БЫСТРОЗАМОРАЖИВАТЕЛЬ Российский патент 2000 года по МПК A61J1/05 F25D13/00 

Изобретение относится к области холодильной и морозильной техники для замораживания и хранения растворов, в частности плазмы и крови.

Известны устройства для замораживания продуктов, например бытовые холодильники, содержащие корпус, систему получения холода с терморегулятором и морозильную камеру. Недостатком таких устройств является низкая производительность из-за длительности процесса замораживания. Это обусловлено тем, что морозильная камера имеет жесткие стенки и не дает возможности эффективно передать холод по всей поверхности замораживаемого продукта.

Наиболее близким устройством по своей технической сущности к заявляемому объекту является быстрозамораживатель модели MP 500 компании THEPMO Genesus, содержащий корпус с крышкой, электронную панель с терморегулятором, холодильный агрегат с теплообменником, резервуар с хладоносителем, контур циркуляции хладоносителя с насосом, камеру для продукта, закрытую герметично мембранными карманами, внутрь которых установлены ячейки в виде тонких пружинных металлических пластин, определяющих форму замораживаемого пакета (см. "Руководство по эксплуатации замораживателей моделей MP 500, MP LT 29.02.1996).

В этих устройствах значительно повышена производительность замораживания, так как мембранный карман имеет эластичные стенки и обеспечивает облегчение практически всей поверхности замораживаемого пакета с продуктом под действием наружного гидростатического давления хладоносителя, подаваемого в камеру насосом.

Однако производительность такого быстрозамораживателя также недостаточна. Это обусловлено частыми остановками из-за разгерметизации мембранного кармана в процессе замораживания и последующего заполнения хладоносителем уложенных внутрь ячеек пакетов с продуктом, например с плазмой крови. При этом разгерметизация сокращает время межремонтного обслуживания, а заполнение пакетов хладоносителем приводит к потерям дорогостоящего продукта. Разгерметизация мембранного кармана происходит в местах надрезов его внутренней стенки кромками ячеек при их извлечении с замороженными пакетами продукта в процессе разгрузки быстрозамораживателя. Надрезы, в свою очередь, образуются в результате прижатия стенки мембранного пакета к внутренней поверхности мембранного держателя при подъеме ячеек с пакетами в процессе разгрузки. Удалить пакеты с продуктом без перемещения ячеек не представляется возможным из-за их примерзания к пластинам ячейки. К снижению производительности приводят также потери времени на погрузочно-разгрузочные работы, обусловленные необходимостью ориентирования пакета в ячейках при загрузке и индивидуальном их извлечении при разгрузке. Последнее усложняется еще и тем, что в процессе замораживания магистрали пакетов с продуктом имеют подвижку и зацепляются между собой, а на разделение их при разгрузке также требуется время. Потери времени при погрузочно-разгрузочных работах, в свою очередь, увеличивают время открытого состояния крышки корпуса, а следовательно, и контакта с окружающей теплой средой, что ускоряет процесс образования снега и льда в хладоносителе на внутренних поверхностях мембранного кармана и поверхностях ячеек, и все это также сокращает время межремонтного обслуживания, а следовательно, уменьшает и производительность быстрозамораживателя.

Данным изобретением решается задача повышения производительности быстрозамораживателя путем снижения потерь дорогостоящего продукта и сокращения времени на ремонт и погрузочно-разгрузочные работы.

Для достижения этого технического результата быстрозамораживатель, содержащий корпус с крышкой, электронную панель управления с терморегулятором, холодильный агрегат с теплообменником, резервуар с хладоносителем, контур циркуляции хладоносителя с насосом, камеру для продукта, закрытую герметично держателем с мембранными карманами, внутрь которых установлены ячейки, отличается тем, что он снабжен защитным мембранным карманом, установленным свободно внутрь ячеек, а ячейки на держателе закреплены жестко. При этом защитный карман может быть разделен на отдельные карманы, соосно ячейкам мембранного кармана.

Снабжение быстрозамораживателя дополнительным защитным мембранным карманом позволяет гарантированно защитить стенки основного мембранного кармана от травмирования жесткими кромками пластины ячеек при разгрузке быстрозамораживателя. Это также позволяет предотвратить разгерметизацию мембранного кармана в процессе замораживания пакетов с продуктом и последующее их заполнение хладоносителем, что в свою очередь увеличивает время межремонтного обслуживания и исключает потери продукта, а следовательно, повышает производительность быстрозамораживателя.

Защитный мембранный карман выполнен из тонкой податливой пленки, что практически не сказывается на скорости замораживания продукта в пакетах, а следовательно, и на производительности быстрозамораживателя. Свободная установка мембранного пакета внутри ячеек дает возможность одновременно извлекать из ячеек все пакеты и одним движением удалять их в транспортную тару путем встряхивания. Такое решение позволяет сократить время разгрузки быстрозамораживателя, а следовательно, повысить его производительность. Жесткое закрепление ячеек на мембранном держателе позволяет исключить их перемещение относительно основного мембранного кармана в процессе разгрузочных операций и исключить таким образом его травмирование со всеми вытекающими последствиями, что также повышает производительность быстрозамораживателя. Разделение защитного мембранного кармана на отдельные карманы позволяет сократить время на загрузочную операцию, так как при таком решении не требуется тщательная укладка пакетов с продуктом при загрузке и исключается возможность зацепления пакетов при замораживании, что также повышает производительность быстрозамораживателя. Кроме того, наличие защитного мембранного кармана позволяет при каждом цикле разгрузки осуществить визуальный контроль за герметичностью основного мембранного кармана и целостностью защитного кармана. Негерметичность первого определяется по наличию масляной пленки хладагента на наружной поверхности защитного мембранного кармана. Целостность второго определяется по наличию механических повреждений и наличием течи при заполнении его водой. Оперативность и простота контроля негерметичности позволяют практически полностью исключить возможность заполнения хладоносителем пакетов с продуктом и исключить его потери, а следовательно, также повысить производительность быстрозамораживателя. Защитный мембранный карман не содержит уплотнительных элементов, соединяющих его с мембранным держателем, идентичных основному мембранному карману, поэтому при обнаружении на его поверхности повреждений его замена не требует больших затрат времени и не сказывается на производительности быстрозамораживателя. Кроме того, снабжение быстрозамораживателя дополнительным защитным мембранным карманом позволяет производить его заполнение вне быстрозамораживателя в процессе цикла заморозки, а загрузку быстрозамораживателя производить одновременно с выгрузкой путем замены карманов. Это до минимума сокращает время погрузочно-разгрузочных работ, а следовательно, и время, в течение которого крышка находится в открытом состоянии. Это, в свою очередь, сокращает время контакта холодных внутренних поверхностей быстрозамораживателя с окружающей средой, имеющей положительную температуру, снижает образование на рабочих поверхностях и в самом хладоносителе снега и льда, которые необходимо удалять в процессе эксплуатации.

На фиг. 1 изображен предлагаемый быстрозамораживатель в разрезе, на фиг. 2 - в разрезе по мембранному карману.

Быстрозамораживатель содержит корпус 1 с шарнирной крышкой 2, электронную панель 3 управления, терморегулятор 4, холодильный агрегат 5, соединенный с теплообменником 6, резервуар 7 хладоносителя, контур 8 циркуляции хладоносителя, насос 9, камеру 10 для продукта со штуцером 11. Уровень хладоносителя в камере 10 задается ее кромкой 12. Сверху камера 10 герметично закрыта держателем 13 мембранных карманов с мембранными карманами 14, внутрь которых установлены ячейки 15, содержащие пружинные пластины 16, образующие форму пакетов с продуктом 17. Концы 18 ячеек 15 жестко закреплены винтами 19. Внутрь ячеек 15 свободно установлен защитный мембранный карман 20, разделенный на отдельные карманы 21 специальными средствами 22. Причем ось 23 отдельного кармана 21 совпадает с осью 24 ячейки. Защитный мембранный карман 20 имеет прорези 25 для удобства его установки и извлечения. Высота защитного кармана 20 выполняется так, чтобы его кромка 26 была выше места заделки кармана 14. Это предотвращает попадание циркулирующего хладоносителя 27 внутрь защитного кармана 20 при разгерметизации кармана 14.

Быстрозамораживатель работает следующим образом. Защитный мембранный карман 20 на столе оператора (на чертеже не показано) заполняют пакетами с продуктом 17, открывают крышку 2 и карманы 20 с содержимым опускаются внутрь пружинных пластин 16 ячеек 15. Соосность карманов 21 и ячеек 15 дает возможность правильно сориентировать пакеты с продуктом 17 относительно ячеек с минимальными затратами времени. Пластины 16 ячеек 15 формируют поверхность пакетов с продуктом 17 в месте накладки маркировочной бирки для последующего улучшения процесса считываемости нанесенной на ней информации. Крышку 2 закрывают. С панели 3 управления задается режим замораживания и производится включение быстрозамораживателя. Насос 9 обеспечивает циркуляцию хладоносителя 27 по контуру 8. Происходит теплообмен между теплообменником 6 холодильного агрегата 5 и пакетом с продуктом 17 через эластичные стенки мембранных карманов 14 плотно облегающих поверхности пакетов под действием гидростатического давления хладагента. При этом поскольку пакеты 17 помещены в отдельные карманы 21, то магистрали пакетов не зацепляются друг за друга. После отработки режима замораживания крышку 2 открывают и защитные карманы 20 с содержимым за прорези 25 извлекают из ячеек 15. На это место одновременно устанавливают подготовленные к загрузке следующие защитные карманы 20. Это сводит к минимуму потерю потенциала хладоносителя, так как время контакта холодных поверхностей замораживателя с теплой окружающей средой сводится к минимуму.

Поскольку концы 18 ячейки 15 закреплены неподвижно, то мембранный карман 14 не подвергается травмированию при извлечении мембранных карманов 20 практически за весь срок эксплуатации быстрозамораживателя. После загрузки крышку 2 закрывают и с помощью электронной панели задают следующий режим замораживания. После чего извлеченные защитные карманы 20 вытряхивают в приготовленную транспортную тару и вновь заменяют пакетами с жидким продуктом 17. Далее цикл повторяется.

Данное изобретение позволяет снизить потери дорогостоящего продукта, снизить расходы на обслуживание за счет увеличения времени межремонтного обслуживания и повысить эффективность быстрозамораживателя.

Изобретение предназначено для замораживания и хранения растворов, в частности плазмы и крови. Быстрозамораживатель содержит корпус с крышкой, терморегулятор, холодильный агрегат с теплообменником, резервуар хладоносителя, связанный контуром циркуляции с камерой для продукта. Последняя закрыта герметично держателем с мембранными карманами, внутрь которых установлены ячейки. Защитный мембранный карман предназначен для заполнения пакетами с продуктом на столе оператора и последующего размещения внутри ячеек при осуществлении процесса замораживания. Изобретение обеспечивает повышение производительности, снижение потерь дорогостоящего продукта и сокращение времени на ремонт. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Быстрозамораживатель, содержащий корпус с крышкой, электронную панель управления с терморегулятором, холодильный агрегат с теплообменником, резервуар хладоносителя, контур циркуляции хладоносителя с насосом, камеру для продукта, закрытую герметично держателем с мембранными карманами, внутрь которых установлены ячейки, отличающийся тем, что он снабжен защитным мембранным карманом, установленным свободно внутрь ячеек, а ячейки на держателе закреплены жестко. 2. Быстрозамораживатель по п.1, отличающийся тем, что защитный мембранный карман разделен на отдельные карманы, соосные ячейкам мембранного кармана.