[发明专利]应用热管技术的集合风冷与真空冷却的果蔬预冷保鲜系统及方法

说明书

本发明公开了一种应用热管技术的集合风冷与真空冷却的果蔬预冷保鲜系统及方法，属于果蔬预冷保鲜领域。本发明主要部件包括：氮气瓶、透平分子泵、储气瓶等作为抽真空部件，液氮储槽作为冷源部件，真空果蔬仓作为蔬菜储藏部件，自动控制系统作为系统集成化部件，重力热管管束作为果蔬热量传输部件。根据不同吨位的果蔬量采用不同方法进行预冷保鲜。针对小吨位的果蔬使用循环风扇对流吹风散热；针对大吨位的果蔬使用真空冷却装置。两种不同冷却方式分别结合低温重力热管管内的氮气相变辅助传输果蔬热量，将果蔬热量释放到液氮储槽的液氮中。本发明相对于传统真空预冷设备运行更为节能，可满足不同吨位的果蔬预冷保鲜的需求。

技术领域

本发明涉及一种应用热管技术的集合风冷与真空冷却的果蔬预冷保鲜系统及方法，属于果蔬预冷保鲜领域。

背景技术

在密封环境下储藏果蔬时，果蔬会因为呼吸作用散发的潜热而出现“发汗”现象。果蔬的“发汗”现象会产生不同程度的危害，轻则会缩短果蔬的保鲜期，重则会使得长期附着在果蔬表面的微酸性凝结水加速果蔬腐烂从而损害人体健康。为了避免果蔬“发汗”现象带来的危害，需要及时排除果蔬潜热。因此，如何高效地排除果蔬潜热、维持果蔬新鲜度具有重要的研究意义。

一般情况下，排除果蔬潜热的方式是真空预冷，传统的真空预冷方式是针对大吨位的果蔬预冷而言的，其特点是预冷速度快但耗能高。因此，在进行小吨位的果蔬预冷时，传统的真空预冷方式并不节能。为了提升不同重量果蔬预冷的节能效率，本系统引入了高效的热传输介质——热管。目前，热管结合农产品冷却技术的系统还不能很好地解决上述问题。例如，专利CN 101156628 B利用低温重力热管和变频空调系统的技术来低温储粮，该专利提出的系统主要特点是利用变频空调在粮堆上部的空间形成冷风循环流动，使得粮堆上部空间的温度均匀，重力热管内部的气体发生相变带走粮堆的热量，通过分布在廒间中的温度传感器监测温度信号，利用PLC控制系统自动控制变频空调启动和关闭。该系统避免了粮食结露和霉变的问题，但是利用变频空调系统会使整个系统变复杂、集成度提高，并且没有设计针对小吨位粮食低温储藏的应对措施。

本专利提出的应用热管技术的集合风冷与真空冷却的果蔬预冷保鲜系统针对小吨位的果蔬使用循环风扇对流吹风散热；针对大吨位的果蔬使用真空冷却装置，该装置利用透平分子泵抽出真空果蔬仓内的空气和水蒸汽以降低仓内压力来达到果蔬冷却的效果。两种不同冷却方式分别结合低温重力热管管内的氮气相变辅助传输热量，能将果蔬的热量释放到液氮储槽的液氮中。应用本专利可以根据不同重量的果蔬量采用不同方法进行预冷保鲜，同时系统内配有自动控制装置切换不同果蔬预冷保鲜方式，并且随时补充液氮，保证系统运行稳定，在传统真空预冷技术的基础上提升了节能效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用热管技术的集合风冷与真空冷却的果蔬预冷保鲜系统。在小吨位果蔬预冷保鲜时，启用热管结合风冷的过程，循环风扇冷风循环流动，使得果蔬的温度均匀，利用低温重力热管内部的氮气相变传递果蔬的热量；在大吨位果蔬预冷保鲜时，启用热管结合真空预冷的过程，利用低温重力热管内部的氮气相变传递上层果蔬的热量，透平分子泵抽出真空果蔬仓内的空气和水蒸汽以降低仓内压力，带走仓内所有果蔬的热量。使用自动控制装置切换不同果蔬预冷保鲜方式，保证系统的合理运行。本发明有助于推动果蔬预冷保鲜领域的应用与发展。

本申请实施例提供一种应用热管技术的集合风冷与真空冷却的果蔬预冷保鲜系统，包括冷量供给系统和果蔬储藏系统；冷量供给系统包括氮气瓶1、透平分子泵2、储气瓶3、压力表4、液氮储槽5、第一阀门12、第二阀门13、第三阀门14、第四阀门15、第五阀门16、第六阀门17、第七阀门18、液氮液位警报刻度线21；