IT202000004105A1

IT202000004105A1 - Machine for the production of chilled water, and process using a machine of the aforesaid type

Info

Publication number: IT202000004105A1
Application number: IT102020000004105A
Authority: IT
Inventors: Fabio Fagnani
Original assignee: Fabio Fagnani; Bonazzi Cristina
Priority date: 2020-02-27
Filing date: 2020-02-27
Publication date: 2021-08-27

Description

DESCRIZIONE dell?invenzione industriale dal titolo: "Macchina per la produzione di acqua refrigerata, e procedimento utilizzante una macchina del tipo suddetto" DESCRIPTION of the industrial invention entitled: "Machine for the production of chilled water, and process using a machine of the aforementioned type"

Campo dell?invenzione Field of invention

La presente invenzione riguarda il settore della produzione di acqua refrigerata. The present invention relates to the sector of the production of chilled water.

L'invenzione ? diretta in modo particolare ad una macchina per la produzione di acqua refrigerata. L'invenzione ? rivolta specialmente, ma non limitativamente, al settore alimentare, ed in particolare al campo della produzione di prodotti a base di farina, quali ad esempio pasticceria, pane, pizza e prodotti simili, nel seguito per brevit?, indicati complessivamente come prodotti da forno. L'invenzione riguarda anche un procedimento utilizzante una macchina del tipo suddetto. The invention? directed in particular to a machine for the production of chilled water. The invention? especially, but not limited to, the food sector, and in particular the field of the production of flour-based products, such as for example pastry, bread, pizza and similar products, hereinafter for brevity, referred to as a whole as bakery products. The invention also relates to a process using a machine of the aforesaid type.

Sfondo tecnologico Technological background

Nel settore alimentare, ed in particolare nel campo della produzione professionale di prodotti da forno, ? noto che ogni impasto lievitato contiene microrganismi viventi per cui la temperatura dell?impasto deve essere idonea al loro metabolismo. La temperatura ottimale dell'impasto deve mantenersi nell'intorno dei 25 - 28?C; un impasto eccessivamente riscaldato avr? un fermentazione troppo veloce e un eccessivo grado di acidit?. Il valore della temperatura finale dell?impasto dipende da vari fattori, fra cui la temperatura delle farine, dei locali di produzione e dell?acqua utilizzata nell?impasto, nonch? il tipo di impastatrice utilizzata. D?estate, quando nei laboratori fa molto caldo, se non si dispone di magazzini condizionati o refrigerati, pu? essere molto difficile riuscire a controllare la temperatura delle farine. La diffusione dei refrigeratori di acqua consente di risolvere molti problemi, ma in condizioni particolari capita che il produttore non riesca a mantenere il perfetto controllo delle temperature di fine impasto proprio a causa della troppo elevata temperatura della materia prima farina e/o dell?ambiente in cui avviene la lavorazione. In the food sector, and in particular in the field of professional production of bakery products,? I know that every leavened dough contains living microorganisms for which the temperature of the dough must be suitable for their metabolism. The optimal temperature of the dough must be kept around 25 - 28 ° C; an excessively heated dough will have? a too fast fermentation and an excessive degree of acidity. The value of the final temperature of the dough depends on various factors, including the temperature of the flours, of the production rooms and of the water used in the dough, as well as the temperature of the flour, of the production rooms and of the water used in the dough. the type of mixer used. In the summer, when it is very hot in the laboratories, if you do not have air-conditioned or refrigerated warehouses, you can? be very difficult to control the temperature of the flours. The diffusion of water chillers allows to solve many problems, but in particular conditions it happens that the manufacturer is unable to maintain perfect control of the end-of-dough temperatures precisely because of the too high temperature of the flour raw material and / or of the environment in which where the processing takes place.

In qualche caso, la formula per il calcolo della temperatura di fine impasto richiede l?impiego di acqua a temperature molto prossime a 0?C, cosa che non ? ottenibile se non con l'uso di un generatore di ghiaccio. Tuttavia, l'uso di ghiaccio nell'impasto ? difficoltoso sia perch? ? difficile calcolare esattamente quanto ne serva per ottenere un preciso effetto di raffreddamento, sia perch? la pezzatura del ghiaccio rende difficoltoso il suo sminuzzamento ed incorporazione nell'impasto. Inoltre, l'aggiunta di ghiaccio all'impasto avviene manualmente, il che non solo ? tedioso, ma comporta controlli aggiuntivi per garantire un'adeguata tutela igienico-sanitaria del prodotto. In some cases, the formula for calculating the end-of-mix temperature requires the use of water at temperatures very close to 0 ° C, which is not the case? obtainable except with the use of an ice generator. However, the use of ice in the dough? difficult is why? ? difficult to calculate exactly how much it takes to obtain a precise cooling effect, both why? the size of the ice makes it difficult to break up and incorporate into the dough. Also, adding ice to the dough is done manually, which is not all? tedious, but involves additional checks to ensure adequate hygiene and health protection of the product.

Sintesi dell?invenzione Summary of the invention

Uno scopo dell'invenzione ? quello di realizzare una macchina che produca acqua refrigerata utilizzabile nella produzione di impasti per prodotti da forno quando sia necessaria acqua ad una temperatura molto bassa. Un altro scopo dell'invenzione ? quello di realizzare una macchina che sia efficiente, di facile impiego e manutenzione. Un altro scopo ? quello di realizzare una macchina che sia affidabile nel tempo e che consenta una reale produttivit? anche per impieghi industriali o artigianali. Un altro scopo ? quello di realizzare una macchina che sia economica e semplice da produrre. Un altro scopo ? quello di fornire un procedimento di impasto che possa garantire una riuscita ottimale anche quando occorra acqua a temperatura molto bassa. A purpose of the invention? that of realizing a machine that produces chilled water that can be used in the production of doughs for bakery products when water at a very low temperature is required. Another purpose of the invention? to create a machine that is efficient, easy to use and maintain. Another purpose? to create a machine that is reliable over time and that allows for real productivity? also for industrial or artisanal uses. Another purpose? to make a machine that is cheap and simple to produce. Another purpose? that of providing a mixing process that can guarantee optimal results even when water at very low temperatures is required.

Al fine di raggiungere questi ed altri scopi, l'invenzione ha per oggetto una macchina per la produzione di acqua sopraffusa avente le caratteristiche indicate nelle rivendicazioni che seguono. L'invenzione ha anche ad oggetto un procedimento per la produzione di prodotti da forno che comprende una tale macchina per la produzione di acqua sopraffusa. In order to achieve these and other purposes, the invention relates to a machine for the production of supercooled water having the characteristics indicated in the following claims. The invention also relates to a process for the production of bakery products which comprises such a machine for the production of supercooled water.

Come noto, dal punto di vista fisico ? possibile che l'acqua rimanga allo stato liquido anche ad una temperatura inferiore a 0?C. Si tratta dello stato di acqua sopraffusa, che ? una condizione particolarmente instabile, a partire dalla quale anche una leggera perturbazione o il contatto con altri oggetti pu? portare alla sua solidificazione immediata. Il ghiaccio che si forma a partire dall'acqua sopraffusa ha una struttura cristallina differente rispetto ai cristalli di ghiaccio classici. Ad esempio, il cristallo di ghiaccio che si forma quando solidifica acqua sopraffusa alla temperatura di qualche grado sotto lo zero ha la forma di una piastrina che cresce nel senso dello spessore, formando sottilissimi aghi di sezione esagonale. As you know, from a physical point of view? It is possible that the water remains liquid even at a temperature below 0 ° C. This is the state of supercooled water, which? a particularly unstable condition, starting from which even a slight perturbation or contact with other objects can? lead to its immediate solidification. The ice that forms from supercooled water has a different crystalline structure than classic ice crystals. For example, the ice crystal that forms when supercooled water solidifies at a temperature of a few degrees below zero has the shape of a small plate that grows in the direction of thickness, forming very thin needles with a hexagonal section.

Studi e sperimentazioni condotte dai richiedenti hanno individuato nell'acqua sopraffusa e nel ghiaccio che si genera dalla sua solidificazione immediata una risposta alle esigenze specifiche della produzione di prodotti da forno. La disponibilit? di acqua sopraffusa che genera ghiaccio in questa forma finissima ? dunque benvenuta nel campo della produzione di prodotti da forno, sia industriale che artigianale, anche perch? non risulta che sia disponibile alcuna macchina che possa produrre acqua sopraffusa in quantit? e qualit? tali da soddisfare le esigenze del settore in questione. Studies and experiments conducted by the applicants have identified the supercooled water and ice generated by its immediate solidification as a response to the specific needs of the production of bakery products. The availability? of supercooled water that generates ice in this very fine form? therefore welcome in the field of the production of bakery products, both industrial and artisanal, also why? it does not appear that there is any machine available that can produce supercooled water in quantity? and quality? such as to meet the needs of the sector in question.

Secondo un primo aspetto, viene descritta una macchina per la produzione di acqua refrigerata che pu? comprendere una prima sezione di preraffreddamento dell'acqua. L'acqua, che pu? provenire da rete o da altra fonte, e pu? essere osmotizzata o meno, pu? venire preraffreddata ad una temperatura positiva, ma quanto pi? prossima a 0?C. La macchina pu? inoltre comprendere una seconda sezione di sopraffusione dell'acqua, disposta in cascata alla prima sezione di preraffreddamento. La seconda sezione di sopraffusione pu? comprendere uno scambiatore di calore che ? atto a raffreddare l'acqua che proviene dalla prima sezione fino ad una temperatura inferiore a 0?C, portandola nello stato sopraffuso. L'acqua cos? generata pu? essere alimentata in uscita a richiesta, ad esempio per essere incorporata in un impasto, dove solidifica immediatamente con la formazione di ghiaccio nella forma altamente disponibile e preferita sopra menzionata. According to a first aspect, a machine for the production of chilled water is described which can? include a first section of water pre-cooling. Water, what can? come from the network or from another source, and can? be osmotic or not, can? be pre-cooled to a positive temperature, but how much more? close to 0? C. The machine can? furthermore it comprises a second section for supercooling the water, arranged in cascade to the first pre-cooling section. The second section of supercooling can? understand a heat exchanger which? designed to cool the water coming from the first section down to a temperature below 0 ° C, bringing it to the supercooled state. The water so? generated pu? be fed at the outlet on request, for example to be incorporated into a dough, where it immediately solidifies with the formation of ice in the highly available and preferred form mentioned above.

La macchina descritta eroga acqua sopraffusa la cui temperatura pu? essere compresa ad esempio tra -1?C e -7?C o anche meno. Si ? osservato che nel momento in cui l'acqua sopraffusa erogata dalla macchina solidifica e si trasforma in ghiaccio, la temperatura aumenta portandosi leggermente al di sopra dello zero, a circa 0,2?C, indipendentemente dalla temperatura di sopraffusione dell'acqua erogata dalla macchina. Si ? osservato che il fattore che varia al variare della temperatura di sopraffusione dell'acqua erogata non ? tanto la temperatura finale della miscela bifase acqua/ghiaccio, ma la percentuale di acqua che cristallizza, che sar? tanto maggiore quanto pi? fredda ? l?acqua sopraffusa. Il fatto che nell?impasto si possa versare una miscela bifase liquido/solido ad una temperatura che non ? mai inferiore allo 0?C ? molto vantaggioso, poich? temperature inferiori allo zero peggiorerebbero i risultati di impasto, come avviene quando ad esempio viene utilizzato ghiaccio in scaglie sottoraffreddate a temperature decisamente inferiori a 0?C, che provoca spesso seri problemi produttivi. The described machine delivers supercooled water whose temperature can? for example, be between -1? C and -7? C or even less. Yup ? observed that when the supercooled water dispensed by the machine solidifies and turns into ice, the temperature increases, reaching slightly above zero, at about 0.2 ° C, regardless of the supercooling temperature of the water delivered by the machine . Yup ? observed that the factor that varies with the variation of the supercooling temperature of the delivered water is not? both the final temperature of the two-phase water / ice mixture, but the percentage of water that crystallizes, which will be? the greater the more? cold? the supercooled water. The fact that a two-phase liquid / solid mixture can be poured into the mixture at a temperature that does not? never lower than 0? C? very advantageous, since? temperatures below zero would worsen the mixing results, as occurs when, for example, ice flakes are used which are sub-cooled at temperatures significantly below 0 ° C, which often causes serious production problems.

Da quanto sopra, ? evidente che l?invenzione offre tra gli altri anche il vantaggio di erogare sempre miscele bifase liquido/solido a temperature che non sono mai inferiori a 0?C. Inoltre, l'operatore pu? modulare la capacit? di raffreddamento modificando la temperatura di sopraffusione che, pur garantendo un?erogazione di miscela bifase ad una temperatura di pochissimo superiore allo zero, permette di variare la percentuale di solido su liquido ed offrire quindi maggiori o minori capacit? di raffreddamento, dovute principalmente alla maggiore o minore quantit? di calore latente di fusione della diversa percentuale di ghiaccio nella miscela bifase. From the above,? It is clear that the invention also offers, among others, the advantage of always delivering two-phase liquid / solid mixtures at temperatures that are never below 0 ° C. Furthermore, the operator can? modulate the capacity? cooling by modifying the supercooling temperature which, while ensuring a delivery of two-phase mixture at a temperature just above zero, allows to vary the percentage of solid on liquid and therefore offer greater or lesser capacity. cooling, mainly due to the greater or lesser quantity? latent heat of melting of the different percentage of ice in the two-phase mixture.

Secondo un aspetto particolare, lo scambiatore di calore della seconda sezione di sopraffusione pu? comprendere un condotto di sopraffusione dell'acqua interamente realizzato di materiale plastico a bassa conducibilit? termica. Si ? infatti scoperto che l'impiego di un materiale plastico entro cui raffreddare l'acqua a temperature inferiori allo zero riduce notevolmente i rischi di solidificazione dell'acqua sopraffusa. According to a particular aspect, the heat exchanger of the second supercooling section can? include a water supercooling duct entirely made of low conductivity plastic material? thermal. Yup ? in fact discovered that the use of a plastic material in which to cool the water to temperatures below zero considerably reduces the risks of solidification of the supercooled water.

Secondo un diverso aspetto particolare, lo scambiatore di calore della seconda sezione di sopraffusione della macchina pu? comprendere un condotto di sopraffusione dell'acqua avvolto ad elica, con spire circolari relativamente ampie rispetto al flusso di acqua circolante. Questo consente di evitare bruschi cambi di direzione e l'innesco di vibrazioni nell'acqua sopraffusa, anche per questo riducendo il rischio di solidificazione dell'acqua nel suo stato instabile di temperatura inferiore allo zero. According to a different particular aspect, the heat exchanger of the second supercooling section of the machine can? comprising a water supercooling conduit wound in a helix, with relatively wide circular coils with respect to the circulating water flow. This allows to avoid sudden changes of direction and the triggering of vibrations in supercooled water, also for this reason reducing the risk of water solidification in its unstable state of temperature below zero.

Secondo un altro aspetto particolare, lo scambiatore di calore della seconda sezione di sopraffusione pu? essere del tipo tubo in tubo, con scambio termico in controcorrente fra l'acqua da raffreddare ed un fluido refrigerante. Questa conformazione dello scambiatore di calore pu? rendere particolarmente dolce lo scambio termico fra il fluido refrigerante e l'acqua da raffreddare a temperatura inferiore allo zero, anche in questo caso al fine di evitare shock termici o vibrazioni che possano innescare la solidificazione dell'acqua sopraffusa. According to another particular aspect, the heat exchanger of the second supercooling section can? be of the tube-in-tube type, with counter-current heat exchange between the water to be cooled and a refrigerant fluid. This conformation of the heat exchanger can? making the heat exchange between the refrigerant fluid and the water to be cooled to a temperature below zero particularly gentle, also in this case in order to avoid thermal shocks or vibrations that can trigger the solidification of the supercooled water.

Secondo un ulteriore aspetto particolare, la temperatura di ingresso dell'acqua nella seconda sezione di sopraffusione pu? essere compresa fra 0?C e circa 2?C, e pu? essere raggiunta attraverso uno o pi? stadi di preraffreddamento. La temperatura di uscita dell'acqua dalla seconda sezione di sopraffusione pu? essere di circa -2?C, un valore che si ritiene soddisfacente per la maggior parte delle applicazioni previste, anche se non ? esclusa la possibilit? di ottenere uno stato di acqua sopraffusa in uscita anche a valori di temperatura diversi, ad esempio pi? prossimi a -1?C, oppure sino a circa -7?C od anche pi? bassi. According to a further particular aspect, the inlet temperature of the water in the second supercooling section can? be between 0? C and about 2? C, and can? be reached through one or more? pre-cooling stages. The water outlet temperature from the second supercooling section can? be around -2? C, a value that is considered satisfactory for most of the intended applications, even if not? excluded the possibility? to obtain a state of supercooled water at the outlet even at different temperature values, for example pi? close to -1? C, or up to about -7? C or even more? bass.

Secondo un diverso aspetto, fra la prima sezione di preraffreddamento e la seconda sezione di sopraffusione pu? essere interposto un filtro, ad esempio un filtro ad osmosi inversa, per la purificazione dell'acqua da eventuali contaminanti che potrebbero innescarne la solidificazione nello stato di acqua sopraffusa. According to a different aspect, between the first pre-cooling section and the second supercooling section can? a filter, for example a reverse osmosis filter, must be interposed to purify the water from any contaminants that could trigger its solidification in the state of supercooled water.

Secondo un altro aspetto, la prima sezione di preraffreddamento pu? comprendere almeno un'apparecchiatura di refrigerazione indiretta per uso alimentare. Questo tipo di apparecchiatura ? particolarmente adatto a produrre acqua refrigerata a bassa temperatura, con ridottissimo rischio di introduzione di contaminati nell'acqua. L'acqua cos? raffreddata ? nella condizione ideale per l'ingresso nella seconda sezione di sopraffusione. According to another aspect, the first pre-cooling section can? include at least one indirect refrigeration equipment for food use. This type of equipment? particularly suitable for producing chilled water at low temperatures, with a very low risk of introducing contaminants into the water. The water so? cooled? in the ideal condition for entering the second supercooling section.

Secondo un ulteriore aspetto, la macchina pu? comprendere un sistema di monitoraggio, gestione e controllo elettronico predisposto per il controllo calorimetrico dell'acqua sopraffusa. In questo modo ? possibile controllare e stabilire con esattezza il potere calorifico dell'acqua sopraffusa che viene erogata dalla macchina. According to a further aspect, the machine can? include an electronic monitoring, management and control system designed for calorimetric control of supercooled water. So ? It is possible to check and precisely establish the calorific value of the supercooled water that is supplied by the machine.

Viene inoltre descritto un procedimento per la preparazione di un impasto per prodotti da forno, che pu? comprendere una fase di alimentazione all'impasto acqua sopraffusa prodotta con una macchina incorporante uno o pi? degli aspetti sopra menzionati, per gli scopi indicati in premessa. A process for the preparation of a dough for bakery products is also described, which can? comprise a phase of feeding the supercooled water mixture produced with a machine incorporating one or more? of the aspects mentioned above, for the purposes indicated in the introduction.

Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings

Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno dalla descrizione dettagliata che segue di una forma preferita di attuazione, con riferimento ai disegni annessi, dati a titolo di esempio non limitativo, in cui la figura 1 ? una vista schematica di una macchina per la produzione di acqua sopraffusa incorporante caratteristiche della presente invenzione. Further characteristics and advantages will emerge from the following detailed description of a preferred embodiment, with reference to the annexed drawings, given by way of non-limiting example, in which Figure 1? a schematic view of a supercooled water production machine incorporating features of the present invention.

Descrizione dettagliata Detailed description

Con riferimento ora alla figura 1, ? illustrata schematicamente una macchina 10 per la produzione di acqua sopraffusa incorporante aspetti della presente invenzione. La macchina 10 comprende una prima sezione 12 di preraffreddamento ed una seconda sezione 14 per la generazione vera e propria di acqua sopraffusa. Referring now to Figure 1,? schematically illustrated a machine 10 for the production of supercooled water incorporating aspects of the present invention. The machine 10 comprises a first pre-cooling section 12 and a second section 14 for the actual generation of supercooled water.

La prima sezione 12 di preraffreddamento comprende almeno un ingresso 16 per acqua utilizzabile per impieghi alimentari, ad esempio acqua di rete o acqua osmotizzata. La prima sezione 12 di preraffreddamento comprende un'uscita 18 per l'acqua preraffreddata ad una temperatura positiva ma quanto pi? prossima a 0?C, ad esempio ad una temperatura compresa fra 0 e 2?C. The first pre-cooling section 12 comprises at least one inlet 16 for water usable for food uses, for example mains water or osmotic water. The first pre-cooling section 12 comprises an outlet 18 for the pre-cooled water to a positive temperature but how much more? close to 0 ° C, for example at a temperature between 0 and 2 ° C.

La prima sezione 12 pu? essere realizzata in un solo stadio come indicato nella figura 1, oppure prevedere pi? stadi di preraffreddamento in serie e/o in parallelo. La prima sezione di refrigerazione 12 pu? essere composta da uno o pi? refrigeratori d'acqua del tipo comunemente in uso nel settore alimentare, e specificamente nel campo della produzione di prodotti da forno. Ad esempio, la prima sezione 12 pu? comprendere un refrigeratore d'acqua del tipo a refrigerazione indiretta, in grado di portare l'acqua alla temperatura desiderata, prossima a 0?C. Un esempio di tale macchina a refrigerazione indiretta ? descritto nel documento di brevetto IT BO20020403 del medesimo inventore. The first section 12 can? be made in a single stage as indicated in figure 1, or provide for more? pre-cooling stages in series and / or in parallel. The first refrigeration section 12 can? be composed of one or more? water coolers of the type commonly used in the food sector, and specifically in the field of the production of bakery products. For example, the first section 12 can? include a water chiller of the indirect refrigeration type, capable of bringing the water to the desired temperature, close to 0 ° C. An example of such an indirect refrigeration machine? described in the IT patent document BO20020403 of the same inventor.

Fra la prima sezione 12 di preraffreddamento e la seconda sezione 14 di sopraffusione ? preferibilmente inserito un filtro 20, preferibilmente un filtro ad osmosi inversa, per ottenere acqua osmotizzata all'ingresso della seconda sezione 14 di sopraffusione. Vantaggiosamente il filtro 20 ? disposto a valle della prima sezione 12 di preraffreddamento in modo tale da assicurare che l'acqua osmotizzata entri solo nella seconda sezione 14 di sopraffusione, eliminando cos? qualunque contaminazione in cui sia occorsa nel passaggio attraverso la prima sezione 12 di preraffreddamento. E' comunque possibile alimentare la prima sezione 12 sia con acqua di rete, sia con acqua gi? osmotizzata. Una caratteristica saliente ? il fatto che l'acqua viene osmotizzata dal filtro 20 in un punto in cui ? ancora ad una temperatura superiore, anche se di poco, a 0?C. A questa temperatura infatti l'acqua ? ancora in una condizione liquida stabile. Between the first pre-cooling section 12 and the second supercooling section 14? preferably a filter 20 is inserted, preferably a reverse osmosis filter, to obtain osmotic water at the inlet of the second supercooling section 14. Advantageously, the filter 20? arranged downstream of the first pre-cooling section 12 in such a way as to ensure that the osmotic water enters only the second supercooling section 14, thus eliminating? any contamination which has occurred in the passage through the first pre-cooling section 12. Is it still possible to feed the first section 12 both with mains water and with water already? osmotic. A salient feature? the fact that the water is osmoticized by the filter 20 at a point where? still at a higher temperature, albeit slightly, at 0 ° C. In fact, at this temperature the water? still in a stable liquid condition.

La seconda sezione 14 ? il sopraffusore vero e proprio, nel quale la temperatura dell'acqua viene portata da poco pi? di 0?C in ingresso ad una temperatura inferiore a 0?C in uscita. Studi e sperimentazioni condotte dall'inventore hanno stabilito che l'innesco del congelamento nell'acqua sopraffusa ? particolarmente favorito dal contatto dell'acqua sopraffusa con materiali metallici. Per questo motivo, la seconda sezione 14 di sopraffusione comprende un condotto 22 realizzato di materiale plastico, a partire da un suo imbocco 24 sino ad una sua uscita 26. In particolare, il condotto 22 ? preferibilmente avvolto ad elica, con spire circolari relativamente ampie, ed ? interamente realizzato con un tubo di materiale plastico. La realizzazione di un tale condotto 22 ad elica consente di ottenere un flusso di acqua senza bruschi cambi di direzione che potrebbero innescarne la solidificazione. Il materiale plastico utilizzato per la realizzazione del condotto 22 ? preferibilmente una plastica a bassissima conducibilit? termica, in modo da ottenere un salto termico molto graduale dalla temperatura appena superiore a 0?C dell'acqua all'imbocco 24 in ingresso nella seconda sezione 14 ad una temperatura inferiore a 0?C alla sua uscita 26, ad esempio ma non limitativamente una temperatura di acqua sopraffusa di circa -2?C, e pi? in generale ad una temperatura compresa fra circa -1?C e -7?C o anche pi? bassa. The second section 14? the actual supercooler, in which the water temperature is brought a little more? 0? C at the inlet to a temperature below 0? C at the outlet. Studies and experiments conducted by the inventor have established that the triggering of freezing in supercooled water? particularly favored by the contact of supercooled water with metallic materials. For this reason, the second supercooling section 14 comprises a duct 22 made of plastic material, starting from its inlet 24 up to its outlet 26. In particular, the duct 22? preferably helically wound, with relatively large circular turns, and? entirely made with a plastic tube. The realization of such a helical conduit 22 allows to obtain a flow of water without sudden changes of direction which could trigger its solidification. The plastic material used for the construction of the duct 22? preferably a plastic with very low conductivity? in order to obtain a very gradual thermal jump from the temperature just above 0 ° C of the water at the inlet 24 entering the second section 14 to a temperature lower than 0 ° C at its outlet 26, for example but not limited to a supercooled water temperature of about -2? C, and more? in general at a temperature between about -1? C and -7? C or even more? low.

Il condotto 22 della seconda sezione 14 ? parte di uno scambiatore di calore preferibilmente del tipo tubo in tubo. Il condotto 22 ? circondato da un tubo di diametro maggiore (non illustrato nella figura) nel quale scorre un fluido refrigerante, ad esempio acqua glicolata. Lo scambio di calore avviene preferibilmente in controcorrente. Ad esempio il fluido refrigerante pu? entrare con una temperatura fra circa -7?C e circa -10?C nello scambiatore di calore sostanzialmente in corrispondenza dell'uscita 26 dell'acqua sopraffusa, ed uscire dallo scambiatore di calore in prossimit? dell'imbocco 24 ad una temperatura di circa 5?C superiore di quella in ingresso. E' da notare che la bassissima conducibilit? termica del condotto 22 di materiale plastico riduce drasticamente la possibilit? che la differenza di temperatura fra il liquido refrigerante e l'acqua in circolo nel condotto 22 possa causare uno shock termico a quest'ultima, rendendo cos? praticamente ininfluente la temperatura precisa di ingresso del fluido refrigerante nello scambiatore di calore della seconda sezione 14. The conduit 22 of the second section 14? part of a heat exchanger preferably of the tube-in-tube type. Duct 22? surrounded by a larger diameter pipe (not shown in the figure) in which a cooling fluid, for example glycol water, flows. The heat exchange preferably takes place in countercurrent. For example, the refrigerant fluid can? enter with a temperature between about -7 ° C and about -10 ° C in the heat exchanger substantially in correspondence with the outlet 26 of the supercooled water, and exit from the heat exchanger in the proximity of the heat exchanger. of the inlet 24 at a temperature of about 5 ° C higher than the inlet. It should be noted that the very low conductivity? of the duct 22 of plastic material drastically reduces the possibility? that the temperature difference between the coolant and the water circulating in the duct 22 can cause a thermal shock to the latter, making it so? practically irrelevant the precise inlet temperature of the refrigerant fluid in the heat exchanger of the second section 14.

Il diametro del condotto in cui circola l'acqua da raffreddare nella prima sezione 12 corrisponde sostanzialmente al diametro del condotto 22 nella seconda sezione 14. La differenza di conducibilit? termica fra i condotti nelle due sezioni, il primo preferibilmente di acciaio inox e il secondo di plastica, fa s? che i due circuiti abbiano una lunghezza comparabile, nonostante nella prima sezione 12 l'acqua compia un salto termico notevolmente pi? ampio, ad esempio da 23?C a 2?C, che nella seconda sezione 14, dove il salto termico ? di pochi gradi centigradi. Il diametro del condotto nella prima sezione 12 e nella seconda sezione 14 ? dimensionato in funzione della portata d'acqua che si desidera ottenere, e quindi della taglia della macchina 10, tenuto conto che la velocit? dell'acqua circolante nelle due sezioni ? tipicamente mantenuta nell'intorno di 2 m/s. The diameter of the duct in which the water to be cooled circulates in the first section 12 substantially corresponds to the diameter of the duct 22 in the second section 14. The difference in conductivity? between the ducts in the two sections, the first preferably of stainless steel and the second of plastic, does s? that the two circuits have a comparable length, despite the fact that in the first section 12 the water makes a considerably more thermal jump? broad, for example from 23? C to 2? C, which in the second section 14, where the thermal jump? a few degrees centigrade. The diameter of the duct in the first section 12 and in the second section 14? sized according to the water flow to be obtained, and therefore to the size of the machine 10, taking into account that the speed? of the water circulating in the two sections? typically maintained around 2 m / s.

La macchina 10 ? corredata da un sistema di monitoraggio, gestione e controllo elettronico. Ad esempio, la macchina 10 pu? essere attrezzata con un elaboratore elettronico corredato da un firmware che provveda ad un controllo calorimetrico attraverso un flussimetro di tipo noto. Il controllo calorimetrico consente di tenere sotto controllo lo stato dell'acqua sopraffusa e il suo contenuto in termini di frigorie. Il sistema comprende inoltre sensori di temperatura, di pressione, e pu? comandare valvole di apertura e chiusura dell'alimentazione dell'acqua al circuito di sopraffusione, nonch? l'attivazione dei circuiti di refrigerazione, di tipo generalmente noto, sia nella prima sezione 12 che nella seconda sezione 14. The machine 10? accompanied by an electronic monitoring, management and control system. For example, the machine 10 can? be equipped with an electronic processor accompanied by a firmware that provides for a calorimetric control through a known type flow meter. The calorimetric control allows to keep under control the state of supercooled water and its content in terms of frigories. The system also includes temperature sensors, pressure sensors, and can? control valves for opening and closing the water supply to the supercooling circuit, as well as? the activation of the refrigeration circuits, of a generally known type, both in the first section 12 and in the second section 14.

Nell'impiego della macchina 10, ad esempio per la produzione di un impasto per prodotti da forno, viene dapprima calcolata in modo usuale la temperatura dell'acqua per l'impasto. Viene poi attivata la macchina 10 che preleva acqua dall'ingresso della prima sezione 12 e che la raffredda per farla uscire ad una temperatura di poco superiore a 0?C. L'acqua in uscita dalla prima sezione 12 viene eventualmente osmotizzata nel filtro 20, se previsto, quando ancora ? ad una temperatura maggiore, anche se di poco, di 0?C. In cascata, l'acqua viene avviata alla seconda sezione 14 passando dal condotto di uscita del filtro 20, preferibilmente di acciaio inox, all'imbocco 24 del condotto 22 di materiale plastico. Dall'imbocco del condotto 22 sino alla sua uscita, l'acqua viene ulteriormente raffreddata per raggiungere lo stato di sopraffusione. Il movimento dell'acqua nel condotto 22 si svolge senza vibrazioni di sorta, n? contatto con materiali metallici. Ci?, unito alla purezza dell'acqua, che pu? essere eventualmente ottenuta mediante il filtro 20 posto immediatamente a monte della seconda sezione 14 e del condotto 22, evita l'innesco della solidificazione dell'acqua che esce dalla seconda sezione nella condizione di sopraffusione. A questo punto, l'acqua sopraffusa pu? essere direttamente immessa nell'impasto, dove avviene la sua solidificazione immediata con formazione di ghiaccio nella forma ad aghi menzionata in precedenza, particolarmente apprezzabile perch? facilmente amalgamabile nell'impasto stesso. When using the machine 10, for example for the production of a dough for bakery products, the temperature of the water for the dough is first calculated in the usual way. The machine 10 is then activated which takes water from the inlet of the first section 12 and which cools it to let it out at a temperature slightly above 0 ° C. Is the water flowing out of the first section 12 possibly osmoticized in the filter 20, if provided, when yet? at a temperature higher, even if slightly, than 0 ° C. In cascade, the water is sent to the second section 14 passing from the outlet duct of the filter 20, preferably of stainless steel, to the inlet 24 of the duct 22 of plastic material. From the entrance of the duct 22 to its outlet, the water is further cooled to reach the supercooled state. The movement of the water in the conduit 22 takes place without vibrations of any kind, n? contact with metallic materials. This, combined with the purity of the water, what can it do? possibly obtained by means of the filter 20 placed immediately upstream of the second section 14 and of the duct 22, it avoids the triggering of the solidification of the water that comes out of the second section in the supercooled condition. At this point, the supercooled water can? be directly introduced into the mixture, where its immediate solidification takes place with the formation of ice in the previously mentioned needle shape, particularly appreciable because? easily amalgamated into the dough itself.

Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, le forme di attuazione ed i particolari di realizzazione potranno ampiamente variare rispetto a quanto descritto ed illustrato, senza per questo uscire dall?ambito della presente invenzione. Naturally, the principle of the invention remaining the same, the embodiments and details of construction may vary widely with respect to those described and illustrated, without thereby departing from the scope of the present invention.

Claims

CLAIMS 1. Machine for the production of chilled water, comprising a first section (12) for pre-cooling the water at a temperature greater than and close to 0 ° C, and a second section (14) for supercooling in cascade to the first section ( 12) comprising a heat exchanger adapted to cool the water coming from the first section (12) to a temperature below 0 ° C bringing it to the supercooled state.

2. Machine for the production of chilled water according to claim 1, wherein the heat exchanger of the second supercooling section (14) comprises a water supercooling duct (22) made entirely of low conductivity plastic material. thermal.

3. Machine for the production of chilled water according to claim 1 or claim 2, wherein the heat exchanger of the second supercooling section (14) comprises a helical-wound water supercooling duct (22), with circular coils relatively large compared to the circulating water flow.

4. Machine for the production of chilled water according to any one of the preceding claims, in which the heat exchanger of the second supercooling section (14)? of the tube-in-tube type, with counter-current heat exchange between the water to be cooled and a refrigerant fluid.

5. Chilled water production machine according to any one of the preceding claims, wherein the water inlet temperature in the second supercooling section (14)? between 0 ° C and about 2 ° C, and the water outlet temperature in the second supercooling section (14)? between about -1 ° C and about -7 ° C, and preferably? about -2? C.

6. Chilled water production machine according to any one of the preceding claims, wherein a filter (20)? interposed between the first pre-cooling section (12) and the second supercooling section (14).

Machine for the production of chilled water according to any one of the preceding claims, wherein the first pre-cooling section (12) comprises at least one indirect refrigeration apparatus for food use.

8. Machine for the production of chilled water according to any one of the preceding claims, comprising an electronic monitoring, management and control system arranged for the calorimetric control of supercooled water.

9. Process for the preparation of a dough of bakery products, comprising the step of feeding the mixture with supercooled water produced with a machine according to any one of the preceding claims.