一種航天員專用食品自動運輸加工裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于機械設備領域，涉及一種航天員專用食品自動運輸加工裝置及方法。
【背景技術】
[0002]隨著中國航天科學技術的快速發展，中國將于2020年左右建成的空間站，將成為中國空間科學和新技術研宄實驗的重要基地，屆時會有多名宇航員在空間站內長期生活、工作。空間站需要有效地補給，代價非常高，因此需要采用再生的方式，追求最高效的可循環的途徑。人在航天飛行過程生活中產生的廢油氣都需要能夠有效處理，循環利用，盡量減少地面補給。為解決上述問題，需要發明一種航天員專用具有除煙功能食品加工設備。

【發明內容】

[0003]本發明的目的是提供一種適合在航天環境下使用的航天員專用食品自動運輸加工裝置及方法。
[0004]本發明的目的是通過以下技術方案實現的:
一種航天員專用食品自動運輸加工裝置，包括食品基料傳輸裝備、壓力泵、烹飪裝置和控制系統，
所述食品基料傳輸裝備包括主食倉、副食倉、調料倉、水儲罐、緩沖室，主食倉、副食倉和調料倉的個數分別為1~10個，主食倉出口通過電控閥門Fm和電控閥門F占緩沖室連接，副食倉出口通過電控閥門匕和電控閥門F i與緩沖室連接，調料倉出口通過電控閥門F。和電控閥門？1與緩沖室連接，水儲罐出口通過電控閥門F 2和電控閥門F i與緩沖室連接；壓力泵通過電控閥門F4與緩沖室連接，通過電控閥門F5與烹飪釜連接；
所述烹飪裝置包括烹飪釜、攪拌器、加熱器，烹飪釜頂部固定連接攪拌器，攪拌器的傳動軸從烹飪釜上端伸入內腔與烹飪釜上表面活動連接，傳動軸底部設置一個攪拌槳，烹飪釜底部安裝有加熱器，緩沖室出口通過電控閥門F6與烹飪釜連接；
所述控制系統發送指令給食品基料傳輸裝備、壓力泵、烹飪裝置。
[0005]一種航天員專用食品自動運輸加工方法，包括如下步驟:中央控制一指令一啟動料倉閥門一食材經緩沖室進入烹飪釜一水注入烹飪釜一烹飪釜增壓一加熱一啟動攪拌，具體步驟如下:
(1)食材傳輸:通過控制系統設置指令，分別開啟主食倉和/或副食倉、電控閥門Fm和/或電控閥門Fa、電控閥門F1、電控閥門F6,食材經過緩沖室進入烹飪釜，當食材量輸出為設定的量時，關閉電控閥門Fm和/或電控閥門Fa;啟動壓力泵，開啟電控閥門F4，控制壓力為
0.035-0.1MPa, 10-30 秒后關閉；
(2)食材復水:開啟電控閥門F2、電控閥門F1'電控閥門FyK注入烹飪釜，當水流量為500-2000 ml時，關閉電控閥門F2、電控閥門Fp電控閥門F6;開啟電控閥門F 5、壓力泵，壓力
0.035-0.1 MPa，水溫 50?70°C，20 ~ 40 min ；
(3)加入調味料:啟動電控閥門Fc，達到設定流入量時，關閉電控閥門Fc，其他過程同(I)(啟動壓力泵，開啟電控閥門F4,控制壓力為0.035-0.1MPa, 10-30秒后關閉)，攪拌2~4min ；
(4)加熱溫度100 ~ 200°C啟動攪拌機，2~4 min后，將溫度調至100~120°C，60~90min,關閉加熱器。
[0006]本發明具有如下優點:
1、本發明通過電控閥門和真空泵來克服航天微重力環境，具有操作簡單、省時省力、效率高的特點；
2、本發明可以保證航天員長時間的失重狀態下的飲食營養需求，適合在航天環境下使用。
【附圖說明】
[0007]圖1為航天員專用食品自動運輸加工裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0008]下面結合附圖對本發明的技術方案作進一步的說明，但并不局限于此，凡是對本發明技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和范圍，均應涵蓋在本發明的保護范圍中。
[0009]如圖1所示，本發明提供的適合在航天環境下使用的航天員專用食品自動運輸加工裝置由食品基料傳輸裝備、壓力泵15、烹飪裝置和控制系統10構成，其中:
所述食品基料傳輸裝備包括主食倉1、副食倉2、調料倉3、水儲罐4、緩沖室5，主食倉I分為M11-UM2IU3H……Mnl-n，出口分別通過電控閥門FM1、FM2……Ffc與緩沖室連接；副食倉2分為Af-UAJj……An2-n，出口分別通過電控閥門Fa1、Fa2……Fto與緩沖室5連接，調料倉3分為Q3-1、C23-2……Cn3-n，出口分別通過電控閥門FC1、Fc2……Fcn與緩沖室連接，水儲罐4出口通過電控閥門F2 6和電控閥門F1 7與緩沖室5連接；
所述烹飪裝置包括烹飪釜8、攪拌器9、加熱器，烹飪釜8設置有排氣孔15，烹飪釜8頂部固定連接攪拌器9，攪拌器9的傳動軸從烹飪釜8上端伸入內腔與烹飪釜8上表面活動連接，傳動軸底部設置一個攪拌槳，烹飪釜8底部安裝有加熱器，緩沖室出口通過電控閥門F614與烹飪釜8連接；
所述壓力泵11通過電控閥門F4 12與緩沖室5連接，通過電控閥門F5 13與烹飪釜8連接;
所述控制系統10發送指令給食品基料傳輸裝備、壓力泵15、烹飪裝置。
[0010]所述的主食倉1、副食倉2、調料倉3、水儲罐4、緩沖室5、烹飪釜8、攪拌器9外殼均為鈦合金材質，食材運輸管道均使用碳纖維材料。
[0011 ] 食材菜單及個性化選擇操作步驟:
1、主副食選擇:1.1主食M和1.2副食S。
[0012]2、主食食材選擇:
2.1單一主食:大米M1;小米M 2;玉米M 3;紅豆M 4;綠豆M 5o
[0013]2.2 復合主食 -M1M2, M1M3, M1M4, M1M5, M2M3, M2M4, M2M5, M3M4, M3M5, M4M5。
[0014]2.3主食類型:2.3.1米飯和2.3.2粥。
[0015]2.4用餐人數:1-5人。
[0016]3、副食食材選擇:
3.1肉類:A:豬肉A1;牛肉A2;雞肉A3;魚肉A4;蝦A5。
[0017]3.2蔬菜:B:胡蘿卜B1;山藥B 2;竹筍B 3;西紅柿B 4;黃瓜B 5;豆角B 6;木耳B 7;蘑菇B8;菠菜B 9;前子B 10o
[0018]3.3 葷素搭配:AB ^1BliA ^3;........A 5B1;..........A 5B10。
[0019]3.4 葷葷搭配-A1K2,.....A1A5iA 2A3.........A5；A 3A4；A 4A5。
[0020]3.5 素素搭配 -B1B2.........B1BloiB 2B3........B10。
[0021]4、副食類型選擇:4.1燉菜、4.2炒菜、4.3湯。
[0022]4.4 口味選擇:
4.4.1咸味:重；中；輕；無。
[0023]4.4.2甜味:重；中；輕；無。
[0024]4.4.3辣味:重；中；輕；無。
[0025]4.4.4酸味:重沖；輕；無。
[0026]4.4.5鮮味:重；中；輕；無。
[0027]4.5用餐人數選擇:1 一5人。
[0028]以牛肉燉胡蘿卜為例！A1—牛肉，Α2—胡蘿卜。
[0029]1、食材傳輸:通過控制系統10設置指令，分別開啟副食倉Af-1、A22_2、電控閥門FA1、FA2、電控閥門F1 7、電控閥門F6 14，當副食&Ai2-l輸出量150 g、A22_2輸出量為100 g時，關閉電控閥門FA1、Fa2;啟動壓力泵11，開啟電控閥門F4 12，控制壓力為0.lMPa，30秒后關閉。
[0030]2、食材復水:開啟電控閥門F2 6、電控閥門F1 7、電控閥門F6 14，水注入烹飪釜8，當水流量為1000 ml時，關閉電控閥門F2 6、電控閥門F1 7、電控閥門F6 14 ;開啟電控閥門F5 13、壓力泵 11，壓力 0.1 MPa，水溫 50°C, 20 min ；
3、加入調味料:啟動胡椒粉閥門FC1，固態醬油閥門FC2，流入量分別為2.5 g，其他過程同I，攪拌2 min ；
4、加熱溫度200°C，啟動攪拌機9，3min后，將溫度調至100°C，90min，關閉加熱器。
【主權項】
1.一種航天員專用食品自動運輸加工裝置，其特征在于所述加工裝置由食品基料傳輸裝備、壓力泵、烹飪裝置和控制系統構成，其中: 所述食品基料傳輸裝備包括主食倉、副食倉、調料倉、水儲罐、緩沖室，主食倉出口通過電控閥門Fm和電控閥門F i與緩沖室連接，副食倉出口通過電控閥門Fa和電控閥門F i與緩沖室連接，調料倉出口通過電控閥門Fc和電控閥門F1與緩沖室連接，水儲罐出口通過電控閥門F2和電控閥門F i與緩沖室連接； 壓力泵通過電控閥門F4與緩沖室連接，通過電控閥門F5與烹飪釜連接； 所述烹飪裝置包括烹飪釜、攪拌器、加熱器，烹飪釜頂部固定連接攪拌器，攪拌器的傳動軸從烹飪釜上端伸入內腔與烹飪釜上表面活動連接，傳動軸底部設置一個攪拌槳，烹飪釜底部安裝有加熱器，緩沖室出口通過電控閥門F6與烹飪釜連接； 所述控制系統發送指令給食品基料傳輸裝備、壓力泵、烹飪裝置。2.根據權利要求1所述的航天員專用食品自動運輸加工裝置，其特征在于所述主食倉、副食倉、調料倉、水儲罐、緩沖室、烹飪釜、攪拌器外殼均為鈦合金材質。3.根據權利要求1或2所述的航天員專用食品自動運輸加工裝置，其特征在于所述主食倉、副食倉和調料倉的個數分別為1~10個。4.一種利用權利要求1所述航天員專用食品自動運輸加工裝置加工航天員專用食品的方法，其特征在于所述方法具體步驟如下: (1)食材傳輸:通過控制系統設置指令，分別開啟主食倉和/或副食倉、電控閥門Fm和/或電控閥門Fa、電控閥門F1、電控閥門F6,食材經過緩沖室進入烹飪釜，當食材量輸出為設定的量時，關閉電控閥門Fm和/或電控閥門Fa;啟動壓力泵，開啟電控閥門F4，控制壓力為.0.035-0.1MPa, 10-30 秒后關閉； (2)食材復水:開啟電控閥門F2、電控閥門F1、電控閥門F6,水注入烹飪釜，當水流量為500-2000 ml時，關閉電控閥門F2、、電控閥門F1、電控閥門F6;開啟電控閥門F 5、壓力泵，壓力 0.035-0.1 MPa，水溫 50~70°C，20 ~ 40 min ； (3)加入調味料:啟動電控閥門Fc，達到設定流入量時，關閉電控閥門Fc，啟動壓力泵，開啟電控閥門F4，控制壓力為0.035-0.1MPa, 10-30秒后關閉，攪拌2~4 min ； (4)加熱溫度100~ 200°C啟動攪拌機，2~4 min后，將溫度調至100~120°C，60~90min,關閉加熱器。
【專利摘要】本發明公開了一種航天員專用食品自動運輸加工裝置及方法，所述加工裝置由食品基料傳輸裝備、壓力泵、烹飪裝置和控制系統構成，其中：所述食品基料傳輸裝備包括主食倉、副食倉、調料倉、水儲罐、緩沖室，所述烹飪裝置包括烹飪釜、攪拌器、加熱器，加工方法包括如下步驟：中央控制→指令→啟動料倉閥門→食材經緩沖室進入烹飪釜→水注入烹飪釜→烹飪釜增壓→加熱→啟動攪拌。本發明通過電控閥門和真空泵來克服航天微重力環境，具有操作簡單、省時省力、效率高的特點；可以保證航天員長時間的失重狀態下的飲食營養需求，適合在航天環境下使用。
【IPC分類】A47J36/00, A47J27/00
【公開號】CN104887055
【申請號】CN201510313170
【發明人】王振宇, 伊娟娟, 白海娜, 李輝, 程翠林, 史旺, 王哲, 胡俊飛
【申請人】哈爾濱工業大學
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年6月10日