本公开要求2014年1月31日提交的美国临时专利申请No.61/934,246的优先权和利益,其整体通过引用合并于此。
技术领域
本公开通常涉及冷却饮料,并且尤其涉及用于真空冷却饮料的系统和方法。
背景技术:
目前用于向消费者提供冷饮料的技术可以包括向冷藏室灌装多种饮料。这种技术对多种可能不在延长时期使用的饮料进行不必要地冷却。结果,大量能量被用来冷却并保持可能没在短期内消费掉的饮料。因此,需要提供对饮料的按需冷却。
技术实现要素:
以上的需要和/或问题中的部分或全部通过本说明书通篇描述的用于真空冷却的系统和方法的某些实施方式被涉及。在一实施方式中,在此公开了一用于冷却分配进容器的饮料的真空冷却组件。该真空冷却组件可包括容器室,被配置在容器室内的容器,和与容器室连通的至少一个饮料供给管线。该至少一个饮料供给管线可被配置以向容器室内的容器供给饮料。真空冷却组件还可包括至少一个与容器室连通的蒸气收集器。此外,真空冷却组件可包括与该至少一个蒸气收集器连通的真空泵。真空泵可被配置以在该至少一个蒸气收集器和容器室内产生真空,造成饮料的至少一部分蒸发,借此真空冷却容器内的饮料。
在另一实施方式中,公开了用于冷却至少一个瓶子内的饮料的真空冷却组件。该真空冷却组件可包括瓶子室。所述至少一个瓶子可被配置在瓶子室内。湿物质可被配置在该至少一个瓶子周围,并且至少一个蒸气收集器可与瓶子室连通。此外,真空泵可被配置以在该至少一个蒸气收集器和瓶子室内产生真空,造成水从湿物质蒸发,借此降低湿物质的温度,并接下来冷却该至少一个瓶子内的饮料。
一经审查下面的附图和详细的说明,真空冷却组件的其他特征和方面对本领域技术人员将是明显的或将变得明显。所有其他特征和方面以及其他系统、方法和组件的实施方式是用来被包括在本说明书中并在所附权利要求的范围内。
附图说明
参照附图进行详细地描述,附图不一定按比例绘制。使用相同的附图标记指代相似或相同的项目。不同的实施例可使用在附图中未示出的元件和/或组件,并且部分元件和/或组件可以不在不同的实施例中呈现。贯穿本公开,根据上下文,单数和复数的术语可被交替地使用。
图1示意性地描绘出依照本公开的一个或多个实施例的真空冷却组件。
图2示意性地描绘出依照本公开的一个或多个实施例的蒸气分离器。
图3示意性地描绘出依照本公开的一个或多个实施例的蒸气分离器。
图4示意性地描绘出依照本公开的一个或多个实施例的真空冷却组件。
图5示意性地描绘出依照本公开的一个或多个实施例的真空冷却组件。
图6示意性地描绘出依照本公开的一个或多个实施例的排放组件。
图7示意性地描绘出依照本公开的一个或多个实施例的真空冷却组件。
图8示意性地描绘出依照本公开的一个或多个实施例的真空冷却组件的截面图。
图9示意性地描绘出依照本公开的一个或多个实施例的真空阀盖组件。
图10示意性地描绘出依照本公开的一个或多个实施例的真空阀盖组件的截面图。
图11示意性地描绘出依照本公开的一个或多个实施例的真空阀盖组件。
图12示意性地描绘出依照本公开的一个或多个实施例的真空阀盖组件的截面图。
图13示意性地描绘出依照本公开的一个或多个实施例的真空冷却组件的截面图。
图14示意性地描绘出依照本公开的一个或多个实施例的真空冷却组件的截面图。
图15示意性地描绘出依照本公开的一个或多个实施例的真空冷却组件。
图16示意性地描绘出依照本公开的一个或多个实施例的真空冷却组件。
具体实施方式
在此公开用于真空冷却饮料的系统和方法。在某些实施方式中,本文公开的的真空冷却组件可提供饮料的按需冷却。换言之,多种饮料在环境温度被存储并按需要被冷却。在这种方式中,本文公开的真空冷却组件可消除对饮料持续冷藏的需要。相应地,本文公开的真空冷却组件可实质地降低向消费者提供冷饮料所需的能量。其他技术效果和/或技术方案在阅读本公开后是显而易见的。
图1描绘了用于冷却被分配进容器,如杯子104,的饮料102的真空冷却组件100。真空冷却组件100可包括杯子室106。杯子104(或其他饮料容器)可设置在杯子室106内。虽然描述成杯子,任何能够盛装并运送饮料的物体可被使用。例如,杯子104可以是容器,并且杯子室106可以是容器室。杯子室106也可被称为真空室106。杯子室106可包括进出门108。进出门108可被打开并关闭用于插入并取走杯子104。当进出门108关闭时,密封垫110可环绕进出门108形成气密密封。在某些例子中,杯子室可包括空气入口阀109。
在某些例子中,一个或多个传感器112可探测杯子室106内的杯子104的存在。其他传感器可用来探测进出门108是否打开或关闭,分配进杯子104的饮料的量,饮料102的温度,杯子室106内真空的存在,杯子室106内的压力,一个或多个阀的位置等。任何数量的传感器112可在此使用。例如,传感器112可包括一个或多个重量传感器、开关、流量计、光传感器、声呐传感器、移动传感器、温度传感器、磁场传感器、振动传感器、声音传感器、湿气和/或湿度传感器、压力传感器等。
至少一个饮料供给管线114可与杯子室106连通。饮料供给管线114可配置来在杯子室106内对杯子104提供饮料102。在某些例子中,饮料供给管线114可与饮料容器116连通,诸如盒中袋(BIB)容器或预先混合的饮料容器。在此可使用任何饮料容器。饮料容器116可在环境温度存储饮料。饮料可以是任何饮料,包括但不限于蒸馏酒(stills)、水、起泡饮料、调味剂组分、浓缩物、咖啡、果汁、运动饮料、能量饮料等。在此可使用其他饮料。
饮料供给管线114可包括用于控制饮料供给管线114内流量的供给管线阀118。换言之,供给管线阀118可被调整来改变从饮料容器116到杯子104的饮料的流量。在某些例子中,供给管线阀118可以被真空起动。换言之,当对其施加真空时,供给管线阀118可打开。在其他例子中,控制器可打开和关闭供给管线阀118。在此外其他例子中,供给管线阀118可被人工地被打开和关闭。
在某些实施方式中,多个饮料供给管线114可被使用。例如,虽然示出两个饮料容器116和饮料供给管线114,在此可使用任何数量的饮料容器116和饮料供给管线114。为容纳不同的饮料供给管线114,真空冷却组件100可包括供给管线歧管(manifold)120。在该方式中,供给管线歧管120可与饮料供给管线114连通。
供给管线歧管(manifold)120可协助一种饮料或多种饮料(例如,符合个人喜好或需求的多种饮料的一种“混合物”)分配进杯子104。在某些例子中,控制器可按配方管理不同的阀及它们各自的流量。例如,供给管线阀118可被调整以从饮料容器116提供饮料的不同的混合、流量和比例。供给管线歧管120可包括喷嘴122,用于将饮料102(或多种饮料的组合)分配进杯子104。在某些例子中,清洗管线124和清洗阀126可与供给管线歧管120连通,用于清洗供给管线歧管120和饮料供给管线114。在某些例子中,清洗管线124可与空气源和/或水源连通。在该方式下,清洗阀126可让清洗空气和/或水进入清洗管线124。在某些例子中,清洗阀126可被真空起动。在其他例子中,控制器可打开和关闭清洗阀126。在此外其他例子中,清洗阀126可被人工地打开和关闭。
在一示例性实施方式中,后混合和预混合的饮料均可在此实施。例如,真空冷却组件100可包括具有通向歧管的供给管线的水容器以及具有多种饮料基质(如“糖浆”)或多种单独的饮料成分(如饮料微量成分、饮料甜味剂、高效甜味剂等)的各种较小的容器。
真空冷却组件100可包括蒸气收集器(vapor trap)127。在某些例子中,蒸气收集器127可包括至少一个吸附室128。任何类型的蒸气收集器可在此使用。例如,如下文描述的,替换的蒸气收集器可包括与冷源热连通的热交换器。吸附室128可包括其内的吸附剂物质130。在某些例子中,吸附剂物质130可以是沸石。任何适宜的吸附剂物质可在此使用。在某些例子中,吸附剂物质130可配置在吸附室128中的多孔板132内。
蒸气收集器127可与杯子室106连通。例如,真空阀134可配置在杯子室106和蒸气收集器127之间。真空阀134可以是独立的组件或被结合进杯子室106、蒸气收集器127或其组合之中。在某些例子中,真空阀134可被真空起动。换言之,当对其施加真空时,真空阀134可打开。在其他例子中,控制器可打开并关闭真空阀134。在此外其他例子中,真空阀134可被人工操作。
在某些例子中,蒸气收集器127内可使用多个吸附室128。例如,吸附室圆盘传送带136可被使用。在该方式中,每个吸附室128可被转动与杯子室106连通。吸附室128可由人工或由传动系统(drive train)或其他机械装置转动。在某些例子中,吸附室128可与用来冷却吸附室128的空气流138连通。
真空泵140可与吸附室128连通。真空泵140可被配置来在吸附室128内产生真空。此外,当真空阀134打开时,真空泵140可在杯子室106内产生真空,造成通过饮料供给管线114被分配进杯子104的饮料102(如水)的至少一部分蒸发。水蒸气142可行进到吸附室128并被吸附剂物质130吸附。这个过程可降低杯子104内的饮料102的温度。在一例子中,典型的真空压力是约6mBara以获得4-5℃的温度。在某些例子中,约150ml的量可在约20-30秒内被冷却到这个温度。任何真空压力可在此使用以冷却任何量的饮料。
在某些例子中,杯子104可包括盖144。盖144可包括用于喷嘴122穿过的孔146。在该方式中,喷嘴122可延伸穿过孔146并至少部分地进入杯子104内。盖144还可包括一个或多个用于水蒸气142穿过的洞148。在其他例子中,盖144可省略。
在某些实施方式中,如图2-4所描述的,蒸气分离器150可设置在杯子104和喷嘴122之间。在这类例子中,盖144可省略。蒸气分离器150可从冷却的饮料154分离蒸气152。例如,蒸气分离器150可包括入口156。入口156可与一个或多个饮料容器116流体连通。在某些例子中,入口156可与喷嘴122流体连通。在该方式下,入口156可从一个或多个饮料容器116接收环境饮料158。蒸气分离器150还可包括与入口156流体连通的漏斗(funnel)160。在某些例子中,入口156可朝漏斗160的内壁弯曲。在该方式下,入口156可喷射或以其他方式提供环境饮料158进入漏斗160。输入的饮料158可沿漏斗160的球形表面扩散开以确保产生尽可能多的饮料表面(例如饮料膜)以接下来确保最大化的暴露于真空态并促使在漏斗160内的蒸发致冷。
漏斗160可包括蒸气出口162和冷却饮料的出口164。在某些例子中,蒸气出口162可设置在漏斗160的顶部周围,并且冷却饮料的出口164可设置在漏斗160的底部周围。唇部166可从蒸气入口162向下延伸进漏斗160。入口156可设置在漏斗160的内壁和唇部166之间。蒸气分离器150可与本文公开的任何实施方式一起使用。
当环境饮料158通过入口156进入漏斗160时,部分的饮料可蒸发成蒸气152。蒸气152可绕过唇部166并通过蒸气出口162离开漏斗160进入杯子室106。当部分的饮料蒸发时,余下的饮料可被冷却成冷却饮料154。冷却饮料154可通过冷却饮料的出口164离开漏斗160进入杯子104。在某些例子中,蒸气分离器150可包括突出部168,用于插入并从杯子室106中移除蒸气分离器150。例如,蒸气分离器150可被移除并清洁。在其他例子中,蒸气分离器150可被固定在杯子室106内或形成杯子104的顶部。
现在返回参照附图1,使用中,对杯子室106的进出门108可被打开。在某些例子中,杯子104可放置在杯子室106内以便喷嘴122延伸穿过孔146进到杯子104的盖144内。在其他例子中,喷嘴122可连接到上述的蒸气分离器150,且杯子104可放置在蒸气分离器150下方。进出门108随后可被关闭。可通过调整供给管线阀118选择所需要的饮料(或多种饮料的组合)及温度。饮料进入上述真空态的速度会影响饮料的温度。因此,对供给管线阀118的调整可改变饮料的温度并因而分配符合个人偏好的温度的成品饮料。例如,控制器可与供给管线阀118通讯以维持所需速率的流量。传统的冷藏器通常对柜子内的全部饮料提供一个温度设定点。而起泡饮料通常需要更冷一些,蒸馏酒对许多消费者会太凉。此外,如下文所述,杯子室106内的压力可会影响饮料的温度。因此,控制器还与真空泵140、真空阀134和/或空气入口阀109通讯。
真空泵140可起动以在蒸气收集器127内产生真空。蒸气阀134可以至少部分地打开以在杯子室106内产生真空。在某些例子中,杯子室106内的真空会通过喷嘴122将饮料从饮料供给管线114和供给管线歧管120抽入杯子104。随着饮料102离开喷嘴122进入杯子104,至少部分的饮料102会蒸发。蒸气142可来到蒸气收集器127并被容纳。在吸附室128的实施方式中,蒸气142被吸附剂物质130吸附。该过程可降低杯子104内的饮料102的温度。
在饮料被分配后,清洗阀126可打开,允许清洗空气(和/或水)进入清洗管线124。例如,杯子室106内的真空会将空气吸入清洗管线124。清洗空气随后会进入供给管线歧管120,清洗空气可清洗供给管线歧管120内或通过喷嘴122进入杯子104的饮料供给管线114内的任何剩余饮料。在某些例子中,一种或多种调味剂可通过清洗管线124注入饮料。例如,清洗管线124可与除空气和/或水之外的一个或多个调味剂源连通。在某些例子中,空气入口阀109可被部分地打开以释放杯子室106内的压力。进出门108可打开,且杯子104被从杯子室106中移除。
随着压力在杯子室106内下降,会有更多的饮料蒸发,这种蒸发随即可冷却饮料。然而,蒸气142随即会增加杯子室106内的压力。此外,蒸发的速率将随饮料进入杯子室106的流速的增加以及饮料的环境温度的增加而增加。饮料将继续蒸发直到杯子室106内的压力达到饮料的蒸气压力,饮料的蒸气压力随着温度非线性地变化。例如,4℃时水的蒸气压力是约8mBar而10℃时水的蒸气压力是约12mBar。在该方式下,为提供处于所需温度的饮料,杯子室106内的压力可保持在与所需温度对应的饮料的蒸气压力。
通过检测杯子室106内的压力并控制一个或多个改变蒸发速率或从杯子室106抽出蒸气的速率的阀,可将杯子室106的压力保持在所需的蒸气压力(并因此所需的饮料温度)。例如,控制器或类似物可与杯子室106内的一个或多个传感器112(诸如压力传感器)通讯。控制器也可与真空泵140、空气入口阀109、供给管线阀118和/或真空阀134通讯。在其他例子中,空气入口阀109、供给管线阀118和/或真空阀134可人工操作。同样,真空泵140可以是人工或电泵。
例如,控制器通过打开和关闭空气入口阀109保持杯子室106内的所需压力。在该例子中,空气入口阀109可具有可变的孔口或由控制器控制的可变的流速。在某些实施方式中,控制器可使用比例-积分-微分(PID)控制算法来改变通过空气入口阀109的空气流量以使杯子室106的被检测到的压力与所需压力(设定点)之间的差值最小化。在缺省时,空气入口阀109可被关闭。当压力传感器112检测到的压力水平低于所需的压力水平时,控制器可根据检测到的杯子室106内的压力和所需压力之间的差值按比例地打开空气入口阀109。当压力水平超过所需压力时,控制器可根据检测到的杯子室106内的压力和所需压力之间的差值按比例地关闭空气入口阀109。控制器可继续调整空气入口阀109以在杯子室106内建立稳定的压力水平。
类似地,进入杯子室106的饮料的流速可通过供给管线阀118来改变,以保持杯子室106的所需压力。供给管线阀118可具有由控制器控制的可变的孔口或可变的流速。在某些实施方式中,控制器可使用比例-积分-微分(PID)控制算法来改变供给管线阀118以使杯子室106的被检测到的压力与所需压力(设定点)之间的差值最小化。最初,供给管线阀118可通过控制器被设置为一个缺省的流速。当压力传感器112检测到的压力水平超过所需压力水平时,控制器会根据检测到的杯子室106内的压力和所需压力之间的差值按比例地关闭供给管线阀118。当压力低于所需压力时,控制器会根据检测到的杯子室106内的压力和所需压力之间的差值按比例地打开供给管线阀118。控制器可继续调整供给管线阀118以在杯子室106内建立稳定的压力水平。
在某些实施方式中,控制器可对供给管线阀118和空气入口阀109进行相互配合地调整以保持杯子室106中的所需压力。在某些实施方式中,控制器可额外控制真空泵140和/或真空阀134以改变蒸气从杯子室106蒸发的速率。
如上文所注述的,吸附室圆盘传送带136可包括多个吸附室128。吸附室圆盘传送带136可被转动使得一新的吸附室128被用于每次分配。使用多个吸附室128可以能够在短时间内轮流冷却数个杯子。在某些例子中,吸附室128周围的空气流138可促进吸附室128的冷却。
图4描绘了真空冷却组件400。真空冷却组件400可包括真空冷却组件100的多个相同的组件,期望替代吸附剂蒸气收集器127,真空冷却组件400可包括斯特林(stirling)冷却器蒸气收集器402。杯子室106可通过真空阀134与本文公开的任何类型的蒸气收集器连通。换言之,本文公开的各种不同类型的蒸气收集器可与真空阀134连接。
在某些例子中,斯特林冷却器蒸气收集器402可包括与斯特林冷却器406连通的热交换器404。例如,热交换器404的一端可与斯特林冷却器406的指形冷冻器(cold finger)408进行热连通。在该方式下,热交换器404可被斯特林冷却器406冷却。任何类型的冷却方式可在此使用。例如,不用斯特林冷却器,热交换器404可与制冷循环中的蒸发器热连通,或者冷物质(如冰或类似物)可被配置在热交换器404内。在某些例子中,热交换器404可包括被一个或多个垫片412隔开的多个盘410(或多个散热片)。热交换器404可以是铝的或任何其他适合的材质。
热交换器404可设置在热交换器室414内。在某些例子中,所述多个盘410可延伸热交换器室414的宽度并包括一个或多个用于流体流过其间的洞。真空泵416可与热交换器室414连通。真空泵416可在热交换器室414内产生真空。热交换器室414可与真空阀134连通,真空阀134可配置在杯子室106和热交换器室414之间。
真空泵416可被起动以在热交换器室414内产生真空。真空阀134可打开以在杯子室106内产生真空。杯子室106内的真空可通过喷嘴122和供给管线歧管120将饮料从饮料供给管线114吸入杯子104。随着饮料102离开喷嘴122进入杯子104,饮料102的至少一部分会蒸发。蒸气142可穿过蒸气分离器150来到热交换器室414,在那里蒸气在热交换器404上凝结或凝固(例如结冰),蒸气可以被斯特林冷却器406或其他装置冷却。该过程可降低杯子104中的饮料102的温度。
发上文论述的,杯子室106内的压力可通过真空泵416、空气入口阀109、供给管线阀118和/或真空阀416进行单独地和/或共同地调节以保持杯子室106内的最佳的真空压力。同样,真实阀134可被关闭,且空气入口阀109可被打开以将杯子室106带入大气压力以便进出门108可被打开。
图5描绘了可与本文公开的任何实施方式一起使用的可替换的蒸气收集器802。在一实施方式中,蒸气收集器802可与真空阀134连通,真空阀134可与真空腔(诸如杯子室106)连通。蒸气收集器802还可如下文所述与瓶子(或封闭的容器)室连通。蒸气收集器802可包括配置在热交换器室806内的热交换器804。热交换器804可在热交换器室806内呈一定角度放置和/或热交换器室806可呈一定角度放置以促进冷凝的径流(runoff)。热交换器804可包括外壳808,外壳808具有从其上延伸出的多个散热片810。在某些例子中,散热片810可延伸热交换器室806的宽度并包括一个或多个用于流体在其间流动的洞。外壳808可包括围绕其的隔热层812以防止水在其上的冻结。但是,多个散热片810的至少一部分可以是未隔热的。
如上文所注述的,热交换器804可与斯特林冷却器的指形冷冻器进行热连通。在可替换实施方式中,热交换器804可与制冷循环816中的蒸发器814热连通。例如,蒸发器814的至少一部分可被配置在外壳808内。相变材料818可在外壳414内围绕蒸发器814配置。例如,相变材料818可围绕蒸发器814的周长配置或者配置在蒸发器814的多个盘管间的空隙空间内。在某些例子中,蒸发器814可省略。例如,虽然热交换器804被描绘成与蒸发器818热连通,但热交换器804可以与任何能够冷却热交换器804的装置或材料进行热连通。例如,冰或任何其他冷物质可配置在外壳808内以冷却热交换器804。此外,任何能够冷却热交换器804的装置可配置在外壳808内。例如,相变材料818可以是从外壳808内可移除的以方便用新的冰冻的相变材料818换掉经使用可能已经融化的相变材料818。
热交换器室806可与真空泵820连通。真空泵820可在热交换器室806内产生真空。热交换器室806可与真空阀134连通,真空阀134可配置在杯子室106与热交换器室806之间。真空泵820可被起动以在热交换器室806内产生真空。真空阀134可被打开以在杯子室106内产生真空。杯子室106内的真空可造成其内的饮料的至少一部分蒸发。蒸气可行进到热交换器室806,在那里蒸气凝结在热交换器804的散热片810上。该过程可降低饮料的温度。
散热片810可以某一温度和/或角度被保持以防止水在其上冻结。在一个例子中,散热片810可被保持在冰点以上。在另一例子中,散热片810可被保持在冰点以下,但水可能不会在散热片810上呆足够长的时间以结冰。在某些例子中,散热片810的温度可升高到0度以上,因为水的冷凝加热了散热片810,并且在蒸气收集器的冷核与散热片810之间的导热性可通过设计被限制。虽然冷凝的水可因此不在散热片810表面结冰,但会从散热片810滴下进入热交换器室806。在这种方式中,形成在散热片810上的任何冷凝可滴下并进入热交换器室806。在某些例子中,热交换器室806可包括用于将积累的流体从其中去除的排放组件822。在某些例子中,热交换器室806的表面824可朝排入组件822倾斜。
如图6所描绘,为将流体从热交换器室806排除,排出组件820可包括具有与热交换器室806连通的入口827的第一阀826。第一阀826还可包括与排放室828相连通的出口829。排放室828可包括真空连接830。第二阀832可包括与排放室828相连通的入口833。第二阀832还可包括与周围环境和/或排放盘834相连通的出口835。第一阀826和第二阀832可以是单向阀。在一例子中,第一阀826和第二阀832可包括在其出口处的橡胶闭锁阀。
当热交换器室806处于真空状态下,第一阀826可因真空保持在关闭状态。在这些例子中,过量的流体会从热交换器804的散热片810流到热交换器室806的倾斜表面824下并进入第一阀826。通过真空连接830可将真空施加到排放室828。在这些例子中,第一阀826可因第一阀826内的流体的压力而打开。流体随后进入排放室828并灌注第二阀832,第二阀832由于排放室828内的真空而保持关闭状态。一旦真空不再施加给排放室828,第二阀832可由于其内的流体的压力而打开。流体随后离开进入排放盘834。
图7描绘了用于冷却一个或多个瓶子502(或其他的封闭容器)的真空冷却组件500。真空冷却组件500可包括瓶子室506,其也可被称为容器室506。瓶子室506的尺寸适合其内的至少一个瓶子502(或其他类型的封闭容器)。在某些例子中,瓶子室506的尺寸适合其内的一个瓶子502。在其他例子中,多个瓶子502被配置在瓶子室506内。例如,可盛装多个瓶子502的箱子504被配置在瓶子室506内。尽管被描述为瓶子,任何能盛装并运输饮料的物品可被使用。瓶子室506可包括进出门508。进出门508可被打开和关闭用于插入和移除一个或多个瓶子502或瓶子502的箱子504。当进出门关闭时,密封件510可围绕进出门508形成气密密封。
一个或多个传感器522可配置在瓶子室506内。在某些例子中,多个传感器522可探测瓶子室506内至少一个瓶子502(或504箱子)的存在。其他多个传感器522可被用于探测进出门508是打开还是关闭、多个瓶子502的温度、瓶子室506内真空的存在、瓶子室506内的压力、一个或多个阀的状态等。在此可使用多个传感器522。例如,多个传感器522可包括一个或多个重量传感器、开关、流量表、光传感器、声呐传感器、移动传感器、温度传感器、磁场传感器、振动传感器、声音传感器、湿气和/或湿度传感器、压力传感器等。
真空冷却组件500可包括蒸气收集器512。在某些例子中,蒸气收集器512可与瓶子室506流体连通。在此可使用任何类型的蒸气收集器。例如,上文描述的任何蒸气收集器配置可被使用。例如,吸附室蒸气收集器、斯特林冷却器蒸气收集器、制冷循环蒸气收集器、和/或其内配置有冷物质的热交换器可被使用。蒸气收集器512可与瓶子室506连通。例如,真空阀514可被配置在瓶子室506和蒸气收集器512之间。在某些例子中,真空阀514可被真空起动。换言之,真空阀514可在对其施加真空时打开。在其他例子中,控制器可打开或关闭真空阀514。在另一些其他例子中,真空阀514可被人工操作。
湿物质516可在瓶子室506内配置在瓶子502周围。在某些实施方式中,湿物质516可包括浸入水中的布或类似物。在某些例子中,湿物质516在多个瓶子502的每一个周围形成套子。在此可使用任何合适的物质。湿物质516可用水湿润、浸泡、浸透等并随后放在瓶子502周围。每个瓶子502可包括相应的湿物质的套子,或者单件湿物质被配置在多个瓶子502周围。
真空泵518可与蒸气收集器512连通。真空泵518可配置来在蒸气收集器512内产生真空。此外,当真空阀514打开时,瓶子室506内产生真空,造成湿物质516中的水的至少一部分蒸发。来自湿物质516的蒸气可行进到蒸气收集器512,在此蒸气冷凝和/或排出。这个过程可降低湿物质516的温度,这种温度的降低接下来可降低瓶子502内的饮料的温度。
在某些例子中,瓶子室506可包括空气入口阀520。在多个瓶子502被冷却后,空气入口阀520可被起动以释放瓶子室506内的真空。例如,真空阀514被关闭,空气入口阀520可被打开。在这种方式下,冷却的瓶子502可通过进出门508被获取。空气入口阀520可人工起动或与控制器通讯。
随着压力在瓶子室506内降低,更多的水从湿物质蒸发,造成湿物质516变得更冷。然而,如果瓶子室506内的压力变得太低,湿物质516会结冰,这是不希望的。此外,来自湿物质516的蒸气会影响瓶子室506内的压力。因此,在某些例子中,空气入口阀520可进行类似于上文描述的空气入口阀109的操作,或与真空阀514和/或真空泵518一同工作以在瓶子室506内保持所需压力。例如,控制器可与一个或多个传感器522通信,诸如在瓶子室506内的压力传感器。控制器也可与真空泵518、空气入口阀520和/或真空阀514通讯。在该方式下,控制器可通过对真空泵518、空气入口阀520和/或真空阀514进行单独地或集体地调整将瓶子室506内的压力保持在最佳水平。控制器可与上文讨论的控制器相类似。在其他例子中,真空泵518、空气入口阀520和/或真空阀514可被人工操作。
图8描绘了用于冷却瓶子204内保存的饮料202的真空冷却组件200。真空冷却组件200可包括瓶子室206。瓶子204可被配置在瓶子室206内。在某些例子中,瓶子204可包括真空阀盖组件208。真空阀盖组件208可被配置来在当对其施加真空时而打开。在其他例子中,真空阀盖组件208可被省略,并且瓶子204可包括一开口。虽然被描述为瓶子,但任何能够盛装并运输饮料的物品可被使用。
瓶子室206可包括进出门210。进出门210可被打开和关闭用于插入和移除瓶子204。当进出门210关闭时,密封件212可围绕进出门210形成气密密封。在某些例子中,一个或多个传感器214可探测瓶子室206内的瓶子204的存在。其他多个传感器214可被用于探测进出门210是打开还是关闭、饮料202的温度、瓶子室206内真空的存在、一个或多个阀的状态等。在此可使用任何数量的传感器214。例如,多个传感器214可包括一个或多个重量传感器、开关、流量表、光传感器、声呐传感器、移动传感器、温度传感器、磁场传感器、振动传感器、声音传感器、湿气和/或湿度传感器、压力传感器等。
真空冷却组件200也可包括蒸气收集器203。在某些例子中,蒸气收集器203可包括至少一个吸附室228。任何类型的蒸气收集器可在此使用。例如,上文描述的任何蒸气收集器配置可被使用。例如,吸附室蒸气收集器、斯特林冷却器蒸气收集器、制冷循环蒸气收集器、和/或其内配置有冷物质的热交换器可被使用。吸附室228可包括其内的吸附剂物质230。在某些例子中,吸附剂物质230可以是沸石。任何适宜的吸附剂物质可被使用。在某些例子中,吸附剂物质230可配置在吸附室228中的多孔板232内。吸附室228可与瓶子室206连通。例如,真空阀234可被配置在瓶子室206和吸附室228之间。在某些例子中,真空阀234可被真空起动。换言之,真空阀234可在对其施加真空时打开。在其他例子中,控制器可打开或关闭真空阀234。在另一些其他例子中,真空阀234可被人工操作。
在某些例子中,可使用多个吸附室228。例如,可使用吸附室圆盘传送带236。在该方式中,每个吸附室228可被转动与杯子室206连通。吸附室228可由人工或由传动系统(drive train)或其他机械装置转动。在某些例子中,吸附室228可与用来冷却吸附室228的空气流238连通。
真空泵240可与吸附室228连通。真空泵240可被配置来在吸附室228内产生真空。此外,当真空阀234打开时,真空泵可在瓶子室206内产生真空,造成真空阀盖组件208打开并且瓶子204内的饮料202(例如,水)的至少一部分蒸发。蒸气242会来到吸附室228并被吸附剂物质230吸收。这个过程可降低瓶子204内的饮料202的温度。在一例子中,典型的压力水平可以是6mBara且冷却约300ml的量的时间是约30-40秒。
瓶子204可包括体部216和颈部218。颈部218可相对体部216倾斜以防止当真空阀盖组件208打开时液体漏出瓶子204。在某些例子中,瓶子204的体部216可以是通常的长方形状以使瓶子204内的饮料202的表面面积220最大。增加的表面面积220更好地促进通过蒸发对饮料202的冷却。体部216可以是被配置来使饮料202的表面面积220最大化的任何形状。
使用中,至瓶子室206的进出门210可被打开。瓶子204可放置在瓶子室206内。进出门210随后可被关闭。真空泵240可被起动以在吸附室228内产生真空。真空阀234可被打开以在瓶子室206内产生真空。瓶子室206内的真空可将真空阀盖组件208打开。例如,盖阀组件208一经施加了真空便会自动打开,并且当大气压力返回后会关闭。一旦真空阀盖组件208打开,瓶子204内的饮料202(例如,水)的至少一部分会蒸发。蒸气242会来到吸附室228并防吸附剂物质230吸收。这个过程可降低瓶子204内的饮料202的温度。进出门210可被打开且瓶子204可从瓶子室206取出。
如上所述,吸附室圆盘传送带236可包括多个吸附室228。吸附室圆盘传送带236被旋转使得每当一瓶子204内的饮料202被冷却时使用一新的吸附室228。采用多个吸附室228能够在短期内轮流冷却多个瓶子204。在某些例子中,吸附室228附近的空气流238可促进吸附室228的冷却。
图9-12描绘了可在此使用的真空阀盖组件300。图9和10描绘了处于关闭配置的真空阀盖组件300,且图11和12描绘了处于打开配置的真空阀盖组件300。在某此实施方式中,真空阀盖组件300可包括内部阀组件302和外壳304。内部阀组件302可包括内部压力盒306和膜片308。弹簧310可设置在外壳304和内部阀组件302之间。弹簧310可被配置以将内部阀组件302偏置在所述的关闭配置中。当真空施加在真空阀盖组件300周围时,内部压力盒306和膜片308可抵抗弹簧310以产生开口312。当真空不再存在时,弹簧310可将内部阀组件302推回所述关闭配置。
图13和14描绘了用于冷却瓶子704内保存的饮料702的真空冷却组件700。真空冷却组件700可包括罐706。罐706可包括用于打开和关闭罐706的铰链708。罐706可包括被配置来将瓶子704放入其内的内部瓶子室710。例如,罐706可围绕铰链708被打开,瓶子704可被放置在内部瓶子室710中。罐706随后可被关闭。当罐706关闭时,密封件712可围绕内部瓶子室710形成气密密封。
瓶子704可与盖组件714连通。盖组件714可被配置来从瓶子704中分配饮料702。密封件716可围绕盖组件714和内部瓶子室710形成气密密封。盖组件714可包括配置在内部瓶子室710外侧的喷嘴718。喷嘴718可被操作来从瓶子704分配饮料702。例如,喷嘴718可包括用于从瓶子704分配饮料702的杠或类似物。此外,喷嘴718可包括用于空气进入瓶子704的管道以及用于饮用702通过的管道。在此可使用任何能够选择性地从瓶子704分配饮料702的合适的盖组件714和喷嘴718。
湿物质720可在内部瓶子室710内配置在瓶子704周围。在某些实施方式中,湿物质720可包括浸入水中的布或类似物。在某些例子中,湿物质720在瓶子704的周围形成套子。在此可使用任何合适的物质。在某些实施方式中,水被添加到内部瓶子室710来浸泡湿物质720。例如,水阀722和水管道724可与内部瓶子室710连通。水阀722和水管道724可与外部水源(未示出)连通。在其他例子中,水阀722和水管道724可省略。在这些例子中,湿物质720可用水湿润、浸泡、浸透等并随后放在瓶子704周围。
罐706可包括吸附室726。吸附室726可包括其内的吸附剂物质728。在某些例子中,吸附剂物质728可以是沸石。可使用任何合适的吸附剂物质。吸附室726可与内部瓶子室710连通。例如,内部真空阀730可配置在内部瓶子室710和吸附室726之间。在某些例子中,内部真空阀730可被真空起动。换言之,真空阀730可在对其施加真空时打开。在其他例子中,内部真空阀730可省略。在这些例子中,内部瓶子室710可通过一个或从个孔732与吸附室726连通。例如,多孔板734可将内部瓶子室710与吸附室726分开。
真空泵阀736可与吸附室726连通。真空泵阀736可与外部真空泵738连通。外部真空泵738可被配置以在吸附室726内产生真空。此外,当内部真空阀730打开时,外部真空泵738可在内部瓶子室710内产生真空,造成湿物质720内的水的至少一部分蒸发。来自湿物质720的蒸气行进到吸附室726并被吸附剂物质728吸收。这个过程可降低湿物质720的温度,这种温度的降低接下来可降低瓶子704内的饮料702的温度。在一个例子中,典型的压力可以是约6mBara。在某些例子中,对2升瓶子的冷却时间可以是约1小时。
在某些实施方式中,真空泵738可从罐706断开连接。然而,在外部真空泵738断开连接后,罐706内的真空可继续将水从湿物质720蒸发,直到全部的水从湿物质720蒸发掉。尽管外部真空泵738可被断开连接,瓶子将继续被真空“包围”,这对被冷却后的瓶子704中的饮料进行隔热是有好处的。换言之,全部的水一经蒸发,饮料702会在延长的期间处于最佳的饮用温度。在饮料702被分配后,罐706可被打开,且瓶子704被装满的瓶子替换。此外,吸附剂物质728可被替换且新的水被添加。
图15和16描绘了用于罐706的提手及支架的配置。换言之,在某些例子中,罐706可包括提手740。提手740可用于运送罐706。如图9所示,提手740可从罐706向上延伸。在某些实施方式中,提手740可绕罐706旋转。在这些例子中,提手740可作为将罐支持在表面742-诸如工作台面或类似物-上的支架。该支架配置可定位罐706使得盖组件714可被容易的使用,并且饮料702可从瓶子704分配。
虽然本公开的具体实施方式已经被描述,但多种其他改进和可替换实施方式在本公开的范围内。例如,针对特定的装置或组件描述的任何功能可由其他装置或组件执行。此外,虽然具体装置的特点已经被描述,本公开的多种实施方式可与多种其他装置的特点有关。此外,虽然用语言描述的多种实施方式针对结构特征和/或方法动作,但应当理解本公开并不必然限制于这些经描述的具体特征或动作。相反,具体的特征和动作是作为执行实施方式的示例性公开。条件式语言,诸如,其中的“能”、“能够”、“可”、或“可以”,除非另有具体说明,或在本文中作其他理解,通常是指传达某些实施方式可包括而其他实施方式可以不包括某些特征、元件和/或步骤。因此,这种条件式语言通常不是用来暗示特征、元件和/或步骤对一个或多个实施方式在任何方式下都是必需的。