CN115143712A - 一种用于低温空间的超声辅助处理装置及冰箱 - Google Patents

一种用于低温空间的超声辅助处理装置及冰箱 Download PDF

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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：容器，用于承载食材；储液盒，设置在所述容器的外围，与所述容器之间留有安装空间；以及至少一个超声波发生器，设置在所述安装空间内；所述储液盒的内部限定有冷却空腔，所述冷却空腔内容装有冷却介质。本发明的优点是能够避免超声波发生器产生的热量对自身功能造成影响，有利于提高食材的冻结品质和/或腌制效果。

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。但是速冻方案一般需要增加速冻盘，并在速冻盘的底部安装超声波发生器，利用超声波发生器产生的超声波辅助冻结食材。虽然可以在一定程度上提高食材的冻结速度，但是超声波发生器在工作过程中会产生热量，对食材的冻结起到反向作用。
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，提供一种超声辅助处理装置，其能够避免超声波发生器产生的热量对自身功能造成影响，有利于提高食材的冻结速度和/或腌制效果。
本发明第一方面的一个进一步的目的是要使食材均匀冻结，提高食材的冻结品质。
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：
容器，用于承载食材；
储液盒，设置在容器的外围，与容器之间留有安装空间；以及
至少一个超声波发生器，设置在安装空间内；
储液盒的内部限定有冷却空腔，冷却空腔内容装有冷却介质。
进一步地，储液盒设置在容器的下方；
超声波发生器的一侧与容器的下底面相贴合，另一侧与储液盒的上表面相贴合。
进一步地，储液盒包括上盖和底座，其中
上盖包括顶板以及自顶板的周缘向下延伸的裙围部，
底座包括底板以及自底板的周缘向上延伸的围挡部，
围挡部的形状与裙围部的形状相适配，以使上盖密封扣合或盖合在底座上，与底座之间形成冷却空腔。
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容器的下底面，且在容器的下底面呈矩阵式排布。
进一步地，储液盒与超声波发生器对应区域的上表面均向下凹陷形成安装空间，超声波发生器对应嵌设在安装空间内，以使容器的下底面与储液盒的上表面相抵接。
进一步地，冷却介质配置成使其介质表面至少超过安装空间的底端。
进一步地，超声波发生器为超声波振子或超声波晶片。
进一步地，超声波发生器的频率为20kHz～60kHz。
进一步地，容器下底面的声强为0.05W/cm2～2W/cm2。
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，当用于辅助冻结食材时，由于容器的外围设置有储液盒，储液盒的内部限定有冷却空腔，并于冷却空腔内容装有冷却介质。因此，超声波发生器产生的热量能够被冷却介质及时吸收，尽可能地减少热量向容器传递，提高了食材的冻结速度。当用于辅助腌制食材时，超声波发生器产生的超声波使得食材发生微小的振动，在持续振动过程中使腌料较为充分、快速地浸入食材，提高了食材的腌制速度和腌制效果。另外，冷却介质及时吸收掉超声波发生器产生的热量还可以对超声波发生器起到冷却作用，可防止超声波发生器因局部温度过高而发生损坏，延长了超声波发生器的使用寿命。
进一步地，超声波发生器设置有多个，通过多个超声波发生器同时作用可以显著地提高食材的冻结速率，并且多个超声波发生器在容器的下底面呈矩阵式排布，如此，可以使食材均匀冻结，提高食材的冻结品质。
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超声辅助处理装置的爆炸图；
图3是根据本发明一个实施例的超声辅助处理装置的俯视图；
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。
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。
图2是根据本发明一个实施例的超声辅助处理装置的爆炸图。参照图2，并结合图3至图4，超声辅助处理装置可包括容器50、储液盒60以及超声波发生器70。其中，容器50用于承载食材。储液盒60设置在容器50的外围，储液盒60的内部限定有冷却空腔，冷却空腔内容装有冷却介质80，储液盒60与容器50之间留有安装空间63。超声波发生器70可以为一个或多个，设置在安装空间63内，用产生超声信号，并将超声信号的至少一部分施加至食材。
本发明的超声辅助处理装置，由于其超声波发生器70在工作过程中会产生热量，通过在储液盒60的冷却空腔内容装冷却介质80，利用冷却介质80及时吸收超声波发生器70产生的热量，尽可能地减少热量向容器50传递，并且冷却介质80吸收掉超声波发生器70产生的热量，还可以防止超声波发生器70 因局部温度过高而发生损坏，一定程度上提高了超声波发生器70的使用寿命。
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食材进行快速冻结，超声波发生器70产生的超声波施加在食材上，可以起到强化传热的作用，不仅可以促进晶核的形成，还可以改变食材内部水分的成核温度，降低食材过冷度，促进冰晶快速成核。并且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，保证食材新鲜。
在一个优选实例中，储液盒60可以设置在容器50的下方，超声波发生器 70的一侧与容器50的下底面相贴合，另一侧与储液盒60的上表面相贴合。如此，可以使超声波发生器70与储液盒60热接触，冷却介质80能够更快地吸收掉超声波发生器70产生的热量，提高散热效果。
在另一些实施例中，为节省底部空间，争取空间使用的最大化，还可以将储液盒60设置在容器50的一侧，相应地，超声波发生器70固定在容器50面向储液盒60的一侧。
在一个可选实施例中，储液盒60至少包括上盖61和底座62。其中，上盖 61包括顶板611以及自顶板611的周缘向下延伸的裙围部612，底座62包括底板621以及自底板621的周缘向上延伸的围挡部622，裙围部612的形状与围挡部622的形状相适配，以使上盖61能够密封扣合或盖合在底座62上，与底座62之间形成上述冷却空腔。
本实施例中，冷却介质80可以为混合溶液，其比热容可以处于1KJ/(kg·K) ～5KJ/(kg·K)之间，另外，其不属于危险品、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。
在一个可选实施例中，超声波发生器70可以设置有多个，多个超声波发生器70均固定至容器50的下底面，且在容器50的下底面呈矩阵式排布。例如，将多个超声波发生器70分为数量相同的两组，其中一组超声波发生器70沿容器50的长度方向等间距地布置在容器50下底面的前部区域，另一组沿超声波发生器70沿容器50的长度方向等间距地布置在容器50下底面的后部区域。如此，通过设置的多个超声波发生器70不仅可以提高食材的冻结速率，而且多个超声波发生器70均匀分布，可以提高食材冻结的均匀性。
考虑到储液盒60设置在容器50下方时，容器50的整个重量实际上是施加在超声波发生器70上的，为避免对超声波发生器70造成损坏，上述安装空间 63可以由储液盒60与超声波发生器70对应区域的上表面均向下凹陷而成，相当于安装槽，容器50放置在储液盒60上时，超声波发生器70对应嵌设在安装空间63内，使得容器50的下底面与储液盒60的上表面相抵接，通过储液盒 60对容器50进行支撑。并且超声波发生器70位于安装空间63内，避免其直接暴露在外部环境中，能够较少超声波发生器70的损坏。
进一步地，在向冷却空腔内注入冷却介质80时，应保证冷却介质80的介质表面至少超过安装空间63的底端，以便超声波发生器70能够与冷却介质80 之间更好地热接触，提高超声波发生器70的散热效率。
本实施例中，超声波发生器70可以为超声波振子或超声波晶片，通过粘接的方式固定在容器50的下底面上。
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。
本实施例中，可以将超声波传递至容器50下底面处的声强控制在0.05W/cm2～2W/cm2之间，以使超声波发生器70在耗能较低的前提下，实现较好的冻结效果。
根据本发明的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，由于容器50的外围设置有储液盒60，储液盒60的内部限定有冷却空腔，并于冷却空腔内容装有冷却介质80。因此，超声波发生器70产生的热量能够被冷却介质80及时吸收，尽可能地减少热量向容器50传递，以免影响食材的冻结速率。另外，冷却介质80及时吸收掉超声波发生器70产生的热量还可以对超声波发生器70起到冷却作用，可防止超声波发生器70因局部温度过高而发生损坏，延长了超声波发生器70的使用寿命。
进一步地，超声波发生器70设置有多个，通过多个超声波发生器70同时作用可以显著地提高食材的冻结速率，并且多个超声波发生器70在容器50的下底面呈矩阵式排布，如此，可以使食材均匀冻结，提高食材的冻结品质。
本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其他实施例中所包括的某些特征而不是其他特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
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 (10)

1.一种用于低温空间的超声辅助处理装置，所述超声辅助处理装置用于辅助冻结和/或辅助腌制食材，其特征在于，包括：
容器，用于承载食材；
储液盒，设置在所述容器的外围，与所述容器之间留有安装空间；以及
至少一个超声波发生器，设置在所述安装空间内；
所述储液盒的内部限定有冷却空腔，所述冷却空腔内容装有冷却介质。
2.根据权利要求1所述的超声辅助处理装置，其特征在于，
所述储液盒设置在所述容器的下方；
所述超声波发生器的一侧与所述容器的下底面相贴合，另一侧与所述储液盒的上表面相贴合。
3.根据权利要求2所述的超声辅助处理装置，其特征在于，
所述储液盒包括上盖和底座，其中
所述上盖包括顶板以及自所述顶板的周缘向下延伸的裙围部，
所述底座包括底板以及自所述底板的周缘向上延伸的围挡部，
所述围挡部的形状与所述裙围部的形状相适配，以使所述上盖密封扣合或盖合在所述底座上，与所述底座之间形成所述冷却空腔。
4.根据权利要求2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容器的下底面，且在所述容器的下底面呈矩阵式排布。
5.根据权利要求2所述的超声辅助处理装置，其特征在于，
所述储液盒与所述超声波发生器对应区域的上表面均向下凹陷形成所述安装空间，所述超声波发生器对应嵌设在所述安装空间内，以使所述容器的下底面与所述储液盒的上表面相抵接。
6.根据权利要求5所述的超声辅助处理装置，其特征在于，
所述冷却介质配置成使其介质表面至少超过所述安装空间的底端。
7.根据权利要求1所述的超声辅助处理装置，其特征在于，
所述超声波发生器为超声波振子或超声波晶片。
8.根据权利要求1所述的超声辅助处理装置，其特征在于，
所述超声波发生器的频率为20kHz～60kHz。
9.根据权利要求1所述的超声辅助处理装置，其特征在于，
所述容器下底面的声强为0.05W/cm2～2W/cm2。
10.一种冰箱，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1-9任一项所述的超声辅助处理装置。
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