as appropriate at the time of design according to specifications and the like.
冷蔵室5は、食品などの保存物を冷蔵保存するために凍らない温度、具体的な温度例としては1℃~5℃の温度帯で維持される。野菜室9は、冷蔵室5と同等もしくは若干高い温度帯、例えば2℃~7℃に維持される。冷凍室8は、冷凍保存のために冷凍温度帯、具体的な温度例としては、例えば-22℃~-15℃に設定される。冷凍/解凍室6は、通常は冷凍室8と同じ冷凍温度帯に維持され、ユーザの電界発生指令に応じて、収納されている保存物(冷凍品)を解凍するための電界発生処理が行われる。冷凍/解凍室6の構成、及び電界発生処理に関する詳細については後述する。 The refrigerator compartment 5 is maintained at a temperature that does not freeze, such as a temperature range of 1° C. to 5° C., in order to refrigerate food and other preserved items. The vegetable compartment 9 is maintained at a temperature similar to or slightly higher than that of the refrigerator compartment 5, for example, 2°C to 7°C. The freezer compartment 8 is set in a freezing temperature range for frozen storage, for example, a temperature range of -22°C to -15°C. The freezing/thawing chamber 6 is normally maintained in the same freezing temperature range as the freezing chamber 8, and in response to a user's electric field generation command, an electric field generation process is performed to thaw stored items (frozen products). be exposed. Details regarding the configuration of the freezing/thawing chamber 6 and the electric field generation process will be described later.
冷蔵庫1の上部には、機械室10が設けられている。機械室10には、圧縮機19および冷凍サイクル中の水分除去を行うドライヤ等の冷凍サイクルを構成する部品などが収容されている。なお、機械室10の配設位置としては冷蔵庫1の上部に特定されるものではなく、冷凍サイクルの配設位置などに応じて適宜決定されるものであり、冷蔵庫1の下部などの他の領域に配設してもよい。 A machine room 10 is provided in the upper part of the refrigerator 1. The machine room 10 houses components constituting the refrigeration cycle, such as a compressor 19 and a dryer that removes moisture from the refrigeration cycle. The location of the machine room 10 is not limited to the upper part of the refrigerator 1, but is appropriately determined depending on the location of the refrigeration cycle, and may be placed in other areas such as the lower part of the refrigerator 1. It may be placed in
冷蔵庫1の下側領域にある冷凍室8と野菜室9の背面側には、冷却室11が設けられている。冷却室11には、冷気を生成する冷凍サイクルの構成部品である冷却器13、および冷却器13が生成した冷気を各貯蔵室(3、4、5、6、7)に送風する冷却ファン14が設けられている。冷却器13が生成した冷気は、冷却ファン14により各貯蔵室に繋がる風路12を流れて、各貯蔵室に供給される。それぞれの貯蔵室に繋がる風路12にはダンパー12aが設けられており、圧縮機19と冷却ファン14の回転数制御とダンパー12aの開閉制御により、それぞれの貯蔵室が所定の温度帯に維持される。冷却室11の下部には、冷却器13やその周辺に付着する霜や氷を除霜するための除霜ヒータ15が設けられている。除霜ヒータ15の下部には、ドレンパン16、ドレンチューブ17、蒸発皿18が設けられており、除霜時などに生じる水分を蒸発させる構成を有する。 A cooling chamber 11 is provided on the back side of the freezer compartment 8 and vegetable compartment 9 in the lower area of the refrigerator 1. The cooling chamber 11 includes a cooler 13 that is a component of a refrigeration cycle that generates cold air, and a cooling fan 14 that blows the cold air generated by the cooler 13 to each storage chamber (3, 4, 5, 6, 7). is provided. The cold air generated by the cooler 13 flows through the air passage 12 connected to each storage compartment by a cooling fan 14, and is supplied to each storage compartment. A damper 12a is provided in the air passage 12 connected to each storage room, and each storage room is maintained within a predetermined temperature range by controlling the rotation speed of the compressor 19 and the cooling fan 14 and controlling the opening and closing of the damper 12a. Ru. A defrosting heater 15 is provided in the lower part of the cooling chamber 11 to defrost frost and ice adhering to the cooler 13 and its surroundings. A drain pan 16, a drain tube 17, and an evaporating dish 18 are provided below the defrosting heater 15, and are configured to evaporate moisture generated during defrosting.
実施の形態1の冷蔵庫1には操作部47(後述の図9参照)が備えられている。ユーザが操作部47において冷蔵庫1に対する各種の指令(例えば、各貯蔵室の温度設定、急冷指令、電界発生指令、製氷停止指令など)を行うことができる。また、操作部47には異常の発生などを報知する表示部を有している。なお、冷蔵庫1においては、無線通信部を備えて無線LANネットワークに接続して、ユーザの外部端末から各種指令を入力する構成としてもよい。また、冷蔵庫1においては音声認識部を備えて、ユーザが音声による指令を入力する構成としてもよい。 The refrigerator 1 according to the first embodiment is equipped with an operation section 47 (see FIG. 9, which will be described later). A user can issue various commands to the refrigerator 1 using the operation unit 47 (for example, temperature settings for each storage compartment, rapid cooling command, electric field generation command, ice making stop command, etc.). Further, the operation section 47 has a display section that notifies the occurrence of an abnormality. Note that the refrigerator 1 may be configured to include a wireless communication section, connect to a wireless LAN network, and input various commands from a user's external terminal. Furthermore, the refrigerator 1 may be configured to include a voice recognition section so that the user can input voice commands.
図2、図3、および図5、図6は、実施の形態1の冷蔵庫1における冷凍/解凍室6を示す縦断面図である。冷凍/解凍室6は、冷凍/解凍室6内に収納された食品等の保存物を凍結させ、冷凍温度帯で保持する冷凍庫であると共に、冷蔵庫1において当該保存物に対する電界発生指令が入力されたときには、誘電加熱により電界発生処理を行う解凍室となる。 2, FIG. 3, and FIG. 5 and FIG. 6 are longitudinal sectional views showing the freezing/thawing chamber 6 in the refrigerator 1 of the first embodiment. The freezing/thawing chamber 6 is a freezer that freezes stored items such as foods stored in the freezing/thawing chamber 6 and maintains them in a freezing temperature range, and also receives an electric field generation command for the stored items in the refrigerator 1. In other cases, it becomes a thawing chamber where electric field generation processing is performed using dielectric heating.
図2、図3と図5、図6のそれぞれの特徴については、後述する「システムの構造」で改めて説明する。 The respective features of FIGS. 2, 3, 5, and 6 will be explained in "System Structure" below.
冷凍/解凍室6においては、冷凍室8と同じ冷凍温度帯に維持できるように、冷却器13において生成された冷気が、冷凍/解凍室6の背面側および天面側に設けられた風路12を流れ、冷凍/解凍室6の天面に設けられた複数の冷気導入孔20から冷凍/解凍室6に導入される。冷却室11から冷凍/解凍室6に通じる風路12にはダンパー12aが設けられており、ダンパー12aの開閉制御により冷凍/解凍室6が所定の冷凍温度帯に維持され、収容された保存物が冷凍保存される。 In the freezing/thawing chamber 6, the cold air generated in the cooler 13 is passed through air channels provided on the back side and the top side of the freezing/thawing chamber 6 so as to maintain the same freezing temperature range as the freezing chamber 8. 12 and is introduced into the freezing/thawing chamber 6 through a plurality of cold air introduction holes 20 provided on the top surface of the freezing/thawing chamber 6. A damper 12a is provided in the air passage 12 leading from the cooling chamber 11 to the freezing/thawing chamber 6, and by controlling the opening and closing of the damper 12a, the freezing/thawing chamber 6 is maintained at a predetermined freezing temperature range, and stored stored items are kept in a predetermined freezing temperature range. is stored frozen.
冷凍/解凍室6の背面には、冷気排気孔(図示せず)が形成されている。冷凍/解凍室6に導入されて冷凍/解凍室6の内部を冷却した冷気は、冷気排気孔から戻り風路(図示せず)を通って冷却室11に戻り、冷却器13により再冷却される。即ち、実施の形態1の冷蔵庫1においては、冷却器13により形成された冷気が循環される構成である。 A cold air exhaust hole (not shown) is formed on the back side of the freezing/thawing chamber 6. The cold air introduced into the freezing/thawing chamber 6 to cool the inside of the freezing/thawing chamber 6 returns to the cooling chamber 11 through a return air passage (not shown) from the cold air exhaust hole, and is recooled by the cooler 13. Ru. That is, the refrigerator 1 according to the first embodiment has a configuration in which cold air generated by the cooler 13 is circulated.
冷凍/解凍室6において貯蔵空間の内面を構成する天面、背面、両側面、および底面は、電気絶縁性の材料で成形された樹脂材の内面部材32(32a~32c)で形成されている。また、冷凍/解凍室6の正面側開口には扉29が設けられており、扉29の閉成により冷凍/解凍室6の貯蔵空間が密閉される。実施の形態1の冷凍/解凍室6には、上部が開放した収納ケース31が扉29の背面側に設けられており、扉29の前後方向への開閉動作により収納ケース31が同時に前後に移動する構成である。扉29の前後方向への開閉動作により、収納ケース31に対する食品などの保存物の投入、および取り出しを容易なものとしている。 In the freezing/thawing chamber 6, the top surface, back surface, both side surfaces, and bottom surface constituting the inner surface of the storage space are formed of resin inner surface members 32 (32a to 32c) molded from an electrically insulating material. . Further, a door 29 is provided at the front opening of the freezing/thawing chamber 6, and when the door 29 is closed, the storage space of the freezing/thawing chamber 6 is sealed. In the freezing/thawing chamber 6 of the first embodiment, a storage case 31 with an open top is provided on the back side of the door 29, and when the door 29 is opened and closed in the front-back direction, the storage case 31 moves back and forth at the same time. It is configured to do this. By opening and closing the door 29 in the front-back direction, it is possible to easily insert and remove stored items such as food into the storage case 31.
[1-2.貯蔵空間に電界を発生させるための誘電加熱機構]
次に、冷凍/解凍室6の保存物が配置されている貯蔵空間に対して、電界を発生させる誘電加熱機構について説明する。
[1-2. Dielectric heating mechanism for generating electric field in storage space]
Next, a dielectric heating mechanism that generates an electric field in the storage space in the freezing/thawing chamber 6 where stored items are placed will be explained.
なお、本誘電加熱機構は、出力電力等の加熱能力を調節可能である。このため、保存物への加熱量が冷凍/解凍室6の冷却量を上回る場合は保存物が加熱される。また、保存物への加熱量が冷凍/解凍室6の冷却量を下回る場合は保存物が冷却される。 Note that this dielectric heating mechanism can adjust the heating capacity such as output power. Therefore, if the amount of heating to the stored item exceeds the amount of cooling in the freezing/thawing chamber 6, the stored item is heated. Moreover, when the amount of heating to the preserved object is less than the cooling amount of the freezing/thawing chamber 6, the preserved object is cooled.
図9は、実施の形態1の冷蔵庫1に設けられた誘電加熱機構の構成を示すブロック図である。実施の形態1における誘電加熱機構は、電源部48からの電力が入力されて所定の高周波信号を形成する発振回路22、整合回路23、第一電極24、第二電極25、および制御部50を備えている。半導体素子を用いて構成された発振回路22は、小型化されており、後述するが整合回路23ともに冷凍/解凍室6の背面側の空間である電極保持領域30(図2、図3、図5、図6参照)の電極保持基板52に形成されている。発振回路22および整合回路23は、第一電極24と第二電極25との電極間に印加する高周波電界を形成するための高周波電界形成部となる。 FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the dielectric heating mechanism provided in the refrigerator 1 of the first embodiment. The dielectric heating mechanism in the first embodiment includes an oscillation circuit 22 that receives power from a power supply section 48 and forms a predetermined high-frequency signal, a matching circuit 23, a first electrode 24, a second electrode 25, and a control section 50. We are prepared. The oscillation circuit 22 configured using a semiconductor element is miniaturized, and as will be described later, the matching circuit 23 and the electrode holding area 30 (FIGS. 2, 3, and 3), which is a space on the back side of the freezing/thawing chamber 6, are 5, see FIG. 6). The oscillation circuit 22 and the matching circuit 23 serve as a high frequency electric field forming section for forming a high frequency electric field applied between the first electrode 24 and the second electrode 25.
第一電極24は、冷凍/解凍室6の天面側に配設された電極である。第二電極25は、冷凍/解凍室6の底面側に配設された電極である。第一電極24と第二電極25は、冷凍/解凍室6の貯蔵空間(解凍空間)を介して対向して配設されており、後述する「回路基板の構成」において説明する電極保持基板52などが設けられて、対向間隔が予め設定された所定の間隔(図8のH)に設定されている。この結果、実施の形態1における誘電加熱機構においては、第一電極24と第二電極25とが略平行に配設される。なお、本発明において、「略平行」とは、本質的に平行の状態を示すものであるが、加工精度などのばらつきに起因する誤差を含むことを示している。 The first electrode 24 is an electrode disposed on the top side of the freezing/thawing chamber 6. The second electrode 25 is an electrode disposed on the bottom side of the freezing/thawing chamber 6. The first electrode 24 and the second electrode 25 are arranged to face each other across the storage space (thawing space) of the freezing/thawing chamber 6, and are arranged on an electrode holding board 52 which will be explained in "Circuit board configuration" below. etc., and the facing interval is set to a predetermined interval (H in FIG. 8). As a result, in the dielectric heating mechanism according to the first embodiment, the first electrode 24 and the second electrode 25 are arranged substantially parallel to each other. In the present invention, "substantially parallel" refers to a state of essentially parallel, but includes errors due to variations in processing accuracy.
第一電極24は貯蔵空間の一方に設けられ、第二電極25は貯蔵空間を挟んで貯蔵空間の他方に設けられている。誘電加熱機構を構成する背面側の整合回路23、天面側の第一電極24、および底面側の第二電極25は、内面部材32により覆われており、保存物の接触による焼けを確実に防止することができる。 The first electrode 24 is provided on one side of the storage space, and the second electrode 25 is provided on the other side of the storage space with the storage space in between. The matching circuit 23 on the back side, the first electrode 24 on the top side, and the second electrode 25 on the bottom side, which make up the dielectric heating mechanism, are covered with an inner surface member 32 to ensure that stored objects do not burn due to contact with them. It can be prevented.
なお、実施の形態1の構成においては、冷凍/解凍室6の貯蔵空間を構成する天面部に第一電極24を設け、冷凍/解凍室6の貯蔵空間の底面部に第二電極25を設けた構成で説明するが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、第一電極24と第二電極25が貯蔵空間(解凍空間)を介して対向する構成であればよく、上下逆の配置や、左右方向に対向する配置でも同様の効果を奏する。 In the configuration of the first embodiment, the first electrode 24 is provided on the top surface of the storage space of the freezing/thawing chamber 6, and the second electrode 25 is provided on the bottom surface of the storage space of the freezing/thawing chamber 6. Although the present invention is not limited to this configuration, it is sufficient that the first electrode 24 and the second electrode 25 face each other with a storage space (thawing space) in between. The same effect can be achieved even when the elements are arranged or arranged so that they face each other in the left and right direction.
発振回路22は、VHF帯の高周波(実施の形態1においては40.68MHz)の電圧を出力する。発振回路22が高周波電圧を出力することにより、発振回路22が接続された第一電極24と第二電極25との間に電界が形成され、冷凍/解凍室6の第一電極24と第二電極25との間の貯蔵空間に配置された誘電体である保存物が誘電加熱される。 The oscillation circuit 22 outputs a high frequency (40.68 MHz in the first embodiment) voltage in the VHF band. When the oscillation circuit 22 outputs a high frequency voltage, an electric field is formed between the first electrode 24 and the second electrode 25 to which the oscillation circuit 22 is connected, and the first electrode 24 and the second electrode 25 of the freezing/thawing chamber 6 are connected to each other. A dielectric storage material placed in the storage space between the electrode 25 is dielectrically heated.
整合回路23は、第一電極24と第二電極25と冷凍/解凍室6に収容された保存物とによって形成される負荷インピーダンスが、発振回路22の出力インピーダンスと整合するように調節するものである。整合回路23は、インピーダンスを整合させることにより、出力した電磁波に対する反射波を最小化している。 The matching circuit 23 adjusts so that the load impedance formed by the first electrode 24, the second electrode 25, and the stored items stored in the freezing/thawing chamber 6 matches the output impedance of the oscillation circuit 22. be. The matching circuit 23 minimizes reflected waves of the output electromagnetic waves by matching impedances.
実施の形態1における誘電加熱機構には、発振回路22から第一電極24へと出力される入射波と、第一電極24から発振回路22の方へ戻る反射波とを検出する入反射波検出部51が設けられている。従って、発振回路22は入反射波検出部51および整合回路23を介して第一電極24に電気的に接続されている。制御部50は、入反射波検出部51が検出した入射波と反射波とに基づいて、入射波出力に対する反射波出力の割合(反射率)を算出し、その算出結果に基づいて後述するように各種制御を行っている。或いは、整合回路23においてインピーダンス整合されて発振回路22から出力される電磁波の設定値と、入反射波検出部51が検出した反射波とに基づいて、電磁波出力に対する反射波出力の割合(反射率)を算出しても良い。また、電磁波の出力設定値や入射波の検出値によらず、反射波出力のみで後述の各制御を行っても良い。 The dielectric heating mechanism in the first embodiment includes an incoming reflected wave detection unit that detects an incident wave output from the oscillation circuit 22 to the first electrode 24 and a reflected wave returning from the first electrode 24 toward the oscillation circuit 22. A section 51 is provided. Therefore, the oscillation circuit 22 is electrically connected to the first electrode 24 via the input reflected wave detection section 51 and the matching circuit 23. The control unit 50 calculates the ratio (reflectance) of the reflected wave output to the incident wave output based on the incident wave and the reflected wave detected by the incident reflected wave detection unit 51, and based on the calculation result, as described below. Various controls are carried out. Alternatively, the ratio of reflected wave output to electromagnetic wave output (reflectance ) may be calculated. Furthermore, the various controls described below may be performed using only the reflected wave output, without depending on the electromagnetic wave output setting value or the detected value of the incident wave.
図9の制御ブロック図に示すように、誘電加熱機構においては、制御部50が、ユーザによる設定操作を行う操作部47や庫内温度を検出する温度センサ49などの信号に基づいて、発振回路22および整合回路23を駆動制御している。制御部50はCPUで構成されており、ROM等のメモリに格納された制御プログラムが実行されて各種制御を行っている。 As shown in the control block diagram of FIG. 9, in the dielectric heating mechanism, a control unit 50 controls an oscillation circuit based on signals from an operation unit 47 for performing setting operations by the user, a temperature sensor 49 for detecting temperature inside the refrigerator, etc. 22 and matching circuit 23 are driven and controlled. The control unit 50 is composed of a CPU, and executes a control program stored in a memory such as a ROM to perform various controls.
[1-3.誘電加熱機構の回路基板の構成]
発振回路22と入反射波検出部51と整合回路23と第一電極24とを接続する正極側の配線の長さとしては短いことが望ましいため、本実施の形態ではこれらの回路を含む電極保持基板52(図2、図3、図5、図6参照)と第一電極24、および第二電極25とはリード線や同軸ケーブルを介さずに直接接続させ、冷凍/解凍室6の背面側の電極保持領域30に配設する構成としている。この電極保持基板52は、最低限整合回路23を含んでいるものとする。
[1-3. Configuration of circuit board of dielectric heating mechanism]
Since it is desirable that the length of the wiring on the positive electrode side connecting the oscillation circuit 22, the input reflected wave detection unit 51, the matching circuit 23, and the first electrode 24 is short, in this embodiment, the electrode holding circuit including these circuits is short. The substrate 52 (see FIGS. 2, 3, 5, and 6), the first electrode 24, and the second electrode 25 are directly connected without using lead wires or coaxial cables, and are connected to the back side of the freezing/thawing chamber 6. The structure is such that the electrode holding area 30 is disposed in the electrode holding area 30. It is assumed that this electrode holding substrate 52 includes at least the matching circuit 23.
整合回路23はインダクタンス、およびキャパシタンスの値を調節することでインピーダンス整合を行う。このため、特に整合回路23上のインダクタの損失により発熱する。この発熱を整合回路23による廃熱と表現する。整合回路23、およびこの周辺に配置された第一電極24、第二電極25、後述する電磁波シールド26等の金属部品を含むデバイスは、冷凍温度環境下では結露し易く、水滴や霜付きによる誤動作に繋がる懸念があるが、整合基板23による廃熱が伝導し易い構成とすることで、誤動作を防止することが可能となる。このためにも、電極保持基板52が、最低限整合回路23を含むことは必須である。 The matching circuit 23 performs impedance matching by adjusting the values of inductance and capacitance. Therefore, heat is generated especially due to loss in the inductor on the matching circuit 23. This heat generation is expressed as waste heat from the matching circuit 23. Devices including the matching circuit 23 and metal parts such as the first electrode 24, the second electrode 25, and the electromagnetic shield 26 (described later) placed around the matching circuit 23 are susceptible to condensation in a freezing temperature environment, and may malfunction due to water droplets or frost formation. However, by configuring the matching substrate 23 to conduct waste heat easily, it is possible to prevent malfunctions. For this reason, it is essential that the electrode holding substrate 52 include at least the matching circuit 23.
なお、第一電極24、第二電極25、後述する電磁波シールド26は、一定の電気的損失による発熱を伴う。この発熱は実施の形態1では僅かなものであり、結露や霜付き防止には寄与しないが、敢えて損失の大きな材料を適用することで結露や霜付きを防止することも可能である。 Note that the first electrode 24, the second electrode 25, and the electromagnetic wave shield 26 described below generate heat due to a certain amount of electrical loss. Although this heat generation is slight in the first embodiment and does not contribute to preventing dew condensation or frost formation, it is possible to prevent dew condensation or frost formation by intentionally using a material with a large loss.
廃熱を利用した結露、霜付きの防止動作は、冷凍/解凍室6内への電界発生の必要性に関わらず、結露、霜付きの可能性を検出した場合に実施する。即ち、発振回路22を適度に動作させ、敢えて廃熱を発生させる動作を行う。 The dew condensation and frost prevention operation using waste heat is performed when the possibility of dew condensation and frost formation is detected, regardless of whether it is necessary to generate an electric field in the freezing/thawing chamber 6. In other words, the oscillation circuit 22 is operated appropriately to purposely generate waste heat.
また、整合回路23により、インピーダンス整合が十分に出来ているかを精度よく判別するために、電極保持基板52上に入反射波検出部51を構成し、整合回路23と合わせて1枚の基板とすることが望ましい。これにより、整合回路23と入反射波検出部51との間にリード線や同軸ケーブル、およびこれらを接続するためのコネクタ類が不要となり、構造を簡易化することも可能となる。 In addition, in order to accurately determine whether impedance matching has been sufficiently achieved by the matching circuit 23, an input/reflection wave detection section 51 is configured on the electrode holding substrate 52, and together with the matching circuit 23, it is integrated into one substrate. It is desirable to do so. This eliminates the need for lead wires, coaxial cables, and connectors for connecting these between the matching circuit 23 and the input/reflected wave detection section 51, making it possible to simplify the structure.
また、図9では、電極保持基板52上に入反射波検出部51と整合回路23を配置しているが、整合回路23、入反射波検出部51、および発振回路22の全てを構成して1枚の基板とすることで、リード線や同軸ケーブルによる送電ロス抑制やインピーダンス整合の精度向上も可能となる。 In addition, in FIG. 9, the input and reflected wave detection section 51 and the matching circuit 23 are arranged on the electrode holding substrate 52, but the matching circuit 23, the input and reflection wave detection section 51, and the oscillation circuit 22 are all configured. By using a single board, it is also possible to suppress power transmission loss due to lead wires and coaxial cables and improve the accuracy of impedance matching.
なお、上記各回路、例えば発振回路22と整合回路23とは別々にしてリード線や同軸ケーブルで電気的に接続してもよく、この場合、例えば空きスペースの大きな機械室10を利用して発振回路22を設置するなど冷蔵庫内の空きスペースを活用して合理的な配置構成とすることもできる。このときは同軸ケーブルを含めてインピーダンス整合をするために、発振回路22と入反射波検出部51とをひとつの基板上に設けることが望ましい。 Note that each of the above circuits, for example, the oscillation circuit 22 and the matching circuit 23, may be separated and electrically connected using lead wires or coaxial cables. It is also possible to make use of the empty space inside the refrigerator by installing the circuit 22, etc., to achieve a rational arrangement. In this case, in order to perform impedance matching including the coaxial cable, it is desirable to provide the oscillation circuit 22 and the reflected wave detection section 51 on one substrate.
[1-4.誘電加熱機構のシステムの構造]
上記のように構成された実施の形態1における誘電加熱機構は、第一電極24と第二電極25が略平行に対向する構成であるため、冷凍/解凍室6の貯蔵空間において電界の均一化が図られている。このように第一電極24と第二電極25とを所定間隔(図8のH)を介して略平行に配設するために、実施の形態1における誘電加熱機構においては、以下に説明するように電極間隔を保持している。
[1-4. Structure of dielectric heating mechanism system]
The dielectric heating mechanism according to the first embodiment configured as described above has a configuration in which the first electrode 24 and the second electrode 25 face each other substantially in parallel, so that the electric field is uniformized in the storage space of the freezing/thawing chamber 6. is planned. In order to dispose the first electrode 24 and the second electrode 25 substantially parallel to each other with a predetermined interval (H in FIG. 8) in this way, the dielectric heating mechanism in the first embodiment is configured as described below. The electrode spacing is maintained at
図8は、実施の形態1における冷凍/解凍室6の背面側の電極保持領域30を示す図であり、電極保持領域30における電極保持機構を示している。図8は、電極保持領域30を背面側から見た図であり、上側(天面側)に第一電極24が配設され、下側(底面側)に第二電極25が配設されている。第一電極24の背面側端部には正極端子24a、24b、24cが突設されている。正極端子24a~24cは第一電極24の背面側端部から上方(天面側)、または下方(底面側)へ直角に折れ曲がって突設されている。同様に、第二電極25の背面側端部の中央には陰極端子25a、25b、25cが突設されている。陰極端子25a~25cは第二電極25の背面側端部から上方(天面側)、または下方(底面側)へ直角に折れ曲がって突設されている。 FIG. 8 is a diagram showing the electrode holding area 30 on the back side of the freezing/thawing chamber 6 in the first embodiment, and shows the electrode holding mechanism in the electrode holding area 30. FIG. 8 is a diagram of the electrode holding area 30 viewed from the back side, in which the first electrode 24 is arranged on the upper side (top side) and the second electrode 25 is arranged on the lower side (bottom side). There is. Positive electrode terminals 24a, 24b, and 24c are provided protruding from the rear end of the first electrode 24. The positive electrode terminals 24a to 24c are bent at right angles and protrude upward (top side) or downward (bottom side) from the rear end of the first electrode 24. Similarly, cathode terminals 25a, 25b, and 25c are provided protruding from the center of the rear end of the second electrode 25. The cathode terminals 25a to 25c are bent at right angles and protrude upward (top side) or downward (bottom side) from the rear end of the second electrode 25.
電極保持基板52の上下部には、第一電極24および第二電極25が固定され、電極保持基板52上に整合回路23と入反射波検出部51が固定されており、電極保持基板52により第一電極24、第二電極25が確実に保持されている。このように、電極保持基板52は、実質的に第一電極24と第二電極25とを、所定間隔(図8のH)を有して確実に保持する構成である。なお、電極保持基板52は、整合回路23等が構成されているため、銅箔配線パターンによって剛性が高くなっており、第一電極24と第二電極25とを所定の対向間隔(図8のH)を有して片持ち保持可能な構成となる。また、電極保持基板52には、既述したようにさらに発振回路22等を設ける構成としてもよい。 A first electrode 24 and a second electrode 25 are fixed to the upper and lower parts of the electrode holding substrate 52 , and a matching circuit 23 and an input/reflected wave detection unit 51 are fixed to the electrode holding substrate 52 . The first electrode 24 and the second electrode 25 are securely held. In this way, the electrode holding substrate 52 is configured to substantially securely hold the first electrode 24 and the second electrode 25 with a predetermined interval (H in FIG. 8). In addition, since the electrode holding board 52 includes the matching circuit 23 and the like, its rigidity is increased by the copper foil wiring pattern, and the first electrode 24 and the second electrode 25 are arranged at a predetermined facing interval (see FIG. 8). H), resulting in a structure that can be held in a cantilever manner. Further, the electrode holding substrate 52 may be further provided with the oscillation circuit 22 and the like as described above.
第一電極24の正極端子24a~24c、および第二電極25の陰極端子25a~25cは、整合回路23の正極側と陰極側の各接続端子に接続されている。正極端子24a~24cおよび陰極端子25a~25cと、整合回路23の各接続端子との接続は、大電流が流れても信頼性を確保できるように、所定接触面積を有する面接触接続である。実施の形態1においては、確実な面接触接続を確保するために、互いに平板状の端子間がネジ止めにより接続されている。なお、端子間の接続としては、確実な面接触接続となる接続手段であればよく、ネジ止め接続に限定されるものではない。また、前述した廃熱を利用した結露、霜付きの防止動作を実施するためにも、熱伝導性に優れた端子間接続が必要である。 Positive terminals 24a to 24c of the first electrode 24 and cathode terminals 25a to 25c of the second electrode 25 are connected to connection terminals on the positive side and the negative side of the matching circuit 23, respectively. The connections between the positive terminals 24a to 24c and the negative terminals 25a to 25c and each connection terminal of the matching circuit 23 are surface contact connections having a predetermined contact area so as to ensure reliability even when a large current flows. In the first embodiment, the flat terminals are connected to each other by screws in order to ensure reliable surface contact connection. Note that the connection between the terminals may be any connection means that provides a reliable surface contact connection, and is not limited to a screw connection. Furthermore, in order to prevent dew condensation and frost formation using waste heat as described above, a connection between terminals with excellent thermal conductivity is required.
上記のように、冷凍/解凍室6の背面側には、電極保持機構として、電極保持基板52が設けられているため、第一電極24と第二電極25が略平行に対向する構成となる。また、実施の形態1の構成においては、第一電極24と第二電極25が略平行に対向することを更に確実なものとするために、第一電極24、第二電極25、電極保持基板52を含み、略平行状態を確定させた状態で一体化された高周波加熱モジュール53aとして冷凍/解凍室6に組み込む構成としている。 As described above, since the electrode holding substrate 52 is provided as an electrode holding mechanism on the back side of the freezing/thawing chamber 6, the first electrode 24 and the second electrode 25 are configured to face each other substantially in parallel. . In addition, in the configuration of the first embodiment, in order to further ensure that the first electrode 24 and the second electrode 25 face each other substantially in parallel, the first electrode 24, the second electrode 25, the electrode holding substrate 52, and is configured to be incorporated into the freezing/thawing chamber 6 as an integrated high-frequency heating module 53a in a substantially parallel state.
[1-5.冷凍/解凍室の構造]
前述のように冷蔵庫1の断熱箱体は、鋼板により形成された外箱3と、樹脂で成形された内箱4と、外箱3と内箱4との間の空間に充填発泡された断熱材(例えば、硬質発泡ウレタン)40とにより構成されている。
[1-5. Structure of freezing/thawing chamber]
As mentioned above, the insulating box body of the refrigerator 1 includes an outer box 3 made of a steel plate, an inner box 4 made of resin, and a foamed insulation box filled in the space between the outer box 3 and the inner box 4. material (for example, hard urethane foam) 40.
そして、図2、図3に示すように、冷凍/解凍室6は、断熱材40の内側の内面部材32aを外枠として構成されており、その外側は電磁波シールド26(26a~26d)で覆われている。この電磁波シールド26は、電磁波を冷蔵庫1の外部に漏洩することを防止するために、冷凍/解凍室6を取り巻くように設けられている。また、電極保持領域30は内面部材32cによって冷凍/解凍室と区分けされており、内面部材32cの背面側にも背面側電磁波シールド26bが設置されている。背面側電磁波シールド26bは、冷凍/解凍室6の庫内と、整合回路23等を含む電極保持基板52とを区画することで互いのインピーダンスや電界に関する影響を防止することが主な目的である。 As shown in FIGS. 2 and 3, the freezing/thawing chamber 6 is configured using an inner surface member 32a inside the heat insulating material 40 as an outer frame, and the outside thereof is covered with an electromagnetic shield 26 (26a to 26d). It is being said. This electromagnetic wave shield 26 is provided to surround the freezing/thawing chamber 6 in order to prevent electromagnetic waves from leaking to the outside of the refrigerator 1. Further, the electrode holding area 30 is separated from the freezing/thawing chamber by an inner surface member 32c, and a back side electromagnetic wave shield 26b is also installed on the back side of the inner surface member 32c. The main purpose of the rear electromagnetic wave shield 26b is to prevent the influence of each other's impedance and electric field by dividing the interior of the freezing/thawing chamber 6 and the electrode holding board 52 including the matching circuit 23, etc. .
内面部材32aで囲われた空間の上方には平板状の内面部材32bが水平方向に設けられ、内面部材32bの上部に第一電極24が搭載される。また、内面部材32aの底面には第二電極25が設置されており、内面部材32aの底面と内面部材32bは略平行で所定間隔(図8のH)に保持されている。よって第一電極24と第二電極25は、電極保持基板52と内面部材32a、32b、32cによって略平行状態を保持することができる。外箱3は、充填発泡された断熱材40の発泡ばらつきにより、庫内上面と底面の平行が不十分となることがあるが、上述の構成によって、発泡の影響を受けることがなく、精度良く確実に略平行状態となる。 A flat plate-shaped inner surface member 32b is provided horizontally above the space surrounded by the inner surface member 32a, and the first electrode 24 is mounted on the upper part of the inner surface member 32b. Further, the second electrode 25 is installed on the bottom surface of the inner surface member 32a, and the bottom surface of the inner surface member 32a and the inner surface member 32b are substantially parallel and held at a predetermined interval (H in FIG. 8). Therefore, the first electrode 24 and the second electrode 25 can be maintained in a substantially parallel state by the electrode holding substrate 52 and the inner surface members 32a, 32b, and 32c. The outer box 3 may not be sufficiently parallel to the inside top surface and bottom surface due to foaming variations in the filled and foamed insulation material 40, but with the above-mentioned configuration, it is not affected by foaming and is accurately It will definitely be in a substantially parallel state.
製造工程においては、高周波加熱モジュール53aは予め組み立てられており、図4に示したように冷蔵庫1の外箱3に差し込む形で組み込む。さらに、扉29、扉側電磁波シールド26d、ガスケット36、収納ケース31等を含む扉ユニットを高周波加熱モジュール53a内に差し込む形で冷蔵庫を完成させる。 In the manufacturing process, the high frequency heating module 53a is assembled in advance and is inserted into the outer box 3 of the refrigerator 1 as shown in FIG. Furthermore, the refrigerator is completed by inserting a door unit including the door 29, the door-side electromagnetic wave shield 26d, the gasket 36, the storage case 31, etc. into the high-frequency heating module 53a.
また、図5、図6、図7に示すような構成としても良い。図5、図6、図7において、冷蔵庫1の外箱3、樹脂で成形された内箱4と、外箱3と内箱4との間の空間に充填発泡された断熱材40、冷凍/解凍室6の外枠として構成された断熱材40の内側の内面部材32(32a~32c)、その外側の電磁波シールド26とによる構成は図2、図3と同様である。 Alternatively, configurations such as those shown in FIGS. 5, 6, and 7 may be used. 5, 6, and 7, the outer box 3 of the refrigerator 1, the inner box 4 molded from resin, the insulation material 40 filled and foamed in the space between the outer box 3 and the inner box 4, The structure of the inner surface member 32 (32a to 32c) inside the heat insulating material 40 configured as the outer frame of the thawing chamber 6 and the electromagnetic wave shield 26 outside thereof is the same as in FIGS. 2 and 3.
内面部材32で囲われた空間の上方には、水平方向に設けられた平板状の内面部材32bの上部に第一電極24が搭載され、また、同様に内面部材32aで囲われた空間の下方に水平方向に設けられた平板状の内面部材32cの底面には第二電極25が設置されている。内面部材32bと内面部材32cの正面側は支柱54によってそれぞれ固定されており、背面側は電極保持基板52および内面部材32cによって固定され、第一電極24と第二電極25を略平行状態に保持する。 Above the space surrounded by the inner surface member 32, the first electrode 24 is mounted on the upper part of the flat inner surface member 32b provided in the horizontal direction, and similarly below the space surrounded by the inner surface member 32a. A second electrode 25 is installed on the bottom surface of a flat inner surface member 32c provided horizontally. The front side of the inner surface member 32b and the inner surface member 32c are each fixed by a support 54, and the back side is fixed by the electrode holding substrate 52 and the inner surface member 32c, and the first electrode 24 and the second electrode 25 are held in a substantially parallel state. do.
内面部材32bと内面部材32cは略平行で所定間隔(図8のH)に保持されているため、第一電極24と第二電極25は、電極保持基板52と支柱54、内面部材32b、32cによって略平行状態を保持することができる。冷蔵庫1の外箱3は、充填発泡された断熱材40の発泡ばらつきにより、庫内上面と底面の平行が不十分となることがあるが、上述の構成によって、発泡の影響を受けることがなく、精度良く確実に略平行状態となる。 Since the inner surface member 32b and the inner surface member 32c are held substantially parallel and at a predetermined interval (H in FIG. 8), the first electrode 24 and the second electrode 25 are connected to the electrode holding substrate 52, the support column 54, and the inner surface members 32b, 32c. A substantially parallel state can be maintained by this. The outer box 3 of the refrigerator 1 may not be sufficiently parallel to the top and bottom surfaces of the refrigerator due to uneven foaming of the foamed insulation material 40, but with the above-described configuration, the outer box 3 is not affected by foaming. , accurately and reliably achieve a substantially parallel state.
本構成では、高周波加熱モジュール53bとして、第一電極24、第二電極25、内面部材32a、32b、32c、支柱54、電極保持領域30と冷凍/解凍室6とを区分けする背面側電磁波シールド26b、整合回路23等を含む電極保持基板52が一体化されている。製造工程においては、高周波加熱モジュール53aは予め組み立てられており、図4に示したように冷蔵庫1の外箱3に差し込む形で組み込む。さらに、扉29、扉側電磁波シールド26d、ガスケット36、収納ケース31等を含む扉ユニットを高周波加熱モジュール53b内に差し込む形で冷蔵庫を完成させる。 In this configuration, the high-frequency heating module 53b includes the first electrode 24, the second electrode 25, the inner surface members 32a, 32b, 32c, the support column 54, and the back side electromagnetic wave shield 26b that separates the electrode holding area 30 and the freezing/thawing chamber 6. , an electrode holding substrate 52 including a matching circuit 23 and the like are integrated. In the manufacturing process, the high frequency heating module 53a is assembled in advance and is inserted into the outer box 3 of the refrigerator 1 as shown in FIG. Furthermore, the refrigerator is completed by inserting a door unit including the door 29, the door-side electromagnetic shield 26d, the gasket 36, the storage case 31, etc. into the high-frequency heating module 53b.
なお、内面部材32a~32cは、冷凍室環境でも結露しにくい一般的な工業セラミック材の熱伝導率10W/(m・k)以下の材料が望ましく、本実施の形態ではポリプロピレン、ABS、ポリカーボネート等の樹脂材料で構成している。電磁波シールド26(26a~26d)は内面部材32(32a~32c)よりも薄い厚さで構成され熱容量を抑制している。これにより、電磁波シールド26、および電磁波シールド26に接する内面部材32(32a~32c)への結露を防止できる。 In addition, the inner members 32a to 32c are preferably made of a material with a thermal conductivity of 10 W/(m·k) or less of a general industrial ceramic material that is resistant to dew condensation even in a freezer room environment, and in this embodiment, polypropylene, ABS, polycarbonate, etc. It is made of resin material. The electromagnetic wave shield 26 (26a to 26d) is thinner than the inner surface member 32 (32a to 32c) to suppress heat capacity. This can prevent dew condensation on the electromagnetic wave shield 26 and the inner surface member 32 (32a to 32c) in contact with the electromagnetic wave shield 26.
このように、実施の形態1の冷蔵庫1においては、冷凍/解凍室6の誘電加熱機構に背面側および正面側、または側面側に電極保持機構が設けられているため、第一電極24と第二電極25は、精度の高い対向間隔を有して配設することが可能となり、所定の間隔(図8のH)を有して確実に略平行に配設することも可能となる。この結果、冷凍/解凍室6の誘電加熱機構は、電極面における高周波電界の偏りが防止され、高周波電界の均一化が図られ、保存物(冷凍品)に対する電界発生処理を均一に行うことが可能な構成となる。
また、高周波加熱モジュールとして予め組み立てられたユニットを差し込むことで冷蔵庫を完成させるため、狭い冷蔵庫庫内で製造作業することなく、製造工程が簡易になる。
As described above, in the refrigerator 1 of the first embodiment, the dielectric heating mechanism of the freezing/thawing chamber 6 is provided with the electrode holding mechanism on the back side and the front side, or on the side side. The two electrodes 25 can be arranged with a highly accurate facing interval, and can also be reliably arranged substantially parallel with a predetermined interval (H in FIG. 8). As a result, the dielectric heating mechanism of the freezing/thawing chamber 6 prevents the high-frequency electric field from being biased on the electrode surface, makes the high-frequency electric field uniform, and enables uniform electric field generation processing for preserved items (frozen items). This is a possible configuration.
Furthermore, since the refrigerator is completed by inserting a pre-assembled unit as a high-frequency heating module, the manufacturing process is simplified without the need for manufacturing work inside a narrow refrigerator compartment.
[1-6.電磁波シールド機構]
上記のように、冷凍/解凍室6においては第一電極24と第二電極25との間の高周波電界の雰囲気に保存物である誘電体を配置して誘電加熱する構成であるため、冷凍/解凍室6においては電磁波が放射されている。この電磁波を冷蔵庫1の外部に漏洩することを防止するために、実施の形態1の冷蔵庫1には冷凍/解凍室6を取り巻くように電磁波シールド機構が設けられている。
[1-6. Electromagnetic shielding mechanism]
As mentioned above, in the freezing/thawing chamber 6, a dielectric material, which is a preserved material, is placed in the atmosphere of the high-frequency electric field between the first electrode 24 and the second electrode 25 and dielectrically heated. Electromagnetic waves are radiated in the thawing chamber 6. In order to prevent this electromagnetic wave from leaking to the outside of the refrigerator 1, the refrigerator 1 of the first embodiment is provided with an electromagnetic wave shielding mechanism surrounding the freezing/thawing chamber 6.
図2、図3に示すように、冷凍/解凍室6の天面側の風路12部分には天面側電磁波シールド26aが配設されている。天面側電磁波シールド26aは、冷凍/解凍室6の直上の冷蔵室5の底面側を構成する断熱材40の上面に配設されており、冷凍/解凍室6の天面側を覆うように配設されている。天面側電磁波シールド26aは、複数の開口を有しており、第一電極24に対する実質的な対向面積が小さくなるように構成されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, a top-side electromagnetic wave shield 26a is disposed in a portion of the air passage 12 on the top side of the freezing/thawing chamber 6. The top side electromagnetic wave shield 26a is disposed on the top surface of the heat insulating material 40 that constitutes the bottom side of the refrigerator compartment 5 directly above the freezing/thawing compartment 6, and covers the top side of the freezing/thawing compartment 6. It is arranged. The top-side electromagnetic wave shield 26a has a plurality of openings, and is configured so that its substantial opposing area with respect to the first electrode 24 is small.
開口の形状は、背面側~正面側方向が長手となるようなスリット形状となっており、正極端子24a~24c方向から手前方向に発生する磁界(電流)がスムーズに天面側電磁波シールド26a上を通過するため、周囲に拡散される漏洩磁界が抑制されることを電磁波シミュレーションによって分析している。 The shape of the opening is a slit whose length is from the back side to the front side, so that the magnetic field (current) generated from the positive electrode terminals 24a to 24c toward the front can smoothly flow onto the top side electromagnetic wave shield 26a. We analyzed by electromagnetic wave simulation that the leakage magnetic field that is diffused into the surrounding area is suppressed because the magnetic field passes through the magnetic field.
このように構成された天面側電磁波シールド26aは、第一電極24との間で不要な電界の発生が抑制された構成となる。なお、天面側電磁波シールド26aとしては複数の開口を有するメッシュ構造でもよい。また、天面側電磁波シールド26aとしては、冷凍/解凍室6の直上に位置する冷蔵室5の内部に設けてもよいが、冷蔵室5にはパーシャル室やチルド室が設けられていることが多く、このパーシャル室やチルド室の天面を電磁波シールドとして利用してもよい。 The top-side electromagnetic wave shield 26a configured in this manner has a configuration in which generation of unnecessary electric fields between it and the first electrode 24 is suppressed. Note that the top-side electromagnetic wave shield 26a may have a mesh structure having a plurality of openings. Further, the top side electromagnetic wave shield 26a may be provided inside the refrigerator compartment 5 located directly above the freezing/thawing compartment 6, but the refrigerator compartment 5 may be provided with a partial compartment or a chilled compartment. In many cases, the top surface of this partial chamber or chilled chamber may be used as an electromagnetic shield.
また、冷凍/解凍室6の背面側に設けられた整合回路23などを有する電極保持領域30を覆うように背面側電磁波シールド26bが配設されている。このように背面側電磁波シールド26bを設けることにより、第一電極24と第二電極25との間に発生する電界や、整合回路23から発生した高周波ノイズが冷却ファン14およびダンパー12aの電装部品の動作(制御)に影響を与えることが防止される。なお、冷凍/解凍室6の側面側にも電磁波シールド(図示なし)が配設されている。 Further, a rear side electromagnetic wave shield 26b is provided to cover the electrode holding area 30 having the matching circuit 23 and the like provided on the rear side of the freezing/thawing chamber 6. By providing the electromagnetic wave shield 26b on the back side in this way, the electric field generated between the first electrode 24 and the second electrode 25 and the high frequency noise generated from the matching circuit 23 are prevented from being transmitted to the electrical components of the cooling fan 14 and the damper 12a. It is prevented from affecting the operation (control). Note that an electromagnetic shield (not shown) is also provided on the side surface of the freezing/thawing chamber 6.
次に、冷凍/解凍室6の正面側開口を開閉する扉29に設けた扉側電磁波シールド26dについて説明する。扉29は冷蔵庫1の本体に対して開閉する構成であるため、扉29に設けた電磁波シールドを冷蔵庫1の本体の接地部分に有線路で接続する構成では、扉29の開閉により有線路が伸び縮みを繰り返すことになり、有線路における金属疲労が蓄積する。このように接続した構成では、有線路で断線する要因となるため、扉29に設けた扉側電磁波シールド26dを冷蔵庫1の本体の接地部分との間を有線路で接続する構成は好ましくない。 Next, the door-side electromagnetic wave shield 26d provided on the door 29 that opens and closes the front opening of the freezing/thawing chamber 6 will be explained. Since the door 29 is configured to open and close with respect to the main body of the refrigerator 1, in a structure in which the electromagnetic wave shield provided on the door 29 is connected to the grounding part of the refrigerator 1 main body with a wired line, the wired line is extended when the door 29 is opened and closed. Repeated shrinkage causes metal fatigue to accumulate in the wired line. In such a connected configuration, it is not preferable to connect the door-side electromagnetic wave shield 26d provided on the door 29 to the grounding part of the refrigerator 1 using a wired line, since this may cause disconnection in the wired line.
一般に、電磁波漏洩を防ぐためには扉29を閉じたときの扉側電磁波シールド26dと本体側の電磁波シールドとなるクロスレール21(外箱3に接続されており、図1に示す)との間隔を、電磁波の波長λの1/4よりも短くすることが必要である。実施の形態1ではさらに間隔を小さくすることにより有線路を設けることなく接置効果を得るようにする。例えば、扉29を閉じたときの扉側電磁波シールド26dとクロスレール21との間隔を、30mm以内とする。外箱3に接続されたクロスレール21は接地されているため、扉29が閉じられた状態において、扉側電磁波シールド26dをクロスレール21に近接させることにより、有線路による接地と同等の効果が得られる。また、扉側電磁波シールド26dの端部が冷蔵庫1の本体側に屈曲した形状とすることにより、扉側電磁波シールド26dをクロスレール21に近接させることが容易な構成となる。 Generally, in order to prevent electromagnetic wave leakage, when the door 29 is closed, the distance between the door-side electromagnetic wave shield 26d and the cross rail 21 (connected to the outer box 3, shown in FIG. 1), which serves as the electromagnetic wave shield on the main body side, is adjusted. , it is necessary to make it shorter than 1/4 of the wavelength λ of the electromagnetic wave. In Embodiment 1, the spacing is further reduced to obtain a contact effect without providing a wired line. For example, when the door 29 is closed, the distance between the door-side electromagnetic wave shield 26d and the cross rail 21 is set to 30 mm or less. Since the cross rail 21 connected to the outer box 3 is grounded, when the door 29 is closed, by placing the door-side electromagnetic wave shield 26d close to the cross rail 21, the same effect as grounding by a wired line can be obtained. can get. Further, by forming the end portion of the door-side electromagnetic wave shield 26d into a shape bent toward the main body of the refrigerator 1, it becomes easy to bring the door-side electromagnetic wave shield 26d close to the cross rail 21.
なお、クロスレール21以外にも、電磁波シールド26(26a、26c)に近接させる構成でも良い。 In addition to the cross rail 21, a configuration in which the electromagnetic shield 26 (26a, 26c) is placed close to the electromagnetic wave shield 26 may also be used.
次に電磁波シールドやその他の回路とのグランドとの接続について説明する。 Next, we will explain how to connect the electromagnetic shield and other circuits to the ground.
図10は、各種回路を駆動するAC/DCコンバータの概略回路図である。この回路において、交流商用電源ACVをブリッジダイオードBD1と整流コンデンサC0で整流した後のDC/DCコンバータは、フライバック式のスイッチング電源回路としているが、これに限ったものではなく、フォワード式、プッシュプル式、ハーフブリッジ式など、トランスを使用する方式のスイッチング電源であれば良い。また、本回路は主要な回路部品のみを記載し、ノイズフィルタや電源制御回路や保護回路は省略している。 FIG. 10 is a schematic circuit diagram of an AC/DC converter that drives various circuits. In this circuit, the DC/DC converter after rectifying the AC commercial power supply ACV with the bridge diode BD1 and the rectifying capacitor C0 is a flyback type switching power supply circuit, but it is not limited to this; it is a forward type, push type, etc. Any switching power supply that uses a transformer, such as a pull type or half bridge type, will suffice. In addition, this circuit shows only the main circuit components, and the noise filter, power supply control circuit, and protection circuit are omitted.
交流商用電源ACVは、ブリッジダイオードBD1および整流コンデンサC0によって直流化され、これを1次側直流電源DCV0(第一電源部)と呼称する。この1次側直流電源DCV0のゼロボルト基準電位を1次側グランドGND0(第一グランド部)とする。 The AC commercial power supply ACV is converted into a DC power supply by a bridge diode BD1 and a rectifying capacitor C0, and is referred to as a primary DC power supply DCV0 (first power supply unit). The zero volt reference potential of this primary side DC power supply DCV0 is defined as the primary side ground GND0 (first ground portion).
1次側直流電源DCV0はスイッチングトランスT1の1次側巻線P1に印可され、FET Q1によって数10kHzの周波数でスイッチングされる。1次側巻線P1に蓄積された電力は、電磁誘導作用によって電気的に絶縁された2次側巻線S1に伝達され、2次側整流ダイオードD1と2次側整流コンデンサC1によって整流され、2次側直流電源DCV1が出力される。また、2次側巻線S2は巻線の両端の間に出力部が設けられており、2次側整流ダイオードD2と2次側整流コンデンサC2によって整流され、2次側直流電源DCV1よりも低い電圧の2次側直流電源DCV2が出力される。この2次側直流電源DCV1、DCV2(第二電源部)のゼロボルト基準電位を2次側グランドGND1(第二グランド部)とする。 The primary DC power supply DCV0 is applied to the primary winding P1 of the switching transformer T1, and is switched at a frequency of several tens of kHz by the FET Q1. The power accumulated in the primary winding P1 is transmitted to the electrically insulated secondary winding S1 by electromagnetic induction, and is rectified by the secondary rectifier diode D1 and the secondary rectifier capacitor C1. Secondary side DC power supply DCV1 is output. In addition, the secondary winding S2 has an output section provided between both ends of the winding, and is rectified by a secondary rectifier diode D2 and a secondary rectifier capacitor C2, and has a voltage lower than that of the secondary DC power supply DCV1. A secondary voltage DC power supply DCV2 is output. The zero volt reference potential of the secondary DC power supplies DCV1 and DCV2 (second power supply section) is defined as a secondary ground GND1 (second ground section).
また、1次側直流電源DCV0はスイッチングトランスT1以外にも、スイッチングトランスT2の1次側巻線P2にも分岐して印可され、FET Q2によって数10kHzの周波数でスイッチングされる。1次側巻線P2に蓄積された電力は、電磁誘導作用によって電気的に絶縁された2次側巻線S3に伝達され、2次側整流ダイオードD3と2次側整流コンデンサC3によって整流され、2次側直流電源DCV3(第三電源部)が出力される。この2次側直流電源DCV3のゼロボルト基準電位を2次側グランドGND2(第三グランド部)とする。 Further, the primary DC power supply DCV0 is branched and applied not only to the switching transformer T1 but also to the primary winding P2 of the switching transformer T2, and is switched at a frequency of several tens of kHz by the FET Q2. The power accumulated in the primary winding P2 is transmitted to the electrically insulated secondary winding S3 by electromagnetic induction, and is rectified by the secondary rectifier diode D3 and the secondary rectifier capacitor C3. A secondary side DC power supply DCV3 (third power supply unit) is output. The zero volt reference potential of this secondary DC power supply DCV3 is defined as a secondary ground GND2 (third ground portion).
なお、スイッチングトランスT1内の1次側巻線P1と2次側巻線S1の絶縁、およびスイッチングトランスT2内の1次側巻線P2と2次側巻線S3の絶縁は、日本の電気用品安全法、あるいはIEC規格で定められた基礎絶縁以上の絶縁性能とする。 The insulation between the primary winding P1 and the secondary winding S1 in the switching transformer T1, and the insulation between the primary winding P2 and the secondary winding S3 in the switching transformer T2 are made using Japanese electrical appliances. The insulation performance shall be higher than the basic insulation specified by safety laws or IEC standards.
発振回路22内には、水晶等を使用した発振源22aによりISMバンドに割り当てられた40.68MHzの微電力が出力され、第一アンプ回路22bによりやや増幅されてから、さらに第二アンプ回路22cで増幅されて整合回路23方向へと出力される。なお、発振源22aの出力周波数は40.68MHzに限定するものではない。 In the oscillation circuit 22, a minute power of 40.68 MHz assigned to the ISM band is outputted by an oscillation source 22a using a crystal or the like, and after being slightly amplified by the first amplifier circuit 22b, it is further amplified by the second amplifier circuit 22c. The signal is amplified and output toward the matching circuit 23. Note that the output frequency of the oscillation source 22a is not limited to 40.68 MHz.
本実施の形態では、2次側直流電源DC1は発振回路22内の第二アンプ回路22cに、2次側直流電源DC2は発振回路22内の発振源22aと第一アンプ回路22bと入反射波検出部51と整合回路23に、2次側直流電源DC3は制御部50に供給されている。 In this embodiment, the secondary DC power supply DC1 is connected to the second amplifier circuit 22c in the oscillation circuit 22, and the secondary DC power supply DC2 is connected to the oscillation source 22a in the oscillation circuit 22 and the first amplifier circuit 22b to receive reflected waves. A secondary side DC power supply DC3 is supplied to the detection section 51 and the matching circuit 23, and to the control section 50.
これにより、2次側グランドGND1をゼロボルト基準電位とする回路系は、発振回路22、入反射波検出部51、整合回路23、第二電極25となる。また、2次側グランドGND2をゼロボルト基準電位とする回路系は、制御部50となる。 As a result, the circuit system that uses the secondary ground GND1 as a zero-volt reference potential includes the oscillation circuit 22, the input reflected wave detection section 51, the matching circuit 23, and the second electrode 25. Further, the circuit system that uses the secondary side ground GND2 as a zero volt reference potential is the control unit 50.
電磁波シールド26、26a、26b、背面側電磁波シールド26b、扉側電磁波シールド26dのそれぞれの電磁波シールドは、第二電極25(2次側グランドGND1と同電位)とは絶縁されている、或いは絶縁されてはいないが第二電極25とは一定以上離れた場所で接続されていることが望ましい。これにより、各電磁波シールドに印可される電界や磁界が低減され、外部への漏洩も抑制される。即ち電磁波シールドの効果が高くなる。 Each of the electromagnetic wave shields 26, 26a, 26b, the back side electromagnetic wave shield 26b, and the door side electromagnetic wave shield 26d is insulated from the second electrode 25 (same potential as the secondary side ground GND1), or is not insulated. Although not necessarily connected to the second electrode 25, it is desirable that it be connected to the second electrode 25 at a distance of a certain distance or more. This reduces the electric field and magnetic field applied to each electromagnetic shield, and also suppresses leakage to the outside. That is, the effect of electromagnetic shielding becomes higher.
電磁波シールドの効果を高める手段はいくつかあり、それらを以下に説明する。 There are several ways to increase the effectiveness of electromagnetic shielding, and these are explained below.
ひとつは各電磁波シールドを1次側グランドGND0、2次側グランドGND1、2次側グランドGND2のいずれにも接続しない手段である。この手段は、電磁波シールドの総面積、または総体積が一定以上の場合に特に有効であり、高周波がグランドラインを通って外部に漏洩するなど、ノイズによる悪影響を及ぼすことが少ない。 One method is to not connect each electromagnetic wave shield to any of the primary ground GND0, secondary ground GND1, and secondary ground GND2. This method is particularly effective when the total area or total volume of the electromagnetic wave shield is greater than a certain level, and there is little chance of harmful effects caused by noise such as leakage of high frequencies to the outside through the ground line.
また、ひとつは各電磁波シールドを1次側グランドGND0に接続する手段である。1次側グランドGND0は、金属材料で構成された外箱3に接続されていることが通常であり、接地面積が広い。よって、1次側グランドGND0のゼロボルト基準電位は最も安定しており、各電磁波シールドの効果が高いだけでなく、ノイズによる誤動作も少ない。 Moreover, one is means for connecting each electromagnetic shield to the primary side ground GND0. The primary ground GND0 is normally connected to the outer box 3 made of a metal material, and has a large ground area. Therefore, the zero volt reference potential of the primary ground GND0 is the most stable, and not only are the electromagnetic wave shields highly effective, but malfunctions due to noise are also rare.
また、ひとつは各電磁波シールドを2次側グランドGND2に接続する手段である。この手段は、第二電極25と各電磁波シールドがスイッチングトランスT1、T2の2段階で絶縁されることになるため、第一電極24から各電磁波シールドに高周波ノイズが漏洩しにくくなり、第二電極25への電界発生が安定する。 Moreover, one is means for connecting each electromagnetic wave shield to the secondary side ground GND2. This means that the second electrode 25 and each electromagnetic wave shield are insulated at two stages of switching transformers T1 and T2, so that high frequency noise is less likely to leak from the first electrode 24 to each electromagnetic wave shield, and the second electrode The electric field generation to 25 becomes stable.
また、ひとつは各電磁波シールドが2次側グランドGND1に接続されているが、第二電極25とは一定以上離れた場所、少なくとも各電磁波シールドの外側で接続する手段である。この手段は、一定のシールド効果を得るとともに、第一電極24から各電磁波シールドに高周波ノイズが漏洩しにくくなり、第二電極25への電界発生が安定する。 One method is to connect each electromagnetic shield to the secondary ground GND1, but to connect it to the second electrode 25 at a location more than a certain distance away, at least on the outside of each electromagnetic shield. This means obtains a certain shielding effect, makes it difficult for high frequency noise to leak from the first electrode 24 to each electromagnetic wave shield, and stabilizes the electric field generation to the second electrode 25.
以上のシールド効果を高める手段は、システムの構造や配線によって効果が異なることがあるため、第一電極24から第二電極25への電界発生効率や電磁波シールド効果を考慮して最適なものを選定する必要がある。 The effectiveness of the above means for increasing the shielding effect may vary depending on the structure and wiring of the system, so the optimal one should be selected in consideration of the electric field generation efficiency from the first electrode 24 to the second electrode 25 and the electromagnetic wave shielding effect. There is a need to.
なお、実施の形態1の冷蔵庫1においては、外箱3が鋼板で構成されているため、この鋼板自体が電磁波シールドとしての機能を有している。このため、冷蔵庫1の内部の電磁波が冷蔵庫1の外部に漏洩することが確実に防止されている。 In addition, in the refrigerator 1 of the first embodiment, since the outer box 3 is made of a steel plate, this steel plate itself has a function as an electromagnetic wave shield. Therefore, electromagnetic waves inside the refrigerator 1 are reliably prevented from leaking to the outside of the refrigerator 1.
以上の電磁波シールドの構成において、システム内で発生したノーマルモードノイズや、2次側グランド1、または2次側グランド2に伝導したコモンモードノイズによる誤動作、および電波漏洩が問題となることがある。特にコモンモードノイズが、発振回路22で生成した高周波出力を伝導するケーブルに重畳し、ケーブル表面からノイズを放射することが多い。このため、高周波出力を伝導するケーブルには同軸ケーブルを使用することが通常であるが、コモンモードノイズは同軸ケーブル内で本来はシールドの役割を担う外部導体の外側に伝導することもある。 In the configuration of the electromagnetic shield described above, malfunctions and radio wave leakage due to normal mode noise generated within the system and common mode noise conducted to the secondary ground 1 or the secondary ground 2 may pose problems. In particular, common mode noise is often superimposed on the cable that conducts the high frequency output generated by the oscillation circuit 22, and the noise is often radiated from the cable surface. For this reason, coaxial cables are usually used to conduct high-frequency output, but common mode noise can also be conducted to the outside of the outer conductor, which originally serves as a shield, within the coaxial cable.
図19aおよび図19bは、コモンモードノイズによる誤動作や電波漏洩を防止する構成を示している。 図19aにおいて、整合回路23等を含む電極保持基板52より離れた箇所に、発振回路22および入反射波検出部51が配置されており、同軸ケーブル56aは電極保持基板52と入反射波検出部51を電気的に接続している。冷蔵庫の外箱3aの外殻は金属材料で構成されており、同軸ケーブル56は外箱3aの内側に配線されることで、同軸ケーブル56に伝導したコモンモードノイズを起因として放射される漏洩電波が冷蔵庫外部に拡散されることを抑制している。 FIGS. 19a and 19b show a configuration that prevents malfunctions and radio wave leakage due to common mode noise. In FIG. 19a, the oscillation circuit 22 and the incoming reflected wave detection section 51 are arranged at a location away from the electrode holding substrate 52 including the matching circuit 23, etc., and the coaxial cable 56a connects the electrode holding substrate 52 and the incoming reflected wave detection section. 51 are electrically connected. The outer shell of the outer box 3a of the refrigerator is made of a metal material, and the coaxial cable 56 is wired inside the outer box 3a to prevent leakage radio waves emitted due to common mode noise conducted to the coaxial cable 56. This prevents the air from spreading outside the refrigerator.
図19aにおいては、同軸ケーブル56aが外箱3aの内側に、少なくとも1箇所以上が接するように配線されている。外箱3aは面積が広く、図10に示したGND0の電位とほぼ同等の基準電位となっているため、同軸ケーブル56に伝導したコモンモードノイズをGND0側へ逃す作用がある。 In FIG. 19a, the coaxial cable 56a is wired inside the outer box 3a so as to be in contact with it at at least one location. Since the outer box 3a has a large area and has a reference potential that is almost the same as the potential of GND0 shown in FIG. 10, it has the effect of letting the common mode noise conducted to the coaxial cable 56 to the GND0 side.
また、図19bにおいては、同軸ケーブル56は外箱3aの内側に配線されているが、同軸ケーブル56bが外箱3aの内側に接しないよう配線されている。 Further, in FIG. 19b, the coaxial cable 56 is wired inside the outer box 3a, but the coaxial cable 56b is wired so as not to touch the inside of the outer box 3a.
図19aの構成、または図19bの構成は、コモンモードノイズが同軸ケーブル56や外箱3aを伝導する経路次第で、誤動作や電波漏洩を抑制できるいずれかを選択する。 The configuration of FIG. 19a or the configuration of FIG. 19b is selected depending on the path through which common mode noise is conducted through the coaxial cable 56 and the outer box 3a, which can suppress malfunctions and radio wave leakage.
なお、同軸ケーブル56a、bと外箱3aの配置関係は、確実に図19a、または図19bの構成となるように配線する必要があり、量産過程でどちらの配線状態になるか不明となる設計は望ましくない。 Note that the arrangement relationship between the coaxial cables 56a and 56b and the outer box 3a must be wired to ensure the configuration shown in FIG. 19a or 19b, and the design is such that it is unclear which wiring state will be used during the mass production process. is not desirable.
[1-7.第一電極および第二電極の構成と当該構成による解凍性能]
図11は冷凍/解凍室6の天面側の第一電極24と第二電極25とを上方から見た平面図である。
[1-7. Configuration of the first electrode and second electrode and thawing performance due to the configuration]
FIG. 11 is a plan view of the first electrode 24 and second electrode 25 on the top side of the freezing/thawing chamber 6, viewed from above.
図11に示すように、第一電極24のサイズは第二電極25よりもやや小さい面積で構成されている。また、第一電極24、および第二電極25には複数の電極孔41,42が形成されており、複数の電極孔41,42は、正極端子24a~24c、および第二電極25の陰極端子25a~25cが設けられた庫内背面側から手前側に向けた縦長のスリット形状となっている。このような形状とすることで、正極端子24a~24c側から入力された高周波電流が庫内背面側から手前側に向けて流れやすくなり、両電極間に発生する電界強度がやや強くなる。 As shown in FIG. 11, the first electrode 24 has a slightly smaller area than the second electrode 25. Further, a plurality of electrode holes 41 and 42 are formed in the first electrode 24 and the second electrode 25, and the plurality of electrode holes 41 and 42 are connected to the positive terminals 24a to 24c and the cathode terminal of the second electrode 25. It has a vertically long slit shape extending from the back side of the refrigerator interior where 25a to 25c are provided toward the front side. With such a shape, the high frequency current input from the positive electrode terminals 24a to 24c side easily flows from the back side of the refrigerator toward the front side, and the electric field strength generated between the two electrodes becomes slightly stronger.
また、第一電極24、および第二電極25に設けられた電極孔41,42は、それぞれ上下対象位置ではなく、電極孔41の短径の約半分程度ずらされて配置されている。第一電極24の電極面に複数の電極孔41が形成されているため、第一電極24の電極面において電界が強く形成される領域が均一的に分散されることになり、保存物に対する誘電加熱を均一に行うことが可能な構成となる。即ち、電極孔41における開口部分の縁部が電界集中領域となる。 Further, the electrode holes 41 and 42 provided in the first electrode 24 and the second electrode 25 are not vertically symmetrical, but are shifted by about half the breadth of the electrode hole 41. Since a plurality of electrode holes 41 are formed on the electrode surface of the first electrode 24, the region where a strong electric field is formed on the electrode surface of the first electrode 24 is uniformly distributed, and the dielectric The configuration allows for uniform heating. That is, the edge of the opening in the electrode hole 41 becomes an electric field concentration region.
なお、図11に示した電極孔41,42の形状および配置は例示であり、電極孔41,42の形状および配置は、冷蔵庫の仕様、構成などに応じて、効率、製造コストを考慮して適宜設計される。例えば電極孔41,42の形状は新円でもよく、第一電極24と第二電極25のそれぞれの電極孔41が上下対象位置になく、穴径の半分程度がずらされて配置されていることが望ましい。 Note that the shape and arrangement of the electrode holes 41 and 42 shown in FIG. Designed accordingly. For example, the shape of the electrode holes 41 and 42 may be a new circle, and the electrode holes 41 of the first electrode 24 and the second electrode 25 are not vertically symmetrical, but are arranged offset by about half the hole diameter. is desirable.
なお、実施の形態1の構成においては、第一電極24の電極孔41の形状および配置としては、複数が配置された構成で説明したが、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、例えば、第一電極24に少なくとも1つの開口部分が形成された形状であってもよく、その開口部分の縁部が第一電極24の電極面において、電界が集中する電界集中領域となる。即ち、本発明としては、第一電極24の電極面において、電界集中領域が分散される構成であればよい。また、実施の形態1においては、第二電極25の電極面に複数の電極孔42を設けた構成について説明したが、本発明としては、第二電極25に複数の電極孔42を設けた構成に特定されるものではなく、第一電極24との電極間に所望の電界が形成されるよう形成された開口であればよい。 In the configuration of Embodiment 1, the shape and arrangement of the electrode holes 41 of the first electrode 24 are described as a configuration in which a plurality of electrode holes 41 are arranged, but the present invention is not limited to such a configuration. For example, the first electrode 24 may have a shape in which at least one opening is formed, and the edge of the opening becomes an electric field concentration region where the electric field is concentrated on the electrode surface of the first electrode 24. . That is, the present invention may be configured as long as the electric field concentration region is dispersed on the electrode surface of the first electrode 24. In addition, in the first embodiment, a configuration in which a plurality of electrode holes 42 are provided on the electrode surface of the second electrode 25 has been described, but in the present invention, a configuration in which a plurality of electrode holes 42 are provided in the second electrode 25 is described. The opening is not limited to the above, and may be any opening formed so as to form a desired electric field between the first electrode 24 and the electrode.
電極保持基板52は、第一電極24と第二電極25とを、所定間隔(図8のH)を有して確実に保持する構成となっており、その電極間隔Hは第一電極24の長辺寸法(図11のD)よりも短くしている。なお、第一電極が円形の場合はその直径、楕円形状の場合はその長径よりも電極間隔Hを短く構成することが望ましい。 The electrode holding substrate 52 is configured to securely hold the first electrode 24 and the second electrode 25 with a predetermined interval (H in FIG. 8), and the electrode interval H is equal to the distance between the first electrode 24 and the second electrode 25. It is made shorter than the long side dimension (D in FIG. 11). Note that if the first electrode is circular, it is desirable to configure the electrode spacing H to be shorter than its diameter, and if it is elliptical, the electrode spacing H is shorter than its major axis.
図12は第一電極24と第二電極25との電極間隔H(図8参照)と、両電極間の電界強度との関係を示している。図12に示すように、電極間隔Hが広がるほど電界強度が弱くなる傾向がある。特に電極間隔H1(100mm)を超えると著しく電界強度が低下し、さらに電極間隔H2(125mm)を超えると高周波による加温能力を得られないレベルまで電界強度が低下する。以上から、電極間隔Hは100mm以下であることが望ましく、少なくとも125mm以下である必要がある。 FIG. 12 shows the relationship between the electrode spacing H (see FIG. 8) between the first electrode 24 and the second electrode 25 and the electric field strength between the two electrodes. As shown in FIG. 12, the electric field strength tends to become weaker as the electrode interval H becomes wider. In particular, when the electrode spacing H1 (100 mm) is exceeded, the electric field strength decreases significantly, and when the electrode spacing H2 (125 mm) is exceeded, the electric field strength decreases to a level at which high frequency heating ability cannot be obtained. From the above, the electrode spacing H is desirably 100 mm or less, and needs to be at least 125 mm or less.
発明者は、実施の形態1の電極構成を有する冷凍/解凍室6と、比較例として、電極孔を有していない第二電極25を設けた電極構成を持つ冷凍/解凍室6とを用いて、電極間の電界発生のシミュレーションを行った。 The inventor used a freezing/thawing chamber 6 having the electrode configuration of Embodiment 1 and, as a comparative example, a freezing/thawing chamber 6 having an electrode configuration including a second electrode 25 having no electrode hole. We performed a simulation of the electric field generation between the electrodes.
図13Aは、電極孔を有していない第一電極24または第二電極25を設けた電極構成でシミュレーションを行った結果を示す図である。図13Bは、電極孔を有した第一電極24または第二電極25を設けた電極構成でシミュレーションを行った結果を示す図である。図13Aおよび図13Bにおいて、色の濃い部分は電界が集中している領域である。この電界シミュレーション図から明らかなように、図13Aの電界シミュレーション図に比べて、図13Bの誘電加熱構成は、電極の全体において電界集中が緩和されており、電界の均一化が図られていることが理解できる。 FIG. 13A is a diagram showing the results of a simulation performed with an electrode configuration in which the first electrode 24 or the second electrode 25 without an electrode hole is provided. FIG. 13B is a diagram showing the results of a simulation performed with an electrode configuration in which the first electrode 24 or the second electrode 25 having an electrode hole is provided. In FIGS. 13A and 13B, dark colored parts are regions where the electric field is concentrated. As is clear from this electric field simulation diagram, compared to the electric field simulation diagram of FIG. 13A, in the dielectric heating configuration of FIG. 13B, electric field concentration is relaxed throughout the electrode, and the electric field is made more uniform. I can understand.
図11に示すように、第一電極24の電極孔41と第二電極25の電極孔42とを上下方向(対向方向)に延びる中心軸が一致しないように配設することにより、電極の全体において電界集中が緩和されている。なお、第一電極24の電極孔41と第二電極25の電極孔42とを上下方向(対向方向)に延びる中心軸が一致するように配設した電極構成においては、電極孔を有していない第二電極25を設けた構成に比べて、電界の集中は緩和されており、特にコーナー部分の電界の集中が緩和されていた。 As shown in FIG. 11, by arranging the electrode hole 41 of the first electrode 24 and the electrode hole 42 of the second electrode 25 so that their central axes extending in the vertical direction (opposing direction) do not coincide with each other, the entire electrode The electric field concentration is relaxed at . Note that in an electrode configuration in which the electrode hole 41 of the first electrode 24 and the electrode hole 42 of the second electrode 25 are arranged so that their central axes extending in the vertical direction (opposing direction) are aligned, the electrode hole 41 and the electrode hole 42 of the second electrode 25 do not have an electrode hole. Compared to the configuration in which no second electrode 25 is provided, the concentration of the electric field is alleviated, and especially the concentration of the electric field at the corner portions is alleviated.
実施の形態1の冷蔵庫1における冷凍/解凍室6においては、図2、図3に示したように、扉29の背面側に収納ケース31が固定された構成である。扉29の開閉動作に伴い、収納ケース31が冷凍/解凍室6の内部を前後に移動する構成である。実施の形態1の構成においては、収納ケース31が冷凍/解凍室6の内部をスムーズに移動できるように、冷凍/解凍室6の両側面にはレールが設けられている。また、このレールを摺動する摺動部材が収納ケース31の外側の両側面に設けられている。これらのレールおよびフレームの摺動部材は、誘電加熱されないように、冷凍/解凍室6の第一電極24と第二電極25との対向する領域である誘電加熱領域から外れた位置に設けられている。 The freezing/thawing chamber 6 in the refrigerator 1 of the first embodiment has a configuration in which a storage case 31 is fixed to the back side of the door 29, as shown in FIGS. 2 and 3. The storage case 31 is configured to move back and forth inside the freezing/thawing chamber 6 as the door 29 opens and closes. In the configuration of the first embodiment, rails are provided on both sides of the freezing/thawing chamber 6 so that the storage case 31 can move smoothly inside the freezing/thawing chamber 6. Further, sliding members that slide on the rails are provided on both outer sides of the storage case 31. These rails and sliding members of the frame are provided at positions away from the dielectric heating area, which is the area where the first electrode 24 and the second electrode 25 of the freezing/thawing chamber 6 face each other, so as not to be dielectrically heated. There is.
[1-8.電界発生による加熱処理動作]
実施の形態1の冷蔵庫1において、電界発生指令が入力されると、冷凍/解凍室6の第一電極24と第二電極25との間の空間に対する電界発生処理が行われる。実施の形態1における電界発生処理は、後述するように、制御部50が発振回路22、入反射波検出部51、および整合回路23を有する誘電加熱機構を制御すると共に、圧縮機19および冷却器13などの冷凍サイクルを含む冷却機構、および冷却ファン14およびダンパー12aなどを含む冷気導入機構を制御している。
[1-8. Heat treatment operation by electric field generation]
In the refrigerator 1 of the first embodiment, when an electric field generation command is input, an electric field generation process is performed for the space between the first electrode 24 and the second electrode 25 of the freezing/thawing chamber 6. In the electric field generation process in the first embodiment, as will be described later, the control unit 50 controls the dielectric heating mechanism including the oscillation circuit 22, the input reflected wave detection unit 51, and the matching circuit 23, and also controls the compressor 19 and the cooler. It controls a cooling mechanism including a refrigeration cycle such as 13, and a cold air introduction mechanism including a cooling fan 14 and a damper 12a.
実施の形態1における電界発生処理は、第一電極24と第二電極25との間に所定の高周波電圧を印加して、電極間の高周波電界により誘電体である食品を誘電加熱している。この誘電加熱中において、制御部50はダンパー12aの開閉制御を行って連続的、または間欠的に冷気導入を行っている。図14は、電界発生処理における誘電加熱機構(発振回路22)および冷気導入機構(ダンパー23)の制御信号の波形の一例を示すと共に、そのときの食品温度、冷凍/解凍室6の室温、および冷凍/解凍室6の湿度を示している。 In the electric field generation process in the first embodiment, a predetermined high frequency voltage is applied between the first electrode 24 and the second electrode 25, and the food, which is a dielectric material, is dielectrically heated by the high frequency electric field between the electrodes. During this dielectric heating, the control unit 50 controls the opening and closing of the damper 12a to continuously or intermittently introduce cold air. FIG. 14 shows an example of the waveforms of the control signals of the dielectric heating mechanism (oscillation circuit 22) and cold air introduction mechanism (damper 23) in the electric field generation process, and also shows the food temperature at that time, the room temperature of the freezing/thawing chamber 6, and The humidity in the freezing/thawing chamber 6 is shown.
電界発生処理のための周波数の特性としてVHF波を用いた構成は、マイクロ波を用いた構成よりも「部分煮え」が起こりにくい構成となるが、更に解凍均一性をよくするために、実施の形態1の冷蔵庫1においては、電極保持基板52を設けて、実質的に平面板状部材である第一電極24と第二電極25とを、所定間隔(図8のH)を有して略平行に確実に保持する構成としている。 A configuration that uses VHF waves as the frequency characteristic for electric field generation processing is less likely to cause "partial boiling" than a configuration that uses microwaves, but in order to further improve the uniformity of thawing, the implementation In the refrigerator 1 of the first embodiment, an electrode holding substrate 52 is provided, and the first electrode 24 and the second electrode 25, which are substantially planar plate-like members, are arranged at a predetermined interval (H in FIG. 8). The structure is such that it is held securely in parallel.
図14に示すように、例えば解凍処理を行う時は、電界発生指令が入力されると(解凍開始)、発振回路22がオン状態となり、例えば40.68MHzの高周波電圧が第一電極24と第二電極25との間に印加される。このとき、ダンパー12aは開成状態であるため、冷凍/解凍室6の室温は冷凍温度t1(例えば-20℃)に維持されている。解凍開始から所定期間経過後にダンパー12aが閉成される。ダンパー12aが閉成されると、冷凍/解凍室6の室温が上昇し始める。実施の形態1における電界発生処理においては、誘電加熱を行うと共にダンパー12aの開閉制御を行うことにより、冷凍品の表面温度の上昇を抑制して、所謂「部分煮え」が生じない解凍を行っている。 As shown in FIG. 14, when performing defrosting processing, for example, when an electric field generation command is input (defrosting start), the oscillation circuit 22 is turned on, and a high frequency voltage of, for example, 40.68 MHz is applied to the first electrode 24 and the first electrode 24. The voltage is applied between the two electrodes 25. At this time, since the damper 12a is in an open state, the room temperature of the freezing/thawing chamber 6 is maintained at the freezing temperature t1 (for example, -20° C.). The damper 12a is closed after a predetermined period of time has passed since the start of defrosting. When the damper 12a is closed, the room temperature of the freezing/thawing chamber 6 begins to rise. In the electric field generation process in Embodiment 1, by performing dielectric heating and controlling the opening and closing of the damper 12a, an increase in the surface temperature of the frozen product is suppressed and thawing is performed without causing so-called "partial boiling". There is.
ダンパー12aの開閉制御は、整合回路23で整合されて第一電極24と第二電極25との間に供給された電磁波に対する、入反射波検出部51で検出された入射波に対する反射波の割合(反射率)に基づいて、制御部50が行っている。制御部50は、反射率が予め設定された閾値に達して、反射率が大きくなったとき、ダンパー12aを開成して冷凍/解凍室6の庫内温度を低下させる。このように、ダンパー12aの開閉制御により、冷凍/解凍室6に間欠的に冷気が導入されるため、冷凍/解凍室6の貯蔵空間(電界発生空間)の保存物は所望の冷凍状態を維持しつつ誘電加熱されて、所望の解凍状態となる。 The opening/closing control of the damper 12a is performed based on the ratio of the reflected wave to the incident wave detected by the incident reflected wave detection unit 51 with respect to the electromagnetic wave matched by the matching circuit 23 and supplied between the first electrode 24 and the second electrode 25. This is performed by the control unit 50 based on (reflectance). When the reflectance reaches a preset threshold and becomes large, the control unit 50 opens the damper 12a to lower the internal temperature of the freezing/thawing chamber 6. In this way, cold air is intermittently introduced into the freezing/thawing chamber 6 by controlling the opening and closing of the damper 12a, so that the stored items in the storage space (electric field generation space) of the freezing/thawing chamber 6 are maintained in the desired frozen state. While dielectrically heating, the desired thawed state is achieved.
所望の解凍状態に達したときに電界発生処理は完了となるが、電界発生処理が完了となる所望の解凍状態を検知するために、実施の形態1の電界発生処理においては、反射率が用いられている。誘電加熱を行うことにより保存物の融解が進むと、保存物中の融解した水分子が増加していく。保存物中の融解した水分子が増加するに連れて誘電率が変化してインピーダンスの整合状態がずれていく。その結果、出力された電磁波に対する反射波の割合である反射率が大きくなる。電界発生処理においては、反射率が大きくなり、予め設定した閾値に達すると、整合回路23がインピーダンス整合を実行して、反射率を低下させている。 The electric field generation process is completed when the desired thawing state is reached, but in order to detect the desired thawing state at which the electric field generation process is completed, reflectance is used in the electric field generation process of the first embodiment. It is being As the preserved material progresses in melting by dielectric heating, the number of melted water molecules in the preserved material increases. As the number of molten water molecules in the stored material increases, the dielectric constant changes and the impedance matching shifts. As a result, the reflectance, which is the ratio of reflected waves to output electromagnetic waves, increases. In the electric field generation process, when the reflectance increases and reaches a preset threshold, the matching circuit 23 performs impedance matching to reduce the reflectance.
実施の形態1の電界発生処理における解凍完了の検知は、整合回路23によるインピーダンス整合を実行した後の反射率が解凍完了の閾値を越えたときとしている。解凍完了の閾値は、保存物の融解が所望の解凍状態に到達したことを検知するものである。ここで、保存物の融解が所望の解凍状態とは、女性が保存物を片手で切ることが可能であり、かつ、保存物からのドリップ量がごく少量の状態である。解凍完了の閾値は、予め実験により求められる値である。 The completion of decompression in the electric field generation process of the first embodiment is detected when the reflectance after impedance matching by the matching circuit 23 exceeds the threshold for completion of decompression. The thawing completion threshold detects when the thawing of the stored material has reached a desired thawing state. Here, the thawing state in which the preserved material is desired to be thawed is a state in which the woman can cut the preserved material with one hand and the amount of dripping from the preserved material is extremely small. The threshold for completion of thawing is a value determined in advance through experiments.
なお、図14に示すように、ダンパー12aが開閉制御されることにより、風路12を通った相対的に湿度の低い冷気が冷気導入孔20から冷凍/解凍室6に供給されるため、冷凍/解凍室6の湿度が100%となることがなく、冷凍/解凍室6内の結露発生が防止される。 As shown in FIG. 14, by controlling the opening and closing of the damper 12a, relatively low-humidity cold air passing through the air passage 12 is supplied from the cold air introduction hole 20 to the freezing/thawing chamber 6. /The humidity in the thawing chamber 6 does not reach 100%, and dew condensation in the freezing/thawing chamber 6 is prevented.
なお、本実施の形態における反射率の算出方法は、入反射波検出部51で検出された入射波に対する反射波の割合(反射率)に限ったものではなく、例えば、反射波のみを検出し、発振回路22で予め設定された出力との割合を算出する方法でも良い。 Note that the method for calculating the reflectance in the present embodiment is not limited to the ratio (reflectance) of the reflected wave to the incident wave detected by the incident reflected wave detection unit 51, and for example, the method for calculating the reflectance may be performed by detecting only the reflected wave. , a method of calculating the ratio with the output set in advance by the oscillation circuit 22 may also be used.
また、反射率ではなく、出力にかかわらず入反射波検出部51で検出した反射波のみで電界発生処理を制御しても良い。以下の説明で記載する反射率を用いた制御についても同様である。 Further, the electric field generation process may be controlled only by the reflected wave detected by the input reflected wave detection section 51 regardless of the output, instead of the reflectance. The same applies to control using reflectance described in the following explanation.
[1-9.電界発生による保存動作]
図15は、冷凍/解凍室6において食品を任意の状態とするため、冷却および電界発生処理を行う制御を示すフローチャートである。図15のフローチャートに示す各ステップは、制御部50のCPUがROM等のメモリに格納された制御プログラムを実行することによって行われる。前述のように、電界発生処理において整合回路23によるインピーダンス整合を実行した後の反射率が解凍完了の閾値を越えたとき、図15に示す電界発生処理完了後の制御が行われる。例えば、解凍処理が完了した後に、保存物を所望の解凍状態に維持する。この手段のひとつは、冷凍/解凍室6の室温を所謂、微凍結温度帯、例えば約-1℃~-3℃とすることである。また、他の手段として、冷凍/解凍室6の室温を冷凍温度帯、例えば-18℃~-20℃とし、出力を落とした高周波電界を印可、或いは断続的に高周波を印可することで冷却と加温を行い保存物を所望の温度帯に維持することである。さらに、冷凍/解凍室6の室温を定期的に変動させることもできる。例えば-12℃~-5℃の温度に定期的に変動させることで食品の組成に作用させる。以上においては、出力を落とした高周波電界を印可、或いは断続的に高周波を印可することで冷却と加温を行い保存物を所望の温度帯に維持する。
[1-9. Storage operation by electric field generation]
FIG. 15 is a flowchart showing control for performing cooling and electric field generation processing to bring the food into an arbitrary state in the freezing/thawing chamber 6. Each step shown in the flowchart of FIG. 15 is performed by the CPU of the control unit 50 executing a control program stored in a memory such as a ROM. As described above, when the reflectance after performing impedance matching by the matching circuit 23 in the electric field generation process exceeds the threshold for completion of decompression, the control after the completion of the electric field generation process shown in FIG. 15 is performed. For example, the preserved item may be maintained in a desired thawed state after the thawing process is completed. One of the means for this is to set the room temperature of the freezing/thawing chamber 6 to a so-called slightly freezing temperature range, for example, about -1°C to -3°C. Alternatively, the room temperature of the freezing/thawing chamber 6 may be set in the freezing temperature range, for example, -18°C to -20°C, and cooling may be achieved by applying a high-frequency electric field with reduced output, or by intermittently applying high-frequency waves. This involves heating and maintaining the stored material within a desired temperature range. Furthermore, the room temperature of the freezing/thawing chamber 6 can be changed periodically. For example, by periodically changing the temperature from -12°C to -5°C, the composition of the food is affected. In the above, cooling and heating are performed by applying a high-frequency electric field with reduced output or by intermittently applying high-frequency waves to maintain the stored item within a desired temperature range.
図15のステップ101に示すように、保存処理動作開始後には、冷凍/解凍室6の保存物の有無が常に検知される(ステップ101)。冷凍/解凍室6における保存物の有無の検知は、常時検出される反射率が用いられる。このため、整合回路23は常に断続運転されており、低出力の電磁波が第一電極24から断続的に出力されている。制御部50は、反射率と予め設定された保存物有無の閾値とを比較して、冷凍/解凍室6の保存物の有無を判断する。 As shown in step 101 of FIG. 15, after the start of the preservation processing operation, the presence or absence of the preservation object in the freezing/thawing chamber 6 is always detected (step 101). To detect the presence or absence of stored items in the freezing/thawing chamber 6, constantly detected reflectance is used. Therefore, the matching circuit 23 is always operated intermittently, and low-power electromagnetic waves are intermittently output from the first electrode 24. The control unit 50 compares the reflectance with a preset threshold for the presence or absence of a preserved object, and determines whether there is a preserved object in the freezing/thawing chamber 6.
ステップ101において、冷凍/解凍室6に保存物が存在していないことを検知したときは、冷凍/解凍室6の室温を冷凍温度帯、例えば-18℃~-20℃とする(ステップ105)。 In step 101, when it is detected that there is no stored item in the freezing/thawing chamber 6, the room temperature of the freezing/thawing chamber 6 is set to a freezing temperature range, for example, -18°C to -20°C (step 105). .
ステップ101において、冷凍/解凍室6に保存物が存在していることを検知したときには、存在している保存物が解凍後の非凍結品を含まれるか否かを、反射率の変化により判断する。 In step 101, when it is detected that there is a preserved item in the freezing/thawing chamber 6, it is determined whether the existing preserved item includes an unfrozen item after thawing based on a change in reflectance. do.
なお、保存物に対する電界発生処理が完了しても、ユーザが当該保存物を冷凍/解凍室6からすぐに取り出さない場合がある。そのような場合において、実施の形態1の冷蔵庫1は、冷凍/解凍室6の保存物に対して所望の解凍状態を維持できる微凍結温度帯が所定時間だけ維持される構成である。この所定時間を越えて保存物が収納されている場合には、当該保存物における鮮度を維持するために、実施の形態1の冷蔵庫1においては冷凍/解凍室6の室温を凍結温度帯に移行する制御を行っている。ステップ102においては、解凍状態の保存物が収納されたまま解凍完了後の時間が所定時間を越えていると判断した場合にも、ステップ105に移行して冷凍/解凍室6の室温を冷凍温度帯とする凍結処理が行われる。 Note that even if the electric field generation process for the preserved object is completed, the user may not immediately take out the preserved object from the freezing/thawing chamber 6. In such a case, the refrigerator 1 of the first embodiment is configured to maintain a slight freezing temperature range for a predetermined period of time in which the desired thawing state of the stored items in the freezing/thawing chamber 6 can be maintained. If the stored item is stored for longer than this predetermined time, in order to maintain the freshness of the stored item, in the refrigerator 1 of the first embodiment, the room temperature of the freezing/thawing chamber 6 is shifted to the freezing temperature range. control. In step 102, even if it is determined that the time after thawing has been completed has exceeded the predetermined time while thawed preserved items are stored, the process proceeds to step 105 and the room temperature of the freezing/thawing chamber 6 is set to the freezing temperature. A freezing process is carried out.
冷凍/解凍室6には解凍後の非凍結品が収納されていないと判断したときには、ステップ103において、例えば食品温度が目標温度を超えていた場合には、冷凍動作を行い(ステップ105)、超えていない場合は電界を発生させ食材の温度を上昇させる処理を行う
本制御の具体的な一例を記載する。実施の形態1の冷蔵庫1は、冷凍/解凍室6の室温を冷凍温度帯に維持している冷凍処理において、保存物である食品を所望の状態で冷凍保存するように誘電加熱を行うように構成されている。一般的に、食品を冷凍した場合には、冷凍/解凍室6の庫内の水分や、食品内部の水分により食品包材の内面には着霜現象が現れる。このような着霜現象が食品表面に現れると、食品が乾燥して、食感がパサパサとなり、食品として美味しく新鮮な状態ではなくなる(「冷凍焼け」)。このような状態を防止するために、実施の形態1の冷蔵庫1においては、冷却動作と共に誘電加熱動作を同時に行っている。
When it is determined that there is no thawed unfrozen food stored in the freezing/thawing chamber 6, for example, if the food temperature exceeds the target temperature in step 103, a freezing operation is performed (step 105); If the temperature is not exceeded, an electric field is generated to raise the temperature of the food.A specific example of this control is described below. The refrigerator 1 of the first embodiment performs dielectric heating to freeze and preserve food in a desired state during the freezing process in which the room temperature of the freezing/thawing chamber 6 is maintained within the freezing temperature range. It is configured. Generally, when food is frozen, frost formation occurs on the inner surface of the food packaging material due to moisture in the freezing/thawing chamber 6 and moisture inside the food. When such frost formation occurs on the surface of food, the food becomes dry and dry, and the food is no longer tasty and fresh (``freezer burn''). In order to prevent such a situation, in the refrigerator 1 of the first embodiment, the dielectric heating operation is performed simultaneously with the cooling operation.
図16A、図16Bは、冷却動作中の各要素の状態を示す波形図である。図16Aは従来の冷蔵庫における冷凍保存中の冷却動作を示す波形図であり、図16Bは実施の形態1の冷蔵庫1における冷凍/解凍室6で実行される冷却動作を示す波形図である。 16A and 16B are waveform diagrams showing the states of each element during cooling operation. FIG. 16A is a waveform diagram showing a cooling operation during frozen storage in a conventional refrigerator, and FIG. 16B is a waveform diagram showing a cooling operation performed in the freezing/thawing chamber 6 in the refrigerator 1 of the first embodiment.
図16Aにおいて、(1)は冷却動作のON/OFFを示す波形図である。冷却動作のON/OFFとは、例えばダンパーの開閉や、コンプレッサーのON(オン)、OFF(オフ)の動作などに相当する。ON(オン)は冷気が冷凍室に導入される状態を示し、OFF(オフ)はダンパーが閉成されて、冷凍室への冷気の導入が遮断されている状態を示す。従って、図16Aの(2)の波形図に示すように、冷凍室内の食品の温度は、予め設定した冷凍温度(例えば、-20℃)T1を中心として上下に大きく振れることになる。この結果、冷凍室内の食品表面において水分の蒸発と着霜が繰り返されることになり、好ましい食品の冷凍状態とならない場合が発生する。 In FIG. 16A, (1) is a waveform diagram showing ON/OFF of the cooling operation. Turning the cooling operation ON/OFF corresponds to, for example, opening/closing a damper, turning ON/OFF a compressor, and the like. ON indicates a state in which cold air is introduced into the freezer compartment, and OFF indicates a state in which the damper is closed and the introduction of cold air into the freezer compartment is blocked. Therefore, as shown in the waveform diagram (2) of FIG. 16A, the temperature of the food in the freezing chamber will fluctuate vertically around the preset freezing temperature (for example, -20° C.) T1. As a result, moisture evaporation and frost formation occur repeatedly on the surface of the food in the freezing chamber, and the food may not be in a desired frozen state.
一方、実施の形態1の冷却動作を示す図16Bにおいては、従来の冷却動作と異なって食品に対する冷却を行うと共に誘電加熱を行っている。図16Bの(1)がダンパー12aの開閉動作を示す波形図であり、ON(オン)はダンパー12aの開成状態を示しており、冷気が風路12を通り冷気導入孔20から冷凍/解凍室6に導入されている。OFF(オフ)はダンパー12aの閉成状態を示しており、冷凍/解凍室6への冷気の導入が遮断されている。実施の形態1の冷却動作における冷気導入は、誘電加熱と同時に行うため、冷気の導入時間が従来例に比べて長く設定されており、即ち冷却能力を上昇させている。 On the other hand, in FIG. 16B showing the cooling operation of the first embodiment, unlike the conventional cooling operation, the food is cooled and dielectrically heated. (1) of FIG. 16B is a waveform diagram showing the opening/closing operation of the damper 12a, and ON indicates the open state of the damper 12a, and cold air passes through the air path 12 and exits the cold air introduction hole 20 into the freezing/thawing chamber. 6 has been introduced. OFF indicates a closed state of the damper 12a, and the introduction of cold air into the freezing/thawing chamber 6 is blocked. Since cold air introduction in the cooling operation of the first embodiment is performed simultaneously with dielectric heating, the cold air introduction time is set longer than in the conventional example, that is, the cooling capacity is increased.
図16Bの(2)は、発振回路22が駆動制御されて誘電加熱の動作状態を示す波形図である。ダンパー12aの開成状態のとき、同時に誘電加熱が行われている。 (2) of FIG. 16B is a waveform diagram showing the operating state of dielectric heating when the oscillation circuit 22 is drive-controlled. When the damper 12a is in the open state, dielectric heating is simultaneously performed.
実施の形態1における冷却動作においては、解凍動作に比べて小さい出力で誘電加熱が行われる。出力電力の調節は、発振回路22への供給電力、または発振回路22のPWM制御によって行う。 In the cooling operation in the first embodiment, dielectric heating is performed with a smaller output than in the defrosting operation. The output power is adjusted by supplying power to the oscillation circuit 22 or by PWM control of the oscillation circuit 22.
この結果、図16Bの(3)に示すように、冷凍/解凍室6内の食品温度は、予め設定した冷凍温度(例えば、-20℃)T1に維持されて、食品温度の変動が抑制されている。 As a result, as shown in (3) of FIG. 16B, the food temperature in the freezing/thawing chamber 6 is maintained at the preset freezing temperature (for example, -20°C) T1, and fluctuations in food temperature are suppressed. ing.
実験によれば、食品温度の変動が約0.1K以下であれば、着霜の発生を無くすことができた。少なくとも食品温度の変動を少なくすればするほど着霜の発生を抑制することができる。また、食品内部においては、解凍時と同じ周波数、かつ解凍時よりも小さい出力電力で誘電加熱を行うことにより、氷結晶の伸長を抑制する効果がある。誘電加熱を行った場合には、食品内に生じた氷結晶の先端部に電界が集まりやすいため、冷凍/解凍室6内の温度が最大氷結晶生成帯以下であっても氷結晶は緩やかにしか伸長しない。 According to experiments, frost formation could be eliminated if the food temperature fluctuation was about 0.1 K or less. At least the less fluctuations in food temperature are reduced, the more frost formation can be suppressed. Further, inside the food, dielectric heating is performed at the same frequency as during thawing and with a smaller output power than during thawing, which has the effect of suppressing the expansion of ice crystals. When dielectric heating is performed, the electric field tends to gather at the tips of ice crystals formed in the food, so even if the temperature in the freezing/thawing chamber 6 is below the maximum ice crystal formation zone, the ice crystals will slowly grow. It only grows.
上記のように、実施の形態1の冷蔵庫1においては、冷凍保存中の冷却動作中においても誘電加熱動作を行っているため、保存物である冷凍品を所望の状態で冷凍保存することが可能となる。 As described above, in the refrigerator 1 of the first embodiment, the dielectric heating operation is performed even during the cooling operation during frozen storage, so it is possible to freeze stored frozen products in a desired state. becomes.
[1-10.電界発生による凍結動作]
実施の形態1の冷蔵庫1においては、操作部47からのユーザの指令に基づいて冷凍/解凍室6内の庫内に新たに投入された非凍結食品に対して凍結処理を行うことが可能である。図17は、凍結処理である急冷動作における各要素の状態を示す波形図である。図17において、(a)は冷凍/解凍室6内に保存物(食品)が存在するか否かを示すグラフである。冷凍/解凍室6内に保存物が存在するか否か判断は、入反射波検出部51において検出された反射波と、出力された電磁波との割合(反射率)に基づいて制御部50において判断される。図17の(b)は制御部50が整合回路23および入反射波検出部51からの情報を断続的に取得していることを示している。図17の(c)は、反射率の推移の一例を示すグラフである。制御部50は反射率が第1閾値R1以下となった場合に保存物である食品が冷凍/解凍室6内に投入されたと判断する。
[1-10. Freezing operation due to electric field generation]
In the refrigerator 1 of the first embodiment, it is possible to perform freezing processing on unfrozen food newly placed in the freezing/thawing chamber 6 based on a user's command from the operation unit 47. be. FIG. 17 is a waveform diagram showing the state of each element in a rapid cooling operation that is a freezing process. In FIG. 17, (a) is a graph showing whether or not there is a preserved object (food) in the freezing/thawing chamber 6. In FIG. The controller 50 determines whether there is a preserved object in the freezing/thawing chamber 6 based on the ratio (reflectance) of the reflected wave detected by the incoming reflected wave detector 51 and the output electromagnetic wave. be judged. (b) of FIG. 17 shows that the control section 50 intermittently acquires information from the matching circuit 23 and the input reflected wave detection section 51. FIG. 17(c) is a graph showing an example of changes in reflectance. The control unit 50 determines that food, which is a preserved item, has been placed in the freezing/thawing chamber 6 when the reflectance is equal to or less than the first threshold value R1.
冷凍/解凍室6内に収納された食品に対する急冷動作においては、冷却機構の圧縮機19および冷却ファン14の回転数を上昇させて、冷却能力を高めて強制連続運転を行っている。また、冷凍/解凍室6に通じる風路12のダンパー12aが強制的に連続開成状態で駆動されて、冷気が導入されるように冷気導入機構が駆動制御されている(図17(d)の波形図参照)。 In the rapid cooling operation for the food stored in the freezing/thawing chamber 6, the rotation speeds of the compressor 19 and the cooling fan 14 of the cooling mechanism are increased to enhance the cooling capacity and forced continuous operation is performed. Further, the cold air introduction mechanism is controlled so that the damper 12a of the air passage 12 leading to the freezing/thawing chamber 6 is forced to be continuously opened, and cold air is introduced (see FIG. 17(d)). (See waveform diagram).
急冷動作においては、食品温度が最大氷結晶生成帯(約-1℃~約-5℃)のときの氷結晶の伸長を抑制するために、誘電加熱動作を行っている。このときの誘電加熱動作は、数十W以下と解凍時よりも低出力であり、断続的に誘電加熱している(図17(e)における期間h)。誘電加熱動作を開始するために、食品温度が最大氷結晶生成帯に入ったことの検知は、食品の潜熱領域通過時に反射率の変化が増大することにより検知される。実施の形態1においては、検知された反射率が予め設定された第2閾値R2に入ったとき、誘電加熱動作を開始させる(図17(e)参照)。なお、反射率が第2閾値R2から第3閾値R3までの領域は、当該食品の最大氷結晶生成帯であるとして誘電加熱動作を継続し、反射率が第3閾値R3に入ってから所定時間(t2)が経過したときに当該食品が最大氷結晶生成帯を通過したと判断して、誘電加熱動作を停止する。 In the rapid cooling operation, a dielectric heating operation is performed to suppress the elongation of ice crystals when the food temperature is in the maximum ice crystal formation zone (approximately -1°C to approximately -5°C). The dielectric heating operation at this time has a lower output of several tens of W or less than that during thawing, and dielectric heating is performed intermittently (period h in FIG. 17(e)). Detection that the food temperature has entered the zone of maximum ice crystal formation to initiate the dielectric heating operation is sensed by an increased change in reflectance as the food passes through the latent heat region. In the first embodiment, when the detected reflectance falls within a preset second threshold R2, the dielectric heating operation is started (see FIG. 17(e)). Note that the region where the reflectance is from the second threshold R2 to the third threshold R3 is the maximum ice crystal formation zone of the food, and the dielectric heating operation is continued for a predetermined period of time after the reflectance reaches the third threshold R3. When (t2) has elapsed, it is determined that the food has passed through the maximum ice crystal formation zone, and the dielectric heating operation is stopped.
上記のように、当該食品が最大氷結晶生成帯を通過したと判断したとき、誘電加熱動作を停止すると共に、急冷動作を終了して通常の冷却動作に移行する。このように、急冷動作を行う場合にも誘電加熱動作を所望の期間行うことにより、食品を好ましい冷凍状態とすることができる。 As described above, when it is determined that the food has passed through the maximum ice crystal formation zone, the dielectric heating operation is stopped, the rapid cooling operation is ended, and the normal cooling operation is started. In this way, even when performing a rapid cooling operation, by performing the dielectric heating operation for a desired period, the food can be brought into a preferable frozen state.
[1-11.ドアスイッチによる安全制御]
本実施の形態では、前述したとおり、冷蔵庫1の外部に電磁波が漏洩することを防止するために、冷凍/解凍室6を取り巻くように電磁波シールド26が設けられている。さらに、外箱3が鋼板で構成されており、この鋼板自体が電磁波シールドとしての機能を有しているため、扉29が閉じていれば電磁波の外部漏洩は防止されている。
[1-11. Safety control using door switch]
In this embodiment, as described above, in order to prevent electromagnetic waves from leaking to the outside of the refrigerator 1, the electromagnetic wave shield 26 is provided to surround the freezing/thawing chamber 6. Further, since the outer box 3 is made of a steel plate, and this steel plate itself has a function as an electromagnetic wave shield, leakage of electromagnetic waves to the outside is prevented as long as the door 29 is closed.
しかしながら、扉29が開いたときは開口部から電磁波が漏洩する可能性がある。また、使用者が開口部から庫内に手を入れることで、人体に高周波が印可される危険も懸念されるため対策が必要である。 However, when the door 29 is opened, electromagnetic waves may leak from the opening. Additionally, there is a risk that high frequency waves may be applied to the human body if the user inserts his or her hand into the refrigerator through the opening, so countermeasures are required.
よって、本実施の形態では、扉29が開いたことを検知する扉開閉検知手段55a(図9参照)によって扉29が解放されていることを検知した場合は、発振回路22を停止させ第一電極24への電力供給を停止させる。なお、冷蔵庫には複数の扉があることが一般的であるが、電磁波シールド26が十分に機能している場合には、冷蔵室5の扉開閉検知手段55b、製氷室7の扉開閉検知手段55c、冷凍室8の扉開閉検知手段55d、野菜室の扉開閉検知手段55eによって冷凍/解凍室6以外の貯蔵室の扉が開かれたことを検知しても、規定以上の電磁波の外部漏洩がないため、発振回路22は停止せず動作を継続する。 Therefore, in this embodiment, when the door opening/closing detection means 55a (see FIG. 9) detects that the door 29 is open, the oscillation circuit 22 is stopped and the first Power supply to the electrode 24 is stopped. Note that a refrigerator generally has multiple doors, but if the electromagnetic shield 26 is functioning sufficiently, the door opening/closing detection means 55b of the refrigerator compartment 5 and the door opening/closing detection means of the ice making compartment 7. 55c, even if the opening/closing detection means 55d of the door of the freezer compartment 8 and the opening/closing detection unit 55e of the vegetable compartment door detect that a door of a storage room other than the freezing/defrosting compartment 6 has been opened, electromagnetic waves exceeding the specified level will not leak to the outside. Since there is no signal, the oscillation circuit 22 does not stop and continues to operate.
ただし、設計上の課題により電磁波シールド26で冷凍/解凍室6を十分に囲えない場合はこの限りではない。 However, this does not apply if the electromagnetic wave shield 26 cannot sufficiently surround the freezing/thawing chamber 6 due to design issues.
例えば、冷凍/解凍室6の天面部に電磁波シールド26を構成できない場合、その上部にある貯蔵室(図1のレイアウトでは冷蔵室5)の扉が解放された場合は発振回路22を停止させる。また、冷凍/解凍室6の底面部に電磁波シールド26を構成できない場合、その下部にある貯蔵室(図1のレイアウトでは冷凍室8、野菜室9)の扉が解放された場合は発振回路22を停止させる。また、冷凍/解凍室6の側面部に電磁波シールド26を構成できない場合、その側部にある貯蔵室(図1のレイアウトでは製氷室7)の扉が解放された場合は発振回路22を停止させる。このように、電磁波シールド26が構成できない方向の貯蔵室の扉解放時に発振回路22を停止させ、電磁波の漏洩を防止する。 For example, if the electromagnetic wave shield 26 cannot be constructed on the top of the freezing/thawing chamber 6, the oscillation circuit 22 is stopped when the door of the storage chamber (refrigerating chamber 5 in the layout of FIG. 1) located above is opened. In addition, if the electromagnetic wave shield 26 cannot be configured at the bottom of the freezing/thawing compartment 6, and the doors of the storage compartments (freezer compartment 8 and vegetable compartment 9 in the layout of FIG. 1) located below are opened, the oscillation circuit 22 to stop. Furthermore, if the electromagnetic shield 26 cannot be configured on the side of the freezing/thawing chamber 6, the oscillation circuit 22 is stopped when the door of the storage chamber (ice making chamber 7 in the layout of FIG. 1) on that side is opened. . In this manner, the oscillation circuit 22 is stopped when the door of the storage room is opened in a direction in which the electromagnetic wave shield 26 cannot be configured, thereby preventing leakage of electromagnetic waves.
発振回路22を停止させる手段としては、以下のような手段がある。 As means for stopping the oscillation circuit 22, there are the following means.
図18Aは、扉開閉検知手段55aによって、電源部48から発振回路22への電源供給を遮断する手段を示している。扉開閉検知手段55aは扉29が閉じているときは導通され、扉29が開いたときは遮断されるスイッチ機構であり、スイッチが遮断されることで、発振回路22への電源供給が断たれ確実に動作を停止させる。 FIG. 18A shows means for cutting off the power supply from the power supply unit 48 to the oscillation circuit 22 by the door opening/closing detection means 55a. The door opening/closing detection means 55a is a switch mechanism that is turned on when the door 29 is closed and cut off when the door 29 is opened, and when the switch is cut off, the power supply to the oscillation circuit 22 is cut off. Make sure to stop the operation.
また、図18Bは、扉開閉検知手段55aによって、電源部48を制御する電源制御部48aの動作を停止させる手段を示している。扉開閉検知手段55aは図18Aと同様のスイッチ機構であり、扉29が開くと電源制御部48aへの電源供給が停止することで電源部48から発振部22への電源供給も断たれ停止する。図18Bでは、電源制御部48a内の回路への電源供給を遮断することによって動作を停止するが、電源制御部48a内の過電流保護回路に過電流状態と認識させて停止させる手段や、電源部48が過負荷状態になったと認識させて停止させる手段でも良い。 Further, FIG. 18B shows means for stopping the operation of the power supply control section 48a that controls the power supply section 48 by the door opening/closing detection means 55a. The door opening/closing detection means 55a is a switch mechanism similar to that shown in FIG. 18A, and when the door 29 is opened, the power supply to the power supply control section 48a is stopped, and the power supply from the power supply section 48 to the oscillation section 22 is also cut off and stopped. . In FIG. 18B, the operation is stopped by cutting off the power supply to the circuit in the power supply control unit 48a, but there is a method for making the overcurrent protection circuit in the power supply control unit 48a recognize an overcurrent state and stopping the operation, and It may also be a means for recognizing that the section 48 has become overloaded and stopping it.
また、図18Cは、扉開閉検知手段55aだけでなく、磁気センサ55fによっても扉29の開閉状態を判別できるものである。磁気センサ55fは制御部50に扉29の開閉信号を出力するものであり、制御部50は磁気センサ55fの信号を受けて電源制御部48aの動作可否信号を出力する。磁気センサ55fと制御部50の間には、さらに扉開閉検知手段55aが挿入され、扉29が閉じているときは導通され、扉29が開いたときは遮断されて信号の出力ができなくなり、電源部48の動作を停止させる。 Further, in FIG. 18C, the open/close state of the door 29 can be determined not only by the door open/close detector 55a but also by the magnetic sensor 55f. The magnetic sensor 55f outputs an opening/closing signal for the door 29 to the control section 50, and the control section 50 receives the signal from the magnetic sensor 55f and outputs an operation enable/disable signal for the power supply control section 48a. A door opening/closing detection means 55a is further inserted between the magnetic sensor 55f and the control unit 50, which is electrically connected when the door 29 is closed, and is cut off when the door 29 is open, so that no signal can be output. The operation of the power supply section 48 is stopped.
以上は電源供給、または制御信号の導通/遮断をハードウェアで実現しているため、高周波ノイズ、或いは外部からのノイズへの耐性が高く、誤動作しにくい。 Since the above-described power supply or control signal conduction/cutoff is realized by hardware, the resistance to high frequency noise or external noise is high, and malfunctions are difficult to occur.
なお、図18B、および図18Cでは扉開閉検知手段55aは扉29が閉じているときは導通され、扉29が開いたときは遮断されるスイッチ機構としたが、扉29が閉じているときは遮断され、扉29が開いたときは導通されるものを使用する手段でも良い。このときは、電源制御部48aを停止させるためのH/Lの論理を逆転させる必要がある。 In addition, in FIGS. 18B and 18C, the door opening/closing detection means 55a is a switch mechanism that is turned on when the door 29 is closed and cut off when the door 29 is opened, but when the door 29 is closed, It is also possible to use a device that is shut off and conductive when the door 29 is opened. At this time, it is necessary to reverse the H/L logic for stopping the power supply control section 48a.
なお、実施の形態1の冷蔵庫においては、冷凍/解凍室6として冷凍機能と解凍機能とを有する構成で説明したが、解凍機能のみの解凍室とした構成であってもよい。 In addition, in the refrigerator of Embodiment 1, although the structure which had the freezing function and the thawing function was demonstrated as the freezing/thawing chamber 6, the structure which was made into the thawing chamber only with a thawing function may be sufficient.
上記のように、本開示の冷蔵庫においては、実施の形態1において説明したように、冷凍/解凍室の解凍空間において電界の均一化が図られており、解凍空間に保持された保存物に対する電界発生処理および冷凍処理において所望の誘電加熱を行うことができる。従って、本開示の冷蔵庫によれば、貯蔵室内に収納された保存物を所望の状態で冷凍し、貯蔵し、解凍することができ、信頼性の高い冷却、貯蔵、解凍機能を有する、冷蔵庫を提供することができる。つまり、保存物を所望の状態で冷凍保存することができると共に、所望の状態の冷凍保存物を短時間で所望の状態に解凍することができるという優れた効果を奏しており、半導体素子で構成された誘電加熱機構を用いることにより解凍機能を有する冷蔵庫として小型化を図ることができる構成となる。 As described above, in the refrigerator of the present disclosure, as explained in Embodiment 1, the electric field is made uniform in the thawing space of the freezing/thawing chamber, and the electric field is applied to stored items held in the thawing space. Desired dielectric heating can be performed during generation and freezing treatments. Therefore, according to the refrigerator of the present disclosure, the refrigerator can freeze, store, and thaw stored items stored in the storage chamber in a desired state, and has highly reliable cooling, storage, and thawing functions. can be provided. In other words, it has the excellent effect of being able to freeze preserves in a desired state and thaw frozen preserves in a desired state into a desired state in a short period of time. By using the dielectric heating mechanism, it is possible to downsize the refrigerator with a defrosting function.
[2-1.効果等]
以上のように、本開示の態様における冷蔵庫は、保存物を貯蔵可能な空間を有する少なくとも一つの貯蔵室と、高周波電力を形成する発振部と、前記発振部から形成された高周波電力を受け電界を貯蔵空間に発生させる第一の電極、および第二の電極と、前記第一の電極と前記第二の電極と前記貯蔵室に収容された保存物とによって形成される負荷インピーダンスと、前記発振部の出力インピーダンスと整合する整合部と、前記発振部と前記整合部とを直接的、または間接的に接続する高周波用配線と、前記高周波用配線からのノイズ漏洩を防止するノイズ抑制手段を備えたものであり、高周波ノイズを起因とした誤動作や外部への電波漏れを抑制することができる。
[2-1. Effects, etc.]
As described above, a refrigerator according to an aspect of the present disclosure includes at least one storage chamber having a space capable of storing stored items, an oscillating section that generates high-frequency power, and an electric field that receives the high-frequency power generated from the oscillating section. a first electrode and a second electrode that cause the oscillation to occur in the storage space; a load impedance formed by the first electrode, the second electrode, and the stored object stored in the storage space; A matching section that matches the output impedance of the section, a high frequency wiring that directly or indirectly connects the oscillating section and the matching section, and a noise suppressing means that prevents noise leakage from the high frequency wiring. This makes it possible to suppress malfunctions caused by high-frequency noise and leakage of radio waves to the outside.
以上、本発明をある程度の詳細さをもって実施の形態において説明したが、実施の形態1の開示内容は構成の細部において変化してしかるべきものであり、実施の形態における要素の置換、組合せ、および順序の変更は請求された本発明の範囲及び思想を逸脱することなく実現し得るものである。 As above, the present invention has been described in the embodiments with a certain degree of detail, but the contents disclosed in the first embodiment should change in the details of the configuration, and the elements in the embodiments may be replaced, combined, and Changes in the order may be made without departing from the scope and spirit of the claimed invention.
本発明の冷蔵庫においては、保存物に対する冷凍、貯蔵および解凍のそれぞれを所望の状態となるように処理することができ、冷蔵庫の付加価値や信頼性及び安全性を高め、高い市場価値を有するので、各種冷蔵庫に好適に適用できる。 In the refrigerator of the present invention, it is possible to freeze, store, and thaw preserved items in a desired state, thereby increasing added value, reliability, and safety of the refrigerator, and having high market value. , can be suitably applied to various refrigerators.
1 冷蔵庫
3、3a 外箱
4 内箱
5 冷蔵室
6 冷凍/解凍室(貯蔵室)
7 製氷室
8 冷凍室
9 野菜室
10 機械室
11 冷却室
12 風路
12a ダンパー
13 冷却器
14 冷却ファン
15 除霜ヒータ
16 ドレンパン
17 ドレンチューブ
18 蒸発皿
19 圧縮機
20 冷気導入孔
21 クロスレール
22 発振回路(発振部)
22a 発振源
22b 第一アンプ回路
22c 第二アンプ回路
23 整合回路(整合部)
24 第一電極
24a~24c 正極端子
25 第二電極
25a~25c 陰極端子
26 電磁波シールド(シールド部)
26a 天面側電磁波シールド
26b 背面側電磁波シールド
26c 底面側電磁波シールド
26d 扉側電磁波シールド
29 扉
30 電極保持領域
31 収納ケース
32a~32c 内面部材
36 ガスケット
40 断熱材
41 電極孔(第一電極孔)
42 電極孔(第二電極孔)
47 操作部
48 電源部
49 温度センサ
50 制御部
51 入反射波検出部
52 電極保持基板
53 フレーム
54 支柱
55a~f 扉開閉検知手段
56a、b 同軸ケーブル
D 第一電極の長辺寸法
H 設置間隔(電極間隔)
1 Refrigerator 3, 3a Outer box 4 Inner box 5 Refrigerator room 6 Freezing/thawing room (storage room)
7 Ice making compartment 8 Freezer compartment 9 Vegetable compartment 10 Machine compartment 11 Cooling compartment 12 Air path 12a Damper 13 Cooler 14 Cooling fan 15 Defrost heater 16 Drain pan 17 Drain tube 18 Evaporation dish 19 Compressor 20 Cold air introduction hole 21 Cross rail 22 Oscillation Circuit (oscillation section)
22a Oscillation source 22b First amplifier circuit 22c Second amplifier circuit 23 Matching circuit (matching section)
24 First electrode 24a to 24c Positive terminal 25 Second electrode 25a to 25c Cathode terminal 26 Electromagnetic shield (shield part)
26a Top side electromagnetic wave shield 26b Rear side electromagnetic wave shield 26c Bottom side electromagnetic wave shield 26d Door side electromagnetic wave shield 29 Door 30 Electrode holding area 31 Storage case 32a to 32c Inner surface member 36 Gasket 40 Heat insulating material 41 Electrode hole (first electrode hole)
42 Electrode hole (second electrode hole)
47 Operation unit 48 Power supply unit 49 Temperature sensor 50 Control unit 51 Incoming reflected wave detection unit 52 Electrode holding board 53 Frame 54 Supports 55a to f Door opening/closing detection means 56a, b Coaxial cable D Long side dimension of first electrode H Installation interval ( electrode spacing)
Claims (4)
高周波電力を形成する発振部と、
前記発振部から形成された高周波電力を受け電界を貯蔵空間に発生させる第一の電極、および第二の電極と、
前記第一の電極と前記第二の電極と前記貯蔵室に収容された保存物とによって形成される負荷インピーダンスと、前記発振部の出力インピーダンスと整合する整合部と、
前記発振部と前記整合部とを直接的、または間接的に接続する高周波用配線と、
前記高周波用配線からのノイズ漏洩を防止するノイズ抑制手段を備えたことを特徴とした冷蔵庫。 at least one storage room having a space capable of storing preserved items;
an oscillator that generates high-frequency power;
a first electrode that receives high frequency power generated from the oscillator and generates an electric field in the storage space, and a second electrode;
a load impedance formed by the first electrode, the second electrode, and the stored object stored in the storage chamber; and a matching part that matches the output impedance of the oscillation part.
high frequency wiring that directly or indirectly connects the oscillation section and the matching section;
A refrigerator comprising a noise suppressing means for preventing noise leakage from the high frequency wiring.
前記ノイズ抑制手段は、前記高周波用配線の大半を前記金属筐体の内側に配線する構成とした請求項1に記載の冷蔵庫。 A metal casing is provided to surround the outside of the storage chamber,
2. The refrigerator according to claim 1, wherein the noise suppressing means has a configuration in which most of the high-frequency wiring is wired inside the metal casing.
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