CN208260770U - 一种用于红枣老化黑变的新型恒温恒湿箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于红枣老化黑变的新型恒温恒湿箱；包括控制器、空气预处理室和工作室；空气预处理室包括预处理壳体；安装在预处理壳体右侧面的进气装置、排气装置；内部的加湿器、气体循环泵、制冷装置、加热装置；工作室和预处理室壳体左右固定连接在一起；预处理室和工作室分别通过上循环管和下循环管连通；工作室内部上下依次设有旋转工作台、混合单元和平叶搅拌器；本实用新型能带来降低纵向温湿度梯度，缩短混合时间，辅助循环泵工作杜绝固定循环道的产生，减缓循环泵带来的二次蒸发等效果，给红枣黑变提供一个更好的环境，保证质量。

Description

一种用于红枣老化黑变的新型恒温恒湿箱

技术领域

本实用新型涉及恒温恒湿实验箱领域，具体涉及一种用于红枣老化黑变的新型恒温恒湿箱。

背景技术

近几年，基于红枣产量的迅速增加、人们饮食结构的提升改善，传统的红枣加工技术受到考验。而新型的红枣深加工领域逐渐受到社会的关注，一些科研机构逐渐通过红枣老化黑变进行诸如黑枣酒等产品的开发。然而红枣老化黑变的研究尚处于探索阶段，并没有达成相关知识的定论。老化黑变是指食品在湿热环境下，其所含的氨基化合物如蛋白质、氨基酸及醛、酮等与还原糖相遇，经过一系列反应生成褐色聚合物的现象。而红枣老化黑变也是在人为提供的高温高湿环境下进行，现阶段主要借助恒温恒湿箱(高温高湿箱)实现，它是实验基础硬件，直接决定了黑变研究的准确性，所以说恒温恒湿箱的稳定性对红枣黑变的研究有重要的意义。

以往多功能的恒温恒湿实验箱由调温(加温、制冷)和增湿两部分组成。通过安装在箱体内顶部的旋转风扇，将空气排入箱体实现气体循环、平衡箱体内的温湿度，内置温湿度传感器采集数据，传至温湿度控制系统进行处理，下达调温调湿指令，通过空气加热单元、冷凝管以及水槽内加热蒸发单元的协助完成。用于测试和确定电工、电子及其他产品及材料进行高温、低温、交变湿热度或恒定试验的温度环境变化后的参数及性能等各领域。

传统恒温恒湿箱功能多样，但仅依靠旋转风扇实现内、外部气体循环，风速太小达不到良好的湿热气体的混合效果，风速太高又造成物料的二次过蒸发，且易形成固定循环风道，混合效果不佳；箱体工作室纵向长度大，宽、高比例太小，气温存在纵向梯度，调节比例又影响循环效果，箱内温湿度不均匀，影响控制精度。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种用于红枣老化黑变的新型恒温恒湿箱。

一种用于红枣老化黑变的新型恒温恒湿箱，包括控制器、空气预处理室和工作室；

所述的控制器中存储有环境控制应用软件；控制应用软件实现自动升温、自动制冷、自动加湿、自动进排气、维持设置温湿度环境控制等的控制。

所述的空气预处理室包括预处理壳体；安装在预处理壳体右侧面的进气装置、排气装置；内部的加湿器、气体循环泵、制冷装置、加热装置；预处理壳体顶部可活动连接有预处理室上盖；预处理室上盖上设有控制器；所述控制器分别与低速电机、气体循环泵、温度传感器、湿度传感器、加湿器、制冷装置、加热装置、进气装置、排气装置和工作室活门连接，实现对各元器件的供电、数据反馈、监测控制等功能；预处理室壳体左侧面向右内凹呈半圆形，用于放置工作室；

所述工作室和预处理室壳体左右固定连接在一起，工作室高度低于预处理室的高度，工作室右部位于预处理室壳体内凹的半圆内；且预处理室上盖左侧与工作室上盖中心通过中轴同轴心安装在一起；所述中轴上安装低速电机，用于带动搅拌轴转动；搅拌轴再带动旋转工作台和搅拌器低速转动。

所述预处理室和工作室分别通过上循环管和下循环管连通，为气体循环提供闭合回路；所述预处理室壳体顶部通过上循环管与工作室上盖连接；预处理室底部设有气体循环泵，气体循环泵通过下循环管与工作室下盖连通；气体循环泵用于为空气预处理室和工作室之间气体循环提供动力，进行蒸汽和气体的预混合；所述预处理壳体右侧面底部对称连接两个进气装置，右侧面中部连接排气装置；进气装置和排气装置上分别设有空气过滤装置，过滤空气杂质，保证进气的质量。

所述的工作室由工作室上盖、工作室下盖分别可活动固定在工作室壳体顶部和底部组成；所述工作室壳体呈中空圆柱体状；圆柱体的直径大于其高度；工作室壳体整体呈扁平状；工作室内部上下依次设有旋转工作台、混合单元和平叶搅拌器；所述的混合单元由依次由上而下等距离平行设置的混合单元上盖、混合单元下盖、混合单元体组成；所述搅拌轴下端依次穿过旋转工作台和混合单元圆心后与平叶搅拌器连接固定；搅拌轴上端与低速电机连接；所述旋转工作台上沿其半径均匀设有冲孔；与旋转工作台等高的工作室壳体侧壁上设有可活动的工作室活门，便于进出物料和观察红枣褐变情况；旋转轴带动旋转工作台和搅拌器转动，混合单元相对于工作室固定不动，不随旋转轴一起转动。

所述的工作室上盖和工作室下盖均呈圆台形状；

所述的混合单元体由多个规则排列的凸起小单元组成，每个凸起小单元呈立体X型；所述混合单元上盖和混合单元下盖上均设有冲孔，冲孔直径为1mm。

所述工作室上盖设有温度传感器和湿度传感器。

有益效果：

本实用新型中工作室设计为扁平的圆柱状，有较高的宽高比；工作室底部设计蒸汽和气体的搅拌器和混合单元；旋转工作台低速旋转；底部设有混合单元和搅拌器，辅助循环泵进行温湿气体的循环和混合，可以缩短混合时间、改善工作室内的纵向温湿梯度，实现工作室温湿气体的稳定均匀，提高红枣黑变的环境精度，使工作室内气体温湿工况的更加均匀稳定。本实用新型能带来降低纵向温湿度梯度，缩短混合时间，辅助循环泵工作杜绝固定循环道的产生，减缓循环泵带来的二次蒸发等效果，给红枣黑变提供一个更好的环境，保证质量。

本实用新型与普通恒温恒湿箱不同之处在于：

扁平的(宽高比大)圆柱形工作室设计，工作台旋转，且在工作室内部下方增加了混合单元，进行气体剪切和混合单元体X型结构的自行混合；扁平的工作室降低了纵向温度梯度(宽高比太低的工作室内纵向温度不均衡，存在纵向的温度差)，结合旋转的工作台带动物料的转动，使得工作室内温湿环境更加稳定，温湿传感器的反馈数据更加准确；低速电机带动的搅拌器杜绝了循环泵循环混合气体造成的固定空气循环道，减缓风速过快造成的物料水分二次蒸发；进入工作室的气体依次经过带冲孔的下端盖和混合单元体，使气体受到分层切割、剪切、经X型折向和重新混合等作用，不断改变流动方向，同时进行轴向和周边的气体交换，保证气体三维空间的分散和均匀混合；混合单元与循环泵的配合使得气体和蒸汽发生剪切、折向等过程使混合效果更佳；为进入工作室上部旋转工作台上的红枣褐变提供所要求的湿热环境，保证实验工况的稳定性，提高了恒温恒湿箱的控制精度。

附图说明

图1为本实用新型的装配体主视图。

图2为工作室的内部结构图。

图3为中置混合单元体局部外观图。

图4为混合单元的立体结构图。

图5为装配体整体结构图。

图中：1、预处理壳体、2、进气装置、3、加湿器、4、气体循环泵、5、制冷装置、6、加热装置、7、排气装置、8、预处理上盖、9、控制系统、10、上循环管、11、低速电机、12、工作室上盖、13、工作室、14、工作室下盖、15、工作室底座、16、下循环管、17、搅拌轴、18、温度传感器、19、湿度传感器、20、工作室活门、21、旋转工作台、22、混合单元上盖、23、混合单元体、24、混合单元下盖、25、搅拌器、26、X型凸起

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

参照图1和图2，一种用于红枣老化黑变的新型恒温恒湿箱，包括控制系统9、空气预处理室和工作室13。

所述的控制系统9采用PLC控制器，控制器分别连接各传感器和所有执行元器件，控制器中存储有环境控制软件(根据现有技术编程)，能实现工作室内自动升温、自动制冷、自动加湿、自动进排气、稳定维持设置的温湿度环境等功能。

所述预处理室进行工作室内循环气体的预处理(加热、降温、加湿)，之后再通过循环泵4和下循环管16进入工作室13，预处理室和工作室13分别通过上循环管10、下循环管16连通，为气体循环提供闭合回路。

预处理室部分：预处理室壳体1内部安装有进气装置2、加湿器3、气体循环泵4、制冷装置5、加热装置6、排气装置7等，排气装置7和两个进气装置2分别设置在预处理室壳体右侧面(正视)上下部位，右侧面上部居中安装一个排气装置2(带有封闭功能的排气扇机构)，右侧面下部位置对称安装两个进气装置7(带有封闭功能的进气扇机构)，单个进气装置的功率小于排气装置功率，当控制系统9检测到室内需要更换气体时，两个进气装置2和排气装置7同时开启，也可以根据室内具体工况实现一进一出、二进一出、只进或者只出等工作过程，实现气体的快速更换、排出、导入；两个进气装置2和一个排气装置7上分别设有空气过滤器，过滤空气杂质，保证进气的质量。加湿器3根据湿度传感器19反馈给控制系统9的数据，处理之后，若湿度太低，随即开启进行加湿，结合空气混合后随气体循环泵4吸入到工作室13内进行补充，当湿度传感器19检测到湿度达标后，控制系统监测到信号关闭加湿器3(超声波加湿器)，停止蒸汽产生。气体循环泵4镶嵌在预处理室壳体1左侧面(正视)下部居中位置，通过下循环管16和工作室13连通，主要为两个腔室气体循环提供动力，进行蒸汽和气体的预混合并配合混合单元体23工作提供循环动力。制冷装置5(采用制冷压缩机)和加热装置6(采用电阻丝加热原理)也是执行机构，配合温度传感器18使用，当温度过低，传递数据给控制系统9，控制系统9则支配加热装置6工作，加热预处理室气体；温度过高，也通过温度传感器18反馈信息给控制系统9，进而开启制冷装置5工作，给预处理室气体降温。预处理室上方开口，预处理室上盖8通过螺栓、密封圈等和预处理壳体1固定，方便拆卸清洗、检查等；预处理室上盖8上方镶嵌固定控制系统9，控制系统9是整个箱体的运转中心，通过数据线、电源线连接温度传感器18、湿度传感器19、低速电机11、排气装置7、加热装置6、制冷装置5、气体循环泵4、加湿器3、进气装置2等所有传感器和执行元器件，接收反馈信息、处理数据、发出指令等，监测和控制整个箱体的运行。

工作室部分：工作室13和预处理室壳体1左右固定工作室高度低于处理室，工作室13是该发明的核心，整体中空圆柱设计，内部由旋转工作台21和下方混合单元23构成，上部的旋转工作台21和搅拌轴17通过键连接固定，工作时跟随低速电机11转动，待褐变的红枣放在旋转工作台21上，旋转工作台21自其圆心沿其半径方向设有冲孔若干，褐变时该旋转更利于室内气体的循环和保证红枣褐变环境的均匀一致，也使得温度传感器18、湿度传感器19的反馈数据更加准确；在圆柱形工作室13外侧，和旋转工作台21等高的居中位置还设计有钢化中空玻璃工作室活门20，便于进出物料和观察褐变情况。

混合单元由上下平行等距设置的混合单元上盖22、混合单元体23和混合单元下盖24组成，混合单元下部设有搅拌器25；混合单元体23、混合单元上盖22和混合单元下盖24固定在工作室13壳体上，搅拌器25和旋转工作台21一样，与搅拌轴17通过键连接固定，随之转动。搅拌轴17带动旋转工作台21和搅拌器25转动，混合单元相对于工作室壳体固定不动，不随搅拌轴17一起转动。混合单元体23由多个不锈钢锻造的X型凸起小单元26连接为一个圆形整体组成；所述混合单元上盖22、混合单元下盖24上均设有冲孔，冲孔直径为1mm，类似于单层的过滤网；经剪切后的气体还存在一定的动力，依次经过带冲孔的下端盖24和中置混合的X型的混合单元体23，运动的气体在混合单元体23特殊的结构下，使气体受到分层切割、剪切、折向和重新混合等作用，不断改变流动方向，同时进行轴向和周边的气体交换，保证了气体三维空间的分散和均匀混合；然后进入工作室13上部旋转工作台上红枣褐变提供所要求的湿热环境，保证实验工况的稳定性，提高了恒温恒湿箱的控制精度。

工作室13上方连接可拆卸的工作室上盖12，圆台形设计有利于工作室内的气体自然回笼到工作室13上方，再通过和预处理室相通的上循环管10排出工作室气体，循环更加彻底。工作室上盖12还固定有温度传感器18和湿度传感器19，扁平的圆柱形工作室降低纵向梯度(工作室内的纵向温度差)的影响，保证传感器准确的检测效果。温度传感器18和湿度传感器19都通过数据线和控制系统9连接。工作室13壳体的高度低于预处理室壳体，预处理室上盖8左侧半圆部分(与工作室同心)螺栓固定在工作室上盖上方，预处理室上盖8的半圆部分固定装有低速电机，低速电机连接搅拌轴，通过搅拌轴带动旋转工作台和搅拌器低速转动。

如图3所示，本实用新型中所设计的中置混合单元体(即X型混合单元体)，在循环泵提供的动力下，气体通过该X型特殊结构能自行实现切割、剪切、折向等重新搅拌、混合的功能，均匀混合。

本实用新型中所述的控制系统9、制冷装置5、加热装置6、进气装置2、排气装置7、加湿器3等辅助元器件，可根据恒温箱的尺寸市购得到，便于后期的维修更换。

本实用新型通过控制系统设定精确的红枣褐变环境，使得红枣的褐变研究更加准确；能自动实现工作室内升温、降温、加湿等；可根据现有技术结合操作界面实时显示室内环境的各种指标，实现漏电保护、自动断电、定时操作等安全功能。

本实用新型不仅可以作为红枣褐变高精度专用箱体，在结构创新方面，完全可以应用到广义的多功能恒温恒湿箱，作为其它领域的测试箱体使用，所有依托于本实用新型中混合单元的类似结构创新实现的稳定箱体环境都在本实用新型保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于红枣老化黑变的新型恒温恒湿箱，其特征在于：包括控制器、空气预处理室和工作室；

所述的控制器中存储有环境控制应用软件；控制应用软件实现自动升温、自动制冷、自动加湿、自动进排气、维持设置温湿度环境控制等的控制；

所述的空气预处理室包括预处理壳体；安装在预处理壳体右侧面的进气装置、排气装置；内部的加湿器、气体循环泵、制冷装置、加热装置；预处理壳体顶部可活动连接有预处理室上盖；所述控制器安装在预处理室上盖上；所述控制器通过数据传输线和供电线分别与低速电机、气体循环泵、温度传感器、湿度传感器、加湿器、制冷装置、加热装置、进气装置、排气装置和工作室活门连接；预处理室壳体左侧面向右内凹呈半圆形，用于放置工作室；

所述工作室固定连接在预处理室壳体左侧，工作室的整体高度低于预处理室的高度，工作室右部位于预处理室壳体内凹的半圆内；且预处理室上盖左侧半圆部分与工作室上盖中心通过中轴同轴心安装在一起；所述中轴上安装低速电机，用于带动搅拌轴转动；搅拌轴再带动旋转工作台和搅拌器低速转动；

所述预处理室和工作室分别通过上循环管和下循环管连通，为气体循环提供闭合回路；所述预处理室壳体顶部通过上循环管与工作室上盖连接；预处理室底部设有气体循环泵，气体循环泵通过下循环管与工作室下盖连通；气体循环泵用于为空气预处理室和工作室之间气体循环提供动力，进行蒸汽和气体的预混合；所述预处理壳体右侧面底部对称连接两个进气装置，右侧面中部连接排气装置；进气装置和排气装置上分别设有空气过滤装置，过滤空气杂质；

所述的工作室由工作室上盖、工作室下盖分别可活动固定在工作室壳体顶部和底部组成；工作室内部上下依次设有旋转工作台、混合单元和平叶搅拌器；所述的混合单元由依次由上而下等距离平行设置的混合单元上盖、混合单元下盖、混合单元体组成；所述搅拌轴下端依次穿过旋转工作台和混合单元圆心后与平叶搅拌器连接固定；搅拌轴上端与低速电机连接；所述旋转工作台上沿其半径均匀设有冲孔；与旋转工作台等高的工作室壳体侧壁上设有可活动的工作室活门，便于进出物料和观察红枣褐变情况；旋转轴带动旋转工作台和搅拌器转动，混合单元相对于工作室固定不动，不随旋转轴转动；

所述的混合单元体由多个规则排列的凸起小单元组成，每个凸起小单元呈立体X型；

所述工作室上盖设有温度传感器和湿度传感器。

2.如权利要求1所述的一种用于红枣老化黑变的新型恒温恒湿箱，其特征在于：所述工作室壳体呈中空圆柱体状；圆柱体的直径大于其高度；工作室壳体整体呈扁平状。

3.如权利要求1所述的一种用于红枣老化黑变的新型恒温恒湿箱，其特征在于：所述的工作室上盖和工作室下盖均呈圆台形状。

4.如权利要求1所述的一种用于红枣老化黑变的新型恒温恒湿箱，其特征在于：所述混合单元上盖和混合单元下盖上均设有冲孔，冲孔直径为1mm。