FR3009716A1

FR3009716A1 - STORAGE AND COOLING TANK FOR A LIQUID, IN PARTICULAR MILK

Info

Publication number: FR3009716A1
Application number: FR1358024A
Authority: FR
Inventors: Jean Noel Fortin
Original assignee: Serap Industries SAS
Current assignee: Serap Industries SAS
Priority date: 2013-08-14
Filing date: 2013-08-14
Publication date: 2015-02-20
Anticipated expiration: 2033-08-14
Also published as: FR3009716B1

Abstract

L'invention concerne un réservoir de stockage et de refroidissement d'un liquide notamment de lait, qui comprend des moyens de refroidissement dudit liquide. Ce réservoir est remarquable en ce que son fond (2) est percé d'un orifice oblong (22), en ce qu'une goulotte (7) est positionnée sous ledit fond (22) de façon que son ouverture supérieure (72) débouche dans ledit orifice oblong (22) et en ce que le fond (70) de la goulotte (7) est en pente depuis un point haut situé au niveau du point le plus bas (20) du fond du réservoir ou en-dessous, jusqu'à un point bas raccordé à un nez de vidange (73) dudit réservoir.The invention relates to a tank for storing and cooling a liquid, especially milk, which comprises means for cooling said liquid. This tank is remarkable in that its bottom (2) is pierced with an oblong orifice (22), in that a chute (7) is positioned under said bottom (22) so that its upper opening (72) opens in said elongate hole (22) and in that the bottom (70) of the trough (7) slopes from a high point at or near the lowest point (20) of the tank bottom at a low point connected to a drain nose (73) of said tank.

Description

La présente invention concerne un réservoir de stockage et de refroidissement d'un liquide, notamment du lait. Ce type de réservoir, également connu sous l'appellation de "tank à lait", permet d'une part, de stocker une quantité de lait correspondant à une ou deux traites successives et, d'autre part, de le refroidir pour l'amener d'une température voisine de 38°C lorsqu'il sort du pis de la vache jusqu'à la température de stockage de 4°C. A cet effet, ce type de réservoir comprend des moyens de refroidissement du lait.The present invention relates to a tank for storing and cooling a liquid, especially milk. This type of tank, also known as "milk tank", allows on the one hand, to store a quantity of milk corresponding to one or two successive milkings and, on the other hand, to cool it for the first time. bring a temperature close to 38 ° C when it comes out of the udder of the cow up to the storage temperature of 4 ° C. For this purpose, this type of tank comprises means for cooling the milk.

Parmi ces moyens de refroidissement, une technique consiste à aménager au moins une partie de la paroi de ce réservoir de façon qu'elle soit double et à y faire circuler un fluide frigorigène à basse température, de sorte que par échange thermique, le lait soit refroidi au contact de la paroi du réservoir.Among these cooling means, one technique is to arrange at least a portion of the wall of the tank so that it is double and to circulate a refrigerant at low temperature, so that by heat exchange, the milk is cooled in contact with the tank wall.

En outre, généralement, ce type de réservoir est également équipé d'un agitateur qui permet de brasser le lait et d'en homogénéiser la température. On notera que les réservoirs de stockage et de refroidissement du lait peuvent être de type "vertical", c'est-à-dire qu'ils présentent une forme générale cylindrique, d'axe longitudinal vertical, ou au contraire être de type "horizontal", c'est-à-dire d'axe longitudinal horizontal mais de section circulaire, ovale ou ellipsoïdale, par exemple. Le premier type de réservoir est habituellement utilisé pour stocker une contenance de lait de l'ordre de 1000 à 2000 litres, tandis que le deuxième type de réservoir permet le stockage d'un volume plus important, par 25 exemple 2000 à 30 000 litres. Dans ces réservoirs de stockage et de refroidissement du lait, et plus particulièrement dans ceux de type vertical connus de l'état de la technique, une canalisation située à l'extérieur du réservoir, relie le point le plus bas du fond de celui-ci, à un orifice de vidange. 30 Cette canalisation étant située à l'extérieur du réservoir, elle n'est pas refroidie par le fluide frigorigène et son contenu tend à s'échauffer. Or, les normes à respecter en matière d'hygiène et d'absence de contamination bactériologique, imposent que la totalité du lait contenu dans le réservoir soit refroidie et maintenue à la température de 4°C. Les réservoirs de l'état de la technique ne permettent donc pas de répondre à ces exigences.In addition, generally, this type of tank is also equipped with an agitator which makes it possible to stir the milk and to homogenize the temperature. It should be noted that the tanks for storing and cooling the milk may be of the "vertical" type, that is to say that they have a generally cylindrical shape with a vertical longitudinal axis, or conversely be of the "horizontal" type. ", that is to say of horizontal longitudinal axis but of circular section, oval or ellipsoidal, for example. The first type of tank is usually used to store a milk capacity of the order of 1000 to 2000 liters, while the second type of tank allows the storage of a larger volume, for example 2000 to 30 000 liters. In these tanks for storing and cooling milk, and more particularly in those of vertical type known from the state of the art, a pipe located outside the tank, connects the lowest point of the bottom thereof at a drain hole. Since this pipe is situated outside the tank, it is not cooled by the refrigerant and its contents tend to heat up. However, the standards to be respected in terms of hygiene and absence of bacteriological contamination, require that all the milk in the tank is cooled and maintained at a temperature of 4 ° C. Tanks of the state of the art do not therefore meet these requirements.

Par ailleurs, le respect des normes d'hygiène impose également le nettoyage fréquent du réservoir et l'existence de cette canalisation de sortie complique ce nettoyage. L'invention a donc pour but de résoudre ces inconvénients précités de l'état de la technique et de fournir un réservoir de stockage et de 10 refroidissement du lait qui garantisse le refroidissement de la totalité du lait se trouvant dans le réservoir. La présente invention a également pour objectif d'améliorer et de simplifier le nettoyage de ce type de réservoir. A cet effet, l'invention concerne un réservoir de stockage et de 15 refroidissement d'un liquide notamment de lait, qui comprend des moyens de refroidissement dudit liquide. Conformément à l'invention, le fond de ce réservoir est percé d'un orifice oblong, une goulotte est positionnée sous ledit fond de façon que son ouverture supérieure débouche dans ledit orifice oblong et le fond de la goulotte 20 est en pente depuis un point haut situé au niveau du point le plus bas du fond du réservoir ou en-dessous, jusqu'à un point bas raccordé à un nez de vidange dudit réservoir. Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de l'invention, prises seules ou en combinaison : 25 - son fond est en forme de cône dont le sommet est orienté vers le bas et la goulotte s'étend radialement depuis le sommet de ce cône ; - le fond conique repose à sa périphérie sur un piétement cylindrique et le nez de vidange est ménagé dans ce piétement cylindrique ; - le réservoir est horizontal, il comprend un corps de forme 30 cylindrique, ovale ou ellipsoïdale et la goulotte s'étend sous la partie du corps constituant le fond du réservoir et selon l'axe de la génératrice de ce corps située au point le plus bas du réservoir ; - la goulotte présente une section transversale en V ; - la goulotte présente une section transversale en U ; 35 - le fond du réservoir, la goulotte et le piétement sont en métal et ces éléments sont assemblés entre eux par soudage ; - les moyens de refroidissement du liquide comprennent un liquide frigorigène mis en circulation dans la double paroi d'au moins une partie du réservoir. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront 5 de la description qui va maintenant en être faite, en référence aux dessins annexés, qui en représentent, à titre indicatif mais non limitatif, un mode de réalisation possible. Sur ces dessins : - la figure 1 est une vue schématique de face d'un exemple de 10 réalisation d'un réservoir vertical conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue de dessous du fond d'un réservoir conforme à l'invention et de son piètement de support, - la figure 3 est une vue de côté du réservoir, vu depuis la gauche de la figure 2, 15 - la figure 4 est une vue en coupe de la cuve selon le plan de coupe passant par la ligne IV-IV de la figure 2, sans le piètement de support, - les figures 5 et 6 sont des vues en perspective du fond du réservoir de stockage conforme à l'invention, respectivement 20 vues de dessous et de dessus, et - la figure 7 est une vue schématique en perspective d'un réservoir horizontal conforme à l'invention. Dans la présente demande, les termes "horizontal" et "vertical" sont utilisés en référence au positionnement du réservoir sur un sol horizontal S. 25 Un premier mode de réalisation du réservoir conforme à l'invention va maintenant être décrit en faisant référence à la figure 1. Sur cette figure, on peut voir que le réservoir 1 est vertical, qu'il présente un corps cylindrique 10 d'axe longitudinal central Z-Z' vertical et qu'il est muni d'un fond 2. 30 Le réservoir repose sur un piètement cylindrique 3. Il est obturé par un couvercle 4, ici un couvercle mobile susceptible d'être ouvert et fermé à l'aide d'un ensemble de biellettes 40. En outre, le réservoir 1 est muni d'un agitateur 5 dont l'arbre est entraîné en rotation par un moteur et dont l'extrémité libre porte une pale de 35 brassage du liquide contenu dans le réservoir, ici le lait.Moreover, compliance with hygiene standards also requires frequent cleaning of the tank and the existence of this outlet pipe complicates this cleaning. The object of the invention is therefore to solve these aforementioned drawbacks of the state of the art and to provide a storage and cooling tank for the milk which guarantees the cooling of all the milk in the tank. The present invention also aims to improve and simplify the cleaning of this type of tank. For this purpose, the invention relates to a tank for storing and cooling a liquid, especially milk, which comprises means for cooling said liquid. According to the invention, the bottom of this tank is pierced with an oblong orifice, a chute is positioned under said bottom so that its upper opening opens into said oblong orifice and the bottom of the chute 20 is sloping from a point high located at the lowest point of the tank bottom or below, to a low point connected to a drain nose of said tank. According to other advantageous and nonlimiting features of the invention, taken alone or in combination: its bottom is cone-shaped whose apex is oriented downwards and the trough extends radially from the top of this cone ; - The conical bottom rests on its periphery on a cylindrical base and the emptying nose is formed in this cylindrical base; - The tank is horizontal, it comprises a body of cylindrical shape, oval or ellipsoidal and the chute extends under the body portion constituting the bottom of the tank and along the axis of the generator of this body located at the most bottom of the tank; - The chute has a V-shaped cross section; - The chute has a U-shaped cross section; The bottom of the tank, the chute and the base are made of metal and these elements are assembled together by welding; - The liquid cooling means comprise a refrigerant circulated in the double wall of at least a portion of the reservoir. Other features and advantages of the invention will appear from the description which will now be made, with reference to the accompanying drawings, which show, by way of indication but not limitation, a possible embodiment. In these drawings: FIG. 1 is a diagrammatic front view of an exemplary embodiment of a vertical reservoir according to the invention; FIG. 2 is a view from below of the bottom of a tank in accordance with the invention; FIG. 3 is a side view of the tank, seen from the left of FIG. 2; FIG. 4 is a sectional view of the tank according to the sectional plane passing through the tank; FIG. IV-IV of Figure 2, without the support leg, - Figures 5 and 6 are perspective views of the bottom of the storage tank according to the invention, respectively 20 views from below and from above, and Figure 7 is a schematic perspective view of a horizontal tank according to the invention. In the present application, the terms "horizontal" and "vertical" are used with reference to the positioning of the tank on a horizontal ground S. A first embodiment of the tank according to the invention will now be described with reference to the In this figure, it can be seen that the tank 1 is vertical, that it has a cylindrical body 10 of central longitudinal axis ZZ 'vertical and that it is provided with a bottom 2. The reservoir rests on a cylindrical base 3. It is closed by a cover 4, here a movable cover can be opened and closed using a set of links 40. In addition, the tank 1 is provided with a stirrer 5 of which the shaft is rotated by a motor and whose free end carries a stirring blade of the liquid contained in the reservoir, here the milk.

Le fond 2 est de forme conique, son sommet 20 est orienté vers le bas, de sorte que ce point constitue également le point le plus bas de l'intérieur du réservoir, et que l'axe longitudinal Z-Z' passe par ce sommet 20. Ce fond 2 présente un bord périphérique circulaire 21.The bottom 2 is of conical shape, its top 20 is oriented downwards, so that this point also constitutes the lowest point of the interior of the tank, and the longitudinal axis ZZ 'passes through this vertex 20. This bottom 2 has a circular peripheral edge 21.

De préférence, les différents éléments constituant le réservoir et notamment le corps 10, le fond 2 et le piètement 3 sont réalisés en métal, de préférence en acier inoxydable. Ils sont donc avantageusement assemblés entre eux par soudage. Comme on peut le voir sur la figure 1, la hauteur du piètement 3 10 est légèrement supérieure à celle du fond conique 2, de sorte que le sommet 20 est à une certaine distance du sol S. Ce piètement 3 présente à sa partie inférieure un rebord annulaire 30 qui favorise la stabilité de l'ensemble. Le réservoir de stockage et de refroidissement conforme à 15 l'invention comprend avantageusement des moyens de refroidissement du lait dont un exemple de réalisation va maintenant être décrit. Le fond 2 est constitué de deux feuilles de métal parallèles qui, à l'exception de leur périphérie soudée de manière continue, sont soudées ponctuellement sur le reste de leur surface, de façon à définir un circuit de 20 circulation d'un fluide frigorigène. Ce circuit comprend avantageusement une série de chicanes qui permettent de faire circuler le fluide frigorigène sur l'ensemble de la paroi constituant le fond 2, et ainsi de refroidir celle-ci de manière homogène. Dans l'exemple représenté, deux groupes frigorifiques alimentent 25 le fond 2 en fluide frigorigène. Chaque groupe frigorifique est relié à une conduite d'alimentation 6 en fluide frigorigène, qui communique avec l'intérieur de la paroi double du fond 2 par une extrémité 60. Par ailleurs, pour chaque groupe frigorifique, une conduite de retour 6' communique par une ou plusieurs de ses 30 extrémités 60' à une autre région de la paroi double du fond 2. Le corps 10 peut également être constitué d'une double paroi à l'intérieur de laquelle circule un fluide frigorigène. Le fait d'utiliser deux groupes frigorifiques indépendants permet d'améliorer les performances de refroidissement du lait. 35 Conformément à l'invention, le réservoir comprend une goulotte 7 positionnée sous son fond 2.Preferably, the various elements constituting the reservoir and in particular the body 10, the bottom 2 and the base 3 are made of metal, preferably stainless steel. They are therefore advantageously assembled together by welding. As can be seen in FIG. 1, the height of the base 3 10 is slightly greater than that of the conical bottom 2, so that the top 20 is at a certain distance from the ground S. This base 3 has at its lower part a annular flange 30 which promotes the stability of the assembly. The storage and cooling tank according to the invention advantageously comprises milk cooling means, an exemplary embodiment of which will now be described. The bottom 2 consists of two parallel metal sheets which, with the exception of their continuously welded periphery, are spot welded to the rest of their surface so as to define a circulation circuit of a refrigerant. This circuit advantageously comprises a series of baffles which make it possible to circulate the refrigerant over the entire wall constituting the bottom 2, and thus to cool it homogeneously. In the example shown, two refrigerating units supply the bottom 2 with refrigerant. Each refrigerating unit is connected to a refrigerant supply pipe 6, which communicates with the interior of the double wall of the bottom 2 at one end 60. Moreover, for each refrigerating unit, a return pipe 6 'communicates through one or more of its ends 60 'to another region of the double wall of the bottom 2. The body 10 may also consist of a double wall inside which circulates a refrigerant. The fact of using two independent refrigerating units makes it possible to improve the cooling performance of the milk. According to the invention, the reservoir comprises a chute 7 positioned under its bottom 2.

Cette goulotte 7 comprend un fond en pente 70, bordé par deux parois latérales 71, et présente une ouverture supérieure longitudinale 72. Cette goulotte 7 réalisée de façon avantageuse en métal, de préférence en acier inoxydable, est fixée sous le fond 2, de préférence soudée, 5 de façon que son ouverture supérieure longitudinale 72 débouche dans ce fond 2. A cet effet, le fond 2 est percé d'un orifice oblong 22 dont la forme correspond à celle de l'ouverture 72. La goulotte 7 est ainsi en communication de fluide avec l'intérieur du réservoir de stockage 1. En d'autres termes, lorsque du lait est présent dans le réservoir 1, il l'est également dans la goulotte 7.This chute 7 comprises a sloping bottom 70, bordered by two side walls 71, and has a longitudinal upper opening 72. This chute 7 advantageously made of metal, preferably stainless steel, is fixed under the bottom 2, preferably welded, 5 so that its upper longitudinal opening 72 opens into the bottom 2. For this purpose, the bottom 2 is pierced with an oblong hole 22 whose shape corresponds to that of the opening 72. The chute 7 is thus in fluid communication with the interior of the storage tank 1. In other words, when milk is present in the tank 1, it is also in the chute 7.

10 Comme cela apparaît mieux sur l'exemple de réalisation de la figure 6, la forme de cet orifice 22 est celle d'un triangle d'angle faible et à sommet arrondi. Le fond 70 de la goulotte 7 est en pente depuis un point haut 701 jusqu'à un point bas 702 raccordé à un nez de vidange 73.As best seen in the embodiment of FIG. 6, the shape of this orifice 22 is that of a low angle triangle with a rounded apex. The bottom 70 of the chute 7 slopes from a high point 701 to a low point 702 connected to a discharge nose 73.

15 Le point haut 701 peut soit coïncider avec le point 20 le plus bas du fond 2 du réservoir 1, soit être situé plus bas que ce point 20, (tout en conservant la pente de la goulotte 7). La goulotte 7 s'étend radialement depuis le centre du réservoir (ici le sommet 20). Son extrémité radiale est obturée par une cloison 74 verticale ou 20 quasiment verticale (voir figure 4). Le nez de vidange 73 est ici constitué par une portion de tube soudée à la base de cette cloison 74 et qui débouche à l'extérieur du piètement 3. Le nez ou tube 73 est avantageusement équipé d'une vanne non représentée sur les figures, qui, lorsqu'elle est ouverte, permet la vidange du 25 réservoir 1. Comme cela apparaît mieux sur la figure 3, la goulotte 7 présente avantageusement une section transversale en forme de V. Toutefois, elle pourrait également présenter une section transversale en forme de U. De façon avantageuse, et comme cela apparaît mieux sur les 30 figures 2 et 5, on notera que la goulotte 7 est avantageusement disposée dans une zone du fond 2 dans laquelle il n'y a pas de double paroi permettant la circulation du fluide frigorigène. De plus, de préférence, les deux groupes frigorigènes alimentent deux portions du fond 2 situées de part et d'autre de la goulotte 7.The high point 701 may either coincide with the lowest point 20 of the bottom 2 of the tank 1, or be lower than this point 20 (while maintaining the slope of the chute 7). The chute 7 extends radially from the center of the tank (here the top 20). Its radial end is closed by a partition 74 vertical or almost vertical (see Figure 4). The discharge nose 73 is constituted by a portion of tube welded to the base of this partition 74 and which opens out of the base 3. The nose or tube 73 is advantageously equipped with a valve not shown in the figures, which, when open, allows the tank 1 to be emptied. As best seen in FIG. 3, the chute 7 advantageously has a V-shaped cross section. However, it could also have a cross-section in the form of a cross-section. U. Advantageously, and as it appears better in FIGS. 2 and 5, it will be noted that the chute 7 is advantageously arranged in an area of the bottom 2 in which there is no double wall for the circulation of the fluid refrigerant. In addition, preferably, the two refrigerant groups supply two portions of the bottom 2 located on either side of the chute 7.

35 Lors de la vidange du réservoir conforme à l'invention, le lait commence à descendre à l'intérieur du corps 10, il est ensuite collecté dans le fond conique 2, puis atteint le point le plus bas 20 de celui-ci, avant d'être évacué par la goulotte 7 et d'atteindre le point 702 le plus bas de celle-ci, puis le nez d'évacuation 73. Selon une autre variante de réalisation représentée sur la figure 7, 5 le réservoir de stockage et de refroidissement du lait peut être disposé horizontalement. Il est alors référencé 1'. Il est constitué d'un corps 10' de forme cylindrique, ovale ou ellipsoïdale et dont l'axe longitudinal central X-X' s'étend horizontalement. La goulotte 7 est disposée sous la partie 11' du corps 10' constituant le fond du 10 réservoir, et ce, selon l'axe de la génératrice 100' du corps 10' de la paroi située au point le plus bas du réservoir. L'orifice oblong, référencé 12', est ménagé dans la partie 11' selon la direction de la génératrice 100' et l'ouverture supérieure 72 de la goulotte débouche dans cet orifice 12'. Grâce aux caractéristiques de l'invention, le lait présent dans la 15 goulotte 7 est également refroidi puisqu'il est en contact direct avec la masse de lait se trouvant dans la partie supérieure du réservoir et refroidi par le fond 2, 11' ou le corps 10, 10'. En outre, la totalité du lait est brassée par l'agitateur 5. La totalité du lait contenue dans le réservoir 1 est ainsi stockée à basse température.When the tank according to the invention is emptied, the milk begins to descend inside the body 10, it is then collected in the conical bottom 2, then reaches the lowest point 20 thereof, before to be evacuated by the chute 7 and reach the lowest point 702 thereof, then the discharge nose 73. According to another embodiment shown in Figure 7, 5 the storage tank and cooling of milk can be arranged horizontally. It is then referenced 1 '. It consists of a body 10 'of cylindrical shape, oval or ellipsoidal and whose central longitudinal axis X-X' extends horizontally. The chute 7 is disposed under the portion 11 'of the body 10' constituting the bottom of the reservoir, and this, along the axis of the generatrix 100 'of the body 10' of the wall located at the lowest point of the reservoir. The oblong orifice, referenced 12 ', is formed in the portion 11' in the direction of the generator 100 'and the upper opening 72 of the chute opens into this orifice 12'. Thanks to the characteristics of the invention, the milk present in the chute 7 is also cooled since it is in direct contact with the mass of milk situated in the upper part of the tank and cooled by the bottom 2, 11 'or the body 10, 10 '. In addition, all the milk is stirred by the agitator 5. All the milk contained in the tank 1 is thus stored at low temperature.

20 En outre, la goulotte 7 débouchant dans le fond du réservoir, elle est aisément accessible par les produits de nettoyage qui sont pulvérisés à l'intérieur du réservoir 1, 1'. Le nettoyage se trouve donc grandement facilité. Enfin, on notera que le réservoir peut permettre le stockage d'un autre liquide que du lait, par exemple un liquide ayant besoin d'être refroidi, tel 25 qu'un autre liquide alimentaire.In addition, the chute 7 opening into the bottom of the tank, it is easily accessible by the cleaning products which are sprayed inside the tank 1, 1 '. Cleaning is therefore greatly facilitated. Finally, it should be noted that the reservoir may allow the storage of a liquid other than milk, for example a liquid needing to be cooled, such as another liquid food.

Claims

REVENDICATIONS1. A tank (1, 1 ') for storing and cooling a liquid, especially milk, which comprises means for cooling (6, 6') said liquid, characterized in that its bottom (2, 11 ') is pierced with an oblong orifice (22, 12 '), in that a chute (7) is positioned under said bottom (22, 12') so that its upper opening (72) opens into said oblong orifice (22, 12 ') ) and in that the bottom (70) of the chute (7) slopes from a high point (701) at the lowest point (20, 100 ') of the bottom of the tank (1, 1') or below, to a low point (702) connected to a drain nose (73) of said tank.

2. Tank according to claim 1, characterized in that its bottom (2) is cone-shaped whose apex (20) is oriented downwards and in that the chute (7) extends radially from the top ( 20) of this cone.

3. Tank according to claim 2, characterized in that the conical bottom (2) rests at its periphery on a cylindrical base (3) and in that the discharge nose (73) is formed in this cylindrical base (3). .

4. Tank according to claim 1, characterized in that it is horizontal, in that it comprises a body (10 ') of cylindrical, oval or ellipsoidal shape and in that the chute (7) extends under the part (11 ') of the body (10') constituting the bottom of the tank and along the axis of the generatrix (100 ') of this body (10') located at the lowest point of the tank.

5. Tank according to one of the preceding claims, characterized in that the chute (7) has a V-shaped cross section.

6. Tank according to one of claims 1 to 4, characterized in that the chute (7) has a cross section U. 25

7. Tank according to one of the preceding claims, characterized in that the bottom (2, 11 ') of the tank, the chute (7) and the base (3) are metal and in that these elements are assembled together. by survey.

8. Tank according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling means (6, 6 ') of the liquid comprises a refrigerant circulated in the double wall of at least a portion of the tank.