液态食品速冻装置及速冻系统的制作方法

本实用新型涉及冷冻设备领域，具体而言，涉及一种液态食品速冻装置及速冻系统。

背景技术：

液态食品是指奶、豆浆等常温下呈液态的食品，这些食品富含蛋白质、矿物质等成分且易于被人体吸收，因此受到了人们的广泛追捧和喜爱。但是液态食品在常温下保鲜时间较短，为了方便运输和储存，需要对其进行速冻处理。

现有的液态食品速冻设备主要有风冷式速冻设备、搅拌式速冻设备及液浸式速冻设备，其中，使用风冷式速冻设备速冻是将液态食品放入模具，随后将模具放入风冷速冻柜中进行冷冻，不仅耗时长，效率低，消耗能量大，而且得到的产品结晶体积大，口感差；使用搅拌式速冻设备速冻需要不断的搅拌液态食品以提高热交换效率，搅拌过程中液态食品中的有效组分容易分离，营养成分流失，同时反复搅拌也需要消耗能量；使用液浸式速冻设备速冻是将液态食品与低温的载冷剂接触实现冷冻效果，但是载冷剂容易影响液态食品的质量，且载冷剂与液态食品接触的过程难以控制，容易产生能量浪费。

因此，需要一种效果好、效率高、能耗低的液态食品速冻设备。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种液态食品速冻装置，其能够将液态食品冷冻成细小颗粒，保证了液态食品的口感，具有低能耗、高效率的优点。

本实用新型的另一目的在于提供一种速冻系统，其能够自动、高效、节能的进行液态食品速冻作业。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种液态食品速冻装置，其包括内部设有空腔的冷冻箱，空腔内设有至少一个用于喷射液态食品的分散装置，及与分散装置相对布置的换热器。

在本实用新型较佳的实施例中，上述空腔内设有用于将换热器表面的冻结物分离的刮削器。

在本实用新型较佳的实施例中，上述换热器包括可旋转的设于空腔内的换热筒或固定于空腔内的换热板。

在本实用新型较佳的实施例中，上述刮削器包括设于空腔内的可往复移动的刮刀或固定于空腔内的刮刀。

在本实用新型较佳的实施例中，上述刮削器包括可旋转的转轴及设于转轴上的至少一把刮刀。

在本实用新型较佳的实施例中，上述分散装置的外壁设有加热装置，加热装置上包裹有保温层。

在本实用新型较佳的实施例中，上述冷冻箱设有与空腔连通的排料口，排料口连接有用于成形的出料装置。

本实用新型还提供了一种速冻系统，其包括上述的液态食品速冻装置，及第一传送带，第一传送带贯穿空腔。

在本实用新型较佳的实施例中，上述第一传送带的表面设有若干个凹槽。

在本实用新型较佳的实施例中，上述空腔在第一传送带上的投影与凹槽重合。

本实用新型实施例的有益效果是：本实用新型提供的液态食品速冻装置包括内部设有空腔的冷冻箱、用于对空腔降温的冷冻装置及用于将液态食品从下向上或水平的喷入空腔内的分散装置。该液态食品速冻装置能够将喷射到冷冻箱内的雾状液态食品快速、高效的速冻，形成细小的颗粒，能够保持液态食品的口感，并延长液态食品的保鲜期。本实用新型还提供了一种速冻系统，其能够快速、高效、节能的将液态食品速冻成细小颗粒。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例1提供的液态食品速冻装置的剖视图；

图2为本实用新型实施例2提供的液态食品速冻装置的剖视图；

图3为本实用新型实施例3提供的液态食品速冻装置的剖视图；

图4为本实用新型实施例4提供的液态食品速冻装置的剖视图；

图5为本实用新型实施例5提供的液态食品速冻装置的剖视图；

图6为本实用新型实施例6提供的液态食品速冻装置的剖视图；

图7为图6中刮刀和转轴的结构示意图；

图8为本实用新型实施例中换热器的结构示意图；

图9为本实用新型实施例7提供的液态食品速冻装置的剖视图；

图10为本实用新型实施例中分散装置的局部剖视图；

图11为本实用新型实施例8提供的速冻系统的结构示意图；

图12为本实用新型实施例8提供的速冻系统的剖视图。

图中：001-液态食品速冻装置；002-液态食品速冻装置；003-液态食品速冻装置；004-液态食品速冻装置；005-液态食品速冻装置；006-液态食品速冻装置；007-液态食品速冻装置；008-液态食品速冻装置；009-速冻系统；100-冷冻箱；101-排料口；102-进料口；103-口模；104-切刀；110-空腔；120-隔热腔；130-开口；140-开关门；150-换热板；151-换热筒；160-刮刀；161-转轴；170-气缸；200-分散装置；210-加热装置；220-保温层；240-储液罐；300-第一喷嘴；310-液氮罐；400-第一传送带；410-传动辊；420-凹槽；430-托盘；500-第二传送带。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，可以是两个元件内部的连通。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实用新型中的具体含义。

实施例1

请参照图1和图8所示，本实施例提供一种液态食品速冻装置001，其包括内部设有空腔110的冷冻箱100，空腔110内设有至少一个用于喷射液态食品的分散装置200及与分散装置相对布置的换热器，换热器包括可固定于空腔110内的换热板150。具体的，空腔110内设有三个用于喷射液态食品的分散装置200，换热器包括中空的换热板150及与换热板150连接的蒸发器。

本实施例提供的液态食品速冻装置001能够将分散装置200喷射的液态食品快速制备成固定颗粒，分散装置200喷洒的雾状或液滴状液态食品弥散到换热板150表面后冷凝成固体颗粒，随后即可将固体颗粒收集起来装袋，能够在保持液态食品口感的同时，延长液态食品的保鲜期。

其中，图8所示的换热器只是蒸气压缩式制冷设备的一部分，在其他的实施例中可采用其它制冷设备和制冷方法。冷冻箱100可以为封闭的容器，或部分敞开的容器，如输送链设备，也可以为冷库。

实施例2

请参照图2和图8所示，本实施例提供一种液态食品速冻装置002，其包括内部设有空腔110的冷冻箱100，空腔110内设有三个用于喷射液态食品的分散装置200、与分散装置200相对布置的换热器，及用于将换热器表面的冻结物分离的刮削器，换热器包括固定于空腔110内的换热板150，刮削器包括设于空腔110内的可往复移动的刮刀160，刮刀160连接有气缸170的气缸杆，冷冻箱100底部设有排料口101，排料口101处连接有用于成形的出料装置，出料装置包括口模103及用于切割口模103排出物料的切刀104，切刀104连接有切刀气缸的气缸杆，换热器包括中空的换热板150及与换热板150连接的蒸发器。

本实施例提供的液态食品速冻装置002使用时，分散装置200将雾状或液滴状液态食品喷洒到换热板150的表面冷凝成固体，气缸驱动刮刀160往复移动将换热板150表面冷凝的固体刮下，并将刮下的固体物料推送至排料口101排出收集，固体物料被推送至排料口101后通过口模103形成独特形状的产品流出，并被可往复移动的切刀104切割成合适大小的成品。

实施例3

请参照图3和图8所示，本实施例提供一种液态食品速冻装置003，其包括内部设有空腔110的冷冻箱100，空腔110内设有三个用于喷射液态食品的分散装置200、与分散装置200相对布置的换热器，及用于将换热器表面的冻结物分离的刮削器，换热器包括设于空腔110内的的换热板150，刮削器包括设于空腔110内的可往复移动的刮刀160。具体的，刮刀160与有用于驱动其运动的电机或气缸的气缸杆连接，刮刀160位于换热板150的上方，冷冻箱100底部设有环形的排料口101，换热板150位于排料口101中间，换热器包括中空的换热板150及与换热板150连接的蒸发器。

实施例提供的液态食品速冻装置003使用时，分散装置200将雾状或液滴状液态食品喷洒到换热板150的表面冷凝成固体，电机或气缸驱动刮刀160往复移动，往复移动的刮刀160将换热板150上附着的固体颗粒刮下，并将刮下的固体刮至换热板150周围的排料口101排出收集。

实施例4

请参照图4和图8所示，本实施例提供一种液态食品速冻装置004，其包括内部设有空腔110的冷冻箱100，空腔110内设有用于喷射液态食品的分散装置200、与分散装置200相对布置的换热器，及用于将换热器表面的冻结物分离的刮削器，换热器包括可旋转的设于空腔110内的换热筒151，刮削器包括固定设于空腔110内的刮刀160。具体的，刮刀160的一端与冷冻箱100的内壁连接，另一端延伸至换热筒151的表面，换热筒151连接有用于驱动其旋转的电机。刮刀与换热筒可以预留有间隙，换热器包括中空的换热筒151及与换热筒151连接的蒸发器，换热筒和蒸发器可以为一整体。

本实施例提供的液态食品速冻装置004使用时，分散装置200将雾状或液滴状液态食品喷洒到不断旋转的换热筒151的表面冷凝成固体，换热筒151旋转时，刮刀160将旋转的换热筒151表面附着的固体刮下，并将刮下的固体甩至空腔110内供工作人员收集。

实施例5

请参照图5和图8所示，本实施例提供一种液态食品速冻装置005，其包括内部设有空腔110的冷冻箱100，冷冻箱100外设有用于喷射液态食品的分散装置200及与分散装置200相对布置的换热器，冷冻箱100设有进料口102及用于将换热器表面的冻结物分离并从进料口102刮送至空腔110内的刮削器，换热器包括可旋转的设于进料口102上方的换热筒151，刮削器包括固定设于进料口102处的刮刀160。具体的，刮刀160的一端与冷冻箱100连接，另一端延伸至换热筒151的表面，换热筒151连接有用于驱动其旋转的电机。刮刀160与换热筒151之间可以预留有间隙，以免刮刀160与换热筒151之间产生摩擦而损坏，换热器包括中空的换热筒151及与换热筒151连接的蒸发器，换热筒和蒸发器可以为一整体。

本实施例提供的液态食品速冻装置005使用时，分散装置200将雾状或液滴状液态食品喷洒到不断旋转的换热筒151的表面冷凝成固体，换热筒151旋转时，刮刀160将旋转的换热筒151表面附着的固体刮下，并将刮下的固体甩至空腔110内供工作人员收集。

实施例6

请参照图6、图7和图8所示，本实施例提供一种液态食品速冻装置006，其包括内部设有空腔110的冷冻箱100，空腔110内设有一个用于喷射液态食品的分散装置200、与分散装置200相对布置的换热器，及用于将换热器表面的冻结物分离的刮削器，刮削器包括可旋转的转轴161及设于转轴161上的刮刀160，刮刀160为螺旋形，换热器为设于空腔110内壁的环形的换热板150。具体的，刮刀160的一端与冷冻箱100空腔110内壁设置的换热板150抵接，另一端连接转轴161，转轴161与刮刀160可以是一体，也可以分开，刮刀160可以是一螺旋形结构设于转轴161上，转轴161连接有用于驱动其旋转的电机，换热器包括中空的换热板150及与换热板150连接的蒸发器。换热板和蒸发器可以为一整体。

本实施例提供的液态食品速冻装置006使用时，分散装置200将雾状或液滴状液态食品喷洒到不断旋转的空腔110内壁的环形的换热板150表面冷凝成固体，转轴161旋转时，转轴161连接的刮刀160将环形的换热板150表面附着的固体刮下，并将刮下的固体甩至空腔110内供工作人员收集。

实施例7

请参照图9和图10所示，本实施例提供一种液态食品速冻装置007，其包括内部设有空腔110的冷冻箱100及用于对空腔110降温的冷冻装置，空腔110内设有至少一个用于喷射液态食品的分散装置200，分散装置200朝上或水平布置，冷冻装置包括设于空腔110内的至少一个用于喷射制冷物质的第一喷嘴300，第一喷嘴300朝上布置且位于分散装置200的下方；分散装置200的外壁设有加热装置210，加热装置210上包裹有保温层220，冷冻箱100的外壁与空腔110之间设有真空的隔热腔120。具体的，本实施例中，分散装置200与设于冷冻箱100外的储液罐240通过泵连通，分散装置200水平布置；空腔110内设有两个第一喷嘴300，第一喷嘴300与位于冷冻箱100外的液氮罐310通过泵连通，第一喷嘴300竖直朝上布置，第一喷嘴300位于分散装置200的下方，加热装置210为绕设于分散装置200外壁的加热丝，冷冻箱100设有与空腔110连通的开口130，开口130设有开关门140。

本实施例提供的液态食品速冻装置007使用第一喷嘴300将液氮喷入到空腔110中，将分散装置200喷入到空腔110中的牛奶速冻形成细小颗粒状的奶沙，随后通过与空腔110连通的的开口将奶沙取出。由于第一喷嘴300从下向上喷射液氮，位于第一喷嘴300上方的分散装置200水平喷射雾状牛奶，且第一喷嘴300的喷射方向和分散装置200的喷射方向垂直布置，因此，从下向上喷射的液氮与水平方向喷射的雾状牛奶能够充分的接触，从而使雾状牛奶中的水分迅速结晶形成颗粒，这种细小颗粒状的牛奶结晶体解冻后无分层、无沉淀、无营养成分流失，保持了牛奶的口感并极大的延长了保质期；同时沿水平方向喷射的雾状牛奶接触液氮后速冻结晶并立即落下，不会影响后续喷射的雾状牛奶与上升的液氮接触，使雾状牛奶持续的被液氮速冻结晶。

第一喷嘴300从下向上喷射液氮，不仅能够使液氮与上方分散装置200喷射的奶雾充分接触，也能够有效的利用液氮，避免喷射到空腔110中的液氮下行后低温流失，从而损失能量；冷冻箱100的外壁与空腔110之间设有真空的隔热腔120，能够进一步的保持空腔110的低温，避免空腔110与冷冻箱100外部进行热传递，避免了损失能量和消耗更多的液氮。

此外，由于分散装置200设于低温的空腔110内，其喷射通道内残留的液滴可能会极冷结晶后堵塞，因此，本实施例在分散装置200的外壁绕设有加热丝，加热丝的外壁包裹有保温层220，加热丝能够对分散装置200的喷射口进行加热，保证喷射通道内的残留液滴不结晶，设于加热丝外壁的保温层220能够避免加热丝产生的热量向外泄露，避免加热丝产生的热量影响雾状牛奶的速冻结晶。

实施例8

请参照图11和图12所示，本实施例提供一种速冻系统009，其包括液态食品速冻装置008，及套设于传动辊410上的第一传送带400，第一传送带400贯穿空腔110布置；其中，液态食品速冻装置004包括内部设有空腔110的冷冻箱100、用于对空腔110降温的冷冻装置及用于将液态食品从下向上喷入空腔110内的一个分散装置200，分散装置200与位于冷冻箱100外的储液罐240通过泵连通，分散装置200的喷射方向与竖直方向成30度角布置；冷冻装置包括用于将冷气从下向上喷入空腔110内的一个第一喷嘴300，第一喷嘴300与位于冷冻箱100外的液氮罐310通过泵连通，第一喷嘴300的喷射口竖直朝上布置，第一喷嘴300位于分散装置200的下方，分散装置200的外壁设有加热装置210，加热装置210为绕设于分散装置200外壁的加热丝，加热丝的外壁包裹有保温层220，冷冻箱100的外壁与空腔110之间设有真空的隔热腔120；第一传送带400的表面间隔设有多个凹槽420，凹槽420与空腔110在第一传送带400上的投影重合，凹槽420内设有托盘430，第一传送带400的下方设有第二传送带500。

本实施例提供的速冻系统009具有更低的能耗及更高的输送效率。该速冻系统009工作时，首先控制第一传送带400沿输送方向移动第一距离，使第一传送带400表面设置的凹槽420移动至空腔110下方，并使空腔110在第一传送带400表面的投影与该凹槽420重合，随后第一喷嘴300喷射的液氮将分散装置200喷射的雾状牛奶速冻成颗粒后，牛奶颗粒落下到第一传送带400上的凹槽420内托盘430上，随后第一传送带400继续移动，将盛放满牛奶颗粒的托盘430输送至第一传送带400下方的第二传送带500上送至下一流程，并将下一个凹槽420移动至空腔110下方，如此反复进行上述作业，即可以将生产得到的颗粒状牛奶从冷冻箱100中输送到包装工序处，工作人员只需要取出掉落到第二传送带500上的托盘430，并将托盘430重新放置到第一传送带400上的凹槽420中，不仅能够有效的降低操作人员的数量，也能够避免工作人员长时间在低温环境下操作身体受到伤害，提高了生产作业的自动化程度。

此外，在第一传送带400上设置有用于容纳托盘430的凹槽420，能够减小第一传送带400与冷冻箱100之间的空隙，避免输送过程中空腔110中的氮气从第一传送带400和冷冻箱100之间的空隙大量流出，也能够减小空腔110与冷冻箱100外部的热交换，从而最大化的降低了能耗，减少了液氮的用量以降低成本。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。