CN106212648A - 车载微真空果蔬采摘现场冷却装置及其预冷方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车载微真空果蔬采摘现场冷却装置及其预冷方法，包括微真空箱和通过气管依次连通的液氮钢瓶、汽化减压装置、真空发生器、储气罐和排空管；微真空箱内部的相对两侧分别设置有抽气管和回气管，真空发生器和储气罐通过安装有止回阀和第一电磁阀的气管分别与抽气管和回气管连通；储气罐与排空管之间的气管上安装第二电磁阀。本发明预冷时间短，微真空箱内温差均匀、温度波动小，能保证采摘后即时冷却，且冷却装置以氮气为气源不仅安全可靠，还利用液体氮气的汽化潜热和显热，实现无动力电源降温，克服采摘现场无电无动力的问题，提高了预冷装置使用的灵活度，综合性能优异，市场前景广阔。

Description

车载微真空果蔬采摘现场冷却装置及其预冷方法

技术领域

本发明涉及果蔬冷却装置领域，特别是涉及一种车载微真空果蔬采摘现场冷却装置及其预冷方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高和生活习惯的改变，水果、蔬菜进入超市销售的份额在不断提高，同时伴随着电子商务的介入，提高水果的保鲜、保存时间能有效降低损耗，为销售企业赢得时间，带来利润。

实践证明，果蔬现场冷却是整个冷链的最重要一环，对南方多种水果在采摘时即进行温度干预能消除田间热、抑制采摘后的呼吸生长，从而有效提高水果的保鲜、保存时间，减少水果在储运过程中的消耗。

现有预冷方式包括强风对流预冷、差压预冷、水浸式预冷和真空预冷。各种预冷方式的特点为：

a）强风对流预冷：冷风对流预冷是使冷空气迅速流经产品周围使之冷却，可以在低温贮藏库内进行。方法为将产品装箱，纵横堆码预冷方式适用于任何种类的水果、蔬菜，预冷后可以不搬运，原库贮藏。缺点是冷却速度较慢，短时间内不易达到冷却要求。

b）压差预冷：压差预冷是在产品垛靠近冷却器的一侧竖立一隔板，隔板下部安装一风扇，风扇转动使隔板内外形成压力差，同时在产品垛上面设置一覆盖物，覆盖物的一边与隔板密接，使冷空气不能从产品垛的上方通过，而是从水平方向穿过包装上缝或孔在产品缝隙间流动，将其热量带走。差压风机为压头高的多叶轴流风机，采用抽吸的气流方式，因此库内气流均匀，无死角。但由于冷风与果蔬直接接触，存在干耗失水现象。差压预冷是在冷库预冷的基础上弥补其不足而研究发展起来的预冷技术。差压预冷与冷库预冷成本相当，但预冷效率可较冷库预冷提高2～6倍，预冷时间仅为冷库预冷1/4～1/10，是一种适宜大多果蔬的且成本较低的预冷方式，在发达国家其应用量仅次于冷库预冷位居第二位。差压预冷适用于水果和果菜类蔬菜。

c）水浸式预冷：冷水预冷是以水为介质的一种冷却方式，是将果蔬浸在冷水中或者用冷水冲淋，达到降温的目的。冷却水有低温水（一般在0～3℃左右）和自来水两种，前者冷却效果好，后者生产费用低。目前使用的水冷却方式有流水系统和传送带系统。水冷却降温速度快，产品失水少，但要防止冷却水对果蔬的污染。因此，应该在冷却水中加入一些防腐药剂，以减少病源微生物的交叉感染。商业上适合于用水冷却的果蔬有柑橘、胡萝卜、芹菜、甜玉米、网纹甜瓜、菜豆等。该冷却方式的特点是速度快，成本低，操作方式简单，但局限品种

d）真空预冷：是在密闭的蔬菜贮藏库中，抽出空气，使库内在低压的空气条件下——599.949帕或4. 5毫米汞柱，借助于蒸发植物体内水分进行冷却的一种方式。这种预冷方法冷却速度快，效果好，目前对蔬菜、部分水果、花卉来讲，真空预冷是最好的冷却方法。真空冷却与强制通风预冷和未预冷品相比, 鲜度和味觉好﹑市场价格高﹑有利于销售，其缺点是真空预冷设备条件要求较高，投资较大，在发达国家应用较多。近来我国的部份有实力的菜场亦开始使用。

上述各预冷方法普遍存在冷链车制冷功率小、送风方式单一、箱内温差不均、温度波动范围大等缺陷，水果从采摘到冷库有一定的运输距离，不能保证采摘后即时冷却等问题。

现有专利“果蔬预冷装置”提供了一种可以在采摘现场冷却果蔬的设备，但其需要动力电源，对与无动力电源的场合不使用。另外，该装置使用氢气作为冷却气源，存在较大的安全隐患。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种车载微真空果蔬采摘现场冷却装置及其预冷方法，能够解决现有各预冷方式存在的上述不足之处。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种车载微真空果蔬采摘现场冷却装置，包括微真空箱和通过气管依次连通的液氮钢瓶、汽化减压装置、真空发生器、储气罐和排空管；所述微真空箱内部的相对两侧分别设置有抽气管和回气管，所述真空发生器通过安装有止回阀的气管与所述抽气管连通，所述储气罐通过安装有第一电磁阀的气管与所述回气管连通；所述储气罐与排空管之间的气管上安装有第二电磁阀。

在本发明一个较佳实施例中，所述汽化减压装置包括依次设置在所述液氮钢瓶和真空发生器之间的气管上的升温盘管、缓冲罐和调压阀。

在本发明一个较佳实施例中，所述缓冲罐与所述升温盘管和调压阀之间的气管上分别设有手动阀。

在本发明一个较佳实施例中，所述真空发生器为三级喷嘴结构的真空发生器。

在本发明一个较佳实施例中，所述真空发生器的抽气量为14～11928L/min。

在本发明一个较佳实施例中，所述真空发生器的真空度为-92kPa。

在本发明一个较佳实施例中，所述微真空箱还连接有恒温风管和恒湿风管，并通过所述恒温风管和恒湿风管分别连接制冷系统和增湿系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种车载微真空果蔬采摘现场冷却装置的预冷方法，包括如下步骤：

（1）气源准备：将液氮钢瓶内的液氮通过气管进入汽化减压装置处理成一定温度和压力的氮气，作为真空发生器的气源；

（2）真空发生器启动：步骤（1）中产生的气源进入真空发生器内，使真空发生器启动并产生抽气量；

（3）抽真空处理：先关闭第二电磁阀，步骤（2）中启动后的真空发生器通过抽气管抽吸微真空箱内的空气，产生的混合气体通过气管进入储气罐，再经过带第一电磁阀的气管通过回气管进入微真空箱；

（4）重复步骤（3）2～3次，达到预冷温度，并恒温预冷一定时间，然后将预冷后的果蔬直接装入冷链车运送。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（1）中，所述气源的温度为0～15℃，压力为0.5～0.7MPa。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（4）中，所述预冷时间为20～30min。

本发明的有益效果是：本发明一种车载微真空果蔬采摘现场冷却装置的制冷方法，预冷时间短，速度块，微真空箱内温差均匀、温度波动小，能保证采摘后即时冷却，且冷却装置以氮气为气源不仅安全可靠，还利用液体氮气的汽化潜热和显热，实现无动力电源降温，克服采摘现场无电无动力的问题，提高了预冷装置使用的灵活度，综合性能优异，市场前景广阔。

附图说明

图1是本发明一种车载微真空果蔬采摘现场冷却装置一较佳实施例的立体结构示意图；

附图中各部件的标记如下：1.微真空箱，2.液氮钢瓶，3.真空发生器，4.储气罐，5.排空管，6.抽气管，7.回气管，8.止回阀，9.第一电磁阀，10.第二电磁阀，11.升温盘管，12.缓冲罐，13.调压阀，14.手动阀，15.恒温风管，16.恒湿风管，17.制冷系统、18.增湿系统。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1，本发明实施例包括：

实施例1

一种车载微真空果蔬采摘现场冷却装置，其预冷效果介于差压预冷和真空预冷之间，包括微真空箱1和通过气管依次连通的液氮钢瓶2、汽化减压装置、真空发生器3、储气罐4和排空管5。

其中，所述微真空箱1内部的相对两侧分别设置有抽气管6和回气管7，真空发生器3通过安装有止回阀8的气管与抽气管6连通，储气罐4通过安装有第一电磁阀9的气管与回气管7连通。将抽气管和回气管布置在微真空箱的两侧，间接达到了压差预冷的效果，另外，对微真空箱进行抽真空处理，也有真用预冷的效果。

所述储气罐4与排空管5之间的气管上安装有第二电磁阀10。真空发生器3为三级喷嘴结构的真空发生器，只利用较少的压缩气就能够产生约3倍的真空抽气量，其抽气量从14 L/min到11928L/min，真空度可达-92kPa，基本能够满足各种真空场合的需要。

所述汽化减压装置包括依次设置在液氮钢瓶2和真空发生器3之间的气管上的升温盘管11、缓冲罐12和调压阀13，且缓冲罐12与升温盘管11和调压阀13之间的气管上分别设有手动阀14。该汽化减压装置能够将液态氮气处理成温度为0～15℃，压力为0.5～0.7MPa的氮气，作为真空发生器的气源。

上述车载微真空果蔬采摘现场冷却装置的预冷方法，具体步骤如下：

（1）气源准备：将液氮钢瓶内的液氮通过气管进入汽化减压装置处理成一定温度和压力的氮气，作为真空发生器的气源；所述气源的温度为0～15℃，压力为0.5～0.7MPa；

（2）真空发生器启动：步骤（1）中产生的气源进入真空发生器内，使真空发生器启动并产生抽气量；

（3）抽真空处理：先关闭第二电磁阀，步骤（2）中启动后的真空发生器通过抽气管抽吸微真空箱内的空气，产生的混合气体通过气管进入储气罐，再经过带第一电磁阀的气管通过回气管进入微真空箱；

（4）重复步骤（3）2～3次，达到预冷温度，并恒温预冷一定时间，然后将预冷后的果蔬直接装入冷链车运送。所述预冷时间为20～30min。

实施例2

与实施例1的区别在于，微真空箱1的一侧还连接有恒温风管15和恒湿风管16，并通过恒温风管15和恒湿风管16分别连接制冷系统17和增湿系统18，从而记录不同种类水果的预冷数据，以为客户提供不同种类水果的实验数据。

本发明的车载微真空采摘现场预冷装置的优点如下：

1.无需电源，解决部分采摘现场无电源的问题。

2. 对包装及堆放无特殊要求,有效提高堆放效率，降低运输成本。

3.冷却时间短，速度快，仅需20～30min。

4.充分利用液氮的汽化潜热及低温特性，使装置无需动力电源即可实现降温的目的，并通过流量压力调整使得混合气温度可调。

5.液氮是空分行业的副产品，价格低廉。氮气作为惰性气体能对水果有保护作用，且无毒无害，且安全可靠。

6.可通过PLC调选预设程序,实现全自动控制。

7.装置具有实验功能，可对足不同地区、不同种类的果蔬得出最佳储运温湿度曲线。

8、本装置同样适用于蔬菜、鲜花采摘后预冷处理。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种车载微真空果蔬采摘现场冷却装置，其特征在于，包括微真空箱和通过气管依次连通的液氮钢瓶、汽化减压装置、真空发生器、储气罐和排空管；所述微真空箱内部的相对两侧分别设置有抽气管和回气管，所述真空发生器通过安装有止回阀的气管与所述抽气管连通，所述储气罐通过安装有第一电磁阀的气管与所述回气管连通；所述储气罐与排空管之间的气管上安装有第二电磁阀。

2.根据权利要求1所述的车载微真空果蔬采摘现场冷却装置，其特征在于，所述汽化减压装置包括依次设置在所述液氮钢瓶和真空发生器之间的气管上的升温盘管、缓冲罐和调压阀。

3.根据权利要求2所述的车载微真空果蔬采摘现场冷却装置，其特征在于，所述缓冲罐与所述升温盘管和调压阀之间的气管上分别设有手动阀。

4.根据权利要求1所述的车载微真空果蔬采摘现场冷却装置，其特征在于，所述真空发生器为三级喷嘴结构的真空发生器。

5.根据权利要求4所述的车载微真空果蔬采摘现场冷却装置，其特征在于，所述真空发生器的抽气量为14～11928L/min。

6.根据权利要求4所述的车载微真空果蔬采摘现场冷却装置，其特征在于，所述真空发生器的真空度为-92kPa。

7.根据权利要求1至6任一项所述的车载微真空果蔬采摘现场冷却装置，其特征在于，所述微真空箱还连接有恒温风管和恒湿风管，并通过所述恒温风管和恒湿风管分别连接制冷系统和增湿系统。

8.一种如权利要求1所述的车载微真空果蔬采摘现场冷却装置的预冷方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）气源准备：将液氮钢瓶内的液氮通过气管进入汽化减压装置处理成一定温度和压力的氮气，作为真空发生器的气源；

（2）真空发生器启动：步骤（1）中产生的气源进入真空发生器内，使真空发生器启动并产生抽气量；

（3）抽真空处理：先关闭第二电磁阀，步骤（2）中启动后的真空发生器通过抽气管抽吸微真空箱内的空气，产生的混合气体通过气管进入储气罐，再经过带第一电磁阀的气管通过回气管进入微真空箱；

（4）重复步骤（3）2～3次，达到预冷温度，并恒温预冷一定时间，然后将预冷后的果蔬直接装入冷链车运送。

9.根据权利要求8所述的车载微真空果蔬采摘现场冷却装置的预冷方法，其特征在于，所述步骤（1）中，所述气源的温度为0～15℃，压力为0.5～0.7MPa。

10.根据权利要求8所述的车载微真空果蔬采摘现场冷却装置的预冷方法，其特征在于，所述步骤（4）中，所述预冷时间为20～30min。