本發(fā)明屬于制冷技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種瓶裝/罐裝液體的冷卻方法以及速冷設(shè)備。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，絕大部分的低溫灌裝或瓶裝飲品是通過冷藏冰箱來實(shí)現(xiàn)液體冷卻的，而冰箱是通過降低儲藏室的環(huán)境溫度來冷卻液體的，因此具有冷卻時間長、耗能多的缺點(diǎn)。此外，傳統(tǒng)冰箱冷卻速度慢也是一個不小的問題，在炎熱的夏季，冷飲銷售速度快的場所，飲料往往來不及冷卻就被售賣，口感會大打折扣。

CN102686959A 專利公開了一種冷卻裝置，利用旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使位于冷卻空腔內(nèi)的產(chǎn)品轉(zhuǎn)動，將產(chǎn)品浸于冷卻液體之下，通過 90 轉(zhuǎn) /分鐘以上的轉(zhuǎn)速， 使罐內(nèi)液體旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生渦流，通過渦流中心與外圍的壓力差，使液體在罐內(nèi)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制對流，使罐內(nèi)液體與冷卻液體進(jìn)行充分接觸，而達(dá)到迅速冷卻的目的。CN102869934A 專利公開了一種冷卻設(shè)備， 包括 ： 用于接納所要冷卻的產(chǎn)品的空腔， 用于旋轉(zhuǎn)接納在所述空腔中的產(chǎn)品的旋轉(zhuǎn)裝置， 以及將冷卻劑供應(yīng)到所述空腔的冷卻劑供應(yīng)裝置。上述兩個專利均是先將所要冷卻的產(chǎn)品投入空腔， 通過冷卻液供給裝置向空腔內(nèi)提供冷卻液體， 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動產(chǎn)品， 完成速冷， 冷卻液不能循環(huán)利用， 這導(dǎo)致設(shè)備的制冷能耗過高，若每次速冷都向空腔內(nèi)提供冷卻液體， 浪費(fèi)時間。另外，該冷卻設(shè)備需要通過外力驅(qū)動旋轉(zhuǎn)裝置，而且由于只有一個轉(zhuǎn)動軸心，因此一次只能冷卻一瓶、罐液體，冷卻效率較低，并且其旋轉(zhuǎn)裝置和驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜。

CN105444521A 公開了一種罐/瓶飲品的速冷方法，CN105444520A公開了一種罐/瓶飲品速冷機(jī)，其主要是通過一機(jī)械手抓取待冷卻的瓶/罐，將飲品浸沒在冷卻液液面之下，另抓取裝置轉(zhuǎn)動，使飲品旋轉(zhuǎn)從而迅速冷卻。其缺點(diǎn)是抓取機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且速冷機(jī)內(nèi)部的工作環(huán)境充滿液體，非常容易導(dǎo)致漏電或金屬器件生銹。

上述四個專利存在的另一個問題是，冷卻液在冷卻過程中不流動或者相對罐/瓶內(nèi)液體流動速度低，這使得罐/瓶體周圍的微觀環(huán)境溫度無法迅速降低，形成熱島，冷卻液各處溫度不均勻。

鑒于此提出本發(fā)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述存在的技術(shù)不足，本發(fā)明的目的是提供一種無需電力驅(qū)動的瓶裝/灌裝液體的冷卻方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種瓶裝/罐裝液體的快速冷卻方法，將裝有液體的瓶/罐與低溫冷卻液接觸換熱，將瓶/罐內(nèi)的液體快速冷卻，采用低溫冷卻液朝向所述的瓶/罐的外表面噴淋，該低溫冷卻液至少提供一個沿所述的瓶/罐的切線方向的力，使得所述的瓶/罐能夠繞其軸心線自轉(zhuǎn)。

優(yōu)選地，所述的低溫冷卻液的溫度為18℃~30℃。

進(jìn)一步地，所述裝有液體的瓶/罐以每分鐘大于等于2轉(zhuǎn)小于90轉(zhuǎn)的速度自轉(zhuǎn)。

優(yōu)選地，所述裝有液體的瓶/罐以每分鐘10 ～60轉(zhuǎn)的速度自轉(zhuǎn)。

進(jìn)一步地，將所述的瓶/罐放置在能夠在水平方向上360度自由轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)架上，所述的低溫冷卻液沿所述的旋轉(zhuǎn)架的切線方向向其噴液。

優(yōu)選地，所述的低溫冷卻液分成兩路，一路所述的低溫冷卻液沿所述的瓶/罐的切線方向向其噴液，另一路所述的低溫冷卻液在所述的瓶/罐的上方自上向下對其噴淋，使所述的低溫冷卻液在所述的瓶/罐的表面形成低溫冷卻液的液膜。

本發(fā)明的另一目的是提供一種用于瓶裝/罐裝液體的速冷機(jī)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種瓶裝/罐裝液體的速冷機(jī)，它包括：

冷卻倉，用于收納待冷卻的瓶/罐；

旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，該旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括基架、轉(zhuǎn)動連接在基架上的用于容納瓶/罐的旋轉(zhuǎn)架，所述的旋轉(zhuǎn)架的轉(zhuǎn)動軸心線與所述的瓶/罐自轉(zhuǎn)的軸心線重合；

噴淋機(jī)構(gòu)，用于向所述的瓶/罐以及旋轉(zhuǎn)架噴射低溫冷卻液，該噴淋機(jī)構(gòu)包括噴頭，所述的噴頭具有能夠?yàn)樗龅男D(zhuǎn)架提供轉(zhuǎn)動動力的噴嘴；

冷卻液供給裝置，與所述的噴淋機(jī)構(gòu)相連，用于向所述的噴淋機(jī)構(gòu)提供冷卻液；

所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和至少部分噴淋機(jī)構(gòu)位于所述的冷卻倉內(nèi)。

本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述的旋轉(zhuǎn)架的周向上分布有多個翅片。

進(jìn)一步地，所述的噴淋機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在所述的旋轉(zhuǎn)架側(cè)部的第一噴頭，所述的第一噴頭具有第一噴嘴，且所述的第一噴嘴的噴口朝向所述的旋轉(zhuǎn)架的翅片。

優(yōu)選地，所述的噴淋機(jī)構(gòu)還包括第二噴頭，所述的第二噴頭具有第二噴嘴，所述的第二噴嘴的噴口方向朝向所述的瓶/罐的主體。

優(yōu)選地，所述的第二噴嘴位于所述的瓶/罐的上方。

優(yōu)選地，所述的基架上轉(zhuǎn)動連接有多個所述的旋轉(zhuǎn)架，多個所述的旋轉(zhuǎn)架沿圓周方向均勻分布在基架上，所述的第二噴頭設(shè)置在該圓周所在圓的圓心處，所述的噴淋機(jī)構(gòu)包括多個所述的第一噴頭，多個所述的第一噴頭間隔設(shè)置在兩個相鄰的旋轉(zhuǎn)架之間。

或者，所述的第二噴嘴的噴口與瓶/罐的圓周方向斜切。

進(jìn)一步地，所述的冷卻液供給裝置包括：壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器、節(jié)流閥、增壓泵，所述的增壓泵與所述的冷卻倉的底部通過回流管連接，所述的增壓泵與噴淋機(jī)構(gòu)、冷卻倉、回流管形成冷卻液循環(huán)通路，所述的壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器形成制冷循環(huán)系統(tǒng)，所述的回流管的一部分流經(jīng)制冷循環(huán)系統(tǒng)，與蒸發(fā)器熱交換。

優(yōu)選地，一種瓶裝/罐裝液體的速冷機(jī)還包括用于將所述的基架或旋轉(zhuǎn)架抬升或降低的升降機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明采用噴淋的方式利用冷卻液的流體壓力，為瓶/罐提供自轉(zhuǎn)的動力，巧妙地簡化了驅(qū)動機(jī)構(gòu)，從而順利實(shí)現(xiàn)速冷機(jī)的水電分離，既提高產(chǎn)品的安全性，又可以大幅降低設(shè)備成本。另外，本發(fā)明通過流動的冷卻液噴淋待冷卻的瓶/罐，能夠?qū)崃垦杆賻ё?，而使?罐表面始終保持恒定低溫、恒定流量，噴淋方式還能夠在瓶/罐表面形成均勻的水膜，實(shí)現(xiàn)對待冷卻瓶/罐的全面覆蓋，從而達(dá)到快速冷卻的目的。最后，本發(fā)明的制冷量小，更節(jié)能環(huán)保，還降低了壓縮機(jī)的啟停頻率，降低制冷系統(tǒng)噪音，延長使用壽命。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明的速冷機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2為本發(fā)明的速冷機(jī)的俯視圖；

附圖3為升降機(jī)構(gòu)的示意圖；

附圖4為旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的示意圖；

附圖5為旋轉(zhuǎn)架的主剖視圖；

附圖6為旋轉(zhuǎn)架的俯視圖；

附圖7為第一噴頭的主視圖；

附圖8為第一噴頭的俯視圖；

附圖9為第二噴頭的主剖視圖；

附圖10為第二噴頭的俯視圖。

其中1、殼體；2、第一噴頭；21、第一噴管；22、第一噴嘴；3、第二噴頭；31、第二噴管；32、第二噴嘴；4、升降機(jī)構(gòu)；41、基架；42、升降桿；43、升降器；5、旋轉(zhuǎn)架；51、翅片；52、防水軸承；53、防水罩；531、回流孔；54、旋轉(zhuǎn)軸；6、冷卻倉；7、桶體；8、滑動軸承；9、正向噴管；10、反向噴管；11、隔層；12、正向電磁閥；13、反向電磁閥；14、壓縮機(jī)；15、散熱風(fēng)機(jī)；16、冷凝器；17、增壓泵。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的瓶裝/罐裝液體的快速冷卻方法，是將裝有液體的瓶/罐在轉(zhuǎn)動的狀態(tài)下與低溫冷卻液接觸換熱，將瓶/罐內(nèi)的液體快速冷卻，為提高熱交換的效率，縮短冷卻時間，本發(fā)明采用低溫冷卻液朝向裝有液體的瓶/罐的外表面噴淋，該瓶/罐具有能夠360°自由轉(zhuǎn)動的軸心線，低溫冷卻液的溫度為零下18°至零上30°，噴淋過程中保證低溫冷卻液體至少提供一個沿所述的瓶/罐的切線方向的力，這使得所述的瓶/罐在液體的沖擊力下，能夠繞其軸心線自轉(zhuǎn)。通過噴淋，使低溫冷卻液形成包裹瓶/罐表面的液膜，既完成了對瓶/罐的接觸換熱，又提供動力，使瓶/罐自轉(zhuǎn)。自轉(zhuǎn)過程中，瓶/罐內(nèi)液體與低溫冷卻液發(fā)生相對運(yùn)動；噴淋過程能夠保證恒溫的低溫冷卻液持續(xù)與瓶/罐內(nèi)的液體進(jìn)行熱交換，從而迅速冷卻瓶/罐內(nèi)的液體。低溫冷卻液提供的動力可以是偏離瓶/罐轉(zhuǎn)動軸心線的任意斜向的力，只要能夠提供一個沿瓶/罐的切線方向的分力即可。

為了進(jìn)一步提高冷卻速度，本實(shí)施例中通過改變低溫冷卻液的噴淋方向，改變瓶/罐的轉(zhuǎn)動方向，從而使瓶/罐能夠正反交替轉(zhuǎn)動，這樣有助于瓶/罐內(nèi)的液體混合，瓶/罐內(nèi)各處溫度均勻。該瓶/罐正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的交替時間間隔為0.1-30分鐘，即正轉(zhuǎn)0.1-30分鐘后，開始反轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)0.1-30分鐘后再正轉(zhuǎn)。一般對于200ml~500ml左右的瓶裝飲料，該間隔時間為0.1~1分鐘，對于超過10L的大罐或特大罐的液體，該時間間隔相應(yīng)地需要增加至5分鐘或以上。

為了快速冷卻瓶/罐內(nèi)液體，本發(fā)明采用兩路低溫冷卻液噴淋，其中一路低溫冷卻液沿著瓶/罐的轉(zhuǎn)動切線方向噴液，這樣效果最好，能夠用最小的沖力使瓶/罐迅速轉(zhuǎn)動起來；另一路低溫冷卻液，從瓶/罐的上方向下噴淋，噴淋下來的低溫冷卻液能夠從上向下形成一個包裹在瓶/罐表面的連續(xù)的液膜，這樣，用少量的低溫冷卻液就能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)想的冷卻效果，可以減少冷量浪費(fèi)。如果噴淋的冷卻液的流量足夠大，也可以僅采用一路低溫冷卻液進(jìn)行噴淋，使其既能夠?yàn)檗D(zhuǎn)動架提供轉(zhuǎn)動動力，又能夠覆蓋瓶/罐，與罐內(nèi)液體進(jìn)行熱交換。

在噴淋的時候，裝有液體的瓶/罐以每分鐘大于2轉(zhuǎn)、小于90轉(zhuǎn)的速度自轉(zhuǎn)，最佳地，瓶/罐的轉(zhuǎn)速是每分鐘10-60。同時，通過布置多路沿著切線方向噴淋的低溫冷卻液，本方法還可以同時為多個瓶/罐提供動力，進(jìn)一步提高冷卻效率。如本發(fā)明的實(shí)施例中，可將多個瓶/罐排列成環(huán)形，使其同時自轉(zhuǎn)。

參見附圖1所示，一種瓶裝／罐裝液體的速冷機(jī)，包括：

殼體1，采用發(fā)泡材料制作，能夠起到良好的保溫作用，殼體1的內(nèi)部空間被分隔成上下兩部分，上部設(shè)有一冷卻倉6，用于放置待冷卻的瓶或罐等容器，下部用于存放壓縮機(jī)等制冷設(shè)備，殼體1的上方具有開口，便于取放物品；

旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，設(shè)置在冷卻倉6內(nèi)，該旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括基架41、多個轉(zhuǎn)動連接在基架上41的用于容納一個或多個瓶／罐的旋轉(zhuǎn)架5，當(dāng)旋轉(zhuǎn)架5上設(shè)置多個瓶/罐時，多個瓶/罐的轉(zhuǎn)動軸心線應(yīng)當(dāng)與旋轉(zhuǎn)架重合，機(jī)架41上具有多個軸孔，各旋轉(zhuǎn)架5的底部均具有旋轉(zhuǎn)軸54，旋轉(zhuǎn)架5的旋轉(zhuǎn)軸54插入在軸孔內(nèi)，因此能夠繞旋轉(zhuǎn)軸54自由的360°轉(zhuǎn)動；

噴淋機(jī)構(gòu)，收容于所述的冷卻倉6內(nèi)，用于向所述的瓶／罐以及旋轉(zhuǎn)架5噴射低溫冷卻液，該噴淋機(jī)構(gòu)具有兩組低溫冷卻液噴淋管路，一條噴淋管路是朝向所述的旋轉(zhuǎn)架的切線方向噴淋，為旋轉(zhuǎn)架自轉(zhuǎn)提供動力，另一條噴淋管路則是從瓶/罐的上方向下進(jìn)行噴淋，與待冷卻的瓶/罐進(jìn)行充分的熱交換；

冷卻液供給裝置，與所述的噴淋機(jī)構(gòu)的噴淋管路相連，用于向所述的噴淋管路提供冷卻液，所述的冷卻液供給裝置包括：壓縮機(jī)14、冷凝器16、蒸發(fā)器、節(jié)流閥、散熱風(fēng)機(jī)15、增壓泵17，增壓泵優(yōu)選直流無刷水泵，增壓泵17與冷卻倉6的底部通過回流管連接，所述的增壓泵17與噴淋機(jī)構(gòu)、冷卻倉6、回流管形成冷卻液循環(huán)通路，所述的壓縮機(jī)14、冷凝器16、蒸發(fā)器、節(jié)流閥形成制冷循環(huán)系統(tǒng)，回流管的一部分流經(jīng)制冷循環(huán)系統(tǒng)，冷卻液在此與蒸發(fā)器進(jìn)行熱交換并被冷卻；

升降機(jī)構(gòu)4，用于將基架41抬升使被冷卻的瓶/罐部分露出冷卻倉6外，以便于取放瓶/罐，升降機(jī)構(gòu)4包括與基架41相連的升降桿42、用于驅(qū)動所述的升降桿42相對于所述的冷卻倉6升降的升降器43，殼體1的內(nèi)側(cè)壁上部設(shè)置有與升降桿42滑動配合的滑動軸承8，保證升降桿沿直線順暢升降，從而使基架41升高或降低。

多個旋轉(zhuǎn)架5可以采取陣列式排布或直線排布等多種排列方式，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，排布方式參見附圖2所示，多個旋轉(zhuǎn)架5沿圓周方向均勻分布在基架41上，即使多個旋轉(zhuǎn)架5同時自轉(zhuǎn)也不會影響基架41的穩(wěn)定性，同時，還可以節(jié)省噴淋機(jī)構(gòu)中噴頭的數(shù)量。

旋轉(zhuǎn)架5的結(jié)構(gòu)參見附圖4、5、6，旋轉(zhuǎn)架5具有倒U型的防水罩53、設(shè)置在防水罩53上的多個沿徑向延伸的翅片51，多個翅片51均勻分布在旋轉(zhuǎn)架的圓周外側(cè)，作為本實(shí)施例的變換，翅片還可以沿旋轉(zhuǎn)架的圓周方向螺旋上升或下降。待冷卻的瓶/罐被限制在多個翅片51之間，防水罩53的下方設(shè)置有旋轉(zhuǎn)軸54，旋轉(zhuǎn)軸54與基架41接觸的地方設(shè)置有防水軸承52，為避免冷卻液堆積，防水罩53上還開設(shè)有多個回流孔531。

噴淋機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在旋轉(zhuǎn)架5側(cè)部的多個第一噴頭2和位于多個旋轉(zhuǎn)架5中央的第二噴頭3，參見附圖7、8所示，第一噴頭2包括第一噴管21和設(shè)置在其上的第一噴嘴22，且第一噴嘴22的噴口朝向旋轉(zhuǎn)架5的翅片51，由于翅片51是沿轉(zhuǎn)動半徑方向設(shè)置的，低溫冷卻液噴射在翅片上，能夠容易的推動旋轉(zhuǎn)架轉(zhuǎn)動。參見附圖9、10，第二噴頭3包括第二噴管31和多個第二噴嘴32，第二噴嘴32的噴口方向朝向所述的瓶/罐的主體，第二噴嘴32高于瓶/罐，低溫冷卻液以拋物線下落在瓶/罐的頂部。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，第二噴嘴32的噴口還可以與瓶/罐的圓周方向斜切，使該路冷卻液以螺旋線方向接觸瓶/罐。

為實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)架5的正反交替轉(zhuǎn)動，第一噴頭2至少能夠提供兩個轉(zhuǎn)動方向的動力，具體地，可以通過設(shè)置兩組噴淋方向不同的第一噴頭分別對瓶/罐進(jìn)行噴淋換向，也可以通過同一個第一噴頭，改換噴淋位置實(shí)現(xiàn)對瓶/罐轉(zhuǎn)向，本實(shí)施例中，是通過給第一噴頭設(shè)置兩個朝向不同的第一噴嘴實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向的。參見附圖2，第一噴頭2位于相鄰的兩個旋轉(zhuǎn)架5之間，且第一噴頭2具有兩個分別朝向相鄰兩旋轉(zhuǎn)架5的第一噴嘴22，這兩個第一噴嘴22的噴口分別朝向相鄰兩個旋轉(zhuǎn)架的切線方向，且在瓶/罐的轉(zhuǎn)動方向上兩個第一噴嘴提供的轉(zhuǎn)動動力方向相反，即一個推動瓶/罐正轉(zhuǎn)，另一個推動其反轉(zhuǎn)。多個第一噴頭2兩兩一組，相隔的兩個第一噴頭（2’和2’/2”和2”）為一組，位于同一個旋轉(zhuǎn)架兩側(cè)的兩個第一噴頭（2’和2”）分別在兩個不同的組中。所述的噴淋機(jī)構(gòu)還包括與其中一組第一噴頭2’相連通的正向噴管9、與正向噴管9串聯(lián)的正向電磁閥12、與另一組第一噴頭2”相連通的反向噴管10、與反向噴管10串聯(lián)的反向電磁閥13。當(dāng)正向電磁閥12接通時，反向電磁閥13關(guān)斷，正向噴管9為一組第一噴頭2’提供低溫冷卻液，各第一噴頭2’的兩個第一噴嘴22分別向相鄰的兩個旋轉(zhuǎn)架噴淋，使兩個相鄰的旋轉(zhuǎn)架一個正轉(zhuǎn)（順時針轉(zhuǎn)動），一個反轉(zhuǎn)（逆時針轉(zhuǎn)動）；下一時刻，正向電磁閥12關(guān)斷，反向電磁閥13接通，反向噴管10與另一組第一噴頭2”聯(lián)通，該組噴頭在旋轉(zhuǎn)架的另一個方向噴淋，驅(qū)動剛才正轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)架反轉(zhuǎn)，剛才反轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)架正轉(zhuǎn)，達(dá)到使瓶/罐正反交替轉(zhuǎn)動的目的，加快瓶內(nèi)液體混合，提高冷卻速度。

上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。