CN102561778A - 容积可调式自发气调库 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种保鲜设备，尤其是容积可调式的自发气调库。该气调库主要由气调库主体、容积调节装置及控制装置组成。通过移动隔墙的左右移动来调节容积大小，使得在储存数量不同的物料时，其密闭空间中气体的自由体积较小，有利于物料通过自身的呼吸作用更快地达到较适宜的气体条件；当气调库内O2浓度达到设定值时，通过鼓风机与气压单向阀的配合使用，向气调库内充入空气来调节气体浓度。由于采用上述技术方案，本发明本克服了传统气调库建库及运行成本高，不适宜短期贮藏物料的缺陷，主要通过物料自身的呼吸作用达到气调的效果。

Description

容积可调式自发气调库
技术领域
本发明涉及一种保鲜设备，尤其是容积可调式自发气调库。
背景技术
气调贮藏技术是指通过改变气调库或包装袋中的气体成分的相对比例从而达到延长贮藏期和货架寿命及保持果品质量的目的。果蔬气调贮藏技术大致分为两类，即气体自发调节贮藏（Modified atmosphere），简称MA，以及气体控制贮藏（Controlled atmosphere），简称CA。ＭＡ贮藏是利用薄膜包装的简易气调贮藏，即利用透水透气性适宜的薄膜包装果蔬，在包装容器中形成比较适宜的气体组成，以达到抑制或减缓果蔬呼吸强度和代谢作用的目的。
CA贮藏是指通过机械的作用调节贮藏环境中气体成分比例和组成的一种冷藏方法，一般是降低环境中O2浓度、提高CO2浓度，保持适于果蔬贮藏的最佳气体成分，CA是气体自发调节贮藏（MA）的发展，与MA相比它具有贮藏时间长和贮藏效果好等多种优点。CA贮藏能主动通过各种调节方式得到果蔬所需的最佳配比的气体，以此来抑制引起果蔬劣变的生理生化过程以及对果蔬有不良影响的微生物的活动。
气调库是可以实现CA贮藏的一种设备。现有的气调库多是通过制氮机来生产高纯度氮气，注入气调库后，配合O2脱除设备，建立一个低氧的气调环境。这使得气调库的建设及运行成本较高。另一方面，现有气调库的容积无法调整，当果蔬所占总体积较小时，由于气体自由体积较大，使得气调库内达到低O2气调环境的时间较长，特别不适于短期贮藏的果蔬。以上原因造成了果蔬气调库不能很好地推广和应用。因此，现需一种能够实现不通入高纯度N2即可达到气调效果，又能适于短期贮藏果蔬的气调库。
发明内容
本发明提供一种能够实现上述目的，且能够调节容积大小，自发调节气体浓度的气调库。
其技术方案为：包括气调库主体、容积调节装置及控制装置，其特征在于：气调库主体包括库体、密封门及气压单向阀，库体是由工字钢，角钢、隔热板等材料组成的长方体库体，密封门设在库体的一侧墙壁上；气压单向阀安装在库体上；容积调节装置包括步进电机、减速器、联轴器、螺丝杠、螺纹孔及移动隔墙，移动隔墙安装在库体内部，螺丝杠穿过移动隔墙上的螺纹孔通过联轴器与减速器连接，减速器由步进电机提供动力。
所述的容积可调式自发气调库，控制装置包括温湿度检测调节装置、O2和CO2浓度检测调节装置、单片机、键盘及液晶显示器；温湿度检测调节装置包括数字温湿度传感器、空气压缩机、加湿器、继电器Ⅰ；数字温湿度传感器与空气压缩机均安装在库体内部且与密封门同侧的墙壁上，并分别与单片机相连；加湿器也安装在库体内部且与密封门同侧的墙壁上，并通过继电器Ⅰ与单片机相连； O2和CO2浓度检测调节装置包括O2传感器、CO2传感器、继电器Ⅱ、鼓风机、二位二通电磁阀及风管，O2传感器、CO2传感器安装在库体内与密封门同侧内壁上，并与单片机相连；鼓风机通过风管、二位二通电磁阀与库体相连，而鼓风机和二位二通电磁阀的工作状态受继电器Ⅱ的控制。
所述的容积可调式自发气调库，气压单向阀可安装在与密封门同侧的墙壁上，也可安装在库体的顶部，且在靠近密封门的一侧。
所述的容积可调式自发气调库，移动隔墙的四周为橡胶材料，以保证移动隔墙在移动过程中与库体之间的密封性。
所述的容积可调式自发气调库，键盘直接与单片机相连，操作者通过键盘向单片机输入移动隔墙的移动位置、温湿度设定值及O2浓度设定值。
所述的容积可调式自发气调库，液晶显示器直接与单片机相连，并将单片机接收到的O2浓度、CO2浓度、湿度、温度等数据实时显示。
其工作原理为：气调库操作者将需要贮藏的物料于靠近密封门一侧放置，并根据物料的多少通过键盘输入移动隔墙的位置，单片机根据键盘输入的信号直接控制ULN2003驱动芯片工作，从而驱动步进电机，步进电机的转动会通过减速器来带动螺丝杠转动，螺丝杠转动会通过螺纹孔使移动隔墙向左或向右移动。
通过键盘向单片机输入温湿度的设定值；温度和湿传感器将检测到的温湿度数据传入单片机中，单片机把温度和湿度值传送给液晶显示器进行显示；单片机将湿度监测值与设定值进行比较处理，若湿度小于设定值就控制继电器Ⅰ工作，从而接通加湿器的电路使其工作；若温度监测值高于设定温度，单片机则驱动空气压缩机工作。
通过键盘向单片机输入O2浓度的设定值；通过O2传感器和CO2传感器采样气调库内的O2浓度和CO2浓度，并将数值传入单片机中，单片机将采集到的数据传给液晶显示器显示出来，并对采样值进行处理；若O2浓度不低于O2浓度设定值，单片机就发出信号，控制继电器Ⅱ不动作，使得继电器Ⅱ的常闭触点接通二位二通电磁阀的电路，二位二通电磁阀通电后在电磁吸力的作用下将换气小孔关闭；而当O2浓度低于O2浓度设定值时，单片机则发出控制信号，控制继电器Ⅱ动作，使得继电器Ⅱ的常开触点闭合，断开二位二通电磁阀的电路，使其失电打开换气小孔，同时接通鼓风机；而当气调库内部的压强高于大气压强时，单向阀就会自动打开，使内部的气体流出，当内部压强不高于大气压时，单向阀就会自动关闭。
采用上述方案与现有技术相比具有以下有益效果：本发明采用了由单片机自动控制，能够自动检测、调节和显示温度、湿度、O2浓度、CO2浓度；并采用了气压单向阀，当气调库内的O2浓度达到设定值时，通过鼓风机充入空气（而非氮气）来调节气调库内的气体浓度；尤其是采用了可调容积的工作方法，使气调库内的物料占有最小的有效空间，减小了气体的自由体积，使物料能够较快地通过自身呼吸作用调节气调库内的气体浓度。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
1、库体     2、密封门     3、气压单向阀     4、步进电机    5、减速器    6、联轴器7、螺丝杠     8、螺纹孔     9、移动隔墙     10、单片机     11、键盘     12、液晶显示器13、温湿度传感器     14、空气压缩机     15、加湿器     16、继电器Ⅰ     17、O2传感器18、CO2传感器     19、继电器Ⅱ    20、鼓风机     21、二位二通电磁阀     22、风管。
在图1所示的实施例中：库体1是由工字钢，角钢、隔热板等材料组成的长方体库体，密封门2设在库体1的一侧墙壁上；气压单向阀3安装在库体1的顶部，且在靠近密封门2的一侧；容积调节装置包括步进电机4、减速器5、联轴器6、螺丝杠7、螺纹孔8及移动隔墙9，移动隔墙9安装在库体1内部，螺丝杠7穿过移动隔墙9上的螺纹孔8通过联轴器6与减速器5连接，减速器5由步进电机4提供动力。数字温湿度传感器13与空气压缩机14均安装在库体1内部且与密封门2同侧的墙壁上，并分别与单片机10相连；加湿器15也安装在库体1内部且与密封门2同侧的墙壁上，并通过继电器Ⅰ16与单片机10相连；O2传感器17、CO2传感器18安装在库体1内与密封门2同侧内壁上，并与单片机10相连；鼓风机20通过风管22、二位二通电磁阀21与库体1相连，而鼓风机20和二位二通电磁阀21的工作状态受继电器Ⅱ19的控制。
移动隔墙9的四周为橡胶材料，以保证移动隔墙9在移动过程中与库体1之间的密封性。
键盘11直接与单片机10相连，操作者通过键盘11向单片机10输入移动隔墙9的移动位置、温湿度设定值及O2浓度设定值。
液晶显示器12直接与单片机10相连，并将单片机10接收到的O2浓度、CO2浓度、湿度、温度等数据实时显示。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.容积可调式自发气调库，包括气调库主体、容积调节装置及控制装置，其特征在于：气调库主体包括库体（1）、密封门（2）及气压单向阀（3），库体（1）是由工字钢，角钢、隔热板等材料组成的长方体库体，密封门（2）设在库体（1）的一侧墙壁上，气压单向阀（3）安装在库体（1）上；容积调节装置包括步进电机（4）、减速器（5）、联轴器（6）、螺丝杠（7）、螺纹孔（8）及移动隔墙（9），移动隔墙（9）安装在库体（1）内部，螺丝杠（7）穿过移动隔墙（9）上的螺纹孔（8）通过联轴器（6）与减速器（5）连接，减速器（5）由步进电机（4）提供动力；控制装置包括温湿度检测调节装置、O2和CO2浓度检测调节装置、单片机（10）、键盘（11）及液晶显示器（12），温湿度检测调节装置包括数字温湿度传感器（13）、空气压缩机（14）、加湿器（15）、继电器Ⅰ（16），数字温湿度传感器（13）与空气压缩机（14）均安装在库体（1）内部且与密封门（2）同侧的墙壁上，并分别与单片机（10）相连，加湿器（15）也安装在库体（1）内部且与密封门（2）同侧的墙壁上，并通过继电器Ⅰ（16）与单片机（10）相连，O2和CO2浓度检测调节装置包括O2传感器（17）、CO2传感器（18）、继电器Ⅱ（19）、鼓风机（20）、二位二通电磁阀（21）及风管（22），O2传感器（17）、CO2传感器（18）安装在库体（1）内与密封门（2）同侧内壁上，并与单片机（10）相连，鼓风机（20）通过风管（22）、二位二通电磁阀（21）与库体（1）相连，而鼓风机（20）和二位二通电磁阀（21）的工作状态受继电器Ⅱ（19）的控制。
2.根据权利要求1所述的容积可调式自发气调库，其特征在于：气压单向阀（3）可安装在与密封门（2）同侧的墙壁上，也可安装在库体（1）的顶部，且在靠近密封门（2）的一侧。
3.根据权利要求1所述的容积可调式自发气调库，其特征在于：移动隔墙（9）的四周为橡胶材料，以保证移动隔墙（9）在移动过程中与库体（1）之间的密封性。
4.根据权利要求1所述的容积可调式自发气调库，其特征在于：键盘（11）直接与单片机（10）相连，操作者通过键盘（11）向单片机（10）输入移动隔墙（9）的移动位置、温湿度设定值及O2浓度设定值。
5.根据权利要求1所述的容积可调式自发气调库，其特征在于：液晶显示器（12）直接与单片机（10）相连，并将单片机（10）接收到的O2浓度、CO2浓度、湿度、温度等数据实时显示。
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