静电冷库系统以及静电冷冻、解冻方法与流程

【技术领域】

本发明是关于一种静电冷冻、解冻技术，特别是关于一种静电冷库系统以及静电冷冻、解冻方法。

背景技术：

现有的冷库多是在冷库本体内设置制冷设备，通过与制冷设备信号连接的控制面板来控制冷库内的温度，对于待冷冻或解冻的物品进行冷冻或解冻作业。现有冷库的缺点在于：一、冷冻、解冻技术单一，仅凭借制冷设备提供冷冻或解冻的工作环境，导致冷冻或解冻的速度慢，并且冻品的新鲜度受到负面影响较大；二、冷库本体内温度和湿度不均，冷库内部的不同部位冷冻或解冻效果不均；三、单一的冷库本体在进行冷冻或解冻的工作状态转换时耗费大量的时间成本和人工成本，并且容易在冷库本体内产生大量积水，降低了工作效率。

再者，现有的静电冷冻、解冻技术被应用在家庭使用的冰箱中，通过采用静电场对冻品的冷冻、解冻效果进行提升，但是由于家用冰箱的容量很小，无法应用于大批量处理冻品，也无法应用于大型冻品例如：牛四分体的冷冻、解冻处理，因此，无法满足肉类生产加工企业的需要。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的上述技术问题，本发明提供一种静电冷库系统以及静电冷冻、解冻方法，通过在冷库本体内部设置多组静电产生单元，使冻品的冷冻、解冻在静电场内进行，加速冻品的冷冻、解冻作业，同时在冷冻、解冻过程中保持冻品的新鲜度；通过在冷库本体内设置空气循环设备，使冷库本体内部的温度、湿度均匀，提高作业效率；通过多个冷库本体之间的配合作业，解决单一冷库的积水问题，并且能够降低工作成本，提高工作效率。通过采用静电场环境下的三段式的冷冻方法，能够高效率、高品质的对鲜品进行冷冻；通过采用静电场环境下的三段式的解冻方法，能够高效率、高品质的对冻品进行解冻。

为了实现上述技术目的，本发明提供一种静电冷库系统，其中，包括：

冷库本体，所述冷库本体内设有制冷设备、金属材料制成的至少两个物料置放单元，以及温度传感器；所述冷库本体还设有至少一个静电产生单元，每一个所述静电产生单元电连接至少一个所述物料置放单元，所述物料置放单元与所述冷库本体的墙壁、地面和顶板绝缘；所述制冷设备、温度传感器以及静电产生单元均与控制单元信号连接，利用所述控制单元对温度传感器反馈的冷库本体内的温度进行判断，并根据判断结果控制所述制冷设备的工作状态，以及利用所述控制单元控制所述静电产生单元向物料置放单元输送静电能量，使多个所述物料置放单元产生多个静电场，在保持物料新鲜度的条件下，加速物料的冷冻或解冻。

所述的静电冷库系统，其中，所述冷库本体内设有加湿系统，所述加湿系统包括布置在冷库本体内适当位置的喷头、用于控制加湿系统启动或停止的湿度控制装置，以及分布在冷库本体内适当位置的湿度传感器，所述湿度控制装置和湿度传感器均与控制单元信号连接，利用所述控制单元对湿度传感器反馈的冷库本体内的湿度进行判断，并根据判断结果控制所述加湿系统的工作状态。

所述的静电冷库系统，其中，所述冷库本体的墙壁上设有通风设备，能够将外界的空气引入所述冷库本体内部，用于调整所述冷库本体内部的温度和/或湿度。

所述的静电冷库系统，其中，所述冷库本体内还设有供热设备，所述供热设备输出的空气流向与所述通风设备输出的空气流向相互交叉，所述供热设备与所述控制单元信号连接，利用所述控制单元对温度传感器反馈的冷库本体内的温度进行判断，并根据判断结果控制所述供热设备的工作状态。

所述的静电冷库系统，其中，所述冷库本体内还设有空气循环设备，所述空气循环设备输出的空气流向与所述通风设备输出的空气流向相互交叉，所述空气循环设备与所述控制单元信号连接，利用所述控制单元对温度传感器反馈的冷库本体内的温度进行判断，并根据判断结果控制所述供热设备的工作状态。

所述的静电冷库系统，其中，至少两个所述冷库本体邻接设置，形成冷库组，其中至少一个冷库本体的墙壁上设有通风设备，能够将外界的空气引入所述冷库本体内部，用于调整所述冷库本体内部的温度和/或湿度。

所述的静电冷库系统，其中，相邻设置的两个所述冷库本体之间具有共同的邻接墙体，所述邻接墙体上设有允许物料置放单元通过的输送门。

所述的静电冷库系统，其中，所述控制单元还包括远程信息发射模块和远程信息接收模块，通过所述远程信息发射模块将所述冷库本体的工作状态信息发送至远程监控终端，并且通过所述远程信息接收模块接收所述远程监控终端发出的控制信号，控制所述冷库本体的工作状态。

本发明还提供一种静电解冻方法，利用如权利要求1所述的静电冷库系统，在静电场环境下进行解冻作业，所述解冻作业包括以下步骤：

步骤一、将冷库本体内的设定温度控制在25℃，对所述物料置放单元上放置的冻品解冻8个小时；

步骤二、将冷库本体内的设定温度控制在15℃，对所述物料置放单元上放置的冻品解冻4个小时；

步骤三、将冷库本体内的设定温度控制在5℃，对所述物料置放单元上放置的冻品解冻4个小时；

通过上述步骤一至步骤三，将初温为-18℃的冻品解冻至中心温度为0℃～2℃。

所述的静电解冻方法，其中，还包括保鲜步骤，在上述步骤三之后，将冷库本体内的设定温度控制在2℃，对所述物料置放单元上放置的冻品进行保鲜处理。

本发明还提供一种静电冷冻方法，利用如权利要求1所述的静电冷库系统，在静电场环境下进行冷冻作业，所述冷冻作业包括以下步骤：

步骤一、将冷库本体内的设定温度控制在零下10℃，对所述物料置放单元上放置的鲜品冷冻4个小时；

步骤二、将冷库本体内的设定温度控制在零下15℃，对所述物料置放单元上放置的鲜品冷冻4个小时；

步骤三、将冷库本体内的设定温度控制在零下25℃，对所述物料置放单元上放置的鲜品冷冻4个小时；

通过上述步骤一至步骤三，将初温为4～7℃的鲜品冷冻至中心温度为零下18℃～零下25℃。

所述的方法中，当所述温度传感器探测到的冷库本体内的温度大于等于设定温度时，开启制冷设备，对冷库本体内部进行降温；所述冷库本体内设有供热设备，当所述温度传感器探测到的冷库本体内的温度小于等于设定温度时，开启所述供热设备，对冷库本体内部进行升温。

所述的方法中，所述冷库本体的墙壁上设有通风设备，能够将外界的空气引入所述冷库本体内部，用于调整所述冷库本体内部的温度，当所述温度传感器探测到的冷库本体内的温度大于等于设定温度时，能够通过开启所述通风设备，引入外界的低温空气，对冷库本体内部进行辅助降温；当所述温度传感器探测到的冷库本体内的温度小于等于设定温度时，能够通过开启所述通风设备，引入外界的高温空气，对冷库本体内部进行辅助升温。

所述的方法中，至少两个所述冷库本体邻接设置，形成冷库组，其中至少一个冷库本体的墙壁上设有通风设备，能够将外界的空气引入所述冷库本体内部，用于调整所述冷库本体内部的温度，所述解冻作业在设有通风设备的冷库本体中进行。

所述的方法中，所述冷库本体内设有加湿系统，在冷冻或解冻作业时，通过启动加湿程序将冷库本体内的湿度控制在80％至90％之间。

所述的方法中，所述加湿程序设定有喷射时间和暂停时间，所述喷射时间的设定范围为1至30秒，所述暂停时间的设定范围为1至6分钟。

所述的方法中，所述加湿系统包括有喷头，利用所述喷头喷射出水雾或水滴，对物料进行加湿。

本发明提供一种静电冷库系统，通过在冷库本体内部设置产生多个静电场，使冻品的冷冻、解冻在静电场内进行，加速冻品的冷冻、解冻作业，同时在冷冻、解冻过程中保持冻品的新鲜度；通过在冷库本体内设置空气循环设备，使冷库本体内部的温度、湿度均匀，提高作业效率；通过多个冷库本体之间的配合作业，解决单一冷库的积水问题，并且能够降低工作成本，提高工作效率。本发明由于冷库的空间较为宽阔，并且物料置放单元的承载量较大，能够应用于大型物料的加工处理，例如：牛四分体的冷冻、解冻处理。因此，能够充分满足肉类生产加工企业的需要。在操作时，通过采用静电场环境下的三段式的冷冻方法，能够高效率、高品质的对鲜品进行冷冻，特别是对于体积较大的物料，例如牛四分体，能够快速的进行冷冻；通过采用静电场环境下的三段式的解冻方法，能够高效率、高品质的对冻品进行解冻，特别是对于体积较大的物料，例如牛四分体，能够快速的进行解冻。

【附图说明】

图1是本发明的静电冷库系统第一实施例的冷库本体正面示意图。

图2是本发明的静电冷库系统第一实施例的冷库本体结构俯视示意图。

图3是本发明的静电冷库系统第一实施例的横向墙壁内侧示意图。

图4是本发明的静电冷库系统第一实施例的纵向墙壁内侧示意图。

图5是本发明的静电冷库系统第二实施例的冷库本体结构俯视示意图。

图6是本发明的静电冷库系统第三实施例的冷库本体结构俯视示意图。

图7是本发明的静电冷库系统第三实施例的横向墙壁内侧示意图。

图8是本发明的静电冷库系统第三实施例的纵向墙壁内侧示意图。

图9是本发明的静电冷库系统多个冷库本体组合成冷库组的俯视示意图。

图10是本发明静电解冻方法的流程示意图。

图11是本发明静电解冻以及保鲜方法的流程示意图。

图12是本发明静电冷冻方法的流程示意图。

【具体实施方式】

以下结合附图和具体实施例对本发明的静电冷库系统以及静电冷冻、解冻方法做详细说明。以下附图中的黑色箭头代表空气流动方向。

请参阅图1至图4所示，图1是本发明的静电冷库系统第一实施例的冷库本体正面示意图；图2是本发明的静电冷库系统的冷库本体结构俯视示意图；图3是本发明的静电冷库系统第一实施例的横向墙壁内侧示意图；图4是本发明的静电冷库系统第一实施例的纵向墙壁内侧示意图。本发明的静电冷库系统第一实施例中主要包括冷库本体100，该冷库本体100由相对设置的两面横向墙壁110、相对设置的两面纵向墙壁120，以及顶板130和地面140围成，该纵向墙壁120的长度大于该横向墙壁110的长度，因此整个冷库本体100呈长方体，冷库本体100的库门150开设在横向墙壁110上。

如图1至图4所示，冷库本体100的顶板130固定设有用于冷库制冷的制冷设备200，对应于制冷设备的前方设有供热设备300，所述横向墙壁和纵向墙壁上均固定设有用于加速冷库本体内空气循环流动的空气循环设备400。本实施例中的制冷设备200是多组蒸发器210，通过钢架悬吊固定在顶板130上，而供热设备300则是多组辅助加热器310，所述辅助加热器310通过钢架悬吊固定在顶板130上，并且分别位于蒸发器210前方，当需要进行加热时，蒸发器210的风扇产生的风能够穿过辅助加热器310，将辅助加热器310产生的热量带出，从而为冷库本体100内部提供热量，当然也可以采用自带风扇的辅助加热器，采用自带风扇的辅助加热器时，可以将辅助加热器设置在冷库内的适当位置，而不必与蒸发器的位置相配合，利用自带的风扇将辅助加热器产生的热量在冷库内散发。

如图2至图4所示，本实施例中的空气循环设备包括循环风扇410，该循环风扇410的倾斜角度可以设置为风扇旋转轴的轴线与水平面的夹角在0°～90°之间，并且该循环风扇410可以正转也可以反转，在本实施例中，两面横向墙壁110和两面纵向墙壁120上分别并排设有多个循环风扇410。

如图2至图4所示，所述冷库本体内还设有加湿系统500，在本实施例中，加湿系统主要包括可调式高压马达、高压水管510、串联在高压水管510上，并且布置在冷库本体100内适当位置的喷头520、进水过滤装置、用于控制加湿系统启动或停止的湿度控制装置530，以及分布在冷库本体100内部适当位置的湿度传感器540。所述高压水管510是通过吊绳或挂钩悬吊在冷库本体的顶板(附图中仅对高压水管510的排布位置做示意性绘制，并未显示吊绳或者挂钩)，所述喷头520可以根据冷冻或解冻的需要布置在冷库本体100内的适当位置，并且所述喷头520可以在湿度控制装置530的控制之下，向待处理的物料(所述物料包括鲜品或者冻品)喷射水雾或者水滴。所述湿度控制装置530还包括可调的加湿定时器，从而控制加湿过程中喷射水雾或水滴的时间，例如，在加湿程序启动状态下，可以设定一段喷射时间和暂停时间，例如每喷射6秒钟，暂停1分钟。

如图3、4所示，所述冷库本体内布置有多个物料置放单元，用于置放准备冷冻的鲜品或者准备解冻的冻品，该物料置放单元与冷库本体100的横向墙壁110、纵向墙壁120、顶板130、地面140绝缘。在本实施例中采用的物料置放单元为金属材料制成的车架10，车架10底部的滚轮由绝缘材料制成，摆放时车架10与冷库本体100的横向墙壁110、纵向墙壁120、顶板130之间保持一定的距离，从而达到绝缘的效果，该车架10可以采用货架式，或者挂钩式，可以将冻品或鲜品摆放在货架上，或者钩挂在挂钩上。再如图3、4所示，在纵向墙壁120上，于相邻的两个循环风扇410之间各设有一组静电产生单元600，用于在冷库本体内产生静电场，所述静电产生单元600为静电诱导器610，所述静电诱导器610的静电输出端与金属材料制成的车架10电连接，在静电诱导器610工作时，向车架10输出静电能量，以车架10为中心产生静电场，使车架10上承载的冻品能够在静电场条件下进行冷冻或者解冻。由于冷库本体100内布置有多组静电诱导器610和多个车架10，因此在工作状态下，每一个车架10都会产生一个静电场，并且多个车架10成密集分布，因此会在相邻的车架10之间产生静电场叠加的现象，弥补了静电场能量由中心向周围逐渐减弱的缺陷，进一步提升对鲜品的冷冻效率和对冻品的解冻效率，并且确保了鲜品冷冻、冻品解冻过程中的保鲜效果。

本发明的上述实施例的冷库本体内分布设有多个温度传感器20，用于监测冷库本体100内的温度数据，并且将实时测得的温度数据传送给设置在冷库本体100内部或外部的控制单元700，所述控制单元700包括电路板和控制面板，所述控制单元700与上述制冷设备200、供热设备300、空气循环设备400、静电产生单元600、温度传感器20、湿度控制装置530、湿度传感器520信号连接，能够通过对冷库本体100内部的温度数据和湿度数据的分析、运算来控制上述制冷设备200、供热设备300、空气循环设备400、静电产生单元600、加湿系统500的工作状态，从而整体控制静电冷库系统的冷冻、解冻作业。所述信号连接可以是有线信号连接或者无线信号连接。

如图5所示，图5是本发明的静电冷库系统第二实施例的冷库本体结构俯视示意图。本发明的第二实施例，在上述第一实施例基础上增设有通风设备800，所述通风设备800设置在一个横向墙壁110的上部，在横向墙壁110的上部内外贯穿开设有通风孔810，将通风风扇820安装在通风孔810内，将外界空气引入冷库本体100内，利用外界空气的热量来辅助提高冷库本体100内的温度，从而降低冷库本体100的耗电量，所述通风风扇810可以正转也可以反转。本发明还可在两个横向墙壁110的相对位置分别贯穿设置通风设备800，在工作状态下，其中一个通风风扇820向冷库本体内部引入外界空气，另一个通风风扇820向外界排出冷库本体100内的空气，从而加速冷库本体100内外的空气流通。当然，在设置两个通风设备800的情况下，也可以使两个通风风扇810同时将外界空气强制引入冷库本体100内部，或者将冷库本体100内部的空气向外界强制抽出。在上述实施例中，空气循环设备400的空气流向可以调整为与通风设备800的空气流向相互交叉甚至于相互垂直，当空气循环设备400和通风设备800同时开启时，还可以增加冷库本体内的空气扰动，促进引入的外界空气与冷库本体100内的原有空气之间的热量和水分的交换；所述的通风设备800可以与所述控制单元700信号连接，受控制单元700的控制启动或停止；在上述实施例中，所述通风设备800还设有过滤设备，例如过滤网，用来滤除外界空气中漂浮的杂物或灰尘，避免在引入外界空气时污染冷库本体内的设备或冻品。

如图6至图8所示，本发明的第三实施例，还可以在上述第二实施例基础上增设空气导流设备900，具体来说，在所述冷库本体100的中部横向并排设置多个空气导流设备900，所述空气导流设备900可以通过金属框架固定在冷库本体100的顶板130上，所述空气导流设备900用来加快冷库本体100内部的空气流动，该空气导流设备900可以采用工业轴流风扇，该工业轴流风扇也可以正转或者反转。特别是所述空气导流设备900的空气流向与所述通风设备800的空气流向相同，从而在冷库本体内部形成空气流动的接力，加快外界空气的导入和冷库本体100内的空气导出。所述空气导流设备900可以与所述控制单元700信号连接，受控制单元700的控制启动或停止。

如图9所示，本发明的静电冷库系统还可以将多个上述冷库本体横向连接排列设置形成冷库组，所述冷库组中至少包括一个具有上述通风设备800的冷库本体，能够将外界的空气引入所述冷库本体内部调整所述冷库本体内部的温度，可以用于冻品的解冻处理。具体来说，所述冷库组的邻接设置的两个冷库本体之间具有共同的纵向墙壁作为邻接墙体，邻接墙体上设有允许物料置放单元通过的输送门151，从而便于将一个冷库本体中处理过的冻品或鲜品通过输送门输送至另一个冷库本体进行下一步的处理作业，避免了冷库本体的库门150频繁开启而导致冷库本体内的冷量流失、产生积水、冻品或鲜品在外界环境下转运等问题，同时还提高了输送效率。

本发明的静电冷库系统，在实施时还可以通过远程监控终端进行远程监控，主要是由于所述控制单元700还包括远程信息发射模块和远程信息接收模块，通过所述远程信息发射模块将所述静电冷库系统的工作状态信息发送至远程监控终端，并且通过所述远程信息接收模块接收所述远程监控终端发出的控制信号，控制所述静电冷库系统的工作状态。

以上是本发明的静电冷库系统的具体实施例，现将使用于上述冷库本体或冷库组的静电冷冻、解冻方法的具体实施例说明如下。

如图9所示，利用本发明的静电冷库系统进行解冻作业时，可通过以下步骤进行操作:将承载有冻品的金属车架10排布于冷库本体100内，并且将多个车架10分别与多个静电诱导器610的输出端电连接，关闭库门150后操作控制单元700启动上述的多个静电诱导器610，使冷库本体100内产生静电场，此时通过控制单元700控制供热设备300开始供热，并且控制制冷设备200、供热设备300、空气循环设备400，根据温度传感器20、湿度传感器540反馈的温度数据和湿度数据，将冷库本体100内的设定温度调整并控制在25℃，对所述物料置放单元上放置的冻品解冻8个小时；之后再将冷库本体100内的设定温度调整并控制在15℃，对所述物料置放单元上放置的冻品解冻4个小时；之后再将冷库本体100内的设定温度调整并控制在5℃，对所述物料置放单元上放置的冻品解冻4个小时，通过上述三个步骤，将初温为-18℃的冻品解冻至中心温度为0℃～2℃。通过上述三段式的静电解冻方法，能够高效率、高品质的达到解冻效果。如图10所示，当上述解冻步骤完成之后，还可开启冷库本体100的保鲜步骤，具体来说，可以通过控制单元700控制制冷设备200、供热设备300、空气循环设备400，根据温度传感器20、湿度传感器540反馈的温度数据和湿度数据，将冷库本体100内的设定温度调整并控制在2℃，对所述物料置放单元上放置的冻品进行保鲜处理。

如图11所示，利用本发明的静电冷库系统进行冷冻作业时，可通过以下步骤进行操作:将承载有鲜品的金属车架10排布于冷库本体100内，并且将多个车架10分别与多个静电诱导器610的输出端电连接，关闭库门150后操作控制单元700启动上述的多个静电诱导器610，使冷库本体100内产生静电场，此时通过控制单元700控制制冷设备200开始制冷，并且控制制冷设备200、供热设备300、空气循环设备400，根据温度传感器20、湿度传感器540反馈的温度数据和湿度数据，将冷库本体100内的设定温度调整并控制在-10℃，对所述物料置放单元上放置的鲜品冷冻4个小时；之后再将冷库本体100内的设定温度调整并控制在-15℃，对所述物料置放单元上放置的鲜品冷冻4个小时；之后再将冷库本体100内的设定温度调整并控制在-25℃，对所述物料置放单元上放置的鲜品冷冻4个小时，通过上述三个步骤，将初温为4～7℃的鲜品冷冻至中心温度为-18℃～-25℃。通过上述三段式的静电冷冻方法，能够高效率、高品质的达到冷冻效果。

上述调整和控制冷库本体100内温度的方法主要是利用控制单元700控制制冷设备200、供热设备300、空气循环设备400，当温度传感器20探测到的冷库本体100内的温度大于等于设定温度时，开启制冷设备200，对冷库本体100内部进行降温，使冷库本体100内的温度被控制在设定温度；当所述温度传感器20探测到的冷库本体100内的温度小于等于设定温度时，开启所述供热设备300，对冷库本体100内部进行升温，使冷库本体100内的温度被控制在设定温度。

由于保持一定的湿度能够有效的加速静电环境下的冷冻或解冻作业，并且能够提高冷冻或解冻作业过程中的保鲜效果，因此在进行上述冷冻操作或者解冻操作时，最好将冷库本体内的湿度控制在一定范围内，而对于冷库本体内的湿度控制是通过上述加湿系统500实现的。当湿度传感器540探测到的冷库本体100内的湿度小于等于设定湿度时，可通过控制单元700发送信号控制湿度控制装置530启动加湿系统500，对冷库本体100内部进行加湿操作，更为具体来说，即是利用喷头520向被处理的鲜品或者冻品喷射水雾或者水滴。所述湿度控制装置530还包括有可调的加湿定时器，从而控制加湿过程中喷射水雾或水滴的时间，例如，在加湿程序启动状态下，可以设定一段喷射时间和暂停时间，例如每喷射6秒钟，暂停1分钟，这是由于在加湿过程中，鲜品或者冻品表面最先接触水，因此其表面的湿度变化速度比湿度传感器所探测到的冷库本体内的湿度变化速度快很多，因此，为避免对鲜品或者冻品过度加湿，需要在加湿过程中逐步喷淋，即喷淋过程中进行暂停，使冷库本体100内的湿度与鲜品或者冻品的被加湿程度尽量接近，从而使湿度传感器540能够较为准确的传达湿度的变化，以免对鲜品或者冻品过度的喷淋加湿。上述喷射时间的调整范围为1至30秒，暂停时间的调整范围为1至6分钟。在本发明的实施例中冷冻或解冻作业时，冷库本体100内的湿度较佳的是控制在80％至90％之间，更佳的是将冷库本体100内的湿度控制在85％。

针对设有通风设备800的冷库本体100，还可以通过控制单元700控制通风设备800的开启或关闭，从而将外界的空气引入所述冷库本体100内部，用于配合冷库本体100的上述制冷设备200、供热设备300、空气循环设备400，调整所述冷库本体100内部的温度，当温度传感器20探测到的冷库本体100内的温度大于等于设定温度时，能够通过开启所述通风设备800，引入外界的低温空气，对冷库本体100内部进行辅助降温；当所述温度传感器20探测到的冷库本体内的温度小于等于设定温度时，能够通过开启所述通风设备，引入外界的高温空气，对冷库本体100内部进行辅助升温。从而一方面辅助控制冷库本体100内的温度，另一方面能够节约制冷设备或供热设备的耗电，再者还能够对冷库本体内的湿度进行辅助的调节。

针对上述的冷库组，解冻作业在设有通风设备800的冷库本体中进行，与上述同理，也可以通过控制单元700控制通风设备800的开启或关闭，从而将外界的空气引入所述冷库本体100内部，配合冷库本体100的上述制冷设备200、供热设备300、空气循环设备400，调整所述冷库本体100内部的温度。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并不以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明权利要求书和说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。