RS60694B1 - Uređaj za doziranje snega ugljen-dioksida - Google Patents

Description

Opis

[0001] Pronalazak se odnosi na uređaj za doziranje snega ugljen-dioksida, sa rezervoarom za skladištenje u koji se uliva dovodni vod za tečni ili ugljen-dioksid u obliku snega i odvodni vod za gas za ispuštanje ugljen-dioksida, a koji je opremljen sa izlaznom jedinicom za dozirano izbacivanje snega ugljen-dioksida.

[0002] Kako bi se naročito površina prehrambenih proizvoda mogla brzo zamrznuti, prskaju se kriogenim rashladnim sredstvom, na primer tečnim azotom ili snegom ugljen-dioksida. Tretman se poželjno izvodi u tunelu za zamrzavanje pomoću injekcijskih mlaznica ili takozvanih snežnih levaka.

[0003] U snežnim levcima, sneg ugljen-dioksida nastaje relaksacijom tečnog ugljen-dioksida korišćenjem Joule-Thomson-ovog efekta. Snežni levak sadrži relaksacioni element u obliku mlaznice, koji je obično smešten u delu glave snežnog levka iznad vertikalno postavljenog levka. Tečni ugljen-dioksid pod pritiskom se na relaksacionoj mlaznici širi do pritiska ispod 5,18 bara, na primer 1 bar, pri čemu nastaje mešavina gasa ugljen-dioksida i snega ugljen dioksida. Sneg ugljen-dioksida pada u levku pod uticajem gravitacije na površinu koja se hladi. Međutim, kada se koriste takvi snežni levci, snažan protok gasa ugljen-dioksida tokom ekspanzije istovremeno generisanog gasa ugljen-dioksida dovodi do vrtloga lakih čestica snega i tako do široke disperzije snežnih čestica ispred izlaznog snežnog levka.

[0004] Već su učinjeni pokušaji jačeg fokusiranja čestica snega uz pomoć mehaničkih uređaja, kao što su levci ili vodeći limovi, kao što je opisano na primer u EP 1188 715 A1, US 4415 346 A ili GB 294584 A. Ovde, međutim, postoji tendencija da se sneg ugljendioksida zalepi na mehaničke uređaje i naruši rad uređaja.

[0005] Iz EP 2363 377 A1 poznat je snežni levak u kom je transportni puž smešten između relaksacione komore i otvora za pražnjenje. Transportni puž vrši odvajanje protoka gasa koji nastaje tokom ekspanzije od snega ugljen-dioksida i transportuje sneg ugljen-dioksida tačno do mesta upotrebe. Kao rezultat toga, sneg ugljen-dioksida može se isporučiti potrošaču bez vrtloga. Međutim, ugljen-dioksid se neprekidno isporučuje; ovaj uređaj je samo u ograničenom obimu pogodan za ciljano hlađenje pojedinačnih proizvoda koji se, na primer, transportuju na transportnoj traci kroz tunel za hlađenje.

[0006] Iz US 4145 894 A postalo je poznato sredstvo za raspodelu snega ugljen-dioksida na proizvode, u kome se tečni ugljen-dioksid širi u rezervoaru za skladištenje. Sneg ugljendioksida koji pritom nastaje sakuplja se u rezervoaru za skladištenje, dok se istovremeno gas ugljen-dioksida odvodi kroz izduvni vod. Na dnu rezervoara za skladištenje postoji rotacioni ventil pomoću kojeg se sneg ugljen-dioksida može iz rezervoara za skladištenje u zadatim količinama naneti na proizvod koji se nalazi ispod.

[0007] EP 0478 316 B1 opisuje uređaj za obradu prehrambenih proizvoda snegom ugljendioksida, u kojem je dno rezervoara za skladištenje opremljenog dovodom za tečni ugljendioksid opremljeno perforiranom pločom i preko perforirane ploče zategnutom žičanom mrežom. Žičana mreža zadržava sneg ugljen-dioksida koji nastaje širenjem tečnog ugljendioksida u rezervoaru za skladištenje. Kada se koristi uređaj, sneg ugljen-dioksida se pomoću brisača potiskuje kroz otvore žičane mreže i otvore perforirane ploče, i zatim pada na površinu proizvoda koji se tretira.

[0008] U slučaju dva poslednje spomenuta uređaja, međutim, još uvek postoji opasnost da će se sneg ugljen-dioksida zalepiti unutar rotacionog ventila ili u otvorima žičane mreže ili da se vlaga iz okolne atmosfere tamo zaledi, i da funkcionalnost aparature tako bude narušena. Iz US 2120 943 B1 poznat je uređaj za volumetrijsko merenje snega ugljen-dioksida, u kome se sneg ugljen-dioksida proizvodi relaksacijom tečnog ugljen-dioksida i dovodi u rezervoar za skladištenje. Na rezervoaru za skladištenje se nalaze dva vertikalno razmaknuta klizna ventila koja u rezervoaru za skladištenje odvajaju definisanu zapreminu snega za dalju upotrebu. Kod ovog predmeta, međutim, nije moguće isporučiti definisanu već različite količine snega.

[0009] Zadatak pronalaska je, dakle, stvoriti uređaj za obezbeđivanje što je moguće preciznije dozirane količine snega ugljen-dioksida, pri čemu dovod snega ugljen-dioksida do proizvoda ne ometa protok gasa, a opasnost od narušavanja njegove funkcionalnosti zbog lepljenja snega ugljen-dioksida ili smrzavanja vlage je minimizovana i sa kojim se osim toga mogu isporučiti definisane, ali različite zapremine snega ugljen-dioksida.

[0010] Zadatak je rešen uređajem sa karakteristikama patentnog zahteva 1.

[0011] Uređaj tipa i predviđene upotrebe pomenutih na početku je stoga naznačen time, što izlazna jedinica ima izlazni otvor raspoređen na dnu rezervoara za skladištenje, horizontalno pokretljiv klizni pod koji deluje zajedno sa izlaznim otvorom i može se pomerati između prvog položaja koji zatvara izlazni otvor rezervoara za skladištenje i drugog položaja koji deblokira izlazni otvor, i obuhvata bar jedan, takođe horizontalno pokretljiv pregradni pod, smešten iznad kliznog poda i na rastojanju od njega.

[0012] Dovodni vod povezan sa izvorom ugljen-dioksida uliva se u unutrašnjost vertikalno postavljenog, na primer cevastog, rezervoara za skladištenje. Dovodni vod je, na primer, dovodni vod za tečni ugljen-dioksid, koji se u unutrašnjosti rezervoara za skladištenje uliva u relaksacionu mlaznicu. Rezervoar za skladištenje ima izlazni na čeonom delu na donjoj strani, koji se može zatvoriti kliznim podom. Izlazni otvor prostire se na delu podne površine rezervoara za skladištenje ili na celoj podnoj površini rezervoara za skladištenje. Klizni pod je horizontalno pokretljiv ili zakretni element, na primer lim, koji je prilagođen veličini i obliku izlaznog otvora. U svom zatvorenom položaju, klizni pod se u potpunosti ili delimično prostire u izlazni otvor i na taj način ga blokira tako da sneg ugljen-dioksida koji se isporučuje ili proizvodi u rezervoaru za skladištenje ne može izaći iz izlaznog otvora ili može izaći samo u neznatnom obimu, već se skuplja iznad kliznog poda u rezervoaru za skladištenje. U otvorenom položaju klizni pod oslobađa izlazni otvor i sneg ugljen-dioksida koji se nalazi u skladištu iznad kliznog poda ispada iz rezervoara za skladištenje.

[0013] Pregradni pod smešten iznad kliznog poda je element koji se može horizontalno pomerati ili zakretati u unutrašnjost rezervoara za skladištenje, na primer tanak, dimenzionalno stabilan lim. Pregradni pod se može pomoću pogona pomeriti iz prvog položaja (koji se naziva i "položaj otvaranja"), u kojem je pregradni pod izvan unutrašnjosti rezervoara za skladištenje, u drugi položaj (koji se naziva i "položaj zatvaranja"), u kom pregradni pod zatvara poprečni presek unutrašnjosti rezervoara za skladištenje tako da ne propušta sneg i na taj način odvaja sneg ugljen-dioksida, koji se nalazi u delu rezervoara za skladištenje smeštenog ispod pregradnog poda (ovde nazvanog „deo za doziranje“), od preostalog snega ugljen-dioksida iznad pregradnog poda. Istovremeno, pregradni pod u svom zatvorenom položaju sprečava da sneg ugljen-dioksida pada u deo za doziranje iz gornjeg dela rezervoara za skladištenje. Kada se klizni pod pomera u otvoreni položaj, samo deo snega ugljen-dioksida smeštenog u delu za doziranje ispada iz rezervoara za skladištenje.

[0014] Naizmeničnim aktiviranjem pregradnog i kliznog poda, oslobađa se količina snega ugljen-dioksida koja je određena zapreminom dela za doziranje, a da ne dolazi, na primer, do vrtloženja čestica snega gasom ugljen-dioksida koji stvara pri relaksaciji tečnog ugljendioksida na relaksacionoj mlaznici. Ugljen-dioksid se neprekidno dovodi u rezervoaru za skladištenje preko dovodnog voda, pri čemu se gas ugljen-dioksida koji nastaje odvodi preko odvodnog voda za gas.

[0015] U poželjnom izvođenju ovog pronalaska, klizni pod i/ili bar jedan pregradni pod su opremljeni pogonskom jedinicom. Pogonska jedinica, koja je na primer opremljena elektromotorom, upravlja automatskim pomeranjem kliznog poda ili pregradnog poda iz odgovarajućeg otvorenog položaja u odgovarajući zatvoreni položaj i nazad.

[0016] Prema ovom pronalasku, vertikalna udaljenost između kliznog poda i pregradnog poda se može menjati. U tu svrhu, na primer, rezervoar za skladištenje ima dva dela koja se mogu pomerati vertikalno jedan prema drugom, pri čemu je klizni pod smešten u donjem delu, a pregradni pod u gornjem delu. Međusobnim pomeranjem dva dela, može se kontinualno menjati vertikalno rastojanje između kliznog poda i pregradnog poda, a samim tim i zapremina dela za doziranje. Međusobno pomeranje dva dela obavlja se ručno ili motorno. U posebno poželjnom obliku izvođenja, dva dela rezervoara za skladištenje se teleskopski pružaju jedan iznad drugog i mogu se kontinualno pomerati jedan prema drugom duž njihove zajedničke uzdužne ose.

[0017] Posebno povoljan oblik izvođenja ovog pronalaska predviđa da izlazna jedinica ima dva ili više pregradnih podova koji su postavljeni na vertikalnom rastojanju jedan u odnosu na drugi i mogu se pomerati nezavisno jedan od drugog. Količina izbačenog snega ugljendioksida može se posebno izmeniti većim brojem pregradnih podova i prilagoditi odgovarajućim zahtevima. Naročito količina ugljen-dioksida može da se na taj način prilagodi veličini proizvoda koji treba da se hlade i/ili potrebnom stepenu hlađenja za odgovarajući zadatak hlađenja, a da se uređaj u tu svrhu ne mora podvrgnuti skupim prepravkama.

[0018] Poželjna upotreba uređaja prema ovom pronalasku je da se površine proizvoda dovedu na nisku temperaturu ili održavaju na niskim temperaturama, na primer tokom trajanja transporta. Posebno poželjan način upotrebe je za hlađenje ili održavanje hladnim prehrambenih proizvoda, na primer, komada testa, mesa, ribe, voća i povrća, ali pronalazak nije ograničen na to. Tako se i drugi proizvodi, na primer hemijski ili farmaceutski proizvodi, takođe mogu hladiti ili čuvati na niskoj temperaturi. Uređaj prema ovom pronalasku može naročito da bude smešten u tunelu za hlađenje da bi se sneg ugljen-dioksida naneo na površine proizvoda.

[0019] Primeri izvođenja ovog pronalaska treba da se detaljnije objasne detaljnije pomoću crteža. U shematskim prikazima je:

Sl. 1:

Uređaj u vertikalnom preseku,

Sl. 2a do 2f:

Različiti koraci u radu sa uređajem iz sl.1,

Sl. 3:

Uređaj u nešto drugačijem obliku izvođenja,

Sl. 4:

Uređaj prema ovom pronalasku.

[0020] Uređaj 1 prikazan na slici 1 obuhvata rezervoar za skladištenje 2 sa toplotno dobro izolovanim zidovima. Dovodni vod 3 za dovod tečnog ugljen-dioksida uliva se u unutrašnjost rezervoara za skladištenje 2, na čijem je kraju postavljena relaksaciona mlaznica. Umesto ovde prikazanog dovodnog voda 3 za tečni ugljen dioksid, u okviru pronalaska se može zamisliti i dovod snega ugljen-dioksida, na primer tipa opisanog u EP 2363 377 A1. Moguće je i više dovodnih vodova za tečni ugljen-dioksid i/ili sneg ugljen-dioksida. U donjem delu rezervoara za skladištenje 2 nalazi se izlazna jedinica 4, detaljnije opisana nastavku, a u gornjem delu rezervoara skladištenje 2 izlazi odvodni vod 5 za gas.

[0021] Izlazna jedinica 4 obuhvata izlazni otvor 7 smešten na donjem kraju 6 rezervoara za skladištenje 2, koji potpuno ili delimično ispunjava čeonu stranu 6 i može se horizontalno zatvarati pokretnim kliznim podom 8. Klizni pod 8 se aktivira pomoću pogonske jedinice 9 koja obuhvata, na primer, elektromotor i kojom se može upravljati pomoću centralnog upravljanja, koje ovde nije prikazano. U položaju prikazanom na slici 1, klizni pod 9 zatvara izlazni otvor 7. Po potrebi se na izlazni otvor 7 može priključiti levak za doziranje (nije ovde prikazan).

[0022] Vertikalno udaljen od kliznog poda 8 takođe je smešten horizontalno pokretan ili zakretan pregradni pod 11, kod kojeg se je, na primer, radi o tankoj limenoj ploči ili pokretnom podu, čija ivica prema unutrašnjosti rezervoara za skladištenje može biti oblikovana kao sečivo. Pregradni pod 11 se pomoću, na primer, pogonske jedinice 12 sa električnim pogonom može pomerati ili zakretati iz otvorenog položaja u kom se pregradni pod 11 nalazi izvan unutrašnjosti rezervoara za skladištenje 2 do zatvorenog položaja u kom pregradni pod 11 unutrašnjost rezervoara za skladištenje 2 nepropusno za sneg deli na dve delimične zapremine, pri čemu se donja delimična zapremina prostire između pregradnog poda 11 i kliznog poda 9 koja određuje deo za doziranje 10.

[0023] Pogonska jedinica 9 i / ili pogonska jedinica 12 može odn. mogu delovati zajedno sa senzorskim uređajem 14 koji detektuje položaj proizvoda (nije ovde prikazan) koji treba da se prekrije ili posude koja treba da se napuni snegom ugljen-dioksidom (takođe nije prikazana) kako bi se postiglo precizno prekrivanje površine proizvoda odn. punjenje posude snegom ugljen-dioksida.

[0024] Različita radna stanja uređaja 1 prikazana su na slikama 2a-f. Dok uređaj 1 prema ovom pronalasku radi, sneg 15 ugljen-dioksida neprekidno se dovodi u rezervoar za skladištenje 2. To se postiže dovođenjem tečnog ugljen-dioksida iz rezervoara koji ovde nije prikazan, preko dovodnog voda 3, i koji se unutar rezervoara za skladištenje 2, na relaksacionoj mlaznici postavljenoj na izlazu dovodnog voda 3 relaksira do pritiska od ispod 5,18 bara, poželjno do atmosferskog pritiska (1 bar) i pretvara se u mešavinu snega ugljendioksida i gasa ugljen-dioksida. Dok se gas ugljen-dioksida koji nastaje relaksacijom u rezervoaru za skladištenje 2 relaksacijom ili sublimacijom odvodi preko odvodnog voda 5 za gas, pretežni deo snega 15 ugljen-dioksida sakuplja se u unutrašnjosti rezervoara za skladištenje 2.

[0025] U radnom stanju prikazanom na slici 2a, pregradni pod 11 je smešten bočno u odnosu na unutrašnjost rezervoara za skladištenje 2. Kao rezultat kontinualne proizvodnje ili dovoda ugljen-dioksida u obliku snega, unutrašnji prostor iznad kliznog poda 8 rezervoara za skladištenje 2 postepeno se puni snegom ugljen-dioksida 15. Aktiviranjem pogonske jedinice 12, pregradni pod 11 se pomera u zatvoreni položaj u smeru strelice 16 (slika 2b). Sneg 15 ugljen-dioksida smešten u delu za doziranje 10 rezervoara za skladištenje 2 je odvojen od preostalog snega 15 ugljen-dioksida smeštenog u rezervoaru za skladištenje 2.

[0026] Aktiviranjem pogonske jedinice 9, klizni pod 8 se pomera odn. zakreće u svoj otvoreni položaj u smeru strelice 17, i time oslobađa izlazni otvor 7 (slika 2c). Kao rezultat, sneg 15 ugljen-dioksida smešten u delu za doziranje 10 ispada iz rezervoara za skladištenje 2, dok se preostali sneg 15 ugljen-dioksida zadržava u rezervoaru za skladištenje putem pregradnog poda 11 (slika 2d). Izbačeni sneg ugljen-dioksida pada, na primer, direktno na proizvod koji treba da se hladi ili u posudu ili se dovodi u levak za doziranje, koji nije ovde prikazan.

[0027] Ponovnim aktiviranjem pogonske jedinice 9, klizni pod 8 se zatim vraća u zatvoreni položaj, kao što pokazuje strelica 18 (slika 2e). Izlazni otvor 7 je tako ponovo zatvoren.

Potom se, pokretanjem pogonske jedinice 12, pregradni pod se dovodi u otvoreni položaj u smeru strelice 19 (slika 2f), a sneg ugljen-dioksida 15 pada iz gornjeg dela rezervoara za skladištenje 2 u deo za doziranje 10, kao što je naznačeno strelicom 21. Sneg ugljen-dioksida koji se odvodi kroz izlazni otvor 7 dopunjava se neprekidnim dovodom odn. proizvodnjom na dovodnom vodu 3, čime se ponovo postiže radno stanje prikazano na slici 2a.

[0028] U obliku izvođenja uređaja 22 prema ovom pronalasku prikazanom na slici 3, komponente koje deluju na isti način označene su istim referentnim brojevima kao u uređaju 1. Uređaj 22 se razlikuje od uređaja 1 samo po tome što je umesto jednog pregradnog poda 11, predviđeno više, a u ovom primeru izvođenja tri, pregradna poda 11a, 11b, 11c, koji su postavljeni vertikalno razmaknuti. Pregradni podovi 11a, 11b, 11c, koji su izvedeni na isti način kao pregradni pod 11, mogu se pomoću pogonskih jedinica 12a, 12b, 12c pomerati nezavisno jedan od drugog.

[0029] Više pregrada 11a, 11b, 11c omogućava promenu dozirane količine snega ugljendioksida. Zavisno od planirane količine, bira se jedna od pregrada 11a, 11b ili 11c kako bi se odvojio sneg ugljen-dioksida smešten u rezervoaru za skladištenje 2. Dozirana količina odgovara u svakom slučaju količini snega ugljen-dioksida u zapremini između kliznog poda 8 i izabranog pregradnog poda 11a, 11b, 11c.

[0030] Uređaj 24 prikazan na slici 4 omogućava kontinualno podešavanje dozirane količine snega ugljen-dioksida. I ovde su komponente sa istim načinom delovanja označene istim referentnim brojevima kao u uređajima 1 i 22. Uređaj 24 ima posudu za punjenje 25 koja je podeljena na dva dela 26, 27 koji su izvedeni tako da budu međusobno teleskopski podesivi, kao što je naznačeno strelicom 28. Klizni pod 8 je smešten u donjem delu 26, a pregradni pod 11d, opremljen pogonom 12d, u gornjem delu 27. Klizni pod 8 i pregradni pod 11d izvedeni su u uređaju 24 na isti način kao u uređaju 1. Da bi se promenila količina snega ugljendioksida koja se izbacuje, donji deo 26 se pomera u odnosu na gornji deo 27 sve dok zapremina koja formira deo za doziranje 10 između kliznog poda 8 i pregradnog poda 11d ne bude dovoljna da primi željenu doziranu količinu ugljen-dioksida. Međusobno pomeranje dva odeljka 26, 27 je kontinualno i može se obaviti ručno ili pomoću pogonske jedinice, koja nije ovde prikazana.

[0031] Pronalazak omogućava precizno doziranje količine ugljen-dioksida u poređenju sa odgovarajućim uređajima iz prethodnog stanja tehnike i ima malu podložnost greškama usled lepljenja snega ili formiranja ledenih tela u vodi. Pronalazak je naročito pogodan za limenke sa snegom ugljen-dioksida od, na primer, preko 100 g, poželjno preko 500 g, koje u kratkim vremenskim intervalima od nekoliko sekundi treba da se nanesu na predmete predviđene za obradu. Pored toga se, gas ugljen-dioksida koji nastaje istovremeno sa snegom ugljendioksida, odvodi odmah nakon što se formira, bez mešanja sa okolnom atmosferom. On usled toga ima visoku čistoću i lako se može dalje ili ponovo upotrebljavati. Uređaj prema ovom pronalasku takođe omogućava precizno doziranje snega ugljen-dioksida za punjenje pregrada za rashladnu tečnost u transportnim posudama koje su predviđeni za prevoz proizvoda koji se hlade.

Spisak referentnih znakova [0032]

1

Uređaj

2

Rezervoar za skladištenje 3

Dovodni vod

4

Izlazna jedinica

5

Odvodni vod za gas

6

Donja čeona strana

7

Izlazni otvor

8

Klizni pod

9

Pogonska jedinica

10

Deo za doziranje 11,11a,11b,11c,11d Pregradni pod 12,12a,12b,12c,12d

Pogonska jedinica

13

-14

Senzorski uređaj

15

Sneg ugljen-dioksida 16

Strelica

1 Strelica

Strelica

Strelica

-Strelica

Uređaj

-Uređaj

Posuda za punjenje Donji deo Gornji deo

Strelica

Claims (4)

Patentni zahtevi

1. Uređaj za doziranje snega ugljen-dioksida, sa rezervoarom za skladištenje (2), u koji se uliva dovodni vod (3) za ugljen-dioksid tečnog ili snežnog oblika kao i odvodni vod (5) za gas za odvod gasa ugljen-dioksida, i koji je opremljen izlaznom jedinicom (4) za dozirano izbacivanje snega ugljen-dioksida (15),

naznačen time,

što izlazna jedinica (4) obuhvata izlazni otvor (7) koji je na strani poda raspoređen na rezervoaru za skladištenje (2), horizontalno pokretljivi klizni pod (8) koji deluje zajedno sa izlaznim otvorom (7), i koji se može pomerati između prvog položaja koji zatvara izlazni otvor (7) rezervoara za skladištenje (2) i drugog položaja koji otvara izlazni otvor (7), kao i najmanje jedan iznad kliznog poda (8) na rezervoaru za skladištenje (2) raspoređeni horizontalno pokretni pregradni pod (11, 11a, 11b, 11c, 11d), koji se može pomerati iz prvog položaja koji unutrašnjost rezervoara za skladištenje (2) deli na dve delimične zapremine u drugi položaj koji se nalazi na rastojanju od unutrašnjosti rezervoara za skladištenje (2), pri čemu je vertikalno rastojanje između kliznog poda (8) i pregradnog poda (11d) podesivo.

2. Uređaj prema zahtevu 1, naznačen time, što su klizni pod (8) i pregradni pod (11, 11a, 11b, 11c, 11d), odn. pregradni podovi (11a, 11b, 11c, 11d), opremljeni sa po jednom pogonskom jedinicom (9, 12, 12a, 12b, 12c, 12d).

3. Uređaj prema jednom od prethodnih zahteva, naznačen time, što rezervoar za skladištenje (2) obuhvata dva dela (26, 27) koji se teleskopski mogu međusobno pomerati, pri čemu je u donjem delu (26) postavljen klizni pod (8), a u gornjem delu (27) pregradni pod (11d).

4. Uređaj prema jednom od prethodnih zahteva, naznačen time, što izlazna jedinica (4) ima više pregradnih podova (11a, 11b, 11c) postavljenih jedan iznad drugog, koji se nezavisno jedan od drugog mogu horizontalno pomerati.