FI73572B - Foerfarande och anordning foer nedkylning av nyssmjoelkad mjoelk. - Google Patents

Description

73572

MENETELMÄ JA LAITTEISTO VASTALYPSETYN MAIDON JÄÄHDYTTÄMISEKSI-FÖRFARANDE OCH ANORDNING FÖR NEDKYLNING AV NYSSMJÖLKAD MJÖLK

Tämän keksinnön kohteena on menetelmä vastalypsetyn maidon jäähdyttämiseksi, jossa menetelmässä maito johdetaan lypsy-laitteistosta määräsuuruisina erinä tilasäiliössä olevaan jäähdytettävään säilytystilaan ja jossa menetelmässä maitoerät esi jäähdytetään pysäyttämällä ne lypsylaitteiston ja säilytystilan välillä erilliseen lämmönvaihtimeen.

Maitotiloilla maito saadaan lypsylaitteiston eri lypsimiltä jatkuvana hitaana virtauksena. Maito imetään lypsimistä putkien kautta kokoojasäi1iöön, joka kerää maidon n. 5 l:n suuruisiksi eriksi, ja suorittaa samalla ilman erotuksen. Maitoerät siirretään edelleen pumpun avulla säilytystilalla varustettuun jäähdytettävään tilasäiliöön. Tilasäiliö toimii maitotilalla varastona, jossa päivittäisillä lypsykerroi1la saataavaa maitoa säilytetään siksi, kunnes se siirretään maitoautolla meijeriin.

Tilasäi1iöiden jäähdytysteholle asetetut vaatimukset on määritelty Maatalousministeriön päätöksessä no. 646/1969-10-15. Kun koneiden kehittyminen on sittemmin huomattavasti nopeuttanut lypsytapahtumaa, on myös ollut välttämätöntä kehittää maidon jäähdytystä erilaisin ratkaisuin, jotta päätöksen ehdot saataisiin täytetyksi. Eräänä ratkaisumallina on ollut maidon esi jäähdyttäminen mainitun kokoojasäi1ion ja tilasäiliön säilytystilan välille sijoitetulla erillisellä lämmönvaihtimella. Jos kokoojasäiliöstä säilytystilaan johdettavan maitoerän annetaan kulkea lämmönvaihtimen läpi vapaana, jatkuvana virtauksena, jää esijäähdytysvaihe ajalliselta kestoltaan liian lyhyeksi, mutta ajallisesti riittävään esijäähdytykseen päästään sillä, että kukin kokoojasäiliöstä tietyin väliajoin tulevista maitoeristä pysäytetään lämmönvaihtimeen, jolloin tuleva mai-toerä työntää kulloinkin lämmönvaihtimessa olleen edellisen, esi jäähtyneen maitoerän edellään tilasäiliön säilytystilaan.

2 73572 Tällä tavoin maitoa esi jäähdyttävä lämmönvaihdin on esitetty FI-kuulutusjulkaisussa no. 68943.

Mainittu FI-kuulutusjulkaisun no. 68943 mukainen lämmönvaih-dinratkaisu on kuitenkin siinä suhteessa epäedullinen, että maitoerä seisoo jäähdytyksen ajan lämmönvaihtimessa paikallaan. Lämmönsiirto olisi nimittäin huomatavasti tehokkaampaa, mikäli lämmönvaihtimessa olevassa maidossa tapahtuisi sekoittumista. Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on muodostaa tällä perusteella ratkaisu maidon esi jäähdytyksen tehostamiseksi, ja sille on tunnusomaista se, että lämmönvaihtimeen pysäytettyä maitoa liikutellaan ainakin yhden lämmönvaihtimeen järjestetyn edestakaisin liikkuvan hämmennyselimen avulla.

Maidon hämmentäminen voi tapahtua esim. käyttäen lämmönvaihtimen päihin sijoitettuja joustavia kalvoja, joita liikutellaan edestakaisin muuttuvan ulkopuolisen paineen avulla. Ratkaisussa voidaan hyödyntää lypsylaitteiston kompressorin synnyttämää alipainetta, joka on kytkettävissä lämmönvaihtimeen vuorotellen lämmönvaihtimen ulkopuolisen normaalipaineen kanssa niin, että tämä vuorottelu aikaansaa kalvojen edestakaisen liikkeen.

Keksinnön kohteena on myös laitteisto vastalypsetyn maidon jäähdyttämiseksi edellä kuvatulla menetelmällä. Laitteisto käsittää sinänsä ennestään tunnettuina elementteinä jäähdytettävällä säilytystilalla varustetun tilasäiliön, erillisen, esi jäähdyttimenä toimivan lämmönvaihtimen, sekä johdot, joita myöten maito on johdettavissa lypsylaitteistosta määräsuurui-sina erinä lämmönvaihtimeen ja siitä pysähdyksen jälkeen edelleen tilasäiliön säilytystilaan, ja sille on tunnusomaista se, että lämmönvaihdin on varustettu ainakin yhdellä edestakaisin liikkuvalla hämmennyselimellä lämmönvaihtimeen pysäytetyn maidon liikuttelemiseksi.

Eräs laitteiston edul1inentoteutus on edellä esitetyn mukaisesti se, että hämmennyselimet muodostuvat lämmönvaihtimen päissä sijaitsevista joustavista kalvoista, jotka ovat liikuteltavissa edestakaisin muuttuvan ulkopuolisen paineen avulla.

ti 3 7 3 5 7 2

Toinen mainituista kalvoista voi tällöin rajoittua tilaan, johon on vuoroin kytkettävissä lypsylaitteistosta johdettu alipaine ja vuoroin lämmönvaihtimen ulkopuolinen normaalipaine, ja se voidaan varustaa jousella niin, että jousi ja pai-neenvaihtelu yhdessä aikaansaavat kalvon edestakaisen liikkeen. Toinen kalvo voi tällöin olla järjestetty vapaasti liikkuvaksi, jolloin se liikkuu ensin mainitun kalvon määräämässä tahdissa.

Keksinnön mukaista laitteistoa voidaan edelleen soveltaa siten, että lämmönvaihtimen sisään järjestetään virtausesteinä toimivia elimiä turbulenssin synnyttämiseksi hämmennetyssä maidossa. Nämä elimet voivat olla kalvojen mukana liikkuvia, mutta ne voivat myös olla kiinteästi paikoilleen asennettuja, esim. oleellisesti lämmönvaihtimen päästä päähän ulottuvia mutkittelevia lankoja.

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin esimerkin avulla viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää erästä jäähdytettävällä säilytystilalla varustettua tilasäiliötä sekä siihen kytkettyä, esijäähdyttimenä toimivaa lämmonvaihdinta, kuviot 2 ja 3 esittävät lämmonvaihdinta kahdessa eri toimintavaiheessa lämmönvaihtimen päissä sijaitsevien kalvojen ollessa normaalipaineen (kuvio 2) ja alipaineen (kuvio 3) alaisena ja kuvio 4 esittää leikkausta IV-IV kuviosta 2.

Kuviossa 1 on esitetty vastalypsetyn maidon jäähdytykseen ja säilytykseen tarkoitettu tilasäiliö 1, joka käsittää maidon säilytystilan 2 sekä sitä ympäröivän vesitilan 3, jossa on jäähdytysvettä 4. Tilasäiliön 1 päälle on asennettu lämmön-vaihdin 5, joka toimii säilytystilaan 2 tulevan maidon esi-jäähdyttimenä. Maito tulee siten lypsylaitteistosta johtoa 6 myöten lämmönvaihtimeen 5 ja jatkaa sieltä johtoa 7 myöten ,1 73572 säilytystilaan 2. Johto, jonka kautta maitoa poistetaan säilytystilasta 2, on kuviossa merkitty viitenumerolla 8. Lämmön-vaihdin 5 on järjestetty toimimaan tilasäiliön 1 vesitilassa 3 olevalla jäähdytysvedellä 4 yhdistämällä lämmönvaihdin johtojen 9 ja 10 kautta vesitilaan sen kanssa suljetuksi piiriksi.

Maidon johtaminen lypsylaitteiston kokoojasäi1iöstä kuvion 1 mukaiseen laitteistoon tapahtuu pumpun avulla n. 5 l:n suuruisina erinä. Kokoojasäi1iöstä johtoa 6 myöten määrätyin väliajoin tulevat maitoerät pysäytetään esi jäähdytystä varten lämmönvaihtimeen 5, jolloin kukin maitoerä viipyy lämmönvaihti-messa siksi, kunnes seuraava kokoojasäiliöstä tuleva maitoerä työntää sen edellään tilasäiliön säilytystilaan 2 samalla kun viimeksi mainittu erä puolestaan jää lämmönvaihtimeen. Lämmon-vaihdin 5 on täten mitoitettu vastaamaan tilavuudeltaan kokoo-iasäiliöstä tulevia n. 51:n maitoeriä.

Kokoojasäi1iöstä tulevien maitoerien pysähtyminen lämmönvaihtimeen 5 on kuvion 1 mukaisessa laitteistossa aikaansaatu nostamalla lämmönvaihtimen ja säilytystilan 2 välinen johto 7 lämmönvaihdinta ylemmäksi kannattimen 11 varaan niin, että se toimii ilmalukkona säilytystilan ja lämmönvaihtimen välillä. Ilmalukko on avattavissa yksinkertaisesti siirtämällä johto 7, joka on taipuisaa letkua, pois kannattimelta 11 lämmönvaihtimen tasalle tai sitä alemmaksi. Tällä tavoin lämmönvaihdin 5 saadaan tyhjennetyksi sen jälkeen, kun lypsy on päättynyt ja viimeinen maitoerä on tullut esi jäähdytetyksi.

Lämmönvaihdin 5 esijäähdyttää maidon lämpötilaan, joka oleellisesti vastaa säilytystilassa 2 vallitsevaa säilytyslämpötilaa. Tämän johdosta jäähdytysveden pinta säilytystilaa 2 ympäröivässä vesitilassa 3 voi olla kuvion 1 mukaisesti säilytystilan pohjaa alempana. Säilytystilassa 2 olevan maidon jäähdytys tapahtuu lämmönvaihtimesta 5 johtoa 10 myöten vesitilaan 3 palaavalla jäähdytysvedellä, joka on järjestetty valumaan pitkin säilytystilan seinämän ulkopintaa.

5 735 72

Keksinnön mukaan lämmönvaihtimessa 5 olevan maitoerän esijääh-dytystä tehostetaan liikuttelemalla sitä sinä aikana, minkä se viipyy lämmönvaihtimessa. Tätä varten on lämmönvaihtimen 5 päihin asennettu joustavat, esim. kumia olevat kalvot 12, 13, jotka on järjestetty liikkumaan edestakaisin niin, että ne saavat aikaan maidon jatkuvan hämmennyksen. Kalvojen 12, 13 liike aikaansaadaan käyttämällä hyväksi lypsylaitteiston kompressorin synnyttämää alipainetta, jonka annetaan vaikuttaa kalvoihin vuorotellen lämmönvaihtimen 5 ulkopuolella vallitsevan normaalin ilmakehän paineen kanssa. Kuviossa 2 nähdään tilanne, jossa kalvoihin 12, 13 vaikuttaa ulkopuolinen normaalipaine, ja kuviossa 3 tilanne, jossa kalvoihin vaikuttaa lypsy-laitteiston synnyttämä alipaine.

Kuten kuvioista 2 ja 3 on nähtävissä, rajoittaa lämmönvaihtimen 5 vasemmanpuoleisessa päässä sijaitseva kalvo 12 lämmönvaihtimen ko. päähän tilan 14, johon liittyy kanava 15, jonka kautta tila on kytkettävissä vuorotellen normaalipaine- ja alipainelähteisiin. Kanava 15 käsittää luistiventtiilillä 16 varustetun haarakohdan, joka jakaa sen lämmönvaihtimen ulkopuolelle ja aiipainelähteenä toimivaan lypsylaitteistoon johtaviksi kanaviksi 17 ja 18. Lämmönvaihtimen 5 vastakkaisessa päässä sijaitseva kalvo 13 puolestaan rajoittaa lämmönvaihtimen tähän päähän tilan 19, jossa vallitsee jatkuvasti lämmönvaihtimen ulkopuolinen normaalipaine.

Kuvioista 2 ja 3 on edelleen nähtävissä, että lämmönvaihtimen 5 vasemmanpuoleisessa päässä sijaitseva kalvo 12 on varustettu edestakaisin liikkuvalla, tilan 14 ulkopuolelle ulottuvalla varrella 20 ja että varren pään ja luistiventtii1 in 16 väliin on asennettu puristusjousi 21. Toinen puristusjousi 22 on asennettu kalvon 12 ja tilan 14 kiinteän seinämän 23 väliin. Puristusjousi 21 suorittaa luistiventtiilin 16 asemanvaihdot, ja toinen puristusjousi 22 aikaansaa kalvon 12 asemanvaihdon siinä vaiheessa, kun tilaan 14 on kytketty normaalipaine. Kalvon 12 vastakkaissuuntaisen asemanvaihdon aikaansaa tilaan 14 kytketty alipaine.

6 73572

Kuvio 2 esittää tilannetta sillä hetkellä, kun puristusjousi 22 on suorittanut kalvon 12 asemanvaihdon tilan 14 ollessa kytkettynä normaalipaineeseen. Välittömästi tämän jälkeen toinen puristusjousi 21 siirtää luistiventtiiliä 16 niin, että tilaan kytkeytyy alipaine. Tällöin alipaineimu vetää kalvon 12 asemaan, joka on esitetty kuviossa 3. Heti tämän jälkeen luis-tiventtiili 16 vaihtaa jälleen asemaa puristus jousen 21 työn-tämänä, jolloin tilaan 14 kytkeytyy jälleen normaalipaine ja kalvo 12 siirtyy toisen puristusjousen 22 työntämänä kuvion 2 mukaiseen asemaan. Lämmönvaihtimen 5 oikeanpuoleisessa päässä sijaitseva kalvo 13, joka on asennettu vapaasti liikkuvaksi, seuraa automaattisesti vasemmanpuoleisen pään kalvon 12 jatkuvaa edestakaista liikettä.

Kuvioiden 2 ja 3 mukaisessa lämmönvaihtimessa 5 on lämmönsiirtoa vielä tehostettu virtausesteinä toimivilla elimillä, jotka synnyttävät turbulenssia kalvojen 12 ja 13 edestakaisin liikuttelemassa maidossa. Kuten kuviosta 4 on nähtävissä, sijaitsee maito lämmönvaihtimessa rinnakkaisissa pitkänomaisissa tiloissa 24, jotka ovat vesitilan 25 ympäröimät. Virtausesteet muodostuvat mainittuihin tiloihin 24 kiinteästi asennetuista, olennaisesti tilojen päästä päähän ulottuvista mutkittelevista langoista 26.

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön erilaiset so-vellutusmuodot eivät rajoitu esitettyyn esimerkkiin vaan voivat vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

tl

Claims (9)

73572

1. Menetelmä vastalypsetyn maidon jäähdyttämiseksi, jossa menetelmässä maito johdetaan lypsylaitteistosta määräsuuruisina erinä tilasäiliössä (1) olevaan jäähdytettävään säilytystilaan (2) ja jossa menetelmässä maitoerät esijäähdytetään pysäyttämällä ne lypsylaitteiston ja säilytystilan välillä erilliseen lämmönvaihtimeen (5), tunnettu siitä, että lämmönvaihtimeen (5) pysäytettyä maitoa liikutellaan ainakin yhden lämmönvaihtimeen järjestetyn edestakaisin liikkuvan hämmennyseli-men (12, 13) avulla.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että maitoa hämmennetään lämmönvaihtimen (5) päissä sijaitsevien joustavien kalvojen (12, 13) avulla, joita liikutellaan edestakaisin muuttuvan ulkopuolisen paineen avulla.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kalvoja (12,13) liikutellaan lypsylaitteiston synnyttämän alipaineen ja lämmönvaihtimen ulkopuolisen normaali-paineen vuorottelulla.

4. Laitteisto vastalypsetyn maidon jäähdyttämiseksi jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukaisella menetelmällä, joka laitteisto käsittää jäähdytettävällä säilytystilalla (2) varustetun tila-säiliön (1), erillisen, esijäähdyttimenä toimivan lämmönvaihtimen (5), sekä johdot (6, 7), joita myöten maito on johdettavissa lypsylaitteistosta määräsuuruisina erinä lämmönvaihtimeen ja siitä pysäytyksen jälkeen edelleen tilasäiliön säilytystilaan, tunnettu siitä, että lämmönvaihdin (5) on varustettu ainakin yhdellä edestakaisin liikkuvalla hämmennys-elimellä (12, 13) lämmönvaihtimeen pysäytetyn maidon liikuttelemiseksi .

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että hämmennyselimet muodostuvat lämmönvaihtimen (5) päissä sijaitsevista joustavista kalvoista (12, 13), jotka 73572 ovat liikuteltavissa edestakaisin muuttuvan ulkopuolisen paineen avulla.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että toinen mainituista kalvoista (12) rajoittuu tilaan (14), johon on vuoroin kytkettävissä lypsylaitteistosta johdettu alipaine ja vuoroin lämmönvaihtimen (5) ulkopuolinen normaalipaine, ja on varustettu jousella (22) niin, että jousi ja paineen vaihtelu yhdessä aikaansaavat kalvon edestakaisen liikkeen, ja että toinen kalvo (13) on järjestetty samassa tahdissa vapaasti liikkuvaksi.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että mainittuun tilaan (14) liittyy kaksihaarainen kanava (15, 17, 18), jossa haarojen (17, 18) yhtymäkohta on varustettu luistiventtiilillä (16), joka kytkee tilaan mainituista haaroista vuoroin alipaineen ja vuoroin normaalipaineen, että tilaan rajoittuva kalvo (12) on varustettu sen mukana liikkuvalla, tilan ulkopuolelle ulottuvalla varrella (20), ja että luistiventtiilin ja mainitun varren välille on asennettu puristusjousi (21) niin, että jousi siirtää venttiiliä kunkin kalvon asemanvaihdon jälkeen ja täten ylläpitää kalvon jatkuvaa edestakaista liikettä.

8. Jonkin patenttivaatimuksista 4-7 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että lämmönvaihtimen (5) sisään on järjestetty virtausesteinä toimivia elimiä (26) turbulenssin synnyttämiseksi hämmennetyssä maidossa.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että virtausesteet ovat lämmönvaihtimessa (5) kiinteästi paikoilleen asennettuja mutkittelevia lankoja (26). 73572