CN102460043A - 紧凑的快速冷却装置以及快速冷却所容纳液体的紧凑方法 - Google Patents

Abstract

提供紧凑的快速液体冷却设备和方法。将液体放置在具有内在空隙容积的容器中。外壳包括容器固定空间，该容器固定空间将尺寸设计成容纳一定量的冰并且将基本上所有的冰维持在放置于容器固定空间中的容器顶上，并且与容器热连通，而不会允许基本上任何冰落到容器之下。设置在外壳中的旋转机构使放置在容器固定空间中的容器旋转。随着冰在冷却旋转着的容器而融化时，在基本上所有的未融化的冰保持在容器上方时，所产生的水自由地落到容器下方。盖较佳地围绕容器关闭，以在闭合时形成容器固定空间的一部分。该较佳地包括冰供给窗口，且并测量斗较佳地附连于该窗口。

Description

紧凑的快速冷却装置以及快速冷却所容纳液体的紧凑方法

技术领域

本发明涉及用于对各种容器中的流体进行快速冷却的装置，并且更具体地涉及适合于对诸如汤菜、汤料(stock)、沙司之类的热液体或者诸如苏打、啤酒、运动饮料之类的预容纳饮料进行冷却的装置。

背景技术

在食品制备工业中，炊事人员生产用在与膳食一起供应的肉汤、汤菜以及其它食物中的汤料。通过在水中将肉类、骨头、肥肉之类烹煮至190°华氏度的温度，以既对混合物进行杀菌，又使得所加热的水能吸收脂肪，而制成汤料(或高汤)。实际上通常产生1到100加仑的汤料，并且使该汤料座落在开口锅中。通常将该锅存储在厨房水槽或者致冷器/冷冻箱中。通常，在汤料冷却时，空气污染物可进入汤料，对炊事人员最终对消费者产生安全和健康危害。细菌也会在140°和41℉之间的温度范围中极其快速地增生，通常在该温度范围中每20分钟翻倍。汤料通常根据冷却的量和方法而花费1到7小时来冷却。

存在冷却汤料的若干传统方法。通用的方法是简单地将汤料放置到致冷器中。假定以此方式须花费两个小时来冷却12盎司的液体，则以此方式来冷却商业需求量的汤料需要相当长的时间(根据待冷却的量是若干小时)，以使汤料冷却至40℉的安全温度，并且通常对致冷器造成相当大的负担，致使致冷器的温度上升，由此危害存储在该致冷器中所有食品的安全性。由于致冷器并未设计成快速地冷却热的食品，而是简单地设计成使冷却食品保持冷却，因而致冷器会不良地工作。即使食品在周围空气中冷却至室温(～70℉)，并且然后放置在致冷器中，这仍会需要相当长的冷却时间来变为40℉。可通过在冰水槽中冷却食物并然后将食物放置到致冷器中来加速该过程，但这仍会花费至少两个小时，并且需要非常大的冰水槽来容纳大量食物。

略优于上文所述方法的一个传统方法是将汤料/食物倾倒至一加仑袋子中，将袋子放置到冷水槽中至少一个小时，然后将袋子放置到致冷器中。即使这样，该方法仍存在缺点，这是由于这仍花费太长的时间，并且致使许多无法以节省空间的方式来存储的单独的汤料/食物单元(由于缺少与袋子匹配的离散形状)。此外，冷水槽温度急剧地上升，并且压缩机并不足够有力来跟上上升的温度。于是，需要频繁地将冰块增添到冷水槽中。此外，袋子是单独使用并且一次性的。因此，该方法既由于产生塑料垃圾而不利于环境，又由于须持续地购买新的袋子而不够经济。

加快冷却这些液体的另一传统方式是使用例如在授予Faiola的美国专利5,058,396中所描述的冷桨叶或冰桨叶。通常，具有一个或多个突起部的塑料棒或桨叶充满诸如水之类的在致冷器或冷冻箱中冷却或冷冻的冷却介质，并且插到热的汤料/食品中并在热的汤料/食品内进行搅动，以加快汤料/食品的冷却。此种装置存在许多问题。首先，须手动地插入并搅动桨叶，这在搅拌者的方面需要相当大的力气。此外，搅拌者须基本上定位成正对着汤料的敞口瓮或者定位在该敞口瓮的前面，这极其容易将细菌从搅拌者传播至食品。此外，桨叶为了便于操纵而由诸如塑料之类的轻型材料制成，然而塑料并未是尤其有效的热量传导物(即，其具有良好的绝缘性)。桨叶自身也会被细菌或其先前浸入的其它食物的遗留物所污染，由此直接将细菌、过敏原或其它不希望的外来物质引到食物中。此外，操作者往往是忘记水在冻结时会膨胀，并且操作者趋于在水冻结之前就将桨叶完全充满水。结果是当内部的水冻结并膨胀时，许多这些冰桨叶会破裂。破裂的桨叶是极其不卫生的，并且快速损坏，因此须进行更换。

其它传统的方法包括使用称为“急速冷却器(blast chiller)”的装置，该装置实质上是相当大功率的致冷器。通常的急速冷却器由得克萨斯州的沃斯堡的特劳森(Traulsen)公司所制造。然而，通常的急速冷却器仍会花费90分钟，来将24加仑的食物从135℉冷却至40℉。此种装置会需要约

小时来将24加仑的食物从190℉冷却至40℉，确实不利于一次产生高达100加仑食物的商用厨房。此外，通常的急速冷却器的成本在$15000和$70000之间，这使它变成极其昂贵的器具，而对于小型商用厨房尤为如此。

另一种现有的装置称为翻滚式冷却器，此种装置类似于相当大的洗涤机。该装置包含4-5英尺直径的滚筒并且接纳若干4-8夸脱的食品袋，该滚筒设置在更大的水槽内。这些食品袋在滚筒中四处晃动，直到冷却为止。通常的滚筒冷却器由俄亥俄州的克里夫兰的克里夫兰区域公司(Cleveland Range company)所制造。滚筒冷却器具有若干缺点。首先，此种冷却器占据大量空间。其次，此种冷却器需要大量非常小的待冷却材料袋。第三，由于袋子在滚筒内四处跌落，因而存在显著的损坏风险。此外，当移出袋子时，由于这些袋子不具有可辨识的形状，因而它们难于堆叠和存储。此外，通常的滚筒冷却器的成本在$50000和100000之间，因而这是一种极其昂贵的方案。

所有的上述传统装置难于快速地冷却热的散装液体，而仅设计成用在较大的商用厨房中。上述装置都不适用于诸如餐馆、酒吧的商用厨房之类的较小的商用厨房。

Loibl等人在2008年3月7日提交的、题为“用于大量热液体并用于其容器的流体快速冷却系统和方法”(Rapid Fluid Cooling System and Method for HotBulk Liquids and Container Therefor)的共同待查的美国专利申请12/044,260(基本上具有与本发明发明人相同的发明人并且转让给相同的本发明受让人)中披露了一种大大改进的汤料冷却装置，本文以参见的方式引入该申请的内容。此种装置快速且有效地工作。然而，该装置相当大并且设计成用于较大的商用厨房。诸如餐馆或酒吧之类的小型至中型厨房会难于适应此种装置的体积和费用。

还存在设计成快速地冷却容器中饮料的装置，如在授予Loibl等人的美国专利5,505,054和6,662,574中所描述的装置(基本上具有与本发明发明人相同的发明人并且转让给相同的本发明受让人)，本文以参见的方式引入这些申请的内容。两个专利中所指出的装置都主要将存储在容器中的冰水用作冷却介质。泵迫使水组分上升至喷嘴，该喷嘴在容器快速旋转时对该容器进行喷射。

因此，人们渴望提供用于对适度大量的诸如商用制备的汤料、汤菜、沙司、肉汤之类的极热液体进行快速冷却并且随后进行存储的系统和装置，该系统和装置在使用和制造方面是简单且便宜的并且具有较小的整体机体。还渴望提供一种在使用方面便宜且简单和制造方面简单的装置，来快速地冷却饮料容器，甚至比上述现有的Loibl装置还要简单。

发明内容

本发明包括用于快速冷却液体的方法和系统，液体是诸如汤料、汤菜、沙司或肉汤之类的热液体或者诸如苏打、果汁或啤酒之类的饮料。

在一个实施例中，本发明包括一种快速冷却热的批量液体的方法，该方法包括如下步骤：将热的批量液体放置在可密封容器中，该可密封容器具有固定空隙的容积，较佳地具有至少5％；以基本上水平定向来放置容器；使容器基本上绕其纵向轴线旋转；以及在容器旋转的同时将冰固定地放置在容器顶上。容器的转速可根据待冷却的热批量液体的粘度而改变；待冷却的热批量液体的粘度越大，则容器在旋转步骤中的转速越慢。转速还可根据使用者喜好而改变，例如以避免容器的食物内含物劣化。较佳地执行该旋转步骤，直到热的批量液体冷却至大约40℉为止。附加地或替代地，执行旋转步骤，直到在容器内产生部分真空为止。较佳地对用于冷却给定容器的冰量进行预测量，从而当冰已完全融化时，容器的内含物被令人满意地冷却。

在先前的实施例中，提供储存器，以容纳诸如冰水之类的冷却介质。在本实施例中，将容器放置在具有开口的或可开顶部和壁的容器舱中，而开口的或可开顶部和壁将尺寸设计成基本上与容器相同。较佳的是，在容器的壁和容器舱的壁之间存在不超过1/8英寸的空间。将容器放置在容器舱内部之后，将冰放置在容器顶上。由于在容器壁和容器舱的侧壁之间存在极其狭窄的空间，因而甚至在容器旋转时，冰保持在容器顶上。当冰融化时，容器的内含物被冷却。来自所融化冰的水基本上在其下落时从装置中排出，及水不会收集起来。

更确切地说，本发明是紧凑的快速液体冷却装置。提供外壳，该外壳包括适合于固定待冷却液体的容器的容器固定空间。容器固定空间将尺寸设计成容纳一定量的冰并且将基本上所有的冰维持在放置于容器固定空间中的容器顶上，并且至少部分地与容器热连通，而不会允许基本上任何冰落到容器之下。旋转机构设置在与容器固定空间连通的外壳中，并且适合于使放置在容器固定空间中的容器旋转。当冰由于从容器的内含物中所释放的热量而融化以形成水时，允许水自由地落到容器之下，而基本上所有的迄今未融化冰保持在容器上方。较佳的是，水形成薄膜，该薄膜被允许自由地落到容器周围，同时剩余的未融化冰保持在容器上方。

较佳的是，外壳包括可绕容器闭合的盖，该盖较佳地包括内部盖空间，而当盖闭合时，该内部盖空间形成容器固定空间的一部分。更佳的是，窗口形成在盖中，以适合于允许冰被供给至容器固定空间。

较佳的是，外壳包括基部，该基部包括容器固定空间的第一部分，而在盖闭合时、该盖包括容器固定空间的第二部分。

本发明的紧凑液体快速冷却装置较佳地包括具有侧壁和开口的冰斗，该开口适合于与盖中的窗口一起装配。冰斗适合于使得使用者能预测量将容器的内含物冷却至所希望问题所需的冰量。本发明较佳地包括至少一个冰挡，该冰挡设置在窗口的边缘处并朝容器延伸，并且适合于基本上防止冰从冰斗中落到容器之下。

排出口较佳地设在外壳中，以允许落到容器下方的水离开外壳。

可选的是，提供可动壁，该可动壁能选择性地设置在外壳内并且适合于允许使用者调整容器固定空间的容积。

在本发明的另一方面，上述紧凑的快速液体冷却装置包括可密封容器，该可密封容器具有适合于容纳液体的内在空隙容积。

本发明还包括一种快速冷却液体的方法。首先，将处于比所希望更高的温度的液体放置在具有内在空隙容积的可密封容器中。以基本上水平定向来放置容器，而一定量的冰松散地且自由地放置在容器顶上或者以其它方式与容器热连通，同时防止冰落到容器之下。容器基本上绕其纵向轴线旋转。执行该旋转步骤，直到出现如下情形中的至少一种为止：i)液体到达所希望的温度或者ii)所有的冰已融化。转速还可根据使用者喜好而改变，例如以在旋转过程中使食品劣化的程度最小。

本发明还包括容器，该容器用于借助使容器绕其纵向轴线旋转并且在该容器旋转时、利用固定地放置在容器顶上的冰来冷却容器的内含物来快速冷却热的批量液体。容器包括外壳和顶部，该外壳较佳地是基本上圆柱形的，而顶部可密封地附连于外壳。顶部包括内在空隙容积，较佳的是外壳容器至少5％的空隙容积。提供附连装置，用以将顶部密封地附连于外壳；该附连装置的第一匹配部分设置在外壳上，而附连装置的第二匹配部分设置在顶部上。当顶部附连于外壳时，顶部的空隙容积将空气捕获在容器内部，即使在顶部的附连之前外壳完全充满仍如此。

在本发明容器的一个实施例中，第一匹配部分包括设置在外壳上的第一组螺纹，而第二匹配部分包括设置在顶部上的第二组螺纹。或者，附连装置可包括如下部件中的至少一种：i)装配在顶部和外壳之间的卡口；或者ii)设置在容器外部的夹持件(例如，出现在梅森瓶(mason jar)上的夹持件)。

不管容器被密封的如何，本发明的容器可较佳地包括设置在顶部上表面上的突起部。突起部便于将顶部紧固到外壳上。容器可附加地或替代地包括形成在外壳下侧的凹槽。该凹槽适合于装配在容器紧固台的凸起部分顶上，以在使用者紧固外壳上的顶部时、基本上防止外壳运动。外壳底部上的容器凹槽较佳地基本上与容器顶部上的容器突起部互逆，使得多个容器能由此堆叠得具有增强的稳定性。容器还可包括设置在外壳内的内衬。

本发明还包括一种快速冷却热的批量液体的系统。本发明的系统包括冷却台，该冷却台包括适合于容纳至少一个待冷却液体容器的容器舱。至少一个旋转器适合于使放置在容器舱中的容器基本上绕容器的纵向轴线旋转。容器舱具有尺寸设计成基本上与容器相同的开口或可开顶部和壁。较佳的是，在容器的壁和容器舱的壁之间存在不超过1/8英寸的空间。将容器放置在容器舱内部之后，将冰放置在容器顶上。由于在容器壁和容器舱的壁之间存在极其狭窄的空间，因而甚至在容器旋转时，冰保持在容器顶上。

一般来说，本发明是系统，该系统用于冷却诸如汤料、汤菜、沙司或肉汤之类的热的食物液体和/或诸如苏打、果汁或啤酒之类的饮料。液体的密封容器放置在容器舱内部的旋转机构上，冰固定地放置在容器顶上，而容器绕其纵向轴线旋转。容器内含物能非常快速地从烹饪温度(例如，～190℉)冷却至冷却存储或饮用温度(例如，～40℉)容器的转速根据容器直径和所容纳液体的粘度而改变。

本发明的系统还包括用于保持一定量的待冷却汤料/食品的特定容器。容器包括空隙容积，较佳的是至少5％的空隙容积在附连有盖时包括在容器中。容器侧部基本上是直的(即，容器基本上是矩形柱体)，以允许在较小的干扰下旋转。手柄设在容器的盖中，用于易于携带、易于放置并且易于紧固盖。容器是可堆叠的，并且该容器较佳地包括突起部和匹配凹槽，突起部设置在盖顶部或者基部底部中的一个上，而匹配凹槽设置在盖顶部或基部底部中的另一个上。

如果突起部设在盖上(凹槽设置在基部底部上)，则容器设有允许对盖进行紧固和移除的工具。工具包括用于抓持突起部的扳手以及固定安装台，该固定安装台具有其上放置有容器基部的凹槽的类似突起部。容器的手柄较佳地设在盖顶部上的突起部周缘内。

附图说明

图1A是根据本发明的紧凑快速冷却装置的顶侧立体图。

图1B是图1A所示紧凑的快速冷却装置的顶侧立体图，而为了清楚起见将盖和壳体制成透明的。

图1C是图1A-B所示紧凑的快速冷却装置的前侧立体图，而为了清楚起见将盖移除。

图1D是图1A-C所示紧凑的快速冷却装置的侧部立体图，而为了清楚起见将壳体移除。

图2A是图1A所示紧凑的快速冷却装置的顶侧立体图，而为了清楚起见将盖和壳体移除，以部分地暴露该冷却装置的内部机构。

图2B是图1和2A所示紧凑的快速冷却装置的侧部立体图，而为了清楚起见将盖、外壳和壳体移除，以暴露该冷却装置的内部机构。

图3是根据本发明的汤料冷却容器、相关联的紧固工具以及容器紧固台的上部立体图。

图4是根据本发明的图3所示汤料冷却容器、相关联的紧固工具以及容器紧固台的下部立体图。

图5是根据本发明的汤料冷却容器的盖的俯视图。

图6是根据本发明的图5所示汤料冷却容器的盖的侧部立体图。

图7是根据本发明的紧固工具的另一实施例的顶侧立体示意图。

图8A-B是根据本发明的将盖和容器外壳连接起来的螺纹附连机构的立体图。

图8C是根据本发明的将盖和容器外壳连接起来的附连机构的闭锁实施例的立体图。

图8D-E是根据本发明的将盖和容器外壳连接起来的卡口装配附连机构的立体图。

图9A是根据本发明的尤其适合于冷却饮料容器的装置的顶侧立体图。

图9B是图9A所示装置的俯视图。

图9C是图9A-B所示装置的侧视图，而为了清楚起见将容器舱移除。

图10是根据本发明的容器旋转器的另一实施例的俯视图。

图11是根据本发明的紧凑的快速冷却装置的较佳实施例的顶侧左部立体图，而为了清楚起见将盖和外壳制成透明的。

图12是图11所示紧凑的快速冷却装置的右侧立体图，而为了清楚起见将盖制成透明的并且将外壳的若干部分移除。

图13是图11所示紧凑的快速冷却装置的顶侧左部立体图，而本发明的冰斗附连于该冷却装置。

图14A是用于本发明的紧凑快速冷却装置的第一冰斗。

图14B是用于本发明的紧凑快速冷却装置的第二分段式冰斗。

图15是紧凑的快速冷却装置的壳体部分的立体图。

图16是图11-13所示的紧凑快速冷却装置的分解立体图。

具体实施方式

现在将参见图1至16来给出对本发明的描述。应当理解，这些附图实际上是示例性的，且绝不用于限制由下面公开的权利要求书限定的本发明的范围。

本发明用在最适用于对热的汤料、汤菜或肉汤进行快速冷却的第一型式中。如图1-2所示，装置8包括主外壳10，盖12和壳体16设置在该主外壳10上。盖12较佳地在枢轴14处可枢转地附连于壳体16，并且能沿箭头A的方向打开(参见图1A和D)。盖12包括前壁13、侧壁15以及形成在其上部面板11中的窗口或开口19。或者，为了下文的描述需要，上部面板11可完全省略，以使盖12完全打开。当盖12在壳体16顶上闭合时，前壁13、侧壁15以及壳体壁17形成适合于容纳容器60的较大的封闭容器舱20(在下文进行描述)。想要说明的是，冰(未示出)通过盖12的窗口19或开口的顶部而散装地(较佳地呈立方体或小片形式)放置在容器舱20内部的容器60顶上。从图1B中可最佳示出，容器60和容器舱20的壁13、15和17之间的容隙极其小，在0.1英寸的量级上。实际上，在许多情形中，容器60在冷却时会收缩。具有塑料内衬的5加仑不锈钢容器可沿纵向方向收缩0.5英寸(通常沿直径方向会较小程度地收缩)。于是，上述容隙是对于冷的收缩容器来说的；而对于热的完全膨胀的容器来说，该容隙甚至更小或者为零或接近零。在任何情形中，在冰放置在容器舱20中的容器60的顶上之后，由于容器60和容器舱20之间的紧密容隙，因而几乎所有的冰都保持在容器顶上，并且基本上没有冰会落到容器之下而进入壳体16的底部中。

在图2中更清楚地示出装置8的内部运转情况。在盖20闭合时，前部安装垫24为盖20的唇部提供缓冲和密封。载容器壁(passenger wall)26在容器60旋转时支承容器60并且有助于防止冰落到容器下方。当容器60放置在容器舱20中时，该容器座落成与辊子40的辊环42顶部摩擦接触。电动机50提供辊子40的致动；较佳的是，电动机50包括驱动滑轮52，该驱动滑轮经由皮带(未示出)与辊子滑轮44相连通。辊子滑轮44与辊子40共轴，使得辊子滑轮44的旋转直接致使辊子40旋转。由于辊环42和容器60直接的摩擦接触，因而在辊子40旋转时，容器60沿相反方向旋转。

在容器60旋转时，其上的冰融化并且冷却容器的内含物。由于容器是旋转的，因而比起如果容器仅仅座落在冰舱中，内含物会被更快速地冷却，在上述美国专利5,505,054中描述了相关原因。由于融化的冰而产生的水下降到壳体16中，并且经由排出口32离开装置8。排出口32可连接于使得水能被引导至水槽或水桶的软管或流出槽(spout)之类。由于装置8不同于前述Loibl汤料冷却器而不具有储存器，因而装置8可制造得更小并且具有更低的制造成本，并且能容易地装配在例如出现在餐馆或酒吧中的较小的商用厨房中的工作台面上。

使装置8比前述Loibl汤料冷却器的制造成本更低的另一种方式是通过消除与电动机50的运行(并且由此与辊子40的旋转)相关的其中一些或所有控制件来实现。前述的实施例包括定时机构，该定时机构在容器的内含物被充分冷却时的预定时间间隔之后、将该装置自动地关闭。在此，并不需要定时机构，这是由于只要在容器舱20中存在冰，则装置就能简单地运行。当冰融化时，容器被冷却。较佳的是，装置8设有一个或多个冰计量斗100(参见图13和14，在下文进行描述)，该冰计量斗会预测量用于给定容器和/或给定类型的待容纳液体的适当量值的冰。浓厚的沙司和汤菜会比稀薄的汤料需要更多的冰来进行冷却，从而可提供较大的冰计量桶来冷却沙司和汤菜。此外，冰计量桶适合于能在窗口19顶上翻转，并且在其中保持充满冰，由此延长容器舱20的有效高度，并且允许在冷却过程中、包含有比能够在窗口19下方装配在容器舱20内部的冰显著更多的冰。在任何情形中，通过为预设尺寸的容器提供预设量的冰，确保对内含物进行合适地冷却。

外壳10包括用于实现易于运输和携带的手柄30。壳体16包括壳体支承脚22(参见图2B)，该壳体支承脚用于支承壳体的底部，而一旦充满的容器60和冰附加于容器舱20中时，该壳体会变得相当重(超过18kg)。较佳的是，装置8仅仅在不使用时并且在容器舱20中没有容器60和冰时才移动。

图11-16示出类似于图1-2所示实施例的本发明实施例。赋予类似的元件以类似的附图标记，并且并不重复对它们进行描述。

装置8’包括主外壳10’，盖12’和壳体16设置在该主外壳10上(参见图12、15和16)。盖12’较佳地在枢轴14处可枢转地附连于壳体16，并且能沿箭头A的方向打开(参见图12)。盖12’包括前壁、侧壁以及上部窗口或开口19。当盖12’在壳体16顶上闭合时，盖的前壁和侧壁以及壳体16形成适合于容纳容器60的较大的封闭容器固定空间或容器舱20(参见图12和16)。在图12和16中最佳示出，容器固定空间20的一部分位于外壳10和壳体16内部，而剩余部分位于盖12’的内部。冰(未示出)会通过窗口19而散装地(较佳地呈立方体、小片或碎片形式)放置在容器舱20内部的容器60顶上，这会在下文进行描述。

从图11中可最佳示出，如上所述，容器60和容器固定空间20的壁之间的容隙极其小，在0.1英寸的量级上。于是，在冰放置在容器60的顶上之后，几乎所有的冰都保持在容器顶上，并且基本上没有冰会落到容器之下而进入装置的底部中。

该实施例中的较佳驱动机构基本上类似于图1-2所示的驱动机构：电动机50提供辊子40的致动；较佳的是，电动机50包括驱动滑轮52，该驱动滑轮经由皮带(未示出)与辊子滑轮44相连通。辊子滑轮44与辊子40共轴，使得辊子滑轮44的旋转直接致使辊子40旋转。

在该实施例和图1-2所示的实施例中，通过简单地改变驱动滑轮52和辊子滑轮44的相对尺寸，可实现不同的转速。作为一个示例，使用3英寸驱动滑轮52和3英寸辊子滑轮44的装置8或8’会产生大约150rpm的容器转速。然而，为了例如防止食品劣化(例如，食品中的一些固体部分、例如蔬菜会在以150rpm旋转时碎裂)的原因，使用者会希望具有较低的转速。于是，作为另一示例，1英寸驱动滑轮52和4英寸辊子滑轮44可用于产生大约40rpm的容器转速。较低的转速会略微延长容器内含物的冷却时间，然而即使较长的冷却时间仍是最令人满意的(例如，8分钟而非6分钟)，并且使用者无需遭受食物劣化之类的问题。除了这些考虑以外，本发明适用于在30-250rpm的转速下进行较优的冷却。

在图11和12中示出该实施例的其它特征。例如，如上所述，外壳10包括载容器壁26(参见图12)，该载容器壁在容器60旋转时支承容器60，并且在容器和装置之间提供低摩擦交界部，并有助于防止冰落到容器下方。盖12’也包括载容器壁131(参见图11和16)，该载容器壁131在容器60旋转时支承容器60，并且在容器和盖之间提供低摩擦交界部，以既保护容器又保护盖的材料。至少一个并且较佳地有两个冰挡122在窗口19附近设在盖12’中，这有助于防止设置在容器60顶上的冰落到该单元的底部中。冰挡122和容器60之间的容隙较佳地在0.16-0.20英寸的范围中。虽然需要紧密的容隙来防止冰落过容器，但冰挡122和容器60之间过紧的容隙并不是理想的，这是由于致使水汇聚在容器于窗口19中的顶部上，而不是围绕容器形成较佳的薄膜。导向壁124有助于防止容器60前后运动，并且它们还有助于防止冰落过容器。当容器完全冷却和收缩时，导向壁124和容器60的顶部和底部之间的容隙较佳地在0.16-0.20英寸的范围中；而当容器处于其热的完全膨胀状态中时，容隙是零或接近零。设有闭锁件133，以将盖12’向下锁至外壳10并处于闭合位置，以确保盖12’在装置的运行过程中不会打开，并且确保在容器顶上的附加的冰不会迫使盖打开而使得冰落到容器下方。

如上所述，希望提供一种结构，该结构用于提供和/或预测量为了冷却过程而供给的冰。如图13和14A所示，本发明所期望的较佳结构是冰斗100。冰斗100较佳地具有侧壁102、104、106和108、开口顶部103以及开口底部105。至少一个并且较佳地有两个手柄101设在相对侧壁上，例如如图13和14A所示的侧壁104和108，以便于将冰斗放置在盖12’(或图1-2所示的盖12)的顶上并且从盖移除。冰斗的横截面较佳地从顶部至底部减小，即开口顶部103大于开口底部105，且侧壁102和106较佳地在形状上是梯形的。这产生漏斗效应，以将冰最佳地定位和维持在容器顶上。较佳的是，开口底部105尺寸设计成并且适合于与盖12’的窗口119匹配地配合。这样，冰斗100可附连于或者简单地放置在盖12’(或12)顶上，以提供与窗口19连通的较大容积的有界空间，用以容纳用于冷却容器内含物的充足的冰供给量。

在一个实施例中，冰斗100其尺寸设计成：当充满以确保对具有预定尺寸的容器的液体内含物进行合适冷却时，容纳合适量的冰，而无需考虑液体类型或者启始的预冷却温度。由于所述液体较佳地是汤菜、汤料或沙司，这些液体都主要是水基的，并且容器60的液体内含物实际上永不会超过212℉。于是，只要知道容器的容积及其最大潜在温度，就可确定冰的大致数量，这即使对最热内含物也会确保进行冷却。例如，对于2加仑的不锈钢容器来说，冰斗较佳的足够大，以保持至少20磅的冰，而对于5加仑的不锈钢容器来说，冰斗较佳的足够大，以保持至少50磅的冰。

替代地或附加地，如果能相当确切地知道容器内含物的温度，则能相应地调整冰量。于是，如果就在冷却之前精确地测量出液体温度，则可使用差不多的冰(由于虽然冰并不昂贵但却并非是免费的，因而避免使用超过必需的冰是理想的)。如图14A所示，冰斗100可设有一个或多个充填线107，这些充填线指示对于给定类型的液体或给定的温度来说应使用多少冰。例如，如果已知液体在140℉下启始，则冰斗100应充填至第一或最低的充填线107。与此相反，如果已知液体在190℉下启始，则冰斗100应充填至较高的充填线107。若液体在倾倒至容器中时仍是沸腾的(并且由此处于或接近212℉)，则冰斗100应充填至最高的充填线107(或者根据制造者在冰斗顶上留下空间或不留下空间的偏好而接近或直至冰斗的顶部)。

在图14B中示出替代的冰斗100’。在此，不是利用充填线107来区分合适的冰量，而是整个冰斗100’由可堆叠的或者以其它方式可附连的部段100A、100B以及100C所构成。(可使用多于或少于三个的部段)。在该实施例中，相应地标示每个部段100A-C，以指示需要该部段的待冷却液体的相对应的类型或温度。例如，如果液体在140℉下启始，则冰斗部段100A的大小足以保持充足的冰来冷却液体。与此相反，如果液体在190℉下启始，则冰斗部段100B会嵌套或堆叠在冰斗部段100A顶上，以产生较大的有界容积，并且由此使得较多量的冰能用于冷却容器。若液体在倾倒至容器中时仍是沸腾的(并且由此处于或接近212℉)，则冰斗部段100C会嵌套或堆叠在冰斗部段100B顶上，以产生更大的有界容积用于容纳更多数量的冰。接缝107’较佳地构造成基本上是水密的，以避免由于冰斗100’中融化冰的任何泄漏。诸如冰斗100的手柄101之类的手柄可选地设在部段100A-C中的每个或选定部段上。

作为另一替代，不同尺寸的单一(即非分段的)冰斗能供给给该装置并且根据各要素的冷却需求(例如，液体类型、液体温度、所希望的最终冷却液体温度等等)而使用。

可选的是，冰斗100的容积可与盖/容器固定空间成一体或者包含到盖/容器固定空间中，以避免提供单独的部件。也就是说，在一替代设计中，盖和/或壳体在容器上方制造成较大(但在容器固定空间接近容器处不宽)，以保持充足的冰，而无需单独附连的冰斗。在图11-16所示的主要实施例中，容器固定空间设计成将冰维持在容器上方，而没有必要是冰(存留在冰斗中的散装冰)的单独储存室。在该替代实施例中，容器固定空间制造成充分大，使得该容器固定空间在无需单独的冰斗条件下保持和容纳冰。

图3和4示出本发明的汤料冷却和存储容器60的实施例，该容器用于图1-2所示的冷却装置8或图11-16所示的冷却装置8’。容器60包括中空基部62，该中空基部用于容纳一定量的汤料、汤菜、沙司等等。基部62较佳地是基本上直的圆柱体，以允许在有限的干扰或喷溅下顺畅地旋转。基部62的底部较佳地设有下文会解释的凹槽64。

盖66设计成密封至基部62的顶部。在附图8-A-E中示出将盖66附连于基部62的若干不同机构。例如，在图8A-B中，容器外壳62设有螺纹90A，而盖66设有匹配的螺纹90B。盖90B以传统的方式螺纹连接在外壳62的顶部上。

在图8C中示出另一附连机构。在该实施例中，外壳62设有锁闩92A，而盖66设有锁扣92B。将锁闩92A带至锁扣92B周围并且固定于锁扣92B，从而形成紧密配合。或者，锁闩可安装在盖66上，而相对应的锁扣可安装在外壳62上。

在图8D-E中示出又一其它机构。容器外壳62的上缘可设有卡口槽94A(参见图8D)，该卡口槽与形成在盖66上的相对应突部94B匹配地配合。卡口槽94A较佳地包括第一垂直部段95A、水平部段96A以及第二垂直部段97A。突部94B适合于配合在第一垂直部段95A及刚好未达到水平部段96A(即，在水平部段96A上方)的底部内。当使用者紧紧地向下(即，纵向地)压在抵靠于容器外壳62的盖66上，密封件、垫片或其它弹性件(未示出)压缩，盖66略微靠近外壳62移动，而突部94B由此与水平部段96A对准。然后，使用者相对于外壳62扭转盖66，使得突部94B沿水平部段96A的长度行进，直到该突部邻靠于第二垂直部段97A的远侧壁为止。此时，使用者释放相对于外壳作用在盖上的纵向压力；密封件或垫片(或其它弹性件)膨胀，且突部94B向上运动并捕获在第二垂直部段97A内。虽然图8D-F示出使用三个卡口槽94A和三个相对应的突部94B，但可使用任何适宜的数量。此外，虽然卡口槽94A示作具有三个不同的且基本上正交的部段95A、96A和97A，但可使用具有非正交的或弧形部分的其它构造卡口槽。

不管附连机构如何，O形圈或类似的密封件(未示出)设在盖66或基部62的肩部65上，从而在盖和基部之间可实现紧密密封，较佳的是气密的或水密密封。

盖66设有突部68，该突部成形为基本上与基部62的凹槽64相同。这样，多个容器60能以节省空间方式来堆叠和存储。手柄70较佳地设在盖66上、较佳地设在突部68的周缘内，以便于容器的操纵。

除了使堆叠和存储程度最大化以外，突部68和凹槽64还用于使得使用者能更大程度地从基部62紧固和松开盖66。较佳地连同汤料冷却器和容器还设有紧固系统，该紧固系统包括紧固工具80和紧固台86(参见图3和4)。紧固工具80具有中心本体82，该中心本体在形状上与突部68的形状相对应；该中心本体82装配在突部68的周缘内部或者装配在该突部68周围(例如，参见图7所示的工具80A)。在任一情形中，紧固工具80、80A包括一个或多个手柄或臂84，这些手柄或臂用于为单个使用者提供较佳的抓持和附加扭矩，以相对于基部转动盖。为了确保在紧固或松开过程中基部不会滑移，将基部62设在紧固台86上，而该紧固台包括用于与凹槽64配合的突部88。这样，当使用者紧固或松开盖66时，他无需与基部对抗来使该基部保持不动。

图3所示的手柄70是设置在突部68内的简单直棒。对于此种实施例来说，工具80的本体82设有用于配合/接纳手柄的槽85。图6和7示出上下回转的改进手柄70A。工具80A根本无需与手柄70A配合，而是与突部66的外周缘配合。

通过提供突部66和凹槽64，可提供除了使用上述辊子40以外的使容器60旋转的替代装置。例如，如图10所示，容器旋转器130包括第一安装件132，该第一安装件132具有设计成装配在容器外壳62的凹槽64内的突部或突块134。旋转器130还可(或者替代地)包括第二安装件136，该第二安装件具有设计成装配在容器盖66的突部68周围的凹槽138。安装件132和136中的一个或两个可通过弹簧进行安装，从而能不碍事地运动来适应容器的插入和移除。替代地，一个或两个安装件可经由滚珠螺杆、夹紧手柄或其它机械装置(未示出)来运动。

为了确保在容器正旋转并且被喷射时、使容纳在容器60内的汤料充分地混合，由此使从汤料传导出的热量最大化，容器60设有建立在盖中的内在空隙容积。空隙容积是一旦盖被紧密密封时、包括在容器中的空气空间量。可将容器60充填至顶部缘边67，然而当盖66附连在基部62上时，盖66的上部69延伸到顶部缘边67上方，由此必然捕获空气并且防止所密封的容器60被完全充满。空隙容积较佳地是闭合容器的容积的5％，但可以是小至1-2％并且仍是有效的。

容器的较佳实施例由食品级不锈钢制成并且包括塑料内衬。容器在形状上是圆柱形的并且可具有不同尺寸(例如，1加仑、2加仑、5加仑)。

除了将本发明的方法用在诸如商用厨房中的汤料或汤菜之类的热散装液体之外，该方法还可适用于对诸如苏打、啤酒、果汁的罐或瓶之类的饮料容器进行冷却。图9示出用于冷却饮料罐160的单元109。在此，饮料罐160放置在容器舱120内部，该容器舱由侧壁112、前壁113以及后壁114构成。容器舱120的顶部基本上是打开的。侧壁112的底部段间隔开，使得它们在放置于辊子140顶上的罐160和侧壁112之间留下非常小的空间(例如，1/8英寸)。侧壁112较佳地从底部到顶部向外倾斜，以使得充足量的冰(较佳地以立方体或小片形式)能沿图9C所示的箭头B的方向放置在罐160的顶部。由于在罐160和侧壁112之间存在非常小的空间，因而放置在罐160顶上的冰会基本上保持在罐160顶部，直到其融化离开为止。前壁113较佳地类似于流出槽状结构而在中间呈弓状或角形，使得装置能简单地通过将来自所融化冰的水从容器舱120中倾倒出而易于排水。

辊子140如上所述设有摩擦接触环142。在该实施例中，电动机150直接附连于辊子140，由此使得装置的整个轮廓最小化。

由于罐会以不同的长度(但通常以相同的或类似的宽度)进入，因而设有可与槽117配合的挡板116。对于较长的罐来说，挡板116插到较靠近前壁113的槽117中。对于较短的罐来说，挡板116插到较远离前壁113的槽117中。在图9中，虽然仅仅示出两个槽117，但本发明并不受此局限。可提供多个槽来适应不同长度的罐(例如，8盎司、12盎司、16盎司等等)。

在运行中，装置109如下所述工作。首先，为挡板116选择适当位置。罐160放置在辊子140顶上的容器舱120内部。将冰添加到罐160顶上。由于侧壁112、挡板116以及后壁114紧靠于罐160，因而放置在罐上的冰不会落到罐160下方，而是会保持在罐顶上。启动电动机150，致使辊子140旋转。摩擦环140抓持罐160的侧壁，并且致使罐160一起旋转。该实施例的较佳转速在从大约200到大约400rpm的范围中，但也可考虑较慢和较快的速度。在罐与其上的冰一起旋转时，热量从罐160的内含物传递至冰，由此使罐的内含物冷却而使冰融化。在大约一分钟或两分钟之后，罐的内含物被充分地冷却来用以饮用。将罐移除并且消耗饮料。所融化的冰通过将装置翻倒、而经过前壁113的顶部从容器舱120中倾出。

本发明并不局限于以上说明。例如，在图1-2和11-16中，盖示作可枢转地附连于壳体或外壳。然而，盖可经由滑动机构或者以任何其它传统方式附连，或者盖可以是完全单独的并且是根本不永久附连的。此外，如上所述，冰斗容积可与盖一体地制成，即可将盖制造的较大，以容纳保持为冷却容器所需的所有冰。作为另一替代，可消除制造盖，且可提供适合于直接放置在外壳上的冰斗。换言之，在该情形中，盖的功能包含到可移除的冰斗中，而不是将冰斗容积包含到盖中。

作为另一示例，在附图中示出并且上文所述的实施例具有冰，这些冰与容器的一部分直接接触并通过窗口进入。然而，都需要使冰与容器热连通。于是，可提供中间结构，该中间结构可允许冰和容器之间进行热连通，但防止冰落到容器下方。此种结构采取较佳的是柔性的网格、织物或紧密栅格屏障的形式，以使得上述冰能自我模制成容器的轮廓而不会落下，并且还使得由于冰融化而形成的水能围绕容器形成薄膜。

在另一示例中，上述驱动机构包括电动机，该电动机具有利用皮带连接于辊子上滑轮的滑轮。然而，还考虑在本发明范围内的任何其它驱动机构，例如直接驱动机构。本领域已知的是，例如通过改变输送至该驱动机构的电压，可改变这些类型驱动机构的转速。

描述本发明的某些实施例后，应当理解，本发明不限于上述说明或示例性附图。而是，本发明的范围由下面公开的权利要求书来限定，且本领域的普通技术人员之一将理解其任何等同物。

Claims (24)

1.一种紧凑的快速液体冷却装置，包括：

外壳，所述外壳包括适合于固定待冷却液体的容器的容器固定空间，所述容器固定空间其尺寸设计成容纳一定量的冰并且将基本上所有的冰维持在放置于所述容器固定空间中的容器顶上，并且至少部分地与所述容器热连通，而不会允许基本上任何冰落到所述容器之下；

旋转机构，所述旋转机构设置在与所述容器固定空间连通的所述外壳中，并且适合于使放置在所述容器固定空间中的容器旋转，

其中，当所述冰由于从所述容器的内含物中所释放的热量而融化以形成水时，允许所述水自由地落到所述容器之下，而基本上所有的迄今未融化冰保持在所述容器上方。

2.如权利要求1所述的紧凑快速液体冷却装置，其特征在于，所述外壳还包括可在容器周围闭合的盖。

3.如权利要求2所述的紧凑快速液体冷却装置，其特征在于，所述盖包括内部盖空间，而当所述盖闭合时，所述内部盖空间形成所述容器固定空间的一部分。

4.如权利要求2所述的紧凑快速液体冷却装置，其特征在于，还包括窗口，所述窗口形成在所述盖中，并且适合于允许冰被供给至所述容器固定空间。

5.如权利要求3所述的紧凑快速液体冷却装置，其特征在于，还包括窗口，所述窗口形成在所述盖中，并且适合于允许冰被供给至所述容器固定空间。

6.如权利要求2所述的紧凑快速液体冷却装置，其特征在于，所述外壳还包括基部，所述基部包括所述容器固定空间的第一部分，而在所述盖闭合时、所述盖还包括所述容器固定空间的第二部分。

7.如权利要求4所述的紧凑快速液体冷却装置，其特征在于，还包括具有侧壁和开口的冰斗，所述开口适合于与所述盖中的所述窗口装配在一起，其中所述冰斗适合于允许使用者预测量将所述容器的内含物冷却至所希望温度而需要的冰量。

8.如权利要求1所述的紧凑快速液体冷却装置，其特征在于，所述外壳还包括排出口，所述排出口允许落到所述容器下方的水离开所述外壳。

9.如权利要求1所述的紧凑快速液体冷却装置，其特征在于，还包括可动壁，所述可动壁能选择性地设置在所述外壳内，并且适合于允许使用者对所述容器固定空间的容积进行调整。

10.如权利要求1所述的紧凑快速液体冷却装置，其特征在于，当所述冰由于从所述容器的内含物中所释放的热量而融化以形成水时，所述水形成薄膜，而允许所述薄膜自由地落到容器周围，而基本上所有的迄今未融化冰保持在所述容器上方。

11.如权利要求7所述的紧凑快速液体冷却装置，其特征在于，还包括至少一个冰挡，所述冰挡设置在所述窗口的边缘处并朝所述容器延伸，并且适合于基本上防止冰从所述冰斗中落到所述容器之下。

12.如权利要求11所述的紧凑快速液体冷却装置，其特征在于，所述冰挡和所述容器之间的容隙小于或等于0.20英寸。

13.一种紧凑的快速液体冷却设备，包括：

可密封容器，所述可密封容器具有适合于容纳液体的内在空隙容积；

外壳，所述外壳包括适合于固定待冷却液体的所述容器的容器固定空间，所述容器固定空间其尺寸设计成容纳一定量的冰并且将基本上所有的冰维持在放置于所述容器固定空间中的容器顶上，并且至少部分地与所述容器接触，而不会允许基本上任何冰落到所述容器之下；

旋转机构，所述旋转机构设置在与所述容器固定空间连通的所述外壳中，并且适合于使放置在所述容器固定空间中的所述容器旋转，

其中，随着所述冰冷却所述容器的内含物，所述冰融化而形成水，允许水自由地落到所述容器之下，而基本上所有的迄今未融化冰保持在所述容器上方。

14.如权利要求13所述的紧凑快速液体冷却设备，其特征在于，所述外壳还包括可在所述容器周围闭合的盖。

15.如权利要求14所述的紧凑快速液体冷却设备，其特征在于，所述盖具有内部盖空间，而当所述盖闭合时，所述内部盖空间形成所述容器固定空间的一部分。

16.如权利要求14所述的紧凑快速液体冷却设备，其特征在于，还包括窗口，所述窗口形成在所述盖中，并且适合于允许冰被供给至所述容器固定空间。

17.如权利要求15所述的紧凑快速液体冷却设备，其特征在于，还包括窗口，所述窗口形成在所述盖中，并且适合于允许冰被供给至所述容器固定空间。

18.如权利要求14所述的紧凑快速液体冷却设备，其特征在于，所述外壳还包括基部，所述基部包括所述容器固定空间的第一部分，而在所述盖闭合时、所述盖还包括所述容器固定空间的第二部分。

19.如权利要求14所述的紧凑快速液体冷却设备，其特征在于，还包括具有侧壁和开口的冰斗，所述开口适合于与所述盖中的所述窗口装配在一起，其中所述冰斗适合于允许使用者预测量将所述容器的内含物冷却至所希望温度而需要的冰量。

20.如权利要求13所述的紧凑快速液体冷却设备，其特征在于，所述外壳还包括排出口，所述排出口允许落到所述容器下方的水离开所述外壳。

21.一种快速冷却液体的方法，包括如下步骤：

将处于比所希望更高的温度的液体放置在具有内在空隙容积的可密封容器中；

以基本上水平定向来放置所述容器；

将一定量的冰松散地且自由地放置成与所述容器热连通，同时防止所述冰落到所述容器下方；以及

使所述容器基本上绕其纵向轴线旋转。

22.如权利要求21所述的快速冷却液体的方法，其特征在于，执行所述旋转步骤，直到出现如下情形中的至少一种为止：i)所述液体到达所希望的温度或者ii)所有的冰已融化。

23.如权利要求21所述的快速冷却液体的方法，其特征在于，以部分地基于使用者喜好的转速来执行所述所述旋转步骤。

24.如权利要求21所述的快速冷却液体的方法，其特征在于，以在30-250rpm范围中的转速来执行所述所述旋转步骤。

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