УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ПРОДУКТА
DEVICES FOR COOLING OF PRODUCT

Предпосылки создания изобретения
Настоящее изобретение в целом относится к способам производства продукта для домашних животных. В частности, настоящее изобретение относится к устройствам для охлаждения продуктов и способам применения таких устройств.
Существует целый ряд обычных охладителей, применяемых для охлаждения экструдированных пищевых продуктов для домашних животных. Например, типовой охладитель содержит охладительное отделение, которое принимает готовый продукт для домашних животных для его охлаждения. В нижней части отделения для накопления продукта для домашних животных под выпускным отверстием, как правило, устанавливают несколько поворотных планок или пластин. Планки или пластины с механическим приводом предназначены для прохождения охлаждающего воздуха через продукт для домашних животных, накопленный на пластинах, и вокруг него. Пластины могут быть повернуты в одно из положений для накопления продукта для домашних животных до определенного уровня для его охлаждения и в другое положение для обеспечения перемещения продукта для домашних животных в накопительный бункер. Охлаждающая способность охладителя этого типа ограничена с точки зрения его общего объема в связи с тем, что пустой накопительный бункер из-за особенностей его конструкции должен быть оборудован расположенными внизу планками для сбора охлажденного продукта, причем это пространство не выполняет функцию охлаждения. Кроме того, на пластинах, как правило, скапливаются мелкие остатки материала продукта, которые удерживаются даже тогда, когда пластины поворачиваются, что может вызывать проблемы, связанные с загрязнением. Кроме того, очистка пластин с механическим приводом между производственными циклами предполагает значительные трудозатраты и требует обеспечения надлежащих мер предосторожности, и, поскольку подвижные части имеют пневматический или гидравлический привод через связующие устройства, обслуживание может быть дорогостоящим.
Описанный в патенте США № 5,906,482 охладитель другой конструкции, предназначенный для охлаждения подаваемых экструдированных продуктов, содержит охлаждающую камеру с наружной стенкой, окружающей внутреннюю камеру. В результате образуется камера циркуляции охлаждающего воздуха непосредственно за внутренней охлаждающей камерой. В стенке между камерой циркуляции воздуха и охлаждающей камерой проделаны отверстия, через которые охлаждающий воздух поступает в охлаждающую камеру. Поток воздуха выходит около верхней части, в то время как пищевой продукт для домашних животных выпадает из входного канала для продукта в охлаждающую камеру в верхней ее части. Продукт выходит из охлаждающей камеры в нижней ее части. Однако в случае применения этой конструкции возникает целый ряд проблем. Во-первых, мелкие пищевые продукты для домашних животных, например гранулы и мелкие частицы или покрывающие их материалы (например, жиры), могут закупоривать отверстия, вследствие чего снижается эффективность охлаждения. Кроме того, возникают санитарно-гигиенические проблемы, когда твердые частицы продукта для домашних животных выпадают через отверстия и остаются в наружной камере циркуляции воздуха. Кроме того, поскольку отверстия для охлаждающего воздуха расположены вверху боковой стенки охлаждающей камеры, охлаждающий воздух контактирует не со всем материалом в охлаждающей камере, что ограничивает эффективность охлаждения.
Таким образом, существует потребность в разработке усовершенствованных охладителей, которые имеют гибкую конструкцию, позволяющую обеспечить альтернативные возможности и скорости охлаждения пищевых продуктов для домашних животных.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение в целом относится к способам производства продукта для домашних животных. В частности, настоящее изобретение относится к охладителям, предназначенным для охлаждения продукта для домашних животных, и способам их применения.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения предложен охладитель, содержащий камеру, которая содержит входной канал для продукта, выходной канал для продукта и выходной канал для воздуха. Этот охладитель содержит по меньшей мере один воздушный канал, имеющий выходное отверстие, сконструированный и размещенный с возможностью подачи потока воздуха в выходной канал для продукта.
В одном из вариантов осуществления воздух из воздушного канала обеспечивает поток воздуха только в выходном канале для продукта.
В одном из вариантов осуществления охладитель содержит по меньшей мере одну панельную приставку, прикрепленную к воздушному каналу, для направления потока воздуха от выходного отверстия воздушного канала к выходному каналу для продукта камеры.
В одном из вариантов осуществления охладитель содержит транспортер, расположенный под выходным каналом для продукта.
В одном из вариантов осуществления охладитель содержит по меньшей мере одну панельную приставку, причем панельная приставка прикреплена к воздушному каналу и транспортеру и причем панельная приставка и транспортер образуют воздушную камеру для направления потока воздуха от воздушного канала к выходному каналу для продукта камеры.
В одном из вариантов осуществления воздушная камера изолирована от окружающей атмосферы.
В одном из вариантов осуществления транспортер имеет тип, который выбирают из группы, состоящей из винтового, скребкового или электромеханического вибрационного типа и их комбинаций.
В одном из вариантов осуществления воздушный канал прикреплен к камере.
В одном из вариантов осуществления воздух проходит в направлении от выходного отверстия воздушного канала через выходной канал для продукта к выходному каналу для воздуха камеры.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения предложен охладитель, содержащий камеру, которая содержит верхнюю стенку и множество стенок. Нижние части стенок камеры образуют выходной канал для продукта. Кроме того, в камере имеется входной канал для продукта и выходной канал для воздуха. Кроме того, охладитель содержит один или большее количество воздушных каналов, имеющих выходное отверстие, которые сконструированы и размещены с возможностью подачи потока воздуха в выходной канал для продукта.
В одном из вариантов осуществления нижние части стенок камеры образуют выходной канал для продукта в форме прямоугольника, имеющего некоторую длину и ширину, причем длина больше, чем ширина.
В одном из вариантов осуществления воздушный канал сконструирован и размещен с возможностью подачи потока воздуха по всей длине и ширине выходного канала для продукта в выходной канал для продукта.
В одном из вариантов осуществления по меньшей мере одна из нижних частей стенок расположена под углом вовнутрь к выходному каналу для продукта.
В одном из альтернативных вариантов осуществления настоящего изобретения предложен охладитель пищевого продукта для домашних животных, содержащий камеру, содержащую входной канал для продукта, выходной канал для продукта и входной канал для воздуха; по меньшей мере один воздушный канал, имеющий выходное отверстие, сконструированный и размещенный с возможностью подачи потока воздуха в выходной канал для продукта; и транспортер, расположенный под выходным каналом для продукта. Воздушный канал и транспортер образуют воздушную камеру для направления потока воздуха от воздушного канала к выходному каналу для продукта камеры.
В другом варианте осуществления настоящее изобретение включает способ производства пищевого продукта для домашних животных. Этот способ, например, включает перенос пищевого продукта для домашних животных в охлаждающую камеру, содержащую входной канал для продукта, выходной канал для продукта, выходной канал для воздуха и транспортер, расположенный под выходным каналом для продукта. Пищевой продукт для домашних животных поступает в камеру через входной канал для продукта и накапливается в камере и на транспортере, попадая на него через выходной канал для продукта. Поток воздуха подают в выходной канал для продукта охлаждающей камеры, в то время как пищевой продукт для домашних животных попадает на транспортер. Поток воздуха проходит через пищевой продукт для домашних животных, выходящий из выходного канала для продукта, и через пищевой продукт для домашних животных, накопленный в камере. Пищевой продукт для домашних животных, который попал на транспортер, удаляют после достаточного охлаждения продукта.
Преимущество настоящего изобретения заключается в создании охладителя, который способен охлаждать продукт для домашних животных с высокой скоростью с выдерживанием требуемого времени его нахождения внутри охладителя.
Другое преимущество настоящего изобретения заключается в создании устройства для охлаждения продукта для домашних животных, которое требует меньшего технического обслуживания по сравнению с обычными охладителями.
Еще одно преимущество настоящего изобретения заключается в создании устройства для охлаждения продукта для домашних животных, требующего меньших трудозатрат, связанных с очисткой, между производственными циклами.
Еще одно преимущество настоящего изобретения заключается в создании охладителя, который прост в эксплуатации и для функционирования которого не требуются пластины с механическим или гидравлическим приводом.
Другое преимущество настоящего изобретения заключается в создании охладителя, который способен обрабатывать продукт для домашних животных с покрытием и его частицы без возникновения проблем загрязнения.
Еще одно преимущество настоящего изобретения заключается в создании охладителя, который способен охлаждать продукт для домашних животных с покрытием и его частицы без снижения эффективности и скорости охлаждения.
Дополнительные признаки и преимущества описаны в настоящем документе и будут очевидны после прочтения представленного ниже подробного описания и изучения фигур.
Краткое описание фигур
На Фиг. 1 представлен вид в перспективе охладителя, соответствующего одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
На Фиг. 2 представлен вид сбоку охладителя, соответствующего другому варианту осуществления настоящего изобретения.
На Фиг. 3 представлен вид сбоку охладителя, иллюстрирующий направление потока воздуха в альтернативном варианте осуществления настоящего изобретения.
Подробное описание
Настоящее изобретение в целом относится к способам производства продукта для домашних животных. В частности, настоящее изобретение относится к разработанным охладителям или охлаждающим устройствам, которые охлаждают пищевые продукты для домашних животных, и способам их применения. Пищевые продукты для домашних животных могут представлять собой, например, любой подходящий пищевой продукт для домашних животных, который требует охлаждения или регулирования температуры, например экструдированные продукты для домашних животных, продукты с покрытием для домашних животных, гранулы, подушечки и т. д.
В одном из вариантов осуществления, показанном на Фиг. 1, охладитель 2 содержит бункер, контейнер или камеру 4, содержащую входной канал для продукта, выходной канал для продукта и выходной канал для воздуха. Кроме того, охладитель содержит один или большее количество воздушных каналов, имеющих выходное отверстие, сконструированных и размещенных с возможностью подачи потока воздуха в выходной канал для продукта.
В одном из вариантов осуществления, показанном на Фиг. 1–2, охладитель 2 содержит камеру 4, содержащую множество стенок 14. Нижние части 16 стенок 14 образуют выходной канал 22 для продукта. Входной канал 24 для продукта находится в камере 4 и выходной канал 26 для воздуха также находится в камере 4. Следует иметь в виду, что входной канал 24 для продукта и выходной канал 26 для воздуха могут быть расположены в любом подходящем месте в камере 4. Например, в варианте осуществления, показанном на Фиг. 2, выпускной канал 26 для воздуха расположен на верхней стенке 12 камеры 4 и входной канал 24 для продукта также расположен на верхней стенке 12, таким образом, пищевой продукт для домашних животных входит, а охлаждающий воздух выходит в верхней части охладителя 2.
В выходном канале 26 для воздуха камеры 4 может быть установлен любой подходящий вентилятор, нагнетатель или система вытяжной вентиляции. Система вытяжной вентиляции, например, создает отрицательное давление в камере 4, благодаря чему происходит высасывание воздуха из камеры.
В другом варианте осуществления по меньшей мере одна из нижних частей 16 стенок 14 расположена под углом вовнутрь или сужена к выходному каналу 22 для продукта. Например, как показано на Фиг. 1–2, две противоположные нижние части 16 сужаются с образованием более узкого выходного канала 22 для продукта. Такая конструкция охладителя обеспечивает большую гибкость и регулирование объема пищевого продукта для домашних животных, который поступает в камеру 4 и проходит через выходной канал 22 для продукта.
Охладитель 2 дополнительно содержит один или большее количество воздушных каналов 32, имеющих выходное отверстие 34, сконструированных и размещенных с возможностью подачи потока воздуха в выходной канал 22 для продукта. Направление потока воздуха по воздушным каналам 32 показано на Фиг. 1, например, большими стрелками. Например, выходное отверстие 34 может быть расположено на нижней стороне воздушных каналов 32 и направлено в сторону выходного канала 22 для продукта камеры 4. Предпочтительно, воздушные каналы 32 сконструированы и размещены с возможностью подачи потока воздуха в выходной канал 22 для продукта по всей длине выходного канала 22 для продукта. В одном из вариантов осуществления два или большее количество воздушных каналов могут представлять собой части одного воздушного канала, который разделяет и окружает камеру 4. Эти воздушные каналы могут быть соединены с одним или большим количеством источников, которые способны подавать воздух любого подходящего типа в зависимости от целевых характеристик конечных пищевых продуктов для домашних животных. Например, воздух может иметь любой подходящий уровень влажности или температуру. Воздух может представлять собой атмосферный воздух или охлажденный воздух.
В одном из вариантов осуществления, показанном на Фиг. 1, выходной канал 22 для продукта выполнен в форме прямоугольника, имеющего некоторую длину и ширину, причем длина больше, чем ширина. Кроме того, в этой конструкции воздушный канал 32 может быть сконструирован и размещен с возможностью подачи потока воздуха по всей длине и ширине выходного канала 22 для продукта и в выходной канал 22 для продукта. Это позволяет обеспечить удлиненную зону выгрузки продукта из камеры 4 и позволяет охлаждать больший объем продукта для домашних животных, когда он проходит через выходной канал 22 для продукта. В одном из вариантов осуществления воздушные каналы 32 могут быть прикреплены к стенкам 14 в любом подходящем месте вдоль камеры 4.
В другом варианте осуществления охладитель 2 дополнительно содержит одну или большее количество панельных приставок 42, прикрепленных к воздушному каналу 32, для направления потока воздуха от выходного отверстия 34 воздушного канала 32 к выходному каналу 22 для продукта камеры 4. Например, в варианте осуществления, показанном на Фиг. 1–3, выходные отверстия 34 воздушных каналов 32 расположены на нижней части, и панельные приставки 42 окружают выходные отверстия 34 для направления потока воздуха по всей длине выходного канала 22 для продукта. Следует иметь в виду, что воздушные каналы 32 и панельные приставки 42 могут представлять собой один блок (например, воздушные каналы 32 могут проходить вплоть до выходного канала 22 для продукта) для достижения той же цели, например подачи воздуха исключительно в выходной канал 22 для продукта камеры 4.
В другом варианте осуществления, показанном на Фиг. 2–3, охладитель 2 дополнительно содержит транспортер 52, расположенный под выходным каналом 22 для продукта. Как правило, транспортер 52 накрыт в месте, где он выходит из-под камеры 4, для предотвращения загрязнения продукта и поддержания заданного уровня влажности и температуры продукта для домашних животных. Транспортер 52 принимает охлажденный пищевой продукт 72 для домашних животных из охлаждающей камеры 4 для его перемещения в требуемое место, например в складское помещение или место упаковки для дальнейшей обработки. Транспортер 52 может представлять собой транспортер любого подходящего типа для перемещения продукта для домашних животных из охладителя 2 после достаточного охлаждения продукта для домашних животных. Например, транспортер 52 может представлять собой транспортер любого подходящего типа, например винтовой, скребковый или электромеханический вибрационный транспортер.
Экструдированные или подогретые пищевые продукты 72 для домашних животных помещают в охлаждающую камеру 4 через входной канал 24 для продукта и накапливают в нижней части камеры 4 по мере их оседания и поступления в транспортер 52. При этом поток воздуха направляют через выходной канал 22 для продукта. Накопление пищевого продукта 72 для домашних животных в охлаждающей камере 4 можно контролировать и регулировать путем применения прерывистой подачи или регулируемой скорости подачи продукта и/или движения транспортера 52. Расход пищевого продукта 72 для домашних животных регулируют соответствующим образом, чтобы этот продукт оставался в охлаждающей камере 4 достаточно долго для обеспечения требуемого охлаждения.
Транспортер 52 не только собирает пищевой продукт 72 для домашних животных, выпадающий через выходной канал 22 для продукта, но также помогает направлять поток воздуха от воздушных каналов 32 в выходной канал 22 для продукта. Например, охладитель 2 может содержать одну или большее количество панельных приставок 42, которые прикрепляют к воздушному каналу 32 и транспортеру 52. Панельная приставка 42 и транспортер 52 образуют огороженное пространство или воздушную камеру 56 для направления потока воздуха от воздушного канала 32 к выходному каналу 22 для продукта камеры 4. Аналогично, воздушный канал 32 и транспортер 52 могут образовывать воздушную камеру 56 для направления потока воздуха от воздушного канала 32 к выходному каналу 22 для продукта камеры 4. Таким образом, воздушная камера 56 может быть изолирована от окружающей атмосферы, благодаря чему в выходной канал 22 для продукта камеры 4 проходит только воздух, поступающий из воздушных каналов 32. Это, например, позволяет регулировать температуру и влажность охлаждающего воздуха, которые можно изменять в зависимости от требуемых конечных уровней температуры и влажности пищевых продуктов для домашних животных.
Как показано на Фиг. 3, воздух проходит в направлении от выходного отверстия 34 воздушного канала 32 через выходной канал 22 для продукта к выходному каналу 26 для воздуха камеры 4. Таким образом, воздух охлаждает пищевой продукт 72 для домашних животных, выходящий из выходного канала 22 для продукта, и охлаждает пищевой продукт 72 для домашних животных, остающийся в камере 4. В результате этого пищевой продукт 72 для домашних животных постоянно подвергается воздействию охлаждающего воздуха с момента его поступления в камеру 4 вплоть до попадания на транспортер 52 через выходной канал 22 для продукта. Кроме того, охлаждающий воздух может контактировать со всем материалом в охлаждающей камере. Такая конструкция обеспечивает большую эффективность охлаждения и охлаждает продукт для домашних животных со значительно большей скоростью, чем существующие в настоящее время охладители. Конструкция охладителя 2 позволяет дополнительно минимизировать, например, элементы, которые могут забиваться твердыми и мелкими частицами пищевого продукта для домашних животных, и зоны мертвого пространства, в которых скапливаются пищевые продукты для домашних животных и из которых их трудно удалять, что может приводить к порче и разложению продукта.
Для примера, но не для ограничения, в представленных ниже примерах проиллюстрированы различные варианты осуществления настоящего изобретения. Ниже указаны приведенные в качестве примера типовые параметры потока воздуха и температуры для охладителя 2:
Расход воздуха: 283,16–509,7 м3/мин (10 000–18 000 куб. фут/мин)
Температура воздуха на входе: -12... +40 °C (10–105 °F)
Температура воздуха на выходе: +10... +43 °C (50–110 °F)
Температура продукта на входе: +40... +49 °C (105–120 °F)
Температура продукта на выходе: +10... +38 °C (50–100 °F)
Типовое минимальное время поддержания охлаждения для охладителя 2 составляет 12–15 минут. Типовая плотность охлаждаемого пищевого продукта для домашних животных составляет 352,4–448,5 кг/м3 (22–28 фунт/фут3). Объем продукта для домашних животных, который можно охлаждать с помощью охладителя 2, предлагаемого в настоящем изобретении, составляет от 33,1 кг/мин до приблизительно 453,6 кг/мин (от 73 фунт/мин до приблизительно 1000 фунт/мин), что соответствует 27 215,5 кг/час (60 000 фунт/ч).
Окончательные показатели скорости охлаждения будут зависеть от таких переменных, как, например, размер и плотность пищевого продукта для домашних животных, начальная температура продукта, уровни температуры и влажности охлаждающего воздуха, расход воздуха, скорость подачи продукта и скорость транспортера. Следует иметь в виду, что размеры камеры, такие как высота, ширина и длина, а также емкость камеры 4, могут варьироваться в зависимости от доступного пространства. Однако камера 4 может иметь любую подходящую высоту, ширину, длину и емкость в сочетании с рассмотренными ранее отличительными признаками.
В одном из вариантов осуществления настоящее изобретение включает способ производства пищевого продукта 72 для домашних животных. Этот способ включает стадию переноса пищевого продукта 72 для домашних животных в охлаждающую камеру 4, содержащую входной канал 24 для продукта, выходной канал 22 для продукта, выходной канал 26 для воздуха и транспортер 52, расположенный под выходным каналом 22 для продукта. Пищевой продукт 72 для домашних животных поступает в камеру через входной канал 24 для продукта и накапливается в камере 4 и на транспортере 52 через выходной канал для продукта. Поток воздуха подают в выходной канал 22 для продукта охлаждающей камеры, в то время как пищевой продукт 72 для домашних животных попадает на транспортер 52. Поток воздуха проходит через пищевой продукт 72 для домашних животных, выходящий из выходного канала 22 для продукта, и через пищевой продукт 72 для домашних животных, накопленный в камере, как, например, это показано на Фиг. 3. Пищевой продукт 72 для домашних животных, который попал на транспортер 52, удаляют после достаточного охлаждения продукта 72.
Следует понимать, что специалистам в данной области будут очевидны различные изменения и модификации предпочтительных в настоящее время вариантов осуществления, описанных в настоящем документе. Такие изменения и модификации можно вносить без отступления от сущности и объема объекта настоящего изобретения и без уменьшения предполагаемых преимуществ. Следовательно, предполагается, что прилагаемая формула изобретения охватывает такие изменения и модификации.