罗汉果冷冻干燥设备

1.本实用新型涉及干燥设备技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种罗汉果冷冻干燥设备。

背景技术：

2.冷冻干燥的效率高，且与最常见的烘干相比，冷冻干燥能够保持物料的原有成份和活性成份及物料形体不受损，因此广泛应用于药材、食品和果蔬等物料干燥作业和研究中。
3.冷冻干燥设备通常包括干燥仓、制冷系统、真空系统、加热系统和控制系统等组成部分。制冷系统用于对干燥仓制冷，真空系统用于将干燥仓抽负压，加热系统用于对干燥仓加热，控制系统用于控制制冷系统、真空系统和加热系统的运行。目前的真空冷冻干燥机中较多使用将物料置于物料盘后再静置干燥仓的方式进行干燥，但静置的物料干燥均一性不够好。也有驱动物料在翻转状态下进行冷冻干燥的设备，如公布号cn 110487031 a的中国专利公开的真空冷冻干燥装置，其在干燥箱内部设置带镂空结构的转动架以及存药筒，转动架和存药筒同步转动，使得药材在存药筒内翻滚，提高了干燥的均匀性。但用于干燥罗汉果时，罗汉果在存药筒内不断摩擦碰撞，易使果壳受损。

技术实现要素：

4.本实用新型的一个目的是解决至少上述缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
5.本实用新型的另一个目的是提供一种罗汉果冷冻干燥设备，其驱动罗汉果在翻转状态下进行干燥，且设计托架对罗汉果承托，网板罩体将罗汉果罩住，减少罗汉果翻转时过度摩擦碰撞，而避免果壳受损。
6.为了实现本实用新型的这些目的和其它优点，本实用新型提供的罗汉果冷冻干燥设备，罗汉果冷冻干燥设备，包括：干燥仓、制冷系统、真空系统、加热系统和控制系统；
7.其中，所述干燥仓一端敞开形成开口，干燥仓内设置有可转动的物料架，物料架设置有多层托架和网板罩体，托架具有若干槽道，槽道用于放置罗汉果物料，网板罩体盖在托架上方，从而将罗汉果物料限定在槽道内。
8.优选的是，所述的罗汉果冷冻干燥设备中，所述物料架包括：齿环、框架、托架和网板罩体；
9.所述框架为正四棱柱结构，并内接于所述齿环，且连接处焊接固定，使得框架与齿环形成整体结构，所述齿环与连接，电机用于驱动齿环和框架转动；
10.所述框架内部设置有若干插槽，插槽沿框架长度方向延伸，托架和网板罩体插入插槽而形成多层结构；
11.所述框架至少两个相对侧面为敞开结构，用于保持多层结构通透。
12.优选的是，所述的罗汉果冷冻干燥设备中，所述托架包括：横条和竖条；横条和竖条组成方形框架结构，若干竖条间隔设置而形成所述槽道，边缘的两根竖条分别用于配合
至插槽；
13.且，所述托架尾部固定有第一栏板，第一栏板沿托架宽度方向设置，用于防止罗汉果物料从槽道尾端掉落；
14.优选的是，所述的罗汉果冷冻干燥设备中，所述网板罩体包括：边缘和拱形部；边缘为扁平结构，用于配合至插槽，拱形部为网状结构或多孔结构，拱形部与所述槽道一一对应，从而将罗汉果物料盖合在槽道内；
15.且，所述网板罩体前端固定有第二栏板，第二栏板沿网板罩体宽度方向设置，用于防止罗汉果物料从槽道前端掉落。
16.优选的是，所述的罗汉果冷冻干燥设备中，所述第一栏板和第二栏板均为网格板或栅格板。
17.优选的是，所述的罗汉果冷冻干燥设备中，所述框架结构前后左右侧均敞开，不设置板块封闭，使得每层托架和网板罩体均是通透的；
18.上下侧均设置栅格板或网格板，或不设置板块封闭。
19.优选的是，所述的罗汉果冷冻干燥设备中，所述齿环至少设置2道，且间隔设置；
20.所述干燥仓内部设置有若干齿轨道轮，每4个齿轨道轮组成一齿轨道轮组，齿轨道轮组位于同一平面内，且围绕干燥仓圆形环状设置，用于分别与齿环啮合；
21.所述齿轨道轮组中，任一齿轨道轮设置为主动轮，其余为从动轮，主动轮与所述电机连接。
22.优选的是，所述的罗汉果冷冻干燥设备中，所述干燥仓设置在干燥箱内，所述干燥箱的设置有安装空间，安装空间用于安装所述制冷系统、真空系统、加热系统和控制系统。
23.优选的是，所述的罗汉果冷冻干燥设备中，所述制冷系统包括：制冷压缩机、换热器、蒸发器、膨胀阀、冷凝器、真空泵、冷却器和若干控制阀；
24.其中，所述蒸发器的蒸发管沿干燥仓内壁螺旋环绕设置，所述制冷压缩机、冷却器、控制阀、换热器、膨胀阀和蒸发器连接形成循环的第一制冷路，用于对干燥仓制冷；
25.所述制冷压缩机、冷却器、控制阀、换热器、膨胀阀和冷凝器连接形成循环的第二制冷路，用于对冷凝器供冷，冷凝器与干燥仓连通，用于捕捉干燥仓空气中的水分；
26.所述干燥仓、控制阀、冷凝器和真空泵连接形成循环的捕水路，用于对干燥仓空气进行捕水干燥。
27.优选的是，所述的罗汉果冷冻干燥设备中，所述加热系统包括环绕干燥仓内壁的加热模块
28.本实用新型至少包括以下有益效果：
29.本实用新型设计了物料架与干燥仓配合，物料架以可转动的方式设置在干燥仓中，置于物料架上的罗汉果物料能够以不断翻转的状态进行干燥，提高干燥的均匀度，且物料架包括框架、托架和网板罩体，托架和网板罩体以插槽的方式与框架配合，方便罗汉果物料快速装料和卸料，网板罩体与托架配合将罗汉果物料限定在托架槽道内，防止翻转时物料乱动，减少罗汉果物料之间的碰撞和摩擦，减少罗汉果破损，而保有完整的体形，干燥得到的罗汉果产品无论是用于实验研究还是销售，都十分适合。
30.本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
31.图1为本实用新型所述的罗汉果冷冻干燥设备的结构示意图；
32.图2为本实用新型所述的物料架的结构示意图；
33.图3为本实用新型所述的托架的结构示意图；
34.图4为本实用新型所述的网板罩体的结构示意图；
35.图5为本实用新型所述的网板罩体盖在托架时的结构示意图；
36.图6为本实用新型所述的制冷系统的原理图。
具体实施方式
37.下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
38.应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
39.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
40.如图1～5所示，一种罗汉果冷冻干燥设备，包括：干燥仓、制冷系统、真空系统、加热系统和控制系统；制冷系统包括制冷机、冷凝器、蒸发器、阀体组件和电气控制元件等冷冻机组部件，制冷系统用于对干燥仓进行制冷；真空系统包括真空泵、真空计量元件和电气控制元件等，真空泵连接至干燥仓，用于将干燥仓抽负压抽真空；加热系统用于对干燥仓进行加热，可以选用电加热系统，也可以选用热介质加热系统；控制系统与制冷系统、真空系统和加热系统连接，用于控制制冷系统、真空系统和加热系统运行。
41.其中，所述干燥仓101一端敞开形成开口102，开口102由门体103开启和关闭；在图1所示结构中，干燥仓101由干燥箱1提供，干燥仓101设置在干燥箱内部，且干燥箱1内部设置有若干个齿轨道轮，若干个齿轨道轮组中，每组齿轨道轮组包括四个齿轨道轮，且同位于一个平面内，围绕干燥仓的圆心环状布置，每组齿轨道轮组中，任一设置为主动齿轨道轮3，其余设置为从动齿轨道轮4，主动齿轨道轮3与电机连接，电机用于驱动主动齿轨道轮转动；干燥箱底部具有安装空间5，安装空间5用于安装制冷系统、真空系统、加热系统和控制系统等部件。
42.在干燥仓101中设置有可转动的物料架，物料架包括：齿环201、正四棱柱结构的框架202、托架203和网板罩体206。
43.框架202内接于齿环201，并在内接处焊接固定，使得齿环201和框架202形成整体结构，图2所示结构中，齿环设置为2道，2道齿环间隔设置，并最好位于框架202的前后两端附近，每道齿环201与一组齿轨道轮组啮合，而能够被电机驱动转动。当干燥仓和框架的长度较长时，可以对应增加齿环201和齿轨道轮组的数量，使得框架202被齿轨道轮组稳定支
撑而转动稳定。
44.正四棱柱结构的框架202为敞开型框架，即框架202至少有两个面是敞开的，方便水汽散发，也便于冷气流介质或热气流介质穿过框架，对其中的罗汉果物料进行冷却或加热。图2所示结构中，框架202的前后左右侧面不设置板块封闭，保持左右通透；而上下两面可以设置板块，也可以不设置板块，图例中，上下两侧均设置为栅格板或网格板207，增加了通透性。
45.框架202内设置有插槽，插槽沿框架202长度方向延伸，插槽用于插入托架203和网板罩体206，图2所示结构中，插槽包括托架插槽204和罩体插槽205，托架插槽204和罩体插槽205组成一组插槽，多组插槽按层设置在框架内，插入托架和网板罩体后，形成了多层结构，分别用于装载罗汉果物料。插槽结构的设计可以更加快速的装载卸载物料，提高了效率。
46.托架203的作用是托住罗汉果物料，参考图3，托架包括横条2031和竖条2032，横条2031和竖条2032构成方形框结构，竖条2032具有若干条，等间隔设置形成若干条槽道，间隔的宽度不大于罗汉果物料的直径，罗汉果物料放置在槽道内，不往下掉落，槽道底部是暴露的，因此罗汉果底部完全暴露，增加了与冷气流或热气流接触面积，也使得罗汉果干燥更加均匀，解决已有物料盘装载物料导致罗汉果底部不能充分与流体接触影响干燥均匀性的问题。两侧的竖条2032厚度不大于托架插槽的宽度，使得竖条能够插入到托架插槽内与之配合。作为优选，托架的尾部还设置有第一栏板2033，用于防止罗汉果物料从槽道一端掉落，第一栏板2033沿托架宽度方向延伸，且短于托架宽度，使得第一栏板两端留有间隙，不阻碍托架与插槽配合，同时第一栏板的高度不宜过高或过低，如果高于多层结构的层高，则影响托架插入插槽内，如果过低则不能阻止罗汉果掉落，设置为罗汉果的半径相等或相近即可。为增加通透性，第一栏板2033设置成网格板结构或栅格板结构。
47.网板罩体206的作用是将罗汉果物料罩住，防止罗汉果物料从托架脱离。参考图4网板罩体206包括：边缘2062和拱形部2061，边缘2062是扁平的板块，用于插入到罩体插槽205中，如图5所示，网板罩体206插入罩体插槽后，拱形部2061与槽道一一对应，从而将槽道的罗汉果物料罩设在内，防止框架202转动时，罗汉果从槽道脱离，减少了罗汉果之间的碰撞，而使得罗汉果保持完整的体形，破损小，卖相更好。拱形部是网状结构或多孔结构，如使用铁丝网做成，或拱形部上冲压有多个网孔，形成多孔结构，从而提高了通透性，使得罗汉果物料上下表面均暴露，而干燥均匀。作为优选，网板罩体使用一块网板冲压成型。作为优选，网板罩体206前端设置有第二栏板2063，第二栏板2063与第一栏板2033结构相同，不同的是，第一栏板2033朝上设置，而第二栏板2063朝下设置，当网板罩体插入罩体插槽205而盖合在托架上方时，第一栏板2033、第二栏板2063和网板罩体共同将罗汉果物料限制在托架槽道内，防止罗汉果物料乱动。
48.本实施方式以现有的冷冻干燥设备为基础，设计了物料架与干燥仓配合，物料架以可转动的方式设置在干燥仓中，置于物料架上的罗汉果物料能够以不断翻转的状态进行干燥，提高干燥的均匀度，且物料架包括框架、托架和网板罩体，托架和网板罩体以插槽的方式与框架配合，方便罗汉果物料快速装料和卸料，网板罩体与托架配合将罗汉果物料限定在托架槽道内，防止翻转时物料乱动，减少罗汉果物料之间的碰撞和摩擦，减少罗汉果破损，而保有完整的体形，干燥得到的罗汉果产品无论是用于实验研究还是销售，都十分适
合。
49.本实施方式实施时，装料时，将罗汉果物料放入到托架的槽道中，然后将托架插入到插槽中，然后将网板罩体插入插槽中，将罗汉果物料罩住，即完成装料作业，非常方便快捷，和传统的物料盘装载差别不大。
50.装料完成后，将门体关闭，然后即可按照干燥工艺进行冷冻、抽真空、加热升温、捕水除湿等操作，最终完成罗汉果的冷冻干燥。
51.进一步，在另一个实施方式中，对制冷系统的进行了优化，所述制冷系统包括：制冷压缩机、换热器、蒸发器、膨胀阀、冷凝器、真空泵、冷却器和若干控制阀。
52.参考图6，其为制冷系统的原理图，其中包括以下线路：
53.第一制冷线路：制冷压缩机701
→
冷却器7010
→
控制阀
→
第一换热器702
→
第一膨胀阀704
→
螺旋设置在干燥仓中的蒸发器蒸发管
→
第一换热器702
→
制冷压缩机701。此制冷线路用于对干燥仓制冷，蒸发管螺旋环绕干燥仓设置，能够快速吸走干燥仓的热量，快速制冷。
54.第二制冷线路：制冷压缩机701
→
冷却器7010
→
控制阀
→
第二换热器705
→
第二膨胀阀706
→
冷凝器707
→
第二换热器705
→
制冷压缩机701。此线路用于对冷凝器707供冷，冷凝器707的作用是捕捉干燥仓中气体中的水分，干燥仓的空气经过冷凝器时冷却凝结而被截留。
55.捕水线路：干燥仓气体
→
控制阀
→
冷凝器707(冷凝水从出水口708排走)
→
真空泵709(真空泵出口一路接吹风口，一路排走，两路均设控制阀)
→
吹风口6
→
干燥仓。此线路的作用是对干燥仓气体捕水干燥，控制阀开启时，干燥仓气体进入冷凝器冷却，水分凝结，干燥的气体经真空泵，通过吹风口6向干燥仓回吹，在冷风作用下，物料架上的罗汉果物料快速降温，结合物料架的不断旋转，风吹作用更加均匀，干燥也更加均匀。而当干燥仓需要抽真空时，将真空泵出口接出风口一路关闭，开启排走路，干燥仓内部气体被逐渐抽出。
56.本实施方式的特点在于，第一、蒸发器蒸发管螺旋环绕干燥仓的设计，能够快速制冷；第二、捕水线路使用真空泵通过吹风口对物料架进行直吹，加速制冷，同时加速气体在干燥仓的流动，促使冷冻干燥均匀，直吹结合物料架的旋转，能够使得罗汉果冷冻干燥均匀性更好；第三、捕水线路可以同时发挥抽真空的功能，真空泵可以直接将干燥仓内部气体排出，达到抽真空目的，实现真空系统与制冷系统融合。
57.进一步，在另一个实施方式中，所述加热系统包括环绕干燥仓内壁设置的加热模块，加热模块可以选用加热丝，加热模块不直接与物料架接触，而是通过热辐射或热对流的方式对物料架上的罗汉果物料加热，避免热传递传递导致的受热不均匀的问题，在加热过程中，物料架不断旋转，可以提高受热均匀性。
58.实施例1
59.罗汉果冷冻干燥设备操作方法，包括：
60.步骤一、在装料之前，首先对干燥仓进行降温预冻，为加快制冷速度，第一制冷线路运行，第二制冷线路暂时不运行，捕水线路中的冷凝器不捕水，但真空泵运行而加速干燥仓内部气体循环流动，直至干燥仓的温度为-15～-20℃。
61.步骤一、将罗汉果物料放入到托架的槽道中，然后将托架插入到插槽中，然后将网板罩体插入插槽中，将罗汉果物料罩住，即完成装料作业。
62.步骤二、完成装料作业后，关闭门体，开始进入干燥工艺：
63.1)预冻干阶段：罗汉果物料预冻干，第一制冷线路运行，第二制冷线路暂时不运行，捕水线路中的冷凝器不捕水，但真空泵运行而加速干燥仓内部气体循环流动，过程持续1～1.5小时，此时罗汉果物料温度与干燥仓温度(-15～-20℃)相同或相近，此步骤先不进行捕水，空气水分和物料水分不排出，利于导冷，加快降温。
64.2)慢冻阶段：第一制冷线路运行，第二制冷线路不运行，捕水线路中的冷凝器不捕水，真空泵运行而使得干燥仓内部气体循环流动，过程持续2～2.5小时，直至干燥仓内部温度至-40℃～-60℃。此步骤的慢冻可以使得罗汉果物料均匀结冰。
65.3)升华升温干燥阶段：加热系统启动，控制干燥仓以3～10℃/小时速度升温，第二制冷线路和捕水线路运行，真空泵加速运行，使得干燥仓内部气体循环，罗汉果物料中的水分升华，水分随气体经冷凝器凝结，该阶段持续6～12小时，干燥仓最终温度为20～25℃的常温。
66.步骤三、卸料阶段，干燥完成后，拉出托架，即可进行卸料，得到的罗汉果外形完整，完整度高。
67.尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。

技术特征：

1.罗汉果冷冻干燥设备，其特征在于，包括：干燥仓、制冷系统、真空系统、加热系统和控制系统；制冷系统用于制冷干燥仓，真空系统用于将干燥仓抽负压，加热系统用于加热干燥仓，控制系统用于控制制冷系统、真空系统和加热系统；其中，所述干燥仓一端敞开形成开口，干燥仓内设置有可转动的物料架，物料架设置有多层托架和网板罩体，托架具有若干槽道，槽道用于放置罗汉果物料，网板罩体盖在托架上方，从而将罗汉果物料限定在槽道内。2.如权利要求1所述的罗汉果冷冻干燥设备，其特征在于，所述物料架包括：齿环、框架、托架和网板罩体；所述框架为正四棱柱结构，并内接于所述齿环，且连接处焊接固定，使得框架与齿环形成整体结构，所述齿环与连接，电机用于驱动齿环和框架转动；所述框架内部设置有若干插槽，插槽沿框架长度方向延伸，托架和网板罩体插入插槽而形成多层结构；所述框架至少两个相对侧面为敞开结构，用于保持多层结构通透。3.如权利要求2所述的罗汉果冷冻干燥设备，其特征在于，所述托架包括：横条和竖条；横条和竖条组成方形框架结构，若干竖条间隔设置而形成所述槽道，边缘的两根竖条分别用于配合至插槽；且，所述托架尾部固定有第一栏板，第一栏板沿托架宽度方向设置，用于防止罗汉果物料从槽道尾端掉落。4.如权利要求3所述的罗汉果冷冻干燥设备，其特征在于，所述网板罩体包括：边缘和拱形部；边缘为扁平结构，用于配合至插槽，拱形部为网状结构或多孔结构，拱形部与所述槽道一一对应，从而将罗汉果物料盖合在槽道内；且，所述网板罩体前端固定有第二栏板，第二栏板沿网板罩体宽度方向设置，用于防止罗汉果物料从槽道前端掉落。5.如权利要求4所述的罗汉果冷冻干燥设备，其特征在于，所述第一栏板和第二栏板均为网格板或栅格板。6.如权利要求2所述的罗汉果冷冻干燥设备，其特征在于，所述框架结构前后左右侧均敞开，不设置板块封闭，使得每层托架和网板罩体均是通透的；上下侧均设置栅格板或网格板，或不设置板块封闭。7.如权利要求2所述的罗汉果冷冻干燥设备，其特征在于，所述齿环至少设置2道，且间隔设置；所述干燥仓内部设置有若干齿轨道轮，每4个齿轨道轮组成一齿轨道轮组，齿轨道轮组位于同一平面内，且围绕干燥仓圆形环状设置，用于分别与齿环啮合；所述齿轨道轮组中，任一齿轨道轮设置为主动轮，其余为从动轮，主动轮与所述电机连接。8.如权利要求1所述的罗汉果冷冻干燥设备，其特征在于，所述干燥仓设置在干燥箱内，所述干燥箱的设置有安装空间，安装空间用于安装所述制冷系统、真空系统、加热系统和控制系统。9.如权利要求1所述的罗汉果冷冻干燥设备，其特征在于，所述制冷系统包括：制冷压缩机、换热器、蒸发器、膨胀阀、冷凝器、真空泵、冷却器和若干控制阀；
其中，所述蒸发器的蒸发管沿干燥仓内壁螺旋环绕设置，所述制冷压缩机、冷却器、控制阀、换热器、膨胀阀和蒸发器连接形成循环的第一制冷路，用于对干燥仓制冷；所述制冷压缩机、冷却器、控制阀、换热器、膨胀阀和冷凝器连接形成循环的第二制冷路，用于对冷凝器供冷，冷凝器与干燥仓连通，用于捕捉干燥仓空气中的水分；所述干燥仓、控制阀、冷凝器和真空泵连接形成循环的捕水路，用于对干燥仓空气进行捕水干燥。10.如权利要求1所述的罗汉果冷冻干燥设备，其特征在于，所述加热系统包括环绕干燥仓内壁的加热模块。

技术总结

本实用新型公开了一种罗汉果冷冻干燥设备，罗汉果冷冻干燥设备，包括：干燥仓、制冷系统、真空系统、加热系统和控制系统；其中，所述干燥仓一端敞开形成开口，干燥仓内设置有可转动的物料架，物料架设置有多层托架和网板罩体，托架具有若干槽道，槽道用于放置罗汉果物料，网板罩体盖在托架上方，从而将罗汉果物料限定在槽道内。本实用新型的设备驱动罗汉果在翻转状态下进行干燥，且设计托架对罗汉果承托，网板罩体将罗汉果罩住，减少罗汉果翻转时过度摩擦碰撞，而避免果壳受损。而避免果壳受损。而避免果壳受损。