果蔬保鲜冷藏装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种果蔬保鲜冷藏装置，其包括库体，该库体具有：设于库体上部的静压室，其内设与制冷机组相连的冷风机；设于静压室下方的若干梯度间，梯度间位于库体下部且各梯度间均设有保温门、温度调整装置、静压风机；设于静压室下方且沿静压室延伸方向布置的缓冲间，所述静压室与缓冲间之间设有用于安装或检修的工艺窗；所述梯度间与缓冲间之间设有温度以及气体压力平衡阀，所述库体的各梯度间设有温度以及气体压力监测装置，所述温度以及气体压力监测装置连接于库体的控制单元，该控制单元连接于温度以及气体压力平衡阀、温度调整装置、静压风机。本实用新型的有益效果是：采用该果蔬保鲜冷藏装置能耗低、节能，对新鲜水果、蔬菜的预冷及冷藏效果较佳。
【专利说明】果蔬保鲜冷藏装置
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种果蔬保鲜冷藏装置。
【背景技术】
[0002]我国地域辽阔，果蔬生产存在地区性不平衡，运输量大，运输时间长。随着城市化进程的加快，城市人口日益增多，市民消费的果蔬不仅在量上而且在质上具有较高的要求。建立一套完善的保鲜工程系统-冷链是满足群众对果蔬日益增长需求的重要措施。冷链是指果蔬采摘、挑选后冷却一保险车输送一消费地调库一市场保险柜一消费者保险箱一餐桌上，这样一条完整的保鲜系统工程。然而，我国对预冷的应用对研究较晚，没有形成规模化、产业化，一些生产者也没有意识到预冷的作用，使得新鲜水果、蔬菜的采后处理脱节，严重影响了水果、蔬菜的品质和销售价值。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供一种果蔬保鲜冷藏装置。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0005]果蔬保鲜冷藏装置，其包括库体，其特征在于，该库体具有:
[0006]设于库体上部且构成库体夹层空间的静压室(a)，其内设与制冷机组(b)相连的冷风机(C)；
[0007]设于静压室下方且沿静压室延伸方向布置的若干梯度间(d)，梯度间位于库体下部且各梯度间均设有保温门(M-1,)、用于调整梯度间内温度的温度调整装置(g)、用于将静压室冷气引入梯度间的静压风机(h)；
[0008]设于静压室下方且沿静压室延伸方向布置的缓冲间(e)，所述静压室与缓冲间之间设有用于安装或检修的工艺窗(f);
[0009]所述梯度间与缓冲间之间设有温度以及气体压力平衡阀(K-1')，所述库体的各梯度间设有温度以及气体压力监测装置，所述温度以及气体压力监测装置连接于库体的控制单元，该控制单元连接于温度以及气体压力平衡阀、温度调整装置、静压风机。
[0010]作为本实用新型，较为理想的是，所述温度调整装置为热风机或者电加热元件。
[0011]作为本实用新型，较为理想的是，所述温度以及气体压力监测装置包括设于梯度间内部的非接触式温度传感器、压力传感器。
[0012]作为本实用新型，较为理想的是，所述控制单元为单片机。
[0013]作为本实用新型，较为理想的是，所述静压室的内部空间与单个梯度间的内部空间的体积比为7: I。
[0014]本实用新型具有如下有益效果:采用该果蔬保鲜冷藏装置能耗低、节能，对新鲜水果、蔬菜的预冷及冷藏效果较佳。
【专利附图】
【附图说明】[0015]图1为真空冷却设备原理图。
[0016]图2为果蔬保鲜冷藏装置中梯度库平面示意图。
[0017]图3为图2中A-A剖视图。
【具体实施方式】
[0018]为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
[0019]如图2、图3所示，果蔬保鲜冷藏装置，其包括具有入口的库体，该库体具有:设于库体上部且构成库体夹层空间的静压室a，其内设与制冷机组b相连的冷风机c ;设于静压室下方且沿静压室延伸方向布置的若干梯度间d，梯度间位于库体下部且各梯度间均设有保温门M-1'、用于调整梯度间内温度的温度调整装置g、用于将静压室冷气引入梯度间的静压风机h ;设于静压室下方且沿静压室延伸方向布置的缓冲间e，所述静压室与缓冲间之间设有用于安装或检修的工艺窗f ;所述梯度间与缓冲间之间设有温度以及气体压力平衡阀K-1'，所述库体的各梯度间设有温度以及气体压力监测装置，所述温度以及气体压力监测装置连接于库体的控制单元，该控制单元连接于温度以及气体压力平衡阀、温度调整装置、静压风机。
[0020]所述温度调整装置为热风机或者电加热元件，以采用电加热元件为例，当梯度间内的温度较低，则启动电加热元件，该电加热元件可安装于梯度间的侧壁之上，由于图2中示出了梯度间dl-d5，各个梯度间需要有独立的温度调节功能，在围护梯度间的侧壁上安装电加热丝是较为理想的，如果选用外部的热流体，则将热流体通过热风机引入梯度间而进行温度调整，不管是采用外部引入热流体还是内部进行自加热，均根据梯度间的温度变化而进行随时调整。
[0021]所述温度以及气体压力监测装置包括设于梯度间内部的非接触式温度传感器、压力传感器，非接触式温度传感器诸如辐射高温计、光谱高温计、超声波温度传感器、激光温度传感器等均可选用。
[0022]由于整个果蔬保鲜冷藏装置需要一个控制中枢，可以选用计算机服务器作为控制中心，如果冷藏装置的体量较小，则可选用造价偏低的控制单元，诸如由单片机组成的控制器可满足要求。
[0023]在考虑设置梯度间的数量的时候，根据静压室的体积大小而选择梯度间设置的数量，较为理想的是，所述静压室的内部空间与单个梯度间的内部空间的体积比为7: I。
[0024]技术原理
[0025]果蔬冷藏库通常专指用来贮藏水果、蔬菜这一类鲜活食品的冷却物冷藏间。由于相对于冻结物冷藏间而言，这类冷库通常涉及温度-2摄氏度以上(冻结物冷藏库的设计温度在-15摄氏度以下)，因此，它属于高温冷库的范畴。根据果蔬冷藏工艺的不同，果蔬冷藏库又可分为普通冷藏库和气调冷藏库。普通冷藏库是指根据不同果蔬的冷藏条件(冷藏温度、相对湿度)，用来贮藏经过冷却间(也可直接在冷藏库内)冷却后果蔬的冷藏库。气调冷藏库是指在普通冷藏库的基础上，通过调节和控制设备进一步提高贮藏环境的相对湿度，并认为地造成特定的环境气体成分，在维持果蔬正常生命活动的前提下，有效地抑制呼吸、蒸发、激素作用及微生物的活动，延缓生理代谢，推迟后熟、衰老进程和防止腐败变质，从而减少贮藏损失，延长保鲜期，使得果蔬更长久地保持新鲜和优质的食用状态的一类冷藏库。
[0026]预冷技术是指果蔬冷藏保鲜前的一个重要步骤。常用的几种预冷方法有空气预冷、真空预冷、冷水预冷、冰预冷及液氮预冷。空气预冷又可以分为室内预冷和强制通风预冷两种，强制通风预冷也成为差压预冷。
[0027]A、室内预冷室内预冷是国外最早使用的一种冷却方式。它是在库房(冷藏室、特殊预冷室)或专门的冷却隧道内用冷空气进行预冷，也可将冷空气送入冷间或冷藏车进行预冷。预冷时间与空气流动速度、包装结构、装载形式等有关。在空气流动比较慢的室内，如每小时空气循环量为空库房容积的50倍。冷却时间为30小时。在隧道中，高速强制流动的空气，可使冷却时间降至7-14小时(对梨、葡萄等)。其优点是，果蔬能随时运进冷藏库，费用低，且易操作。缺点是冷却速度慢。
[0028]B、强制通风预冷强制通风预冷与室内预冷有很大的相似性。两者都是将果蔬放在冷藏室内进行预冷。两者区别在于强制通风预冷是强迫冷空气穿过果蔬包装箱(预冷筐)，并与箱(筐)内的果蔬进行强制对流换热，带走果蔬的田间热，室内预冷时，冷空气并不穿过果蔬包装箱(预冷筐)，而是在其周围与包装箱(预冷筐)及其里面的果蔬进行热量夺换。
[0029]在实际操作中，强制通风预冷常采用如下三种方式。
[0030](I)冷墙方式人工冷墙将冷库分为冷空气源室与预冷室两部分。制冷单元置于冷空气源室，不断将预冷室回流的热空气冷却。冷墙上端的排风扇不断地将冷空气吹进冷藏室，造成冷空气源室空气减少，出现负压，同时预冷室冷空气气量增多，压力升高，从而预冷室与冷空气源室出现压差。冷墙下端设有节气装置(风门)，开孔包装箱置于其前时，节气装置(风门)打开，在压差的作用下，预冷室的冷空气被迫穿过包装箱内的果蔬，由节气装置流回空气源室完成预冷流程。
[0031](2)坑道式排风扇置于货盘上两排包装箱之间过道的一端，过道的顶部及两端(风机处除外)用塑料或帆布覆盖密封，形成通风坑道。排风扇不断从风道中抽风，风道产生负压，从而使包装箱外的冷空气穿过包装箱顶部及其开孔处进入包装箱内，进入箱内的冷空气与果蔬进行强烈的热、质交换，完成预冷作用，随后有排风扇送入环境冷却，准备二次循环。
[0032]风扇可以是便携式，以便在需要的地方创建单个通风坑道，也可以安装在含有多个通风坑道的静止冷墙的任意通风坑道口。
[0033](3)迂回式这种预冷系统主要适用于批量处理包装箱柜。它是冷墙方式的一更新。包装箱柜须在其底部开通风孔，侧面可以开孔或不开孔。包装箱柜可堆数层高或数列，其叉车用开口需靠着冷墙。靠墙侧，从下往上可以一开始计数，每个奇数叉车用开口对应一个冷墙孔，允许冷空气流过，偶数口用帆布密封，预冷室的冷空气由未密封的开孔或包装箱的顶部进入，在箱内迂回穿行并与箱内的果蔬进行强烈的热质交换，完成预冷作用，最后通过奇数叉车用开口及冷墙孔，进入冷空气源室，由制冷单元冷却后，被排风扇重新送回预冷室。
[0034]C、真空预冷
[0035]真空冷却设备原理如图1所示。附图标记1-12分别表示真空箱、压力表、阀门、捕水器、热力膨胀阀、电磁阀、压差阀、真空泵、制冷机、放水阀、温度计、物料。[0036]真空冷却的特点是只冷却带水分较为充沛且易于挥发的物质，食品表面的水分被蒸发时，吸收蒸发潜热，使得下一层食品的热量挥发掉，从而使得食品降温冷却。通常真空冷却保持恒压，以恒定整个食品体内的温度。水蒸气在制冷机组的蒸发器表面冷凝，散热系数高达1000-2000W/m2.K，用真空泵将预冷室抽到4-5mmHg，使得水分开始从水果蔬菜表面升华，迅速蒸发，吸收热量，果蔬得以冷却。蒸发I %的水所需的热量可使得剩余的水温度降低6摄氏度，叶菜有较大的表面积，只要减少产品的总重量的1%，可使产品降低6摄氏度，实际操作时，通常是把产品预先湿润，这样可减少产品的水分损失。真空预冷的优点是速度快，冷却均匀，冷却时间为20-30分钟左右，且食品的干耗小，缺点是成本高，曹组复杂，真空预冷的速度与产品面积和质量之比及产品放出水分的难易度有关，并不适用于任何果蔬，对于表面积与质量比较小的果蔬存在阻止水分向表面蒸发的障碍，真空冷却的效率也很低，其效果很不经济，所以这种预冷方法适用于叶菜类、甜玉米、豌豆等，而不适用于苹果、西红柿及胡椒等果蔬的预冷，也不适用于根类菜、马铃薯、番茄等，这种方法只适建在大量果蔬种植的产地。
[0037]D、冷水预冷它是通过冷却装置，用冷水浸、淋、喷果蔬。这种方式的预冷时间短，几分钟至半小时即可完成冷却，费用低。简便易行的水冷是将果蔬浸溃在冷水中，如果冷水是静止的，效率较低，一般采取流水飘荡、喷淋或浸喷结合的方法，效果较好。冷却水可以循环使用，但必须消毒，美国常用水预冷采收后高温下易于变质的果蔬，如甜玉米、石刁柏等。表面积小及采用真空冷却效果差的果蔬常用该方法。对那些浸水后品质会受到影响的果蔬如草墓、菠菜等，不可以采用水冷。水预冷设备简单、操作方便、冷却速度较快、成本低。缺点是果蔬易于受到水中细菌的污染，易损伤，并造成可溶性营养物质的流失，且果蔬浸水后难甩干，用水量大。
[0038]E、冰预冷它利用冰的融化来预冷水果、蔬菜，分接触加冰法和上部加冰法。前者是在叶类菜的菜层之间或在菜上加装碎冰，冰融化时使得产品降温，然而，这种方式只限于允许与水接触的果蔬。上部加冰法是在装车之后，在产品容器上部吹散碎冰，然后用风扇使得冰块快速融化，达到冷却产品的效果。
[0039]F、液氮预冷用液氮作为冷媒，无论是对于预冷过程，还是对保持运输期间的低温，都是有利的，利用较低的温度预冷，能促使果蔬食品的氧化作用变慢，并使得果胶酶的活性显著减小，有利于保持新鲜果蔬原有的特性，诸如色泽、稳定性等等。运输车内设置的简单喷氮装置，由液氮贮存期、管道及扩散、调节装置等组成。
[0040]温度梯度库结构设计:果蔬贮藏房内各点的温度要求温差< ±0.5摄氏度、位点间温差< 1.0摄氏度。但在常规冷库中因与冷源出口距离不同、空气流动位置不同造成库内有温度死点，各点间温差超过3-5摄氏度。现在采用夹套设计解决难题，具体如下:
[0041]库体采用压差式母-子结构，可分为静压室、缓冲间和梯度间3部分组成，
[0042]参见图2和图3。
[0043]降温工艺技术路线:低温空气冷风机一静压室一静压风机一梯度库一温度、气体压力平衡阀一缓冲间一环境平衡，升温依靠温度勾配仪。
[0044]主要技术特点是冷风机安装在静压室内，使得冷风主要在夹层循环，有利于均衡库内温度，减小除霜次数、节电。静压室冷气通过高效静压通风机引入梯度间，梯度间中高效温度勾配仪，通过缓冲间内的电器自动控制系统达到梯度间温度调节功能，在静压室设一个工艺窗，以便静压室设备安装、维修等操作。
[0045]其中母体库体常见容积为90-123m3，一般长为7-9mX宽4_5mX高3_3.5m ;子体静压室为长7-9mX宽4-5mX高0.8-1.5m ;子体缓冲间为长7_9m宽XL 5-2.5m X高2-2.5m ；梯度间为长2-3mX宽1.5-2.5mX高2-2.5m。
[0046]梯度库空库温度场效应
[0047]不同果蔬最适宜贮藏温度不同，所以梯度间温度设计在-2-20摄氏度内可以任意调节、自动控制、恒温。
[0048]库体如果设置于室外，在库体表面设置隔热层是必须的，诸如石棉隔热层。
[0049]而电加热丝安装于梯度间的墙体内部深度为5mm-10mm之间，防止相邻的梯度间发生温度干扰。
[0050]以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅限于上述实施方式，凡是属于本实用新型原理的技术方案均属于本实用新型的保护范围。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理的前提下进行的若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.果蔬保鲜冷藏装置，其包括库体，其特征在于，该库体具有: 设于库体上部且构成库体夹层空间的静压室(a)，其内设与制冷机组(b)相连的冷风机(C)； 设于静压室下方且沿静压室延伸方向布置的若干梯度间(d)，梯度间位于库体下部且各梯度间均设有保温门(M-1')、用于调整梯度间内温度的温度调整装置(g)、用于将静压室冷气引入梯度间的静压风机(h)； 设于静压室下方且沿静压室延伸方向布置的缓冲间(e)，所述静压室与缓冲间之间设有用于安装或检修的工艺窗(f); 所述梯度间与缓冲间之间设有温度以及气体压力平衡阀(K-1')，所述库体的各梯度间设有温度以及气体压力监测装置，所述温度以及气体压力监测装置连接于库体的控制单元，该控制单元连接于温度以及气体压力平衡阀、温度调整装置、静压风机。
2.根据权利要求1所述的果蔬保鲜冷藏装置，其特征在于，所述温度调整装置为热风机或者电加热元件。
3.根据权利要求1所述的果蔬保鲜冷藏装置，其特征在于，所述温度以及气体压力监测装置包括设于梯度间内部的非接触式温度传感器、压力传感器。
4.根据权利要求1所述的果蔬保鲜冷藏装置，其特征在于，所述控制单元为单片机。
5.根据权利要求1所述的果蔬保鲜冷藏装置，其特征在于，所述静压室的内部空间与单个梯度间的内部空间的体积比为7: I。
【文档编号】A23B7/04GK203388175SQ201320444657
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年7月23日 优先权日:2013年7月23日
【发明者】李勇 申请人:上海浩爽实业有限公司