CN105109834A - 全自动真空箱 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于食物等易氧化物品以及药品的保存，具体涉及一种全自动真空箱，包括储物仓、自动抽真空装置和泄压装置，储物仓上具有仓门；本全自动真空箱能够通过自动抽真空装置对储物仓内的真空度进行自动调节控制，节能效果好，且不会对外部环境造成污染，既绿色环保、安全放心，又便于操作；应用范围广，既可以用于食物等易氧化物品的长期保存，也可以用于制药厂、医院等对药品的保存。
Description
技术领域
本发明涉及一种全自动真空箱，适用于食物等易氧化物品以及药品的保存。
背景技术
真空技术作为一门前沿的科学，它可以造成低氧的环境，减轻或避免物料的氧化作用。抽真空过程，也是气体膨胀压力降低过程，随着能量释放，容器内温度会降低很快，能够在短时间内度过细菌繁殖的最佳温度范围，真空冷冻储存食品，根据储藏食品的不同，可以选择不同的真空度，有些食品，特别是熟食品，适合在低温真空中长期保存，食品的营养成分风味物质损失少，其保鲜保质大大优于单纯的冷冻。真空冷冻虽然会造成食品的脱水干燥，但真空环境污染小，食品的复水性极好，营养成分损失小，宜长期保存，这是真空冷冻最为令人满意的地方。真空低温的环境中，水会很快被冷冻成冰，而冰会直接汽化，汽化又进一步造成真空度的降低，加之原有的少量不凝性气体及其后续的挥发，会造成食品的污染，如何使真空度恒定在一个范围内，是一项很重要的技术。
根据食品性质的不同，如果蔬类的，可以选择比冷冻温度稍高的真空冷却保存食品，使食品与大气隔绝，这样可防止食品氧化、发霉及腐败，减少变色、退色，保护维生素A和C不损耗，真空冷却是将含有游离水的食品置于真空环境中，利用游离水的蒸发潜热带走食品热量的冷却方法使食品内部温度更为均匀，真空冷却可以通过控制真空度来精密地控制食品温度，控制真空度的方法很多，如何即省电又放心的控制真空度，是摆在我们面前必须认真研究的课题。
发明内容
根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种能够自动调节控制储物仓内的真空度、适用于食物等易氧化物品以及药品的保存且节能环保的全自动真空箱。
本发明所述的全自动真空箱，包括储物仓、自动抽真空装置和泄压装置，储物仓上具有仓门；自动抽真空装置包括真空泵、外壳、活塞、顶块、推杆和一对通电后相互排斥的电磁铁，外壳上部通过通道与储物仓内腔相通，在外壳顶部或者上述通道或者储物仓上开有与真空泵连接的抽气口；外壳上方具有顶块通道，顶块位于顶块通道中，顶块顶部具有导体，顶块通道顶端具有上盖，对应导体在上盖底部安装两块互不接触的小导体，与上述两块小导体连接的两导线从上盖穿出接入直流电路中，并分别与两电磁铁上的绕线连接；活塞位于外壳中，活塞上部具有可推动顶块上移的顶杆，对应顶杆在外壳顶部开孔；活塞的下方设置两推杆，两推杆的下部从外壳底部穿出，外壳下方具有电磁铁通道，一对电磁铁位于电磁铁通道中，位于上方的电磁铁顶部固定有挡片，挡片与外壳之间安装复位压簧，电磁铁通道相对称的侧壁上具有两安装孔，安装孔中设置卡钮，卡钮的中部与电磁铁通道铰接，外端与推杆末端铰接，内端与挡片相配合，卡钮与电磁铁通道的外壁之间安装复位扭簧，两电磁铁的相对面上安装位置相对应的导电片，两导电片分别通过两电线接入真空泵所在的交流电路中，形成控制真空泵的第一开关，控制真空泵的第二开关安装在储物仓与仓门的接触位置，两开关串联在上述交流电路中。
本发明中的第二开关可采用传统的限位开关，确保储物仓的仓门打开时，交流电路断开，真空泵停止工作。
工作原理及过程：
当真空泵所在的交流电路中的第二开关闭合时，随着储物仓内真空度的降低，活塞下滑至底部，活塞底端压迫推杆，推杆带动卡钮克服压簧张力回缩(向外转动至电磁铁通道的安装孔内)，与挡片脱离(即不再阻挡挡片)，使位于上方的电磁铁在压簧张力和重力作用下下落，两电磁铁碰触，即电磁铁碰触面的两导电片接触(其中，导电片与电磁铁绝缘结合在一起)，第一开关闭合，真空泵工作，此时：
P1＞G1+f1+F1
其中：P1—大气对活塞向上的压力；G1—活塞重力；f1—活塞受到的摩擦力；F1—储物仓内压强对活塞的压力。
活塞上升，随着持续的抽真空，推杆在复位扭簧的弹力作用下复位并带动卡钮复位，储物仓内真空度继续升高，活塞继续上升，直至顶杆碰触顶块，由于：
P1＞F1+G1+G2+f1+f2+(P2-F2)
其中：G2—顶块重力；f2—顶块受到的摩擦力；P2—大气对顶块向下的压力；F2—储物仓内压强对顶块的压力。
随着顶块向上滑动，顶块上部导体碰触上盖底部的小导体，二者接触，直流电路闭合，电磁铁通电，两电磁铁相互排斥，位于上方的电磁铁快速上移，使挡片碰触卡钮，并位于卡钮上端，第一开关断开，真空泵停止工作，此时储物仓内真空符合要求。
随着储物仓内不凝性气体和蒸汽密度的增加，真空度降低，活塞下滑，此时：
G2+P2-F2＞f2
顶块下滑，至其到达顶块通道底部时停止，随着储物仓内真空度的继续降低，活塞继续下滑至底部，活塞底端逐渐压迫推杆，第一开关闭合，由此循环往复，使储物仓内真空度始终保持在需要的范围内。
当需要打开仓门时，先通过泄压装置进行泄压，当储物仓内压力达到近于大气压力时，将仓门稍用力打开即可，打开仓门的同时，位于储物仓与仓门接触处的控制真空泵的第二开关断开，真空泵自动停止工作，提高了节能效果。
优选的，所述的泄压装置安装在储物仓上(既可以安装在储物仓的侧壁上，也可以直接安装在仓门上)，包括壳体、滑块、齿轮、操作手柄和复位弹簧，壳体的左、右侧壁上均具有通气孔，后侧壁的靠左部位具有与储物仓相通的进气孔，壳体的上侧壁或者下侧壁中部设置开口，滑块位于壳体内部，滑块与壳体右侧壁之间安装复位弹簧，滑块上与开口相应的部位设有若干与齿轮相互啮合的齿，齿轮通过轴安装在壳体中，操作手柄与齿轮固定连接，滑块的左侧面上安装导电块，对应导电块在壳体的左侧内壁上安装两块互不接触的小导电块，两块小导电块分别通过两导电线接入真空泵所在的交流电路中，形成控制真空泵的第三开关，第三开关与第一开关、第二开关串联。假设第二开关处于闭合状态，通过转动操作手柄，齿轮转动，齿轮带动滑块克服复位弹簧张力向右滑动，此时第三开关断开，真空泵停止工作，之后继续滑动至进气孔打开并向储物仓内进气，当储物仓内达到常压时，即可打开仓门取物，同时松开操作手柄，此时滑块在复位弹簧的张力作用下推至泄压装置壳体的左端，第三开关闭合，同时，在打开仓门的过程中，第二开关断开，真空泵继续停止工作，直至将仓门关闭，第二开关闭合，真空泵重新开始工作。
优选的，自动抽真空装置的外壳由上壳和下壳螺纹连接而成，便于组装；活塞上部设置螺纹盲孔，顶杆与活塞螺纹连接；活塞下部具有突出端，对应突出端在外壳底部设置有突出端通道，突出端通道的下部与外界相通，突出端随活塞升降并在上述突出端通道中发生上下位移，活塞与突出端的高度之和大于外壳内腔的高度，突出端下部安装数个重力调节块。通过上述结构，本发明可以根据需要来调整储物仓内所需真空度和真空泵的工作频率，由于真空度越高，其温度越低，因此调节真空度的过程就是调节温度的过程。具体调节过程如下：
(1)调节仓内真空度(即温度)：通过增加重力调节块的个数可提高真空度，降低温度，相反则可降低真空度，升高温度；
(2)调节真空泵的工作频率：当需要提高真空泵工作频率时，可旋转提升活塞上部顶杆的高度，反之，旋转降低顶杆的高度。
本发明与现有技术相比所具有的有益效果是：
本全自动真空箱能够通过自动抽真空装置对储物仓内的真空度进行自动调节控制，节能效果好，且不会对外部环境造成污染，既绿色环保、安全放心，又便于操作；应用范围广，既可以用于食物等易氧化物品的长期保存，也可以用于制药厂、医院等对药品的保存。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是自动抽真空装置的结构示意图；
图3是实施例中泄压装置的结构示意图。
图中：1、储物仓；2、仓门；3、自动抽真空装置；4、上壳；5、活塞；6、下壳；7、突出端；8、推杆；9、复位压簧；10、挡片；11、复位扭簧；12、绕线；13、卡钮；14、电磁铁；15、导电片；16、电磁铁通道；17、突出端通道；18、重力调节块；19、球阀；20、排气孔；21、通道；22、螺纹盲孔；23、顶杆；24、顶块通道；25、顶块；26、导体；27、小导体；28、导线；29、上盖；30、壳体；31、进气孔；32、滑块；33、复位弹簧；34、通气孔；35、齿；36、齿轮；37、轴；38、操作手柄；39、开口；40、导电块；41、小导电块；42、导电线。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例做进一步描述：
如图1、2所示，本全自动真空箱包括储物仓1、自动抽真空装置3和泄压装置，储物仓1上具有仓门2；自动抽真空装置3包括真空泵、外壳、活塞5、顶块25、推杆8和一对通电后相互排斥的电磁铁14，外壳上部通过通道21与储物仓1内腔相通，在外壳顶部或者上述通道21或者储物仓1上开有与真空泵连接的抽气口；外壳上方具有顶块通道24，顶块25位于顶块通道24中，顶块25顶部具有导体26(须与顶块25绝缘安装)，顶块通道24顶端具有上盖29，对应导体26在上盖29底部安装两块互不接触的小导体27(须与上盖29绝缘安装)，与上述两块小导体27连接的两导线28从上盖29穿出接入直流电路中并分别与两电磁铁14上的绕线12连接；活塞5位于外壳中，活塞5上部具有可推动顶块25上移的顶杆23，对应顶杆23在外壳顶部开孔；活塞5的下方设置两推杆8，两推杆8的下部从外壳底部穿出，外壳下方具有电磁铁通道16，一对电磁铁14位于电磁铁通道16中，位于上方的电磁铁顶部具有挡片10，挡片10与外壳之间安装复位压簧9，电磁铁通道16相对称的侧壁上具有两安装孔，安装孔中设置卡钮13，卡钮13的中部与电磁铁通道16铰接，外端与推杆8末端铰接，内端与挡片10相配合，卡钮13与电磁铁通道16的外壁之间安装复位扭簧11，两电磁铁14的相对面上安装位置相对应的导电片15(须与电磁铁14绝缘安装)，两导电片15分别通过两电线接入真空泵所在的交流电路中，形成控制真空泵的第一开关，控制真空泵的第二开关(可采用传统的限位开关，确保储物仓1的仓门2打开时，交流电路断开，真空泵停止工作)安装在储物仓1与仓门2的接触位置，两开关串联在上述交流电路中。
工作原理及过程：
当真空泵所在的交流电路中的第二开关闭合时，随着储物仓1内真空度的降低，活塞5下滑至底部，活塞5底端压迫推杆8，推杆8带动卡钮13克服压簧张力回缩(向外转动至电磁铁通道16的安装孔内)，与挡片10脱离(即不再阻挡挡片10)，使位于上方的电磁铁在压簧张力和重力作用下下落，两电磁铁14碰触，即电磁铁14碰触面的两导电片15接触(其中，导电片15与电磁铁14绝缘结合在一起)，第一开关闭合，真空泵工作，此时：
P1＞G1+f1+F1
其中：P1—大气对活塞5向上的压力；G1—活塞5重力；f1—活塞5受到的摩擦力；F1—储物仓1内压强对活塞5的压力。
活塞5上升，随着持续的抽真空，推杆8在复位扭簧11的弹力作用下复位并带动卡钮13复位，储物仓1内真空度继续升高，活塞5继续上升，直至顶杆23碰触顶块25，由于：
P1＞F1+G1+G2+f1+f2+(P2-F2)
其中：G2—顶块25重力；f2—顶块25受到的摩擦力；P2—大气对顶块25向下的压力；F2—储物仓1内压强对顶块25的压力。
随着顶块25向上滑动，顶块25上部导体26碰触上盖29底部的小导体27，二者接触，直流电路闭合，电磁铁14通电，两电磁铁14相互排斥，位于上方的电磁铁快速上移，使挡片10碰触卡钮13，并位于卡钮13上端，第一开关断开，真空泵停止工作，此时储物仓1内真空符合要求。
随着储物仓1内不凝性气体和蒸汽密度的增加，真空度降低，活塞5下滑，此时：
G2+P2-F2＞f2
顶块25下滑，至其到达顶块通道24底部时停止，随着储物仓1内真空度的继续降低，活塞5继续下滑至底部，活塞5底端逐渐压迫推杆8，第一开关闭合，由此循环往复，使储物仓1内真空度始终保持在需要的范围内。
当需要打开仓门2时，先通过泄压装置进行泄压，当储物仓内压力达到近于大气压力时，将仓门2稍用力打开即可，打开仓门2的同时，位于储物仓1与仓门2接触处的控制真空泵的第二开关断开，真空泵自动停止工作，提高了节能效果。
本实施例中：
自动抽真空装置3的外壳由上壳4和下壳6螺纹连接而成；
活塞5上部设置螺纹盲孔22，顶杆23与活塞5螺纹连接；
活塞5下部具有突出端7，对应突出端7在外壳底部设置有突出端通道17，突出端通道17的下部与外界相通，突出端7随活塞5升降并在上述突出端通道17中发生上下位移，活塞5与突出端7的高度之和大于外壳内腔的高度，突出端7下部安装数个重力调节块18；
泄压装置安装在储物仓1上，其具体结构如图3所示，主要包括壳体30、滑块32、齿轮36、操作手柄38和复位弹簧33，壳体30的左、右侧壁上均具有通气孔34，后侧壁的靠左部位具有与储物仓1相通的进气孔31，壳体30的上侧壁或者下侧壁中部设置开口39，滑块32位于壳体30内部，滑块32与壳体30右侧壁之间安装复位弹簧33，滑块32上与开口39相应的部位设有若干与齿轮36相互啮合的齿35，齿轮36通过轴37安装在壳体30中，操作手柄38与齿轮36固定连接，滑块32的左侧面上安装导电块40(须与滑块32绝缘安装)，对应导电块40在壳体30的左侧内壁上安装两块互不接触的小导电块41(须与壳体30绝缘安装)，两块小导电块41分别通过两导电线42接入真空泵所在的交流电路中，形成控制真空泵的第三开关，第三开关与第一开关、第二开关(以及真空泵)串联。假设第二开关处于闭合状态，通过转动操作手柄38，齿轮36转动，齿轮36带动滑块32克服复位弹簧33张力向右滑动，此时第三开关断开，真空泵停止工作，之后继续滑动至进气孔31打开并向储物仓1内进气，当储物仓1内达到常压时，即可打开仓门2取物，同时松开操作手柄38，此时滑块32在复位弹簧33的张力作用下推至泄压装置壳体30的左端，第三开关闭合，同时，在打开仓门2的过程中，第二开关断开，真空泵继续停止工作，直至将仓门2关闭，第二开关闭合，真空泵重新开始工作。本发明中对于泄压装置壳体30左、右、上、下、前、后各侧壁的表述只是为了方便描述，并不是对本发明结构的限定。
在实际应用时，储物仓1可以设置上、下两个(或者两个以上)，为方便和节约，上、下储物仓共用一台真空泵，然后根据需要来调整各自的真空度和真空泵的工作频率即可，可以将下储物仓对应的自动抽真空装置3中的活塞5底部的重力调节块18适当增加，使下储物仓比上储物仓有更高的真空度和更低的温度，以储存需要长期保存的食物、药品等，从而实现分仓管理，实现冷冻、冷藏于一体。
除上述外，本发明中的真空泵工作时，活塞5上升，下壳6底部逐渐增大的空间应当是真空，因此，应当保持外壳内部的密封性能，为了保持严密的密封性，本发明中各部分(如外壳中上壳4与下壳6的螺纹连接处、活塞5与外壳之间、顶块25与顶块通道24之间、活塞5的突出端7与突出端通道17之间、推杆8与外壳之间、滑块32与壳体30之间等)均须保持密封，储物仓1与仓门2的贴合部之间需用真空密封条进行密封并配有扣合装置加以紧固；真空箱的储物仓1承受外压，所用板材的壁厚应当保证其稳定性，储物仓1的顶板、底板宜采用凸型的扇形结构，仓门2也宜采用外凸的扇形结构，所用材料可选用奥氏体不锈钢板材或铝板材；为使整个储物仓1内温度损耗小且稳定，在储物仓1外部应使用保温材料；外壳的底部具有排气孔20，排气孔20上安装球阀19，在组装好本真空箱后，打开球阀19，通过排气孔20、球阀19将活塞5下方的气体排净排出，使活塞5下滑时能够下落到下外壳底部，该排气孔20及球阀19仅在真空箱装配过程中使用；本发明中直流电路中的直流电源优先选用交流电经变压整流稳压而来的电源。
由上述可知，本发明能够自动调节控制储物仓1内的真空度，不会对外部环境造成污染，既绿色环保、安全放心，又便于操作；而且应用范围广，既可以用于食物等易氧化物品的长期保存，也可以用于制药厂、医院等对药品的保存。
Claims (8)
1.一种全自动真空箱，其特征在于：包括储物仓(1)、自动抽真空装置(3)和泄压装置，储物仓(1)上具有仓门(2)；
自动抽真空装置(3)包括真空泵、外壳、活塞(5)、顶块(25)、推杆(8)和一对通电后相互排斥的电磁铁(14)，外壳上部通过通道(21)与储物仓(1)内腔相通，在外壳顶部或者上述通道(21)或储物仓(1)上开有与真空泵连接的抽气口；外壳上方具有顶块通道(24)，顶块(25)位于顶块通道(24)中，顶块(25)顶部具有导体(26)，顶块通道(24)顶端具有上盖(29)，对应导体(26)在上盖(29)底部安装两块互不接触的小导体(27)，与上述两块小导体(27)连接的两导线(28)从上盖(29)穿出接入直流电路中，并分别与两电磁铁(14)上的绕线(12)连接；活塞(5)位于外壳中，活塞(5)上部具有可推动顶块(25)上移的顶杆(23)，对应顶杆(23)在外壳顶部开孔；活塞(5)的下方设置两推杆(8)，两推杆(8)的下部从外壳底部穿出，外壳下方具有电磁铁通道(16)，一对电磁铁(14)位于电磁铁通道(16)中，位于上方的电磁铁顶部固定有挡片(10)，挡片(10)与外壳之间安装复位压簧(9)，电磁铁通道(16)相对称的侧壁上具有两安装孔，安装孔中设置卡钮(13)，卡钮(13)的中部与电磁铁通道(16)铰接，外端与推杆(8)末端铰接，内端与挡片(10)相配合，卡钮(13)与电磁铁通道(16)的外壁之间安装复位扭簧(11)，两电磁铁(14)的相对面上安装位置相对应的导电片(15)，两导电片(15)分别通过两电线接入真空泵所在的交流电路中，形成控制真空泵的第一开关，控制真空泵的第二开关安装在储物仓(1)与仓门(2)的接触位置，两开关串联在上述交流电路中。
2.根据权利要求1所述的全自动真空箱，其特征在于：所述的泄压装置安装在储物仓(1)上，包括壳体(30)、滑块(32)、齿轮(36)、操作手柄(38)和复位弹簧(33)，壳体(30)的左、右侧壁上均具有通气孔(34)，后侧壁的靠左部位具有与储物仓(1)相通的进气孔(31)，壳体(30)的上侧壁或者下侧壁中部设置开口(39)，滑块(32)位于壳体(30)内部，滑块(32)与壳体(30)右侧壁之间安装复位弹簧(33)，滑块(32)上与开口(39)相应的部位设有若干与齿轮(36)相互啮合的齿(35)，齿轮(36)通过轴(37)安装在壳体(30)中，操作手柄(38)与齿轮(36)固定连接，滑块(32)的左侧面上安装导电块(40)，对应导电块(40)在壳体(30)的左侧内壁上安装两块互不接触的小导电块(41)，两块小导电块(41)分别通过两导电线(42)接入真空泵所在的交流电路中，形成控制真空泵的第三开关，第三开关与第一开关、第二开关串联。
3.根据权利要求1或2所述的全自动真空箱，其特征在于：所述的外壳由上壳(4)和下壳(6)螺纹连接而成。
4.根据权利要求1或2所述的全自动真空箱，其特征在于：所述的活塞(5)上部设置螺纹盲孔(22)，顶杆(23)与活塞(5)螺纹连接。
5.根据权利要求3所述的全自动真空箱，其特征在于：所述的活塞(5)上部设置螺纹盲孔(22)，顶杆(23)与活塞(5)螺纹连接。
6.根据权利要求1、2或5所述的全自动真空箱，其特征在于：所述的活塞(5)下部具有突出端(7)，对应突出端(7)在外壳底部设置有突出端通道(17)，突出端通道(17)的下部与外界相通，突出端(7)随活塞(5)升降并在上述突出端通道(17)中发生上下位移，活塞(5)与突出端(7)的高度之和大于外壳内腔的高度，突出端(7)下部安装数个重力调节块(18)。
7.根据权利要求3所述的全自动真空箱，其特征在于：所述的活塞(5)下部具有突出端(7)，对应突出端(7)在外壳底部设置有突出端通道(17)，突出端通道(17)的下部与外界相通，突出端(7)随活塞(5)升降并在上述突出端通道(17)中发生上下位移，活塞(5)与突出端(7)的高度之和大于外壳内腔的高度，突出端(7)下部安装数个重力调节块(18)。
8.根据权利要求4所述的全自动真空箱，其特征在于：所述的活塞(5)下部具有突出端(7)，对应突出端(7)在外壳底部设置有突出端通道(17)，突出端通道(17)的下部与外界相通，突出端(7)随活塞(5)升降并在上述突出端通道(17)中发生上下位移，活塞(5)与突出端(7)的高度之和大于外壳内腔的高度，突出端(7)下部安装数个重力调节块(18)。
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