CN205850291U - 一种向上推进式渐进冷冻浓缩装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种向上推进式渐进冷冻浓缩装置，冷冻室与常温室上下叠加设置，冷冻室与常温室之间设置有绝热隔板，冷冻室内部设有制冷***，所述常温室底部固定设置有升降机构，升降机构顶端设置圆柱体结构容器，绝热隔板设有若干个圆形通孔，控制面板通过导线分别与制冷***、热电偶及升降机构电连接，所述热电偶分别设置在常温室及冷冻室内部。通过将液体食品或者是水溶液中的水分以冰块形式移除，从而使液体食品或者是水溶液的固含量浓度增加的设备，向上推进式渐进冷冻浓缩装置充分利用了溶质自身重力的影响使其下降，在无额外搅拌的条件下也可以实现溶质从结冰表面的脱离，从而实现一种自然的传质过程。

Description

一种向上推进式渐进冷冻浓缩装置

技术领域

本实用新型涉及冷冻浓缩技术领域，具体为一种向上推进式渐进冷冻浓缩装置。

背景技术

浓缩过程一直是液体食品或者是水溶液加工过程中不可缺少的关键技术。冷冻浓缩方法由于是一种低温加工工艺，能够很大程度上保留产品原有的气味，香味，颜色，挥发性物质以及营养物质等，特别适用于热敏性物质的浓缩过程。因此随着人们对高质量产品的需求以及节省能源的需求，冷冻浓缩过程逐渐成为人们的研究重点。

冷冻浓缩根据水结冰形式不同分为悬浮冷冻浓缩和渐进冷冻浓缩，悬浮冷冻浓缩由于设备构成复杂，固液分离困难，投资大，成本高等特点未能在更大范围内推广。而在渐进冷冻浓缩过程中会形成一整块冰结晶，使得固液分离简单，因此渐进冷浓缩由于其装置简单，控制方便，成本低等逐渐成为人们的研究重点。到目前为止，渐进冷冻浓缩法一般是在液柱下方结冰，盛装溶液的管子向下不断推进到冷剂中，冰层向上方渐进生长的冷冻浓缩，这种方式中的结冰方向与重力方向相反，因为溶质多数情况下比水重，所以这种条件下冰向上渐进生长时容易导致溶质在结冰表面沉积，所以在冰面上方的机械搅拌件是必须的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可以通过将液体食品或者是水溶液中的水分以冰块形式移除，从而使液体食品或者是水溶液的固含量浓度增加的设备，向上推进式渐进冷冻浓缩装置充分利用了溶质自身重力的影响使其下降，在无额外搅拌的条件下也可以实现溶质从结冰表面的脱离，从而实现一种自然的传 质过程的技术方案：

一种向上推进式渐进冷冻浓缩装置，包括制冷***、常温室、冷冻室、绝热隔板、热电偶、升降机构及控制面板，冷冻室与常温室上下叠加设置，冷冻室与常温室之间设置有绝热隔板，冷冻室内部设有制冷***，常温室底部固定设置有升降机构，升降机构的驱动轴垂直向上设置，伸入常温室内部，顶端设置圆柱体结构容器，所述绝热隔板设有若干个圆形通孔，容器从通孔内上下移动，控制面板通过导线分别与与制冷***、热电偶及升降机构电连接，所述热电偶分别设置在常温室及冷冻室内部。

优选的，制冷***包括压缩机、冷凝器、膨胀阀及蒸发器，所述蒸发器位于冷冻室的后侧内壁，所述压缩机、冷凝器、膨胀阀及蒸发器通过导线导通，形成回路。

优选的，容器底部设有排液阀。

优选的，绝热隔板下表面通孔边缘固定设置有像素保温套。

优选的，冷冻室侧壁设置有若干个观察窗。

优选的，常温室及冷冻室外侧包覆有绝热材料

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过制冷***、常温室、冷冻室、绝热隔板、升降机构及控制面板的配合使用，可以通过将液体食品或者是水溶液中的水分以冰块形式移除，从而使液体食品或者是水溶液的固含量浓度增加的设备，向上推进式渐进冷冻浓缩装置充分利用了溶质自身重力的影响使其下降，在无额外搅拌的条件下也可以实现溶质从结冰表面的脱离，从而实现一种自然的传质过程。液体食品或者是水溶液从液面上层开始层层结冰，直至下层溶液浓缩至一定浓度，由于重力对密度大的溶质(ρ溶质)ρ水)的影响大，实现母液溶质与冰的自然分离 后，即可最终获得较高质量的浓缩产品。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型的一种向上推进式渐进冷冻浓缩装置，包括制冷***、常温室3、冷冻室2、绝热隔板5、热电偶4、升降机构7及控制面板10，冷冻室2与常温室3上下叠加设置，冷冻室2与常温室3之间设置有绝热隔板5，冷冻室2内部设有制冷***，常温室3底部固定设置有升降机构7，升降机构7的驱动轴垂直向上设置，伸入常温室3内部，顶端设置圆柱体结构容器11，绝热隔板5设有若干个圆形通孔，容器11从通孔内上下移动，控制面板10通过导线分别与与制冷***、热电偶4及升降机构7电连接，热电偶4分别设置在常温室3及冷冻室2内部。

其中制冷***包括压缩机12、冷凝器13、膨胀阀14及蒸发器15，所述蒸发器15位于冷冻室2的后侧内壁，所述压缩机12、冷凝器13、膨胀阀14及蒸发器15通过导线导通，形成回路。随着制冷过程的进行，蒸发器15与冷冻室2的热空气不断进行热量交换，从而使冷冻室2的温度逐渐降低，最终可以达到控制***的设定温度，目前冷冻室2的温度最低可控制在-40℃同时容器11底部设有排液阀8。绝热隔板5下表面通孔边缘固定设置有像素保温套6。并且冷冻室 2侧壁设置有若干个观察窗9。常温室3及冷冻室2外侧包覆有绝热材料1。

本实用新型通过制冷***、常温室3、冷冻室2、绝热隔板5、升降机构7及控制面板10的配合使用，可以通过将液体食品或者是水溶液中的水分以冰块形式移除，从而使液体食品或者是水溶液的固含量浓度增加的设备，向上推进式渐进冷冻浓缩装置充分利用了溶质自身重力的影响使其下降，在无额外搅拌的条件下也可以实现溶质从结冰表面的脱离，从而实现一种自然的传质过程。液体食品或者是水溶液从液面上层开始层层结冰，直至下层溶液浓缩至一定浓度，由于重力对密度大的溶质(ρ溶质)ρ水)的影响大，实现母液溶质与冰的自然分离后，即可最终获得较高质量的浓缩产品。操作人员可以在控制屏幕上直接设定不同工序的时间与温度，也可以设定升降机构的升降速率，控制制冷室的风扇开启和关闭，还可以形象直观地显示整个设备运行的动态图。

当由压缩机12，冷凝器13，膨胀阀14，蒸发器15组成的制冷***工作后，冷冻室3的温度逐渐降至设定低温。此时将预冷的待浓缩样品装入容器11后，并给容器11套上像素保温套6，继而放置在绝热隔板的孔洞中，等待升降机构7将其托起上升。冷冻容器11由升降机构7托举着以一定的速度从常温室3逐渐上升到冷冻室2，进入冷冻室2后的溶液受冷空气冷却后，溶液的上层表面开始结冰，伴随着容器11逐渐上升到冷冻室，冰层的厚度也逐渐增加，我们可以通过侧面观察窗9来观察冰层的厚度。本例子中的冷冻室的温度可控到最低-40摄氏度。当冰层的厚度达到目标值后，上层的冰从容器顶部拿出来，或者是在容器里融化掉。下层的母液通过容器底部的出口排放到收集容器中，从而得到浓缩后的溶液。整个过程中不同工序的温度设定、升降机构上升速度的设定等可以通过控制面板10实现。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而 言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种向上推进式渐进冷冻浓缩装置，其特征在于：包括制冷***、常温室、冷冻室、热电偶、绝热隔板、升降机构及控制面板，所述冷冻室与常温室上下叠加设置，冷冻室与常温室之间设置有绝热隔板，所述冷冻室内部设有制冷***，所述常温室底部固定设置有升降机构，升降机构的驱动轴垂直向上设置，伸入常温室内部，顶端设置圆柱体结构容器，所述绝热隔板设有若干个圆形通孔，所述容器从通孔内上下移动，所述控制面板通过导线分别与制冷***、热电偶及升降机构电连接，所述热电偶分别设置在常温室及冷冻室内部。

2.根据权利要求1所述的一种向上推进式渐进冷冻浓缩装置，其特征在于：所述制冷***包括压缩机、冷凝器、膨胀阀及蒸发器，所述蒸发器位于冷冻室的后侧内壁，所述压缩机、冷凝器、膨胀阀及蒸发器通过导线导通，形成回路。

3.根据权利要求1所述的一种向上推进式渐进冷冻浓缩装置，其特征在于：所述容器底部设有排液阀。

4.根据权利要求1所述的一种向上推进式渐进冷冻浓缩装置，其特征在于：所述绝热隔板下表面通孔边缘固定设置有像素保温套。

5.根据权利要求1所述的一种向上推进式渐进冷冻浓缩装置，其特征在于：所述冷冻室侧壁设置有若干个观察窗。

6.根据权利要求1所述的一种向上推进式渐进冷冻浓缩装置，其特征在于：所述常温室及冷冻室外侧包覆有绝热材料。