RU2395045C1

RU2395045C1 - Food product freezing device

Info

Publication number: RU2395045C1
Application number: RU2009103584/12A
Authority: RU
Inventors: Николай Игнатьевич Капустин (RU); Николай Игнатьевич Капустин; Сергей Алексеевич Тарасов (RU); Сергей Алексеевич Тарасов; Владимир Андреевич Дёмин (RU); Владимир Андреевич Дёмин; Ольга Владимировна Хомякова (RU); Ольга Владимировна Хомякова
Original assignee: Николай Игнатьевич Капустин
Priority date: 2009-02-03
Filing date: 2009-02-03
Publication date: 2010-07-20

Abstract

FIELD: heating. ^ SUBSTANCE: freezing device includes freezing chamber 1 with chain conveyor 2, cooling plates 9, control unit 12. In the zone of conveyor chain, beyond the limits of freezing chamber, there installed is high-frequency current heater 16, and between itself and freezing chamber - sensor for controlling the dimensions of chain 18, which is connected through control unit 12 to heating element. ^ EFFECT: improving operating reliability of the device. ^ 4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к холодильной технике и может применяться для замораживания пищевых продуктов.The invention relates to refrigeration and can be used to freeze food.

Известно устройство для замораживания пищевых продуктов, состоящее из камеры, внутри которой установлен конвейер и вентиляторы с приводами, охладительные пластины (см. Справочник технолога молочного производства. Т.7. Оборудование молочных предприятий (справочник-каталог), под ред. А.Г.Храмцова. - СПб.: ГИОРД, 2004, стр.570-572). Недостатком известного устройства является малая надежность работы вследствие быстрого обледенения цепи с последующим се сходом с шестерен или порывом.A device for freezing food products is known, consisting of a chamber inside which a conveyor and fans with drives, cooling plates are installed (see the Handbook for a dairy production technologist. T.7. Equipment for dairy enterprises (a directory), edited by A.G. Khramtsova. - St. Petersburg: GIORD, 2004, p. 570-572). A disadvantage of the known device is the low reliability due to the rapid icing of the chain, followed by immediately leaving the gears or gust.

Известно устройство для замораживания продуктов, состоящее из камеры, внутри которой установлен конвейер и вентиляторы с приводами, охладительные пластины, соединенные с системой снабжения хладагентом, датчик температуры (см. Оленев Ю.А. Технология и оборудование для производства мороженого, 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Дели, 2001, стр.198-199).A device for freezing products is known, consisting of a chamber inside which a conveyor and fans with drives are installed, cooling plates connected to a refrigerant supply system, a temperature sensor (see Olenev Yu.A. Technology and equipment for the production of ice cream, 2nd ed. , rev. and add. - M .: Delhi, 2001, pp .98-199).

Недостатком данного устройства является также малая надежность работы вследствие быстрого обледенения цепи с последующим ее сходом с шестерен или порывом.The disadvantage of this device is the low reliability due to the rapid icing of the chain, followed by its descent from the gear or gust.

Наиболее близким по своей технической сущности является устройство для замораживания пищевых продуктов, содержащее морозильную камеру, внутри которой установлен цепной конвейер и вентиляторы с приводом, охладительные пластины, соединенные с системой снабжения хладагентом, датчик температуры, исполнительные механизмы, блок управления (RU 2331028 MПK F25D 13/06. Опубл. 10.08.2008).The closest in technical essence is a device for freezing food products, containing a freezer, inside which there is a chain conveyor and fans with a drive, cooling plates connected to a refrigerant supply system, a temperature sensor, actuators, a control unit (RU 2331028 MPK F25D 13 / 06. Published on 08/10/2008).

Данное устройство имеет те же недостатки, что и у вышеизложенных.This device has the same disadvantages as the above.

Задачей настоящего изобретения является повышение надежности работы устройства.The objective of the present invention is to increase the reliability of the device.

Настоящая задача решается тем, что устройство для замораживания пищевых продуктов, содержащее морозильную камеру, внутри которой установлен цепной конвейер и вентиляторы с приводом, охладительные пластины, соединенные с системой снабжения хладагентом, датчик температуры, исполнительные механизмы, блок управления, дополнительно содержит нагревательный элемент, установленный в зоне цепи конвейера, за пределами морозильной камеры, при этом между нагревательным элементом и морозильной камерой установлен датчик контроля габарита цепи, через блок управления и исполнительный механизм связанный с нагревательным элементом. Датчик контроля габарита цепи выполнен в виде ролика, закрепленного на оси подпружиненной штанги. Штанга одним концом соединена с коромыслом, выполняющим роль ползуна реостата. Нагревательный элемент выполнен в виде ТВЧ нагревателя.The present problem is solved in that the device for freezing food products, containing a freezer, inside which there is a chain conveyor and fans with a drive, cooling plates connected to the refrigerant supply system, a temperature sensor, actuators, a control unit, further comprises a heating element installed in the zone of the conveyor chain, outside the freezer, while between the heating element and the freezer there is a sensor for monitoring the chain dimension, h Through the control unit and the actuator associated with the heating element. The chain size control sensor is made in the form of a roller mounted on the axis of a spring-loaded rod. The rod at one end is connected to the beam acting as a rheostat slide. The heating element is made in the form of a high-frequency heater.

На фиг.1 дана схема устройства для замораживания пищевых продуктов.Figure 1 is a diagram of a device for freezing food products.

На фиг.2 дана схема датчика контроля габарита цепи.Figure 2 is a diagram of the sensor for monitoring the overall size of the circuit.

Устройство состоит из морозильной камеры 1, внутри которой установлен конвейер 2, состоящий из закрепленных на шестернях 3 цепей 4 с шарнирно закрепленными на них поддонами 5, приводов 6 и 7 вышеназванного конвейера 2 и вентиляторов 8 соответственно, также в морозильной камере 1 установлены охладительные пластины 9, соединенные с системой снабжения хладагентом через клапан 10, причем последний через исполнительный механизм 11 соединен с одним из выходов блока управления 12, другие выходы которого через исполнительные механизмы 13, 14 и 15 соединены с приводами конвейера 2, вентиляторов 8 и ТВЧ нагревателей 16 соответственно. Другие входы блока управления 12 соединены с датчиком температуры 17, установленным в камере 1, и датчиком контроля габарита цепи 18, установленным в зоне перемещения цепи 4. Датчик контроля габарита цепи 18 (фиг.2) состоит из имеющего возможность взаимодействия с цепью ролика 19, посредством оси 20 закрепленного в вилке 21, и проходящей через втулку 22 подпружиненной штанги 23, шарнирно соединенной через коромысло 24, играющее роль ползуна, с реостатом 25.The device consists of a freezer 1, inside which a conveyor 2 is installed, consisting of chains 4 mounted on gears 3 with pallets 5 pivotally mounted on them, drives 6 and 7 of the aforementioned conveyor 2 and fans 8, respectively, also cooling plates 9 are installed in the freezer 1 connected to the refrigerant supply system through the valve 10, the latter through the actuator 11 is connected to one of the outputs of the control unit 12, the other outputs of which are connected via actuators 13, 14 and 15 with drives of the conveyor 2, fans 8 and high-frequency heaters 16, respectively. Other inputs of the control unit 12 are connected to a temperature sensor 17 installed in the chamber 1, and a gauge for controlling the size of the circuit 18, installed in the zone of movement of the chain 4. The gauge for controlling the size of the chain 18 (figure 2) consists of a roller 19, which can interact with the chain, through the axis 20 fixed in the fork 21, and passing through the sleeve 22 of the spring-loaded rod 23, pivotally connected through the beam 24, which plays the role of a slider, with a rheostat 25.

Работа устройства происходит следующим образом. При включении блока управления 12 и задания в нем требуемого температурного режима для данного вида сырья, последний через исполнительные механизмы 13, 14 и 15 включает привода 6 и 7 конвейера 2 и вентилятора 8, а также открывает клапан 10 подачи хладагента в охлаждающие пластины 9 соответственно. По мере выделения из продукта влаги последняя конденсируется и намерзает на металлических поверхностях и, в частности, на цепях 4 конвейера 2. Причем цепи 4 конвейера 2 при выходе из морозильной камеры 1 имеют температуру ниже температуры конденсации пара окружающего воздуха, конденсируют на себе влагу из окружающего воздуха. При отрицательной температуре цепи конденсируемая влага ведет к дополнительному обледенению цепи 4. Цепи 4, соприкасаясь с шестернями 3, охлаждают последние, в результате чего происходит конденсация влаги и обледенение шестерен 3. Зубья шестерен 3 увеличиваются, а просвет в звеньях цепи 4 уменьшается, цепь натягивается, а затем возможен или сход с шестерни 3 цепи 4 или порыв последней. При отсутствии льда на цепи 4, а соответственно и шестерне 3 закрепленный на штанге 23 и оси 20 ролик 19 находится в крайнем нижнем положении. Штанга 23 через шарнирно соединенное коромысло 24 выводит реостат 25 на максимальное сопротивление, а соответственно на блок управления 12 поступает сигнал минимальной величины, при котором блок управления 12 не подает сигнал управляющего воздействия на исполнительный механизм 15 нагревателя 16. При обледенении цепи лед взаимодействует с роликом 19 и последний через ось 20, вилку 21, штангу 23, проходящую через втулку 22, поднимает один конец коромысла 24, другой конец которого опускается, уменьшая сопротивление реостата. Сигнал на блок управления 12 поступает большей величины и последний через исполнительный механизм 15 включает нагреватель 16 (например, работающий на токах высокой частоты ТВЧ). Нагрев цепи 4 токами высокой частоты (ТВЧ) обоснован тем, что не будет прогрева окружающей среды, а только нагревается то, что размещено в открытом пазу магнитопровода, каковой является цепь 4. Согласно данным (Николаев Е.Н., Коротин И.М. Термическая обработка металлов токами высокой частоты. - М.: Высшая школа, 1977, стр.51-52, рисунок 31), наибольшая плотность тока будет в той части проводника, которая находится у открытой части паза магнитопровода. Величина воздействия ТВЧ на поверхность цепи 4 пропорциональна величине поступившего сигнала с датчика контроля габарита цепи 18. При поверхностном прогреве цепи 4 связь льда с последней ослабляется и воздействием шестерни 3 на лед последний скалывается с цепи 4. При полном освобождении цепи 4 от льда ролик 19 опускается под воздействием подпружиненной штанги 23 в крайнее нижнее положение и сигнал от датчика уровня 18 имеет минимальную величину, а соответственно блок управления 12 через исполнительный механизм 15 отключает нагреватель 16.The operation of the device is as follows. When you turn on the control unit 12 and set it to the required temperature for this type of raw material, the latter through actuators 13, 14 and 15 includes actuators 6 and 7 of the conveyor 2 and fan 8, and also opens the valve 10 for supplying refrigerant to the cooling plates 9, respectively. As moisture is released from the product, the latter condenses and freezes on metal surfaces and, in particular, on chains 4 of the conveyor 2. Moreover, chains 4 of the conveyor 2, when leaving the freezer 1, have a temperature lower than the condensation temperature of the ambient air vapor, they condense moisture from the surrounding air. At a negative temperature of the chain, condensed moisture leads to additional icing of chain 4. Chains 4, in contact with gears 3, cool the latter, as a result of which moisture condenses and ices gears 3. The teeth of gears 3 increase, and the clearance in the links of chain 4 decreases, the chain stretches , and then it is possible either to get off gear 3 of chain 4 or a rush of the latter. In the absence of ice on the chain 4, and accordingly the gear 3 fixed on the rod 23 and the axis 20 of the roller 19 is in the lowest position. The rod 23 through a pivotally connected rocker 24 brings the rheostat 25 to maximum resistance, and accordingly, a minimum signal is received at the control unit 12, at which the control unit 12 does not provide a control signal to the actuator 15 of the heater 16. When the chain freezes, ice interacts with the roller 19 and the latter through the axis 20, the plug 21, the rod 23, passing through the sleeve 22, raises one end of the rocker arm 24, the other end of which falls, reducing the resistance of the rheostat. The signal to the control unit 12 receives a larger value and the latter through the actuator 15 includes a heater 16 (for example, operating at high frequency currents of high frequency). The heating of the circuit by 4 high-frequency currents (HDTV) is justified by the fact that there will be no heating of the environment, but only what is placed in the open groove of the magnetic circuit, which is circuit 4, is heated. According to the data (Nikolaev E.N., Korotin I.M. Thermal processing of metals by high-frequency currents. - M.: Vysshaya Shkola, 1977, pp. 51-52, Figure 31), the highest current density will be in that part of the conductor located at the open part of the groove of the magnetic circuit. The magnitude of the influence of the HDTV on the surface of circuit 4 is proportional to the value of the signal received from the sensor for monitoring the size of circuit 18. When the surface 4 is heated, the ice bond weakens and the action of gear 3 on ice breaks off the ice 4. When chain 4 is completely free of ice, roller 19 drops under the influence of a spring-loaded rod 23 to its lowest position and the signal from the level sensor 18 has a minimum value, and accordingly, the control unit 12 through the actuator 15 turns off the heater 16.

Claims

1. Device for freezing a product containing a freezer, inside which a chain conveyor and fans with a drive are installed, cooling plates connected to a refrigerant supply system, a temperature sensor, actuators, a control unit, characterized in that it further comprises a heating element installed in the area of the conveyor chain outside the freezer, while between the heating element and the freezer there is a sensor for monitoring the size of the chain, through the control unit niya and actuator associated with the heating element.

2. The device according to claim 1, characterized in that the chain dimension control sensor is made in the form of a roller mounted on the axis of a spring-loaded rod.

3. The device according to claim 1, characterized in that the rod at one end is connected to the beam acting as a rheostat slide.

4. The device according to claim 1, characterized in that the heating element is made in the form of a high-frequency heater.