一种带有附加冷却器的冰温真空干燥实验的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种带有附加冷却器的冰温真空干燥实验机，设有计算机采集与控制系统、真空系统、加热系统和制冷系统，其还设有真空箱，真空箱通过管道外接附加冷却器，且二者之间设有渗气阀，附加冷却器的另一端设有电磁阀。该冰温真空干燥实验机通过综合控制附加冷却器和加热系统的温度来维持冰温真空干燥过程中的热平衡，在计算机采集与控制系统和各传感器互配合工作下，能使样品在冰温真空干燥过程的温度波动控制在±0.5℃以内，提高了食品冰温真空干燥的质量，且造价低、能耗低、结构紧凑，真空系统气密性好，便于自动化控制，使用方便。
【专利说明】ー种带有附加冷却器的冰温真空干燥实验机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及ー种真空干燥实验机，具体地说，是ー种带有附加冷却器的冰温真空干燥实验机。
【背景技术】
[0002]冰温技术起源于日本，冰温带是指食品冰点到零度之间的温度区间，在此温度区间贮藏、后熟、发酵、干燥、浓缩和流通的食品被称为冰温食品，它在保持食品鮮度和风味等方面具有独特优势，越来越得到广泛的重视。
[0003]干燥是食品保藏的重要手段之一，然而不同的干燥方式对食品品质有很大影响。热风干燥速率快、成本低，但会造成食品品质下降。真空冷冻干燥可以获得高质量的干制品，但干燥效率低、能耗大、成本太高，而绝大多数食品是低附加值的，这就和其高成本相矛盾。冰温真空干燥作为ー种新型的干燥技术结合了热风干燥的效率和真空冷冻干燥的高品质的优点，有效克服了两者的缺点，冰温真空干燥产品的质量与冻干产品相比相差无几，在某些情况下甚至超过冻干产品。因此冰温真空干燥是ー种有潜力的干燥技术。
[0004]冰温真空干燥设备对于温度控制精度要求较高，一般要求温度波动范围在±0.5°C以内。申请号为201020612985.0的中国专利公开了ー种冰温真空干燥实验机，包括冰温库，冰温库内设有样品室，用于放置冰温真空干燥实验的样品，样品室通过管道与冰温库外的冷阱连接，冷阱用于凝结样品蒸发的水蒸汽，冷阱上连接有真空泵，真空泵用于控制样品室的真空度，冰温库、样品室、冷阱和真空泵分别连接至作为整个冰温真空干燥实验机控制中心的控制器。通过控制器、传感器和相关执行机构的配合工作能够将食品冰温真空干燥过程中的温度变动幅度控制在±0.5°C以内，大幅降低了冰温真空干燥实验机的制造成本。其虽然达到了冰温真空干燥的要求，但需要一个冰温库来配合实现冰温真空干燥过程中的热平衡，建造成本和能耗都很高，不利于冰温真空干燥实验机的推广。因此亟需一种成本更低的冰温真空干燥实验机。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是，提供ー种带有附加冷却器的冰温真空干燥实验机。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是:
[0007]ー种带有附加冷却器的冰温真空干燥实验机，设有计算机采集与控制系统、真空系统、加热系统和制冷系统，所述的冰温真空干燥实验机设有真空箱，所述的真空箱外接附加冷却器。
[0008]所述的附加冷却器通过管道与真空箱连接，且管道上设有渗气阀，附加冷却器的另一端设有电磁阀。
[0009]所述的真空箱内设有带钢丝网托盘的电子天平、温度传感器；所述的真空系统包括真空泵、压カ传感器，所述的真空泵通过管道与真空箱连接，且管道上依次设有冷阱和蝶阀；所述的加热系统设于真空箱内部；所述的制冷系统连接附加冷却器和冷阱；所述的计算机采集与控制系统连接电子天平、压カ传感器、温度传感器、加热系统、渗气阀、电磁阀和制冷系统。
[0010] 所述的加热系统是电加热板。
[0011]所述的真空箱、附加冷却器、冷阱及制冷系统置于一个钢质支架上，支架下部设有万向轮。
[0012]本实用新型优点在于:
[0013]1、通过综合控制附加冷却器和电加热板的温度来维持冰温真空干燥过程中的热平衡，在计算机采集与控制系统和各传感器互配合工作下，能使样品在冰温真空干燥过程的温度波动控制在±0.5°C以内，提高了食品冰温真空干燥的质量；
[0014]2、无需冰温库来配合实现冰温真空干燥过程中的热平衡，造价低、能耗低；
[0015]3、真空箱、附加冷却器、冷阱及制冷系统可置于ー个钢质支架上，集中为一整体，结构紧凑，便于自动化控制，使用方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]附图1是本实用新型的带有附加冷却器的冰温真空干燥实验机结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合实施例并參照附图对本实用新型作进ー步描述。
[0018]附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示:
[0019]1.计算机采集与控制系统 2.真空箱
[0020]3.电子天平4.蝶阀
[0021]5.冷阱6.排水阀
[0022]7.真空泵8.万向轮
[0023]9.制冷系统10.电磁阀
[0024]11.附加冷却器12.渗气阀
[0025]13.电加热板14.钢丝网托盘
[0026]15.温度传感器16.压カ传感器
[0027]实施例1
[0028]请參照图1，图1是本实用新型的带有附加冷却器的冰温真空干燥实验机结构示意图。所述的带有附加冷却器的冰温真空干燥实验机设有计算机采集与控制系统1、真空箱
2、真空系统、附加冷却器11、加热系统和制冷系统9。所述的真空箱2内设有电子天平3，所述的电子天平3上设有钢丝网托盘14，用于承载食品。真空箱2内还设有温度传感器15，用于感应食品的温度。所述的真空系统主要由真空泵7、压カ传感器16组成。所述的压力传感器16设于真空箱2上，用于采集真空箱2的真空度。所述的真空泵7通过管道(图中未标注)与真空箱2连接，且管道上依次设有冷阱5和蝶阀4，冷阱5用于凝结样品蒸发的水蒸气。所述的冷阱5上设有排水阀6。所述的附加冷却器11通过管道(图中未标注)与真空箱2连接，且二者之间的管道上设有渗气阀12。所述的附加冷却器11的另一端设有管道且管道上设有电磁阀10。所述的加热系统为电加热板13，设于钢丝网托盘14的上部和下部，用于向食品提供热量，其温度可由温度传感器15采集。所述的制冷系统9连接附加冷却器11和冷阱5，为附加冷却器11和冷阱5提供冷量。所述的计算机采集与控制系统I连接电子天平3、压カ传感器16、温度传感器15、电加热板13、渗气阀12、电磁阀10和制冷系统9，分别采集和控制电加热板13的温度、冷阱5的温度、附加冷却器11的温度、真空箱2的真空度、食品的温度及质量。所述的真空箱2、附加冷却器11、冷阱5及制冷系统9可置于ー个钢质支架上，支架下部设有万向轮8。
[0029]需要说明的是，所述的附加冷却器11可以控制经渗气阀12进入真空箱2的气体温度，当食品温度上升时降低附加冷却器的温度，使进入真空箱2气体的温度降低，从而抵消真空箱2内多余的热量，同时可以降低电加热板13的温度；当食品温度下降时可以提高附加冷却器11或电加热板13的温度，以使食品的温度保持恒定。附加冷却器11结合电加热板13的控制可以维持冰温真空干燥过程中的热平衡。所述的附加冷却器11和冷阱5共用ー套制冷系统9，制冷系统9能使附加冷却器11内盘管的温度控制在设定的温度下并使冷阱5内的蒸发盘管保持在-10°C以下，以保证在冰温真空干燥过程中，由食品蒸发出来的水蒸气能完全冷凝在冷阱5的盘管上，避免水蒸气进入真空泵7，造成对真空泵7的损害。所述的电子天平3将钢丝网托盘14上的食品的重量传输给计算机采集与控制系统1，并记录存储。所述的计算机采集与控制系统I通过压カ传感器16采集真空箱2的真空度，并控制渗气阀12进气来保持真空箱2的真空度；通过温度传感器15采集食品和电加热板13的温度，并根据食品温度来控制附加冷却器11和电加热板13的温度。当渗气阀12打开时电磁阀10处于关闭状态，渗气阀12关闭后电磁阀10打开5秒。
[0030]本实用新型的带有附加冷却器的冰温真空干燥实验机具体工作过程如下:将温度传感器15插入食品，并将食品均匀放在钢丝网托盘14上，关好真空箱2，关闭排水阀6。打开计算机采集与控制系统1，关闭蝶阀4，打开制冷系统9，当冷阱5的温度达到-15°C，打开蝶阀4，开启真空泵7，开启电加热板13。计算机采集与控制系统I根据食品温度自动控制附加冷却器11和电加热板13的温度。实验完成后，停真空泵7，打开渗气阀12，打开真空箱2取出食品，打开排水阀6，关闭渗气阀12。
[0031]本实用新型的带有附加冷却器的冰温真空干燥实验机通过综合控制附加冷却器11和电加热板13的温度来维持冰温真空干燥过程中的热平衡，在计算机采集与控制系统I和各传感器互配合工作下，能使样品在冰温真空干燥过程的温度波动控制在±0.5°C以内，提高了食品冰温真空干燥的质量。且该冰温真空干燥实验机造价低、能耗低、结构紧凑，真空系统气密性好，便于自动化控制，使用方便。
[0032]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.ー种带有附加冷却器的冰温真空干燥实验机，设有计算机采集与控制系统、真空系统、加热系统和制冷系统，其特征在干，所述的冰温真空干燥实验机设有真空箱，所述的真空箱外接附加冷却器。
2.根据权利要求1所述的冰温真空干燥实验机，其特征在于，所述的附加冷却器通过管道与真空箱连接，且管道上设有渗气阀，附加冷却器的另一端设有电磁阀。
3.根据权利要求2所述的冰温真空干燥实验机，其特征在于，所述的真空箱内设有带钢丝网托盘的电子天平、温度传感器；所述的真空系统包括真空泵、压カ传感器，所述的真空泵通过管道与真空箱连接，且管道上依次设有冷阱和蝶阀；所述的加热系统设于真空箱内部；所述的制冷系统连接附加冷却器和冷阱；所述的计算机采集与控制系统连接电子天平、压カ传感器、温度传感器、加热系统、渗气阀、电磁阀和制冷系统。
4.根据权利要求3所述的冰温真空干燥实验机，其特征在于，所述的加热系统是电加热板。
5.根据权利要求3所述的冰温真空干燥实验机，其特征在于，所述的真空箱、附加冷却器、冷阱及制冷系统置于一个钢质支架上，支架下部设有万向轮。
【文档编号】A23L3/44GK203424259SQ201320427439
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年7月18日 优先权日:2013年7月18日
【发明者】万金庆, 姚志勇, 庞文燕, 邹磊, 陈青云, 宋立尧, 曹晓程, 卞华, 赵彦峰 申请人:上海海洋大学