RU218125U1 - FREEZE DRYING DEVICE - Google Patents
FREEZE DRYING DEVICE Download PDFInfo
- Publication number
- RU218125U1 RU218125U1 RU2023104154U RU2023104154U RU218125U1 RU 218125 U1 RU218125 U1 RU 218125U1 RU 2023104154 U RU2023104154 U RU 2023104154U RU 2023104154 U RU2023104154 U RU 2023104154U RU 218125 U1 RU218125 U1 RU 218125U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- evaporator
- refrigerant
- cassette
- drying chamber
- shell
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Заявленное техническое решение относится к устройствам, использующимся на предприятиях общественного питания для высушивания продуктов (например, овощей, мяса, рыбы, фруктов, кофе и т.п.) в морозильной камере в среде вакуума без потери полезных свойств, снижение которых при сублимации составляет не более 3%. Устройство сублимационной сушки содержит герметично закрывающуюся теплоизолированную сушильную камеру, соединенную с испарителем, выполненным в виде обечайки с рубашкой, конденсатор, внутри теплоизолированной сушильной камеры, выполненной с прозрачной дверью, имеется выдвижная кассета, снабженная неподвижно закрепленными полками, нагревательными элементами и вентилятором, обечайка и рубашка, соединенные между собой по контуру с образованием внутреннего замкнутого объема, дополнительно соединены между собой в точках, расположенных равномерно по всей цилиндрической поверхности испарителя, три трубки, исходящие из капиллярной трубки подвода хладагента от компрессора к испарителю, выполнены параллельными, три трубки, сведенные в одну трубку отвода хладагента от испарителя к компрессору, выполнены параллельными, причем капиллярная трубка выполнена в виде змеевика, обернутого вокруг трубки отвода хладагента, на задней стенке устройства выполнен дополнительный конденсатор. Техническим результатом заявленной полезной модели является создание устройства, обладающего повышенной эффективностью сублимационной сушки продуктов. 6 з.п. ф-лы, 4 ил. The claimed technical solution relates to devices used in public catering establishments for drying products (for example, vegetables, meat, fish, fruits, coffee, etc.) in a freezer in a vacuum environment without loss of useful properties, the reduction of which during sublimation is not more than 3%. The freeze drying device contains a hermetically sealed heat-insulated drying chamber connected to an evaporator made in the form of a shell with a jacket, a condenser, inside a heat-insulated drying chamber made with a transparent door, there is a retractable cassette equipped with fixed shelves, heating elements and a fan, a shell and a jacket , connected to each other along the contour to form an internal closed volume, are additionally connected to each other at points located evenly over the entire cylindrical surface of the evaporator, three tubes emanating from the capillary tube for supplying refrigerant from the compressor to the evaporator are made parallel, three tubes brought together into one the refrigerant outlet pipe from the evaporator to the compressor is made parallel, and the capillary tube is made in the form of a coil wrapped around the refrigerant outlet pipe, an additional condenser is made on the rear wall of the device. The technical result of the claimed utility model is the creation of a device with increased efficiency of freeze-drying products. 6 w.p. f-ly, 4 ill.
Description
Заявленное техническое решение относится к устройствам, использующимся на предприятиях общественного питания для высушивания продуктов (например, овощей, мяса, рыбы, фруктов, кофе и т.п.) в морозильной камере в среде вакуума без потери полезных свойств, снижение которых при сублимации составляет не более 3%.The claimed technical solution relates to devices used in public catering establishments for drying products (for example, vegetables, meat, fish, fruits, coffee, etc.) in a freezer in a vacuum environment without loss of useful properties, the reduction of which during sublimation is not more than 3%.
Наиболее близким техническим решением (прототипом) является устройство сублимационной сушки по патенту РФ №210990, F26B 9/06, опубл. 16.05.2022 Бюл. №14, содержащее герметично закрывающуюся теплоизолированную сушильную камеру, соединенную с испарителем, выполненным в виде обечайки с рубашкой, конденсатор.The closest technical solution (prototype) is a freeze-drying device according to RF patent No. 210990, F26B 9/06, publ. 05/16/2022 Bull. No. 14, containing a hermetically sealed heat-insulated drying chamber connected to an evaporator made in the form of a shell with a jacket, a condenser.
Недостатки прототипа:Prototype Disadvantages:
1) наличие непрозрачного люка, герметично закрывающего теплоизолированную сушильную камеру, не позволяет пользователю оперативно (визуально) контролировать процесс приготовления продукта, что снижает качество приготовления продукта и эффективность работы устройства в целом;1) the presence of an opaque hatch that hermetically closes the heat-insulated drying chamber does not allow the user to quickly (visually) control the process of product preparation, which reduces the quality of product preparation and the efficiency of the device as a whole;
2) использование выдвижных полок в теплоизолированной сушильной камере увеличивает время загрузки/выгрузки продукта в/из сушильную камеру, усложняет, а также продлевает процесс очистки устройства после окончания работы;2) the use of sliding shelves in a heat-insulated drying chamber increases the time for loading / unloading the product into / out of the drying chamber, complicates and also prolongs the process of cleaning the device after completion of work;
3) наличие между обечайкой и рубашкой нескольких щелевых каналов со спиральными или зигзагообразными ходами хладагента снижает объем испарителя, соответственно снижается производительность устройства из-за увеличения времени сублимации продукта;3) the presence between the shell and the jacket of several slotted channels with spiral or zigzag refrigerant passages reduces the volume of the evaporator, respectively, the performance of the device decreases due to an increase in the sublimation time of the product;
4) подвод хладагента к испарителю осуществляется посредством одной трубки, исходящей из капиллярной трубки, что не позволяет равномерно заполнять щелевые каналы хладагентом, а это снижает производительность работы испарителя и всего устройства в целом;4) the refrigerant is supplied to the evaporator through a single tube coming from the capillary tube, which does not allow uniform filling of slotted channels with refrigerant, and this reduces the performance of the evaporator and the entire device as a whole;
5) отвод хладагента от испарителю осуществляется посредством одной трубки, что не позволяет равномерно отводить хладагент из испарителя, занижая производительность его работы и всего устройства в целом;5) the removal of the refrigerant from the evaporator is carried out by means of a single tube, which does not allow uniform removal of the refrigerant from the evaporator, underestimating the performance of its operation and the entire device as a whole;
6) капиллярная трубка, напрямую подводящая хладагент к испарителю, не позволяет дополнительно охлаждать хладагент перед подводом его к испарителю, что снижает КПД устройства;6) a capillary tube that directly supplies the refrigerant to the evaporator does not allow additional cooling of the refrigerant before it is supplied to the evaporator, which reduces the efficiency of the device;
7) наличие единственного конденсатора не позволяет использовать большое количество хладагента, что снижает производительность работы устройства.7) the presence of a single condenser does not allow the use of a large amount of refrigerant, which reduces the performance of the device.
Технической проблемой, решаемой созданием заявленной полезной модели является то, что современный потребитель нуждается в экологически чистых и вкусных продуктах питания, высушенных самым современным способом в устройстве сублимационной сушки, при этом не изменяющих внешнего вида, сохраняющих полезные свойства и структуру в течение длительного срока хранения без холодильника, а также имеющих низкий вес и не подвергающихся заражению бактериями. Потребность в такой пище для современного человека, в том числе для длительных экспедиций космических станций, дальних туристических походов, спортсменов и т.п., растет из года в год. Известно, что сублимированный продукт имеет большую пищевую ценность (до 98% пищевых свойств), чем законсервированный другим способом продукт, например, тепловой или микроволновой сушкой.The technical problem solved by the creation of the claimed utility model is that a modern consumer needs environmentally friendly and tasty food products dried in the most modern way in a freeze-drying device, while not changing their appearance, retaining useful properties and structure for a long shelf life without refrigerator, as well as having a low weight and not subject to contamination by bacteria. The need for such food for a modern person, including for long-term expeditions of space stations, long-distance hiking trips, athletes, etc., is growing from year to year. It is known that a freeze-dried product has a greater nutritional value (up to 98% of nutritional properties) than a product preserved in another way, for example, by thermal or microwave drying.
Техническим результатом заявленной полезной модели создание устройства, обладающего повышенной эффективностью сублимационной сушки продуктов (в том числе повышенной производительностью процесса сублимации продукта, а также повышенным коэффициентом полезного действия устройства).The technical result of the claimed utility model is the creation of a device with increased efficiency of freeze-drying of products (including increased productivity of the product sublimation process, as well as increased efficiency of the device).
Технический результат достигается тем, что устройство сублимационной сушки, содержащее герметично закрывающуюся теплоизолированную сушильную камеру, соединенную с испарителем, выполненным в виде обечайки с рубашкой, конденсатор, причем внутри теплоизолированной сушильной камеры, выполненной с прозрачной дверью, имеется выдвижная кассета, снабженная неподвижно закрепленными полками, нагревательными элементами и вентилятором, обечайка и рубашка, соединенные между собой по контуру с образованием внутреннего замкнутого объема, дополнительно соединены между собой в точках, расположенных равномерно по всей цилиндрической поверхности испарителя, три трубки, исходящие из капиллярной трубки подвода хладагента от компрессора к испарителю, выполнены параллельными, три трубки, сведенные в одну трубку отвода хладагента от испарителя к компрессору, выполнены параллельными, причем капиллярная трубка выполнена в виде змеевика, обернутого вокруг трубки отвода хладагента, на задней стенке устройства выполнен дополнительный конденсатор. При этом прозрачная дверь имеет плоскую форму. При этом нагревательные элементы выдвижной кассеты выполнены под неподвижными полками. При этом верхняя полка выдвижной кассеты выполнена с дополнительным нагревательным элементом, расположенным над ней. При этом неподвижные полки кассеты снабжены выдвижными лотками. При этом вентилятор расположен в задней части кассеты. При этом точки соединения обечайки и рубашки выполнены посредством сварки.The technical result is achieved by the fact that a freeze-drying device containing a hermetically sealed heat-insulated drying chamber connected to an evaporator made in the form of a shell with a jacket, a condenser, and inside the heat-insulated drying chamber made with a transparent door, there is a retractable cassette equipped with fixed shelves, heating elements and a fan, the shell and the jacket, interconnected along the contour to form an internal closed volume, are additionally interconnected at points located evenly over the entire cylindrical surface of the evaporator, three tubes coming from the capillary tube for supplying refrigerant from the compressor to the evaporator are made parallel, three tubes brought together into one refrigerant outlet pipe from the evaporator to the compressor are made in parallel, and the capillary tube is made in the form of a coil wrapped around the refrigerant outlet pipe, an additional condenser is made on the rear wall of the device. At the same time, the transparent door has a flat shape. At the same time, the heating elements of the retractable cassette are made under the fixed shelves. At the same time, the upper shelf of the retractable cassette is made with an additional heating element located above it. In this case, the fixed shelves of the cassette are equipped with drawers. The fan is located at the rear of the cassette. At the same time, the connection points of the shell and the jacket are made by welding.
Новыми существенными отличительными признаками заявляемого технического решения являются следующие признаки:New essential distinguishing features of the proposed technical solution are the following features:
теплоизолированная сушильная камера выполнена с прозрачной дверью,the heat-insulated drying chamber is made with a transparent door,
внутри теплоизолированной сушильной камеры имеется выдвижная кассета, снабженная неподвижно закрепленными полками, нагревательными элементами и вентилятором;inside the heat-insulated drying chamber there is a retractable cassette equipped with fixed shelves, heating elements and a fan;
обечайка и рубашка, соединенные между собой по контуру с образованием внутреннего замкнутого объема, дополнительно соединены между собой в точках, расположенных равномерно по всей цилиндрической поверхности испарителя;the shell and the shirt, connected to each other along the contour with the formation of an internal closed volume, are additionally connected to each other at points spaced evenly over the entire cylindrical surface of the evaporator;
три трубки, исходящие из капиллярной трубки подвода хладагента от компрессора к испарителю, выполнены параллельными;three tubes coming from the capillary tube for supplying refrigerant from the compressor to the evaporator are made in parallel;
три трубки, сведенные в одну трубку отвода хладагента от испарителя к компрессору, выполнены параллельными;three tubes brought together into one refrigerant outlet tube from the evaporator to the compressor are made in parallel;
капиллярная трубка выполнена в виде змеевика, обернутого вокруг трубки отвода хладагента;the capillary tube is made in the form of a coil wrapped around the refrigerant outlet tube;
на задней стенке устройства выполнен дополнительный конденсатор.an additional capacitor is made on the rear wall of the device.
Совокупность новых существенных отличительных признаков наряду с известными из уровня техники признаками достаточна для решения указанной технической проблемы и получения обеспечиваемого полезной моделью технического результата - создания устройства, обладающего повышенной эффективностью работы (в том числе повышенной производительностью процесса сублимации продукта, а также повышенным коэффициента полезного действия устройства).The totality of new essential distinguishing features, along with the features known from the prior art, is sufficient to solve the specified technical problem and obtain the technical result provided by the utility model - the creation of a device with increased work efficiency (including increased productivity of the product sublimation process, as well as increased efficiency of the device ).
Сущность предлагаемой полезной модели, ее реализуемость и возможность промышленного применения иллюстрируется чертежами (фиг. 1, 2, 3, 4), где:The essence of the proposed utility model, its feasibility and the possibility of industrial application is illustrated by drawings (Fig. 1, 2, 3, 4), where:
на фиг. 1 - устройство в аксонометрической проекции;in fig. 1 - device in axonometric projection;
на фиг. 2 - продольный разрез теплоизолированной сушильной камеры;in fig. 2 - longitudinal section of a heat-insulated drying chamber;
на фиг. 3 - поперечный разрез испарителя теплоизолированной сушильной камеры;in fig. 3 - cross section of the evaporator of the heat-insulated drying chamber;
на фиг. 4 - развертка испарителя теплоизолированной сушильной камеры.in fig. 4 - development of the evaporator of the heat-insulated drying chamber.
На представленных чертежах имеются следующие обозначения:On the presented drawings there are the following symbols:
1 - теплоизолированная сушильная камера;1 - heat-insulated drying chamber;
2 - кассета;2 - cassette;
3 - полки;3 - shelves;
4 - дверь;4 - door;
5 - испаритель;5 - evaporator;
6 - днище;6 - bottom;
7 - лотки;7 - trays;
8 - вентилятор;8 - fan;
9 - обечайка;9 - shell;
10 - металлическая рубашка;10 - metal shirt;
11, 11а - сварные швы;11, 11a - welds;
12 - точки сварки;12 - welding points;
13, 14, 15 - трубки входа хладагента;13, 14, 15 - refrigerant inlet pipes;
16 - верхняя зона испарителя;16 - the upper zone of the evaporator;
17, 18, 19 - трубки выхода хладагента;17, 18, 19 - refrigerant outlet pipes;
20 - теплоизоляционный слой;20 - heat-insulating layer;
21 - нагревательные элементы;21 - heating elements;
22 - компрессор;22 - compressor;
23 - конденсатор;23 - capacitor;
24 - вентилятор;24 - fan;
25 - трубка;25 - tube;
26 - конденсатор;26 - capacitor;
27 - трубка;27 - tube;
28 - фильтр-осушитель;28 - filter-drier;
29 - капиллярная трубка;29 - capillary tube;
30 - трубка отвода;30 - outlet tube;
31 - вакуумный насос;31 - vacuum pump;
32 - теплоизоляционные слои;32 - heat-insulating layers;
33, 34 - верхний и нижний нагревательные элементы.33, 34 - upper and lower heating elements.
Устройство сублимационной сушки (фиг. 1, 2, 3, 4) содержит теплоизолированную сушильную камеру 1 (фиг. 2, 3), выполненную например, цилиндрической формы, внутри которой расположена кассета 2 (фиг. 1) с неподвижно закрепленными в ней полками 3 (фиг. 2).The freeze-drying device (Fig. 1, 2, 3, 4) contains a heat-insulated drying chamber 1 (Fig. 2, 3), made for example, of a cylindrical shape, inside of which there is a cassette 2 (Fig. 1) with
Теплоизолированная сушильная камера 1 (фиг. 2, 3) герметично закрыта дверью 4 (фиг. 1, 2) плоской формы, выполненной из оргстекла (прозрачная дверь). Герметичность двери 4 обеспечивается наличием уплотнителя (на фиг. не показан), закрепленного к передней поверхности (на фиг. не показана) устройства.Thermally insulated drying chamber 1 (Fig. 2, 3) is hermetically sealed with a flat-shaped door 4 (Fig. 1, 2) made of Plexiglas (transparent door). The tightness of the
Внутреннюю поверхность теплоизолированной сушильной камеры 1 (фиг. 2, 3) образует испаритель 5, окружающий (охватывающий) кассету 2 (фиг. 1).The inner surface of the heat-insulated drying chamber 1 (Fig. 2, 3) forms the
Днище 6 (фиг. 2) расположено на торцевой поверхности (на фиг. не показано) теплоизолированной сушильной камеры 1 (фиг. 2, 3) (далее по тексту - сушильная камера), противоположной передней поверхности (на фиг. не показана) устройства, на которой выполнена дверь 4 (фиг. 1, 2).The bottom 6 (Fig. 2) is located on the end surface (not shown in Fig.) of the heat-insulated drying chamber 1 (Fig. 2, 3) (hereinafter referred to as the drying chamber), opposite the front surface (not shown in Fig.) of the device, on which the
Для загрузки и выгрузки продуктов кассета 2 (фиг. 1) выполнена выдвижной из объема сушильной камеры 1 (фиг. 2, 3). На неподвижных полках 3 (фиг. 2) кассеты 2 (фиг. 1) расположены лотки 7 (фиг. 2, 3), которые могут выдвигаться наружу или задвигаться вовнутрь кассеты 2 (фиг. 1) по соответствующим фланцам, работающим (на фиг. не показаны), как направляющие, которые не дают выпасть лоткам 7 (фиг. 2, 3) из кассеты 2 (фиг. 1).For loading and unloading products, the cassette 2 (Fig. 1) is made retractable from the volume of the drying chamber 1 (Fig. 2, 3). On the fixed shelves 3 (Fig. 2) of the cassette 2 (Fig. 1) there are trays 7 (Fig. 2, 3), which can be pulled out or pushed inside the cassette 2 (Fig. 1) along the corresponding flanges operating (in Fig. 1). not shown), as guides that prevent the trays 7 (Fig. 2, 3) from falling out of the cassette 2 (Fig. 1).
В состав кассеты 2 входит вентилятор 8 (фиг. 2, 3), расположенный в задней ее части. Вентилятор 8 предназначен для повышения эффективности переноса влаги, что осуществляется посредством дополнительной циркуляции паровоздушной среды внутри сушильной камеры 1.The composition of the
Испаритель 5 цилиндрической формы выполнен состоящим из внутреннего металлического слоя - обечайки 9 и внешнего металлического слоя - рубашки 10. Обечайка 9 и рубашка 10 приварены друг к другу по образующей цилиндрической поверхности испарителя 5, где сварной шов 11 (фиг. 1, 3, 4) выполнен в верхней части испарителя 5 (фиг. 2, 3). Торцы рубашки 10 выполнены приваренными к обечайке 9 (спереди и сзади камеры 1) посредством сварного шва 11а (фиг. 1). В результате указанного образуется замкнутый объем испарителя 5 (фиг. 2, 3).The
Металлическая рубашка 10 дополнительно приварена к обечайке 9 равномерно расположенными сварными точками 12 (фиг. 1, 4) по всей цилиндрической поверхности испарителя 5 (фиг. 2, 3).The
Образование внутреннего объема испарителя 5 достигается за счет деформации растяжения поверхности металлического листа рубашки 10 во внешнюю сторону при подаче воздуха высокого давления в пространство между обечайкой 9 и рубашкой 10. Указанное деформация растяжения достигается за счет того, что толщина листа заготовки рубашки 10 меньше толщины листа заготовки обечайки 9.The formation of the internal volume of the
Движение хладагента в устройстве осуществляется по замкнутой системе взаимосвязанных между собой конструктивных элементов: компрессора 22, конденсатора 23, вентилятора 24, трубки 25, конденсатора 26, трубки 27, фильтра-осушителя 28, капиллярной трубки 29 с исходящими из нее тремя параллельными трубками 13, 14, 15, испарителя 5, трех параллельных трубок 17, 18, 19, объединенных в единую трубку 30 отвода хладагента от испарителя к компрессору 22.The movement of the refrigerant in the device is carried out through a closed system of interconnected structural elements:
Для достижения эффекта охлаждения продукта хладагент в виде жидкости низкого давления подводится от компрессора 22 (фиг. 1) в испаритель 5 (фиг. 2, 3) по трем параллельным трубкам (каналам) 13, 14, 15 (фиг. 1, 3, 4), расположенным в верхней зоне 16 (фиг. 2, 3) цилиндрического испарителя 5, с одной стороны от сварного шва 11 (фиг. 1, 3, 4).To achieve the effect of cooling the product, the refrigerant in the form of a low-pressure liquid is supplied from the compressor 22 (Fig. 1) to the evaporator 5 (Fig. 2, 3) through three parallel tubes (channels) 13, 14, 15 (Fig. 1, 3, 4 ) located in the upper zone 16 (Fig. 2, 3) of the
Отвод хладагента в виде газа низкого давления из цилиндрического испарителя 5 (фиг. 2, 3) к компрессору 22 (фиг. 1) осуществляется по трем параллельным трубкам (каналам) 17, 18, 19 (фиг. 1, 3, 4), расположенным с другой стороны сварного шва 11, т.е. со стороны, противоположной расположению трубок (каналов) 13, 14, 15.Removal of the refrigerant in the form of low pressure gas from the cylindrical evaporator 5 (Fig. 2, 3) to the compressor 22 (Fig. 1) is carried out through three parallel tubes (channels) 17, 18, 19 (Fig. 1, 3, 4), located on the other side of the
На внешней поверхности испарителя 5 (фиг. 2, 3) за рубашкой 10 выполнен теплоизоляционный слой 20, который нанесен также на внешнюю поверхность днища 6 (фиг. 2).On the outer surface of the evaporator 5 (Fig. 2, 3) behind the
Заявленное устройство снабжено нагревательными элементами 21, 33, 34 (фиг. 2, 3). Нагревательные элементы 21, 34 прикреплены снизу к полкам 3 (фиг. 2) кассеты 2 (фиг. 1). Нагревательный элемент 33 (фиг. 2, 3), расположен над верхней полкой 3 (фиг. 2). Таким образом каждая полка 3 подвергнута нагреву, воздействующему на нее одновременно сверху и снизу от двух нагревательных элементов 21, 33, 34 (фиг. 2, 3), что повышает скорость теплообмена нагревательных частей устройства с продуктом, расположенным на лотках 7 полок 3 (фиг. 2) кассеты 2 (фиг. 1).The claimed device is equipped with
Каждый нагревательный элемент 21, 33, 34 (фиг. 2, 3) может быть выполнен в виде электронагревательного мата, состоящего из тонкой нагревательной секции, закрепленной на основе армирующей сетки для уменьшения эластичности и защиты закрывающих с обеих сторон силиконовых оболочек, листов. Каждая нагревательная секция состоит из нагревательного кабеля, провода питания и разъема (на фиг. не показаны), который обеспечивает герметичное соединение кабеля и провода питания.Each
Устройство работает следующим образом. Сублимационная сушка продукта происходит в несколько стадий: «Подготовка»; «Заморозка»; «Вакуумирование»; «Сушка»; «Окончательная сушка».The device works as follows. Sublimation drying of the product occurs in several stages: "Preparation"; "Freeze"; "Vacuumization"; "Drying"; "Final Drying"
На стадии «Подготовка» происходит предварительное охлаждение камеры 1 (фиг. 2, 3), температура подноса должна стать ниже 10°С, что осуществляется в течение 15 минут. Для этого включается компрессор 22 (фиг. 1), который нагнетает давление, вызывая принудительную циркуляцию хладагента. Хладагент в состоянии газа высокого давления подается в конденсатор 23, расположенный под сушильной камерой 1 (фиг. 2, 3), в передней части.At the "Preparation" stage,
Для снижения исходной температуры хладагента и перевода его в жидкость высокого давления включается вентилятор 24 (фиг. 1), установленный на конденсаторе 23.To reduce the initial temperature of the refrigerant and transfer it to a high-pressure liquid, the fan 24 (Fig. 1) mounted on the
Далее хладагент по трубке 25 подается в конденсатор 26, где хладагент, попадая в относительно большой объем конденсатора 26, переходит в состояние жидкости низкого давления, отдавая тепло через наружную поверхность конденсатора 26 в окружающую среду. Конденсатор 26 расположен на задней стенке-поверхности (на фиг. не показана) устройства.Further, the refrigerant is fed through the
Далее хладагент по трубке 27 подается в фильтр-осушитель 28, что необходимо для поддержания низкого уровня влажности хладагента. Затем хладагент подается в капиллярную трубку 29, которая служит для регулирования потока хладагента.Further, the refrigerant is fed through the
Хладагент из капиллярной трубки 29 поступает в испаритель 5 (фиг. 2, 3) посредством трех параллельных трубок 13, 14, 15 (фиг. 1, 3, 4), соединенных с капиллярной трубкой 29 (фиг. 1), что позволяет равномерно заполнять объем испарителя 5 (фиг. 2, 3).The refrigerant from the
Попадая в большой объем испарителя 5 хладагент, расширяясь, закипает и переходит из жидкого состояния в газообразное, при этом охлаждается и интенсивно поглощает тепло из внутреннего пространства сушильной камеры 1 через обечайку 9. Отбор холода в рубашку 10 не происходит из-за наличия теплоизоляционного слоя 20.Getting into a large volume of the
Далее хладагент в виде газа низкого давления, пройдя через объем испарителя 5, отводится по трем параллельным трубкам 17, 18, 19 (фиг. 1, 3, 4), соединенным в трубку 30 (фиг. 1) отвода хладагента, и направляется в компрессор 22.Further, the refrigerant in the form of a low-pressure gas, having passed through the volume of the
Движение хладагента в испарителе 5 (фиг. 2, 3) обозначено стрелками белого цвета, выполненными на фиг. 1.The movement of the refrigerant in the evaporator 5 (Figs. 2, 3) is indicated by white arrows in Figs. 1.
Капиллярная трубка 29 (фиг. 1) выполнена в виде змеевика, обернутого вокруг трубки 30 отвода хладагента, что предназначено для более интенсивного охлаждения подводимого хладагента перед подачей в испаритель 9 (фиг. 2, 3), а это повышает КПД работы заявленного устройства.The capillary tube 29 (Fig. 1) is made in the form of a coil wrapped around the
После остывания подносов 7 до температуры ниже 10°С устройство автоматически переходит на следующую стадию - «Заморозка».After the
На стадии «Заморозка» охлаждают исходные продукты, размещенные на лотках 7 полок 3 (фиг.2) кассеты 2 (фиг. 1), от исходной температуры (например, +20°С) до температуры (-35..-50)°С. Для ускорения процесса охлаждения исходного продукта с высокой влажностью, расположенного на лотках 7 (фиг. 2, 3) полок 3 (фиг. 2) кассеты 2 (фиг. 1), включается вентилятор 8 (фиг. 2, 3).At the "Freeze" stage, the original products placed on
При достижении необходимой температуры продукта, расположенного на лотках 7 полок 3 (фиг. 2) кассеты 2 (фиг. 1) ниже, например, -40°С, процесс сублимационной сушки автоматически переходит на следующую стадию «Вакуумирование».Upon reaching the required temperature of the product located on the
На стадии «Вакуумирование» необходимо поддерживая достигнутую температуру продукта, создать вакуумным насосом 31 разряжение внутри сушильной камеры 1 (фиг. 2, 3) до значения 10 мбар.At the "Evacuum" stage, it is necessary to maintain the achieved temperature of the product and create a vacuum inside the drying chamber 1 (Fig. 2, 3) to a value of 10 mbar with a
При достигнутых режимах вода из состояния «лед» внутри продукта переходит в состояние «пар». Этот пар конденсируется на холодной внутренней поверхности испарителя 5 (на внутренней поверхности обечайки 9) в виде льда. Пока давление внутри камеры 1 не опустилось ниже некоторого порогового значения, продолжает работать вентилятор 8, интенсифицирующий процесс переноса выделяемого из продукта пара на внутреннюю поверхность испарителя 5 (обечайки 9). Далее вентилятор 8 отключается.When the modes are reached, the water from the state of "ice" inside the product passes into the state of "steam". This vapor condenses on the cold inner surface of the evaporator 5 (on the inner surface of the shell 9) in the form of ice. Until the pressure inside the
При достижении необходимого уровня разряжения устройство автоматически переходит на следующую стадию «Сушка», на которой:When the required vacuum level is reached, the device automatically switches to the next stage “Drying”, where:
а) продолжается работа холодильной установки в составе компрессора 22 (фиг. 1), конденсатора 23, вентилятора 24, конденсатора 26, фильтра-осушителя 28, капиллярной трубки 29 и испарителя 5 (фиг. 2, 3), поддерживая низкую температуру на внутренней поверхности испарителя 5 (обечайки 9);a) the operation of the refrigeration unit continues as part of the compressor 22 (Fig. 1),
б) продолжается работа вакуумного насоса 31 (фиг. 1), поддерживая необходимый уровень разряжения (вакуума) внутри сушильной камеры 1 (фиг. 2, 3);b) the operation of the vacuum pump 31 (Fig. 1) continues, maintaining the required level of vacuum (vacuum) inside the drying chamber 1 (Fig. 2, 3);
в) для увеличения скорости сублимационной сушки включаются нагревательные элементы 21, 33, 34 (фиг. 2, 3). Нагрев продуктов, расположенных на лотках 7 полок 3 (фиг. 2) кассеты 2 (фиг. 1) между нагревательными элементами 21, 33, 34 (фиг. 2, 3) происходит за счет физического контакта продукта через полки 3 (фиг. 2) с нагревательными элементами 21, 33, 34 (фиг. 2, 3). Но основным путем нагрева продукта является тепловое излучение, передаваемое от нагревательных элементов 21, 33, 34 к продукту на лотках 7 полок 3 (фиг. 2) кассеты 2 (фиг. 1) в условиях сильного разряжения (вакуума). Конвективный теплообмен между продуктом и нагревательными элементами 21, 33, 34 (фиг. 2, 3) в этих условиях практически отсутствует; нагрев продукта происходит до температуры примерно 20°С, что приводит к более интенсивному фазовому переходу влаги в виде льда из продукта в пар. Высвобождающийся пар конденсируется на холодную внутреннюю поверхность испарителя 5 (обечайки 9) в виде льда. Происходит сублимационная сушка продукта.c) to increase the speed of freeze drying,
В кассете 2 (фиг. 1) установлены дополнительные теплоизоляционные слои 32 (фиг. 2, 3), расположенный над верхним и под нижним нагревателями 33, 34, что необходимо для предотвращения ненужного перехода в пар уже образованного льда на верхней и нижней внутренней поверхностях испарителя 5 (обечайки 9), что возможно при осуществлении теплового излучения указанных нагревателей.In the cassette 2 (Fig. 1) additional heat-insulating layers 32 (Fig. 2, 3) are installed, located above the upper and
По завершении сублимационной сушки продукт на лотках 7 остается сухим, а вся влага из него конденсирована в виде льда на внутренней поверхности испарителя 5 (обечайки 9).Upon completion of freeze drying, the product on the
Стадия «Окончательная сушка» служит для продолжения работы устройства в случае, когда пользователь занят или ему неудобно вынимать продукты ночью. На этой стадии пользователь может в любое время вынуть продукты из лотков 7 кассеты 2 (фиг. 1) сушильной камеры.The "Final Drying" stage is used to continue the operation of the device in case the user is busy or it is inconvenient for him to take out the products at night. At this stage, the user can at any time remove the products from the
После завершения процесса сушки открывают кран дренажной системы (на фиг. не показан), чтобы выровнять давление в сушильной камере 1 (фиг. 2, 3) с окружающей средой и открыть дверь 4 (фиг. 1, 2). Давление внутри сушильной камеры 1 (фиг. 2, 3) поднимается до атмосферного. Открывают дверь 4 (фиг. 1, 2) сушильной камеры 1 (фиг. 2, 3) и кассету 2 (фиг. 1) с лотками 7 (фиг. 2, 3) с высушенным продуктом выдвигают из сушильной камеры 1, а полученный продукт перекладывают во внешнюю тару. Образовавшийся лед извлекают из сушильной камеры 1. После оттаивания и очистки устройство готово к следующему циклу работы.After the drying process is completed, the drain valve is opened (not shown in Fig.) to equalize the pressure in the drying chamber 1 (Fig. 2, 3) with the environment and open the door 4 (Fig. 1, 2). The pressure inside the drying chamber 1 (Fig. 2, 3) rises to atmospheric pressure. The door 4 (Fig. 1, 2) of the drying chamber 1 (Fig. 2, 3) is opened and the cassette 2 (Fig. 1) with trays 7 (Fig. 2, 3) with the dried product is pulled out of the drying
Управление работой производится автоматически программно-аппаратным комплексом, основой которого является программируемый логический контроллер (на фиг. не показан) для управления функциями устройства. Устройство снабжено панелью управления (на фиг. не показана).The operation is controlled automatically by a software and hardware complex, the basis of which is a programmable logic controller (not shown in Fig.) to control the functions of the device. The device is equipped with a control panel (not shown in Fig.).
В отличие от прототипа, где теплоизолированная сушильная камера выполнена с непрозрачным дверным люком, в предложенном техническом решении теплоизолированная сушильная камеры закрывается прозрачной плоской дверью из оргстекла, что позволяет пользователю эффективно контролировать процесс сублимации продукта, обеспечивает удобство и повышает эффективность работы устройства.Unlike the prototype, where the thermally insulated drying chamber is made with an opaque door hatch, in the proposed technical solution, the thermally insulated drying chamber is closed with a transparent flat Plexiglas door, which allows the user to effectively control the product sublimation process, provides convenience and increases the efficiency of the device.
В отличие от прототипа, где внутри теплоизолированной сушильной камеры выполнены выдвижные полки, сбоку от которых расположен вентилятор, в предложенном техническом решении внутри теплоизолированной сушильной камеры имеется выдвижная кассета с неподвижными полками, нагревательными элементами и лотками, причем в состав выдвижной кассеты входит вентилятор, установленный в ее задней части, что позволяет более эффективно отводить влагу от каждого лотка за счет продольного движения воздуха вдоль лотков, а это повышает производительность работы устройства за счет снижения времени сублимации продукта. Наличие выдвижной кассеты с неподвижными полками, на которых установлены лотки, повышает производительность устройства за счет снижения времени загрузки/выгрузки продукта и облегчении (ускорении) процесса очистки устройства после окончания работы. Все указанное повышает эффективность работы устройства.Unlike the prototype, where retractable shelves are made inside the heat-insulated drying chamber, on the side of which the fan is located, in the proposed technical solution inside the heat-insulated drying chamber there is a retractable cassette with fixed shelves, heating elements and trays, and the retractable cassette includes a fan installed in its rear part, which allows more efficient removal of moisture from each tray due to the longitudinal movement of air along the trays, and this increases the productivity of the device by reducing the sublimation time of the product. The presence of a retractable cassette with fixed shelves on which trays are installed increases the productivity of the device by reducing the time of loading / unloading the product and facilitating (accelerating) the process of cleaning the device after work is completed. All of the above increases the efficiency of the device.
В отличие от прототипа, где в испарителе используются щелевые каналы со спиральными или зигзагообразными ходами, в предложенном техническом решении внутренний объем испарителя не имеет щелевых каналов, а выполнен в виде единого пространства, прерываемого отдельными сварными точками, что позволяет увеличить объем испарителя, способствуя повышению производительности устройства за счет снижения затраченного времени на сублимацию продукта, повышая эффективность процесса сублимации.Unlike the prototype, where slotted channels with spiral or zigzag passages are used in the evaporator, in the proposed technical solution, the internal volume of the evaporator does not have slotted channels, but is made in the form of a single space interrupted by individual welded points, which allows increasing the volume of the evaporator, contributing to increased productivity devices by reducing the time spent on sublimation of the product, increasing the efficiency of the sublimation process.
В отличие от прототипа, где подвод хладагента к испарителю осуществляется посредством одной трубки, исходящей из капиллярной трубки, в предложенном техническом решении для подвода хладагента непосредственно к испарителю используются три параллельные трубки, исходящие из капиллярной трубки, что позволяет равномерно заполнить больший объем испарителя, обеспечивая повышение производительности работы испарителя и всего устройства в целом.Unlike the prototype, where the refrigerant is supplied to the evaporator through a single tube coming from the capillary tube, the proposed technical solution for supplying the refrigerant directly to the evaporator uses three parallel tubes coming from the capillary tube, which makes it possible to evenly fill a larger volume of the evaporator, providing an increase the performance of the evaporator and the entire device as a whole.
В отличие от прототипа, где отвод хладагента от испарителю к компрессору осуществляется посредством одной трубки, в предложенном техническом решении отвод хладагента от испарителю к компрессору осуществляется с помощью трех параллельных трубок, сведенных в одну трубку, что позволяет равномерно отводить хладагент из испарителя, повышая производительности работы испарителя и всего устройства в целом.Unlike the prototype, where the refrigerant is removed from the evaporator to the compressor through a single tube, in the proposed technical solution, the refrigerant is removed from the evaporator to the compressor using three parallel tubes brought together into one tube, which makes it possible to evenly remove the refrigerant from the evaporator, increasing work productivity evaporator and the whole device.
В отличие от прототипа, где капиллярная трубка напрямую подводит хладагент от компрессора к испарителю, в предложенном техническом решении капиллярная трубка выполнена в виде змеевика, обернутого вокруг трубки отвода охлажденного хладагента от испарителя к компрессору, что позволяет дополнительно охлаждать хладагент перед подводом его к испарителю, увеличивая коэффициент полезного действия устройства, соответственно - повысить эффективность работы устройства.Unlike the prototype, where the capillary tube directly supplies the refrigerant from the compressor to the evaporator, in the proposed technical solution, the capillary tube is made in the form of a coil wrapped around the cooled refrigerant outlet pipe from the evaporator to the compressor, which allows additional cooling of the refrigerant before supplying it to the evaporator, increasing the efficiency of the device, respectively - to increase the efficiency of the device.
В отличие от прототипа, использующего один единственный конденсатор, расположенный под сушильной камерой в передней ее части, в предложенном техническом решении наряду с конденсатором, расположенным под сушильной камерой в передней ее части, имеется дополнительный конденсатор, расположенный на задней стенке устройства, что позволяет увеличить производительность работы устройства за счет снижения времени на осуществление сублимации продукта (благодаря использованию дополнительного конденсатора), возможности использования компрессора большей производительности и использования большего количества хладагента.Unlike the prototype, which uses one single condenser located under the drying chamber in its front part, in the proposed technical solution, along with the condenser located under the drying chamber in its front part, there is an additional condenser located on the rear wall of the device, which allows to increase productivity. operation of the device by reducing the time for the implementation of sublimation of the product (due to the use of an additional condenser), the possibility of using a compressor of greater productivity and using more refrigerant.
В соответствии с указанными конструктивными усовершенствованиями повышается эффективность сублимационной сушки созданного устройства.In accordance with these design improvements, the efficiency of freeze-drying of the created device is increased.
Все составные части заявленного технического решения соединены между собой сборочными операциями, т.е. находятся в функционально-конструктивном единстве.All components of the claimed technical solution are interconnected by assembly operations, i.e. are in functional and constructive unity.
Осуществление предложенной полезной модели позволяет решить заявленную техническую проблему и обеспечить достижение заявленного технического результата.Implementation of the proposed utility model allows solving the claimed technical problem and ensuring the achievement of the claimed technical result.
Предложенное техническое решение, имеющее конструктивное единство, реализует общее функциональное назначение (функциональное единство).The proposed technical solution, having a constructive unity, implements a common functional purpose (functional unity).
В уровне техники не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленной полезной модели.In the prior art, no analogue has been found, characterized by features identical to all essential features of the claimed utility model.
Заявитель апробировал (испытал) предложенное устройство в процессе приготовления в нем пищи, что подтвердило назначение, реализуемость и работоспособность, в связи с чем заявленная полезная модель соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».The applicant tested (tested) the proposed device in the process of cooking food in it, which confirmed the purpose, feasibility and performance, and therefore the claimed utility model meets the condition of patentability "industrial applicability".
Claims (7)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU218125U1 true RU218125U1 (en) | 2023-05-11 |
Family
ID=
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2242141C2 (en) * | 2002-11-01 | 2004-12-20 | Быков Владимир Викторович | Method for producing of biologically active aqueous composition, biologically active aqueous composition and apparatus for producing the same |
RU2276313C2 (en) * | 2003-10-27 | 2006-05-10 | Сергей Анатольевич Ермаков | Device for liquid concentration and sublimation drying |
RU2395768C1 (en) * | 2009-08-03 | 2010-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия | Vacuum-sublimation drier |
RU2580964C1 (en) * | 2015-01-26 | 2016-04-10 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт механизации животноводства" (ФГБНУ ВНИИМЖ) | Freeze-dryer |
CN206831930U (en) * | 2017-03-27 | 2018-01-02 | 廊坊市思丁生物科技发展有限公司 | A kind of freeze drier |
RU2671258C2 (en) * | 2017-02-27 | 2018-10-30 | Валерий Владимирович Коваленко | Device for vacuum sublimation drying |
RU210990U1 (en) * | 2021-11-29 | 2022-05-16 | Общество с ограниченной ответственностью "КОНЦЕРН "СДА" | Freeze drying device |
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2242141C2 (en) * | 2002-11-01 | 2004-12-20 | Быков Владимир Викторович | Method for producing of biologically active aqueous composition, biologically active aqueous composition and apparatus for producing the same |
RU2276313C2 (en) * | 2003-10-27 | 2006-05-10 | Сергей Анатольевич Ермаков | Device for liquid concentration and sublimation drying |
RU2395768C1 (en) * | 2009-08-03 | 2010-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия | Vacuum-sublimation drier |
RU2580964C1 (en) * | 2015-01-26 | 2016-04-10 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт механизации животноводства" (ФГБНУ ВНИИМЖ) | Freeze-dryer |
RU2671258C2 (en) * | 2017-02-27 | 2018-10-30 | Валерий Владимирович Коваленко | Device for vacuum sublimation drying |
CN206831930U (en) * | 2017-03-27 | 2018-01-02 | 廊坊市思丁生物科技发展有限公司 | A kind of freeze drier |
RU210990U1 (en) * | 2021-11-29 | 2022-05-16 | Общество с ограниченной ответственностью "КОНЦЕРН "СДА" | Freeze drying device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2567616Y2 (en) | Refrigerator with pickle room | |
CN105333672B (en) | Drawer-type refrigerator | |
CN105395042B (en) | A kind of multifunctional intellectual cooking machine | |
US2137902A (en) | Quick freezing process | |
US2775873A (en) | Still chilled refrigerator | |
WO2011135865A1 (en) | Refrigerator | |
CN107270622A (en) | Refrigerating device | |
US4326390A (en) | Apparatus and method for thawing frozen food | |
US20160370083A1 (en) | Ice making system and method for a refrigerator | |
RU218125U1 (en) | FREEZE DRYING DEVICE | |
CN106568270A (en) | Refrigerator | |
KR20120011457A (en) | Refrigerator | |
US2192562A (en) | Refrigerator apparatus | |
US2529734A (en) | Defrosting system in refrigerated locker | |
CN210832684U (en) | Air-cooled refrigerator | |
CN1318814C (en) | Refrigerator | |
US5403609A (en) | Method and equipment for storing foodstuffs, plants, vegetables, meats and other organic substances | |
US10180273B2 (en) | Ice making system and method for a refrigerator | |
CN209744808U (en) | Freeze-drying refrigerator | |
RU210990U1 (en) | Freeze drying device | |
US1921865A (en) | Refrigerator | |
US2810271A (en) | Refrigerating apparatus | |
RU2156930C1 (en) | Device for cooling and drying products | |
JPH07286732A (en) | Heating cooker with cooling function | |
CN216644681U (en) | A kind of refrigerator |