全自动网带式微冻机的制作方法

本实用新型涉及冷冻机设备技术领域，具体涉及一种全自动网带式微冻机。

背景技术：

微冻保鲜，是将产品保藏在其细胞汁液冻结温度以下(-3℃左右)的一种轻度冷冻的保鲜方法，也称为过冷却或部分冷冻。微冻保鲜在该温度下，能够有效地抑制微生物的繁殖。

微冻保鲜与传统的冷冻相比，优点较为明显：微冻设备结构简单、造价低，且微冻保鲜能有效地抑制细菌繁殖，减缓脂肪氧化，延长保鲜期，并且解冻时汁液流失少，食品表面色泽好，所需降温耗能少等。

随着微冻保鲜技术的发展，用于实现微动技术的微冻机也逐渐被应用，但现有微冻机，自动化程度低，部分还停留在完全依靠人工操作，针对不同被冻物料的冷冻时间不同，不能便捷的进行调整，且微冻效果不稳定，即使同批次的冰冻产品都存在较大的质量差异。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对以上不足之处，提供了一种结构简单、自动化程度高，通过设置温度传感器实时监控冰冻温度，配合控制系统控制网格输送带、冷冻机及时调整冷冻温度、冷冻时间以保证冷冻效果的全自动网带式微冻机。

本实用新型解决技术问题所采用的方案是：一种全自动网带式微冻机，包括机架、安装在机架上的用于存储冷冻液的储水槽、设置于储水槽内的冷冻管道、设于储水槽外且能通过冷冻管道对储水槽内的冷冻液制冷的冷冻机、与冷冻机连接的用于控制冷冻机工作的控制系统、安装在机架上的用于传送被冻物料的网格输送带以及用于驱动网格输送带的驱动电机；所述网格输送带包括横设于储水槽内的冷冻输送段和连接于冷冻输送段后端并且倾斜向上延伸出储水槽外的出料输送段；所述机架上设有用来向冷冻输送段前端投料的投料装置以及位于出料输送段后端的出料装置；所述储水槽的底部设置有温度传感器，所述温度传感器电连接至控制系统以便于控制系统根据监测的冷冻液温度控制冷冻机工作。

为了对冷冻液进行制冷，并实时监控冷冻液的制冷前温度和制冷后温度，以便于根据情况控制蒸发器的加载或减载；所述冷冻机包括通过冷冻管道与储水槽连通的冷冻室、低温循环系统和高温循环系统，所述低温循环系统包括低温压缩机、与低温压缩机输出口连接的冷凝蒸发器、与冷凝蒸发器连接的回热器、与回热器连接的节流阀A，与节流阀A连接的蒸发器，所述蒸发器经回热器连接至低温压缩机输入口以形成低温循环系统的循环回路，低温循环系统的循环回路内循环流动有制冷剂A，所述高温循环系统包括高温压缩机、与高温压缩机输出口连接的冷凝器、与冷凝器连接的节流阀B、与节流阀B连接的冷凝蒸发器，所述冷凝蒸发器连接至高温压缩机输入口以形成高温循环系统的循环回路，高温循环系统的循环回路内循环流动有制冷剂B，所述低温循环系统的冷凝蒸发器与高温循环系统的冷凝蒸发器为同一个冷凝蒸发器；所述蒸发器设置在冷冻室内，冷冻室上设置有冷冻液进口、冷冻液出口，冷冻液进口上设置有用于将储水槽内的冷冻液吸进冷冻室内以便蒸发器对冷冻液制冷的水泵，冷冻液进口、冷冻液出口上均设置有温度传感器，所述温度传感器电连接至控制系统。

为了保证停机后冷冻机内的压力保持在安全值以下；所述低温循环系统还包括与低温压缩机连接的用于平衡所述低温压缩机内压力的平衡容器。

为了使储水槽内的冷冻液温度均匀；所述机架上还设置有搅拌电机和安装于搅拌电机输出轴上的搅拌桨，所述搅拌桨伸入储水槽内以便于对冷冻液进行搅拌。

为了防止储水槽内冷冻液温度流失；所述储水槽的槽壁内设置有用于维持储水槽内冷冻液温度的保温层。

为了承接被冻物料，并且避免冷冻液的浪费；所述机架上位于出料装置的下方设置有载物台，所述载物台中部设有网状隔离板，载物台的底部设有用于承接被冻物料滴漏液体的蓄水槽，所述蓄水槽通过带水泵的回流管与储水槽连通。

为了对被冻物料进行冷风干燥，并且避免冷冻液的浪费；所述机架上位于出料输送段行进方向的一旁侧设有用于向出料输送段吹送冷风的冷风风机，机架上位于出料输送段行进方向的另一旁侧设置有挡板，出料输送段伸出储水槽部分的下方设有斜置的用于将被冻物料滴落液体引导回储水槽的导水槽。

为了实现微冻机的自动化生产、自动化控制；所述控制系统包括PLC控制柜、设于PLC控制柜上的触摸显示屏，所述PLC控制柜还电连接有两个分别设于冷凝器输出端和回热器输出端的温度传感器。

为了封闭储水槽以便于有效冰冻被冻物，并且封闭式的空间保持冷冻液的清洁；所述机架上位于储水槽的旁侧设有分栏，分栏的两侧分别设有用于封盖储水槽的由若干个盖板。

较之现有技术而言，本实用新型具有以下优点：

(1)本实用新型通过在储水槽内设置温度传感器实时监控冷冻液温度，并将信息反馈给控制系统以便于调整冷冻机的工作状态；

(2)本实用新型通过对输出的被冻物料进行温度测量，并根据结果对冷冻机和网格输送带进行调整，控制冷冻机的加载或减载改变冰冻温度，控制网格输送带的运行速度改变被冻物料的冰冻时间，及时调整冷冻温度、冷冻时间以保证冷冻效果，使被冻物料的冰冻温度达到需求；

(3)本实用新型通过控制系统对冷冻机进行控制，冷冻机设置低温循环系统和高温循环系统，并通过同一个冷凝蒸发器进行热量交换，保证冷冻机的冷冻效果。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型的结构示意图一；

图2是本实用新型的结构示意图二；

图3是冷冻机的结构示意图；

图4是冷冻机的工作流程图。

图中：

1-机架、2-冷冻管道、3-储水槽、4-网格输送带、4-1-冷冻输送段；4-2-出料输送段、5-导水槽、6-冷冻液、7-出料装置、8-搅拌电机、9-搅拌桨、10-挡板、11-网状隔离板、12-投料装置、13-冷风风机、14-温度传感器、15-保温层、16-驱动电机、17-PLC控制柜、18-触摸显示屏、19-载物台、20-冷冻机、21-回流管、22-蓄水槽、23-冷冻室；

101-低温压缩机、102-冷凝蒸发器、103-回热器、104-节流阀A、105-蒸发器、1051-冷冻液进口、1052-冷冻液出口、106-温度传感器、107-平衡容器、201-高温压缩机、202-冷凝器、203-节流阀B。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施例对本实用新型内容进行详细说明：

如图1-3所示，本实施例提供一种全自动网带式微冻机，包括机架1、安装在机架1上的用于存储冷冻液6的储水槽3、设置于储水槽3内的冷冻管道2、设于储水槽3外且能通过冷冻管道2对储水槽3内的冷冻液6制冷的冷冻机20、与冷冻机20连接的用于控制冷冻机20工作的控制系统、安装在机架1上的用于传送被冻物料的网格输送带4以及用于驱动网格输送带4的驱动电机16；所述网格输送带4包括横设于储水槽3内的冷冻输送段4-1和连接于冷冻输送段4-1后端并且倾斜向上延伸出储水槽3外的出料输送段4-2；所述机架1上设有用来向冷冻输送段4-1前端投料的投料装置12以及位于出料输送段4-2后端的出料装置7；所述储水槽3的底部设置有温度传感器14，所述温度传感器14电连接至控制系统以便于控制系统根据监测的冷冻液6温度控制冷冻机工作。

在本实施例中，为了对冷冻液6进行制冷，并实时监控冷冻液6的制冷前温度和制冷后温度，以便于根据情况控制蒸发器的加载或减载；所述冷冻机20包括通过冷冻管道2与储水槽3连通的冷冻室23、低温循环系统和高温循环系统，所述低温循环系统包括低温压缩机101、与低温压缩机101输出口连接的冷凝蒸发器102、与冷凝蒸发器102连接的回热器103、与回热器103连接的节流阀A 104，与节流阀A 104连接的蒸发器105，所述蒸发器105经回热器103连接至低温压缩机101输入口以形成低温循环系统的循环回路，低温循环系统的循环回路内循环流动有制冷剂A，所述高温循环系统包括高温压缩机201、与高温压缩机201输出口连接的冷凝器202、与冷凝器202连接的节流阀B 203、与节流阀B 203连接的冷凝蒸发器102，所述冷凝蒸发器102连接至高温压缩机201输入口以形成高温循环系统的循环回路，高温循环系统的循环回路内循环流动有制冷剂B，所述低温循环系统的冷凝蒸发器与高温循环系统的冷凝蒸发器为同一个冷凝蒸发器；所述蒸发器105设置在冷冻室23内，冷冻室23上设置有冷冻液进口1051、冷冻液出口1052，冷冻液进口1051上设置有用于将储水槽3内的冷冻液6吸进冷冻室23内以便蒸发器105对冷冻液6制冷的水泵，冷冻液进口1051、冷冻液出口1052上均设置有温度传感器106，所述温度传感器106电连接至控制系统。

在本实施例中，为了保证停机后冷冻机20内的压力保持在安全值以下；所述低温循环系统还包括与低温压缩机101连接的用于防止停机后制冷剂A全部气化导致的所述低温压缩机101内压力瞬间升高的平衡容器107。

在本实施例中，为了使储水槽3内的冷冻液6温度均匀；所述机架1上还设置有搅拌电机8和安装于搅拌电机8输出轴上的搅拌桨9，所述搅拌桨9伸入储水槽3内以便于对冷冻液6进行搅拌。

在本实施例中，为了防止储水槽3内冷冻液温度流失；所述储水槽3的槽壁内设置有用于维持储水槽3内冷冻液6温度的保温层15。

在本实施例中，为了承接被冻物料，并且避免冷冻液6的浪费；所述机架1上位于出料装置7的下方设置有载物台19，所述载物台19中部设有网状隔离板11，载物台19的底部设有用于承接被冻物料滴漏液体的蓄水槽22，所述蓄水槽22通过带水泵的回流管21与储水槽3连通。

在本实施例中，为了对被冻物料进行冷风干燥，并且避免冷冻液6的浪费；所述机架1上位于出料输送段4-2行进方向的一旁侧设有用于向出料输送段4-2吹送冷风的冷风风机13，机架1上位于出料输送段4-2行进方向的另一旁侧设置有挡板10，出料输送段4-2伸出储水槽3部分的下方设有斜置的用于将被冻物料滴落液体引导回储水槽3的导水槽5。

在本实施例中，为了实现微冻机的自动化生产、自动化控制；所述控制系统包括PLC控制柜17、设于PLC控制柜17上的触摸显示屏18，所述PLC控制柜还电连接有两个分别设于冷凝器输出端和回热器输出端的温度传感器。

为了封闭储水槽3以便于有效冰冻被冻物，并且封闭式的空间保持冷冻液6的清洁；所述机架1上位于储水槽3的旁侧设有分栏，分栏的两侧分别设有用于封盖储水槽3的由若干个盖板。

本实用新型采用低温快速冷冻，对比一般的急速冷冻，冷冻保鲜效果更好：本实用新型在冻结过程中，食材浸泡在微冻液中，水分子瞬间抑制冰结晶形成，维持低温状态，冻结后食材全部瞬间锁水冷冻，得以保持鲜味，并且解冻后水分子状态与冻结前相同，食材的鲜度、口味、营养皆保持原来的状态，而一般的冷冻技术达不到这样的效果：食材在零下四十到五十度下，由表面开始冻结，往内部渐层式冻结，食材的冻结过程持续较久，使冰结晶得以成长，造成细胞组织被挤压破损，内部水分子由于毛细现象，被吸附到表面蒸发而产生离水干燥的现象，解冻后，食材的鲜度、口味、营养都产生一定程度的下降、老化。

在本实施例中，低温循环系统和高温循环系统各为一台单级制冷机，冷凝蒸发器102将低温循环系统和高温循环系统联系起来，对高温循环系统来说,它是蒸发器，对低温循环系统来说,它是冷凝器；冷凝蒸发器102使低温循环系统的放热量转变为高温循环系统的制冷量，在低温循环系统中，通常使用沸点较低的冷冻液(如R13)，停机后冷冻液将全部气化,并导致压力过分升高，为了防止这一现象，通常在低温循环系统中装设一个平衡容器107；高温压缩机为涡旋压缩机，制冷冷媒采用R404107(或R22)冷冻液，蒸发温度为-15℃～-35℃，冷媒采用R23，蒸发温度为-40～-70℃，冷冻液6为酒精或冰点较低的微冻液，冷冻液出口温度为－35℃～-65℃；冷冻机20实现了整个操作过程的自动化，PLC程序智能控制稳定可靠，固定和可变设定参数可以显示在屏幕上，连续的显示参数有：压缩机负载、冷冻液进冷冻液出口温度、运行时间显示和累计显示。可根据吸气压力过低、排气压力过高、高排气温度、冷冻液断液等报警并停机，保证设备的安全使用。根据冷冻液回液温度的变化情况自动给压缩机上载或减载，当冷冻液温度上升到设定的温度正偏差时，设备自动开机，并根据冷冻液出口温度，自动增载或减载；当低于设定温度负偏差时，机组自动关机或维持在设定温度范围内，全部过程一键完成。

具体实施过程：如图4所示，开启PLC控制柜17，设定冷冻液6温度A、被冻物料中心温度B、冷冻机20蒸发温度和网格输送带4转速程序；PLC通过储水槽3内的温度传感器14监测冷冻液温度D，若冷冻液温度高于设定温度，则PLC自动开启冷冻机20制冷和搅拌电机8，使冷冻液6在储水槽3中循环流动，均匀受冷，快速达到预定温度；然后开启驱动电机16，网格输送带4在驱动电机16带动下开始转动，从投料装置12将产品倒入，产品落于所述网格输送带4前端，此时网格输送带4缓慢转动，冷冻过程中通过搅拌桨9搅拌使得冷却液制冷均匀，随着冷却的进行，物料被网格输送带4带到出料输送段5，并经过出料装置7滑落到放置在载物台19的承接容器中；我们从出料装置7取物料并测定其中心温度C，若中心温度C小于被冻物料中心设定值时，通过PLC调节网格输送带4加快转速；若中心温度大于被冻物料中心设定值时，通过PLC调节网格输送带4降低转速；若中心温度等于被冻物料中心设定值时，通过PLC调节网格输送带4匀速转动；PLC控制柜17通过冷冻液进口1051、冷冻液出口1052的温度传感器106监测冷冻液进口、冷冻液出口温度和根据蒸发温度情况自动给压缩机上载和减载，若温度传感器106监测到的蒸发温度小于设定蒸发温度，PLC控制柜17自动给压缩机减载，若温度传感器106监测到的蒸发温度大于设定蒸发温度，PLC控制柜17自动给压缩机上载。

上列较佳实施例，对本实用新型的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。