專利名稱：用于食品凍結(jié)和解凍裝置的節(jié)能復合型空調(diào)裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及用于食品凍結(jié)和解凍的空氣調(diào)節(jié)流程及裝置，屬于食品冷卻儲藏和解凍技術(shù)領域。
背景技術(shù)：
近年來隨著食品工業(yè)的迅猛發(fā)展，人們對冷凍食品消費量不斷擴大，對冷凍食品的質(zhì)量要求也越來越高。然而食品冷凍、冷藏企業(yè)是用電大戶，據(jù)統(tǒng)計其中食品冷凍、冷藏加工方面電能的消耗將占到整個企業(yè)用電量的68%。如何在保證冷凍產(chǎn)品質(zhì)量的前提下， 降低加工能耗是冷凍、冷藏企業(yè)普遍關(guān)注的問題。凍結(jié)和解凍是食品冷凍加工的重要操作程序。食品的凍結(jié)方法多種多樣，根據(jù)冷卻介質(zhì)與食品的接觸方式的不同可將其分為空氣凍結(jié)法、間接接觸凍結(jié)法和直接接觸凍結(jié)法三種?？諝鈨鼋Y(jié)法采用低溫高濕空氣對食品進行冷卻，無毒副作用，凍結(jié)效果好，是目前最普遍的凍結(jié)方法之一。解凍可以近似視為凍結(jié)的逆過程，凍結(jié)食品在消費或加工前必須解凍，合理的解凍是保持冷凍食品質(zhì)量的關(guān)鍵。食品的解凍過程中出現(xiàn)的主要問題是汁液流失、其次是微生物繁殖等不良反應。目前，常用的解凍方法有自然解凍、微波解凍、水解凍和空氣解凍等。自然解凍最節(jié)能，但是解凍速度慢且容易受到微生物污染。水解凍具有解凍速度快的特點，而且避免了重量的損失，但存在解凍水中的微生物污染凍結(jié)品和可溶性流失等問題。微波解凍是在交變電場作用下，利用物質(zhì)本身的電性質(zhì)來發(fā)熱使凍結(jié)品解凍，其優(yōu)點是速度快，效率高，但微波對水和冰的穿透和吸收有差別，容易造成加熱不均勻現(xiàn)象。空氣解凍采用低溫高濕空氣強制循環(huán)解凍，食品解凍速度快，而且解凍均勻，解凍時間短，食品色澤新鮮，沒有干燥和重量減輕現(xiàn)象，是比較經(jīng)濟實用的解凍方法之一。利用空氣作為食品凍結(jié)和解凍的介質(zhì)，可以很好地滿足食品凍結(jié)和解凍的質(zhì)量要求，另外以制冷裝置中制冷劑的冷凝熱作為食品的解凍熱源，構(gòu)建制冷裝置與解凍裝置的復合系統(tǒng)，并在制冷過程中結(jié)合太陽能溶液除濕系統(tǒng)，很好地實現(xiàn)了降低系統(tǒng)能耗的目的。
發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問題本實用新型的目的是提供一種高效節(jié)能的用于食品凍結(jié)和解凍裝置的節(jié)能復合型空調(diào)裝置。技術(shù)方案本實用新型用于食品凍結(jié)和解凍裝置的節(jié)能復合型空調(diào)裝置包括用于凍結(jié)和解凍食品的空氣循環(huán)部分、冷卻和加熱凍結(jié)室與解凍室循環(huán)空氣的制冷工質(zhì)循環(huán)部分、用于凍結(jié)室循環(huán)空氣在冷卻處理前的除濕降焓循環(huán)空氣的濃溶液再生部分；其中，用于凍結(jié)和解凍食品的空氣循環(huán)部分中，溶液除濕器的空氣輸出端接蒸發(fā)器的空氣輸入端，處理成低溫飽和空氣對食品進行冷凍處理；凍結(jié)室的空氣輸出端順序通過第二風機、氣體熱交換器、第四風量調(diào)節(jié)閥、電加熱器接淋激式冷凝器，氣體熱交換器的另一個空氣輸出端通過第一風機接溶液除濕器，實現(xiàn)整個空氣循環(huán)；[0007]制冷工質(zhì)循環(huán)部分中，淋激式冷凝器的制冷工質(zhì)輸出端通過第一制冷劑膨脹閥接第一蒸發(fā)器，第一蒸發(fā)器的輸出端通過制冷壓縮機接淋激式冷凝器的制冷工質(zhì)輸入端，實現(xiàn)整個制冷工質(zhì)循環(huán)；除濕溶液再生部分中，溶液除濕器的溶液輸出端通過溶液循環(huán)泵接太陽能集熱器的溶液輸入端，太陽能集熱器的溶液輸出端接溶液再生器的輸入端，溶液再生器的輸出端接溶液除濕器的溶液輸入端，實現(xiàn)整個除濕溶液的循環(huán)。其具體工作過程如下進入凍結(jié)室的空氣先通過太陽能溶液除濕器除濕降焓后再通過第一蒸發(fā)器處理成低溫飽和空氣對食品進行冷凍處理，從凍結(jié)室出來的空氣在第二風機作用下一路先經(jīng)氣體熱交換器與解凍室的回風換熱后，經(jīng)淋激式冷凝器加熱加濕后，再經(jīng)解凍室里的第二路蒸發(fā)器進一步調(diào)溫調(diào)濕后對食品進行解凍處理，氣體熱交換器后的電加熱器作為空氣升溫輔助裝置，通過氣體熱交換器19的解凍室回風與另一路來自凍結(jié)室的回風混合后在第一風機的作用下，進入溶液除濕器處理后再一次送入凍結(jié)室實現(xiàn)整個循環(huán)。有益效果本實用新型的有益效果是1、本實用新型采用太陽能再生型溶液除濕系統(tǒng)對進入凍結(jié)室的空氣先除濕降焓后再經(jīng)凍結(jié)室里的蒸發(fā)器冷卻降溫，這不僅可以大大較少凍結(jié)室里蒸發(fā)器的面積，又可以減少蒸發(fā)器表面的結(jié)霜，大大提高了設備的工作性能。2、以制冷裝置中制冷劑的冷凝熱量作為食品的解凍熱源，構(gòu)成凍結(jié)和解凍裝置復合系統(tǒng)，避免了單一型凍結(jié)冷庫制冷裝置的冷凝熱部分被白白浪費掉，實現(xiàn)了節(jié)能的目的， 又簡化了設備。3、通過關(guān)閉凍結(jié)室的制冷膨脹閥，及相關(guān)的空氣閥，可以實現(xiàn)解凍室的獨立運行， 另外當食品凍結(jié)或解凍完畢后，可以通過調(diào)節(jié)相應的制冷膨脹閥使其從凍結(jié)或解凍狀態(tài)轉(zhuǎn)入冷藏狀態(tài)，設備使用的靈活性比較強。

圖1是本實用新型食品凍結(jié)和解凍裝置的節(jié)能復合型空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成框圖。其中有凍結(jié)室1、解凍室2、溶液再生器3、太陽能集熱器4、溶液除濕器5、溶液循環(huán)泵6、第一風量調(diào)節(jié)閥7、第二風量調(diào)節(jié)閥16、第三風量調(diào)節(jié)閥18、第四風量調(diào)節(jié)閥20、第五風量調(diào)節(jié)閥21、第一制冷劑膨脹閥8和第二制冷劑膨脹閥11、第一蒸發(fā)器9和第二蒸發(fā)器12、淋激式冷凝器13、制冷壓縮機14、電加熱器15、第一風機10、第二風機17、膨脹閥18、 氣體熱交換器19。-------表示空氣，——表示制冷工質(zhì)，-----表示除濕溶液。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖1對實用新型的實例進一步詳述本食品凍結(jié)和解凍裝置的節(jié)能復合型空調(diào)系統(tǒng)，有三個子循環(huán)構(gòu)成，即溶液除濕循環(huán)、制冷工質(zhì)循環(huán)和空氣循環(huán)。食品的凍結(jié)和解凍流程是進入凍結(jié)庫的空氣先通過溶液除濕器5進行除濕降焓后，送入凍結(jié)室經(jīng)第一蒸發(fā)器9進一步降溫處理后，對凍結(jié)室1中的食品進行冷凍處理，然后作用過的空氣在第二風機17的作用下回風，分兩路其中一路的回風通過氣體熱交換器19和解凍室2中出來的回風換熱升溫后，送入淋激式冷凝器13進行升溫加濕后，送入解凍室2，經(jīng)過蒸發(fā)器12進一步調(diào)溫調(diào)濕后，對冷凍食品進行強制循環(huán)解凍，當冷凝器的熱量不足時，啟動電熱器15對空氣進行輔助升溫。另一路從凍結(jié)室1出來的回風，經(jīng)過膨脹閥18的調(diào)節(jié)，保證解凍室風量要求的前提下，與經(jīng)過氣體熱交換器19的解凍室出來的回風混合后，在第一風機10的作用下，進入溶液除濕器5進行再一次除濕送入凍結(jié)室實現(xiàn)了整個循環(huán)。另外可以通過關(guān)閉第一制冷劑膨脹閥8、第四風量調(diào)節(jié)閥20和第一風量調(diào)節(jié)閥7，打開第五風量調(diào)節(jié)閥21實現(xiàn)解凍室的單獨運行，第五風量調(diào)節(jié)閥21在凍結(jié)室1和解凍室2同時工作時處于關(guān)閉狀態(tài)。制冷劑回路，是由制冷壓縮機14、淋激式冷凝器13、第一蒸發(fā)器9和第二蒸發(fā)器12 以及第一制冷劑膨脹閥8和第二制冷劑膨脹閥11組成，對于凍結(jié)室1中，送風參數(shù)可以通過調(diào)節(jié)蒸發(fā)器9前的第一制冷劑膨脹閥8來滿足，當冷凍完成后也可以通過第一制冷劑膨脹閥8的大小由凍結(jié)轉(zhuǎn)變?yōu)槔洳貭顟B(tài)。解凍室的第二蒸發(fā)器12，通過調(diào)節(jié)其前的第二制冷劑膨脹閥11來改變其制冷量，來滿足解凍食品所需要的空氣參數(shù)，當解凍結(jié)束后可以通過關(guān)閉第四風量調(diào)節(jié)閥20，調(diào)節(jié)第二制冷劑膨脹閥11的開度，使解凍室轉(zhuǎn)入冷藏狀態(tài)。太陽能溶液除濕系統(tǒng)由溶液除濕器5、溶液再生器3，溶液循環(huán)泵6、太陽能集熱器 4組成，溶液對由送第一風機10的送風進行除濕后，在綠色可再生能源太陽能的作用下進行再生，從而完成溶液除濕循環(huán)，通過第一風量調(diào)節(jié)閥7可以調(diào)節(jié)進入除濕器5的風量也即進入凍結(jié)室的風量大小。其特點有冷凍食品的循環(huán)空氣在進入蒸發(fā)器9降溫前，先通過溶液除濕器5除濕降焓處理；從凍結(jié)室1出來的循環(huán)空氣分兩路，一路經(jīng)氣體熱交換器19與解凍室2出來的循環(huán)空氣換熱后在進入淋激式冷凝器加熱加濕；以制冷裝置中制冷劑的冷凝熱量作為食品的解凍熱源，采用淋激式冷凝器13加熱加濕經(jīng)氣體熱交換器19換熱后的一路來自凍結(jié)室的回風作為解凍的循環(huán)空氣；電加熱器15處于氣體熱交換器19和淋激式冷凝器13之間，作為循環(huán)空氣加熱輔助裝置；用于食品凍結(jié)和解凍裝置的節(jié)能復合型空調(diào)系統(tǒng)，以制冷裝置中的冷凝熱量作為食品的解凍熱源。該系統(tǒng)由三個循環(huán)構(gòu)成，溶液除濕循環(huán)、制冷工質(zhì)循環(huán)和凍結(jié)室、解凍室空氣循環(huán)系統(tǒng)。食品的凍結(jié)和解凍流程是進入凍結(jié)庫的空氣先通過太陽能再生型溶液除濕系統(tǒng)除濕降焓后再通過第一路蒸發(fā)器處理到溫度為-25 _18°C，相對濕度為彡85%的低溫空氣對食品進行冷卻，從凍結(jié)室出來的空氣在風機作用下一路先經(jīng)氣體熱交換器與解凍室的回風換熱后，經(jīng)淋激式冷凝器加熱加濕后，再經(jīng)解凍室里的第二路蒸發(fā)器進一步調(diào)溫調(diào)濕到溫度8 15°C相對濕度>85%的參數(shù)對食品進行解凍處理，熱交換器后的電加熱器作為空氣升溫輔助裝置，另一路從凍結(jié)室出來的回風直接與通過熱交換器的解凍室回風混合后在風機的作用下，進入溶液除濕器處理后再送入凍結(jié)室實現(xiàn)整個循環(huán)。
權(quán)利要求1.一種用于食品凍結(jié)和解凍裝置的節(jié)能復合型空調(diào)裝置，其特征在于該裝置包括用于凍結(jié)和解凍食品的空氣循環(huán)部分、冷卻和加熱凍結(jié)室與解凍室循環(huán)空氣的制冷工質(zhì)循環(huán)部分、用于凍結(jié)室循環(huán)空氣在冷卻處理前的除濕降焓循環(huán)空氣的濃溶液再生部分；其中，用于凍結(jié)和解凍食品的空氣循環(huán)部分中，溶液除濕器(5)的空氣輸出端接蒸發(fā)器(9)的空氣輸入端，處理成低溫飽和空氣對食品進行冷凍處理；凍結(jié)室(1)的空氣輸出端順序通過第二風機(17)、氣體熱交換器(19)、第四風量調(diào)節(jié)閥(20)、電加熱器(15)接淋激式冷凝器(13)， 氣體熱交換器(19)的另一個空氣輸出端通過第一風機(10)接溶液除濕器(5)，實現(xiàn)整個空氣循環(huán)；制冷工質(zhì)循環(huán)部分中，淋激式冷凝器(13)的制冷工質(zhì)輸出端通過第一制冷劑膨脹閥 (8)接第一蒸發(fā)器(9)，第一蒸發(fā)器(9)的輸出端通過制冷壓縮機(14)接淋激式冷凝器(13) 的制冷工質(zhì)輸入端，實現(xiàn)整個制冷工質(zhì)循環(huán)；除濕溶液再生部分中，溶液除濕器(5)的溶液輸出端通過溶液循環(huán)泵(6)接太陽能集熱器(4)的溶液輸入端，太陽能集熱器(4)的溶液輸出端接溶液再生器(3)的輸入端，溶液再生器(3)的輸出端接溶液除濕器(5)的溶液輸入端，實現(xiàn)整個除濕溶液的循環(huán)。
2.按照權(quán)利要求1所述用于食品凍結(jié)和解凍裝置的節(jié)能復合型空調(diào)裝置，其特征在于電加熱器(15)處于氣體熱交換器(19)和淋激式冷凝器(13)之間，作為循環(huán)空氣加熱輔助直ο
專利摘要本實用新型提供了一種用于食品凍結(jié)和解凍裝置的節(jié)能復合型空調(diào)裝置，該裝置由三個循環(huán)構(gòu)成，即溶液除濕循環(huán)、制冷工質(zhì)循環(huán)和凍結(jié)室、解凍室空氣循環(huán)系統(tǒng)。食品的凍結(jié)和解凍流程是進入凍結(jié)庫的空氣先通過太陽能溶液除濕系統(tǒng)除濕降焓后再通過蒸發(fā)器處理成低溫飽和空氣對食品進行冷卻，從凍結(jié)室出來的空氣在風機作用下先經(jīng)熱交換器與解凍室的回風換熱后，經(jīng)淋激式冷凝器加熱加濕后，再經(jīng)解凍室里的第二路蒸發(fā)器進一步調(diào)溫調(diào)濕后對食品進行解凍處理，熱交換器后的電加熱器作為空氣升溫輔助裝置，通過熱交換器解凍室的回風在風機的作用下，進入溶液除濕器處理后再送入凍結(jié)室實現(xiàn)整個循環(huán)。本實用新型主要應用于食品的凍結(jié)和解凍復合型系統(tǒng)，具有很好的節(jié)能效果。
文檔編號A23L3/36GK201986652SQ201020648108

公開日2011年9月28日 申請日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月9日
發(fā)明者張小松, 閆俊海 申請人:東南大學