CN111838387B - 冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷却系统，包括外壳、位于外壳内部的水平传动单元和竖直传动单元，以及制冷单元和与制冷单元连通的风道，所述风道与所述冷却系统内部的冷却空间连通，并包围所述冷却空间。本发明的冷却系统的有益效果在于：在形成冷却空间的同时，在冷却空间外围再设置冷却层，但仅通过一个制冷设备和风道的设计来实现，结构简单，制冷效果优异；通过水平传动单元和竖直传动单元的组合，最大限度合理利用冷却空间，同时因为结构简单，可以根据产量和场地的需要灵活调整传动单元的组合方式和数量；整体循环的风道使得系统内的湿空气能够随风道循环进入集中除湿设备后湿度迅速降低，具有很显著的干燥除湿效果等。

Description

冷却系统

技术领域

本发明涉及一种食品冷却系统，尤其是一种适用于巧克力生产的冷却系统。

背景技术

巧克力的生产过程中必须用到冷却设备，即便是最简单的巧克力产品，也至少要经过融化、成型、冷却这样基本的步骤；而复杂的巧克力产品如多层巧克力、需要热转印图案的巧克力、需要与其他食品材料组合的巧克力制品等，则可能需要多次降温冷却甚至升温后再降温的过程，直至获得成品。因此，巧克力生产过程中的冷却设备的工作效率决定了产品的品质和生产效率。

公开号为CN105658078A的中国发明专利申请公开了一种巧克力生产系统，该生产系统是一种环形的循环设备生产线，生产线上具有多个温控室，用于不同阶段的巧克力的降温冷却，由于该生产线具有循环性，因此，任何一个设备的停滞或者停顿都将影响生产线上的其他设备的工作，尤其是工作时间会受到影响，而巧克力的冷却需要特定的时间，一旦发生意外导致冷却时间延长或者缩短，将影响后续的生产步骤并且影响巧克力的品质。

公开号为CN210417993U的中国实用新型专利公开了一种多层链条传输冷却装置，将冷却设备内部的空间分隔多层并重新设置了制冷设备与制冷空间的位置来实现均匀制冷的效果，但结构仍然很复杂，并且需要手工装入模具。

公开号为CN202364781U的中国实用新型专利公开了一种食品隧道冷却装置，增设了辐射板，使得冷却气流不会直接吹向尚未凝固的产品，以防止产品在冷却过程中变形。但依靠辐射板转移热量的方式实际上效率并不高，尤其是在巧克力的冷却过程中，如果只能靠近巧克力上表面，则冷却效果会更差。

公开号为CN110140787A的中国发明专利申请公开了一种巧克力冷却成型设备，包括不同冷却温度的冷却装置，巧克力模具依次经过各自独立的、不同温度的冷却装置来实现巧克力的冷却成型，这种设备对纵向空间的利用率较高，但仅适用于小规模的巧克力冷却成型，不适用于大规模的工业生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种充分利用冷却空间、尽量减小占地面积、冷却效果良好、无需人工操作的全自动冷却系统。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

冷却系统，包括外壳、位于外壳内部的水平传动单元和竖直传动单元，以及制冷单元和与制冷单元连通的风道，所述风道与所述冷却系统内部的冷却空间连通，并包围所述冷却空间。

进一步地，所述风道包括顶部风道，所述顶部风道的底板具有调风通孔，所述调风通孔与所述冷却空间连通。

进一步地，所述风道还包括与所述顶部风道连通的侧面风道，所述顶部风道和侧面风道包围所述冷却空间。

进一步地，所述侧面风道包括第一侧面风道和第二侧面风道，所述第一侧面风道、顶部风道和第二侧面风道依次连通，来自所述制冷单元的冷气经所述第一侧面风道进入所述顶部风道。

进一步地，所述调风通孔分布于所述底板的沿长度方向的两侧。

进一步地，所述水平传动单元包括第一水平传动单元和第二水平传动单元，第一水平传动单元将巧克力模具输入所述冷却空间，第二水平传动单元将巧克力模具从冷却空间输出。

进一步地，所述第一水平传动单元与所述第二水平传动单元的传动方向相反，并且所述第一水平传动单元位于所述第二水平传动单元的上方。

进一步地，所述竖直传动单元包括第一竖直传动单元和第二竖直传动单元，所述第一竖直传动单元接收从水平方向运输过来的所述巧克力模具，并竖直向上运输所述巧克力模具；所述第二竖直传动单元接收从水平方向运输过来的所述巧克力模具，并竖直向下运输所述巧克力模具。

进一步地，所述竖直传动单元还包括第三竖直传动单元，所述第三竖直传动单元接收从水平方向运输过来的所述巧克力模具，并将所述巧克力模具转移至所述第二水平传动单元上。

进一步地，还包括水平移模单元，所述水平移模单元将所述巧克力模具从第一竖直传动单元移动至另一个相邻的第二竖直传动单元或者第三竖直传动单元。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、在形成冷却空间的同时，在冷却空间外围再设置冷却层，但仅通过一个制冷设备和风道的设计来实现，结构简单，制冷效果优异。

2、充分冷却的同时避免冷风直吹巧克力制品，同时模具在系统内部运行时始终保持水平状态，保证成品不会变形。

3、通过水平传动单元和竖直传动单元的组合，最大限度合理利用冷却空间，同时因为结构简单并具有重复单元，可以根据产量和场地的需要灵活调整传动单元的组合方式和数量。

4、水平传动单元一正一反传动巧克力模具，使冷却系统可以作为更加节省场地的直线型生产线的末端设备；水平传动单元沿同一个方向传输时，冷却系统可以作为环型或者直线型生产线的中间冷却降温设备。

5、其他需要经过冷却处理的食品加工生产线也可采用本发明的冷却系统，适用范围广。

6、冷却系统不需要设置大规模的干燥除湿设备，其整体循环的风道使得系统内的湿空气能够随风道循环进入集中除湿设备后湿度迅速降低，具有很显著的干燥除湿效果，克服了现有技术中因冷却系统内湿度过大引起的巧克力制品受潮造成产品质量下降的缺陷。

附图说明

图1A为本发明冷却系统一个实施例的整体结构示意图(部分为剖视图)；

图1B为本发明冷却系统另一个实施例的整体结构示意图(部分为剖视图)；

图2为本发明冷却系统的沿图1A俯视方向的部分结构示意图；

图3A为本发明冷却系统的第一竖直传动单元的结构示意图；

图3B为本发明冷却系统的第二竖直传动单元的结构示意图；

图3C为本发明冷却系统的第三竖直传动单元的结构示意图；

图3A、3B、3C中的水平传动单元均沿A方向(垂直于纸面的方向)延伸，A方向为第一水平传动单元的传动方向。

图4为本发明冷却系统的水平移模单元的结构示意图；

图5为本发明冷却系统去除顶盖后的俯视示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

参照图1A-5，本发明的冷却系统包括外壳100，外壳100具有与外界连通的开口，便于巧克力模具900的进出，巧克力模板900内具有尚未凝固或者尚未完全凝固的巧克力半成品。外壳100内部具有相对封闭的冷却空间，开口包括第一开口101和第二开口102，第一开口101用于将巧克力模具900输入冷却空间，第二开口102用于将巧克力模具900从冷却空间中输出。冷却空间内设置有竖直传动控制电机200，用于控制传动单元竖直传动单元300。水平传动单元用于在水平方向上运输巧克力模具900，水平传动单元包括第一水平传动单元610和第二水平传动单元620，第一水平传动单元610经第一开口101将巧克力模具900输入冷却系统，第二水平传动单元620将巧克力模具900经第二开口102从冷却系统输出。如图1A所示，在一个实施例中，当冷却系统位于整条巧克力生产线的末端时，即，冷却系统仅在水平方向的一侧与其他设备相连接，第一开口101和第二开口102位于冷却系统的同侧，第一水平传动单元610与第二水平传动单元620的传动方向相反，并且第一水平传动单元610位于第二水平传动单元620的上方。如图1B所示，在另一个实施例中，冷却系统位于整条巧克力生产线的中部，即，冷却系统在水平方向的两侧均与其他设备连接时，第一开口101和第二开口102’分别位于冷却系统的两侧，第一水平传动单元610与第二水平传动单元620的传动方向相反。

冷却空间内还设置有竖直传动单元300，用于在竖直方向上运输巧克力模具900。竖直传动单元300包括第一竖直传动单元310、第二竖直传动单元320和第三竖直传动单元330。第一竖直传动单元310用于接收从第一水平传动单元610水平方向运输过来的巧克力模具900，并竖直向上运输巧克力模具900；第二竖直传动单元320用于接收从第一竖直传动单元310顶部水平方向运输过来的巧克力模具900，并竖直向下运输巧克力模具900至第一水平传动单元610上表面；第三竖直传动单元330用于接收从水平方向运输过来的巧克力模具900，并将巧克力模具900竖直向下转移至第二水平传动单元620上表面。在一个实施例中，当冷却系统位于整条巧克力生产线的末端时，第一竖直传动单元310与第二竖直传动单元320均具有若干个且并列交替分布，即第一个第一竖直传动单元310的右侧与第一个第二竖直传动单元320的左侧相邻，第一个第二竖直传动单元320的右侧与第二个第一竖直传动单元310的左侧相邻……以此类推，最后一个第一竖直传动单元310的右侧与第三竖直传动单元330的左侧相邻。在另一个实施例中，冷却系统在水平方向的两端均与其他设备连接时，最后一个第一竖直传动单元310的右侧仍然与最后一个第二竖直传动单元320的左侧相邻，并且，最后一个第二竖直传动单元320用于接收从最后一个第一竖直传动单元310水平运输过来的巧克力模具900，并将巧克力模具900转移至第一水平传动单元610上，巧克力模具900继续移动至冷却系统右侧所连接的设备上。在其他实施例中，如果空间允许，也可以根据生产能力并行设置两条或者更多水平传动单元，每条水平传动单元配合一组竖直传动单元；甚至可以设置在两条或者两条以上的水平传动单元上往复传递巧克力模具的竖直传动单元组，总之，原则是尽量让巧克力模具在冷却空间中尽可能运行较长的线路以充分冷却，因此，第一竖直传动单元310与第二竖直传动单元320最好具有相同数量和相同间距的承托件303。

在一个实施例中，竖直传动单元300包括齿轮301、传动链条302、承托件303、转轴304，齿轮301绕转轴304转动并带动传动链条302在竖直平面内循环，传动链条302上设置有多个承托件303，承托件303托举巧克力模板900随传动链条302的循环转动而上升或者下降。为保持巧克力模板的稳定，每个竖直传动单元包括8组齿轮301和4组传动链条302，构成一个近似长方体的传动空间；在一个实施例中，承托件303为对称设置的一对，每对承托件303用于托起一组巧克力模具900，如图2所示，一组巧克力模具900可以是并排摆放在同一对承托件303上的2个巧克力模具900。在其他实施例中，承托件303还可以是以其他方式暂时固定巧克力模具900的装置，例如能够抓取并在一段时间或者一个工作行程内保持巧克力模具900的机械手等，在此不再赘述。

在一个实施例中，第一竖直传动单元310的竖直方向上的高度与第二竖直传动单元320在竖直方向上的高度相同，即H1＝H2，且为了在水平移动巧克力模具900的过程中保持稳定，第一竖直传动单元310略高于第二竖直传动单元320，即二者存在一个高度差H4，以便于巧克力模具900从第一竖直传动单元310顶部移动至第二竖直传动单元320顶部，这是因为来自第一竖直传动单元310的巧克力模具900不需要完全翻越齿轮304后再移动至第二竖直传动单元320上，而第二竖直传动单元320负责承接巧克力模具900的承托件303可以移动至齿轮304顶点时进行承接，因此二者齿轮存在一个高度差H4，提高了转移模具时的安全性，避免发生意外；同时，在具有第三竖直传动单元330的冷却系统中，第三竖直传动单元330在竖直方向上的高度大于第一竖直传动单元310的高度，即H3>H1，并且H3—H1≥H5，H5为第一水平传动单元610的上表面611与第二水平传动单元620的上表面621的间距，以便巧克力模具900经第三竖直传动单元330向下移动直至落在第二水平传动单元620的上表面621上。

在一个实施例中，竖直传动单元300还包括防掉落组件，用于防止巧克力模具900在相邻的两个竖直传动单元之间移位导致卡住或者掉落，防掉落组件包括：在不影响巧克力模具900从竖直传动单元300顶部或者底部水平移动的前提下，设置在竖直传动单元300中部的、沿竖直方向延伸的挡条305，以及固定位于竖直传动单元顶部的辅助托板306，辅助托板306用于填充相邻竖直传动单元之间的空隙，防止巧克力模具900在水平转移的过程中从该空隙中掉落或者卡在空隙中，辅助托板306的顶面与运动至竖直传动单元顶部的承托件303的用于托举巧克力模具900的接触面位于同一水平面，使巧克力模具900在水平转移的过程中更加顺畅。

冷却系统具有水平移模单元400，用于将巧克力模具900从一个竖直传动单元的顶部水平移动至另一个相邻的竖直传动单元的顶部；水平移模单元400可以是能够水平推动巧克力模具900的任意部件，例如平板、推杆、滑块等。在一个实施例中，水平移模单元400包括能够在水平框架上由电机驱动的来回滑动的滑块401和与滑块401连接的移模件402，滑块401在电机驱动下带动移模件402水平推动巧克力模具900，直至巧克力模具900完全移动至相邻的竖直传动单元顶部后，滑块401在电机驱动下带动移模件402返回原位，准备下一次移模。

相应地，为了使巧克力模具900能够在冷却空间中不间断地持续移动，还需要提供能够在竖直传动单元300底部水平移动巧克力模具900的装置，当然，可以如前述的水平移模单元400一样相应设置在底部的移模装置，还可以直接利用水平传动单元来实现，这样设置的好处是，充分利用了水平传动单元的水平移动，无需另外设置底部的移模装置，节省空间并精简结构。具体为，当巧克力模具900从一个竖直传动单元从上向下运动至底部，并不停止运动，而是继续向下移动一小段距离直至巧克力模具900完全落在水平传动单元的上表面，在一个实施例中，巧克力模具900向下移动至第一水平传动单元610的上表面611并在水平方向上移动至下一个竖直传动单元的底部，并从该竖直传动单元的底部开始向上移动。在一个实施例中，巧克力模具900在第二竖直传动单元320中向下移动至第一水平传动单元610的上表面611，然后由第一水平传动单元610水平移动至相邻的下一个第一竖直传动单元310，并由该第一竖直传动单元310的承托件303托举向上移动。如此重复若干次后，巧克力模具900中的巧克力制品冷却成型即可从第二出口102中输出。

在一个实施例中，巧克力模具900从最后一个第一竖直传动单元310中向上移动至顶部后水平移动至第三竖直传动单元330的顶部，并由第三竖直传动单元330顶部的承托件303托举并向下移动，越过第一水平传动单元610并继续下降至第二水平传动单元620的上表面621上，并由第二水平传动单元620反向输出至第二开口102。如此便可将冷却系统作为生产线的末端设备，巧克力模具由冷却系统返回，以便于构建直线型的生产线，从而节省生产线的占地面积。在另一个实施例中，巧克力模具900从最后一个第一竖直传动单元310中向上移动至顶部后水平移动至最后一个第二竖直传动单元320的顶部，并由第二竖直传动单元320顶部的承托件303托举向下移动，直至巧克力模具900落在第一水平传动单元610或者同向传动的其他水平传动单元上表面，并从冷却系统的另一侧水平输出，此时冷却系统作为生产线的中间设备，可以继续连接其他设备。

上述结构同时保证了无论巧克力模具900在水平方向还是竖直方向移动，均保持水平状态不变，巧克力模具900不会发生倾斜或者振动从而影响巧克力制品的品质。

除上述传动单元，冷却系统另一个重要结构就是风道的设置，在一个实施例中，本发明的冷却系统的风道既向冷却空间输送冷气，又包围冷却空间。风道至少包括顶部风道和侧面风道，并且这些风道相互连通并从顶部和侧面包围冷却空间。具体地，冷却系统包括制冷单元500、依次连通的第一侧面风道710、具有顶盖的顶部风道750、第二侧面风道720，制冷单元500通过第一侧面风道710与顶部风道750连通，其中第一侧面风道710与第二侧面风道720分别位于水平传动单元延伸方向的两端，顶部风道750的顶盖在顶部将冷却系统密封。制冷单元500包括制冷组件510和蒸发组件520，制冷组件510将冷剂输入蒸发组件520，蒸发组件520位于第一侧面风道710下部，第一侧面风道710上部设置有风机760，风机760将来自蒸发组件520的冷风从第一侧面风道710吸入，第一侧面风道710与顶部风道750之间设有挡风罩701，冷风由挡风罩701引入顶部风道750，顶部风道750除底板751以外的部分均密封，底板751具有调风通孔752，调风通孔752位于靠近底板751沿长度方向的侧边，与水平传动单元的两侧相对应，即，冷气经位于底板751两侧的调风通孔752分流进入冷却空间。同时，第二侧面风道720与第一开口101连通，使得冷风除了从调风通孔752吹入传动单元以外，还能从第二侧面风道720向下-水平吹送。蒸发组件520同时作为冷凝干燥设备，内部循环空气经过蒸发组件520时，空气中的水分在其表面凝结成为水，冷凝水从蒸发组件520的排水管中集中排出，从而实现内部循环空气的除湿的目的，除湿后的干燥空气继续从第一侧面风道710进入循环，从而形成循环的冷却气流。这样不需要在冷却系统中设置多个或者大规模的除湿设备，仅仅利用设置在循环风道中的蒸发设备520作为除湿设备，就能实现良好的整体除湿效果。

在一个实施例中，制冷单元500位于冷却系统的边缘下部，冷气可以通过最短路径进入第一侧面风道710后开始循环。在其他实施例中，制冷单元500也可以位于其他位置，但在循环过程中冷气无法沿同一方向循环而造成冷气损失，或者由此延长了冷气经过的路径而降低冷气利用率。由于冷气自然下沉的特性，通过顶部风道向冷却空间输送冷气也是最经济有效的方式。在某些实施例中，可能不具有第二侧面风道720，冷风经第一侧面风道710进入顶部风道750后全部下沉至冷却空间，此时只有顶部风道750和第一侧面风道710包围冷却空间，制冷效果略逊于具有第二侧面风道720的方案。

调风通孔752靠近底板751的两个侧边，至少有两个作用，第一，使冷风经调风通孔752进入冷却空间，即，从冷却空间的两侧进入，使整个冷却空间降温均匀快速；第二，使冷风尽量不直接吹向巧克力模具900的上表面，以免上层巧克力模具900内的巧克力半成品承受过多冷风而影响巧克力的品质，另外由于冷却空间内层叠了很多巧克力模具900，冷风也很难顺利从中部吹入。上述风道的设置，使得巧克力模具900被完全包裹在冷风中，冷却空间内基本实现恒温制冷，无论巧克力模具运行至哪个位置，都能获得同样的冷却效果。在一个实施例中，冷却系统作为巧克力生产线的末端，则制冷单元500设置在整个冷却系统的末端，不影响其他设备的连接、安装或者运行；在另一个实施例中，冷却系统位于巧克力生产线的中部，则制冷单元500可以设置在冷却系统的上部(如图1B所示)、底部、侧面或者不影响连接其他设备的位置，使冷却系统能够与生产线上的其他设备相互连接。

本发明中的各项装置设备均可通过可编程控制器800实现精确控制，以实现全自动冷却，无需人工操作。

Claims (6)

1.冷却系统，包括外壳、位于外壳内部的水平传动单元和竖直传动单元，以及制冷单元和与制冷单元连通的风道，其特征在于：所述风道与所述冷却系统内部的冷却空间连通，并包围所述冷却空间；所述风道包括顶部风道，来自所述制冷单元的冷气从所述顶部风道自然沉降至所述冷却空间；

所述水平传动单元包括第一水平传动单元和第二水平传动单元，第一水平传动单元将巧克力模具输入所述冷却空间，第二水平传动单元将巧克力模具从冷却空间输出；所述第一水平传动单元位于所述第二水平传动单元的上方；

所述竖直传动单元包括第一竖直传动单元、第二竖直传动单元和第三竖直传动单元，第一竖直传动单元接收从第一水平传动单元水平方向运输过来的巧克力模具，并竖直向上运输巧克力模具，第二竖直传动单元接收从第一竖直传动单元顶部水平方向运输过来的巧克力模具，并竖直向下运输巧克力模具至第一水平传动单元上表面；

还包括水平移模单元，所述水平移模单元将所述巧克力模具从第一竖直传动单元顶部移动至另一个相邻的第二竖直传动单元或者第三竖直传动单元顶部；

巧克力模具从最后一个第一竖直传动单元中向上移动至顶部后水平移动至第三竖直传动单元的顶部，并由第三竖直传动单元顶部的承托件托举并向下移动，越过第一水平传动单元并继续下降至第二水平传动单元的上表面上；

所述巧克力模具在系统内部运行时始终保持水平状态。

2.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于：所述顶部风道的底板具有调风通孔，所述调风通孔与所述冷却空间连通。

3.根据权利要求2所述的冷却系统，其特征在于：所述风道还包括与所述顶部风道连通的侧面风道，所述顶部风道和侧面风道包围所述冷却空间。

4.根据权利要求3所述的冷却系统，其特征在于：所述侧面风道包括第一侧面风道和第二侧面风道，所述第一侧面风道、顶部风道和第二侧面风道依次连通，来自所述制冷单元的冷气经所述第一侧面风道进入所述顶部风道。

5.根据权利要求2所述的冷却系统，其特征在于：所述调风通孔分布于所述底板的沿长度方向的两侧。

6.根据权利要求1-5任一项所述的冷却系统，其特征在于：所述第一水平传动单元与所述第二水平传动单元的传动方向相反。