DE19724398C2 - Vorrichtung zur Abkühlung von Produkten, die flüchtige Komponenten, insbesondere Wasser enthalten, durch beschleunigte Verdunstung mittels Vakuum - Google Patents

Vorrichtung zur Abkühlung von Produkten, die flüchtige Komponenten, insbesondere Wasser enthalten, durch beschleunigte Verdunstung mittels Vakuum

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Description

Die Erfindung betrifft eine verbesserte Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 gemäß Patent 197 02 674.
Der natürliche Kühlprozeß durch Verdampfen eines Teils des im Produkt enthaltenen Wassers oder eines anderen flüchtigen Stoffes wird beschleunigt, indem Luft kontrollierbar abgesaugt wird und sich im dabei entstehenden Vakuum eine Atmosphäre aus (Wasser-) Dampf bildet, deren Druck eine Funktion der Kühlfluidtemperatur im jeweiligen Segment der Kondensationseinrichtung ist. Je nach Systemauslegung und Art des Gutes kann so eine erhebliche Verringerung der Kühldauer beispielsweise um rund den Faktor 10 erreicht wer­ den. Auf den im Hauptpatent genannten Stand der Technik wird Bezug genommen.
Die zu kühlenden Güter werden in spezielle Behälter nach Anspruch 1 (Abb. 2) gege­ ben, die die erfindungsgemäße Vorrichtung nach Anspruch 1 (Abb. 1) wie Rohrpost­ kapseln durchlaufen und durch den anliegenden Unterdruck gefördert werden. Die Be­ schickung der Transportkörbe nach Anspruch 1 kann automatisiert sein. Die Vorrichtung nach Anspruch 1 (Abb. 1) ist gekennzeichnet durch eine geeignete Anzahl von Druck­ stufen. Jede Druckstufe besitzt ein Kondensationssegment, das auch for mehrere Stränge von Vorrichtungen nach Anspruch 1 ausgefegt sein kann, für den aus dem Gut zu entfernen­ den Dampf. Dampf, der nicht in der Kondensationseinrichtung kondensiert wurde, kann durch den optionalen Verdichter (11) verdichtet und mit dem Kondensator (12) bei höherem Temperaturniveau auskondensiert werden. Die Vakuumpumpe (13) dient zum Entfernen der beim Betrieb der Vorrichtung nach Anspruch 1 nachströmenden Luft sowie zum Beseitigen von Restluft. Vakuumpumpe (10) dient zur Aufrechterhaltung des differentiellen Vakuums sowie zur Förderung des Kondensats bei Einsatz eines Kompaktkodensators (Abb. 3).
In der Ausschleusungsstufe der Vorrichtung nach Anspruch 1 werden die Kolben (2) gegen den Atmosphärendruck mittels der Vorrichtung (5) herausgezogen und durch kontrollierten Eintritt von Luft oder Inertgas auf Normaldruck gebracht. Das zum Belüften eingesetzte Gas kann bei Bedarf keimfrei gefiltert sein. Anschließend wird das Gut aus den an die Kolben angehängten Förderkörben entnommen und diese werden zur Neubefüllung an den Eingang der Vorrichtung nach Anspruch 1 zurücktransportiert, um wieder eingesetzt zu werden. Die Entnahme aus den Förderkörben und die Rückführung der Kolben mit Förderkörben können automatisiert sein und eine Reinigung oder Desinfektion der Förderkörbe einschließen.
Der Abtransport der Wärme in der Vorrichtung nach (Abb. 1 und 3) geschieht durch Kühlwasser oder ein anderes Kühlfluid. Soweit Kühlwasser eingesetzt wird, kann dieses anschließend als warmes Brauchwasser eingesetzt werden, nach Durchlaufen einer geeigneten Kühleinrichtung wieder eingesetzt werden oder als Abwasser abgegeben wer­ den. Die Kühlwasseraustrittstemperatur und die benötigte Kühlwassermenge können sowohl auf den Betrieb der Vorrichtung nach Anspruch 1 als auch an die weitere Verwendung des Kühlwassers angepaßt werden. Das Kühlfluid kann zuerst den auf den Verdichter (11) folgenden Kondensator (12), und darin die Druckstufen der Vorrichtung von niedrigem zu höheren Druck und somit zu höherer Temperatur durchfließen oder diese Teile der Vorrich­ tung unabhängig voneinander kühlen. Die Vorrichtung kann gemäß Abb. 3 als Kompaktkondensator ausgeführt sein. Zu jeder Druckstufe können eine oder mehrere Kondensationsschlangen gehören.
Güter, die durch eine entsprechende Oberflächenstruktur dem Durchtritt von (Wasser-) Dampf durch die Oberfläche einen, für den Betrieb einer Vorrichtung nach Anspruch 1, zu großen Widerstand entgegen setzen, können durch eine geeignete Vorrichtung perforiert werden. Güter, die gegenüber dem angelegten Vakuum nicht formstabil sind, können durch geeignete Förderkörbe stabilisiert sein.
Einzelne Druckstufen der Vorrichtung nach Anspruch 1 können beheizbar sein, um die Kondensation von Wasserdampf an der Innenwand zu verhindern. Die Vorrichtung nach Anspruch 1 kann teilweise oder vollständig thermisch isoliert sein.
Beispiele 1. Kühlung ofenfrischer Backwaren
Die konventionelle Kühlung von ofenfrischen Backwaren durch Zwischenlagerung erfolgt überwiegend durch das Verdampfen von in den Backwaren vorhandenen Wassers. Dabei sinkt der Wassergehalt bei Brot von ca. 45% auf 40%, die Kerntemperatur von 96 Grad auf 40 Grad. Mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1 können ofenfrische Backwaren, insbeson­ dere Brot in einem Bruchteil der Zeit in gleichem Maße abgekühlt werden und der Wasserge­ halt wird nicht wesentlich stärker reduziert als bei konventioneller Abkühlung. Der Kühlwas­ serbedarf beträgt ca. 1.2 Liter pro kg Backwaren, der Energiebedarf ca. 5 Wh/kg.
2. Vorkühlung von Fertiggerichten
Die Kühlung von gekochten Fertiggerichten, kann durch Verdunstungskühlung ebenfalls um einen erheblichen Faktor beschleunigt werden. Dazu werden die Gerichte in Schalen gefüllt, durch die Anlage nach Anspruch 1 gekühlt und anschließend verschlossen. Vorteilhaft ist dabei der Zeitgewinn oder die entsprechende Energieeinsparung gegenüber herkömmlichen Verfahren. Die Förderkörbe nach Anspruch 1 werden in ihrer Form dem zu kühlenden Gut angepaßt.
3. wasserhaltige pharmazeutische und kosmetische Zubereitungen
Die Kühlung von bei erhöhten Temperaturen produzierten pharmazeutischen und kosmeti­ schen Produkten durch beschleunigte Verdunstungskühlung ermögliche einen Zeitgewinn oder eine entsprechende Energieeinsparung. Die Förderkörbe nach Anspruch 1 werden in ihrer Form dem zu kühlenden Gut angepaßt.
4. technische Produkte
Alle bei erhöhter Temperatur produzierten porösen oder pastösen technischen Produkte, die Wasser oder andere flüchtige Stoffe enthalten, können durch die Vorrichtung nach Anspruch 1 mit weniger Energieaufwand oder in kürzerer Zeit gekühlt werden. Die Förderkörbe nach Anspruch 1 werden in ihrer Form dem zu kühlenden Gut angepaßt.

Claims (1)

1. Vorrichtung zur schnellen Abkühlung von Produkten, die bei erhöhten Temperaturen produ­ ziert wurden, und die Wasser oder andere flüchtige Stoffe enthalten, insbesondere Lebens­ mittel und Pharmaka, wobei durch Unterdruck die Verdunstung von im Produkt enthaltenem Wasser oder anderen flüchtigen Stoffen beschleunigt wird, und die dabei entstehende Verdunstungskälte das Produkt abkühlt und wobei Produkte entstehen, deren Oberfläche den Durchtritt von Wasserdampf behindern, und die perforiert werden gemäß Patent 197 02 674, dadurch gekennzeichnet, daß die Perforation mittels einer Perforationsvorrichtung (6) erfolgt, welche geeignete Nadeln aufweist oder mittels Hochdruckwasserstrahl erfolgt.
DE1997124398 1997-01-25 1997-11-03 Vorrichtung zur Abkühlung von Produkten, die flüchtige Komponenten, insbesondere Wasser enthalten, durch beschleunigte Verdunstung mittels Vakuum Expired - Lifetime DE19724398C2 (de)

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DE3107697A1 (de) * 1981-02-28 1982-10-07 Karl Händle & Söhne Maschinenfabrik u. Eisengießerei, GmbH & Co KG, 7130 Mühlacker Verfahren zur herstellung von formkoerpern aus schaeumbarem, thermoplastischem kunststoffmaterial sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
DE3702908A1 (de) * 1986-02-04 1987-08-06 Henry C Lasater Wasserreinigungsanlage
DE19500019A1 (de) * 1995-01-03 1996-07-04 Hans Ruediger Dr Ing Hoffmann Evakuierbare und mit Sprühwasserduschen versehene Kühlkammer zum Abkühlen von metallischem Wärmebehandlungsgut

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