КОНТЕЙНЕР ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ Российский патент 1995 года по МПК F25D3/08 F25D7/00 A23L3/36 

Изобретение относится к технологическому оборудованию, а именно к устройствам для охлаждения и хранения пищевых продуктов, в частности мясного фарша, рыбы, и позволяет повысить интенсивность охлаждения пищевых продуктов.

Известно устройство для охлаждения и хранения жидкости (авт.св. N 1386824, кл. F 25 D 17/02, A 01 J 9/04), содержащее резервуар для охлаждаемой жидкости, снаружи которого установлена емкость с прорезями, через которые вытекает охлажденная жидкость из холодильной системы и омывает наружную поверхность резервуара. Преимуществом данного устройства является лучшее обеспечение омывания днища резервуара и, следовательно, его лучшее охлаждение, что повышает интенсивность охлаждения жидкости в резервуаре.

Недостатком данной конструкции является недостаточная интенсивность охлаждения вследствие того, что теплообмен между охлаждающей жидкостью холодильной системы и жидкостью в резервуаре происходит только через наружную поверхность резервуара.

Известна тара с крышкой для термической стерилизации пищевых продуктов [1]
Тара содержит продуктоприемный сосуд с горловиной, закрываемой крышкой в виде сферического сегмента. Около дна сосуда, вдоль оси симметрии укреплен держатель с ребрами жесткости, который соединяется со сферическим вкладышем, размещенным в центре тары и выполненным из нейтрального к продукту материала.

Шаровая форма продуктоприемного сосуда обеспечивает максимальную теплопередачу в объем продукта и повышенную прочность оболочки. Шаровой вкладыш будучи тонкостенным и полым практически не потребляет тепловой энергии и вытесняет наименее прогреваемый термический центр ближе к боковой поверхности сосуда, что дает эффект ускорения прогреваемости продукта.

Однако устройство обладает следующим рядом недостатков:
сложность изготовления полого, тонкостенного, сферического вкладыша внутри емкости;
длительный период времени, необходимый для теплообмена от нагреваемой среды в объем продукта, т.к. теплопроводность стенки тары и продукта низкая.

Известно устройство для охлаждения жидких пищевых продуктов [2] взятое за прототип. Устройство состоит из рабочей емкости с размещенными в ней охлаждающими элементами, имеющими узел ввода и вывода хладоносителя. Охлаждающие элементы выполнены в виде плоских спиралей Архимеда, размещенных одна над другой и соединенных между собой посредством трубок.

Преимуществом данного устройства является обеспечение равномерного поля температур по объему рабочей емкости.

Однако устройство обладает существенным недостатком сложность конструкции изготовления плоских спиралей Архимеда.

Целью изобретения является упрощение конструкции при одновременном улучшении эксплуатационных характеристик (времени и равномерности охлаждения) контейнера для охлаждения пищевых продуктов, путем равномерного расположения на крышке контейнера и снизу корпуса тепловых труб.

На фиг.1 изображен контейнер для охлаждения пищевых продуктов, поперечный разрез; на фиг.2 контейнер для охлаждения пищевых продуктов с усовершенствованной крышкой по п.2; на фиг.3 крышка контейнера; на фиг.4 крышка контейнера усовершенствованная по п.2; на фиг.5 корпус контейнера.

Контейнер содержит корпус 1, в котором размещаются пищевые продукты, предназначенные для охлаждения, крышку 2 коробчатой формы, охватывающей корпус. Для улучшения теплообмена между охлажденным воздухом холодильной камеры и продуктами в контейнере он снабжен приспособлением для отвода тепла, содержащим два набора тепловых труб 3, 4. Испарительные участки тепловых труб 3 расположены под днищем корпуса, а конденсаторные участки 5 выполнены в виде укрепленных на стенках корпуса ручек для переноса контейнера. С этой же целью улучшения теплообмена на крышке 2 равномерно установлены тепловые трубы 4, оребренные конденсаторные участки 6 которых непосредственно контактируют с наружной поверхностью крышки 2, а испарительные участки 7 расположены в рабочей зоне корпуса.

В крышке, изображенной на фиг.2, испарительные участки 7 тепловых труб 4 попарно соединены трубкой 8 в виде петель, расположенных под перфорированной пластиной 9 для прижатия продукта.

Предлагаемое устройство эксплуатируется и работает следующим образом.

Пищевой продукт, например, мясной фарш, укладывается равномерным слоем в корпус 1. Корпус 1 накрывается крышкой 2 с тепловыми трубами 4, изображенными на фиг. 1, при этом испарительные части 7 тепловых труб погружаются в мясной фарш. Контейнеры, загруженные мясным фаршем, устанавливаются один на другой штабелем в холодильной камере. Производится обдув зоны конденсации (конденсаторных участков 5, 6) тепловых труб 3, 4 холодным воздухом, при этом мясной фарш интенсивно и равномерно охлаждается. Тепловые процессы в контейнере происходят следующим образом. Тепло от мясного фарша отнимается теплоносителем тепловых труб в зонах испарения (испарительных участках труб 3, испарительных участках 7), при этом теплоноситель нагревается (испаряется), поглощая скрытую теплоту, идущую на парообразование. Тепло от зон конденсации участков 5, 6 отводится путем искусственной и естественной конвекции, при этом пары теплоносителя конденсируются, отдавая скрытую теплоту при конденсации, и самотеком стекают к зоне испарения.

Предлагаемый контейнер можно использовать и для быстрого размораживания пищевых продуктов. Для этого контейнеры с замороженными пищевым продуктом выносятся из холодильной камеры и устанавливаются крышкой 2 вниз, а корпусом 1 вверх и обогреваются путем естественной конвекции или обдуваются горячим воздухом. При этом зоны конденсации участки 5, 6 тепловых труб 3, 4 будут выполнять роль испарителей и эффективно передавать тепло к бывшим зонам испарения испарительным участкам труб 3, испарительным участкам 7 тепловых труб 4, находящихся в замороженном продукте, что приведет к сокращению времени размораживания. Так как крышка 2 охватывает корпус 1, то размороженные пищевые продукты будут все скапливаться в ней, и она будет выполнять роль корпуса.

При использовании контейнера для охлаждения пищевых продуктов, таких как, например, рыба во время засолки, необходимо применять крышку, изображенную на фиг. 2. При этом в корпус 1 укладывается рыба, заливается приготовленным рассолом и сверху накрывается крышкой.

Перфорированная пластина 9 прижимает рыбу, а петельная часть тепловой трубы погружается в рассол. Контейнеры укладываются в холодильной камере и обдуваются холодным воздухом, при этом происходит быстрое охлаждение рассола и рыбы. Тепловые процессы происходят аналогично, как и при охлаждении мясного фарша. Попарное соединение испарителей тепловых труб в виде петель исключит повреждение рыбы, а закрепление на испарителях перфорированной пластины расширяет зону испарения и позволяет использовать крышку как груз для прижима рыбы.

Таким образом, благодаря тому, что на корпусе и крышке закреплены тепловые трубы, испарители которых контактируют с пищевыми продуктами, а конденсаторы с воздухом холодильной камеры, удается существенно повысить теплообмен между пищевыми продуктами и холодным воздухом.

Предлагаемая конструкция контейнера для охлаждения пищевых продуктов позволяет существенно сократить время охлаждения (замораживания) пищевой массы до заданной температуры и энергозатраты на этот процесс.

Экономический эффект от внедрения заявляемого контейнера может быть рассчитан за счет сокращения процента порчи пищевых масс при переработке и экономии электроэнергии.

В настоящее время выпускается конструкторская документация на опытную партию предлагаемого контейнера для охлаждения пищевых продуктов.

Что касается соответствия критерию "Существенные отличия", то не обнаружены признаки, сходные с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа.

Использование: для охлаждения и хранения пищевых продуктов, в частности мясного фарша, рыбы. Сущность изобретения: контейнер содержит корпус, охватывающую его крышку коробчатой формы, приспособление для отвода тепла, включающее два набора тепловых труб, испарительные участки одного из которых расположены в рабочей полости корпуса, а конденсаторные - над крышкой. Испарительные участки второго набора тепловых труб расположены под днищем корпуса, а конденсаторные выполнены в виде укрепленных на стенках корпуса ручек. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. КОНТЕЙНЕР ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ, содержащий корпус, размещенное в нем приспособление для отвода тепла, отличающийся тем, что с целью упрощения конструкции при равномерности охлаждения, контейнер снабжен охватывающей корпус крышкой коробчатой формы, приспособление для отвода тепла содержит два набора тепловых труб, испарительные участки одного из которых размещены в рабочей полости корпуса, конденсаторные расположены вне ее и имеют контакт с наружной поверхностью крышки, при этом испарительные участки тепловых труб второго набора расположены под днищем корпуса, а конденсаторные участки выполнены в виде укрепленных на стенках корпуса ручек. 2. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что снабжен перфорированной пластиной для прижатия продукта, при этом испарительные участки тепловых труб расположены под пластиной и соединены в виде петель.