一种真空预冷保鲜系统及其应用方法
【专利摘要】本发明涉及一种真空预冷保鲜系统，包括顺次连通的保鲜室、压缩机、换热系统以及第一真空泵，所述保鲜室内的气体在第一真空泵的带动下，顺次经过所述压缩机和换热系统后排出；所述换热系统内含流态冰，所述流态冰用于和通入所述换热系统的气体进行热交换。还提供了一种上述真空预冷保鲜系统的应用方法，包括以下步骤：S1、利用压缩机对保鲜室内的水汽压缩升温；S2、利用换热系统将S1中升温后的水汽与所述换热系统内的流态冰进行换热；S3、利用第一真空泵将S2换热后得到的干燥气体从所述换热系统中排出。该真空预冷保鲜系统结构简单、能耗低、成本低、换热效果好而且稳定可靠。
【专利说明】
一种真空预冷保鲜系统及其应用方法
技术领域
[0001]本发明涉及果蔬预冷保鲜技术领域，尤其涉及一种基于流态冰的真空预冷保鲜系统及其应用方法。
【背景技术】
[0002]为延长果蔬的货架期，提升果蔬的贮藏品质，需要在果蔬采摘后即进行预冷处理，这样可以有效降低果蔬的呼吸热，提升果蔬品质。为满足缺额，供应国内外市场需求，绝大多数果蔬品种要进行不同距离和时间的运输，若进行长距离常温、常压下的运输，则需要高效节能的预冷保鲜方法以维持果蔬的高品质。目前，果蔬预冷保鲜系统主要包括真空预冷、冰水预冷、差压预冷等。其中，真空预冷目前主要是采用基于制冷系统匹配的整体预冷保鲜系统，其制冷系统的运行主要靠供电系统提供动力，存在着耗电量大、成本高的不足，并且制冷系统的运行稳定性和可靠性是影响整个保鲜过程的关键因素;而冰水预冷存在着温度可控性低、预冷保鲜效果差的问题。所以，必须设计制造适用于果蔬保鲜的节能、方便、可靠性强的真空预冷保鲜系统。
【发明内容】
[0003](一)要解决的技术问题
[0004]本发明要解决的技术问题是解决现有果蔬保鲜技术中耗能大、可靠性差和成本高的问题。
[0005](二)技术方案
[0006]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种真空预冷保鲜系统，包括顺次连通的保鲜室、压缩机、换热系统以及第一真空栗，所述保鲜室内的气体在第一真空栗的带动下，顺次经过所述压缩机和换热系统后排出；所述换热系统内含流态冰，所述流态冰用于和通入所述换热系统的气体进行热交换。
[0007]优选的，所述换热系统包括蓄冰室，所述流态冰设于所述蓄冰室内，所述蓄冰室设有进风口和出风口，所述进风口和出风口分别与所述压缩机和第一真空栗相连通。
[0008]优选的，所述蓄冰室内竖直设有多个储冰管，各个所述储冰管均相互平行间隔设置，所述流态冰在各个所述储冰管里自上而下进行流动。
[0009]优选的，所述蓄冰室内部自上而下水平设有多个导风板，最上面的所述导风板与所述进风口相连通，最下面的所述导风板与所述出风口相连通，多个所述导风板均与所述储冰管相贯穿。
[0010]优选的，所述换热系统还包括漏水板和设于所述蓄冰室底部的蓄水室，所述漏水板设于所述蓄冰室和所述蓄水室之间，所述漏水板上设有孔隙，所述蓄冰室内的水可通过所述漏水板上的孔隙进入所述蓄水室。
[0011]优选的，所述蓄水室设有排水口，所述蓄冰室的顶部设有加冰口，所述排水口与所述加冰口相连通或不连通。
[0012]优选的，所述蓄冰室的进风口和出风口之间并联有第二真空栗，所述第二真空栗用于使所述蓄冰室中的气体从所述出风口回流至所述进风口。
[0013]优选的，所述蓄冰室的出风口设有挡水板，所述挡水板用于阻挡蓄冰室内的水分随水汽进入第一真空栗，但不阻挡蓄冰室内的气体进入第一真空栗。
[0014]本发明还提供了一种上述真空预冷保鲜系统的应用方法，包括以下步骤:
[0015]S1、利用压缩机对保鲜室内的水汽压缩升温；
[0016]S2、利用换热系统将SI中升温后的水汽与所述换热系统内的流态冰进行换热；
[0017]S3、利用第一真空栗将S2换热后得到的干燥气体从所述换热系统中排出。
[0018]优选的，还包括步骤:S4、将所述步骤S2换热后得到的水分经换热系统的排水口排出，或由所述排水口引至所述换热系统的加冰口循环利用。
[0019](三)有益效果
[0020]本发明的上述技术方案具有以下有益效果:
[0021]1、本发明的真空预冷保鲜系统，其保鲜室内的高温水分和气体在第一真空栗的差压力作用下进入压缩机，水分和气体在压缩机内经压缩升温后进入换热系统，并在换热系统内降温冷凝除湿，能够有效降低该保鲜室内的温度和湿度，并使得该保鲜室呈真空状态，进而使果蔬在有益的贮藏条件下保鲜，有效延长了果蔬的保鲜期。
[0022]2、本发明的真空预冷保鲜系统利用蓄冰室内的温度较低的流态冰来冷却经压缩机升温后的水汽，流态冰作为冷源温度恒定，不需要任何耗能，换热效果好，相比于现有的采用制冷系统的真空预冷系统有着结构简单、换热稳定、系统可靠、成本低等优势，从而降低了整个真空预冷保鲜系统的能耗及成本。
[0023]3、经换热系统处理后的气体一部分可通过第二真空栗再引入到进风口，从而加大了整个水汽在换热系统内的流动动力，进而减少了能耗。经过换热系统处理后的冷凝水还可经排水口引至加冰口，由于冷凝水温度较低，能够有效利用其冷量，因而节省了能源。
【附图说明】
[0024]图1为本发明实施例一的真空预冷保鲜系统的结构示意图；
[0025]图2为本发明实施例一的换热系统的仰视图。
[0026]其中，1、进料口；2、保鲜室;3、压缩机;4、进风口；5、加冰口；6、进风门；7、储冰管；
8、漏水板;9、蓄水室；10、导风板;11、挡水板;12、出风口 ；13、出风门；14、排水口 ；15、第一真空栗;16、第二真空栗;17、换热系统；18、蓄冰室。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
[0028]在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0029]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0030]实施例一
[0031]如图1和图2所示，本实施例提供了一种真空预冷保鲜系统，其包括保鲜室2、压缩机3、换热系统17、第一真空栗15以及第二真空栗16。保鲜室2用于放置待保鲜果蔬;压缩机3用于将保鲜室2内的水汽压缩升温并送至换热系统17。第一真空栗15和第二真空栗16处于同一水平位置。保鲜室2设有进料口 I，用于往保鲜室2内取放果蔬。保鲜室2与压缩机3相连通，换热系统17包括蓄冰室18、漏水板8和设于蓄冰室18底部的蓄水室9，漏水板8设于蓄冰室18和蓄水室9之间。蓄冰室18内含流态冰，蓄冰室18的顶部设有加冰口 5，用于向蓄冰室18内加流态冰，加冰口 5设置在顶部，这样更加利于流态冰的分布，使流态冰在蓄冰室18内的分布更加均匀，从而使气体在蓄冰室18内的换热更加均匀。漏水板8上设有许多直径较小的圆孔，保证较大冰块不能流出，蓄冰室18内的水可通过所述漏水板8上的圆孔进入蓄水室9，蓄水室9设有排水口 14，排水口 14与加冰口 5相连通(附图1中未示出，仅示出了排水口 14与加冰口 5不连通的情形)，由排水口 14可将蓄冰室18流出的低温水引至加冰口 5，从而再次利用其冷量。蓄冰室18的一侧设有进风口 4，且通过进风口 4与压缩机3相连通，蓄冰室18的另一侧设有出风口 12，且通过出风口 12与第一真空栗15相连通。
[0032]蓄冰室18内设有多个储冰管7，储冰管7上部与加冰口5相连通，储冰管7下部通过漏水板8与蓄水室9相连通。储冰管7之间是相互平行间隔设置的，且都是竖直的。蓄冰室18内部自上而下平行设置有四个导风板10，导风板10与蓄冰室18的底部相平行，最上面的导风板10与进风口 4相连通，最下面的导风板10与所述出风口 12相连通，四个导风板10均与储冰管7相贯穿。蓄冰室18中与导风板10平行方向上的长度比导风板10的长度要长。经压缩机3压缩升温后的气体在导风板10的引导作用下，在蓄冰室18内可来回流动多次，有效利用了蓄冰室18的空间，能保证水汽和流态冰之间的充分换热，提高了换热效率。
[0033]蓄冰室18的出风口12处设有挡水板11，挡水板11能够阻挡蓄冰室18内的水分进入第一真空栗15，但不阻挡蓄冰室18内的气体进入第一真空栗15。出风口 12和进风口 4均与第二真空栗16相连通，出风口 12与第二真空栗16的连通处设有出风门13，进风口 4与第二真空栗16的连通处设有进风门6。出风门13和进风门6均可打开和关闭，当出风门13打开时，出风口 12与第二真空栗16相连通；当进风门6打开时，进风口4与第二真空栗16相连通。这样，在第二真空栗16的作用下，经换热系统17处理后的气体就可依次通过出风门13和进风门6，进入进风口 4，从而加大了整个流动的流动动力。
[0034]工作中，保鲜室2内的高温水分和气体在第一真空栗15的差压作用下进入压缩机3，水分和气体在压缩机3内经压缩升温后进入换热系统17，并在换热系统17内降温冷凝除湿，经换热系统处理后的气体一部分通过第二真空栗16再引入到进风口 4，从而加大了整个水汽在换热系统17内的流动动力；另一部分经换热系统17处理后的气体通过第一真空栗15排出。而经过换热系统17处理后的低温冷凝水经排水口 14引流至加冰口5，再次参与换热循环。
[0035]综上所述，本实施例的真空预冷保鲜系统，采用第一真空栗15、换热系统17和压缩机3可以降低保鲜室2内的温度和湿度，使保鲜室2内的果蔬在有益的贮藏条件下保鲜，减小果蔬田间热和呼吸热，同时保鲜室2内的绝对压力较低，绝对温度也较低，这能有效抑制果蔬的呼吸强度，降低果蔬自身各种生理、生化反应速度，延长果蔬保鲜期；同时低温条件可抑制微生物生理代谢，减小自身损耗，提高产品质量。本发明利用蓄冰室18内的温度较低的流态冰来冷却经压缩机3升温后的水汽，冰作为冷源温度恒定，不需要任何耗能，换热效果好，降低了整个真空预冷系统的能耗及成本，相比于现有的采用制冷系统的真空预冷系统有着结构简单、换热稳定、系统可靠以及成本低等优势。
[0036]实施例二
[0037]如图1所示，本实施例提供了一种上述真空预冷保鲜系统的应用方法，包括以下步骤:
[0038]S1、利用压缩机对保鲜室内的水汽压缩升温；
[0039]S2、利用换热系统将SI中升温后的水汽与所述换热系统内的流态冰进行换热；
[0040]S3、利用第一真空栗将S2换热后得到的干燥气体从所述换热系统中排出；
[0041 ] S4、将S2换热后得到的水分经换热系统的排水口排出。
[0042]当蓄水室9内水位明显上升时，一方面通过加冰口5向蓄冰室18内补充冰量，另一方面还可以通过排水口 14将蓄水室9内的低温水再引到加冰口 5循环利用；另外，经换热系统17换热后的部分气体依次经过出风门13、第二真空栗16和进风门6后被引到进风口 4作循环利用。
[0043]本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
【主权项】
1.一种真空预冷保鲜系统，其特征在于:包括顺次连通的保鲜室(2)、压缩机(3)、换热系统(17)以及第一真空栗(15)，所述保鲜室(2)内的气体在第一真空栗(15)的带动下，顺次经过所述压缩机(3)和换热系统(17)后排出；所述换热系统(17)内含流态冰，所述流态冰用于和通入所述换热系统(17)的气体进行热交换。2.根据权利要求1所述的真空预冷保鲜系统，其特征在于:所述换热系统(17)包括蓄冰室(18)，所述流态冰设于所述蓄冰室(18)内，所述蓄冰室(18)设有进风口(4)和出风口(12)，所述进风口(4)和出风口(12)分别与所述压缩机(3)和第一真空栗(15)相连通。3.根据权利要求2所述的真空预冷保鲜系统，其特征在于:所述蓄冰室(18)内竖直设有多个储冰管(7)，各个所述储冰管(7)均相互平行间隔设置，所述流态冰在各个所述储冰管(7)里自上而下进行流动。4.根据权利要求3所述的真空预冷保鲜系统，其特征在于:所述蓄冰室(18)内部自上而下水平间隔设有多个导风板(10)，最上面的所述导风板(10)与所述进风口(4)相连通，最下面的所述导风板(10)与所述出风口(12)相连通，多个所述导风板(10)均与所述储冰管(7)相贯穿。5.根据权利要求2-4中任一项所述的真空预冷保鲜系统，其特征在于:所述换热系统(17)还包括漏水板(8)和设于所述蓄冰室(18)底部的蓄水室(9)，所述漏水板(8)设于所述蓄冰室(18)和所述蓄水室(9)之间，所述漏水板(8)上设有孔隙，所述蓄冰室(18)内的水可通过所述漏水板(8)上的孔隙进入所述蓄水室(9)。6.根据权利要求5所述的真空预冷保鲜系统，其特征在于:所述蓄水室(9)设有排水口(14)，所述蓄冰室(18)的顶部设有加冰口(5)，所述排水口(14)与所述加冰口(5)相连通或不连通。7.根据权利要求2所述的真空预冷保鲜系统，其特征在于:所述蓄冰室(18)的进风口(4)和出风口(12)之间并联有第二真空栗(16)，所述第二真空栗(16)用于使所述蓄冰室(18)中的气体从所述出风口(12)回流至所述进风口(4)。8.根据权利要求2所述的真空预冷保鲜系统，其特征在于:所述蓄冰室(18)的出风口(12)设有挡水板(11)，所述挡水板(11)用于阻挡蓄冰室(18)内的水分随气体进入第一真空栗(15)。9.一种根据权利要求1-8中任一项所述的真空预冷保鲜系统的应用方法，其特征在于，包括以下步骤: S1、利用压缩机(3)对保鲜室(2)内的水汽压缩升温； S2、利用换热系统(17)将SI中升温后的水汽与所述换热系统(17)内的流态冰进行换执.JtW ， S3、利用第一真空栗(15)将S2换热后得到的干燥气体从所述换热系统(17)中排出。10.根据权利要求9所述的真空预冷保鲜系统的应用方法，其特征在于，还包括步骤: S4、将所述步骤S2换热后得到的水分经所述换热系统(17)的排水口(14)排出，或由所述排水口(14)引至所述换热系统(17)的加冰口(5)循环利用。
【文档编号】F25D31/00GK105865143SQ201610225125
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月12日
【发明人】周靖轩, 张振涛, 杨鲁伟, 孙椰望, 杨俊玲, 魏娟, 李博, 张冲
【申请人】中国科学院理化技术研究所