冰箱及其超声辅助处理装置的制作方法

1.本实用新型涉及冷藏冷冻装置领域，特别是涉及一种冰箱及其超声辅助处理装置。


背景技术：

2.为了满足用户快速冷冻需求，现有技术中出现了能够快速冻结的冰箱，这种冰箱一般采用大幅度降低冷冻间室的温度来实现，例如对于风冷冰箱，提高向冷冻间室的风量等方式。为了进一步加快冷冻速率，现有技术还出现了引进超声波辅助技术来优化换热，以满足快速冻结的需求。
3.然而，上述技术方案仅解决了如何快速冻结的技术问题，而冷冻速率过快有可能破快食物的内部结构，导致食物营养流失。
4.因此，如何既快速冷冻，又能够使得保证冷冻速率处于合理的范围成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的一个目的旨在克服现有技术中的至少一个缺陷，提供一种冰箱及其超声辅助处理装置。
6.本实用新型的一个目的是要确保冻结物的内部质地不被破坏，提高了食材的品质。
7.本实用新型另一个进一步的目的是在冻结程序异常或中断时稳定食材的温度变化速率。
8.特别地，本实用新型提供了一种超声辅助处理装置，用于布置于低温空间内，以加快存放于低温空间内食材的冻结速率和/或腌制速率，超声辅助处理装置包括：
9.托盘总成，设置于低温空间，配置成承载食材；和
10.温度缓冲装置，设置于托盘总成上，配置成吸收食材的热量，以缓冲食材的冷却速率，进而使得在预设制冷功率下食材的温度变化速率维持在预设范围内。
11.进一步地，托盘总成包括：
12.托盘，其具有多个向下凹陷且用于放置食材的凹陷部。
13.进一步地，温度缓冲装置包括至少一个环形储液袋，每个环形储液袋内充注有隔层介质，并且环形储液袋一一对应地套设于凹陷部的外侧周围。
14.进一步地，凹陷部的周壁自上而下地渐缩；且
15.环形储液袋的宽度与凹陷部的周壁高度之比在0.5至1之间。
16.进一步地，托盘总成还包括：
17.底座，位于托盘的下方，密封扣合或盖合于托盘上，并且托盘与底座之间形成隔层空腔，隔层空腔内充注有隔层介质。
18.进一步地，隔层介质的体积与隔层空腔的容积的比值在1/5至4/5之间；且凹陷部
配置成其至少部分区段浸入隔层介质内，以增大凹陷部与隔层介质的接触面积。
19.进一步地，隔层介质的凝固温度配置成处于
‑
40至0℃之间；且
20.隔层介质的比热容配置成处于1至5kj/(kg
·
k)之间。
21.特别地，本实用新型还提供了一种冰箱，其内部限定有储物间室，储物间室内设置有上述任一项的超声辅助处理装置。
22.进一步地，冰箱还包括：
23.超声波发生器，设置于述低温空间内或托盘总成上，配置成受控地产生超声波，使得超声波的至少一部分施加至食材，以促使食材冻结。
24.进一步地，冰箱还包括：
25.抽屉型容器，其配置成可操作地拉出或缩进于低温空间，其中
26.超声辅助处理装置设置成使其托盘总成用作抽屉型容器的底板。
27.本实用新型的超声辅助处理装置中，由于温度缓冲装置设置于托盘总成上，并且温度缓冲装置的比热容配置成大于食材的比热容。也即，当吸收了相同单位的热量(或冷量)情况下，温度缓冲装置的变化速率小于食材的温度变化速率，因此温度缓冲装置能够吸收食材的热量，使得食材的温度场变化趋于稳定，进而保证了食材受冷均匀，温度变化速率稳定，从而避免了食材因温度下降过快或者不稳定导致其内部质地被破坏，提高了食材的品质。
28.进一步地，本实用新型的超声辅助处理装置中，在冰箱冻结程序异常或中断时，食材的温度会随该低温空间的温度上升，温度缓冲装置的比热容较大，这使得无论食材温度在上升还是下降，温度缓冲装置都能够缓冲其冷却速率，确保冻结物的内部质地不被破坏，提高了食材的品质。
29.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
30.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：
31.图1是根据本实用新型一个实施例的冰箱的分解图；
32.图2是根据本实用新型第一个实施例的冰箱中托盘的示意图；
33.图3是根据本实用新型第一个实施例的冰箱中托盘总成的截面图；
34.图4是图3中a部放大图；
35.图5是根据本实用新型第二个实施例的冰箱中托盘总成的分解图；
36.图6是根据本实用新型第二个实施例的冰箱中托盘总成的截面图；
37.图7是根据本实用新型第三个实施例的冰箱的分解图。
具体实施方式
38.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。
39.请参见图1，图1是根据本实用新型一个实施例的冰箱1的分解图。本实用新型提供了一种冰箱1，其一般性地可以包括箱体10，箱体10可以包括外壳和储物内胆。外壳包裹住储物内胆，并且与储物内胆之间的空间中填充有保温材料(形成发泡层)，以降低储物内胆向外散热。
40.储物内胆的数量可以为多个，每个储物内胆内可以限定出储物空间110，多个储物空间110可以被配置成冷藏室、冷冻室、变温室等等，具体的储物空间110的数量和功能可以根据预先的需求进行配置。
41.在一些实施例中，其中一个储物空间110还可以具体地被配置成低温空间114，该低温空间114可以作为冰箱1的速冻间室，以满足用户速冻食物的需求。
42.请参见图1至图4，图2是根据本实用新型第一个实施例的冰箱1中托盘202的示意图，图3是根据本实用新型第一个实施例的冰箱1中托盘总成200的截面图，图4是图3中a部放大图。在一些实施例中，该冰箱1还可以包括超声辅助处理装置20，超声辅助处理装置20可以布置于该低温空间114内，以对低温空间114的食材进行冷却。
43.具体地，该超声辅助处理装置20可以包括托盘总成200和温度缓冲装置210。托盘总成200可以设置于该低温空间114，用于承载食材，温度缓冲装置210设置于托盘总成200上，用于吸收食材的热量，以缓冲食材的冷却速率，进而使得在预设制冷功率下食材的温度变化速率维持在预设范围内。
44.托盘总成200设置于低温空间114内，用户可以将食材(例如肉类等食物)放置在托盘总成200上，然后自动或手动地启动冰箱1的冻结程序以开始对食材进行冻结。例如，对于风冷冰箱1来说，用户启动冻结程序后，冰箱1的压缩机、风扇等功率升高，风量增大，以对食材快速冷却。当然，如本领域技术人员所习知的，冰箱1的冻结技术还有其他方案，为了不掩盖和模糊本技术的实用新型点，在此不作赘述。
45.如背景技术部分所述，现有技术冷冻方案仅解决了如何快速冻结的问题，而冷冻速率过快有可能破快食物的内部结构，导致食物营养流失。
46.为了克服上述现有技术的缺陷，本实施例的超声辅助处理装置20采用了在托盘总成200上设置温度缓冲装置210，以实现缓冲食材的冷却速率。
47.特别地，该温度缓冲装置210的比热容还可以配置成大于食材的比热容。也即，当吸收了相同单位的热量(或冷量)情况下，温度缓冲装置210的变化速率小于食材的温度变化速率。这样，在用户启动冻结程序后，温度缓冲装置210的温度变化相对较慢，其温度高于食材的温度，因此温度缓冲装置210可以为食材进行加热，使得食材的温度场变化趋于稳定，进而保证了食材受冷均匀，温度变化速率稳定，从而避免了食材因温度下降过快或者不稳定导致其内部质地被破坏，提高了食材的品质。
48.此外，温度缓冲装置210还可以在冻结程序异常或中断时稳定食材的温度变化速率。例如，在冰箱1的蒸发器化霜过程中，一般需要降低制冷功率，此时若用户已经开始启动冻结程序且在未设置温度缓冲装置210的情况下，食材的温度会随该低温空间114的温度上升，待化霜结束后制冷功率恢复正常，食材的温度随制冷功率的恢复重新降低，因此，在温度反复地升降过程中食材的质地破坏程度更高，加速了其营养的流失，并且由于食材在该
低温空间114内储存的周期一般较长，因此上述情况出现的概率较大。而本实施例的温度缓冲装置210的比热容较大，这使得无论食材温度在上升还是下降，温度缓冲装置210都能够缓冲其冷却速率，确保冻结物的内部质地不被破坏，提高了食材的品质。
49.请参见图1至图4，在一些实施例中，托盘总成200还可以包括托盘202，托盘202具有多个向下凹陷且用于放置食材的多个凹陷部202a，以便于用户放置一些质地光滑的食物，例如鱼类等。多个凹陷部202a的数量、大小和形状可以根据实际情况进行设置，例如图2所示，凹陷部202a可以设置成圆形、长条形等，以满足用户放置不同种类、大小的食材。另外凹陷部202a的形成还能够增大食材与托盘202的换热面积，提高换热效率。
50.请参见图3和图4，温度缓冲装置210还可以包括至少一个环形储液袋212，每个环形储液袋212内充注有隔层介质214，并且环形储液袋212一一对应地套设于凹陷部202a的外侧周围，并且环形储液袋212的至少部分周壁可以与凹陷部202a相贴，也即环形储液袋212包裹在凹陷部202a的外侧周围，这样更有利于隔层介质214与食材之间换热。
51.在本实施例中，环形储液袋212内的隔层介质214可以选用比热容较大的物质，例如蓄冷凝胶等，优选溶液或者半凝固介质，以利用隔层介质214对食材进行加热。
52.在一些具体的实施例中，隔层介质214还可以选用其凝固温度处于
‑
40至0℃之间的蓄冷剂，例如，
‑
40℃、
‑
20℃或者0℃等，并且隔层介质214可以选用比热容处于1至5kj/(kg
·
k)之间的蓄冷剂，例如1kj/(kg
·
k)、3kj/(kg
·
k)或者5kj/(kg
·
k)等。此外，该隔层介质214的选用还应当需要考虑其危险性、可燃性、无毒性等属性，以满足冰箱1的使用环境。
53.请参见图3和图4，在一些实施例中，凹陷部202a的周壁还可以为自上而下地渐缩，也即凹陷部202a可以为上大下小的形状，这样便于在生产过程中利用冲压模具对托盘202进行冲压，有利于批量生产。
54.请参见图4，图4中h表示凹陷部202a的周壁高度，h表示环形储液袋212的宽度。进一步地，环形储液袋212的宽度h与凹陷部202a的周壁高度h之比还可以设置在0.5至1之间，例如0.5、0.8或者1等，这样可以保证环形储液袋212包裹面积更大，进而保证食材的温度变化速率维持在预设范围内。
55.请参见图5和图6，图5是根据本实用新型第二个实施例的冰箱1中托盘总成200的分解图，图6是根据本实用新型第二个实施例的冰箱1中托盘总成200的截面图。
56.在另外一些实施例中，托盘总成200还可以包括底座204，底座204位于托盘202的下方，并且底座204可以密封扣合或盖合于托盘202上，托盘202与底座204之间形成隔层空腔206，隔层空腔206内充注有隔层介质214。也即，本实施例中隔层介质214还可以直接地设置于托盘202的下方，同样能够实现上述技术效果。
57.具体地，底座204可以向内凹进形成储液腔，底座204罩扣于托盘202的下方，以与托盘202共同形成隔层空腔206。为了便于用户或维护人员加注隔层介质214，底座204上可以开设有补液口(图中未示出)，在补液结束后，还可以利用塞块密封补液口。
58.为了保证底座204与托盘202之间的密封性，底座204与托盘202之间还可以直接密封处理，例如增加密封条、进行封胶处理等相关工艺。
59.请参见图6，在一些实施例中，凹陷部202a的至少部分区段浸入隔层介质214内，以增大凹陷部202a与隔层介质214的接触面积，优化传热。
60.进一步地，隔层介质214的体积与隔层空腔206的容积的比值还可以设置成处于1/5至4/5之间，例如1/5、2/5或者4/5等。通过上述限定不仅能够保证隔层介质214不会因过满而溢出，而且有利于凹陷部202a能够浸入隔层介质214，而且能够保证传热的稳定性。
61.请参见图1、图4和图5，在另外一些实施例中，冰箱1还可以包括超声波发生器30，超声波发生器30设置于储物间室内或托盘总成200上，配置成受控地产生超声波，使得超声波的至少一部分施加至食材，以促使食材冻结。
62.也即，本实施例的冰箱1引进了超声波辅助冻结技术，超声波技术可以快速对食材进行冻结，即可以在食材的冻结过程中强化传热。超声波的物理效应(空穴效应)不仅可以在食材冻结过程中促进晶核的形成，而且由于空穴效应产生的微气泡可以作为新的晶核，改变食材内部水分的成核温度，降低食材过冷度，促进冰晶快速成核，因此，超声波可以加速食材的内部传热，使食材降温速度加快。同时，超声波对于较大的冰晶还有破碎作用，形成小而均匀的冰晶，减少对细胞的损伤，保证食材新鲜。
63.例如，低温空间的温度范围可以调整成
‑
40至0℃之间(具体温度范围可以根据需要进行调整)，该超声辅助处理装置设置于低温空间内，食材在超声波的作用下结晶，超声波的空穴效应不仅可以促进晶核的形成，加速内部的传热，提高降温速度，还可以破碎较大的冰晶，形成小而均匀的冰晶，减少对细胞的损伤，从而大大提高了食物的冷冻储藏质量。即此时超声辅助处理装置作为辅助超声辅助处理装置，以加快食材的冻结速率。
64.又例如，低温空间的温度范围可以调整成0℃以上，用于对新鲜果蔬或者短时储放的食材进行储藏。此外实用新型人还意识到：当低温空间的温度设置成0℃以上时，超声波发生器30还能够加快待腌制食材(表面已经涂抹腌料或者浸入腌料的食材)的腌制速率，即超声波发生器30产生的超声波对于待腌制食材的腌制速率具有促进作用。即此时超声辅助处理装置作为辅助腌制装置，以加快食材的腌制速率。
65.需要说明的是，上述举例仅是为了清楚地描述本实施例中超声波发生器30的工作原理，并非是根据超声辅助处理装置所处的温度环境将冻结过程和腌制过程割裂开，本领域技术人员应当可以明确在冻结食材的同时进行腌制过程。
66.在本实施例中，超声波发生器30不仅可以设置在储物空间110内，而且还可以设置在托盘总成200上(图1和图4所示)，以对食材释放超声波，促使其冻结。
67.在一些具体的实施例中，超声波发生器30的数量可以为多个，并且多个超声波发生器30可以为超声波振子或超声波晶片的其中一种。多个超声波发生器30可以均匀地布置在托盘总成200背离食材的一侧，其具体的规格和数量可以根据实际情况进行设置。该超声波发生器30产生的超声信号的声强可以被设置成处于0.05w/cm2至2w/cm2之间，例如0.05w/cm2、1w/cm2或者2w/cm2等，以满足冷冻需求。
68.请参见图7，图7是根据本实用新型第三个实施例的冰箱1的分解图。进一步地，该冰箱1还可以包括抽屉型容器40，抽屉型容器40可操作地拉出或缩进于低温空间114，并且该超声辅助处理装置20可以设置成使其托盘总成200用作抽屉型容器40的底板。
69.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。