冷阱微波真空干燥装置转让专利

申请号 : CN201610966819.2

文献号 : CN106360770B

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发明人 : 张瑞宏奚小波张剑峰金亦富李振岩缪宏单翔梅庆

申请人 : 扬州大学

摘要 :

本发明提供了果蔬干燥技术领域内的冷阱微波真空干燥装置,包括冷阱装置、真空泵和具有容纳腔的罐体,真空泵和冷阱装置均与罐体连接,罐体两端安装有罐盖,罐体内设有可转动的物料罐,物料罐内设有用来放置物料的腔体,罐体内壁的底部设有用于给物料罐加热的微波发生器,物料罐的进料口和出料口分别在物料罐的两端,物料经物料罐的出料口排出罐体外,物料罐上排布有若干排气孔;本发明可提高干燥的效率,物料干燥均匀,干燥温度适宜,提高干制品的品质。

权利要求 :

1.一种冷阱微波真空干燥装置,其特征在于:包括冷阱装置、真空泵和具有容纳腔的罐体,所述真空泵和冷阱装置均与罐体连接,所述罐体两端安装有罐盖,所述罐体内设有可转动的物料罐,所述物料罐内设有用来放置物料的腔体,所述罐体内壁的底部设有用于给物料罐加热的微波发生器,所述物料罐的进料口和出料口分别在物料罐的两端,物料经物料罐的出料口排出罐体外,所述物料罐上排布有若干排气孔,所述腔体所在的物料罐段为圆柱体,所述物料罐的轴线方向上每隔20-30mm处垂直设有物料盘,物料盘设在物料罐的内壁上,物料盘上侧设有至少一个隔料层,最外层的隔料层外缘为物料罐内壁,隔料层内排布有至少4块隔板,每个隔料层内,相邻隔板与物料盘间形成一个腔体单元,所有腔体单元构成所述腔体;相邻物料盘上的隔板一一对应,同一物料盘上的隔板在径向方向上一一对应。

2.根据权利要求1所述的一种冷阱微波真空干燥装置,其特征在于,所述相邻隔板分别为隔板一和隔板二,所述隔板一从隔料层的内缘向隔料层的外缘方向延伸,隔板一的端部与隔料层的外缘之间留有足够让物料通过的间隙一,所述隔板二从隔料层的外缘向隔料层的内缘方向延伸,隔板二的端部与隔料层的内缘之间留有足够让物料通过的间隙二;下一层物料盘上隔板的上侧与上一层物料盘底侧齐平,上一层物料盘上设有让物料通向下一层物料盘的循环通道,所述隔板一与隔板二之间的物料盘段上开设有槽,物料罐的轴线方向上,相邻物料盘上开设的槽与隔板一、隔板二之间形成所述循环通道,相邻物料盘上的循环通道顺时针方向间隔至少180º设置。

3.根据权利要求2所述的一种冷阱微波真空干燥装置,其特征在于,所述物料罐侧面的最下部设有密封盖一,所述物料罐内最后一层物料盘的下侧连接有足够让物料通过的漏斗,漏斗的开口正对且覆盖物料盘下侧的循环通道,所述漏斗的下口延伸至密封盖一的上侧,所述漏斗的下口为物料罐的出料口,密封盖一的封口覆盖漏斗的下口,密封盖一的出口处设有V型的出料通道,密封盖一向下倾斜时,出料通道的上口覆盖密封盖一的出口;出料通道的出口处所对应的物料罐外侧设有密封盖二,密封盖二的封口覆盖出料通道的出口。

4.根据权利要求3所述的一种冷阱微波真空干燥装置,其特征在于,罐体外设置有控制装置,控制装置包括主控模块、报警模块、数据采集模块,所述物料罐外壁上设有温度传感器,所述温度传感器将检测到的罐体内的温度传输给数据采集模块,主控模块根据接收到的温度信号来控制微波发生器的输出功率。

5.根据权利要求4所述的一种冷阱微波真空干燥装置,其特征在于,所述密封盖一的上部为柔软层,柔软层内嵌有压力传感器,所述压力传感器将检测到的压力信号传输给数据采集模块,主控模块分析收到的压力信号并控制报警模块的报警状态。

6.根据权利要求1~5任一项所述的一种冷阱微波真空干燥装置,其特征在于,还包括电机,所述电机的输出端连接有万向节,万向节的输出端与物料罐传动连接,物料罐的动力输出端与转座一端连接,转座另一端铰接连杆一端,连杆另一端连接有支撑座,支撑座固定在罐盖内壁上。

7.根据权利要求1~5任一项所述的一种冷阱微波真空干燥装置,其特征在于,所述罐体内壁的径向方向上相对设有支撑装置一和支撑装置二。

8.根据权利要求7所述的一种冷阱微波真空干燥装置,其特征在于,所述支撑装置一在支撑装置二的斜上方,支撑装置一的底座的长度大于支撑装置二的底座的长度,使物料罐向下倾斜,支撑装置一和支撑装置二的底座上均连接有与物料罐外侧相切的滚轮。

说明书 :

冷阱微波真空干燥装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种对食品进行冷冻干燥的装置,特别涉及一种对果蔬进行真空微波冷阱干燥的装置。

背景技术

[0002] 干燥是长期保存食品的一种有效方法,传统的热风干燥,能耗大,效率低,目前,对蔬菜的干燥通常采用以下两种干燥技术,第一为微波干燥技术,微波干燥技术经常会出现过度加热,局部温度会超过100℃,使得干制品的品质下降,营养全部流失,这些都是由于没有能够控制微波加热过程中热量和水分的传递而造成的,使微波加热未能得到最合理、最有效的利用;第二采用冷冻干燥技术对食品进行干燥,冷冻干燥的时间周期很长,效率低,冻干后蔬菜的品质不高;另外,进出料的方法很单一,打开门进料,关上门进行干燥;当物料干燥结束以后,再次打开门,将物料从物料盘上取出;物料集中在物料盘上,物料干燥不均匀,另外,需要等一批物料干燥结束并取出后才能干燥下一批物料,效率低下。

发明内容

[0003] 针对现有技术中的缺陷,本发明的目的在于解决效率低下且物料干燥效果不好的技术问题,提供一种冷阱微波真空干燥装置,本装置可提高干燥效率,物料干燥均匀,干燥温度适宜,提高干制品的品质。
[0004] 本发明的目的是这样实现的:一种冷阱微波真空干燥装置,包括冷阱装置、真空泵和具有容纳腔的罐体,所述真空泵和冷阱装置均与罐体连接,所述罐体两端安装有罐盖,所述罐体内设有可转动的物料罐,所述物料罐内设有用来放置物料的腔体,所述罐体内壁的底部设有用于给物料罐加热的微波发生器,所述物料罐的进料口和出料口分别在物料罐的两端,物料经物料罐的出料口排出罐体外,所述物料罐上排布有若干排气孔。
[0005] 本发明工作时,将物料从物料罐的进料口放进物料罐内,物料放置结束后,关闭罐盖,打开真空泵将罐体内抽真空,打开冷阱装置、微波发生器和电机,物料排出水蒸汽,冷阱装置冷冻水蒸汽,水蒸汽在真空环境下迅速升华,微波发生器对物料罐进行加热,使罐体内的温度保持在适合物料冷冻干燥的温度范围内,确保物料干燥后的品质;干燥结束的物料从出料口排出,出料方便;本发明将微波和冷阱技术结合于一体,使物料的冷冻干燥温度为最佳,提高物料的干燥品质;水蒸汽直接以升华的形式去除,而不是被真空泵抽走,提高真空泵的使用寿命;可应用于蔬菜、切片水果等干燥工作中。
[0006] 为了使物料在运动过程中不被破坏,所述腔体所在的物料罐段为圆柱体,所述物料罐的轴线方向上每隔20-30mm处垂直设有物料盘,物料盘设在物料罐的内壁上,物料盘上侧排布有至少一个隔料层,最外层的隔料层外缘为物料罐内壁,所述隔料层的外缘与物料盘同心,隔料层内排布有至少4块隔板,每个隔料层内,相邻隔板与物料盘间形成一个腔体单元,所有腔体单元构成所述腔体;相邻物料盘上的隔板一一对应,同一物料盘上的隔板在径向方向上一一对应;此设计中,将物料放在腔体单元,物料在小空间内运动不会造成物料的碰伤,提高成品率。
[0007] 为了延长物料的干燥时间,所述相邻隔板分别为隔板一和隔板二,所述隔板一从隔料层的内缘向隔料层的外缘方向延伸,隔板一的端部与隔料层的外缘之间留有足够让物料通过的间隙一,所述隔板二从隔料层的外缘向隔料层的内缘方向延伸,隔板二的端部与隔料层的内缘之间留有足够让物料通过的间隙二;下一层物料盘上隔板的上侧与上一层物料盘底侧齐平,上一层物料盘上设有让物料通向下一层物料盘的循环通道,所述隔板一与隔板二之间的物料盘段上开设有槽,物料罐的轴线方向上,相邻物料盘上开设的槽与隔板一、隔板二之间形成所述循环通道,相邻物料盘上的循环通道顺时针方向间隔至少180º设置;此设计使物料按照螺旋的轨迹往物料罐的底部运动,增加物料的运动路程,延长干燥时间,使物料干燥更彻底,提高干燥食品的品质。
[0008] 为了使物料有序排出,所述物料罐侧面的最下部设有密封盖一,所述物料罐内最后一层物料盘的下侧连接有足够让物料通过的漏斗,漏斗的开口正对且覆盖物料盘下侧的循环通道,所述漏斗的下口延伸至密封盖一的上侧,所述漏斗的下口为物料罐的出料口,密封盖一的封口覆盖漏斗的下口,密封盖一的出口处设有V型的出料通道,密封盖一向下倾斜时,出料通道的上口覆盖密封盖一的出口;出料通道的出口处所对应的物料罐外侧设有密封盖二,密封盖二的封口覆盖出料通道的出口;此设计中,调节物料罐停止运转的位置,当密封盖一朝下时,先后打开密封盖二和密封盖一,干燥好的物料依次沿着漏斗和出料通道排出;此时可打开罐体头部的罐盖,往最上层的腔体单元内送入物料。
[0009] 为了使本发明更加智能,罐体外设置有控制装置,控制装置包括主控模块、报警模块、数据采集模块,所述物料罐外壁上设有温度传感器,所述温度传感器将检测到的罐体内的温度传输给数据采集模块,主控模块根据接收到的温度信号来控制微波发生器的输出功率;此设计中,主控模块控制微波发生器的输出功率实现物料干燥温度的调节,使物料干燥效果达到最佳,提高干燥食品的品质。
[0010] 为了使干燥后的物料及时排出,所述密封盖一的上部为柔软层,柔软层内嵌有压力传感器,所述压力传感器将检测到的压力信号传输给数据采集模块,主控模块分析收到的压力信号并控制报警模块的报警状态;此设计中,利用漏斗下口的物料对密封盖一不断施加压力,压力传感器检测密封盖一上侧的压力,便可计算出堆挤在漏斗内的物料量,当压力信号大于设定值时,需要将物料排出,报警模块报警,工作人员打开密封盖二和密封盖一,物料排出。
[0011] 为了提高物料罐转动的可靠性,还包括电机,所述电机的输出端连接有万向节,万向节的输出端与物料罐传动连接,物料罐的动力输出端与转座一端连接,转座另一端铰接连杆一端,连杆另一端连接有支撑座,支撑座固定在罐盖内壁上。
[0012] 为了进一步提高物料罐转动的稳定性,所述罐体内壁的径向方向上相对设有支撑装置一和支撑装置二;此设计中,支撑装置一和支撑装置二支撑着物料罐,提高结构的可靠性。
[0013] 为了使物料罐向下倾斜,所述支撑装置一在支撑装置二的斜上方,支撑装置一的底座的长度大于支撑装置二的底座的长度,使物料罐向下倾斜,支撑装置一和支撑装置二的底座上均连接有与物料罐外侧相切的滚轮;此设计使物料从物料罐的进口向下运动,使物料受热均匀。
[0014] 本发明与现有技术相比,具有以下有益效果:
[0015] (1)本发明在二氧化碳冷阱真空冷冻干燥的同时结合微波发生器的作用,控制物料的干燥温度,使物料的干燥温度最佳,确保干制品的品质;
[0016] (2) 本发明中通过多个物料盘、隔料层、隔板一和隔板二的设置,使物料随着物料罐的转动做向下的螺旋式运动,增大物料的运动路程,可适当延长物料的干燥时间,提高干燥食品的品质;同时,缩小物料的碰撞空间,减小物料的破损率,提高干燥食品的成品率;
[0017] (3)本发明中漏斗的设置,使干燥结束的物料进入漏斗内,通过压力的检测,使工作人员能够及时打开密封盖,将物料及时排出。

附图说明

[0018] 图1为本发明的总体结构示意图。
[0019] 图2为图1的B-B向剖视图。
[0020] 图3为图2的C-C向剖视图。
[0021] 图4为隐藏物料罐后的罐体的内部结构图。
[0022] 图5为图1中A的局部放大图。
[0023] 图6为放置物料的物料罐段的立体结构图。
[0024] 图7为本发明的控制结构连接框图。
[0025] 其中,1出料通道,2支撑装置二,3滚轮,4排气孔,5温度传感器,6电机,7控制装置,8真空泵,9冷阱装置,10万向节,11罐体,12容纳腔,13支撑装置一,14物料罐,15转座,16罐盖,17连杆,18支撑座,19隔板一,20循环通道,21隔板二,22隔料层,23漏斗,24腔体单元,25微波发生器,26压力传感器,27柔软层,28密封盖一,29密封盖二,30物料盘。

具体实施方式

[0026] 下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0027] 如图1~7所示的冷阱微波真空干燥装置,包括电机6、冷阱装置9、真空泵8和具有容纳腔12的罐体11,真空泵8和冷阱装置9均与罐体11连接,罐体11两端安装有罐盖16,罐体11内设有可转动的物料罐14,物料罐14内设有用来放置物料的腔体,罐体11内壁设有用于给物料罐14加热的微波发生器25,物料罐14的进料口和出料口分别在物料罐14的两端,物料经物料罐14的出料口排出罐体11外,物料罐14上排布有若干排气孔4;腔体所在的物料罐
14段为圆柱体,罐体11内壁的径向方向上相对设有支撑装置一13和支撑装置二2,支撑装置一13在支撑装置二2的斜上方,支撑装置一13的底座的长度大于支撑装置二2的底座的长度,使物料罐14向下倾斜,支撑装置一13和支撑装置二2的底座上均连接有与物料罐14外侧相切的滚轮3;物料罐14的轴线方向上每隔20-30mm处垂直设有物料盘30,物料盘30设在物料罐14的内壁上,物料盘30上侧排布有2层隔料层22,最外层的隔料层22外缘为物料罐14的内壁,隔料层22的外缘与物料盘30同心,每个隔料层22内均排布有10块隔板,每个隔料层22内,相邻隔板与物料盘30间形成一个腔体单元24,所有腔体单元24构成腔体;相邻物料盘30上的隔板一一对应,同一物料盘30上的隔板在径向方向上一一对应;物料罐14侧面的最下部设有密封盖一28,物料罐14内最后一层物料盘30的下侧连接有足够让物料通过的漏斗
23,漏斗23的开口正对且覆盖物料盘30下侧的循环通道20,漏斗23的下口延伸至密封盖一
28的上侧,漏斗23的下口为物料罐14的出料口,密封盖一28的封口覆盖漏斗23的下口,密封盖一28的出口处设有V型的出料通道1,密封盖一28向下倾斜时,出料通道1的上口覆盖密封盖一28的出口;出料通道1的出口处所对应的物料罐14外侧设有密封盖二29,密封盖二29的封口覆盖出料通道1的出口;罐体11外设置有控制装置7,控制装置7包括主控模块、报警模块、数据采集模块,物料罐14外壁上设有温度传感器5,温度传感器5将检测到温度信号传输给数据采集模块,主控模块根据接收到的温度信号来控制微波发生器25的输出功率,密封盖一28的上部为柔软层27,柔软层27内嵌有压力传感器26,柔软层27为棉芯等柔软材料制成的包裹块,压力传感器26将检测到的压力信号传输给数据采集模块,主控模块分析收到的压力信号并控制报警模块的报警状态;电机6的输出端连接有万向节10,万向节10的输出端与物料罐14传动连接,物料罐14的动力输出端与转座15一端连接,转座15另一端铰接连杆17一端,连杆17另一端连接有支撑座18,支撑座18固定在罐盖16内壁上。
[0028] 本发明工作时,将物料放置在最上层物料盘30上的腔体单元24中,物料放置结束后,关闭罐盖16,打开真空泵8将罐体11内抽真空,抽完真空后,打开冷阱装置9、微波发生器25和电机6,物料排出水蒸汽,冷阱装置9冷冻水蒸汽,水蒸汽在真空环境下迅速升华,温度传感器5实时检测罐体11内的干燥温度,主控模块根据检测到的温度控制微波发生器25的输出功率以控制对物料的加热温度,使物料的干燥温度为最佳;电机6的输出端做顺时针旋转,电机6带动物料罐14的转动,物料罐14向下倾斜,上一个腔体单元24内的物料向下一个腔体单元24输送,直至物料沿着循环通道20并落到下一个物料盘30上,下一个物料盘30上的物料按照上述工作过程运动,当物料进入漏斗23后,物料干燥结束,物料堆积在漏斗23内,压力传感器26检测密封盖一28上侧的压力,便可计算出堆挤在漏斗23内的物料量,当压力信号大于设定值时,需要将物料排出,报警模块报警,关闭电机6,工作人员打开密封盖二
29,可以看出密封盖一28的位置,若密封盖一28向下倾斜时,打开密封盖一28,漏斗23内的物料沿着出料通道1排出;否则,打开电机6,物料罐14转动使密封盖一28处于向下倾斜的位置,关闭电机6,打开密封盖一28,漏斗23内的物料沿着出料通道1排出;本发明将微波和冷阱技术结合于一体,使物料的干燥温度为最佳,确保物料的干燥品质;通过多个物料盘30、隔料层22、隔板一19和隔板二21的设置,使物料随着物料罐14的转动时做向下的螺旋式运动,增大物料的运动路程,可适当延长物料的干燥时间,提高干燥食品的品质;同时,缩小物料的碰撞空间,减小物料的破损率,提高干燥食品的成品率;漏斗23的设置,使干燥结束的物料进入漏斗23内,通过压力的检测,使工作人员能够及时打开密封盖,将物料及时排出,可应用于蔬菜、切片水果等干燥工作中。
[0029] 本发明并不局限于上述实施例,在本发明公开的技术方案的基础上,本领域的技术人员根据所公开的技术内容,不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形,这些替换和变形均在本发明保护范围内。