УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ПЛОДОВ И ОВОЩЕЙ ОТ КОЖУРЫ Российский патент 2020 года по МПК A23N7/00 A47J17/00 

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для очистки паром от кожуры картофеля, моркови, свеклы, яблок и других плодов и овощей, продуктов с кожурой (далее продукта) в условиях перерабатывающего предприятия, пищеблока, на предприятиях общественного питания, в бытовых условиях, может использоваться как пароварка, скороварка, пароварка под давлением, аэрогриль.

Известны устройства для очистки продукта, в которых имеется сосуд, оборудованный отверстием с крышкой-клапаном для загрузки и выгрузки продукта, системой подвода и отвода пара с сальниками, устройством вращения корпуса для перемешивания продукта.

Известно устройство по патенту США №3526260 для очистки продукта, который представляет собой неподвижный сосуд, в котором имеются отверстия с крышками-клапанами для загрузки и выгрузки продукта, цапфа для подвода и отвода пара, устройство перемешивания продукта в виде лопастей, приводимых в движение от внешнего привода.

Известно устройство для очистки продукта по патенту России №2031607, в котором имеется сосуд, оборудованный отверстием с крышкой-клапаном для загрузка и выгрузки продукта, системой подвода и отвода пара, механизмом перемешивания, приводимым в действие извне.

Данные устройства имеют сложную конструкцию, необходимо наличие сложной системы подачи пара, сложную систему привода для перемешивания.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для очистки продукта по патенту России №2039477, которое представляет собой сосуд, в котором имеются отверстия с крышками-клапанами для загрузка и выгрузки продукта, внешний кожух для подготовки пара, устройство для перемешивания продукта, приводимое в действие от внешнего привода.

Такое устройство имеет следующие недостатки. Устройство имеет громоздкую конструкцию, большой вес из-за наличия внешнего кожух и дополнительной полости, в которой давление поднимается значительно выше используемого для очистки. Устройство имеет сложную конструкцию из-за того, что используется внешний привод и большое количество подвижных элементов.

Цель изобретения - создание компактного автономного, в том числе бытового устройства для очистки паром продукта.

Техническая задача решается за счет существенного изменения конструкции устройства.

Цель достигается за счет того, что в устройство, представляющее собой сосуд, в котором имеется клапан-крышка для загрузки-выгрузки продукта или две клапан-крышки, сверху, для загрузки и снизу, для выгрузки продукта, внесены существенные изменения, а именно - Пар образуется в парогенераторе, входящего в состав устройства или непосредственно в сосуде за счет установленного в полости сосуда ТЭНа, внутри сосуда расположен автономный механизм для перемешивания, состоящий из ворошителя, перемещающегося пневмоприводом, работающим от давления пара в сосуде, или выбратора, пар после пропарки конденсируется впрыскиванием холодной воды в сосуд или подачей его в конденсатор, входящий в состав устройства. Устройство работает автономно без внешнего источника пара и устройства отвода пара, требуется только электропитание, может быть задействован водопровод. Изменения являются существенными, т.к. являются новыми и позволяют получить новые качества - упрощение устройства и улучшение качества обработки продукта.

Предложение поясняется чертежами.

На фиг. 1 показано устройство для очистки продукта от кожуры по варианту I. Устройство включает сосуд 1, клапан-крышку 2, запоры 3, герметизирующую прокладку 4, клапан 5 подачи пара в сосуд 1, парогенератор 6, форсунку 7 и насос 8 для впрыска холодной воды, в нижней части сосуда 1 находится клапан 9 удаления воздуха, пневмопривод, включающий цилиндр 10 и поршень 11, шток 12 поршня 11, тягу 13, ворошитель 14, шарнирную опору 15 ворошителя 14, дроссель 16, может включать разгрузочный клапан-крышка 17, α - угол и направление поворота ворошителя 14, h - ход поршня 11. Ворошитель 14 представляет собой вилы с заглаженными стержнями, расстояние между которыми и стенками сосуда 1 превышают максимальный размер плодов до двух раз.

На фиг. 2 показано устройство для очистки продукта от кожуры с сосудом по варианту И, включает сосуд 1, клапан-крышку 2 с запорами 3, герметизирующую прокладку 4, клапан 9 для удаления воздуха, полость 18 ТЭНа 19, отделенную от полости 20 сосуда 1 решеткой 21, полость 18 с ТЭНом 19 образует парогенератор, на внешней стенке сосуда 1 установлен пневмопривод - сильфон 22, помещенный в корпус 23, к днищу сильфона 22 на шарнире прикреплена тяга 13, через шарнир соединенная с ворошителем 14, установленным на шарнире 15 на стенке сосуда 1 и герметично пересекающим последнюю, клапан-крышка 2 и отверстие под клапан-крышку в сосуде 1 выполнены эллиптическими, где меньший диаметр крышки 2 свободно проходит через больший диаметр отверстия сосуда 1, при закрывании клапан-крышку 2 заводят в отверстие сосуда 1 и разворачивают на 90°, внутренняя полость сильфона 22 сообщается через регулируемый дроссель 24 с полостью 20 сосуда 1. В нижней точке полости 18 ТЭНа 19 установлен клапан 25 подачи кипяченной или обессоленной воды от насоса 26 и для отвода остатка горячей воды после пропарки, на внешней стенке сосуда 1 установлен конденсатор 27, который через клапан 28 соединен с полостью 20 сосуда 1. α - угол и направление поворота ворошителя 14, h - ход днища сильфона 22. Внизу сосуда может быть выполнена разгрузочная клапан-крышка 17 на шарнире 29, в этом случае на ней устанавливается клапан 9 и запоры 30, сосуд 1 устанавливается на ножки 31. Сверку установлен предохранительный клапан 32. Ворошитель 14 представляет собой вилы с заглаженными стержнями, расстояние между которыми и стенками сосуда 1 превышают максимальный размер плодов до двух раз.

На фиг. 3 показано устройство для очистки продукта от кожуры с сосудом по варианту II с плоским ТЭНом включает сосуд 1, клапан-крышку 2 с запорами 3, герметизирующую прокладку 4. В нижней части сосуда 1 находится клапан 9 для и удаления воздуха. Сосуд 1 имеет полость 18 ТЭНа 19, отделенную от полости 20 сосуда 1 решеткой 21, полость 18 с ТЭНом 19 образует парогенератор. На внешней стенке сосуда 1 (или на клапан-крышке 2) установлен вибратор 33. В нижней точке полости 18 ТЭНа 19 установлен клапан 25 подачи кипяченной или обессоленной воды от насоса 26 и для отвода остатка горячей воды после пропарки. На внешней стенке сосуда 1 установлен конденсатор 34, представляющий собой теплообменник, который через клапан 28 соединен с полостью 20 сосуда 1. Сверку находится предохранительный клапан 32.

На фиг. 4 показано устройство для очистки продукта от кожуры. Устройство включает сосуд 1, клапан-крышку 2, запоры 3, герметизирующую прокладку 4, клапан 5 подачи пара в сосуд 1, парогенератор 6, форсунку 7 и мультипликатор 35 для впрыска холодной воды, клапан 36, соединяющий мультипликатор 35 с парогенератором 6, вибратор 33, расположенный на наружной стенке сосуда 1, шток 12 вибратора 33 шарнирно соединен тягой 13 с ворошителем 14, герметично проходящий через стенку, шарнирную опору 15, закрепленную на стенке сосуда 1, в нижней части сосуда 1 находится клапан 9, может включать разгрузочный клапан-крышка 17, α - угол и направление поворота ворошителя 14, h - ход поршня 11. Ворошитель 14 представляет собой вилы с заглаженными стержнями, расстояние между которыми и стенками сосуда 1 равен усредненному размеру плодов.

Устройство на фиг. 1 работает следующим образом.

Если конструкцией предусмотрено, расположенная снизу сосуда 1 клапан-крышка 17 герметично закрывается, парогенератор 6 заправляется дистиллированной, кипяченой или обессоленной воды водой, емкость насоса 8 заправляется холодной водой,, клапан-крышка 2 закрывается, клапан 9 открывается, парогенератор 6 включается и осуществляется прогрев сосуда до 100°С, парогенератор 6 выключается. Далее открывается клапан-крышка 2 и в сосуд 1 загружается продукт, при этом остается пространство для перемещения продукта при работе ворошителя 14. Клапан-крышка 2 закрывается запором 3, парогенератора 6 включается и пар подается в сосуд, удаляется воздух и конденсат через клапан 9, клапан 9 закрывается, давления в сосуде доводится до 0,11…1 МПа, (1,1…10 атм.) и выдерживается - продукт пропаривается, при этом пар проникает под кожуру продукта и сваривает верхний слой. Цикл пропарки длится 0,2…3 мин., время уточняется экспериментально. Одновременно пар в сосуде 1 перемещает поршень 11 на величину h в цилиндре 10 пневмопривода и через шток 12, тягу 13 поворачивает ворошитель 14 на угол а в процесс повышения давления внутри сосуда и пропарки, регулируется дросселем 16, соединяющим, внутреннюю полость цилиндра 10 пневмопривода с атмосферой. Продукт перемешивается по мере повышения давления в сосуде 1, при этом меняются точки соприкосновения продукта между собой и деталями устройства, что улучшает качество очистки кожуры продукта. По истечению времени пропарки отключается парогенератор, включается насос 8 и через форсунку 7 под давлением выше давления пара в сосуд впрыскивается холодная вода, пар конденсируется, давление в сосуде резко падает, далее образуется вакуум, при этом пар, проникший под кожуру, выводится из продукта, отдирая кожуру. Остаточная кожура легко очищается. Клапан 9 открывается, давление в сосуде выравнивается с атмосферным, открывается клапан-крышка 2 и продукт выгружается. При наличии клапана-крышки 17 открывается последний и продукт выгружается вниз. Внешние поверхности сосуда 1 и других составляющих устройства покрываются теплоизоляцией и (или) имеют светоотражающую поверхность для уменьшения тепловых потерь и ускорения процесса очистки. Процесс может проходить без использования ворошителя, если удовлетворяет качество. Насос 8 электрический на давление выше максимального при пропарке, оснащен емкостью для воды, достаточной для конденсации пара, в качестве насоса может быть использован гидроаккумулятор, заряжаемый холодной водой и сжатым воздухом, в этом случае между форсункой 7 и гидроаккумулятором 8 устанавливается клапан. Может применяться водопроводная холодная и горячая вода, если достаточное давление в сети, может быть задействрван сетевой пар.

Устройство на фиг. 2 работает следующим образом.

Если конструкцией предусмотрено, расположенная снизу сосуда 1 клапан-крышка 17 герметично закрывается, насос 26 заправляется дистиллированной, кипяченой или обессоленной водой, емкость конденсатора 27 заправляется холодной водой, в полость 18 ТЭНа 19 через клапан 25 подается (или заливается вручную) кипяченая или обессоленная вода в количестве, обеспечивающем уровень воды выше ТЭНа 19 после пропарки, клапан-крышка 2 закрывается, клапан 9 открывается, ТЭН 19 включается и осуществляется прогрев сосуда до 100°С, ТЭН 19 отключается. Далее открывается клапан-крышка 2 и в сосуд 1 загружается продукт, при этом остается пространство для перемещения продукта при работе ворошителя 14. Клапан-крышка 2 закрывается запором 3, ТЭН 19 включается, удаляется воздух через клапан 9, далее клапан 9 закрывается, давления в сосуде доводится до 0,11…1 МПа, (1,1…10 атм.) и выдерживается - продукт пропаривается, при этом пар проникает од кожуру продукта и сваривает верхний слой. Цикл пропарки длится 0,2…3 мин., время уточняется экспериментально. Одновременно пар из полости 20 сосуда 1 через дроссель 24 подается в сильфон 22, перемещает тягу 13 и поворачивает ворошитель 14 на угол а, продукт перемешивается при повышении давления внутри сосуда и пропарке, при этом меняются точки соприкосновения продукта между собой и деталями устройства, что улучшает качество очистки кожуры продукта, регулируется дросселем 24. По истечению времени пропарки ТЭН 19 отключается, открывается клапан 25, остаток воды выводится из полости 18 ТЭНа 19, открывается клапан 28 и пар выводится в конденсатор 27 с водой, давление в сосуде 1 резко падает, далее образуется вакуум, при этом пар, проникший под кожуру, выводится из продукта, отдирая кожуру. Остаточная кожура легко очищается. Клапан 9 открывается, давление в сосуде выравнивается с атмосферным, открывается клапан-крышка 2 и продукт выгружается. При наличии клапана-крышки 17 последний открывается и продукт выгружается вниз. Внешние поверхности сосуда 1 и других составляющих устройства покрываются теплоизоляцией и (или) имеют светоотражающую поверхность для уменьшения тепловых потерь и ускорения процесса очистки. При превышении максимально допустимого давления срабатывает предохранительный клапан 32. Сильфон 22 изготавливается из тонколистового нержавеющего материала, резины и других эластичных материалов.

Устройство на фиг. 3 работает следующим образом.

Насос 26 заправляется кипяченой или обессоленной воды, емкость конденсатора 34 заправляется холодной водой, в полость 18 ТЭНа 19 через клапан 25 подается (или заливается вручную) дистиллированная, кипяченая или обессоленная вода в количестве, обеспечивающим слой воды на поверхности ТЭНа после пропарки, клапан-крышка 2 закрывается, клапан 9 открывается, ТЭН 19 включается и осуществляется прогрев сосуда до 100°С, ТЭН 19 отключается. Далее открывается клапан-крышка 2 и в сосуд 1 загружается продукт. Клапан-крышка 2 закрывается запором 3, ТЭН 19 включается, удаляется воздух через клапан 9, далее клапан 9 закрывается, давления в сосуде доводится до 0,11…1 МПа, (1,1…10 атм.) и выдерживается - продукт пропаривается, при этом пар проникает и под кожуру продукта и сваривает верхний слой. Цикл пропарки длится 0,2…3 мин., время уточняется экспериментально. Одновременно включается вибратор 33, при этом продукт оказывается во взвешенном состоянии, меняются точки соприкосновения продукта между собой и деталями устройства, что улучшает качество очистки кожуры продукта. По истечению времени пропарки ТЭН 19 отключается, открывается клапан 25, остаток воды выводится из полости 18 ТЭНа 19, открывается клапан 28 и пар выводится в конденсатор-теплообменник 34 с холодной (можно и с проточной) водой, давление в сосуде 1 резко падает, далее образуется вакуум, при этом пар, проникший под кожуру, выводится из продукта, отдирая кожуру, вибратор 33 выключается. Остаточная кожура легко очищается. Клапан 9 открывается, давление в сосуде выравнивается с атмосферным, открывается клапан-крышка 2 и продукт выгружается. Внешние поверхности сосуда 1 и других составляющих устройства покрываются теплоизоляцией и (или) имеют светоотражающую поверхность для уменьшения тепловых потерь и ускорения процесса очистки. При превышении максимально допустимого давления срабатывает предохранительный клапан 32. Теплообменник 34 может быть воздушного охлаждения с развитыми внутренними и наружными поверхностями.

Вибратор может быть установлен совместно с пневмоприводом на место тяги 13, соединен с ворошителем.

Устройство на фиг. 4 работает следующим образом.

Если конструкцией предусмотрено, расположенная снизу сосуда 1 клапан-крышка 17 герметично закрывается, парогенератор 6 заправляется дистиллированной, кипяченой или обессоленной водой, емкость мультипликатора 35 заправляется холодной водой, клапан-крышка 2 закрывается, клапан 9 открывается, клапан 5 открывается, парогенератор 6 включается, осуществляется прогрев сосуда до 100°С, клапан 5 закрывается. Далее открывается клапан-крышка 2 и в сосуд 1 загружается продукт, клапан-крышка 2 закрывается запором 3, клапан 5 открывается и пар подается в сосуд, удаляется воздух и конденсат через клапан 9, клапан 9 закрывается, давления в сосуде доводится до 0,11…1 МПа, (1,1…10 атм.) и выдерживается - продукт пропаривается, при этом пар проникает и под кожуру продукта и сваривает верхний слой. Цикл пропарки длится 0,2…3 мин., время уточняется экспериментально. Одновременно включается вибратор 33, при этом продукт оказывается во взвешенном состоянии, меняются точки соприкосновения продукта между собой и деталями устройства, что улучшает качество очистки кожуры продукта. По истечению времени пропарки клапан 5 закрывается, открывается клапан 36 - включается мультипликатор 35 и через форсунку 7 под давлением выше давления пара в сосуд впрыскивается холодная вода, пар конденсируется, давление в сосуде резко падает, далее образуется вакуум, при этом пар, проникший под кожуру, выводится из продукта, отдирая кожуру. Остаточная кожура легко очищается. Клапан 9 открывается, давление в сосуде выравнивается с атмосферным, открывается клапан-крышка 2 и продукт выгружается. При наличии клапана-крышки 17 последний открывается и продукт выгружается вниз. Внешние поверхности сосуда 1 и других составляющих устройства покрываются теплоизоляцией и (или) имеют светоотражающую поверхность для уменьшения тепловых потерь и ускорения процесса очистки. Парогенератор 6 может напрямую соединяться с клапаном 24 для подачи давления в полость цилиндра 10. Процесс может проходить без использования ворошителя, если удовлетворяет качество очистки. Клапан 36 может быть установлен между полостью сосуда 1 и мультипликатором 35, который будет работать от давления в сосуде 1.

Могут быть различные комбинации исполнения вариантов парогегнератора, ворошителя и узла конденсации.

Группа изобретений относится к пищевой промышленности, а именно к устройствам для очистки плодов и овощей от кожуры. Устройство включает сосуд, имеющий клапан-крышку для загрузки и выгрузки продукта, ворошитель, оснащено парогенератором, подающим пар в полость сосуда под высоким давлением, и устройством конденсации пара. Сосуд устройства также может иметь полость, отделенную решеткой, которая представляет собой парогенератор. Этот парогенератор оснащен ТЭНом, заливается водой. Вода преобразуется в пар, перегревается, его давление доводится до расчетного, после завершения цикла пар конденсируется. Устройство также оснащено ворошителем, перемещение которого осуществляется за счет давления пара в сосуде по мере его повышения, или вибратором. Использование группы изобретений позволит повысить качество очистки плодов и овощей от кожуры. 3 н. и 7 з.п. ф.лы, 4 ил.

1. Устройство для очистки плодов и овощей от кожуры, включающее сосуд, имеющий клапан-крышку для загрузки и выгрузки продукта, отличающееся тем, что устройство снабжено парогенератором, подающим пар в полость сосуда под высоким давлением, и устройством для конденсации пара, выполненным в виде форсунки и нагнетателя, подающим в полость сосуда холодную воду под давлением, превышающим давление в полости сосуда, при этом внутри сосуда размещен автономный механизм для перемешивания продукта, состоящий из ворошителя, имеющего шарнирную опору и перемещающегося при помощи пневмопривода, кроме того, в нижней части сосуда размещен клапан для удаления воздуха.

2. Устройство для очистки плодов и овощей от кожуры, включающее сосуд, имеющий клапан-крышку для загрузки и выгрузки продукта, отличающееся тем, что устройство снабжено парогенератором, выполненным в виде ТЭНа, установленного в полости, отделенной решеткой от полости сосуда, при этом на внешней стенке сосуда установлен пневмопривод в виде размещенного в корпусе сильфона, к днищу которого на шарнире прикреплена тяга, соединенная с ворошителем, посредством установленного на стенке сосуда шарнира, причем внутренняя полость сильфона сообщена через регулируемый дроссель с полостью сосуда, кроме того, в нижней точке полости ТЭНа установлен клапан для подачи кипяченой или обессоленной воды и для отвода остатка горячей воды после пропарки, а на внешней стенке сосуда установлен конденсатор, сообщенный с полостью сосуда, при этом разгрузочная клапан-крышка установлена на шарнире и имеет клапан для удаления воздуха и запорное устройство.

3. Устройство для очистки плодов и овощей от кожуры, включающее сосуд, имеющий клапан-крышку для загрузки и выгрузки продукта, отличающееся тем, что устройство снабжено парогенератором, выполненным в виде плоского ТЭНа, установленного в полости, отделенной решеткой от полости сосуда, при этом в нижней части полости ТЭНа установлен клапан для подачи кипяченой или обессоленной воды и для отвода остатка горячей воды после пропарки, кроме того, на внешней стенке сосуда или на клапане-крышке для загрузки установлен вибратор, на внешней стенке сосуда установлен конденсатор в виде теплообменника, соединенного с полостью сосуда, а в нижней части сосуда имеется клапан для удаления воздуха.

4. Устройство по пп. 1-3, отличающееся тем, что оно оснащено ворошителем с пневмоприводом в виде поршневой пары, которая перемещается давлением пара в сосуде по мере его повышения и удаления воздуха из внутренней полости цилиндра через регулируемый дроссель.

5. Устройство по пп. 1-3, отличающееся тем, что узел конденсации выполнен в виде форсунки и нагнетателя, подающих в полость сосуда холодную воду под давлением, превышающим давление в полости сосуда, при этом нагнетатель выполнен в виде электронасоса высокого давления.

6. Устройство по пп. 1, 3, отличающееся тем, что для конденсации пар из сосуда подается через клапан в конденсатор, выполненный в виде емкости с холодной водой.

8. Устройство по пп. 1, 2, отличающееся тем, что оснащено установленным на сосуд вибратором, приводящим в движение продукт при его обработке паром под давлением.

9. Устройство по пп. 1, 2, отличающееся тем, что для конденсации пар из сосуда подается через клапан в конденсатор, выполненный в виде теплообменника, охлаждаемого холодной водой или окружающим воздухом.

10. Устройство по пп. 1-3, отличающееся тем, что в качестве нагнетателя, подающего в полость сосуда холодную воду под давлением, используется гидроаккумулятор или мультипликатор.