專利名稱：用于對(duì)機(jī)械冷凍機(jī)低溫增強(qiáng)的系統(tǒng)和方法
用于對(duì)機(jī)械冷凍機(jī)低溫增強(qiáng)的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制冷和冷凍系統(tǒng)，尤其涉及用于使用液態(tài)氮或二氧化碳的對(duì)機(jī)械冷凍 機(jī)低溫增強(qiáng)的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
在典型的機(jī)械制冷或冷凍系統(tǒng)中，對(duì)冷卻食品的冷凍機(jī)系統(tǒng)的能力具有固有的性 能限制。一個(gè)這樣的限制是當(dāng)制冷線圈上形成過多的冰時(shí)而引起。線圈上過多的冰要求冷 凍機(jī)系統(tǒng)應(yīng)定期除霜，這妨礙并不利地影響食品生產(chǎn)。另一常見的冷凍機(jī)性能限制是當(dāng)機(jī) 械冷凍機(jī)系統(tǒng)中的冷凝器單元以滿負(fù)荷運(yùn)行，并且冷凍機(jī)系統(tǒng)不能充分抵制來自冷凝器單 元的任何多余熱量時(shí)發(fā)生。這些設(shè)備問題經(jīng)常導(dǎo)致對(duì)冷凍機(jī)系統(tǒng)制冷潛能的局限，這反過 來又經(jīng)常是在食品生產(chǎn)線中的限制因素?，F(xiàn)有技術(shù)試圖解決采用低溫制冷技術(shù)與機(jī)械制冷相結(jié)合的組合冷凍機(jī)的使用所 涉及的系統(tǒng)低效的這些問題。在這樣的現(xiàn)有技術(shù)的低溫增強(qiáng)系統(tǒng)中，低溫冷凍機(jī)和機(jī)械冷 凍機(jī)通常設(shè)置在單一機(jī)殼中，其中每個(gè)冷凍機(jī)獨(dú)立操作。例如參見，美國專利第4，856，285 號(hào)(阿查里雅等人，Acharyaet al.)、第4，858，445號(hào)(拉瑟維奇，Rasovich)和第 5，170，631 號(hào)(朗等人，Lang et al.)。例如，在阿查里雅等人和拉瑟維奇的披露中，低溫冷凍機(jī)與機(jī)械冷凍機(jī)相分離，并 且存在于組合冷凍機(jī)中的任何低溫蒸汽都間接用于補(bǔ)充機(jī)械制冷。因?yàn)榈蜏卣羝挥糜谝?間接方式實(shí)現(xiàn)冷卻，所以低溫蒸汽和機(jī)械制冷空氣是分別獨(dú)立控制和管理的。朗等人的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)以直接制冷能力使用低溫蒸汽，但低溫冷凍機(jī)也是在空間 和操作上與機(jī)械冷凍機(jī)相分離，這使得低溫蒸汽和機(jī)械制冷空氣相分離。此外，朗等人文獻(xiàn) 沒有解決如何去安全處理當(dāng)?shù)蜏卣羝蜋C(jī)械制冷空氣混合時(shí)引起的危險(xiǎn)大氣。因此，需要的是一種安全和相對(duì)低成本的整合的低溫增強(qiáng)機(jī)械冷凍機(jī)系統(tǒng)，該低 溫增強(qiáng)機(jī)械冷凍機(jī)系統(tǒng)將結(jié)合低溫蒸汽和機(jī)械制冷空氣去影響食品的冷凍。低溫蒸汽和 機(jī)械制冷空氣的結(jié)合效果相對(duì)于單純的機(jī)械冷凍機(jī)來說，可以提高冷凍機(jī)能力和冷凍機(jī)性 能，而不改變機(jī)械冷凍機(jī)的成本。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明可以表征為一種低溫增強(qiáng)機(jī)械冷凍機(jī)系統(tǒng)，其包括(i)機(jī)械冷凍機(jī)，其包括設(shè)置于機(jī)械冷凍機(jī)室內(nèi)的輸送器；(ii)機(jī)殼，其設(shè)置在機(jī)械冷凍機(jī)室中輸送器的一部分 周圍以限定遮蔽區(qū)；(iii)制冷劑注入系統(tǒng)，其用于將制冷劑直接注入遮蔽區(qū)；(iv) —個(gè) 或多個(gè)溫度傳感器，其設(shè)置于冷凍機(jī)室中用于確定機(jī)械冷凍機(jī)室內(nèi)的溫度；(ν)排氣系統(tǒng)， 其具有靠近遮蔽區(qū)設(shè)置的第一排風(fēng)機(jī)，用于將源自遮蔽區(qū)的制冷劑蒸汽排放到機(jī)械冷凍機(jī) 室外的場所；以及(Vi)冷凍機(jī)控制系統(tǒng)，其用于響應(yīng)于溫度傳感器的輸入來控制機(jī)械冷凍 機(jī)、排氣系統(tǒng)和制冷劑注入系統(tǒng)，其中排氣系統(tǒng)和制冷劑注入系統(tǒng)被按比例地控制。在另一方面，本發(fā)明可以表征為一種低溫增強(qiáng)機(jī)械冷凍機(jī)系統(tǒng)，其包括(i)機(jī)械冷凍機(jī)，其用于冷凍食品，機(jī)械冷凍機(jī)包括設(shè)置于機(jī)械冷凍機(jī)室內(nèi)的輸送器；(ii)制冷劑 注入系統(tǒng)，其包括靠近輸送器設(shè)置以限定一個(gè)或多個(gè)局部制冷區(qū)的多個(gè)噴嘴，制冷劑注入 系統(tǒng)用于將制冷劑直接注入一個(gè)或多個(gè)局部制冷區(qū)內(nèi)的食品；(iii)溫度傳感器，其設(shè)置 于冷凍機(jī)室中以確定機(jī)械冷凍機(jī)室內(nèi)的溫度；(iv)排氣系統(tǒng)，其具有用于將來自局部制冷 區(qū)的制冷劑蒸汽排放到機(jī)械冷凍機(jī)室外的場所的排風(fēng)機(jī)；以及(V)冷凍機(jī)控制系統(tǒng)，其用 于響應(yīng)于溫度傳感器的輸入來控制機(jī)械冷凍機(jī)、排氣系統(tǒng)和制冷劑注入系統(tǒng)，以將機(jī)械冷 凍機(jī)室維持在或高于預(yù)定溫度設(shè)定點(diǎn)，從而不會(huì)對(duì)機(jī)械制冷能力產(chǎn)生不利影響。在又一方面，本發(fā)明可以表征為一種冷凍機(jī)械冷凍機(jī)中食品的方法，其包括步驟 (i)機(jī)械地制冷冷凍機(jī)室；(ii)感測(cè)冷凍機(jī)室中的溫度；(iii)基于冷凍機(jī)室的溫度，可控 地將制冷劑直接注入靠近食品的冷凍機(jī)室中的遮蔽區(qū)，以低溫增強(qiáng)食品的冷凍；以及(iv) 可控地排放來自冷凍機(jī)室中的遮蔽區(qū)的制冷劑蒸汽，其中響應(yīng)于冷凍機(jī)室中的溫度，來控 制制冷劑的注入和制冷劑蒸汽的排放，以將機(jī)械冷凍機(jī)室維持在或高于預(yù)定溫度設(shè)定點(diǎn)， 從而不會(huì)對(duì)機(jī)械冷凍機(jī)系統(tǒng)相關(guān)的機(jī)械制冷能力產(chǎn)生不利影響。

雖然本說明書以權(quán)利要求書結(jié)束，權(quán)利要求書清楚地指出申請(qǐng)人視為他們發(fā)明的主題，但是相信，當(dāng)結(jié)合所附附圖時(shí)，本發(fā)明將得到更好的理解。其中圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的低溫增強(qiáng)機(jī)械冷凍機(jī)系統(tǒng)的示意圖。圖2是適合用于本發(fā)明實(shí)施例的控制系統(tǒng)的示意圖。圖3是用在本發(fā)明實(shí)施例中的優(yōu)選門聯(lián)鎖裝置的詳細(xì)視圖。圖4是描繪低溫促進(jìn)增強(qiáng)的安全操作所涉及的優(yōu)選步驟的流程圖。圖5是制冷劑注入系統(tǒng)的局部剖視圖，制冷劑注入系統(tǒng)包括限定機(jī)械隧道式冷凍 機(jī)的產(chǎn)品出口附近的遮蔽制冷區(qū)的制冷結(jié)構(gòu)或機(jī)殼。圖6是制冷劑注入系統(tǒng)的局部剖視圖，制冷劑注入系統(tǒng)包括限定機(jī)械螺旋式冷凍 機(jī)頂部附近的一部分輸送器上方的遮蔽制冷區(qū)的制冷結(jié)構(gòu)或機(jī)殼。
具體實(shí)施方式以下描述提出了實(shí)現(xiàn)用于低溫冷凍機(jī)增強(qiáng)的系統(tǒng)和方法的目前所預(yù)期的最佳實(shí) 施方式。不應(yīng)把該披露視為一種限制，而是應(yīng)結(jié)合所附權(quán)利要求書理解該披露。參照?qǐng)D1，揭示了本低溫冷凍機(jī)增強(qiáng)系統(tǒng)10的一個(gè)實(shí)施例。如其中所見，低溫冷凍 機(jī)增強(qiáng)系統(tǒng)10包括機(jī)械式冷凍機(jī)室12，該機(jī)械式冷凍機(jī)室12帶有門14或用于進(jìn)出冷凍機(jī) 室12內(nèi)部的其他裝置。在冷凍機(jī)室12中可包括多種輸送器或用于容納食品的其他結(jié)構(gòu)。 冷凍機(jī)系統(tǒng)10還包括用于將制冷劑引入冷凍機(jī)室12中以處理食品的制冷劑注入系統(tǒng)，以 及排氣子系統(tǒng)和冷凍機(jī)控制子系統(tǒng)。在所示實(shí)施例中，制冷劑注入子系統(tǒng)優(yōu)選包括如液態(tài)氮或二氧化碳的制冷劑源 21，所述制冷劑源21容納于儲(chǔ)存容器23內(nèi)，并通過制冷劑回路24連接到設(shè)置于冷凍機(jī)室 12內(nèi)的制冷劑噴嘴25。沿制冷劑回路設(shè)置多個(gè)閥，如切斷閥26、控制閥27、安全卸壓閥28 等，并可操作地把這些閥連接到冷凍機(jī)控制面板42。直接將制冷劑注入機(jī)械制冷的冷凍機(jī) 中是對(duì)相對(duì)于生產(chǎn)能力提高整體冷凍機(jī)性能的一種高效和成本效益的方法。當(dāng)制冷劑的制冷能力直接應(yīng)用到冷凍機(jī)室中的機(jī)械制冷空間時(shí)，制冷劑的制冷能力配合機(jī)械制冷能力工 作并提高了機(jī)械制冷能力。然而，在許多情況下，進(jìn)一步密封機(jī)械冷凍機(jī)室可能是必要的或 有利的，從而防止制冷劑蒸汽通過泄漏從冷凍機(jī)室漏出到外界。設(shè)計(jì)在使用如液態(tài)氮或二氧化碳的制冷劑的機(jī)械冷凍機(jī)促進(jìn)制冷能力的優(yōu)選過 程，以運(yùn)行機(jī)械制冷系統(tǒng)在最佳條件下以使效率最大化，這通常是在預(yù)定的設(shè)定點(diǎn)溫度下。 低溫促進(jìn)(cryo-boost)過程優(yōu)選是在略高于機(jī)械制冷系統(tǒng)設(shè)定點(diǎn)溫度的溫度控制點(diǎn)下運(yùn) 行。設(shè)定低溫促進(jìn)溫度控制點(diǎn)略高于機(jī)械制冷系統(tǒng)設(shè)定點(diǎn)溫度，在不對(duì)機(jī)械制冷系統(tǒng)的運(yùn) 行產(chǎn)生不利影響的情況下控制向冷凍機(jī)室12注入氮或二氧化碳的需求。低溫促進(jìn)過程的 較高溫度控制點(diǎn)確保了機(jī)械制冷系統(tǒng)以最高效率或接近最高效率運(yùn)行。僅當(dāng)制冷需求接近 或超過機(jī)械制冷能力時(shí)，才會(huì)增加氮或二氧化碳。當(dāng)制冷需求減弱，因?yàn)榈蜏卮龠M(jìn)控制溫度 高于機(jī)械制冷溫度設(shè)定點(diǎn)，所以制冷劑流會(huì)在機(jī)械制冷系統(tǒng)卸載前終止。在所示實(shí)施例中，排氣系統(tǒng)優(yōu)選包括主制冷劑排氣管31和主排風(fēng)機(jī)33，所述主制 冷劑排氣管31和主排風(fēng)機(jī)33用于在冷凍機(jī)運(yùn)行期間聚集和釋放使用的制冷劑蒸汽。所示 的排氣系統(tǒng)還包括用于啟動(dòng)后迅速排放冷凍機(jī)室內(nèi)的制冷劑蒸汽及制冷空氣的輔助排氣 管35和輔助排風(fēng)機(jī)37。輔助排氣的啟動(dòng)優(yōu)選由來自控制器的命令發(fā)起，所述控制器的命 令響應(yīng)于各種用戶輸入或編程在控制器中的自動(dòng)保護(hù)。包括冷排氣或?qū)Ｓ弥评鋭┡艢獾念~ 外排風(fēng)機(jī)也可以被納入到低溫增強(qiáng)(cryo-enhanced)機(jī)械冷凍機(jī)中，以在冷卻劑注入不久 后，迅速移走制冷劑蒸汽并減小來自機(jī)械冷凍機(jī)室內(nèi)的壓力。迅速移走注入的制冷劑蒸汽 減少了來自冷凍機(jī)室的蒸汽的泄漏，所述的泄漏可由冷凍機(jī)室內(nèi)較高的壓力導(dǎo)致發(fā)生。 優(yōu)選地，迅速排風(fēng)機(jī)37的大小適于在幾分鐘內(nèi)，優(yōu)選小于4分鐘，排出機(jī)械冷凍機(jī) 室12內(nèi)的大氣，并用補(bǔ)充空氣源替換此大氣。從安全立場來看，機(jī)械冷凍機(jī)室大氣的排出 應(yīng)要求4至5倍量的交換，以確保冷凍機(jī)室中安全可以吸入的大氣。例如，2000立方英尺冷 凍機(jī)，優(yōu)選采用大小在大約每分鐘4000立方英尺的輔助排風(fēng)機(jī)。當(dāng)啟動(dòng)迅速排風(fēng)機(jī)時(shí)，為 了達(dá)到退出制冷劑注入時(shí)的4倍量交換，將優(yōu)選運(yùn)行至少2分鐘。優(yōu)選地，也包括連接到補(bǔ) 充空氣源的補(bǔ)充空氣端口 39，當(dāng)啟動(dòng)迅速排風(fēng)機(jī)37時(shí)，所述補(bǔ)充空氣端口 39作為排氣子系 統(tǒng)的一部分來使用。每當(dāng)冷凍機(jī)室12的門14打開允許進(jìn)入冷凍機(jī)室12時(shí)，可調(diào)用額外的 安全預(yù)防措施保持一個(gè)或更多個(gè)排風(fēng)機(jī)運(yùn)行。主制冷劑排氣和輔助迅速排氣是用于防止注入冷凍機(jī)室12中的大部分低溫蒸汽 進(jìn)入冷凍機(jī)室12周圍的處理區(qū)50。主排氣管31和輔助排氣管35將排出氣流運(yùn)走并釋放 到冷凍機(jī)室12以外并且遠(yuǎn)離處理區(qū)50。理想情況下，用于迅速排氣的排氣收集器的位置靠 近冷凍機(jī)室12的低壓區(qū)，且通?？拷孛婊蚶鋬鰴C(jī)室12底部，因?yàn)閮煞N優(yōu)選制冷劑，即氮 和二氧化碳，在接近-30° F的溫度時(shí)比空氣稠密，傾向于下沉到冷凍機(jī)底部。作為選擇，專 用制冷劑排氣可以和制冷劑注入系統(tǒng)協(xié)同設(shè)置(co-locate)。為了最大化用于更換冷凍機(jī) 室內(nèi)空氣的迅速排氣的效力，補(bǔ)充空氣優(yōu)選應(yīng)從冷凍機(jī)室12頂部的管39或端口進(jìn)入，而較 冷的低溫蒸汽從冷凍機(jī)室12的較低部流出。冷凍機(jī)控制子系統(tǒng)優(yōu)選包括基于微處理器的控制面板42，控制面板用于接收多個(gè) 輸入，該多個(gè)輸入至少包括溫度傳感器輸入和氣體分析儀輸入以及各種用戶輸入，并且基 于這些輸入控制低溫增強(qiáng)機(jī)械冷凍機(jī)的運(yùn)行。如圖1和2所示，溫度傳感器44和氣體分析 儀46作為輸入連接到冷凍機(jī)控制面板42。本冷凍機(jī)控制子系統(tǒng)中也使用代表或?qū)?yīng)于冷凍或制冷參數(shù)的其他輸入。這樣的其他輸入可以包括，例如，所用制冷劑的特性，處理中產(chǎn) 品的溫度或其他特性，或處理區(qū)、相關(guān)設(shè)備和其中元件的操作特性。冷凍機(jī)控制子系統(tǒng)通過響應(yīng)于以上說明的各種輸入控制選擇閥26、27、28，可操作 地控制制冷劑回路24中制冷劑的流動(dòng)及冷凍機(jī)室12中制冷劑的注入。在優(yōu)選實(shí)施例中， 注入冷凍機(jī)室12中制冷劑的量是基于由溫度傳感器44確定的冷凍機(jī)室12中的溫度，從而 優(yōu)化了機(jī)械制冷系統(tǒng)的效率。這種低溫促進(jìn)增強(qiáng)優(yōu)選是由用戶發(fā)起或選定的過程，其可依 據(jù)冷凍機(jī)室內(nèi)產(chǎn)品的制冷需求打開或關(guān)閉。例如，在進(jìn)行大量生產(chǎn)期間或在夏季月份期間， 這時(shí)處理區(qū)的溫度已經(jīng)升高，通過低溫增強(qiáng)或低溫促進(jìn)補(bǔ)充的制冷能力對(duì)于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的理 想溫度是既有用又具有成本效益的。冷凍機(jī)控制子系統(tǒng)也響應(yīng)于選定的輸入和操作參數(shù)控制迅速排氣及低溫增強(qiáng)冷 凍機(jī)系統(tǒng)10的其他安全特征。當(dāng)啟動(dòng)低溫促進(jìn)特征時(shí)，部分基于冷凍機(jī)室12內(nèi)的溫度，精 確控制制冷劑通過噴嘴25注入冷凍機(jī)室12。低溫促進(jìn)增強(qiáng)過程保持有效，直到控制系統(tǒng)或 操作員關(guān)閉低溫促進(jìn)增強(qiáng)或有人試圖進(jìn)入冷凍機(jī)室12。一旦這兩種情況的任意一種發(fā)生， 啟動(dòng)排風(fēng)機(jī)37的迅速排氣特征，以在短時(shí)間內(nèi)，優(yōu)選在大約4分鐘或更少內(nèi)，清除冷凍機(jī)室 12內(nèi)的大氣。在本實(shí)施例中，通過門14或其他出口進(jìn)入冷凍機(jī)室12受到嚴(yán)格控制。當(dāng)啟動(dòng)低 溫促進(jìn)增強(qiáng)時(shí)，不可從外面進(jìn)入通向冷凍機(jī)室12的門14。更具體地說，當(dāng)冷凍機(jī)室12內(nèi)的 大氣缺氧時(shí)，通過用適當(dāng)?shù)穆?lián)鎖裝置48覆蓋和固定門把手阻止從外部進(jìn)入冷凍機(jī)室12。此外，還提供可操作地連接到冷凍機(jī)控制面板42和門聯(lián)鎖裝置48的氣體分析儀 46。以這樣的方式，工作中的氣體分析儀作為輸入以控制(例如停止)迅速排氣也限制通 過門14進(jìn)入冷凍機(jī)室12。在本優(yōu)選實(shí)施例中，只要?dú)怏w分析儀46顯示冷凍機(jī)室12內(nèi)存在 缺氧大氣，則保持不能從外部通過門14進(jìn)入冷凍機(jī)室12。在低溫促進(jìn)增強(qiáng)過程的液氮實(shí)施 例中，氣體分析儀46優(yōu)選是氧氣氣體分析儀，其將僅當(dāng)?shù)蜏卮龠M(jìn)增強(qiáng)退出(即關(guān)閉)，且冷 凍機(jī)室12中有充足的氧氣以允許安全可以吸入的環(huán)境時(shí)，才允許進(jìn)入冷凍機(jī)室12。作為選 擇，在低溫促進(jìn)增強(qiáng)過程的二氧化碳實(shí)施例中，氣體分析儀46是二氧化碳?xì)怏w分析儀，其 將當(dāng)?shù)蜏卮龠M(jìn)增強(qiáng)過程被啟動(dòng)(即打開)時(shí)或在二氧化碳的濃度低于安全閾值水平之前， 拒絕通過冷凍機(jī)室12的門14進(jìn)入。在圖2中，揭示了低溫增強(qiáng)機(jī)械冷凍機(jī)的實(shí)施例的另一示意圖，其突出本系統(tǒng)和 過程的一些冷凍機(jī)控制方面。如其中所示，控制面板42用于接收至少包括選定的用戶輸入 69、溫度傳感器輸入67和氣體分析儀輸入68的各種輸入。如上所述，用戶輸入69代表或 對(duì)應(yīng)于如溫度、制冷劑的流動(dòng)和類型、冷凍中產(chǎn)品的制冷需求等的冷凍或制冷參數(shù)。本優(yōu)選 的控制面板42是基于微處理器的控制單元，其用于接收選定的輸入并產(chǎn)生一系列命令或 指令61、62、63、64、65、66以操作低溫促進(jìn)增強(qiáng)過程?？刂泼姘?2優(yōu)選還包含適當(dāng)?shù)挠脩?接口，如顯示屏和操作者按鈕(未顯示)，以及適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)和指令存儲(chǔ)裝置。使用以上所述輸入的一個(gè)或更多個(gè)，冷凍機(jī)控制子系統(tǒng)通過來自控制面板42的命令或輸出，使用輸出命令61、62、63、64、65、66可操作地控制主制冷劑排風(fēng)機(jī)33、迅速排 風(fēng)機(jī)37、制冷劑注入、補(bǔ)充空氣補(bǔ)給以及冷凍機(jī)門14上的聯(lián)鎖裝置48。制冷劑注入的控制 由控制制冷劑21從制冷劑源23通過制冷劑回路24并流到噴嘴25的流動(dòng)來可操作地控制， 該制冷劑回路24包括多個(gè)流控制和安全閥26、27、28，噴嘴25用于將制冷劑注入到靠近待處理食品的冷凍機(jī)室。制冷劑和空氣流出冷凍機(jī)室12的控制是由主排氣收集器32、主排 氣管31、主制冷劑排風(fēng)機(jī)33、迅速排氣收集器34、迅速排氣管35以及迅速排風(fēng)機(jī)37來支 配。借由支配通過吸入管39或端口的流動(dòng)可操作地控制補(bǔ)充空氣，所述補(bǔ)充空氣用以替換 通過排氣釋放的大氣。了解冷凍機(jī)門位置的狀態(tài)和條件對(duì)安全考慮是重要的。這些狀態(tài)和條件包括冷凍 機(jī)門14是否打開或關(guān)閉以及是否可從外部進(jìn)入或不可進(jìn)入冷凍機(jī)門14。圖3描繪了與上 述低溫增強(qiáng)機(jī)械冷凍機(jī)系統(tǒng)結(jié)合使用的聯(lián)鎖裝置48的實(shí)施例。在所示實(shí)施例中，接近開關(guān) 52設(shè)置在每個(gè)冷凍機(jī)門14上，并作為輸入連接到冷凍機(jī)控制面板42。接近開關(guān)52監(jiān)控通 向冷凍機(jī)室12的冷凍機(jī)門14的位置。門聯(lián)鎖裝置48包括不銹鋼蓋53和保持機(jī)構(gòu)，不銹鋼蓋用一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)引55固定 地接合到靠近門把手54的冷凍機(jī)上。蓋53用于在隱藏門把手54的第一位置和暴露門把 手54的第二位置之間移動(dòng)。在解鎖位置，蓋53很容易滑動(dòng)、旋轉(zhuǎn)或者暴露門把手54，以允 許期望進(jìn)入冷凍機(jī)室12的人使用門把手54。然而，在鎖定位置，蓋53保持在阻止人使用門 把手54的位置，從而阻止接近或進(jìn)入冷凍機(jī)室12。在所示的實(shí)施例中，保持機(jī)構(gòu)包括由來自冷凍機(jī)控制面板42的命令而可操作地 促動(dòng)的小氣缸56。當(dāng)促動(dòng)氣缸56時(shí)，桿57延伸并接合蓋53，以將蓋53物理地鎖定在門把 手54上，并阻止進(jìn)入冷凍機(jī)室12。當(dāng)冷凍機(jī)室12中大氣是安全的，冷凍機(jī)控制面板42斷 開氣缸56并縮回桿57，允許蓋53移動(dòng)并暴露門把手54。門聯(lián)鎖裝置的替代裝置利用磁性 閂，磁性閂當(dāng)加電時(shí)，阻止從外部進(jìn)入冷凍機(jī)?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖4，其中顯示了概括地表征控制邏輯的流程圖，該控制邏輯關(guān)于低溫促 進(jìn)增強(qiáng)過程的安全運(yùn)行。所述的控制過程的預(yù)備步驟是建立用于冷凍機(jī)的運(yùn)行參數(shù)、溫度 控制點(diǎn)和溫度設(shè)定點(diǎn)(框塊81)。這些運(yùn)行參數(shù)的設(shè)置優(yōu)選是通過對(duì)冷凍機(jī)系統(tǒng)的控制面 板的用戶輸入完成。低溫促進(jìn)控制過程包括運(yùn)行機(jī)械冷凍機(jī)，同時(shí)監(jiān)控選定的運(yùn)行條件，即 冷凍機(jī)室內(nèi)的溫度和/或食品的溫度(框塊82)。在這種冷凍機(jī)運(yùn)行期間，基于微處理器的 控制單元不斷地詢問是否存在啟動(dòng)低溫促進(jìn)增強(qiáng)的條件(框塊83)。如果不希望啟動(dòng)低溫 促進(jìn)，則冷凍機(jī)控制子系統(tǒng)繼續(xù)監(jiān)控運(yùn)行條件。另一方面，如果運(yùn)行條件指示需要啟動(dòng)冷凍 促進(jìn)增強(qiáng)過程，則冷凍機(jī)控制子系統(tǒng)啟動(dòng)門聯(lián)鎖裝置并開始低溫促進(jìn)過程(框塊84)。在低 溫促進(jìn)過程開始后，啟動(dòng)制冷劑排氣(框塊85)并且氣體分析儀有效(框塊86)。冷凍機(jī)控制子系統(tǒng)然后繼續(xù)監(jiān)控冷凍機(jī)的運(yùn)行條件，以及控制制冷劑注入子系統(tǒng)和制冷劑排氣(框塊87)。在這種低溫促進(jìn)增強(qiáng)的運(yùn)行期間，基于微處理器的控制單元不斷 地詢問是否存在停止或退出低溫促進(jìn)過程的條件(框塊88)。如果運(yùn)行條件指示繼續(xù)運(yùn)行 低溫促進(jìn)過程，則冷凍機(jī)控制子系統(tǒng)繼續(xù)監(jiān)控冷凍機(jī)的運(yùn)行條件及控制制冷劑注入子系統(tǒng) 和制冷劑排氣(框塊87)。然而，如果運(yùn)行條件指示停止或退出低溫促進(jìn)過程，則冷凍機(jī)控 制子系統(tǒng)停止進(jìn)一步注入制冷劑(框塊89)，并且如果需要的話，開始迅速排氣(框塊99)。 快速或迅速排氣的開始是響應(yīng)于來自基于用戶輸入或預(yù)設(shè)的運(yùn)行條件的冷凍機(jī)控制子系 統(tǒng)的命令。在低溫促進(jìn)過程關(guān)閉期間，冷凍機(jī)控制子系統(tǒng)繼續(xù)監(jiān)控冷凍機(jī)的運(yùn)行條件(框 塊90)，所述運(yùn)行條件包括由氣體分析儀確定的冷凍機(jī)室內(nèi)的適當(dāng)溫度和選定的氣體濃度。 僅當(dāng)冷凍機(jī)室內(nèi)的大氣已被確定為安全時(shí)(框塊91)，如有需要，冷凍機(jī)控制子系統(tǒng)進(jìn)入關(guān) 閉迅速排氣(框塊92)，并且禁用門聯(lián)鎖裝置(框塊93)。此時(shí)，可進(jìn)入冷凍機(jī)室(框塊95)。然而，門聯(lián)鎖裝置被禁用后，其他排風(fēng)機(jī)可繼續(xù)運(yùn)行。此外，冷凍機(jī)控制子系統(tǒng)繼續(xù)監(jiān)控冷 凍機(jī)的運(yùn)行條件(框塊82)，以防需要低溫促進(jìn)過程的進(jìn)一步參與。雖然對(duì)機(jī)械冷凍機(jī)添加制冷劑補(bǔ)充了冷凍機(jī)的整體制冷能力，但也有可能引入不 利或不必要的條件。例如，制冷劑的引入增加了冷凍機(jī)室內(nèi)的壓力，這可能導(dǎo)致蒸汽從冷凍 機(jī)室泄漏。此外，如果冷凍機(jī)中的溫度太低，機(jī)械制冷效率會(huì)受到不利影響。 緩解這些與機(jī)械冷凍機(jī)中引入制冷劑有關(guān)的不利條件是通過精確控制制冷劑注 入系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)，以將機(jī)械冷凍機(jī)室維持在或高于預(yù)定溫度設(shè)定點(diǎn)和最佳壓力而實(shí)現(xiàn)。雖然本控制方案主要是考慮控制制冷劑注入、制冷劑排氣，并限制在低溫促進(jìn)或 低溫增強(qiáng)運(yùn)作期間進(jìn)入冷凍機(jī)室，但也預(yù)期本控制方案可以用來同時(shí)控制其他設(shè)備，如轉(zhuǎn) 換風(fēng)扇、產(chǎn)品輸送器等。此外，除了冷凍機(jī)的運(yùn)行溫度以外的控制參數(shù)可用于在低溫增強(qiáng)運(yùn) 行期間控制制冷劑注入和排氣子系統(tǒng)。轉(zhuǎn)到圖5和6，其中顯示了低溫增強(qiáng)機(jī)械冷凍機(jī)系統(tǒng)的另一實(shí)施例的部分示圖，該 系統(tǒng)包括限定局部遮蔽的制冷區(qū)的制冷結(jié)構(gòu)或機(jī)殼以及專用制冷劑排氣。圖5中，制冷結(jié) 構(gòu)或機(jī)殼110設(shè)置在機(jī)械制冷隧道式冷凍機(jī)中的部分輸送器112上，并且優(yōu)選靠近冷凍機(jī) 室120的產(chǎn)品輸送器112的出口。制冷結(jié)構(gòu)或機(jī)殼110限定遮蔽的制冷區(qū)125，其中制冷 齊IJ，如二氧化碳或氮，通過制冷劑注入系統(tǒng)130直接注入到遮蔽的制冷區(qū)125內(nèi)輸送器112 上運(yùn)輸?shù)漠a(chǎn)品。所示的制冷結(jié)構(gòu)或機(jī)殼110限定了入口和出口，通過此入口，輸送器112上 的產(chǎn)品被送入遮蔽的制冷區(qū)125，通過此出口，輸送器112上的產(chǎn)品接觸到制冷劑后離開遮 蔽的制冷區(qū)125。制冷劑注入系統(tǒng)130優(yōu)選包括多個(gè)注入噴嘴132，每個(gè)噴嘴都連接到制冷劑歧管。 制冷劑源(未顯示)通過管道供應(yīng)到制冷劑歧管。制冷劑注入系統(tǒng)130優(yōu)選是由基于微處 理器的控制器(未顯示)控制，控制器支配制冷劑注入形式(profile)或模式(pattern)。 該制冷結(jié)構(gòu)或機(jī)殼110優(yōu)選包含一個(gè)或多個(gè)檢修門118，以方便遮蔽的制冷區(qū)125、制冷劑 注入器132和輸送器112的定期清洗。包括排風(fēng)機(jī)140和排氣外殼142的制冷劑排氣裝置靠近遮蔽的制冷區(qū)125，且優(yōu)選 在沿輸送器112的制冷結(jié)構(gòu)或機(jī)殼110的下游。該制冷劑排風(fēng)機(jī)140在功能上類似于上面 討論的輔助排風(fēng)機(jī)，參考圖1，并且選擇地包括迅速排氣特征，迅速排氣特征可在大約幾分 鐘內(nèi)排出冷凍機(jī)室中的全部大氣。在正常運(yùn)行中，排氣外殼142優(yōu)選構(gòu)造成將來源于遮蔽 的制冷區(qū)125內(nèi)的任何制冷劑蒸汽引入到排風(fēng)機(jī)140，在排風(fēng)機(jī)中，制冷劑蒸汽被從機(jī)械冷 凍機(jī)室中迅速排放或移走。如同制冷結(jié)構(gòu)或機(jī)殼110，排氣外殼142靠近輸送器112設(shè)置， 且優(yōu)選包含一個(gè)或多個(gè)檢修門144，以方便排氣外殼142和輸送器112內(nèi)表面的定期清洗。雖然圖5中所示的排氣外殼142是作為與制冷結(jié)構(gòu)或機(jī)殼110相分離的單獨(dú)結(jié) 構(gòu)，但應(yīng)意識(shí)到，這兩種結(jié)構(gòu)和功能可整合到單一的制冷裝置中。類似地，雖然所示實(shí)施例 優(yōu)選設(shè)想將制冷劑注入應(yīng)用到產(chǎn)品輸送器的端部和機(jī)械冷凍機(jī)出口附近，但這種機(jī)械冷凍 機(jī)的低溫促進(jìn)也可安裝在機(jī)械冷凍機(jī)內(nèi)輸送器的幾乎任何部分上。圖6是制冷劑注入系統(tǒng)的部分剖視圖，制冷劑注入系統(tǒng)包括制冷結(jié)構(gòu)或機(jī)殼，制 冷結(jié)構(gòu)或機(jī)殼在機(jī)械螺旋式冷凍機(jī)頂部附近的部分輸送器上方限定一遮蔽的制冷區(qū)。如其 中所示，制冷結(jié)構(gòu)或機(jī)殼150設(shè)置在冷凍機(jī)室154部分螺旋輸送器152上，且優(yōu)選靠近螺旋 輸送器152頂部和冷凍機(jī)室154出口。所示的制冷結(jié)構(gòu)或機(jī)殼150是安裝在現(xiàn)有的支撐結(jié)構(gòu)158上，這種支撐結(jié)構(gòu)158通常在許多機(jī)械螺旋式冷凍機(jī)中被發(fā)現(xiàn)，并且制冷結(jié)構(gòu)或機(jī)殼 被顯示限定沿螺旋輸送器152約90度的弧形路徑上方的空間。制冷結(jié)構(gòu)或機(jī)殼150限定 遮蔽的制冷區(qū)155，在遮蔽的制冷區(qū)中，二氧化碳或氮借助于制冷劑注入系統(tǒng)160注入到螺 旋輸送器152上的食品中。機(jī)殼的實(shí)際大小和配置在很大程度上取決于制冷劑注入系統(tǒng)的 大小和方向，但不應(yīng)明顯影響機(jī)械冷凍機(jī)的空氣流動(dòng)和運(yùn)行。與圖5中所示實(shí)施例相似，圖6中的制冷劑注入系統(tǒng)160優(yōu)選包括多個(gè)制冷劑注 入噴嘴162，每個(gè)噴嘴連接到制冷劑歧管。制冷劑源(未顯示)是通過管道166供應(yīng)到制冷 劑歧管。制冷劑注入系統(tǒng)160優(yōu)選由基于微處理器的控制器(未顯示)來控制，控制器支 配制冷劑注入形式或模式，其包括低溫促進(jìn)過程啟動(dòng)(打開)、退出(關(guān)閉)、制冷劑注入流 速、持續(xù)時(shí)間、頻率等。制冷結(jié)構(gòu)或機(jī)殼150還包含一個(gè)或多個(gè)檢修門158，以方便遮蔽的制 冷區(qū)155、制冷劑注入器162和輸送器152的定期清洗。雖然未顯示，用于機(jī)械螺旋式冷凍 機(jī)的低溫促進(jìn)裝置還將包括制冷劑排氣外殼和排風(fēng)機(jī)，它們靠近遮蔽區(qū)155設(shè)置，并配置 成將來自機(jī)械螺旋式冷凍機(jī)室的遮蔽的制冷區(qū)155中的任何制冷劑蒸汽排出。
還已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，提供間歇式制冷劑注入模式或形式增強(qiáng)了與制冷劑注入系統(tǒng) 和制冷劑的使用相關(guān)的特別是基于氮?dú)獾牡蜏卮龠M(jìn)裝置的效率。制冷劑注入優(yōu)選借助于控 制器來控制，以使得制冷劑通過噴嘴間歇流過整個(gè)低溫促進(jìn)循環(huán)。在低溫促進(jìn)循環(huán)期間也 可進(jìn)行對(duì)每個(gè)噴嘴的注入循環(huán)，從而制冷劑始終通過一個(gè)或多個(gè)噴嘴傳輸，但不是所有的 噴嘴同時(shí)注入制冷劑。因?yàn)榇罅坷渲评鋭┱羝谎杆倥懦?，制冷劑的間歇循環(huán)減小或避免 在低溫促進(jìn)循環(huán)期間過量注入制冷劑。從單一噴嘴的連續(xù)制冷劑注入也可導(dǎo)致食品的局部 過度冷凍以及損壞或降低噴嘴性能。通過該噴嘴或多個(gè)噴嘴的制冷劑注入的打開和關(guān)閉循 環(huán)時(shí)間可以是周期性的或非周期性的，并且每次打開或關(guān)閉循環(huán)的優(yōu)選持續(xù)時(shí)間以及其他 注入?yún)?shù)是由用戶設(shè)定或被編程到基于微處理器的控制器中。圖5和6中所示的機(jī)殼限定單一制冷區(qū)，機(jī)殼描繪了完全設(shè)置在機(jī)殼內(nèi)的制冷劑 注入系統(tǒng)。本低溫促進(jìn)系統(tǒng)的替代配置將包括具有較小機(jī)殼和僅部分制冷劑注入系統(tǒng)的裝 置，制冷劑注入系統(tǒng)例如設(shè)置在機(jī)殼內(nèi)的噴嘴或噴嘴末端。進(jìn)一步預(yù)想的裝置設(shè)想多個(gè)遮 蔽的制冷劑噴嘴，每一個(gè)噴嘴靠近輸送器設(shè)置，并限定機(jī)械冷凍機(jī)室內(nèi)的多個(gè)局部制冷區(qū)。在替代實(shí)施例中，靠近制冷劑注入系統(tǒng)設(shè)置的冷排氣也可被設(shè)定大小，以在必要 時(shí)作為迅速排氣運(yùn)行，并且當(dāng)需要進(jìn)入冷凍機(jī)室時(shí)排出全部冷凍機(jī)大氣。類似地，冷排氣 可配置成基于不同溫度和命令輸入，將部分制冷劑蒸汽返回冷凍機(jī)室。如果冷排氣配置成 將部分制冷劑蒸汽返回冷凍機(jī)室，則冷蒸汽的剩余部分將優(yōu)選被排放或被引導(dǎo)轉(zhuǎn)作其他用 途，例如冷卻機(jī)械冷凍機(jī)的外部冷凝器。制冷劑排風(fēng)機(jī)或冷排氣優(yōu)選位于或靠近制冷劑注入系統(tǒng)設(shè)置。通過協(xié)同設(shè)置制冷 劑注入系統(tǒng)和制冷或冷排氣，由制冷劑注入提供的制冷能力直接應(yīng)用到遮蔽的制冷區(qū)或局 部制冷區(qū)內(nèi)部或附近的食品，而由此產(chǎn)生的制冷劑蒸氣隨后由制冷劑排風(fēng)機(jī)排出。雖然優(yōu) 選控制制冷劑排風(fēng)機(jī)的速度或使其成比例于或直接相關(guān)于制冷劑注入速率的其他項(xiàng)，但也 有可能獨(dú)立于制冷劑注入系統(tǒng)的控制而控制制冷劑排氣系統(tǒng)，或根據(jù)不同參數(shù)或運(yùn)行條件 控制排氣和注入子系統(tǒng)。重要的是，制冷劑注入系統(tǒng)的控制和制冷劑排氣系統(tǒng)的控制可以 將機(jī)械冷凍機(jī)室維持在或高于預(yù)定溫度設(shè)定點(diǎn)，從而不會(huì)對(duì)機(jī)械冷凍機(jī)相關(guān)的機(jī)械制冷能 力產(chǎn)生不利影響。
冷排氣系統(tǒng)的另一重要方面是排氣風(fēng)扇轉(zhuǎn)速和排放氣體溫度。無論冷排氣是什么用途，不管它是成比例地依賴于制冷劑注入速率的獨(dú)立制冷劑排氣，還是具有迅速排氣和 主制冷劑排氣功能的雙重目的的排氣，重要的是，冷排氣的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速必須足夠快，以防止在 冷排氣回路和設(shè)備上結(jié)冰。一般來說，排放的制冷劑蒸汽當(dāng)流經(jīng)排氣管道和排風(fēng)機(jī)而傾向 于變暖。冷排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，特別是，冷排氣風(fēng)扇轉(zhuǎn)速應(yīng)確保在冷排氣管道中的冷排氣溫度 足夠低，以避免在所有運(yùn)行條件下結(jié)冰。如本文所述，本用于對(duì)機(jī)械冷凍機(jī)系統(tǒng)低溫增強(qiáng)的系統(tǒng)和方法提供了安全和低成 本的替代方案，其提高了機(jī)械冷凍機(jī)系統(tǒng)的性能和效率。本系統(tǒng)和方法相對(duì)于現(xiàn)有的對(duì)機(jī) 械冷凍系統(tǒng)低溫增強(qiáng)來說，其許多優(yōu)點(diǎn)之一是披露的安全特征，當(dāng)?shù)蜏卮龠M(jìn)被啟動(dòng)時(shí)，和/ 或在冷凍機(jī)室內(nèi)的大氣被確定為安全可以吸入之前，安全特征阻止進(jìn)或出冷凍機(jī)室。本系 統(tǒng)中體現(xiàn)的另一與安全有關(guān)的優(yōu)點(diǎn)通過將迅速排氣的控制連接到冷凍機(jī)室內(nèi)大氣監(jiān)控而 實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和關(guān)鍵方面是可操作控制制冷劑注入系統(tǒng)和制冷劑排氣系統(tǒng)， 以將制冷劑集中在遮蔽的或局部的制冷區(qū)，維持機(jī)械冷凍機(jī)室內(nèi)合理的壓力，并且將機(jī)械 冷凍機(jī)室維持在或高于預(yù)定溫度設(shè)定點(diǎn)，從而不會(huì)對(duì)機(jī)械冷凍機(jī)相關(guān)的機(jī)械制冷能力產(chǎn)生 不利影響。雖然本發(fā)明已經(jīng)參照優(yōu)選實(shí)施例描述，但是可做出多種變化、添加和省略，而不會(huì) 脫離如在所附的權(quán)利要求書中所界定的本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍。
權(quán)利要求
一種低溫增強(qiáng)機(jī)械冷凍機(jī)系統(tǒng)，其包括機(jī)械冷凍機(jī)，其用于冷凍食品，機(jī)械冷凍機(jī)包括設(shè)置在機(jī)械冷凍機(jī)室內(nèi)的輸送器；機(jī)殼，其設(shè)置在機(jī)械冷凍機(jī)室中輸送器的一部分周圍，用以限定遮蔽區(qū)；制冷劑注入系統(tǒng)，其用于將制冷劑直接注入遮蔽區(qū)；一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器，其設(shè)置在冷凍機(jī)室中，用于確定機(jī)械冷凍機(jī)室內(nèi)的溫度；排氣系統(tǒng)，其具有第一排風(fēng)機(jī)，所述第一排風(fēng)機(jī)靠近遮蔽區(qū)設(shè)置，并用于將源自遮蔽區(qū)的制冷劑蒸汽排放到機(jī)械冷凍機(jī)室外的場所；以及冷凍機(jī)控制系統(tǒng)，其用于響應(yīng)于來自一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器的輸入，來控制機(jī)械冷凍機(jī)、排氣系統(tǒng)和制冷劑注入系統(tǒng)，其中排氣系統(tǒng)和制冷劑注入系統(tǒng)被按比例地控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，冷凍機(jī)控制系統(tǒng)響應(yīng)于從一個(gè)或多個(gè)溫度傳感 器接收的輸入，而控制制冷劑注入系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)，以將機(jī)械冷凍機(jī)室維持在或高于預(yù)定 溫度設(shè)定點(diǎn)，從而不會(huì)對(duì)機(jī)械冷凍機(jī)相關(guān)的機(jī)械制冷能力產(chǎn)生不利影響。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，冷凍機(jī)控制系統(tǒng)響應(yīng)于從一個(gè)或多個(gè)溫度傳感 器接收的輸入，并且只要機(jī)械冷凍機(jī)室中的溫度高于預(yù)定溫度設(shè)定點(diǎn)，控制制冷劑注入系 統(tǒng)注入制冷劑，從而不會(huì)對(duì)機(jī)械冷凍機(jī)相關(guān)的機(jī)械制冷能力產(chǎn)生不利影響。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，排氣系統(tǒng)還包括第二排風(fēng)機(jī)，第二排風(fēng)機(jī)設(shè)置在 機(jī)械冷凍機(jī)室中，以當(dāng)需要進(jìn)入冷凍機(jī)室時(shí)，迅速從機(jī)械冷凍機(jī)室排放大氣。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，控制制冷劑注入系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)，從而，當(dāng)制冷 劑注入系統(tǒng)起作用時(shí)，排氣系統(tǒng)不斷地移走制冷劑蒸汽，當(dāng)制冷劑注入系統(tǒng)不起作用并且 需要進(jìn)入冷凍機(jī)室時(shí)，排氣系統(tǒng)迅速排放來自冷凍機(jī)室的制冷劑蒸汽。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其還包括氣體分析儀，其與冷凍機(jī)室可操作的關(guān)聯(lián)設(shè)置，用于監(jiān)控冷凍機(jī)室內(nèi)制冷劑蒸汽的濃 度并且給冷凍機(jī)控制系統(tǒng)提供輸入；以及一個(gè)或多個(gè)冷凍機(jī)室聯(lián)鎖裝置，其可操作地連接到冷凍機(jī)控制系統(tǒng)； 其中，如果冷凍機(jī)室內(nèi)制冷劑蒸汽的濃度超過預(yù)定限額或如果制冷劑注入系統(tǒng)正在注 入制冷劑，則冷凍機(jī)室聯(lián)鎖裝置阻止進(jìn)入冷凍機(jī)室。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，冷凍機(jī)室聯(lián)鎖裝置還包括門把手蓋，其可活動(dòng)地連接到靠近門把手的冷凍機(jī)室，門把手蓋用于在遮蔽門把手的 第一位置和暴露門把手的第二位置之間移動(dòng)；以及保持機(jī)構(gòu)，如果冷凍機(jī)室內(nèi)制冷劑蒸汽的濃度超過預(yù)定限額或如果制冷劑注入系統(tǒng)正 在注入制冷劑，則保持機(jī)構(gòu)用于將門把手蓋鎖定在第一位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，制冷劑為二氧化碳，且氣體分析儀監(jiān)控冷凍機(jī)室 內(nèi)二氧化碳的濃度。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，制冷劑為氮?dú)?，且氣體分析儀監(jiān)控冷凍機(jī)室內(nèi)氧 氣的濃度。
10.一種冷凍機(jī)械冷凍機(jī)系統(tǒng)中食品的方法，其包括步驟 機(jī)械地制冷冷凍機(jī)室；感測(cè)冷凍機(jī)室中的溫度；基于冷凍機(jī)室的溫度，可控地將制冷劑直接注入靠近食品的冷凍機(jī)室中的遮蔽區(qū)，以低溫增強(qiáng)食品的冷凍；以及可控地將源自遮蔽區(qū)的制冷劑蒸汽排放到冷凍機(jī)室外的場所；其中，響應(yīng)于冷凍機(jī)室中的溫度控制制冷劑的注入和制冷劑蒸汽的排放，以將冷凍機(jī) 室維持在或高于預(yù)定溫度設(shè)定點(diǎn)，從而不會(huì)對(duì)機(jī)械冷凍機(jī)系統(tǒng)相關(guān)的機(jī)械制冷能力產(chǎn)生不 利影響。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其還包括步驟當(dāng)需要進(jìn)入冷凍機(jī)室時(shí)，迅速排放來 自冷凍機(jī)室的制冷劑蒸汽。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，制冷劑為氮?dú)猓⑷胫评鋭┑牟襟E還包括以間 歇模式將制冷劑注入到冷凍機(jī)室中的遮蔽區(qū)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其還包括步驟監(jiān)控冷凍機(jī)室內(nèi)選定氣體的濃度；以及聯(lián)鎖進(jìn)入冷凍機(jī)室的任何入口，以當(dāng)冷凍機(jī)室內(nèi)選定氣體的濃度超過預(yù)定限額，或當(dāng) 制冷劑注入系統(tǒng)正在注入制冷劑時(shí)阻止進(jìn)入冷凍機(jī)室。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，制冷劑為二氧化碳，且監(jiān)控選定氣體的濃度的 步驟還包括監(jiān)控冷凍機(jī)室內(nèi)二氧化碳的濃度。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，制冷劑為氮?dú)猓冶O(jiān)控選定氣體的濃度的步驟 還包括監(jiān)控冷凍機(jī)室內(nèi)氧氣的濃度。
全文摘要
提供了一種低溫增強(qiáng)機(jī)械冷凍機(jī)系統(tǒng)和方法。該披露的系統(tǒng)包括用于冷凍輸送器上食品的機(jī)械冷凍機(jī)室(12)、用于將制冷劑直接注入到靠近機(jī)械冷凍機(jī)室中輸送器的遮蔽區(qū)的制冷劑注入系統(tǒng)(21、24、25)、用于迅速排放冷凍機(jī)室的制冷劑蒸汽的排氣系統(tǒng)(37)、以及冷凍機(jī)控制系統(tǒng)(42)，所述冷凍控制系統(tǒng)用于響應(yīng)于選定輸入，可操作地控制排氣系統(tǒng)和制冷劑注入系統(tǒng)，從而不會(huì)對(duì)機(jī)械冷凍機(jī)相關(guān)的機(jī)械制冷能力產(chǎn)生不利影響。選定輸入可包括用戶輸入以及設(shè)置于冷凍機(jī)室的一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器(44)和用于監(jiān)控冷凍機(jī)室(12)內(nèi)選定氣體濃度的氣體分析儀接收的輸入。在任何制冷劑注入操作期間及當(dāng)由氣體分析儀確定的冷凍機(jī)室中大氣不安全時(shí)，使用門聯(lián)鎖(48)裝置阻止進(jìn)入冷凍機(jī)室。
文檔編號(hào)F25D3/11GK101842650SQ200880114688
公開日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2008年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月6日
發(fā)明者D·J·金, G·T·賽姆施馬, G·庫茲克, J·M·吉拉德, J·N·賴恩, R·J·張伯倫, R·J·謝菲爾, T·H·加斯泰耶 申請(qǐng)人:普萊克斯技術(shù)有限公司