[发明专利]过冷却装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种过冷却装置和方法，更具体而言，涉及一种能够通过控制能量而将容纳物长期地稳定保持在过冷却状态下的过冷却装置和方法。

背景技术

过冷却的意思是在平衡状态下冷却到相变温度以下的熔融物体或固体不发生变化。每种材料在每个温度下都具有稳定的状态。如果温度缓慢地变化，则材料的元素随着温度变化在每个温度下都保持稳定状态。然而，如果温度急剧变化，则元素无法在每个温度下变成稳定状态。因此，材料的元素保持起始温度下的稳定状态，或者一些元素未能变成最终温度下的状态。

例如，当水缓慢地冷却时，在0℃以下，它暂时不结冰。然而，当对水进行过冷却时，它具有一种准稳定状态。由于即使一个轻微的刺激也会破坏该不稳定的平衡状态，所以水倾向于变为更稳定的状态。也就是说，如果将一小部分液体放入该过冷却液体，或者如果过冷却液体被突然摇动，该液体将立即结冰，使得该液体的温度能够达到冰点。因此，该液体在该温度下保持稳定的平衡状态。

通常，对诸如蔬菜、水果、肉和饮料等食物进行冷藏或冷冻以保鲜。这些食物含有诸如水的液体成分。如果将液体成分冷却到相变温度以下，它们能在预定时间以后转变为固体成分。

图1是显示冷却作用下发生相变的曲线图。如图1所示，当制冷机的保持温度保持在大约-7℃时，蒸馏水在1个大气压下保持过冷却状态1至5个小时。5个小时后突然发生相变，从而使得水温升高到0℃即相变温度。

如上所述，诸如水之类的容纳物能够短时间保持在过冷却状态下。然而，必须将食物长时间保持在过冷却状态下以将食物贮藏一段更长时期。

发明内容

技术问题

本发明的目的在于解决上述问题。本发明的一个目的是提供一种过冷却装置和方法，该过冷却装置和方法能够长期将容纳物稳定地保持在过冷却状态。

本发明另一个目的是提供一种过冷却装置和方法，该过冷却装置和方法能够以低温将容纳物稳定地保持在过冷却状态。

本发明还有另一个目的是提供一种过冷却装置和方法，该过冷却装置和方法能够通过调节能量的大小来设定或控制容纳物的不冻温度。

本发明还有另一个目的是提供一种过冷却装置和方法，该过冷却装置和方法能够通过利用能量的大小和容纳物的不冻温度之间的关系来调节和设定施加能量。

本发明还有另一个目的是提供一种过冷却装置和方法，该过冷却装置和方法能够通过让用户选择容纳物的不冻温度来执行多种类型的不冻模式。

本发明还有另一个目的是提供一种过冷却装置和方法，该过冷却装置和方法能够通过调节冷却度来控制施加能量的大小或不冻度。

本发明还有另一个目的是提供一种过冷却装置和方法，该过冷却装置和方法能够通过控制用于形成不冻状态的不冻模式的执行时间来最小化该不冻模式中的功率消耗。

本发明还有另一个目的是提供一种过冷却装置和方法，该过冷却装置和方法能够保持不冻状态并最小化该不冻状态中的功率消耗。

技术方案

为了实现本发明的上述目的，提供一种过冷却装置，该冷却装置包括：用于从容纳物提取能量的装置；和用于通过供给少于提取能量的能量而引发容纳物的水分子进行旋转、振动和平动中至少一种运动的装置，由此使容纳物在相变温度以下保持液态。

优选地，所述引发运动的装置对容纳物施加电场。

优选地，所述引发运动的装置通过改变电压、频率和电流中至少一个来设定供给能量。

优选地，所提取的能量取决于对容纳物所施加的冷却温度和容纳物的当前温度之间的差值。

优选地，所提取的能量取决于容纳物的量。

根据本发明另一方面，提供一种过冷却方法，该方法包括如下步骤：设定从容纳物提取的能量；从容纳物提取所设定的能量；通过供给少于所设定的能量的能量而引发容纳物的水分子进行旋转、振动和平动中的至少一种运动，上述步骤按顺序执行或同时执行，由此使容纳物在相变温度以下保持液态。

根据本发明又一方面，提供一种过冷却方法，该方法包括如下步骤：对容纳物供给能量；提取多于所供给能量的能量，引发容纳物的水分子进行旋转、振动和平动中的至少一种运动，由此使容纳物在相变温度以下保持液态。

根据本发明又一方面，提供一种过冷却方法，该方法包括如下步骤：对用于储存容纳物的存储空间施加能量；以及根据所施加能量的大小设定存储空间或容纳物的不冻温度。

根据本发明又一方面，提供一种过冷却方法，该方法包括如下步骤：读取存储空间或容纳物的不冻度；以及根据该不冻度设定施加能量的大小。