CN107258881A - 一种螺旋式水产品速冻装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种螺旋式水产品速冻装置，属于机械技术领域。本螺旋式水产品速冻装置，包括冷冻室、设在冷冻室内的立柱和螺旋设置在立柱上的输送链，立柱上设有液氮喷头，立柱上设有翻面机构，翻面机构包括水平输送带和翻转轮，水平输送带的进料端与输送链连接，翻转轮转动连接在立柱上，立柱中设有安装腔，安装腔中设有驱动电机和控制器，驱动电机驱动翻转轮转动，翻转轮的外侧面上沿周向均匀设有若干翻转盒，翻转盒的一端具有开口，立柱上位于水平输送带的出料端的上方设有物料探测传感器，物料探测传感器及驱动电机均和控制器电连接，立柱上位于水平输送带的出料端处倾斜设有导向板。本发明具有冷冻效率高、冷冻质量好的优点。

Description

一种螺旋式水产品速冻装置

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种螺旋式水产品速冻装置。

背景技术

目前水产品冷冻大致包括冷藏保鲜和冷冻保鲜两类方法，其中冷冻保鲜主要是先通过冷冻设备对生鲜水产品进行速冻。传统的速冻机冻结时间长，水产品冰晶生成面积大，导致水产品的新鲜度较低。液氮冷冻设备因其能快速冷冻水产品、冰晶生成区较小，防止水产品细胞壁破坏，无干耗，较好的保持了水产品的新鲜度和风味，使其成为目前水产品冷冻中的优越设备。

目前的液氮冷冻设备有隧道式、柜式和螺旋式液氮冷冻设备，其中螺旋式液氮冷冻设备采用传送带对冷冻产品进行传送，并在传送过程中对水产品进行速冻，其空间利用率高，占地面积小；但目前的螺旋式液氮冷冻设备存在以下不足：由于水产品在输送过程中是放置在输送链上的，而液氮喷头是设置在输送链的上方，因此冷冻过程中容易造成水产品朝上的一面冷冻的较为彻底，而与输送链接触的一面冷冻效果较差，从而导致水产品的该部位难以保持原有的风味和质量，水产品的冷冻效率及整体冷冻质量较低。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种螺旋式水产品速冻装置，本发明所要解决的技术问题是：如何提高水产品的冷冻效率及整体冷冻质量。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种螺旋式水产品速冻装置，包括冷冻室、设置在冷冻室内的立柱和螺旋设置在所述立柱上的输送链，所述立柱上设有若干沿所述输送链分布的液氮喷头，所述液氮喷头设置在输送链的上方且液氮喷头的出口正对输送链，所述液氮喷头通过管路和液氮储存罐连接；

所述立柱上还设置有用于给水产品翻面的翻面机构，所述翻面机构包括水平输送带和翻转轮，所述水平输送带位于相对应的输送链的上方，所述水平输送带的进料端与所述输送链连接，所述翻转轮转动连接在立柱上且位于水平输送带的出料端与输送链之间，所述立柱中设置有安装腔，所述安装腔中设置有驱动电机和控制器，所述驱动电机驱动翻转轮逆时针转动，所述翻转轮的外侧面上沿周向均匀设置有若干翻转盒，所述翻转盒的一端具有开口，所述立柱上位于水平输送带的出料端的上方设置有物料探测传感器，所述物料探测传感器及驱动电机均和控制器电连接，所述立柱上位于水平输送带的出料端处倾斜设置有导向板，当驱动电机带动翻转轮转动时，至少有一个位置，所述翻转盒具有开口的一端和导向板的下端正对。

水产品从输送链的进口端进入冷冻室内，水产品沿盘旋在立柱上的输送链由上往下输送，在这个过程中液氮喷头将液氮直接喷洒到水产品的上表面上进行冷冻，使得水产品的上表面快速冷冻，当水产品被输送到水平输送带与输送链的交界处后，水产品从输送链进入到水平输送带上，水平输送带把水产品输送到物料探测传感器的下方，当物料探测传感器检测到水平输送带上具有水产品时，控制器控制驱动电机带动翻转轮转动，使得翻转盒具有开口的一端和导向板的下端正对，这样使得被物料探测传感器检测到的水产品可以通过，水平输送带上的水产品可以通过导向板进入到翻转盒中，翻转轮继续重复上述动作，当翻转盒具有开口的一端朝向输送链时，水产品在自身重力的作用下从翻转盒中滑到输送链上实现水产品的翻身，水产品的上下侧面进行更换，使得液氮喷头喷出的液氮可以直接喷洒到水产品原来的下侧面上，即原水产品和输送链接触的一面，使得水产品表面快速降温冷冻，最终实现水产品的两侧面均和液氮直接接触，加快水产品的冷冻效率，提高水产品的冷冻效果。

上述的一种螺旋式水产品速冻装置中，所述翻转盒中还设置有用于把位于翻转盒中的水产品推出翻转盒的推动机构。

上述的一种螺旋式水产品速冻装置中，所述推动机构包括推板、螺杆和推料电机，所述翻转盒的两相对侧壁上分别开设有一条滑槽，所述翻转盒的另外一侧面上开设有导向槽，所述导向槽贯穿翻转盒的内壁和外壁，所述推板位于翻转盒内，所述滑槽和推板垂直，所述导向槽的长度方向和滑槽的长度方向一致，所述推板的边沿设置有两个导向块和一个导向柱，两个导向块分别滑动设置在两条滑槽内，所述导向柱设置在导向槽内，所述导向柱的自由端设置有螺母，所述螺杆转动设置在翻转盒的外壁上，所述螺杆的轴向和导向槽的长度方向一致并且螺杆位于导向槽的正上方，所述推料电机设置在翻转盒的外壁上并且输出轴和螺杆的一端连接，所述螺母通过螺纹连接在螺杆上，所述推料电机和控制器电连接。

上述的一种螺旋式水产品速冻装置中，所述推板的边沿均设置有毛刷，所述毛刷始终和翻转盒的内壁接触。

上述的一种螺旋式水产品速冻装置中，所述水平输送带的进料端与所述输送链之间通过过渡槽过渡连接，所述过渡槽固定在立柱上，所述过渡槽呈倾斜设置且过渡槽的进口端高于出口端，所述过渡槽的进口端和所述输送链之间通过导向部过渡，位于所述输送链上的水产品能够通过导向部进入到过渡槽中，所述过渡槽中转动设置有若干根输送辊，所述输送辊的一端伸出过渡槽并且在端部固连有链轮，所述过渡槽上设置有导向电机，所述导向电机和其中一根输送辊传动连接，所有输送辊上的链轮均通过链条传动连接。

上述的一种螺旋式水产品速冻装置中，所述立柱上还设有挡板，所述挡板位于导向板进料端的上方，所述挡板和导向板进料端之间形成出料通道。

上述的一种螺旋式水产品速冻装置中，所述挡板的材质是橡胶。

上述的一种螺旋式水产品速冻装置中，所述挡板固定在固定轴上，所述固定轴转动连接在立柱上，所述固定轴上设置有扭簧，所述扭簧的一端固定在立柱上，另外一端固定在挡板上。

上述的一种螺旋式水产品速冻装置中，还包括原料输送带和预冷箱，所述预冷箱设置在冷冻室上，所述冷冻室的下端和预冷箱之间设置有回收管，所述回收管上设置有风机，所述原料输送带位于预冷箱中并且原料输送带的两端贯穿预冷箱，所述原料输送带的出料口位于冷冻室中并且位于输送链的进口端的上方。

上述的一种螺旋式水产品速冻装置中，所述预冷箱中设置有预冷管，所述预冷管的长度方向和原料输送带的长度方向一致，所述预冷管上沿着长度方向设置有若干喷口，所述喷口正对原料输送带的上侧面。

与现有技术相比，本螺旋式水产品速冻装置具有以下优点：

1、通过翻面机构的设置，把水产品通过翻转轮实现翻身，原本朝下的一面往上翻转成为朝上，这样水产品的各个部位的表面上都能够直接被液氮接喷到，从而使得水产品的各个部位均能被快速冷冻，保持原有的风味和质量，提高了水产品的整体冷冻效率及冷冻质量。

2、通过设置推动机构，可以把水产品从翻转盒中推出，可以防止水产品因为被粘在翻转盒上，而不能从翻转盒中滑到输送链上，工作可靠。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中A处的放大图。

图3是图2中A1处的放大图。

图4是图3中B-B处的剖视图。

图5是立柱的局部剖视图。

图6图1中C处的放大图。

图7是过渡槽的结构示意图。

图中，1、冷冻室；2、立柱；2a、安装腔；3、输送链；4、液氮喷头；5、水平输送带；5a、导向板；5b、物料探测传感器；5c、控制器；6、翻转轮；7、翻转盒；7a、滑槽；7b、导向槽；7c、推板；7d、推料电机；7e、螺杆；7f、螺母；7g、导向柱；7h、导向块；7i、毛刷；7j、开口；8、挡板；8a、出料通道；8b、固定轴；9、驱动电机；10、减速器；11、转轴；12、过渡槽；12a、输送辊；12b、导向部；13、导向电机；14、链轮；14a、链条；15、回收管；16、风机；17、预冷箱；17a、预冷管；18、原料输送带。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

如图1-7所示，本螺旋式水产品速冻装置，包括冷冻室1、设置在冷冻室1内的立柱2和螺旋设置在所述立柱2上的输送链3，所述立柱2上设有若干沿所述输送链3分布的液氮喷头4，所述液氮喷头4设置在输送链3的上方且液氮喷头4的出口正对输送链3，所述液氮喷头4通过管路和液氮储存罐连接；

所述立柱2上还设置有用于给水产品翻面的翻面机构，所述翻面机构包括水平输送带5和翻转轮6，所述水平输送带5位于相对应的输送链3的上方，所述水平输送带5的进料端与所述输送链3连接，所述翻转轮6转动连接在立柱2上且位于水平输送带5的出料端与输送链3之间，所述立柱2中设置有安装腔2a，所述安装腔2a中设置有驱动电机9和控制器5c，所述驱动电机9驱动翻转轮6逆时针转动，所述翻转轮6的外侧面上沿周向均匀设置有若干翻转盒7，所述翻转盒7的一端具有开口7j，所述立柱2上位于水平输送带5的出料端的上方设置有物料探测传感器5b，所述物料探测传感器5b及驱动电机9均和控制器5c电连接，所述立柱2上位于水平输送带5的出料端处倾斜设置有导向板5a，当驱动电机9带动翻转轮6转动时，至少有一个位置，所述翻转盒7具有开口7j的一端和导向板5a的下端正对。

具体来说，所述控制器5c是单片机，所述立柱2上转动连接有转轴11，所述转轴11的一端位于安装腔2a内，另外一端位于立柱2的外部并且端部和翻转轮6固连，所述安装腔2a内还设置有减速器10，所述减速器10的输入轴和驱动电机9的输出轴连接，所述减速器10的输出轴和转轴11位于安装腔2a内的一端连接。

水产品从输送链3的进口端进入冷冻室1内，水产品沿盘旋在立柱2上的输送链3由上往下输送，在这个过程中液氮喷头4将液氮储存罐中储存的液氮直接喷洒到水产品的上表面上进行冷冻，使得水产品的上表面快速冷冻，当水产品被输送到水平输送带5与输送链3的交界处后，水产品从输送链3进入到水平输送带5上，水平输送带5把水产品输送到物料探测传感器5b的下方，当物料探测传感器5b检测到水平输送带5上具有水产品时，控制器5c控制驱动电机9带动翻转轮6转动，使得翻转盒7具有开口7j的一端和导向板5a的下端正对，这样使得被物料探测传感器5b检测到的水产品可以通过，水平输送带5上的水产品可以通过导向板5a进入到翻转盒7中，翻转轮6继续重复上述动作，当翻转盒7具有开口7j的一端朝向输送链3时，水产品在自身重力的作用下从翻转盒7中滑到输送链3上实现水产品的翻身，水产品的上下侧面进行更换，使得液氮喷头4喷出的液氮可以直接喷洒到水产品原来的下侧面上，即原水产品和输送链3接触的一面，使得水产品表面快速降温冷冻，最终实现水产品的两侧面均和液氮直接接触，加快水产品的冷冻效率，提高水产品的冷冻效果。

具体来说，所述翻转盒7中还设置有用于把位于翻转盒7中的水产品推出翻转盒7的推动机构。

由于水产品的上侧面经过了液氮的低温冷冻，所以水产品在进入翻转盒7以后，水产品容易粘在翻转盒7的内壁上，导致水产品不能通过自身的重力从翻转盒7中滑落到输送链3上，所以设计推动机构后就可以通过外力把水产品从翻转盒7中推出到输送链3上。

具体来说，所述推动机构包括推板7c、螺杆7e和推料电机7d，所述翻转盒7的两相对侧壁上分别开设有一条滑槽7a，所述翻转盒7的另外一侧面上开设有导向槽7b，所述导向槽7b贯穿翻转盒7的内壁和外壁，所述推板7c位于翻转盒7内，所述滑槽7a和推板7c垂直，所述导向槽7b的长度方向和滑槽7a的长度方向一致，所述推板7c的边沿设置有两个导向块7h和一个导向柱7g，两个导向块7h分别滑动设置在两条滑槽7a内，所述导向柱7g设置在导向槽7b内，所述导向柱7g的自由端设置有螺母7f，所述螺杆7e转动设置在翻转盒7的外壁上，所述螺杆7e的轴向和导向槽7b的长度方向一致并且螺杆7e位于导向槽7b的正上方，所述推料电机7d设置在翻转盒7的外壁上并且输出轴和螺杆7e的一端连接，所述螺母7f通过螺纹连接在螺杆7e上，所述推料电机7d和控制器5c电连接。

推料电机7d正转和反转可以带动推板7c沿着导向槽7b来回运动，当要把水产品推出翻转盒7时，推料电机7d带动推板7c向翻转盒7的开口7j处运动，当水产品被推出翻转盒7以后，推料电机7d带动推板7c往翻转盒7的底部运动。

控制器5c可以控制推料电机7d的启闭、正转和反转。

具体来说，所述推板7c的边沿均设置有毛刷7i，所述毛刷7i始终和翻转盒7的内壁接触。

在推板7c沿着导向槽7b来回运动的过程中，毛刷7i可以起到清洁翻转盒7内壁的作用。

具体来说，所述水平输送带5的进料端与所述输送链3之间通过过渡槽12过渡连接，所述过渡槽12固定在立柱2上，所述过渡槽12呈倾斜设置且过渡槽12的进口端高于出口端，所述过渡槽12的进口端和所述输送链3之间通过导向部12b过渡，位于所述输送链3上的水产品能够通过导向部12b进入到过渡槽12中，所述过渡槽12中转动设置有若干根输送辊12a，所述输送辊12a的一端伸出过渡槽12并且在端部固连有链轮14，所述过渡槽12上设置有导向电机13，所述导向电机13和其中一根输送辊12a传动连接，所有输送辊12a上的链轮14均通过链条14a传动连接。

导向部12b起到减小过渡槽12和输送链3之间的落差的作用，使得位于输送链3上的水产品可以顺利的滑到过渡槽12上。

过渡槽12起到过渡作用，使得输送链3上的水产品可以通过过渡槽12进入到水平输送带5上，导向电机13驱动输送辊12a转动，输送辊12a起到输送水产品的作用。

作为优选，输送辊12a的表面均匀设置有若干凸起部，凸起部起到增加摩擦力的作用，防止水产品在输送辊12a上打滑，从而使得输送辊12a能够更好地输送水产品。

具体来说，所述立柱2上还设有挡板8，所述挡板8位于导向板5a进料端的上方，所述挡板8和导向板5a进料端之间形成出料通道8a。

挡板8起到限位的作用，使得水产品可以通过出料通道8a进入到翻转盒7中。

具体来说，所述挡板8的材质是橡胶。橡胶具有弹性，当水产品和挡板8碰撞时，可以起到缓冲的作用，水产品不容易被撞坏。

具体来说，所述挡板8固定在固定轴8b上，所述固定轴8b转动连接在立柱2上，所述固定轴8b上设置有扭簧，所述扭簧的一端固定在立柱2上，另外一端固定在挡板8上。当有水产品和挡板8发生碰撞时，固定轴8b会发生转动，进一步减少对水产品的冲击，保证水产品的品质，同时当固定轴8b转动时可以增加出料通道8a的尺寸，便于个体较大的水产品顺利通过出料通道8a，扭簧可以起到使得挡板8复位的作用。

实施例二

本实施例的结构与实施例一基本相同，其不同之处在于：

本螺旋式水产品速冻装置还包括原料输送带18和预冷箱17，所述预冷箱17设置在冷冻室1上，所述冷冻室1的下端和预冷箱17之间设置有回收管15，所述回收管15上设置有风机16，所述原料输送带18位于预冷箱17中并且原料输送带18的两端贯穿预冷箱17，所述原料输送带18的出料口位于冷冻室1中并且位于输送链3的进口端的上方。

水产品从原料输送带18的进料端输送到预冷箱17中预冷，然后再输送到输送链3的进口端。

液氮喷头4喷出的液氮可以快速的吸收水产品上的热量和冷冻室1内的热量而气化，气化以后产生低温氮气，风机16把冷冻室1内的低温氮气通过回收管15输送到预冷箱17中，回收管15内的低温氮气喷射到水产品上，可以快速的带走水产品表面的热量，使得水产品的温度降低，即对水产品进行预冷，大大减少进入到冷冻室1内的水产品的温度，提高冷冻室1内水产的冷冻效果和质量，同时也提高了液氮的利用率，降低水产品的冷冻成本。

具体来说，所述预冷箱17中设置有预冷管17a，所述预冷管17a的长度方向和原料输送带18的长度方向一致，所述预冷管17a上沿着长度方向设置有若干喷口，所述喷口正对原料输送带18的上侧面。

预冷管17a的设置，可以使得水产品在原料输送带18上运输的水产品一直可以和低温氮气接触，提高水产品的预冷效果。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种螺旋式水产品速冻装置，包括冷冻室(1)、设置在冷冻室(1)内的立柱(2)和螺旋设置在所述立柱(2)上的输送链(3)，其特征在于，所述立柱(2)上设有若干沿所述输送链(3)分布的液氮喷头(4)，所述液氮喷头(4)设置在输送链(3)的上方且液氮喷头(4)的出口正对输送链(3)，所述立柱(2)上还设置有用于给水产品翻面的翻面机构，所述翻面机构包括水平输送带(5)和翻转轮(6)，所述水平输送带(5)位于相对应的输送链(3)的上方，所述水平输送带(5)的进料端与所述输送链(3)连接，所述翻转轮(6)转动连接在立柱(2)上且位于水平输送带(5)的出料端与输送链(3)之间，所述立柱(2)中设置有安装腔(2a)，所述安装腔(2a)中设置有驱动电机(9)和控制器(5c)，所述驱动电机(9)驱动翻转轮(6)逆时针转动，所述翻转轮(6)的外侧面上沿周向均匀设置有若干翻转盒(7)，所述翻转盒(7)的一端具有开口(7j)，所述立柱(2)上位于水平输送带(5)的出料端的上方设置有物料探测传感器(5b)，所述物料探测传感器(5b)及驱动电机(9)均和控制器(5c)电连接，所述立柱(2)上位于水平输送带(5)的出料端处倾斜设置有导向板(5a)，当驱动电机(9)带动翻转轮(6)转动时，至少有一个位置，所述翻转盒(7)具有开口(7j)的一端和导向板(5a)的下端正对。

2.根据权利要求1所述的一种螺旋式水产品速冻装置，其特征在于，所述翻转盒(7)中还设置有用于把位于翻转盒(7)中的水产品推出翻转盒(7)的推动机构。

3.根据权利要求2所述的一种螺旋式水产品速冻装置，其特征在于，所述推动机构包括推板(7c)、螺杆(7e)和推料电机(7d)，所述翻转盒(7)的两相对侧壁上分别开设有一条滑槽(7a)，所述翻转盒(7)的另外一侧面上开设有导向槽(7b)，所述导向槽(7b)贯穿翻转盒(7)的内壁和外壁，所述推板(7c)位于翻转盒(7)内，所述滑槽(7a)和推板(7c)垂直，所述导向槽(7b)的长度方向和滑槽(7a)的长度方向一致，所述推板(7c)的边沿设置有两个导向块(7h)和一个导向柱(7g)，两个导向块(7h)分别滑动设置在两条滑槽(7a)内，所述导向柱(7g)设置在导向槽(7b)内，所述导向柱(7g)的自由端设置有螺母(7f)，所述螺杆(7e)转动设置在翻转盒(7)的外壁上，所述螺杆(7e)的轴向和导向槽(7b)的长度方向一致并且螺杆(7e)位于导向槽(7b)的正上方，所述推料电机(7d)设置在翻转盒(7)的外壁上并且输出轴和螺杆(7e)的一端连接，所述螺母(7f)通过螺纹连接在螺杆(7e)上，所述推料电机(7d)和控制器(5c)电连接。

4.根据权利要求3所述的一种螺旋式水产品速冻装置，其特征在于，所述推板(7c)的边沿均设置有毛刷(7i)，所述毛刷(7i)始终和翻转盒(7)的内壁接触。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种螺旋式水产品速冻装置，其特征在于，所述水平输送带(5)的进料端与所述输送链(3)之间通过过渡槽(12)过渡连接，所述过渡槽(12)固定在立柱(2)上，所述过渡槽(12)呈倾斜设置且过渡槽(12)的进口端高于出口端，所述过渡槽(12)的进口端和所述输送链(3)之间通过导向部(12b)过渡，位于所述输送链(3)上的水产品能够通过导向部(12b)进入到过渡槽(12)中，所述过渡槽(12)中转动设置有若干根输送辊(12a)，所述输送辊(12a)的一端伸出过渡槽(12)并且在端部固连有链轮(14)，所述过渡槽(12)上设置有导向电机(13)，所述导向电机(13)和其中一根输送辊(12a)传动连接，所有输送辊(12a)上的链轮(14)均通过链条(14a)传动连接。

6.根据权利要求5所述的一种螺旋式水产品速冻装置，其特征在于，所述立柱(2)上还设有挡板(8)，所述挡板(8)位于导向板(5a)进料端的上方，所述挡板(8)和导向板(5a)进料端之间形成出料通道(8a)。

7.根据权利要求6所述的一种螺旋式水产品速冻装置，其特征在于，所述挡板(8)的材质是橡胶。

8.根据权利要求7所述的一种螺旋式水产品速冻装置，其特征在于，所述挡板(8)固定在固定轴(8b)上，所述固定轴(8b)转动连接在立柱(2)上，所述固定轴(8b)上设置有扭簧，所述扭簧的一端固定在立柱(2)上，另外一端固定在挡板(8)上。

9.根据权利要求5所述的一种螺旋式水产品速冻装置，其特征在于，还包括原料输送带(18)和预冷箱(17)，所述预冷箱(17)设置在冷冻室(1)上，所述冷冻室(1)的下端和预冷箱(17)之间设置有回收管(15)，所述回收管(15)上设置有风机(16)，所述原料输送带(18)位于预冷箱(17)中并且原料输送带(18)的两端贯穿预冷箱(17)，所述原料输送带(18)的出料口位于冷冻室(1)中并且位于输送链(3)的进口端的上方。

10.根据权利要求9所述的一种螺旋式水产品速冻装置，其特征在于，所述预冷箱(17)中设置有预冷管(17a)，所述预冷管(17a)的长度方向和原料输送带(18)的长度方向一致，所述预冷管(17a)上沿着长度方向设置有若干喷口，所述喷口正对原料输送带(18)的上侧面。