RU2150933C1

RU2150933C1 - Quick-acting freezer

Info

Publication number: RU2150933C1
Application number: RU98104363A
Authority: RU
Inventors: Ю.С. Нижечик; Э.Б. Швецов; П.П. Степаненко
Original assignee: Муниципальное унитарное медицинское предприятие Городской центр крови "Сангвис"
Priority date: 1998-03-12
Filing date: 1998-03-12
Publication date: 2000-06-20

Abstract

FIELD: devices for freezing and storing of solutions, particularly, plasma and blood. SUBSTANCE: quick-acting freezer has body with cover, temperature controller, cooling unit with heat exchanger, coolant vessel connected with chamber for product by circulating circuit. Chamber for product is tightly closed by holder with membrane pockets accommodating cells. Protective membrane pocket is designed for filling with packs containing product on operator's table and subsequent arrangement inside cells for freezing. EFFECT: increased productivity, reduced losses of expensive product and reduced repair time. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области холодильной и морозильной техники для замораживания и хранения растворов, в частности плазмы и крови. The invention relates to the field of refrigeration and freezing equipment for freezing and storing solutions, in particular plasma and blood.

Известны устройства для замораживания продуктов, например бытовые холодильники, содержащие корпус, систему получения холода с терморегулятором и морозильную камеру. Недостатком таких устройств является низкая производительность из-за длительности процесса замораживания. Это обусловлено тем, что морозильная камера имеет жесткие стенки и не дает возможности эффективно передать холод по всей поверхности замораживаемого продукта. Known devices for freezing products, for example household refrigerators containing a housing, a cold production system with a temperature controller and a freezer. The disadvantage of such devices is low productivity due to the length of the freezing process. This is due to the fact that the freezer has rigid walls and does not make it possible to effectively transfer cold over the entire surface of the frozen product.

Наиболее близким устройством по своей технической сущности к заявляемому объекту является быстрозамораживатель модели MP 500 компании THEPMO Genesus, содержащий корпус с крышкой, электронную панель с терморегулятором, холодильный агрегат с теплообменником, резервуар с хладоносителем, контур циркуляции хладоносителя с насосом, камеру для продукта, закрытую герметично мембранными карманами, внутрь которых установлены ячейки в виде тонких пружинных металлических пластин, определяющих форму замораживаемого пакета (см. "Руководство по эксплуатации замораживателей моделей MP 500, MP LT 29.02.1996). The closest device in its technical essence to the claimed object is a quick freezer model MP 500 of THEPMO Genesus, comprising a housing with a lid, an electronic panel with a thermostat, a refrigeration unit with a heat exchanger, a tank with a coolant, a coolant circulation circuit with a pump, a product chamber closed hermetically membrane pockets inside which cells are installed in the form of thin spring metal plates defining the shape of the frozen bag (see "Operation manual and freezers models MP 500, MP LT 02.29.1996).

В этих устройствах значительно повышена производительность замораживания, так как мембранный карман имеет эластичные стенки и обеспечивает облегчение практически всей поверхности замораживаемого пакета с продуктом под действием наружного гидростатического давления хладоносителя, подаваемого в камеру насосом. In these devices, the performance of freezing is significantly increased, since the membrane pocket has elastic walls and provides relief of almost the entire surface of the frozen bag with the product under the influence of external hydrostatic pressure of the coolant supplied to the chamber by the pump.

Однако производительность такого быстрозамораживателя также недостаточна. Это обусловлено частыми остановками из-за разгерметизации мембранного кармана в процессе замораживания и последующего заполнения хладоносителем уложенных внутрь ячеек пакетов с продуктом, например с плазмой крови. При этом разгерметизация сокращает время межремонтного обслуживания, а заполнение пакетов хладоносителем приводит к потерям дорогостоящего продукта. Разгерметизация мембранного кармана происходит в местах надрезов его внутренней стенки кромками ячеек при их извлечении с замороженными пакетами продукта в процессе разгрузки быстрозамораживателя. Надрезы, в свою очередь, образуются в результате прижатия стенки мембранного пакета к внутренней поверхности мембранного держателя при подъеме ячеек с пакетами в процессе разгрузки. Удалить пакеты с продуктом без перемещения ячеек не представляется возможным из-за их примерзания к пластинам ячейки. К снижению производительности приводят также потери времени на погрузочно-разгрузочные работы, обусловленные необходимостью ориентирования пакета в ячейках при загрузке и индивидуальном их извлечении при разгрузке. Последнее усложняется еще и тем, что в процессе замораживания магистрали пакетов с продуктом имеют подвижку и зацепляются между собой, а на разделение их при разгрузке также требуется время. Потери времени при погрузочно-разгрузочных работах, в свою очередь, увеличивают время открытого состояния крышки корпуса, а следовательно, и контакта с окружающей теплой средой, что ускоряет процесс образования снега и льда в хладоносителе на внутренних поверхностях мембранного кармана и поверхностях ячеек, и все это также сокращает время межремонтного обслуживания, а следовательно, уменьшает и производительность быстрозамораживателя. However, the performance of such a quick-freezer is also insufficient. This is due to frequent stops due to depressurization of the membrane pocket during freezing and subsequent filling of the product bags, for example, with blood plasma, inside the cells of the product, placed inside the cells. At the same time, depressurization reduces the time between repairs, and filling the packages with a coolant leads to the loss of an expensive product. Sealing of the membrane pocket occurs at the incisions of its inner wall with the edges of the cells when they are removed with frozen packets of the product during unloading of the quick-freezer. The incisions, in turn, are formed as a result of pressing the wall of the membrane package to the inner surface of the membrane holder when lifting the cells with packages in the process of unloading. It is not possible to remove packages with the product without moving the cells due to their freezing to the cell plates. Losses of time for loading and unloading operations also result in a decrease in productivity, due to the need to orient the package in the cells during loading and to individually extract them during unloading. The latter is further complicated by the fact that in the process of freezing, the product lines are moving and engaged, and it also takes time to separate them during unloading. Losses of time during loading and unloading operations, in turn, increase the time of the open state of the housing cover, and therefore, contact with the surrounding warm environment, which accelerates the formation of snow and ice in the coolant on the inner surfaces of the membrane pocket and cell surfaces, and all this also reduces the time between repairs, and therefore reduces the performance of the quick freezer.

Данным изобретением решается задача повышения производительности быстрозамораживателя путем снижения потерь дорогостоящего продукта и сокращения времени на ремонт и погрузочно-разгрузочные работы. This invention solves the problem of increasing the productivity of the quick-freezer by reducing the loss of an expensive product and reducing the time for repair and loading and unloading.

Для достижения этого технического результата быстрозамораживатель, содержащий корпус с крышкой, электронную панель управления с терморегулятором, холодильный агрегат с теплообменником, резервуар с хладоносителем, контур циркуляции хладоносителя с насосом, камеру для продукта, закрытую герметично держателем с мембранными карманами, внутрь которых установлены ячейки, отличается тем, что он снабжен защитным мембранным карманом, установленным свободно внутрь ячеек, а ячейки на держателе закреплены жестко. При этом защитный карман может быть разделен на отдельные карманы, соосно ячейкам мембранного кармана. To achieve this technical result, a quick-freezer comprising a housing with a lid, an electronic control panel with a thermostat, a refrigeration unit with a heat exchanger, a reservoir with a coolant, a coolant circulation circuit with a pump, a product chamber closed tightly by a holder with membrane pockets inside which cells are installed, differs the fact that it is equipped with a protective membrane pocket mounted loosely inside the cells, and the cells on the holder are fixed rigidly. In this case, the protective pocket can be divided into separate pockets, coaxial to the cells of the membrane pocket.

Снабжение быстрозамораживателя дополнительным защитным мембранным карманом позволяет гарантированно защитить стенки основного мембранного кармана от травмирования жесткими кромками пластины ячеек при разгрузке быстрозамораживателя. Это также позволяет предотвратить разгерметизацию мембранного кармана в процессе замораживания пакетов с продуктом и последующее их заполнение хладоносителем, что в свою очередь увеличивает время межремонтного обслуживания и исключает потери продукта, а следовательно, повышает производительность быстрозамораживателя. Providing the quick-freezer with an additional protective membrane pocket allows you to guarantee the protection of the walls of the main membrane pocket from being injured by the hard edges of the cell plate when unloading the quick-freezer. This also helps to prevent the membrane pocket from being depressurized during the freezing of packages with the product and their subsequent filling with a coolant, which in turn increases the time between repairs and eliminates product losses, and therefore increases the productivity of the quick-freezer.

Защитный мембранный карман выполнен из тонкой податливой пленки, что практически не сказывается на скорости замораживания продукта в пакетах, а следовательно, и на производительности быстрозамораживателя. Свободная установка мембранного пакета внутри ячеек дает возможность одновременно извлекать из ячеек все пакеты и одним движением удалять их в транспортную тару путем встряхивания. Такое решение позволяет сократить время разгрузки быстрозамораживателя, а следовательно, повысить его производительность. Жесткое закрепление ячеек на мембранном держателе позволяет исключить их перемещение относительно основного мембранного кармана в процессе разгрузочных операций и исключить таким образом его травмирование со всеми вытекающими последствиями, что также повышает производительность быстрозамораживателя. Разделение защитного мембранного кармана на отдельные карманы позволяет сократить время на загрузочную операцию, так как при таком решении не требуется тщательная укладка пакетов с продуктом при загрузке и исключается возможность зацепления пакетов при замораживании, что также повышает производительность быстрозамораживателя. Кроме того, наличие защитного мембранного кармана позволяет при каждом цикле разгрузки осуществить визуальный контроль за герметичностью основного мембранного кармана и целостностью защитного кармана. Негерметичность первого определяется по наличию масляной пленки хладагента на наружной поверхности защитного мембранного кармана. Целостность второго определяется по наличию механических повреждений и наличием течи при заполнении его водой. Оперативность и простота контроля негерметичности позволяют практически полностью исключить возможность заполнения хладоносителем пакетов с продуктом и исключить его потери, а следовательно, также повысить производительность быстрозамораживателя. Защитный мембранный карман не содержит уплотнительных элементов, соединяющих его с мембранным держателем, идентичных основному мембранному карману, поэтому при обнаружении на его поверхности повреждений его замена не требует больших затрат времени и не сказывается на производительности быстрозамораживателя. Кроме того, снабжение быстрозамораживателя дополнительным защитным мембранным карманом позволяет производить его заполнение вне быстрозамораживателя в процессе цикла заморозки, а загрузку быстрозамораживателя производить одновременно с выгрузкой путем замены карманов. Это до минимума сокращает время погрузочно-разгрузочных работ, а следовательно, и время, в течение которого крышка находится в открытом состоянии. Это, в свою очередь, сокращает время контакта холодных внутренних поверхностей быстрозамораживателя с окружающей средой, имеющей положительную температуру, снижает образование на рабочих поверхностях и в самом хладоносителе снега и льда, которые необходимо удалять в процессе эксплуатации. The protective membrane pocket is made of a thin pliable film, which practically does not affect the speed of freezing the product in bags, and therefore the performance of the quick-freezer. The free installation of the membrane bag inside the cells makes it possible to simultaneously remove all bags from the cells and, in one motion, remove them into the transport container by shaking. This solution allows you to reduce the unloading time of the quick-freezer, and therefore increase its performance. Rigid fastening of the cells on the membrane holder allows you to exclude their movement relative to the main membrane pocket during unloading operations and thus exclude its injury with all the ensuing consequences, which also increases the performance of the quick-freezer. Separation of the protective membrane pocket into separate pockets allows you to reduce the time for loading operation, since this solution does not require careful packing of the product with the load and excludes the possibility of hooking the packages during freezing, which also increases the performance of the quick freezer. In addition, the presence of a protective membrane pocket allows visual control of the tightness of the main membrane pocket and the integrity of the protective pocket during each unloading cycle. The leakage of the first is determined by the presence of an oil film of refrigerant on the outer surface of the protective membrane pocket. The integrity of the second is determined by the presence of mechanical damage and the presence of a leak when filling it with water. Efficiency and simplicity of leakage control allow almost completely eliminating the possibility of filling packages with a product with a coolant and eliminating its losses, and therefore also increase the performance of the quick-freezer. The protective membrane pocket does not contain sealing elements that connect it to the membrane holder, which are identical to the main membrane pocket, therefore, if damage is detected on its surface, it does not require much time and does not affect the performance of the quick-freezer. In addition, supplying the quick-freezer with an additional protective membrane pocket allows it to be filled outside the quick-freezer during the freezing cycle, and loading the quick-freezer simultaneously with unloading by replacing pockets. This minimizes the time of loading and unloading, and therefore the time during which the lid is in the open state. This, in turn, reduces the contact time of the cold internal surfaces of the quick-freezer with the environment having a positive temperature, reduces the formation of snow and ice on the working surfaces and in the coolant itself, which must be removed during operation.

На фиг. 1 изображен предлагаемый быстрозамораживатель в разрезе, на фиг. 2 - в разрезе по мембранному карману. In FIG. 1 shows the proposed quick-freezer in section, in FIG. 2 - in a section along the membrane pocket.

Быстрозамораживатель содержит корпус 1 с шарнирной крышкой 2, электронную панель 3 управления, терморегулятор 4, холодильный агрегат 5, соединенный с теплообменником 6, резервуар 7 хладоносителя, контур 8 циркуляции хладоносителя, насос 9, камеру 10 для продукта со штуцером 11. Уровень хладоносителя в камере 10 задается ее кромкой 12. Сверху камера 10 герметично закрыта держателем 13 мембранных карманов с мембранными карманами 14, внутрь которых установлены ячейки 15, содержащие пружинные пластины 16, образующие форму пакетов с продуктом 17. Концы 18 ячеек 15 жестко закреплены винтами 19. Внутрь ячеек 15 свободно установлен защитный мембранный карман 20, разделенный на отдельные карманы 21 специальными средствами 22. Причем ось 23 отдельного кармана 21 совпадает с осью 24 ячейки. Защитный мембранный карман 20 имеет прорези 25 для удобства его установки и извлечения. Высота защитного кармана 20 выполняется так, чтобы его кромка 26 была выше места заделки кармана 14. Это предотвращает попадание циркулирующего хладоносителя 27 внутрь защитного кармана 20 при разгерметизации кармана 14. The quick-freezer contains a housing 1 with a hinge cover 2, an electronic control panel 3, a temperature controller 4, a refrigeration unit 5 connected to a heat exchanger 6, a coolant reservoir 7, a coolant circulation circuit 8, a pump 9, a product chamber 10 with a fitting 11. The coolant level in the chamber 10 is defined by its edge 12. On top of the chamber 10 is hermetically closed by a holder 13 of membrane pockets with membrane pockets 14, inside of which are installed cells 15 containing spring plates 16 that form the shape of bags with the product 17. Ends 18 mesh 15 rigidly secured to screws 19. Inside cell 15 freely mounted protective membrane pocket 20 is divided into separate pockets 21 by special means 22. Moreover the axis 23 separate pocket 21 coincides with the axis 24 of the cell. The protective membrane pocket 20 has slots 25 for ease of installation and removal. The height of the protective pocket 20 is made so that its edge 26 is higher than the seal of the pocket 14. This prevents the circulating coolant 27 from entering the protective pocket 20 when the pocket 14 is depressurized.

Быстрозамораживатель работает следующим образом. Защитный мембранный карман 20 на столе оператора (на чертеже не показано) заполняют пакетами с продуктом 17, открывают крышку 2 и карманы 20 с содержимым опускаются внутрь пружинных пластин 16 ячеек 15. Соосность карманов 21 и ячеек 15 дает возможность правильно сориентировать пакеты с продуктом 17 относительно ячеек с минимальными затратами времени. Пластины 16 ячеек 15 формируют поверхность пакетов с продуктом 17 в месте накладки маркировочной бирки для последующего улучшения процесса считываемости нанесенной на ней информации. Крышку 2 закрывают. С панели 3 управления задается режим замораживания и производится включение быстрозамораживателя. Насос 9 обеспечивает циркуляцию хладоносителя 27 по контуру 8. Происходит теплообмен между теплообменником 6 холодильного агрегата 5 и пакетом с продуктом 17 через эластичные стенки мембранных карманов 14 плотно облегающих поверхности пакетов под действием гидростатического давления хладагента. При этом поскольку пакеты 17 помещены в отдельные карманы 21, то магистрали пакетов не зацепляются друг за друга. После отработки режима замораживания крышку 2 открывают и защитные карманы 20 с содержимым за прорези 25 извлекают из ячеек 15. На это место одновременно устанавливают подготовленные к загрузке следующие защитные карманы 20. Это сводит к минимуму потерю потенциала хладоносителя, так как время контакта холодных поверхностей замораживателя с теплой окружающей средой сводится к минимуму. Quick-freezer works as follows. The protective membrane pocket 20 on the operator’s table (not shown in the drawing) is filled with bags of product 17, the lid 2 is opened and the pockets 20 with contents are lowered inside the spring plates 16 of the cells 15. The alignment of the pockets 21 and the cells 15 makes it possible to correctly orient the bags with the product 17 relative to cells with minimal time. The plates 16 of the cells 15 form the surface of the packages with the product 17 in place of the lining of the marking tags to further improve the readability of the information printed on it. Cover 2 is closed. The control panel 3 sets the freezing mode and turns on the quick-freezer. The pump 9 circulates the coolant 27 along the circuit 8. There is a heat exchange between the heat exchanger 6 of the refrigeration unit 5 and the bag of product 17 through the elastic walls of the membrane pockets 14 of the tightly fitting surface of the bags under the influence of hydrostatic pressure of the refrigerant. Moreover, since the packages 17 are placed in separate pockets 21, the trunk of the packages do not catch on to each other. After practicing the freezing mode, the cover 2 is opened and the protective pockets 20 with the contents behind the slots 25 are removed from the cells 15. The following protective pockets 20 are prepared for loading at the same time. This minimizes the loss of refrigerant potential, since the contact time of the cold surfaces of the freezer with A warm environment is minimized.

Поскольку концы 18 ячейки 15 закреплены неподвижно, то мембранный карман 14 не подвергается травмированию при извлечении мембранных карманов 20 практически за весь срок эксплуатации быстрозамораживателя. После загрузки крышку 2 закрывают и с помощью электронной панели задают следующий режим замораживания. После чего извлеченные защитные карманы 20 вытряхивают в приготовленную транспортную тару и вновь заменяют пакетами с жидким продуктом 17. Далее цикл повторяется. Since the ends 18 of the cell 15 are fixed stationary, the membrane pocket 14 is not injured when removing the membrane pockets 20 for almost the entire life of the quick-freezer. After loading, the lid 2 is closed and the following freezing mode is set using the electronic panel. After that, the removed protective pockets 20 are shaken into the prepared transport container and again replaced with bags of liquid product 17. The cycle is then repeated.

Данное изобретение позволяет снизить потери дорогостоящего продукта, снизить расходы на обслуживание за счет увеличения времени межремонтного обслуживания и повысить эффективность быстрозамораживателя. This invention allows to reduce the loss of an expensive product, reduce maintenance costs by increasing the time between repairs and to increase the efficiency of the quick-freezer.

Claims

1. A quick-freezer containing a housing with a lid, an electronic control panel with a temperature regulator, a refrigeration unit with a heat exchanger, a coolant reservoir, a coolant circulation circuit with a pump, a product chamber closed hermetically with a holder with membrane pockets, inside which cells are installed, characterized in that it equipped with a protective membrane pocket installed freely inside the cells, and the cells on the holder are fixed rigidly.

2. The quick-freezer according to claim 1, characterized in that the protective membrane pocket is divided into separate pockets coaxial with the cells of the membrane pocket.