一种冷冻食材快速解冻设备的制作方法

本实用新型涉及冷冻食材解冻领域，特别是一种冷冻食材快速解冻设备。

背景技术：

人们生活节奏日益加快，生活方式也在改变，越来越多的人会一次性采购许多生鲜食材冷冻在冰箱里，食用时再解冻。如何快速解冻食材并保持食材的品质逐渐成为新的课题。

常温解冻时间长且容易使食材变质；冷藏室解冻时间太长；冲水解冻容易造成食材品质降低；市场上的普通微波炉解冻不易控制，容易出现表面过热而内部还未解冻的情况。

而利用射频能量对冷冻食材的电磁作用，可以使食材内部的电极方向快速发生变化，摩擦生热，进而使食材内外均匀升温以达到要求的解冻条件，完成解冻。但现有技术中利用射频能量对冷冻食材进行解冻的多为自设时间，不能智能控制，根据食材来自适应匹配解冻时间。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：针对现有技术存在不能智能控制利用射频解冻食材时间的问题，提供一种冷冻食材快速解冻设备。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种冷冻食材快速解冻设备，设有解冻腔、射频功放模块、自适应匹配模块、控制模块以及人机交互模块；

所述射频功放模块与所述自适应匹配模块相连，用于提供射频能量；

所述自适应匹配模块与所述解冻腔相连，用于反馈调节所述解冻腔的反射系数使所述反射系数低于阈值；

所述控制模块与所述射频功放模块相连接，用于获取所述反射系数以及控制所述射频功放模块的开关状态；

所述人机交互模块与所述控制模块相连接，用于向所述控制模块发送控制指令。本实用新型在设备中集成了射频功放模块、自适应匹配模块以及解冻腔。通过射频功放模块提供射频功率源，解冻腔体实现食材解冻，并在射频功放模块与解冻腔之间增加自适应匹配模块，通过所述自适应匹配模块来反馈调整所述解冻腔的反射系数，使解冻腔内的食材在不同状态下都能实现良好匹配，提高解冻腔的工作效率与稳定性，让食材吸收射频能量，转化为热能，使食材自动解冻。当食材解冻至-4℃～-1℃时，所述反射系数会趋于稳定，所述控制模块监测到所述反射系数的变化量小于一定阈值后，控制所述射频功放模块停止工作，最终实现对食材的自动解冻效果。且本实用新型的设备体积小，能快速智能解冻食材，不会产生水渍血渍，干净卫生，能极大提升人们的生活品质。

作为本实用新型的优选方案，所述自适应匹配模块包括输入端、输出端、电感l1、电感l2、电容c1以及电容c2；

所述电感l2与所述电容c2串联形成支路一，所述支路一与所述电容c1并联形成支路二，所述支路二再与所述电感l1串联后连接在输入端和输出端之间。

作为本实用新型的优选方案，所述射频功放模块包括射频功率源、检测电路以及监控电路；

所述射频功率源用于提供射频能量；所述检测电路设有两组，分别用于获取所述射频功率源的输出功率信号与反射功率信号，每个所述检测电路包括定向耦合器和检波电路；所述监控电路用于监测所述输出功率信号以及所述反射功率信号。本实用新型通过加入定向耦合器，检波电路以及监控电路，实时监测所述解冻腔的反射系数，进而使所述自适应匹配模块对所述反射系数进行反馈调整。

作为本实用新型的优选方案，所述射频功率源输出信号为单音连续波信号。

作为本实用新型的优选方案，所述定向耦合器为平行微带线耦合器。

作为本实用新型的优选方案，所述解冻腔内设有辐射模块，所述辐射模块与所述自适应匹配模块相连，所述辐射模块用于向所述解冻腔内发射射频能量。

作为本实用新型的优选方案，所述解冻腔的外壳材料采用铝材。

作为本实用新型的优选方案，所述解冻腔的内胆材料采用食用级pp塑料或pvc塑料。

作为本实用新型的优选方案，所述设备采用220v交流电源供电。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型在设备中集成了射频功放模块、自适应匹配模块以及解冻腔。通过射频功放模块提供射频功率源，解冻腔体实现食材解冻，并在射频功放模块与解冻腔之间增加自适应匹配模块，通过所述自适应匹配模块来反馈调整所述解冻腔的反射系数，进而调整输入解冻腔的射频能量，使解冻腔内的食材在不同状态下都能实现良好匹配，提高解冻腔的工作效率与稳定性，让食材吸收射频能量，转化为热能，使食材自动解冻。当食材解冻至-4℃～-1℃时，所述反射系数会趋于稳定，所述控制模块监测到所述反射系数的变化量小于一定阈值后，控制所述射频功放模块停止工作，最终实现对食材的自动解冻效果。且本实用新型的设备体积小，能快速智能解冻食材，不会产生水渍血渍，干净卫生，能极大提升人们的生活品质。

2、本实用新型通过加入检测电路以及监控电路，实时监测所述射频功率源的反射系数，进而对所述自适应匹配模块和所述射频功率源进行控制调整。

附图说明

图1是本实用新型实施例1所述的一种冷冻食材快速解冻设备的结构示意图；

图2是本实用新型实施例2所述的一种冷冻食材快速解冻设备的系统构成和原理图；

图3是本实用新型实施例2所述的一种冷冻食材快速解冻设备的自适应匹配模块的电路图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1所示，一种冷冻食材快速解冻设备，设有解冻腔、射频功放模块、自适应匹配模块、控制模块以及人机交互模块。所述控制模块分别与所述射频功放模块与所述人机交互模块相连；所述射频功放模块设置在所述解冻腔外，与所述自适应匹配模块相连。

本设备采用220v交流电源供电，由所述射频功放模块提供射频能量源，食材在解冻腔内吸收电磁波将其转化为热能，所述自适应匹配模块用于实现所述射频功放模块与所述解冻腔之间的自适应匹配，通过所述自适应匹配模块两端的输入输出信号，来反馈调节解冻腔的反射系数，使所述反射系数低于阈值，进而使射频能量能更好地传输到解冻腔内，所述人机交互系统为用户提供操控平台，方便用户输入操作指令。

实施例2

如图2所示，本实施例与实施例1的区别在于：所述射频功放模块包括射频功率源、检测电路以及监控电路。

所述射频功率源用于提供射频能量，且输出的信号为单音连续波信号；所述检测电路设有两组，分别用于获取所述射频功率源的输出功率信号与反射功率信号，每个所述检测电路包括定向耦合器和检波电路；所述定向耦合器采用平行微带线耦合器，且所述定向耦合器与所述检波电路的方向性满足条件d≥25db，通过所述监控电路将信号发送到所述控制模块，再通过功率对应表获得输出功率与反射功率，得到所述解冻腔的反射系数。

所述解冻腔的外壳材料采用铝材，内胆材料采用食用级pp塑料或pvc塑料。所述解冻腔内设有辐射模块，所述辐射模块与所述自适应匹配模块相连，为所述解冻腔的输入端，用于向所述解冻腔内发射射频能量。所述解冻腔输入端的特性阻抗为zl，其值受到腔内放置的食材状态影响，所以当食材状态变化时，所述特性阻抗zl也会随之改变，而反射系数也会相应的变化；而输入解冻腔的射频能量与所述反射系数成比例关系，反射系数越小，表示射频功放模块传输给解冻腔的射频能量中被反射回来的射频能量占比越小，食材吸收的射频能量就越大。

例如射频功率源块输出的射频能量为q1，被解冻腔反射回来的射频能量为q2，自适应匹配模块和电缆损耗的射频能量为q3(q3:q1的值为固定值)，反射系数＝√(反射回的射频信号/输出的射频信号)＝√(q2/q1)，解冻腔内的食材吸收的射频能量q＝q1-q2-q3；因此反射系数越小，√(q2/q1)的值就越小，所以反射的射频能量q2也越小，输入的射频能量q就增大了。食材吸收的射频能量比(q:q1)越大，代表射频功率源与食材匹配越良好，其中q＝q1-q3时射频功率源与食材完全匹配。

解冻腔内的食材在不同状态下都会在自适应匹配模块输入端有对应的特性阻抗值zl，当zl值越趋近于射频功率源输出端的特性阻抗值z0时，检测到的反射系数就会越小，当反射系数大于阈值时，将被认为射频功率源与食材匹配不好，此时自适应匹配模块根据反射系数反馈调节自身的阻抗，使之趋近于z0，从而使反射系数小于阈值，实现解冻腔内的食材与射频功率源之间的良好匹配。

所述自适应匹配模块设置在所述射频功放模块与所述解冻腔之间，根据所述射频功放模块得到的反射系数对所述反射系数进行反馈调节，改善功放模块与解冻腔的匹配效果，使解冻腔内的食材在不同状态下都能实现良好匹配，提高解冻腔的工作效率与稳定性，让食材吸收射频能量，转化为热能，使食材自动解冻。当食材解冻至-4℃～-1℃时，所述反射系数会趋于稳定，所述控制模块监测到所述反射系数的变化量小于一定阈值后，控制所述射频功放模块停止工作，最终实现对食材的自动解冻效果。其电路如图3所示，包括输入端、输出端、电感l1、电感l2、电容c1以及电容c2；

所述电感l2与所述电容c2串联形成支路一，所述支路一与所述电容c1并联形成支路二，所述支路二再与所述电感l1串联后连接在输入端和输出端之间。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。