热泵与臭氧联合的物料处理装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种热泵与臭氧联合的物料处理装置和方法。该装置的处理室用于放置物料；臭氧系统和热泵系统分别与处理室连接，臭氧系统用于在启动状态下向处理室内释放臭氧，热泵系统包括一对换热器和压缩机，压缩机连接于一对换热器之间，一对换热器中的至少一个用于通过改变工作状态，以在臭氧系统向处理室内释放臭氧以前向处理室内输入冷量，并在臭氧系统向处理室内释放臭氧以后向处理室内输入热量；一对换热器分别位于其中两个控制室内，通过改变各个控制室与处理室之间的通断状态，从而改变各个换热器的工作状态。该装置能针对同一处理室内的同一批物料，利用同一套热泵系统工作状态的改变实现物料处理过程，并提高处理效率和装置可靠性。装置可靠性。装置可靠性。

【技术实现步骤摘要】
热泵与臭氧联合的物料处理装置和方法


[0001]本专利技术涉及物料处理
，尤其涉及热泵与臭氧联合的物料处理装置和方法。

技术介绍

[0002]物料处理，指的是通过一定工艺要求调节物料所处环境因素，如温度、湿度、空气各组分比例、电磁波照射情况等，进而对物料含水率、化学成分、携菌情况等进行调控的过程。热泵是一种充分利用低品位热能的高效节能装置，其具有一个吸热端和一个放热端，并能够利用输入能量将热量由低温侧输送至高温侧，因此可以用来实现环境因素的调节，已在粮食、农特产品干燥和保鲜方面获得应用。臭氧是氧气的一种同素异形体，可由臭氧发生器人为生成，具有强氧化性，对细菌、病毒、真菌等微生物具有杀灭和抑制作用，已在蔬菜、水果灭菌处理方面获得应用。
[0003]通常，利用热泵技术的物料处理装置(以下简称“热泵装置”)与利用臭氧技术的物料处理装置(以下简称“臭氧装置”)是相互独立的，当在一处对一批物料进行处理时，通常存在有装置占用空间大、投资成本高、工艺自动化程度低、以及物料转运劳动强度大等问题。但二者之间很难结合使用，这是因为两者之间相互产生不利影响，例如：热泵装置对物料所处环境产生的是升温的效果；而臭氧装置中的核心设备为臭氧发生器，臭氧发生器在高温环境中会出现臭氧产率下降、功耗上升、可靠性下降、寿命衰减等问题。
[0004]可见同一应用环境下，热泵装置与臭氧装置彼此独立使用会引起设计冗余且结合度不足的问题，而将两者简单组合，反而会产生反向效果，即容易导致物料处理效率降低、系统可靠性下降、寿命衰减的反向效果。<br/>
技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种热泵与臭氧联合的物料处理装置，以解决同一应用环境下，现有的热泵装置与臭氧装置彼此独立使用会引起设计冗余且结合度不足的问题，而将两者简单组合，反而会产生反向效果，即容易导致物料处理效率降低、系统可靠性下降、寿命衰减的反向效果的问题。
[0006]本专利技术还提出一种热泵与臭氧联合的物料处理方法。
[0007]根据本专利技术第一方面实施例的一种热泵与臭氧联合的物料处理装置，包括：
[0008]处理系统，包括用于放置物料的处理室；
[0009]臭氧系统，与所述处理室连接，用于在启动状态下向所述处理室内释放臭氧；
[0010]热泵系统，与所述处理室连接，所述热泵系统包括一对换热器和压缩机，所述压缩机连接于一对所述换热器之间，一对所述换热器中的至少一个用于通过改变工作状态，以在所述臭氧系统向所述处理室内释放臭氧以前向所述处理室内输入冷量，并在所述臭氧系统向所述处理室内释放臭氧以后向所述处理室内输入热量；
[0011]至少两个控制室，一对所述换热器分别位于其中两个所述控制室内，各个所述控
制室用于通过改变相互之间的通断状态、以及各个所述控制室与所述处理室之间的通断状态，从而改变各个所述换热器的工作状态。
[0012]根据本专利技术的一个实施例，各个所述控制室包括依次连接的第一空间、过渡空间和第二空间，所述第一空间、所述过渡空间和所述第二空间均与所述处理室连接，一对所述换热器包括第一换热器和第二换热器，所述第一换热器位于所述第一空间内，所述第二换热器位于所述第二空间内。
[0013]根据本专利技术的一个实施例，所述过渡空间分别与所述第一空间和所述第二空间之间设有可开闭的内风门，所述第一空间、所述过渡空间和所述第二空间分别与所述处理室之间设有可开闭的内风门；所述第一空间、所述过渡空间、所述第二空间和所述处理室分别设有至少一个可开闭的外风门。
[0014]根据本专利技术的一个实施例，所述外风门包括第一风门、第二风门、第三风门、第四风门、第七风门和第十一风门，所述第一风门和所述第四风门分别设置在所述第一空间与外部环境相邻接的侧壁上，所述第二风门设置在所述过渡空间与外部环境相邻接的侧壁上，所述第三风门和所述第七风门设置在所述第二空间与外部环境相邻接的侧壁上，所述第十一风门设置在所述处理室与外部环境相邻接的侧壁上；
[0015]所述内风门包括第五风门、第六风门、第八风门、第九风门和第十风门，所述第五风门设置在所述第一空间与所述过渡空间相邻接的壁面上，所述第六风门设置在所述过渡空间与所述第二空间相邻接的壁面上，所述第八风门设置在所述第一空间与所述处理室相邻接的壁面上，所述第九风门设置在所述过渡空间与所述处理室相邻接的壁面上，所述第十风门设置在所述第二空间与所述处理室相邻接的壁面上。
[0016]根据本专利技术的一个实施例，还包括第二蓄热机构和蓄热室，所述蓄热室包括蓄热空间、第一传热空间和第二传热空间，所述第二蓄热机构安装于所述蓄热空间中，所述第一传热空间包围于所述第一空间的所有外风门外，所述第二传热空间包围于所述第二空间的所有外风门外；
[0017]所述第一传热空间和所述第二传热空间分别设有至少一个可开闭的外风门；
[0018]所述第一传热空间和所述第二传热空间分别通过可开闭的中间风门与所述蓄热空间连接。
[0019]根据本专利技术的一个实施例，所述热泵系统还包括节流元件，所述节流元件连接于一对所述换热器之间。
[0020]根据本专利技术的一个实施例，每个所述换热器的一侧设有风机。
[0021]根据本专利技术的一个实施例，所述臭氧系统包括臭氧发生器和臭氧风门，所述臭氧风门可开闭的连接于所述臭氧发生器和所述处理室之间。
[0022]根据本专利技术的一个实施例，还包括电控系统，所述电控系统包括：
[0023]人机交互组件，包括机体、以及分别设置在所述机体上的触摸屏、按钮和指示灯；
[0024]传感器组件，包括分别与所述人机交互组件连接的温度传感器、湿度传感器和臭氧含量传感器，所述温度传感器、所述湿度传感器和所述臭氧含量传感器分别安装于所述处理室内；
[0025]控制器，分别与所述传感器组件和所述人机交互组件连接。
[0026]根据本专利技术第二方面实施例的一种热泵与臭氧联合的物料处理方法，由如上所述
的热泵与臭氧联合的物料处理装置执行；
[0027]所述热泵与臭氧联合的物料处理方法包括：
[0028]将物料放置于处理系统的处理室内，并将所述处理室置为封闭空间；
[0029]驱动热泵系统向所述处理室内持续输入冷量，以使所述处理室内的温度降低并维持在第一温度范围内；
[0030]驱动臭氧系统向所述处理室内持续释放臭氧，以使所述处理室内的臭氧浓度升高并维持在浓度范围内，以使所述处理室内处于第一环境状态；
[0031]在所述处理室内处于所述第一环境状态一段时间以后，关闭所述臭氧系统，并驱动所述热泵系统向所述处理室内持续输入热量，以使所述处理室内的温度升高并维持在第二温度范围内，直至所述物料处理完毕。
[0032]本专利技术实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：
[0033]本专利技术实施例的一种热泵与臭氧联合的物料处理装置，包括：处理系统，包括用于放置物料的处理室本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热泵与臭氧联合的物料处理装置，其特征在于，包括：处理系统，包括用于放置物料的处理室；臭氧系统，与所述处理室连接，用于在启动状态下向所述处理室内释放臭氧；热泵系统，与所述处理室连接，所述热泵系统包括一对换热器和压缩机，所述压缩机连接于一对所述换热器之间，一对所述换热器中的至少一个用于通过改变工作状态，以在所述臭氧系统向所述处理室内释放臭氧以前向所述处理室内输入冷量，并在所述臭氧系统向所述处理室内释放臭氧以后向所述处理室内输入热量；至少两个控制室，一对所述换热器分别位于其中两个所述控制室内，各个所述控制室用于通过改变相互之间的通断状态、以及各个所述控制室与所述处理室之间的通断状态，从而改变各个所述换热器的工作状态。2.根据权利要求1所述的热泵与臭氧联合的物料处理装置，其特征在于，各个所述控制室包括依次连接的第一空间、过渡空间和第二空间，所述第一空间、所述过渡空间和所述第二空间均与所述处理室连接，一对所述换热器包括第一换热器和第二换热器，所述第一换热器位于所述第一空间内，所述第二换热器位于所述第二空间内。3.根据权利要求2所述的热泵与臭氧联合的物料处理装置，其特征在于，所述过渡空间分别与所述第一空间和所述第二空间之间设有可开闭的内风门，所述第一空间、所述过渡空间和所述第二空间分别与所述处理室之间设有可开闭的内风门；所述第一空间、所述过渡空间、所述第二空间和所述处理室分别设有至少一个可开闭的外风门。4.根据权利要求3所述的热泵与臭氧联合的物料处理装置，其特征在于，所述外风门包括第一风门、第二风门、第三风门、第四风门、第七风门和第十一风门，所述第一风门和所述第四风门分别设置在所述第一空间与外部环境相邻接的侧壁上，所述第二风门设置在所述过渡空间与外部环境相邻接的侧壁上，所述第三风门和所述第七风门设置在所述第二空间与外部环境相邻接的侧壁上，所述第十一风门设置在所述处理室与外部环境相邻接的侧壁上；所述内风门包括第五风门、第六风门、第八风门、第九风门和第十风门，所述第五风门设置在所述第一空间与所述过渡空间相邻接的壁面上，所述第六风门设置在所述过渡空间与所述第二空间相邻接的壁面上，所述第八风门设置在所述第一空间与所述处理室相邻接的壁面上，所述第九风门设置在所述过渡空间与所述处理室相邻接的壁面上，所述第十风...

【专利技术属性】
技术研发人员：李博，杨鲁伟，董鹏，苑亚，董建，魏娟，张冲，孙椰望，张桂兰，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：