CN1517647A - 快速冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快速冷却装置，用于使罐装或瓶装饮料快速地从室温冷却下来。该装置包括一个壳体，它具有一个分隔成空腔和设备腔的内部空间；一个设置在壳体前部的门，用于开启/关闭该空腔。在空腔内设有用于使蓄冷袋与饮料容器接触并使蓄冷袋和饮料容器一起摇动的组件，以快速冷却容器内的饮料。在壳体内还设有用于冷却蓄冷袋的制冷系统。

Description

快速冷却装置

技术领域

本发明涉及一种冷却装置，更具体地说，涉及一种用于从室温开始在短时间内快速冷却罐装或瓶装饮料的快速冷却装置。

本申请要求享有申请日为2003年1月24日的韩国专利申请P2003-0004843号，P2003-0004844号和P2003-0004845号，及申请日为2003年2月25日的韩国专利申请P2003-0011656号的优先权，因而它们共同作为本申请的参考文献。

背景技术

通常，希望冷却罐装或瓶装饮料时，将饮料放置在用于冷却的冷柜的冷藏室或冷冻室内。但是，在冷柜内冷却室温状态的饮料至少需要数十分钟至一个多小时的时间。因此，当用户需要快速冷却时，就无法满足他们的要求。

因此，最近研制了一些装置，每一种装置都是利用如下方法来快速冷却饮料的：将快速冷却装置设置在冷柜的冷冻室或冷藏室内，并使冷空气集中到快速冷却装置上，以冷却罐装或瓶装饮料。

但是，由于现有的快速冷却装置要花费较长时间来冷却罐内或瓶内的全部饮料，虽然现有的快速冷却装置比一般的冷冻方式花费的时间短，仍不能满足用户在进行体育锻炼后或天气很热时希望短时间内喝上冷饮料的要求。

而且，即使是目前开发出的用于冷却如葡萄酒之类的饮料的冷却容器，由于冷却这种冷却容器仅依赖于热传导，所以冷却速率是很低的。

发明内容

因此，本发明旨在提供一种快速冷却装置，该装置可在相当程度上消除由于现有技术的局限性和缺陷形成的一个或多个问题。

本发明要解决的技术问题是提供一种在短时间内快速冷却罐装或瓶装饮料的快速冷却装置。

本发明的其它特征和优点可通过随后的描述表现出来，其中的一部分对于阅读了下文的解释的本领域普通技术人员来说是显而易见的，或者可从发明的实施中得知。本发明的目的和其它优点可以通过说明书、权利要求书及附图所描述的具体结构来实现和获得。

为了实现上述目的和其它优点，在此，根据本发明的目的将对本发明作具体和概括的描述。本发明的快速冷却装置包括一个壳体，它具有一个分隔成一个空腔和一个设备腔的内部空间；一个位于壳体的前部用于开启/关闭该空腔的空腔门；一个位于空腔内、用于使蓄冷袋(cold accumulation pack)与饮料容器接触并一起摇动蓄冷袋和饮料容器，以快速冷却容器内的饮料的组件(means)；以及一个设置在壳体内用于冷却蓄冷袋的制冷系统。

所述壳体可包括固定到空腔壁的内表面上的隔热材料。空腔门可用铰链连接到壳体一侧。壳体可包括一个前板，该前板固定到具有连接在所述壳体上的空腔门的表面上，以便与空腔门接触，并且壳体还具有使空腔与外部相通的开口。

制冷系统包括一台用于压缩和输送制冷剂的压缩机、一个用于冷凝被输送的制冷剂的冷凝器、一个用于膨胀冷凝后的制冷剂的膨胀组件及一个利用膨胀后的制冷剂蒸发时发生的吸热反应冷却空腔的蒸发器。压缩机和冷凝器可装于所述设备腔内。制冷系统还可包括一台用于将空气吹向压缩机和冷凝器的风扇。

所述壳体可包括一个靠近风扇的空气入口，用于将外部空气引入设备腔；一个靠近压缩机和冷凝器的空气出口，用于将冷却压缩机和冷凝器后的空气排放到外部。蒸发器可设置在所述空腔内。制冷系统还可包括一台用于将蒸发器周围的冷空气提供给蓄冷袋的风扇。

蓄冷袋包括可被制冷系统冷却到低温的蓄冷材料及一个贮存蓄冷材料的软袋。所述蓄冷材料是一种冻结点在-7℃--20℃的氯化钠或氯化钾溶液。

同时，本发明的快速冷却装置可采用各种不同的形式。在本发明第一优选实施方式的快速冷却装置中，所述组件包括一台电机，它具有可逆向旋转的轴；一个摇动壳体，它具有许多孔，位于空腔内，用于随旋转轴的旋转而旋转；一个低温蓄冷袋，它设置在摇动壳体内，用于与装入摇动壳体的容器紧密接触，并与容器一起旋转，以便快速冷却容器内的饮料。

该组件还可包括一个旋转导向件，它具有包围摇动壳体的环形外侧表面；及多个辊子，它们位于空腔内并与旋转导向件接触，用以支承摇动壳体并引导旋转导向件旋转。

所述摇动壳体可包括一个具有许多孔的主体、一个内部空间及一个摇动壳体门，所述主体具有敞开的前部和上部，所述摇动壳体门用于开启/关闭该主体的前部和上部。

蓄冷袋以柔软状态安装在摇动壳体门的下侧。同时，该蓄冷袋安装在摇动壳体门的下侧和主体的底表面上。

在本发明的第二优选实施方式的快速冷却装置中，所述组件包括第一和第二蓄冷袋，用于从两个相对侧包围装有饮料的容器的外表面；一个框架，它位于空腔内，蓄冷袋设置在其内；及一个摇动构件(shaking device)，用于反复转动框架或使框架沿直线前后运动。

第一和第二蓄冷袋由可自由变形的软性材料制成，它可与装饮料的容器的外部形状一致。摇动组件可以是连接到框架一侧的电机，用于使框架沿左方或右方向转动，或使框架前后运动。

框架可包括一个基底，该基底具有一个表面，蓄冷袋固定其上；一个侧面，摇动构件连接在该侧面上；一个升降板，具有一个与第一蓄冷袋相对的表面，第二蓄冷袋固定在该表面上，该升降板用于在基底上方或下方的空间内上/下运动；及一个用于使升降板上下运动的升降构件。

升降构件包括一些导向件，每个导向件垂直地位于框架上，它们延过升降板；及一个驱动构件，它用于驱动升降板沿导向件上/下运动。

驱动构件包括一台驱动电机，它固定在框架的一侧；一个螺栓，它平行于导向件，可随驱动电机的旋转而旋转；及一个螺母，它固定在升降板上并与螺栓啮合。

应当理解，上面对本发明的描述及下文的详细描述都只是示例性和说明性的，而且可以用来进一步解释本发明的权利要求。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明，所述附图组成本申请的一部分，本发明图示的实施方式和文字描述一起用来解释本发明的原理。附图中：

图1是本发明的快速冷却装置外观正视图；

图2是本发明第一优选实施方式的快速冷却装置内部情况的正视图；

图3是本发明第一优选实施方式的快速冷却装置内部情况的平面图；

图4是本发明快速冷却装置的制冷系统的原理图；

图5是本发明第一优选实施方式的快速冷却装置的一种变型的内部情况的平面图；

图6是本发明第一优选实施方式的快速冷却装置的冷却和摇动组件的分解透视图；

图7是图6中的冷却和摇动组件的剖视图；

图8是表示在图6中的冷却和摇动组件的底部设置的蓄冷袋的剖视图；

图9A是插在冷却和摇动组件内的饮料容器的剖视图；

图9B是表示图7中的冷却和摇动组件的运行过程的剖视图；

图10是表示本发明第二实施方式的快速冷却装置内的冷却和摇动组件的透视图；

图11是表示本发明第二实施方式的快速冷却装置内的冷却和摇动组件的系统原理图；

图12和13分别是图10中的冷却和摇动组件的运行过程的正视图；

图14表示本发明的快速冷却装置的运行过程中饮料容器的时间-温度关系曲线。

具体实施方式

现在将参照附图中示出的实例详细描述本发明的优选实施方式。在对实施方式描述时，相同的部件采用相同的名称和附图标记，并省略重复的描述。

本发明的快速冷却装置包括一个壳体、一个空腔门、一个冷却和摇动组件(cooling and shaking means)、一个冷却系统。根据冷却和摇动系统的设计，可提供不同的实施方式。下文将参照附图对这些实施方式进行详细描述。

图1是本发明第一优选实施方式的快速冷却装置的外观正视图，图2是本发明第一优选实施方式的快速冷却装置内部情况的正视图，图3是本发明第一优选实施方式的快速冷却装置内部情况的平面视图。

参照图1-3，本发明的快速冷却装置的壳体10的内部空间被分隔成空腔11和设备腔12。在构成空腔的壁的内表面上设置隔热材料，以使空腔与外部隔热。

壳体10的前部是敞开的，设置在壳体上的门20在位于壳体10前部的一侧装有铰链21，门20用于关闭空腔11。参照图1，门20在远离设备腔12的一侧装有铰链21，并在靠近设备腔12的门20的前部有一个把手22。当然，铰链21和把手22的位置不限于此，也可改变到其它位置。也就是说，尽管图中未示出，门20的铰链21可设置在壳体10前部的下侧，而把手22可设置在壳体10前部的上侧。反之亦然。

前板14固定在壳10的一个表面上，即固定在壳体10敞开的前表面上，并与门20接触。前板14位于壳体10和门20之间，并有一个使空腔11与外部相通的开口。

参照图1，沿门20内表面面向开口边缘的那部分覆盖有密封件23。因此，当门20关闭时，密封件23与前板14接触，从而提高了空腔11与外部之间的气密性和隔热性能。当然，密封件23也可不设置在门20的内侧表面上，而设置在沿开口边缘的前板14上。

将冷却和摇动组件设置在空腔11上。在本发明的快速冷却装置中，所述冷却和摇动组件包括一个蓄冷袋，并使冷却和摇动组件在蓄冷袋与饮料容器接触的情况下摇动，以便快速冷却饮料。可使用各种不同的冷却和摇动组件，后面将详细描述。下面将描述用在所有实施方式中的蓄冷袋系统。

所述蓄冷袋包括一个袋和一种贮存在该袋中的蓄冷材料。袋是用柔性材料制成的，例如用聚氯乙烯之类的软塑料制成。利用后面将描述的制冷系统将蓄冷袋冷却(即贮冷)到非常低的温度，如零度以下。用于本发明的蓄冷材料是氯化纳或氯化钾溶液，优选使它们的冻结点下降到-7℃--20℃。由于冻结点的特性不取决于溶质，而取决于溶剂，它与溶剂的摩尔数成正比，为了获取理想的冻结点，需要将上述参数进行适当组合。因此，用在本发明的液相蓄冷材料具有较低的冻结点，并且这种蓄冷材料可以处在零度以下不冻结的液相状态。

在设备腔12的敞开的前部具有一个设备腔盖15。设备腔盖15具有一个控制面板，控制面板上带有各种按钮和控制单元以便在外部对快速冷却装置进行操作。在设备腔12中具有安装在其内的制冷系统的各种部件。在空腔11内装有与控制面板上的控制单元电连接的温度传感器(图中未示出)。

在本发明的快速冷却装置中，蓄冷袋由制冷系统冷却。更详细地说，制冷系统冷却空腔11，从而冷却空腔内的蓄冷袋。下面将参照附图说明冷却空腔11和蓄冷袋的制冷系统。

图4是本发明的快速冷却装置中的制冷系统的原理图。

参照图4，制冷系统包括一台压缩机31、一个冷凝器32、一个膨胀组件33和一个蒸发器34。与控制单元电连接的制冷系统在控制单元的控制下运行。

如图3所示，将气态制冷剂压缩成高压并提供给冷凝器32的压缩机31安装在设备腔12内。设备腔12中的冷凝器32将来自压缩机31的制冷剂冷凝成液态制冷剂。压缩机31和冷凝器32会发热。所以，由压缩机31和冷凝器32产生的热可使设备腔12变热。

为了解决设备腔12变热的问题，本发明的快速冷却装置包括设置在设备腔12内的冷却风扇32a，以冷却设备腔12。冷却风扇32a从外部抽取空气并将空气吹向压缩机31和冷凝器32。按照这种方式，压缩机31和冷凝器32与来自冷却风扇32a的冷空气进行热交换，从而被冷却。在壳体10内设有多个空气入口(图中未示出)和空气出口(图中未示出)，用于通过冷却风扇32a将外部空气引入设备腔12，并排出与压缩机31和冷凝器32热交换后变热的空气。

同时，本发明的快速冷却装置最好在壳体10的前部具有空气入口，在壳体10的后部具有空气出口。在通过设备腔12的前部引入外部冷空气时，还将这些空气用来冷却控制单元的部件产生的热，同时由于将这些空气朝壳体10的后侧排放，因而可避免使排放的因冷却设备腔12的部件后变热的空气与用户直接接触。为此，最好将冷却风扇32a安装在设备腔12内侧的前部，而将冷凝器32安装在设备腔12内侧的后部。压缩机31最好安装在设备腔12内侧的中部，这样，空气从冷却风扇32a通过压缩机31到达冷凝器32。利用通过设备腔12前部引入的外部空气冷却控制单元可防止控制单元因过热而失灵和发生故障。

在所述制冷系统中，经冷凝器32液化的制冷剂在膨胀组件33处被膨胀，并变成低压状态。膨胀组件33最好安装在蒸发器34附近。安装在空腔11内(例如靠近设备腔12)的蒸发器34使经膨胀组件33膨胀到低压状态的制冷剂与空腔内的空气进行热交换，从而使制冷剂蒸发。由于在蒸发器34内蒸发的制冷剂从蒸发器34的周围吸收热量，所以空腔11内的空气被冷却。因此，当空腔11被蒸发器34冷却、蓄冷袋与空腔11内的空气进行热交换后，空腔11内的蓄冷袋也被冷却。

为了提高蒸发器34的热交换性能并有效地冷却蓄冷袋，本发明的快速冷却装置设有一台风扇34a。如图3所示，风扇34a安装在空腔11内靠近蒸发器34的位置。风扇34a将蒸发器34周围的冷空气吹向空腔11，最好集中吹向蓄冷袋。

在制冷系统内可安装一个除污器(strainer)35。如图3所示，除污器35安装在冷凝器32和膨胀组件33之间的制冷剂管道上，用于过滤制冷剂中的杂质。除污器35不仅用于过滤制冷剂，而且也在制冷剂管道充注由制冷系统提供的制冷剂之前排空制冷剂管道时，用于去除存留在制冷剂管道中的水分。可在制冷剂管道上以大致垂直于制冷剂流动的方向安装至少一个或多于一个滤网式除污器35。

制冷系统将空腔11中的蓄冷袋冷却到很低的温度。于是，当蓄冷袋与饮料容器接触而且使袋中的蓄冷材料与饮料一起摇动时，蓄冷袋使放入空腔11中的饮料容器冷却。下文将更详细描述通过冷却和摇动组件实现快速冷却的过程。

冷却和摇动组件可以有不同的类型。下面将参照图2-6描述本发明第一优选实施方式的冷却和摇动组件。参照图5，该图是本发明第一优选实施方式的快速冷却装置的一种变型的内部情况的平面视图，图6是本发明第一优选实施方式的快速冷却装置的冷却和摇动组件的分解透视图。

参照图2-6，本发明第一优选实施方式的冷却和摇动组件包括一个摇动壳体40、一台电机48和一个蓄冷袋46。摇动壳体40可旋转地安装在空腔11内。如图6所示，摇动壳体40包括一个主体41和一个门44。主体41呈容器的形状，其内具有敞开的前部和上部及一个空间。当门44沿上下方向滑动时，将打开或关闭敞开的前部和上部。为此，门44具有能覆盖主体41的前部和上部并连在一起的两块板的结构。多个滑动条45固定在覆盖门44的上部的板的相对侧，这些滑动条从所述上部分垂直向下延伸。

在主体41的相对侧设有沿上下方向延伸的滑动导轨43，滑动条45插在所述滑动导轨内并可沿上下方向滑动。门44和主体41用带许多孔的板、如网状板制成。因此很容易将风扇34a吹送的冷空气导入摇动壳体40。

同时，门44可以与上述方法不同的方法和主体41接合。例如，可将铰链设置在主体41敞开的上部的一侧，用于将门44连接在主体41上。在这个实例中，不设置滑动条45或滑动导轨43。当门44与主体41连接后，可通过绕铰链转动门44来开启/关闭主体41敞开的前部和上部。因此，摇动壳体40与门44之间的接合结构不限于上述结构，而可以采用不同形式的接合结构，只要能开启/关闭主体41敞开的前部和上部即可。

电机48可在预定角度范围内正反转动。这样，摇动壳体40可由电机48驱动，使其交替反复地沿顺时针方向和逆时针方向转动。因此，本发明的快速冷却装置具有支承和引导摇动壳体40转动的结构，以使摇动壳体40在预定角度范围内交替地沿顺时针方向和逆时针方向平稳地转动。

为此目的，摇动壳体40包括一个位于主体41上的旋转导向件42a和多个位于空腔11内侧的底表面上并与旋转导向件42a的外表面接触的辊子42b。旋转导向件42a形成在摇动壳体40的主体41的外表面上，更详细地说，形成在主体41的相对侧和下侧周围。旋转导向件42a的外表面是一个具有预定半径的曲面。如图2所示，辊子42b安装在空腔11内侧底部的一个支撑件上，这样可使辊子42b的外周面与旋转导向件42a的外周面接触。

同时，旋转导向件42a和辊子42b最好设置在摇动壳体40的前部，即靠近电机48的相对侧的部分。由于前侧靠重力下降，所以可稳定地支承摇动壳体40，同时摇动壳体40的后侧由电机48的旋转轴支承。

根据上述结构，由于通过电机48可使旋转导向件42a和辊子42b一起随摇动壳体40的转动而转动，所以摇动壳体40能平稳转动。同时，电机48的旋转不局限于在预定角度范围内转动，也可以使电机48在预定时间内沿一个方向旋转。

由电机48驱动旋转的摇动壳体40可直接与电机48相连或间接地通过一个辅助动力传输构件与电机48相连。在图3所示的实施方式的情况下，摇动壳体40的一侧、如后侧直接连接在电机48上。电机的旋转轴穿过形成空腔11的壁和隔热部件13。

同时，在图5所示的实施方式的情况下，摇动壳体40通过一个辅助动力传输构件间接地连接在电机48上。在这种情况中，第一轴49a从摇动壳体40的一侧、如后侧伸出，并且电机48的旋转轴与第一轴49a间隔开并与第一轴49a平行。因而，第一轴49a和电机48的旋转轴与皮带49b或链条(图中未示出)相接。

若第一轴49a和电机48的旋转轴与皮带49b相接，皮带轮分别安装在第一轴49a和电机48的旋转轴上。若第一轴49a和电机48的旋转轴与链条相连时，链轮分别安装在第一轴49a和电机48的旋转轴上，而链条绕在链轮上。此外，虽然图中未示出，电机48的旋转轴与主体41也可通过两个齿轮啮合。

同时，虽然图中未示出，但电机可安装在摇动壳体40的下方。在这种情况中，电机48的旋转轴垂直地直接连接在摇动壳体40上，即沿上/下方向直接连接在摇动壳体40的下方。这种结构省去了参照图2所描述的旋转导向件42a和辊子42b。

同时，蓄冷袋46安装在由电机48驱动旋转的摇动壳体40的内侧。蓄冷袋46以与装入摇动壳体40的饮料容器紧密接触的状态快速冷却饮料。如上所述，蓄冷袋46包括液相蓄冷材料和一个内部贮存有所述蓄冷材料的软袋。下面省略了对已经说明过的蓄冷袋46的一般结构的描述，而将参照图6-8对摇动壳体内的蓄冷袋46的安装结构进行描述。参照图7，该图表示图6中的冷却和摇动组件的剖视图，图8是在图6中的冷却和摇动组件的底部设置的蓄冷袋的剖视图。

参照图6，将蓄冷袋46设置成使蓄冷袋46的一部分固定在门44的下侧，而其它部分下垂。蓄冷袋46的相对端和中央部分用例如多个支撑条47固定在门44的下侧。如图6所示，支撑条47呈薄长形并设置成平行于将饮料容器通过摇动壳体40的主体41的敞开的前部插入的方向。用例如螺钉47a将支撑条47固定在门44的下侧。一旦将软蓄冷袋46安装就位，如图7中所示，蓄冷袋46未用支撑条47固定在门44下侧的部分则下垂。饮料容器放置在下垂部分之间，这样可使蓄冷袋46和饮料容器的外表面紧密接触。

参照图8，蓄冷袋不仅可设置在门44的下侧，也可设置在主体41的底表面。在主体41底部的蓄冷袋46a与设置在门44下侧的蓄冷袋46相同。蓄冷袋46a不需要安装在主体41底表面上的特殊支撑条，只要在摇动壳体40旋转过程中能使固定的蓄冷袋46a不移动即可。如果将蓄冷袋46和46a分别安装在门44的下侧和主体41的底部，由于放置在主体41中的饮料容器由处于其上部、下部和相对侧的蓄冷袋46和46a包围，所以饮料容器与蓄冷袋46和46a的接触面积更大，这样可增大传热表面，从而可加速饮料的冷却。

下面将参照图9A和9B描述本发明第一优实施方式的快速冷却装置的操作过程。参照图9A，该图是插在图7中的冷却和摇动组件内的饮料容器的剖视图，图9B是表示图7中的冷却和摇动组件的操作过程的剖视图。

本发明的快速冷却装置的制冷系统是在饮料容器没有放入壳体10内的状态下运行的。在制冷系统投入运行时，压缩机31将气态制冷剂压缩成高压并提供给冷凝器32。冷凝器32将高压制冷剂冷凝成低压液态制冷剂。然后制冷剂经除污器35并通过膨胀阀33进入蒸发器34。进入蒸发器34的制冷剂蒸发并从周围吸收热量。风扇34a将蒸发器34周围的冷空气吹向空腔11，更具体地说，吹向具有蓄冷袋46的摇动壳体40。按这种方式，在制冷系统运行时，蓄冷袋46总保持在较低的温度。由于在蓄冷袋46中的蓄冷材料的冻结点处于-7℃--20℃的范围，所以蓄冷材料在很低的温度下也不会冻结。按照上述过程，制冷系统可使空腔11保持在固定的温度上。

利用制冷系统使蓄冷袋46保持在较低的温度，在这种状态下将门20打开，并将饮料容器1放入摇动壳体40中。在这种情况下，如图9A所示，在向上提升摇动壳体40的门44后，将饮料容器1通过主体41敞开的前部插入主体41内。然后，当饮料容器1全部插入主体41内部时，将门44落下。利用滑动条45和滑动导轨43引导门44的提升和落下的运动。如图9B所示，当门44完全落下时，蓄冷袋46的下垂部分包围并紧密地与饮料容器1的外表面接触。

在蓄冷袋46与饮料容器1紧密接触的状态下，向电机48供电。然后如图9B所示，摇动壳体40在预定的角度范围内交替地以顺时针方向和逆时针方向转动。在这种情况下，旋转导向件42a和辊子42b引导摇动壳体40平稳地转动。当摇动壳体40转动时，贮存在饮料容器1内的饮料也被摇动，从而使饮料对流。而且使蓄冷袋46中的液态蓄冷材料也对流。当饮料和蓄冷材料形成对流时，在饮料和蓄冷材料之间便发生热传递。在这种情况下，由于蓄冷材料为低于零度的液态，因此饮料容器1和其中的饮料被快速冷却。

经过预定时间后，电机48停止运转，饮料的冷却过程完成。然后打开门20，向上提升门44，取出饮料容器1。

在所述蓄冷袋46与饮料容器1紧密接触的情况下，通过摇动温度处于零下的蓄冷袋46和饮料容器1，本发明的快速冷却装置可缩短饮料的冷却时间，使蓄冷材料和饮料之间的对流传热最大。

此外，本发明的快速冷却装置可采用与上述系统不同的冷却摇动构件(cooling and shaking device)系统。下面将参照附图描述本发明第二优选实施方式的快速冷却装置中的冷却摇动构件。参照附图，本发明的第二实施方式除了冷却和摇动构件外，具有一个与参照图2-9B描述的系统大部分相同而少部分不同的系统。因此，下面将只描述冷却摇动构件的不同之处。在描述该优选实施方式时，与参照图2-9B描述的实施方式相同的部分采用相同的名称和附图标记。

图10是表示本发明第二实施方式的快速冷却装置中的冷却摇动组件的透视图，图11是表示本发明第二优选实施方式的快速冷却装置的系统的原理图。参照图10，可注意到，本发明第二实施方式的冷却摇动组件包括第一和第二蓄冷袋61和65、一个框架50及一个摇动构件。

第一和第二蓄冷袋61和65由分开的软体构成。第一和第二蓄冷袋61和65分别由蓄冷材料和用于贮存蓄冷材料的软袋构成。第一和第二蓄冷袋61和65具有与参照图2-9B描述的蓄冷袋46相同的系统，并省略对该相同系统的描述。下面在描述框架50时，只简要地描述第一和第二蓄冷袋61和65的安装结构。

框架50设置在空腔11内，并包括一个基板51，一个升降板55及一个升降构件。如图10所示，基板51为弯折的“L”形。第一蓄冷袋61固定在水平底表面、如基板51的上表面上。摇动构件(shaking device)连接在基板51的垂直部分上。下面将描述该摇动构件。

升降板55设置在基板51的上侧或下侧空间内，它平行于基板51的水平底表面并与之隔开一段距离。图10表示升降板55的一个实例，该升降板55设置在基板51的水平底表面的上部空间。如图10所示，第二蓄冷袋65固定在升降板55的下侧。因此，第一和第二蓄冷袋61和65相互对置地配置在基板51和升降板55之间。

利用升降构件使升降板55在基板51上方的空间内上下运动。沿上下方向升降运动的升降构件包括一些用于沿上下方向引导升降板55的导向部件和一个驱动构件。

导向部件垂直竖立在基板51的水平表面上，而且伸过升降板55。如图10所示，导向部件例如可以是多个导向柱52。导向柱52垂直地向上竖立在基板51的水平表面的角落处，而且伸过升降板55的角落处。按照上述结构，升降板55在导向柱52的引导下，沿上下方向运动。升降板55与第二蓄冷袋65一起上下运动导致第一和第二蓄冷袋61和65紧密接触或分离。

在驱动构件的一实施方式中，电机56的动力用于上下推动升降板55。驱动构件55包括电机56、螺杆57和螺母59。如图10所示，电机56被固定在框架50的一侧，例如固定在框架50的垂直部分的上部。螺杆57与导向柱52平行，并由电机56驱动旋转。螺杆57延伸并穿过例如升降板55。如图10所示，螺母59在螺杆57穿过升降板55的位置处与螺杆57啮合。

可利用各种方法将电机56的动力传输给螺杆57。如在一实例中，螺杆57和电机56的旋转轴可与皮带58相连接。在这种系统中，旋转动力由电机56通过皮带58传递给螺杆57。尽管图中未示出，但螺杆57和电机56的旋转轴也可用链条相连，或通过两个啮合的齿轮相连。或者，不使用单独的动力传输构件，而将螺杆57直接连接到电机56的旋转轴上。由于上述系统是本领域专业人员公知的，所以上面只用文字进行说明而未用单独的附图示出。

同时，利用摇动构件使框架50沿顺时针或逆时针方向旋转，或前后运动。如图10所示，摇动构件包括一个连接在框架50的垂直部分一侧的电机70。本实施方式只要求电机70具有能使电机70的旋转轴沿顺时针或逆时针方向旋转，或沿旋转轴方向前后运动这样的结构就足以满足需要。

参照图11，具有上述冷却和摇动构件的第二实施方式的快速冷却装置还设有一个制冷系统。该制冷系统冷却安装在空腔11内的第一和第二蓄冷袋61和65。由于该制冷系统与参照图2-9描述的实施方式相同，因而将不再进行描述。

下面将参照图12和13描述本发明第二实施方式的操作过程。图12和13分别是表示图10中的冷却和摇动组件的操作过程的正视图。

另外，第二实施方式的快速冷却装置在饮料容器还未放到壳体10内的状态下，利用制冷系统冷却空腔11和第一及第二蓄冷袋61和65。由于该过程与参照图2-9B描述的实施方式相同，因而将不再进行描述。

在制冷系统已冷却第一和第二蓄冷袋61和65的状态下，打开快速冷却装置的门20，然后将饮料容器1放入快速冷却装置中。在这种情况下，升降板55处于最高位置。因此，如图12所示，第一和第二蓄冷袋61和65相互分离。在这种状态下，如图12所示，将饮料容器1放置在第一蓄冷袋61上。借此，第一蓄冷袋61与饮料容器1接触，从而大致将饮料容器1的外周表面的一半包围住。

当放入饮料容器1后将门20关闭时，操作控制面板，使电机56驱动螺杆57旋转。然后，升降板55缓慢地向下运动，使第二蓄冷袋65与第一蓄冷袋61接触。在这种情况下，第二蓄冷袋65与饮料容器1接触，以包围饮料容器1外周面的另一半。一旦第一和第二蓄冷袋61和65及饮料容器1的外周面接触，便开始热传递，从而冷却饮料容器1中的饮料。

然后，电机70的旋转轴沿顺时针或逆时针方向旋转，或前后运动。此后，框架50也跟随旋转轴的运动而运动。按照这种方式，在第一和第二蓄冷袋61和65中的蓄冷材料和饮料容器1中的饮料受到摇动。被摇动的液态蓄冷材料与饮料进行对流换热，从而将饮料迅速冷却。

经过预定时间后，电机70停止运转，完成饮料的冷却过程。然后，通过电机56和螺杆57向上推动升降板55。当升降板55运动到最上部时，打开门20，然后在与图12相同的状态下从快速冷却装置中取出饮料容器1。

在本发明的第二实施方式中，还可通过使低于零度的蓄冷袋与饮料容器直接接触，并摇动蓄冷袋和饮料容器，使饮料以极快的速度被冷却。

另一方面，图14表示出在本发明的快速冷却装置工作期间，时间-饮料容器的温度关系曲线。参照图14，可以看出，本发明的快速冷却装置可在大约120秒内，将饮料从大约30℃冷却到大约0℃。

本发明的快速冷却装置可制成具有类似微波炉的外形，并非常适合在家庭、商店、运动场、体育馆或类似场所使用。如果控制面板设有选择饮料的种类和期望冷却的时间的系统，则可将饮料冷却到用户喜爱的适当温度。

正如上面所描述的，本发明的快速冷却装置具有如下优点。

首先，使冷却到非常低温度的蓄冷袋与饮料容器紧密接触并摇动蓄冷袋和饮料容器，因而不仅进行热传导，而且还进行有效的对流传热，从而使饮料的冷却非常迅速。

快速冷却的能力足以使顾客在任何时候都能喝到口味合适的饮料，从而可满足顾客的需要。

显然，本领域的技术人员可在不超出本发明的构思和保护范围的前提下进行各种改型和变换。

例如蒸发器可直接安装在蓄冷袋内，以使蒸发器与蓄冷材料进行热交换。

因此，在权利要求书要求保护的范围及其等同物的范围内对本发明的改型和变换都将落入本发明的保护范围。

Claims (24)

1.一种快速冷却装置，其包括：

一壳体，它具有一个分隔成空腔和设备腔的内部空间；

一空腔门，它位于所述壳体的前部，用于开启/关闭所述空腔；

一位于所述空腔内、用于使一蓄冷袋与饮料容器接触并使该蓄冷袋和饮料容器一起摇动以快速冷却容器内的饮料的组件；以及

一制冷系统，它设置在所述壳体内并用于冷却所述蓄冷袋。

2.按照权利要求1所述的快速冷却装置，其中，所述壳体包括固定到所述空腔壁内表面上的隔热材料。

3.按照权利要求1所述的快速冷却装置，其中，所述空腔门用铰链连接到所述壳体的一侧。

4.按照权利要求1所述的快速冷却装置，其中，所述壳体包括一前板，该前板固定到具有连接在所述壳体上的空腔门的表面上，以便与所述空腔门接触，并且所述壳体还具有使所述空腔与外部相通的开口。

5.按照权利要求1所述的快速冷却装置，其中，所述制冷系统包括：

一用于压缩和输送制冷剂的压缩机；

一用于冷凝被输送的制冷剂的冷凝器；

一用于膨胀冷凝后的制冷剂的膨胀组件；及

一利用膨胀后的制冷剂蒸发时发生的吸热反应冷却所述空腔的蒸发器。

6.按照权利要求5所述的快速冷却装置，其中，所述压缩机和冷凝器设置在所述设备腔内。

7.按照权利要求6所述的快速冷却装置，其中，所述制冷系统还包括一用于将空气吹向所述压缩机和冷凝器的风扇。

8.按照权利要求7所述的快速冷却装置，其中，所述壳体包括：

一靠近所述风扇的空气入口，用于将外部空气引入所述设备腔；及

一靠近所述压缩机和冷凝器的空气出口，用于将冷却压缩机和冷凝器后的空气排放到外部。

9.按照权利要求5所述的快速冷却装置，其中，所述蒸发器设置在所述空腔内。

10.按照权利要求9所述的快速冷却装置，其中，所述制冷系统还包括一用于将所述蒸发器周围的冷空气提供给所述蓄冷袋的风扇。

11.按照权利要求1所述的快速冷却装置，其中，所述蓄冷袋包括：

可被所述制冷系统冷却到低温的蓄冷材料；及

一用于贮存所述蓄冷材料的软袋。

12.按照权利要求11所述的快速冷却装置，其中，所述蓄冷材料是氯化钠或氯化钾溶液。

13.按照权利要求12所述的快速冷却装置，其中，所述蓄冷材料的冻结点在-7℃--20℃的范围。

14.按照权利要求1所述的快速冷却装置，其中，所述组件包括：

一电机，它具有可逆向旋转的轴；

一摇动壳体，它具有许多孔，该壳体位于空腔内，用于随所述旋转轴的旋转而转动；及

一低温蓄冷袋，它设置在摇动壳体内，用于与装入摇动壳体的容器紧密接触，并与容器一起旋转，以便快速冷却容器内的饮料。

15.按照权利要求14所述的快速冷却装置，其中，所述组件还包括：

一旋转导向件，它具有包围所述摇动壳体的环形外侧表面；及

多个辊子，它们位于所述空腔内并与所述旋转导向件接触，用以支承所述摇动壳体并引导所述旋转导向件旋转。

16.按照权利要求14所述的快速冷却装置，其中，所述摇动壳体包括：

有许多孔的一主体，它具有敞开的前部和上部及一内部空间；及

一摇动壳体门，用于开启/关闭所述主体的前部和上部。

17.按照权利要求16所述的快速冷却装置，其中，所述蓄冷袋以柔软状态安装在所述摇动壳体门的下侧。

18.按照权利要求16所述的快速冷却装置，其中，所述蓄冷袋安装在所述摇动壳体门的下侧和所述主体的底表面上。

19.按照权利要求1所述的快速冷却装置，其中，所述组件包括：

第一和第二蓄冷袋，用于从两个相对侧包围装有饮料的容器的外表面；

一框架，它位于所述空腔内，所述蓄冷袋设置在其内；及

一摇动构件，用于反复转动所述框架或使所述框架沿直线前后运动。

20.按照权利要求19所述的快速冷却装置，其中，所述第一和第二蓄冷袋由可自由变形的软性材料制成，并与装饮料的容器的外部形状相一致。

21.按照权利要求19所述的快速冷却装置，其中，所述摇动构件是一台连接到所述框架一侧的电机，用于沿左方或右方向转动所述框架，或使所述框架前后运动。

22.按照权利要求19所述的快速冷却装置，其中，所述框架包括：

一基底，它具有一表面和一侧面，所述蓄冷袋固定在所述表面上，所述摇动构件连接在所述侧面上；

一升降板，它具有一个与所述第一蓄冷袋相对的表面，所述第二蓄冷袋固定在该表面上，该板在基底上方或下方的空间内上/下运动；及

一升降构件，它用于使所述升降板上下运动。

23.按照权利要求22所述的快速冷却装置，其中，所述升降构件包括：

多个导向件，每个导向件垂直地位于所述框架上，它们延伸并穿过所述升降板；及

一驱动构件，用于驱动所述升降板沿所述导向件上/下运动。

24.按照权利要求23所述的快速冷却装置，其中，所述驱动构件包括：

一驱动电机，它固定在所述框架的一侧；

一螺栓，它平行于所述导向件，可随所述驱动电机的旋转而旋转；及

一螺母，它固定在所述升降板上并与所述螺栓啮合。

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