УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУШКИ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

Полезная модель относится к технике сушки пищевых продуктов и может быть использована для сушки фруктов, овощей, грибов и других продуктов, как в бытовых условиях, так и в агропромышленном производстве.
Известна сушилка для овощей, фруктов, грибов, трав и других продуктов, содержащая многосекционную камеру; камера выполнена из сетчатого материала с зачерненной поверхностью, основание каждой секции жестко закреплено на внутренней поверхности камеры и также выполнено из сетчатого материала, каждая секция имеет загрузочные люки, выполненные на боковой поверхности камеры с возможностью герметичного закрывания, а нижняя и верхняя поверхности камеры выполнены конусообразными и снабжены устройствами для подвешивания, причем размеры ячеек сетчатого материала выбираются таким образом, чтобы избежать попадания насекомых во внутрь сушилки, RU 125820 U1.
Данная сушилка малоэффективна, поскольку сушка осуществляется, главным образом, на солнце; в отсутствие солнечного тепла сушилка работает только на тепле внешних подогревателей или без них в режиме естественного вентилирования через материал камеры, что обусловливает либо необходимость наличия дополнительных внешних устройств, либо весьма продолжительное время сушки.
Известна сушилка малой мощности для фруктов и овощей, состоящая из установленного на опорах корпуса с укрепленными на нем загрузочным бункером, разгрузочного патрубка, патрубков для подвода и отвода воздуха, вала с закрепленными на нем сетчатыми дисковыми полками, выполненными в виде наклонных четырехлопастных секций, RU 10320 U1.
Данное устройство имеет весьма сложную и потому дорогостоящую конструкцию ввиду наличия ряда механизмов, а именно, имеет привод, состоящий из мотор-редуктора и цепной передачи, от которой вращение передается на вал, на котором установлены с возможностью изменения угла наклона сетчатые четырехлопастные секции. Загрузка секций производится при помощи разрыхлителя, смонтированного на валу, а выгрузка сухого продукта - при помощи лопаток в разгрузочный патрубок. В качестве сушильного агента используется нагретый в электрокалорифере воздух. Наличие приведенных выше достаточно сложных элементов снижает надежность устройства в целом и усложняет его эксплуатацию.
Эти же недостатки присущи сушилке для сельскохозяйственных продуктов, содержащей сушильную камеру с наклонным днищем и механизмы для погрузки и выгрузки продукта; сушилка снабжена патрубком с расположенной в нем перфорированной трубчатой емкостью, приводным барабаном, установленным в поддоне, образованном наклонным днищем, лентой, намотанной на приводной барабан, и конусным тором, при этом последний охвачен лентой, а перфорированная трубчатая емкость вставлена в конусный тор, RU 2035019 C1.
Известно устройство для сушки фруктов, содержащее горизонтальную сушильную камеру с вращающимися круглыми стержнями, образующими своего рода рольганг, а также систему циркуляции горячего воздуха, CN 202195667.
Данное устройство имеет более простую конструкцию в сравнении с описанными выше аналогами, однако его работа связана с большим энергопотреблением и низким коэффициентом полезного действия, поскольку значительная часть тепловой энергии вместе с нагретым воздухом выводится в атмосферу, а на сушку продукта идет относительно небольшая ее часть.
Известно устройство для сушки пищевых продуктов, состоящее из пленочного электронагревателя (ПЛЭН) с закрепленными на двух противоположных кромках стержневых элементов жесткости, http://estechnology.ru/products/plen-dla-syshki-ovoshei-fruktov.html, 22.07.13 (копия ссылки прилагается).
Для сушки продуктов питания: овощей, фруктов, грибов, ягод, хлеба, рыбы и т.д. устройство размещается на ровной поверхности на теплоизолирующем материале. На поверхности нагревателя может размещаться "любая тканевая прослойка", на которую в один слой укладывают продукт, который требуется высушить.
Данное устройство принято в качестве прототипа настоящей полезной модели.
Основным недостатком прототипа является отсутствие естественной вентиляции между поверхностью ПЛЭН и высушиваемым продуктом. Пар, образующийся под продуктом, не удаляется, что ведет к значительному увеличению продолжительности сушки. Тепловое (инфракрасное) излучение идет как в сторону продукта, так и в противоположную сторону, что ведет к нерациональным затратам тепловой энергии и, соответственно, увеличивает удельное потребление электроэнергии.
Кроме того, устройство-прототип требует для его использования наличие теплоизолирующего материала, не связанного с ним конструктивно, что снижает удобство эксплуатации.
Задачей настоящей полезной модели является обеспечение естественной вентиляции между поверхностью ПЛЭН и высушиваемым продуктом, и, благодаря этому, сокращение продолжительности сушки, а также обеспечение возврата и полезного использования части тепловой энергии, излучаемой ПЛЭН в противоположную продукту сторону, и тем самым уменьшение удельного потребления электроэнергии. Кроме того, решается задача уменьшения нагрева продукта за счет отсутствия непосредственной кондуктивной теплопередачи от поверхности ПЛЭН продукту, что обеспечивает повышение пищевой ценности высушенного продукта.
Согласно полезной модели в устройстве для сушки пищевых продуктов, включающем пленочный электронагреватель, на пленочном электронагревателе размещена решетка из неметаллического материала; решетка установлена на опорах из неметаллического материала; под пленочным электронагревателем размещен тепловой отражатель; устройство размещено внутри коробчатого чехла с загнутыми по контуру вверх краями; на решетке может быть размещена стеклоткань с тефлоновым или силиконовым покрытием.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где изображено:
на фиг. 1 - вид сверху;
на фиг. 2 - разрез Α-A на фиг. 1.
Заявителем не выявлены какие-либо технические решения, идентичные заявленному, что позволяет сделать вывод о соответствии полезной модели условию патентоспособности «Новизна».
Устройство для сушки пищевых продуктов включает ПЛЭН 1, на котором размещена решетка 2, выполненная из неметаллического, в данном примере из химически и биологически инертного полимерного материала, в частности из полиэтилена с размером ячеек 9×9 мм. Решетка 2 установлена на опорах 3, выполненных, в частности, из пластикового уголка размером 20×20 мм. Под ПЛЭН 1 размещен тепловой отражатель 4, выполненный в конкретном примере из отражающей изоляции АЛЮФОМ РЕ с коэффициентом теплового отражения 0,95, коэффициентом теплороводности 0,038-0,051 Вт/м°C и температурой применения -60 до +100°C.
Элементы устройства размещены внутри коробчатого чехла 5, изготовленного из химически и биологически инертного полимерного нетканого материала с загнутыми по контуру вверх краями. Резистивный элемент 6 ПЛЭН 1 посредством кабеля 7 подключается к электрической сети напряжением 220 В. Температура поверхности ПЛЭН 1 не превышает 50°C.
Устройство работает следующим образом.
На решетку в один слой укладывают нарезанный продукт, после чего устройство подключают к электрической сети и высушивают продукт. Максимальный нагрев продукта при сушке составляет 35°C, в то время как максимальный нагрев поверхности ПЛЭН 50°C. Время сушки различных продуктов строго индивидуально и зависит от множества факторов, таких как влажность и толщина нарезки продукта, влажность и температура окружающего воздуха, наличие проветривания в помещении, напряжение в сети и других. В среднем время сушки составляет:
- для зеленых культур - от 2 до 4 часов;
- для овощей - от 10 до 16 часов;
- для фруктов - от 12 до 24 часов;
- для ягод - от 8 до 24;
- для грибов - от 10 до 16 часов;
- для рыбы - от 10 до 14 часов;
- для мяса - от 12 до 16 часов;
- для теста, жидких и пюрированных масс (зерновые хлебцы, молоко, йогурт, пастила) - от 12 до 18 часов.
Для сушки жидких и пюрированных продуктов в начальной стадии сушки на решетку может быть уложена стеклоткань, в данном примере, с антиадгезионным тефлоновым PTFE покрытием "FORFLON" (на чертеже не показана). Эта ткань предназначена для применения в прямом контакте с пищевыми продуктами, имеет антиадгезионную поверхность, не токсична. Также возможно использование силиконового покрытия с антиадгезионными свойствами.
Благодаря реализации отличительных признаков полезной модели, а именно, тому, что на ПЛЭН размещена решетка из полимерного материала, достигается технический результат, состоящий в обеспечении естественной вентиляции между поверхностью ПЛЭН и высушиваемым продуктом, что позволяет удалять пар, образующийся под продуктом, понизить температуру сушки и уменьшить ее продолжительность. Этот эффект увеличивается при установке решетки на опорах. Наличие под ПЛЭН теплового отражателя обеспечивает дополнительное поступление к продукту тепловой энергии, что позволяет уменьшить удельное потребление электроэнергии или сократить время сушки.
Поскольку все элементы устройства размещены внутри коробчатого чехла и, тем самым, объединены в единое устройство, исчезает необходимость наличия отдельного элемента, не связанного с другими конструктивно, а именно, материала, размещаемого под ПЛЭН на опорной поверхности, что повышает удобство эксплуатации устройства.
Изготовлен и испытан опытный образец устройства.