将牛奶冷却到适宜贮存的温度所用的设备。有冷却器和冷藏罐两类。冷却器只起冷却作用，冷藏罐兼有冷却、保温和贮存功能。牛奶冷却设备按冷却方法分，有直接冷却式（简称直冷式）和间接冷却式两种。直冷式是制冷剂（冷冻剂）通过蒸发器直接与牛奶进行热交换；间接冷却式是制冷剂通过蒸发器冷却载冷剂（冷媒），再用载冷剂冷却牛奶。制冷剂有氨、氟里昂—12、氟利昂—22；载冷剂有氯化钠盐水、氯化钙盐水等。冷却器有表面式、套管式和片式三种，均为间接冷却式；冷藏罐有直冷式冷藏罐、间接冷却式冷藏罐和浸入式冷却器三种。表面式冷却器、套管式冷却器和浸入式冷却器多用于人工挤奶或提桶式挤奶机；片式冷却器、直冷式冷藏罐多用于管道式挤奶机。

又称冷排，有单段式和双段式两种。双段式牛奶冷却器由上、下两组镀锡铜管或不锈钢管组成。两组管内自下而上分别通入冷水和冰盐水。工作时，牛奶在重力作用下从分配槽底部的小孔沿管子表面流下，通过管内、外的逆向热交换冷却牛奶。

将大、小两种直径的管子套在一起，内管为不锈钢管，是牛奶通道；外管为无缝钢管；两管间的环隙是载冷剂通道。工作时牛奶从上向下流动，载冷剂从下向上流动，通过逆向热交换冷却牛奶。

又称片式热交换器，由若干厚1～1.2毫米冲压成凹凸沟纹的不锈钢片组成。片的四角各有一个角孔，两片之间有4～10毫米的间隙作为流体通道，四周用聚四氟乙烯或硅橡胶垫密封。每片两边的两个大胶垫应分别使同侧的两个角孔（或对角线上的两个角孔）与片的一侧相通，另外两个角孔与片的另一侧相通，借以将牛奶与载冷剂的通道分开。未与大胶垫相通的两个角孔，应使用单独垫圈，防止在大胶垫失效时，牛奶与载冷剂相互渗漏。工作时，牛奶与载冷剂分别在片的两侧逆向流动进行热交换。牛奶由奶泵送出，经过滤器进入片式冷却器，冷却后进入保温贮奶罐。安装在供水线上的电磁阀由奶泵起动器控制，在奶泵供奶同时供水，以降低耗水量。通常耗水量是牛奶量的1～1.5倍。片式冷却器结构紧凑、占地面积小、冷却效率高，可用增减片数的方法改变其生产能力，使用甚广。如果在片式热交换器中，用蒸汽或热水代替载冷剂，则可用作超高温瞬时杀菌器或高温短时巴氏杀菌器。

由制冷机和奶罐两部分组成（图）。奶罐是双层的，底部是直接与牛奶接触的缝隙板式蒸发器。它用两块厚度不同的不锈钢板叠置点焊而成，并在中间构成缝隙。它的一侧是奶罐内壁，另一侧在奶罐夹层内，紧靠聚氨脂发泡塑料，借以隔热保温。在蒸发器的缝隙中通制冷剂（氟利昂），直接膨胀制冷，使牛奶与制冷剂之间获得最佳的热交换。奶罐内的搅拌器对牛奶的搅拌应当是柔和的，促使牛奶温度与乳脂均匀分布，不产生泡沫。冷藏罐还配备了牛奶温度控制器、自动定时搅拌开关以及全自动或半自动清洗设备。直冷式冷藏罐在欧美及日本使用较普遍。

直冷式冷藏罐

适用于中、小型奶牛场。它由制冷机、一个带搅拌器的蒸发器和带保温层的贮奶罐组成。蒸发器内通制冷剂（氟里昂），只要将蒸发器插入贮奶罐即可冷却牛奶。其工作过程是：搅拌器旋转时，底部牛奶被吸入，逐渐从蒸发器上方溢出形成循环，牛奶在与蒸发器接触过程中逐渐冷却，达到指定温度后，取出浸入式冷却器，另用盖子将奶罐盖严。贮奶罐内壁由不锈钢制成，其夹层内充填聚氨脂发泡塑料，用以保温。

牛奶经冷却器冷却后需另配备冷库来冷藏，所需设备多、占地面积大、使用也不方便。20世纪80年代以来使用冷藏罐的日益增多。冷藏罐可单独使用，也可与片式冷却器联合使用，即用冷水作载冷剂，通过片式冷却器将牛奶预冷后再送入冷藏罐，以加快冷却速度，节省电耗。

有些国家在冷藏罐外安装一套热量回收装量，利用牛奶在冷却过程中释放的热量，将水加热到60℃，供挤奶间清洗管路用。这是一项节能新技术，它只需在冷藏罐的制冷机上增加一套换热器和保温贮水罐。其工作过程是：液体制冷剂从贮液罐进入冷藏罐吸收牛奶热量后变成气体，经气液分离器进入压缩机，形成高温、高压气体（氟里昂—22可达150℃）后再进入新增加的换热器中与水进行热交换，水被加热后贮存在保温贮水罐中。此时制冷剂被冷凝成液体回到贮液器重新进行循环。