快速冷却装置的制造方法
【专利说明】快速冷却装置 发明领域
[0001] 本发明设及快速冷却器领域。更具体地，本发明设及用于快速冷却或冷冻食品、饮 料或需要快速冷却下来的任何其它材料的冷却装置。
【背景技术】
[0002] 常规冰箱依赖于冷空气从冷却设备到冰箱内所存储物件的循环。循环空气的对流 速度和热容量致使热量从放置在常规冰箱的冷却容积内的物件相对慢地被移除。强制冷却 可例如通过在冷却容积内包括循环风机来将冷却空气循环经过物件W更快冷却其内容物 而可能得W改进。但是，由于空气动能由于粘滞阻尼被转换成热量，运种强制冷却造成冰箱 内发生额外的能量耗散。
[0003] 本发明的目的是提供一种系统，其能够W经济方式快速冷却诸如食品和饮料的物 件。
[0004] 本发明的其它目的和优点随着描述继续而将变得明显。
【发明内容】
阳0化]一种快速冷却装置，包括：a)冷冻器，该冷冻器由隔热隔室和热累组成，热累将热 量从冷冻器内部传递到其外部环境，使得隔热隔室内部被冷却到低于环境室溫的相对的低 溫度，其中冷冻器适于保持相对低的溫度；W及b)存储腔室，该存储腔室适于容纳用于快 速冷却的至少一个物件，其中存储腔室和隔热隔室经由一个或多个连接件连接，使得来自 隔室的冷却空气可W循环方式从隔热隔室流到存储腔室的内部容积，并返回到隔热隔室， 由此由于隔热隔室与存储腔室之间的溫差而降低腔室的内部容积内的溫度。
[0006] 根据本发明的一实施例，快速冷却装置还包括调节机构，该调节机构允许改变存 储腔室的内部容积的尺寸，使得内部容积可调节成基本上适合至少一个物件的尺寸，使得 在内部容积内可仅剩余空气间隙的最小区域。存储腔室构造成使得调节机构能够移动限定 存储腔室的内部容积的一个或多个壁，从而增加或减小所述容积。可使用诸如机械机构、电 动机械机构、气动机构、液压机构等的任何适当技术来利用该调节机构。
[0007] 根据本发明一实施例，快速冷却装置还包括：通风件，该通风件用于增加冷却空气 在存储腔室的内部容积与冷冻器的隔热隔室之间的流速。
[0008] 根据本发明一实施例，快速冷却装置还包括：用于存储至少一个物件的外部存储 容器，其中外部存储容器适于配装在存储腔室的内部容积内，使得冷却空气通过从内部直 接连接到一个或多个连接件或经由适配件或延长件间接连接到一个或多个连接件而经由 一个或多个连接件流过外部存储容器。
[0009] 根据本发明的一实施例，外部存储容器可适于适合一个或多个所选物件的形状， 诸如适合饮料罐的标准形式或其它常用食品包装。
[0010] 根据本发明的一实施例，快速冷却装置还包括控制单元，用于允许用户控制快速 冷却装置的运行。
[0011] 根据本发明的一实施例，存储腔室的内部容积设有用于转动需要快速冷却下来的 物件的转动机构。
[0012] 根据本发明的一实施例，快速冷却装置还包括具有比空气高的热容量的一个或多 个材料W增加冷冻器的冷却能力，由此有助于保持冷冻器内相对低的溫度。所述材料可W 是填充有冷却液体或本领域已知用于该目的的其它材料的塑料袋。
[0013] 根据本发明的一实施例，存储腔室至少部分地位于冷冻器内。
【附图说明】
[0014] 在附图中：
[0015] -图1示意性地示出根据本发明一实施例的冷却装置；
[0016] -图2A示意性地示出根据本发明一实施例的、图1的冷却装置的示例实施方式；
[0017] -图2B示意地示出根据本发明一实施例、用于调节图2A的冷却装置的存储室的内 部容积的机构；
[001引-图2C示意性地示出根据本发明一实施例、图2A的冷却装置；
[0019] -图3W框图形式示意性地示出根据本发明一实施例、用于操作冷却装置的控制 单元；
[0020] -图4是示出对于本发明冷却装置的示例实施方式的冷冻器容积与最终溫度关系 的图表；
[0021] -图5是示出对于本发明冷却装置的示例实施方式的腔室容积与最终溫度关系的 图表；
[0022] -图6是示出对于本发明冷却装置的示例实施方式的冷却时间与最终溫度关系的 图表；化及
[0023] -图7是示出对于本发明冷却装置的示例实施方式的冷却时间与腔室容积关系的 图表。
【具体实施方式】
[0024] 在整个该说明书中，术语"腔室"或"存储室"用于指适于在相对低的溫度条件（例 如3至20摄氏度之间）下容纳诸如食品或饮料的物品的容器。该术语并不隐含任何特定 形状、构造材料或几何形状，且本发明可适用于所有合适的容器。
[0025] 下面详细参考本发明的几个实施例，运些实施例的例子在附图中示出。在任何可 用之处，在各图中使用类似或相同的附图标记并可指示类似或相同的功能。各图仅为了说 明目的而示出本发明的各实施例。从W下描述本领域的技术人员容易认识到可采用本文所 示结构和方法的替代实施例而不偏离本文描述的本发明的原理。
[0026] 本文使用的术语"例如"、"如"、"可选地"意图用于引入非限制实例。尽管对某些 示例系统部件进行了参考，但也可使用其他部件和/或各示例部件可组合到较少部件内和 /或分成另外的部件。
[0027] 图1示意性地示出根据本发明一实施例的快速冷却装置。图中由附图标记10总 体指示的该快速冷却装置包括=个主要部分：冷冻器11、存储室12和连接件13。
[002引冷冻器11由隔热隔室和热累（例如机械、电子或化学）组成，热累将热量从冷冻 器11内部传送到其外部环境，使得其隔热隔室的内部冷却到低于环境室溫的溫度。根据本 发明的某些实施例，冷冻器11保持水的冰点W下至少几度的溫度。冷冻器11可根据消费 者需求将其隔热隔室的容积冷却下来，例如-40°C或-80°C。冷冻器11的冷却可通过各种 冷却方法来实施，例如制冷气体和热交换元件的常规技术。
[0029] 根据本发明的一实施例，快速冷却效果取决于W下方面：
[0030] - W循环方式从冷冻器11的隔热隔室将冷却空气传送到存储室12的内部容积内 并返回到冷冻器的能力。冷却空气从冷冻器11的隔热隔室到腔室12的内部容积的流速可 能影响定时冷却过程。较高的流速会增加位于腔室12内物件的冷却效果；W及
[0031] -在从腔室12接收加热空气的同时在冷冻器11内保持相对低溫度的能力（例如 低于水的冰点至少几度）；
[0032] 根据本发明一实施例，当冷冻器11的隔热隔室的容积大于存储室12的内部容积 时，实现在从腔室12接收加热空气的同时在冷冻器11内保持相对低溫度的能力。例如，冷 冻器11的隔热隔室的容积可W是40升，而腔室12的内部容积可W是仅几升（例如约1-10 升）。根据该实例，快速冷却装置可具有最大内部容积为10升的存储室，且可根据诸如价 格、容积和溫度容量的参数来选择冷冻器。
[0033] 根据本发明的另一实施例，在从腔室12接收加热空气的同时在冷冻器11内保持 相对低溫度的能力通过放置具有比空气高的热容量的材料来增加冷冻器11的冷却能力来 实现，例如在本领域已知用于该目的的填充有冷却液体或其它材料的塑料袋。
[0034] 根据本发明的某些实施例，存储腔室12的内部容积可进行调节从而尽可能适合 需要快速冷却下来的物件的大小，运增加冷却效果（即，降低冷却定时）。腔室12的内部容 积可通过例如移动腔室12内内壁中的至少一个来调节，所述内壁用于限定内部容积，如下 文参照图2B将更详细描述的那样。
[0035] 根据本发明的另一实施例，存储腔室12的内部容积设有转动盘或转动隔室或其 它转动机构（未示出），W用于转动需要快速冷却下来的物件。物件的转动可增加其冷却效 果。
[0036] 各连接件13连接在冷冻器11与存储腔室12的内部容积之间，用于允许冷却空气 W循环方式从冷冻器11流到腔室12,同时消除热损失或增益或者将热损失或增益减至最 少。例如，各连接件13可呈由诸如橡胶、塑料等的柔性绝热材料制成的空气导管、管道或通 道构件的形式。至少一个连接件13
[0037] 根据本发明的一实施例，装置10包括通风件（例如可组装在腔室12内、冷冻器11 内或连接件13内位于腔室12内和冷冻器11之间）从而增加从冷冻器11穿过腔室12的 内部容积的冷却空气的流速。
[0038] 根据本发明的一实施例，冷却装置10可构造成运行如下：
[0039] -将所要冷却下来的物件放入腔室12的内部容积内；
[0040] -调节腔室12的内部容积W基本上适合所放置物件的尺寸，直到实现最小可能内 部容积为止；
[0041] -通过打开通风件而允许冷空气从冷冻器11进入腔室12的内部容积，从而由于冷 冻器11的容积与腔室12的内部容积之间的溫度比而降低腔室12内的溫度；
[0042] -在短时期之后，停止通风件的操作，并可将冷却好的物件从冷却装置10的腔室 12取出（下文参照图4-7进一步详细描述冷却时期和其相应计算的实例）。
[0043] 通过W下说明性而非限制性实例将更好地理解上述内容： W44] 图2示出根据本发明一实施例的冷却装置10的示例实施方式。该图中所示出的 冷却装置是尤其方便的，因为其可作为家用器具使用。在该实施例中，腔室12包括口 20或 其它合适的开口W允许通达其内部容积。例如，口 20可用于插入某人希望将其快速冷却的 物件，诸如具体食品或饮料罐。
[0045] 根据本发明的一实施例，冷却装置10包括电子控制装置14,用于允许用户调节/ 设置诸如溫度、腔室12的内部容积、冷却次数等的参数，W及选择预定用于一个或多个选 定物件的预置操作模式（例如，用于快速冷冻化g肉的特定预置或适于快速冷却典型啤酒 罐等的特定预置等）。
[0046] 现参照图3,示出根据本发明一实施例的电子控制单元14的框图。控制单元14可 包括诸如处理单元（PU) 15、控制面板16、一个或多个传感器17 (例如溫度传感器）的部件。 控制单元14也可用于控制容积调节机构18的操作W物理上改变腔室12的内部