專利名稱：雙變頻真空預(yù)冷機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種適用于高溫食品的真空冷卻裝置，特別是一種能根據(jù)真空容器內(nèi)壓力變化而實時調(diào)節(jié)真空泵抽速和冷阱表面溫度的真空冷卻裝置。
背景技術(shù)：
食品安全一直是我國最重要的民生熱點問題之一，其中，真空冷卻技術(shù)在此方面起著無可替代的作用，它主要應(yīng)用于熟食品及果蔬兩方面。熟食品方面隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，我國有大量的待業(yè)人員選擇進入白領(lǐng)一族，而他們的工作特點之一就是長時間在高樓大廈里面工作，活動休息時間甚少，無疑會縮短餐飲時間，因此，夏日冷食成了白領(lǐng)們的最愛，此外，餐飲公司的高溫食品也無法即做即售，因此，如何將剛加工好的食品快速冷卻以便保存或運輸成為了研究熱點，其中，真空預(yù) 冷技術(shù)一直都是熟食品冷卻的最關(guān)鍵技術(shù)之一，但是，目前的真空冷卻工藝比較單一，而且很多參數(shù)都是憑經(jīng)驗而定，不能因材而定，這就造成了部分食品冷卻效果不佳的后果，嚴(yán)重限制了真空冷卻技術(shù)的推廣。果蔬方面自從美國加利福尼亞州立大學(xué)研制出第一臺真空冷卻機之后，真空冷卻技術(shù)在果蔬冷卻方面就開始占據(jù)重要地位，盡管有大量的實驗針對終壓、終溫及抽速進行了研究，但是，采用的方法都是正交法，而不是動態(tài)的匹配研究，致使目前采用的冷卻工藝參數(shù)都是固定不變的，沒有辦法適應(yīng)氣候及地區(qū)的隨即變化。綜上所述，研制一臺冷阱溫度及抽速能同時隨著溫度或壓力而變化的雙變頻真空預(yù)冷機迫在眉睫。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種雙變頻真空預(yù)冷機，可以使真空泵的抽速和冷阱溫度隨著真空室壓力的變化而隨時按照預(yù)設(shè)公式變化，以便探索出各種食品的最佳動態(tài)真空冷卻工藝參數(shù)。本實用新型的技術(shù)方案如下一種雙變頻真空預(yù)冷機，包括由壓縮機、蒸發(fā)器、電磁膨脹閥及冷凝器組成的制冷系統(tǒng)；由蒸發(fā)器、干燥箱、真空泵、變頻器及真空室組成的真空系統(tǒng)；由重量傳感器、溫度傳感器及壓力傳感器組成的采集系統(tǒng)；由PLC控制器及電子計算機組成的控制系統(tǒng)；其特點是蒸發(fā)器的底端通過真空管道與真空室的底端連接，蒸發(fā)器的頂端通過真空管道與干燥室一端相連，干燥室另一端通過真空管道與真空泵連接，真空泵通過電源線與變頻器連接；變頻器、電磁膨脹閥、重量傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器分別與PLC控制器連接。重量傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器分別通過真空室底端的通孔插入其內(nèi)部，并用密封膠填充縫隙密封。PLC控制器通過通訊電纜與計算機連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是[0012](I)壓力傳感器測到的壓力是控制食品冷卻速率和效果的最直接因素，也是最關(guān)鍵因素，將其做為控制源信號，不僅沒有中間量，控制精度高，而且轉(zhuǎn)換簡單、響應(yīng)速度快、準(zhǔn)確。(2)通過電磁膨脹閥實時調(diào)節(jié)蒸發(fā)器的盤管溫度可以在保證水分完全捕捉情況下盡量減小冷量，從而實現(xiàn)制冷系統(tǒng)的節(jié)能；(3)通過變頻器實時調(diào)節(jié)真空泵的抽速不僅可以避免由于抽速過大而造成的液體飛濺、冷卻溫度過低等現(xiàn)象，還可以避免真空泵全速運行造成的能耗浪費及機器磨損等現(xiàn)象的發(fā)生。(4)將真空泵的抽速與冷阱的蒸發(fā)盤管溫度同時調(diào)節(jié)，不僅可以使食品快速穩(wěn)定的降溫，還可以實現(xiàn)最大程度的節(jié)能效果。(5)為了防止在研究過程中造成的冷阱捕捉水分不完全現(xiàn)象發(fā)生，并能準(zhǔn)確的測量到逃逸水分的量，在冷阱與真空泵之間安裝了干燥箱(6)為了實時監(jiān)測食品的重量及溫度變化，在真空室內(nèi)布置了重量傳感器及溫度傳感器。因此，本發(fā)明的制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度通過電磁膨脹閥實時調(diào)節(jié)，真空系統(tǒng)的真空泵抽速通過變頻器實時調(diào)節(jié)，電磁膨脹閥及變頻器均由PLC控制器控制，而控制信號源則是壓力傳感器測到的實際真空室壓力。可以使真空泵的抽速和冷阱溫度隨著真空室壓力的變化而隨時按照預(yù)設(shè)公式變化，以便探索出各種食品的最佳動態(tài)真空冷卻工藝參數(shù)。本實用新型可實現(xiàn)冷阱溫度與真空泵抽速均隨著真空室壓力的變化而實時調(diào)節(jié)的功能，具有很強的科研價值及實用價值。

圖I是本實用新型用于高溫食品的雙變頻真空冷卻機的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例，對本實用新型作進一步描述，不限制本實用新型的保護范圍。如圖I所示，本實用新型的雙變頻真空預(yù)冷機，包括由壓縮機I、蒸發(fā)器(冷阱)2、電磁膨脹閥12及冷凝器13組成的制冷系統(tǒng)；由蒸發(fā)器(冷阱)2、干燥箱3、真空泵4、變頻器6及真空室5組成的真空系統(tǒng)；由重量傳感器7、溫度傳感器8及壓力傳感器9組成的采集系統(tǒng)；由PLC控制器10及電子計算機11組成的控制系統(tǒng)。蒸發(fā)器(冷阱)2是制冷系統(tǒng)及真空系統(tǒng)的公用部件。蒸發(fā)器2的底端通過真空管道與真空室5的底端連接，蒸發(fā)器2的頂端通過真空管道與干燥室3 —端相連，干燥室3另一端通過真空管道與真空泵4連接，真空泵4通過電源線與變頻器6連接，變頻器6、電磁膨脹閥12、重量傳感器7、溫度傳感器8和壓力傳感器9分別與PLC控制器10連接。重量傳感器7、溫度傳感器8和壓力傳感器9分別通過真空室5底端的通孔插入其內(nèi)部，并用密封膠填充縫隙密封。PLC控制器10通過通訊電纜與計算機11連接。本實用新型的工作過程及原理如下[0024]①將食品放入真空室內(nèi)的重量傳感器7上，將溫度傳感器8的測溫端插入食品心部;②接通各路電源，打開電子計算機11，通過PLC控制器10控制軟件開啟制冷機組；③當(dāng)蒸發(fā)器2的蒸發(fā)盤管溫度達到設(shè)定值時，變頻器6在PLC控制器10的控制下自動開啟，并依照指定的真空室壓力與輸出功率之間的關(guān)系式將相應(yīng)的功率輸送給真空泵4，使其運轉(zhuǎn)；同時，電磁膨脹閥12在PLC控制器10的控制下依照指定的真空室5壓力與蒸 發(fā)器2溫度之間的關(guān)系式將閥門的開度調(diào)整到相應(yīng)值，使蒸發(fā)盤管的溫度達到預(yù)期值；④當(dāng)食品的中心溫度達到設(shè)定值的時候，PLC控制器10強制將變頻器6及制冷機組的電源斷開，此次實驗結(jié)束。
權(quán)利要求1.一種雙變頻真空預(yù)冷機，包括由壓縮機(I)、蒸發(fā)器(2)、電磁膨脹閥(12)及冷凝器(13)組成的制冷系統(tǒng)；由蒸發(fā)器(2)、干燥箱(3)、真空泵(4)、變頻器(6)及真空室(5)組成的真空系統(tǒng)；由重量傳感器(7)、溫度傳感器(8)及壓力傳感器(9)組成的采集系統(tǒng)；由PLC控制器(10)及電子計算機(11)組成的控制系統(tǒng)；其特征在于所述蒸發(fā)器(2)的底端通過真空管道與真空室(5 )的底端連接，蒸發(fā)器(2 )的頂端通過真空管道與干燥室(3 ) —端相連，干燥室(3)另一端通過真空管道與真空泵(4)連接，真空泵(4)通過電源線與變頻器(6)連接；所述變頻器(6)、電磁膨脹閥(12)、重量傳感器(7)、溫度傳感器(8)和壓力傳感器(9)分別與PLC控制器(10)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙變頻真空預(yù)冷機，其特征在于所述重量傳感器(7)、溫度傳感器(8 )和壓力傳感器(9 )分別通過真空室(5 )底端的通孔插入其內(nèi)部，并用密封膠填充縫隙密封。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙變頻真空預(yù)冷機，其特征在于所述PLC控制器(10)通過通訊電纜與計算機(11)連接。
專利摘要本實用新型涉及一種雙變頻真空預(yù)冷機，包括制冷系統(tǒng)，真空系統(tǒng)，采集系統(tǒng)，控制系統(tǒng)；制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器底端通過真空管道與真空室的底端連接，蒸發(fā)器的頂端通過真空管道與干燥室一端相連，干燥室另一端通過真空管道與真空泵連接，真空泵通過電源線與變頻器連接；變頻器、電磁膨脹閥、重量傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器分別與PLC控制器連接。本實用新型的蒸發(fā)溫度通過電磁膨脹閥實時調(diào)節(jié)，真空泵抽速通過變頻器實時調(diào)節(jié)，電磁膨脹閥及變頻器均由PLC控制器控制，而控制信號源則是壓力傳感器測到的實際真空室壓力?？梢允拐婵毡玫某樗俸屠溱鍦囟入S著真空室壓力的變化而隨時按照預(yù)設(shè)公式變化，以便探索出各種食品的最佳動態(tài)真空冷卻工藝參數(shù)。
文檔編號A23L3/36GK202552063SQ2012201939
公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月3日
發(fā)明者宋曉燕, 劉寶林, 夏全剛, 陶鵬舉 申請人:上海理工大學(xué)