一种空气扰流预冷系统及其预冷方法与流程

本发明涉及食品冷链保鲜技术，具体涉及一种空气扰流预冷系统及其预冷方法。

背景技术：

预冷是食品冷链物流过程中的重要环节，可使采摘、捕捞、加工时累积在食品中的热量及食品自身产生的呼吸热迅速散失，从而降温至适宜贮藏保鲜的温度，进而进入冷库储存并完成之后的冷链物流过程。目前常用的预冷方法包括冰水预冷、碎冰预冷、真空预冷和差压预冷等，其中差压预冷在果蔬等农产品的预冷过程中应用较为广泛。然而，差压预冷所使用的大功率离心风机能耗高；需要将冷库中的货物按特定形式堆放以形成风道，并用围挡将风道与外界空间分隔密闭，以便在风道中形成负压；风机往往位于风道的一端，使与风机不同距离的位置上的货物降温速率不一致，货物中各处的温度不均匀，一方面使总预冷操作时间延长，另一方面使部分货物因过度降温而产生冻害等品质劣变。

技术实现要素：

为了降低货物预冷过程中的能耗，实现更便捷的货物预冷和贮藏，减小货物温度的不均匀性，本发明提出了一种空气扰流预冷系统及其预冷方法。

本发明的一个目的在于提出一种空气扰流预冷系统。

本发明的空气扰流预冷系统包括：货物、货筐或货箱、冷库、空气扰流器和冷风机；其中，货物盛放在壁面透风的货筐或货箱中，多个货筐或货箱摞起成货物垛，在冷库内多摞货物垛整齐码放形成二维阵列，行和列分别平行或垂直于冷库的库体，相邻的行之间形成行通道，并且相邻的列之间形成列通道，行通道和列通道的距离由货筐或货箱的宽度确定；在每一个行通道和列通道的交叉点处放置空气扰流器；空气扰流器包括底座、水平旋转电机、竖直转轴以及扰流装置，扰流装置采用多个风扇或者升降机构和一个风扇；在底座上设置水平旋转电机，竖直转轴垂直于地面设置在水平旋转电机上；扰流装置采用多个风扇，与货物垛中的每一层货筐或货箱相对应，多个风扇设置在竖直转轴上，风扇的数量与货物垛的层数相同；或者，扰流装置采用升降机构和一个风扇，在竖直转轴上设置升降机构，在升降机构上设置一个风扇；风扇的叶片转轴为水平轴，旋转面为竖直面；在冷库内放置冷风机；冷风机将冷库内的温度降低至设定值，空气扰流器的风扇的叶片绕着水平轴360°旋转，同时竖直转轴在水平旋转电机的驱动下绕竖直轴360°旋转，使垂直于风扇的旋转面方向上的空气流速增加，并且与货筐或货箱相对的多个风扇一起扰动，或者一个沿着升降机构竖直移动的风扇扰动，使得货物垛全部高度上的空气均加速流动，在空气扰流器的作用下，货物附近的空气流速增加，货物与空气进行热交换，货物温度降低，直至降至设定值。

本发明还包括底盘，每一摞货物垛放置在底盘上。

风扇包括连接筒、叶片转轴、竖直旋转电机和叶片；其中，在连接筒上设置竖直旋转电机，在竖直旋转电机上设置叶片转轴，叶片转轴为水平轴，在叶片转轴上设置多片叶片；竖直旋转电机带动叶片转轴及其上的叶片绕水平轴旋转，旋转面为竖直面。

叶片转轴的顶端绕竖直转轴的旋转面的直径小于行通道和列通道的宽度。

升降机构包括：升降导轨、底板、从动滑轮、升降电机、主动滑轮和传送带；其中，在竖直转轴的顶端设置升降电机；在竖直转轴的底端固定底板；在底板上设置从动滑轮；在升降电机上连接主动滑轮；主动滑轮和从动滑轮之间由传送带连接；升降导轨沿着竖直方向安装在竖直转轴上，其上止点的高度与升降电机下端的高度相同，其下止点的高度与从动滑轮上端的高度相同；风扇的连接筒套装在升降导轨外，并且连接筒固定在传送带上；升降电机驱动主动滑轮转动，带动传送带在主动滑轮和从动滑轮之间竖直运动，从而带动固定在传送带上的连接筒运动，使得风扇沿着竖直方向运动。

进一步，为了增加冷库中货物的预冷效果，在行通道和列通道与冷库的库体的每一个交叉点处，均放置一个空气扰流器。

冷风机设置在冷库内的顶壁上。

行通道和列通道的宽度为货筐或货箱的宽度的0.5～1.5倍。

在扰流装置采用多个风扇的结构中，底座的高度使最下面的叶片转轴的高度与最底层货筐或货箱的中间位置的高度相当；在扰流装置采用升降机构和一个风扇的结构中，底座的高度使连接筒的下端移动至升降导轨的下止点时，叶片转轴的高度与最底层货筐或货箱的中间位置的高度相当。

在扰流装置采用多个风扇的结构中，多个连接筒间隔均匀地套装在竖直转轴外，连接筒之间的距离与货筐或货箱的高度相当，竖直转轴顶端的高度高于最上面的连接筒的上端；在扰流装置采用升降机构和一个风扇的结构中，竖直转轴顶端的高度使连接筒的上端移动至升降导轨的上止点时，叶片转轴的高度与最顶层货筐或货箱的中间位置的高度相当。

本发明的另一个目的在于提供一种空气扰流预冷系统的预冷方法。

本发明的空气扰流预冷系统的预冷方法，包括以下步骤：

1)将货物盛放在壁面透风的货筐或货箱中，多个货筐或货箱摞起成货物垛，在冷库内多摞货物垛整齐码放形成二维阵列，行和列分别平行或垂直于冷库的库体，相邻的行之间形成行通道，并且相邻的列之间形成列通道，行通道和列通道的宽度大于货筐或货箱的宽度的0.5～1.5倍；

2)在每一个行通道和列通道的交叉点处放置空气扰流器；

3)开启冷风机，空气温度降低至设定值，并维持稳定；

4)开启水平旋转电机和竖直旋转电机，空气扰流器的风扇的叶片绕着水平轴360°旋转，同时竖直转轴在水平旋转电机的驱动下绕竖直轴360°旋转，使垂直于风扇的叶片的旋转面方向上的空气流速增加，并且多个高度不同的风扇一起扰动或者一个沿着升降机构竖直移动的风扇扰动，使得货物垛全部高度上的空气均加速流动；

5)在空气扰流器的作用下，货物附近的空气流速增加，货物与空气进行热交换，货物温度降低，直至降至设定值。

在步骤2)中，进一步，为了增加冷库中货物的预冷效果，在行通道和列通道与冷库的库体的每一个交叉点处，均放置一个空气扰流器。

本发明的优点：

本发明将货筐或货箱摞起成货物垛，在冷库内多摞货物垛整齐码放形成二维阵列，在行通道和列通道的交叉点放置空气扰流器，进一步在行通道和列通道与冷库的库体的交叉点处也放置空气扰流器，电机带动空气扰流器的风扇的叶片绕水平轴360°旋转，空气扰流器的竖直转轴绕竖直轴360°旋转，同时多个高度不同的风扇一起扰动或者一个沿竖直方向移动的风扇扰动，货物附近的空气流速增加，货物与空气进行热交换，货物温度降低；本发明的预冷方法操作流程简便，预冷结束后可直接进行冷库内贮藏；本发明减小预冷过程中货物温度的不均匀性，使各处货物的降温速率趋于一致，一方面缩短总预冷操作时间，另一方面避免部分货物因过度降温而产生冻害等品质劣变；本发明能够实现节能减排。

附图说明

图1为本发明的空气扰流预冷系统的实施例一的俯视图；

图2为本发明的空气扰流预冷系统的实施例一的侧视图；

图3为本发明的空气扰流预冷系统的实施例二的侧视图；

图4为本发明的空气扰流预冷系统的实施例一的空气扰流器的示意图；

图5为本发明的空气扰流预冷系统的实施例二的空气扰流器的示意图。

具体实施方式

下面结合附图，通过具体实施例，进一步阐述本发明。

实施例一

在本实施例中，扰流装置采用升降机构和一个风扇。

如图1和2所示，本实施例的空气扰流预冷系统包括：货物、货筐2、底盘3、冷库4、空气扰流器5和冷风机6；其中，货物盛放在壁面透风的货筐2中，三个货筐2在底盘3上摞起成货物垛，在冷库4内六摞货物垛整齐码放形成2×3的二维阵列，行和列分别平行或垂直于冷库4的库体，相邻的行之间形成行通道，并且相邻的列之间形成列通道，行通道和列通道的宽度大于货筐2的宽度的1.5倍；在每一个行通道和列通道的交叉点处及沿冷库4长度方向的行通道与冷库4的库体的交叉点处放置空气扰流器5；在冷库4内的顶壁的一端放置冷风机6。

如图4所示，空气扰流器包括底座7、水平旋转电机8、竖直转轴9以及升降机构和一个风扇；在底座上设置水平旋转电机8，竖直转轴9垂直于地面设置在水平旋转电机8上；在竖直转轴上设置升降机构，在升降机构上设置一个风扇；风扇的叶片转轴为水平轴，旋转面为竖直面；风扇包括连接筒10、叶片转轴12、竖直旋转电机11和叶片13；其中，在连接筒10上设置竖直旋转电机11，在竖直旋转电机11上设置叶片转轴12，叶片转轴12为水平轴，在叶片转轴12上设置多片叶片13；竖直旋转电机11带动叶片转轴12和叶片13绕水平轴旋转，旋转面为竖直面；升降机构包括：升降导轨14、底板15、从动滑轮16、升降电机17、主动滑轮18和传送带19；其中，在竖直转轴9的顶端设置升降电机17；在竖直转轴9的底端固定底板15；在底板15上设置从动滑轮16；在升降电机17上连接主动滑轮18；主动滑轮18和从动滑轮16之间由传送带19连接；升降导轨14沿着竖直方向安装在竖直转轴9上，其上止点的高度与升降电机17下端的高度相同，其下止点的高度与从动滑轮16上端的高度相同；风扇的连接筒10套装在升降导轨14外，并且连接筒10固定在传送带19上；升降电机17驱动主动滑轮18转动，带动传送带19在主动滑轮18和从动滑轮16之间竖直运动，从而带动固定在传送带19上的连接筒10运动，从而带动风扇沿着竖直方向运动。

实施例二

在本实施例中，扰流装置采用多个风扇。

如图5所示，与货物垛中的每一层货筐2相对应，扰流装置包括三个风扇设置在竖直转轴上；三个风扇的连接筒10分别套装在竖直转轴9上，高度分别与三层货筐的中心位置对齐。其他同实施例一，如图3所示。

最后需要注意的是，公布实施例的目的在于帮助进一步理解本发明，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换和修改都是可能的。因此，本发明不应局限于实施例所公开的内容，本发明要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。