CN106659193A - 产品冷却设备 - Google Patents

Abstract

本发明提出了用于冷却宠物食物产品的冷却器和与所述冷却器有关的方法。在一实施方案中，本发明提供了冷却器，所述冷却器包括：腔室，所述腔室具有产品入口、产品出口和空气出口；以及至少一个空气管道，所述至少一个空气管道具有被构造和布置成用于将气流提供至所述产品出口中的排出口。

Description

产品冷却设备

背景技术

本发明整体涉及宠物食品技术。更具体地说，本发明涉及产品冷却设备以及其使用方法。

存在多种用于冷却经挤压的宠物食物产品的常规冷却器。例如，典型的冷却器具有接收待冷却的散装宠物食品的冷却隔室。通常在隔室底部处的出口下方存在用于收集宠物食品的多个可枢转棒或板条。机械棒或板条设计成允许冷却空气通过堆积在板条上的宠物食品并且围绕宠物食品。可使板条旋转至一个位置以形成收集宠物食品以进行冷却的底板，而旋转至另一个位置以允许宠物食品通入收集料斗。这种类型的冷却器的冷却能力相对于其总体积方面是有限的，这归因于以下事实：由于冷却器的设计性质，空的收集料斗必须设置在板条下方以便收集经冷却的产品，并且此空间不提供冷却功能。此外，板条趋于收集即使在板条被旋转时仍然留存的细粒产品材料的残余物，这可造成污染问题。就机械板条而言，还需要作出很大的努力和安全防范来在生产运行之间进行清洁，并且由于移动部件是通过连杆被气动地或液压地驱动，所以维护成本可能较高。

美国专利号5,906,482中所阐述的用于冷却经挤压饲料产品的另一种冷却器设计包括冷却腔室，所述冷却腔室具有围绕内腔室的外壁。这样刚好在内冷却腔室外部形成冷却用空气循环腔室。在空气循环腔室和冷却腔室之间的壁中形成孔，从而允许冷却空气通过该孔流入冷却腔室中。当从冷却腔室的顶部中的产品入口落下宠物食物产品时，气流从顶部附近排出。产品在冷却腔室的底部处排出。然而，此设计引起多个问题。首先，诸如球丸和粉料的小的宠物食物产品或其涂覆材料(例如，脂肪)可能堵塞孔，从而降低冷却过程的效率。来自宠物食品的通过孔掉落的并且留存在外部空气循环腔室中的微粒还引起卫生问题。此外，由于冷却空气孔沿冷却腔室的侧壁向上延伸，所以并非所有冷却空气接触到冷却腔室中的所有材料，从而限制了冷却效率。

因此，需要提供改进的冷却器，其允许针对冷却宠物食物产品的可供选择的能力和速率具有设计灵活性。

发明内容

本发明整体涉及宠物食品技术。更具体地说，本发明涉及设计成用于冷却宠物食品的冷却器以及其使用方法。

在一实施方案中，本发明提供了一种冷却器，其包括腔室，所述腔室具有产品入口、产品出口和空气出口。所述冷却器包括至少一个空气管道，所述空气管道具有被构造和布置成用于将气流提供至所述产品出口中的排出口；

在一实施方案中，来自空气管道的空气仅将该气流提供至产品出口中。

在一实施方案中，所述冷却器包括至少一个附加板(panel addition)，所述附加板附接至空气管道以用于将气流从空气管道的排出口引导至腔室的产品出口。

在一实施方案中，所述冷却器包括安置在产品出口下方的输送装置。

在一实施方案中，所述冷却器包括至少一个附加板，其中所述附加板附接至空气管道和输送装置，并且其中所述附加板和所述输送装置形成风室(air plenum)以用于将气流从空气管道引导至腔室的产品出口。

在一实施方案中，风室与外部大气隔离。

在一实施方案中，输送装置的类型选自螺旋型、刮板型、机电振动型，以及和它们的组合。

在一实施方案中，空气管道附接至腔室。

在一实施方案中，空气沿着从空气管道的排出口通过产品出口至腔室的空气出口的方向流动。

在另一实施方案中，本发明提供了一种冷却器，其包括腔室，所述腔室具有顶板和多个壁。腔室的壁的下部形成产品出口。在腔室中还存在产品入口并且在腔室中存在空气出口。冷却器还包括一个或多个空气管道，所述空气管道具有被构造和布置成用于将气流提供至产品出口中的排出口。

在一实施方案中，腔室的壁的下部形成形状为矩形的产品出口，所述矩形具有长度和宽度，所述长度大于所述宽度。

在一实施方案中，空气管道被构造和布置成用于沿着产品出口的整个长度和宽度将气流提供至产品出口。

在一实施方案中，壁的下部中的至少一者向内倾斜至产品出口。

在一可供选择的实施方案中，本发明提供了一种宠物食物产品冷却器，包括腔室，所述腔室包括产品入口、产品出口和空气入口。至少一个空气管道，其具有被构造和布置成用于将气流提供至产品出口中的排出口；以及输送装置，其安置在产品出口下方。空气管道和输送装置形成风室以用于将气流从空气管道引导至腔室的产品出口。

在另一实施方案中，本发明提供了一种用于制造宠物食物产品的方法。例如，所述方法包括将宠物食物产品转移至冷却腔室，所述冷却腔室具有产品入口、产品出口、空气出口和安置在产品出口下方的输送装置。宠物食物产品通过产品入口放入腔室中并且堆积在腔室中，并且通过产品出口堆积在输送装置上。当宠物食物产品正沉降在输送装置上时，气流被提供至冷却腔室的产品出口。气流行进通过从产品出口排出的宠物食物产品并且通过堆积在腔室中的宠物食物产品。在产品已经被充分冷却之后，将已经沉降在输送装置上的宠物食物产品移走。

本发明的优点是提供一种冷却器，其能够以高速率冷却宠物食品，同时在冷却器内维持期望的停留时间。

本发明的另一个优点是提供一种与常规冷却器相比需要较少维护的宠物食品冷却器设备。

本发明的再一个优点是提供一种在生产运行之间需要较少清洁努力的宠物食品冷却器设备。

本发明的另一个优点是提供一种操作简单、不需要用于操作的机械或液压板条的冷却器。

本发明的另一个优点是提供一种能够处理涂覆的宠物食品和其微粒而不具有污染问题的冷却器。

本发明的再一个优点是提供一种能够冷却涂覆的宠物食品和其微粒而在冷却速率上不降低效率的冷却器。

本文还描述了另外的特征和优点，并且根据以下具体实施方式和附图，这些特征和优点将显而易见。

附图说明

图1是本发明的一个实施方案中的冷却器的透视图。

图2是本发明的另一个实施方案中的冷却器的侧视图。

图3是本发明的一可供选择的实施方案中示出了气流方向的冷却器的侧视图。

具体实施方式

本发明整体涉及宠物食品技术。更具体地说，本发明涉及冷却宠物食物产品的经工程设计的冷却器或冷却器设备以及其使用方法。宠物食物产品可为例如需要冷却或温度调整的任何合适的宠物食物产品，诸如经挤压的宠物食品、经涂覆的宠物食品、球丸、粗粒等等。

在图1所示的实施方案中，冷却器2包括料斗、容器或腔室4，所述腔室具有产品入口、产品出口和空气出口。冷却器还包括一个或多个空气管道，所述空气管道具有被构造和布置成用于将气流提供至产品出口中的排出口。

在图1-2所示的实施方案中，冷却器2包括腔室4，该腔室具有多个壁14。壁14的下部16形成产品出口22。产品入口24在腔室4中并且空气出口26也在腔室4中。应当理解，产品入口24和空气出口26可设置在腔室4中的任何合适位置处。例如，在图2所示的实施方案中，空气出口26设置在腔室4的顶板12中，并且产品入口24也设置在顶板12中，使得宠物食物产品在冷却器2的顶部处进入并且冷却空气在冷却器的顶部处排出。

任何合适的风扇、鼓风机或排气系统均可被安置在腔室4的空气出口26处。排气系统例如在腔室4中引发负压，负压将空气从腔室吸出。

在另一实施方案中，壁14的至少一个下部16向内倾斜或渐缩至产品出口22。例如，如图1-2中所示，两个相对的下部16渐缩以形成较窄的产品出口22。这种冷却器设计对进入腔室4并且通过产品出口22的宠物食物产品的体积提供更大的灵活性和控制。

冷却器2还包括一个或多个空气管道32，该空气管道具有被构造和布置成用于将气流提供至产品出口22中的排出口34。气流通过空气管道32的方向在图1中例如由大的箭头表示。例如，出口开口34可设置在空气管道32的底侧上并且朝向腔室4的产品出口22。优选地，空气管道32被构造和布置成用于沿着产品出口22的整个长度将气流提供至产品出口22中。在一实施方案中，两个或更多个空气管道可为分裂开并包围腔室4的单个空气管道的一部分。空气管道可连接至一个或多个源，所述源能够根据最终宠物食物产品的期望规格而提供任何合适类型的空气。例如，空气可具有任何合适的湿度水平或温度。空气可为环境空气或冷却的空气。

在图1所示的实施方案中，产品出口22的形状为矩形，所述矩形具有长度和宽度，所述长度大于所述宽度。此外，在这种设计中，空气管道32可被构造和布置成用于沿着产品出口22的整个长度和宽度提供气流并且将气流提供至产品出口22中。这样从腔室4提供细长形的产品排放区并且允许较大体积的宠物食品在其通过产品出口22时被冷却。在一实施方案中，空气管道32可沿着腔室4附接至壁14的任何合适位置。

在另一实施方案中，冷却器2还包括一个或多个附加板42，该附加板附接至空气管道32以用于将气流从空气管道32的排出口34引导至腔室4的产品出口22。例如，在图1-3中所示的实施方案中，空气管道32的排出口34被设置在底部上，并且附加板42包围排出口34以沿着产品出口22的整个长度引导气流。应当理解，空气管道32和附加板42可包括单个单元(例如，空气管道32一直延伸至产品出口22)，所述单个单元用于实现例如仅将空气提供至腔室4的产品出口22的相同目标。

在图2-3所示的另一个实施方案中，冷却器2还包括输送装置52，该输送装置安置在产品出口22下方。通常，输送装置52在其从腔室4下方延伸出来时被覆盖以防止食品污染并且将宠物食品维持在指定的湿度和温度水平。输送装置52将经冷却的宠物食物产品72从冷却腔室4带至期望位置，诸如存储或装袋室以进行进一步处理。输送装置52可为用于在宠物食品已经被冷却之后将宠物食品从冷却器2移走的任何适合类型的输送装置。例如，输送装置52可为任何合适类型的输送装置，诸如螺旋输送装置、刮板输送装置或机电振动输送装置。

经挤压或加热的宠物食物产品72经由产品入口24被放入冷却腔室4且在其沉降时堆积在腔室4的底部中，并且流入输送装置52中。在这段时间期间，气流被引导通过产品出口22。宠物食物产品72在冷却腔室4内的堆积可通过产品进给和/或输送装置52的间歇或可变速度操作进行监测和控制。宠物食物产品72的流量被相应地控制以使它们在冷却腔室4中留存足够长的时间以实现期望的冷却。

输送装置52不仅收集通过产品出口22掉落的宠物食物产品72，而且辅助将气流从空气管道32引导至产品出口22中。例如，冷却器2可包括一个或多个附加板42，所述附加板附接至空气管道32和输送装置52。附加板42和输送装置52形成封闭室或风室56以用于将气流从空气管道32引导至腔室4的产品出口22。类似地，空气管道32和输送装置52可形成风室56以用于将气流从空气管道32引导至腔室4的产品出口22。如此，风室56可与外部大气隔离，从而仅允许从空气管道32进入的空气到达腔室4的产品出口22。例如，这样对冷却空气的温度和湿度提供控制，冷却空气的温度和湿度将根据宠物食物产品的期望的最终温度和湿度水平而变化。

如图3所示，空气沿着从空气管道32的排出口34通过产品开口22至腔室4的空气出口26的方向流动。如此，空气冷却从产品出口22排出的宠物食物产品72并且冷却留存在腔室4中的宠物食物产品72。因此，宠物食物产品72从其进入腔室4的那刻开始始终暴露于冷却空气直到通过产品出口22进入输送装置52。此外，冷却空气可接触冷却腔室中的所有材料。这种设计提供更高的冷却效率并且以显著大于目前冷却器技术的速率冷却宠物食品。冷却器2的设计进一步使例如可被宠物食物产品的微粒或粉料堵塞的元件和其中宠物食物产品堆积并且难以移走的死空间区域最少化，所述堵塞和死空间区域可导致变质和污染问题。

以下实施例以举例而非限制的方式说明本发明的各个实施方案。冷却器2的典型气流和温度的例子如下：

气流：10000-18000CFM

进入的空气温度：10-105℉

出来的空气温度：50-110℉

进入的产品温度105-120℉

出来的产品温度50-100℉

冷却器2的典型的最少冷却保留时间为12-15分钟。被冷却的宠物食物产品的典型密度为22-28磅/立方英尺(lbs/ft³)。可使用本发明的冷却器2冷却的宠物食品的量的范围为从73磅/分钟至约1000磅/分钟，其产率可高至60000磅/小时。

最终冷却速率将取决于例如以下变量：宠物食物产品的尺寸和密度、产品的初始温度、冷却用空气的温度和湿度水平、空气流量、产品进给速率和输送装置速度。应当理解，腔室的尺寸如腔室4的高度、宽度和长度以及体积容量可根据可用的空间而变化。然而，腔室4可具有任何合适的高度、宽度、长度和体积容量以及前述的特征。

在一实施方案中，本发明提供了一种用于制造宠物食物产品72的方法。所述方法包括以下步骤：将宠物食物产品72传送至冷却腔室4，所述冷却腔室具有产品入口24、产品出口22、空气出口26和安置在产品出口22下方的输送装置52。宠物食物产品72通过产品入口24放入腔室中并堆积在腔室4中，并且通过产品出口堆积在输送装置52上。当宠物食物产品72沉降在输送装置52上时，气流被提供至冷却腔室的产品出口22。气流行进通过从产品出口22排出的宠物食物产品72并且通过堆积在腔室中的宠物食物产品72，例如，如图3所示。在宠物食物产品72已经被充分冷却之后，将已经沉降在输送装置52上的宠物食物产品72移走。

应当理解，对本文所述的目前优选实施方案作出的各种变化和修改对于本领域的技术人员将是显而易见的。可在不脱离本发明主题的精神和范围且不削弱其预期优点的前提下作出这些变化和修改。因此，这些变化和修改旨在由所附权利要求书涵盖。

Claims (20)

1.一种冷却器，包括：

腔室，所述腔室具有产品入口、产品出口和空气出口；以及

至少一个空气管道，所述至少一个空气管道具有被构造和布置成用于将气流提供至所述产品出口中的排出口。

2.根据权利要求1所述的冷却器，其中来自所述空气管道的空气仅将该气流提供至所述产品出口中。

3.根据权利要求1所述的冷却器，还包括至少一个附加板，所述附加板附接至所述空气管道以用于将气流从所述空气管道的所述排出口引导至所述腔室的所述产品出口。

4.根据权利要求1所述的冷却器，还包括安置在所述产品出口下方的输送装置。

5.根据权利要求4所述的冷却器，还包括至少一个附加板，其中所述附加板附接至所述空气管道和所述输送装置，并且其中所述附加板和所述输送装置形成风室以用于将气流从所述空气管道引导至所述腔室的所述产品出口。

6.根据权利要求5所述的冷却器，其中所述风室与外部大气隔离。

7.根据权利要求4所述的冷却器，其中所述输送装置的类型选自螺旋型、刮板型、机电振动型，以及它们的组合。

8.根据权利要求1所述的冷却器，其中所述空气管道附接至所述腔室。

9.根据权利要求1所述的冷却器，其中空气沿着从所述空气管道的所述排出口通过所述产品出口至所述腔室的所述空气出口的方向流动。

10.一种冷却器，包括：

腔室，所述腔室具有多个壁，其中所述腔室的所述壁的下部形成产品出口；

在所述腔室中的产品入口；

在所述腔室中的空气出口；以及

至少一个空气管道，所述至少一个空气管道具有被构造和布置成用于将气流提供至所述产品出口中的排出口。

11.根据权利要求10所述的冷却器，还包括安置在所述产品出口下方的输送装置。

12.根据权利要求11所述的冷却器，其中所述空气管道和所述输送装置形成风室以用于将气流从所述空气管道引导至所述腔室的所述产品出口。

13.根据权利要求10所述的冷却器，其中所述腔室的所述壁的下端形成形状为矩形的产品出口，所述矩形具有长度和宽度，所述长度大于所述宽度。

14.根据权利要求13所述的冷却器，其中所述空气管道被构造和布置成用于沿着所述产品出口的整个长度和宽度将气流提供至所述产品出口中。

15.根据权利要求10所述的冷却器，其中所述壁的所述下部中的至少一者向内倾斜至所述产品出口。

16.一种宠物食物产品冷却器，包括：

腔室，所述腔室包括产品入口、产品出口和空气入口；

至少一个空气管道，所述至少一个空气管道具有被构造和布置成用于将气流提供至所述产品出口中的排出口；以及

输送装置，所述输送装置安置在所述产品出口下方，其中所述空气管道和所述输送装置形成风室以用于将气流从所述空气管道引导至所述腔室的所述产品出口。

17.根据权利要求16所述的冷却器，其中所述风室与外部大气隔离。

18.一种宠物食物产品冷却器，包括：

腔室，所述腔室具有多个壁，其中所述腔室的所述壁的下部形成产品出口，其中所述腔室的所述壁的两个相对下部向内渐缩至所述产品出口；

在所述腔室中的产品入口；

在所述腔室中的空气出口；

至少一个空气管道，所述至少一个空气管道具有被构造和布置成用于将气流提供至所述产品出口中的排出口；

输送装置，所述输送装置安置在所述腔室的所述产品出口下方；以及

至少一个附加板，所述至少一个附加板附接至所述空气管道以用于将气流从所述空气管道的所述排出口引导至所述腔室的所述产品出口，其中来自所述空气管道的空气仅将该气流提供至所述产品出口中。

19.根据权利要求18所述的宠物食物产品冷却器，其中所述附加板和所述输送装置形成风室以用于将气流从所述空气管道引导至所述腔室的所述产品出口。

20.一种用于制造宠物食物产品的方法，所述方法包括：

将所述宠物食物产品转移至冷却腔室，所述冷却腔室具有产品入口、产品出口、空气出口和安置在所述产品出口下方的输送装置，其中所述宠物食物产品通过所述产品入口放入所述腔室中并且堆积在所述腔室中并且通过所述产品出口堆积在所述输送装置上；

当所述宠物食物产品正沉降在所述输送装置上时，将气流提供至所述冷却腔室的所述产品出口，其中所述气流行进通过从所述产品出口排出的所述宠物食物产品并且通过堆积在所述腔室中的所述宠物食物产品；以及

在所述产品已经被充分冷却之后，将已经沉降在所述输送装置上的所述宠物食物产品移走。