CN218495504U - 一种用于食材的超声处理装置及冰箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于食材处理的超声处理装置及冰箱，该超声处理装置包括：容器，其具有下凹且向上开口的容中空间，用于盛放处理液和待处理的食材；以及至少一个超声换能器，设置在所述容器的底壁下表面，配置成受控地进行超声振动，以向所述待处理的食材施加超声作用；所述容器和所述超声换能器被设置成使得所述容器的径深比和所述超声换能器的超声频率符合如下公式：

其中，h为容器的深度、d为容器的底壁内直径，f为超声换能器进行超声振动的超声频率，K为预定的比例因子，K值为(0，0.5]中的任一数值。本实用新型的优点是通过合理设置容器的径深比与超声换能器的超声频率，使得超声换能器能够充分发挥其工作性能。

Description

一种用于食材的超声处理装置及冰箱

技术领域

本实用新型涉及冷藏冷冻装置领域，特别是涉及一种用于食材处理的超声处理装置及冰箱。

背景技术

目前，较多种类的食材在食用前或烹饪前都需要进行预处理。预处理可以是对食材进行清洗、腌制、解冻、泡发等，以追求食材更好的风味。传统的处理方式存在处理效率低、效果不明显的问题，现有技术中虽有采用超声辅助处理的方案，但因超声本身机理的局限性，还没有通过合理的应用得到广泛推广。

实用新型内容

本实用新型第一方面的一个目的是要合理设置容器的径深比与超声换能器的超声频率，以减小容器径深比对超声换能器的影响。

本实用新型第一方面的一个进一步的目的是要将待处理的食材的重量传递至容器的侧壁，以降低容器底壁的受力。

本实用新型第二方面的目的是要提供一种包括上述超声处理装置的冰箱。

特别地，根据本实用新型的第一方面，本实用新型提供了一种用于冰箱内的超声处理装置，包括：

容器，其具有下凹且向上开口的容中空间，用于盛放处理液和待处理的食材；以及

至少一个超声换能器，设置在容器的底壁下表面，配置成受控地进行超声振动，以向待处理的食材施加超声作用；

容器和超声换能器被设置成使得容器的径深比和超声换能器的超声频率符合如下公式：

其中，h为容器的深度、d为容器的底壁内直径，f为超声换能器进行超声振动的超声频率，K为预定的比例因子，K值为(0，0.5]中的任一数值。

可选地，K值进一步为[0.01，0.5]中的任一数值，使得容器径深比的比值范围被进一步缩小，以提高容器外形的匀称度。

可选地，超声换能器为超声晶片。

可选地，超声换能器的数量为一个，超声换能器被布置在容器的底壁下表面的中心位置处；

超声换能器的数量为三个，三个超声换能器在容器的底壁下表面沿圆周方向依次布置或彼此间隔地相邻布置。

可选地，超声处理装置还包括：

搁物件，设置在容器的内部，用于承载待处理的食材；

搁物件直接或间接地支撑于容器的侧壁，以将待处理的食材的重量传递至容器的侧壁。

可选地，搁物件的上表面与容器的底壁上表面之间的距离为0.5mm～64mm。

可选地，容器由不锈钢制成，具有侧壁和底壁；

容器的侧壁厚度为0.2mm～20mm；

容器的底壁厚度为0.2mm～20mm。

可选地，容器为向上开口的圆筒状。

可选地，处理液为腌制液，待处理的食材为待腌制的食材；或

处理液为水，待处理的食材为待解冻的食材；或

处理液为水，待处理的食材为待泡发的食材。

根据本实用新型的第二方面，本实用新型提供了一种冰箱，其内设置有上述中任意一种用于食材处理的超声处理装置。

本实用新型的超声处理装置，其容器和超声换能器被配置成使得容器的径深比和超声换能器的超声频率符合

用户可以根据超声换能器的超声频率对容器的径深比进行选择，也可以根据容器的径深比对超声换能器的超声频率进行选择。经大量实验证实，当容器的径深比和超声换能器的超声频率设置成满足

时，处理液和待处理的食材的整体重量几乎不会对超声换能器的超声振幅和超声频率产生较大影响，可以充分发挥不同超声频率的超声换能器的工作性能，为超声换能器的推广应用提供了可靠依据。

进一步地，本实用新型的超声处理装置，其容器的内部设置有搁物件，搁物件直接或间接地支撑于容器的侧壁，可以将待处理的食材的重量传递至容器的侧壁。待处理的食材的重量被传递至容器的侧壁后，容器仅承受处理液的重量，容器的受力情况减小，对超声换能器的超声振幅和超声频率的影响变小，有利于充分发挥超声换能器的工作性能。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型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，而并不认为是对本实用新型的限制。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是根据本实用新型一个实施例的冰箱的结构示意图；

图2是根据本实用新型一个实施例的超声处理装置的结构示意图；

图3是图2中所示的超声处理装置的示意性仰视图；

图4是图2中所示的超声处理装置的示意性剖视图；

图5是根据本实用新型另一个实施例的超声处理装置的结构示意图；

图6是图5中所示的超声处理装置的示意性分解图。

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。

本实用新型首先提供了一种冰箱10，图1是根据本实用新型一个实施例的冰箱10的结构示意图，参照图1，该冰箱10可包括箱体100，箱体100的内部形成有一个或多个储物间室110，储物间室110根据制冷温度可以被配置成冰箱10的冷藏间室、冷冻间室、变温间室。具体地，储物间室110的数量、功能、布局方式等可以根据需求进行配置。

冰箱10还可以进一步地包括超声处理装置200，超声处理装置200可以设置在冰箱10的储物间室110的内部，也可以设置在冰箱10的门体内侧，设置方式包括但不限于固定设置、可取放地设置等。

通常情况下，将超声处理装置200设置在冰箱10的冷藏间室。若冰箱10具有专门的处理间室时，可以将超声处理装置200设置在该处理间室内。除此，在一些特殊情况下，将超声处理装置200设置在变温间室内或冷冻间室内也是可行的。

图2是根据本实用新型一个实施例的超声处理装置200的结构示意图，图3是图2中所示的超声处理装置200的示意性仰视图，图4是图2中所示的超声处理装置200的示意性剖视图。

参照图2至图4，超声处理装置200可以包括容器210和至少一个超声换能器220，其中，容器210具有下凹且向上开口的容中空间，用于盛放处理液和待处理的食材。超声换能器220可以设置在容器210的底壁下表面，配置成受控地进行超声振动，以向待处理的食材施加超声作用，从而利用超声作用提高待处理的食材的处理速度和处理效果。

在实际应用中，当处理液在容器210内的充注高度较高时，处理液和待处理的食材的整体重量施加在容器210的底壁上，会导致超声换能器220的超声振幅变小、超声频率变低，进而导致对待处理的食材的处理效果变差，不利于超声换能器220的合理应用。

本实施例中，要求容器210和超声换能器220被设置成使得容器210的径深比和超声换能器220的超声频率符合如下公式：

其中，h为容器210的深度、d为容器210的底壁内直径，f为超声换能器220进行超声振动的超声频率，K为预定的比例因子，K值为(0，0.5]中的任一数值。

本实用新型的超声处理装置200，其容器210和超声换能器220被配置成使得容器210的径深比和超声换能器220的超声频率符合

用户可以根据超声换能器220的超声频率对容器210的径深比进行选择，也可以根据容器210的径深比对超声换能器220的超声频率进行选择。经大量实验证实，当容器210的径深比和超声换能器220的超声频率设置成满足

时，处理液和待处理的食材的整体重量几乎不会对超声换能器220的超声振幅和超声频率产生较大影响，可以充分发挥超声换能器220的工作性能，为超声换能器220的推广应用提供了可靠依据。

需要说明的是，由于容器210是设置在冰箱10内使用的，容器210的深度一般不超过320mm，也就是容器210高度不宜过高。超声换能器220的超声频率一般在20KHz～100KHz，例如20KHz、30KHz、60KHz、100KHz等。

在本实用新型一优选实施例中，K值可以进一步为[0.01，0.5]中的任一数值，使得容器210径深比的比值范围被进一步缩小，以提高容器210外形的匀称度。可以理解，当超声换能器220的超声频率为20KHz、K值为0.01时，容器210的径深比取得最小值，最小值为0.2，当超声换能器220的超声频率为100KHz时、K值为0.5时，容器210的径深比取得最大值，最大值为50。通过合理选择K值可以防止容器210的径深比过大或过小，导致容器210外形呈细长状或短粗状。

一般而言，在实际设置过程中，容器210和超声换能器220均采用已有的，容器210的底壁内直径固定，通过合理截取容器210的高度以及K值的选取来使容器210的径深比与超声换能器220的超声频率符合

本实施例中，超声换能器220优选为超声晶片。超声晶片为圆形薄片状，占用空间小，安装方式简单，仅需通过胶粘等方式固定至容器210的底壁下表面即可。超声晶片的直径不宜过小或过大，一般为30mm～40mm左右。超声晶片的直径过小会导致超声作用的效果变差，直径过大则会导致工作噪音大，影响用户的使用体验。

容器210可以由不锈钢制成。不锈钢制成的容器210耐腐蚀、易清洁、不易发生损坏且不会污染待处理的食材，特别适于盛放不同种类的处理液和待处理的食材。

本实施例的容器210至少具有侧壁和底壁，容器210的侧壁厚度可以为0.2mm～20mm，例如0.5mm、1.0mm等，容器210的底壁厚度可以为0.2mm～20mm，例如0.3mm、0.5mm等。相对来说，容器210的底壁厚度要求较高，不宜过薄或过厚。若容器210的底壁厚度过薄，超声换能器220在进行持续地超声振动时，底壁与侧壁的连接处容器210发生断裂，需要保证容器210底壁具有足够的结构强度。若容器210的底壁厚度过厚，超声换能器220施加的超声作用在穿透底壁时会发生较大损耗，降低了超声换能器220的工作效率。

需要说明的是，容器210的深度指的是容器210的底壁上表面与容器210的侧壁上沿之间的竖直距离。容器210的底壁形状可以有多种。当容器210的底壁为圆形时，容器210的底壁内直径为该圆的直径；当容器210的底壁为椭圆形时，容器210的底壁直径为该椭圆的短轴直径；当容器210的底壁为矩形时，容器210的底壁直径为该矩形的内切圆的直径。

超声换能器220的数量和布局方式可以根据实际情况进行配置。具体地，例如当超声换能器220的数量为一个时，超声换能器220通常设置在容器210的底壁下表面的中心位置处。当超声换能器220的数量为三个时，三个超声换能器220在容器210的底壁下表面沿圆周方向依次布置或者三个超声换能器220在容器210的底壁下表面彼此间隔地相邻布置。

参照图2和图3，在本实用新型一可选实施例中，容器210为向上开口的圆筒状。相应地，容器210的底壁为圆形。当超声换能器220设置有三个时，三个超声换能器220在容器210的底壁下表面沿圆周方向依次布置，底壁的中心即为该三个超声换能器220所在圆的圆心。如此设置方式，可以使底壁的外周较为均匀地受力，底壁与侧壁之间不易出现裂痕。

参照图5和图6，在本实用新型另一可选实施例中，容器210为向上开口的盒体状。相应地，容器210的底壁为矩形。当超声换能器220设置有三个时，三个超声换能器220在容器210的底壁下表面沿底壁的长度方向彼此间隔地相邻设置。如此，可以使超声作用较为均匀地施加至待处理的食材，提高处理的均匀性。

参照图4，超声处理装置200还可以包括搁物件230，搁物件230设置在容器210的内部，用于承载待处理的食材。搁物件230可以直接或间接地支撑于容器210的侧壁，以将待处理的食材的重量传递至容器210的侧壁。可以理解，待处理的食材的重量被传递至容器210的侧壁后，容器210仅承受处理液的重量，容器210的受力情况减小，对超声换能器220的超声振幅和超声频率的影响变小，有利于充分发挥超声换能器220的工作性能。

由于超声换能器220是以释放超声波的形式对待处理的食材施加超声作用，超声波在容器210底壁中传递时，容器210的底壁中存在着内摩擦，部分声波能量会被容器210的底壁吸收转变为热能，从而使容器210的底壁温度升高。

除此，由于超声波传递至待处理的食材的过程中需要穿过容器210的底壁和处理液两种介质，而两种介质在分界面处的特性阻抗不同，会导致超声波发生反射，形成驻波，从而引起分子间的相互摩擦，使得分界面处的温度升高值更大。

常规处理方式通常是将待处理的食材直接浸泡在处理液中，待处理的食材的下表面与容器210底的壁上表面之间的间隙较小，一般为0mm～0.5mm，待处理的食材紧贴容器210的底壁上表面，在处理过程中，待处理的食材的下表面很容易因容器210的底壁温度过高而被熟化，需要频繁地启停超声换能器220，严重影响了待处理的食材的处理速度和处理效果。

本实施方式中，搁物件230的上表面与容器210的底壁上表面之间的距离为0.5mm～64mm。例如，4mm、5mm、9mm等。通过此种方式，可以使待处理的食材远离容器210的底壁下表面，待处理的食材与容器210的底壁下表面之间的处理液较多，可以有效降低待处理的食材的下表面被熟化的风险，减少超声换能器220的启停次数，保障待处理的食材的处理速度和处理效果。

在本实用新型一可选实施例中，搁物件230可以为搁物板，搁物板的板体上均匀布置有多个通孔，通孔的尺寸以及相邻通孔之间的距离可以根据待处理的食材的实际大小进行设计，不使待处理的食材从通孔内掉落即可。处理液的充注高度至少应超过待处理的食材的下表面，超声换能器220在进行超声振动时可引起激射流，激射流经通孔打到待处理的食材的下表面，可以进一步提高待处理的食材的处理效果。

搁物件230可以通过多种方式将待处理的食材的重量传递至容器210的侧壁，例如，容器210的侧壁设置有凸肋，搁物件230可取放地搁置在容器210内，并且其周缘搭接在凸肋上。或者容器210的侧壁形成有颈缩部，搁物件230可取放地搁置在容器210内，并且其周缘搭接在颈缩部上端的台面上。再或者搁物件230与容器210为一体式结构，搁物件230的周缘与容器210的侧壁固定连接。本领域技术人员完全还可以想到其他方式实现对搁物件230位置高度的固定，故在此不再赘述。

超声处理装置200还可以包括顶盖，顶盖的形状可以设置为与容器210上端的开口形状相适配，以便顶盖可操作地封盖或打开上述开口。

在一种具体的实施方案中，超声处理装置200设置在冷藏间室的内部，处理液为腌制液，待处理的食材为待腌制的食材，例如待腌制的肉类。超声换能器220产生的超声作用施加至食材上可以提高食材的腌制速度和腌制效果。

在另一种具体的实施方案中，超声处理装置200设置在冷藏间室的内部，处理液为水，待处理的食材为待解冻的食材，例如待解冻的肉类。超声换能器220产生的超声作用施加至食材上可以提高食材的解冻速度和解冻效果。

在又一种具体的实施方案中，超声处理装置200设置在冷藏间室的内部，处理液为水，待处理的食材为待泡发的食材，例如木耳、腐竹等。超声换能器220产生的超声作用施加至带泡发的食材上可以提高食材的泡发速度和泡发效果。

根据上述中任意可选实施例或多个可选实施例的组合，本实用新型实施例能够达到如下有益效果：

本实用新型实施例的超声处理装置200，其容器210和超声换能器220被配置成使得容器210的径深比和超声换能器220的超声频率符合

用户可以根据超声换能器220的超声频率对容器210的径深比进行选择，也可以根据容器210的径深比对超声换能器220的超声频率进行选择。经大量实验证实，当容器210的径深比和超声换能器220的超声频率设置成满足

时，处理液和待处理的食材的整体重量几乎不会对超声换能器220的超声振幅和超声频率产生较大影响，可以充分发挥超声换能器220的工作性能，为超声换能器220的推广应用提供了可靠依据。

进一步地，本实用新型实施例的超声处理装置200，其容器210的内部设置有搁物件230，搁物件230直接或间接支撑于容器210的侧壁，可以将待处理的食材的重量传递至容器210的侧壁。待处理的食材的重量被传递至容器210的侧壁后，容器210仅承受处理液的重量，容器210的受力减小，对超声换能器220的超声振幅和超声频率的影响变小，有利于充分发挥超声换能器220的工作性能。

本领域技术人员应理解，在没有特别说明的情况下，本实用新型实施例中用于表示方位或位置关系的用语是以超声处理装置200的实际使用状态为基准而言的，这些用语仅是为了便于描述和理解本实用新型的技术方案，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。本领域的普通技术人员，应该可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实施例的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

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实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型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)

1.一种用于食材处理的超声处理装置，其特征在于，包括：

容器，其具有下凹且向上开口的容中空间，用于盛放处理液和待处理的食材；以及

至少一个超声换能器，设置在所述容器的底壁下表面，配置成受控地进行超声振动，以向所述待处理的食材施加超声作用；

所述容器和所述超声换能器被设置成使得所述容器的径深比和所述超声换能器的超声频率符合如下公式：

其中，h为所述容器的深度、d为所述容器的底壁内直径，f为所述超声换能器进行超声振动的超声频率，K为预定的比例因子，K值为(0，0.5]中的任一数值。

2.根据权利要求1所述的用于食材处理的超声处理装置，其特征在于，

所述K值进一步为[0.01，0.5]中的任一数值，使得所述容器径深比的比值范围被进一步缩小，以提高所述容器外形的匀称度。

3.根据权利要求1所述的用于食材处理的超声处理装置，其特征在于，

所述超声换能器为超声晶片。

4.根据权利要求1所述的用于食材处理的超声处理装置，其特征在于，

所述超声换能器的数量为一个，所述超声换能器被布置在所述容器的底壁下表面的中心位置处；

所述超声换能器的数量为三个，三个所述超声换能器在所述容器的底壁下表面沿圆周方向依次布置或彼此间隔地相邻布置。

5.根据权利要求1所述的用于食材处理的超声处理装置，其特征在于，还包括：

搁物件，设置在所述容器的内部，用于承载所述待处理的食材；

所述搁物件直接或间接地支撑于所述容器的侧壁，以将所述待处理的食材的重量传递至所述容器的侧壁。

6.根据权利要求5所述的用于食材处理的超声处理装置，其特征在于，

所述搁物件的上表面与所述容器的底壁上表面之间的距离为0.5mm～64mm。

7.根据权利要求1所述的用于食材处理的超声处理装置，其特征在于，

所述容器由不锈钢制成，具有侧壁和底壁；

所述容器的侧壁厚度为0.2mm～20mm；

所述容器的底壁厚度为0.2mm～20mm。

8.根据权利要求1所述的用于食材处理的超声处理装置，其特征在于，

所述容器为向上开口的圆筒状。

9.根据权利要求1所述的用于食材处理的超声处理装置，其特征在于，

所述处理液为腌制液，所述待处理的食材为待腌制的食材；或

所述处理液为水，所述待处理的食材为待解冻的食材；或

所述处理液为水，所述待处理的食材为待泡发的食材。

10.一种冰箱，其特征在于，所述冰箱内设置有根据权利要求1-9中任一项所述的用于食材处理的超声处理装置。

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