一种航天员专用食品自动运输加工装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于机械设备领域，涉及一种航天员专用食品自动运输加工装置及方法。
【背景技术】
[0002]随着中国航天科学技术的快速发展，中国将于2020年左右建成的空间站，将成为中国空间科学和新技术研宄实验的重要基地，届时会有多名宇航员在空间站内长期生活、工作。空间站需要有效地补给，代价非常高，因此需要采用再生的方式，追求最高效的可循环的途径。人在航天飞行过程生活中产生的废油气都需要能够有效处理，循环利用，尽量减少地面补给。为解决上述问题，需要发明一种航天员专用具有除烟功能食品加工设备。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种适合在航天环境下使用的航天员专用食品自动运输加工装置及方法。
[0004]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种航天员专用食品自动运输加工装置，包括食品基料传输装备、压力泵、烹饪装置和控制系统，
所述食品基料传输装备包括主食仓、副食仓、调料仓、水储罐、缓冲室，主食仓、副食仓和调料仓的个数分别为1~10个，主食仓出口通过电控阀门Fm和电控阀门F占缓冲室连接，副食仓出口通过电控阀门匕和电控阀门F i与缓冲室连接，调料仓出口通过电控阀门F。和电控阀门？1与缓冲室连接，水储罐出口通过电控阀门F 2和电控阀门F i与缓冲室连接；压力泵通过电控阀门F4与缓冲室连接，通过电控阀门F5与烹饪釜连接；
所述烹饪装置包括烹饪釜、搅拌器、加热器，烹饪釜顶部固定连接搅拌器，搅拌器的传动轴从烹饪釜上端伸入内腔与烹饪釜上表面活动连接，传动轴底部设置一个搅拌桨，烹饪釜底部安装有加热器，缓冲室出口通过电控阀门F6与烹饪釜连接；
所述控制系统发送指令给食品基料传输装备、压力泵、烹饪装置。
[0005]一种航天员专用食品自动运输加工方法，包括如下步骤:中央控制一指令一启动料仓阀门一食材经缓冲室进入烹饪釜一水注入烹饪釜一烹饪釜增压一加热一启动搅拌，具体步骤如下:
(1)食材传输:通过控制系统设置指令，分别开启主食仓和/或副食仓、电控阀门Fm和/或电控阀门Fa、电控阀门F1、电控阀门F6,食材经过缓冲室进入烹饪釜，当食材量输出为设定的量时，关闭电控阀门Fm和/或电控阀门Fa;启动压力泵，开启电控阀门F4，控制压力为
0.035-0.1MPa, 10-30 秒后关闭；
(2)食材复水:开启电控阀门F2、电控阀门F1'电控阀门FyK注入烹饪釜，当水流量为500-2000 ml时，关闭电控阀门F2、电控阀门Fp电控阀门F6;开启电控阀门F 5、压力泵，压力
0.035-0.1 MPa，水温 50?70°C，20 ~ 40 min ；
(3)加入调味料:启动电控阀门Fc，达到设定流入量时，关闭电控阀门Fc，其他过程同(I)(启动压力泵，开启电控阀门F4,控制压力为0.035-0.1MPa, 10-30秒后关闭)，搅拌2~4min ；
(4)加热温度100 ~ 200°C启动搅拌机，2~4 min后，将温度调至100~120°C，60~90min,关闭加热器。
[0006]本发明具有如下优点:
1、本发明通过电控阀门和真空泵来克服航天微重力环境，具有操作简单、省时省力、效率高的特点；
2、本发明可以保证航天员长时间的失重状态下的饮食营养需求，适合在航天环境下使用。
【附图说明】
[0007]图1为航天员专用食品自动运输加工装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0008]下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。
[0009]如图1所示，本发明提供的适合在航天环境下使用的航天员专用食品自动运输加工装置由食品基料传输装备、压力泵15、烹饪装置和控制系统10构成，其中:
所述食品基料传输装备包括主食仓1、副食仓2、调料仓3、水储罐4、缓冲室5，主食仓I分为M11-UM2IU3H……Mnl-n，出口分别通过电控阀门FM1、FM2……Ffc与缓冲室连接；副食仓2分为Af-UAJj……An2-n，出口分别通过电控阀门Fa1、Fa2……Fto与缓冲室5连接，调料仓3分为Q3-1、C23-2……Cn3-n，出口分别通过电控阀门FC1、Fc2……Fcn与缓冲室连接，水储罐4出口通过电控阀门F2 6和电控阀门F1 7与缓冲室5连接；
所述烹饪装置包括烹饪釜8、搅拌器9、加热器，烹饪釜8设置有排气孔15，烹饪釜8顶部固定连接搅拌器9，搅拌器9的传动轴从烹饪釜8上端伸入内腔与烹饪釜8上表面活动连接，传动轴底部设置一个搅拌桨，烹饪釜8底部安装有加热器，缓冲室出口通过电控阀门F614与烹饪釜8连接；
所述压力泵11通过电控阀门F4 12与缓冲室5连接，通过电控阀门F5 13与烹饪釜8连接;
所述控制系统10发送指令给食品基料传输装备、压力泵15、烹饪装置。
[0010]所述的主食仓1、副食仓2、调料仓3、水储罐4、缓冲室5、烹饪釜8、搅拌器9外壳均为钛合金材质，食材运输管道均使用碳纤维材料。
[0011 ] 食材菜单及个性化选择操作步骤:
1、主副食选择:1.1主食M和1.2副食S。
[0012]2、主食食材选择:
2.1单一主食:大米M1;小米M 2;玉米M 3;红豆M 4;绿豆M 5o
[0013]2.2 复合主食 -M1M2, M1M3, M1M4, M1M5, M2M3, M2M4, M2M5, M3M4, M3M5, M4M5。
[0014]2.3主食类型:2.3.1米饭和2.3.2粥。
[0015]2.4用餐人数:1-5人。
[0016]3、副食食材选择:
3.1肉类:A:猪肉A1;牛肉A2;鸡肉A3;鱼肉A4;虾A5。
[0017]3.2蔬菜:B:胡萝卜B1;山药B 2;竹笋B 3;西红柿B 4;黄瓜B 5;豆角B 6;木耳B 7;蘑菇B8;菠菜B 9;前子B 10o
[0018]3.3 荤素搭配:AB ^1BliA ^3;........A 5B1;..........A 5B10。
[0019]3.4 荤荤搭配-A1K2,.....A1A5iA 2A3.........A5；A 3A4；A 4A5。
[0020]3.5 素素搭配 -B1B2.........B1BloiB 2B3........B10。
[0021]4、副食类型选择:4.1炖菜、4.2炒菜、4.3汤。
[0022]4.4 口味选择:
4.4.1咸味:重；中；轻；无。
[0023]4.4.2甜味:重；中；轻；无。
[0024]4.4.3辣味:重；中；轻；无。
[0025]4.4.4酸味:重冲；轻；无。
[0026]4.4.5鲜味:重；中；轻；无。
[0027]4.5用餐人数选择:1 一5人。
[0028]以牛肉炖胡萝卜为例！A1—牛肉，Α2—胡萝卜。
[0029]1、食材传输:通过控制系统10设置指令，分别开启副食仓Af-1、A22_2、电控阀门FA1、FA2、电控阀门F1 7、电控阀门F6 14，当副食&Ai2-l输出量150 g、A22_2输出量为100 g时，关闭电控阀门FA1、Fa2;启动压力泵11，开启电控阀门F4 12，控制压力为0.lMPa，30秒后关闭。
[0030]2、食材复水:开启电控阀门F2 6、电控阀门F1 7、电控阀门F6 14，水注入烹饪釜8，当水流量为1000 ml时，关闭电控阀门F2 6、电控阀门F1 7、电控阀门F6 14 ;开启电控阀门F5 13、压力泵 11，压力 0.1 MPa，水温 50°C, 20 min ；
3、加入调味料:启动胡椒粉阀门FC1，固态酱油阀门FC2，流入量分别为2.5 g，其他过程同I，搅拌2 min ；
4、加热温度200°C，启动搅拌机9，3min后，将温度调至100°C，90min，关闭加热器。
【主权项】
1.一种航天员专用食品自动运输加工装置，其特征在于所述加工装置由食品基料传输装备、压力泵、烹饪装置和控制系统构成，其中: 所述食品基料传输装备包括主食仓、副食仓、调料仓、水储罐、缓冲室，主食仓出口通过电控阀门Fm和电控阀门F i与缓冲室连接，副食仓出口通过电控阀门Fa和电控阀门F i与缓冲室连接，调料仓出口通过电控阀门Fc和电控阀门F1与缓冲室连接，水储罐出口通过电控阀门F2和电控阀门F i与缓冲室连接； 压力泵通过电控阀门F4与缓冲室连接，通过电控阀门F5与烹饪釜连接； 所述烹饪装置包括烹饪釜、搅拌器、加热器，烹饪釜顶部固定连接搅拌器，搅拌器的传动轴从烹饪釜上端伸入内腔与烹饪釜上表面活动连接，传动轴底部设置一个搅拌桨，烹饪釜底部安装有加热器，缓冲室出口通过电控阀门F6与烹饪釜连接； 所述控制系统发送指令给食品基料传输装备、压力泵、烹饪装置。2.根据权利要求1所述的航天员专用食品自动运输加工装置，其特征在于所述主食仓、副食仓、调料仓、水储罐、缓冲室、烹饪釜、搅拌器外壳均为钛合金材质。3.根据权利要求1或2所述的航天员专用食品自动运输加工装置，其特征在于所述主食仓、副食仓和调料仓的个数分别为1~10个。4.一种利用权利要求1所述航天员专用食品自动运输加工装置加工航天员专用食品的方法，其特征在于所述方法具体步骤如下: (1)食材传输:通过控制系统设置指令，分别开启主食仓和/或副食仓、电控阀门Fm和/或电控阀门Fa、电控阀门F1、电控阀门F6,食材经过缓冲室进入烹饪釜，当食材量输出为设定的量时，关闭电控阀门Fm和/或电控阀门Fa;启动压力泵，开启电控阀门F4，控制压力为.0.035-0.1MPa, 10-30 秒后关闭； (2)食材复水:开启电控阀门F2、电控阀门F1、电控阀门F6,水注入烹饪釜，当水流量为500-2000 ml时，关闭电控阀门F2、、电控阀门F1、电控阀门F6;开启电控阀门F 5、压力泵，压力 0.035-0.1 MPa，水温 50~70°C，20 ~ 40 min ； (3)加入调味料:启动电控阀门Fc，达到设定流入量时，关闭电控阀门Fc，启动压力泵，开启电控阀门F4，控制压力为0.035-0.1MPa, 10-30秒后关闭，搅拌2~4 min ； (4)加热温度100~ 200°C启动搅拌机，2~4 min后，将温度调至100~120°C，60~90min,关闭加热器。
【专利摘要】本发明公开了一种航天员专用食品自动运输加工装置及方法，所述加工装置由食品基料传输装备、压力泵、烹饪装置和控制系统构成，其中：所述食品基料传输装备包括主食仓、副食仓、调料仓、水储罐、缓冲室，所述烹饪装置包括烹饪釜、搅拌器、加热器，加工方法包括如下步骤：中央控制→指令→启动料仓阀门→食材经缓冲室进入烹饪釜→水注入烹饪釜→烹饪釜增压→加热→启动搅拌。本发明通过电控阀门和真空泵来克服航天微重力环境，具有操作简单、省时省力、效率高的特点；可以保证航天员长时间的失重状态下的饮食营养需求，适合在航天环境下使用。
【IPC分类】A47J36/00, A47J27/00
【公开号】CN104887055
【申请号】CN201510313170
【发明人】王振宇, 伊娟娟, 白海娜, 李辉, 程翠林, 史旺, 王哲, 胡俊飞
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月10日