ITTV970133A1 - Apparecchiatura a flussi contrapposti, particolarmente per abbattere rapidamente il calore nei cicli di conservazione dei cibi cotti e crudi anche in surgelazione. - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
Il presente trovato ha per oggetto una apparecchiatura a flussi contrapposti particolarmente per abbattere rapidamente il calore, nei cicli di conservazione dei cibi cotti e crudi anche in surgelazione.
L'innovazione trova particolare se pur non esclusiva applicazione/ nel settore dei grandi impianti per la produzione-conservazione degli alimenti e nella ristorazione collettiva.
Stato dell'arte.
Sono noti gli abbattitori rapidi di temperatura, conosciuti anche come abbattitori termici. Essi nascono in tempi piuttosto recenti da una comune esperienza degli operatori, nel settore della grande ristorazione ed in genere nella produzione di alimenti, i quali, dovendo ricorrere sempre più di frequente ai cibi precotti o surgelati, hanno potuto riscontrare che una volta effettuata la cottura, i cibi se non consumati nell'immediato, subiscono un rapido degrado, da un lato alterando le caratteristiche organolettiche dell'alimento, ma soprattutto costituendo buon terreno per la proliferazione, in massa, di batteri d'ogni specie.
Nel settore della ristorazione, sino a poco tempo fa, solitamente si attendeva che le pietanze calde appena preparate si raffreddassero lentamente all'aria, per poi, raggiunta una temperatura accettabile, essere introdotte in comuni celle frigorifere, alternativamente congelate. D'altro canto non era possibile altrimenti, poiché è noto che l’introduzione di alimenti caldi all'interno di celle frigorifere o congelatori, tende ad aumentare considerevolmente la temperatura, alterando i cicli di corretta conservazione dei cibi in precedenza introdotti. Il sistema, tutt'oggi largamente usato, non ha certo risolto il problema della proliferazione batterica, poiché ii lasso di tempo intercorrente dall'estrazione del cibo, àdesempio dal forno, all'introduzione in una apparecchiatura per là. conservazione, è sempre troppo lungo, con evidente danno per la qualità dèi. prodotti successivamente da somministrare. Non solo, ma si è potuto osservare che a causa della contaminazione intervenuta nel lasso di tempo necessario al raffreddamento naturale del prodotto, anche se i cibi vengono condizionati successivamente in frigorifero a temperature prossime allo 0°C, non rallenta, anzi, è possibile riscontrare un incremento dell’attività.
In considerazione di ciò, finalizzate ad arrestare la proliferazione dei batteri, si è reso necessario lo sviluppo di apparecchiature che potessero collocarsi in una posizione intermedia, in pratica tra il ciclo di precottura dei cibi e quello di conservazione, anche perchè nel frattempo sono state introdotte diverse direttive in materia, ponendo determinati limiti. Conseguentemente, sono state condotte delle sperimentazioni e si è potuto accertare che il massimo sviluppo batterico interviene tra i 65°C e i 10°C, ragione per cui i cibi cotti dovevano essere portati a temperature di sicurezza prossime ai 10°C, nel tempo più breve possibile, dando vita agli abbattitori rapidi di calore.
Attualmente, dette apparecchiature, note come a raffreddamento indiretto, si suddividono in due grandi famiglie, quelle a flusso monolaterale e quelle a flusso mono-frontale. Le prime, sono quelle maggiormente diffuse e sono costituite essenzialmente da una scocca a doppia parete internamente coibentata, con un basamento in acciaio dotato di piedini. La parte interna comprende una camera di abbattimento posta a lato con il relativo accesso, pure in acciaio, provvista di pareti per il convogliamelo dell'aria. Di lato alla camera di abbattimento, si prevede ;il gruppo evaporatore, con relativo compressore, posto all'Interno dell'apparecchiatura, protetto in un vano accessibile. Tra l'evaporatore e la camera di abbattimento si prevede un sistema di ventilazione forzata conelettroventole che hanno lo scopo di sottrarre il calore agli alimenti introdotti, per trasferire il flusso di aria calda verso l'evaporatore, e quindi attraversando unidirezionalmente lo stesso, reintrodurre un flusso di aria fredda nella camera di abbattimento, convogliandolo a lambire le pareti. Gli inconvenienti rilevabili in questa soluzione sono dati essenzialmente dai tempi, non sufficientemente brevi, per il raggiungimento della soglia di sicurezza, in un basso rendimento/capacità produttiva nonché in un irregolare abbassamento della temperatura attuato sulle superfici dei cibi così trattati. In secondo luogo, dette apparecchiature per raggiungere risultati soddisfacenti, sono costrette ad Impiegare grandi potenze, quindi sovradimensionamenti dell'impianto e consumi elettrici piuttosto elevati.
Una soluzione alternativa, è consistita nel prevedere delle apparecchiature del tipo a flusso mono-frontale. Queste ultime, si differenziano dalle prime, soprattutto per il fatto di prevedere la camera di abbattimento posta frontalmente, mentre posteriormente viene collocata l'elettroventola e quindi sul dorso l'evaporatore alimentato dal relativo gruppo compressore, il tutto ovviamente, alloggiato in un apposito vano. Strutturalmente l'apparecchiatura si presenta ben più profonda della precedente, viceversa occupa un minor spazio in ampiezza. Per quanto riguarda la parte funzionale è possibile rilevare che si basa in buona sostanza, sul sistema precedente; il calore dei cibi introdotti frontalmente, viene sottratto dalla ventola e trasferito sul retrostante evaporatore, per poi avviare un flusso di aria fredda che viene fatto circolare, creando un moto vorticoso, nella camera di abbattimento lambendo le pareti, in questo caso laterali. Ma anche in questa soluzione gli inconvenienti resterebbero sostanzialmente quelli già menzionati.
Il medesimo richiedente, con la domanda di brevetto di modello industriale d'utilità n. TV95U000054 (Frigo Calor), ha inteso proporre un perfezionamento ad una apparecchiatura per abbattere rapidamente il calore, particolarmente per la conservazione dei cibi cotti, del tipo comprendente una scocca con relativo basamento, convenientemente coibentata, detta scocca essendo atta a racchiudere almeno tre aree, una prima collocata centralmente, costituendo una camera di abbattimento, all'interno della quale introdurre le teglie dei cibi da sottoporre a trattamento, e due diametralmente opposte ed intercomunicanti con la detta prima, ognuna essendo costituita da almeno un evaporatore e corrispondenti elettroventole, mentre, gli evaporatori alimentati da almeno un gruppo compressore, impiegano:
- un monocircuito dimezzato e contrapposto;
- alternativamente, un doppio circuito indipendente contrapposto In tandem.
Quest'ultima soluzione, pur rappresentando un ragguardevole progresso, non pare ancora sufficientemente ottimizzata, in relazione al possibile rendimento. Ed in effetti, sia per questa come per le precedenti, si rileva il fatto che la posizione e la struttura del gruppo evaporatore rimasta sostanzialmente immutata nel tempo. In pratica, esso si colloca ad. una certa distanza dal dorso della camera, questo perchè l'aria, aspirata frontalmente dall'elettroventola, investendo unidirezionalmente le tubazioni alettate possa espandersi nell'intercapedine posteriore e proseguire la sua corsa, lambendo le pareti laterali per essere nuovamente introdotta nella camera di abbattimento. Al fine di consentire il libero transito del flussi di aria, dall'intercapedine posteriore ai canali laterali rispetto all'evaporatore, nella tecnica sino ad oggi impiegata, si suole prevedere una superficie composta dalla tubazione alettata la quale non interessa affatto tutta la larghezza della camera ma si limita ad una porzione della stessa. In tal modo, si ottengono delle aperture di lato o canali, attraverso le quali è passante il flusso di ricircolo dell'aria.
Sostanzialmente, dunque, abbiamo che un flusso d'aria tipo, nelle attuali previsioni di abbattitori, effettua il seguente ciclo:
- asportazione del calore dal soggetto trattato;
- passaggio attraverso la tubazione alettata dentro l'evaporatore in andata; - ritorno libero dall'area posteriore all'evaporatore, attraverso le aperture laterali.
Da tutto ciò, si comprende come l'utilizzo di detti evaporatori, comporti anche dei costi elevati di gestione, relativamente al loro alto fabbisogno energetico. Essi, inoltre, impongono determinati dimensionamenti con dei limiti ancora importanti rispetto alla capacità e velocità di smaltimento del calore, non sfruttando adeguatamente quegli spazi, sostanzialmente morti, i quali potrebbero essere tecnicamente., sfruttati per una maggiore resa. A parità di strutture, pertanto, non è possibile aumentare ulteriormente il rendimento dell'evaporatore se non giungendo a modificare dimensionalmente almeno l'interno della camera conseguenza, polendo introdurre un evaporatore di dimensioni maggiori. In sostanza, per quanto riguarda la produzione e l'aspetto economico, l'assieme si riflette negativamente oltre che dal punto di vista qualitativo, anche nei processi di realizzazione, obbligando l'impresa ad una gestione complessa ded'unità produttiva, con una mancanza di flessibilità nel sistema dell'offerta.
Scopo del presente trovato è anche quello di ovviare ai succitati inconvenienti.
Questo ed altri scopi vengono raggiunti con la presente innovazione secondo le caratteristiche di cui alle annesse rivendicazioni risolvendo i problemi esposti mediante una apparecchiatura a doppi flussi contrapposti, particolarmente per abbattere rapidamente il calore, nei cicli di conservazione dei cibi cotti o surgelati del tipo comprendente una scocca con relativo basamento, convenientemente coibentata, detta scocca essendo atta a racchiudere almeno tre aree intercomunicanti, una prima collocata centralmente costituendo una camera di abbattimento, all'interno della quale introdurre le teglie dei cibi da sottoporre a trattamento, e due diametralmente opposte comunicanti con la detta prima, ognuna, comprendente almeno un evaporatore alimentato da almeno un gruppo compressore e corrispondenti elettroventole, impiegando:
un monocircuito dimezzato e contrapposto;
alternativamente, un doppio circuito indipendente contrapposto in tandem;
ed in cui, ogni gruppo evaporatore prevede un circuito di refrigerazione comprendente una prima superficie di tubi la cui alettatura è suddivisa in tre zone distinte di cui due d'estremità più ampie della porzione centrale, detta superficie di tubi alettati presentando uno sviluppo trasversale da una parete all'altra della relativa camera ed essendo interessata sull'estradosso da una elettroventola, mentre la parte posteriore ovvero l'intradosso normalmente vuota, prevede una seconda superficie di tubi del tipo non alettati la cui estensione è pressoché pari alla detta prima.
In tal modo, attraverso il notevole apporto creativo il cui effetto costituisce un immediato progresso tecnico vengono conseguiti diversi vantaggi. In primo luogo, si ottiene una maggiore efficenza delle macchine, con un notevole coefficiente di resa (C.O.P.), consentendo un'ulteriore ottimizzazione del processo di abbattimento della temperatura od anche di surgelazione. Alle stesse, inoltre, applicando deile valvole ad inversione di ciclo od anche delle batterie di resistenze elettriche, con delle relative unità logiche di programmazione e gestione dei diversi cicli di trattamento, è possibile conferire dei pregi di polifunzionalità, potendo essere normalmente impiegate nei processi alternativi di fermalievitazione, scongelamento, lievitazione, rinvenimento pastorizzazione, ed altri ancora.
Per quanto riguarda la specifica destinazione nella categoria degli abbattitori, vantaggi, consistono anche in ulteriore riduzione dei tempi di trattamento dei cibi cotti o crudi, giungendo ad una ineguagliabile produzione oraria. Infine, ulteriori benefici, riscontrabili sotto il profilo funzionale, sono attribuibili al raggiungimento di un abbattimento della temperatura decisamente più uniforme nei confronti dei cibi così· introdotti, con evidenti maggiori garanzie di eliminazione della massa batterica.
Questi ed altri vantaggi appariranno dalla successiva particolareggiata descrizione di soluzioni preferenziali di realizzazione con l’aiuto dei disegni schematici allegati i cui particolari di esecuzione non sarebbero da Intendersi limitativi ma solo esemplificativi.
La Figura 1., rappresenta una vista in prospettiva dì un gruppo evaporatore, interessante una apparecchiatura, particolarmente per abbattere rapidamente il calore.
La Figura 2., rappresenta parzialmente una vista di pianta, della medesima apparecchiatura con un gruppo evaporatore di cui alla Figura precedente, con la schematizzazione dei flussi di ricircolo.
La Figura 3., rappresenta una vista di pianta di una apparecchiatura particolarmente per abbattere rapidamente il calore, in cui vengono evidenziati i flussi forzati e contrapposti di aria circolante all'interno della camera di abbattimento.
La Figura 4., rappresenta una vista sempre di pianta, della medesima apparecchiatura di cui alla Figura precedente, priva della schematizzazione dei detti flussi forzati.
Infine, la Figura 5., rappresenta schematicamente una linea di abbattitori rapidi di temperatura, posti l’uno accanto l'altro a formare un tunnel di raffreddamento.
Descrizione di una possibile esecuzione.
Con riferimento anche alle figure, si rileva che una apparecchiatura perfezionata (A), particolarmente finalizzata ad abbattere in modo ultra rapido la temperatura di cibi cotti e crudi, si compóne essenzialmente di una scocca (1), preferibilmente in acciaio inox, internamente coibentata e provvista, sulla parte sottostante di un. basamento, preferibilmente anch'esso In acciaio inox.
Detta scocca (1), definisce perimetralmente l'apparecchiatura (A), data da una conformazione, ad esempio parallelepipeda e non eccessivamente sviluppata in larghezza, suddivisa essenzialmente in tre zone, una prima centrale (b), e due (c, c') diametralmente opposte, ovvero ricavate rispettivamente a lato della detta prima (b). La zona centrale (b) costituisce la camera di abbattimento ed è provvista di una portina (2), incernierata di iato, per l'accesso frontale all'interno della detta camera (b), consentendo l'introduzione delle teglie portavivande (3) ed eventualmente del relativo carrello. In una soluzione alternativa, può essere prevista, sempre in corrispondenza della camera di abbattimento (b), una seconda apertura (2‘), ottenuta sul dorso dell'apparecchiatura. Essa in pratica permette la realizzazione di una linea modulare, data da una pluralità di abbattitori {A, A', A"...) posti l'uno di seguito all'altro, ottenendo sostanzialmente un tunnel per l'abbattimento rapido e progressivo della temperatura.
La camera di abbattimento (b) può essere eventualmente separata dai vani (c, c’) da un'interparete aperta (4, 4'), provvista centralmente di una apertura (5, 5'), nel caso di specie tonda, alla quale corrisponde dall'altro lato, ovvero internamente ad almeno uno dei vani (c, C) almeno una elettroventola (6, 6'). La detta elettroventola (6, 6’), è associata ad un evaporatore (7, 8) il quale alimentato da almeno un gruppo compressore! relativa componentistica elettrica ed elettronica, può essere a monocircuito dimezzato e contrapposto od alternativamente a doppio circuito indipendente contrapposto in tandem, per una maggiore sicurezza del freddo.
Come peraltro evidenziato schematicamente nella Figura 3., dividendo la potenza necessaria su due scambiatori (7, 8), uno di fronte all'altro, e ventilandoli entrambi, modulandone l'intensità, con ventilatori (6, 6') di dimensioni e capacità identiche, si crea sugli alimenti (3) collocati al centro della camera (b) un doppio flusso vorticoso (f, f). Detto flusso consente la sottrazione del calore ai cibi collocati sulle teglie (3), per essere convogliato almeno verso le aperture (5, 5’), quindi, dapprima attraversare violentemente l'evaporatore (7, 8); e poi essere redistribuito nella camera di abbattimento (b). Tale movimentazione (f, f) crea una depressione (d) all'interno della camera stessa (b), facilitando considerevolmente l'abbattimento della temperatura.
Nel caso di specie, al fine di ottimizzare il rendimento, gli evaporatori (7, 8) sono del tipo complessi, poiché si compongono di un circuito refrigerante, suddiviso essenzialmente in due parti, rispettivamente una prima (7‘, 8') comprendente una tubazione alettata che si estende dalla parete (9) alla parete opposta (9') delle aree (c, c'), ed una seconda (7", 8"), occupante lo spazio rimanente tra la detta prima tubazione (7', 8') ed il fondo (10), costituita da una tubazione non alettata. Per quanto riguarda le tubazioni alettate (7‘, 8'), ognuna si suddivide in tre aree, distinte, rispettivamente due d'estremità li') prossime ai fianchi delle relative camere (c, c‘) ed una intermedia (t"). La separazione tra le dette tre aree (t\ t") è ottenuta mediante dei setti (12), rispettivam due per ognuna delle tubazioni alettate (7‘, 8’) i quali interessano in profondità le stesse. Caratteristica delle due aree d'estremità (t’) è quella di presentare le alette più rade ovvero differenziate nel passo, dunque più ampio, che non quelle presenti nella porzione centrale (t“), favorendo di conseguenza una velocità di circolazione maggiore in prossimità dei lati del vano (c, c') che non nella parte centrale.
La tubazione non alettata (7", 8") del circuito refrigerante, retrostante rispetto alla tubazione alettata (7‘, 8') presenta la medesima estensione di quest'ultima, proibendosi anch'essa dalla parete (9) alla parete (9’) delle aree (c, c'). Con lo scopo aumentare la velocità di ricircolo dei flussi di aria (f, f'), può essere previsto, perimetralmente alle elettroventole (6, 6'), un deflettore (11), il quale devia e restringe sostanzialmente le aree di deflusso laterali. Di conseguenza, si ottiene che un flusso ottimale di aria, effettua il seguente ciclo:
- asportazione del calore dal soggetto trattato (3);
-passaggio in andata attraverso la prima tubazione alettata (7\ 8'), dentro l’evaporatore (7, 8):
- passaggio attraverso la tubazione non alettata (7", 8"), prevista sull’intradosso della prima (7', 8'), in una area (c, c'), normalmente vuota;
- ritorno nella camera di abbattimento (b), attraversando la parte di tubazioni più esterna, dapprima non alettata (7”, 8") e successivamente alettata (t’).
Ancora in una soluzione preferenziale, l'apparecchiatura (A), pud essere predisposta per offrire una serie di funzioni alternative od in mutua concorrenza con il processo di abbattimento rapido di temperatura. Ad essa, più in particolare, è possibile associare delle valvole di inversione del ciclo od alternativamente delle batterle di resistenze elettriche, permettendo una o più funzioni finalizzate a produrre del caldo. In tal modo è possibile accedere a dei cicli di trattamento che possono riguardare la fermalievitazione, lo scongelamento, la lievitazione ed il rinvenimento e pastorizzazione.
Claims (13)
- RIVENDICAZIONI 1. Apparecchiatura particolarmente per abbattere rapidamente il calore nei cicli di conservazione dei cibi cotti e crudi, caratterizzata dal fatto in cui almeno un gruppo evaporatore (7, 8) prevede un circuito di refrigerazione comprendente una prima superficie (7', 8') di tubi aiettati la quale si sviluppa trasversalmente da una parete (9) all'altra (9') della relativa area (c, c'), detta superficie (7<*>. 8'), essendo Interessata sull'estradosso da almeno una elettroventola (6, 6'), mentre la parte posteriore ovvero l'intradosso prevede una seconda superficie (7", 8") di tubi del tipo non alettati.
- 2. Apparecchiatura per abbattere rapidamente il calore, secondo la rivendicazione 1., caratterizzata dal fatto che la seconda superficie 8") di tubi del tipo non alettati presenta la medesima estensione della prima superficie di tubi alettati (7', 8'), anteriore.
- 3. Apparecchiatura, secondo le rivendicazioni 1. e 2., caratterizzata dal fatto che ogni tubazione alettala (T, 8'), è suddivisa in tre aree, distinte, rispettivamente due d'estremità (t‘) prossime ai fianchi delle relative camere (c, c') ed una intermedia (t"); di cui quelle d'estremità (1) presentanti le alette più rade ovvero differenziate nel passo, risultando più ampio, che non quelle presenti nella porzione centrale (t").
- 4. Apparecchiatura, secondo le rivendicazioni precedenti, del tipo a flussi contrapposti, particolarmente per abbattere rapidamente il calore nei cicli di conservazione dei cibi cotti, comprendente una scocca con relativo basamento (1), convenientemente coibentata, detta scocca essendo atta a racchiudere almeno tre aree intercomunicanti, una prima collocata centralmente costituendo una camera di abbattimento (b), all'interno della quale introdurre le teglie (3) de) cibi da sottoporre a trattamento, e due (c, c') diametralmente opposte comunicanti con la detta prima (b), ognuna, comprendente almeno un evaporatore (7, 8) alimentato da almeno un gruppo compressore ed una corrispondente elettroventola (6, 6'), impiegando: - un monocircuito dimezzato e contrapposto; - alternativamente, un doppio circuito indipendente contrapposto in tandem; caratterizzata dal fatto che ogni gruppo evaporatore (7, 8) prevede un circuito di refrigerazione comprendente una prima superficie di tubi alettati (7', 8') la quale si sviluppa trasversalmente da una parete all'altra (9, 9') della relativa area (c, c'), detta superficie essendo interessata sull'estradosso da almeno una elettroventola (6, 6'), mentre la parte posteriore ovvero l’intradosso normalmente vuota, prevede una seconda superficie di tubi (7", 8") del tipo non alettati la cui estensione è pari alla detta prima (7’, 8').
- 5. Apparecchiatura a flussi contrapposti particolarmente per abbattere rapidamente il calore, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di prevedere almeno tre aree, una prima (b) collocata centralmente costituendo una camera di abbattimento, all'interno della quale introdurre le teglie (3) dei cibi da sottoporre a trattamento, e due (c, c’) diametralmente opposte alla detta prima, ognuna essendo costituita da almeno un evaporatore (7, 8) ed almeno una corrispondente elettroventola (6, 6'), intercomunicando con la camera di abbattimento (b).
- 6. Apparecchiatura a flussi contrapposti particolarmente per abbattere rapidamente il calore, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che: gli evaporatori (7, 8) alimentati da almeno un gruppo compressore, impiegano: - un monocircuito dimezzato e contrapposto; - alternativamente, un doppio circuito indipendente contrapposto in tandem;
- 7. Apparecchiatura a flussi contrapposti particolarmente per abbattere rapidamente il calore, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che I due scambiatori (7, 8), l'uno di fronte all'altro, unitamente ai ventilatori (6, 6') sono di dimensioni e capacità identiche.
- 8. Apparecchiatura a flussi contrapposti particolarmente per abbattere rapidamente il calore, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che sugli alimenti (3) collocati al centro della camera (b), si ottiene un doppio flusso vorticoso e contrapposto (f, f).
- 9. Apparecchiatura a flussi contrapposti particolarmente per abbattere rapidamente il calore, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che alternativamente, si prevede in corrispondenza della camera di abbattimento (b), una seconda apertura (2'), ottenuta sul dorso dell'apparecchiatura, consentendo la realizzazione di una linea modulare, data da una pluralità di abbattitori (A, A', A"...) posti l’uno accanto all'altro, ottenendo sostanzialmente un tunnel.
- 10. Apparecchiatura a flussi contrapposti particolarmente per abbattere rapidamente il calore, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che perimetralmente alle elettroventole (6, 6’), si prevede almeno un deflettore (11).
- 11. Apparecchiatura a flussi contrapposti particolarmente per abbattere rapidamente il calore, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che comprende delle valvole di inversione del ciclo od alternativamente delle batterie di resistenze elettriche, logicamente coordinate da una unità di programmazione, acconsentendo ad una o più funzioni finalizzate a produrre anche del caldo.
- 12. Apparecchiatura secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che, la separazione tra le dette tre aree (f, t") è ottenuta mediante dei setti (12), rispettivamente due per ognuna delle tubazioni aiettate (7', 8') i quali interessano in profondità le stesse.
- 13. Apparecchiatura secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il flusso d'aria presenta una velocità di circolazione maggiore in prossimità dei lati (t') del vano (c, c') che non nella parte centrale (t").
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