DE10039014A1 - Milchkühlanlage bestechend aus mindestes einer Kältaemaschine und einem Milchkühltank - Google Patents
Milchkühlanlage bestechend aus mindestes einer Kältaemaschine und einem MilchkühltankInfo
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Abstract
Es gilt eine für automatische Melksysteme geeignete Milchkühlanlage zur direkten Kühlung auch kleinerer, über einen längeren Zeitraum langsam einströmender Milchmengen zu schaffen. DOLLAR A Die Milchkühlanlage weist einen Milchkühltank mit Verdampfer-Kühlböden (2) zur Direktverdampfung und zwangsgeführtem Kältemittel auf und in einem Bereich des Milchtankkühlbodens (4) unter Bildung des Verdampfer-Kühlbodens nebeneinander angeordnete Verdampferbodensegmente (5, 6, 7, 8) mit zum Milchauslauf (3) des Milchkühltankes hin geneigten Innenseiten, DOLLAR A deren Neigung zum Milchauslauf (3) und Form derart gewählt ist, dass in einem vertieften Auslaufbereich am Milchauslauf kleine Milchmengen sammelbar sind, wobei dieser durch mindestens ein in den Milchauslauf (3) übergehendes Verdampferbodensegment (5, 6) gebildet ist, DOLLAR A wobei die Verdampferbodensegmente einzeln zuschaltbar sowie abschaltbar und in diesen voneinander getrennte Kältemittelwege einzelner Kühlkreisläufe angelegt sind, die Regelung der Leistung der Motorkompressoren der Kühlkreisläufe außer in Abhängigkeit von der Oberflächentemperatur der Verdampferbodensegmente in und außerhalb des Auslaufbereiches (9) auch unter Messung der Verdampfungstemperatur und/oder des Partialdruckes des Kältemittels erfolgt und unter bloßer Drosselung und/oder Zu- und Abschaltung der Motorkompressoren die Verdampfungskälte einstellbar ist.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Milchkühlanlage bestehend aus
mindestens einer Kältemaschine und einem Milchkühltank mit äußerer
Wärmeisolierung, insbesondere für automatische Melksysteme für Kühe
(Melkrobotersysteme),
unter Direktverdampfung eines in einem oder mehreren Verdampfer-Kühlböden des
Milchkühltankes in einen oder mehreren Kältemittelwegen zwangsgeführten
Kältemittels,
mit einem oder mehreren einzelnen geteilten und zuschaltbaren sowie
abschaltbaren, insbesondere plattenförmigen Verdampfer-Kühlböden,
wobei entsprechend dem Füllstand des Milchkühltanks diejenigen Verdampfer-
Kühlböden gekühlt werden, an welche Milch anliegt,
und wobei das verdampfte Kältemittel über einen elektrischen Motorkompressor
angesaugt und verdichtet wird und in einem Kondensator verflüssigt und über ein
thermostatisches Expansionsventil entspannt wird sowie anschließend unter Kühlung
der über den oder die Verdampfer-Kühlböden anstehenden Milch in diesen wieder
verdampft wird,
und wobei eine Regelung der Leistung der Kompressoren dieser Kältemaschine
gemäß der notwendigen Kühltemperatur der Milch über ein Thermostat mit
Temperaturfühler zumindest zur Ein- und Endabschaltung erfolgt, welches an einem
Verdampfer-Kühlboden an einem möglichst tiefen Punkt im Milchkühltank
angeordnet ist und die dortige Oberflächentemperatur mißt und/oder die sich
einstellende Milchtemperatur.
Eine Milchkühlanlage der vorstehend beschriebenen Art für herkömmliche
Melksysteme, bei welchen in der Regel nur zweimal 2 bis 2,5 Stunden am Tag
gemolken wird und somit insbesondere bei größeren Milchviehbetrieben zweimal am
Tag große Milchmengen jeweils während 2 bis 2,5 Stunden am Tag anfallen, ist
gemäß der DE 27 57 726 A1 bekannt.
Es erfolgt dort zum Kühlen der Milch eine Vorkühlung unmittelbar ohne Puffertank an
den Verdampferkühlflächen des Tankes.
In Milchkühltanks konventioneller Milchkühlanlagen erfolgt die Kühlung sowohl über
Kühlflächen im Bodenteil als auch in den Seitenwandungen, wobei vor Beginn der
Kühlung soviel Flüssigkeit in den Milchkühltank geführt werden muss, bis zumindest
die Kühlflächen des Verdampfers im Bodenteil bedeckt sind, da anderenfalls wegen
Mangel an Wärmebelastung die Verdampfungstemperatur unter 0°C sinkt und mit
Ausfrierungserscheinungen gerechnet werden muss.
Bei gefrorener Milch werden die Fettpartikel beschädigt, der Anteil freier Fettsäuren
in der Milch nimmt zu, wobei eine wässrige Milch entsteht.
Da im Gegensatz zur herkömmlichen Melktechnik mit einem Melkroboter
(automatische Melksysteme für Kühe, AMS) nur geringe Milchmengen pro Stunde
gemolken werden, bei einer Einboxenanlage z. B. nur 100-120 Liter Milch pro
Stunde, könnte eine 10%-ige Tankfüllung bzw. der Kühlbeginn bei einem
herkömmlichen Kühltank erst nach 5-8 Stunden erreicht sein.
Die Kühlung würde also viel zu spät einsetzen, da gemäß der ISO 5708 gewonnene
Milch so schnell wie möglich, maximal aber binnen 3 Stunden bis auf 4°C abgekühlt
werden muss.
Da bei automatischen Melkverfahren die Milch als verhältnismäßig dünnes Rinnsal
quasi rund um die Uhr anfällt, ergibt sich aber die Notwendigkeit, schon bei geringen
Milchmengen mit der Kühlung zu beginnen, und zwar möglichst vor dem Zeitpunkt,
zu dem das Rührwerk normaler Weise die Milch durchmischen kann.
Anlagen mit direkter Kühlung müssen dem automatischen Melkverfahren (AMV)
angepasst werden (Milchpraxis, 38. Jahrgang, (1) 2000, "Milchkühlung: Direkt oder
Indirekt?"). Es gilt die Kühlung dem im Vergleich zu herkömmlichen Melkverfahren
langsameren Einströmen der Milch anzupassen und dies vorallem um zu Beginn der
Befüllung des Tanks das Anfrieren an der Kühlfläche zu vermeiden.
Um die Zeitspanne bis zum Erreichen ordnungsgemäßer Rührwerksfunktionen und
zum Einschalten der Kühlung zu verkürzen, sollen gemäß dieser Literaturstelle zur
Anpassung der direkten Kühlung an das automatische Melkverfahren kleinere
Vorbehälter (Puffertank) vor dem Hauptlagerbehälter erforderlich sein.
Zusätzlich kann die Milch in einem Durchfluss durch Frischwasser zunächst
vorgekühlt werden.
Ausgehend von der Anlage zum Kühlen von Milch gemäß der DE 27 57 726 A1,
wobei die Vorkühlung unmittelbar ohne Puffertank an den Verdampferkühlflächen
des Tankes erfolgt, liegt somit der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde,
eine Milchkühlanlage bestehend aus mindestens einer Kältemaschine und einem
Milchkühltank mit direkter Kühlung zu schaffen, welche für automatische
Melksysteme geeignet ausgebildet ist.
Es soll eine Kühlung möglich sein, welche insbesondere dem langsameren
Einströmen der Milch angepasst ist.
Es sollen insofern insbesondere Milchkühltanks, bzw. eine Milchkühlanlage dafür für
Milchviehbetriebe, bei welchen das Melken über automatische Melksysteme
(Melkroboter) erfolgt, geschaffen werden, wobei die gemolkene Milch nicht über
einzelne, über den Tag verteilte kürzere Zeiträume von z. B. 2-2,5 Stunden
gesammelt und gekühlt wird und nicht in größeren Mengen anfällt,
sondern in kleineren kontinuierlich oder auch diskontinuierlich anfallenden, langsam
in den Tank aus dem Melksystem einströmenden Milchmengen und dies über eine
beträchtlichen längeren Zeitraum, der sich fast über den gesamten Tag erstreckt
(z. B. 20-22 Stunden).
Um die Automatisierung des Melksystems nicht nachteilig zu beeinflussen, soll die
Milchkühlung möglichst ständig bereit sein. Es sollen bereits sehr kleine
Milchmengen im Tank kühlbar sein, wobei nicht vor Kühlbeginn die Ansammlung
einer größeren Mindestmilchmenge erforderlich sein muss, wie dies bei
herkömmlichen Milchkühltanks der Fall ist, wo zunächst eine Mindestfüllmenge (von
z. B. 10%) erreicht werden muss.
Insofern soll eine Anpassung des Kühlsystems an sich ergebende große
Schwankungen der stündlichen Milcherträge vorliegen.
Die Milchkühlanlage soll ferner möglichst kurzzeitig in trockenem Zustand (ohne
Milch) betreibbar, also auch bereits vor der Milchzufuhr einschalt- und regelbar sein.
Dies soll ohne Einsatz und ohne die Gefahr der übermässigen
Kondenswasserbildung oder des Anfrierens der Milch im Kühltank möglich sein.
Eine Durchmischung der Milch soll insofern bei den gegebenen kleineren
Milchmengen nicht notwendig sein.
Die Kühlleistung soll möglichst ohne eine Strom- bzw. Drehzahlregelung verwendeter
Kompressoren möglich sein, wobei bei zu großer Verringerung der vorhandenen, zu
kühlenden Milchmenge lediglich eine Abschaltung eines oder mehrerer
Kompressoren oder eine bloße Drosselung durch Schaffung einer Bypassleitung
erfolgen soll, um die Verdampfungskälte zu verringern.
Trotz insofern möglicher großer Schwankungen der zusätzlich anfallenden
stündlichen Milchmenge soll die Kühlung und Aufbewahrung der Milch im
Milchkühltank und somit deren Qualität, nicht beeinträchtigt werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Ausbildung einer Milchkühlanlage der eingangs
genannten Art gemäß Patentanspruch 1 vorgesehen.
Die insofern vorgesehene Milchkühlanlage weist einen speziellen Milchkühltank auf,
wobei lediglich im Milchtankkühlboden Verdampferkühlflächen angelegt sind und ein
Verdampfer-Kühlboden verwendet wird, welcher aus einzelnen
Verdampferbodensegmenten zusammengesetzt ist oder derartige aufweist.
Die Größe und Anordnung der Verdampferbodensegmente erfolgt unter Anlage
eines vertieften Auslaufbereichs des Milchtankkühlbodens in dem anstehende sehr
kleine Milchmengen effektiv gekühlt werden können, ohne dass sich Kondens bildet
oder die Milch anfriert.
Die Ausbildung eines vertieften Auslaufbereiches vor und seitlich des Milchauslaufes
im Milchtankkühlboden ergibt sich bereits bei herkömmlichen Milchtanks, da diese im
Querschnitt rund oder oval sind und somit bei einer zusätzlichen vorgesehenen
Neigung des Milchkühltankes bzw. der Innenseite des Milchtankkühlbodens zum
Milchauslauf sich vor dem Milchauslauf der notwendige vertiefte Auslaufbereich zur
Ansammlung kühlbarer kleiner Mindestmilchmengen ergibt.
Durch geeignete Steuerung und Konzeption der zu verwendenden Kühlaggregate
ergibt sich eine optimale Kühlung der Milch, insbesondere auch von kleinen
Milchmengen pro Zeiteinheit, die von dem Melkroboter gemolken werden.
Diese Mindestmengen entsprechen zumindest der Milchmenge einer Kuh, welche
noch nicht gemolken wurde. Der Melkroboter erkennt dabei Kühe, welche schon
gemolken wurden und sondert solche mit Restmengen aus.
Die Größe des Verdampfer-Kühlbodens und insbesondere der
Verdampferbodensegmente im Bereich des vertieften Auslaufbereiches kann
zusätzlich auf die gegebenenfalls anfallenden kleinen Milchmengen abgestimmt
werden.
Aufgrund der verwendeten speziellen Form der Verdampferbodensegmente und
insbesondere des sich insofern ergebenen vertieften Auslaufbereiches zum
Milchauslauf ist sichergestellt, dass schon kleine Milchmengen einzuschaltende
Kühlflächen im Verdampferboden weitgehend bedecken.
Der Milchkühltank ist insofern so konstruiert, dass auch bereits sehr kleine
Milchmengen sich in einem bestimmten Bodenbereich konzentrieren, um dort ohne
Gefahr des Anfrierens und der Bildung von Kondensat über eine geeignete
Steuerung und bei geeigneter Konzeption des Kühlaggregates effektiv gekühlt
werden zu können.
Der Verdampfer-Kühlboden ist ferner im vertieften Auslaufbereich vorzugsweise
zweigeteilt, um zwei Kältekreise daran anschließen zu können.
Die insofern vorliegenden beiden unteren Verdampferbodensegmente sind einzeln
zuschaltbar oder abschaltbar und weisen voneinander getrennte Kältemittelwege
einzelner Kühlkreisläufe auf.
Diese werden entweder über einen gemeinsamen oder über mehrere getrennt zu-
und abschaltbare Motorkompressoren versorgt.
Durch die zusätzlichen Kältemittelwege ergibt sich eine Zwangsführung, Steuerung
und Verteilung des Kältemittels. Somit kann Strömung und Verteilung des
Kältemittels für den Anwendungszweck gewährleistet werden.
Grundsätzlich kann auch ein Verdampferboden ohne Teilung in zwei
Kältemittelkreise Verwendung finden.
Die Kältemaschine ist von ihrer Leistung so dimensioniert, dass sie auf die Größe
des Verdampfer-Kühlboden und zu kühlenden Milchmenge optimal abgestimmt ist.
Falls ein Verdampfer-Kühlboden mit zwei Kältekreisen gewählt wird, hat die
Kältemaschine zwei Kompressoren, welche abhängig von der Füllmenge des Tankes
und/oder der Milchtemperatur in dem Tank eingeschaltet werden.
Bei sehr kleinen Milchmengen vom Melkroboter schaltet sich nur einer der beiden
Kompressoren zu.
Da außer der Milchtemperatur auch eine Messung der Verdampfungstemperatur
und/oder des Partialdruckes des Kältemittels in den Verdampferbodensegmenten
(Verdampfungskälte) erfolgt, um die Leistung der Motorkompressoren in
Abhängigkeit von diesen Messgrößen zu steuern, kann eine Verhinderung von
Eisbildung auf den Kühlflächen des Verdampfers auch bei an sich zu geringen
anstehenden Milchmengen erfolgen, wobei die Kühlung nur kurzfristig eingeschaltet
wird, das System also sozusagen "denkt".
Die Steuerung der Leistung der Motorkompressoren erfolgt zunächst nicht
unmittelbar über einen Drehzahlregler des elektrischen Antriebes der
Motorkompressoren. Ferner auch nicht durch eine Minderung der Einstellung des
verwendeten Expansionsventils, sondern lediglich durch bloße Drosselung der
Kälteleistung der Motorkompressoren über einen Bypass.
Insofern ist gemäß Anspruch 2 vorgesehen, dass zur Regelung der Kühlleistung eine
Heißgasbypassleitung mit Magnetventil für eine Heißgaseinspritzung in einer zum zu
drosselnden Motorkompressor parallel geführten Leitung pumpbar ist,
und/oder dass unter erfolgender Abschaltung des oder der Motorkompressoren bei
zu tiefen Verdampfungstemperaturen zumindest ein zu diesen Kompressoren in
einer dazu parallel geführten Leitung angelegtes Niederdruckpressostat unter
Änderung des Druckes schaltbar ist.
Gemäß Anspruch 3 ist eine Drehzahlregelung des luftgekühlten Kondensators
vorgesehen, um somit den Verflüssigungsdruck des Kältemittels konstant zu halten.
Gemäß den Ansprüchen 5-12 sind vorteilhafte Ausbildungen des Verdampfer-
Kühlbodens sowie der verwendeten Verdampferbodensegmente dazu vorgesehen.
Generell kann gemäß Anspruch 13 auch die Milchzuführung zunächst in einem
Puffertank, insbesondere mit Vorkühlsystem erfolgen, bevor dann die Kühlung in
dem erfindungsgemäß ausgebildeten Milchkühltank erfolgt.
Anspruch 14 betrifft die Lagerung des Milchkühltankes derart, dass die Innenseite
des Milchtankkühlbodens bzw. der dortige Verdampfer-Kühlboden die notwendige
Neigung zum Milchauslauf aufweist, wobei vorgesehen ist, den Milchkühltank an
seinen Enden in unterschiedlicher Höhe zu lagern, so dass sich das notwendige
Gefälle seiner Innenseite zum Milchauslauf hin ergibt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform der als
Milchkühltank für automatische Melksysteme für Kühe bestimmten Milchkühlanlage
anhand der Zeichnungen näher erläutert, wobei mehrere Abwandlungen des
Verdampferbodens dargestellt sind.
In den Zeichnungen zeigen
Fig. 1 eine Draufsicht auf die Innenseite einer ersten Ausführungsform
des Milchtankkühlbodens, welcher sich zum Milchauslauf
erstreckt
und aus vier Verdampfersegmenten gebildet ist,
welche in einem länglichen unteren Abschnitt des Milchkühltank
bodens angelegt sind und sich dort spiegelsymmetrisch zur
Mittellängsachse bzw. der dortigen unteren Scheitellinie
des Tankinnern seitlich erstrecken;
Fig. 2a die Steuerungsschaltung für zwei in der Kältemaschine der
Milchkühlanlage verwendete Kompressoren über
Pressostate;
Fig. 2b die Schaltung der Drehzahlregelung des
Motors des luftgekühlten Kondensators und der Kältemaschine;
Fig. 3a, b, c einen Längsschnitt und einen Querschnitt des Milchkühltanks
sowie eine Draufsicht auf den Milchtankkühlboden gemäß
Fig. 1, unter Darstellung der Neigung des Milchtankkühlbodens
zum Milchauslauf und der Anlage von vier
Verdampferbodensegmenten,
insbesondere unter Andeutung zweier unterschiedlicher
Milchniveaus, bei denen nur die beiden unteren oder auch die
beiden oberen Verdampferbodensegmente mit Milch bedeckt
sind, wobei Querschnitt und
Draufsicht als Halbschnitt nur mit dem Teil rechts der
Kühlbodenmittelachse dargestellt sind;
Fig. 4a, b, c Schnittdarstellungen und die Aufstellung eines leeren Milch
kühltanks, in welchem lediglich die beiden im unteren Teil
des Verdampferkühlbodens der Fig. 1 vorgesehenen
Verdampferbodensegmente angelegt sind, in Längs- und
Querschnitt mit Darstellung der Neigung des
Milchtankkühlbodens
bzw. dessen Innenseite zum Milchauslauf und unter Wiedergabe
einer Querschnittsansicht auf den Milchtankkühlboden;
Fig. 5a, b c Darstellungen des Milchkühltankes entsprechend Fig. 4a, b, c
in Längsschnitt, Querschnitt und in einer Querschnittsansicht
auf den Milchtankkühlboden unter Darstellung des Milchniveaus
bei einer gegebenen geringen Milchmenge (z. B. von lediglich
zwei Kühen), wobei schon ein größerer Teil des Verdampfer
kühlbodens vor dem Milchauslauf mit Milch bedeckt ist;
Fig. 6a, b, c Darstellungen entsprechend Fig. 5a, b, c, wobei nunmehr eine
größere Milchmenge im Bereich des gewölbten und des
geneigten Milchtankkühlbodens bzw. des dort vorgesehenen
Verdampferkühlbodens mit Milch bedeckt ist;
Fig. 7a, b, c Darstellungen entsprechend Fig. 5a, b, c und Fig. 6a, b, c,
wobei nunmehr der gesamte Verdampferkühlboden mit Milch
bedeckt ist;
Fig. 8a, b, c Darstellungen entsprechend Fig. 7a, b, c, wobei ein
größerer Verdampferkühlboden vorgesehen ist, welcher mit
seinem sich verjüngenden Ende bis zu der dem Milchauslauf
gegenüberliegenden Stirnwandung des Milchkühltanks sich
erstreckt;
Fig. 9 das in der Kältemaschine des Milchkühltanks und des Kühl
bodens verwendete Kältemittelkreislaufschema.
Der in der Seitenansicht, im Querschnitt sowie in Draufsicht dargestellte
Milchkühltank 1 gemäß Fig. 3a, b, c bis Fig. 8a, b, c besitzt wie in den dortigen
Querschnittsansichten gemäß Fig. 3b, 4b, 5b, 6b, 7b, 8b zu erkennen, einen
gewölbten Milchtankkühlboden 4, welcher sich zu den Seitenwandungen nach oben
erstreckt.
Der Milchkühltank 1 ist auf unterschiedlich hohen Füßen gelagert, welche nach vorne
zum Milchauslauf 3 hin in ihrer Bauhöhe kleiner werden, so dass der Milchkühltank 1
zum Milchauslauf hin einen Milchtankkühlboden 4 aufweist, welcher mit seiner
Innenseite 10 nach vorne zum Milchauslauf 3 geneigt ist.
Aufgrund dieser Neigung des Milchtankkühlbodens 4 zum Milchauslauf 3 hin und
dessen Wölbung zu seinen Außenwandungen hin (runder bzw. ovaler Querschnitt),
sammelt sich bereits bei Einlass einer geringen Milchmenge, z. B. der von zwei
gemolkenen Kühen, welche im Sammelbehälter oder der Rohrleitung des
automatischen Melksystems angefallen ist,
eine ausreichende Milchmenge an, um einen zum Milchauslauf hin vertieften
Milchauslaufbereich 9 im Verdampfer-Tankkühlboden zu bedecken, welcher sich
zwischen zwei entgegengesetzt zueinander geneigten seitlichen Abschnitten des
Verdampfer-Kühlbodens und nach vorne bis zur am Milchauslauf 3 gelegenen
Stirnwandung des Milchkühltankes erstreckt.
In Fig. 5a, b, c ist diese angestaute Milchmenge schwarz schattiert wiedergegeben.
Oberhalb der Verdampfer-Kühlbodens 2, welcher dort aus zwei sich
gegenüberliegenden, in einem mittleren längeren Bereich des Milchtankkühlbodens
4 angelegten Verdampferbodensegmenten 6, 7 gebildet ist, bei dieser Milchmenge
lediglich an seinem vorderen Abschnitt mit Milch bedeckt ist, können diese kleinen
Milchmengen bereits effektiv gekühlt werden, ohne dass sich Kondensat bildet oder
die Milch anfriert.
Der Milchkühltank 1, welcher für automatische Melksysteme (AMS) und somit für
Melkrobotersysteme vorgesehen ist, unterscheidet sich gegenüber herkömmlichen
Milchkühltanks insbesondere insofern, als der Verdampfer-Kühlboden 2 lediglich
über einen kleineren Anteil des Milchtankkühlbodens 4 angelegt ist, wobei ein
größerer Teil des Milchtankkühlbodens 4 nicht mit einem Verdampfer-Kühlboden
ausgebildet ist und insbesondere auch die Seitenwandungen des Milchkühltankes 1
keine Kühleinrichtung aufweisen. Auf Grund guter Wärmeisolierung der
Tankwandung reicht diese Kühlfläche auch aus, um einen gefüllten Tank weiter
ausreichend zu kühlen.
Im Gegensatz zu den Verdampfer-Kühlböden 2 des Milchkühltankes gemäß Fig.
4a, b, c - Fig. 8a, b, c, welche lediglich aus zwei spiegelsymmetrisch zur unteren
Scheitellinie 30 im Tankinnern angelegten Verdampferbodensegmenten 6, 7
ausgebildet sind und sich zur Stirnwandung des Tanks im Bereich des
Milchauslaufes 3 verbreitern und vertiefen,
besteht der Verdampfer-Kühlboden 2 gemäß Fig. 1 und Fig. 3a, b, c aus zwei
unteren Verdampferbodensegmenten 6, 7 und zwei zusätzlichen, oberhalb und
seitlich außerhalb davon angelegten Verdampferbodensegmenten 5, 8, wobei auch
mehr als vier Verdampferbodensegmente möglich sind.
Aufgrund des lediglich im Bereich des Milchtankkühlbodens 4 vorgesehenen
Verdampfer-Kühlbodens 2 sowie dessen spezieller Ausbildung ergeben sich
wesentliche Unterschiede im Aufbau des Milchkühltankes gegenüber dem von
Milchkühltanks für konventionelle Kühlsysteme.
Der Milchkühltank 1 hat einen bereits auf sehr kleine zu kühlende Milchmengen
abgestimmten Verdampfer-Kühlboden 2, wobei für diesen insbesondere der
Neigungswinkel α zum Milchauslauf 3 gegenüber der Horizontalen der Umgebung
von Bedeutung ist. Dieser Neigungswinkel ist insbesondere im Längsschnitt gemäß
Fig. 3a wiedergegeben.
Der Verdampfer-Kühlboden 2 gemäß Fig. 1 besteht insofern aus zwei vorderen
kürzeren, unmittelbar seitlich vom Milchauslauf 3 sich in das Innere des
Milchkühltanks 1 erstreckenden gegenüber dem übrigen Bereich des
Milchtankkühlbodens 4 tiefer liegenden Verdampferbodensegmenten 6, 7. Diese sind
seitlich längs der unteren Scheitellinie 30 des Tankinneren angelegt und liegen sich
somit spiegelsymmetrisch gegenüber, wobei sie entsprechende
spiegelsymmetrische Formen aufweisen.
Sie bilden wie in Fig. 4a, b, c und Fig. 5a, b, c einen vertieften Milchauslaufbereich 9
im Milchtankkühlboden 4, wobei auf Grund der Neigung des Milchtankkühlbodens 4
die zufließende Milch dorthin abfließt.
Des weiteren besteht der Verdampfer-Kühlboden 2 in dieser Ausführungsform aus
zwei zusätzlichen äußeren, oberhalb der beiden unteren Verdampferbodensegmente
6, 7 angelegten zusätzlichen Verdampferbodensegmenten 5, 8. An dem dem
Milchauslauf 3 abgewandten Ende des Milchkühltanks 1 laufen diese mit einem
größeren Abschnitt unmittelbar aufeinander in Richtung der unteren Scheitellinie des
Tankinnern zu und sind ansonsten mit einem schmaleren Bereich seitlich oberhalb
längs der unteren Verdampferbodensegmente 6, 7 bis zur Stirnwandung des
Milchkühltankes im Bereich des Milchauslaufes 3 geführt.
Diese vier unterschiedlichen Verdampferbodensegmente 5, 6,7, 8 sind unmittelbar in
dem Milchtankkühlboden 4 durch entsprechend geführte umlaufende
Querwandungen gebildet, welche in dem sandwichartig aufgebauten
Milchtankkühlboden 4 zwischen einer äußeren und inneren Bodenplatte 4a, b
eingeschweißt sind.
Diese Verdampferwandungen bildende Bodenplatte 4a, b sind in herkömmlicher
Weise mit ihren Innenseiten in Abstand zueinander gehalten, wobei diese derart
beabstandet aufeinander geschweißt sind, dass in dem den Verdampferkühlboden
bildenden Bereich zwischen diesen die Kältemittelwege zwischen
Einspritzleitungsanschlüssen 16, 17, 18, 19 und Saugleitungsanschlüssen 20, 21, 22, 23
verlaufen.
Die Verdampferbodensegmente können wie gemäß Fig. 1 im Beispiel der beiden
inneren unteren Verdampferbodensegmente 6, 7 ausgeführt, zusätzlich durch eine im
Inneren verlaufende Längswandung 6a, 7a unterteilt sein.
Die über die Oberfläche der Verdampferbodensegmente 5, 6, 7, 8 regelmäßig
angeordneten Rasterpunkte stellen jeweils Schweißverbindungen zwischen den
beiden äußeren und inneren Bodenplatten 4a, 4b dar, wie dies bei
Verdampferplatten herkömmlicher Milchkühltanks bekannt ist.
Wie in Fig. 3a schematisch durch ein eingezeichnetes tieferes Milchniveau 25
dargestellt, ist bei einer entsprechend geringeren Milchmenge lediglich die Fläche A1
und A2 der Verdampferbodensegmente 6, 7 mit Milch bedeckt.
Dagegen sind bei der größeren Milchmenge gemäß dem höheren Milchniveau 24
sowohl die Fläche A1 und A2 des durch die Verdampferbodensegmente 6, 7
gebildeten unteren Teils des Verdampferkühlbodens mit Milch bedeckt, als auch die
Flächen B1 und B2 der oberen Verdampferbodensegmente 6, 7.
Die Form des insofern 4-fach geteilten Verdampfer-Kühlbodens 2, bzw. der vier
vorgesehenen Verdampferbodensegmente 5, 6, 7, 8 ist derart gewählt, dass unter
Füllung des kleineren Milchauslaufbereichs 9 schon kleine Milchmengen oberhalb
der unteren Verdampferbodensegmente 6, 7 gekühlt werden können, wobei dieser
Bereich der Verdampferbodensegmente bereits von der Milch weniger Kühe bereits
bedeckt ist.
Die genaue Form des Verdampfer-Kühlbodens und dessen
Verdampferbodensegmente ist abhängig von der Tankform, insbesondere von
dessen rundem oder ovalem Querschnitt.
Der spezielle Aufbau des Milchkühltankes und seines Verdampfer-Kühlbodens 2
innerhalb des größeren Milchtankkühlbodens 4 in Verbindung mit einer speziellen
Steuerung und Ausbildung des zu verwendenden Kühlaggregates sorgt für eine
vorschriftsmäßige Kühlung der Milch, insbesondere auch von kleinen Mengen pro
Zeiteinheit, die von den automatischen Melksystem ermolken werden.
Insofern wird einerseits erreicht, dass sich auf dem Verdampferkühlboden bereits bei
sehr kleinen Milchmengen, z. B. die von zwei Kühen, kein Kondenswasser und Eis
bilden kann. Es ist möglich, den Verdampfer-Kühlboden auch kurzfristig trocken, d. h.
ohne Milch zu kühlen, wobei die speziell vorgesehene Steuerung und Konzeption
des Kühlaggregates dazu führt, dass auch ohne Zu- und Abschaltung der
Kompressoren und/oder Drehzahlregelung deren Kühlung einschränkbar ist, wobei
eine bloße Regelung über ein Magnetventil in einer Bypassleitung zwischen Saug-
und Druckseiten der Kompressoren, angesteuert über Niederdruckpressostate
erfolgt.
Diese Regelung ermöglicht auch die eingesetzten Kompressoren vor unzulässigen
Betriebszuständen zu schützen, welche zumindest zu einer deutlichen Verkürzung
der Lebensdauer der Kältemaschine führen würde.
Obwohl in den Fig. 3a, b, c bis 8a, b, c lediglich Milchkühltanks 1 in Form von
liegenden Milchbehältern dargestellt sind, können natürlich auch stehende
Milchbehälter verwendet werden, sofern sichergestellt ist, dass eine Neigung des
Innenbodens zur Milchauslauföffnung gegeben ist.
Wie in Fig. 1 und Fig. 3a, b, c sowie Fig. 8a, b, c dargestellt, kann der Verdampfer-
Kühlboden sich über die gesamte Länge des Milchkühltanks erstrecken, also
unmittelbar zwischen den beiden sich gegenüberliegenden Stirnwandungen des
Tanks.
Die Verdampferbodensegmente können entweder unmittelbar wie vorab beschrieben
innerhalb der sich gegenüberliegenden äußeren Bodenplatten 4a, b des Verdampfer-
Kühlbodens 2 angelegt seien, wobei sie insofern einstückig mit dem Verdampfer-
Kühlboden ausgebildet sind, oder auch als 4-fach geteilte Verdampferplatten, welche
jeweils eine Grundfläche gemäß Fig. 1 bzw. Fig. 4c aufweisen, wobei diese im
Querschnitt gesehen jeweils einen geeigneten Wölbungsteil besitzen und somit den
im Querschnitt gewölbten Boden gemäß Fig. 3b, 4b, 5b, 7b, 8b bilden, wozu sie
seitlich geeignet aneinanderzusetzen sind.
Durch die beschriebene Teilung des Verdampferbodens in 2-fach bzw. 4-fach oder
auch 6-fach geteilte Verdampferplatten bzw. Verdampferbodensegmente 5, 6, 7, 8
erfolgt eine Optimierung der Betriebszustände und Kühlleistung.
Zur weiteren Optimierung der Betriebszustände des Verdampfer-Kühlbodens ist
dieser mit zusätzlichen Kältemittelwegen ausgestattet (Zwangsführung).
Somit kann die Strömung und Verteilung des Kältemittels für den vorgesehenen
Anwendungszweck gewährleistet werden.
Die Kältemaschine ist so dimensioniert, dass sie auf den Verdampfer-Kühlboden
optimal abgestimmt ist. Der Verdampfer-Kühlboden 2 besitzt insofern in der
Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 3a, b, c zwei Kompressoren 11, 12, welche
abhängig von der Füllmenge des Milchkühltanks 1 und/oder der Milchtemperatur im
Milchkühltank 1 eingeschaltet werden können.
Die Steuerungsschaltung für die zwei in der Kältemaschine verwendeten
Kompressoren mittels Pressotate erfolgt über Niederdruckpressostate 27', 28',
welche in Leitungen 27, 28 angelegt sind, die parallel zu den Motorkompressoren
11, 12 von deren Saugseite zur Druckseite geführt sind.
Der luftgekühlte Kondensator 13 weist dagegen lediglich eine Drehzahlregelung
gemäß Schaltung nach Fig. 2b auf, wobei zusätzlich für die Kompressoren 11, 12
eine Drehzahlregelung nicht vorgesehen ist.
Der Kältekreis besteht außer aus den Motorkompressoren 11, 12 und dem
luftgekühlten Kondensator 13 aus zwei thermostatischen Expansionsventilen 14, 14'
sowie einem elektronischen Thermostat 15, einem Rührwerkmotor 29, einem
Trockner 34, zwei Fühlern 36, 36' für die Expansionsventile 14, 14', zwei
Sauggasverteiler 37, 37', einem Luftdurchflussregler 38 mit Überwachung und zwei
Frostschutzpressostaten 39, 39'.
Zur zusätzlichen Verhinderung von Eisbildung und um eine optimale Funktion zu
gewährleisten, ist die Kältemaschine mit einer Sonderausstattung ausgerüstet,
welche in herkömmlichen Anlagen nicht eingesetzt wird, oder teils nur dann
eingesetzt wird, um auf niedrige Umgebungstemperaturen zu reagieren.
Diese Sonderausstattung besteht aus den genannten Niederdruckpressostaten
27', 28', welche dann geschaltet werden, wenn die Temperatur im Verdampfer zu tief
sinkt,
ferner aus einem Drehzahlregler für den Lüftermotor des luftgekühlten Kondensators
13, um somit den Verflüssigungsdruck des Kältemittels konstant zu halten,
und aus einer zusätzlichen Regelung, womit, falls der Motorkompressor 11, 12 auf
Niederdruck ausgeschaltet wird, die Kältemaschine auch den Rührwerkmotor
ausschaltet, um einen Lufteinschlag und dadurch einer Beschädigung der Milch
vorzubeugen.
Alternativ zur Regelung mit Niederdruckpressostaten 27', 28' ist eine Regelung
angelegt, die den Motorkompressor im Fall einer zu tiefen Verdampfungstemperatur
nicht ausschaltet, sondern das Kältemittel über Bypassventile (Magnetventile
26', 26") über eine Heißgasbypassleitung 26 nicht in den Verdampfer-Kühlboden
pumpt, sondern dies auf die Saugleitung der Motorkompressoren 11, 12 der
Kältemaschinen solange zurückführt, bis die normale Arbeitssituation wieder erreicht
ist.
Die gesamte Regelung der Kältemaschine und insbesondere die Zu- und
Abschaltung der Motorkompressoren 11, 12 erfolgt zunächst gemäß der
Oberflächentemperatur, welche an einem der Verdampfer-Kühlböden gemessen
wird, welcher besonders tief gelegen ist und somit der Milchtemperatur entspricht.
Anschließend erfolgt dann eine Regelung der Temperatur der Kühlflächen des oder
der Verdampferbodensegmente über eine Regelung der Leistung der
Motorkompressoren außer in Abhängigkeit von der Milchtemperatur auch unter
Messung der Verdampfungstemperatur und/oder des Druckes des Kältemittels in
den Verdampferbodensegmenten (Verdampfungskälte) und in Abhängigkeit dieser
Größen.
Bei zu kühler Milch wird in Abhängigkeit von der Milchtemperatur bzw. der
Verdampfungskälte das Kältemittel solange zurückgeführt, bis die normale
Arbeitssituation wieder erreicht ist, wobei die Leistung der Kältemaschine bzw. der
Motorkompressoren 11, 12 gedrosselt bzw. abgeschaltet wird.
Die Konstruktion des Milchkühltanks 1, insbesondere gemäß Fig. 1, 3a, b, c und
Fig. 4a, b, c, und die Schaltungen gemäß Fig. 2a, b bringt folgende Vorteile für den
Betrieb der Anlage:
- 1. Ausrüstung mit zwei relativ kleinen Kompressoren im Vergleich mit einer herkömmlichen Milchkühlanlage. Der elektrische Anschlußwert eines Bauernhofes kann dadurch geringer sein, wodurch Kosten gespart werden.
- 2. Bei sehr kleinen Milchdurchflußmengen, welche vom Melkroboter zuströmen, schaltet sich zunächst lediglich einer der Motorkompressoren 11, 12 ein.
- 3. Es ist eine niedrige Schaltzahl der Motorkompressoren 11, 12 gegeben und eine hohe Lebensdauer der Kältemaschine und der Motorkompressoren.
- 4. Es erfolgt eine bessere Anpassung der Kompressorstärke am Kühlboden. Damit ist es möglich, dass die Anlage eine gewisse Zeit auch im "trockenen Zustand" (also ohne Milch) vor der Milchzufuhr bereits betrieben wird, ohne dass im Kühltank Eis ansetzt.
Die Gesamtlösung ist als allseitiges System zur Milchkühlung von Melkrobotern
einsetzbar.
Es ist kein zusätzliches Vorkühlsystem notwendig, aber an sich verwendbar.
Auch wenn neben dem Milchkühltank 1, wie in Fig. 4c angedeutet, ein besonderer
Puffertank 32 mit einem Vorkühlsystem 31 einsetzbar, ist die beschriebene Lösung
ohne Puffertank und ohne Vorkühlsystem die bessere Variante, da ohne besondere
Ausbildung des Puffertankes dort die gleiche Probleme wie bei herkömmlichen
Milchkühltanks auftreten können, welche oben beschrieben sind.
Des weiteren ist ein besonderer Puffertank insofern nicht notwendig, als der
Milchkühltank 1 nur mit geringen Milchmengen pro Zeiteinheit befüllt wird.
Der Milchkühltank ist speziell an automatische Melksysteme angepasst, wobei die
Milchkühlung ständig bereit ist und nicht abhängig vom Füllstand der Milch innerhalb
des Milchkühltanks erfolgen und einsetzen muss.
Es ist insofern im Gegensatz zu Standardkühltanks der herkömmlichen Melk- und
Kühltechnik nicht mehr notwendig, dass die Kältemaschine erst dann zugeschaltet
wird, wenn die Rührwerkblätter des Tanks mindestens zur Hälfte in die Milch
eintauchen. Der Milchstand kann insofern bedeutend geringer als 10% der
Tankmindestfüllmenge sein, die in herkömmlicher Weise vor Einschaltung des
Kühlaggregates bisher verlangt wird.
Insofern ist der Milchkühltank an große Schwankungen der stündlichen Milcherträge
anpassbar, welche sich zwangsweise bei automatischen Melksystemen ergeben
können.
Die beiden verwendeten Motorkompressoren 11, 12 können einen unterschiedlichen
Anschlusswert besitzen. Bei sehr kleinen Milchdurchflussmengen von Melkroboter
schaltet sich auch hier lediglich einer der beiden Kompressoren zu.
Mit einem Zeitrelais kann beim vorangegangenen Ausschalten des
Motorkompressors beim nächsten Einschaltversuch die Schalthäufigkeit einem
Minimum angepasst werden.
Eine Regelung der Motorkompressoren mit einer Heißgasbypassleitung ist lediglich
ab bestimmten Tankinhalten (Tankgrößen) zusätzlich notwendig.
Zur Sicherung der Motorkompressoren 11, 12 sind im Kältemittelkreislauf
Frostschutzpressostate 39, 39' vorgesehen, nämlich für den Fall, dass der
Motorkompressor abgeschaltet wird, aus welchen Gründen auch immer, wenn die
Temperatur im Verdampfer zu tief sinkt (siehe insofern auch den Elektroschaltplan
Zeichnung 2a, b).
Damit wird eine Eisbildung vorgebeugt. Über eine Drehzahlregelung für die
Lüftermotoren des luftgekühlten Kondensators 13 kann der Verflüssigungsdruck des
Kältemittels konstant gehalten werden.
1
Milchkühltank
2
,
2
' Verdampfer-Kühlboden des Milchkühl
tanks
α Neigungswinkel des Verdampfer-Kühlbodens
α Neigungswinkel des Verdampfer-Kühlbodens
3
Milchauslauf
4
Milchtankkühlboden
4
a,
4
b äußere und innere Bodenplatten
5
,
6
,
7
,
8
Verdampferbodensegment
(z. B. als Verdampferplatte 4-fach geteilt)
6
a,
7
a Längswandungen
9
,
9
',
9
" vertiefter Milchauslaufbereich im Milchtank
kühlboden
10
Innenseite
11
,
12
Motorkompressoren
13
,
13
' luftgekühlter Kondensator
14
,
14
' Expansionsventil, thermostatisch
15
,
15
' Thermostat mit Fühler
16
,
17
,
18
,
19
Einspritzleitungsanschluß
20
,
21
,
22
,
23
,
24
,
25
Saugleitungsanschluß
Milchniveau (Flächen A
1
und A
2
des
unteren Teils des Verdampfer-Kühl
bodens mit Milch bedeckt bzw. deren
Verdampferbodensegmente (
6
,
7
))
Milchniveau (Fläche B
1
und B
2
des oberen
Teils der Verdampfer-Kühlboden mit
Milch bedeckt bzw. deren Verdampferboden
segmente (
5
,
8
) sowie Flächen A
1
und A
2
)
26
Heißgasbypassleitung
26
',
26
" Magnetventil
27
,
28
Leitung für die Niederdruckpressostate
27
',
28
' Niederdruckpressostat
29
Rührwerkmotor
30
untere Scheitellinie im Tankinneren
31
Vorkühlsystem
32
Puffertank
33
Flüssigkeitssammler
34
Trockner
35
Schauglas mit Feuchtigkeitsindikator
36
,
36
' Fühler vom Expansionsventil (
14
,
14
')
37
,
37
' Sauggasverteiler
38
Luftdurchflußregler mit Überwachung
39
,
39
' Frostschutzpressostate
Claims (14)
1. Milchkühlanlage bestehend aus mindestens einer Kältemaschine und einem
Milchkühltank (1) mit äußerer Wärmeisolierung, insbesondere für automatische
Melksysteme für Kühe (Melkrobotersysteme),
unter Direktverdampfung eines in einem oder mehreren Verdampfer-Kühlböden (2) des Milchkühltankes (1) in einen oder mehreren Kältemittelwegen zwangsgeführten Kältemittels,
mit einem oder mehreren einzelnen geteilten und zuschaltbaren sowie abschaltbaren, insbesondere plattenförmigen Verdampfer-Kühlböden (2),
wobei entsprechend dem Füllstand des Milchkühltanks diejenigen Verdampfer- Kühlböden (2) gekühlt werden, an welche Milch anliegt,
und das verdampfte Kältemittel über einen elektrischen Motorkompressor (11, 12) angesaugt und verdichtet, in einem Kondensator (13) verflüssigt und über ein thermostatisches Expansionsventil (14, 14') entspannt wird sowie anschließend unter Kühlung der über den oder die Verdampfer-Kühlböden anstehenden Milch in diesen wieder verdampft wird,
und wobei eine Regelung der Leistung der Kompressoren (11, 12) dieser Kältemaschine gemäß der notwendigen Kühltemperatur der Milch über ein Thermostat (15) mit Temperaturfühler zumindest zur Ein- und Endabschaltung erfolgt, welches an einem Verdampfer-Kühlboden (2) an einem möglichst tiefen Punkt im Milchkühltank (1) angeordnet ist und die dortige Oberflächentemperatur misst und/oder die sich einstellende Milchtemperatur, dadurch gekennzeichnet, dass
zur sofortigen Kühlung sowohl kleinerer pro Zeiteinheit anfallender und langsam einfließender Milchmengen als auch größerer Milchmengen in einem mit Milch zu bedeckenden Bereich des Milchtankkühlbodens (4) als Verdampfer-Kühlboden (2) Verdampferbodensegmente (5, 6, 7, 8) nebeneinander angeordnet sind, mit zum Milchauslauf des Milchkühltankes hin geneigter Innenseiten (10), deren Neigung zum Milchauslauf (3) und deren Form derart gewählt ist, dass bereits sehr kleine Milchmengen sich in einem vertieften Auslaufbereich (9) vor und seitlich des Milchauslaufs (3) sammeln, welcher durch mindest ein in den Milchauslauf (3) übergehendes Verdampferbodensegment (5, 6) gebildet ist,
dass bei Verwendung mehrerer Verdampferbodensegmente (5, 6, 7, 8) diese einzeln zuschaltbar sowie abschaltbar und in diesen voneinander getrennte Kältemittelwege einzelner Kühlkreisläufe angelegt sind, welche über einen gemeinsamen oder mehrere getrennt zu-/abschaltbare Motorkompressoren (11, 12) erzeugt werden,
dass zur Regelung der Temperatur des oder der Verdampferbodensegmente (5, 6, 7, 8) die Leistung der Motorkompressoren (11, 12) außer in Abhängigkeit von der Oberflächentemperatur der Verdampferbodensegmente (5, 6, 7, 8) (Milchtemperatur) auch unter Messung der Verdampfungstemperatur und/oder des Partialdruckes des Kältemittels in den Verdampferbodensegmenten (5, 6, 7, 8) (Verdampfungskälte) in Abhängigkeit davon erfolgt,
wobei unter bloßer Drosselung und/oder Zu- und Abschaltung der Motorkompressoren (11, 12) die Verdampfungskälte einstellbar ist.
unter Direktverdampfung eines in einem oder mehreren Verdampfer-Kühlböden (2) des Milchkühltankes (1) in einen oder mehreren Kältemittelwegen zwangsgeführten Kältemittels,
mit einem oder mehreren einzelnen geteilten und zuschaltbaren sowie abschaltbaren, insbesondere plattenförmigen Verdampfer-Kühlböden (2),
wobei entsprechend dem Füllstand des Milchkühltanks diejenigen Verdampfer- Kühlböden (2) gekühlt werden, an welche Milch anliegt,
und das verdampfte Kältemittel über einen elektrischen Motorkompressor (11, 12) angesaugt und verdichtet, in einem Kondensator (13) verflüssigt und über ein thermostatisches Expansionsventil (14, 14') entspannt wird sowie anschließend unter Kühlung der über den oder die Verdampfer-Kühlböden anstehenden Milch in diesen wieder verdampft wird,
und wobei eine Regelung der Leistung der Kompressoren (11, 12) dieser Kältemaschine gemäß der notwendigen Kühltemperatur der Milch über ein Thermostat (15) mit Temperaturfühler zumindest zur Ein- und Endabschaltung erfolgt, welches an einem Verdampfer-Kühlboden (2) an einem möglichst tiefen Punkt im Milchkühltank (1) angeordnet ist und die dortige Oberflächentemperatur misst und/oder die sich einstellende Milchtemperatur, dadurch gekennzeichnet, dass
zur sofortigen Kühlung sowohl kleinerer pro Zeiteinheit anfallender und langsam einfließender Milchmengen als auch größerer Milchmengen in einem mit Milch zu bedeckenden Bereich des Milchtankkühlbodens (4) als Verdampfer-Kühlboden (2) Verdampferbodensegmente (5, 6, 7, 8) nebeneinander angeordnet sind, mit zum Milchauslauf des Milchkühltankes hin geneigter Innenseiten (10), deren Neigung zum Milchauslauf (3) und deren Form derart gewählt ist, dass bereits sehr kleine Milchmengen sich in einem vertieften Auslaufbereich (9) vor und seitlich des Milchauslaufs (3) sammeln, welcher durch mindest ein in den Milchauslauf (3) übergehendes Verdampferbodensegment (5, 6) gebildet ist,
dass bei Verwendung mehrerer Verdampferbodensegmente (5, 6, 7, 8) diese einzeln zuschaltbar sowie abschaltbar und in diesen voneinander getrennte Kältemittelwege einzelner Kühlkreisläufe angelegt sind, welche über einen gemeinsamen oder mehrere getrennt zu-/abschaltbare Motorkompressoren (11, 12) erzeugt werden,
dass zur Regelung der Temperatur des oder der Verdampferbodensegmente (5, 6, 7, 8) die Leistung der Motorkompressoren (11, 12) außer in Abhängigkeit von der Oberflächentemperatur der Verdampferbodensegmente (5, 6, 7, 8) (Milchtemperatur) auch unter Messung der Verdampfungstemperatur und/oder des Partialdruckes des Kältemittels in den Verdampferbodensegmenten (5, 6, 7, 8) (Verdampfungskälte) in Abhängigkeit davon erfolgt,
wobei unter bloßer Drosselung und/oder Zu- und Abschaltung der Motorkompressoren (11, 12) die Verdampfungskälte einstellbar ist.
2. Milchkühlanlage nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
bei zu tiefen Verdampfungstemperaturen entweder ohne eine Ausschaltung des oder der Motorkompressoren (11, 12) das Kältemittel zur Regelung der Kühlleistung über eine Heißgasbypassleitung (26) mit Magnetventil (26', 26") für eine Heißgaseinspritzung in einer zum zu drosselnden Motorkompressor parallel geführten Leitung pumpbar ist, bis die gewünschte höhere Verdampfungstemperatur wieder erreicht ist,
und/oder dass unter erfolgender Abschaltung des oder der Motorkompressoren bei zu tiefen Verdampfungstemperaturen mindestens ein zu diesen Kompressoren in einer dazu parallel geführten Leitung (27, 28) angelegtes Niederdruckpressostat (27', 28') unter Änderung des Druckes schaltbar ist.
bei zu tiefen Verdampfungstemperaturen entweder ohne eine Ausschaltung des oder der Motorkompressoren (11, 12) das Kältemittel zur Regelung der Kühlleistung über eine Heißgasbypassleitung (26) mit Magnetventil (26', 26") für eine Heißgaseinspritzung in einer zum zu drosselnden Motorkompressor parallel geführten Leitung pumpbar ist, bis die gewünschte höhere Verdampfungstemperatur wieder erreicht ist,
und/oder dass unter erfolgender Abschaltung des oder der Motorkompressoren bei zu tiefen Verdampfungstemperaturen mindestens ein zu diesen Kompressoren in einer dazu parallel geführten Leitung (27, 28) angelegtes Niederdruckpressostat (27', 28') unter Änderung des Druckes schaltbar ist.
3. Milchkühlanlage nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
zur Konstanthaltung des Verflüssigungsdruckes des Kältemittels der
Kältemaschinen in diesen ein luftgekühlter Kondensator (13) vorgesehen ist,
wobei zu verwendende Lüftermotoren der Kondensatoren (13) eine
Drehzahlregelung aufweisen, um den Verflüssigungsdruck des Kältemittels
konstant zu halten.
4. Milchkühlanlage nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
bei einer höheren Milchmenge im Auslaufbereich mindestens ein Rührwerkmotor
(29) dort im Milchkühltank angelegt und schaltbar ist, wobei falls der
Motorkompressor (11, 12) auf Niederdruck geschaltet wird, die Kältemaschine
auch den Rührwerkmotor (29) ausschaltet, um einen Lufteinschlag und dadurch
eine Beschädigung der Milch vorzubeugen.
5. Milchkühlanlage nach einem der Ansprüche 1-4,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Verdampfer-Kühlboden (2) im Auslaufbereich (9) oder das oder die dortigen Verdampferbodensegmente (5, 6, 7, 8) die Form eines länglichen, gleichschenkligen Dreiecks aufweist, welches an der Spitze entsprechend der Tankstirnwandung abgeschnitten ist
und zum Tankinneren in einer Größe entsprechend der Neigung (α) des Verdampfer-Kühlbodens (2) zum Milchauslauf (3) und dessen Querschnittswölbung ausläuft, wobei ein erster Kältemittelkreislauf dem unteren Teil (6, 7) des Verdampfer-Kühlbodens zugeordnet ist (Fläche A1 und A2) und ein zweiter Kältemittelkreislauf dem übrigen Teil (5, 8) (Fläche B1 und B2) des Verdampfer-Kühlbodens (2), um die Zwangsführung, Strömung und Verteilung des Kältemittels für den Anwendungszweck zu optimieren,
und wobei eine einzige Kältemaschine mit zwei Kompressoren (11, 12) oder zwei getrennten Kältemaschinen vorgesehen sind, welche abhängig von der Füllmenge des Milchkühltankes und/oder der Milchtemperatur zu- und/oder abschaltbar sind.
der Verdampfer-Kühlboden (2) im Auslaufbereich (9) oder das oder die dortigen Verdampferbodensegmente (5, 6, 7, 8) die Form eines länglichen, gleichschenkligen Dreiecks aufweist, welches an der Spitze entsprechend der Tankstirnwandung abgeschnitten ist
und zum Tankinneren in einer Größe entsprechend der Neigung (α) des Verdampfer-Kühlbodens (2) zum Milchauslauf (3) und dessen Querschnittswölbung ausläuft, wobei ein erster Kältemittelkreislauf dem unteren Teil (6, 7) des Verdampfer-Kühlbodens zugeordnet ist (Fläche A1 und A2) und ein zweiter Kältemittelkreislauf dem übrigen Teil (5, 8) (Fläche B1 und B2) des Verdampfer-Kühlbodens (2), um die Zwangsführung, Strömung und Verteilung des Kältemittels für den Anwendungszweck zu optimieren,
und wobei eine einzige Kältemaschine mit zwei Kompressoren (11, 12) oder zwei getrennten Kältemaschinen vorgesehen sind, welche abhängig von der Füllmenge des Milchkühltankes und/oder der Milchtemperatur zu- und/oder abschaltbar sind.
6. Milchkühlanlage nach einem der Ansprüche 1-5,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Abschnitt des Verdampfer-Kühlbodens im Auslaufbereich (9) in zwei
Verdampferbodensegmente (6, 7) aufgeteilt ist, welche an einem oder zwei
Kältemittelkreise angeschlossen sind.
7. Milchkühlanlage nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
seitlich oberhalb des oder der Verdampferbodensegmente (6, 7) des vertieften
Auslaufbereiches (9) ein oder zwei zusätzliche, diese teilweise umgebende
Verdampferbodensegmente (5, 8) angelegt sind.
8. Milchkühlanlage nach einem der Ansprüche 1-7,
dadurch gekennzeichnet, dass
mittig längs des Milchtankkühlbodens (4) (Tankkühlboden-Mittelachse) die untere
Scheitellinie (30) des Tankinneren geführt ist und seitlich rechts und links dazu
jeweils zwei ineinander seitlich und in Längsrichtung versetzt angeordnete,
längliche untere und obere Verdampferbodensegmente (5, 6; 7, 8), wobei insofern
eine Aufteilung des dortigen Verdampferkühlbodens (2) in vier
Verdampfersysteme mit einem oder bis zu vier an diesen getrennt
angeschlossenen Motorkompressoren (11, 12) oder Kühlmaschinen erfolgt.
9. Milchkühlanlage nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Verdampfer-Kühlboden (2) in ein oder zwei vordere kürzere, unmittelbar
seitlich des Milchauslaufs (3) sich gegenüberliegende tiefere
Verdampferbodensegmente (6, 7) aufgeteilt ist, welche bis zum Milchauslauf (3)
derart geführt sind und den vertieften Milchauslaufbereich (9) bilden,
und in zwei seitlich außen, oberhalb davon jeweils angrenzende äußere
Verdampferbodensegmente (5, 8), welche an dem dem Milchauslauf (3)
abgewandten Ende unmittelbar aufeinander zulaufen und einen gemeinsamen
zusätzlichen oberen Milchsammelabschnitt im Tank bilden.
10. Milchkühlanlage nach einem der Ansprüche 1-9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die beiden inneren unteren Verdampferbodensegmente (6, 7) und diese unter
Einschluß der oder des diese außen umgebenden oberen
Verdampferbodensegmente (5, 8) und somit die gesamte Anordnung aus inneren
und äußeren Verdampferbodensegmenten (5, 6, 7, 8) sich zum Milchauslauf (3) hin
verbreitert und vertieft.
11. Milchkühlanlage nach einem der Ansprüche 1-10,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verdampferbodensegmente (5, 6, 7, 8) des Milchtankkühlbodens (4) im
Querschnitt jeweils aus zwei mit ihren Innenseiten in Abstand gehaltenen
Verdampferplattenwandungen bestehen, welche derart miteinander verschweißt
sind, dass zwischen diesen die Kältemittelwege mit jeweiligen
Einspritzleitungsanschlüssen (16, 17, 18, 19) und Saugleitungsanschlüssen
(20, 21, 22, 23) verlaufen.
12. Milchkühlanlage nach einem der Ansprüche 1-11,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verdampferbodensegmente (5, 6, 7, 8) des Milchtankkühlbodens (4)
entsprechend der vorgesehenen Form des Milchkühltankes und seines
Milchtankkühlbodens (4) (liegender oder stehender Milchkühlbehälter) unter
Neigung der Innenseite (10) zum Milchauslauf (3) mit plattenförmigen Innenböden
und/oder mit zueinander geneigten oder gewölbten Innenböden ausgebildet und
seitlich aneinandergesetzt sind.
13. Milchkühlanlage nach einem der Ansprüche 1-12,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Milchzuführung in den Milchkühltank (1) mittelbar über ein zusätzliches
Vorkühlsystem und/oder einen Puffertank erfolgt.
14. Milchkühlanlage nach einem der Ansprüche 1-13,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Milchkühltank (1) eine über seine Länge gleich große Tankinnenhöhe aufweist
und zum Milchauslauf (3) tiefer gelagert ist als an seinem anderen Tankende, so
dass der Verdampfer-Kühlboden (2) innerhalb des Tanks zum Milchauslauf bei
gleichbleibender Ausbildung der Tankwandung geneigt ist.
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DE2000139014 DE10039014C2 (de) | 2000-08-10 | 2000-08-10 | Milchkühltank mit einem Kühlboden |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE1020437A3 (nl) * | 2012-05-23 | 2013-10-01 | Packo Inox Nv | Koelinrichting en werkwijze voor het koelen van een vloeistof met een dergelijke koelinrichting. |
DE102017220053A1 (de) * | 2017-11-10 | 2019-05-16 | Robert Bosch Gmbh | Spritzschutzvorrichtung |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10316165B4 (de) * | 2003-04-09 | 2008-03-20 | Institut für Luft- und Kältetechnik gGmbH | Solare transportable Kompakt-Milchkühleinheit |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2665824B1 (fr) * | 1990-08-14 | 1993-09-17 | Prominox Sa | Procede et systeme de stockage et de conservation du lait en vrac dans une cuve. |
DE4228752C2 (de) * | 1992-09-01 | 1995-07-20 | Henry Helmuth | Vorrichtung zum Kühlen von Milch und Verfahren zum Betrieb einer Milchlagervorrichtung |
-
2000
- 2000-08-10 DE DE2000139014 patent/DE10039014C2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE1020437A3 (nl) * | 2012-05-23 | 2013-10-01 | Packo Inox Nv | Koelinrichting en werkwijze voor het koelen van een vloeistof met een dergelijke koelinrichting. |
DE102017220053A1 (de) * | 2017-11-10 | 2019-05-16 | Robert Bosch Gmbh | Spritzschutzvorrichtung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE10039014C2 (de) | 2003-02-13 |
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