DE3137290C2

DE3137290C2 - Temperature-controlled refrigeration unit for the rapid cooling of milk in a heat exchanger system

Info

Publication number: DE3137290C2
Application number: DE3137290A
Authority: DE
Inventors: Jean Louis Esteve
Original assignee: Alfa Laval AB
Current assignee: Alfa Laval AB
Priority date: 1980-10-02
Filing date: 1981-09-18
Publication date: 1994-10-06
Anticipated expiration: 2001-09-19
Also published as: IT8123884A0; ES505992A0; FR2491607B1; FR2491607A1; IT1138217B; ES8302898A1; DE3137290A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen temperaturgeregelten Kälteerzeuger zur schnellen Kühlung von Milch in einer Wärmetauscheranlage unter Verwendung eines Gemisches aus Kaltwasser und einer weiteren Flüssig keit, mit einem von der Umgebung isolierten, einen Einlaß und Auslaß aufweisenden Behälter, der eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Flüssig keits-/Eisgemisches (Weicheis) enthält, wobei der Gefrierpunkt der Mischung bei Atmosphärendruck unter 0°C liegt und sich in dem Behälter zahlreiche kleine Eiskristalle bilden, die von einer dünnen Schicht der genannten Flüssigkeit umgeben sind, die die Eiskristalle voneinander isoliert, mit einem externen über den Einlaß und den Auslaß verbundenen Wärmetauscher zum Wärmeaustausch mit der Milch und mit einem zur Kühlung des Gemisches in dem Behälter vorgesehenen und mittels eines von einem Verdichter kommenden Kältemittels arbeitenden Verdampfer.The present invention relates to a temperature-controlled refrigeration generator for rapid cooling of milk in a heat exchanger system Use a mixture of cold water and another liquid speed, with an inlet and outlet isolated from the environment having container, the device for producing a liquid keits- / Eisgemisches (soft ice cream) contains, the freezing point of the Mixture at atmospheric pressure is below 0 ° C and is in the container numerous small ice crystals form from a thin layer of mentioned liquid are surrounded, the ice crystals from each other isolated, connected to an external one via the inlet and the outlet Heat exchanger for heat exchange with the milk and with one for Cooling the mixture provided in the container and by means of a evaporator coming from a compressor refrigerant.

Die klassischen Verfahren zur Kälteerzeugung bei niedrigen Temperaturen (bei 0°C bzw. 273°K) basieren auf dem Prinzip der Zustandsänderung (flüssig → fest) eines in großen Mengen billig verfügbaren Stoffes, nämlich des Wassers, das bei 0°C und atmosphärischem Druck zu Eis übergeht. Eine Kühlmaschine, deren Verdampfer im allgemeinen eine Rohrschlange ist, die in ein Wasser enthaltendes Gefäß getaucht wird, erzeugt Kälte durch Ver dampfung des in ihr strömenden Kühlmittels. Liegt die Temperatur des Wassers bei 0°C, bildet sich um die Schlange (d. h. auf der Verdampferober fläche) Eis. Eine Vorrichtung, die die Dicke der Eisschicht mißt, schaltet die Kühlmaschine ab, wenn eine optimale Eismenge erzeugt worden ist. Die Nutzung der so gespeicherten Wärmeenergie erfolgt, indem man das im Behälter nicht als Eis vorliegende Wasser durch einen externen Wärmeaus tauscher strömen und mit höherer Temperatur in den Behälter zurückkeh ren läßt. Bei der Berührung mit diesem Wasser, dessen Temperatur höher als 0°C liegt, wandelt sich das im Behälter vorliegende Eis zu Wasser, wobei es 80 kcal/kg Eis aufnimmt.The classic methods of refrigeration at low temperatures (at 0 ° C or 273 ° K) are based on the principle of change of state (liquid → solid) of a cheaply available substance, namely the Water that changes to ice at 0 ° C and atmospheric pressure. A Refrigerator, the evaporator of which is generally a coil, immersed in a vessel containing water creates cold by ver vaporization of the coolant flowing in it. Is the temperature of the Water at 0 ° C forms around the snake (i.e. on the evaporator top surface) ice. A device that measures the thickness of the ice layer switches the Cooling machine off when an optimal amount of ice has been generated. The Use of the thermal energy stored in this way is done by using the Containers do not present water as ice due to external heat Flow exchanger and return to the tank at a higher temperature ren leaves. When touched with this water, its temperature is higher than 0 ° C, the ice in the container changes to water, whereby it absorbs 80 kcal / kg ice.

Ein derartiger Kälteerzeuger ist insbesondere in der Patentschrift DE 29 00 372 A1 dargestellt, die die Schritte Verdampfen, d. h. Bildung einer Eisschicht auf der Verdampferoberfläche, und Abtauen, d. h. Ablösen des Eises von der Verdampferoberfläche durch Einleitung von heißem Kältemitteldampf in den Verdampfer, periodisch wiederholt. Die darin beschriebene Anlage hat den Nachteil, daß sie sich nicht zur schnellen Kühlung einer Substanz, ins besondere von Milch, in einer Wärmetauscheranlage eignet, weil die durch Abtauen der Eisschicht gebildeten Eispartikel in dem Speicherbehälter relativ groß sind. Ein anderer Grund dafür ist, daß das Kühlwasser, in dem sich die Eispartikel befinden, nicht unter 0°C gekühlt werden kann. Ein weiterer Nachteil einer Anlage gemäß der genannten Erfindung ist der relativ große konstruktive Aufwand, da der Verdampfer als konstruktiv geschlossene Einheit vorzusehen ist.Such a cooler is in particular in the patent DE 29 00 372 A1 shown evaporating the steps, d. H. Formation of an ice layer the evaporator surface, and defrosting, d. H. Removal of the ice from the Evaporator surface by introducing hot refrigerant vapor into the evaporator, repeated periodically. The system described therein has the disadvantage that they are not for the rapid cooling of a substance, ins special of milk, suitable in a heat exchanger system because of the Defrosting the ice layer formed ice particles in the storage container relatively are great. Another reason for this is that the cooling water in which the Ice particles, can not be cooled below 0 ° C. Another The disadvantage of a system according to the invention mentioned is the relatively large size constructive effort, since the evaporator as a constructively closed Unit is to be provided.

Die Aufgabe der Erfindung ist es demnach, einen temperaturgeregelten Kälteerzeuger zu bauen, der sich zur schnellen Kühlung von Milch eignet, der wirtschaftlich arbeitet und gleichzeitig konstruktiv einfach gestaltet ist.The object of the invention is therefore a temperature-controlled To build refrigerators that are suitable for the rapid cooling of milk, that works economically and at the same time has a simple design.

Diese Aufgabe wird gemäß vorliegender Erfindung dadurch gelöst, daß eine kontinuierlich arbeitende Rührflügelvorrichtung in dem Behälter angeord net ist, deren Flügel über die Oberfläche des Behälterbodens streichen, daß zumindest ein Teil des Bodens des Behälters eine Wärmetauschfläche des Verdampfers bildet, und daß der Auslaß über eine Öffnung, durch die hindurch das im Behälter erzeugte Weicheis über den Auslaß zum exter nen Wärmetauscher gelangt, in den Boden des Behälters mündet. Durch die kontinuierlich arbeitende Rührflügelvorrichtung, deren Flügel in einem definierten Abstand über die Verdampferoberfläche streichen, wird sicher gestellt, daß Eiskristalle nur bis zu einer bestimmten Größe erzeugt und in den Auslaß abgeführt werden. Um dies sicherzustellen, kann in der Öffnung des Auslasses ein Maschendrahtsieb angeordnet sein.This object is achieved in accordance with the present invention in that a continuously operating impeller device arranged in the container is net, whose wings sweep across the surface of the container bottom that at least part of the bottom of the container is a heat exchange surface of the Evaporator forms, and that the outlet through an opening through through which the soft ice produced in the container passes through the outlet to the exterior NEN heat exchanger arrives in the bottom of the container. Through the continuously working impeller device, the blades in one stroking the defined distance over the surface of the evaporator is certain asked that ice crystals are only produced up to a certain size and in the outlet are discharged. To ensure this can be done in the opening a mesh screen can be arranged in the outlet.

Weiterhin wird durch die vorliegende Erfindung ein Kälteerzeuger angegeben, der ein Eiskristalle enthaltendes Kältemittel niedriger Temperatur verwendet, wobei dieses Kältemittel ein Gemisch aus Kaltwasser und einer weiteren Flüssigkeit mit einem Gefrierpunkt bei Atmosphärendruck unter 0°C aufweist, und wobei dieses Kältemittel sicherstellt, daß sich im Gefäß eine große Anzahl kleiner Eiskristalle bildet, die miteinander nicht ver schmolzen sind, weil eine dünne Schicht der genannten Flüssigkeit sie umgibt und voneinander isoliert. Auf diese Weise wird es möglich, im externen Wärmeaustauscher nicht nur den gekühlten, aber nicht als Eis vorliegenden Wasseranteil zu schicken, sondern auch gekühltes Wasser, das mindestens zum Teil kleine Eiskristalle enthält, die sich in der Einfassung gebildet haben. Man erhält also einen höheren Wirkungsgrad des Wärmeaustauschers (schnel lere Kühlung).Furthermore, the present invention makes a refrigeration device indicated that the refrigerant containing ice crystals is lower Temperature used, this refrigerant is a mixture of cold water and another liquid with a freezing point Has atmospheric pressure below 0 ° C, and this refrigerant ensures that there is a large number in the vessel small ice crystals that do not ver are melted because a thin layer of the above Liquid surrounds and isolates them from each other. On this way it becomes possible in the external heat exchanger not just the chilled one, but not in the form of ice To send water, but also chilled water, that contains at least partially small ice crystals that have formed in the enclosure. So you get a higher efficiency of the heat exchanger (quick cooling).

Mit Vorteil kann man eine Mischung aus Wasser und Alkohol verwenden.A mixture of water and alcohol can be used with advantage.

Der Erstarrungspunkt einer Mischung aus Wasser und Al kohol liegt unter 0°C; die Vorteile dieses Umstands sind unten ausführlich erläutert. Bei dem verwendeten Alkohol nimmt man vorzugsweise den am leichtesten erhältlichen, d. h. Äthylalkohol; andere verwendbare Alkohole sind Allyl alkohol CH₂=CH-CH₂OH, Benzylalkohal C₆H₅-C₂OH, Butylal kohol CH₃(CH₂)₂CH₂OH, Propylalkohol CH₃CH₂CH₂OH, Äthylen glycol CH₂OHCH₂OH sowie Propandiol-1,2 CH₃CHOH CH₂OH.The freezing point of a mixture of water and alcohol is below 0 ° C; the advantages of this are detailed below. For the alcohol used, it is preferred to take the most readily available, ie ethyl alcohol; other usable alcohols are allyl alcohol CH ₂ = CH-CH ₂ OH, benzyl alcohol C ₆ H ₅ -C ₂ OH, butyl alcohol CH ₃ (CH ₂ ) ₂ CH ₂ OH, propyl alcohol CH ₃ CH ₂ CH ₂ OH, ethylene glycol CH ₂ OHCH ₂ OH and propanediol-1,2 CH ₃ CHOH CH ₂ OH.

Ein vorteilhaftes Merkmal der vorliegenden Erfindung ist daß der Verdampfer von zumindest einem Teil des Bodens, sowie von einem punktweise in dem unter diesen geschweißten zweiten Boden gebildet ist.An advantageous feature of the present invention is that the evaporator of at least part of the floor, as well as one point formed in the second floor welded under this is.

Durch die vorliegende Erfindung wird in vorteilhafter Weise eine Vorrichtung zum Kühlen beliebiger fest, flüssiger oder gasförmiger Substanzen sowie zum Schnellkühlen von Milch zur Speicherung dersel ben bei niedriger Temperatur nach dem Melken angegeben.The present invention advantageously a Device for cooling any solid, liquid or gaseous substance as well as for the rapid cooling of milk for storing it specified at low temperature after milking.

Eine spezielle Ausführungsform der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist im folgenden unter Bezug auf die Figuren der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:A special embodiment of the device according to the present invention is hereinafter referred to explained in more detail on the figures of the drawing. It shows:

Fig. 1 eine schaubildliche Dar stellung als Vertikalschnitt; Fig. 1 is a perspective Dar position as a vertical section;

Fig. 2 einen waagerechten Schnitt auf der Ebene II-II der Fig. 1; Fig. 2 is a horizontal section on the plane II-II of Fig. 1;

Fig. 3 eine vergrößert dargestellte Einzelheit aus der Fig. 1. Fig. 3 is an enlarged detail shown in FIG. 1.

Der Behälter zur Behandlung und Speicherung der Substanz, die ihren Zustand ändern soll (Wasser-Alkohol-Mischung) ist ein vertikal zylindrisches Gefäß mit isoliertem Dop pelmantel, wobei das Innengefäß 1 aus nichtrostendem Stahl oder einem anderen Werkstoff, den das Wasser nicht angreift, und das Außengefäß 2 aus einem beliebigen tragenden Mate rial ausreichender Festigkeit bestehen. Der Raum zwischen den beiden Gefäßen ist mit einem Isolierstoff 3 - bei spielsweise eingespritztem Polyurethanschaum - ausgefüllt.The container for the treatment and storage of the substance that is to change its state (water-alcohol mixture) is a vertically cylindrical vessel with an insulated double jacket, the inner vessel 1 made of stainless steel or another material that does not attack the water, and the outer vessel 2 consist of any supporting material sufficient strength. The space between the two vessels is filled with an insulating material 3 - for example injected polyurethane foam.

Ein gegebenenfalls isolierter und gegebenenfalls hermetisch dicht abschließender unbeweglicher Deckel 17 schützt das gespeicherte Produkt, erlaubt aber Zugang zu den Innen mechanismen.An optionally insulated and possibly hermetically sealed immovable cover 17 protects the stored product, but allows access to the internal mechanisms.

Der Boden 4 des Gefäßes, der aus nichtrostendem Stahl oder einem anderen wärmeleitenden Werkstoff besteht, dient als Austauschfläche zwischen dem den Zustand verändernden Pro dukt (Flüssigkeit vor bzw. Feststoff plus Flüssigkeit nach der Eisbildung), d. h. gegebenenfalls einer Wasser-Alkohol- Mischung, und dem Kühlmittel der Kühlmaschine.The bottom 4 of the vessel, which consists of stainless steel or another heat-conducting material, serves as an exchange surface between the state-changing product (liquid before or solid plus liquid after ice formation), ie optionally a water-alcohol mixture, and the coolant of the refrigerator.

Ein zweiter Boden 5 ist punktweise unter den Boden 4 ge schweißt und bildet mit diesem zusammen den Verdampfer einer zugehörigen Kühlmaschine, d. h. den internen Wärme austauscher des Gefäßes. Einige der Schweißpunkte 20 sind in der Fig. 2 als Punkte angedeutet. Die Schweiß linien 22 bilden Hindernisse, die für das Kühlmittel (beispielsweise Freon) eine geeignete Strömungsbahn im In nern des als Verdampfer wirkenden doppelten Bodens her stellen, d. h. eine Strömungsbahn, die den Strömungskreis lauf des Verdampfers maximal ausnutzt. Das Kühlmittel tritt als Flüssigkeit durch die Leitung 6 ein und als Gas durch die Leitung 7 wieder aus, wobei es Wärme aus dem Produkt im Gefäß abzieht (die Ausbildung des Ver dampfers am Boden des Gefäßes 4 kann im Einzelfall auch anders als die hier beschriebene und gezeigte sein).A second base 5 is spot welded under the base 4 and forms together with this the evaporator of an associated refrigerator, ie the internal heat exchanger of the vessel. Some of the welding points 20 are indicated as points in FIG. 2. The welding lines 22 form obstacles for the coolant (for example Freon) to produce a suitable flow path in the interior of the double bottom acting as an evaporator, ie a flow path that makes maximum use of the flow circuit of the evaporator. The coolant enters as a liquid through line 6 and as a gas through line 7 , whereby it removes heat from the product in the vessel (the formation of the evaporator at the bottom of the vessel 4 can also be different in individual cases than that described here and be shown).

Eine langsamlaufende Motor-Getriebe-Einheit 8 (beispiels weise 4 bis 10 U/min) dreht eine Welle 18 mit einem Dop pelflügel 9, dessen anderes Ende auf dem Gefäßboden mit einem Drehlager 10 abgestützt sein kann. Der Doppelflügel 9 (vergl. Fig. 3) ist dazu gedacht, über die Oberfläche des Verdampfers 4-5 zu streichen. Der Abstand (e) zwi schen dem unteren Flügelteil und dem Boden 4 des Gefäßes ist so gering wie möglich, ohne daß die Flügel jedoch den Boden berühren. Die Verspannungen 11 erlauben, die Lage der Flügel 9 einzustellen und während des Rührens des Ge fäßinhalts in der Sollage zu halten. Die Motor-Getriebe- Einheit 8 ist auf einem starren Auflager 12 ortsfest gela gert.A slow-running motor-gear unit 8 (example, 4 to 10 rpm) rotates a shaft 18 with a double wing 9 , the other end of which can be supported on the bottom of the vessel with a rotary bearing 10 . The double wing 9 (see FIG. 3) is intended to sweep over the surface of the evaporator 4-5 . The distance (e) between the lower wing part and the bottom 4 of the vessel is as small as possible, but without the wings touching the ground. The tensions 11 allow to adjust the position of the wings 9 and to keep the contents of the vessel in the desired position while stirring the Ge. The motor-transmission unit 8 is gela fixed on a rigid support 12 gela.

Use of the stored product (ice and liquid)

Eine Öffnung 13 mit eingepaßtem Maschendrahtsieb 19 im Bo den 4 des Gefäßes erlaubt, gegebenenfalls kleine Eiskri stalle enthaltende kalte Flüssigkeit über die Leitung 14 abzuziehen, wobei das Eis ganz oder teilweise zurückge halten wird. Eine nicht gezeigte Pumpe fördert die Flüs sigkeit zu einem nicht gezeigten externen Wärmeaustauscher (beispielsweise einem Plattenwärmeaustauscher), um durch fühlbare und schließlich latente Wärme eine flüssige, feste oder gasförmige Substanz zu kühlen, die man zur Kältebehandlung in den Wärmeaustauscher einführt (bei spielsweise Milch).An opening 13 with a fitted wire mesh 19 in the Bo 4 of the vessel allows, if necessary, small ice crystals containing cold liquid to be withdrawn via line 14 , the ice being held back in whole or in part. A pump, not shown, conveys the liquid to an external heat exchanger (for example a plate heat exchanger), which is not shown, in order to cool a liquid, solid or gaseous substance which can be felt and ultimately latent heat and which is introduced into the heat exchanger for cold treatment (for example milk) .

Die erwärmte Flüssigkeit kehrt über eine durch den Deckel 17 oder die Lagerung 12 der Motor-Getriebe-Einheit füh rende Leitung 15 oder auch durch die in diesem Fall hohle Welle 18 der Motor-Getriebe-Einheit in das Gefäß zurück.The heated liquid returns via a line 15 through the cover 17 or the bearing 12 of the motor-gear unit or also through the hollow shaft 18 of the motor-gear unit in this case back into the vessel.

Zur Wärmeregelung der Vorrichtung ist ein Thermostat vor gesehen, dessen Kühlelement 16 im unteren Teil auf der Außenfläche des Innengefäßes 1 angebracht ist. Dieser Thermostat erlaubt, den Verdichter der zugehörigen Kühl maschine abzuschalten, wenn die erfaßte Temperatur unter dem Gefrierpunkt des im Gefäß gespeicherten Produkts liegt.To thermally control the device, a thermostat is seen before, the cooling element 16 is attached in the lower part on the outer surface of the inner vessel 1 . This thermostat allows the compressor of the associated cooling machine to be switched off when the temperature detected is below the freezing point of the product stored in the vessel.

Working example for the device

Man füllt eine Mischung aus Wasser und Alkohol (beispiels weise mit 5 Gew.-% Äthylalkohol, Gefrierpunkt bei Atmos phärendruck etwa -2,5°C (270,5°K)) in das Behandlungsge fäß und schaltet die Kühlanlage gleichzeitig mit der Motor- Getriebe-Einheit und den Flügeln (8, 18, 19, 11) ein. Hat die Temperatur des flüssigen Produkts -2,5°C erreicht, bildet sich Eis auf dem Verdampf er (Boden des Gefäßes 4). Die so gebildeten Eiszellen haben die Eigenschaft, nicht miteinander zu verschmelzen, denn sie sind von einer dün nen Alkoholschicht umgeben; außerdem lassen sie sich von den Flügeln 8 sehr leicht von der Verdampfer-Bodenfläche lösen. Die vom Boden abgehobenen Eiszellen steigen zur Oberfläche der Flüssigkeit empor, bis fast die gesamte Mischung aus Wasser und Alkohol zu Eis geworden ist. Dann ist das Gefäß mit schneeartigen Kristallen gefüllt, die nicht aneinanderhaften. Es findet eine Trennung des Was sers vom Alkohol am Boden des Gefäßes statt, wo die Alko holkonzentration steigt. Das Fühlelement des Thermostaten 16 stellt in diesem Augenblick eine Temperatur unter -2,5°C fest und schaltet die Kühlmaschine ab.You fill a mixture of water and alcohol (example, with 5 wt .-% ethyl alcohol, freezing point at atmospheric pressure about -2.5 ° C (270.5 ° K)) in the treatment vessel and switches the cooling system simultaneously with the engine - Gear unit and the wings ( 8 , 18 , 19 , 11 ). When the temperature of the liquid product has reached -2.5 ° C, ice forms on the evaporator (bottom of the vessel 4 ). The ice cells thus formed have the property of not fusing together, because they are surrounded by a thin layer of alcohol; in addition, they can be easily detached from the evaporator base surface by the wings 8 . The ice cells lifted from the ground rise to the surface of the liquid until almost the entire mixture of water and alcohol has turned into ice. Then the vessel is filled with snow-like crystals that do not stick together. There is a separation of the water from the alcohol at the bottom of the vessel, where the alcohol concentration increases. The sensing element of the thermostat 16 detects a temperature below -2.5 ° C at this moment and switches off the refrigerator.

Das kalte flüssige Produkt (Mischung aus Wasser und 5 Gew.-% Alkohol entsprechend dem gewählten Beispiel), das gegebe nenfalls kleine Eiskristalle enthält, wird durch das Sieb 13 hindurch in die Leitung 14 gezogen und zum externen Wärmeaustauscher geschickt, wo es die zu behandelnde feste, flüssige oder gasförmige Substanz erwärmt, und kehrt dann in der Leitung 15 zum Behandlungsgefäß zurück. Die Aus tauschoberfläche zwischen dem zurückkehrenden flüssigen Produkt und den im Gefäß gespeicherten Eiskristallen ist erheblich; die Austrittstemperatur des flüssigen Produkts in der Leitung 14 bleibt nahe dem Gefrierpunkt der Was ser-Alkohol-Mischung, d. h. im gewählten Beispiel -2,5°C.The cold liquid product (mixture of water and 5 wt .-% alcohol according to the example chosen), which may contain small ice crystals, is drawn through the sieve 13 into the line 14 and sent to the external heat exchanger, where it is to be treated solid, liquid or gaseous substance is heated, and then returns in line 15 to the treatment vessel. The exchange surface between the returning liquid product and the ice crystals stored in the vessel is considerable; the outlet temperature of the liquid product in line 14 remains near the freezing point of the water-alcohol mixture, ie in the chosen example -2.5 ° C.

Steigt die Temperatur wieder über den Abschaltpunkt, wo bei sie aber noch unter dem Gefrierpunkt bleibt, schaltet der Thermostat 16 die Kühlmaschine wieder an.If the temperature rises again above the switch-off point, but remains below freezing point, the thermostat 16 switches the cooling machine on again.

Advantages of the invention over the conventional Ver drive

1. With the same performance, the investment costs can be low ger be kept, since the pipe coil in the vessel is omitted; it is formed by the double Bo forming the evaporator that replaced.
2. With the same volume of the treatment vessel reached you have a larger amount of ice stored, because a water Alcohol mixture is used, the small ice crystals forms that easily rise to the surface of the liquid and therefore quickly release the bottom of the vessel, where new crystals can form.
3. Because the temperature of the in the external heat exchanger sent liquid is lower (-2.5 ° C instead of 0 ° C), becomes a perishable product like milk very quickly a lower temperature cooled than the conventional process, which leads to greater truth Probably the germs are destroyed or harmless that it contains; performance continues the refrigerator, which must be applied in order to the stored perishable product at low tem to maintain temperature.
4. The ice melts faster because of the exchange surface between the ice and the one returning to the vessel warmed liquid due to the smallness of the ice cri stall in the present process is much larger. In the liquid to be sent to the external heat exchanger is cooled down faster.
5. It is possible to heat energy at different tem save temperatures by looking at the percentage of what this mixed liquid (alcohol) and thus the Freezing point of the mixture changes.

Application example

Eine besonders interessante Anwendung für die vorliegende Erfindung ist das Kühlen von Milch im Erzeugerbetrieb nach dem Schnellkühlverfahren. Die aus der Sammelleitung kom mende Milch hat eine Temperatur von 35°C. In einem Wärme austauscher (beispielsweise einem Plattenwärmeaustauscher der Fa. Alfa-Laval, France) gibt sie ihre Wärme sehr schnell (die Verweilzeit im Wärmeaustauscher liegt in der Größenordnung von wenigen Sekunden) an die aus dem Gefäß der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung kommende kalte Zwischenflüssigkeit (beispielsweise -2,5°C) ab und kommt am Milchspeicher mit einer Temperatur unter 4°C an, die dann mit einer Kühlmaschinegeringer Leistung leicht aufrechterhalten werden kann. A particularly interesting application for the present Invention is the cooling of milk in the production operation according to the rapid cooling process. Coming from the manifold milk has a temperature of 35 ° C. In a warmth exchanger (e.g. a plate heat exchanger from Alfa-Laval, France) it gives its warmth a lot fast (the residence time in the heat exchanger is in the Order of magnitude of a few seconds) to that from the vessel of the device according to the present invention cold intermediate liquid (for example -2.5 ° C) from time to time arrives at the milk storage with a temperature below 4 ° C, which then easily with a low power refrigerator can be maintained.

Das hier vorgeschlagene Verfahren läßt sich in anderen Formen und mit anderen Wärmeaustauschern desgleichen für die Kühlbehandlung zahlreicher anderer Stoffe als Milch anwenden, wobei diese flüssig, fest oder gasförmig sein können.The method proposed here can be found in others Forms and with other heat exchangers for the cooling treatment of numerous substances other than milk apply, these being liquid, solid or gaseous can.

Claims

1. Temperature-controlled refrigeration device for the rapid cooling of milk in a heat exchanger system using a mixture of cold water and another liquid, with a container ( 1 , 2 , 3 ) that is insulated from the environment and has an inlet ( 15 ) and outlet ( 14 ), which contains a device for producing a liquid / ice mixture (soft ice), the freezing point of the mixture at atmospheric pressure being below zero degrees Celsius and numerous small ice crystals forming in the container, which are surrounded by a thin layer of the liquid mentioned, the ice crystals isolated from each other, with an external heat exchanger connected via the inlet ( 15 ) and the outlet ( 14 ) for heat exchange with the milk and with one provided for cooling the mixture in the container ( 1 , 2 , 3 ) and by means of one coming from a compressor Refrigerant-working evaporator ( 4 , 5 ), characterized in that a con continuously operating agitator vane device ( 9 , 11 , 18 ) is arranged in the container ( 1 , 2 , 3 ), the vanes ( 9 ) of which sweep across the surface of the container base such that at least part of the base of the container ( 1 , 2 , 3 ) forms a heat exchange surface of the evaporator ( 4 , 5 ), and that the outlet ( 14 ) via an opening ( 13 ) through which the soft ice produced in the container ( 1 , 2 , 3 ) passes through the outlet ( 14 ) to the external heat exchanger , opens into the bottom of the container ( 1 , 2 , 3 ).

2. Refrigerator according to claim 1, characterized in that a mesh screen ( 19 ) is arranged in the opening ( 13 ).

3. Refrigerator according to one of claims 1 or 2, characterized in that the evaporator ( 4 , 5 ) of at least part of the bottom ( 4 ) of the container ( 1 , 2 , 3 ), and a spot welded below this second bottom ( 5 ) is formed.

4. Refrigerator according to claim 3, characterized in that weld lines between the two floors ( 4 , 5 ) of the container ( 1 , 2 , 3 ) in the sense of obstacles form flow paths for the refrigerant over the entire extent of the evaporator.

5. Refrigerator according to one of claims 1 to 4, characterized in that the wings ( 9 ) via struts ( 11 ) are fixed to a rotary shaft ( 18 ) with which the height of the wings ( 9 ) can be adjusted above the evaporator surface.

6. Refrigerator according to one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the further liquid is an alcohol.

7. Refrigerator according to claim 6, characterized in that one the alcohol from the group of ethyl alcohol, allyl alcohol, Benzyl alcohol, butyl alcohol, propyl alcohol, ethylene glycol and Propanediol-1,2 chooses.

8. Refrigerator according to one of claims 1 to 7, characterized in that the mixture in the container ( 1 , 2 , 3 ) contains water and 5 wt .-% ethyl alcohol, the mixture at atmospheric pressure having a freezing point of about -2, 5 degrees Celsius.