JP2000310471A - 冷却システムおよび搾乳システム - Google Patents
冷却システムおよび搾乳システムInfo
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- JP2000310471A JP2000310471A JP11120193A JP12019399A JP2000310471A JP 2000310471 A JP2000310471 A JP 2000310471A JP 11120193 A JP11120193 A JP 11120193A JP 12019399 A JP12019399 A JP 12019399A JP 2000310471 A JP2000310471 A JP 2000310471A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 搾乳システム等の冷却にかかるランニングコ
ストを低減できる冷却システムを提供すること。 【解決手段】 搾乳機50から供給される原乳70を予
冷するプレートクーラ52と、予冷された牛乳70aを
冷却保存するバルククーラ55を有する搾乳システム1
0であって、プレートクーラ52およびバルククーラ5
5を冷却する冷却システム12を備えている。冷却シス
テム12は、外気71を用いてブライン29を冷却する
空冷方式20、これに加えて散水23あるいは冷凍サイ
クル26により低温のブライン29を出力するブライン
冷却手段18と、この冷熱を蓄熱する蓄熱手段41を備
え、低温のブライン72を供給する。ブライン29を空
冷することにより、外気が零下のときでも熱を畜熱し利
用することができるので、ランニングコストの非常に低
い冷却システム12を実現できる。
ストを低減できる冷却システムを提供すること。 【解決手段】 搾乳機50から供給される原乳70を予
冷するプレートクーラ52と、予冷された牛乳70aを
冷却保存するバルククーラ55を有する搾乳システム1
0であって、プレートクーラ52およびバルククーラ5
5を冷却する冷却システム12を備えている。冷却シス
テム12は、外気71を用いてブライン29を冷却する
空冷方式20、これに加えて散水23あるいは冷凍サイ
クル26により低温のブライン29を出力するブライン
冷却手段18と、この冷熱を蓄熱する蓄熱手段41を備
え、低温のブライン72を供給する。ブライン29を空
冷することにより、外気が零下のときでも熱を畜熱し利
用することができるので、ランニングコストの非常に低
い冷却システム12を実現できる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、低温のブラインま
たは冷水を供給する冷却システムに関するものである。
たは冷水を供給する冷却システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】乳牛を飼育している農場や酪農家には、
図3に示すように、搾乳した原乳(牛乳)70を集荷す
るまでバルククーラ55を用いて5℃程度で冷却保管す
る搾乳システム90が設置されている。しかしながら、
この搾乳システム90では、冷凍機56を備えたバルク
クーラ55で冷却した牛乳に、搾乳したばかりの温かい
原乳70を混入させることとなる。このため、バルクク
ーラ55に保管されている牛乳70aの温度が一時的に
上昇し、細菌の繁殖する危険温度帯に入る可能性があ
る。
図3に示すように、搾乳した原乳(牛乳)70を集荷す
るまでバルククーラ55を用いて5℃程度で冷却保管す
る搾乳システム90が設置されている。しかしながら、
この搾乳システム90では、冷凍機56を備えたバルク
クーラ55で冷却した牛乳に、搾乳したばかりの温かい
原乳70を混入させることとなる。このため、バルクク
ーラ55に保管されている牛乳70aの温度が一時的に
上昇し、細菌の繁殖する危険温度帯に入る可能性があ
る。
【0003】そこで、搾乳機50から供給される33℃
程度の原乳70を5℃程度にまで短時間に冷やすために
は、冷却能力の高い予冷システム(プレートクーラ)を
備えバルククーラ55に混入しても支障のない6〜9℃
程度にまで予冷することが望ましい。しかしながら、こ
のようなシステムでは、プレートクーラを設置すると、
かなりの電力を消費するので、ランニングコストが非常
に高くなる。
程度の原乳70を5℃程度にまで短時間に冷やすために
は、冷却能力の高い予冷システム(プレートクーラ)を
備えバルククーラ55に混入しても支障のない6〜9℃
程度にまで予冷することが望ましい。しかしながら、こ
のようなシステムでは、プレートクーラを設置すると、
かなりの電力を消費するので、ランニングコストが非常
に高くなる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】これに対して、図4に
示すようなプレートクーラ52を備えた搾乳システム9
1が検討されている。この搾乳システム91では、地下
水73および冷凍サイクル(畜氷式氷水冷却機)81に
より供給された0〜2℃程度の氷水(冷水)78を用い
ている。このプレートクーラ52では、畜氷式氷水冷却
機81により深夜電力を使って冷水を蓄積しておくこと
ができるので、ランニングコストをセーブすることがで
きる。しかしながら、大量の電力を消費することには変
わりないので、大幅なランニングコストの低減はできな
い。
示すようなプレートクーラ52を備えた搾乳システム9
1が検討されている。この搾乳システム91では、地下
水73および冷凍サイクル(畜氷式氷水冷却機)81に
より供給された0〜2℃程度の氷水(冷水)78を用い
ている。このプレートクーラ52では、畜氷式氷水冷却
機81により深夜電力を使って冷水を蓄積しておくこと
ができるので、ランニングコストをセーブすることがで
きる。しかしながら、大量の電力を消費することには変
わりないので、大幅なランニングコストの低減はできな
い。
【0005】また、図4に示したシステムでは地下水7
3を用いることで、ランニングコストを低減している。
しかしながら、地下水73は年間を通して一定(11℃
程度)なので、搾乳機50から供給される原乳70の温
度(33℃程度)との温度差がそれほどない。このた
め、大量の地下水が必要となる。地下水を大量にくみ上
げると、地盤沈下、井戸への影響または大量のくみ上げ
た地下水の排水など多くの問題が生じるので現実的では
ない。さらに、地下水だけでは、プレートクーラ52の
出口の温度が地下水温(11℃)以下に下がらないの
で、6〜9℃前後まで牛乳を冷却するためには、図4に
示したように、蓄氷式氷水冷却機(冷凍サイクル)81
を組み合わせる必要があり、実際にはランニングコスト
を低減することは難しい。
3を用いることで、ランニングコストを低減している。
しかしながら、地下水73は年間を通して一定(11℃
程度)なので、搾乳機50から供給される原乳70の温
度(33℃程度)との温度差がそれほどない。このた
め、大量の地下水が必要となる。地下水を大量にくみ上
げると、地盤沈下、井戸への影響または大量のくみ上げ
た地下水の排水など多くの問題が生じるので現実的では
ない。さらに、地下水だけでは、プレートクーラ52の
出口の温度が地下水温(11℃)以下に下がらないの
で、6〜9℃前後まで牛乳を冷却するためには、図4に
示したように、蓄氷式氷水冷却機(冷凍サイクル)81
を組み合わせる必要があり、実際にはランニングコスト
を低減することは難しい。
【0006】このような問題は、上記のような搾乳シス
テムに限らず、10℃前後または室温に近い冷却水が必
要なシステム、例えば、食品の冷却、工場(生産ライ
ン)の空調、および工場用水を冷却するために用いられ
る冷却システムにおいても同様に生じる。
テムに限らず、10℃前後または室温に近い冷却水が必
要なシステム、例えば、食品の冷却、工場(生産ライ
ン)の空調、および工場用水を冷却するために用いられ
る冷却システムにおいても同様に生じる。
【0007】そこで、本発明においては、搾乳システム
あるいは工場用水の冷却にかかるランニングコストを低
減できる冷却システムを提供することを目的としてい
る。
あるいは工場用水の冷却にかかるランニングコストを低
減できる冷却システムを提供することを目的としてい
る。
【0008】また、搾乳した牛乳を衛生的に冷却保存可
能で、ランニングコストも低い搾乳システムを提供する
ことも本発明の目的としている。
能で、ランニングコストも低い搾乳システムを提供する
ことも本発明の目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】このため、本願の発明者
らは、搾乳システムをモデルに検討したところ、牛乳を
冷却する冷却システムに外気を利用できることに着目し
た。すなわち、高温の夏期以外、特に冬期では、外気温
度が低いので、空冷するだけで搾乳した牛乳の温度を下
げることができる。しかしながら、空気は比熱が小さい
ので単位体積当たりの冷却能力が小さい。このため、牛
乳を冷却するシステムが大きくなったり、あるいは、冷
却できる牛乳の量がかぎられる。そこで、本発明におい
ては、ブラインを空冷して温度を下げ、その熱を畜熱し
ておくことにより、大量の牛乳などを冷却できる小型で
冷却能力の高い冷却システムを実現するようにしてい
る。
らは、搾乳システムをモデルに検討したところ、牛乳を
冷却する冷却システムに外気を利用できることに着目し
た。すなわち、高温の夏期以外、特に冬期では、外気温
度が低いので、空冷するだけで搾乳した牛乳の温度を下
げることができる。しかしながら、空気は比熱が小さい
ので単位体積当たりの冷却能力が小さい。このため、牛
乳を冷却するシステムが大きくなったり、あるいは、冷
却できる牛乳の量がかぎられる。そこで、本発明におい
ては、ブラインを空冷して温度を下げ、その熱を畜熱し
ておくことにより、大量の牛乳などを冷却できる小型で
冷却能力の高い冷却システムを実現するようにしてい
る。
【0010】すなわち、本発明の冷却システムは、少な
くとも空冷方式によりブラインを冷却し、低温のブライ
ンを出力可能なブライン冷却手段と、この低温のブライ
ンの熱を畜熱可能な畜熱手段と、この畜熱手段から低温
のブラインまたは冷水を供給可能な供給手段とを有して
いる。
くとも空冷方式によりブラインを冷却し、低温のブライ
ンを出力可能なブライン冷却手段と、この低温のブライ
ンの熱を畜熱可能な畜熱手段と、この畜熱手段から低温
のブラインまたは冷水を供給可能な供給手段とを有して
いる。
【0011】水を空冷する冷却システムでも外気を利用
できるが、冬期では凍る可能性があるので、外気の熱
(冷熱)を十分に活かすことができない。これに対し、
ブラインを空冷する冷却システムであれば、零下まで空
冷できるので、外気の利用効率が高くなる。したがっ
て、自然のエネルギーを利用し小型で冷却能力の高い冷
却システムを構成できる。このため、電力などの人工的
なエネルギーを大量に消費する冷凍サイクルを用いず
に、低温のブラインあるいは冷水を供給でき、ランニン
グコストの低い冷却システムを提供できる。
できるが、冬期では凍る可能性があるので、外気の熱
(冷熱)を十分に活かすことができない。これに対し、
ブラインを空冷する冷却システムであれば、零下まで空
冷できるので、外気の利用効率が高くなる。したがっ
て、自然のエネルギーを利用し小型で冷却能力の高い冷
却システムを構成できる。このため、電力などの人工的
なエネルギーを大量に消費する冷凍サイクルを用いず
に、低温のブラインあるいは冷水を供給でき、ランニン
グコストの低い冷却システムを提供できる。
【0012】本発明の冷却システムにおいては、畜熱手
段として、冷却されたブラインをそのまま溜めるシステ
ムを採用しても良いが、潜熱を用いて蓄熱できる氷畜熱
手段を採用することにより、畜熱効率も高くなる。した
がって、小型でいっそう冷却能力の高い冷却システムを
提供できる。氷畜熱を行う手段としては、タンク内の水
を冷やして氷を浮かべる手段であっても良い。あるい
は、タンク内のブラインに、水の入った風船(カプセ
ル)を浮かべて風船の中の水を氷にする手段、いわゆる
畜氷ボールを用いる手段を利用できる。
段として、冷却されたブラインをそのまま溜めるシステ
ムを採用しても良いが、潜熱を用いて蓄熱できる氷畜熱
手段を採用することにより、畜熱効率も高くなる。した
がって、小型でいっそう冷却能力の高い冷却システムを
提供できる。氷畜熱を行う手段としては、タンク内の水
を冷やして氷を浮かべる手段であっても良い。あるい
は、タンク内のブラインに、水の入った風船(カプセ
ル)を浮かべて風船の中の水を氷にする手段、いわゆる
畜氷ボールを用いる手段を利用できる。
【0013】さらに、ブライン冷却手段では、冬期に限
らず、夏期または中間期において十分な冷水、あるいは
低温のブラインを供給するには、外気を用いて空冷する
空冷方式に加え、散水方式または冷凍サイクルを組み合
わたシステムを採用することが望ましい。特に、北海道
のように、涼しい時期が長い所では、夏期であっても散
水による潜熱冷却に切替えることで、十分な冷却能力が
得られる。また、冷凍サイクルを採用することにより、
夏期に高温になる地域でも、1年を通して十分な冷却能
力が得られる。そして、外気が低下するときは、空冷で
蓄熱できるので、1年を通したランニングコストは大幅
に低減できる。
らず、夏期または中間期において十分な冷水、あるいは
低温のブラインを供給するには、外気を用いて空冷する
空冷方式に加え、散水方式または冷凍サイクルを組み合
わたシステムを採用することが望ましい。特に、北海道
のように、涼しい時期が長い所では、夏期であっても散
水による潜熱冷却に切替えることで、十分な冷却能力が
得られる。また、冷凍サイクルを採用することにより、
夏期に高温になる地域でも、1年を通して十分な冷却能
力が得られる。そして、外気が低下するときは、空冷で
蓄熱できるので、1年を通したランニングコストは大幅
に低減できる。
【0014】冷凍サイクルの動力源としては、電気、ガ
ス、または灯油などの適当なものを使用できる。
ス、または灯油などの適当なものを使用できる。
【0015】このように、本発明の冷却システムは、外
気を利用してランニングコストを大幅に低減できる。さ
らに、蓄熱手段を設けてあるので、コンパクトで高い冷
却能力が得られる。そして、冬期さらには夜間などの外
気温の低いときの熱を循環してそれを必要なときに、い
つでも利用できる。
気を利用してランニングコストを大幅に低減できる。さ
らに、蓄熱手段を設けてあるので、コンパクトで高い冷
却能力が得られる。そして、冬期さらには夜間などの外
気温の低いときの熱を循環してそれを必要なときに、い
つでも利用できる。
【0016】このため、冷却を必要とする多種多様なシ
ステムに適用できる。例えば、上述した搾乳システムに
おいては、冷却システムから供給される低温のブライン
または冷水を、搾乳した原乳を予冷する予冷手段に利用
し、大幅にランニングコストを下げることができる。
ステムに適用できる。例えば、上述した搾乳システムに
おいては、冷却システムから供給される低温のブライン
または冷水を、搾乳した原乳を予冷する予冷手段に利用
し、大幅にランニングコストを下げることができる。
【0017】また、低温のブラインまたは冷水に加え
て、地下水を共用できるようにしても良い。地下水を冷
熱源として利用することにより、夏期などの外気温が高
いときのランニングコストをさらに下げることができ
る。その一方で、外気温が低いときは、地下水を利用し
ないので、地下水の消費量は削減でき、排水や地盤沈下
の問題を解消できる。
て、地下水を共用できるようにしても良い。地下水を冷
熱源として利用することにより、夏期などの外気温が高
いときのランニングコストをさらに下げることができ
る。その一方で、外気温が低いときは、地下水を利用し
ないので、地下水の消費量は削減でき、排水や地盤沈下
の問題を解消できる。
【0018】このように、本発明においては、空冷方式
を用い、さらに散水方式および冷凍サイクルを加えるこ
とにより、環境条件に応じて、最も低コストで所望の冷
却効果が得られる方式をフレキシブルに選択して用いる
ことができる。このため、年間を通して低いランニング
コストで所望の冷却効果を得ることができる。
を用い、さらに散水方式および冷凍サイクルを加えるこ
とにより、環境条件に応じて、最も低コストで所望の冷
却効果が得られる方式をフレキシブルに選択して用いる
ことができる。このため、年間を通して低いランニング
コストで所望の冷却効果を得ることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照しながら本発明
の実施の形態を説明する。図1に、本発明の一例とし
て、本発明の冷却システムを用いた搾乳システムの概略
構成を示してある。
の実施の形態を説明する。図1に、本発明の一例とし
て、本発明の冷却システムを用いた搾乳システムの概略
構成を示してある。
【0020】本例の搾乳システム10も、図4に基づい
て説明したシステム91と同様の目的のシステムであ
る。搾乳機50により搾乳した33℃程度の牛乳(原
乳)70をプレートクーラ52で6〜9℃程度まで急速
に予冷し、冷却された牛乳70aを集荷するまでバルク
クーラ55にて5℃程度で冷却保存するものである。本
例の搾乳システム10では、予冷に用いられる冷却用の
ブライン72を供給するシステムとして、本発明に係る
冷却システム12が用いられている。さらに、バルクク
ーラ55の冷却にもブライン72が用いられている。
て説明したシステム91と同様の目的のシステムであ
る。搾乳機50により搾乳した33℃程度の牛乳(原
乳)70をプレートクーラ52で6〜9℃程度まで急速
に予冷し、冷却された牛乳70aを集荷するまでバルク
クーラ55にて5℃程度で冷却保存するものである。本
例の搾乳システム10では、予冷に用いられる冷却用の
ブライン72を供給するシステムとして、本発明に係る
冷却システム12が用いられている。さらに、バルクク
ーラ55の冷却にもブライン72が用いられている。
【0021】なお、図1には、搾乳システム10に付随
して設けられた冷水供給システム60も示してある。こ
の冷水供給システム60は、冷却システム12から供給
されたブライン72により水道水74などを冷やすプレ
ートクーラ61を備えており、冷却された水は、ウォー
タカップ62に供給される。そして、家畜(牛)の飲料
水などに用いられる。
して設けられた冷水供給システム60も示してある。こ
の冷水供給システム60は、冷却システム12から供給
されたブライン72により水道水74などを冷やすプレ
ートクーラ61を備えており、冷却された水は、ウォー
タカップ62に供給される。そして、家畜(牛)の飲料
水などに用いられる。
【0022】本例の冷却システム12は、塩化ナトリウ
ム、塩化カルシウム等の塩化物の水溶液や、エチレング
リコール等の凍結点(凝固点)の低い、冷媒用の液体で
あるブライン29を循環して冷熱を蓄積するようにして
いる。このため、ブライン29をいくつかの方式により
冷却するブライン冷却手段18と、このブライン冷却手
段18により冷やされたブライン29の熱(冷熱)を循
環する蓄熱手段41を備えている。そして、蓄熱手段4
1に蓄熱された熱で冷却された低温のブライン72を、
ポンプPや配管等からなる供給手段38を介してプレー
トクーラ52およびバルククーラ55に供給している。
ム、塩化カルシウム等の塩化物の水溶液や、エチレング
リコール等の凍結点(凝固点)の低い、冷媒用の液体で
あるブライン29を循環して冷熱を蓄積するようにして
いる。このため、ブライン29をいくつかの方式により
冷却するブライン冷却手段18と、このブライン冷却手
段18により冷やされたブライン29の熱(冷熱)を循
環する蓄熱手段41を備えている。そして、蓄熱手段4
1に蓄熱された熱で冷却された低温のブライン72を、
ポンプPや配管等からなる供給手段38を介してプレー
トクーラ52およびバルククーラ55に供給している。
【0023】本例では、低温のブライン72を搾乳シス
テム10および冷水供給システム60に供給している
が、蓄熱手段41において、ブラインと水の熱交換を行
い、冷却されたブライン72の代わりに冷水を、搾乳シ
ステム10および冷水供給システム60に供給するよう
なシステムにすることももちろん可能である。
テム10および冷水供給システム60に供給している
が、蓄熱手段41において、ブラインと水の熱交換を行
い、冷却されたブライン72の代わりに冷水を、搾乳シ
ステム10および冷水供給システム60に供給するよう
なシステムにすることももちろん可能である。
【0024】本例のブライン冷却手段18は、詳しくは
後述するように、空冷方式20、散水方式23、および
冷凍サイクル26の3つの方式で冷熱を収集するために
循環するブライン29を冷却できるようになっており、
外気温などの環境条件に応じて、これらの方式の1つを
選択して、ブライン29を冷却する。そして、本例で
は、ブライン29を媒体として用いているので、冷熱を
収集するために循環する媒体を0℃以下まで冷やすこと
ができる。したがって、外気温が零下のときにも、その
外気の熱(冷熱)を最大限利用できる。これに対し、水
を媒体として循環させる冷却システムも構成できるが、
0℃で凍結してしまうので、外気温が0℃前後になった
ときに、その熱を効率良く利用することができない。
後述するように、空冷方式20、散水方式23、および
冷凍サイクル26の3つの方式で冷熱を収集するために
循環するブライン29を冷却できるようになっており、
外気温などの環境条件に応じて、これらの方式の1つを
選択して、ブライン29を冷却する。そして、本例で
は、ブライン29を媒体として用いているので、冷熱を
収集するために循環する媒体を0℃以下まで冷やすこと
ができる。したがって、外気温が零下のときにも、その
外気の熱(冷熱)を最大限利用できる。これに対し、水
を媒体として循環させる冷却システムも構成できるが、
0℃で凍結してしまうので、外気温が0℃前後になった
ときに、その熱を効率良く利用することができない。
【0025】さらに、本例の冷却システム12では、蓄
熱手段41として氷蓄熱槽を用いている。このため、ブ
ライン冷却手段18で冷却されたブライン29の熱を潜
熱を用いて蓄熱でき、小型で蓄熱能力の高いシステムを
構築できる。また、より外気温の低い夜間に蓄熱し、そ
の熱を昼間使用するといった利用も可能となる。
熱手段41として氷蓄熱槽を用いている。このため、ブ
ライン冷却手段18で冷却されたブライン29の熱を潜
熱を用いて蓄熱でき、小型で蓄熱能力の高いシステムを
構築できる。また、より外気温の低い夜間に蓄熱し、そ
の熱を昼間使用するといった利用も可能となる。
【0026】さらに、本例の搾乳システム10および冷
水供給システム60では、原乳70用のプレートクーラ
52と、飲料水用のプレートクーラ61に、冷媒として
ブライン72を供給する配管の途中に、2つの三方弁
(切替え手段)47が設けられており、ブライン72に
替わり地下水73を冷媒として供給できるようにしてい
る。したがって、本例の搾乳システム10および冷水供
給システム60では、冷却システム12の空冷方式2
0、散水方式23および冷凍サイクル26に加えて、地
下水73という冷熱源も利用可能となっている。このた
め、これらを適切に選択することによりコストミニマム
で所望の温度に搾乳した原乳70または飲料水74の冷
却ができる。
水供給システム60では、原乳70用のプレートクーラ
52と、飲料水用のプレートクーラ61に、冷媒として
ブライン72を供給する配管の途中に、2つの三方弁
(切替え手段)47が設けられており、ブライン72に
替わり地下水73を冷媒として供給できるようにしてい
る。したがって、本例の搾乳システム10および冷水供
給システム60では、冷却システム12の空冷方式2
0、散水方式23および冷凍サイクル26に加えて、地
下水73という冷熱源も利用可能となっている。このた
め、これらを適切に選択することによりコストミニマム
で所望の温度に搾乳した原乳70または飲料水74の冷
却ができる。
【0027】すなわち、搾乳システム10および冷水供
給システム60においては、空冷方式20が最優先さ
れ、冬期あるいは夜間などの外気温が低いときは、外気
だけを冷熱源として蓄熱する。次に、外気温が上がり、
湿度が低ければ散水方式23を組み合わせることによ
り、外気の自然のエネルギーを利用して冷却する。そし
て、外気が高温多湿な状態であっても、低温の地下水7
3が供給されるときは、地下水73を冷熱源として利用
する。さらに、外気の状態が冷却に適さないとき、ある
いは、搾乳システム10および冷水供給システム60が
消費する熱量をカバーできないときは、冷凍サイクル2
6を稼動させる。このため、電気、ガスまたは灯油など
の人工的なエネルギーを十分に利用して冷却を行うこと
ができる。
給システム60においては、空冷方式20が最優先さ
れ、冬期あるいは夜間などの外気温が低いときは、外気
だけを冷熱源として蓄熱する。次に、外気温が上がり、
湿度が低ければ散水方式23を組み合わせることによ
り、外気の自然のエネルギーを利用して冷却する。そし
て、外気が高温多湿な状態であっても、低温の地下水7
3が供給されるときは、地下水73を冷熱源として利用
する。さらに、外気の状態が冷却に適さないとき、ある
いは、搾乳システム10および冷水供給システム60が
消費する熱量をカバーできないときは、冷凍サイクル2
6を稼動させる。このため、電気、ガスまたは灯油など
の人工的なエネルギーを十分に利用して冷却を行うこと
ができる。
【0028】したがって、外気がどのような状態のとき
でも、搾乳された原乳70の温度を所定の温度まで下
げ、衛生的に牛乳70aを冷却保存できる。また、外気
の条件がどのような場合でも冷水が得られる冷水供給シ
ステム60を提供できる。そして、地下水73は、適度
に使われるため、地盤沈下などの自然への影響も心配な
い。
でも、搾乳された原乳70の温度を所定の温度まで下
げ、衛生的に牛乳70aを冷却保存できる。また、外気
の条件がどのような場合でも冷水が得られる冷水供給シ
ステム60を提供できる。そして、地下水73は、適度
に使われるため、地盤沈下などの自然への影響も心配な
い。
【0029】図2に、本例の冷却システム12の詳しい
構成を示してある。本例のブライン冷却手段18は、上
述した3つの冷却方式を実現するために、空冷式の冷却
コイル21と、この冷却コイル21に外気71を導入す
るファン22と、蓄熱手段41である氷蓄熱槽からブラ
イン29を冷却コイル21に循環させるブライン循環系
25を備えている。
構成を示してある。本例のブライン冷却手段18は、上
述した3つの冷却方式を実現するために、空冷式の冷却
コイル21と、この冷却コイル21に外気71を導入す
るファン22と、蓄熱手段41である氷蓄熱槽からブラ
イン29を冷却コイル21に循環させるブライン循環系
25を備えている。
【0030】ブライン循環系25は、循環ポンプ25a
と配管25bによって構成されており、配管途中にはブ
ラインの循環先を冷却コイル21から、後述する冷凍サ
イクル26に切替える切替え弁30が設置されている。
と配管25bによって構成されており、配管途中にはブ
ラインの循環先を冷却コイル21から、後述する冷凍サ
イクル26に切替える切替え弁30が設置されている。
【0031】冷却コイル21には、散水システム24が
付加されており、必要に応じて冷却コイル21の上方か
ら水をかけることができる。散水システム24は、冷却
コイル21に散水する散水ヘッド24aと、冷却コイル
21の下方で散水された水を回収する回収トレイ24c
と、回収トレイ24cから散水ヘッド24aに散水用の
水を循環する散水ポンプ24bを備えている。
付加されており、必要に応じて冷却コイル21の上方か
ら水をかけることができる。散水システム24は、冷却
コイル21に散水する散水ヘッド24aと、冷却コイル
21の下方で散水された水を回収する回収トレイ24c
と、回収トレイ24cから散水ヘッド24aに散水用の
水を循環する散水ポンプ24bを備えている。
【0032】ブライン冷却手段18は、さらに、ブライ
ン29をR22などの気体系の冷媒を用いて冷凍サイク
ルにより冷却するチラーユニット27を備えている。こ
のチラーユニット27は、コンプレッサー27a、コン
デンサー27b、膨張弁27c、およびエバポレータ2
7dを備えている。そして、エバポレータ27dを内蔵
した熱交換器28で、ブライン循環系25の冷熱回収用
のブライン29が冷却される。
ン29をR22などの気体系の冷媒を用いて冷凍サイク
ルにより冷却するチラーユニット27を備えている。こ
のチラーユニット27は、コンプレッサー27a、コン
デンサー27b、膨張弁27c、およびエバポレータ2
7dを備えている。そして、エバポレータ27dを内蔵
した熱交換器28で、ブライン循環系25の冷熱回収用
のブライン29が冷却される。
【0033】したがって、本例のブライン冷却手段18
においては、冷却コイル21と、送風ファン22により
ブライン29を外気71を用いて空冷方式で冷却でき
る。また、さらに、散水システム24を稼動させること
により、水の蒸発潜熱を利用して散水方式23でブライ
ン29を冷却できる。さらに、チラーユニット27を備
えているので、ブライン循環系25の切替え弁30をチ
ラーユニット27側に切替えることにより、冷凍サイク
ル26を用いてブライン29を冷却できる。これら、空
冷方式20、散水方式23および冷凍サイクル26のい
ずれかを選択し、それに適した機器の稼動または停止、
さらに切替え弁30の操作は、制御パネル32によっ
て、外気温および湿度、さらには、循環系25を循環し
ているブライン29の温度などを参照して自動的に行わ
れる。
においては、冷却コイル21と、送風ファン22により
ブライン29を外気71を用いて空冷方式で冷却でき
る。また、さらに、散水システム24を稼動させること
により、水の蒸発潜熱を利用して散水方式23でブライ
ン29を冷却できる。さらに、チラーユニット27を備
えているので、ブライン循環系25の切替え弁30をチ
ラーユニット27側に切替えることにより、冷凍サイク
ル26を用いてブライン29を冷却できる。これら、空
冷方式20、散水方式23および冷凍サイクル26のい
ずれかを選択し、それに適した機器の稼動または停止、
さらに切替え弁30の操作は、制御パネル32によっ
て、外気温および湿度、さらには、循環系25を循環し
ているブライン29の温度などを参照して自動的に行わ
れる。
【0034】したがって、本例のブライン冷却手段18
では、外気71の温度など、季節や設置環境およびその
変化に応じて、コストミニマムなブライン29の冷却方
法(冷却手段)が自動的に選択される。最も低コストな
のは、空冷方式20であり、ブライン循環系25と送風
ファン22を稼動させることにより、ブライン29を冷
却できる。特に、外気温が低いときには、水でなくブラ
イン29を採用しているので、本例のブライン冷却手段
18においては、零下であっても外気の熱(冷熱)を回
収できる。また、散水方式23であれば、散水システム
24をさらに加えて稼動させることにより、空冷方式2
0に比べてランニングコストは上がるが、外気温が多少
高くても、ブライン29を冷却できる。散水方式23
は、外気温および湿度が低いとき、あるいは中期間にと
くに有効であり、散水された水の蒸発潜熱を利用してブ
ライン29を外気の湿球温度に近い温度まで冷却でき
る。
では、外気71の温度など、季節や設置環境およびその
変化に応じて、コストミニマムなブライン29の冷却方
法(冷却手段)が自動的に選択される。最も低コストな
のは、空冷方式20であり、ブライン循環系25と送風
ファン22を稼動させることにより、ブライン29を冷
却できる。特に、外気温が低いときには、水でなくブラ
イン29を採用しているので、本例のブライン冷却手段
18においては、零下であっても外気の熱(冷熱)を回
収できる。また、散水方式23であれば、散水システム
24をさらに加えて稼動させることにより、空冷方式2
0に比べてランニングコストは上がるが、外気温が多少
高くても、ブライン29を冷却できる。散水方式23
は、外気温および湿度が低いとき、あるいは中期間にと
くに有効であり、散水された水の蒸発潜熱を利用してブ
ライン29を外気の湿球温度に近い温度まで冷却でき
る。
【0035】さらに、外気の利用条件の厳しい、例え
ば、高温多湿な夏期などには、ランニングコストは高い
が、冷凍サイクル26によりブライン29を冷却でき
る。冷凍サイクル26のランニングコストは、動力源を
電気に限らず、ガスあるいは灯油などを検討することに
より、下げることも可能である。もちろん、深夜電力の
利用も有効である。
ば、高温多湿な夏期などには、ランニングコストは高い
が、冷凍サイクル26によりブライン29を冷却でき
る。冷凍サイクル26のランニングコストは、動力源を
電気に限らず、ガスあるいは灯油などを検討することに
より、下げることも可能である。もちろん、深夜電力の
利用も有効である。
【0036】このような多様な冷却方式を選択できるブ
ライン冷却手段18に加え、本例の冷却システム12に
は、蓄熱手段41として、氷蓄熱槽を採用している。こ
の氷畜熱槽(蓄熱手段)41は、3〜5tの容量であ
り、ブライン29と、複数の畜氷ボール42が収納され
ている。畜氷ボール42は、潜熱材として水の入ったカ
プセル(風船)状のものである。したがって、ブライン
冷却手段18から0℃以下に冷却されたブライン29が
蓄熱手段41に供給されると、その熱により畜氷ボール
42の水が相変化して氷となり、熱が蓄積される。通
常、蓄熱手段である氷畜熱槽41は、−5℃〜5℃に維
持される。
ライン冷却手段18に加え、本例の冷却システム12に
は、蓄熱手段41として、氷蓄熱槽を採用している。こ
の氷畜熱槽(蓄熱手段)41は、3〜5tの容量であ
り、ブライン29と、複数の畜氷ボール42が収納され
ている。畜氷ボール42は、潜熱材として水の入ったカ
プセル(風船)状のものである。したがって、ブライン
冷却手段18から0℃以下に冷却されたブライン29が
蓄熱手段41に供給されると、その熱により畜氷ボール
42の水が相変化して氷となり、熱が蓄積される。通
常、蓄熱手段である氷畜熱槽41は、−5℃〜5℃に維
持される。
【0037】本例の蓄熱手段41には、図1に示したよ
うに、プレートクーラ52およびバルククーラ55など
に低温のブライン72を供給する供給システム38が付
随しており、氷蓄熱槽41内のブラインがそのまま冷熱
を供給する媒体72として、供給システム38により搾
乳システム10および冷水供給システム60に供給され
る。そして、プレートクーラ52などにより消費される
熱量が、ブライン冷却手段18により回収された熱量
(冷熱)よりも大きいときは、氷蓄熱槽41に畜氷ボー
ル42の氷として蓄えられた熱(潜熱)が消費される。
氷畜熱は、氷が水に相変化するときの氷潜熱が非常に大
きいために、小型でも蓄積可能な熱量が大きい。したが
って、搾乳システム10および冷水供給システム60で
一時的に大量の熱が消費される場合でも、氷蓄熱手段4
1を用いることによりブライン冷却システム18の冷却
能力を大きくしなくても十分に対応できる。すなわち、
搾乳システム10では、搾乳時には、原乳70をプレー
トクーラ52により急冷(急速冷却)するために大量の
冷熱が必要とされる。一方、それ以外は、バルクークー
ラ55の温度を保持する程度の熱量で良い。したがっ
て、ブライン冷却システム18として、外気71という
エネルギー密度の低い熱源を利用してバルククーラ55
の温度を保持すると共に氷畜熱手段41に徐々に畜熱で
きる程度の能力のものを選択することにより、蓄熱手段
41に十分な熱量を溜めておき、その熱をプレートクー
ラで一時的に消費されるときに利用できる。この畜熱手
段41は、また、夜間の外気が低温のときの熱を利用し
たり、深夜電力を利用するときも有効である。
うに、プレートクーラ52およびバルククーラ55など
に低温のブライン72を供給する供給システム38が付
随しており、氷蓄熱槽41内のブラインがそのまま冷熱
を供給する媒体72として、供給システム38により搾
乳システム10および冷水供給システム60に供給され
る。そして、プレートクーラ52などにより消費される
熱量が、ブライン冷却手段18により回収された熱量
(冷熱)よりも大きいときは、氷蓄熱槽41に畜氷ボー
ル42の氷として蓄えられた熱(潜熱)が消費される。
氷畜熱は、氷が水に相変化するときの氷潜熱が非常に大
きいために、小型でも蓄積可能な熱量が大きい。したが
って、搾乳システム10および冷水供給システム60で
一時的に大量の熱が消費される場合でも、氷蓄熱手段4
1を用いることによりブライン冷却システム18の冷却
能力を大きくしなくても十分に対応できる。すなわち、
搾乳システム10では、搾乳時には、原乳70をプレー
トクーラ52により急冷(急速冷却)するために大量の
冷熱が必要とされる。一方、それ以外は、バルクークー
ラ55の温度を保持する程度の熱量で良い。したがっ
て、ブライン冷却システム18として、外気71という
エネルギー密度の低い熱源を利用してバルククーラ55
の温度を保持すると共に氷畜熱手段41に徐々に畜熱で
きる程度の能力のものを選択することにより、蓄熱手段
41に十分な熱量を溜めておき、その熱をプレートクー
ラで一時的に消費されるときに利用できる。この畜熱手
段41は、また、夜間の外気が低温のときの熱を利用し
たり、深夜電力を利用するときも有効である。
【0038】このように、本例において、空冷方式2
0、散水方式23、および冷凍サイクル26を選択して
用いることができるブライン冷却手段18と、氷蓄熱槽
41を設けることで、冷凍サイクル26が稼動する時間
を限界まで短縮することができる。したがって、高い冷
却能力を発揮する冷却システム12を低コストで稼動さ
せることができる。このため、この冷却システム12か
らの熱を利用することにより、本例の搾乳システム10
では、搾乳された原乳70を急冷しそのまま冷却保存す
る機能を低コストで稼動することができる。
0、散水方式23、および冷凍サイクル26を選択して
用いることができるブライン冷却手段18と、氷蓄熱槽
41を設けることで、冷凍サイクル26が稼動する時間
を限界まで短縮することができる。したがって、高い冷
却能力を発揮する冷却システム12を低コストで稼動さ
せることができる。このため、この冷却システム12か
らの熱を利用することにより、本例の搾乳システム10
では、搾乳された原乳70を急冷しそのまま冷却保存す
る機能を低コストで稼動することができる。
【0039】なお、本例の冷却システム12の畜熱手段
41では、ブラインに畜氷ボール42を浮かべたシステ
ムであるが、蓄熱手段41を水タンクにして、その水を
ブライン29で冷却し、氷を浮かべるシステムであって
ももちろん良い。このシステムの場合には、ブラインの
かわりに冷水が供給される。また、氷畜熱槽の変わりに
冷却されたブラインを大量に保持するタンクを使用する
ことも可能であるが、畜熱の容積効率は高くないので大
型になる。
41では、ブラインに畜氷ボール42を浮かべたシステ
ムであるが、蓄熱手段41を水タンクにして、その水を
ブライン29で冷却し、氷を浮かべるシステムであって
ももちろん良い。このシステムの場合には、ブラインの
かわりに冷水が供給される。また、氷畜熱槽の変わりに
冷却されたブラインを大量に保持するタンクを使用する
ことも可能であるが、畜熱の容積効率は高くないので大
型になる。
【0040】また、上記では、冷却システム12を搾乳
システム10に用いる例を説明しているが、これに限ら
ず、半導体工場の生産ラインなどの冷却水を必要とする
システム、あるいはそれほど低温である必要のない冷媒
が必要とされるシステムであれば、どのようなシステム
であっても本発明に係る冷却システム12を適用でき、
ランニングコストを下げることができる。さらに、本発
明では、冷熱回収用にブラインを用いているので、冬期
でも、システムが凍結してしまうことなく、水抜きなど
の手間を省くことができる。そして、冷熱回収は、零下
まで可能なので、熱を消費する側のシステムに対し、零
下のブラインまたは零度に近い冷水を供給することがで
きる。
システム10に用いる例を説明しているが、これに限ら
ず、半導体工場の生産ラインなどの冷却水を必要とする
システム、あるいはそれほど低温である必要のない冷媒
が必要とされるシステムであれば、どのようなシステム
であっても本発明に係る冷却システム12を適用でき、
ランニングコストを下げることができる。さらに、本発
明では、冷熱回収用にブラインを用いているので、冬期
でも、システムが凍結してしまうことなく、水抜きなど
の手間を省くことができる。そして、冷熱回収は、零下
まで可能なので、熱を消費する側のシステムに対し、零
下のブラインまたは零度に近い冷水を供給することがで
きる。
【0041】さらに、本例の冷却システム12のブライ
ン冷却手段18では、空冷方式、散水方式、および冷凍
サイクルを切替えて用いるようにしているが、これに限
らず、用途あるいは設置される地域などの条件に応じ
て、空冷方式を単独で用いたり、空冷方式と散水方式で
冷却システムを構成することも可能であり、低コストで
十分な冷却能力を備えた冷却システムとすることが可能
である。
ン冷却手段18では、空冷方式、散水方式、および冷凍
サイクルを切替えて用いるようにしているが、これに限
らず、用途あるいは設置される地域などの条件に応じ
て、空冷方式を単独で用いたり、空冷方式と散水方式で
冷却システムを構成することも可能であり、低コストで
十分な冷却能力を備えた冷却システムとすることが可能
である。
【0042】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の冷却シ
ステムは、ブラインを外気で空冷可能な冷却システムで
あり、零下までブラインを冷却して外気の熱を蓄積でき
るので、自然のエネルギーの利用効率が高く、小型で冷
却能力の高い冷却システムを構成できる。このため、電
力などの人工的なエネルギーを大量に消費する冷凍サイ
クルを用いずに、あるいは、冷凍サイクルが稼動する範
囲を最小限にとどめて、低温のブラインあるいは冷水を
供給できる。したがって、本発明により、ランニングコ
ストの低い冷却システムを提供できる。
ステムは、ブラインを外気で空冷可能な冷却システムで
あり、零下までブラインを冷却して外気の熱を蓄積でき
るので、自然のエネルギーの利用効率が高く、小型で冷
却能力の高い冷却システムを構成できる。このため、電
力などの人工的なエネルギーを大量に消費する冷凍サイ
クルを用いずに、あるいは、冷凍サイクルが稼動する範
囲を最小限にとどめて、低温のブラインあるいは冷水を
供給できる。したがって、本発明により、ランニングコ
ストの低い冷却システムを提供できる。
【0043】本発明の冷却システムでは、上記の空冷方
式に、散水方式および冷凍サイクルを組みあわせること
が可能である。これにより、所望の冷却能力を得なが
ら、設置環境や稼動される季節に応じて、コストミニマ
ムな方法を選択でき、年間を通して、あるいは外気条件
に関わらず、所定の冷却性能を低いランニングコストで
維持できる冷却システムを提供することができる。
式に、散水方式および冷凍サイクルを組みあわせること
が可能である。これにより、所望の冷却能力を得なが
ら、設置環境や稼動される季節に応じて、コストミニマ
ムな方法を選択でき、年間を通して、あるいは外気条件
に関わらず、所定の冷却性能を低いランニングコストで
維持できる冷却システムを提供することができる。
【0044】さらに、このような本発明の冷却システム
を適用し、通年のランニングコストの低減を実現できる
搾乳システムを提供できる。
を適用し、通年のランニングコストの低減を実現できる
搾乳システムを提供できる。
【図1】本発明に係る搾乳システムを示すブロック図で
ある。
ある。
【図2】図1に示す冷却システムの構成を示すブロック
図である。
図である。
【図3】従来の搾乳システムを示すブロック図である。
【図4】プレートクーラを備えた搾乳システムを示すブ
ロック図である。
ロック図である。
10、90、91 搾乳システム 12 冷却システム 18 ブライン冷却手段 20 空冷方式 21 冷却コイル 22 ファン 23 散水方式 24 散水システム 24a 散水ヘッド 24b 散水ポンプ 24c 回収トレイ 25 ブライン循環系 25a 循環ポンプ 25b 配管 26 冷凍サイクル 27 チラーユニット 27a コンプレッサー 27b コンデンサー 27c 膨張弁 27d エバポレータ 28 ブラインクーラ(熱交換器) 29 ブライン 30 切替え弁 32 制御パネル 38 供給手段 41 蓄熱手段(氷蓄熱槽) 42 氷蓄ボール 47 三方弁(切替え手段) 50 搾乳機 52 プレートクーラ 55 バルククーラ 56 冷凍機 60 冷水供給システム 61 飲料水用のプレートクーラ 62 ウォータカップ 70 搾乳したての原乳(牛乳) 70a 冷却された牛乳 71 外気 72 低温のブライン 73 地下水 74 水
Claims (7)
- 【請求項1】 少なくとも空冷方式によりブラインを冷
却し、低温のブラインを出力可能なブライン冷却手段
と、 この低温のブラインの熱を畜熱可能な畜熱手段と、 この畜熱手段から低温のブラインまたは冷水を供給可能
な供給手段とを有する冷却システム。 - 【請求項2】 請求項1において、前記ブライン冷却手
段は、さらに、散水方式または冷凍サイクルによりブラ
インを冷却可能である冷却システム。 - 【請求項3】 請求項2において、前記冷凍サイクル
は、電気、ガスまたは灯油式である冷却システム。 - 【請求項4】 請求項1または2において、前記畜熱手
段は、氷畜熱手段である冷却システム。 - 【請求項5】 請求項1ないし4のいずれかに記載の冷
却システムから供給される低温のブラインまたは冷水に
より、搾乳した原乳を予冷する予冷手段と、 予冷された原乳を冷却保持するバルククーラとを有する
搾乳システム。 - 【請求項6】 請求項5において、前記予冷手段は、前
記低温のブラインまたは冷水の少なくとも1部を地下水
に切替え可能な切替え手段を備えている搾乳システム。 - 【請求項7】 請求項5において、前記バルククーラの
冷却用に前記請求項1ないし4のいずれかに記載の冷却
システムから供給される低温のブラインまたは冷水が用
いられることを特徴とする搾乳システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11120193A JP2000310471A (ja) | 1999-04-27 | 1999-04-27 | 冷却システムおよび搾乳システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11120193A JP2000310471A (ja) | 1999-04-27 | 1999-04-27 | 冷却システムおよび搾乳システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000310471A true JP2000310471A (ja) | 2000-11-07 |
Family
ID=14780222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11120193A Pending JP2000310471A (ja) | 1999-04-27 | 1999-04-27 | 冷却システムおよび搾乳システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000310471A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105972729A (zh) * | 2016-05-20 | 2016-09-28 | 深圳市英维克科技股份有限公司 | 机组顶置式机房散热系统 |
| JP6324560B1 (ja) * | 2017-02-22 | 2018-05-16 | クラフトワーク株式会社 | 製氷装置及び氷の製造方法 |
-
1999
- 1999-04-27 JP JP11120193A patent/JP2000310471A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105972729A (zh) * | 2016-05-20 | 2016-09-28 | 深圳市英维克科技股份有限公司 | 机组顶置式机房散热系统 |
| JP6324560B1 (ja) * | 2017-02-22 | 2018-05-16 | クラフトワーク株式会社 | 製氷装置及び氷の製造方法 |
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