一种用于流体食品的快速冷却炉的制作方法

本发明涉及冷却设备领域，特别涉及一种用于流体食品的快速冷却炉。

背景技术：

在食品行业中，将食品煮熟后，需要快速冷却后进行包装，而冷却时间的长短在一定程度上决定了食品的品质。若食品冷却的时间过长，容易导致食品在高温中产生各种生物化学反应而引起食品变质问题；并且，食品的物理性质容易在过长的冷却过程中发生改变，从而影响了消费者食用时的口感。

传统肉丁、蔬菜流体食品采用管道进行输送，而煮熟后的流体食品通常采用冰块铺设在管道周围进行接触降温，但采用此种方式，由于冰块与管道的接触面积有限，将造成流体食品的冷却效果较差，因此，存在一定的改进之处。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种用于流体食品的快速冷却炉，具有冷却效果好的特点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种用于流体食品的快速冷却炉，包括壳体，所述壳体为顶部开口结构，所述壳体内设置有呈螺旋状分布的冷却管道，所述壳体内设有漫过冷却管道的冷却水，其中，所述冷却管道上分别连接有入口管道和出口管道，所述出口管道上连接有输送泵。

通过上述技术方案，流体食品通过入口管道进入到冷却管道中，输送泵启动用于提供冷却管道负压以使得流体食品在冷却管道中保持流动状态，其中，壳体内的冷却水将四面包裹在冷却管道的外部，并且冷却管道呈螺旋状分布以有效加长了冷却管道对于流体食品在冷却水中的输送距离，并且流体食品在输送过程中的热量不断被冷却水所吸收，以有效提高了流体食品在冷却管道中的冷却效率，此种流体食品的冷却效果好、以及冷却时间，相较于传统冰块冷却方式的冷却时间30分钟，本申请的将冷却管道内的流体食品冷却到室温（20摄氏度上下）只需要10分钟；并且此种冷却方式，占用空间体积小，使用成本低；

其中，冷却时间短将避免食品在高温中产生各种生物化学反应而带来食品变质问题，并且冷却水具有在15摄氏度到20摄氏度的温度区间，由此，避免了食品在25摄氏度到50摄氏度的最佳细菌繁殖期，在快速冷却下，为食品长期保鲜保障了其生理条件，延长了产品的保质期。

优选的，所述冷却管道设置有两组，两组冷却管道并排横置在壳体内。

通过上述技术方案，两组冷却管道提高了冷却管道盘绕在壳体中的长度，以进一步增加了冷却水与冷却管道的接触面积，从而提高了冷却水对于冷却管道中流体食品的热交换能力。

优选的，所述出口管道还设置有用于控制流体流速的控制阀，所述控制阀上连接有用于控制控制阀开度的控制器。

通过上述技术方案，控制阀用于控制冷却管道中流体食品的流速，以提高流体食品的输送效率和冷却效果。

优选的，所述连接管上设置有第一温度传感器，所述第一温度传感器用于检测连接管中流体食品的温度以输出第一温度值a1；

所述出口管道上设置有第二温度传感器，所述第一温度传感器用于检测出口管道中流体食品的温度以输出第二温度值a2；

所述控制器具有对应于连接管中流体食品温度的第一阈值b1、以及对应于出口管道中流体食品温度的第二阈值b2；

该控制器根据公式：

p=k1*（b1-a1）+k2*(b2-a2)；

以控制控制阀的开度；

其中，上述公式中p为控制阀的开度、k1和k2为常数系数、a1为第一温度值、a2为第二温度值、b1为第一阈值、b2为第二阈值。

通过上述技术方案，通过第一温度传感器和第二温度传感器分别监测连接管和出口管道的温度，在两者的实际温度大于阈值温度时，通过降低控制阀的开度以降低冷却管道的流速来提高冷却水与冷却管道内流体食品的热交换时间，在两者的实际温度小于阈值温度时，通过增加控制阀的开度以提高冷却管道中流体食品的流速以加快输送速率，提高生产效率。

优选的，所述壳体的底部开设有若干涌流口，所述壳体的侧壁上开设有溢流口，所述溢流口上连接有连通管一，所述连通管一上连接有增压泵，所述增压泵的输出端分别通过连通管二连接于涌流口。

通过上述技术方案，将冷却水添加至溢流口的水平高度以上，启动增压泵，增压泵不断将冷却水从连通管一中抽取，并从涌流口涌出，以将温度较低的冷却水与进行热交换后温度较高的冷却水进行中和并从溢流口流回到连通管一中，通过增压泵完成冷却水的循环，通过不断循环的冷却水有效提高了冷却管道的冷却效率，以进一步缩短流体食品在冷却管道中的冷却时间。

优选的，所述溢流口的水平高度高于所述冷却管道的水平高度。

通过上述技术方案，溢流口的水平高度高于冷却管道的水平高度，因此，在冷却水上涌从溢流口流出时，冷却水能完全漫过冷却管道，提高冷却管道的冷却效果。

优选的，所述连通管一包括若干呈u型的弯折管，所述弯折管的外壁上设有散热翅片。

通过上述技术方案，在壳体中的冷却水吸收冷却管道的热量传输至弯折管后，呈u型设置的弯折管提高了冷却水在弯折管中的流动时间，并且弯折管的外壁上设有散热翅片，散热翅片能对弯折管进行风冷冷却，达到降低弯折管中冷却水温度的目的。

优选的，所述溢流口的上方和下方分别设置有上液位传感器和下液位传感器，所述壳体的上方设置有用于冷却水添加的补充管道，所述补充管道上设置有电磁阀，所述电磁阀、上液位传感器、下液位传感器分别连接有控制器，所述控制器用于控制电磁阀的启闭以使得冷却水的液位高度保持在上液位传感器和下液位传感器之间。

通过上述技术方案，在壳体中冷却水液位达到下液位传感器时，电磁阀开启以通过补充管道对壳体内的冷却水进行补充，直至壳体内冷却水的液位高度达到上液位传感器，控制器控制电磁阀关闭，从而达到壳体内冷却水充足，增压泵能对冷却水进行循环的目的。

综上所述，本发明对比于现有技术的有益效果为：

此种冷却炉对流体食品的冷却效果好、以及冷却时间，相较于传统冰块冷却方式的冷却时间30分钟，本申请的将冷却管道内的流体食品冷却到室温（20摄氏度上下）只需要10分钟；并且此种冷却方式，占用空间体积小，使用成本低。

附图说明

图1为实施例的俯视图；

图2为控制器的第一电路连接示意图；

图3为控制阀开度的曲线图；

图4为实施例的结构示意图；

图5为控制器的第二电路连接示意图。

附图标记：1、壳体；2、冷却管道；3、连接管；4、冷却水；5、入口管道；6、出口管道；7、输送泵；8、控制阀；9、第一温度传感器；10、第二温度传感器；11、涌流口；12、溢流口；13、连通管一；14、连通管二；15、增压泵；16、弯折管；17、散热翅片；18、上液位传感器；19、下液位传感器；20、补充管道；21、电磁阀。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，一种用于流体食品的快速冷却炉，包括壳体1，壳体1为顶部开口结构，壳体1内设置有呈螺旋状分布的冷却管道2，本实施例中，冷却管道2设置有两组，两组冷却管道2并排设置在壳体1内，其中，两组冷却管道2之间通过连接管3相互连通。

壳体1内设有漫过冷却管道2的冷却水4，其中，所述冷却管道2上分别连接有入口管道5和出口管道6，出口管道6上连接有输送泵7。流体食品通过入口管道5进入到冷却管道2中，输送泵7启动时抽取冷却管道2中的空气以使冷却管道2中形成负压，从而实现流体食品在冷却管道2中向出口管道6一侧流动，冷却水4吸取冷却管道2中流体食品的热量以完成流体食品冷却的过程。

结合图1和图2所示，出口管道6还设置有用于控制流体流速的控制阀8，控制阀8位于输送泵7与冷却管道2之间，在控制阀8上连接有用于控制控制阀8开度的控制器。其中，控制器控制控制阀8开度的方式如下，连接管3上设置有第一温度传感器9，在出口管道6上设置有第二温度传感器10，第一温度传感器9电连接于控制器，第一温度传感器9用于检测连接管3中流体食品的温度以输出第一温度值a1；第二温度传感器10电连接于控制器，第二温度传感器10用于检测出口管道6中流体食品的温度以输出第二温度值a2。本实施例中，控制器具有对应于连接管3中流体食品温度的第一阈值b1、以及对应于出口管道6中流体食品温度的第二阈值b2。

结合图2和图3所示，其中，在控制器上相应电连接有自动按钮和手动按钮，当自动按钮被触发时，该控制器将根据公式：

p=k1*（b1-a1）+k2*(b2-a2)；以控制控制阀8的开度；

其中，上述公式中p为控制阀8的开度、k1和k2为常数系数、a1为第一温度值、a2为第二温度值、b1为第一阈值、b2为第二阈值。

开机时，操作人员通过控制器控制控制阀8的开度以使得流体食品在冷却管道2中输送，通过手动按钮达到手动调节控制阀8开度的目的；在操作人员触发自动按钮时，控制器将进入自动控制控制阀8开度的工作状态，在此工作状态中。

具体地，第一温度传感器9设于两组冷却管道2之间，第一温度传感器9获取的第一温度值a1为中段温度；第二温度传感器10设于出口管道6上，第二温度传感器10获取的第二温度值a2为末端温度。其中，若第一温度传感器9检测到的第一温度值a1=40℃，第一阈值b1=50℃，由此，第一温度值a1与第一阈值b1的第一温差u1=10℃。

其中，若第二温度传感器10检测到的第二温度值a2=20℃，第二阈值b2=25℃，由此，第二温度值a2与第二阈值b2的第二温差u1=5℃，因此，根据公式p=10*k1+(5*k2),因为，控制器将根据p以提高控制阀8的开度以提高流体食品在冷却管道2中的输送速度。值得说明的是，当第一温差u1和第二温差u2的均超过第一预设数值，将根据公式：p=1，控制器将控制阀8的开度调节到最大。

若第一温度传感器9检测到的第一温度值a1=55℃，第一阈值b1=50℃，由此，第一温度值a1与第一阈值b1的第一温差u1=-5℃。

其中，若第二温度传感器10检测到的第二温度值a2=30℃，第二阈值b2=25℃，由此，第二温度值a2与第二阈值b2的第二温差u1=-5℃，因此，根据公式p=-5*k1+(-5*k2),因为，控制器将根据p以减小控制阀8的开度以降低流体食品在冷却管道2中的输送速度，提高流体食品在冷却管道2中的冷却时间。值得说明的是，当第一温差u1和第二温差u2的均超过第二预设数值，将根据公式：p=-1，控制器将控制阀8的开度调节到最小。

结合图4和图5所示，壳体1的底部开设有若干涌流口11，本实施例中，涌流口11的数量设置有三个，三个涌流口11沿壳体1的长度方向等间距分布。壳体1的侧壁上开设有溢流口12，本实施例中，溢流口12设置有两个，两个溢流口12对称设置在壳体1的两侧，并且每个溢流口12的水平高度均高于冷却管道2的水平高度。

其中，每个溢流口12上均连接有连通管一13，连通管一13上连接有增压泵15，增压泵15的输出端分别通过连通管二14连接于每个涌流口11。

值得说明的是，连通管一13包括若干呈u型的弯折管16，弯折管16的外壁上设有散热翅片17。

其中，在溢流口12的上方和下方分别设置有上液位传感器18和下液位传感器19，壳体1的上方设置有用于冷却水4添加的补充管道20，补充管道20上设置有电磁阀21，电磁阀21、上液位传感器18、下液位传感器19分别连接有控制器，控制器用于控制电磁阀21的启闭以使得冷却水4的液位高度保持在上液位传感器18和下液位传感器19之间。在壳体1中冷却水4液位达到下液位传感器19时，电磁阀21开启以通过补充管道20对壳体1内的冷却水4进行补充，直至壳体1内冷却水4的液位高度达到上液位传感器18，控制器控制电磁阀21关闭，在壳体1中的冷却水4经蒸发消耗，使得冷却水4的液位高度达到下液位传感器19时，控制器将控制电磁阀21重新开启以通过补充管道20将壳体1中的冷却水4重新补充到上液位传感器18的液位高度，从而达到壳体1内冷却水4充足，增压泵15能对冷却水4进行循环的目的。

通过上述技术方案，本申请的冷却炉对流体食品的冷却效果好、以及冷却时间，相较于传统冰块冷却方式的冷却时间30分钟，本申请的将冷却管道2内的流体食品冷却到室温（20摄氏度上下）只需要10分钟；并且此种冷却方式，占用空间体积小，使用成本低。

以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。