CN115143711B - 一种用于低温空间的超声辅助处理装置及冰箱 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于低温空间的超声辅助处理装置及冰箱。其中，超声辅助处理装置用于辅助冻结和/或辅助腌制食材，其包括用于承载食材的容器总成和用于产生超声波的至少一个超声波发生器，还包括密封座，所述密封座与所述容器总成密封连接，且与所述容器总成之间形成有密封空腔，所述超声波发生器设置在所述密封空腔内，配置成受控地产生超声波，使得所述超声波的至少一部分施加至所述食材。本发明的优点是能够对超声波进行隔离，尽可能地避免超声波对超声辅助处理间室外的人、物以及冰箱的功能产生影响，同时还能够对超声波发生器起到保护作用。

Description

一种用于低温空间的超声辅助处理装置及冰箱

技术领域

本发明涉及冷藏冷冻设备领域，特别是涉及一种用于低温空间的超声辅助处理装置及冰箱。

背景技术

目前冰箱对于储物性能的评价已经并非简单的延长储藏时间，有些用户对某些辅助功能(例如冷冻保鲜、腌制等)的实现也提出了需求。

然而目前的冰箱，提高肉类的冷冻保存效果一般依靠速冻技术。例如，在速冻盘的底部设置超声波发生器，利用超声波强化传热，提高食材的冻结速度。但未考虑到超声隔离或削弱问题，超声波发生器在工作过程中容易对冰箱外的人、物或者冰箱功能产生影响。

另外，对于腌制食材，冰箱的低温环境会导致腌制速度缓慢，长时间的腌制增加了用户的等待时间，并且也对食材本身的新鲜程度也会产生影响。

现有技术中还没有提出解决实现上述辅助功能的有效解决方案。

发明内容

本发明第一方面的一个目的旨在克服现有技术中的至少一个缺陷，提供一种能够对超声波进行隔离的超声辅助处理装置，以免超声波对人、物或者冰箱功能产生影响。

本发明第一方面的一个进一步的目的是要提高肉类的冻结品质。

本发明第二方面的目的是提供一种冰箱。

根据本发明的第一方面，本发明提供了一种用于低温空间的超声辅助处理装置，超声辅助处理装置用于辅助冻结和/或辅助腌制食材，其包括用于承载食材的容器总成和用于产生超声波的至少一个超声波发生器，还包括：

密封座，密封座与容器总成密封连接，且与容器总成之间形成有密封空腔，超声波发生器设置在密封空腔内，配置成受控地产生超声波，使得超声波的至少一部分施加至食材。

进一步地，密封座设置在容器总成的下方；

密封座包括密封底板和自密封底板的周缘向上延伸的密封侧板，密封侧板的上沿固定至容器总成的底部，配置成与密封底板、容器总成的底部共同围成密封空腔。

进一步地，容器总成包括容器主体和底座，容器主体插装在底座内，且与底座之间形成有隔层空腔，隔层空腔内容装有隔层介质。

进一步地，超声波发生器设置有多个，多个超声波发生器均固定至底座的下底面，且在底座的下底面呈矩阵式排布。

进一步地，底座的长度方向上的相邻两个超声波发生器的中心位置之间的距离为50mm～500mm；

底座的宽度方向上的相邻两个超声波发生器的中心位置之间的距离为 50mm～300mm。

进一步地，容器主体的顶部形成有向下凹陷的第一凹陷部和第二凹陷部，第一凹陷部和第二凹陷部沿容器主体的长度方向间隔设置，且两者的容积大小不同；

隔层介质配置成使其介质表面至少超过第一凹陷部和第二凹陷部的底端。

进一步地，容器总成还包括密封盖，密封盖一侧的底部设置有沿其宽度方向延伸的转轴，密封盖通过转轴与容器主体连接，配置成可翻转地扣合在容器主体上。

进一步地，密封盖包括上盖板和下盖板，上盖板与下盖板固定贴合；

上盖板远离转轴的一侧至少部分向上拱起，并与下盖板之间形成有供手部伸入的凹腔。

进一步地，下盖板与第一凹陷部和第二凹陷部对应区域的下表面均设置有密封垫。

根据本发明的第二方面，本发明提供一种冰箱，其内部限定有储物间室，储物间室内设置有上述中任一超声辅助处理装置。

本发明的超声辅助处理装置，包括容器总成、密封座以及超声波发生器，其中，容器总成用于承载食材，密封座与容器总成密封连接，两者之间形成有密封空腔，超声波发生器设置在密封空腔内，用于产生超声波，并且使得超声波的至少一部分作用在食材上，以提高食材的冻结品质。而密封座能够对超声波在其余方向上的传播起到隔离或削弱作用，以免超声波对间室外的人、物或者冰箱功能产生影响。

进一步地，本发明的容器总成包括容器主体和底座，容器主体插装在底座内，且与底座之间形成有隔层空腔，隔层空腔内容装有隔层介质，隔层介质能够缓冲食材的冻结速度，超声波发生器产生的超声波通过隔层介质作用于食材上，可以防止食材因骤冷而导致细胞破碎，避免了细胞内的营养物质流失。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是根据本发明一个实施例的冰箱的整体结构示意图；

图2是根据本发明一个实施例的容器总成与密封座的位置关系示意图；

图3是根据本发明一个实施例的超声辅助处理装置的爆炸图；

图4是根据本发明一个实施例的超声辅助处理装置的剖视图；

图5是根据本发明一个实施例的超声波发生器在底座上的排布方式示意图；

图6是根据本发明一个实施例的上盖板的仰视图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

需要理解的是，在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

图1是根据本发明一个实施例的冰箱的整体结构示意图。参照图1，冰箱可包括箱体10，箱体10的内部限定有若干个储物间室。储物间室的数量、功能、布局方式可以根据需求进行配置，本发明对此不做限制。优选地，储物间室可分为上中下三层，上层作为一个整体的冷藏间室20、下层作为两个冷冻间室30、中间层作为两个超声辅助处理间室40，并且每个超声辅助处理间室 40内均设置有超声辅助处理装置。

需要说明的是，超声辅助处理间室40的内部为低温空间，温度可以配置为 0℃以上(冷藏温度)，用于对新鲜果蔬或者短时储放的食材进行储藏。在本实施例中，超声辅助处理间室40可以用于放置腌制的食材(即表面已经涂抹腌料或者浸入腌料的食材)，并通过超声辅助处理装置加快腌制速度。此时，超声辅助处理装置作为食材的辅助腌制装置。

另外，超声辅助处理间室40内的温度也可以配置为-8℃至-25℃(即冷冻温度，具体温度范围可以根据需要进行调整)，用于对肉类或者其他长期储放的食材进行冷冻，并通过超声辅助处理装置提高冻结品质。此时，超声辅助处理装置作为食材的辅助冻结装置。下面结合附图对超声辅助处理装置进行详细说明。

参照图2至图6，本实施方式中的超声辅助处理装置可包括容器总成50、密封座60以及至少一个超声波发生器70。其中，容器总成50用于承载食材，密封座60密封连接在容器总成50的外围，其与容器总成50之间形成有密封空腔，超声波发生器70设置在密封空腔内，配置成受控地产生超声波，使得超声波的至少一部分施加至食材。

本实施例的超声辅助处理装置，由于其容器总成50与密封座60之间形成有密封空腔，将超声波发生器70设置在密封空腔内，可以起到超声隔离的作用，以免超声波对超声辅助处理间室40外的人、物或冰箱功能产生影响。同时，密封座60的设置还能对超声波发生器70起到一定的防护作用，避免超声波发生器70直接暴露在外部环境中，减少超声波发生器70的损坏。

实际应用中，当超声辅助处理装置用作食材的辅助腌制装置时，超声波发生器70产生的超声波能够作用至食材，使得食材发生微小振动，并且在持续的振动过程中，可以使腌料较为充分、快速的浸入到食材内。经发明人实验测定，例如，将涂抹腌料后的奥尔良鸡翅放置在普通的冷藏室中腌制，腌制时间大约需要2到3小时，而将其放置在本发明中的超声辅助冻结间室40内仅需 20到30分钟，大大缩短了腌制时间，并且腌制效果也较好。

当超声辅助处理装置用作食材的辅助冻结装置时，也即采用超声波技术对肉类进行快速冻结，超声波发生器70产生的超声波可以施加在肉类上，起到强化传热的作用，不仅可以促进晶核的形成，还可以改变肉类内部水分的成核温度，降低肉类过冷度，促进冰晶快速成核。此外，超声波还能对较大的冰晶起到破碎作用，形成小而均匀的冰晶，减少对细胞的损伤，保证肉类新鲜。

在一个优选实施例中，密封座60设置在容器总成50的下方。密封座60 包括密封底板61和自密封底板61的周缘向上延伸的密封侧板61，密封侧板61 的上沿固定至容器总成50的底部，配置成与密封底板61、容器总成50的底部共同围成上述密封空腔。

发明人通过对超声波冻结特性的深入研究，发现虽然超声波技术可以提高肉类的冻结速度，但不可避免的是肉类容易因骤冷而导致细胞破碎，造成细胞内的营养物质流失。

为解决上述问题，本实施方式中的容器总成50至少包括容器主体51和底座52，容器主体51插装在底座52内，与底座52之间形成有隔层空腔，隔层空腔内容装有隔层介质80。超声波发生器70产生的超声波可以通过隔层介质 80作用在肉类上，利用隔层介质80缓冲肉类的冻结速度，使肉类的温度平稳变化，从而可以防止肉类的细胞因骤冷而发生破碎。

具体地，隔层介质80可以为混合溶液，其凝固温度处于-40℃～0℃之间，使用温度小于80℃，比热容处于1KJ/(kg·K)～5KJ/(kg·K)之间。另外该溶液不属于危险品、本身不具备可燃性、安全性好、无毒无害，符合相关的添加剂法及FDA(食品药品监督管理局)的标准要求即可。

一般而言，用户通常将肉类存放在冷冻间室30内进行保鲜，但冰箱在化霜过程中，冷冻间室30内的温度会从零下18℃回升到零下6℃左右，速冻盘内无蓄冷剂或者少量蓄冷剂将不足以吸收此种大幅度的温度波动，不能稳定肉类本身的温度，肉类会重新化冻到零下10℃左右，当冷冻室内的温度回到零下18 度时，肉类会再次结晶，结晶过程中又会对肉本身的质地造成二次破坏。而本发明中的隔层介质80，其自身具有较大的比热容，在化霜过程中，隔层介质80 还能够稳定肉类的温度，减小温度波动，保证了肉类的冻结品质。

在一些优选实施例中，超声波发生器70可以设置有多个，多个超声波发生器70均固定至底座52的下底面，并且在底座52的下底面呈矩阵式排布，如此，可以提高食材的冻结速度和冻结的均匀性。

在一种具体的实施方案中，底座52的长度方向上的相邻两个超声波发生器 70的中心位置之间的距离为50mm～500mm，进一步优选为超声波半个波长的偶数倍。底座52的宽度方向上的相邻两个超声波发生器70的中心位置之间的距离为50mm～300mm，进一步优选为超声波半个波长的偶数倍。如此，可以减少相邻超声波之间的干涉，提高超声波的作用效果。

进一步地，容器主体51的顶部形成有向下凹陷的至少一个凹陷部，优选地，至少一个凹陷部包括第一凹陷部511和第二凹陷部512，第一凹陷部511和第二凹陷部512沿容器主体51的长度方向间隔设置，第一凹陷部511与第二凹陷部512的容积大小不同，以便放置不同大小的食材。隔层介质80的介质表面至少超过第一凹陷部511和第二凹陷部512的底端，以便在冻结过程中更好地缓冲肉类的冻结速率。

在一个优选实施例中，每个凹陷部的侧壁均从上向下朝内倾斜，使得各凹陷部均呈从上向下的渐缩形状。此种形状的凹陷部不仅有利于用户对肉类进行取放，还能够增大其侧壁与隔层介质80的接触面积，进一步提高隔层介质80 对肉类的冻结速率的缓冲作用。

本实施方式中的容器主体51和底座52可以由铝镁合金制成或不锈钢制成。超声波发生器70可以为超声波振子或超声波晶片，粘接固定在底座52的下表面。容器主体51与底座52本身的厚度可以为0.8mm～1mm，以在节约材料的同时，避免超声波发生器70振动而导致容器主体51或底座52发生损坏。

本发明中，超声波发生器70的频率优选为20kHZ～60kHZ，例如30Khz、 40kHZ、50khz均可，该段频率下的超声波具有较强的穿透能力，可以提高食材的冻结速率，并使得食材的内外温度均匀。

考虑到随着肉类存储周期的延长，肉类与冰箱内的空气接触会出现氧化过程，氧化过程是一个长周期的过程，对于长周期的存储较为明显。本实施方式的容器总成50还包括密封盖53，密封盖53一侧的底部设置有沿其宽度方向延伸的转轴533，密封盖53通过转轴533与容器主体51连接，配置成可翻转地扣合在容器主体51上。在肉类的冻结过程中，可以将密封盖53扣合在容器主体51上，使密封盖53与凹陷部之间形成相对密闭的空腔，从而减少肉类与空气的接触，降低长周期存储下肉类的氧化程度。

在一个可选实施例中，密封盖53包括上盖板531和下盖板532，上盖板531 与下盖板532固定贴合。上盖板531远离转轴533的一侧至少部分向上拱起，并与下盖板532之间形成有供手部伸入的凹腔534。在拿取肉类的过程中，可以将手指深入凹腔534，通过扣住上盖板531可以较为方便的将整个密封盖53 向一侧翻转打开。

下盖板532与第一凹陷部511和第二凹陷部512对应区域的下表面均设置有密封垫535，当密封盖53扣合在容器主体51上时，密封垫535被压紧在下盖板532与各凹陷部的上沿之间，进一步提升了凹陷部的密封性能，使得肉类凹陷部内能够长期存放。

根据本发明任意一个可选实施例或多个可选实施例的组合，本发明实施例能够达到如下技术效果：

本发明的超声辅助处理装置，包括容器总成50、密封座60以及超声波发生器70，其中，容器总成50用于承载食材，密封座60与容器总成50密封连接，两者之间形成有密封空腔，超声波发生器70设置在密封空腔内，用于产生超声波，并且使得超声波的至少一部分作用在食材上，以提高食材的冻结品质。而密封座60能够对超声波在其余方向上的传播起到隔离或削弱作用，以免超声波对间室外的人、物或者冰箱功能产生影响。

进一步地，本发明的容器总成50包括容器主体51和底座52，容器主体51 插装在底座52内，且与底座52之间形成有隔层空腔，隔层空腔内容装有隔层介质80，超声波发生器70产生的超声波通过隔层介质80作用于食材上，可以防止食材因骤冷而导致细胞破碎，避免了细胞内的营养物质流失。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (9)

1.一种用于低温空间的超声辅助处理装置，所述超声辅助冻结装置用于辅助冻结和/或辅助腌制食材，其包括用于承载食材的容器总成和用于产生超声波的至少一个超声波发生器，其特征在于，还包括：

密封座，所述密封座与所述容器总成密封连接，且与所述容器总成之间形成有密封空腔，所述超声波发生器设置在所述密封空腔内，配置成受控地产生超声波，使得所述超声波的至少一部分施加至所述食材；

所述容器总成包括容器主体和底座，所述容器主体插装在所述底座内，且与所述底座之间形成有隔层空腔，所述隔层空腔内容装有隔层介质；

所述隔层介质被选择成使其凝固温度处于-40℃～0℃之间、比热容处于1KJ/(kg·K)～5KJ/(kg·K)之间。

2.根据权利要求1所述的超声辅助处理装置，其特征在于，

所述密封座设置在所述容器总成的下方；

所述密封座包括密封底板和自所述密封底板的周缘向上延伸的密封侧板，所述密封侧板的上沿固定至所述容器总成的底部，配置成与所述密封底板、所述容器总成的底部共同围成所述密封空腔。

3.根据权利要求1所述的超声辅助处理装置，其特征在于，

所述超声波发生器设置有多个，多个所述超声波发生器均固定至所述底座的下底面，且在所述底座的下底面呈矩阵式排布。

4.根据权利要求3所述的超声辅助处理装置，其特征在于，

所述底座的长度方向上的相邻两个所述超声波发生器的中心位置之间的距离为50mm～500mm；

所述底座的宽度方向上的相邻两个所述超声波发生器的中心位置之间的距离为50mm～300mm。

5.根据权利要求1所述的超声辅助处理装置，其特征在于，

所述容器主体的顶部形成有向下凹陷的第一凹陷部和第二凹陷部，所述第一凹陷部和所述第二凹陷部沿所述容器主体的长度方向间隔设置，且两者的容积大小不同；

所述隔层介质配置成使其介质表面至少超过所述第一凹陷部和所述第二凹陷部的底端。

6.根据权利要求5所述的超声辅助处理装置，其特征在于，

所述容器总成还包括密封盖，所述密封盖一侧的底部设置有沿其宽度方向延伸的转轴，所述密封盖通过所述转轴与所述容器主体连接，配置成可翻转地扣合在所述容器主体上。

7.根据权利要求6所述的超声辅助处理装置，其特征在于，

所述密封盖包括上盖板和下盖板，所述上盖板与所述下盖板固定贴合；

所述上盖板远离所述转轴的一侧至少部分向上拱起，并与所述下盖板之间形成有供手部伸入的凹腔。

8.根据权利要求7所述的超声辅助处理装置，其特征在于，

所述下盖板与所述第一凹陷部和所述第二凹陷部对应区域的下表面均设置有密封垫。

9.一种冰箱，其内部限定有储物间室，其特征在于，

所述储物间室内设置有根据权利要求1-8任一项所述的超声辅助处理装置。