CN1253731A - 冲击式冷却器 - Google Patents

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Abstract

一种隧道式冷却系统,包括一个用以运输物体通过一隧道腔的输送器。输送器可使冷却流体流过所述物体。多个狭槽装置可使冷却流体流至输送装置。每个狭槽包括至少一个孔,该孔用来使流体作用到所述物品上。一与多个槽相邻的增压室可用来分配冷却流体。在隧道腔中至少一个风扇来使冷却流体进入增压室并以足够大的速度穿过狭槽冲击和冷却物品,所述风扇还使冷却流体在隧道腔中再循环。

Description

冲击式冷却器
本发明涉及一种低温冷却器，特别是涉及一种隧道式冷却系统，该系统可通过冲击低温流体的方式来加速冷却。
食品生产商使用低温冷藏箱和机械冷藏箱来冰冻或冷藏各种食品。低温冷藏箱通常是通过高速的循环次数使食品降至更低温度来冷藏食品，但是这些循环的次数是不能够满足某些应用的。
用来冷却食品的传统低温隧道式冷藏箱，例如将温热鸡蛋的温度从+95°F(35℃)降至+45°F(7℃)，其性能要达到大约3750BTU′s/hr/平方英尺(11829W/m2)。为了达到该性能要求，利用现有技术的二氧化碳冷却器/冷藏器，沿冷却隧道的长度每4.5英尺(1.4m)就要配置一台1.5马力(1.1kW)的风扇马达。在这个例子中，由于输送器的应用宽度为18英寸(46cm)或使用两个输送器时其应用宽度为36英寸(91cm)英寸，因此每台1.5马力(1.1KW)的风扇的覆盖面积为1944平方英寸(12500cm2)或为13.5平方英尺(1.2m2)。1.5马力(1.1KW)除以13.5平方英尺(1.2m2)可对每平方英尺输送器提供0.1111马力(892W/m2)。这样，现有技术利用每0.1111风扇马力(0.08KW)可获得每小时3750BTU′s(11829W/m2)的热量传递特性。更具体的是，传统的低温隧道冷藏箱中每一风扇马力0.75(KW)，可得到每小时33750BTU′s(9.88KW)的热传递性能。此外，在典型的食品加工厂中，工厂的空间是一个主要考虑的问题，特别是对那些已安装了鸡蛋分拣和包装装置而具有固定结构的鸡蛋加工厂。通常，上述冷藏箱的技术条件不足以在有限冷却器长度条件下冷却鸡蛋。
农业部和FDA(食品药物管理局)最近公布了一项“AdvancedNotice of Proposed Regulations(建议规章的预公告)(ANPR)”，其规定了对有壳蛋类的安全加工、贴标签和温度控制。该条例是针对于公众所关心的在有壳蛋类加工过程中与肠炎沙门氏菌有关的食品安全问题。该条例的目的在于要求蛋生产商在运输之前将有壳蛋类的温度降至内部温度45°F(7℃)。此外，如今对经销商、食品供应及食品销售环节要求进行更加严格的温度控制(即，41°F或5℃)。
当前，比较适用的辅助冷却方法是使用冷藏室。将以这种方式冷却的鸡蛋可置于包装箱内在2.5天至14天以其合格的温度运至任何地方。因为通常的鸡蛋加工处理每天要处理750000至1000000只鸡蛋，因此在这些工厂中所需的达到所需温度要求的冷却储存能力是相当大的。
在现有技术中利用低温CO2食品冷藏箱/冷却器来冷冻有壳蛋类(101°F或38℃)，需要将有壳蛋类置于低温状态下的滞留时间至少为2分钟。以大量使用鸡蛋处理装置的工厂中的通常的产品生产率为依据，为处理每个包装头的生产量，这种低温CO2冷冻设备最少应为20-25英尺(6.1-7.6m)长。该冷却器的包装头每小时通常能包装50箱内装30打鸡蛋(1500打/小时)的包装箱。此外，冷却器的长度应确保CO2致冷的有效作用，以便将鸡蛋温度从+95°F(35℃)降至所需的+45°F(7℃)。
但是，大部分生产厂在其生产线上不能提供如此长的冷却器。另外，对于这一应用，通常的“高性能”低温冷藏箱/冷却器结构在所要求的长度上不可能实现所需的热量传递，从而会提高成本。
过去，在通常的蛋处理厂，在两个不同的位置来试验过鸡蛋的冷却。有人曾尝试在蛋清洗位置和检蛋器之间插入一个致冷蛋的冷却器。这种尝试没有成功，这是因为在正常的生产速度和生产线速度下进行冷却，所需的装置至少应为70英尺(21.3m)长。Blevins等的专利号为5694836的美国专利，题为“组合散装鸡蛋的冷却、储存及运输的系统和方法(MODULAR LOOSE EGG COOLING，STORAGE ANDTRANSPORT SYSTEM AND METHOD)”，该专利通过对包装系统的描述提出了对散装鸡蛋的冷却需要，其中所述包装系统在鸡蛋储存过程中可使冷却流体进入系统。但Blevins等没有考虑对箱装蛋的流水作业处理，经这种方式处理的鸡蛋占销售到零售商和客户中的有壳蛋类市场的很大一部分。
Anderson等的专利号为5474794题目为“利用低温气体快速冷却有壳蛋”的美国专利披露了在-60°F(-51℃)至-120°F(-85℃)之间的过程中低温冷却的优点，但是没有讨论由于空间利用率和经济可行性所必需的具体的低温冷藏箱/冷却器设计。
在提高冷藏箱各种性能的现有技术中，描述了低温冷藏箱和机械冷藏箱的其他例子，这些例子都是从生产量和效率的观点来考虑。Guttinger的专利号为3864931、名称为“食品冷冻的方法和装置”的美国专利描述了双区冷冻方法，其中第一冷冻区利用机械致冷的低温蒸汽以垂直向上的气流通过一带有孔眼的整体传送带来产生流化床的效果。第二冷却层包括冷气的垂直喷射流，所述喷射流向下通过成形的狭槽，该狭槽横对食品输送器移动方向上。鼓风机和热交换器用于提供冷气源。限制冷气的速度以防止产品被吹散在冷藏箱的各处。
其他现有技术着眼于低温冷藏箱/冷却器的蒸气平衡来优化冷冻效率。这些设计的主要目的就是为了限制空气渗入低温腔内。因为室内空气意味着其对系统产生不需要的热负载，这些专利是针对室内空气的控制和消除。
Ovadia等在“食品技术(Food Technology)”，1998年4月第52卷第4期第46页发表的名称为“冲击在食品生产过程中的应用(IMPINGEMENT IN FOOD PROCESSING)”的文章中描述了低温蒸汽怎样冲击食品来产生有效的鼓风冷冻。此外，Ovadia等指出在较高温度且成本低的情况下，冲击冷却可达到与鼓风冷却同样的效果。在Smith等的专利号为4523391、名称为“高效冲击加热和冷却装置(HIGHEFFICIENCY IMPINGEMENT HEATING AND COOLINGAPPARATUS)”的美国专利所述的冲击冷却器中使用了增压送风设计。
因此，本发明的一个目的是提供一种改进的冷却器，该冷却器的运行可在较短长度和更快冷却速度的情况下工作。
本发明的另一个目的是提供一种改进的鸡蛋冷却器，该冷却器利用低温流体使鸡蛋冷却而不冷冻蛋的内部(即蛋黄和蛋白)或破裂蛋壳。
本发明的另一个目的是提供一种改进的蛋冷却器，在该冷却器的蛋隧道冷却器中利用二氧化碳作为低温流品。
一种隧道式冷却系统，包括：运输物体通过隧道腔的输送装置。所述输送装置能使冷却流体经过所述物品。多个狭槽装置将冷却流体输送至所述输送装置，所述每个狭槽装置至少包括一个孔，所述孔可使蒸汽流到所述物品上和其周围。与所述多个狭槽装置相邻的增压系统，用于分布冷却流体。在所述隧道腔中至少有一台风扇装置，该风扇装置使所述冷却流体进入所述增压系统并通过装置以足够的速度冲击和冷却所述物品，该风扇装置还使所述冷却流体在所述隧道腔中再循环。
图1为本发明中冷却隧道的侧视图。
图2为图1中沿线2-2的截面视图，该图显示了该冷却隧道的内部详细结构。
图3为图2中所示截面视图的局部放大视图。
图4所示为致冷剂喷射器，其中喷射器的喷头直接处于存放蛋上方的狭槽中。
图4A所示为致冷剂喷射器，其中喷射器的喷头置于狭槽上方的增压室中，致冷剂流通过风扇产生的气流来辅助流动。
图5为蛋附近用来喷射致冷剂所用管子的示意图。
图5A为图5中所示管子的示意图。
图6为在冷却隧道内蛋通过输送器而不断旋转的示意图。
图7为一最佳实施例所示的输送器的一部分的详细视图。
图8为该输送器的进一步的截面视图，图中描述了分流挡板的使用会使更多的致冷剂流流向并通过线性排列的狭槽。
图9为冷却隧道的一个实施例，其中使用了制冷盘管来冷却冷却隧道内的环境气体而不用致冷剂喷射。
图10所示为冷却隧道中应用的溢流排出系统，最大地减少环境空气进入冷却隧道。
图11为本发明中冷却隧道的设计性能与传统的二氧化碳致冷隧道的性能比较图。
图12为设计的数据点图，该图显示了本发明中冷却隧道中冲击蒸汽的速度与温度之间关系。
图13为比较利用风扇以3450 RPM工作时在不同的停滞时间内所去除热量的图。
图14为在固态与蒸汽混和致冷剂和蒸汽态致冷剂两种情况下，冷却器风扇以3450RPM转动时工作温度与去除热量的对比关系图。
该隧道式冷却系统对于利用较短的隧道长度来快速冷却物品是很有用的。它可用来冷却食品如水果、蔬菜、肉和家禽。对每种被冷却的物体该隧道仅利用一条合适的输送器带。该隧道系统最适合于冷却蛋类食品，这里加工者需要在高速包装线上对蛋类食品进行有效冷却。虽然该冷却系统适用于快速冷却多种物品，但图中显示的是用于冷却蛋类的冷却隧道。
图1中显示了冷却系统10的示意图，该系统包括一个蛋分拣头12、冷却隧道14和盒装载/封装机构16。输送器系统18用来接收来自蛋分拣头12的鸡蛋并将它们输送至以列布置的冷却隧道14中。更具体的是，布置输送装置18应使分拣出的鸡蛋以多个列和排的方式进入冷却隧道14，就象一群士兵以平行列的形式在行进。
蛋输送器18的结构可使各个蛋在输送通过冷却隧道14时连续转动。多个风扇20置于冷却隧道14内，从而可使冷却剂在其中循环。最有利的是：输送器18从冷却隧道14的顶部进出。这样就减少了渗入冷却隧道14的空气量，包括水蒸气。
参考图2和图3，这两图中描述了图1中未示出的冷却隧道的详细情况。更具体的是，冷却隧道14包括一个隧道外壳22，在外壳上安装了多个用来驱动扇片26的风扇马达24。在隧道壳体22中装置了一对输送器18，并且其结构相同。每个输送器18都有护罩28封闭，并呈现：(I)与下面增压室32相连的开口底端部30；(II)狭槽部分34，其与上增压室相邻并连接。狭槽部分34包括多个狭槽38，每条狭槽38沿冷却隧道14的长度方向布置并与之平行。当冷却其他食品时，狭槽的形状可变化，如圆形，螺旋形或与皮带垂直的狭槽。更好的是，狭槽可导引和加速冷却流体朝输送器18上运行的成列布置的物品流动。每个狭槽38上均有一个开孔，开孔恰好位于在其下运动的一列蛋上方。狭槽38最好包括开口40(参见图3)，其与一对相对的槽壁42相连，槽壁42形成出口44。出口44恰好位于一列蛋46之上，这样可使低温冷却剂从出口44排出直接冲击在蛋46上。
如上所述，输送器18结构成可使低温致冷剂进入下部增压室32。此处，在风扇叶片26的影响下，低温致冷剂向上流动，穿过通流区48进入上增压室36，使上增压室36增压，然后穿过狭槽38且向下通过输送器18上的蛋46。
为使穿过槽38的致冷剂雪/蒸汽的速度适当，风扇叶片26的定位是很重要的。风扇叶片26最好位于与护罩28的狭槽部分34上表面所确定的平面大约相同的平面上。这种定位可使风扇叶片26向上增压室36提供致冷蒸汽，从而可在输送器带18的宽度上实现基本均匀的冷却。
已发现如果风扇叶片26和护罩28的狭槽部分34的上表面过高，离开叶片端部的致冷剂雪/蒸汽的速度将在上增压室36的最外端壁处产生高压区。与离风扇叶片最近处的狭槽38相反，这种不均匀的压力分配造成通过最外端的狭槽38的较高蒸汽速度。
除了风扇叶片26的垂直位置的重要性外，狭槽38的宽度也很重要，从上增压室36排出的高速致冷蒸汽处的狭槽38的宽度会影响穿过最内部和最外部的狭槽38处的致冷剂蒸汽的分布。狭槽(即，壁42之间的空间)越窄，上增压室36产生的背压就越大。这势必会使系统中的流体平均化。但是，如果狭槽太窄，背压就会太高。这样因需要较高的风扇马力而降低了系统的效率。此外，如果狭槽38太窄，它们就有集聚水且最终会被冰堵塞的趋势。已发现狭槽38的宽度应大于0.25英寸(0.64cm)。
在图1-3所示的结构中，当足够大的致冷剂雪/蒸汽速度冲击到蛋46上以除去通常围绕通过冷却装置的蛋表层的热量时，可实现最大的热量传输。从狭槽38中排出的致冷剂雪/蒸汽的速度最好在每秒10米至每秒20米的范围内，最佳值为大约每秒15米。在这些流速下，可保证致冷剂雪/蒸汽直接冲击到蛋上。另外，当狭槽38的长度位于相应的蛋列上方时，一列中的所有鸡蛋会承受大约同样的冲击流速。
狭槽38的出口44和被冷却的鸡蛋顶端之间的距离对作用在鸡蛋上的致冷剂雪/蒸汽的速度和冷却速度有直接影响。所述距离最好是可调的并能根据所需冷却的鸡蛋数量，且还要考虑鸡蛋在冷却隧道14内的滞留时间进行调整。狭槽38和鸡蛋的布置应确保整个连续进行的高速致冷剂雪/气流的冲击是沿冷却隧道14的整个长度进行的。鸡蛋在冷却隧道中的滞留时间最好少于两分钟，最好为80秒或更少。
冷却隧道14与低温及机械型冷藏箱结合使用。当利用机械型冷藏箱时，向空气中加入二氧化碳是有利的。二氧化碳可保护鸡蛋免受损坏。有利的是致冷剂如固态二氧化碳或液氮的直接冲击可提高热量传送。参考图4、4A、5和5A，将对二氧化碳致冷剂喷入输送区的三种方法进行描述。
首先参考图4，导管60载有液态二氧化碳供给源，液态二氧化碳被送入喷射器62且然后进入一“雪管”64中。当液态二氧化碳从喷射器中排出时，它经历第一次的压力膨胀而产生二氧化碳雪和蒸汽。二氧化碳压力的进一步膨胀是在泡沫管64的喷射端66处，在这种情况下，喷射端66位于槽狭38内且恰好处于一列蛋之上。因此，二氧化碳雪和蒸汽的混合物恰好作用在从狭槽38下面经过的蛋上。图4中的结构可保持二氧化碳雪/蒸汽的速度和产生的更高速度会提高热传递，但由于喷嘴66的限制作用仅产生在局部区域内。
参考图4A，该图中的设计是对图4作了更改，将喷嘴部分66从狭槽38内移到上增压室36的上板面70正下方。这种布置可使二氧化碳雪/蒸汽在整个上增压室36扩散。因为二氧化碳雪允许在狭槽38上方扩散，因此沿狭槽38冲击的线性长度要大于图4中布置的情况。
虽然图4A中的结构不能达到与图4所示结构同样的冲击速度，但它能沿一列蛋的整个长度提供更加均匀的冷却。由于二氧化碳雪粒在通过狭槽38时是由风扇产生的冷却气流来加速，所以二氧化碳雪的速度仍相当高。
参考图5，更好的是，一系列管子64直接向邻近的多个狭槽38和蛋46喷射致冷剂。致冷剂由通过狭槽38的管子64上的多个开孔或微孔喷出。这些微孔以矢径65的方向喷射固态和气态二氧化碳。此外，风扇(图中未显示)将致冷剂沿矢径71导入狭槽38。虽然管子64的方向可与传送带的方向垂直或可以是其他任何方向，但最好这些管子的纵轴与传送带方向平行。
参考图5A，管子64最好喷射出压力为300psig(2MPa)的液态二氧化碳71通过多个开孔或微孔73进入具有0psig(0.1MPa)的增压室，从而形成固态和蒸汽二氧化碳流75。最好该物流75流向并将致冷剂引向如食品这样的温暖物体以提高冲击力。物流75的速度能冲击以较低速度运转的冷却器的风扇。这样就减少了输入冷却器的能量从而提高了冷却器效率。微孔的直径为0.001英寸至0.050英寸(即0.025mm至1.7mm)为好，长度应至少为直径的三倍。最好微孔具有一个1英寸(2.54cm)的节距，孔直径约为0.006英寸(0.015cm)。
应理解本发明可采用不同的泡沫管结构。关于这一点，专利号为5765394、题为“APPARTUS FOR PRODUCING FINE SNOWPARTICILES FROM A FLOW OF LIQUID CARBON DIXIDE”(从液态二氧化碳流制备微雪粒的设备)的美国专利就披露了一种喷嘴结构，其中二氧化碳雪和蒸汽与雪管内的传导表面接触，通过与传导表面摩擦接触而使二氧化碳雪带电。对输送器施加一基准电压从而能吸引二氧化碳雪以增强其在被冷却食品上的冲击。
在共同待决的专利号为NO，5868003、题为“从二氧化碳流体中产生细小微雪粒的设备(APPARATUS FOR PRODUCING FINE SNOWPARTICLES FROM OF LIQUID CARBON DIOXIDE)”的美国专利中也描述了另一种喷嘴结构。其中描述的喷嘴结构提供有多孔元件，该多孔件包括多个能使二氧化碳流体进入低压区的多孔径通路。在该最佳实施例中，二氧化碳在多孔元件内成为固态和蒸汽相，从而使固态二氧化碳以微雪粒的形式从多孔元件中排出。上述两个专利中所披露的技术内容引此可作为参考。
现在参见图6和图7，将对所描述的输送器18作进一步说明。图6显示的是构成输送器18一部分的一对输送器辊72和74。辊72和74的边缘沿支撑导轨76输送，且在其通过冷却隧道14时它们可转动。输送器辊72和74在贯穿通过整个冷却隧道14的长度中会使其间的鸡蛋产生连续转动。因此，由输送器辊72和74所支撑的蛋的所有表面会受到由狭槽38排出的高速致冷剂雪和蒸汽的冲击。
图7描述了辊72和74的进一步细节及其通过链78和80相互连接的方法。每个输送器辊包括多个与相邻输送器辊的齿形区82相同排列的齿形区82，这些齿形区以列和排的形式支承鸡蛋。链78和80沿支撑导轨26上方以前后紧接形式使输送器辊72和74运动，以便使这齿形区82间的鸡蛋被限定在相应的列上并且在相应的输送器辊转动时转动。
参考图8，风扇叶片26和顶板70的设置可使致冷剂流从顶板70上反射回来，以便致冷剂的速度和流量在槽38上平衡。但是，为使通过狭槽38的致冷剂流达到更精确的平衡，可将挡板(或阻流板)80安装在恰好位于风扇叶片26的排出区上方的顶板70上。挡板80的角度应适于将主气流速度转变方向或反射回内狭槽38或外狭槽38以使气流平衡。
图9描述了本发明的一个实施例，其中，代替致冷剂喷嘴结构的是在冷却隧道14中装入一对制冷螺旋管82，以便提供在该处出现的冷却气的致冷源。向冷却隧道14中引入冷却空气或膨胀的二氧化碳，此后，当蒸汽通过风扇叶片26而循环时，通过制冷螺旋管82的作用使其保持在致冷温度。
图10描述了一种设备，其能使渗入冷却隧道14的空气最少且能利用低温冷却蒸汽的密度及其汇集趋势。如图10中所示，输送器18通过具有三面结构的气体挡板90进入冷却隧道14，然后向下进入集聚低温蒸汽区域。一排气收集器92将低温气从冷却隧道14中抽出并阻止空气的流入。挡板94位于输送器18的上下两部分之间，以进一步使冷却隧道14的内部与外部空气的渗入隔绝。
图11显示的是上述低温鸡蛋冷却装置与传统的二氧化碳冷却隧道(图中“U4”所指)的性能比较图。图11描述了冷却隧道内鸡蛋的热量排出与其滞留的时间曲线关系图。利用计算流体动力学分析，仅用冷气而忽略固态二氧化碳的冲击，曲线100、102、104预测蒸汽流速分别为5米/秒、10米/秒、15米/秒时去除的热量和滞留时间之间的关系。当考虑固态二氧化碳的冲击时，曲线表明其去除的热量应至少提高10％到20％。
图12显示的情况与图11中相同，只是该图中假定二氧化碳蒸汽的温度为-110°F(-79℃)。
除了空气渗入外，就低温冷却器的设计而言通常还应考虑3个附加区域。它们是：在冷却器的静止区过量致冷剂的集聚；冷气致冷值的利用；对风扇马力的要求。
典型的低温二氧化碳冷冻器的主要工作问题是二氧化碳雪的过量集聚。这种集聚通常是由于缺乏蒸汽流而发生在冷冻器的低压区(如冷冻器地板)。干冰的温度为-109°F(-79℃)。
因此，当冷冻器的工作温度降至低于-95°F(-71℃)时，在冷冻器的低速区就有了集聚二氧化碳雪的趋势。现有技术(如，美国专利5444984)中使用第二组底扇来防止二氧化碳雪聚集。上述发明通过有效利用中心布置的电扇来解决二氧化碳雪的集聚问题。
任何落在冷却隧道14地板上的二氧化碳雪会暴露于下增压室32地板上移动的高速蒸汽流中。这种作用将会使这些自由的雪重新循环，通过吹流系统，经上增压室36再向下穿过狭槽38而直接作用在其下的鸡蛋上。
注意，虽然上述内容描述了低温二氧化碳的应用，但本发明同样也可利用液氮。冷却隧道14和其中的设备的设计可很好利用升华的二氧化碳或气化的液氮中有用的BTU′s。因为蒸汽有很高的BTU含量，当使用氮时这种作用更加明显。当与不含有高速气流的设备相比较时，利用高速冲击气流，与-95°F(-71℃))相比的较高的冷却器温度(如，-80°F(-62℃)也能够得到同样的热量传输。
本发明会以大约每平方英尺每小时5625BTU′s(17743W/m2)来传递输送带的热量。与上面例子中传统的低温隧道冷冻器相比，本发明的热传输性能提高了50％。为了达到最佳性能，沿着冷却隧道14的长度每1.5英尺(0.46m)需要一个2马力(1.5KW)的风扇马达。类似于上面描述的计算表明，对于每一风扇马力(0.75KW)，这种结构可每小时可进行14465BTU′s(4.24KJ)的热传递。
实施例
这一实施例的目的在于评价对试验规模运行的冲击蛋冷却的热传输性能。
设计的试验隧道能使CO2蒸汽在冷却腔中集聚，这样可提高工作效率。该试验将烧结金属喷嘴和线性高速气喷嘴引入。两个独立的传送带和驱动器可使来自两个包装头的产品在各自的工作条件下被冷却。设备的有效冷却长度为12ft.(3.66m)，而其整个长度约为15.5ft.(4.72m)。图2所示为这种试验隧道的截面图。
由于这一系列试验而变化的性能参数为工作温度、风扇转速和滞留时间。标准的大盘鸡蛋在水浴中加热至少一个小时使其温度升至95°F(35℃)。每次量热计试验使用四个鸡蛋，将四个鸡蛋横放在试验带上，所述试验带在最外部位置和最内部位置均是空载的。每个量热点为横穿传送带的参数的平均值-在6ft(1.8m)的原型隧道上的测试说明鸡蛋在横向输送器上的位置不是影响冷却速度的一个重要因素。
对于每个数据点，设定冷却隧道工作参数并使其稳定，鸡蛋从水浴中取出并放入绝热盒中，然后直接放置在输送器上。鸡蛋的一侧通过直接雪冲击来测试，另一侧只是在冷蒸汽中处理。表1中所列了热值试验的结果。
                     表1    冷却隧道性能试验
                          检测产品  整个鸡蛋
  试验     风扇速度(RPM)   工  作温  度(℃)   滞  留时  间(sec)   固体和蒸汽冲击或蒸汽冲击 ΔHKJ/Kg
    1     2588     -68     80   固+气     78.8
    2     3450     -68     80   固+气     91.6
    3     2588     -73     80   固+气     89.5
    4     3450     -73     80   固+气     105.1
    5     2588     -68     98   固+气     99.9
    6     3450     -68     98   固+气     114.4
    7     2588     -73     98   固+气     104.1
    8     3450     -73     98   固+气     122.0
    9     2588     -68     80   固+气     72.5
    10     3450     -68     80     气     83.7
    11     2588     -73     80     气     78.3
    12     3450     -73     80     气     97.2
在图13和14概括了检测结果。在风扇以全速(3450RPM)转动的情况下，两种工作温度的热传输速度在图13中进行了概括。正如所期望的那样，这些数据说明在低温-100°F(-73℃)运行时比在-90°F(-68℃)时的冷却速度更快，热传输速度增加，二者之间的传输时间对比为77秒比89秒。假定将鸡蛋从95°F(35℃)冷却至42°F(5℃)所去除的热量为44BTU/1b(102kJ/Kg)被认为是最大值。
图14证明利用固体和蒸汽直接冲击与利用蒸汽冲击相比会增加热传输速度。这些数据表明利用固态CO2和蒸汽的混合物进行冲击和仅利用CO2蒸汽进行冲击相比，热量传输速度能提高了8％～9％。
应认识到以上描述的内容仅是对本发明的说明。本领域技术人员在不脱离本发明实质的情况下可对本发明作出不同的变化和改进。

Claims (10)

1.一种隧道式冷却系统，包括：运输物品通过隧道腔的输送器装置，所述输送器装置能使冷却流体流过并围绕所述物品；
多个将冷却流体输送至所述输送器装置的狭槽装置，所述每个狭槽装置至少包括一个孔，所述孔可使蒸汽流流到所述物品上并围绕所述物品；
与所述多个狭槽装置相邻的增压室；
在所述隧道腔中至少有一台风扇装置，该风扇装置使所述冷却流体进入所述增压室并以足够的速度通过狭槽装置，以冲击和冷却所述物品，该风扇装置还使所述冷却流体在所述隧道腔中再循环。
2.根据权利要求1中所述的隧道式冷却系统，其特征在于所述冷却流体为低温二氧化碳，多个喷嘴由压缩二氧化碳源供料，低温二氧化碳从喷嘴装置出来时产生充分膨胀从而产生二氧化碳雪和二氧化碳蒸汽的混合物，所述二氧化碳雪和二氧化碳蒸汽由所述至少一个风扇装置驱动而冲击到所述物品上。
3.一种用于冷却物品的隧道式冷却系统，包括：
以列的方式运输所述物品通过冷却隧道的输送器装置，所述输送器装置能使冷却流体流过并围绕所述物品；
多个将冷却流体输送至输送器装置上相应列的狭槽装置，每个所述狭槽装置包括至少一个可使气体流到所述相应列中的物品上并围绕所述物品的孔，所述至少一个孔的形状应可使所述冷却流体向所述相应列中的物品导引并加速；
与所述多个狭槽装置相邻的增压室；
风扇装置，用来使冷却流体进入所述增压室并以足够高的速度通过所述狭槽装置，以冲击和冷却所述物品。
4.根据权利要求3中所述的隧道式冷却系统，其特征在于所述输送器装置通过所述冷却隧道的顶壁进出冷却隧道，以此来限制空气的渗入。
5.一种用来冷却物品的隧道式冷却系统，包括：
以列的方式运输所述物品通过冷却隧道的输送器装置，所述输送器装置能使冷却流体流过并围绕所述物品；
多个将冷却流体输送至输送器装置上相应列的狭槽装置，每个所述狭槽装置包括至少一个可使气体流到所述相应列中的物品上并围绕所述物品的孔，所述至少一个孔具有一个长尺寸部分和一个较短尺寸部分，所述长尺寸部分应与所述物品的相应的列相对应；
与所述多个狭槽装置相邻的增压室；
风扇装置，用来使冷却流体进入所述增压室并以足够高的速度通过所述狭槽装置，以冲击和冷却所述物品。
6.根据权利要求5中所述的隧道式冷却系统，其特征在于所述物品包括鸡蛋，输送器装置的构造能当输送器装置将所述物品输送通过所述隧道系统时，所述输送器能转动所述鸡蛋。
7.根据权利要求5中所述的隧道式冷却系统，其特征在于所述输送器装置包括：
沿所述输送装置以排布置的多个辊，每个辊包括多个具有一定直径的齿形部分，所述齿形部分与其它辊上具有一定直径的齿形部分相结合来确定多个用来固定以列放置的鸡蛋的区域；
用以移动并转动所述每个辊通过所述隧道系统的装置，以在所述移动过程中使所述每列中的鸡蛋转动。
8.根据权利要求5中所述的隧道式冷却系统，其特征在于利用机械式冷藏箱来冷却所述冷却流体。
9.根据权利要求5中所述的隧道式冷却系统，其特征在于所述冷却流体为低温二氧化碳，还包括；
多个沿每个所述狭槽装置定向的喷嘴装置，喷嘴装置用来使所述低温二氧化碳进入并通过所述狭槽，所述喷嘴装置由压缩的二氧化碳源供料，该二氧化碳从喷嘴装置出来时会发生足够的膨胀从而产生二氧化碳雪和二氧化碳蒸汽的混合物，所述风扇装置推动所述二氧化碳雪和二氧化碳蒸汽冲击到所述物品上。
10.根据权利要求9中所述的隧道式冷却系统，其特征在于所述冷却流体为低温流体，还包括：
与多个所述狭槽装置相邻的管子，每个所述管子具有多个开孔，这些开孔可使所述低温流体进入并通过所述狭槽装置。
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