ES2222132T3 - Dispositivo y procedimiento para mantener la temperatura de alimentos. - Google Patents

Dispositivo y procedimiento para mantener la temperatura de alimentos.

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Abstract

Dispositivo para mantener la temperatura de alimentos refrigerados, caracterizado por un sistema de doble cámara (13) que consta de una cámara de refrigerante (6), a la que puede conectarse una alimentación (11) de refrigerante, y una cámara exterior (1) a la que puede conectarse una conducción de evacuación (12) para vapor del refrigerante y que rodea a la cámara (6) del refrigerante, presentando la cámara exterior (1) una superficie de limitación cuya permeabilidad para sublimado del refrigerante es variable, estableciendo la superficie de limitación una separación entre el sistema de doble cámara (13) y una cámara de carga (15) que da acogida a los alimentos.

Description

Dispositivo y procedimiento para mantener la temperatura de alimentos.
La invención concierne a un dispositivo y un procedimiento para mantener la temperatura de alimentos refrigerados.
El mantenimiento de la temperatura para alimentos refrigerados es necesario para conservar la calidad, ya que en muchos casos no deberá sobrepasarse una temperatura de almacenaje deseada. Esto se aplica en medida especial también a transportes de alimentos, en donde se añaden en general criterios importantes para los transportes, como pequeño peso de transporte e independencia respecto de un suministro de energía permanente. Además, han aumentado fuertemente las exigencias referentes a la flexibilidad de tal mantenimiento de la temperatura con respecto al nivel de temperatura y a la duración del almacenaje.
Usualmente, se utilizan contenedores equipados con hielo seco para mantener la temperatura, pero éstos pueden realizar la tarea de mantener la temperatura sólo dentro de estrechos límites de tiempo a un nivel de temperatura establecido. Es difícil una dosificación del hielo seco ajustada a la duración de almacenaje deseada debido a la disponibilidad del mismo en forma de bloques. Además, debido a la acción de la masa fundida sobre el producto refrigerado se pueden producir deterioros no deseados de la calidad de los alimentos.
La refrigeración con utilización de nieve de dióxido de carbono representa otro método para mantener la temperatura. Este método se utiliza, por ejemplo, en la instalación de refrigeración conocida por el documento US 5,511,379. En ésta se transforma dióxido de carbono líquido en nieve de dióxido de carbono y gas de dióxido de carbono mediante la utilización de un sistema de boquillas/placas deflectoras. La refrigeración se efectúa debido a la demanda de energía de la sublimación que tiene lugar en la nieve de dióxido de carbono y debido al gas frío que entonces se produce. El refrigerante circula por el sistema de boquillas/placas deflectoras mencionado, produciéndose entonces nieve del refrigerante y gas del refrigerante. A través de una rendija que une un recipiente para nieve del refrigerante y un recipiente de carga para alimentos, el gas del refrigerante producido pasa al recipiente de carga y es retirado de allí por un soplante. Por tanto, el contenedor no es adecuado para la carga a continuación de la aportación del refrigerante, o bien sólo es adecuado para complementar posteriormente la carga o para retirar una parte de la carga. En efecto, en cada apertura del recipiente de carga se pierde sublimado del refrigerante hacia el medio ambiente a consecuencia de la rendija y, por tanto, se pierde también energía frigorífica. Aumenta la concentración de sublimado del refrigerante en el aire ambiente del lugar de trabajo, lo que es poco deseable y, en función del refrigerante utilizado, puede conducir también a peligros para las personas allí ocupadas. Además, se produce una demanda de energía adicional para el funcionamiento del soplante que aspira del recipiente de carga el gas del refrigerante que se difunde hacia dicho recipiente de carga durante el proceso de llenado. Resumiendo, se produce una alta demanda de energía y de refrigerante que repercute negativamente sobre la rentabilidad de una instalación de esta clase para mantener la temperatura.
La presente invención se basa en el problema de proporcionar un dispositivo y un procedimiento para mantener económicamente la temperatura de alimentos refrigerados, minimizándose las pérdidas tanto de refrigerante como de energía.
Este problema se resuelve según la invención por el lado del dispositivo debido a que este dispositivo presenta un sistema de doble cámara que consta de una cámara de refrigerante, a la que puede conectarse una alimentación de refrigerante, y una cámara exterior a la que puede conectarse una conducción de evacuación para vapor del refrigerante y que rodea a la cámara del refrigerante. La cámara exterior presenta aquí una superficie de limitación cuya permeabilidad para el sublimado del refrigerante es variable, estableciendo esta superficie de limitación una separación entre el sistema de doble cámara y una cámara de carga que da acogida a los alimentos.
Se conoce ya ciertamente por el estado de la técnica citado el principio de refrigerar alimentos mediante la demanda de energía de la sublimación de nieve de dióxido de carbono y mediante el gas frío que entonces se produce. Sin embargo, en la instalación de refrigeración conocida no se presta suficiente atención a aspectos importantes, concretamente la rentabilidad de la instalación de mantenimiento en estado frío y la minimización de pérdidas tanto de refrigerante como de energía. Con el dispositivo según la invención se tienen en cuenta precisamente estos aspectos importantes. Debido al sistema de doble cámara y a la permeabilidad variable de la superficie de limitación de la cámara exterior se consigue un aprovechamiento especialmente eficaz de la energía frigorífica. Dado que el vapor del refrigerante puede ser retirado directamente de la cámara exterior y dado que se puede variar la permeabilidad de la superficie de limitación, se hace posible una utilización deliberada del sublimado del refrigerante para mantener la temperatura de los alimentos. En particular, se pueden impedir de manera fiable pérdidas de frío por una salida no deseada de vapor del refrigerante a la atmósfera a través de la cámara de carga.
Para mantener la temperatura de alimentos refrigerados y especialmente también para su transporte, el sistema de doble cámara forma preferiblemente un termocontenedor junto con la cámara de carga y con una capa de aislamiento circundante. Este termocontenedor es adecuado tanto para el embarque en medios de transporte de mayor envergadura como para el transporte en unidades pequeñas, para lo cual se equipa el contenedor con rodillos.
Según una forma de ejecución preferida de la invención, la superficie de limitación de la cámara exterior está construida como una combinación de al menos dos capas agujereadas superpuestas, de las que al menos una es desplazable en dirección longitudinal.
Una variante especialmente preferida del dispositivo se caracteriza porque entre las dos capas está montada una junta transversal, con lo que se impide que salga vapor del refrigerante al medio ambiente. En particular, las dos capas están construidas de preferencia como chapas agujereadas.
Un perfeccionamiento del dispositivo prevé que a continuación de la superficie de limitación estén previstas en el lado de la cámara de carga unos medios para montar una protección de frío extraíble. La protección de frío impide aquí un descenso de la temperatura dentro de la cámara de carga hasta valores por debajo de una temperatura de almacenaje deseada.
Según otra ejecución de la invención, la alimentación de refrigerante conectable consiste en una tubería para gas licuado que está unida con un depósito de gas licuado. La alimentación del refrigerante se efectúa así, incluso en grandes cantidades, de una manera sencilla y cómoda de manejar.
Según una forma de ejecución preferida de la invención, en la cámara del refrigerante está montado un sistema de boquillas/placas deflectoras a través del cual circula el refrigerante cuando está conectada la alimentación de éste. Se producen entonces nieve del refrigerante y vapor del refrigerante.
Preferiblemente, las tuberías de conducción de gas licuado están formadas de manera que se estrechan continuamente. Debido a esta configuración se compensa la caída de presión que resulta del rozamiento producido por el líquido circulante en la pared de la tubería. Por tanto, el gas licuado circulante está sometido siempre a una presión constante. En el supuesto de que se mantenga también constante la temperatura, no se presenta evaporación alguna del líquido en las tuberías. Esto es de importancia para el funcionamiento sin perturbaciones de la instalación, ya que la presencia de porciones gaseosas en las tuberías de conducción del líquido perturbaría el flujo y dificultaría considerablemente la correcta dosificación del líquido.
Según una forma de ejecución especialmente preferida de la invención, la alimentación del refrigerante presenta al menos un grifo de bola que se abre en toda la sección transversal. Debido a esta ejecución se impide también una formación de gas no deseada en la parte de conducción de líquido.
Otra variante prevé que la limitación superior de la cámara del refrigerante contenga un tejido, especialmente un tejido de alambre, a través del cual el vapor del refrigerante llegue a la cámara exterior del sistema de doble cámara. El tejido es permeable solamente para el vapor del refrigerante, pero no para la nieve del refrigerante. Esta nieve del refrigerante es retenida en la cámara del refrigerante.
Convenientemente, la conducción de evacuación para vapor del refrigerante conectable a la cámara exterior consiste en una tubería, especialmente una manguera elástica, que presenta un extremo abierto hacia el medio ambiente. La evacuación del vapor de refrigerante se efectúa preferiblemente bajo conducción a presión, sin que se utilice una instalación de aspiración, por ejemplo un soplante. Debido a la evacuación del vapor del refrigerante directamente desde la cámara doble se configuran las condiciones de presión de modo que casi inmediatamente después del comienzo de la aportación del refrigerante el vapor de refrigerante producido afluye al extremo abierto. Esta es una ventaja esencial frente al estado de la técnica. En efecto, si la evacuación del vapor del refrigerante se efectuara a través de la cámara de carga, como ocurre, por ejemplo, en la instalación de refrigeración según el documento US 5,511,379, sería necesaria una succión del vapor del refrigerante, por ejemplo con ayuda de un soplante.
Según otra ejecución de la invención, la alimentación del refrigerante y la conducción de evacuación del vapor del refrigerante están incorporadas en una estación de suministro. En esta estación de suministro está integrado un elemento de control, especialmente programable en memoria, que controla la alimentación del refrigerante con arreglo a parámetros prefijables. Como parámetros se prefijan sobre todo la temperatura de almacenaje y la duración de refrigeración deseadas. La estación de suministro y el termocontenedor están construidos aquí preferiblemente de manera que puedan ser separados. En particular, existe la posibilidad de utilizar el termocontenedor para fines de transporte. Se ofrece a este respecto el equipar el termocontenedor, por ejemplo, con ruedas. Además, la temperatura exterior y otros parámetros relevantes que están ajustados a la respectiva utilización del dispositivo pueden ser tenidos en cuenta al dimensionar la cantidad de refrigerante necesaria por medio del elemento de control.
La invención concierne también a un procedimiento para mantener la temperatura de alimentos refrigerados.
Por el lado del procedimiento, el problema planteado se resuelve debido a que se introduce un refrigerante en una cámara de refrigerante de un sistema de doble cámara, constando el sistema de doble cámara de una cámara de refrigerante y una cámara exterior. El vapor de refrigerante producido es evacuado a través de una conducción de evacuación de vapor de refrigerante conectada a la cámara exterior. La nieve de refrigerante producida es depositada en la cámara del refrigerante. El sublimado del refrigerante producido por sublimación de la nieve del refrigerante es entregado a través de una superficie de limitación de la cámara exterior, ajustándose la permeabilidad de la superficie de limitación para sublimado del refrigerante de modo que durante el llenado de la cámara del refrigerante con éste la superficie de limitación no sea permeable, y, después de concluido el llenado para iniciar la fase de mantenimiento en estado frío, se hace permeable la superficie de limitación para sublimado del refrigerante. Por tanto, durante el llenado no se introduce vapor del refrigerante en la cámara de carga. Una vez concluido el llenado para iniciar la fase de mantenimiento en estado frío se conduce sublimado del refrigerante de la cámara doble a la cámara de carga.
Según una forma de ejecución preferida de la invención, el refrigerante se introduce en la cámara del mismo a través de un sistema de boquillas/placas deflectoras.
Un perfeccionamiento de la idea de la invención prevé que, en caso de que se forme la capa de limitación a base de al menos dos capas agujereadas superpuestas, de las cuales al menos una es desplazable en dirección longitudinal, se ajuste la permeabilidad de la superficie de limitación mediante un desplazamiento de las capas una respecto de otra.
Convenientemente, se ajusta la posición de la capa desplazable de la superficie de limitación de modo que, durante el llenado de la cámara del refrigerante con éste, los agujeros no coincidan con los agujeros de la capa fija y, por tanto, no se introduzca vapor del refrigerante en la cámara de carga. Una vez concluido el llenado para iniciar el mantenimiento en estado frío, se ajusta la posición de la capa desplazable de modo que los agujeros de dicha capa desplazable sean hechos coincidir con los agujeros de la capa fija de la superficie de limitación, con lo que se conduce sublimado del refrigerante de la cámara doble a la cámara de carga.
La invención ofrece una serie completa de ventajas:
En contraste con las instalaciones convencionales para mantener la temperatura de alimentos, se proporciona con la invención un dispositivo y un método económicos y de pocas pérdidas con los que es posible minimizar las pérdidas tanto de refrigerante como de energía frigorífica. La buena capacidad de dosificación del gas licuado utilizado y de la cantidad resultante de nieve del refrigerante contribuye decisivamente a que pueda minimizarse convenientemente la utilización del refrigerante. Sobre todo, la utilización del sistema de capas entre la cámara doble y la cámara de carga hace posible un aprovechamiento eficaz de la energía frigorífica. Las pérdidas de frío en todas las intervenciones en la cámara de carga realizadas después de la aportación del refrigerante son evitadas por la función de bloqueo de las capas desplazables una respecto de otra. La cámara de carga puede ser cargada sin pérdidas únicamente a continuación de la aportación del refrigerante. Un complemento posterior de la carga o la extracción de una parte de la carga no va acompañado tampoco de pérdidas de energía no deseadas en el caso de un ajuste correspondiente del sistema de capas. Además, al abrir la cámara de carga, después de que se ha llenado la cámara del refrigerante y se han ajustado en forma impermeable las capas desplazables, no se presentan concentraciones elevadas de sublimado del refrigerante o de vapor del refrigerante, es decir, en general de dióxido de carbono gaseoso, en el puesto de trabajo del operario que carga los termocontenedores. Ventajosamente, el manejo y la carga del dispositivo se configuran como sencillos y seguros, de modo que no es necesario un personal especialmente formado. Además, la estación de suministro, especialmente cuando presenta acometidas para refrigerante y vapor de éste hacia dos o más lados, hace posible el llenado simultáneo de dos o más termocontenedores y, por tanto, una utilización eficaz de la mano de obra.
El dispositivo según la invención es adecuado de manera excelente para la refrigeración durante el transporte. Puede hacerse funcionar con independencia de un suministro de energía permanente en la fase de mantenimiento en estado frío. Además, se ha elegido sencilla y robusta la estructura del dispositivo a base de pocos componentes, lo que satisface muy bien las exigencias impuestas a un termocontenedor en lo que se refiere al peso de transporte y la consistencia.
La evacuación bajo conducción a presión del vapor del refrigerante durante la formación de nieve contribuye también a la sencilla estructura del dispositivo, ya que no es necesaria una instalación de succión. Por tanto, se incrementa, no en último término, la fiabilidad del dispositivo.
El flujo a través de la cámara de carga con gas frío proporciona una distribución de temperatura homogénea en dicha cámara de carga. Los alimentos se mantienen uniformemente fríos con independencia de su posición en la cámara de carga.
En lo que sigue, se explicará la invención con más detalle haciendo referencia a un ejemplo de ejecución representado esquemáticamente en las figuras. Muestran:
la figura 1, una representación de los componentes del sistema de doble cámara con cámara exterior, cámara interior y capa desplazable, y
la figura 2, un croquis de una estación de suministro con dos termocontenedores conectados.
Según la figura 1, el sistema de doble cámara está constituido por la cámara exterior 1, la cámara de refrigerante 7 y la capa desplazable, la cual está construida como una corredera de bloqueo 8. La posición de montaje de la cámara 6 del refrigerante se encuentra dentro de la cámara exterior 1 y se marca con D. La corredera de bloqueo 8 se encuentra en posición introducida en el lugar C. La corredera de bloqueo 8 presenta en este ejemplo veinte agujeros con un diámetro de 20 mm cada uno de ellos. La cámara exterior 1 tiene un volumen de 27 litros y la cámara 6 del refrigerante, un volumen de 19 litros. La aportación del refrigerante se efectúa a través del tubo de toberas 3, que presenta las toberas 4. El refrigerante inyectado choca con las placas deflectoras 5, produciéndose nieve y vapor del refrigerante. En este ejemplo de ejecución se utiliza dióxido de carbono en calidad de refrigerante. El dióxido de carbono gaseoso producido circula a través del tejido 7 de la cámara 6 del refrigerante a la cámara exterior 1 y desde allí a la tubería de evacuación del refrigerante a través de la acometida 2. El lado inferior de la cámara exterior 1 está representado en la vista B. El lado inferior consiste en un fondo agujereado 9 que presenta la misma disposición y dimensiones de los agujeros que la corredera de bloqueo 8. Por tanto, los agujeros pueden hacerse coincidir discrecionalmente por desplazamiento de la corredera de bloqueo 8 o pueden posicionarse en forma no coincidente. Por tanto, esta capa de barrera hace posible una unión o separación de la cámara doble y una cámara de carga, tal como se muestra, entre otras cosas, en la figura 2.
La figura 2 muestra una estación de suministro con dos termocontenedores 20 unidos a través de tuberías 11 de alimentación de refrigerante y tuberías 12 de evacuación de vapor del refrigerante. Los termocontenedores 20 presentan cada uno de ellos una cámara doble 13, como se muestra en la figura 1, con corredera de bloqueo 14 y cámara de carga 15. La cámara de carga 15 está disponible para el almacenaje de los alimentos que han de refrigerarse. En un módulo de suministro 16 se concentran las tuberías de alimentación y evacuación para refrigerante y se unen éstas con recipientes de reserva a través de accesorios de grifería. La tubería 18 de evacuación de gas conduce el vapor del refrigerante producido al llenar la cámara 6 del refrigerante hacia el medio ambiente por fuera del edificio en el que se utiliza la estación de suministro. El módulo de suministro 16 descansa sobre un zócalo 17 al que va fijado un elemento de control 19 que controla la aportación del refrigerante. Los termocontenedores 20 están montados sobre ruedas 21 y pueden desacoplarse de las tuberías 11 de alimentación del refrigerante y de las tuberías 12 de evacuación de vapor del refrigerante. Por tanto, los termocontenedores 20 se pueden utilizar para fines de transporte.

Claims (16)

1. Dispositivo para mantener la temperatura de alimentos refrigerados, caracterizado por un sistema de doble cámara (13) que consta de una cámara de refrigerante (6), a la que puede conectarse una alimentación (11) de refrigerante, y una cámara exterior (1) a la que puede conectarse una conducción de evacuación (12) para vapor del refrigerante y que rodea a la cámara (6) del refrigerante, presentando la cámara exterior (1) una superficie de limitación cuya permeabilidad para sublimado del refrigerante es variable, estableciendo la superficie de limitación una separación entre el sistema de doble cámara (13) y una cámara de carga (15) que da acogida a los alimentos.
2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el sistema de doble cámara (13), junto con la cámara de carga (15) y con una capa de aislamiento circundante, forma un termocontenedor (20).
3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la superficie de limitación está construida como una combinación de al menos dos capas agujereadas superpuestas, de las cuales a menos una es desplazable en dirección longitudinal.
4. Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado porque entre las al menos dos capas agujereadas, especialmente chapas agujereadas, está montada una junta transversal, con lo que se impide que salga vapor del refrigerante hacia el medio ambiente.
5. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque a continuación de la limitación, en el lado de la cámara de carga, están previstos unos medios para instalar una protección de frío extraíble que impide un descenso de la temperatura dentro de la cámara de carga (15) hasta valores por debajo de una temperatura de almacenaje deseada.
6. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la alimentación de refrigerante conectable (11) consiste en una tubería para gas licuado que está unida con un depósito de gas licuado.
7. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque en la cámara (6) del refrigerante está montado un sistema de boquillas/placas deflectoras a través del cual circula el refrigerante cuando está conectada la alimentación (11) del mismo, produciéndose entonces nieve y vapor del refrigerante.
8. Dispositivo según la reivindicación 6 ó 7, caracterizado porque la tubería (11) para gas licuado está configurada de manera que se estrecha continuamente.
9. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la alimentación (11) del refrigerante presenta al menos un grifo de bola que se abre en toda la sección transversal.
10. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la limitación superior de la cámara (6) del refrigerante contiene un tejido (7), especialmente un tejido de alambre, a través del cual el vapor del refrigerante llega a la cámara exterior (1) del sistema de doble cámara (13).
11. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la conducción de evacuación (12) para vapor del refrigerante conectable a la cámara exterior (1) consiste en una tubería, especialmente una manguera elástica, que presenta un extremo abierto hacia el medio ambiente.
12. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque la alimentación (11) del refrigerante y la tubería (12) de evacuación de vapor del refrigerante están incorporadas en una estación de suministro en la que está integrado un elemento de control (19), especialmente programable en memoria, que controla la alimentación del refrigerante de conformidad con parámetros prefijables, especialmente según la temperatura de almacenaje y la duración de la refrigeración deseadas, estando construidas en forma separable la estación de suministro y el termocontenedor (20) y pudiendo utilizarse especialmente el termocontenedor (20) para fines de transporte.
13. Procedimiento para mantener la temperatura de alimentos refrigerados, caracterizado porque se introduce un refrigerante en una cámara de refrigerante (6) de un sistema de doble cámara (13) constituido por una cámara de refrigerante (6) y una cámara exterior (1), evacuándose vapor de refrigerante producido a través de una conducción (12) de evacuación de vapor del refrigerante conectada a la cámara exterior, y depositándose nieve de refrigerante producida en la cámara (6) del refrigerante, cuyo sublimado del refrigerante es descargado a través de una superficie de limitación de la cámara exterior (1), ajustándose la permeabilidad de la superficie de limitación para sublimado del refrigerante de modo que, durante el llenado de la cámara de refrigerante (6) con refrigerante, la superficie de limitación no sea permeable y, por tanto, no se introduzca vapor del refrigerante en la cámara de carga (15), y, una vez concluido el llenado para iniciar la fase de mantenimiento en estado frío, la superficie de limitación se hace permeable para sublimado del refrigerante, con lo que se conduce sublimado del refrigerante de la doble cámara (13) a la cámara de carga (15).
14. Procedimiento según la reivindicación 13, caracterizado porque se introduce el refrigerante en la cámara
(6) del mismo a través de un sistema de boquillas/placas deflectoras.
15. Procedimiento según la reivindicación 13 ó 14, caracterizado porque, en caso de que se forme la superficie de limitación a base de al menos dos capas agujereadas superpuestas (8, 9), de las cuales al menos una es desplazable en dirección longitudinal, se ajusta la permeabilidad de la superficie de limitación mediante un desplazamiento de las capas (8, 9) una respecto de otra.
16. Procedimiento según la reivindicación 15, caracterizado porque se ajusta la posición de la capa desplazable (8) de la superficie de limitación de modo que durante el llenado de la cámara de refrigerante (6) con refrigerante los agujeros no coincidan con los agujeros de la capa fija (9) y, por tanto, no se introduzca vapor de refrigerante en la cámara de carga (15), y, después de concluido el llenado para iniciar el mantenimiento en estado frío, los agujeros de la capa desplazable (8) son hechos coincidir con los agujeros de la capa fija (9) de la superficie de limitación, con lo que se conduce sublimado del refrigerante de la cámara doble (13) a la cámara de carga (15).
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