Enfriamiento con flujo de fluido de pasos múltiples.

Aparato útil para enfriar o congelar un producto, que comprende:

(A) una carcasa (1) que comprende un túnel alargado que tiene una entrada de producto (5) y una salida de producto (6 ), una cinta transportadora (4) para transportar el producto al interior y a través del citado túnel desde la citada entrada (5) a la citada salida (6), teniendo la citada cinta (4) superficies superior e inferior y bordes laterales primero y segundo y, en el interior de la citada carcasa (1),

(B) un aparato de inyección de líquido criogénico (11) para aplicar líquido criogénico al producto que se encuentra situado sobre la superficie superior de la citada cinta (4);

(C) una lumbrera de escape (8), que incluye un ventilador de escape, a través del cual el vapor criogénico puede ser retirado de la citada carcasa (1) por la acción del citado ventilador de escape,

(D) una estructura superior de impactos (17) por encima de la citada cinta (4), y una cámara unitaria (42) que comprende el espacio (41) por encima de la citada estructura superior de impactos (17) y el espacio (45) fuera del primer borde lateral de la citada cinta (4);

(E) el espacio de retorno (44) fuera del segundo borde de la citada cinta (4);

(F) la estructura superior de impactos que comprende una pluralidad de canaletas cóncavas (20) que se abren hacia la cinta (4) y que terminan en bordes de canaleta alineados lado por lado a través de la dirección de desplazamiento de la citada cinta (4), de manera que entre cada par de canaletas adyacente (20) haya un espacio de flujo (22) que tiene una parte superior que se encuentra en comunicación de fluido con la citada cámara (42), lados que se encuentran entre los extremos respectivos de las canaletas adyacentes (20), y una ranura de impactos que se encuentra entre los bordes terminales (21) de las canaletas adyacentes (20), en la que los bordes terminales (21) de las canaletas terminan a una distancia por encima de la superficie de la cinta para definir zonas de impactos (26), situadas entre la ranura de impactos de un espacio de flujo (22) y la superficie de la cinta, a través de la cual el producto que debe ser enfriado o congelado puede pasar sobre la citada cinta (4);

(G) la estructura de barrera (30,32) entre la citada cámara (42) y el citado espacio de retorno (44) que impide el flujo de vapor a través de los lados de los citados espacios de flujo (22) que se encuentran más cerca del citado segundo borde lateral de la citada cinta (4) en el interior del espacio de retorno (44) y que impide el flujo de vapor a través de los lados de las citadas zonas de impactos (26) que se encuentran más cerca del citado segundo borde lateral de la citada cinta (4) en el espacio de retorno (44); y

(H) una pluralidad de ventiladores de circulación (40) que se encuentra situados a lo largo de la longitud de la carcasa (1) que pueden aspirador el vapor criogénico desde el citado espacio de retorno (44) e impulsar el vapor criogénico a través de los citados ventiladores al interior de la citada cámara (42).

Enfriamiento con flujo de fluido de pasos múltiples Campo de la Invención La presente invención se refiere a aparatos y métodos para el enfriamiento o calentamiento de productos tales como productos alimenticios. La presente invención se refiere más en particular a un aparato y métodos para este propósito que emplean un fluido criogénico tal como nitrógeno líquido para el enfriamiento (incluyendo la congelación) .

Antecedentes de la Invención Muchos dispositivos se han descrito y empleado comercialmente a lo largo de los años que enfrían o calientan productos haciendo pasar el producto que debe ser enfriado o calentado en el interior de una abertura de entrada de un dispositivo, transportar el producto a través del interior del dispositivo en el que se expone a una atmósfera fría o caliente, dependiendo del objeto que debe ser logrado, y recuperar el producto enfriado o calentado desde una salida del aparato. En algunas realizaciones, la atmósfera interior es establecida por unidades mecánicas que enfrían o calientan el aire ambiente en el interior de la unidad. En otras realizaciones, chorros de aire o de vapor enfriados o calentados son dirigidos hacia el producto que debe ser enfriado o calentado, con la intención de aumentar la tasa de transferencia de calor desde o hacia el producto, reduciendo así la cantidad de tiempo que se requiere para lograr el grado deseado de enfriamiento o de calentamiento del producto.

La literatura incluye ejemplos de aparatos en los que el medio de transferencia de calor, tal como vapor criogénico o aire caliente, se hace chocar contra la superficie del producto que se encuentra siendo enfriado o calentado. Ejemplos recientes de este tipo de literatura incluyen la patente de EE.UU número 6.263.680 y la patente de EE.UU número 6.434.950. El documento US 6263680 describe un aparato que tiene las características de acuerdo con las expresiones (A) , (B) , y (H) de la reivindicación 1 y comprende, además, una lumbrera de escape, una estructura de impactos, una cámara que comprende un espacio por encima de la estructura de impactos y un espacio de retorno. Sin embargo, ejemplos como estos todavía sufren de una falta de eficiencia en la transferencia de calor que se puede alcanzar en el curso de realizar el enfriamiento o el calentamiento por los impactos del medio de transferencia de calor.

Por lo tanto, sigue existiendo una necesidad en este campo de aparatos y métodos mejorados para el enfriamiento y el calentamiento de artículos empleando técnicas de impacto.

Breve sumario de la Invención Un aspecto reivindicado por la presente invención es un aparato útil para el enfriamiento de un producto, que comprende

(A) una carcasa que comprende un túnel alargado que tiene una entrada de producto y una salida de producto, una cinta transportadora para transportar el producto en el interior y a través del citado túnel desde la citada entrada a la citada salida, teniendo la citada cinta superficies superior e inferior y bordes laterales primero y segundo y, en el interior de la citada carcasa,

(B) un aparato de inyección de líquido criogénico para la aplicación de líquido criogénico al producto que se encuentra situado sobre la superficie superior de la citada cinta;

(C) una lumbrera de escape, que incluye un ventilador de escape, a través de la cual el vapor criogénico puede ser retirado de la citada carcasa por la acción del citado ventilador de escape,

(D) una estructura superior de impactos por encima de la citada cinta, y una cámara unitaria que comprende el espacio por encima de la citada estructura superior de impactos y el espacio fuera del primer borde lateral de la citada cinta;

(E) un espacio de retorno fuera del segundo borde de la citada cinta;

(F) comprendiendo la estructura superior de impactos una pluralidad de canaletas cóncavas que se abren hacia la cinta y que terminan en bordes de canaleta alineados lado por lado a través de la dirección de desplazamiento de la citada cinta, de manera que entre cada par de canaletas adyacentes hay un espacio de flujo que tiene una parte superior que se encuentra en comunicación de fluido con la citada cámara, lados que se encuentran entre los extremos respectivos de las canaletas adyacentes, y una ranura de impactos que se encuentra entre los bordes terminales de las canaletas adyacentes, en la que los bordes de canaleta terminales terminan a una distancia por encima de la superficie de la cinta para definir zonas de impactos, que se encuentran situadas entre la ranura de impactos de un espacio de flujo y la superficie de la cinta, a través de las cuales el producto que debe ser enfriado o congelado puede pasar sobre la citada cinta;

(G) una estructura de barrera entre la citada cámara y el citado espacio de retorno que impide que el vapor fluya a través de los lados de los citados espacios de flujo que se encuentran más cerca al citado segundo borde lateral de la citada cinta en el espacio de retorno y que impide que el vapor fluya a través de los lados de las citadas zonas de impactos que se encuentran más cerca del citado segundo borde lateral de la citada cinta en el espacio de retorno, y

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(H) una pluralidad de ventiladores de circulación que se encuentran situados a lo largo de la longitud de la carcasa, que pueden extraer vapor criogénico del citado espacio de retorno e impulsar el vapor criogénico a través de los citados ventiladores al interior de la citada cámara.

Preferiblemente, el aparato comprende también una estructura inferior de impactos por debajo de la citada cinta, en cuyo caso la citada cámara unitaria comprende el espacio por encima de la citada estructura superior de impactos, el espacio por debajo de la citada estructura inferior de impactos, y el espacio fuera del primer borde lateral de la citada cinta, y la citada cinta es permeable a líquidos y vapores. La estructura inferior de impactos, cuando se encuentra presente, comprende una pluralidad de canaletas cóncavas que se abren hacia la cinta y que terminan en bordes de canaleta alineados lado por lado a través de la dirección de desplazamiento de la citada cinta, de manera que entre cada par de canaletas adyacentes hay un espacio de flujo que tiene una parte inferior que se encuentra en comunicación de fluido con la citada cámara, lados que se encuentran entre los extremos respectivos de las canaletas adyacentes, y una ranura de impactos que se encuentra entre los bordes terminales de las canaletas adyacentes, en la que cada ranura de impactos en la estructura inferior de impactos se encuentra directamente debajo de la ranura de impactos en la estructura superior de impactos.

Esta realización preferida del aparato comprende una estructura incluso más preferible bajo la citada cinta que puede recoger el líquido criogénico que fluye desde la citada cinta y transportarlo al lado de aguas arriba de uno o más de los citados ventiladores Otro aspecto que no está reivindicado por la presente invención es un aparato útil para el calentamiento de un producto, que comprende

(A) una carcasa que comprende un túnel alargado que tiene una entrada de producto y una salida de producto, una cinta transportadora para transportar el producto al interior y a través del citado túnel desde la citada entrada a la citada salida, teniendo la citada cinta superficies superior e inferior y bordes laterales primero y segundo y, en el interior de la citada carcasa,

(B) un aparato de inyección para aplicar un medio gaseoso caliente al producto que se encuentra situado sobre la superficie superior de la citada cinta;

(C) una lumbrera de escape, que incluye un ventilador de escape, a través de la cual el medio gaseoso puede ser extraído de la citada carcasa por la acción del citado ventilador de escape,

(D) una estructura superior de impactos por encima de la citada cinta, y una cámara unitaria que comprende el espacio por encima de la citada estructura superior de impactos y el espacio fuera del primer borde lateral de la citada cinta;

(E) un espacio de retorno fuera del segundo borde de la citada cinta;

(F) comprendiendo la estructura superior de impactos una pluralidad de canaletas cóncavas que se abren hacia la cinta y que terminan en bordes de canaleta alineados lado por lado a través de la dirección de desplazamiento de la citada cinta de manera que entre cada par de canaletas adyacentes hay un espacio de flujo que tiene una parte superior que se encuentra en comunicación de fluido con la citada cámara, lados que se encuentran entre los extremos respectivos de las canaletas adyacentes, y una ranura de impactos que se encuentra entre los bordes terminales de las canaletas adyacentes, en la que los bordes terminales... [Seguir leyendo]

1. Aparato útil para enfriar o congelar un producto, que comprende:

(A) una carcasa (1) que comprende un túnel alargado que tiene una entrada de producto (5) y una salida de producto (6 ) , una cinta transportadora (4) para transportar el producto al interior y a través del citado túnel desde la citada entrada (5) a la citada salida (6) , teniendo la citada cinta (4) superficies superior e inferior y bordes laterales primero y segundo y, en el interior de la citada carcasa (1) ,

(B) un aparato de inyección de líquido criogénico (11) para aplicar líquido criogénico al producto que se 10 encuentra situado sobre la superficie superior de la citada cinta (4) ;

(C) una lumbrera de escape (8) , que incluye un ventilador de escape, a través del cual el vapor criogénico puede ser retirado de la citada carcasa (1) por la acción del citado ventilador de escape,

(D) una estructura superior de impactos (17) por encima de la citada cinta (4) , y una cámara unitaria (42) que

comprende el espacio (41) por encima de la citada estructura superior de impactos (17) y el espacio (45) 15 fuera del primer borde lateral de la citada cinta (4) ;

(E) el espacio de retorno (44) fuera del segundo borde de la citada cinta (4) ;

(F) la estructura superior de impactos que comprende una pluralidad de canaletas cóncavas (20) que se abren hacia la cinta (4) y que terminan en bordes de canaleta alineados lado por lado a través de la dirección de desplazamiento de la citada cinta (4) , de manera que entre cada par de canaletas adyacente (20) haya un 20 espacio de flujo (22) que tiene una parte superior que se encuentra en comunicación de fluido con la citada cámara (42) , lados que se encuentran entre los extremos respectivos de las canaletas adyacentes (20) , y una ranura de impactos que se encuentra entre los bordes terminales (21) de las canaletas adyacentes (20) , en la que los bordes terminales (21) de las canaletas terminan a una distancia por encima de la superficie de la cinta para definir zonas de impactos (26) , situadas entre la ranura de impactos de un espacio de flujo (22) y la superficie de la cinta, a través de la cual el producto que debe ser enfriado o congelado puede pasar sobre la citada cinta (4) ;

(G) la estructura de barrera (30, 32) entre la citada cámara (42) y el citado espacio de retorno (44) que impide el flujo de vapor a través de los lados de los citados espacios de flujo (22) que se encuentran más cerca del citado segundo borde lateral de la citada cinta (4) en el interior del espacio de retorno (44) y que impide el

flujo de vapor a través de los lados de las citadas zonas de impactos (26) que se encuentran más cerca del citado segundo borde lateral de la citada cinta (4) en el espacio de retorno (44) ; y

(H) una pluralidad de ventiladores de circulación (40) que se encuentra situados a lo largo de la longitud de la carcasa (1) que pueden aspirador el vapor criogénico desde el citado espacio de retorno (44) e impulsar el vapor criogénico a través de los citados ventiladores al interior de la citada cámara (42) .

2. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende, además, una estructura (15) por bajo de la citada cinta (4) que puede recoger líquido criogénico que fluye desde la citada cinta (4) y transportarlo al lado de aguas arriba de uno o más de los citados ventiladores (40) .

3. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende, además, paletas orientadas verticalmente (140) entre los ventiladores de circulación adyacentes (40) .

4. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende, además, una estructura (15) por bajo de la citada cinta (4) que puede recoger el líquido criogénico que fluye desde la citada cinta (4) y transportarlo hacia el lado de 45 aguas arriba de uno o más de los citados ventiladores (40) , y que comprende, además, paletas orientadas verticalmente (140) entre los ventiladores de circulación adyacentes (40) .

5. Un método para enfriar un objeto, que comprende hacer pasar el objeto a través de un recinto (1) sobre una cinta (4) y, mientras el artículo está pasando a través del recinto (1) , 50

(A) pulverizar líquido criogénico sobre el objeto, con lo que se forma vapor criogénico;

(B) hacer impactar el vapor criogénico sobre el objeto desde una pluralidad de ranuras de impactos situadas entre las canaletas cóncavas (20) que se abren hacia el objeto y a continuación conducir el vapor criogénico impactado desde el objeto al interior de las canaletas (20) mientras se minimiza el flujo del vapor criogénico

impactado fuera de los bordes laterales de la citada cinta (4) sin pasar al interior de las citadas canaletas (20) ; y

(C) recircular el vapor criogénico desde las citadas canaletas (20) a y a través de las citadas ranuras de impactos una pluralidad de veces antes de retirar el citado vapor criogénico del citado recinto (1) .

6. Un método de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el citado líquido criogénico comprende nitrógeno líquido.

7. Un método de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el citado líquido criogénico comprende dióxido de carbono líquido. 65 11