CN112484401B - 真空去冰融霜的冻干机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种真空去冰融霜的冻干机，属于冻干机的技术领域，其包括冻干仓，冻干仓中间固设有分隔板，分隔板将冻干仓内部分成冻干腔和融霜腔，冻干仓对应冻干腔位置处固定连接有真空泵，真空泵与冻干腔连通，分隔板固设有启闭阀，气体能够从冻干腔经过启闭阀进入融霜腔；冻干仓对应融霜腔位置处固定连接有蒸汽管，蒸汽管与融霜腔连通，蒸汽管远离冻干仓一端固定连接有能够向蒸汽管内传输热蒸汽的蒸汽产生设备，本发明具有能够快速融化冻干机内的冰，有效提高生产效率的效果。

Description

真空去冰融霜的冻干机
技术领域
本发明涉及冻干机的技术领域，尤其是涉及一种真空去冰融霜的冻干机。
背景技术
目前冻干机起源于19世纪20年代的真空冷冻干燥技术，进入21世纪，真空冻干技术除了在医药、生物制品、食品、血液制品、活性物质领域之外的领域得到广泛应用。在食品行业，冻干果蔬具有能够保留鲜果蔬营养的优点，需求量也越来越大，目前冻干果蔬的冻干机都采用大型的冻干机，一次能够冻干大量果蔬。冻干机在对这些果蔬进行冻干时，会产生大量的蒸汽，蒸汽在冻干机内会结冰，这些冰如果不清理就会影响冻干机的下次使用。
现有技术可参考申请公开号为CN108267000A的中国发明专利，其公开了一种冻干机，包括冻干机筒体、设置在冻干机筒体一端的进料门、通过移动将进料门抵接在冻干机筒体上的锁门装置以及设置在冻干机筒体另一端的出水口，所述冻干机筒体放置在冷库中，所述冻干机筒体内壁顶端固接有进料滑轨，所述冻干机内设置有若干进料板，所述进料板之间可拆卸连接，所述进料板与进料滑轨滑移连接；所述冻干机筒体内依次设置有融冰装置和集冰装置，所述融冰装置靠近进料门。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷：冻干机内的冰融化需要较长的时间，必须要将所有的冰全部融化后才能进行下一次冻干，效率非常低。
发明内容
本发明的目的是提供一种真空去冰融霜的冻干机，能够快速融化冻干机内的冰，有效提高生产效率。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种真空去冰融霜的冻干机，包括冻干仓，冻干仓中间固设有分隔板，分隔板将冻干仓内部分成冻干腔和融霜腔，冻干仓对应冻干腔位置处固定连接有真空泵，真空泵与冻干腔连通，分隔板固设有启闭阀，气体能够从冻干腔经过启闭阀进入融霜腔；
冻干仓对应融霜腔位置处固定连接有蒸汽管，蒸汽管与融霜腔连通，蒸汽管远离冻干仓一端固定连接有能够向蒸汽管内传输热蒸汽的蒸汽产生设备。
通过采用上述方案，用户将果蔬放置于冻干仓的冻干腔内，果蔬在冻干过程中产生了大量的蒸汽，蒸汽通过启闭阀进入融霜腔，蒸汽在融霜腔内结成冰，蒸汽产生设备产生的热蒸汽并将热蒸汽通入融霜腔内，热蒸汽与冰接触，冰直接与高温的热蒸汽接触后先发送碎裂，然后再进行融化，融化速度有明显提高，节约了冻干过程中的融霜速度，有效提高生产效率。
本发明进一步设置为：蒸汽管伸入冻干仓一端固定连接有喷气管路，喷气管路与蒸汽管连通，喷气管路开设有多个喷气孔。
通过采用上述方案，热蒸汽通过喷气管路的喷气孔喷出，能够快速的在融霜腔内散开，进一步提高了融霜速度。
本发明进一步设置为：冻干仓对应融霜腔位置处固定连接有多个结霜板，结霜板整列设置且结霜板之间形成有空隙，喷气孔均靠近空隙设置。
通过采用上述方案，结霜板让蒸汽在自身上结冰，热蒸汽通过喷气孔直接喷到结霜板表面，能够快速融化结霜板表面的冰霜，进一步提高生产效率。
本发明进一步设置为：结霜板内均固定连接有冷却盘管，冷却盘管两端均伸出冻干仓设置。
通过采用上述方案，冷却盘管能够让结霜板保持低温，吸引蒸汽在结霜板表面结冰。
本发明进一步设置为：蒸汽产生设备包括箱体，箱体内固定连接有加热箱，加热箱内固定连接有燃烧器，加热箱顶部固定连接有传输管，传输管与箱体内部连通，加热箱顶部固定连接有出气管，出气管固定连接于传输管上，出气管连通加热箱内部和传输管，蒸汽管固定连接于传输管上；
箱体固定连接有气泵，气泵固定连接有输气管路，输气管路固定连接于箱体上，输气管路穿过箱体并固定连接于加热箱上，输气管路与箱体内部连通，箱体开设有加水口，箱体对应加水口位置处覆盖有加水盖。
通过采用上述方案，气泵向加热箱内打入空气，燃烧器加热加热箱，加热箱在高温作用下煮沸箱体内的水，产生热蒸汽，热蒸汽沿传输管通入蒸汽管内。
本发明进一步设置为：冻干仓对应融霜腔位置处开设有排水口，冻干仓对应排水口位置处铰接有密封盖，密封盖能够覆盖排水口，密封盖固定连接有抽水管，抽水管为软管，抽水管一端伸入融霜腔内部，抽水管固定连接有抽水泵，抽水管另一端伸入冻干腔内部。
通过采用上述方案，抽水泵先将冻干仓内的水抽走，用户将抽掉的水通入冻干腔一部分，利用融霜腔内温度较低的水对冻干腔进行降温，使得冻干机能够快速进行下一次冻干。最后融霜腔内的水再抽到冻干腔内，打开密封盖直接将冻干仓1内的水排出。
本发明进一步设置为：密封盖开设有通槽，通槽内转动连接有球体，球体固定连接有冲水管，冲水管穿过球体设置，冲水管固定连接有截止阀。
通过采用上述方案，用户可以打开截止阀，让冲水管向冻干仓内冲水，打开密封门将碎冰积水冲出冻干仓，或者让碎冰更容易被抽水管抽出。
本发明进一步设置为：冻干仓连接有控制系统，控制系统包括蒸汽检测模块、蒸汽计算模块和融霜控制模块；
所述蒸汽检测模块包括固定连接于分隔板靠近融霜腔一侧的湿度传感器，湿度传感器靠近启闭阀设置，湿度传感器检测周围环境的湿度值，蒸汽检测模块将湿度值与预设值进行对比，当湿度值大于预设值时，蒸汽检测模块向融霜控制模块发送控制信号；
所述蒸汽计算模块存储有对应不同果蔬种类的单位质量蒸气比，接收外界输入的质量信息和果蔬种类，蒸汽计算模块根据单位质量蒸气比与接收的质量信息和果蔬种类计算所需蒸汽量，将所需蒸汽量发送给融霜控制模块；
所述融霜控制模块包括固定连接于蒸汽管上的气体流量计，融霜控制模块接收控制信号后进行计时，在经过设定时间后控制蒸汽产生设备启动，气体流量计检测经过的气体流量，当气体流量等于所需蒸汽量后，融霜控制模块控制蒸汽产生设备停止工作。
通过采用上述方案，控制系统能够自动监测冻干机的工作状态，在冻干机冻干完毕后自动向冻干机内通入热蒸汽进行快速融霜，同时用户能够通过输入冻干的果蔬种类和重量来精确控制喷出的热蒸汽的量，有效节约能源。
本发明进一步设置为：所述控制系统还包括冲水控制模块，所述融霜控制模块控制蒸汽产生设备停止工作后向冲水控制模块传输启动信号，冲水控制模块接收到启动信号后控制截止阀打开，在经过设定时间后控制截止阀关闭。
通过采用上述方案，控制系统能够自动控制冲水管冲洗冻干仓内部，有效节省人力资源。
本发明进一步设置为：所述控制系统还包括抽水控制模块，所述冲水控制模块控制截止阀关闭后向抽水控制模块传输启动信号，抽水控制模块接收到启动信号后控制抽水泵启动，在经过设定时间后控制抽水泵停止工作，抽水泵停止工作设定时间后再次启动反向抽水，在经过设定时间后控制抽水泵停止工作。
通过采用上述方案，控制系统能够自动控制抽水管抽取冻干仓内的积水，对冻干腔进行降温，有效节省人力资源。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1. 用户将果蔬放置于冻干仓的冻干腔内，果蔬在冻干过程中产生了大量的蒸汽，蒸汽通过启闭阀进入融霜腔，蒸汽在融霜腔内结成冰，蒸汽产生设备产生的热蒸汽并将热蒸汽通入融霜腔内，热蒸汽与冰接触，冰直接与高温的热蒸汽接触后先发送碎裂，然后再进行融化，融化速度有明显提高，节约了冻干过程中的融霜速度，有效提高生产效率；
2. 控制系统能够自动监测冻干机的工作状态，在冻干机冻干完毕后自动向冻干机内通入热蒸汽进行快速融霜，同时用户能够通过输入冻干的果蔬种类和重量来精确控制喷出的热蒸汽的量，有效节约能源。
附图说明
图1是实施例的整体结构示意图；
图2是实施例中突出冻干腔和融霜腔的剖视图；
图3是实施例中突出喷气管路和结霜板的爆炸图；
图4是实施例中突出冷却盘管的示意图；
图5是实施例中突出蒸汽产生设备的剖视图；
图6是实施例中突出控制系统的系统框图。
图中，1、冻干仓；11、分隔板；111、启闭阀；12、冻干腔；121、真空泵；13、融霜腔；131、排水口；132、密封盖；1321、抽水管；1322、抽水泵；1323、通槽；1324、球体；1325、冲水管；1326、截止阀；14、结霜板；141、冷却盘管；142、空隙；15、蒸汽管；151、喷气管路；152、喷气孔；2、蒸汽产生设备；21、箱体；22、加热箱；23、燃烧器；24、传输管；25、出气管；26、气泵；27、输气管路；28、加水口；29、加水盖；3、控制系统；31、蒸汽检测模块；311、湿度传感器；32、蒸汽计算模块；33、融霜控制模块；34、冲水控制模块；35、抽水控制模块。
具体实施方式
实施例：一种真空去冰融霜的冻干机，如图1和图2所示，包括冻干仓1，冻干仓1中间固设有分隔板11，分隔板11将冻干仓1内部分成冻干腔12和融霜腔13。冻干仓1对应冻干腔12位置处固定连接有真空泵121，真空泵121与冻干腔12连通。分隔板11固设有启闭阀111，气体能够从冻干腔12经过启闭阀111进入融霜腔13。真空泵121对冻干腔12内部进行抽真空，用于冻干机对果蔬进行真空冻干。蔬在冻干过程中产生了大量的蒸汽，蒸汽通过启闭阀111进入融霜腔13，蒸汽在融霜腔13内结成冰。
如图1和图2所示，冻干仓1对应融霜腔13位置处开设有排水口131，冻干仓1对应排水口131位置处铰接有密封盖132，密封盖132能够覆盖排水口131。密封盖132固定连接有抽水管1321，抽水管1321为软管，抽水管1321一端伸入融霜腔13内部，抽水管1321固定连接有抽水泵1322，抽水管1321另一端伸入冻干腔12内部。用户可以通过抽水泵1322和抽水管1321抽掉冻干仓1内冰化掉后形成的水，将抽掉的水通入冻干腔12一部分，利用融霜腔13内温度较低的水对冻干腔12进行降温，使得冻干机能够快速进行下一次冻干。最后融霜腔13内的水再抽到冻干腔12内，打开密封盖132直接将冻干仓1内的水排出。
如图1和图2所示，密封盖132开设有通槽1323，通槽1323内转动连接有球体1324，球体1324固定连接有冲水管1325，冲水管1325穿过球体1324设置，冲水管1325固定连接有截止阀1326。用户可以打开截止阀1326，让冲水管1325向冻干仓1内冲水，打开密封门将碎冰积水冲出冻干仓1，或者让碎冰更容易被抽水管1321抽出。
如图3和图4所示，冻干仓1对应融霜腔13位置处固定连接有多个结霜板14，结霜板14内均固定连接有冷却盘管141，冷却盘管141两端均伸出冻干仓1设置。结霜板14让蒸汽在自身上结冰，冷却盘管141能够让结霜板14保持低温，吸引蒸汽在结霜板14表面结冰。冻干仓1对应融霜腔13位置处固定连接有蒸汽管15，蒸汽管15与融霜腔13连通，蒸汽管15远离冻干仓1一端固定连接有能够向蒸汽管15内传输热蒸汽的蒸汽产生设备2。蒸汽管15伸入冻干仓1一端固定连接有喷气管路151，喷气管路151与蒸汽管15连通，喷气管路151开设有多个喷气孔152。热蒸汽通过喷气管路151的喷气孔152喷出，能够快速的在融霜腔13内散开。
如图3和图5所示，蒸汽产生设备2包括箱体21，箱体21内固定连接有加热箱22。加热箱22内固定连接有燃烧器23，加热箱22顶部固定连接有传输管24，传输管24与箱体21内部连通。加热箱22顶部固定连接有出气管25，出气管25固定连接于传输管24上，出气管25连通加热箱22内部和传输管24，蒸汽管15固定连接于传输管24上。箱体21固定连接有气泵26，气泵26固定连接有输气管路27，输气管路27固定连接于箱体21上。输气管路27穿过箱体21并固定连接于加热箱22上，输气管路27与箱体21内部连通。箱体21开设有加水口28，箱体21对应加水口28位置处覆盖有加水盖29。气泵26向加热箱22内打入空气，燃烧器23加热加热箱22，加热箱22在高温作用下煮沸箱体21内的水，产生热蒸汽，热蒸汽沿传输管24通入蒸汽管15内。
如图6所示，冻干仓1连接有控制系统3，控制系统3包括蒸汽检测模块31、蒸汽计算模块32、融霜控制模块33、冲水控制模块34和抽水控制模块35。
蒸汽检测模块31包括固定连接于分隔板11靠近融霜腔13一侧的湿度传感器311，湿度传感器311靠近启闭阀111设置。湿度传感器311检测周围环境的湿度值，蒸汽检测模块31将湿度值与预设值进行对比。当湿度值大于预设值时，蒸汽检测模块31向融霜控制模块33发送控制信号。
蒸汽计算模块32存储有对应不同果蔬种类的单位质量蒸气比。蒸汽计算模块32接收外界输入的质量信息和果蔬种类。蒸汽计算模块32根据单位质量蒸气比与接收的质量信息和果蔬种类计算所需蒸汽量，将所需蒸汽量发送给融霜控制模块33。
融霜控制模块33包括固定连接于蒸汽管15上的气体流量计，融霜控制模块33接收控制信号后进行计时，在经过设定时间后控制蒸汽产生设备2启动。气体流量计检测经过的气体流量，当气体流量等于所需蒸汽量后，融霜控制模块33控制蒸汽产生设备2停止工作，并向冲水控制模块34传输启动信号。
冲水控制模块34接收到启动信号后控制截止阀1326打开，在经过设定时间后控制截止阀1326关闭并向抽水控制模块35传输启动信号。抽水控制模块35接收到启动信号后控制抽水泵1322启动，在经过设定时间后控制抽水泵1322停止工作，抽水泵1322停止工作设定时间后再次启动反向抽水，在经过设定时间后控制抽水泵1322停止工作。
控制系统3能够自动监测冻干机的工作状态，在冻干机冻干完毕后自动向冻干机内通入热蒸汽进行快速融霜，同时用户能够通过输入冻干的果蔬种类和重量来精确控制喷出的热蒸汽的量，有效节约能源。控制系统3能够自动控制冲水管1325冲洗冻干仓1内部，以及自动控制抽水管1321抽取冻干仓1内的积水，并对冻干腔进行降温，有效节省人力资源。
使用方式：用户将果蔬放置于冻干仓1的冻干腔12内，果蔬在冻干过程中产生了大量的蒸汽，蒸汽通过启闭阀111进入融霜腔13，蒸汽在结霜板14上结成冰，蒸汽产生设备2将热蒸汽通过蒸汽管15传到喷气管路151内，再由喷气孔152喷出，热蒸汽与冰接触，冰直接与高温的热蒸汽接触后先发送碎裂，然后再进行融化。融化速度有明显提高，并且不需要等待所有冰融化，可以直接将带有碎冰的水从融霜腔13中抽出，节约了冻干过程中的融霜速度，有效提高生产效率。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种真空去冰融霜的冻干机，包括冻干仓(1)，冻干仓(1)中间固设有分隔板(11)，分隔板(11)将冻干仓(1)内部分成冻干腔(12)和融霜腔(13)，冻干仓(1)对应冻干腔(12)位置处固定连接有真空泵(121)，真空泵(121)与冻干腔(12)连通，其特征在于：分隔板(11)固设有启闭阀(111)，气体能够从冻干腔(12)经过启闭阀(111)进入融霜腔(13)；
冻干仓(1)对应融霜腔(13)位置处固定连接有蒸汽管(15)，蒸汽管(15)与融霜腔(13)连通，蒸汽管(15)远离冻干仓(1)一端固定连接有能够向蒸汽管(15)内传输热蒸汽的蒸汽产生设备(2)；
冻干仓(1)对应融霜腔(13)位置处开设有排水口(131)，冻干仓(1)对应排水口(131)位置处铰接有密封盖(132)，密封盖(132)能够覆盖排水口(131)，密封盖(132)固定连接有抽水管(1321)，抽水管(1321)为软管，抽水管(1321)一端伸入融霜腔(13)内部，抽水管(1321)固定连接有抽水泵(1322)，抽水管(1321)另一端伸入冻干腔(12)内部；
冻干仓(1)连接有控制系统(3)，控制系统(3)包括蒸汽检测模块(31)、蒸汽计算模块(32)和融霜控制模块(33)；
所述蒸汽检测模块(31)包括固定连接于分隔板(11)靠近融霜腔(13)一侧的湿度传感器(311)，湿度传感器(311)靠近启闭阀(111)设置，湿度传感器(311)检测周围环境的湿度值，蒸汽检测模块(31)将湿度值与预设值进行对比，当湿度值大于预设值时，蒸汽检测模块(31)向融霜控制模块(33)发送控制信号；
所述蒸汽计算模块(32)存储有对应不同果蔬种类的单位质量蒸气比，接收外界输入的质量信息和果蔬种类，蒸汽计算模块(32)根据单位质量蒸气比与接收的质量信息和果蔬种类计算所需蒸汽量，将所需蒸汽量发送给融霜控制模块(33)；
所述融霜控制模块(33)包括固定连接于蒸汽管(15)上的气体流量计，融霜控制模块(33)接收控制信号后进行计时，在经过设定时间后控制蒸汽产生设备(2)启动，气体流量计检测经过的气体流量，当气体流量等于所需蒸汽量后，融霜控制模块(33)控制蒸汽产生设备(2)停止工作。
2.根据权利要求1所述的真空去冰融霜的冻干机，其特征在于：蒸汽管(15)伸入冻干仓(1)一端固定连接有喷气管路(151)，喷气管路(151)与蒸汽管(15)连通，喷气管路(151)开设有多个喷气孔(152)。
3.根据权利要求2所述的真空去冰融霜的冻干机，其特征在于：冻干仓(1)对应融霜腔(13)位置处固定连接有多个结霜板(14)，结霜板(14)整列设置且结霜板(14)之间形成有空隙(142)，喷气孔(152)均靠近空隙(142)设置。
4.根据权利要求3所述的真空去冰融霜的冻干机，其特征在于：结霜板(14)内均固定连接有冷却盘管(141)，冷却盘管(141)两端均伸出冻干仓(1)设置。
5.根据权利要求1所述的真空去冰融霜的冻干机，其特征在于：蒸汽产生设备(2)包括箱体(21)，箱体(21)内固定连接有加热箱(22)，加热箱(22)内固定连接有燃烧器(23)，加热箱(22)顶部固定连接有传输管(24)，传输管(24)与箱体(21)内部连通，加热箱(22)顶部固定连接有出气管(25)，出气管(25)固定连接于传输管(24)上，出气管(25)连通加热箱(22)内部和传输管(24)，蒸汽管(15)固定连接于传输管(24)上；
箱体(21)固定连接有气泵(26)，气泵(26)固定连接有输气管路(27)，输气管路(27)固定连接于箱体(21)上，输气管路(27)穿过箱体(21)并固定连接于加热箱(22)上，输气管路(27)与箱体(21)内部连通，箱体(21)开设有加水口(28)，箱体(21)对应加水口(28)位置处覆盖有加水盖(29)。
6.根据权利要求1所述的真空去冰融霜的冻干机，其特征在于：密封盖(132)开设有通槽(1323)，通槽(1323)内转动连接有球体(1324)，球体(1324)固定连接有冲水管(1325)，冲水管(1325)穿过球体(1324)设置，冲水管(1325)固定连接有截止阀(1326)。
7.根据权利要求6所述的真空去冰融霜的冻干机，其特征在于：所述控制系统(3)还包括冲水控制模块(34)，所述融霜控制模块(33)控制蒸汽产生设备(2)停止工作后向冲水控制模块(34)传输启动信号，冲水控制模块(34)接收到启动信号后控制截止阀(1326)打开，在经过设定时间后控制截止阀(1326)关闭。
8.根据权利要求7所述的真空去冰融霜的冻干机，其特征在于：所述控制系统(3)还包括抽水控制模块(35)，所述冲水控制模块(34)控制截止阀(1326)关闭后向抽水控制模块(35)传输启动信号，抽水控制模块(35)接收到启动信号后控制抽水泵(1322)启动，在经过设定时间后控制抽水泵(1322)停止工作，抽水泵(1322)停止工作设定时间后再次启动反向抽水，在经过设定时间后控制抽水泵(1322)停止工作。
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