CN1711452A - 快速冷却的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一个用于冷冻食品的快速冷却装置包含一个装有一种载热液的容器(11)，该容器具有至少一个柔性的壁(15)。该容器(11)是一个回路的一部分，此外该回路还包含一个用于载热液的贮液罐(8)。

Description

快速冷却的方法和装置

本发明涉及一种快速冷却特别是分装饮料的、或者用于快速冷却小块物品、特别是食品-例如鲜水果和鲜蔬菜的方法和装置。

若在从制造商到消费者的家庭这个过程的冷却链中出现空档，则要被冷敏感保存的食品的长期保存性会受到很大损害。当消费者在购买之后不能很快地将食品存入其冷却或者冷冻器具中时则经常出现这种空档。因为这些食品在冰柜中主要是通过经空气的热交换进行再冷却的，所以在食品放入冰柜中之后直到重新达到额定温度并且食品中的微生物尽可能地停止繁殖需要一段时间。为了改进这些食品的长期保存性，很希望在制冷器具中能尽快地将这些食品冷却。

对那些不易变质，并且因此多半存储在制冷器具之外的分装饮料人们非常希望有一种装置和方法能将这样一些饮料很方便地冷却到舒服的饮用温度。

在私家冷冻鲜水果和鲜蔬菜时通常的办法是将清洗的潮湿的鲜食物放入塑料盒或者塑料袋中，并且将它们放入冷冻器具的存储室中，在那里冷冻过程需要几个小时。在冷冻过程结束时已冷冻的物品通常成了固体块，该固体块在冰冻状态下用家庭通用的工具很难被分成小块。因此使用者被迫早在冰冻食品时就考虑在将来这些食品需要多大的包装尺寸，以便将这些食品按这个包装尺寸进行分包装和冷冻。为了在犹豫不决时做到灵活方便，多半决定宁可采用较小的包装尺寸。因此就需要许多容器。特别是当冰冻食物分装在袋里，并且这些袋只一次使用时就会产生可避免的垃圾，这会给消费者造成不必要的开支。

近来工业生产的冷冻食品越来越多地以“速冻”形式提供。在这些食品中各小块食品没有冻在一起，而是在冷冻状态时是分开的。这就使得消费者可以以多于一餐食用所需的量的大包装地购买这些低温冷冻食品。在必要时可从这些包装中取出所需的量，而将不需要的剩余量继续冷冻存储。这种处理已冷冻食品的办法很简单灵活。此外，由于使用大包装尺寸可以节省包装材料和包装成本，并且可避免垃圾。

公开了一种所谓的冷却绷带。这种冷却绷带由一种软塑料袋连同其中包封的状胶的物质构成，该绷带是为了放入冷冻器具中冷却，然后放到一个待处理的物件上。这样的冷却绷带里面的内容物在冷却时应保持为液态，或者保持其胶质的粘性，以便在使用时它能和待处理物体紧贴在一起。这样一种绷带不允许低温冷冻，因为若它一旦冻结就会丧失其柔软性，并且还可会给使用者造成冻伤。

因此也存在需要为私家提供一种能快速冷却、特别是急剧冷冻食品的装置。

本发明的任务是提供一种为此目的的方法和装置。

这个任务通过具有权利要求1特征的一种方法和具有权利要求8特征的快速冷却装置来完成。

液态载热体、特别是水溶液能够在一个小的空间中存储大量的热量。因此，食品与液态载热体接触比与冷空气接触其冷却要快得多。

为了一方面促进紧靠在柔性壁的近旁在要被冷却的物品上加热的载热液的交换，另一方面为了使容器较小并且便于操作，将载热体设置在一个用于循环的回路中。该回路包括所述至少一个容器以及一个用于载热液的贮液罐。若一方面容器、另一方面贮液罐处于不同的水平面，则在这样一种回路中的循环仅靠热对流就可驱动。然而优选地为了驱动载热液的循环设置了一个泵。

由于根据本发明待冷冻或者待冷却的食品能和快速冷却装置的柔性壁紧密接触，所以从食品到快速冷却装置的容器中所包含的载热液的热传递很强烈、并且很快。因此为了将食品块冷却到如此程度，即该食品块能立即装入到一个容器中、而不是在其中彼此凝固在一起，或者将其冷却到一个目标温度、如大约所希望的引用温度-在使用本方法时冷却到分装饮料的温度，则按照载热液的温度和待冰冻的食品块的大小可能几分钟就足够了。

为了避免所不希望的、延缓冷冻过程的从外部的传热，优选地给该容器配设一个盖，该盖可盖住柔性壁地安装。

优选地这个外罩可以设计为用于一种载热液的、并且也具有至少一个柔性壁的一个第二容器。这样，冷却物可以在两侧封闭在柔性壁之间，并且可以取得极快和有效的热交换。

为了保证所述装置的易于操作，所述容器中的至少一个也具有一个刚性壁。

特别是若容器的柔性壁限定了用于一个可将一个饮料包装(或者另外的待冷却的物品)导入到其中的凹槽，则使用按照本发明的用于冷却饮料的方法是合适的。

可选择的是，所述一个容器也可整体地与柔性壁构成，这样该容器就可缠绕一个冷却物。

因为在根据本发明的快速冷却装置中使用的载热液的冰点不超过-10℃，因此可以通过与所述装置的接触来冷冻食品，而载热液是液体，所以在待冷冻的食品和快速冷却装置的柔性壁之间可以紧密接触。优选地载热液的冰点在-17℃以下，或者甚至在-20℃以下，这样这种快速冷却装置就可在一个家用冷冻器具的通常温度时运行，而它的载热液并不冻结。

设置用于两个容器相互固定的机构是合适的，例如卡槽连接或者卡锁连接形式。

将这样一种快速冷却装置设置在一个冷冻器具的一个存储室中是有意义的，因为这样就无需用于冷却载热液的自身的机构。

若将快速冷却装置设置在一个冷冻器具中，可合适地将贮液罐设置在存储室的一个盖上。常常是在这样一个存储室的盖的下方设置一个平的搁板，用于容纳冷却剂(Kuehlakkus)，该搁板的后部区域可以很好地用于安装一个这样的贮液罐。

即使不使用快速冷却装置，存在这样一种作为热量缓冲器的贮液罐对于冷冻器具的效率也是有利的，该贮液罐安装在所述冷冻器具中。因此，若冷却装置的至少一个室正好不需要，并且应从存储室中拿掉，那么在冷冻器具的存储室中能保留贮液罐是受欢迎的。为了能做到这件事情优选地在贮液罐和所述至少一个容器之间的回路中设置一个可拆卸的接合器。

在使用用于冷却饮料的快速冷却装置时，贮液罐位于其中的存储室是一个冷冻室，而作为瓶冷却器使用的容器最好处在同一冷冻器具的一个通常的或者保鲜的冷却室中。

将贮液罐安装在作为瓶冷却器使用的容器的下方有利于在不使用时载热液从容器流到贮液罐中，并因而释放一个在瓶冷却器中被冷却的瓶或者另一个饮料容器。

为了防止饮料容器的过冷，设置一个根据时间或者温度对泵的运行进行自动控制的机构是受欢迎的。

本发明的其它特征和优点产生于实施例的下述说明中，并请参阅附图。这些附图示出：

图1一个设置在一个冷冻器具中的根据本发明的快速冷却装置的截面简图；

图2快速冷却装置的一个第二方案的截面简图；

图3快速冷却装置的一个第三方案的截面简图；

图4根据快速冷却装置的一个第三方案的容器的一个透视图；

图5图4的容器安装在一个待冷却的瓶上。

在图1的截面简图中所示的制冷器具1是一个冷冻器具。一个绝热的外壳2包围着一个存储室3。该存储室通过多个搁板4分成格子5，6，7。搁板4分别作为具有由制冷剂流过的导管的栅格形成。

紧接着位于存储室3的盖子下面的最上格5的高度仅几个厘米，并且因此通过它的搁板4得到高效的冷却。这个格子的大部分被一个贮液罐8填满。该贮液罐用一种载热液、例如盐水或者酒精-水的混合液填充。

在位于其下的格子6中设置有一个泵9和一个具有一个下部件11和一个盖12的快速冷冻盒10，这两个部件分别具有刚性的外壁和彼此面对的、且由一种软的和柔性的薄膜材料制成的内壁。下部件11和盖12的由内外壁包围的空腔通过导管13和泵9和贮液罐8彼此连接成一个回路。下部件11和盖12可彼此固定，这样，盖12可将一个在下部件和盖之间包围的物件冷却物14克服在其中所包含的载热液的液压静压力压入到下部件中。这样就保证了冷却物14和下部件与盖的柔性内壁15之间的紧密接触。这种紧密接触使得冷却物和快速冷却盒10中的载热液之间的快速热交换成为可能。泵9负责冷却盒10和贮液罐8之间的载热液的连续交换。

为了在不使用时能方便地将泵9和快速冷冻盒10从冷冻器具中取出来，在将贮液罐8和泵或者盖12连接起来的导管13中设置快速接合器16。在分开状态时该接合器是自动关闭的，以防止制冷剂的外遗。

若包括贮液罐8在内的整个快速冷却装置可从冷冻器具中拆开，则可取消这种接合器。

在外壳2的内壁上为了对泵9供电而设置一个电插接机构17。

在附图中表示的是，泵9和快速冷却盒10是分离的。但是这可以理解为它可以和它的下部件11连成一个结构单元，以简化操作。也可设想将泵9的一个马达设置在外壳内壁的泡沫侧，并且设置一个电磁接合器，该电磁接合器旋转驱动一个设置在存储室3中的泵头。这样就可避免所述电插接机构17，并且因此也避免为电插接机构而必须在外壳内壁上穿孔。

图2表示根据本发明的快速冷却装置的一个第二方案的截面简图，它安装在一个组合的冷冻器具中。如同第一方案一样，一个装有载热液的贮液罐8安装在冷冻器具1的冷冻区的最上一格5中。贮液罐基本上在格子5的整个宽度上延伸，并且因此具有膨胀的且易变形的壁表面20。

通过导管13使贮液罐8和一个瓶冷却器18连接。该瓶冷却器安装在冷冻器具1的一个通常的或者新鲜冷却区21中。瓶冷却器18基本为杯形状，该杯具有一个刚性的外壁19和一个柔性的内壁15。该内壁限定了用于容纳一个待冷却的瓶22的凹槽。在外壁19和内壁15之间的中间空间形成一个用于载热液的容器。

在两个导管13中的第一根导管处设置一个用于将载热液从贮液罐8泵入瓶冷却器18的泵9。第二导管13具有一个窄通道23。当泵9运行时在此处形成压降。

一个控制电路24与泵9以及一个温度传感器25连接，温度传感器设置在瓶冷却器18上，或者如附图所示设置在第二导管13处、在其进入贮液罐8中的入口之前。为了使泵9运行使用者可启动控制电路24，这样，温度在0℃以下的载热液从贮液罐8被泵入到瓶冷却器18中。这样，在瓶冷却器18的内部中产生的压力增升导致与放入其中的瓶22的准确尺寸无关，瓶冷却器18的柔性内壁15都紧紧贴住瓶22，这样，瓶得到高效的冷却。若温度传感器25显示快超过冰点，则这个温度表示瓶22在很大程度上已冷却，并且若继续冷却过程则会出现瓶装物冻结的危险，那么控制电路24重新关闭泵9。

在冷冻器具的外壳的一个(未示出)的显示板上可以设置一个显示元件，该显示元件显示泵9的运行状态，这样，使用者可以借助这个显示元件识别瓶22是否已得到足够的冷却，而不必为此而打开冷冻器具1。

只要泵9被关闭，在窄通道23处的压降就消失，并且载热液就容易从瓶冷却器18排到位于低处的贮液罐8。这样，瓶冷却器18中的载热液的量就减少了，并且柔性内壁15从瓶22收缩，这样，瓶22就能很容易地从中取出。

当然代替当温度传感器25达到一个临界的低温之后完全关闭泵9，也可以将控制电路24过渡到一个间隔运行模态，在此模态中，当由传感器25所采集到的温度和标准冷却区21中的标准存储温度之间的差低于一个边界值时控制电路24自动地重新接通泵9，为的是将瓶22持久地保持在一个比标准冷却区低的温度。

在一个更为简单的方案中与温度有关的控制电路24也可通过一个时间控制电路代替。在通过使用者启动后在规定的、或者由使用者调节的时间间隔内由所述时间控制电路操作并然后关闭泵9。

在图3中所示的快速冷却装置的方案的特征在于，贮液罐8被一个珀耳帖元件30分成一个前室32和一个主容器33。珀尔帖元件30通过一个电源42、经过一个开关31被供以电流。该开关由控制电路24控制，并且即使泵8在运行中它至少总是处于闭合。由泵9输送的载热液达不到主容器33，而仅仅是流过前室32，在此通过与珀耳帖元件30的冷侧接触而冷却载热液，并且然后流回到瓶冷却器18。珀耳贴元件30的热侧和主容器33接触，为的是将从前室32得到的热量传递给位于其中的载热液。

虽然在这种方案中贮液罐8可以如同在图2的方案中那样设置在一个冷冻器具的比瓶冷却器18更冷的室中，然而不必要求这样，因为即使瓶冷却器18和贮液罐8位于冷冻器具的同一个室中珀耳帖元件30也能将由泵9输入的载热液保持在比所述室更低的温度。

因为因此不需要有用于将载热液从冷冻器具的一个室转输到另一个室的连接导管，因而这种方案可特别简单的装入或者加装到一个冷冻器具中。

当然，根据图3的通过珀耳贴元件30分割的贮液罐也可以用于如图1所示的一个冷冻装置中。

图4表示的是一个瓶冷却器26的一种改型方案。与瓶冷却器18相反，瓶冷却器26没有刚性外壁，而是它的壁是由柔性的塑料薄膜构成的，该薄膜局部地彼此焊接，为的是形成一种之字形延伸的软管形的内腔。在一个纵向端部处将薄膜扁平地焊接成一个平的舌片27。包封在两层薄膜之间的导管13沿着舌片27延伸，并且分别通向软管形的空腔的一个纵向端部。一个搭扣斑点28设置在舌片27的面向图4中的观察者的那一侧。一个和搭扣斑点28互补的搭扣斑点29设置在瓶冷却器26的背向观察者的一侧，在附图中该搭扣斑点29用虚线轮廓表示。

图5表示用瓶冷却器26冷却一个瓶22的使用情况。该瓶冷却器如此缠绕瓶子的瓶腹：在图5中两个盖住的搭扣部分28，29彼此接触和彼此粘接。由于它的柔软性该容器能够形状连接地紧贴具有极其不同直径的瓶，并且因此能在瓶和在瓶冷却器26中循环的载热液之间产生强烈的热交换。

Claims (24)

1.用于快速冷却食品的方法，该方法具有下述步骤：

a)将一种载热液冷却到该载热液的冰点以上的温度，

b)将一个待冷却的物品(14)与一个包含有该载热液的容器(11)的一个柔性壁(15)相接触。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，将载热液在步骤a)中冷却到0℃以下的温度。

3.按照权利要求1或2所述的方法，其中，使载热液在一个贮液罐(8)和容器(11，12)之间循环。

4.按照前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在步骤b)中将待冷却的物品(14)封闭在容器(11)的柔性壁(15)和一个盖(12)之间。

5.按照权利要求4所述的方法，其中，所述盖(12)是一个具有至少一个柔性壁(15)的第二容器，并且其中使盖(12)的柔性壁(15)和待冷却的物品相接触。

6.按照权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤b)中将待冷却的物品(14)导入到容器(11)的一个被柔性壁所限定的凹槽中。

7.按照权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤b)中柔性容器(11)将待冷却的物品缠绕起来。

8.具有一个装有一种载热液的第一容器(11，12)的快速冷却装置，该容器具有至少一个柔性壁(15)，其特征在于，所述容器(11，12)在一个回路中与一个用于所述载热液的贮液罐(8)连接。

9.按照权利要求8所述的快速冷却装置，其特征在于，一个盖(12)配属于第一容器(11)，该盖(12)可盖住柔性壁(15)地设置。

10.按照权利要求9所述的快速冷却装置，其特征在于，盖(12)构成为用于一种载热液的一个第二容器，该容器具有至少一个柔性壁(15)。

11.按照权利要求9或10所述的快速冷却装置，其特征在于用于使所述两个容器(11，12)彼此固定的机构。

12.按照权利要求8至11中任一项所述的快速冷却装置，其特征在于，容器(11，12)中的至少一个具有至少一个刚性的壁。

13.按照权利要求8至12中任一项所述的快速冷却装置，其特征在于，所述柔性壁限定用于容纳一个待冷却物品的凹槽。

14.按照权利要求8所述的快速冷却装置，其特征在于，所述第一容器(26)具有柔性壁，并且可形成一个密封圈。

15.按照权利要求8至14中任一项所述的快速冷却装置，其特征在于，所述回路包括一个泵(9)。

16.按照权利要求15所述的快速冷却装置，其特征在于一个用于在一个规定的运行时间间隔之后关闭泵(9)的控制电路。

17.按照权利要求15所述的快速冷却装置，其特征在于一个温度传感器(25)和一个控制电路(24)，用于借助于一个由温度传感器(25)采集到的温度来关闭和/或接通泵(9)。

18.按照权利要求8至17中任一项所述的快速冷却装置，其特征在于，所述载热液具有最大为-10℃的冰点。

19.按照权利要求8至18中任一项所述的快速冷却装置，其特征在于，贮液罐(8)由一个珀尔帖元件(30)分割。

20.按照权利要求8至19中任一项所述的快速冷却装置，其特征在于，该快速冷却装置安装在一个制冷器具(1)中。

21.按照权利要求20所述的快速冷却装置，其特征在于，贮液罐(8)设置在所述制冷器具的一个第一存储室(3)的一个盖上。

22.按照权利要求20或21所述的快速冷却装置，其特征在于，贮液罐(8)和容器(18，26)安装在制冷器具的不同的存储室(3，21)中。

23.按照权利要求8至22中任一项所述的快速冷却装置，其特征在于，贮液罐(8)设置在比容器(11，12，18，26)更低的一个水平面处。

24.按照权利要求8至23中任一项所述的快速冷却装置，其特征在于，在贮液罐(8)和所述至少一个容器(11，12)之间的回路中接入一个可拆开的接合器(16)。

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