CN106979663A - 快速冷却装置及快速冷却方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供快速冷却装置及快速冷却方法，其中的快速冷却装置用于降低液体容器的温度，其中流体回路包括用于存放至少一个装有液体的容器的第一箱体，存放冷却介质的第二箱体，驱使所述冷却介质在所述第一箱体和所述第二箱体之间循环的泵；制冷单元用于冷却所述第二箱体内的所述冷却介质；以及控制***用于控制所述泵以及所述制冷单元。

Description

快速冷却装置及快速冷却方法

技术领域

本发明涉及一种快速冷却装置及快速冷却方法，尤其涉及消费类领域的产品的快速冷却装置及快速冷却方法，例如酒店业的软饮料的快速冷却。

背景技术

在酒店业，例如酒吧或饭店存在一种广泛的需求，将一些液体快速冷却。这种需求在家里或者其他的消费类领域也广泛存在。一般的冰箱包括冷藏箱和冷冻箱，冷藏箱用以储藏不需要冻结的物品，冷冻箱用以冷冻食品，冰箱的冷却方式一般包括冷气强制循环、冷气自然对流或二者并用。一般的冰箱还不足以应对对快速冷气的前述需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种快速冷却装置。

本发明的另一目的在于提供一种快速冷却方法。

本发明的实施例中，一种快速冷却装置用于降低液体容器的温度，其中流体回路包括用于存放至少一个装有液体的容器的第一箱体，存放冷却介质的第二箱体，驱使所述冷却介质在所述第一箱体和所述第二箱体之间循环的泵；制冷单元用于冷却所述第二箱体内的所述冷却介质；控制***用于控制所述泵以及所述制冷单元。

本发明的实施例中，该快速冷却装置还包括壳体，所述第一箱体设置在所述壳体上的上部，所述第二箱体设置于所述壳体的底部，所述流体回路还包括进液配管和回液配管，连接所述泵的所述进液配管从所述第二箱体延伸到所述第一箱体的底部入口，以容许所述冷却介质在所述第一箱体和所述第二箱体之间循环，所述回液配管从所述第一箱体的顶部出口延伸到所述第二箱体，以容许所述冷却介质从所述顶部出口溢流到所述第二箱体。

本发明的实施例中，所述流体回路具有隔热材料来隔热。

本发明的实施例中，所述壳体包括隔热盖体，其覆盖所述第一箱体，以便于使用所述第一箱体。

本发明的实施例中，所述盖体配置有电磁锁机构，其由能在所述快速冷却装置开启时由所述控制***激活。

本发明的实施例中，所述冷却介质是包括水和乙醇的混合物。

本发明的实施例中，所述冷却介质保持在-30℃到-20℃。

本发明的实施例中，所述控制***包括恒温器，所述恒温器用于感测所述冷却介质的温度，所述控制***根据所述恒温器输出的信号控制所述制冷单元，以保持所述冷却介质的温度。

本发明的实施例中，所述控制***包括计时器，所述控制***根据计时器输出的信号在设定的时间内关闭所述制冷单元。

本发明的实施例中，所述控制***包括计时器，所述控制***根据计时器输出的信号在预定的时间使所述泵切换工作状态。

本发明的实施例中，所述制冷单元为压缩式制冷单元，其设置在所述第一箱体和所述第二箱体之间，包括蒸发器盘管，所述蒸发器盘管浸入到所述第二箱体的所述冷却介质中。

本发明的实施例中，所述装有液体的容器为装有软饮料的瓶或罐。

本发明的实施例中，一种快速冷却方法，利用任一所述的快速冷却装置，包括：

将所述容器装入到所述第一箱体；

利用所述控制***来控制所述制冷单元以保持所述冷却介质的温度；

在所述控制***设定的一段时间内，利用所述泵在所述第一箱体和所述第二箱体之间循环所述冷却介质；以及

停止循环所述冷却介质，并将所述第一箱体内的所述冷却介质排出到所述第二箱体。

利用冷却介质直接接触装有液体的容器进行热交换，因此获得快速冷却的效果。

附图说明

本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1为本发明一实施例中快速冷却装置的立体图。

图2为本发明一实施例中快速冷却装置的分解视图。

图3为本发明一实施例中快速冷却装置隐藏壳体后的立体图。

图4为本发明一实施例中快速冷却装置的另一个投影方向的立体图。

图5为本发明一实施例中壳体的立体图。

图6为本发明一实施例中第一箱体的立体图。

图7为本发明一实施例中控制***的方块图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。

图1至图6显示了本发明的一实施例中，需要注意的是，这些以附图均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，同时为了便于观察，各附图的投影方向可能不同，并且不应该以此作为对本发明实际要求的保护范围构成限制。

如图1至图3所示，根据本发明的实施例提供一种快速冷却装置1，其用于降低液体容器5的温度，包括流体回路2、制冷单元3。流体回路2包括用于存放至少一个装有液体的容器5的第一箱体21，存放冷却介质6的第二箱体22，驱使冷却介质6在第一箱体21和第二箱体22之间循环的泵23。制冷单元3用于冷却第二箱体22内的冷却介质6。快速冷却装置1还包括控制***7，用于控制泵23以及制冷单元3。

泵23可以是适合于输送液体的各类泵，优选为变频泵。冷却介质6可以是水或乙醇或其他液体，优选为水和乙醇的混合物。制冷单元3的制冷方式可以是压缩式制冷、吸收式制冷、半导体制冷、太阳能制冷或电磁振动式制冷，在图中示出的是压缩式制冷，其包括压缩机31、蒸发器33、冷凝器32以及图中未示出的节流器等，蒸发器33以线圈形态在图中显示。

如图1、图2、图4和图5所示，快速冷却装置1还包括壳体4，壳体4具有上部42以及底部41，其大致为长方体形，正面41以及正面的两侧42、43都设置为封闭的状态，其顶部为敞开，其背侧44为至少部分敞开，敞开部分对应于制冷单元3，制冷单元3的冷凝器32的散热可以通过引入外部的空气进行散热，敞开部分有利于空气的流动。壳体4的顶部对应设置有盖体215，盖体215封住壳体4的顶部，其同时也设置来封住第一箱体21的顶部，在其他实施例中，壳体4的盖子和第一箱体的盖子也可以分开设置。第一箱体21设置在壳体4的上部42，第二箱体22设置在壳体4的下部41。壳体4的外形可以设计成大概1米高、0.4米宽以及0.38米深的形状，第一箱体21可以设计成大概20L的容量，第二箱体22可以设置成大概50升的容量，不过这些尺寸可以根据需求或者制造条件进行变化。

如图2和图3、图6所示，流体回路2还包括进液配管25和回液配管24，连接泵23的进液配管25从第二箱体22延伸到第一箱体21的底部入口210，以容许冷却介质6在第一箱体21和第二箱体22之间循环，回液配管24从第一箱体21的顶部出口延伸到第二箱体22，以容许冷却介质从第一箱体21的顶部出口213溢流到第二箱体22。如图6所示，第一箱体21的顶部出口213是位于第一箱体21的壁上的凹部，配管24包括一段竖直的接管211***到第一箱体21中，与顶部出口213相通。第一箱体21在壳体4上部42的固定方式可以是通过其凸缘212与壳体42的内壁配合来固定。第一箱体21***覆盖着热绝缘材料214，第二箱体22***也覆盖着绝缘材料221，冷却介质6流经的各配管也配置成隔热的，这样防止冷却介质6与空气发生热交换。同样地，盖体215也设置成隔热的。载荷即需要被冷却的至少一个装有液体的容器5从快速冷却装置1的顶部在打开盖体215之后载入，冷却介质6被输送到第一箱体21后，与第一箱体21内的容器5进行换热，对容器5内的液体进行快速制冷，能将液体从室温快速较低到0度附近的温度。容器5可以是饮料瓶或罐、酒瓶或罐，容器5也可以装有水，其用来制冰。由于第一箱体21是设置成隔热的，除了用于快速制冷外，还可以用于存储备用容器5，例如备用的饮料或酒，这样可以让消费者随时可以获得冷饮。根据测试结果，冷却介质在制冷单元3关闭的大约8小时后，冷却介质的温度仍然大概在-12摄氏度，快速冷却装置1可以与中等家用冰箱具有同样的能耗。

冷却介质6的温度可以设置成不低于-20℃，一旦低于这个温度，控制***7就启动制冷单元或者提高制冷单元的工作能力，将冷却介质6进一步降温，优选地，可以将冷却介质6保持在-30℃。未防止在快速冷却装置1工作时或者其他不期望被打开的情况下盖体215被打开，盖体215配置有电磁锁机构217，其由只能在快速冷却装置1开启时由控制***7激活，因此一旦在快速冷却装置1工作时，电磁锁机构217就将盖体215保持在锁定状态，使人无法打开盖体215，这样快速冷却装置1在公众场合下也可以安全地使用。

冷却介质6的温度可以借助于恒温器72保持在在恒定的温度或者温度范围。如图7所示，控制***7包括控制器71以及恒温器72，控制器71用于接收各种信号，并进行逻辑控制或程序控制，输出各种控制信号，恒温器72检测冷却介质6的温度，并将达到条件的温度信号输出到控制器71，控制器71再指令制冷单元3增加或降低工作能力，以保持冷却介质6的温度。

控制***7包括计时器73，控制器71根据计时器73输出的信号，在设定的时间内关闭制冷单元3。例如在酒店或者酒吧或者其他消费类场合的非营业时间，关闭制冷单元3，以降低能耗。

控制***7还包括计时器74，控制器71根据计时器74输出的信号，以便于在预定的时间使泵23切换工作状态。例如从正转切换到反转，或者停止运转。这样可以防止被冷却的容器内的液体被冷冻而变质。

计时器73、74可以通过硬件实现，也可以通过软件实现。

如图2、3所示，制冷单元3设置在第一箱体21和第二箱体22之间，蒸发器33的线圈浸入到第二箱体22的冷却介质6中，制冷剂在制冷单元3中循环流动，在经过蒸发器33时，与冷却介质6进行热交换，降低冷却介质6的温度。在经过冷凝器32时，与空气进行热交换，将热量释放到空气中。

利用快速冷却装置1进行快速冷却的方法包括：

将容器5装入到第一箱体21；

利用控制***7来控制制冷单元3以保持冷却介质6的温度；

在控制***7设定的一段时间内，利用泵23在第一箱体21和第二箱体22之间循环冷却介质6；以及

停止循环冷却介质6，并将第一箱体21内的冷却介质6排出到第二箱体22。

控制***7设定的循环时间可以通过人机交换界面由使用者来自由设定，例如根据需要被冷却的温度，被冷却的液体类别，被冷却的液体量的大小等等。

依据本发明的实施例中，可以将装有液体例如饮料(包括不限于酒、啤酒、红酒)的容器(可以是瓶或罐子)从大概20摄氏度的室温在3分钟左右的时间降低到3摄氏度左右。

对于使用者而言，其操作方法简单，将盖体打开，然后将瓶或罐子或盒子等装有液体的容器从快速冷却装置的顶部装入，然后设定相应的时间。泵23根据控制***7的指令从第二箱体22抽取冷却介质6到第一箱体21中，直到充满整个第一箱体21，冷却介质6可以从第一箱体21的出口213溢流回到第二箱体22，被制冷单元3冷却，泵23继续抽取冷却介质6到第一箱体21，因此被冷却的冷却介质6又循环到第一箱体21，直到设定的时间结束，泵23停止工作，并容许冷却介质6从第一箱体21从配管25排出到第二箱体22。

由于可以使带溶液的容器快速冷却，因此可以使得酒店业的业主保留大量且不同种类的酒或瓶或罐装啤酒或其他饮料，并且可以提供其顾客一个合适的温度，无需让产品一个处于被冷却状态，因此节约了空间和能量，也减少了业主投入的冰箱的量。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，例如在一些场合，壳体可能与箱体制成一体，壳体本身可以是隔热材料。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (13)

1.快速冷却装置，用于降低液体容器的温度，其特征在于包括：

流体回路，包括用于存放至少一个装有液体的容器的第一箱体，存放冷却介质的第二箱体，驱使所述冷却介质在所述第一箱体和所述第二箱体之间循环的泵；

制冷单元，用于冷却所述第二箱体内的所述冷却介质；以及

控制***，用于控制所述泵以及所述制冷单元。

2.如权利要求1所述的快速冷却装置，其特征在于，该快速冷却装置还包括壳体，所述第一箱体设置在所述壳体上的上部，所述第二箱体设置于所述壳体的底部，所述流体回路还包括进液配管和回液配管，连接所述泵的所述进液配管从所述第二箱体延伸到所述第一箱体的底部入口，以容许所述冷却介质在所述第一箱体和所述第二箱体之间循环，所述回液配管从所述第一箱体的顶部出口延伸到所述第二箱体，以容许所述冷却介质从所述顶部出口溢流到所述第二箱体。

3.如权利要求1所述的快速冷却装置，其特征在于，所述流体回路具有隔热材料来隔热。

4.如权利要求2所述的快速冷却装置，其特征在于，所述壳体包括隔热盖体，其覆盖所述第一箱体，以便于使用所述第一箱体。

5.如权利要求4所述的快速冷却装置，其特征在于，所述盖体配置有电磁锁机构，其由能在所述快速冷却装置开启时由所述控制***激活。

6.如权利要求1所述的快速冷却装置，其特征在于，所述冷却介质是包括水和乙醇的混合物。

7.如权利要求1所述的快速冷却装置，其特征在于，所述冷却介质保持在-30℃到-20℃。

8.如权利要求1所述的快速冷却装置，其特征在于所述控制***包括恒温器，所述恒温器用于感测所述冷却介质的温度，所述控制***根据所述恒温器输出的信号控制所述制冷单元，以保持所述冷却介质的温度。

9.如权利要求1所述的快速冷却装置，其特征在于所述控制***包括计时器，所述控制***根据计时器输出的信号在设定的时间内关闭所述制冷单元。

10.如权利要求1所述的快速冷却装置，其特征在于所述控制***包括计时器，所述控制***根据计时器输出的信号在预定的时间使所述泵切换工作状态。

11.如权利要求2所述的快速冷却装置，其特征在于所述制冷单元为压缩式制冷单元，其设置在所述第一箱体和所述第二箱体之间，包括蒸发器盘管，所述蒸发器盘管浸入到所述第二箱体的所述冷却介质中。

12.如权利要求2所述的快速冷却装置，其特征在于所述装有液体的容器为装有软饮料的瓶或罐。

13.一种快速冷却方法，利用权利要求1至12中的任一项所述的快速冷却装置，其特征在于包括：

将所述容器装入到所述第一箱体；

利用所述控制***来控制所述制冷单元以保持所述冷却介质的温度；

在所述控制***设定的一段时间内，利用所述泵在所述第一箱体和所述第二箱体之间循环所述冷却介质；以及

停止循环所述冷却介质，并将所述第一箱体内的所述冷却介质排出到所述第二箱体。