DE1501209C

DE1501209C - Device for freezing food

Info

Publication number: DE1501209C
Application number: DE19651501209
Authority: DE
Inventors: Robert C Madison WiS Hinn John S Minneapolis Minn Webster, (V St A)
Original assignee: Airco, Ine , New York, NY (V St A )
Priority date: 1964-04-24
Filing date: 1965-04-23
Publication date: 1973-06-14

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Gefrieren von Nahrungsmitteln mit einer Fördereinrichtung für das Kühlgut, mit einer entlang der Fördereinrichtung angeordneten Vorkühlzone, in welcher das Kühlgut mit einem verdampften Kühlmittel in Berührung kommt, mit einer Gefrierzone, in welcher das Kühlgut direkt mit flüssigem Kühlmittel in Berührung tritt, und mit einer Nachkühlzone, in welcher das Kühlgut weiter mit verdampftem Kühlmittel in Berührung bleibt, wobei die Nachkühlzone als Temperaturausgleichzone dient.The invention relates to a device for freezing food with a conveyor for the goods to be cooled, with a pre-cooling zone arranged along the conveying device in which the goods to be cooled come into contact with an evaporated coolant, with a freezing zone in which the goods to be cooled come into direct contact with liquid coolant, and with a post-cooling zone in which the goods to be cooled continue to be in contact with the evaporated coolant, the post-cooling zone acting as a temperature equalization zone serves.

Aus der USA.-Patentschrift 2447249 ist eine Vorrichtung zum schnellen Gefrieren von Nahrungsmitteln auf Grund einer Wärmeaustauschberührung durch Eintauchen oder Besprühen des Nahrungsmittels mit einem Gefriermittel bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird das Kühlgut vor dem Eintauchen in das Kühlmittel oder dem Besprühen mit dem Kühlmittel vorgekühlt.US Pat. No. 2,447,249 discloses a device for rapid freezing of food due to heat exchange contact by dipping or spraying the food known with a freezing agent. In this known device, the goods to be cooled before being immersed pre-cooled in the coolant or spraying with the coolant.

Weiterhin ist aus der USA.-Patentschrift 764 567 eine Anordnung bekannt, bei welcher die Lebensmittel zuerst mit einer Gefrierflüssigkeit b; sprüht werden, um eine Oberflächengefrierung he vorzurufen, worauf sie dann in ein Gefrierflüssh keitsbad getaucht werden, in welchem sie vollständi gefrieren. Aus dieser Anordnung ist die Wiederver wendung eines Kältemittels,in flüssiger Form grunc sätzlich bekannt.Furthermore, from the USA. Patent 764 567 an arrangement is known in which the Food first with a freezing liquid b; be sprayed to freeze the surface he call forward, whereupon they are then immersed in a freeze-liquid bath, in which they are completely freeze. From this arrangement, the reuse of a refrigerant in liquid form is green additionally known.

Weiterhin ist aus der USA.-Patentschrii 3 096627 eine Kühleinrichtung bekannt, in welche das Kühlgut nach dem Tauchgefrieren durch ein Zone mit verdampftem Kältemittel gefördert wird, ii der es nachgekühlt wird.Furthermore, from the USA. Patent 3 096627 a cooling device is known in which the refrigerated goods after immersion freezing are conveyed through a zone with evaporated refrigerant, ii which it is re-cooled.

Weiterhin ist es aus der britischen Patentschrif 849 170 bekannt, das verdampfte Kältemittel im Ge genstrom zu dem Kühlgut zu führen.It is also known from British patent specification 849 170, the evaporated refrigerant in Ge to lead genstrom to the refrigerated goods.

Den bekannten Anordnungen ist jedoch gemeinsam der Nachteil eigen, daß das Kühlmittel verhältnismäßig schlecht ausgenutzt wird.However, the known arrangements have the common disadvantage that the coolant is relatively badly exploited.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Gefrieren von Nahrungsmitteln der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine äußers; wirtschaftliche Ausnutzung des Kühlmittels ermöglicht und bei der zugleich eine wirkungsvolle und gleichmäßige Kühlung des Kühlgutes gewährleistet ist.The invention has for its object to provide a device for freezing food to create the type mentioned at the beginning, the one extremely; enables economical use of the coolant and at the same time ensures effective and even cooling of the refrigerated goods is.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die Förderbahn in der Vorkühlzone vom Eintrittsende bis in die Gefrierzone aufwärts geneigt ist, daß eine Vielzahl von Ventilatoren entlang der Vorkühlzone angeordnet sind, welche das herabströmende Kühlmittel quer zu der allgemein gegenläufigen Bewegungsrichtung des Kühlgutes richten, daß auf der den Ventilatoren gegenüberliegenden Seite der vom Kühlmittel durchströmbaren Fördereinrichtung Umlenkflächen vorgesehen sind und daß die Nachkühlzone zusätzliche Ventilatoren und diesen gegenüberstehende Umlenkflächen aufweist.To solve this problem, the invention provides that the conveyor track in the pre-cooling zone from Entrance end to the freezer is inclined upwards that a multitude of fans along the Pre-cooling zone are arranged, which the downflowing coolant transversely to the generally counter-rotating Align the direction of movement of the refrigerated goods on the side opposite the fans the conveying device through which the coolant can flow deflecting surfaces are provided and that the After-cooling zone has additional fans and deflecting surfaces opposite them.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß der Neigungswinkel der Förderbahn zur Horizontalen etwa 10° beträgt.It is preferably provided that the angle of inclination of the conveyor track to the horizontal is approximately 10 ° amounts to.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß im ansteigenden Teil der Gefrierzone eine Sprüheinrichtung in der Förderbahn angeordnet ist.According to an advantageous development of the invention it is provided that in the rising part of the Freezing zone a spray device is arranged in the conveyor track.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß im abfallenden Teil der Gefrierzone ein Gefrierflüssigkeitsbad vorhanden ist.A preferred embodiment of the invention is characterized in that in the sloping part there is a freezing liquid bath in the freezing zone.

Schließlich sieht eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, daß die Nachkühlzone tiefer Hegt als die Gefrierzone.Finally, a further advantageous development of the invention provides that the after-cooling zone deeper than the freezer.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ist der wesentliche Vorteil erreichbar, daß die Kühlmittelströmung derart gesteuert und geführt werden kann, daß ein besonders intensiver und lang andauernder Kontakt zwischen dem Kühlmittel und dem Kühlgut gewährleistet ist. Die dadurch erreichte wesentlich bessere Ausnutzung des Kühlmittels zeigt sich in einer außerordentlich starken Erhöhung der Kühlmitteltemperatur von etwa —196° C vor der Anwendung auf etwa — 18° C nach der Anwendung auf das Kühlgut.The device according to the invention has the essential advantage that the coolant flow can be controlled and guided in such a way that a particularly intensive and long-lasting Contact between the coolant and the refrigerated goods is guaranteed. The result achieved substantially Better utilization of the coolant is reflected in an extraordinarily strong increase in the coolant temperature from about -196 ° C before application to about -18 ° C after application to the Chilled goods.

Weiterhin ist durch die erfindungsgemäß ausgebildete Vorkühlzone der Vorteil erreichbar, das Kühlgut in dessen Oberflächenbereich außerordentlich schnell zum Gefrieren zu bringen.Furthermore, the pre-cooling zone designed according to the invention has the advantage that the goods to be cooled can be achieved to freeze extremely quickly in its surface area.

Weiterhin wird gemäß der Erfindung der Vorteil erreicht, daß das Kühlgut durch die erfindungsge-Furthermore, according to the invention, the advantage is achieved that the goods to be cooled are

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aäße Ausbildung der Nachkühlzone eine besonders welche das Gefriergut auf einen Abförderer überge-A suitable design of the post-cooling zone, especially one which transfers the frozen food to a conveyor

iomogene Temperaturverteilung in seinem gesamten ben wird.iomogeneous temperature distribution throughout its entire ben.

/olumen aufweist. Es ist zu ersehen, daß die dargestellte Vorrichtung/ has volume. It can be seen that the device shown

Weiterhin wird gemäß der Erfindung jegliches die Sprühgefrierung und Tauchgefrierung kombi-Furthermore, according to the invention, any spray freezing and dip freezing combined

intweichen von Kühlmittel oder dessen Niederschlag 5 niert, so daß eine teilweise äußere Gefrierung nachInto softening of coolant or its precipitate 5, so that a partial external freezing after

ils Reif in zuverlässiger Weise vermieden. Damit der Vorkühlung erreicht werden kann, bevor eineils frost avoided in a reliable manner. So that the pre-cooling can be achieved before a

vird zugleich eine Belästigung oder Gefährdung des teilweise oder vollständige Tauchgefrierung erzieltv if a nuisance or endangerment of partial or complete immersion freezing is achieved at the same time

η der Nähe arbeitenden Bedienungspersonals ausge- wird, worauf eine Nachkühlung durchgeführt werdenη of the operating personnel working in the vicinity, whereupon after-cooling is carried out

ehaltet. kann. Durch die Sprühgefrierung vor dem Eintau-included. can. By spray freezing before thawing

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise an io chen in das Flüssigkeitsbad in der Vorrichtung ist ge-In the following, the invention is exemplified in the liquid bath in the device.

land der Zeichnung beschrieben, in welcher die ein-· währleistet, daß die Nahrungsmittel beim Eintauchencountry of the drawing described in which the ensures that the food when immersed

ige Figur eine kombinierte Sprüh-Tauch-Gefriervor- in die Gefrierflüssigkeit bereits teilweise gefrorenige figure shows a combined spray-dip-freeze pre-frozen in the freezing liquid

ichtung gemäß der Erfindung darstellt. sind. Somit können sie in einer natürlichen Form,represents ichtung according to the invention. are. So they can be in a natural form,

Gemäß der Darstellung in der Zeichnung umfaßt beispielsweise bei einer Tomatenscheibe in flacher lie Gefriervorrichtung 1 am Eintrittsende eine mit 15 Form, befördert werden und diese flache Form beim twa 10° schräg nach aufwärts geneigte Förderbahn, Eintreten in das Tauchbad beibehalten, ohne zu zergehe an ihrem Eintrittsende 2 mit dem Kühlgut be- brechen.As shown in the drawing, for example, includes a tomato slice in flat lie freezer 1 at the inlet end with a 15 shape, to be conveyed and this flat shape at Conveyor track inclined upwards at about 10 °, keep entering the immersion bath without disintegrating break at their entry end 2 with the refrigerated goods.

chickt wird. Das Kühlgut wird über eine geneigte Die dargestellte Vorrichtung wird in der folgenden 'latte 41 von einem Zuförderer auf eine innerhalb Weise betrieben: Die Nahrungsmittel werden der lerFörderbahnangeordneteFördereinrichtungSüber- 20 Vorrichtung auf der Fördereinrichtung3 in der Voreben. Die Fördereinrichtung weist ein Förderband kühlzone verfestigt, und es wird ein großer Prozentuf, das aus einem metallischen Siebmaterial wie aus satz der Wärme aus dem Nahrungsmittel abgeführt, ostfreiem Stahl bestehen kann. Die Fördereinrich- während die Temperatur des Nahrungsmittels unter ung3 wird durch einen Antrieb 15 angetrieben. Un- der Einwirkung des Dampfes absinkt, der von dem in jrhalb des Förderbandes der Fördereinrichtung 3 25 der Gefrierzone 5 vorgesehenen Sprühkopf entwikind Ventilatoren 44 angeordnet, welche das die For- kelt wird. Je nach der Geschwindigkeit der Förderlerbahn herabströmende Kühlmittel quer zur For- einrichtung 3 und der Menge des herabsinkenden ierrichtung und sowohl durch das Förderband als Dampfes können Teile der Oberfläche des Nahrungsuch zwischen dem Kühlgut hindurch nach aufwärts mittels gefroren werden. Der entwickelte Dampf eschleunigen. Oberhalb des Förderbandes der For- 30 dient außerdem dazu, die Fördereinrichtung 3 kühl ereinrichtung3 sind jeweils zwischen den Ventilato- zu halten, so daß ein verhältnismäßig kleiner Tempeen 44 Umlenkflächen 45 angebracht, welche das raturunterschied zwischen dem Förderband und den on den Ventilatoren aufwärts beschleunigte Kühl- Nahrungsmitteln aufrechterhalten wird. - Dies trägt littel wieder im wesentlichen abwärts lenken, und dazu bei, das Anhaften der Nahrungsmittel an dem war wieder durch das Förderband und zwischen 35 Förderband zu verhindern.is sent. The refrigerated goods are inclined over an inclined The device shown is in the following 'latte 41 operated by an infeed conveyor in an internal way: the food becomes the Conveyor device located on the conveyor track 20 device on the conveyor device 3 in front. The conveyor has solidified a conveyor belt cooling zone, and there is a large percentage that dissipates heat from the food through a metallic sieve material, East-free steel can exist. The conveyor while the temperature of the food is below ung3 is driven by a drive 15. Under the action of the steam that is released from the in The spray head provided in the conveyor belt of the conveyor 3 25 of the freezing zone 5 is developed Fans 44 are arranged, which is the formula. Depending on the speed of the conveyor belt Downflowing coolant transversely to the forming device 3 and the amount of the descending coolant ierrichtung and both through the conveyor belt as steam can parts of the surface of the food search be frozen between the chilled goods upwards by means of. The evolved steam accelerate. Above the conveyor belt, the for- 30 also serves to keep the conveyor 3 cool einrichtung3 are to be held between the ventilators, so that a relatively small tempeen 44 deflection surfaces 45 attached, which the temperature difference between the conveyor belt and the from the fans upwardly accelerated cooling food is maintained. - This bears substantially downward again, and helps prevent the food from sticking to the was to be prevented again by the conveyor belt and between 35 conveyor belts.

em Kühlgut hindurch, worauf das Kühlmittel je- Beispielsweise werden Tomatenscheiben auf der /eils unterhalb des Förderbandes wieder vom nach- Fördereinrichtung 3 in der Sprühgefrierzone 5 ausreiten Ventilator 44 erfaßt und nach oben umgelenkt chend gefroren, daß sie ohne weitere Verformung in yird. Auf diese Weise wird das Kühlmittel in der ge- den Tauchgefrier-und Nachkühlbereich gebracht wereigten Förderbahn innerhalb der Vorkühlzone 40 den können, da die Scheiben auf Grund der zumindest mandelförmig geführt, wie es durch die Pfeile in der teilweisen Gefrierung völlig formbeständig bleiben,
.eichnung dargestellt ist. An die Vorkühlzone Beim weiteren Betrieb der Vorrichtung bewegt ehließt sich die eigentliche Gefrierzone 5,16 an, die sich das Nahrungsmittel über die geneigte Platte 20 •n vorliegenden Fall aus einer Sprühgefrierzone 5 in das Gefrierflüssigkeitsbad 19 in der Gefrierzone nd einer Tauchgefrierzone 16 kombiniert ist. In der 45 16. Die Nahrungsmittel werden durch diese Flüssigprühgefrierzone 5 wird Kühlmittel aus einem Sprüh- keit beispielsweise mittels des Schaufelrades 17 beopf ausgesprüht, der an der oberen Wand der For- fördert. Die Nahrungsmittel werden in dem Tauchgeerbahn angeordnet ist. Die Sprühgefrierzone 5 geht frierbereich entweder vollständig oder nur teilweise 1 die Tauchgefrierzone 16 über, in welcher das gefroren.For example, tomato slices on the / eils underneath the conveyor belt are picked up again by the fan 44 riding out in the spray freezing zone 5 and deflected upwards so that they are frozen in yird without further deformation. In this way, the coolant is brought into the conveying track within the pre-cooling zone 40, since the slices are guided in an at least almond shape, as indicated by the arrows in the partial freezing,
.Drawing is shown. During further operation of the device, the actual freezing zone 5, 16 adjoins the pre-cooling zone, which combines the food via the inclined plate 20 in the present case from a spray freezing zone 5 into the freezing liquid bath 19 in the freezing zone and a dip freezing zone 16. In the 45 16. The food is through this liquid spray-freezing zone 5, coolant is sprayed out of a spray, for example by means of the paddle wheel 17, which conveys on the upper wall of the for-. The food is placed in the diver's lane. The spray freezing zone 5 goes over the freezing area either completely or only partially 1 the immersion freezing zone 16, in which the frozen.

-ühlgut über eine geneigte Platte 20 in das Gefrier- 5" Die Nahrungsmittel bewegen sich dann über die-ühlgut over an inclined plate 20 in the freezer 5 "The food then move over the

iüssigkeitsbad 19 gelangt, durch welches es durch geneigte Platte 21 auf die Fördereinrichtung 26, umiüssigkeitsbad 19 passes through which it passes through inclined plate 21 on the conveyor 26 to

in Schaufelrad 17 hindurchgefördert wird, um über einem Nachkühlen unterzogen zu werden. In dieseris conveyed through in paddle wheel 17 to be subjected to post-cooling. In this

ine weitere geneigte Platte 21 in eine im wesentli- Zone wird die'Temperatur des Nahrungsmittels aufA further inclined plate 21 in a substantially zone is the temperature of the food

lien horizontal angeordnete Nachkühlzone 22 zu ge- die erwünschte Endtemperatur ausgeglichen. FallsLet the horizontally arranged post-cooling zone 22 compensate for the desired end temperature. If

ingen. Die Nachkühlzone 22 weist einen zu der 55 die Nahrungsmittel in dem Tauchgefrierbereich nuringen. The post-cooling zone 22 has one to which 55 the food in the immersion freezing area only

/orkühlzone analogen Aufbau auf und umfaßt eben- teilweise gefroren waren, d. h., daß die Mitte eines je-The cooling zone has the same structure and includes even-partially frozen goods, i.e. i.e. that the middle of each

alls Ventilatoren 40, Umlenkflächen 24 und eine den Nahrungsmittels ungefroren blieb, wird die Ge-all fans 40, deflection surfaces 24 and one for the food remained unfrozen, the

ördereinrichtung 26, die durch einen Antrieb 27 an- frierung des Nahrungsmittels zum Zeitpunkt derconveyor device 26, which by a drive 27 freezes the food at the time of

etrieben ist. Die Anordnung dieser Bauelemente in Nachkühlung auf Grund des Wärmeaustausches vonis driven. The arrangement of these components in post-cooling due to the heat exchange of

er Nachkühlzone 22 entspricht demjenigen in der 60 dem wärmeren inneren Teil eines jeden Nahrungs-he post-cooling zone 22 corresponds to that in the 60, the warmer inner part of each food

'orkühlzone derart, daß eine ebenfalls mäanderför- mittels zu dem gefrorenen äußeren Teil vervollstän-'or cooling zone in such a way that a meandering conveyor to the frozen outer part also completes

nige Führung des Kühlmittels erreicht wird, welches digt. Die Kälte für die Nachkühlung wird von dennige guidance of the coolant is achieved, which digits. The cold for post-cooling is provided by the

us der Gefrierzone 5,16 in die Nachkühlzone 22 Dämpfen geliefert, die von der Gefrierzone 16 herab-From the freezing zone 5, 16 into the post-cooling zone 22, vapors are supplied, which come down from the freezing zone 16.

erabfließt. Am Austrittsende der Nachkühlzone 22 sinken, wobei ihre Zirkulation durch die Ventilato-it drains. At the outlet end of the after-cooling zone 22 sink, their circulation being caused by the fan

t eine weitere geneigte Platte 28 vorgesehen, über 65 ren 40 und die Umlenkflächen 25 unterstützt wird.Another inclined plate 28 is provided, over 65 Ren 40 and the deflection surfaces 25 is supported.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for freezing food with a conveyor for the refrigerated goods, with a pre-cooling zone arranged along the conveying device, in which the goods to be cooled comes into contact with an evaporated coolant, with a freezing zone in which the Chilled goods come into direct contact with liquid coolant, and with a post-cooling zone in which the goods to be cooled remain in contact with the evaporated coolant, the after-cooling zone serves as a temperature compensation zone, d a characterized in that the conveyor track is inclined upwards in the pre-cooling zone from the inlet end (2) to the freezing zone (5, 16), that a plurality of fans (44) are arranged along the pre-cooling zone, which the Downflowing coolant transversely to the generally opposite direction of movement of the goods to be cooled direct that on the side opposite the fans (44) the coolant can flow through Conveying device (3) deflection surfaces (45) are provided and that the after-cooling zone (22) has additional fans (40) and deflecting surfaces (25) facing them.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the angle of inclination of the conveyor track to the horizontal is about 10 °.

3. Apparatus according to claim I or 2, characterized in that in the rising part the freezing zone (5, 16) a spray device is arranged in the conveyor track.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sloping Part of the freezing zone (5, 16) a freezing liquid bath (19) is present.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the after-cooling zone (22) is lower than the freezing zone (5, 16).