TWI642362B - 飲品冷卻裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係提供一種飲品冷卻裝置，其包含本體、常溫冷卻槽、低溫冷卻槽、冷卻管路、冷卻液供給槽以及預冷槽。常溫冷卻槽與低溫冷卻槽設置於本體。冷卻管路包含前段與後段。前段設置於常溫冷卻槽內，且前段具有接收端用以接收飲品。後段則設置於低溫冷卻槽內並連通前段，且後段具有輸出端以輸出飲品。冷卻液供給槽連接常溫冷卻槽並供給冷卻液。預冷槽用以冷卻前述之冷卻液，並且連接低溫冷卻槽以供給冷卻液。藉此，本發明利用二段式冷卻機制，可避免高溫飲品極速冷卻所導致的能量損耗與其他問題。

Description

飲品冷卻裝置

本發明係關於一種飲品冷卻裝置，尤其指一種具備二段式冷卻功能的飲品冷卻裝置。

飲品冷卻裝置是常見的商用冷卻設備，廣泛使用於坊間的咖啡廳、手搖飲料店面中。由於飲品在高溫時(18℃至70℃)較容易滋生細菌，為了快速的經過此高溫段，以及滿足顧客對飲品溫度的不同要求，店家必須在短時間內將高溫飲品降至適當溫度。常見的傳統做法係以冰塊降溫，但冰塊於製造過程中仍易受到生菌汙染，故存在衛生方面的問題。

為此，習知的飲品冷卻裝置係將煮沸的飲品導入導熱性高的金屬管中，並直接將金屬管浸泡於冰水或其他溫度更低的冷卻液中，以求在短時間內盡可能地降低飲品溫度。然而，上述作法雖然具有快速降溫的優勢，卻仍存在一些難以避免的缺點。首先，前述降溫方式形同在短時間內完成大量的熱交換，對於致冷壓縮機的負荷極大，同時將降低壓縮機的效率，產生不必要的額外能量損耗。

其次，劇烈的溫度變化帶來熱脹冷縮效應，可能導致金屬管與其他元件(例如飲料的出入水管)的焊接處發生應力破壞。上述現象使金屬管產生裂隙，造成飲料與冷卻液交互汙染的問題。

再者，礙於習用的飲品冷卻裝置僅有單一冷卻槽，若單以水作為冷卻液，經常難以達到理想的降溫效果。為了提高冷卻效率，部分業者改採用更極端的手段(如液氮冷卻器)來增強熱交換效果。然而，此種習用作法經常令飲品直接在金屬管內結凍而無法流出，反而無法達到快速提供飲品的目的。

因此，為解決習用飲品冷卻裝置在能耗與冷卻效能上的缺陷，本發明提出一種飲品冷卻裝置，藉由分隔設置的冷卻槽以達到二段式冷卻功能，不僅可節約能源，同時可增進冷卻效率與穩定性。

根據本發明之一實施方式，提供一種飲品冷卻裝置，其包含本體、常溫冷卻槽、低溫冷卻槽、冷卻管路、冷卻液供給槽以及預冷槽。

常溫冷卻槽與低溫冷卻槽設置於本體。冷卻管路包含前段與後段。前段設置於常溫冷卻槽內，且前段具有接收端用以接收飲品。後段則設置於低溫冷卻槽內並連通前段，且後段具有輸出端以輸出飲品。冷卻液供給槽連接常溫冷卻槽並供給冷卻液。預冷槽用以冷卻前述之冷卻液，並且連接低溫冷卻槽以供給冷卻液。

透過上述實施方式，飲品冷卻裝置利用常溫冷卻槽與低溫冷卻槽對冷卻管路進行二段式冷卻。當高溫飲品進入冷卻管路之前段時，先受常溫冷卻槽內的冷卻液初步冷卻，可避免飲品進入後段時發生過於劇烈之熱交換。另外，由於飲品溫度已降低至一定程度，故低溫冷卻槽不需維持在極端低溫的狀態，在減少壓縮機的額外能量損耗同時，可保護相關元件不受劇烈溫度變化的影響。

在一實施例中，飲品冷卻裝置可以包含連接管，連接管之兩端連接低溫冷卻槽以及預冷槽，且連接管穿設於冷卻液供給槽。或者，連接管之兩端可改為連接常溫冷卻槽以及冷卻液供給槽，並且穿設於預冷槽。

在上述設置條件下，連接管可額外提供常溫冷卻槽與低溫冷卻槽的熱交換途徑。當不同溫度的飲品導入飲品冷卻裝置，連接管可提供兩個冷卻槽之溫度的調節功能。

在一實施例中，前述冷卻管路可為不鏽鋼材質。

在一實施例中，前述預冷槽更可包含致冷單元，致冷單元供浸泡於冷卻液中。致冷單元之材質可以為銅，但不以此為限。進一步地，飲品冷卻裝置可包含壓縮機，而壓縮機具有冷凝端，冷凝端連接致冷單元。飲品冷卻裝置可包含散熱單元，散熱單元連接壓縮機，藉以吸收壓縮機之熱能並向外散逸。

在一實施例中，前述冷卻液可以為水。

為充分瞭解本發明之目的、特徵及功效，茲藉由下述具體之實施例，並配合所附之圖式，對本發明做一詳細說明，說明如後。

請一併參照第1A圖、第1B圖以及第1C圖，飲品冷卻裝置100包含本體200、常溫冷卻槽300、低溫冷卻槽400、冷卻管路500、冷卻液供給槽600以及預冷槽700。本體200之前側具有注入口210與輸出口220。注入口210、冷卻管路500、輸出口220為由上而下依序連接，使飲品自動往輸出口220流動。常溫冷卻槽300與低溫冷卻槽400設於本體200。冷卻管路500包含前段510與後段520，且前段510與後段520分別設置於常溫冷卻槽300與低溫冷卻槽400。前段510包含接收端511，接收端511連接注入口210以接收飲品。後段520則包含輸出端521，輸出端521連接輸出口220以輸出飲品。另外，冷卻管路500具有耦接段530以連接前段510與後段520。在本實施方式中，注入口210、冷卻管路500、輸出口220為左右成對，兩組管路為彼此獨立。視使用需要，上述管路也可以為三組以上。冷卻管路500可以為不鏽鋼之材質。

第2圖係繪示飲品冷卻裝置100的常溫循環管路示意圖。如第2圖所示，冷卻液供給槽600位於飲品冷卻裝置100的後側，冷卻液供給槽600經由管路連接第一馬達M1，第一馬達M1又經由管路連接常溫冷卻槽300，藉以向常溫冷卻槽300供給冷卻液L。在常溫冷卻槽300內，冷卻液L和冷卻管路500的前段510熱交換，並由常溫冷卻槽300的另一側回流至冷卻液供給槽600。在一實施例中，冷卻液L可以為水。

第3圖係繪示飲品冷卻裝置100的低溫循環管路示意圖。預冷槽700位於飲品冷卻裝置100的前側，並用以降低冷卻液L之溫度。預冷槽700經由管路連接第二馬達M2，第二馬達M2又經由管路連接低溫冷卻槽400，藉以向低溫冷卻槽400供給降溫後的冷卻液L。在低溫冷卻槽400內，冷卻液L和冷卻管路500的後段520熱交換，並由低溫冷卻槽400的另一側回流至預冷槽700。

如第1A圖至第1C圖所示，飲品冷卻裝置100係透過壓縮機800與散熱單元900來達成降溫目的。詳細來說，預冷槽700內包含致冷單元710，致冷單元710供浸泡於冷卻液L中，而壓縮機800具有與致冷單元710連接的冷凝端，藉以將致冷單元710維持在低溫狀態。散熱單元900連接壓縮機800以吸收熱能，並且將熱能向外散逸。致冷單元710和散熱單元900的材質可以為銅，但不以此為限。

需特別說明的是，降低冷卻液L之溫度的方法繁多，而上述壓縮機800與散熱單元900僅為其中一種舉例。因此，上述舉例僅為說明飲品冷卻裝置100的運作原理所需，惟不應視為本實施方式的必要限制。另外，壓縮機800之致冷、致熱乃為公知技藝，故此處不詳述壓縮機800及其冷凝端的技術原理。

此外，為了適應不同溫度的飲品，飲品冷卻裝置100可利用管路穿設冷卻液供給槽600或預冷槽700，藉以達到自動平衡溫度的效果。以第4A圖為例，連接管410連接低溫冷卻槽400，且連接管410之流路係先流經冷卻液供給槽600，其後再回流至預冷槽700。在冷卻液供給槽600中，連接管410內外的冷卻液L得以進行熱交換，藉以縮減常溫冷卻槽300與低溫冷卻槽400的溫差。

同理，飲品冷卻裝置100亦可採用第4B圖的穿設形式，亦即連接管310連接常溫冷卻槽300，且連接管310先流經預冷槽700，其後再回流至冷卻液供給槽600。透過上述第4A圖與第4B圖的任一種設置方式，常溫冷卻槽300與低溫冷卻槽400內的冷卻液L可進行適度的熱交換，令飲品冷卻裝置100穩定發揮二段式冷卻之機能。

由上述實施方式可知，本發明之飲品冷卻裝置透過兩組不同溫度的冷卻液系統來降低飲品溫度，藉由二次降溫的機制，避免高溫飲品直接接觸極低溫度的冷卻液。

藉此，本發明在有效降低飲品溫度的同時，亦能防止飲品與冷卻液之熱交換過於劇烈，不僅能夠減少壓縮機的額外能損，亦可避免熱衝擊導致的應力破壞問題。並且，由於本發明採用漸進式的冷卻方式，使冷卻的作用時間得以延長，故飲品冷卻裝置不需使用極低溫的冷卻液，同樣能夠達到理想的降溫效果，並兼顧衛生與飲品風味。據此，本發明可有效解決習用飲品冷卻裝置的飲品結凍問題。

本發明在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習本項技術者應理解的是，前述實施例僅用於描繪本發明，而不應解讀為限制本發明之範圍。應注意的是，舉凡與前述實施例等效之變化與置換，均應設為涵蓋於本發明之範疇內。因此，本發明之保護範圍當以申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧飲品冷卻裝置

200‧‧‧本體

210‧‧‧注入口

220‧‧‧輸出口

300‧‧‧常溫冷卻槽

310‧‧‧連接管

400‧‧‧低溫冷卻槽

410‧‧‧連接管

500‧‧‧冷卻管路

510‧‧‧前段

511‧‧‧接收端

520‧‧‧後段

521‧‧‧輸出端

530‧‧‧耦接段

600‧‧‧冷卻液供給槽

700‧‧‧預冷槽

710‧‧‧致冷單元

800‧‧‧壓縮機

900‧‧‧散熱單元

L‧‧‧冷卻液

M1 ‧‧‧第一馬達

M2 ‧‧‧第二馬達

第1A圖為本發明一實施方式之飲品冷卻裝置的前側示意圖。

第1B圖為第1A圖之飲品冷卻裝置的後側示意圖。

第1C圖為第1A圖之飲品冷卻裝置的爆炸視圖。

第2圖為飲品冷卻裝置的常溫循環管路示意圖。

第3圖為飲品冷卻裝置的低溫循環管路示意圖。

第4A圖為飲品冷卻裝置的連接管流路示意圖。

第4B圖為飲品冷卻裝置的另一種連接管流路示意圖。

Claims (9)

1. 一種飲品冷卻裝置，包含： 一本體； 一常溫冷卻槽，設置於該本體； 一低溫冷卻槽，設置於該本體； 一冷卻管路，該冷卻管路包含： 一前段，設於該常溫冷卻槽內，該前段具有一接收端以接收飲品；以及 一後段，設於該低溫冷卻槽內且連通該前段，該後段具有一輸出端以輸出飲品； 一冷卻液供給槽，連接該常溫冷卻槽並供給一冷卻液；以及 一預冷槽，用以冷卻該冷卻液，該預冷槽連接該低溫冷卻槽以供給該冷卻液。
2. 如請求項1所述之飲品冷卻裝置，更包含： 一連接管，兩端連接該低溫冷卻槽以及該預冷槽，且該連接管穿設於該冷卻液供給槽。
3. 如請求項1所述之飲品冷卻裝置，更包含： 一連接管，兩端連接該常溫冷卻槽以及該冷卻液供給槽，且該連接管穿設於該預冷槽。
4. 如請求項1所述之飲品冷卻裝置，其中該冷卻管路為不鏽鋼材質。
5. 如請求項1所述之飲品冷卻裝置，其中該預冷槽更包含一致冷單元，其供浸泡於該冷卻液中。
6. 如請求項5所述之飲品冷卻裝置，其中該致冷單元為銅材質。
7. 如請求項5所述之飲品冷卻裝置，更包含： 一壓縮機，其具有一冷凝端，該冷凝端連接該致冷單元。
8. 如請求項7所述之飲品冷卻裝置，更包含： 一散熱單元，連接該壓縮機，該散熱單元吸收該壓縮機之熱能並向外散逸。
9. 如請求項1所述之飲品冷卻裝置，其中該冷卻液為水。