EP2309216A2 - Vorrichtung und Verfahren zum Kühlen von Erzeugnissen - Google Patents

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EP2309216A2
EP2309216A2 EP20100170553 EP10170553A EP2309216A2 EP 2309216 A2 EP2309216 A2 EP 2309216A2 EP 20100170553 EP20100170553 EP 20100170553 EP 10170553 A EP10170553 A EP 10170553A EP 2309216 A2 EP2309216 A2 EP 2309216A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
nozzle
nozzles
treatment
flow
nozzle plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP20100170553
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Busch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP2309216A2 publication Critical patent/EP2309216A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D17/00—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces
    • F25D17/005—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces in cold rooms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D17/00—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces
    • F25D17/04—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection
    • F25D17/042—Air treating means within refrigerated spaces
    • F25D17/045—Air flow control arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/11—Fan speed control
    • F25B2600/112—Fan speed control of evaporator fans

Definitions

  • the invention relates to a treatment device and a method for cooling products with a gaseous treatment medium, preferably air, with a blower arrangement for generating a flow of the treatment medium, at least one cooling device, at least one nozzle plate having a plurality of openings in the form of nozzles or nozzle groups , For generating individual working flows of the treatment medium and at least one of the nozzle plate upstream treatment station, for the product stack to be treated, which can be acted upon by the nozzle or nozzle groups of the nozzle plate with the treatment medium.
  • a gaseous treatment medium preferably air
  • Such treatment devices are used, for example, food products, eg. B. Milk products to cool after the manufacturing process. While the products pass through the treatment device, they are treated with defined climatic conditions, for example by flowing around with cool air to cool them to a predetermined, suitable for subsequent storage temperature.
  • the products to be treated are stacked on pallets to product stack and retracted into the treatment device, so that a large number of such products can be treated simultaneously.
  • Such a treatment device or cooling tunnel is from the DE 100 17 408 A1 known.
  • the product stack is transported past for cooling on vertically arranged nozzle plates, which blow cold air horizontally through the product layers.
  • the cooling capacity, the cooling tunnel length and the transport speed through the tunnel are designed so that the desired cooling of the products is achieved.
  • the discontinuous mode of operation as in the EP 1 455 151 A1 disclosed.
  • the products to be cooled are deposited at a treatment position and blown there with cold air until the desired cooling is achieved. Subsequently, the product stacks are moved out of the cooling tunnel.
  • the nozzle plate consists of a plurality of separate inlet nozzles through which a plurality of defined inflow points is formed over the inflow region, into which the gaseous treatment medium flows on the one hand with a defined direction and on the other with a defined speed.
  • the inflow velocity which has the gaseous treatment medium in the outlet region of the inlet nozzles, is preferably in the range of 20-25 m / s.
  • Such a high inflow velocity ensures that, also due to the relatively concentrated beams of incoming gaseous treatment medium, even the smallest gaps between the individual products to be treated or smallest openings in packaging materials containing these products, for example cardboard, are flowed through.
  • the treatment medium thus also approaches these products in the inner volume range of the products stacked on the pallets and can contribute to their treatment, for example their cooling.
  • a disadvantage of this type of cooling tunnels and nozzle plate is that no adaptation to the pallet loading takes place and so the energy requirements for the pressure supply device for generating the required flow rate at not fully loaded pallets is almost as high as in fully loaded pallets.
  • the invention is therefore based on the object to provide a treatment device with a higher energy efficiency, which allows adaptation to the pallet load.
  • a treatment device for cooling products with a gaseous treatment medium is proposed.
  • the treatment medium is preferably ambient air, which generates a circular base flow in the treatment device by means of a blower arrangement for generating a flow of the treatment medium.
  • the circular base flow in this case flows through at least one cooling device, at least one nozzle plate having a plurality of openings in the form of nozzles or nozzle groups, for generating individual working flows of the treatment medium and at least one treatment station upstream of the nozzle plate, for the product stacks to be treated through the nozzles or Nozzle groups of the nozzle plate can be acted upon with the treatment medium.
  • a pressure control is also available for pressure control of the specialistssmediumstau Kunststoffs before the nozzle openings.
  • the pressure control is effected in an advantageous manner that a constant working flow in the outlet region of the nozzle or nozzle groups is generated and can be adapted to the flow resistance through the nozzle plate and the product stack. If a lower dynamic pressure is required, the speed of the fans and thus the energy consumption can be reduced.
  • the nozzles For cooling the product stacks, it is essentially necessary for the nozzles to be active, generating a working flow that hits the product stack. All nozzles whose working flows pass the product stack have no or negligible influence on the cooling of the products and are sealed according to the invention.
  • nozzles or nozzle groups For closing individual nozzles or nozzle groups on the nozzle plate means are present, such as sliding closure plates.
  • the nozzles or nozzle groups are closable in such a way that only the nozzles or nozzle groups are open, meet the working currents on the product stack.
  • the closure of the nozzles takes place according to the invention on the basis of the determined stack height. The more nozzles are closed, the lower the fan speed can be selected to generate the required back pressure and thus also reduces the energy consumption of the fans.
  • nozzle openings in the nozzle plate which generate a turbulent flow and / or a laminar flow.
  • the nozzle plate is designed so that a working flow of the treatment medium is formed in which turbulent flows are supported by laminar flows.
  • a further embodiment of the nozzle plate which has different nozzle openings, through which the working flow is divided into a primary air flow and a secondary air flow.
  • the division takes place so that a working flow of the treatment medium with a primary air flow (19) and a secondary air flow (20) is formed, these having different flow velocities.
  • the different nozzle openings for generating the different air flows are arranged so that the secondary air flow substantially completely surrounds the primary air flow and the Primary air flow has a mean higher flow rate than the secondary air flow.
  • the different flows could e.g. can be achieved by different nozzle sizes and / or nozzle shapes.
  • the primary flow should be interpreted as a turbulent flow and the secondary flow as a laminar flow.
  • the working flow leaves the nozzles, the nozzle groups or the primary nozzle orifice of the nozzle plate at a flow rate in the range of 15-30 m / s, preferably 20-25 m / s.
  • the secondary flow leaves the nozzles at a flow rate in the range of 0.1-5m / s.
  • nozzles or nozzle groups adjustable on the nozzle plate, so that the working flows of the individual nozzles of the nozzle plate can be steered onto the product stack.
  • the entire working flow flows through the product stack and individual working flows can be directed to critical points of the product stack.
  • FIG. 1 illustrates in simplified representation the structure of an inventively designed cooling tunnel in section.
  • the product stack 11 is shown stacked on the pallet 30.
  • the cooling tunnel consists of a plurality of successively arranged treatment stations 10 through which the loaded pallet can be transported on the transport device 16.
  • the treatment stations 10 are bounded or closed at the top by a wall 34 formed of sheet material, for example, and have an inflow region 36 for gaseous treatment medium on one side and an outflow region 38 for the gaseous treatment medium on the other side.
  • a wall 34 formed of sheet material, for example, and have an inflow region 36 for gaseous treatment medium on one side and an outflow region 38 for the gaseous treatment medium on the other side.
  • an air cooler 6 may be provided when the gaseous treatment medium for cooling the products 2 cooling air is used.
  • a plurality of nozzle plates 6 are provided with nozzles 7, through which, as indicated by arrows P1, the cooling air can flow laterally into the treatment chamber 28, there is a working flow 9, which may consist of individual turbulent and / or laminar flows ,
  • a pressure measuring device 15 is provided at least one point in front of the nozzle plate 6
  • the cooling air or the working flow 9 After the cooling air or the working flow 9 has flowed through the products to be treated, or has flowed along the products to be treated, it exits, as indicated by arrows P2, from the stack of products to be treated 2 and enters the outlet region 38 in the air cooler 40 or any other treatment arrangement for a gaseous treatment medium. Subsequent to the outflow region 38 or the air cooler 5, a flow channel region 44 is provided, in which the cooling air flows to a blower arrangement 4, which in turn is followed by a flow channel region 48, via which the cooling air conveyed through the blower arrangement 4 can then flow to the inflow region 36. The result is a circular circulation of the cooling air or the treatment medium.
  • flow channel regions 44, 48 may be delimited, for example, by a wall arrangement 50 surrounding the entire tunable section 18.
  • flow channels known per se in the area of air conditioning technology for example formed from sheet metal parts.
  • a weight sensor 12 To determine the stack height is below the pallet 30, a weight sensor 12, by means of which the stack height can be determined.
  • the nozzles 7 or nozzle groups 8 in the nozzle plate can be opened or closed as exemplified in FIG FIG. 2 shown.
  • a movably arranged closure plate 14 is arranged in front of the nozzle group 8. With this exemplified closure plate, the upper nozzle group 8 can be closed.
  • FIGS. 3 and 4 further embodiment of the nozzle plates 6 are shown. So is in FIG. 3 a nozzle plate shown with different nozzle openings.
  • a primary air flow and a secondary air flow can be generated, which have different flow velocities.
  • the primary air flow with a comparatively high flow rate embedded or trapped in a secondary air stream at a lower flow rate.
  • the secondary air flow thus surrounds the primary air flow at a peripheral surface or outer surface enclosing the flow lines or flow direction of the primary air flow.
  • the primary air flow 19 with the high flow velocity also carries with it the secondary air flow 20 and aligns it with according to the flow guidance of the primary air flow 19 with.
  • a working flow 9 is generated, which improves the loading of the product stack, whereby a more uniform cooling of the products can be achieved.
  • nozzle openings and / or shapes are achieved by means of different sized nozzle openings and / or shapes.
  • a variant of a nozzle plate is shown, which consists of a cavity 21 having a nozzle plate with a front and a back.
  • the primary air flow 19 is generated in that the treatment medium 3 is directed from the back by relatively large nozzles which pass through the cavity of the nozzle plate 6 to the front.
  • the secondary flow 20, is generated by the treatment medium flowing into the cavity 21 of the nozzle plate and exiting from there through relatively small nozzles on the front side.
  • FIG. 4 a nozzle plate is shown with adjustable nozzles, so that the flow guide can be selected individually depending on the product stacks and the packages.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Behandlungsvorrichtung (1) zum Kühlen von Erzeugnissen (2) mit einem gasförmigen Behandlungsmedium (3), vorzugsweise Luft, mit einer Gebläseanordnung (4) zur Erzeugung einer Strömung des Behandlungsmediums, mindestens einer Kühlvorrichtung (5), mindestens einer Düsenplatte (6) mit einer Vielzahl von Öffnungen in Form von Düsen (7) oder Düsengruppen (8), zur Erzeugung einzelner Arbeitsströmungen (9) des Behandlungsmediums (3) und mindestens einem der Düsenplatte (6) vorgelagerten Behandlungsplatz (10), für die zu behandelnden Erzeugnisstapel (11), die durch die Düsen (7) oder Düsengruppen (8) der Düsenplatte (6) mit dem Behandlungsmedium (3) beaufschlagbar sind. Wobei eine Druckregelung vorhanden ist, mit der der Behandlungsmediumstaudruck vor den Düsenöffnungen regelbar ist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Behandlungsvorrichtung und ein Verfahren zum Kühlen von Erzeugnissen mit einem gasförmigen Behandlungsmedium, vorzugsweise Luft, mit einer Gebläseanordnung zur Erzeugung einer Strömung des Behandlungsmediums, mindestens einer Kühlvorrichtung, mindestens einer Düsenplatte mit einer Vielzahl von Öffnungen in Form von Düsen oder Düsengruppen, zur Erzeugung einzelner Arbeitsströmungen des Behandlungsmediums und mindestens einem der Düsenplatte vorgelagerten Behandlungsplatz, für die zu behandelnden Erzeugnisstapel, die durch die Düsen oder Düsengruppen der Düsenplatte mit dem Behandlungsmedium beaufschlagbar sind.
  • Derartige Behandlungsvorrichtungen werden beispielsweise dazu eingesetzt, Lebensmittelerzeugnisse, z. B. Milcherzeugnisse, nach dem Fertigungsprozess abzukühlen. Während die Erzeugnisse die Behandlungsvorrichtung durchlaufen, werden diese mit definierten klimatischen Verhältnissen behandelt, beispielsweise durch Umströmen mit kühler Luft, um diese auf eine vorgegebene, auch zur nachfolgenden Lagerung geeignete Temperatur, zu kühlen.
  • Die zu behandelnden Erzeugnisse werden dabei auf Paletten zu Erzeugnisstapel gestapelt und in die Behandlungsvorrichtung eingefahren, so dass eine große Anzahl derartiger Erzeugnisse gleichzeitig behandelt werden kann.
  • Eine derartige Behandlungsvorrichtung oder auch Kühltunnel ist aus der DE 100 17 408 A1 bekannt. In dem Kühltunnel wird der Erzeugnisstapel zum Kühlen an vertikal angeordneten Düsenplatten vorbeitransportiert, die kalte Luft horizontal durch die Produktschichten blasen. Die Kühlleistung, die Kühltunnellänge und die Transportgeschwindigkeit durch den Tunnel sind so ausgelegt, dass die gewünschte Abkühlung der Produkte erreicht wird.
  • Neben den kontinuierlich betriebenen Kühltunneln, wie in der DE 100 17 408 A1 beschrieben, gibt es auch die diskontinuierliche Betriebsweise, wie in der EP 1 455 151 A1 offenbart. Bei der diskontinuierlichen Betriebsweise werden die zu kühlenden Erzeugnisse an einer Behandlungsposition abgesetzt und dort so lange mit Kaltluft beblasen, bis die gewünschte Abkühlung erreicht ist. Anschließend werden die Erzeugnisstapel aus dem Kühltunnel herausgefahren.
  • Bei beiden Systemen besteht die Düsenplatte aus einer Vielzahl separater Einströmdüsen durch die erreicht wird, dass über den Einströmbereich hinweg eine Vielzahl an definierten Einströmstellen gebildet wird, in welchen das gasförmige Behandlungsmedium zum einen mit definierter Richtung und zum anderen mit definierter Geschwindigkeit einströmt. Die Einströmgeschwindigkeit, die das gasförmige Behandlungsmedium im Austrittsbereich der Einströmdüsen aufweist, liegt vorzugsweise im Bereich von 20-25 m/s. Eine derartig hohe Einströmgeschwindigkeit stellt sicher, dass, auch bedingt durch die relativ stark gebündelten Strahlen von einströmendem gasförmigem Behandlungsmedium, auch kleinste Ritzen zwischen den einzelnen zu behandelnden Erzeugnissen beziehungsweise kleinste Öffnungen in diese Erzeugnisse enthaltenden Verpackungsmaterialien, beispielsweise Kartons, durchströmt werden. Das Behandlungsmedium gelangt somit auch im inneren Volumenbereich der auf den Paletten gestapelten Erzeugnisse an diese Erzeugnisse heran und kann zu deren Behandlung, beispielsweise deren Kühlung, beitragen.
  • Nachteilig bei dieser Art von Kühltunneln und Düsenplatte ist, dass keine Anpassung an die Palettenbeladung erfolgt und so der Energiebedarf für die Druckversorgungseinrichtung zur Erzeugung der erforderlichen Strömungsgeschwindigkeit bei nicht voll beladenen Paletten annähernd genauso hoch ist wie bei voll beladenen Paletten.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Behandlungsvorrichtung mit einer höheren Energieeffizienz zu schaffen, die eine Anpassung an die Palettenbeladung ermöglicht.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Behandlungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einem Verfahren nach Anspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Erfindungsgemäß wird eine Behandlungsvorrichtung zum Kühlen von Erzeugnissen mit einem gasförmigen Behandlungsmedium vorgeschlagen. Vorzugsweise ist das Behandlungsmedium Umgebungsluft, welche mittels einer Gebläseanordnung, zur Erzeugung einer Strömung des Behandlungsmediums, in der Behandlungsvorrichtung eine kreisförmige Basisströmung erzeugt. Die kreisförmige Basisströmung strömt dabei durch mindestens eine Kühlvorrichtung, mindestens einer Düsenplatte mit einer Vielzahl von Öffnungen in Form von Düsen oder Düsengruppen, zur Erzeugung einzelner Arbeitsströmungen des Behandlungsmediums und mindestens einem der Düsenplatte vorgelagerten Behandlungsplatz, für die zu behandelnden Erzeugnisstapel, die durch die Düsen oder Düsengruppen der Düsenplatte mit dem Behandlungsmedium beaufschlagbar sind. Zur Druckregelung des Behandlungsmediumstaudrucks vor den Düsenöffnungen ist zusätzlich eine Druckregelung vorhanden.
  • Durch die Druckregelung wird in Vorteilhafterweise bewirkt, dass eine konstante Arbeitsströmung im Austrittsbereich der Düsen oder Düsengruppen erzeugt wird und an den Strömungswiderstand durch die Düsenplatte und den Erzeugnisstapel angepasst werden kann. Wird ein geringerer Staudruck benötigt, kann die Drehzahl der Ventilatoren und so der Energieverbrauch gesenkt werden.
  • Zusätzlich zum Drucksensor wird erfindungsgemäß vorgeschlagen eine Gewichtssensor oder alternativ einen optischen Sensor am Behandlungsplatz vorzusehen, so kann aus dem Gewicht oder die optischen Messung die Höhe des Erzeugnisstapels ermittelt werden.
  • Zum Kühlen der Erzeugnisstapel ist es im Wesentlichen notwendig, dass die Düsen aktiv sind, die eine Arbeitsströmung erzeugen, die den Erzeugnisstapel treffen. Alle Düsen deren Arbeitsströmungen am Erzeugnisstapel vorbeiführen haben keinen oder einen vernachlässigbaren Einfluss auf die Kühlung der Erzeugnisse und werden erfindungsgemäß verschlossen.
  • Zum Verschließen einzelner Düsen oder Düsengruppen auf der Düsenplatte sind Mittel vorhanden, wie beispielweise verschiebbare Verschlussbleche. Damit sind die Düsen oder Düsengruppen in der Weise verschließbar, dass nur die Düsen oder Düsengruppen geöffnet sind, deren Arbeitsströmungen auf den Erzeugnisstapel treffen.
  • Der Verschluss der Düsen erfolgt erfindungsgemäß aufgrund der ermittelten Stapelhöhe. Je mehr Düsen verschlossen sind, desto geringer kann die Ventilatordrehzahl gewählt werden um den benötigten Staudruck zu erzeugen und somit verringert sich auch die Energieaufnahme der Ventilatoren.
  • Zudem wird vorgeschlagen in der Düsenplatte Düsenöffnungen anzuordnen die eine turbulente Strömung und /oder eine laminare Strömung erzeugen. Vorzugsweise ist die Düsenplatte so gestaltet, dass eine Arbeitsströmung des Behandlungsmediums entsteht, bei der turbulente Strömungen durch laminare Strömungen gestützt werden. Durch diese Anordnung wird eine verbesserte Durchströmung der Erzeugnisstapel und eine Vergleichmäßigung der Kühlung erreicht.
  • Erfindungsgemäß wird eine weitere Ausführung der Düsenplatte vorgeschlagen die unterschiedliche Düsenöffnungen aufweist, durch die die Arbeitsströmung in einen Primärluftstrom und einen Sekundärluftstrom geteilt wird. Die Aufteilung erfolgt so, dass eine Arbeitsströmung des Behandlungsmediums mit einem Primärluftstrom (19) und einem Sekundärluftstrom (20) entsteht, wobei diese unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten aufweisen.
  • Besonders Vorteilhaft ist es, wenn die unterschiedlichen Düsenöffnungen zu Erzeugung der unterschiedlichen Luftströme so angeordnet sind, dass der Sekundärluftstrom den Primärluftstrom im Wesentlichen vollständig umgibt und der Primärluftstrom eine im Mittel höhere Strömungsgeschwindigkeit aufweißt als der Sekundärluftstrom.
  • Die unterschiedlichen Strömungen könne z.B. durch unterschiedliche Düsengrößen und/oder Düsenformen erzielt werden. Dabei ist die Primärströmung als turbulente Strömung und die Sekundärströmung als laminare Strömung auszulegen.
  • Die Arbeitsströmung verlässt die Düsen, die Düsengruppen oder die Primärdüsenöffnung der Düsenplatte mit einer Strömungsgeschwindigkeit im Bereich von 15-30 m/s, vorzugsweise mit 20-25 m/s.
  • Die Sekundärströmung verlässt die Düsen mit einer Strömungsgeschwindigkeit im Bereich von 0,1-5m/s.
  • Alternativ wird vorgeschlagen die Düsen oder Düsengruppen auf der Düsenplatte verstellbar auszuführen, so dass die Arbeitsströmungen der einzelnen Düsen der Düsenplatte auf den Erzeugnisstapel lenkbar sind. So kann in Vorteilhafterweise erreicht werden, dass die gesamte Arbeitsströmung durch den Erzeugnisstapel strömt und einzelne Arbeitströmungen auf kritische Stellen des Erzeugnisstapels gelenkt werden können.
  • Zudem wird ein Verfahren zum Kühlen von Erzeugnissen mit einem gasförmigen Behandlungsmedium, in einer entsprechenden Behandlungsvorrichtung vorgeschlagen bei der der Behandlungsmediumstaudruck vor den Düsenöffnungen, geregelt wird, vorzugsweise über die Drehzahl der Gebläse.
  • Weiterhin wird vorgeschlagen mit Hilfe eines Gewichtssensors am Behandlungsplatz oder eines optischen Sensors die Höhe des Erzeugnisstapels zu ermittelt und anschließend die Düsen oder Düsengruppen zu verschließen, deren Arbeitsströmungen nicht auf den Erzeugnisstapel treffen.
  • Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin ist im Einzelnen folgendes dargestellt:
    • Figur 1
    zeigt ein erfindungsgemäßer Kühltunnel in Schnittdarstellung
    Figur 2
    zeigt eine Düsenplatte mit Verschlussmechanismus und Düsen- anordnung in zwei Ansichten
    Figur 3
    zeigt eine Ausführungsform der Düsenplatte mit unterschiedlichen Düsenöffnungen
    Figur 4
    zeigt beispielhaft eine bewegliche Düse
  • Die Figur 1 verdeutlicht in vereinfachter Darstellung den Aufbau eines erfindungsgemäß ausgebildeten Kühltunnels im Schnitt. Am Behandlungsplatz 10 ist der Erzeugnisstapel 11 auf der Paletten 30 gestapelt gezeigt. Der Kühltunnel besteht aus mehreren hintereinander angeordneten Behandlungsplätzen 10 durch den die beladene Palette kann auf der Transportvorrichtung 16 transportiert werden.
  • Die Behandlungsplätze 10 sind nach oben hin durch eine beispielsweise aus Blechmaterial gebildete Wandung 34 begrenzt beziehungsweise abgeschlossen und weisen an einer Seite einen Einströmbereich 36 für gasförmiges Behandlungsmedium und an der anderen Seite einen Ausströmbereich 38 für das gasförmige Behandlungsmedium auf. Beispielsweise kann im Ausströmbereich 38 ein Luftkühler 6 vorgesehen sein, wenn das gasförmige Behandlungsmedium zum Kühlen der Erzeugnisse 2 Kühlluft verwendet wird.
  • Im Einströmbereich 36 ist eine Mehrzahl von Düsenplatten 6 mit Düsen 7 vorgesehen, durch welche, wie durch Pfeile P1 angedeutet, die Kühlluft seitlich in den Behandlungsraum 28 einströmen kann, es entsteht eine Arbeitsströmung 9, die aus einzelnen turbulenten und/oder laminaren Strömungen bestehen kann.
  • Zur Messung des Staudrucks ist eine Druckmessvorrichtung 15 an mindestens einer Stelle vor der Düsenplatte 6 vorgesehen
  • Nachdem die Kühlluft bzw. die Arbeitsströmung 9 die zu behandelnden Erzeugnisse durchströmt hat, beziehungsweise entlang der zu behandelnden Erzeugnisse geströmt ist, tritt sie, wie durch Pfeile P2 angedeutet, aus dem Stapel der zu behandelnden Erzeugnisse 2 aus und tritt im Austrittsbereich 38 in den Luftkühler 40 oder einer sonstigen Aufbereitungsanordnung für ein gasförmige Behandlungsmedium ein. Anschließend an den Ausströmbereich 38 beziehungsweise den Luftkühler 5 ist ein Strömungskanalbereich 44 vorgesehen, in welchem die Kühlluft zu einer Gebläseanordnung 4 strömt, auf welche wiederum ein Strömungskanalbereich 48 folgt, über den die durch die Gebläseanordnung 4 voran geförderte Kühlluft dann zum Einströmbereich 36 strömen kann. Es entsteht eine kreisförmige Zirkulation der Kühlluft bzw. des Behandlungsmediums.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass die Strömungskanalbereiche 44, 48 beispielsweise durch eine den gesamten Tunellabschnitt 18 umgebende Wandungsanordnung 50 begrenzt sein können. Hier können jedoch selbstverständlich auch im Bereich der Klimatisierungstechnik an sich bekannte, beispielsweise aus Blechteilen gebildete, Strömungskanäle eingesetzt werden.
  • Zur Bestimmung der Stapelhöhe befindet sich unterhalb der Palette 30 ein Gewichtssensor 12, mit dessen Hilfe die Stapelhöhe ermittelt werden kann.
  • Entsprechend der Stapelhöhe können die Düsen 7 oder Düsengruppen 8 in der Düsenplatte geöffnet oder geschlossen werden wie beispielhaft in Figur 2 dargestellt. Hier ist ein beweglich angeordnetes Verschlussblech 14 vor den Düsengruppe 8 angeordnet. Mit diesem beispielhaft dargestellten Verschlussblech kann die obere Düsengruppe 8 verschlossen werden.
  • In den Figuren 3 und 4 werden weiter Ausführungsform der Düsenplatten 6 gezeigt. So ist in Figur 3 eine Düsenplatte mit unterschiedlichen Düsenöffnungen dargestellt. Dadurch können ein Primärluftstrom und ein Sekundärluftstrom erzeugt werden, die unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten aufweisen. Dabei wird der Primärluftstrom mit vergleichsweise hoher Strömungsgeschwindigkeit in einen Sekundarluftstrom mit einer niedrigeren Strömungsgeschwindigkeit eingebettet oder eingeschlossen. Der Sekundarluftstrom umgibt also den Primärluftstrom an einer die Stromlinien oder Strömungsrichtung des Primärluftstromes umschließenden Umfangsfläche oder Außenfläche.
  • Der Primärluftstrom 19 mit der hohen Strömungsgeschwindigkeit führt zudem den Sekundarluftstrom 20 mit sich mit und richtet diesen gemäß der Strömungsführung des Primärluftstromes 19 mit aus. Somit wird also eine Arbeitsströmung 9 erzeugt, die die Beaufschlagung des Erzeugnisstapels verbessert, wodurch sich eine gleichmäßigere Abkühlung der Erzeugnisse erreichen lässt.
  • Die beiden Luftströmungen werden mittels unterschiedlich großen Düsenöffnungen und /oder Formen erreicht. In Fig. 3 ist eine Variante einer Düsenplatte dargestellt, die aus einer einen Hohlraum 21 aufweisenden Düsenplatte mit einer Vorderseite und einer Rückseite besteht. Dabei wird der Primärluftstrom 19 dadurch erzeugt, dass das Behandlungsmedium 3 von der Rückseite durch relativ große Düsen, die durch den Hohlraum der Düsenplatte 6 hindurchführen, zur Vorderseite geleitet wird.
  • Die Sekundärströmung 20 wird dagegen dadurch erzeugt, dass das Behandlungsmedium in den Hohlraum 21 der Düsenplatte einströmt und von da aus durch relativ kleine Düsen auf der Vorderseite austritt.
  • In Figur 4 ist eine Düsenplatte mit verstellbaren Düsen gezeigt, so dass die Strömungsführung individuell in Abhängigkeit zu den Erzeugnisstapeln und den Verpackungen gewählt werden kann.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Behandlungsvorrichtung
    2
    Erzeugnissen
    3
    Behandlungsmedium
    4
    Gebläseanordnung
    5
    Kühlvorrichtung
    6
    Düsenplatte
    7
    Düsen
    8
    Düsengruppen
    9
    Arbeitsströmungen
    10
    Behandlungsplatz
    11
    Erzeugnisstapel
    12
    Gewichtssensor
    13
    optischer Sensor
    14
    Verschlussblech
    15
    Druckmessvorrichtung
    16
    Transportvorrichtung
    17,18
    verschiedene Düsenöffnungen
    19
    Primärströmung
    20
    Sekundärströmung
    21
    Hohlraum
    22
    Rückseite
    23
    Vorderseite
    28
    Behandlungsraum
    30
    Palette
    34
    Wandung
    36
    Einströmbereich
    38
    Ausströmbereich
    44,48
    Strömungskanalbereich
    50
    Wandung

Claims (13)

  1. Behandlungsvorrichtung (1) zum Kühlen von Erzeugnissen (2) mit einem gasförmigen Behandlungsmedium (3), vorzugsweise Luft, mit einer Gebläseanordnung (4) zur Erzeugung einer Strömung des Behandlungsmediums, mindestens einer Kühlvorrichtung (5), mindestens einer Düsenplatte (6) mit einer Vielzahl von Öffnungen in Form von Düsen (7) oder Düsengruppen (8), zur Erzeugung einzelner Arbeitsströmungen (9) des Behandlungsmediums (3) und mindestens einem der Düsenplatte (6) vorgelagerten Behandlungsplatz (10), für die zu behandelnden Erzeugnisstapel (11), die durch die Düsen (7) oder Düsengruppen (8) der Düsenplatte (6) mit dem Behandlungsmedium (3) beaufschlagbar sind
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Druckregelung vorhanden ist, mit der der Behandlungsmediumstaudruck vor den Düsenöffnungen regelbar ist.
  2. Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass am vorgelagerten Behandlungsplatz (10) eine Gewichtssensor (12) vorhanden ist, mit dessen Hilfe das Gewicht des Erzeugnisstapels ermittelbar ist und daraus die Höhe des Erzeugnisstapels (11) bestimmt werden kann.
  3. Behandlungsvorrichtung nach Anspruche 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass am vorgelagerten Behandlungsplatz ein optischer Sensor (13) vorhanden ist, mit dessen Hilfe die Höhe des Erzeugnisstapels (11) ermittelt werden kann.
  4. Behandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass Mittel (14) zum Verschließen einzelner Düsen (7) oder Düsengruppen (8) auf der Düsenplatte (6) vorhanden sind.
  5. Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Düsen (7) oder Düsengruppen (8) in der Weise verschließbar sind, dass nur die Düsen (7) oder Düsengruppen (8) geöffnet sind, deren Arbeitsströmungen (9) auf den Erzeugnisstapel (11) treffen.
  6. Behandlungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Düsenplatte (6) unterschiedliche Düsenöffnungen aufweist, durch die die Arbeitsströmung (9) in einen Primärluftstrom (19) und einen Sekundärluftstrom (20) geteilt wird, so dass eine Arbeitsströmung (9) des Behandlungsmediums mit einem Primärluftstrom (19) und einem Sekundärluftstrom (20) entsteht, die unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten aufweisen.
  7. Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die unterschiedlichen Düsenöffnungen so angeordnet sind, dass der Sekundärluftstrom (20) den Primärluftstrom (19) im Wesentlichen vollständig umgibt und der Primärluftstrom (19) eine im Mittel höhere Strömungsgeschwindigkeit aufweißt als der Sekundärluftstrom (20).
  8. Behandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Arbeitsströmungen (9) die Düsen (7), die Düsengruppen (8) oder die Primärdüsenöffnung mit einer Strömungsgeschwindigkeit im Bereich von 15-30 m/s, vorzugsweise 20-25 m/s verlässt.
  9. Behandlungsvorrichtung nach einem der vorherigen Anspruche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Düsen (7) oder Düsengruppen (8) auf der Düsenplatte verstellbar sind
  10. Verfahren zum Kühlen von Erzeugnissen (2) mit einem gasförmigen Behandlungsmedium (3), vorzugsweise Luft, mit einer Gebläseanordnung (4) zur Erzeugung einer Strömung des Behandlungsmediums, mindestens einer Kühlvorrichtung (5), mindestens einer Düsenplatte (6) mit einer Vielzahl von Öffnungen in Form von Düsen (7) oder Düsengruppen (8), zur Erzeugung einzelner Arbeitsströmungen (9) des Behandlungsmediums (3) und mindestens einem der Düsenplatte (6) vorgelagerten Behandlungsplatz (10), für die zu behandelnden Erzeugnisstapel (11), die durch die Düsen (7) oder Düsengruppen (8) der Düsenplatte (6) mit dem Behandlungsmedium (3) beaufschlagbar sind
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Behandlungsmediumstaudruck vor den Düsenöffnungen, geregelt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Behandlungsmediumstaudruck vor den Düsenöffnungen über die Drehzahl der Gebläseanordnung geregelt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 10
    dadurch gekennzeichnet,
    dass am vorgelagerten Behandlungsplatz mit Hilfe eines Gewichtssensors die Höhe des Erzeugnisstapels ermittelt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 10
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Düsen oder Düsengruppen verschlossen werden deren Arbeitsströmungen nicht auf den Erzeugnisstapel treffen.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE10017408A1 (de) 2000-04-07 2001-10-11 Wiessner Gmbh Behandlungs-Tunelleinrichtung, insbesondere Kühltunell
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