CN104418051A - 雨淋式冷却装置 - Google Patents

Abstract

用于冷却传送装置上的产品的回流冷却装置采用多个相互之间流体相通的再循环冷却模块。每个再循环冷却模块将冷却剂喷洒在传送装置的一部分上来调节位于传送装置上的产品的温度。轴流泵将冷却剂从第一个再循环冷却剂模块中的集液器中泵出到喷洒器，该喷洒器将冷却剂喷洒在产品上。溢出的冷却剂从一个再循环冷却模块溢流到在更高的平衡温度下工作的另一个再循环冷却模块。

Description

雨淋式冷却装置

相关申请

本发明要求2013年9月9日提交的题为Rainfall Chiller(雨淋式冷却装置)的美国临时专利申请No.61/875,177的优先权，其内容以引用的方式并入本发明中。

技术领域

本发明总的来说涉及用于传送装置上的物品的冷却系统。特别地，本发明涉及冷却位于传送装置或者其它移动衬底或者运输机上的物品的雨淋式回流冷却系统。

背景技术

冷却装置已经被用于降低产品温度。可需要冷却的产品实例包括热烹饪食物，诸如蔬菜、虾以及其它动物，还有其它已知产品。雨淋式冷却装置通过在喷洒器下方传送的物品上喷洒诸如水或其它流体的冷却剂来工作，以便通过与输入的冷却剂进行热传递来降低物品的温度。输入的冷却剂的温度以及/或者体积可控，以控制冷却过程。

发明内容

回流冷却系统采用一系列再循环冷却模块用以冷却通过传送装置传送的产品。再循环冷却模块包括用于收集冷却剂的位于传送装置下面的集液器，用于将冷却剂从集液器泵出的泵，用于将泵出的冷却剂喷洒在产品上的喷洒器以及用于使溢出的冷却剂从集液器流入相邻的再循环冷却模块或系统出口的溢出开口。冷却系统形成在渐增的平衡温度下工作的一系列再循环区域。

根据一个方面，用于冷却产品的冷却系统包括用来传送产品的传送装置以及多个再循环模块。每个再循环模块包括设置在传送装置下面的集液器，用于将冷却剂从集液器泵出的泵，用于将泵出的冷却剂喷洒在位于传送装置上的产品上的盘，以及用于使冷却剂进入相邻集液器或冷却系统出口的位于集液器内的出口通道。

根据本发明的另一个方面，用于冷却装置的再循环模块包括具有进入开口和溢出开口的集液器，位于所述溢出开口上方的传送装置的入口，位于所述溢出开口上方的传送装置的出口，和泵，该泵具有与集液器连通的泵入口，以及泵出口。该模块还包括与泵出口连通的用于将泵出的冷却剂喷洒在位于所述传送装置上的物品上的喷洒器。

根据另一个方面，改变位于传送装置上的产品的温度的方法包括几个步骤：将产品传送经过冷却装置，使用第一喷洒器在第一区域中将冷却剂喷洒在产品上，收集第一区域中喷洒下的冷却剂，将在第一区域喷洒下的冷却剂泵回第一喷洒器，将溢出冷却剂从第一区域传递到第二区域以及使用第二喷洒器在第二区域中将冷却剂喷洒在产品上。

附图说明

本发明的这些特点和方面，以及它的优点，通过下面的描述、所附权利要求以及附图会有更好地理解，在附图中：

图1是依据本发明的示例性实施例的冷却系统的正视图；

图2是图1所示的冷却系统的单一模块的正视图；

图3是图2所示的模块沿A-A线的剖视图；

图4是图2所示的模块在清洁模式下的正视图；以及

图5是图4所示的模块在清洁模式下沿B-B线的剖视图。

具体实施方式

雨淋式回流冷却系统采用使冷却剂流入后续模块的再循环模块。本发明将在下面通过示例性实施例进行描述。本领域的技术人员将会明白本发明不限于示例性实施例。

图1是冷却系统10的实施例的正视图。冷却系统用于降低或调节在图示为传送带20或其它移动衬底的传送装置上传送的物品的温度。示例性传送装置包括环绕链轮齿21运动的传送带20，而传送产品经过冷却系统的任何合适的构件都可以被使用。

冷却系统包括一个挨一个地排列并且彼此流体连通的一系列模块100a-100d。每一个模块使诸如水的冷却剂在产品上进行再循环。示例性冷却系统由串联的4个模块组成，但是本发明可以包括任意合适数量的模块。

冷却装置10包括用于将诸如冷水的冷却剂输入系统的冷却剂入口13。每个模块在传送装置的选定部分上符合于并且创建一个温度区域用于调节产品的温度。第一模块100a的温度区域是最冷的，而最后一个模块100d的温度区域是最热的。用过的冷却剂在出口15流出冷却装置。用过的冷却剂可以回收、再循环或排放。

在示例性实施例中，热产品在第一端11进入冷却装置，而后冷产品在第二端12离开冷却装置。产品上温度的变化是逐步发生的。冷却系统将上游热产品在流径中朝向引入的低温冷却剂传送，这样一来，较热的产品通过被正在冷却的产品加热了的冷却剂的较热部分进行部分冷却，并在产品变冷时朝向较冷的冷却剂源13传送。首先传送带20传送产品，产品以相对高的温度进入冷却装置的第一端11，并且通过每一个模块。每个模块都调节，优选地降低产品的温度，使得产品以相对较低的第二温度被传送出冷却装置的第二端12。

每一个模块100都使冷却剂再循环并且将冷却剂喷洒在产品上来达到冷却效果。冷却剂从冷却剂入口13经过与第一模块100a相连通的入口盘101。入口盘101向第一模块的集液器110提供冷却剂，如图2和图3所示。集液器110位于传送装置20下面。图示为轴流泵120的泵将冷却剂从集液器110中泵出并将冷却剂传递到分流盘140，该分流盘140向位于传送带20上方的喷洒盘150提供冷却剂。喷洒盘150将冷却剂淋在产品上冷却产品或改变产品的温度。传送装置20是多孔结构或构造成允许冷却剂从中经过，这样一来用过的冷却剂回到集液器110用于再循环。

在示例性实施例中，每一个模块包括四个相邻的喷洒盘150，其各种适合的实施例是本技术领域已知的。喷洒盘150可拆卸地连接到每一个模块100的框架上。喷洒盘150包括用于在产品上方形成雨淋般喷洒的开口阵列。在示例性实施例中，每一个喷洒盘150跨越传送带20的宽度。每一个模块的框架包括将喷洒盘锁定到位的构件。如图4和图5所示，每一个盘150可以锁在上部位置用于清洁。在操作时，闩锁155可以用来将盘150锁在操作位置。

示例性轴流泵120包括入口121，出口122，容纳室130，马达124，轴125以及由马达124驱动的螺旋桨126。容纳室130包括可拆卸护罩131，如图3所示。护罩可以被拆除，以如图5所示，通过扭转护罩来使之解锁然后将护罩拉下而触及螺旋桨并对其进行清洁。护罩的法兰132可以扭转。通向模块的集液器110的门102可以打开，从而允许触及螺旋桨126。

示例性轴流泵的容纳室进一步包括整流器132以及导流器134，然而本发明并不局限于此。当冷却剂流经泵时导流器自动移到位而起到中断冷却剂流速的作用，从而保证盘均匀填满。如图5所示，当没有流体通过泵以允许进行清洁时，示例性导流器134自动向下移动。

分流盘140接收由泵出口122泵来的冷却剂并将冷却剂在喷洒盘150中进行分配。喷洒盘将冷却剂淋在传送带20上通过的产品上。然后，冷却剂进入集液器110，并在其中通过轴流泵120进行再循环。模块继续使冷却剂在产品上再循环，从而达到平衡温度。

示例性轴流泵120有相对高的流率，大致在150至200加仑每分钟，从而产生混合均匀的冷却剂。在一个实施例中，流率大致是集液器110体积的两倍以保证每个区域冷却剂均匀混合。

示例性冷却系统10允许冷却剂在彼此连通的模块构成的温度区域之间自然地流动。每一个泵的出口122将冷却剂返回至区域110，从区域110冷却剂被抽出以形成独立的再循环回路，同时允许冷却剂通过连通构件在区域之间有一些共享。例如，示例性实施例中，第一模块100a的集液器110包括通道170，用以允许第一个集液器溢出的冷却剂进入相邻的下游模块100b的集液器。通道优选地位于传送带20下面。由在再循环模块中的冷却剂和传送带20上的产品之间进行的热交换所致，溢流进入下游集液器110b的冷却剂通常比输入的冷却剂要热。

较热的冷却剂通过进入通道171溢流进入第二集液器，然后第二模块100b使用轴流泵使冷却剂再循环，如上所述，来形成比第一模块100a处于更高平衡温度的温度区域。第二模块100b的集液器将溢出的冷却剂通过出口通道或其它连通构件溢流至第三模块100c。第三模块100c使冷却剂在第三区域内围绕传送带20再循环，从而形成具有比第二模块的平衡温度更高的平衡温度的第三温度区域。第三模块将冷却剂溢流至第四模块100d，该模块使冷却剂在第四区域内以更高的平衡温度进行再循环。第四模块集液器的出口通道将用过的冷却剂排入出口15。

优选地，每个模块100利用形成在传送带之下的区域之间的连通构件构成一个独立的再循环区域，该连通构件可以是阀、通道、开口、孔或其它合适的构件。

在产品上的冷却剂流与流入的冷却剂是独立的，从而容许高水平的冷却剂喷洒在产品上而不用增加输入的冷却剂剂量。

在本发明的一个实施例中，输入的冷却剂温度在30°左右到45°F左右之间，而排出的冷却剂温度在65°左右到80°F左右之间，但本发明并不局限于此。

尽管参照一些范例对本发明进行了详细的描述，但其它范例也是可以的。权利要求的保护范围并不限于详细描述的范例。

Claims (20)

1.一种冷却产品的冷却系统，包括：

用于传送产品的传送装置；以及

多个再循环模块，每个再循环模块包括位于传送装置下面的集液器，用于从集液器中泵出冷却剂的泵，用于将泵出的冷却剂喷洒在位于传送装置上的产品上的盘，以及用于使冷却剂进入相邻集液器或冷却系统出口的位于集液器内的出口通道。

2.如权利要求1所述的冷却系统，其中，所述盘包括用于在产品上方形成雨淋的开口阵列。

3.如权利要求1所述的冷却系统，其中，所述每个再循环模块包括多个盘。

4.如权利要求1所述的冷却系统，其中，所述泵包括轴流泵。

5.如权利要求4所述的冷却系统，其中，所述轴流泵包括可拆卸的带法兰的护罩。

6.如权利要求4所述的冷却系统，其中，所述轴流泵包括可自动接合的导流器。

7.如权利要求1所述的冷却系统，其中，所述传送装置的入口在冷却系统的第一端，用于冷却剂的入口在冷却系统的相反的第二端。

8.一种用于冷却装置的再循环模块，包括：

具有进入开口和溢出开口的集液器；

位于所述溢出开口上方的传送装置的入口；

位于所述溢出开口上方的传送装置的出口；

泵，该泵具有与所述集液器连通的泵入口，以及泵出口；以及

与所述泵出口连通的用于将泵出的冷却剂喷洒在位于所述传送装置上的物品上的喷洒器。

9.如权利要求8所述的再循环模块，其中，所述泵是轴流泵。

10.如权利要求9所述的再循环模块，其中，所述轴流泵包括可拆卸护罩。

11.如权利要求9所述的再循环模块，其中，所述轴流泵包括可自动接合的导流器。

12.如权利要求8所述的再循环模块，其中，所述喷洒器包括具有开口阵列的喷洒盘，所述喷洒盘跨越所述传送装置的宽度。

13.如权利要求8所述的再循环模块，其中，所述喷洒器包括具有开口阵列的一系列盘。

14.如权利要求13所述的再循环模块，进一步包括用于将从泵出口泵出的冷却剂分配到所述一系列盘上的分流盘。

15.如权利要求8所述的再循环模块，进一步包括延伸通过入口和出口的用于传送产品经过模块的传送带。

16.一种改变位于传送装置上的产品的温度的方法，包括：

传送产品经过冷却装置；

使用第一喷洒器在第一区域中将冷却剂喷洒产品上；

收集第一区域中喷洒下的冷却剂；

将第一区域中喷洒下的冷却剂泵回第一喷洒器；

将溢出的冷却剂从第一区域传递到第二区域；以及

使用第二喷洒器在第二区域中将冷却剂喷洒产品上。

17.如权利要求16所述的方法，进一步包括收集第二区域中喷洒下的冷却剂的步骤。

18.如权利要求17所述的方法，进一步包括将第二区域中喷洒下的冷却剂泵回第二喷洒器的步骤。

19.如权利要求18所述的方法，进一步包括将溢出的冷却剂从第二区域传递至第三区域的步骤。

20.如权利要求16所述的方法，其中，第一区域比第二区域具有较低的平衡温度。