一种冷冻槽、速冻设备及控制方法与流程

1.本发明属于低温速冻技术领域，具体是涉及一种冷冻槽、速冻设备及控制方法。


背景技术：

2.食品冷冻技术和冷冻设备广泛应用于肉、禽、水产、乳、蛋、蔬菜和水果等易腐食品的生产、运输和贮藏过程，冷冻食品营养保存比较好，取用方便，不容易变质，食用卫生、经济，食品冷冻的方式分为低温空气冷冻、喷洒冷冻液、浸入冷冻液。为了尽可能地保留食品原本的营养和风味，常采用喷洒冷冻液和浸入冷冻液，缩短食品冷冻时间。
3.目前的速冻设备大多是在食品上喷洒冷冻液(包括液氮、液态二氧化碳等)，因为成本原因，只适用于高价值的食品，也有一些速冻设备采用低温冷冻液将食品浸入其中，但是存在食品上浮不能完全浸没，造成冷冻不均匀的情况，影响冻品品质，为了解决这个问题常需要延长冷冻时间或翻动食品，会降低生产效率及提高生产成本。


技术实现要素：

4.本发明提供一种冷冻槽、速冻设备及控制方法，不需要翻动食品就可将食品完全浸没于冷冻液，提高生产效率，降低成本，改善背景技术中提到的至少一个问题。
5.基于上述目的本发明提供的一种速冻设备，包括：
6.冷冻外槽；
7.设置于冷外槽内的冷冻内槽，所述冷冻内槽用于盛装冷冻液；
8.与冷冻内槽连接的传送机构，所述传送机构部分设于冷冻内槽中，另一部分倾斜突出冷冻内槽；
9.覆盖于冷冻内槽上方的压板，所述压板与冷冻外槽连接，所述压板与传送机构之间形成待冻品通过的通道，所述压板将待冻品完全压入冷冻液中；
10.升降机构，用于调节冷冻内槽的内底面与传送机构底部的距离，使压板与传送机构之间的通道高度对应改变。
11.可选地，所述传送机构包括同步带、传送带和挡板；所述同步带与传送带连接，所述同步带在齿轮的驱动下带动传送带运转，若干挡板沿着传送带分布，所述挡板与传送带和/或同步带固定连接。
12.可选地，所述挡板开设有多个流通口，每个流通口均靠近传送带的表面。
13.可选地，所述升降机构包括驱动电机、至少一个升降组件和丝杆；所述驱动电机的输出端与丝杆驱动连接，所述丝杆与升降组件螺纹连接，所述驱动电机转动丝杆带动升降组件使冷冻内槽上升或下降。
14.可选地，所述升降组件包括底板、支撑臂和顶板；两个所述底板与丝杆螺纹连接，两个所述底板的螺纹旋转方向相反；两个支撑臂的一端分别与两个底板铰接，另一端均与一个顶板铰接，所述顶板抵接于冷冻内槽的底部。
15.可选地，所述压板靠近传送机构的一侧布置有若干滚动辊。
16.可选地，所述冷冻外槽的内两侧设置有多个连接件，每个连接件与冷冻内槽及压板均通过螺栓和螺母连接。
17.可选地，冷冻槽还包括覆盖于冷冻外槽顶部的一组顶盖。
18.一种速冻设备，包括如上所述的冷冻槽及制冷组件，所述制冷组件包括制冷机、水泵及与冷冻内槽连通的出液管和进液管，所述水泵输送冷冻液流经出液管和进液管用于循环冷冻内槽中的冷冻液并与制冷机进行热交换，所述水泵的进水口和出水口分别通过两个三通与进液管连通，两个三通分别通过两个连接管连通有储罐，所述水泵两端的进液管和连接管分别设有阀门。
19.一种速冻设备的控制方法，包括控制器、液位传感器和温度传感器，所述控制器与制冷机、水泵、液位传感器和温度传感器通信连接，所述液位传感器和温度传感器设置于冷冻内槽中，分别用于检测冷冻液的液位和温度；在生产过程中，水泵持续运行，温度传感器检测冷冻液温度，将信号传递至控制器，当超过设定温度，控制器控制制冷机降低制冷功率；当需要向冷冻内槽中添加冷冻液时，控制器发出指令关闭进液管上靠近水泵进水口的阀门和连接管上靠近水泵出水口的阀门，其余阀门打开，即从储罐中抽取冷冻液，当液位传感器检测到液位达到设定值，控制器发出指令打开进液管上靠近水泵进水口的阀门和连接管上靠近水泵出水口的阀门，其余阀门关闭，停止从储罐中抽取冷冻液；当需要将冷冻内槽中的冷冻液取出部分或全部，控制器发出指令关闭进液管和连接管上靠近水泵出水口的阀门即可，液位传感器反馈液位给控制器，待作后续指令。
20.本发明的有益效果是：本发明提供的冷冻槽，冷冻内槽中盛装低温冷冻液，传送机构输送待冻品穿过低温冷冻液，压板与传送机构之间形成待冻品通过的通道，压板将待冻品完全压入冷冻液中，不需要再翻动食品使待冻品各部位都能相对均匀的快速冷冻，同时缩短了冷冻时间，提高生产效率，降低了生产成本，缩短冷冻时间也能够使冻品保留更多的营养和原本的风味；传送机构有部分倾斜突出冷冻内槽，用于淋干冻品上的冷冻液，还用于将冻品输送出去，进行后续操作；压板与传送机构之间的通道高度通过升降机构调节，能够满足不同大小的待冻品冷冻，增加了本冷冻槽使用范围。
21.本速冻设备的冷冻槽可以使待冻品完全侵入冷冻液中，不需要翻动就可快速将待冻品冷冻，缩短了冷冻时间，提高了生产效率，降低生产成本。
22.通过本控制方法可以实现自动化地运行，减少人工劳动。
附图说明
23.图1为本发明实施例提供的速冻设备的结构示意图；
24.图2为图1中a区放大图；
25.图3为本发明实施例提供的速冻设备的俯视图；
26.图4为本发明实施例提供的冷冻槽的结构示意图；
27.图5为本发明实施例提供的压板的结构示意图；
28.图6为本发明实施例提供的升降机构的结构示意图；
29.图7为本发明实施例提供的控制方法的原理示意图。
30.图中：10、冷冻槽；11、冷冻外槽；12、冷冻内槽；13、传送机构；131、同步带；132、传送带；133、挡板；134、流通口；135、齿轮；14、顶盖；15、压板；151、滚动辊；16、连接件；20、制
冷组件；21、出液管；22、进液管；23、水泵；24、阀门；25、储罐；26、连接管；30、升降机构；31、驱动电机；32、升降组件；321、底板；322、支撑臂；323、顶板；33、丝杆。
具体实施方式
31.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
32.如图1-6所示，本发明提供了一种冷冻槽，包括：冷冻外槽11、冷冻内槽12、传送机构13、压板15和升降机构30；其中，冷冻内槽12设置于冷外槽内，冷冻内槽12用于盛装冷冻液；传送机构13与冷冻内槽12连接，传送机构13部分设于冷冻内槽12中，另一部分倾斜突出冷冻内槽12；压板15覆盖于冷冻内槽12的上方，压板15与冷冻外槽11连接，连接处可以上下调节，压板15与传送机构13之间形成待冻品通过的通道，压板15将待冻品完全压入冷冻液中；升降机构30用于调节冷冻内槽12的内底面与传送机构13底部的距离，使压板15与传送机构13之间的通道高度对应改变。
33.与现有技术相比，本发明实施例提供的冷冻槽10，冷冻内槽12中盛装低温冷冻液，传送机构13输送待冻品穿过低温冷冻液，压板15与传送机构13之间形成待冻品通过的通道，压板15将待冻品完全压入冷冻液中，不需要再翻动食品使待冻品各部位都能相对均匀的快速冷冻，同时缩短了冷冻时间，提高生产效率，降低了生产成本，缩短冷冻时间也能够使冻品保留更多的营养和原本的风味；传送机构13有部分倾斜突出冷冻内槽12，用于淋干冻品上的冷冻液，还用于将冻品输送出去，进行后续操作；压板15与传送机构13之间的通道高度通过升降机构30调节，能够满足不同大小的待冻品冷冻，增加了本冷冻槽10适用范围。
34.另外，冷冻内槽12设置于冷冻外槽11内有助于减少冷冻液吸收外接热量，同时，又可避免在生产中冷冻液溅出到地面。
35.本实施例中，传送机构13包括同步带131、传送带132和挡板133；其中，同步带131与传送带132连接，同步带131在齿轮135的驱动下带动传送带132运转，若干挡板133沿着传送带132分布，挡板133与传送带132和/或同步带131固定连接。通过上述设置，齿轮135在外部驱动力的作用下以一定速率转动，带动与之啮合的同步带131，传送带132与同步带131同时转动，将待冻品从冷冻内槽12的一端运送至另一端，由于传送机构13部分倾斜突出冷冻内槽12，因此就存在转角，可以在转角处将同步带131与齿轮135啮合，再用滚轮轻轻压住同步带131，使其形成转角，且不影响其运行，如此，能使传送带132形成对应的转角，同时又能防止传送带132打滑。
36.具体地，传送机构13具有带一定转角的框架，沿着框架均匀布置若干辊轴，在两端和转角处的辊轴的两端同轴固定连接齿轮135，两条同步带131分别与辊轴两侧的齿轮135啮合，传送带132固定连接于两条同步带131之间，并与辊轴滚动连接，位于冷冻内槽12上方的齿轮135，其中一个与外部驱动装置定心传动连接，食品在冷冻的过程中，可能会粘附在传送带132上不易分开，传送带132的转角处和上端的圆弧处可以使食品在冷冻后轻易与传送带132分开。
37.在一个实施例中，请参阅图2，挡板133开设有多个流通口134，每个流通口134均靠近传送带132的表面，如此，流通口134与传送带132的表面形成通孔，可以使冷冻液通过，冻品在运送到传送机构13的倾斜处，淋下的冷冻液能顺利地从流通口134流回冷冻内槽12；同
时，传统的冷冻食品用的传送带132大多是网状的金属材质的来保证冷冻液顺利通过，但是这样容易使冻品粘附，而本传送带132可以采用橡胶制成，使传送带132的表面尽可能平滑，能够降低冻品粘附的情况；其中橡胶可以为硅橡胶、丁二烯橡胶和氟橡胶中的任一种，这些橡胶可以在-70℃的环境中保持柔韧性，冷冻液的冷冻温度最低温-30～-65℃。
38.本实施例中，请参阅图3和图6，升降机构30包括驱动电机31、至少一个升降组件32和丝杆33；驱动电机31的输出端与丝杆33驱动连接，丝杆33与升降组件32螺纹连接，驱动电机31转动丝杆33带动升降组件32使冷冻内槽12上升或下降，如此，当压板15与传送机构13之间的通道高度需要改变时，启动驱动电机31以一定转速转动一定的圈数即可调节相应的高度，驱动电机31为减速电机，能够较为精准的调节压板15与传送机构13之间的通道高度，驱动电机31设置于冷冻外槽11的外部的一端，相比于设置在冷冻外槽11内，可以避免低温对驱动电机31的使用寿命造成影响，且维护保养更加快捷。
39.进一步地，升降组件32包括底板321、支撑臂322和顶板323；其中，两个底板321与丝杆33螺纹连接，两个底板321的螺纹旋转方向相反；两个支撑臂322的一端分别与两个底板321铰接，另一端均与一个顶板323铰接，顶板323抵接于冷冻内槽12的底部，如此，当需要将压板15与传送机构13之间的通道高度调高，先将冷冻内槽12与冷冻外槽11的连接处松开，再通过驱动电机31转动丝杆33朝一个方向转动，使两个底板321之间的距离增大，两个支撑臂322撑开降低顶板323的高度，最终使冷冻内槽12和与冷冻内槽12固定连接的传送机构13跟着降低高度，达到将压板15与传送机构13之间的通道高度调高的目的；驱动电机31反转，使两个底板321之间的距离减小，两个支撑臂322靠拢，抬高顶板323的高度，将压板15与传送机构13之间的通道高度调低。
40.本实施例中，压板15靠近传送机构13的一侧布置有若干滚动辊151，使待冻品与压板15滚动连接，降低压板15对待冻品的阻力，使其能更顺利地通过。
41.在一个实施例中，冷冻外槽11的内两侧设置有多个连接件16，每个连接件16与冷冻内槽12及压板15均通过螺栓和螺母连接，具体地，固定冷冻内槽12的螺栓为较长的螺栓，能够满足冷冻内槽12高度调节的需要，在调节前只需要松开与冷冻槽10连接的螺母即可。
42.在一个实施例中，冷冻槽10还包括覆盖于冷冻外槽11顶部的一组顶盖14，用于阻挡冷冻液从外界环境吸热，有利于冷冻液保持低温，顶盖14可以与冷冻外槽11铰接。
43.本实施例中，冷冻外槽11、冷冻内槽12和盖板均设有保温层。
44.一种速冻设备，用于但不限定于食品速冻保鲜，包括如上所述的冷冻槽10及制冷组件20，其中，制冷组件20包括制冷机、水泵23及与冷冻内槽12连通的出液管21和进液管22，水泵23输送冷冻液流经出液管21和进液管22用于循环冷冻内槽12中的冷冻液并与制冷机进行热交换，水泵23的进水口和出水口分别通过两个三通与进液管22连通，两个三通分别通过两个连接管26连通有储罐25，水泵23两端的进液管22和连接管26分别设有阀门24，阀门24为电磁阀。本速冻设备的冷冻槽10可以使待冻品完全侵入冷冻液中，不需要翻动就可快速将待冻品冷冻，缩短了冷冻时间，提高了生产效率，降低生产成本。
45.一种速冻设备的控制方法，包括控制器、液位传感器和温度传感器，控制器与制冷机、水泵23、液位传感器和温度传感器通信连接，液位传感器和温度传感器设置于冷冻内槽12中，分别用于监测冷冻液的液位和温度；在生产过程中，水泵23持续运行，温度传感器检测冷冻液温度，将信号传递至控制器，当超过设定温度，控制器控制制冷机降低制冷功率；
当需要向冷冻内槽12中添加冷冻液时，控制器发出指令关闭进液管22上靠近水泵23进水口的阀门24和连接管26上靠近水泵23出水口的阀门24，其余阀门24打开，即从储罐25中抽取冷冻液，当液位传感器检测到液位达到设定值，控制器发出指令打开进液管22上靠近水泵23进水口的阀门24和连接管26上靠近水泵23出水口的阀门24，其余阀门24关闭，停止从储罐25中抽取冷冻液；当需要将冷冻内槽12中的冷冻液取出部分或全部，控制器发出指令关闭进液管22和连接管26上靠近水泵23出水口的阀门24即可，液位传感器反馈液位给控制器，待作后续指令，后续操作包括：关闭水泵23和制冷机，停止生产，以及不关闭水泵23和制冷机，而关闭连接管26上的两个阀门24，开启进液管22上的两个阀门24，继续生产。
46.当冷冻较大的待冻品时，需降低冷冻内槽12高度，就需要向冷冻内槽12中补充冷冻液；当冷冻的待冻品较小时，需调高冷冻内槽12的高度，就需要将冷冻内槽12中冷冻液抽取一部分。通过本控制方法可以实现自动化地运行，减少人工劳动。
47.所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本技术的保护范围限于这些例子；在本技术的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本技术中一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
48.本技术中一个或多个实施例旨在涵盖落入本技术的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本技术中一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。