专利名称：双变频真空预冷机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种适用于高温食品的真空冷却装置，特别是一种能根据真空容器内压力变化而实时调节真空泵抽速和冷阱表面温度的真空冷却装置。
背景技术：
食品安全一直是我国最重要的民生热点问题之一，其中，真空冷却技术在此方面起着无可替代的作用，它主要应用于熟食品及果蔬两方面。熟食品方面随着国民经济的飞速发展，我国有大量的待业人员选择进入白领一族，而他们的工作特点之一就是长时间在高楼大厦里面工作，活动休息时间甚少，无疑会缩短餐饮时间，因此，夏日冷食成了白领们的最爱，此外，餐饮公司的高温食品也无法即做即售，因此，如何将刚加工好的食品快速冷却以便保存或运输成为了研究热点，其中，真空预 冷技术一直都是熟食品冷却的最关键技术之一，但是，目前的真空冷却工艺比较单一，而且很多参数都是凭经验而定，不能因材而定，这就造成了部分食品冷却效果不佳的后果，严重限制了真空冷却技术的推广。果蔬方面自从美国加利福尼亚州立大学研制出第一台真空冷却机之后，真空冷却技术在果蔬冷却方面就开始占据重要地位，尽管有大量的实验针对终压、终温及抽速进行了研究，但是，采用的方法都是正交法，而不是动态的匹配研究，致使目前采用的冷却工艺参数都是固定不变的，没有办法适应气候及地区的随即变化。综上所述，研制一台冷阱温度及抽速能同时随着温度或压力而变化的双变频真空预冷机迫在眉睫。
发明内容为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种双变频真空预冷机，可以使真空泵的抽速和冷阱温度随着真空室压力的变化而随时按照预设公式变化，以便探索出各种食品的最佳动态真空冷却工艺参数。本实用新型的技术方案如下一种双变频真空预冷机，包括由压缩机、蒸发器、电磁膨胀阀及冷凝器组成的制冷系统；由蒸发器、干燥箱、真空泵、变频器及真空室组成的真空系统；由重量传感器、温度传感器及压力传感器组成的采集系统；由PLC控制器及电子计算机组成的控制系统；其特点是蒸发器的底端通过真空管道与真空室的底端连接，蒸发器的顶端通过真空管道与干燥室一端相连，干燥室另一端通过真空管道与真空泵连接，真空泵通过电源线与变频器连接；变频器、电磁膨胀阀、重量传感器、温度传感器和压力传感器分别与PLC控制器连接。重量传感器、温度传感器和压力传感器分别通过真空室底端的通孔插入其内部，并用密封胶填充缝隙密封。PLC控制器通过通讯电缆与计算机连接。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是[0012](I)压力传感器测到的压力是控制食品冷却速率和效果的最直接因素，也是最关键因素，将其做为控制源信号，不仅没有中间量，控制精度高，而且转换简单、响应速度快、准确。(2)通过电磁膨胀阀实时调节蒸发器的盘管温度可以在保证水分完全捕捉情况下尽量减小冷量，从而实现制冷系统的节能；(3)通过变频器实时调节真空泵的抽速不仅可以避免由于抽速过大而造成的液体飞溅、冷却温度过低等现象，还可以避免真空泵全速运行造成的能耗浪费及机器磨损等现象的发生。(4)将真空泵的抽速与冷阱的蒸发盘管温度同时调节，不仅可以使食品快速稳定的降温，还可以实现最大程度的节能效果。(5)为了防止在研究过程中造成的冷阱捕捉水分不完全现象发生，并能准确的测量到逃逸水分的量，在冷阱与真空泵之间安装了干燥箱(6)为了实时监测食品的重量及温度变化，在真空室内布置了重量传感器及温度传感器。因此，本发明的制冷系统的蒸发温度通过电磁膨胀阀实时调节，真空系统的真空泵抽速通过变频器实时调节，电磁膨胀阀及变频器均由PLC控制器控制，而控制信号源则是压力传感器测到的实际真空室压力。可以使真空泵的抽速和冷阱温度随着真空室压力的变化而随时按照预设公式变化，以便探索出各种食品的最佳动态真空冷却工艺参数。本实用新型可实现冷阱温度与真空泵抽速均随着真空室压力的变化而实时调节的功能，具有很强的科研价值及实用价值。
图I是本实用新型用于高温食品的双变频真空冷却机的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步描述，不限制本实用新型的保护范围。如图I所示，本实用新型的双变频真空预冷机，包括由压缩机I、蒸发器(冷阱)2、电磁膨胀阀12及冷凝器13组成的制冷系统；由蒸发器(冷阱)2、干燥箱3、真空泵4、变频器6及真空室5组成的真空系统；由重量传感器7、温度传感器8及压力传感器9组成的采集系统；由PLC控制器10及电子计算机11组成的控制系统。蒸发器(冷阱)2是制冷系统及真空系统的公用部件。蒸发器2的底端通过真空管道与真空室5的底端连接，蒸发器2的顶端通过真空管道与干燥室3 —端相连，干燥室3另一端通过真空管道与真空泵4连接，真空泵4通过电源线与变频器6连接，变频器6、电磁膨胀阀12、重量传感器7、温度传感器8和压力传感器9分别与PLC控制器10连接。重量传感器7、温度传感器8和压力传感器9分别通过真空室5底端的通孔插入其内部，并用密封胶填充缝隙密封。PLC控制器10通过通讯电缆与计算机11连接。本实用新型的工作过程及原理如下[0024]①将食品放入真空室内的重量传感器7上，将温度传感器8的测温端插入食品心部;②接通各路电源，打开电子计算机11，通过PLC控制器10控制软件开启制冷机组；③当蒸发器2的蒸发盘管温度达到设定值时，变频器6在PLC控制器10的控制下自动开启，并依照指定的真空室压力与输出功率之间的关系式将相应的功率输送给真空泵4，使其运转；同时，电磁膨胀阀12在PLC控制器10的控制下依照指定的真空室5压力与蒸 发器2温度之间的关系式将阀门的开度调整到相应值，使蒸发盘管的温度达到预期值；④当食品的中心温度达到设定值的时候，PLC控制器10强制将变频器6及制冷机组的电源断开，此次实验结束。
权利要求1.一种双变频真空预冷机，包括由压缩机(I)、蒸发器(2)、电磁膨胀阀(12)及冷凝器(13)组成的制冷系统；由蒸发器(2)、干燥箱(3)、真空泵(4)、变频器(6)及真空室(5)组成的真空系统；由重量传感器(7)、温度传感器(8)及压力传感器(9)组成的采集系统；由PLC控制器(10)及电子计算机(11)组成的控制系统；其特征在于所述蒸发器(2)的底端通过真空管道与真空室(5 )的底端连接，蒸发器(2 )的顶端通过真空管道与干燥室(3 ) —端相连，干燥室(3)另一端通过真空管道与真空泵(4)连接，真空泵(4)通过电源线与变频器(6)连接；所述变频器(6)、电磁膨胀阀(12)、重量传感器(7)、温度传感器(8)和压力传感器(9)分别与PLC控制器(10)连接。
2.根据权利要求I所述的双变频真空预冷机，其特征在于所述重量传感器(7)、温度传感器(8 )和压力传感器(9 )分别通过真空室(5 )底端的通孔插入其内部，并用密封胶填充缝隙密封。
3.根据权利要求I所述的双变频真空预冷机，其特征在于所述PLC控制器(10)通过通讯电缆与计算机(11)连接。
专利摘要本实用新型涉及一种双变频真空预冷机，包括制冷系统，真空系统，采集系统，控制系统；制冷系统的蒸发器底端通过真空管道与真空室的底端连接，蒸发器的顶端通过真空管道与干燥室一端相连，干燥室另一端通过真空管道与真空泵连接，真空泵通过电源线与变频器连接；变频器、电磁膨胀阀、重量传感器、温度传感器和压力传感器分别与PLC控制器连接。本实用新型的蒸发温度通过电磁膨胀阀实时调节，真空泵抽速通过变频器实时调节，电磁膨胀阀及变频器均由PLC控制器控制，而控制信号源则是压力传感器测到的实际真空室压力。可以使真空泵的抽速和冷阱温度随着真空室压力的变化而随时按照预设公式变化，以便探索出各种食品的最佳动态真空冷却工艺参数。
文档编号A23L3/36GK202552063SQ2012201939
公开日2012年11月28日 申请日期2012年5月3日 优先权日2012年5月3日
发明者宋晓燕, 刘宝林, 夏全刚, 陶鹏举 申请人:上海理工大学