專利名稱：用于蒸餾裝置的熱交換和輸送系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在食品的熱處理中使用的蒸餾裝置，并且特別地涉及包含在上述蒸餾裝置中的熱交換系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
此處描述的熱交換系統(tǒng)能夠與任何連續(xù)的蒸餾裝置結(jié)合使用以控制在上述裝置內(nèi)使用的特定傳熱流體。然而，上述系統(tǒng)尤其適于在申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/GB08/01146的國(guó)際 (PCT)專利申請(qǐng)中描述的蒸餾裝置，并且上述系統(tǒng)是參照上述蒸餾裝置描述的。為了改善蒸餾裝置的功能，PCT/GB08/01146中描述的發(fā)明采用了多個(gè)封閉的空間，每個(gè)空間與其他的空間是獨(dú)立密封的，產(chǎn)品連續(xù)地從一個(gè)空間移動(dòng)到另一個(gè)空間。由于能源價(jià)格的增長(zhǎng)和減少所謂的溫室氣體排放的期望，使得能源浪費(fèi)最小日益重要。總的來說現(xiàn)有技術(shù)的批量蒸餾不是高能效的，而且加熱流體中能量的無效使用導(dǎo)致浪費(fèi)了大量的能源和水。連續(xù)的蒸餾可以顯著的是更高能效的，但是主要因?yàn)榕c現(xiàn)有的批量蒸餾相比過于復(fù)雜、尺寸過大以及成本過高，所以上述連續(xù)的蒸餾在商業(yè)上難以被接受。因此本發(fā)明試圖解決上述問題以及制造包含如下熱交換系統(tǒng)的蒸餾裝置該熱交換系統(tǒng)提供了優(yōu)化的能源使用以及提供了輸送經(jīng)過蒸餾器(retort)的產(chǎn)品的設(shè)備，從而顯著地減少蒸餾器的復(fù)雜性和成本。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方案，提供了一種用于產(chǎn)品、特別是包含在密封袋(pouch)或者其他塑料容器內(nèi)的產(chǎn)品的熱處理的裝置，所述裝置包括加熱單元，其用于當(dāng)所述產(chǎn)品被帶向處理溫度和壓力時(shí)包含所述產(chǎn)品；消毒單元，其用于包含處于預(yù)定處理溫度和壓力的產(chǎn)品以對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行消毒；以及冷卻單元，其使得產(chǎn)品從所述處理溫度和壓力變?yōu)榕c周圍環(huán)境相同；每個(gè)單元能夠與另一個(gè)單元選擇性地密封，上述裝置進(jìn)一步包括多個(gè)導(dǎo)管，所述導(dǎo)管承載允許在各個(gè)單元之間進(jìn)行熱傳遞的熱交換流體；并且包括加熱器，優(yōu)選地制造蒸汽，以向所述裝置供熱；熱交換單元，其使得熱能能夠從一個(gè)導(dǎo)管傳遞到另一個(gè)導(dǎo)管；熱水箱，其容納一貯液器的具有所述裝置所需的最高溫度的熱交換流體。優(yōu)選地，所述裝置包括多個(gè)加熱單元，使得加熱能夠在分階段的步驟中被執(zhí)行并且增加了能量使用效率?？蛇x地，熱交換單元包括熱泵。優(yōu)選地所述裝置包括多個(gè)冷卻單元，使得冷卻能夠在分階段的步驟中被執(zhí)行并且再次增加了能量使用效率。優(yōu)選地，所述熱水箱包含溫度高于IlOC并且進(jìn)一步優(yōu)選地低于130C的水。
便利地，所述裝置包括儲(chǔ)料容器(magazine) (40)，所述儲(chǔ)料容器00)容納結(jié)合袋子的產(chǎn)品并且傳送包含袋子的產(chǎn)品通過所述裝置。進(jìn)一步便利地，儲(chǔ)料容器繞著中心軸可旋轉(zhuǎn)地安裝，所述軸被構(gòu)造為容納多個(gè)儲(chǔ)料容器。優(yōu)選地，熱量是由液體傳送通過裝置的。進(jìn)一步優(yōu)選地，流體起到施加力到產(chǎn)品上以有助于產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)通過裝置。有利地，軸和儲(chǔ)料容器由外殼包圍，進(jìn)一步有利地上述外殼是管狀構(gòu)造以允許更加容易地對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行處理?？蛇x地所述外殼在所述外殼的壁上具有一個(gè)或者多個(gè)孔以使得流體能夠在所述外殼內(nèi)并且繞著產(chǎn)品循環(huán)。有利地，所述外殼包括在外表面上的銷或者擋板以增加所述外殼由于加熱流體的流動(dòng)而感受到的力。優(yōu)選地超出蒸餾器所需的過多的水被返回到熱水箱。進(jìn)一步優(yōu)選地，包括了防止溫度高于125C的水流進(jìn)所述熱水箱的閥門。優(yōu)選地，所述裝置包括一個(gè)或者多個(gè)風(fēng)扇以汲取空氣通過一單元以協(xié)助熱傳遞。


現(xiàn)在將參照附圖描述本發(fā)明，上述附圖僅僅通過實(shí)例示出了蒸餾裝置和熱交換系統(tǒng)的兩個(gè)實(shí)施例。在附圖中圖1是包含熱泵的蒸餾器和熱交換系統(tǒng)的示意圖；圖加和圖2b是緊固在貫穿裝置的儲(chǔ)料容器內(nèi)的包含產(chǎn)品的盒子的示意圖；并且圖3a至3d圖示出了盒子進(jìn)入加熱腔室的通道以及傳熱流體流動(dòng)和液壓旋轉(zhuǎn)的細(xì)節(jié)；圖如至圖4f是不具有熱泵但是取而代之地采用了簡(jiǎn)單的熱交換器的相同蒸餾器的示意圖，并且示出了熱交換和液壓傳遞的各個(gè)階段連同相關(guān)的導(dǎo)管。
具體實(shí)施例方式如圖1所示的蒸餾裝置適于對(duì)容納在密封容器內(nèi)的食品進(jìn)行消毒，并且特別適于容器由塑料材料構(gòu)成的情況。通過所述裝置處理的產(chǎn)品經(jīng)受加熱和加壓循環(huán)，在上述加熱和加壓循環(huán)中產(chǎn)品從環(huán)境條件變成升高的溫度和壓力條件，以在被恢復(fù)到環(huán)境條件之前完成消毒?？偟膩碚f，用于控制溫度和壓力的系統(tǒng)包括鍋爐形式的熱源，該熱源直接為系統(tǒng)的多個(gè)構(gòu)件提供蒸汽。熱交換器使得能量能夠從一個(gè)流體導(dǎo)管被傳遞到另一個(gè)流體導(dǎo)管， 而沒有傳遞細(xì)菌感染的風(fēng)險(xiǎn)。此外，熱泵通過以下方法提供了能量節(jié)省使得部分冷卻的水冷卻到周圍環(huán)境溫度并且將從那些水轉(zhuǎn)移的能量分配到需要加熱的另一些體積的水。還設(shè)置了熱水箱以處理高于IlOC的由系統(tǒng)使用的最熱溫度的水，而這種水的加熱和儲(chǔ)藏所需的最大溫度在130C左右，其中熱水箱包括直接從鍋爐加熱獲得的蒸汽的供應(yīng)。通過提供能夠在能量缺乏和能量過剩的區(qū)域之間移動(dòng)的能量，改善了蒸餾裝置的能效。詳細(xì)參照?qǐng)D1示出的實(shí)施例，圖1示出了其中包含在容器內(nèi)的成批的食品在被包裝用于銷售之前被逐步地加熱然后冷卻的蒸餾裝置。典型地產(chǎn)品被裝在儲(chǔ)料容器中，然后從一個(gè)腔室(標(biāo)記為T1、T2和Τ7至Τ10)傳送到下一個(gè)腔室。在主消毒腔室10內(nèi)，儲(chǔ)料容器安裝在用于在位置Τ3至Τ6之間繞著蒸餾器的中心軸線旋轉(zhuǎn)的殼體上。當(dāng)受到這種較大規(guī)模的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)時(shí)，儲(chǔ)料容器還能夠相對(duì)于殼體旋轉(zhuǎn)從而增加整體的旋轉(zhuǎn)以保證產(chǎn)品的均勻加熱，或者改善的配料混合，或者改善的內(nèi)部熱傳遞?？蛇x地，當(dāng)利于產(chǎn)品的情況下，儲(chǔ)料容器能夠反向地旋轉(zhuǎn)以消除或者減少這種旋轉(zhuǎn)，諸如在壓縮可以降低質(zhì)量的產(chǎn)品中。在附圖1中，腔室Tl被用來將產(chǎn)品容器的儲(chǔ)料容器或者盒子裝載進(jìn)入以下位置 從這個(gè)位置所述儲(chǔ)料容器或者盒子能夠被承載通過連續(xù)的蒸餾器并且在這個(gè)位置通過直接接觸來自在其內(nèi)循環(huán)的大約60C的熱水的熱傳遞可以開始初始的加熱。腔室Tl中的儲(chǔ)料容器能夠由支撐軸旋轉(zhuǎn)，或者由撞擊連接到儲(chǔ)料容器上的翼片的加壓水的液壓作用旋轉(zhuǎn)， 以允許任何收集的氣體通過重力位移被排出以及如果需要的話允許配料的混合。一旦第一腔室包括所需數(shù)量的儲(chǔ)料容器，則連接腔室Tl和T2的閘門閥被開啟以使裝滿盒子的儲(chǔ)料容器能夠由位于兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸之間的傳動(dòng)鏈條輸送，或者在從Tl吸入初級(jí)加熱腔室T2的傳熱流體的液壓作用下被輸送。腔室T2通過這個(gè)閘門閥的閉合而密封，而且包含在腔室T2內(nèi)的90C水在幾分鐘的時(shí)間內(nèi)被較熱的加壓水所代替，以使得產(chǎn)品上升至最終的消毒溫度和過壓。腔室T2中的儲(chǔ)料容器也能夠由機(jī)械或者液壓設(shè)備旋轉(zhuǎn)以允許配料的進(jìn)一步混合(如果需要的話)。在所需的時(shí)間之后，連接T2和腔室10的閘門閥被開啟以使得儲(chǔ)料容器能夠被機(jī)械或者液壓設(shè)備輸送進(jìn)腔室10中。主腔室10包括大致上為圓柱形的主壓力容器。在腔室10的運(yùn)行期間，大量的水11 被保持在產(chǎn)品貫穿其中的水平上。在主腔室10內(nèi)布置有保持四個(gè)管狀隔間(compartment) 的大型旋轉(zhuǎn)骨架，產(chǎn)品容器儲(chǔ)料容器裝載在管狀隔間中。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，選擇安裝到腔室10中的管狀隔間的數(shù)量以適合用戶和期望的產(chǎn)品。管道能夠具有沿著其長(zhǎng)度的中心配水管使得加熱流體能夠沿著其長(zhǎng)度流動(dòng)，或者可選地每個(gè)盒子的中空中心能夠共同地用作配水管。通過經(jīng)由在水平面上方的兩根上配水管引入5巴(bar)壓力的蒸汽來將腔室10保持在所需的消毒溫度和壓力上。如果必要的話，壓縮空氣也能夠被用來增大或者協(xié)助過壓的控制。在蒸餾器的整個(gè)正常操作周期期間溫度和壓力被保持為這些恒定值，上述周期能夠簡(jiǎn)便地為連續(xù)數(shù)天。發(fā)生了將儲(chǔ)料容器從腔室T2裝載進(jìn)腔室10中以使得儲(chǔ)料容器進(jìn)入保持在腔室10 內(nèi)的水平面下方的腔室10的下半部分。在加壓水中的預(yù)設(shè)時(shí)間之后，儲(chǔ)料容器在位置T3 和T6之間在由箭頭A所指的方向上向上地從水中旋轉(zhuǎn)出來(由陰影區(qū)域11所示)并且進(jìn)入水表面上方的加壓蒸汽中?？蛇x地，整個(gè)腔室10可以充滿加壓水。設(shè)置了機(jī)械或者液壓的獨(dú)立旋轉(zhuǎn)設(shè)備以提供在位置T3至T6上的產(chǎn)品的額外旋轉(zhuǎn)或者反向旋轉(zhuǎn)以消除儲(chǔ)料容器承載器的旋轉(zhuǎn)效果或者提供所需的預(yù)編程旋轉(zhuǎn)或者反向旋轉(zhuǎn)。在可以開始從T6卸載之前，第一冷卻腔室T7需要被高溫水填充并且通過閉合其閘門閥以被加壓從而在壓力下消毒，以及將其內(nèi)容物傳遞給T2從而在以來自腔室10的水填充腔室T7的同時(shí)對(duì)進(jìn)來的產(chǎn)品進(jìn)行加熱。從腔室10抽出的水由熱水箱補(bǔ)償。只要腔室10和腔室T7中的壓力和溫度相同，相互連接的閘門閥可以被開啟。一旦閘門閥被充分開啟，通過機(jī)械或者液壓設(shè)備將位置T6上的產(chǎn)品儲(chǔ)料容器傳遞至腔室T7。當(dāng)腔室T7已經(jīng)接收到其產(chǎn)品儲(chǔ)料容器時(shí)，閘門閥閉合并且高溫水被抽回進(jìn)入帶有擋板的熱水箱27的下半部分中并且由來自T8的60C左右的水代替，從而將產(chǎn)品冷卻到90C左右。腔室T8是冷卻的第二階段所在的位置，在腔室T8中通過抽入來自腔室T9的40C 的水使得產(chǎn)品從90C冷卻到60C。從腔室T8，產(chǎn)品然后進(jìn)入兩個(gè)另外的腔室T9、T10，在腔室T9和TlO中，產(chǎn)品分別被進(jìn)一步冷卻到40C和30C。在最后的腔室TlO中，相對(duì)于腔室TlO軸向地定位的風(fēng)扇35 通過產(chǎn)品容器的外部上的水的蒸發(fā)冷卻使得產(chǎn)品干燥和冷卻?，F(xiàn)在將更加詳細(xì)地描述加熱和冷卻系統(tǒng)，未經(jīng)處理的產(chǎn)品進(jìn)入腔室Tl。來自腔室 T2的溫度為90C左右的水經(jīng)由閥門V2抽入腔室Tl。這將產(chǎn)品預(yù)熱到80C左右。這樣，消耗到產(chǎn)品上的能量使得水溫下降到60C左右。經(jīng)由導(dǎo)管20將這個(gè)較冷的水抽至熱交換器， 在描述的實(shí)施例中所述熱交換器包括熱泵21，特別地是抽至熱泵21的蒸發(fā)器22。這里，水借助于包含在蒸發(fā)器22的盤管23內(nèi)的制冷劑被冷卻到20C?，F(xiàn)在被保持在制冷劑中的能量經(jīng)由壓縮機(jī)M被送至熱泵21的加熱部分(見下文)。已冷卻的水經(jīng)由導(dǎo)管34直接返回到腔室T9或者通過熱交換器(未示出)被循環(huán)以保持產(chǎn)品冷卻的加熱水(可能被污染了)與正在被冷卻的經(jīng)過熱處理的產(chǎn)品的隔離。當(dāng)溫度在80C左右時(shí)產(chǎn)品被送至腔室T2。這里，130C左右的溫度的來自腔室蒸餾器10的水通過導(dǎo)管25送到腔室T2。來自水的能量被用于加熱產(chǎn)品。這樣，產(chǎn)品的溫度上升到125C左右并且水的溫度下降到90C左右，預(yù)備好如上文所述被抽入Tl中。然后產(chǎn)品在位置T3上進(jìn)入蒸餾器10中。水11處于130C的溫度并且被蒸餾器10內(nèi)的壓力保持為液體形式。水11的溫度起作用開始產(chǎn)品的消毒。這個(gè)步驟引起的水11的熱量的部分或者全部損失由來自水平面上方的蒸汽的熱量代替。蒸餾器10內(nèi)的溫度由來自兩個(gè)熱源的熱量保持在130C。首先，蒸汽是直接從鍋爐 26獲得的。第二，經(jīng)加熱的循環(huán)水是從熱水箱27獲得的。一旦消毒過程完成，產(chǎn)品從蒸餾器10來到腔室T7，在腔室T7中產(chǎn)品由具有60C左右的溫度并且經(jīng)由導(dǎo)管28從腔室T8獲得的水冷卻。因此產(chǎn)品溫度從130C下降到90C左右。在冷卻之前，水經(jīng)由導(dǎo)管四和閥門Vl進(jìn)入熱水箱27以被加熱到130C以預(yù)備好重新用于加熱腔室10。初始地，當(dāng)剛剛離開腔室10的產(chǎn)品處于130C時(shí)，沿著導(dǎo)管四流動(dòng)的水在125C以上并且閥門Vl直接將水導(dǎo)入熱水箱27中。但是隨著產(chǎn)品的溫度下降，導(dǎo)管四中的水溫也下降。在125C的溫度以下，閥門Vl將水導(dǎo)入熱泵31的冷凝器30。這里熱量是從將水變成 130C左右的制冷劑轉(zhuǎn)移的，然后上述水經(jīng)由導(dǎo)管31進(jìn)入熱水箱27。應(yīng)當(dāng)注意的是雖然來自導(dǎo)管四的水通過閥門Vl被直接送進(jìn)熱水箱27中，但是90C左右的水經(jīng)由導(dǎo)管32從腔室T2被汲取進(jìn)冷凝器30中。當(dāng)需要的時(shí)候，熱水箱27中的水能夠由通過盤管33從汲取自蒸汽鍋爐26的蒸汽獲取的熱量來加熱?？蛇x地，在使用更適于低溫的具有制冷劑流體的熱泵的應(yīng)用中，熱泵主要用于增強(qiáng)來自冷卻水的高效的熱傳遞，并且蒸汽鍋爐是將熱能添加到媒介到65C到90C范圍內(nèi)、然后被加熱到130攝氏度的高溫水的唯一設(shè)備。一旦達(dá)到90C左右的溫度，腔室T7中的產(chǎn)品被傳遞到腔室T8，在腔室T8中發(fā)生了進(jìn)一步冷卻到60C左右。上述冷卻是通過將具有40C左右的溫度的水從腔室T9抽入腔室T8中來實(shí)現(xiàn)的。類似地，在到腔室T9的通道上，產(chǎn)品被冷卻到40C左右的溫度。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)，20C左右的溫度的來自蒸發(fā)器22的冷卻水經(jīng)由導(dǎo)管34，或者經(jīng)由隔離的熱交換器，被抽取到腔室T9中。最后，產(chǎn)品被從腔室T9傳遞至腔室T10，在腔室TlO中產(chǎn)品是通過由安裝到腔室TlO上的軸向定位的風(fēng)扇35通過腔室TlO汲取的空氣進(jìn)行蒸發(fā)冷卻而被干燥。 水損耗是通過從飲用自來水供給經(jīng)由斷流水箱進(jìn)入腔室T9中至所需的水平面的流水來補(bǔ)償?shù)摹，F(xiàn)在參照附圖2、3和4，借此例示了裝置的進(jìn)一步特征。在附圖加和附圖2b中以簡(jiǎn)易的形式圖示出了承載產(chǎn)品的儲(chǔ)料容器的移動(dòng)?？傊谖恢肁處包括儲(chǔ)料容器57的產(chǎn)品被裝載進(jìn)入裝置中。然后產(chǎn)品在位置B上在離開裝置之前在由箭頭所示的方向上穿過一系列的腔室。雖然腔室在附圖加中所示的數(shù)量為五個(gè)，但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到這個(gè)數(shù)量能夠被選擇為適于期望的應(yīng)用。腔室1至5是通過一系列的閘門閥1至4相互分隔的，當(dāng)上述閘門閥閉合時(shí)能夠使得各個(gè)腔室相互分離。如圖3a至3d所示例的，上文描述的加熱和熱交換系統(tǒng)有助于產(chǎn)品在腔室之間的移動(dòng)。入口點(diǎn)60和出口點(diǎn)61定位成使得加熱或者冷卻流體在儲(chǔ)料容器57移動(dòng)的方向上流過腔室52，上述儲(chǔ)料容器57包括承載產(chǎn)品的盒子40。儲(chǔ)料容器57借助于直徑大于儲(chǔ)料容器57的端蓋55容納盒子40。當(dāng)儲(chǔ)料容器57必須在蒸餾器內(nèi)移動(dòng)時(shí)，通過泵使得導(dǎo)管 60中的壓力相對(duì)于導(dǎo)管61中的壓力增加。因此由壓差產(chǎn)生的作用在端蓋55上的力使得儲(chǔ)料容器在所需的方向上移動(dòng)?？偟膩碚f，通過“少量(slug) ”水的隔離改善了這個(gè)工序和產(chǎn)品處理工序的效率，在導(dǎo)管60和61中水能夠具有不同的溫度并且能夠通過端蓋有效地防止水混合。當(dāng)新空出的腔室中的下一組條件被設(shè)計(jì)為與在將儲(chǔ)料容器傳遞出腔室之前所使用的條件不同時(shí)這是特別有用的。管狀儲(chǔ)料容器布置57包括圓柱形部分53，一排五個(gè)產(chǎn)品承載盒子40穿過圓柱形部分53。圓柱體53包括孔眼，上述孔眼使得加熱流體能夠在圓柱體53內(nèi)自由循環(huán)以及穿過圓柱體53以加熱或者冷卻產(chǎn)品。一旦產(chǎn)品位于圓柱體53內(nèi)，端板55被緊固到圓柱體53的末端上而且整個(gè)儲(chǔ)料容器57被裝載進(jìn)腔室51中?，F(xiàn)在腔室51中的壓力相對(duì)于腔室52中的壓力增加。當(dāng)腔室51 的出射端(exit end)上的閘門閥58被開啟時(shí)，包括產(chǎn)品的儲(chǔ)料容器被現(xiàn)在作用在端蓋55 上的壓差在圖北中由箭頭C所指的方向上移動(dòng)進(jìn)入下一個(gè)腔室52，壓差接著產(chǎn)生平移力。 圖3c示出了儲(chǔ)料容器的這個(gè)傳遞能夠由如上文所述的從導(dǎo)管60到61的在一個(gè)腔室內(nèi)的流動(dòng)來驅(qū)動(dòng)。由于熱交換流體兼作動(dòng)力流體，所以增加了裝置的能效。此外，還減少了對(duì)于引起這個(gè)運(yùn)動(dòng)的附加機(jī)械結(jié)構(gòu)件的需求。應(yīng)該理解的是雖然端板55必須是固體的，但是端蓋的其他構(gòu)件能夠被開啟并且能夠包括通過流體流動(dòng)改善接合和施加在圓柱體53上的力的結(jié)構(gòu)件。而且，端蓋還能夠包括諸如翼片56或者擋板等增加所述力或者對(duì)所述力重新導(dǎo)向的、更加有效地分配熱交換流體、或者使得圓柱體能夠旋轉(zhuǎn)或者反向旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)件。圖3d示出了兩個(gè)這種結(jié)構(gòu)件。當(dāng)傳熱流體經(jīng)由導(dǎo)管62被引導(dǎo)時(shí)上述傳熱流體進(jìn)入兩個(gè)端板之間的端蓋，內(nèi)端板具有與產(chǎn)品承載盒子的中空心部(core)對(duì)齊的開口中心 (open centre)，上述開口中心在箭頭D的方向上將流體導(dǎo)向上述中空心部中。由于出口 63處于另一個(gè)端蓋的內(nèi)部，所以出口 63僅能夠接收如下流體上述流體在如八個(gè)小箭頭所示的向外徑流上在單獨(dú)的產(chǎn)品袋子或者容器之間被迫推動(dòng)。當(dāng)然事實(shí)上這個(gè)流動(dòng)是發(fā)生在 360度的范圍內(nèi)，而不僅僅是發(fā)生在這里所示的一個(gè)平面上。第二附圖示出了增加額外入
7口并且使得入口傾斜為現(xiàn)在所示的64的效果。進(jìn)入流體現(xiàn)在撞擊到翼片56上并且引起了在箭頭E的方向上的旋轉(zhuǎn)效果。因此能夠看出因?yàn)閭鳠崃黧w貫穿了連續(xù)的蒸餾器的每個(gè)階段，所以現(xiàn)在蒸餾器設(shè)計(jì)師在產(chǎn)品的明細(xì)管理中具有利用傳熱流體的多種選擇。圖如至圖4f示出了與圖1相同的蒸餾器，但是具有允許產(chǎn)品儲(chǔ)料容器或者“盒子”的液壓傳遞的不同管道并且示出了盒子1至盒子8穿過蒸餾器的過程。在這個(gè)實(shí)施例中對(duì)裝載、加熱、冷卻和卸載的四個(gè)階段以及用于熱傳遞和盒子的物理傳遞的傳熱流體的流動(dòng)進(jìn)行管理。圖如示出了閘門閥GVl和GV3開啟的階段1。通過經(jīng)由導(dǎo)管c將130C的水從腔室T7抽取到活塞泵Pl的入口腔室將盒子3 (CaU)從腔室TlO傳送到腔室T7。同時(shí)活塞泵 Pl的輸出側(cè)經(jīng)由導(dǎo)管b將130C的水傳送至熱水箱。在下半部分進(jìn)入熱水箱的水使得水從頂部經(jīng)由導(dǎo)管a移動(dòng)回到腔室TlO中。所有的這些傳遞是從3巴的基礎(chǔ)壓力開始發(fā)生的， 其中Pl的抽取作用提供了足夠的過壓/負(fù)壓以保證液壓力，上述液壓力足以提供正被移動(dòng)的兩個(gè)盒子所需的傳遞。同時(shí)通過活塞泵P2的作用將盒子6 (Cas6)從腔室Tl傳遞到腔室T2，活塞泵P2經(jīng)由導(dǎo)管d從腔室T2的腔室TlO側(cè)汲取90C的水同時(shí)經(jīng)由其中空中心心部(central core) 將90C的水通過導(dǎo)管e抽取進(jìn)新裝載的盒子7中，從而增加腔室TO和Tl中的壓頭(head)， 上述壓頭完成了液壓回路并且迫使盒子6移動(dòng)進(jìn)入腔室T2中。圖4b示出了階段2的開始。所有的四個(gè)閘門閥現(xiàn)在都閉合并且活塞泵P2現(xiàn)在處于以下回程在從活塞泵P2的新輸出側(cè)(來自階段1中的腔室1 經(jīng)由導(dǎo)管η和m以及熱交換器χ的未消毒水側(cè)將90C的水抽取進(jìn)盒子7的心部，從而對(duì)盒子7內(nèi)的產(chǎn)品進(jìn)行進(jìn)一步的加熱。這些水通過經(jīng)消毒水側(cè)的熱水在熱交換器中被加熱，上述熱水在腔室T7內(nèi)經(jīng)過盒子3的心部經(jīng)由導(dǎo)管i和1通過離心泵P3被循環(huán)，從而冷卻包含在盒子3中的產(chǎn)品。盒子6中的產(chǎn)品通過活塞泵Pl的輸出側(cè)和入口側(cè)的作用經(jīng)由導(dǎo)管j和k從90C 被加熱到IlOC以上以及2. 2巴左右。盒子1被從腔室T9縮回并且將自來水(mains water)引入盒子1的心部以將包含在盒子1中的產(chǎn)品從40C進(jìn)一步冷卻到30C。過多的水通過重力流進(jìn)腔室T9中，將腔室 T9中的水冷卻至Ij 20C到40C之間。圖4c示出了在其開始之后的若干個(gè)兩分鐘的階段2的結(jié)束。盒子7中的產(chǎn)品現(xiàn)在是60C左右，比室溫增加了 40C，而且盒子3中的產(chǎn)品現(xiàn)在是90C左右，比消毒溫度低40C。 盒子6中的產(chǎn)品的溫度現(xiàn)在是大約130C而且腔室T2中的壓力已經(jīng)增加到3巴。盒子1及其產(chǎn)品的最后冷卻和干燥是通過迫使空氣從軸流風(fēng)扇穿過其心部來實(shí)現(xiàn)的。圖4d示出了階段3?，F(xiàn)在T7和T6中的壓力相等使得閘門閥GV4能夠被開啟以及盒子3能夠在水的液壓作用下被傳送，上述水克服腔室T8中的1. 1巴的較低壓頭在1. 2巴下從活塞泵Pl的輸出側(cè)被抽取。流進(jìn)腔室T8中的水經(jīng)由導(dǎo)管m和熱交換器χ被汲取進(jìn)離心泵P3的吸入側(cè)中，之后經(jīng)由導(dǎo)管s進(jìn)入20C的新裝載的盒子8的心部中。腔室TlO和腔室T2中的壓力也都等于3巴，使得閘門閥GV2能夠被開啟以及使得 90C和3巴的水從P2經(jīng)由導(dǎo)管q抽取到腔室T2的腔室TO側(cè)的液壓作用能夠?qū)⒑凶?傳遞進(jìn)腔室TlO中。來自腔室TlO的130C的溢水經(jīng)由導(dǎo)管a回到熱水箱。現(xiàn)在盒子1預(yù)備好
8從蒸餾器移除。圖4e示出了階段4的開始。所有的閘門閥被再次閉合。通過導(dǎo)管y的開啟使得腔室T7從1. 2巴加壓到3巴，然后這個(gè)壓力使得130C的水傳遞進(jìn)腔室T7中，與包含在腔室T7內(nèi)的90C的水相混合，依次以IlOC的總溫度經(jīng)由導(dǎo)管ν被汲取進(jìn)活塞泵Pl的入口側(cè)。活塞泵P3使得包含在腔室T9和腔室T8中的水經(jīng)由導(dǎo)管h、g和m經(jīng)過熱交換器和盒子2和盒子3循環(huán)直至導(dǎo)管h中的溫度超過腔室T9中的溫度?；钊肞2的輸出側(cè)中的90C的水被抽取進(jìn)盒子8的心部以對(duì)盒子8從60C進(jìn)行加熱。90C的過多的水從腔室Tl被汲取進(jìn)活塞泵P2的入口側(cè)中。活塞泵Pl的輸出側(cè)中的IlOC的水被抽取進(jìn)熱水箱的底部中，在熱水箱中水被鍋爐(未示出)加熱到130C。通過在熱水箱內(nèi)使用擋板避免了 IlOC和130C的水的混合。因此經(jīng)由導(dǎo)管a將130C的水抽取進(jìn)腔室TlO內(nèi)的盒子6的心部，將包含在其中的產(chǎn)品從IlOC 加熱到130C。圖4f是階段4的結(jié)束。腔室TO、Tl和T2現(xiàn)在都在90C。腔室T2中過壓力經(jīng)由導(dǎo)管ζ經(jīng)由盒子8的心部滲進(jìn)腔室TO中?，F(xiàn)在預(yù)備好重復(fù)4個(gè)階段的循環(huán)。當(dāng)然應(yīng)當(dāng)理解的是本發(fā)明并不限于此處描述的僅通過示例的方式給出的特定細(xì)節(jié)，而且在本發(fā)明的范圍內(nèi)的各種改進(jìn)和替換都是可能的。
權(quán)利要求
1.一種用于產(chǎn)品、特別是包含在密封袋或者其他塑料容器內(nèi)的產(chǎn)品的熱處理的裝置， 所述裝置包括加熱單元(T1、T2)，其用于當(dāng)所述產(chǎn)品被帶向處理溫度和壓力時(shí)包含產(chǎn)品； 消毒單元(10)，其用于包含處于預(yù)定處理溫度和壓力的產(chǎn)品以對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行消毒； 以及冷卻單元(Τ7至Τ9)，其使得產(chǎn)品從所述處理溫度和壓力變?yōu)榕c周圍環(huán)境相同； 每個(gè)單元能夠與另一個(gè)單元選擇性地密封，所述裝置進(jìn)一步包括 多個(gè)導(dǎo)管09、32)，它們承載允許在各個(gè)單元之間進(jìn)行熱傳遞的熱交換流體； 并且包括加熱器(26)，優(yōu)選地制造蒸汽，以向所述裝置供熱； 熱交換單元其使得熱能能夠從一個(gè)導(dǎo)管傳遞到另一個(gè)導(dǎo)管； 熱水箱(27)，其容納一貯液器的具有所述裝置所需的最高溫度的熱交換流體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述裝置包括多個(gè)加熱單元，使得加熱能夠在分階段的步驟中被執(zhí)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述熱交換單元包括熱泵01)。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述裝置包括使得冷卻能夠在分階段的步驟中被執(zhí)行的多個(gè)冷卻單元。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述熱水箱、2Τ)容納溫度高于IlOC 的水。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述溫度被保持在130C以下。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述裝置包括儲(chǔ)料容器(40)，所述儲(chǔ)料容器GO)容納結(jié)合袋子的產(chǎn)品并且傳送包含袋子的產(chǎn)品通過所述裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述儲(chǔ)料容器00)繞著中心軸可旋轉(zhuǎn)地安裝，所述軸被構(gòu)造為容納多個(gè)儲(chǔ)料容器GO)。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中熱量是由液體傳送通過所述裝置的。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中所述流體起到施加力到產(chǎn)品上以有助于產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)通過所述裝置的作用。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述軸和所述儲(chǔ)料容器由外殼包圍。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述外殼是管狀構(gòu)造。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述外殼在所述外殼的壁上具有一個(gè)或者多個(gè)孔以使得流體能夠在所述外殼內(nèi)并且繞著所述產(chǎn)品循環(huán)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或權(quán)利要求13所述的裝置，其中所述外殼包括在外表面上的銷或者擋板。
15.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中超出蒸餾器所需的過多的水返回到熱水箱。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其中包括了防止溫度高于125C的水流進(jìn)所述熱水箱的閥門。
17.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述裝置包括一個(gè)或者多個(gè)風(fēng)扇 (35)以汲取空氣通過一單元以協(xié)助熱傳遞。
18.—種基本上如此處參照附圖描述的以及如附圖所圖示的裝置。
全文摘要
一種用于產(chǎn)品，特別是包含在密封袋或者其他塑料容器內(nèi)的產(chǎn)品的熱處理的裝置，所述裝置包括加熱單元(T1、T2)，其用于當(dāng)產(chǎn)品被帶向處理溫度和壓力時(shí)包含產(chǎn)品；消毒單元(10)，其用于包含在預(yù)定處理溫度和壓力的產(chǎn)品以對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行消毒；和冷卻單元(T7至T9)，其使得產(chǎn)品從所述處理溫度和壓力變?yōu)榕c周圍環(huán)境相同；每個(gè)單元能夠與另外一個(gè)單元選擇性地密封，裝置還包括多個(gè)導(dǎo)管(29、32)，它們承載允許在各個(gè)單元之間進(jìn)行熱傳遞的熱交換流體；并且包括加熱器(26)，優(yōu)選地制造蒸汽，以向裝置供熱；熱交換單元(21)，其使得熱能能從一個(gè)導(dǎo)管傳遞到另一個(gè)導(dǎo)管；熱水箱(28)，其容納一貯液器的具有裝置所需的最高溫度的熱交換流體。
文檔編號(hào)A23L3/02GK102202528SQ200980142542
公開日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2009年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月25日
發(fā)明者戴維·蘭貝特 申請(qǐng)人:系統(tǒng)研發(fā)有限公司