CN115143717B - 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，其包括托盘总成和至少一个超声波发生器，托盘总成的内部设有隔层空腔，隔层空腔内容装有隔层介质，隔层介质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；超声波发生器设置在所述托盘总成的外周，配置成受控地产生超声波，使得超声波的至少一部分通过隔层介质施加至食材。本发明的优点是一方面，在用于冻结食材时，能够缓冲食材的冻结速度，使食材的温度平滑稳定的变化，提高食材的冻结品质。另一方面，在用于腌制食材时，能够使腌料充分、快速的浸入食材，提高食材的腌制速度和腌制效果。

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装置领域，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，提高食材的冷冻保存效果一般依靠速冻技术，例如速冻盘，虽然速冻能够提高食材的冻结速度，但食材细胞容易因骤冷而发生破碎，造成食材内部的营养物质流失。另一方面，速冻盘在冰箱化霜过程中会对食材起反向作用。比如化霜过程中，冷冻间室内的温度回升，速冻盘内无蓄冷剂或者少量蓄冷剂不足以吸收大幅度的温度波动，食材会发生化冻。当冷冻间室内的温度下降后，食材类会再次结晶，结晶过程中又会对食材本身的质地进行破坏，从而影响食材的冻结品质。

此外，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，提供一种用于低温空间的超声辅助处理装置，该超声辅助处理装置能够缓冲食材的冻结速度，使食材的温度平滑稳定的变化，保证食材的冻结品质。

本发明第一方面的一个进一步的目的是减小肉类食材的温度波动，保证食材新鲜。

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，其包括用于承载食材的托盘总成和用于产生超声波的至少一个超声波发生器，其中

托盘总成的内部设有隔层空腔，隔层空腔内容装有隔层介质，隔层介质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；

超声波发生器设置在托盘总成的外周，配置成受控地产生超声波，使得超声波的至少一部分通过隔层介质施加至食材。

进一步地，托盘总成包括托盘和底座，托盘密封扣合或盖合在底座上，与底座之间形成隔层空腔。

进一步地，托盘包括顶承物部和自顶承物部的周缘向下延伸的裙围部，顶承物部形成有向下凹陷的至少一个凹陷部，隔层介质配置成使其介质表面至少超过凹陷部的底端。

进一步地，凹陷部的侧壁从上向下朝内倾斜，使得凹陷部呈从上向下的渐缩形状。

进一步地，至少一个凹陷部包括至少一个长条形凹陷部和多个圆形凹陷部，其中至少一个长条形凹陷部形成在顶承物部的前部区域且沿顶承物部的长度方向延伸，多个圆形凹陷部设置在顶承物部的后部区域且沿顶承物部的长度方向等间距地排布。

进一步地，至少一个超声波发生器包括第一超声波发生器组和第二超波声发生器组，其中

第一超声波发生器组和第二超声波发生器组分别包括数量相同的多个超声波发生器，

第一超声波发生器组设置在底座的前部区域下方且沿底座的长度方向等间距地排布，

第二超声波发生器组设置在底座的后部区域下方且沿底座的长度方向等间距地排布。

进一步地，第一超声波发生器组中的超声波发生器和第二超声波发生器组中的超声波发生器均固定至底座的底部，并且

至少一个长条形凹陷部的数量为一个，第一超声波发生器组中的多个超声波发生器沿底座的长度方向设置在长条形凹陷部的正下方；

多个圆形凹陷部的数量与第二超声波发生器组中的多个超声波发生器的数量相同，第二超声波发生器组中的多个超声发生器分别对应设置在各圆形凹陷部的正下方。

进一步地，底座的底部具有连通隔层空腔的通孔，通孔内插装有用于密闭通孔的塞块。

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。

进一步地，冰箱还包括：

抽屉型容器，其配置成可操作地拉出或缩进于储物间室，其中

超声辅助处理装置设置成使其托盘总成用作抽屉型容器的底板，或者

超声辅助处理装置整体地设置在抽屉型容器的底板上。

本发明的超声辅助处理装置，其容器总成的内部具有隔层空腔，隔层空腔的内部容装有隔层介质，由于隔层介质的比热容较大，在超声辅助冻结的过程中，隔层介质能够缓冲食材的冻结速率，避免食材因骤冷而导致细胞破碎，防止细胞内的营养物质流失，提高了肉类食材的冻结品质。

进一步地，由于温度波动会对食材的冻结品质产生较大影响，例如化霜时，肉类食材会化冻后再次冻结，对肉本身的质地造成二次破坏，而本发明中隔层介质的表面至少应超过凹陷部的底端，即凹陷部浸入到隔层介质中，且隔层介质的体积约占隔层空腔的容积的1/5～4/5，足量的隔层介质能够稳定肉类食材的温度，可避免化霜过程中出现肉类化冻再冻结现象，保证了肉类食材的新鲜。

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是根据发明一个实施例的超声辅助处理装置的剖视图；

图4是根据发明一个实施例的超声辅助处理装置的俯视图；

图5是根据发明一个实施例的超声辅助处理装置的仰视图。

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。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5，超声辅助处理装置可包括托盘总成50和至少一个超声波发生器60。其中，托盘总成50用于承载食材，超声发生器设置在托盘总成50 的外围，配置成受控地产生超声波，使得超声波的至少一部分通过隔层介质70 施加至食材。

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60产生的超声波通过隔层介质70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60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。

但是发明人通过对超声波冻结特性的深入研究，发现超声波技术虽然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，本实施方式中的托盘总成50的内部设有隔层空腔，隔层空腔内容装有隔层介质70，隔层介质70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。由于隔层介质70的比热容较大，在超声辅助冻结的过程中，隔层介质70能够缓冲食材的冻结速率，避免食材因骤冷而导致细胞破碎，防止细胞内的营养物质流失，可以起到对食材的长期保鲜作用。

需要说明的是，隔层介质70可以为特定的混合溶液，使用温度小于80℃，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。

一般而言，用户通常将肉类放置在冷冻间室30内的速冻盘上进行冷冻，但是冰箱在化霜过程中，冷冻间室30的温度会由-18℃回升到-6℃左右，速冻盘内无蓄冷剂或少量蓄冷剂不足以吸收此种大幅度的温度波动，肉类重新化冻到 -10℃左右。当冷冻间室30内的温度回到-18℃时，肉类会再次结晶，结晶过程又会对肉类本身的质地造成破坏，从而影响肉类的冻结品质。而发明中，由于隔层介质70的比热容较大，在化霜过程中，其可以稳定肉类的温度，防止肉类重新化冻，保障了肉类的冻结品质。

在一个可选实施例中，托盘总成50至少包括托盘51和底座52，托盘51 扣合或盖合在底座52上，与底座52之间形成隔层空腔。为防止出现漏液现象，在托盘51扣合或盖合在底座52上以后，还需要在两者的连接部位增加密封条或打密封胶。

具体地，托盘51包括顶承物部511和自顶承物部511的周缘向下延伸的裙围部512，顶承物部511形成有向下凹陷的至少一个凹陷部53，隔层介质70 配置成使其介质表面至少超过凹陷部53的底端。也就是说，凹陷部53的底端浸在隔层介质70中，隔层介质70能够与凹陷部53直接热接触。在将食材放置在凹陷部53中进行冻结时，隔层介质70能够使肉类的温度更加稳定、平滑地变化，保障了肉类的冻结品质。

进一步地，凹陷部53的侧壁从上向下朝内倾斜，使得凹陷部53呈从上向下的渐缩形状。如此，可以增大隔层介质70与凹陷部53的接触面积，使得隔层介质70的作用效果更好。

在一个优选实施例中，至少一个凹陷部53包括至少一个长条形凹陷部531 和多个圆形凹陷部532，其中至少一个长条形凹陷部531形成在顶承物部511 的前部区域且沿顶承物部511的长度方向延伸，多个圆形凹陷部532设置在顶承物部511的后部区域且沿顶承物部511的长度方向等间距地排布。用户可以选择性地放置肉类，例如，将切成条状的肉类放置在长条形凹陷部531中，将切成块状的肉类放置在圆形凹陷部532中。由于任意凹陷部53之间互不连通，可避免因冻结过程中不同肉类的汁液混合在一起而影响肉类的口感。

在一个可选实施例中，至少一个超声波发生器60包括第一超声波发生器 60组和第二超波声发生器组。其中，第一超声波发生器60组和第二超声波发生器60组分别包括数量相同的多个超声波发生器60，第一超声波发生器60组设置在底座52的前部区域下方且沿底座52的长度方向等间距地排布，第二超声波发生器60组设置在底座52的后部区域下方且沿底座52的长度方向等间距地排布。通过设置的第一超声波发生器60组和第二超声波发生器60组可以同时对肉类食材进行作用，显著地提高了肉类食材的冻结速度。

在一种具体的实施方案中，第一超声波发生器60组中的超声波发生器60 和第二超声波发生器60组中的超声波发生器60均固定至底座52的底部。长条形凹陷部531的数量可以为一个，圆形凹陷部532的数量可以为三个，第一超声波发生器60组和第二超声波发生器60组中均包括三个超声波发生器60。第一超声波发生器60组中的三个超声波发生器60等间距地设置在长条形凹陷部 531的下方，第二超声波发生器60组中的三个超声波发生器60对应设置在三个圆形凹陷部532的正下方。如此，可以有针对性地对不同凹陷部53内的肉类食材进行超声作用，并且六个超声波发生器60可以在底座52的底部呈矩阵式排布，使得整个托盘51受到的超声作用更为均匀，进而提高了托盘51中肉类冻结的均匀性。

在一个可选实施例中，底座52的底部具有连通隔层空腔的通孔，通孔内插装有用于密闭通孔的塞块。当需要补充或更换隔层介质70时，可以将塞块向外拔出，待补充或更换结束后，再将塞块塞回至通孔内，以免发生漏液现象。

本发明的超声辅助处理装置可以以抽屉的形式搭载在超声辅助处理间室 40内，例如，超声辅助间室内还设置有抽提型容器80，抽屉型容器80配置成可操作地拉出或缩进于超声辅助处理间室，其中超声辅助处理装置设置成使其托盘总成50用作抽屉型容器80的底板，或者超声辅助处理装置整体地设置在抽屉型容器80的底板上。

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，本发明能够达到如下技术效果：

本发明的超声辅助处理装置，其容器总成的内部具有隔层空腔，隔层空腔的内部容装有隔层介质70，由于隔层介质70的比热容较大，在超声辅助冻结的过程中，隔层介质70能够缓冲食材的冻结速率，避免食材因骤冷而导致细胞破碎，防止细胞内的营养物质流失，提高了肉类食材的冻结品质。

进一步地，由于温度波动会对食材的冻结品质产生较大影响，例如化霜时，肉类食材会化冻后再次冻结，对肉本身的质地造成二次破坏，而本发明中隔层介质70的表面至少应超过凹陷部53的底端，即凹陷部53浸入到隔层介质70 中，且隔层介质70的体积约占隔层空腔的容积的1/5～4/5，足量的隔层介质 70能够稳定肉类食材的温度，可避免化霜过程中出现肉类化冻再冻结现象，保证了肉类食材的新鲜。

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，其包括用于承载食材的托盘总成和用于产生超声波的至少一个超声波发生器，其中，

所述托盘总成的内部设有隔层空腔，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；

所述超声波发生器设置在所述托盘总成的外周，配置成受控地产生超声波，使得所述超声波的至少一部分通过所述隔层介质施加至所述食材。

2.根据权利要求1所述的超声辅助处理装置，其中，

所述托盘总成包括托盘和底座，所述托盘密封扣合或盖合在所述底座上，与所述底座之间形成所述隔层空腔。

3.根据权利要求2所述的超声辅助处理装置，其中，

所述托盘包括顶承物部和自所述顶承物部的周缘向下延伸的裙围部，所述顶承物部形成有向下凹陷的至少一个凹陷部，所述隔层介质配置成使其介质表面至少超过所述凹陷部的底端。

4.根据权利要求3所述的超声辅助处理装置，其中，

所述凹陷部的侧壁从上向下朝内倾斜，使得所述凹陷部呈从上向下的渐缩形状。

5.根据权利要求3所述的超声辅助处理装置，其中,

所述至少一个凹陷部包括至少一个长条形凹陷部和多个圆形凹陷部，其中所述至少一个长条形凹陷部形成在所述顶承物部的前部区域且沿所述顶承物部的长度方向延伸，所述多个圆形凹陷部设置在所述顶承物部的后部区域且沿所述顶承物部的长度方向等间距地排布。

6.根据权利要求5所述的超声辅助处理装置，其中，

所述至少一个超声波发生器包括第一超声波发生器组和第二超波声发生器组，其中

所述第一超声波发生器组和所述第二超声波发生器组分别包括数量相同的多个所述超声波发生器，

所述第一超声波发生器组设置在所述底座的前部区域下方且沿所述底座的长度方向等间距地排布，

所述第二超声波发生器组设置在所述底座的后部区域下方且沿所述底座的长度方向等间距地排布。

7.根据权利要求6所述的超声辅助处理装置，其中，

所述第一超声波发生器组中的超声波发生器和所述第二超声波发生器组中的超声波发生器均固定至所述底座的底部，并且

所述至少一个长条形凹陷部的数量为一个，所述第一超声波发生器组中的多个所述超声波发生器沿所述底座的长度方向设置在所述长条形凹陷部的正下方；

所述多个圆形凹陷部的数量与所述第二超声波发生器组中的多个所述超声波发生器的数量相同，所述第二超声波发生器组中的多个所述超声发生器分别对应设置在各所述圆形凹陷部的正下方。

8.根据权利要求2所述的超声辅助处理装置，其中，

所述底座的底部具有连通所述隔层空腔的通孔，所述通孔内插装有用于密闭所述通孔的塞块。

9.一种冰箱，其内部限定有储物间室，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。

10.根据权利要求9所述的冰箱，其中，还包括：

抽屉型容器，其配置成可操作地拉出或缩进于所述储物间室，其中

所述超声辅助处理装置设置成使其托盘总成用作所述抽屉型容器的底板，或者

所述超声辅助处理装置整体地设置在所述抽屉型容器的底板上。

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