CN101919436B

CN101919436B - 热泵型压差式果蔬热处理库

Info

Publication number: CN101919436B
Application number: CN2010102701510A
Authority: CN
Inventors: 杨昭; 尹海蛟; 陈爱强
Original assignee: Tianjin University
Current assignee: Tianjin University
Priority date: 2010-09-02
Filing date: 2010-09-02
Publication date: 2012-11-07
Anticipated expiration: 2030-09-02
Also published as: CN101919436A

Abstract

本发明公开了一种热泵型压差式果蔬热处理库，由库体、热泵、循环风、加湿等系统组成，库体被分隔为空气处理、送风静压、果蔬热处理及回风静压四部分。库体隔板的上、下端分别装有三个离心风机和三个压差风机，库内上下分别设有送风均流板和回风地板，两板之间构成果蔬热处理室。送风均流板与库体上顶壁之间构成送风静压室，回风地板与库体下底部之间构成回风静压室。热泵系统的冷凝器置于空气处理室，在隔板右侧的上方装有离心式加湿器，回风地板放置果蔬箱。采用压差式送风，可缩短处理时间。本发明采用热泵热源，压缩机每消耗1单位电能，热泵可向库内提供3~5单位的热量，与电加热方式相比，能够显著降低果蔬热处理能耗，系统节能效果显著。

Description

热泵型压差式果蔬热处理库

技术领域

本发明属于食品冷链技术，具体涉及一种用于果蔬采后热处理的装置。

背景技术

我国近年来水果与蔬菜的产量均雄踞世界前位，但是我国果蔬大多以自然状态投放市场，采后损失十分严重，据统计我国采后果蔬的采后损失率高达20%~30%。所以节能的果蔬保鲜技术以及设备对于我国农业经济的发展非常重要。果蔬热处理是指将采后果蔬短时置于非致死的高温中进行贮前预处理的一种物理保鲜方法，具有控制果蔬病虫害，调节果蔬生理生化代谢，减轻果蔬冷害，延缓果蔬衰老等作用。果蔬热处理方法按其热处理介质的不同，可分为热空气法、热水浸泡法及热蒸汽法等。与其他两种方法相比，热空气法具有操作简单、不易造成果蔬高温热损伤等特点，具有较好的应用潜力。然而，热处理专业设备的匮乏已成为制约果蔬采后热处理技术进行商业化应用的主要障碍，因此，开发一种节能、适用的果蔬采后热处理设备具有重要意义。

发明内容

本发明目的是提供一种以热泵作为供热热源的节能型果蔬热处理库。

以下参照附图对本发明的技术原理和装置结构进行说明。热泵型压差式果蔬热处理库由库体、热泵、循环风、加湿等几个系统组成。如图1、2所示，所用部件有库体、隔板、加湿器、离心风机、冷凝器、风机等。由冷凝器、压缩机、贮液器、干燥过滤器、视液镜、电磁截止阀、节流阀、蒸发器以及气液分离器等连接组成热泵系统（如图3）。其设计结构及原理为：库体用隔板分开，左侧为空气处理室，隔板的上下端分别装有三个离心风机和三个压差风机（上送下回），右侧为果蔬热处理单元室。用送风均流板和回风地板将库内右侧分为三个空间：上部为送风静压室；下部为回风静压室；中部为果蔬热处理室。该处理库以热泵作为供热热源，并将热泵系统中的冷凝器置于库体左侧的空气处理室内。库内空气湿度的调节依靠在隔板右侧上方装有的离心式加湿器进行。

为了保证库内风速场的均匀性，送风均流板采用渐缩条孔式均流板；回风地板上开设大小相同的通风孔。除冷凝器外，热泵系统的其他设备均置于库外。空气处理室内的热空气经离心风机增压后送入送风静压室，通过均流板后进入果蔬热处理室并与果蔬发生热量交换后进入回风静压室，在压差风机的抽吸作用下，回风静压室内的空气再次返回至空气处理室并经温度处理后进入下一次循环。

本发明的有益效果是：

（1）本发明采用热泵热源为果蔬的热处理过程提供热量，压缩机每消耗1单位电能，热泵能够向库内提供3~5单位的热量（多余的热量来自于蒸发器在库外环境中的吸热）。与电加热方式相比，能够显著降低果蔬热处理能耗，系统节能效果显著。

（2）果蔬热处理库采用压差式送风模式，提高了果蔬表面的传热系数，有效降低果蔬热处理所需时间。渐缩条孔式送风均流板能够保证果蔬热处理库内循环风的均匀分布，有利于同一批次果蔬热处理效果的均一性。

（3）果蔬热处理库备有加湿功能，果蔬热处理时可提高库内空气的相对湿度，从而有效降低果蔬热处理期间的水分损失，提高果蔬的热处理品质。

附图说明

图1为本发明的结构原理图。

图2为图1 A-A视图。

图3为热泵系统工作原理图。

图4为渐缩条孔式送风均流板结构图。

图5为回风地板结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的工作原理及系统结构做进一步说明。热泵型压差式果蔬热处理库由库体、热泵、循环风、加湿等系统组成，库体被分隔为空气处理室、送风静压室、果蔬热处理室及回风静压室四部分。其库体1用隔板2分为两部分，隔板的上、下端分别装有三个离心风机7和三个压差风机10，构成循环风系统。库体1内上部设有送风均流板4，下部设有回风地板11，送风均流板与回风地板之间构成果蔬热处理室3；送风均流板与库体内上壁之间构成送风静压室5；回风地板与库体1内壁下部之间构成回风静压室12。热泵系统中的冷凝器8置于库体1左侧内壁与隔板2空间内的空气处理室9内。在隔板右侧的上方装有离心式加湿器6，在回风地板11上放置带孔的果蔬箱13（如图1-图2）。送风均流板4是一块开设有条形通风孔的平板，各条形孔的长度相等，条形孔首行宽度为15mm，其他条形孔宽度依次递减，递减率为1/L，L为送风均流板的长度，单位为mm，条形孔的方向垂直于离心风机7的送风方向。回风地板11是一块开有圆孔的平板，各圆孔的孔径相同均为20-30mm，横纵孔心距离为50mm。

热泵机组系统的组成：由压缩机14、冷凝器8、贮液器15、干燥过滤器16、视液镜17、电磁截止阀18、节流阀19、蒸发器20、风扇21以及气液分离器22等，各部件依次连接组成制冷剂循环回路，蒸发器20用风扇21进行冷却（图3）。压差风机10采用轴流式风机，安装在空气处理室9与回风静压室12的交界位置处。离心风机置于库内左侧空气处理单元室，风机出口在库内右侧果蔬热处理单元室。离心式加湿器6放置在隔板右侧上方的送风静压室5的送风口位置处。

本实施例库体1采用厚度为100mm的聚氨酯夹心双面彩钢板拼接而成，渐缩条孔式送风均流板4的材料采用厚度为1.5mm的不锈钢板，回风地板11的材料采用厚度为5mm的不锈钢板，各圆孔的孔径均为20mm。冷凝器8及蒸发器20采用翅片管式换热器。

热处理库运行前，根据热处理果蔬种类的不同，设定最佳的热处理温度。系统开启后，热泵通过蒸发器从库外环境空气中吸收热量，并将此热量连同压缩机耗功转化的热量一同在冷凝器处释放，并加热库内的循环空气。库内的高温空气经离心风机增压及加湿器的加湿后进入送分静压室，在压差的作用下，湿热空气穿过开孔的包装箱，并不断加热包装箱内的果蔬，降温后的空气在压差风机的作用下，经由回风静压箱再次返回空气处理室，并在经冷凝器的加热升温后进入下一次循环。

Claims

1.热泵型压差式果蔬热处理库，具有库体、隔板、离心式加湿器、离心风机、冷凝器、差压风机，由冷凝器、压缩机、贮液器、干燥过滤器、电磁截止阀、节流阀、蒸发器以及气液分离器组成热泵系统，其特征是库体（1）用隔板（2）分为两部分，隔板的上、下端分别装有三个离心风机（7）和三个压差风机（10），库体（1）内上部设有送风均流板（4），下部设有回风地板（11），送风均流板与回风地板之间构成果蔬热处理室（3），送风均流板与库体内上顶壁之间构成送风静压室（5），回风地板与库体（1）内壁下底部之间构成回风静压室（12），热泵系统中的冷凝器（8）置于库体（1）左侧内壁与隔板（2）之间的空气处理室（9）内，在隔板右侧的上方装有离心式加湿器（6），在回风地板（11）上放置带孔的果蔬箱（13），送风均流板（4）是一块开设有条形通风孔的平板；回风地板（11）是一块开有圆孔的平板。

2.按照权利要求1所述的热泵型压差式果蔬热处理库，其特征是所述送风均流板（4）上各条形孔的长度相等，条形孔首行宽度为15mm，其他条形孔宽度依次递减，递减率为1/L，L为送风均流板的长度，单位为mm。

3.按照权利要求1所述的热泵型压差式果蔬热处理库，其特征是所述回风地板（11）上各圆孔的孔径相同均为20-30mm，横纵孔心距离为50mm。