[发明专利]一种快速制冷设备及方法

说明书

技术领域

本发明涉及快速制冷领域，特别是涉及一种快速制冷设备及方法。

背景技术

在餐饮、零售及娱乐服务行业，存在大量使用自动售货机和冷柜来保存冷却的商品。就储存冷饮来说，主要使用以下两大类设备——商用冷柜和冷饮自动售货机。这两类产品正面都装有玻璃门可供滑动，前者可供人工取商品，而后者利用分配机构自动分配商品。以上两种设备都需要先冷却饮料并存储等待销售。很多情况下，饮料在制冷设备中存储很长时间才卖出去。

显然，市面现有的冷却设备存在冷却时间长，从而降低被冷却物品质、高能耗的缺陷。

相较于慢速降温，快速冷却新鲜食物及大多数预包装液体饮料，其水分、营养成分和口感可实现最大程度的保持，这已是不争的事实。从冷却食物销售来说，长时间慢速降温，会降低单位时间内的冷却量，如要提高冷却量，又需要增加制冷设备，从而占用过多营业场地。

举例说明，采用市面现有冷却设备加工果蔬汁，一般采用果蔬榨汁加冰块和冷藏果蔬榨汁两种方式。因冷却时间长，其果蔬汁新鲜程度和口感大打折扣、无法持续不断供应的缺点显而易见。

高能耗方面，市面现有制冷设备制冷过程中相当一部分能量消耗是不必要的。更糟的是，商用冷柜和冷饮自动售货机的操作效率不高。使用中，第一种设备(冷柜)在开关冷柜门时损失大量冷气，造成能量损失；而自动售货机可以通过分配机制将商品放入自动售货托盘，消费者可以从托盘中取出商品，但是，它的弊端也显而易见——密封性不够。制冷系统一般需要后台运行几个周期后才能保持效能，这又消耗了额外的能量(并未用于直接冷却商品)。

常用冷却方法包括以下四种：

一是冷柜/冰箱冷却：一瓶330ml的铝罐饮料在室温25℃，冷柜运行温度4-5℃的情况下，将饮料冷却至6℃左右，大概需要近4个小时，用冰箱冷却也需要大约50分钟。

二是珀帖尔冷器：根据物理学原理珀帖尔效应研制而成。当电流经过两种不同的金属连接的界面时，一种金属加热而另一种则会冷却，制冷的一侧连接冷冻室从而冷却饮料。现如今，珀帖尔冷器已广泛应用于高端计算机制冷系统和科学用电耦合设备(CCD)成像系统。还应用于便携式冷却箱和车载冰箱，但其中的压缩机会又笨钟、噪音有大。标准罐装饮料的冷却循环时间也在30-45分钟以上。另外，因为珀帖尔设备一般设置在临近罐装饮料的凹形底部，这会使制冷效果非常不均匀。结果，这一类设备仅适用于将预先制冷的饮料保温。

三是凝胶制冷管：冷却罐装饮料时间在15分钟内。它的工作原理是将高浓度钠基相变材料封装进套筒，套筒紧密贴合罐装饮料。套筒每次使用完就要重新制冷。

四是库伯冷却器：先水平方向缓慢旋转罐装饮料，同时将罐装饮料浸入冰水中。这样一来，罐装饮料从室温25℃冷却至11℃仅需3.5分钟，冷却至6℃需要6分钟。另外，该设备需要大量的冰块儿来保证充分制冷。该技术应用于商业领域显然不太理想，一方面冷却时间长，另外，制冷用的大量冰块也会损坏饮料瓶上的标签。

发明内容

基于此，针对上述问题，有必要提出一种快速制冷设备及方法，该发明由旋转放入冷却腔内的容器，并向冷却腔输送-10℃的冷却液，强制容器表面液体冷热交换，加快灌装液体快速制冷速度，降低冷却时间，能有效节约能耗。

本发明的技术方案是：一种快速制冷设备，其包括设备外壳及冷却液，还包括设于设备外壳内，并为冷却液和被冷却物提供冷热交换场所的冷却腔；设于冷却腔底部，用于将冷却液冷却到-10℃，并保持该温度的密封罐制冷装置；位于密封罐制冷装置上方，用于驱动冷却液进入冷却腔中进行冷热交换的冷却液输送通道；设于冷却腔的腔壁上，连通冷却液输送装置和冷却腔，并形成一条冷却液循环通道的冷却液回流通道；位于冷却腔中央还设有旋转装置，旋转装置上还设有用于盛装被冷却物的快卸容器，旋转装置上还设有用于感知被冷却物是否存在的传感器。

本发明由旋转装置和冷却液输送装置构成，旋转装置用来旋转放入冷却腔内的容器，冷却腔中充斥着用于冷热交换的冷却液，所述冷却液无毒无害且冰点在-15℃以下，防止冷却液在-10℃以下结冰，旋转装置以高于90rpm的转速进行旋转，强制旋转装置上的容器与冷却液进行冷热交换，对容器进行均匀制冷。

优选地，旋转装置上还设有与快卸容器底部相对应的快速定位扣紧结构，使得被冷却物在高速旋转时不会发生偏移及倾覆。