本发明涉及水果预冷设备技术领域，具体涉及一种用于水果就地快速预冷机。
背景技术：
水果采后携带大量田间热，促使其呼吸强度加快,采收过程中的机械伤也会进一步加强呼吸作用，释放出大量的呼吸热，造成果温升高，从而加速品质下降与腐烂衰老。因此，水果采后迅速冷却至低温后再进入贮藏或流通是保持其新鲜度和营养价值的关键。目前,欧美日等发达国家将果蔬采后预冷作为一道必不可少的工序。杨梅、蓝莓等水果采收正值高温多雨季节，通过及时预冷可抑制呼吸作用，减少营养物质消耗，延长保鲜期，预冷是其采后商品化处理的重要步骤。研究表明，杨梅、蓝莓等水果采后距离预冷时间间隔越短越有利于其品质的保持。但目前，市场上尚无可用的轻便的就地预冷设备，水果采收后一般需要经过3-5小时运送至冷库才能预冷，严重影响保鲜效果。因此，研究开发适合杨梅、蓝莓等水果产地便捷快速预冷设备至关重要。
技术实现要素：
为了解决杨梅、蓝莓等水果在采用预冷保鲜方面存在的上述问题，本发明提出了一种能够实现快速冷却、抑菌除湿和可运至田间地头的水果就地快速预冷机。
为了实现上述目的，本发明提供了一种水果就地快速预冷机，其特征在于，包括箱体、制冷装置、除湿装置、控制装置和杀菌装置，箱体内设有预冷室和制冷室，制冷装置包括通过管路依次连接的压缩机、冷凝器、储液筒和蒸发器，压缩机、冷凝器和储液筒设置在制冷室内，蒸发器设置在预冷室内，蒸发器包括蒸发翅片管和风扇，除湿装置包括电加热器和排水阀，电加热器设置在所述蒸发翅片管一侧，排水阀在预冷室的底部，杀菌装置设置在所述预冷室内。
本发明提供的水果就地快速预冷机，制冷速度快，具有除湿和杀菌功能，能有效保持了浆果的采后品质，整机重量轻，方便田间地头搬运。除湿装置采用制冷原理，借助预冷机的制冷系统，通过电热化霜、自动排水完成。杀菌装置设置在预冷室的底部，可以是等离子发生器或臭氧杀菌器。杀菌装置是独立部件，可根据浆果品种选用。
进一步地，所述冷凝器为风冷冷凝器，具有冷凝翅片管，r＝60nvηv(i1-i2)/v1，qc＝60nvηv(i3-i4)/v1，q0＝a0f0δt0，qk＝akfkδtk，满足q0＞r，qk＞qc，其中r为所述压缩机的压缩机制冷量，qc为所述冷凝器的冷凝器放热量，q0为所述蒸发器的蒸发器换热量，qk为所述冷凝器的冷凝器换热量，n为压缩机转速，v为压缩机的活塞运动体积，ηv为压缩机容积效率，i1为蒸发器出口制冷剂的焓，i2为蒸发器入口制冷剂的焓，i3为压缩终了制冷剂的焓，i4为冷凝器出口制冷剂的焓，v1为压缩机吸气口制冷剂比容，a0为以蒸发翅片管散热面积计的表面换热系数，f0为蒸发翅片管的散热面积，δt0为蒸发器的换热温差，ak为以冷凝翅片管散热面积计的表面换热系数，fk为冷凝翅片管的散热面积，δtk为冷凝器的换热温差。本发明对制冷装置各个部分之间的匹配进行优化，制冷速度快，从室温30℃到0℃只要10分钟，达到了快速预冷的目的。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明部分剖视示意图；
图3为制冷装置结构示意图。
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
具体实施方式
参见图1和图2，水果就地快速预冷机的箱体1为方形平壁结构，采用不锈钢薄板充填高密度保温材料，包括内壁、外壁和夹在内壁外壁之间的保温材料，内壁和外壁为不锈钢板板材，保温材料为聚苯乙烯泡沫塑料(eps)，保温性能好，箱体重量轻。箱体1内设有预冷室11和制冷室12。箱体1的底部设有4个轮子，整机重量不到100公斤，方便田间地头搬运。
参见图3，制冷装置包括通过管路依次连接的压缩机21、冷凝器22、储液筒23和蒸发器24，压缩机21、冷凝器22和储液筒23设置在制冷室12内，制冷室12内留有足够的空间，便于散热。蒸发器24设置在预冷室11内。
冷凝器22采用风冷冷凝器，具有冷凝翅片管221，结构型式为强制通风型翅片管。蒸发器24选用冷风机，包括蒸发翅片管241和风扇242，蒸发翅片管241结构型式为强制通风型翅片管,风扇242为双风扇，用风扇强制换热。
本发明由于对制冷速度要求比较高，因此对制冷装置各个部分之间的匹配比较重要。压缩机21的压缩机制冷量为r，冷凝器22的冷凝器放热量为qc，冷凝器22的冷凝器换热量为qk，蒸发器24的蒸发器换热量为q0。
r＝60nvηv(i1-i2)/v1，qc＝60nvηv(i3-i4)/v1，q0＝a0f0δt0，qk＝akfkδtk，满足q0＞r，qk＞qc。其中n为压缩机转速，v为压缩机的活塞运动体积，ηv为压缩机容积效率，i1为蒸发器出口制冷剂的焓，i2为蒸发器入口制冷剂的焓，i3为压缩终了制冷剂的焓，i4为冷凝器出口制冷剂的焓，v1为压缩机吸气口制冷剂比容，a0为以蒸发翅片管散热面积计的表面换热系数，f0为蒸发翅片管的散热面积，δt0为蒸发器的换热温差，ak为以冷凝翅片管散热面积计的表面换热系数，fk为冷凝翅片管的散热面积，δtk为冷凝器的换热温差。
在本实施例中，选用丹佛斯5/8hp全封闭压缩机作制冷源，压缩机的活塞运动体积v＝18cm3/r，压缩机容积效率ηv＝0.75。制冷装置采用r22制冷剂，设定蒸发温度t0＝-10℃，压缩机吸气口温度t1＝0℃，冷凝温度tk＝36℃，查制冷剂r22的热力性质表得：t0＝-10℃，p0＝0.356mpa，i1＝621.6kj/kg，i2＝407.2kj/kg，v1＝69.51×10-3m3/kg，tk＝36℃，pk＝1.40mpa，i3＝636.5kj/kg，i4＝418.7kj/kg。压缩机转速为n＝2880r/min时，
r＝60nvηv(i1-i2)/v1＝7195.3kj/h＝2000w，
qc＝60nvηv(i3-i4)/v1＝7309.4kj/h＝2030.3w。
蒸发器为冷风机de-1.4/5.0，其蒸发翅片管散热面积f0＝5.0m2，a0＝75w/m2.k，取δt0＝10时，q0＝a0f0δt0＝3750w＞r。
冷凝器为风冷冷凝器fnh-2.0/7.0，其冷凝翅片管散热面积fk＝7.0m2，a0＝75w/m2.k，取δtk＝6时，qk＝akfkδtk＝3150w＞qc。
除湿装置采用电热化霜、自动排水，包括电加热器和排水阀3，电加热器设置在蒸发翅片管一侧，排水阀3在预冷室11的底部。其工作过程按设定好的程序进行，制冷装置启动，蒸发器24表面结霜，启动电加热器，蒸发器24表面结霜快速溶解后，自动打开排水阀3进行排水。除湿装置采用制冷原理，借助预冷机的制冷系统，通过电热化霜、自动排水完成。
杀菌装置4设置在预冷室11的底部，可以是等离子发生器或臭氧杀菌器。杀菌装置4是独立部件，可根据浆果品种选用。
控制系统对制冷装置、除湿装置和杀菌装置进行控制，采用plc程序控制，操作面板为彩色触摸屏，操作方便直观。控制系统能手动或自动控制制冷温度和除霜温度。手动时通过触摸屏启动或停止强制制冷，并能在触摸屏上实时显示制冷温度和除霜温度。自动时通过触摸屏设定制冷温度及其正负偏差、制冷时间、除霜温度、除霜时间，然后开启自动预冷。
本发明制冷速度快，具有除湿和杀菌功能，能有效保持了浆果的采后品质，整机重量轻，方便田间地头搬运。