(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
飲料等の冷却工程に際して、冷媒タンクより冷却タンクへ冷媒を往復幹線搬送路行を介して循環させる圧送方法において、
前記往復幹線搬送路での流動圧を該幹線搬送路に接続する冷却タンクにおいて、冷却タンク用熱交換器の近接位置である始端と終端で検出し、得られた差圧が負荷に対応する必要差圧になるようにポンプ送出圧力の制御を行なうようにしたことを特長とする飲料製品の冷却用ポンプの圧送制御方法。
【請求項２】
冷熱源より冷熱の供給を受け氷充填率を一定に保持するダイナミックアイス蓄熱槽と、該蓄熱槽よりダイナミックアイスを液送ポンプを介して循環させるループ状幹線循環路と、該ループ状幹線循環路に沿い配設されポンプによりダイナミックアイスをジャケットへ導入して、飲料等の被冷却液を冷却する冷却タンクと、よりなるダイナミックアイス冷却システムにおいて、
前記ループ状幹線循環路での流動圧を該ループ状幹線循環路に接続する冷却タンクにおいて、前記冷却タンク用熱交換器の近接位置である始端と終端で検出し、得られた差圧が所定値に維持されるように液送ポンプの送出圧力の制御を行なうようにしたことを特長とする飲料製品の冷却用ポンプの圧送制御方法。
【請求項３】
ビール等醗酵麦芽飲料を含む飲料等を収容する冷却タンクに、往復幹線搬送路を介して冷媒を冷媒タンクより圧送するポンプ圧送装置において、
前記往復幹線搬送路での流動圧を該往復幹線搬送路に接続する冷却タンクにおいて、前記冷却タンク用熱交換器の近接位置である始端と終端で検出する圧力検出部を設け、該圧力検出部により得られた差圧が負荷に対応する必要差圧になるよう圧送ポンプの送出圧力の制御をする制御部とを設ける構成としたことを特長とするブラインの圧送制御装置。
【請求項４】
冷熱源よりの冷熱の供給により氷充填率を一定に保持するダイナミックアイス蓄熱槽と、該ダイナミックアイス蓄熱槽よりダイナミックアイスを液送ポンプにより循環させるループ状幹線循環路と、該循環路に沿い配設されポンプによりジャケットにダイナミックアイスを導入して内蔵するビール等醗酵麦芽飲料を含む飲料等の被冷却液を冷却する冷却タンク群と、よりなるダイナミックアイス冷却システムにおいて、
前記ループ状幹線循環路での流動圧を該幹線循環路に接続する冷却タンクにおいて、前記冷却タンク用熱交換器の近接位置である始端と終端で検出する圧力検出部を設け、該圧力検出部により得られた差圧が所定値に維持されるよう前記液送ポンプの送出圧力の制御をする制御部を設ける構成としたことを特長とするダイナミックアイスの圧送制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビール等醗酵麦芽飲料を含む飲料等の冷却工程で行なう冷媒タンクより、冷却タンクへ冷媒を圧送し、往復幹線搬送路を介して循環させる冷却用ポンプの圧送制御方法と、その圧送制御装置と、
または、ビール等醗酵麦芽飲料を含む飲料等の冷却工程で行なうダイナミックアイス蓄熱槽より、ループ状幹線循環路を介してダイナミックアイスを循環させ、
それぞれがポンプにより前記ループ状幹線循環路よりダイナミックアイスを導入してビール等醗酵麦芽飲料を含む飲料等よりなる被冷却液を冷却する冷却タンク群を設けたダイナミックアイス冷却システムにおいて、前記ダイナミックアイスを前記循環路を介して送給循環させる冷却用ポンプの圧送制御方法と、その圧送制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
製造工程に冷却工程を持つ飲料製品で、例えばビール等醗酵麦芽飲料の生産は、麦芽に温水を加えて煮沸して形成された麦汁に含まれるモロミを濾過して、該麦汁にする仕込工程と、熱麦汁を冷却し酵母を加え醗酵させる醗酵工程と、醗酵直後の若ビール等醗酵麦芽飲料を成熟させる貯酒工程と、成熟したビール等醗酵麦芽飲料を濾過清澄する濾過工程と、濾過したビール等醗酵麦芽飲料を、缶詰め、ビン詰め、樽詰めをする製品工程とにより行なわれている。
さらには麦芽の一部に澱粉質の副原料等を用いてもモロミを形成する。ビール並びに発泡酒用の麦芽も前記麦汁に相当する。
【０００３】
上記仕込工程と、醗酵工程と貯酒工程と、濾過工程とにおける冷却は、多種多様の冷却負荷が存在するとともに冷却温度も数種類にわたっている。
【０００４】
前記製造工程と温度条件に合わせて、数種類の冷ブラインを用意し、時間帯によっては大きさと全負荷におけるその割合が変化する多種多様の変動負荷に対処させるべく、例えば、図４に示す模式図に見るように、複数の冷凍機群７０を用意し、製麦工程５０とビン・缶・樽詰め工程５５との間の仕込工程５２、醗酵工程５３ｃ、貯酒工程５３ｄ、濾過工程５４に設けた各冷却ユニット群へのブライン冷熱の往復幹線搬送路を介して、前記低温ブライン液Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄをそれぞれ還流させている。
【０００５】
または、図５に示す、ダイナミックアイス（流動性氷）冷却システムの概略図に示すように、
ループ状のダイナミックアイス循環ライン６５ａと、製氷機６４、ダイナミックアイス蓄熱槽６５とを設け、該ダイナミックアイス蓄熱槽６５に貯留蓄熱されているダイナミックアイス（流動性氷）を前記ダイナミックアイス循環ライン６５ａを介して略一定の氷充填率のもとに循環させ、循環の過程で仕込工程５２と醗酵工程５３ｃと貯酒工程５３ｄと濾過工程５４との間でそれぞれの熱交換器５２ａ、５３ｃａ、５３ｄａ、５４ａを介して冷熱熱交換をさせ、負荷の変動にも対応所定の冷却処理を可能とした、ループ１管式ダイナミックアイス循環方式を使用する方式がある。
【０００６】
上記したように、ビール等醗酵麦芽飲料を含む飲料の冷却には、ブライン等の二次冷媒を使用し前記飲料製品を内蔵する複数の冷却タンク群をまとめて冷却するか、または
ダイナミックアイスによる冷却をビール等飲料製品の醗酵工程と貯酒工程に使用している。
【０００７】
上記したように、ビール等醗酵麦芽飲料の製造工場においては、多量の冷却すべき飲料を内蔵するタンク群を前記仕込、醗酵、貯酒、濾過工程毎に持ち、その冷却タンク数量は製造量や製造時期によって変化するが、そのような態様を持つ冷却タンク群の冷却は、図６（Ａ）に示すように、
二次冷媒を開放型二次冷媒タンク７２より送出ポンプ７３を介して、往復幹線搬送路７８、７９の末端に設けた冷却負荷を形成する冷却負荷群７７に所定量の二次冷媒を供給すべく、一定送出圧力制御をしている。
なお、前記冷却負荷群７７の各冷却タンク７５は図６の（Ｂ）に示すようにジャケット７６ｂに二次冷媒を導入する仕切り弁７６ａを付設し必要に応じて冷却負荷よりの切り離し可能の構造にしてある。
上記送出圧力の一定圧制御はヘッダ圧力を検出器７４により検出し、インバータ等の可変速モータによる回転数制御かまたは台数制御により送出圧力の制御を行なっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、本来は、冷却負荷を形成する稼働冷却タンク７５の本数に比例して二次冷媒は供給されるべきで、前記従来の一定圧制御では冷却タンクの増減に対応した二次冷媒の供給は不可能で安定した冷却を行なうことは困難であった。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、ビール等醗酵麦芽飲料の製造工程に必要とする、大量且つ多種多様の冷却態様を持つ冷却負荷群に対応して確実且つ安定した冷却を可能とするビール等飲料製品の冷却用ポンプの圧送制御方法と圧送制御装置の提供を目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明の第１の発明である飲料製品の冷却用ポンプの圧送制御方法は、
飲料等の冷却工程での冷媒タンクより冷却タンクへ冷媒を、往復幹線搬送路行を介して循環させる圧送方法において、
前記往復幹線搬送路での流動圧を該幹線搬送路に接続する冷却タンクにおいて、冷却タンク用熱交換器の近接位置である始端と終端で検出し、得られた差圧が負荷に対応する必要差圧になるようにポンプ送出圧力の制御を行なうようにしたことを特長とする。
【００１１】
前記請求項１記載の発明は、本発明の飲料品の冷却用ポンプの圧送制御方法についての第１の発明を記載したもので、
冷媒タンクより飲料を内蔵し冷却タンクにより冷却負荷を形成して、往復幹線搬送路を介して冷媒を圧送する場合においての、冷却タンク数の変動に比例した冷媒を送るポンプの圧送制御方法を特定している。
ポンプ圧送流量は、往復幹線搬送路に接続する冷却タンクにおいて、前記冷却タンク用熱交換器の近接位置である始端と終端に設けた流動圧の検出部により、始端と終端の流動圧の差を検出し、その差圧が当該負荷に対する冷媒の供給量を決める必要差圧になるようポンプの送出圧力を制御させ、冷却タンク数に比例した冷媒を送出できるようにしてある。
【００１２】
また、ビール等飲料製品の冷却用ポンプの圧送制御方法の第２の発明は、
冷熱源より冷熱の供給を受け氷充填率を一定に保持するダイナミックアイス蓄熱槽と、該蓄熱槽よりダイナミックアイスを液送ポンプを介して循環させるループ状幹線循環路と、該ループ状幹線循環路に沿い配設されポンプによりダイナミックアイスをジャケットへ導入して、飲料等の被冷却液を冷却する冷却タンクと、よりなるダイナミックアイス冷却システムにおいて、
前記ループ状幹線循環路での流動圧を該ループ状幹線循環路に接続する冷却タンクにおいて、前記冷却タンク用熱交換器の近接位置である始端と終端で検出し、得られた差圧が所定値に維持されるように液送ポンプの送出圧力の制御を行なうようにしたことを特長とする。
【００１３】
前記請求項２記載の発明は、本発明の飲料の冷却用ポンプの圧送制御方法についての第２の発明を記載したもので、
製氷機よりブライン水溶液晶出型、過冷却水型、直接接触型等によりダイナミックアイスを生成し、生成されたダイナミックアイスを所定の氷充填率で蓄熱する氷蓄熱槽を設け、該氷蓄熱槽より該氷蓄熱槽に貯留されたダイナミックアイスを所定氷充填率のもとに循環させる１管式のループ状幹線循環路を設け、
該ループ状幹線循環路に沿い冷却負荷を形成するジャケット式熱交換器を持つ冷却タンクを配設し、該冷却タンクにはジャケットへ前記ダイナミックアイスを導入するポンプを付設し、前記ループ状幹線循環路よりダイナミックアイスをジャケット内へ取り入れ該ジャケットを介しての熱交換により所定の冷却を行なわせたもので、
前記ループ状幹線循環路での冷却タンクにおいて、前記冷却タンク用熱交換器の近接位置である始端と終端で検出された差圧を所定値に維持するように液送ポンプの送出圧力の制御を行なうようにして所定冷却を可能にしている。
【００１４】
そして、本発明の第１の発明である請求項１記載の飲料製品の冷却用ポンプの圧送制御方法を好適に使用した圧送制御装置は、
ビール等醗酵麦芽飲料を含む飲料等を収容する冷却タンクに、往復幹線搬送路を介して冷媒を冷媒タンクより圧送するポンプ圧送装置において、
前記往復幹線搬送路での流動圧を該往復幹線搬送路に接続する冷却タンクにおいて、前記冷却タンク用熱交換器の近接位置である始端と終端で検出する圧力検出部を設け、該圧力検出部により得られた差圧が負荷に対応する必要差圧になるよう圧送ポンプの送出圧力の制御をする制御部とを設ける構成としたことを特長とする。
【００１５】
前記請求項３記載の発明は、前記請求項１記載の飲料品の冷却用ポンプの圧送方法を好適に使用した冷媒の圧送制御装置の構成について記載したもので、
ビール等醗酵麦芽飲料を含む飲料を収容し冷却負荷をを形成する冷却タンクと、該タンクに冷却用冷媒を供給する冷媒タンクと、該冷媒タンクと前記冷却負荷を結ぶ往復幹線搬送路と、冷却用冷媒の圧送ポンプと、制御部と、前記搬送路を流れる流動圧の検出部とより構成し、
前記流動圧検出部を往復幹線搬送路に接続する前記冷却タンクにおいて、前記冷却タンク用熱交換器の近接位置である始端と終端に設け、該検出部により検出された差圧が当該冷却負荷における所定の冷媒供給量を決定する必要差圧を一定に維持するように、前記制御部を介して圧送ポンプの送出圧力の制御をする構成としたものである。
【００１６】
また、本発明の第２の発明である請求項３記載の、ビール等飲料製品の冷却用ポンプの圧送制御方法を好適に使用した圧送制御装置は、
冷熱源よりの冷熱の供給により氷充填率を一定に保持するダイナミックアイス蓄熱槽と、該ダイナミックアイス蓄熱槽よりダイナミックアイスを液送ポンプにより循環させるループ状幹線循環路と、該ループ状幹線循環路に沿い配設されポンプによりジャケットにダイナミックアイスを導入して内蔵するビール等醗酵麦芽飲料を含む飲料等の被冷却液を冷却する冷却タンクと、よりなるダイナミックアイス冷却システムにおいて、
前記ループ状幹線循環路での流動圧を該ループ状幹線循環路に接続する冷却タンクにおいて、前記冷却タンク用熱交換器の近接位置である始端と終端で検出する圧力検出部を設け、該圧力検出部により得られた差圧が所定値に維持されるよう前記液送ポンプの送出圧力の制御をする制御部を設ける構成としたことを特長とする。
【００１７】
前記請求項４記載の発明は、
本発明の第２の発明である請求項２記載の飲料製品の冷却用ポンプの圧送制御方法を好適に使用した圧送制御装置の構成について記載されたもので、
ダイナミックアイスを冷却負荷に対し一定氷充填率で供給するダイナミックアイス蓄熱槽と、該ダイナミックアイス蓄熱槽よりダイナミックアイスを冷却負荷に対し搬送するループ状幹線循環路と、搬送する液送ポンプと、前記冷却負荷を形成するそれぞれジャケットへダイナミックアイスを導入する導入ポンプを付設した並設冷却タンクと、前記ループ状幹線循環路での冷却タンクにおいて、前記冷却タンク用熱交換器の近接位置である始端と終端に設けた流動圧検出部と、該流動圧検出部より検出された差圧を一定に保持するよう液送りポンプを制御する制御部とより構成している。
なお、上記冷却により融解した融解水は循環路の底部を流送された後、前記ダイナミックアイス蓄熱槽へ還流させ、前記各冷却タンクへ導入されるダイナミックアイスの氷充填率は循環路の始端より終端に掛け一定に保持される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載される構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的記載が無い限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図１は本発明の第１の発明の飲料製品の冷却用ポンプの圧送制御方法を使用した基本的圧送制御装置の概略構成を示す図で、図２は本発明の第１の発明の圧送制御方法を使用した好適なブライン冷媒使用の圧送制御装置の概略構成を示す図で、図３は本発明の第２の発明を使用した好適なダイナミックアイス使用の圧送制御装置の概略の構成を示す図である。
【００１９】
図１は、本発明の第１の発明の飲料製品の冷却用ポンプの圧送制御方法を使用した基本的圧送制御装置の概略構成を示す図である。
図に見るように、開放型二次冷媒タンク１２と、冷却負荷を形成する冷却負荷群２１と、前記二次冷媒タンク１２と冷却タンク群２１とを結び二次冷媒を圧送する往復幹線搬送路１０、１１と、圧送ポンプ１３と、制御部１４とより構成し、前記冷却タンク群２１を形成する各冷却タンク７５にはジャケット熱交換器と該熱交換器に二次冷媒の取り入れを行なう仕切り弁を付設してある。
【００２０】
そして、前記往復幹線搬送路１０、１１に接続する冷却タンク群２１の始端と終端の冷却タンク熱交換器の近接位置１９と２０に搬送路１０、１１の流動圧検出用センサＰ１、Ｐ２を設け、前記制御部１４で検出値の差圧［Ｐ１−Ｐ２］を求め、該差圧が当該冷却負荷に対応する二次冷媒の供給量の確保に必要とする必要差圧になるように圧送ポンプ１３の送出圧力を制御する。則ち、必要差圧と近接位置１９までの圧力損失△Ｐ１との和よりなる圧送圧をヘッダに得るように制御する構成にしている。
上記構成により冷却負荷に対応した二次冷媒の必要供給量を圧送できる。
【００２１】
図２には、本発明の第１の発明の圧送制御方法を使用した好適なブライン冷媒使用の圧送制御装置の概略構成を示す図である。
図に見るように、本ブライン冷媒使用の圧送制御装置は、開放型二次冷媒（ブライン冷媒）タンク１２ａと、仕切り弁を具えたジャケット熱交換器を持つ冷却タンク７５よりなる冷却タンク群２１ａと、前記二次冷媒タンク１２ａと冷却タンク群２１ａとを結ぶ往復幹線搬送路１０ａ、１１ａと、圧送ポンプ１３ａと制御部１４ａとより構成する。
上記構成において、前記往復幹線搬送路１０ａ、１１ａに接続する冷却タンク群２１ａの始端と終端の冷却タンク熱交換器の近接位置１９ａと２０ａに搬送路１０ａ、１１ａの流動圧検出用センサＰ１、Ｐ２を設け、前記制御部１４ａで検出値の差圧［Ｐ１−Ｐ２］を求め、
該差圧が当該冷却負荷に対応する二次冷媒の供給量の確保に必要とする必要差圧になるように圧送ポンプ１３ａの送出圧力を制御する。則ち、必要差圧と近接位置１９ａまでの圧力損失△Ｐ１との和よりなる圧送圧をヘッダに得るように制御する構成にしている。
上記構成により冷却負荷に対応した二次冷媒の必要供給量を圧送できる。
【００２２】
図３には、本発明の第２の発明を使用した好適なダイナミックアイス使用の圧送制御装置の概略の構成を示している。
図に見るように、本ダイナミックアイス使用の圧送制御装置は、図示していない製氷機より冷熱の供給を受け氷充填率を所定値に維持するダイナミックアイス蓄熱槽１７と、圧送ポンプ１８と、ループ状幹線循環路１５と、該循環路に沿い並列状に設けたジャケット熱交換器を付設するとともに、該ジャケットへダイナミックアイスを前記ループ状幹線循環路より取り入れるポンプ１６ａを持つ冷却タンク１６よりなり冷却負荷を形成する冷却タンク群２２と、制御部２３とより構成する。
【００２３】
そして、上記構成において、前記幹線循環路１５の流動圧を前記冷却タンク群２２の始端と終端の冷却タンク熱交換器の近接位置１５ａ、１５ｂに圧力検出部Ｐ１、Ｐ２を設け、制御部２３でその差圧を所定一定圧に送出圧力の制御を行なう構成にしている。
この場合は、ループ状幹線循環路１５内を循環圧送されるダイナミックアイスは略安定した一定氷充填率を維持する構成とし、各冷却タンクでの冷却により融解された融解水は循環路の底部を流送され、ダイナミックアイス蓄熱槽１７に還流する構成にしてあり、各冷却タンクにおける冷却は一定氷充填率を持つダイナミックアイスにより一定冷却効率のもとに行なわれる構成にしている。
また、前記したループ状幹線循環路によるダイナミックアイス使用の場合は、冷却に氷の融解潜熱を使用するため、ブラインに比較し冷媒の搬送流量は少なく、使用配管径も往復幹線搬送路に比較して小さくて済み、また幹線配管までの支管を必要とせず、所用配管量は大幅に削減できる。
また、ダイナミックアイスの融解潜熱を使用するようにしてあるため、高い冷却効率を保持できる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、上記構成により、下記効果を奏する。
稼働冷却タンクの本数の変動に対応して、１本当たりの冷却用二次冷媒供給量の確保は可能となり、冷却タンク群の確実な冷却を行なうことができる。
また、ダイナミックアイスによる冷却タンク群に対する冷却を行なうことにより、
幹線搬送路の縮小と高効率の冷却が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の発明の飲料製品の冷却用ポンプの圧送制御方法を使用した基本的圧送制御装置の概略構成を示す図である。
【図２】  本発明の第１の発明を使用した適切なブライン冷媒の圧送制御装置の概略構成を示す図である。
【図３】  本発明の第２の発明を使用した適切なダイナミックアイスの圧送制御装置の概略構成を示す図である。
【図４】  従来のビール等醗酵麦芽飲料を含む飲料の製造工程の仕込、醗酵、貯酒、濾過工程に使用される冷却態様の一例を示す図である。
【図５】  従来のビール等醗酵麦芽飲料を含む飲料の製造工程の仕込、醗酵、貯酒、濾過工程に使用される冷却態様にダイナミックアイス冷却システムを使用した一例を示す図である。
【図６】  （Ａ）は従来の二次冷媒による冷却タンク群を冷却する状況を示す図で、（Ｂ）は（Ａ）の冷却タンク群を形成する冷却タンクの構成を示す図である。
【符号の説明】
１０、１０ａ、１１、１１ａ    往復幹線搬送路
１２、１２ａ                  二次冷媒タンク
１３、１３ａ、１８            圧送ポンプ
１４、１４ａ、２３            制御部
１５                          ループ状幹線搬送路
１５ａ、１５ｂ、１９、１９ａ、２０、２０ａ    近接位置
１６                          冷却タンク
１７                          ダイナミックアイス蓄熱槽
２１、２１ａ、２２            冷却タンク群
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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