ES2311123T3 - Metodo y dispositivo de enfriamiento rapido. - Google Patents

Abstract

Un método para el enfriamiento rápido de alimentos, con las etapas: a) enfriamiento de un líquido portador de calor hasta una temperatura por encima del punto de congelación del líquido portador de calor, b) inclusión de un producto que se tiene que refrigerar (14) entre una pared flexible (15) de un recipiente (11), que contiene el líquido portador de calor y se une en un circuito con un tanque (8) para el líquido portador de calor y con una tapa (12) y puesta en contacto del producto (14) con la pared flexible (15) del recipiente (11), caracterizado porque c) la tapa (12) es un segundo recipiente para un líquido portador de calor con al menos una pared flexible (15) y en el que la pared flexible (15) de la tapa (12) se pone en contacto con el producto que se tiene que refrigerar de tal forma que el producto que se tiene que refrigerar (14) se incluye por dos lados entre paredes flexibles.

Description

Método y dispositivo de enfriamiento rápido.

La presente invención se refiere a un método y un dispositivo para el enfriamiento rápido, particularmente de bebidas envasadas o para la congelación rápida de productos de tamaño pequeño, particularmente de alimentos como, por ejemplo, frutas y verduras frescas.

La fecha de caducidad de alimentos sensibles que se tienen que mantener en frío se ve perjudicada en gran medida si en la cadena de frío en el camino desde el productor al hogar del consumidor aparecen huecos. A menudo se producen tales huecos cuando el consumidor no puede cargar los alimentos después de la compra con la suficiente rapidez en su refrigerador o congelador. Ya que el enfriamiento posterior de tales alimentos en el refrigerador se realiza esencialmente por intercambio de calor por el aire, después de cargar los alimentos en el refrigerador todavía puede transcurrir cierto tiempo hasta que se vuelva a alcanzar la temperatura teórica y la multiplicación de microorganismos en los alimentos se haya detenido en la medida de lo posible. Para mejorar la fecha de caducidad de tales alimentos es deseable enfriar los mismos en el refrigerador lo más rápidamente posible.

También en el caso de bebidas envasadas que a menudo no son rápidamente perecederas y, por tanto, se almacenan la mayoría de las veces en el exterior de un refrigerador, es deseable disponer de dispositivos y métodos que posibiliten enfriar tales bebidas de forma rápida hasta una temperatura de medida adecuada.

Para enfriar fruta y verdura fresca en hogares privados es habitual llenar el producto fresco lavado, húmedo en botes o bolsas de plástico y cargar el mismo en la cámara de almacenamiento de un congelador, pudiendo requerir el proceso de congelación varias horas. Al final del proceso de congelación, el producto congelado forma por norma un bloque firme que en el estado congelado apenas se puede despiezar con medios habituales domésticos. Por lo tanto, el usuario se ve obligado a considerar incluso antes de la congelación de alimentos en qué tamaño de envasado necesitará posteriormente los mismos para envasar y congelar los alimentos después en ese tamaño de envase. Para ser flexible en el caso de duda, se decidirá la mayoría de los casos más bien por un tamaño de envasado pequeño. De forma correspondiente a esto necesita una gran cantidad de recipientes. Particularmente cuando el producto de congelado se envasa en bolsas que se usan solamente una vez se produce basura evitable y se generan costes superfluos para el consumidor.

Los alimentos congelados producidos industrialmente se ofrecen en los últimos tiempos de forma creciente "ultracongelados". En estos alimentos, las piezas individuales no están agrupadas por congelación, sino que están sueltas incluso en el estado congelado. Esto posibilita al usuario comprar tales alimentos congelados en grandes envases que contienen más cantidad que la necesaria para una comida, retirar cuando sea necesario de estos envases la cantidad necesaria y mantener congelado el resto no necesitado. Esto hace que el manejo con los alimentos congelados sea muy sencillo y flexible. Además, por el uso de grandes tamaños de envases se pueden ahorrar material y costes de envasado y evitar basuras.

Existe el requerimiento de poner a disposición incluso para el hogar privado medios que posibiliten un enfriamiento rápido, particularmente una ultracongelación de alimentos.

Se conocen métodos y dispositivos para el enfriamiento rápido de alimentos de acuerdo con los preámbulos de las reivindicaciones 1 y 4 a partir de los documentos EP 0 357 286 A1 o GB-A-2 303 692. Estos métodos o estos dispositivos solamente se pueden usar de forma eficaz en alimentos que tienen una conformación similar a una botella o de cilindro alargado, de hecho, recipientes de bebidas y, por tanto, solamente se recomiendan para el enfriamiento de bebidas.

Es objetivo de la presente invención indicar un método y un dispositivo para el enfriamiento rápido de alimentos que sea flexible con respecto a la conformación de los alimentos que se tienen que enfriar.

El objetivo se resuelve mediante un método con las características de la reivindicación 1 así como un dispositivo de enfriamiento rápido con las características de la reivindicación 4. Las reivindicaciones dependientes están dirigidas a perfeccionamientos ventajosos de la invención.

De forma razonable, un dispositivo de enfriamiento rápido de este tipo se monta en una cámara de almacenamiento de un refrigerador, ya que entonces no necesita medios propios para el enfriamiento del líquido portador de calor.

Cuando el dispositivo de enfriamiento rápido está montado en un refrigerador, el tanque se sitúa de forma adecuada en un techo de la cámara de almacenamiento. A menudo, directamente por debajo del techo de una cámara de almacenamiento de este tipo hay un estante plano que está provisto para el alojamiento de elementos congelables y cuya zona posterior se puede utilizar bien para el alojamiento de un tanque de este tipo.

Incluso cuando el dispositivo de enfriamiento rápido no se utiliza, la presencia de un tanque de este tipo como amortiguador de calor es adecuada para el grado de eficacia del refrigerador en el que está montado. Por lo tanto es deseable poder dejar el tanque en la cámara de almacenamiento del refrigerador incluso cuando la al menos una cámara del dispositivo de enfriamiento en este momento no se necesita y se debe retirar de la cámara de almacenamiento. Para posibilitar esto se incluye preferiblemente en el circuito entre el tanque y el al menos un recipiente un acoplamiento desmontable.

Al usar el dispositivo de enfriamiento rápido para el enfriamiento de bebidas, la cámara de almacenamiento, en la que se sitúa el tanque es una cámara de congelación, mientras que el recipiente que sirve como enfriador de botellas se sitúa de forma adecuada en una cámara de refrigeración normal o más intensa del mismo refrigerador.

Una colocación del tanque por debajo del recipiente que sirve como enfriador de botellas favorece mientras que no se está usando la salida de líquido portador de calor del recipiente al tanque y, por tanto, la liberación de una botella enfriada en un enfriador de botellas o de otro recipiente de bebidas.

Un control automático dependiente del tiempo o de la temperatura del funcionamiento de la bomba es deseable para evitar un enfriamiento excesivo del recipiente de bebidas.

Se obtienen otras características y ventajas de la invención a partir de la siguiente descripción de ejemplos de realización con referencia a las Figuras adjuntas. Se muestra:

En la Figura 1, un dispositivo de enfriamiento rápido de acuerdo con la invención en un corte esquemático, montado en un refrigerador;

En la Figura 2, un corte esquemático por una segunda configuración del dispositivo de enfriamiento rápido,

En la Figura 3, un corte esquemático por una tercera configuración del dispositivo de enfriamiento rápido,

En la Figura 4, una vista en perspectiva del recipiente de acuerdo con una tercera configuración del dispositivo de enfriamiento rápido, que no entra en el alcance protector de las reivindicaciones y

En la Figura 5, el recipiente de la Figura 4, montado en una botella que se tiene que enfriar.

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El refrigerador 1 representado en un corte esquemático en la Figura 1 es un congelador. Una cubierta termoaislante 2 rodea una cámara de almacenamiento 3, que está dividida por varios estantes 4 en compartimentos 5, 6, 7. Los estantes 4 están configurados respectivamente como parrillas con conducciones atravesadas por un refrigerante.

El compartimento superior 5, directamente por debajo del techo de la cámara de almacenamiento 3, tiene una altura de solamente unos pocos cm y, por tanto, se enfría por su estante 4 de forma altamente eficaz. Este compartimento se rellena en gran parte con un tanque 8 que está lleno de un líquido portador de calor, por ejemplo, una salmuera o una mezcla de alcohol-agua.

En un compartimento 6 situado por debajo hay una bomba 9 y un cajón de congelación rápida 10 con una parte inferior 11 y una tapa 12, que tienen ambas respectivamente paredes externas rígidas y paredes internas 15 orientadas entre sí de un material de película blando, flexible. Los espacios huecos rodeados por paredes externas e internas de la parte inferior 11 y de la tapa 12 están unidos por conducciones tubulares 13 entre sí, con la bomba 9 y el tanque 8 hasta formar un circuito. La parte inferior 11 y la tapa 12 se pueden fijar entre sí, de tal forma que la tapa 12 puede introducir a presión una pieza de producto de refrigeración 14 incluido entre la parte inferior y la tapa en contra de la presión hidrostática del líquido portador de calor contenido en el mismo al interior de la parte inferior. De este modo se garantiza un contacto estrecho entre el producto de refrigeración 14 y las paredes internas flexibles 15 de la parte inferior y de la tapa, que posibilita un intercambio de calor rápido entre el producto de refrigeración y el líquido portador de calor en el cajón de congelación rápida 10. La bomba 9 sirve para un intercambio continuo del líquido portador de calor entre el cajón de refrigeración 10 y el tanque 8.

Para poder retirar durante el periodo de no uso la bomba 9 y el cajón de congelación rápida 10 de forma cómoda del refrigerador se disponen en las conducciones tubulares 13, que usan el tanque 8 con la bomba o la tapa 12, empalmes instantáneos 16 que se pueden cerrar de forma automática en el estado separado para evitar una salida del refrigerante.

Se pueden omitir acoplamientos de este tipo cuando todo el dispositivo de enfriamiento rápido incluyendo el tanque 8 se puede desmontar del refrigerador.

Una conexión enchufable eléctrica 17 se proporciona en la pared interna de la cubierta 2 para la alimentación con corriente de la bomba 9.

La bomba 9 se representa en la figura de forma separada del cajón de congelación rápida 10, sin embargo, se entiende que puede estar unida, por ejemplo, con su parte inferior 11 hasta formar una unidad de construcción para simplificar el manejo. También se puede concebir colocar un motor de la bomba 9 en el lado de espuma de la pared interna de la cubierta y proporcionar con un acoplamiento magnético que accione de forma giratoria un cabezal de bomba dispuesto en la cámara de almacenamiento 3. De este modo se puede omitir la conexión enchufable eléctrica 17 y, como consecuencia, una perforación requerida para la misma de la pared interna de la cubierta.

La Figura 2 muestra un corte esquemático por una segunda configuración del dispositivo rápido de acuerdo con la invención, montado en un refrigerador combinado. Como en la primera configuración, un tanque 8 lleno de un líquido portador de calor se aloja en el compartimento superior 5 de la zona de congelación del refrigerador 1. El tanque se extiende esencialmente a lo largo de toda la anchura del compartimento 5 y, por lo tanto, tiene superficies de pared 20 extendidas, ligeramente deformables.

El tanque 8 se une por conducciones tubulares 13 con un enfriador de botellas 18, que se aloja en una zona de refrigeración normal o más intensa 21 del refrigerador 1. El enfriador de botellas 18 tiene esencialmente la forma de un vaso con una pared externa rígida 19 y una pared interna flexible 15, que delimita una escotadura para el alojamiento de una botella que se tiene que enfriar 22. El espacio intermedio entre la pared externa 19 y la pared interna 15 forma un recipiente para el líquido portador de calor.

En una primera de las dos conducciones tubulares 13 se dispone una bomba 9 para bombear líquido portador de calor desde el tanque 8 al enfriador de botellas 18. La segunda conducción tubular 13 presenta un paso estrecho 23 en el que se genera una caída de presión cuando la bomba 9 está en funcionamiento.

Un circuito de control 24 está conectado a la bomba 9 y a un sensor de temperatura 25 que se dispone en el enfriador de botellas 18 o, como se muestra en la Figura, en la segunda conducción tubular 13 antes de su entrada en el tanque 8. El circuito de control 24 se puede activar por un usuario para accionar la bomba 9 de tal forma que el líquido portador de calor se hace circular con una temperatura por debajo de 0ºC desde el tanque 8 al enfriador de botellas 18. El aumento de presión resultante en el interior del enfriador de botellas 18 conduce a que independientemente de las medidas exactas de la botella colocada en el mismo 22, la pared interna flexible 15 del enfriador de botellas 18 se adapta de forma estrecha a la botella 22, de tal forma que la misma se enfría de forma altamente eficaz. Cuando el sensor de temperatura 25 indica una temperatura situada ligeramente por encima del punto de congelación, que indica que la botella 22 está esencialmente enfriada y que si se continúa el proceso de enfriamiento existe el riesgo de que se congele el contenido de la botella, el circuito de control 24 vuelve a desconectar la bomba 9.

En un campo de indicación (no representado) en la cubierta del refrigerador se puede proporcionar un elemento de indicación que indica el estado de funcionamiento de la bomba 9, de tal forma que un usuario puede reconocer mediante el elemento de indicación si la botella 22 se ha enfriado de forma suficiente sin tener que abrir para esto el refrigerador 1.

En cuanto la bomba 9 se ha desconectado, desaparece la caída de presión en el paso estrecho 23 y el líquido portador de calor tiende a fluir desde el enfriador de botellas 18 al tanque 8 situado más profundamente. De este modo disminuye la cantidad de líquido portador de calor en el enfriador de botellas 18 y la pared interna flexible 15 se retira de la botella 22, de tal forma que la misma se puede volver a retirar de forma cómoda.

En vez de desconectar la bomba 9 completamente después de alcanzar una temperatura baja crítica en el sensor de temperatura 25, evidentemente también es posible que el circuito de control 25 pase a un modo de funcionamiento a intervalos, en el que vuelve a conectar la bomba 9 de forma automática cuando la diferencia entre la temperatura detectada por el sensor 25 y la temperatura de almacenamiento normal en la zona de enfriamiento normal 21 pasa por debajo de un valor umbral, para mantener de este modo la botella 22 de forma permanente en una temperatura más baja que la de la zona de enfriamiento normal.

En una configuración más sencilla, el circuito de control dependiente de la temperatura 24 también se puede sustituir por un circuito de control temporal que, después de la activación por un usuario, acciona la bomba 9 durante un intervalo temporal predeterminado o ajustado por el usuario y después vuelve a desconectar la misma.

La configuración mostrada en la Figura 3 del dispositivo de enfriamiento rápido se caracteriza por que el tanque 8 está dividido por un elemento de Peltier 30 en una cámara anterior 32 y un depósito principal 33. El elemento de Peltier 30 se alimenta por una fuente de corriente 42 por un conmutador 31 con corriente, que se somete al control del circuito de control 24 y que está cerrado siempre al menos cuando la bomba 8 está en funcionamiento. El líquido portador de calor que se hace circular por la bomba 9 no alcanza el depósito principal 33, sino que solamente atraviesa la cámara anterior 32, donde se enfría en contacto con el lado frío del elemento de Peltier 30 y después vuelve a fluir al enfriador de botellas 18. El lado caliente del elemento de Peltier 30 está en contacto con el depósito principal 33 para emitir el calor absorbido en la cámara 32 al líquido portador de calor situado en el mismo.

El tanque 8, en esta configuración, se podría alojar como en la configuración de la Figura 2 en una cámara más fría del refrigerador que el enfriador de botellas 18; sin embargo, esto no se requiere necesariamente, ya que incluso cuando el enfriador de botellas 18 y el tanque 8 se sitúan en la misma cámara del refrigerador, el elemento de Peltier 30 es capaz de mantener el líquido portador de calor que se hace circular por la bomba 9 en una temperatura más baja que la de la cámara.

Ya que de este modo no se necesitan conducciones de unión para el bombeo del líquido portador de calor desde una cámara del refrigerador a otra, esta configuración se puede montar o equipar posteriormente de manera particularmente sencilla en un refrigerador.

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Evidentemente, el tanque dividido por el elemento de Peltier 30 de acuerdo con la Figura 3 también se puede utilizar en un dispositivo de congelación como se muestra en la Figura 1.

La Figura 4 muestra una configuración modificada de un enfriador de botellas 26 que no entra dentro del alcance protector de las reivindicaciones. Al contrario que el enfriador de botellas 18, el enfriador de botellas 26 no tiene ninguna pared externa rígida, sino que sus paredes están formadas por películas de plástico flexibles, que están soldadas entre sí de forma local para formar un espacio interno con forma de tubo que tiene un recorrido en zigzag. En un extremo longitudinal, las películas se sueldan de forma plana entre sí hasta formar una lengüeta plana 27. Las conducciones tubulares 13 se extienden, incluidas entre las dos películas, a lo largo de la lengüeta 27 y desembocan respectivamente en un extremo longitudinal del espacio hueco con forma de tubo. Un punto de cierre por velcro 28 se aplica en el lado orientado hacia el observador en la Figura 4 de la lengüeta 27. Una franja de velcro 29 complementaria al punto 28, representada como un contorno con trazo de rayas en la figura, se sitúa en el lado opuesto al observador del enfriador de botellas 26.

La Figura 5 muestra el enfriador de botellas 26 durante el uso al enfriar una botella 22. Está enrollado alrededor del vientre de la botella de tal forma que las dos piezas de velcro 28, 29 ocultas en la Figura 5 se ponen en contacto entre sí y se adhieren. Debido a su flexibilidad, el recipiente es capaz de adaptarse con arrastre de forma a botellas con diámetros muy diferentes y, de este modo, provocar un intercambio térmico muy intenso entre la botella y el líquido portador de calor circulante en el enfriador de botellas 26.

Claims (17)

1. Un método para el enfriamiento rápido de alimentos, con las etapas:

a)

enfriamiento de un líquido portador de calor hasta una temperatura por encima del punto de congelación del líquido portador de calor,

b)

inclusión de un producto que se tiene que refrigerar (14) entre una pared flexible (15) de un recipiente (11), que contiene el líquido portador de calor y se une en un circuito con un tanque (8) para el líquido portador de calor y con una tapa (12) y puesta en contacto del producto (14) con la pared flexible (15) del recipiente (11), caracterizado porque

c)

la tapa (12) es un segundo recipiente para un líquido portador de calor con al menos una pared flexible (15) y en el que la pared flexible (15) de la tapa (12) se pone en contacto con el producto que se tiene que refrigerar de tal forma que el producto que se tiene que refrigerar (14) se incluye por dos lados entre paredes flexibles.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el líquido portador de calor en la etapa a) se enfría hasta una temperatura por debajo de 0ºC.

3. El método de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que el líquido portador de calor se lleva a circular entre un tanque (8) y un circuito (11, 12).

4. Un dispositivo de enfriamiento rápido con un primer recipiente (11, 12) lleno de un líquido portador de calor, que comprende al menos una pared flexible (15) y que se une en un circuito con un tanque (8) para el líquido portador de calor, donde al primer recipiente (11) se asigna una tapa (12) que se puede colocar cubriendo la pared flexible (15), caracterizado porque la tapa (12) está configurada como un segundo recipiente para un líquido portador de calor, que comprende al menos una pared flexible (15) de tal forma que el producto que se tiene que refrigerar (14) se puede incluir en dos lados entre paredes flexibles.

5. El dispositivo de enfriamiento rápido de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado por medios para la fijación de los dos recipientes (11, 12) con relación entre sí.

6. El dispositivo de enfriamiento rápido de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 ó 5, caracterizado porque al menos uno de los recipientes (11, 12) comprende al menos una pared rígida.

7. El dispositivo de enfriamiento rápido de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque la pared flexible delimita una escotadura para el alojamiento de un objeto que se tiene que refrigerar.

8. El dispositivo de enfriamiento rápido de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizado porque el circuito comprende una bomba (9).

9. El dispositivo de enfriamiento rápido de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado por un circuito de control para la desconexión de la bomba (9) después de un intervalo temporal de funcionamiento predeterminado.

10. El dispositivo de enfriamiento rápido de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado por un sensor de temperatura (25) y un circuito de control (24) para la desconexión y/o conexión de la bomba (9) mediante una temperatura determinada por el sensor de temperatura (25).

11. El dispositivo de enfriamiento rápido de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 10, caracterizado porque el líquido portador de calor tiene un punto de congelación de -10ºC.

12. El dispositivo de enfriamiento rápido de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 11, caracterizado porque el tanque (8) está dividido por un elemento de Peltier (30).

13. Un refrigerador con un dispositivo de enfriamiento rápido incorporado de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 12.

14. El refrigerador con dispositivo de enfriamiento rápido incorporado de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque el tanque (8) se dispone en un techo de una primera cámara de almacenamiento (3) del refrige-
rador.

15. El refrigerador con dispositivo de enfriamiento rápido incorporado de acuerdo con la reivindicación 13 ó 14, caracterizado porque el tanque (8) y el recipiente (18, 26) se alojan en diferentes cámaras de almacenamiento (3, 21) del refrigerador.

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16. El refrigerador con dispositivo de enfriamiento rápido incorporado de acuerdo con una de las reivindicaciones 13 a 15, caracterizado porque el tanque (8) se dispone en un nivel más bajo que el recipiente (11, 12, 18, 26).

17. El refrigerador con dispositivo de enfriamiento rápido incorporado de acuerdo con una de las reivindicaciones 13 a 16, caracterizado porque en el circuito entre el tanque (8) y el al menos un recipiente (11, 12) se incluye un acoplamiento desmontable (16).