DE3028279A1

DE3028279A1 - Kuehleinrichtung und kuehlverfahren

Info

Publication number: DE3028279A1
Application number: DE19803028279
Authority: DE
Inventors: Charles Elwood Williams
Original assignee: Hester Industries Inc
Current assignee: Hester Industries Inc
Priority date: 1979-07-26
Filing date: 1980-07-25
Publication date: 1981-02-19
Also published as: US4271683A; AU532492B2; IL60653A; FR2462674A1; NZ194415A; DK323080A; NL8004262A; IL60653A0; NO802255L; JPS5626183A; NO148571B; IT8049332A0; IT1128545B; DE3028279C2; GB2055460A; MX157052A; CA1122025A; GB2055460B; DK166044C; DK166044B

Description

Firma HESTER INDUSTRIES, INC., Moorefield, West Virginia 26836,

USA

Kühleinrichtung und Kühlverfahren

Die Erfindung befaßt sich mit dem Abkühlen warmer Speisen und insbesondere mit einer Einrichtung zum Abkühlen von Nahrungsmitteln durch Hindurchleiten der Nahrungsmittel durch eine Kühlkammer unter Verwendung eines kontinuierlich laufenden Förderbandes.

In der Industrie ist häufig eine Massenverarbeitung von Nahrungsmitteln erforderlich^ und viele Nahrungsmittel müssen zur Vermeidung eines schnellen Wachstums von Bakterien bei niedrigen Temperaturen gelagert werden. Dabei erniedrigt der Abkühlungsprozeß den Taupunkt, so daß die Gefahr einer Entwässerung der Nahrungsmittel auftritt. Werden große Mengen an Nahrungsmitteln schnell verarbeitet, wie dies etwa beim Hindurchführen der Nahrungsmittel auf einem Förderband durch einen Nahrungsmittelkühler hindurch der Fall ist, dann ist es äußerst schwierig, die Abkühlung ohne beträchtlichen Energieaufwand und ohne Entwässerung zu erreichen, wobei letzteres sowohl das Aussehen als auch den Geschmack beeinträchtigt. Die Verwendung von Kaltluft oder Kühlgasen wie Kohlendioxyd erfolgt in einer Atmosphäre sehr niedriger Feuchtigkeit. Trotzdem ist der zum Abkühlen der Nahrungsmittel erforderliche Energieaufwand unverhältnismäßig groß, wenn man damit

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die Energie vergleicht, die erforderlich ist, um die Nahrungsmitteltemperatur in die Nähe von 0° C zu bringen.

Beispielsweise ist auf dem Markt ein Verfahren bekannt, bei dem die zu behandelnden Nahrungsmittel sich auf einem Förderband befinden und bei Anwesenheit von Kohlendioxid-Gas eingefroren werden. Weiterhin ist aus der US-PS 2 846 318 ein Verfahren bekannt, bei dem Niederdruck-Wasserdampf mit Tröpfchen verwendet wird, die auf der Oberfläche der Produkte verdampfen. Dieses Verfahren kann jedoch bei manchen Nahrungsmitteln, etwa gebratenem Fisch, Fleisch oder Geflügelteilen nicht angewendet werden, weil darunter Aussehen und Beschaffenheit der Oberfläche leiden. Weiterhin ist aus der US-PS 3 412 476 ein Verfahren bekannt, bei dem Förderbänder auf einem Spiralweg durch eine Kühlkammer hindurchlaufen, in welcher sich als Kühlmittel kalte Luft befindet.

Zusätzlich zu dem großen Energieaufwand und der Neigung einer Entwässerung von bekannten Kühlanlagen großer Kapazität und schneller Abkühlwirkung ergeben sich weitere Probleme bezüglich . der Sauerkeit. Wenn Förderbänder Nahrungsmittel durch einen Kühler hindurchführen, dann können sich längs des Förderweges Verunreinigungen ansammeln, was zu der Erfordernis führt, daß die Kühler sehr häufig gereinigt werden müssen. Weiterhin sind die bekannten Kühlanlagen schwer für ihre Reinigung und Desinfektion zugänglich.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Einrichtung und eines Verfahrens zum schnellen Abkühlen großer Mengen an Lebensmitteln auf einem kontinuierlich umlaufenden Förderer ohne hohen

Energieaufwand und ohne die Gefahr einer Austrocknung der Lebensmittel.

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Zur Erreichung eines guten Energie-Wirkungsgrades, einer schnellen Abkühlung und eines hohen Durchsatzes bei verminderter Entwässerung wird gemäß der Erfindung gekühltes Wasser in Wärmeaustausch mit den warmen Nahrungsmitteln gebracht, welche auf einem Förderband in einem Spiralweg geführt werden. Kontinuierlich gekühltes Wasser wird durch kalte, feuchte Luft getragen, wobei die Temperatur 0° C annähernd und die Feuchtigkeit bei nahezu 100% liegt. Dies wird dadurch erreicht, daß Luft durch einen Wasser-Sprühnebel hindurchgeleitet wird. Das Förderband bewegt sich in Richtung gegen die vom Sprühnebel herkommende Kühlluft.

Eine isolierte Kühlkammer beinhaltet sowohl die Wassersprüheinrichtung als auch die Förderbandspirale, wobei das Förderband von einer Beladestation kommend in die Kühlkammer eintritt und nach Austritt aus der Kühlkammer zu einer Entladestation gelangt. Die feuchte Kühlluft wird durch ein Gebläse in Zirkulation gebracht, wobei der Zirkulationsweg so gewählt ist, daß der Eintritt von Heißluft mit dem Förderband und der Austritt von Kühlluft mit dem Förderband herabgesetzt wird. Dabei werden aus der feuchten Luft zuerst die Wassertröpfchen entfernt, weil diese Verunreinigungen in das System eindringen könnten, die sich dann auf den Nahrungsmitteln absetzen und empfindliche Nahrungsmittel, wie etwa Fisch, Fleisch oder Geflügel beeinträchtigen.

Weiterhin trägt die Erfindung zur Herabsetzung des Energieverbrauches und zur erhöhten Sauberkeit bei, wie sich nachfolgend im einzelnen ergeben wird.

Auf der Zeichnung zeigen:

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auf einem Weg in den Wärmetauscher 28 zurückgeführt wird, der keinen direkten Kontakt mit den zu kühlenden Produkten zuläßt. Die zurückgeführte Luft nimmt von den Sprühdüsen 27 frisch gekühltes Wasser auf ι und ausgeschiedenes Warmwasser wird über die Leitung 26 abgeführt. Die Sprühstrahlen stellen sicher, daß die Luftfeuchtigkeit stets bei oder nahe 100% liegt und somit ein optimaler Wärmeaustausch mit der maximalen Menge an Kaltwasser erfolgt, und zwar durch Kontakt mit den zu kühlenden Produkten.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß eine Desinfektion auf einfache Weise dadurch erreicht werden kann, daß anstelle von Wasser eine reinigende Desinfektionsflüssigkeit 38 zur Speisung des Systems herangezogen werden kann, wobei dann diese Reinigungsflüssigkeit durch die Kühleinheit s trömt.

Die Einrichtung zur Abkühlung des Wassers und zum Versprühen des Wassers ist in Fig. 3 dargestellt, wobei für gleiche Teile dieselben Bezugszeichen wie in den Fig. 1 und 2 verwendet sind.

Die Wasser-Kühleinheit 22, 23 entspricht dem üblichen Wasserkühlturm eines Wärmetauschers, versehen mit einem Wärmetauscher 40, über dessen Flächen Warmwasser vom Einlaß 26 in Form eines Filmes nach unten fließt und unter Regelung durch eine Pumpe 41 abgeleitet wird. Innerhalb des Wärmetauschers 40 strömt ein Kühlmittel, beispielsweise Ammonium, von unten nach oben, und wird durch ein Rohr 42, das vorzugsweise isoliert ist, zugeführt.

Die Absaugung des Wassers aus der Auslaßleitung 43 des Wärmetauschabteils 28 wird durch eine Pumpe 44 bewirkt. Durch Wärme-

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den

austausch mit der durch/Wassernebel hindurchgeführten Luft erwärmtes Wasser wird somit abgezogen. Die Reinwasser-Einlaßleitung 45 erlaubt den Ersatz von Wasserverlusten. Durch die Zufuhrleitung 46 kann aber auch Desinfektionslösung zugeführt und durch die Rückleitung 47 abgepumpt und wiedergewonnen werden.

Gemäß Fig. 4 verläßt das Förderband 11 das Kühlgehäuse 15 durch die Führung 18. Gegen die Strömung gerichtete Leitflächen 50 verlangsamen die Strömung von Kühlluft und von Kühlmedium in Form mitgeführten Wassers aus der Kammer 29. Das Gebläse 51 sammelt restliche Luft und schafft eine Gegenströmung entgegen der Richtung des Förderbandes, wodurch eine wirkungsvolle Falle bezüglich der Druckatmosphäre in der Kammer 2 9 geschaffen wird und Energieverluste durch Verlust an Wärmetauschmittel vermieden werden, wenn das Band aus der Kühleinheit 13 austritt. In ähnlicher Weise verhindert die Eingangsfalle 17 einen Eintritt von Warmluft in die Kühleinheit 13 zusammen mit dem Band und den darauf befindlichen Produkten.

Ein weiteres wesentliches Merkmal besteht darin, daß der Förderantrieb, nämlich das Kettenrad 55, außerhalb der eigentlichen Kühlkammer 15 angeordnet ist, und zwar in einer besonderen Kammer 56. Damit werden also eine Schmierung erfordernde mechanische Teile von der Kühlkammer ferngehalten, womit nicht nur Wärmeverluste vermieden, sondern insbesondere auch Verschmutzung verhindert werden, die zu speziellen Wartungs-,Reinigungs- und Desinfektionsarbeiten führen würden.

Fig. 5 zeigt in perspektivischer Darstellung eine großvolumige Kühleinheit 13, die in einem isolierenden Gehäuse 15 unterge-

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bracht ist, welches an beiden Seiten Zugangstüren 16 und einen in einer besonderen Kammer 56 isoliert untergebrachten Antriebsmechanismus aufweist. Ein Laufboden 60, der die Größe der Anlage erkennen läßt, ermöglicht einen Zugang durch die Türe 16T in den Behälter 56, so daß eine Wartung möglich ist. Das verbesserte Kühlverfahren und die verbesserte Vorrichtung nach der Erfindung eignen sich somit für die Großraumkühlung von Nahrungsmitteln, die auf einem kontinuierlich laufenden Band durch die Kühleinheit hindurchgefahren werden.

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Claims

PATENTANS PRUCHE

1.J Kühleinrichtung zum schnellen Abkühlen von Produkten, wie etwa Nahrungsmitteln und dergleichen, mit einer Kühlkammer, einem kontinuierlich laufenden Förderband zum Fördern der warmen Produkte durch die Kühlkammer hindurch zum Zweck der Abkühlung derselben auf eine vorgegebene Temperatur und mit einer Kühlanordnung zum Kühlen der Produkte während ihres Durchgangs auf dem Förderband durch die Kühlkammer, gekennzeichnet durch Elemente (27,32) zum Hindurchleiten von kalter, feuchter Luft niedriger Temperatur und hoher Feuchtigkeit durch die Kühlkammer (13) hindurch, und zwar in Form eines über die auf dem Förderband (11) befindlichen Produkte (10) strömenden Luftstromes, womit die Produkte (10) ohne Austrocknung durch Berührungskühlung schnell abgekühlt werden und durch Elemente (22,23) zum Abkühlen und Befeuchten der über die Produkte (10) streichenden Luft durch Durchführen der Luft durch einen Kaltwasser-Sprühnebel.

2. Kühleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkammer in einem Gehäuse (15) untergebracht ist, die an jeder Seite für die Wartung und Reinigung Zugangstüren (16) aufweist.

-BLZ 7ΟΓ.. if-lOOj Konto Nr 254 649

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Bankhaus H Auf hau sei" München 'BLZ 7OG3O6OOj Konto Nr 261300

TELEC5R /CABLE PATENTSENIOR

fBLZ 7001008Oi Konto E^Jr 20904 800

3. Kühleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkammer in einem geschlossenen Gehäuse (15) mit isolierenden Wänden untergebracht ist.

4. Kühleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (15) eine Einschnürung (20) besitzt, durch welche das die zu kühlenden Produkte (10) durch die Kühlkammer (13) hindurchführende Förderband (11) auf seinem Rückweg außerhalb des Gehäuses (15) hindurchgleitet.

5. Kühleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkammer in einem geschlossenen Gehäuse (15) untergebracht ist, in welchem ein spiralförmiger Förderweg angeordnet ist, auf dem sich das Förderband durch das Gehäuse bewegt.

6. Kühleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der das Förderband (11) längs des Spiralweges antreibende Antrieb (55) außerhalb der Kühlkammer angeordnet ist,

7. Kühleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkammer in einem Gehäuse, durch welche das Förderband hindurchläuft, angeordnet ist und daß Führungen (17,18) außerhalb der Kühlkammer vorgesehen sind, welche eine Luftströmung längs des Bandes in dessen Laufrichtung vermindern.

8. Kühleinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein um die Kühlkammer herum befindliches Gehäuse mit Einlaß- und Auslaßführungen für das Förderband und mit einem Gehäuse, das feuchte Luft in einer solchen Richtung durch die Kühlkammer strömen läßt, daß eine Strömung von warmer Luft mit dem Förderband

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in die Kammer und von kalter Luft mit dem Band aus der Kammer verhindert wird.

9. Kühleinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein um die Kühlkammer herum befindliches Gehäuse mit einem Laufweg für das Förderband und mit Elementen zum Versprühen von Wasser in den Luftweg.

10. Kühleinrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen Wasserkühler, der den Sprühelementen Wasser zuführt.

11. Kühleinrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch Elemente , welche die befeuchtete Luft in der Kammer über den Laufweg strömen lassen.

12. Kühleinrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch einen Filter zum Ausscheiden von Wassertropfen aus der befeuchteten Luft, bevor diese über den Laufweg strömt.

13. Kühleinrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch die alternative Zuführung einer Desinfektionslösung zu den das Wasser versprühenden Elementen.

14. Kühleinrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen gekühlten Wärmetausch-Wasserturm und durch Elemente zum Hindurchführen von in der Kühlkammer versprühtem Wasser durch den Wasserturm.

15. Kühleinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Kühlkammergehäuse ein über Atmosphärendruck liegender

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Druck erzeugt wird.

16. Kühleinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zu den Sprühelementen führende Reinwasserzuleitung.

17. Kühleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu kühlenden Produkte Nahrungsmittel sind und daß die Temperatur nahe 0⁰C und die Feuchtigkeit nahe 100% liegt.

18. Kühleinrichtung zum Abkühlen warmer Nahrungsmittel auf eine Lagertemperatur von annähernd 0⁰C ohne Austrocknung der Nahrungsmittel, gekennzeichnet durch ein isoliertes Gehäuse, eine Wasser-Sprüheinrichtung, Elemente zum Zuführen abgekühlten Wassers zu der Sprüheinrichtung und Mittel zum Zuführen warmer Nahrungsmittel in das Gehäuse in Anwesenheit feuchter Luft, welche durch die Sprüheinrichtung erzeugt ist.

19. Verfahren zum Abkühlen warmer Speisen auf eine Lagertemperatur von nahe 0° C, dadurch gekennzeichnet, daß Wasser auf diese Temperatur abgekühlt und dann in einem Luft-Konvektionsstrom einer Feuchtigkeit von nahezu 100%" über die zu kühlenden Produkte geleitet wird.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der in einem Wasser-Sprühnebel angekühlte Konvektions-Luftstrom kontinuierlich durch eine Kühlzone geleitet wird.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die zu kühlenden, noch warmen Nahrungsmittel durch den Kühlluftstrom in Gegenrichtung geführt werden.

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