BE515954A - - Google Patents

Description

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  PERFECTIONNEMENTS AUX ECHANGEURS DE CHALEUR EN PARTICULIER POUR DES APPAREILS 
DE FERME ET DE   LAITERIEo   
L'invention est relative à des échangeurs de chaleur à utiliser en particulier dans des appareils de ferme et de laiterie, et a notamment pour but d'empêcher le dépôt de globules de beurre provenant du lait sur son parcours entre la machine à traire et la cruche ou autres appareils de stocka- ge, et également de construire un appareil qui puisse être facilement net-   toyéo   Bien que l'invention soit décrite en se référant particulièrement an refroidissement de lait, elle peut également s'appliquer au   refroidissemert   d'autres liquides.

   L'échangeur de chaleur peut également s'appliquer à la pasteurisation de laito Le terme "cruche" utilisé dans ce texte est destiné à comprendre un appareil collecteur quelconque. 



   Des refroidisseurs à lait comprennent d'ordinaire l'emploi d'eau froide qu'on fait couler à travers le refroidissement puis à   l'égoût   ou qu'on recueille de nouveau. De nombreuses fermes ou bien les loges dans lesquelles on trait les vaches, ne sont pas pourvues d'une alimentation d'eau convena- ble,et un autre but de l'invention consiste à construire un refroidisseur qui ne dépend pas   d'ne   alimentation d'eauo Un autre but de l'invention con- siste à construire un refroidissanr dans lequel la basse température s'éta- blit très rapidement, en permettant à l'appareil d'être mis en marche rapide- ment. 



   Suivant la présente invention, un échangeur de chaleur pour le traitement de liquides tel que du lait, comprend une enveloppe extérieure fermée, un dispositif unitaire d'enroulements de tuyauteries disposés suivant un même axe les uns au-dessus des autres, des moyens de support du dispositif unitaire à l'intérieur de l'enveloppe de manière à former un espace libre entre les enroulements et l'enveloppe, une entrée du liquide au sommet de l'enveloppe et une sortie au fond, et des moyens pour guider l'écoulement du liquide à partir de l'entrée de manière qu'il s'écoule uniformément sur les surfaces des enroulements.

   De préférence, les moyens de guidage de l'é- coulement du lait depuis l'entrée le font couler à la fois sur les deux péri- phéries extérieure et intérieure des enroulementso 

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De préférence, les enroulements ont la forme d'un tube en une pièce enroulé en   héliceo     Ou   bien, les enroulements peuvent comprendre des spires circulai- res découpées, dont les extrémités s'adaptent de façon étanche au liquide à des lumières disposées du côté opposé du distributeur ou de la tubulure partant du sommet jusqu'au fond du dispositif unitaire, et chacune des ouver- tures d'un c8té du distributeur   communique   avec une ouvertire disposée de l'autre côté, reliée au tube voisin supérieur de manière que le liquide puis- se s'écouler à travers des enroulements successifs.

   



   Un refroidisseur à lait conforme à la présente invention peut comprendre une enveloppe à travers laquelle du lait peut s'écouler, une ins- tallation de réfrigération commandée par une force motrice possédant un cir- cuit fermé pour la mise en circulation du réfrigérant, et comprenant une con- 'duite disposée dans l'enveloppe, constituant un élément de dissipation de la chaleur sur lequel on fait couler le lait. L'installation de réfrigération est de préférence du genre dans lequel l'extraction de la chaleur est réali- sée par la détente d'un gaz ou par l'évaporation d'un liquide, en faisant en sorte que la détente ou l'évaporation se produisent à l'intérieur de la conduite.

   Le gaz le mieux approprié utilisé dans un réfrigérant du genre à détente, est le dichlorodifluorométhène qui est tout-à-fait inoffensif à l'égard du lait, si une fuite quelconque devait se produire. L'invention comprend dans son domaine un appareil à   traitée   mobile comprenant un support roulant sur lequel est monté au moins un ou plusieurs échangeurs de   chaleir   ou réfrigérants du genre décrit plus haut. En outre, une installation de réfrigération peut également être montée sur le chariot, ainsi qu'un ou plu= sieurs dispositifs pulsatoires pour appareil à traire. Le support roulant peut également être muni d'un appareil de pesée propre à porter chaque cruche dans   laquelle'le   lait est amené, venant des refroidisseurs. Chaque échangeur de chaleur peut être suspendu à une superstructure.

   Le support roulant peut également être muni d'appareils de pesée supportant une cruche. 



   L'invention comprend également dans son domaine un refroidisseur pour le lait dans lequel l'échangeur de chaleur est pourvu de moyens permet- tant de le fixer directement au goulot de la cruche. 



   Dans le cas où le refroidisseur doit être utilisé quand on trait à la main,il peut être muni d'un récipient dans lequel on verse le lait à partir du seau, et d'un robinet de contrôle pour régler le débit d'alimenta- tion dans le refroidisseur. 



   On donne dans ce qui suit une description d'un certain nombre de formes différentes d'appareils à traire confotmes à l'invention, en se référant aux dessins en annexe,sur lesquels : la figure 1 est une vue schématique d'une forme de l'appareil dans lequel un certain nombre de refroidisseurs à lait sont supportés sur un élément mobile indépendant des cruches. la figure 2 est une vue schématique analogue à la figure 1, sur laquelle chaque refroidisseur s'adapte directement au sommet d'une cruche,. 



   La figure 3 est une coupe à travers l'un des refroidisseurs,.. 



   La figure 4 est une élévation de profil de la tubulure du refroi- disseur représenté sur la figure 3, ainsi que de portions des tubes de refroi- dissement qui y sont associés. 



   La figure 5 est une coupe en plan, suivant la ligne 5-5, du dis- positif représenté sur la figure 3. 



   La figure 6 est une vue en plan. 



   La figure 7 représente en partie en élévation et en partie en coupe, une autre forme de refroidisseur   comprenant   un tube de refroidisse- ment unique enroulé en hélice. 



   La figure 8 est une vue schématique   d'un   appareil constitué de 

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 deux éléments mobiles, dont l'un porte les éléments de refroidissement et l'autre l'installation de réfrigération, et la figure 9 est une vue schématique d'un appareillage constitué de deux éléments mobiles, dont l'un porte les unités de refroidissement et le réfrigérateur, et l'autre les cruches, l'appareil de pesée et les dispo- sitifs pulsatoireso 
En se référant au dispositif représenté sur la figure 1, une pla- te-forme 10 munie d'une superstructure 11 est montée sur quatre roulettes 
12 de manière que l'appareillage puisse se déplacer aisément entre les stal- ; les à vaches 13.

   Au sommet de la superstructrue sont suspendus deux refroi- disseurs 14 à travers lesquels on fait circuler le réfrigérant provenant d'un appareil de réfrigération 15 par des tubes d'alimentation et de retour 16 et 17. Pour simplifier les dessins, ces tubes sont représentés comme n'étant disposés que sur un des réfrigérants. Comme d'ordinaire, un tube à vide 18 s'étend le long de la loge à vache en une position surélevée et est muni sur sa   longueur   d'un certain nombre de tubes d'embranchement 19 auxquels on peut relier des tubes flexibles 20 aboutissant à chacun des deux dispositifs pul- satoires 21 de construction connue. Les dispositifs pulsatoires peuvent ê- tre supportés par des bras 22 raccordés sur pivots en 23 au sommet de la superstructure,.

   Deux tubes d'aspiration flexibles 24 passent de chaque dis- positif pulsatoire à un appareil à traire ordinaire 25, muni de tubes flexi- bles 26 aboutissant aux mamelles 27 et d'un tube flexible d'alimentation du lait 28, qui délivre le lait au refroidisseur   14.   Le lait refroidi est in- troduit du fond du refroidisseur dans une cruche 30 par un tube flexible 29. 



   Pour que le lait de chaque vache puisse être pesé, on'suspend la cruche à la superstructure par une chafne ou un ceâble 31 raccordé à une balance à ressort 32, qui, à son tour, est raccordée à une pince 33 qui saisit le bord de la cruche. Un élévateur (non représenté) peut être relié à la chaîne ou un câble 31 de manière que la cruche puisse être rapidement soulevée du sol et abaissée quand elle est pleine. 



   Le refroidisseur et la cruche doivent être soumis tous deux au vide pendant le remplissage, et dans ce but, des tubes flexibles 34 et 35 sont prévus, raccordés à des tubes qui traversent respectivement les couver- cles du refroidisseur et de la cruche. Deux de ces refroidisseurs peuvent être suspendus côte-à-côte à la superstructure et sont raccordés transver- salement à deux cruches disposées en-dessous d'eux. Un couvercle spécial 104 est prévu sur chaque cruche; il porte un tube de remplissage et un tube à vide qui le traversent, et il est muni de pinces 105 pour le fixer en po- sition. Le couvercle porte également un joint de fermeture étanche convena- ble. 



   Un dispositif différent représenté sur la figure 2 convient à l'emploi quand le lait n'a pas besoin d'être pesé, et dans cet exemple, cha- que refroidisseur peut être disposé de manière à se raccorder directement au goulot de la cruche sur laquelle il est fixé par des pinces 106. Le refroidisseur est suspendu à la superstructure 11 comme on le décrit plus haut ou bien il peut y être fixé de façon rigide en évitant ainsi tout tube flexible entre lui et l'appareil de réfrigération 15. Des connexions flexi- bles non-représentées peuvent être prévues-entre le refroidisseur et la cru- che. Quand la cruche est remplie, on desserre les pinces 106 et on abaisse la cruche pour la séparer du refroidisseur, au moyen d'un mécanisme approprié de levage et d'abaissement représenté schématiquement en 36.

   La cruche est ensuite enlevée et on en dispose une vide en-dessous d'un refroidisseur, puis on la lève et la fixe au refroidisseur par des pinces 106. Comme le refroi- disseur est raccordé directement à la cruche, un tube à vide unique 34 peut servir à appliquer le vide à ces deux pièces. 



   Dans le dispositif différent représenté schématiquement sur la figure 8, deux éléments mobiles peuvent être prévus, dont un est disposé de manière à supporter les refroidisseurs 14, les dispositifs pulsatoires 21 et les bras de pulsation 22, tandis que l'autre élément mobile 38 peut être disposé pour supporter   l'appareil   de réfrigération 15. Dans ce cas, les cru- 

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 ches peuvent reposer sur le sol et le lait leur est délivré à partir des re- froidisseurs par les tubes de sortie flexibles 29. 



   Dans le dispositif représenté sur la figure 9, les cruches 30, l'appareil de pesée et les dispositifs pulsatoires peuvent être portés de façon connue par un élément mobile tandis qu'un autre élément mobile porte les refroidisseurs 14 et l'installation de réfrigération 15. Les deux élé- ments peuvent amssi être disposés étroitement l'un contre l'autre de manière que le tube d'alimentation de lait 28 venant de l'appareillage à traire pui s- se être raccordé au refroidisseur, tandis qu'un tube court pour le lait re- froidi s'étend entre le refroidisseur et la cruche. Un des refroidisseurs représentés sur la figure 9 confient à l'emploi au cas où on trait à la main et est muni dans ce but sur son couvercle d'un entonnoir 106 qui délivre le lait par un robinet de réglage 107. 



   Dans l'un quelconque des   dispositifss   renseignés ci-dessus l'ins- tallation de réfrigération peut être du genre dans lequel on comprime un gaz puis on le laisse se détendre dans un évaporateur, et, en se détendant, le gaz absorbe de la chaleur du milieu environnant. Un gaz qui convient à l'em- ploi dans une installation de ce genre est le   dichlordifluorométhène   qui   n'est'pas   toxique et qui est entièrement inoffensif vis-à-vis du lait, au cas où il se produirait une fuite. 



   Ou bien, l'installation de réfrigération peut être du type à ré- frigération par absorption, dans lequel un liquide volatil tel   que ;1' ammonia-   que liquide est disposé de manière à s'évaporer dans un évaporateur et, ce faisant, absorbe de la chaleur. L'invention s'applique également à une ins- tallation de réfrigération dans laquelle le liquide qui a été refroidi est disposé de manière à s'écouler à travers l'élément de refroidissement. 



   Comme on le décrit plus loin, l'élément d'évaporateur ou de re- froidisseur est disposé à l'intérieur de l'enveloppe d'un refroidisseur et on s'arrange de manière que le lait s'écoule sur la surface de l'élément. 



   L'invention se rapporte particulièrement à une construction du   refroidisseur qui permette de le nettoyer facilement ; cequi est un point   important dans tout appareillage de laiterie. 



   Le refroidisseur représenté sur les figures 3 à 6 comprend une enveloppe extérieure 71 en tôle métallique munie d'une paroi conique 72 por- tant un tube de sortie 63 pour l'évacuation du lait, réglé par un robinet rotatif à noix 95. L'extrémité supérieure du refroidisseur est fermée par un couvercle 73 auquel est fixé un joint étanche en caoutchouc 74 qui' re - pose sur le sommet de l'enveloppe et est maintenu solidement en place par des pinces à ressort 75 qui pivotent sur des oreilles 76 disposées sur l'en- veloppe. Le couvercle comprend une portion en ferme de coupole 77 portait un tube 78 qui le traverse, auquel est raccordée la conduite d'alimentation du lait 29. A l'extrémité intérieure du tube 78 est fixé un distributeur de lait 79 qui peut être muni ou non d'un filtre 96 et qui fait couler le lait en cascade ou en pluie.

   L'élément de refroidissement ou évaporateur est suspendu par un certain nombre de tiges 80 au couvercle 73. Il comprend un certain nombre de tubes circulaires interrompus 81, disposés sur un même axe, et les deux extrémités de chaque tube résultant de l'interruption sont adaptés à des supports formés sur un distributeur ou tubulure 82. Comme on le voit, chaun des supports du côté droit de;la tubulure est raccordé à un support du tube se trouvant au-dessus de lui et à gauche de la tubulure, par un passage incliné 83 excepté le support le plus élevé du côté droit qui est raccordé à l'intérieur d'une saillie creuse 84 qui dépasse à l'extérieur de la tubulure,et de même,le support de gauche, au fond, est raccordé à une saillie creuse dépassante 85. 



   Le corps réfrigérant est alimenté par un tube 86 à la saillie du fond 85 et de là au tube interrompu le plus voisin du fond, et il quitte finalement l'échangeur de chaleur par un tube 87 raccordé à la saillie creuse supérieure 84. 

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   Les tiges 80 qui suspendent l'unité peuvent être soudées à deux tubes circulaires supérieurs interrompus 810 Les tubes 86 et 87 traversent, des trous appropriés du couvercle 73. L'intérieur   de:!'enveloppe   est main- tenu sous vide au moyen d'un tube 69 traversant un autre trou du couvercle,, 
Les tubes interrompus 81 peuvent être espacés les uns des autres par des é- léments d'espacement 88 analogues à des bagues de manière que l'espace inté- rieur de l'enveloppe extérieure soit subdivisé en un espace annulaire exté- rieur 89 et un espace intérieur cylindrique 90. 



   Comme on le voit sur la figure 5, le dispositif de refroidissement ou évaporateur est disposé excentriquement par rapport aux parties dépassan- tes du distributeru ou de la tubulure 82. Une auge de distribution du lait 
91 est supportée par le tube interrompu du sommet de l'évaporateur, en en étant écartée, et la pluie de lait tombe dans le distributeur à partir du pulvérisateur 79 ou du filtre 96.

   L'auge est munie d'une paroi de fond co- nique 92   dirige   vers le haut9 qui se raccorde à une paroi périphérique de manière à former une auge 93 en forme de V, munie d'un certain nombre de per- forations 98 disposées au-dessus du sommet du tube interrompu 94 le plus é- levé de manière qu'une partie du courant de lait ruisselle à l'extérieur du tube dans l'espace annulaire 89, pendant qu'une autre partie ruisselle le long de la surface intérieure du tube à l'intérieur de l'espace   cylindrique   
90  On réalise ainsi la surface de refroidissement maximumo L'auge est munie de pieds de support 99 et peut facilement être enlevée du sommet de l'appareil et de cette manière;

   lorsque l'élément est retiré de l'enveloppe extérieure en enlevant le couvercle, l'intérieur et l'extérieur de l'élément peuvent être facilement nettoyés, de même que la face intérieure   de;l'enve-   loppe   extérieureo   
Un thermomètre 100, du type à cadran, peut être prévu pour la mesure de la température du lait refroidi, et est disposé de manière que l'élément répondant à la température soit attenant au robinet 95. 



   Une forme de refroidisseur plus simple est représentée sur la figure 7. Au lieu de la série de tubes interrompus et de la tubulure, on utilise un tube unique 101 enroulé en hélice dont le diamètre est d'environ 28 mm (1 1/8 pouces). L'enroulement inférieur du tube est raccordé au tu- be d'alimentation 86 qui peut avoir environ 12 mm (1/2 pouce) de diamètre. 



  Le tube de retour 87 fait partie intégrante de l'enroulement supérieur. Une pièce de tête 102 est fixée à l'enroulement supérieur, et a une forme annu- laire telle que le lait qui s'écoule du fond de l'auge 91 ruisselle unifor- mément le long des surfaces intérieure et extérieure des spires hélicoïdales. 



  Les enroulements du serpentin sont ou bien fixés directement les uns aux au- tres par étamage, ou bien sont espacés à une petite distance les uns des autres par des rubans hélicoïdaux 103 qui y sont soudés ou étamés. A part ces différences, le refroidisseur est construit de la même façon que celui décrit plus haut. 



   Dans le cas où l'appareil doit être utilisé quand on trait à la main, au lieu de raccorder le tube d'alimentation du lait 29 à un tube tra- versant le couvercle, le couvercle peut être muni d'un récipient dans le- quel on verse le lait du seau à traire, et ce récipient peut être muni d'un robinet réglable de manière que le lait puisse s'écouler dans le distributeur 79 au débit voulu. 



   REVENDICATIONS.      

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. 1/ Echangeur de chaleur pour le traitement de liquides, caraoté- risé en ce qu'il comprend une enveloppe extérieure fermée, un dispositif uni- taire d'enroulements de tubes superposés coaxialement, des moyens pour suppor- ter l'élément à l'intérieur de l'enveloppe de manière à former un espace en- tre les enroulements et l'enveloppe, une entrée pour le liquide au sommet de l'enveloppe, une sortie au fond, et des moyens pour guider l'écoulement du liquide à partir de l'entrée de manière qu'il s'écoule uniformément sur les surfaces des enroulements. <Desc/Clms Page number 6>

   2/ Echangeur de chaleur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de guidage de l'écoulement du liquide à partir de l'en- trée,le font couler sur les deux périphéries extérieure et intérieure de- l'enroulement.

   3/ Echangeur de chaleur, suivant la revendication 2, caractéris é en ce que les spires ont la forme d'un tube hélicoïdal d'une pièce.

   4. Echangeur de chaleur suivant les revendications 1 à 3, carac- térisé en ce que les enroulements comprennent des spires circulaires inter- rompues dont les extrémités s'adaptent de façon étanche au fluide sur des ouvertures disposées sur des faces opposées d'un distributeur ou d'une tubu- lure qui s'étend du sommet jusqu'au fond du dispositif unitaire d'enroulements, chacune des ouvertures d'un côté du distributeur communiquant avec une ouver- ture disposée de l'autre côté et raccordée au tube voisin supérieur de maniè- re que le réfrigérant puisse traverser des spires successives.

   5/ Echangeur de chaleur suivant les revendications 1 à 4, carac- térisé en ce que les enroulements sont espacés les uns des autres et râccor- dés les uns aux autres par des bagues d'espacement ou analogues.

   6/ Echangeur de chaleur suivant les revendications 1 à 5, carac- térisé en ce que l'enveloppe extérieure est munie d'un couvercle amovible sur lequel est monté le dispositif unitaire d'enroulement des tubes.

   7/ Echangeur de chaleur suivant la revendication 6, caractéri- sé en ce que les tubes d'entrée et de retour pour le fluide échangeur de cha- leur traversent le couvercle et sont raccordés aux spires de fond et du som- met de l'élément, et en ce qu'un tube d'admission du liquide à refroidir tra- verse également le couvercle., 8/ Echangeur de chaleur suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'un tube à vide traverse également le couvercle.

   9/ Echaageur de chaleur suivant les revendications 6 à 8, carac- térisé en ce qu'on dispose un joint étanche à l'air entre.le couvercle et l'enveloppe.

   10. Echangeur de chaleur suivant les revendications 1 à 9, carac- térisé en ce que les moyens de guidage du courant de liquide au-dessus des spires peuvent comprendre une auge (91) disposée de façon amovible au sommet du dispositif unitaire d'enroulement tubulaire et portant un fond bombé ou conique dirigé vers le haut qui se raccorde à une paroi périphérique pour former une auge circulaire (93) portant sur sa paroi, de fond des perforations disposées au-dessus et à distance de la spire la plus élevée.

   11/ Refroidisseur à lait caractérisé en ce qu'il comprend une enveloppe à travers laquelle on fait couler le lait, une installation de réfrigérant commandée par force motrice comprenant un circuit fermé pour la circulation du réfrigérant et renfermant une conduite disposée à l'intérieur de l'enveloppe, constituant un élément d'extraction de la chaleur au-dessus duquel on fait couler le lait.

   12/ Refroidisseur suivant la rebendication 11, caractérisé en ce que l'installation de réfrigération est du genre dans lequel on produit l'extraction de chaleur par la détente d'un gaz ou l'évaporation d'un liqui- de, de manière que la détente ou l'évaporation se produisent dans la con- duite à l'intérieur de l'enveloppe.

   13/ Appareil à traire mobile, caractérisé en ce qu'il comprend un support sur roues sur lequel sont montés au moins un ou plusieurs échan- geurs de chaleur ou refroidisseurs suivant les revendications 1 à 12.

   14/ Appareil à traire mobile suivant la revendication 13; ca- ractérisé en ce qu'on monte également sur le support roulant un appareil de réfrigération.

   15/ Appareil à traire mobile suivant les revendications 13 et 14, caractérisé en ce qu'on monte également sur le support un ou plusieurs <Desc/Clms Page number 7> dispositifs pulsatoires pour un appareil à traire.

   16/ Appareil à traire mobile suivant la revendication 15, carac- térisé en ce que les dispositifs pulsatoires sont fixés, au moyen de bras mobiles, à la charpente montée sur roues.

   17/ Appareil à traire mobile suivant les revendications 13 à 16, caractérisé en ce que chacun des échangeurs de chaleur est suspendu à une superstructure montée sur le support roulant et est muni d'un tube d'alimen - tation destiné à le raccorder au couvercle d'une cruche.

   18/ Appareil à traire mobile suivant la revendication 17, carac- térisé en ce que le support roulant est muni d'un appareil de pesage devart porter une crucheo' 19/ Refroidisseur à lait suivant les revendications 11 à 16, ca- ractérisé en ce que des moyens sont prévus pour fixer le refroidisseur à lait directement au goulot d'une cruche.

   20/ Appareil à traire mobile suivant la revendication 19, carac- térisé en ce que des moyens soht prévus sur le support roulant pour porter une cruche, et pour la lever ou l'abaisser par rapport au refroidisseur.

   21/ Refroidisseur à lait comprenant un échangeur de chaleur sui- vant les revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le couvercle du refroi- disseur est muni d'un récipient ou d'un entonnoir comprenant un robinet de réglage à travers lequel le lait coule dans l'enveloppeo 22/ Appareil à traire, caractérisé en ce qu'il comprend un appa- reillage à traire à pulsations, un réfrigérateur commandé par force motrice comprenant un élément d'extraction de la chaleur disposé dans une enveloppe, une conduite d'alimentation de lait disposé entre l'appareillage à traire et l'enveloppe, et une sortie disposée sur l'enveloppe pour délivrer le lait refroidi dans une cruche ou dans un autre appareil collecteur.

   23/ Echangeur de chaleur pour le traitement de lait substantiel - lement tel que décrit en se référant aux figures 3 à 6 ou à la figure 7 des dessins en annexeo 24/ Appareil à traire mobile substantiellement tel que décrit en se référant à la figure 1, ou à la figure 2, on à la figure 8, ou à la figure 9 des dessins en annexe. en annexe 5 dessins.