JP3710712B2

JP3710712B2 - Dynamic cooling system for cooling beverage products

Info

Publication number: JP3710712B2
Application number: JP2001005164A
Authority: JP
Inventors: 正好安井; 健柿沼; 徹哉田島; 茂坂下; 健彦高橋
Original assignee: Mayekawa Manufacturing Co; Kirin Brewery Co Ltd
Current assignee: Mayekawa Manufacturing Co; Kirin Brewery Co Ltd
Priority date: 2001-01-12
Filing date: 2001-01-12
Publication date: 2005-10-26
Anticipated expiration: 2021-01-12
Also published as: JP2002206845A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製造工程に冷却ユニットによる冷却工程を持つビール等醗酵麦芽飲料を含む飲料製品に関するもので、冷却ユニットへ冷熱を供給する冷熱循環供給路と、流動性氷のダイナミックアイス等の潜熱を供給する高密度熱供給路との間にダイナミックアイスの潜熱供給変換手段を設け、前記冷却ユニットへ冷熱の安定供給を可能とする飲料製品冷却用ダイナミック冷却システムに関する。
本発明で潜熱を供給する冷熱媒体として例示している、流動性氷水のダイナミックアイスは、原液にプロピレングリコール水溶液を使用し、氷製氷機によりシャーベット状に形成した氷水を指している。
【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、該麦汁にする仕込み工程と、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熟成させる貯酒工程と、熟成したビール等醗酵麦芽飲料をろ過清澄にするろ過工程と、ろ過したビール等醗酵麦芽飲料を缶詰め、壜詰め、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該麦汁に相当する。
【０００３】
前記したように、仕込み工程以降の醗酵工程→貯酒工程→ろ過工程においては、所用の冷却処理をするため、多種多様の冷却負荷が存在し、冷却温度も数種類にわたっている。
また、上記それぞれの冷却負荷は時間帯によって大きさを異にしている。
そして、下記表１に示すビール製造工程における温度条件に基づき使用ブライン温度を設定して冷却処理をしている。
【０００４】
【表１】

【０００５】
前記ビール製造工程と温度条件に合わせて、低温ブライン液Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ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５０を用意し、製麦工程１５ａとびん・缶・樽詰め工程１５ｂとの間の仕込み工程１４、醗酵工程１１、貯酒工程１２、ろ過工程１３に設けた各冷却ユニット群へのブライン冷熱循環回路を介して、前記低温ブライン液Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを還流させている。
または、図３の新設の場合のダイナミックアイスシステムの概略図に示すように、ループ１管式ダイナミックアイス循環ライン２５と、製氷用冷凍機１７、ダイナミックアイス（流動性氷）蓄熱槽１８とを設け、前記ダイナミックアイス蓄熱槽１８に貯留蓄熱されたダイナミックアイスを前記循環ライン２５を介して略一定の氷充填率のもとに循環させ、循環の過程で仕込み工程１４と醗酵工程１１と貯酒工程１２とろ過工程１３との間でそれぞれの熱交換器１４ａ、１１ａ、１２ａ、１３ａ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か、のいずれかである。
【０００６】
前記ダイナミックアイスによる冷却方式とブライン冷熱循環路を使用して、前記ループ１管式ダイナミックアイス循環方式と同様の高い冷却効率を得るためには、イニシアルコストの掛かるループ１管式に変更する工事が必要となる。
そのため、現在の各冷却ユニットへ冷熱を供給するブライン冷熱循環供給路を利用した高効率、低コストのダイナミックアイスによる潜熱冷却システムの実現が強く望まれている。
【０００７】
一方エネルギと地球環境問題を考えるとき、前記冷却システムには、省エネルギ、環境負荷低減に寄与し電力負荷平準化に貢献するとともに、機器容量の圧縮と契約電力の削減、夜間電力の有効利用や、夏期電力のピークカットにも対応出来るシステムが要求されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記問題点を解決すべくなされたもので、
ビール等醗酵麦芽飲料を含む飲料製品の製造工程の各冷却ユニットを設けたブライン冷熱循環供給路群を使用する冷却システムにおいて、
ダイナミックアイス（流動性氷）の製氷蓄熱手段と、前記ダイナミックアイスの潜熱を前記冷熱循環供給路へ供給する高密度熱供給手段と、供給された潜熱を冷熱循環供給路で冷熱に変換する潜熱供給変換手段とにより、
各冷却ユニットへ冷熱の供給をなし、飲料製品の冷却工程の多種多様の変動負荷に対応を可能にした、高経済性、省エネルギ性、環境調和型の飲料製品冷却用低コストのダイナミック冷却システムの提供を目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そこで、発明のビール等醗酵麦芽飲料を含む飲料製品冷却用ダイナミック冷却システムは、ビール等醗酵麦芽飲料を含む飲料等の冷却工程を持つ製造工程での各冷却ユニットへ冷熱媒体を介して冷熱を供給する冷熱循環供給路と、該冷熱循環供給路へ流動性氷のダイナミックアイス等を介して潜熱を供給する高密度熱循環供給路とよりなる飲料製品冷却用ダイナミック冷却システムにおいて、
前記冷熱循環供給路を冷熱媒体が還流する還流路として形成し、該還流路に混相流ステーションを混相流供給路及び戻り路を介して接続し、
さらに該混相流ステーションと、ダイナミックアイスがその蓄熱槽間を循環する高密度熱循環供給路と、の間をダイナミックアイス供給路及び戻り路を介して接続し、前記ダイナミックアイスを高密度熱循環供給路より前記混相流ステーションを介して前記冷熱循環供給路に送り込み、ダイナミックアイスと前記冷熱媒体との間で直接接触される混相流の形成により潜熱の冷熱変換をなすように構成したことを特徴とする。
【００１０】
前記請求項１記載の発明は、本発明の目的である、経済性、省エネ性、環境調和型のビール等醗酵麦芽飲料を含む飲料製品のダイナミック冷却システムについて、前記飲料製品の製造工程の冷却工程に設けた冷却ユニット群と冷熱源との間を結ぶ冷熱循環供給路群を利用する構成を記載したもので、
前記冷熱循環供給路群に複数の混相流ステーションを設け、該混相流ステーション群を介して高密度熱供給路よりのダイナミックアイスと直接接触によりダイナミックアイスの潜熱を直接接触する前記冷熱循環供給路の冷熱媒体であるブラインを介して冷熱に変換して各冷却ユニットへ放出し、変動する負荷に対応させる構成としたものである。
【００１１】
なお、前記ダイナミックアイスは後記するように前記冷熱源である氷蓄熱冷凍ユニットの氷蓄熱槽より、高密度熱供給路を介して所定氷充填率のもとに循環する。
【００１２】
本発明は、前記冷熱循環供給路群を介して各冷却ユニット群へ冷熱を供給する冷熱媒体に潜熱を供給する高密度熱供給路を循環するダイナミックアイスの冷熱源に付き記載したもので、
原液にはプロピレングリコール水溶液を使用し、氷製氷機によりダイナミックアイスを生成し氷蓄熱槽に蓄熱する夜間蓄熱も可能とする蓄熱手段により構成してある。
【００１３】
前記夜間電力使用可能蓄熱手段により、電力負荷の平準化が図ることができるとともに、安価な電力料金体系である産業用蓄熱調整契約の適用を受けることにより、電力料金と電力基本料金を大幅に削減を期待でき、エネルギ利用負荷を平準化して経済的効果を図る。
また、電力消費のピークが夏期昼間に集中消費に起因する昼夜の電力消費の格差を解消して電力需要の平準化を行なうとともに、ピークカット時の冷却運転を可能とし、社会的にはピーク時の電力消費に対応する電力プラントの増設拡大及び電力プラントからの炭酸ガス等排出の抑制に貢献し、大きな経済的意義を形成するとともに、省エネ的にも環境に調和するシステムを提供することになる。
なお、冷凍機の夜間運転に伴って外気温湿度の低下によるＣＯＰ（冷凍機としての成績係数）の向上を図ることが出来、また、熱源機器の運転がＯＮ、ＯＦＦ運転が少なく定格運転に近い、効率的な運転となり、この点からも省エネ化が可能となる。
【００１４】
また、前記氷蓄熱冷凍ユニットにより流動性氷であるダイナミックアイスを生成する構成にしてあり、氷蓄熱槽より冷却ユニットが接続する冷熱循環供給路へ潜熱の供給は前記氷蓄熱槽に設けた高密度熱供給路を介して行なうようにしてある。
前記高密度熱供給路を介しての潜熱輸送により、配管径の縮小と搬送ポンプ容量の削減が可能となり、イニシアルコスト及びランニングコストの削減を図っている。
【００１５】
また、請求項２記載の発明は、ビール等醗酵麦芽飲料の冷却工程を持つ製造工程での各冷却ユニットへ冷熱媒体を介して冷熱を供給する冷熱循環供給路と、該冷熱循環供給路へ流動性氷のダイナミックアイス等を介して潜熱を供給する高密度熱循環供給路とよりなる請求項１記載の飲料製品冷却用ダイナミック冷却システムにおいて、
前記麦芽飲料の仕込み工程の麦汁冷却部については前記混相流ステーションから直接仕込み工程の麦汁冷却部部に入り、その出口ブラインは温度が高いので直接カスケード冷凍ユニットを介して前記混相流ステーションに戻るように構成されていることを特徴とする。
【００１６】
前記発明は、前記混相流ステーションを、前記氷蓄熱冷凍ユニットとは別に設けた等容量の複数ブラインクーラを多段縦継なぎにして形成したカスケード冷凍ユニットと負荷とを結ぶ冷水用の冷熱循環供給路に設けたもので、
前記混相流ステーションに、氷蓄熱槽よりの高密度熱供給路のダイナミックアイスを導入し、前記冷水用の冷熱循環供給路の冷熱媒体であるブライン（冷水）との直接接触により、前記麦芽飲料の仕込み工程の麦汁冷却部については前記カスケード冷凍ユニットからの冷熱媒体供給のバックアップをする構成としたものである。
【００１７】
また、本発明は前記冷水用の冷熱循環供給路は、約−１〜３０℃前後に煮沸液を冷却するための冷水製造用低温の冷熱媒体であるブラインを搬送することを特徴とする。
【００１８】
前記請求項３記載の発明は、前記冷水用の冷熱循環供給路について記載したもので、例えば、ビール等の製造工程においては、仕込み工程の麦汁煮沸後の１００℃の麦汁を約９５℃より醗酵初期工程に必要な７℃まで冷却する冷熱供給用の冷水を形成させる冷熱搬送に係わるもので、前記冷水用冷ブライン形成段階を３段階に分け、等容量のブラインクーラを３段階に縦継なぎにして所用冷ブラインを得て冷水熱交換器まで搬送し該熱交換器を介して約−１℃の冷水を効率的に得るようにしてある。
【００１９】
また、前記請求項１記載の氷蓄熱冷凍ユニット及び請求項２記載のカスケード冷凍ユニットの冷凍機はアンモニア圧縮式冷凍機を使用するとともに、高温の排熱回収を行い給湯用に使用させたことを特徴とする。
【００２０】
前記請求項４記載の発明は、本冷却システムを構成する氷蓄熱冷凍ユニット、カスケード冷凍ユニットの冷凍機及びバックアップ冷凍機の作動媒体及び排熱利用に付き記載したもので、
アンモニア冷媒を使用して環境調和型システムとするとともに、クーリングタワーより凝縮熱の排熱回収を行なわせ、回収した高温水は前記麦汁の煮沸用への流用や構内設備の温熱源や給湯用に使用する構成にしてある。
【００２１】
また、本発明は、前記ダイナミックアイスが、冷熱媒体のプロピレングリコール水溶液を原液とし製造されたダイナミックアイスであり、該ダイナミックアイスを蓄熱槽に蓄熱させ常時貯留する構成にしたことを特徴とする。
【００２２】
前記請求項５記載の発明は、前記冷熱循環供給路に使用する冷熱媒体には、食品の冷却に好適なブラインの使用について記載したものである。
【００２３】
また、前記飲料製品は、ビール等醗酵麦芽飲料を含む冷却工程を必要とするものが前提となる。
【００２４】
特に前記請求項１記載の発明は、ビール等醗酵麦芽飲料に限定されるものでなく、少なくとも製造工程に冷却工程を持つ飲料製品に適用できることを記載してある。
【００２５】
【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は本発明の飲料製品冷却用ダイナミック冷却システムの概略構成について、ビール等醗酵麦芽飲料の場合について示した模式図で、図２は図１の模式図の一実施例を示す図である。
【００２６】
図１に示すように、本発明のビール等醗酵麦芽飲料を含む飲料製品冷却用ダイナミック冷却システムは、ビール等醗酵麦芽飲料等の製麦工程１５ａよりびん・缶・樽詰め工程１５ｂの間に介在する複数の冷却工程に設けた冷却システムであって、製氷用冷凍機群１７とダイナミックアイス（流動性氷）蓄熱槽１８とよりなる氷蓄熱冷凍ユニット３０と、混相流ステーション１９ａ、１９ｂよりなる混相流ステーション群１９と、カスケード冷凍ユニット２１と、バックアップ冷凍機２３と、
供給路１６ｃ、１６ｄを介して前記混相流ステーション群１９が接続され該混相流が供給される冷水用の冷熱循環供給路（供給側還流路）１６１と、戻し路１６ a 、１６ｂを介して混相流ステーション群１９が接続され冷熱循環供給路（戻し側還流路）１６０よりの冷熱を混相流ステーション群１９に戻すように構成された冷熱循環供給路群（複数ループの還流路）１６と、前記冷熱循環供給路群１６より冷熱の供給を受ける各冷却ユニットを具えた仕込み工程１４、醗酵工程１１、貯酒工程１２、ろ過工程１３とより構成し、ダイナミックアイス蓄熱槽１８のダイナミックアイスは、高密度熱供給路２６より高密度熱循環供給路２６よりダイナミックアイス供給路１９０及び戻し路１９１を介して前記混相流ステーション群１９へ搬送及び戻して循環するように構成され、冷熱循環供給路１６１、１６０の冷熱媒体であるブラインとの直接接触により潜熱を冷熱に変換して所用の冷熱量を負荷へ供給する構成にしてある。
【００２７】
前記氷蓄熱冷凍ユニット３０は、冷熱媒体のプロピレングリコール約７〜１３％水溶液を原液とし製氷用冷凍機群１７を介してシャーベット状の氷水であるダイナミックアイス（流動性氷）を生成させ、生成されたダイナミックアイスを蓄熱槽１８に蓄熱させ常時貯留する構成にしてある。
なお、図２にみるように麦芽飲料仕込み工程の麦汁冷却部１４ａについては前記混相流ステーション１９ｂから直接仕込み工程の麦汁冷却部１４ａに入り、その出口ブラインは温度が高いので直接カスケード冷凍ユニット２１を介して前記混相流ステーション１９ｂに戻るように構成されている。
【００２８】
図２は、図１の模式図の一実施例を示す配管系統図である。
図２に見るように、プロピレングリコール約７〜１３％水溶液の原液よりダイナミックアイスを生成する製氷用冷凍機１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄよりなる製氷用冷凍機群１７と、ダイナミックアイス蓄熱槽１８とよりなる氷蓄熱冷凍ユニット３０と、混相流ステーション１９ａ、１９ｂよりなる混相流ステーション群と、冷熱循環供給路１６ａ、１６ｂと高密度熱供給路２６と、冷凍機２１ａ、２１ｂ、２１ｃよりなるカスケード冷凍ユニット２１と、前記冷熱循環供給路１６ａに接続して低温顕熱の供給を受ける醗酵冷却ユニット１１ａ及び貯酒冷却ユニット１２ａと、ビール冷却ユニット１３ａ及び酵母菌冷却槽３０ａと、冷水用の冷熱循環供給路１６ｂに接続して熱交換器２９を介して低温顕熱の供給を受ける熱麦汁冷却器１４ａと、図示しないバックアップ冷凍機とより構成する。
【００２９】
ここで、前記混相流ステーション群における、前記冷熱媒体である冷熱ブライン液へのダイナミックアイスの潜熱供給変換手段について、混相流ステーション１９ａを用いて下記に説明する。
前記混相流ステーション１９ａには、前記蓄熱槽１８のダイナミックアイスを高密度熱供給路２６より冷熱媒体が還流する冷熱循環供給路１６ａにポンプ３１を介して送り込み、ダイナミックアイスと前記冷熱媒体との間での直接接触による混相流の形成により潜熱の冷熱変換をなし所用の冷熱供給を可能にしている。
なお、混相流ステーション１９ｂにおいては、カスケード冷凍ユニット２１から冷水用の冷熱循環供給路１６ｂに送る冷熱媒体であるブラインと高密度熱供給路２６よりのダイナミックアイスとを直接接触させ、前記冷熱循環供給路１６ｂによる冷熱供給をバックアップするように構成してある。
前記混相流形成の結果約−３℃前後の冷熱循環ブライン液の供給を得ることができる。
【００３０】
なお、高密度熱供給路２６にはＩＰＦセンサ（氷充填率センサ）２７を設け、供給されるダイナミックアイスの氷充填率が所用値を維持するように、氷成分を多量に含むブラインを供給するバルブ２８ａ、液体成分を多量に含むブラインを供給するバルブ２８ｂを介して調節する構成にしてある。
【００３１】
前記カスケード冷凍ユニット２１は、アンモニア冷媒により作動する等容量のブラインクーラ２１ａ、２１ｂ、２１ｃを三段縦継なぎとして、プロピレングリコール水溶液をブラインとして使用し、ブラインクーラ２１ｃより戻りブラインを導入させ、ブラインクーラ２１ｂを経由してブラインクーラ２１ａより所用の冷熱を持つ冷ブラインを混相流ステーション１９ｂを経て前記冷水用の冷熱循環供給路１６ｂへ送り出すようにしてある。
なお、前記三段縦継なぎとした等容量のブラインクーラの２１ａ、２１ｂ、２１ｃのアンモニアガスの凝縮熱冷却用の冷却水は温水槽３５での使用済みの低温水を使用し、前記ブラインクーラの熱交換器３３ａ、３３ｂ、３３ｃの順に前記凝縮熱を吸収させ、温水として前記温水槽３５へ排出させ、排熱の有効利用を図っている。
【００３２】
また、製氷用冷凍機１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ及びカスケード冷凍ユニット２１の冷凍機２１ａ、２１ｂ、２１ｃ及び図示しないバックアップ冷凍機はアンモニアガスを冷媒とする環境に優しい自然冷媒を使用するとともに、凝縮熱回収熱交換器３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄと前記した熱交換器３３ａ、３３ｂ、３３ｃを介して排熱回収を行い構内設備の温熱源や給湯用に使用する構成にしてある。
【００３３】
【発明の効果】
本発明は、上記構成により、下記効果を奏する。
１、高密度熱供給路よりの還流する冷熱媒体と蓄熱槽よりのダイナミックアイスとの直接接触による混相流を形成させ、高効率の潜熱変換を可能として醸造工業特有の多様な負荷変動に対応できる。また、仕込み、醗酵、貯酒、ろ過用冷却負荷への潜熱輸送に高密度熱輸送システムを形成させ、効率的熱伝達を可能とするダイナミック冷却を可能としている。
２、前記高密度熱輸送システムの形成により、配管口径の小径化と搬送動力の削減を介して、イニシアルコストならびにランニングコストの低減が可能にすることができる。
３、夜間電力使用可能のダイナミックアイス原液を生成蓄熱する氷蓄熱ユニットの導入により、電力負荷の平準化が図ることができ経済性の向上に貢献できるとともに、安価な電力料金体系である産業用蓄熱調整契約の適用を受け、電力費の削減を図れる。
４、製氷用冷凍機群やカスケード冷凍ユニットやバックアップ用冷凍機にはアンモニアガスを冷媒として使用する構成としたため、環境調和型の冷却システムを形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の飲料製品冷却用ダイナミック冷却システムの概略構成について、ビール等醗酵麦芽飲料の場合について示した模式図である。
【図２】図１の模式図の一実施例を示す図である。
【図３】新設した場合のダイナミックアイスシステムの概略の構成を示す図である。
【図４】従来のビール等醗酵麦芽飲料の冷却システムの概略の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
１１醗酵工程
１２貯酒工程
１３ろ過工程
１４仕込み工程
１５ａ製麦工程
１５ｂびん・缶・樽詰め工程
１６ａ、１６ｂ冷熱循環供給路
１６冷熱循環供給路群
１７製氷用冷凍機群
１８ダイナミックアイス蓄熱槽
１９ａ、１９ｂ混相流ステーション
１９混相流ステーション群
２１カスケード冷凍ユニット
２３バックアップ冷凍機
２５ダイナミックアイス循環ライン
２７ＩＰＦセンサ
２８ａ、２８ｂ制御バルブ
２９ａ、熱交換器
３０氷蓄熱冷凍ユニット
３０ａ酵母菌冷却槽
３５温水槽[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a beverage product including a fermented malt beverage such as beer having a cooling step by a cooling unit in the manufacturing process, and a cooling heat circulation supply path for supplying cold heat to the cooling unit and latent heat such as dynamic ice of fluid ice. The present invention relates to a dynamic cooling system for cooling a beverage product, in which a latent heat supply conversion means for dynamic ice is provided between a high-density heat supply path to be supplied and stable supply of cold heat to the cooling unit is possible.
The dynamic ice water dynamic ice illustrated as a cooling medium for supplying latent heat in the present invention refers to ice water formed using a propylene glycol aqueous solution as a stock solution and formed into a sherbet by an ice ice machine.
[0002]
[Prior art]
Production of fermented malt beverages such as beer with a cooling process in the manufacturing process, for example, the preparation of the wort by filtering the moromi contained in the wort formed by adding warm water to the malt and boiling A process, a fermentation process in which hot wort is cooled and yeast is added, a liquor storage process in which fermented malt drinks such as young beer immediately after fermentation are aged, a filtration process in which fermented malt drinks such as aged beer are filtered and clarified, It is performed by the product process of canning, koji packing, and barrel packing of fermented malt beverages such as filtered beer.
Furthermore, moromi is formed even if a starchy auxiliary material or the like is used for a part of the malt. Malt for beer and sparkling liquor also corresponds to the wort.
[0003]
As described above, in the fermentation process after the preparation process → the storage process → the filtration process, various cooling loads exist and several types of cooling temperatures exist in order to perform the required cooling process.
The respective cooling loads have different sizes depending on time zones.
And the use brine temperature is set based on the temperature conditions in the beer manufacturing process shown in the following Table 1, and the cooling process is performed.
[0004]
[Table 1]

[0005]
In accordance with the beer production process and temperature conditions, low temperature brine liquids A, B, C, D are prepared, and in order to cope with a wide variety of fluctuating loads in which the size and the ratio of the total load change depending on the time zone, for example As shown in the schematic diagram shown in FIG. 4, a plurality of refrigerator groups 50 are prepared, and the charging process 14, the fermentation process 11, and the liquor storage process 12 between the wheat making process 15 a and the bottle / can / barrel filling process 15 b. The low-temperature brine liquids A, B, C, and D are refluxed through a brine cold heat circulation circuit to each cooling unit group provided in the filtration step 13.
Alternatively, as shown in the schematic diagram of the dynamic ice system in the case of the new installation of FIG. 3, a loop 1 tube type dynamic ice circulation line 25, an ice making refrigerator 17, and a dynamic ice (fluid ice) heat storage tank 18 are provided. The dynamic ice stored and stored in the dynamic ice storage tank 18 is circulated through the circulation line 25 under a substantially constant ice filling rate, and the charging process 14, the fermentation process 11 and the liquor storage process 12 are performed in the circulation process. Loop 1-pipe dynamic ice that allows for a predetermined cooling process to cope with load fluctuations by exchanging chilled heat through the

heat exchangers

14a, 11a, 12a, 13a Either use a circular method.
[0006]
In order to obtain the same high cooling efficiency as the dynamic ice circulation method using the dynamic ice circulation method and the cooling method using the dynamic ice, the construction to change to the loop one tube method which requires the initial cost is required. Necessary.
Therefore, realization of a high-efficiency, low-cost latent heat cooling system using dynamic ice using a brine cooling / circulation supply path for supplying cooling to each cooling unit is strongly desired.
[0007]
On the other hand, when considering energy and global environmental problems, the cooling system contributes to energy saving, environmental load reduction and power load leveling, as well as equipment capacity reduction, contract power reduction, and effective use of nighttime power. Therefore, a system that can cope with peak cuts in summer power is required.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made to solve the above problems,
In the cooling system using the brine cold heat circulation supply path group provided with each cooling unit of the manufacturing process of beverage products including fermented malt beverages such as beer,
Ice making and heat storage means for dynamic ice (fluid ice), high-density heat supply means for supplying latent heat of the dynamic ice to the cold heat circulation supply path, and latent heat supply for converting the supplied latent heat into cold heat in the cold heat circulation supply path With conversion means
A low-cost dynamic cooling system for cooling beverage products that is highly economical, energy-saving, and environmentally conscious, by supplying cold heat to each cooling unit and making it possible to cope with a wide variety of variable loads in the beverage product cooling process. It is intended to provide.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the dynamic cooling system for cooling beverage products including fermented malt beverages such as beer of the invention supplies cold heat to each cooling unit in the manufacturing process having a cooling process of beverages including fermented malt beverages such as beer via a cooling medium. A dynamic cooling system for cooling a beverage product, comprising: a cold heat circulation supply path, and a high-density heat circulation supply path for supplying latent heat to the cold circulation supply path via dynamic ice of fluid ice, etc.
Forming the cold heat circulation supply path as a reflux path through which the cooling medium recirculates, and connecting the multiphase flow station to the reflux path via a multiphase flow supply path and a return path;
Further, the multi-phase flow station and a high-density thermal circulation supply path through which dynamic ice circulates between the heat storage tanks are connected via a dynamic ice supply path and a return path, and the dynamic ice is supplied with high-density thermal circulation. through the multiphase flow station from road fed into the cold circulation supply path, and characterized by being configured so as to form a cold transformation of latent heat by forming the multiphase flow which is direct contact between the dynamic ice and the cold medium To do.
[0010]
The invention according to claim 1 is an object of the present invention, and is a cooling process of a beverage product manufacturing process for a dynamic cooling system of a beverage product including fermented malt beverages such as economical, energy-saving and environmentally conscious beer. Describes a configuration using a cooling circulation supply path group connecting between a cooling unit group and a cooling source provided in
A plurality of mixed-phase flow stations are provided in the cold-circulation circulation supply path group, and the latent heat of the dynamic ice is in direct contact with the dynamic ice from the high-density heat supply path via the mixed-phase flow station group. It is configured such that it is converted into cold through brine, which is a cold medium, and is discharged to each cooling unit to cope with a varying load.
[0011]
As will be described later, the dynamic ice circulates from the ice heat storage tank of the ice heat storage refrigeration unit, which is the cold heat source, with a predetermined ice filling rate through a high-density heat supply path.
[0012]
The present invention is attached to a cooling source of dynamic ice that circulates through a high-density heat supply path that supplies latent heat to a cooling medium that supplies cooling heat to each cooling unit group through the cooling circulation supply path group,
Propylene glycol aqueous solution is used as the stock solution, and it is composed of heat storage means that enables dynamic heat generation by an ice maker and heat storage in an ice heat storage tank, which also enables nighttime heat storage.
[0013]
The above-mentioned heat storage means that can be used at nighttime power can level the power load, and by applying an industrial heat storage adjustment contract that is an inexpensive power charge system, the power charge and the basic power charge can be greatly reduced. The energy use load is leveled and the economic effect is achieved.
In addition, the peak of power consumption eliminates the disparity between day and night power consumption caused by concentrated consumption during the daytime in summer, leveling power demand and enabling cooling operation during peak cuts. This contributes to the expansion and expansion of power plants corresponding to the power consumption of the city and the suppression of carbon dioxide emissions from the power plants, and provides a system that harmonizes with the environment in terms of energy saving while creating great economic significance. .
In addition, COP (coefficient of performance as a refrigerator) can be improved by reducing the outside air temperature and humidity with the nighttime operation of the refrigerator, and the operation of the heat source equipment is less ON and OFF operation and is close to the rated operation Thus, the operation becomes efficient, and energy saving can be achieved from this point.
[0014]
The ice heat storage refrigeration unit generates dynamic ice that is fluid ice, and the supply of latent heat from the ice heat storage tank to the cold circulation supply path connected to the cooling unit is a high density provided in the ice heat storage tank. This is done via a heat supply path.
The latent heat transport through the high-density heat supply path makes it possible to reduce the diameter of the pipe and the capacity of the transfer pump, thereby reducing the initial cost and running cost.
[0015]
Further, a second aspect of the present invention, a cold circulation supply path for supplying cold heat through the cold heat medium to the cooling unit in the manufacturing process with a cooling process such as beer fermented malt beverage, the cold heat circulation and supply passage The dynamic cooling system for cooling a beverage product according to claim 1 , further comprising a high-density heat circulation supply path for supplying latent heat via dynamic ice or the like of fluid ice.
The wort cooling part of the malt beverage preparation process enters the wort cooling part of the preparation process directly from the mixed phase flow station, and since the outlet brine is hot, the direct brine refrigeration unit directly enters the mixed phase flow station. that is configured to back you characterized.
[0016]
In the invention , the mixed-phase flow station is provided with a cascade refrigeration unit in which multiple brine coolers having an equal capacity provided separately from the ice heat storage refrigeration unit are connected in cascade, and a chilled water circulation supply path for connecting cold water Provided in
Dynamic ice of a high-density heat supply path from an ice heat storage tank is introduced into the multiphase flow station, and direct contact with brine (cold water) that is a cooling medium of the cold water circulation supply path for the cold water , the malt beverage About the wort cooling part of a preparation process, it is set as the structure which backs up the cooling-medium supply from the said cascade freezing unit.
[0017]
Further, the present invention is characterized in that the cold water circulation supply path for cold water conveys brine, which is a low-temperature cold medium for producing cold water for cooling the boiling liquid to about -1 to 30 ° C.
[0018]
The invention described in claim 3 describes the cold water circulation supply path for cold water. For example, in the production process of beer and the like, 100 ° C. wort after boiling of wort in the preparation step is about 95 ° C. It is related to cold transport to form cold water for cooling supply that is further cooled to 7 ° C., which is required for the initial fermentation process. The cold brine formation stage for cold water is divided into three stages, and an equal volume brine cooler is divided into three stages. The required cold brine is obtained as a joint, and is transported to a cold water heat exchanger to efficiently obtain cold water of about −1 ° C. through the heat exchanger.
[0019]
Also, along with the claim 1 ice storage refrigeration unit description and refrigerator cascade refrigerating unit according to claim 2, wherein the ammonia is used compression type refrigerator, that is used for hot water supply performs high temperature heat recovery Features.
[0020]
The invention according to claim 4 is described with respect to the use of the ice storage heat refrigerating unit, the refrigerator of the cascade refrigerating unit, the working medium of the backup refrigerator and the exhaust heat constituting the cooling system,
Using an ammonia refrigerant to create an environmentally harmonious system, exhaust heat recovery of the condensed heat is performed from the cooling tower, and the recovered high-temperature water is used for boiling the wort and for the heat source and hot water supply of the premises equipment. It is configured to use.
[0021]
Further, the present invention is characterized in that the dynamic ice is dynamic ice produced using a propylene glycol aqueous solution as a cold medium as a stock solution, and the dynamic ice is stored in a heat storage tank so as to be constantly stored .
[0022]
The invention described in claim 5 describes the use of brine suitable for cooling food as the cooling medium used for the cooling circulation supply path.
[0023]
Moreover, the said drink product presupposes what requires the cooling process containing fermented malt drinks, such as beer.
[0024]
In particular, the invention described in claim 1 is not limited to fermented malt beverages such as beer, but is described as being applicable to beverage products having at least a cooling step in the production process.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the drawings. However, as long as there is no specific description, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are merely illustrative examples and not intended to limit the scope of the present invention. .
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a dynamic cooling system for cooling a beverage product of the present invention in the case of a fermented malt beverage such as beer, and FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of the schematic diagram of FIG.
[0026]
As shown in FIG. 1, the dynamic cooling system for cooling a beverage product containing a fermented malt beverage such as beer according to the present invention is interposed between a bottle, a can, and a barreling step 15 b from a malting process 15 a of a fermented malt beverage such as beer. A cooling system provided in a plurality of cooling processes, an ice heat storage refrigeration unit 30 including an ice-making refrigerator group 17 and a dynamic ice (fluid ice) heat storage tank 18, and a mixed phase consisting of mixed

phase flow stations

19a and 19b. Flow station group 19, cascade refrigeration unit 21, backup refrigerator 23,
Supply passage 16c, through cold circulation supply path for chilled water in which the mixed flow station group 19 are connected該混phase flow through 16d is supplied (supply-side return path) 161, return

passage

16 a, and 16b multiphase A cooling heat circulation supply path group (multiple loop reflux path) 16 configured to return the cold heat from the cooling heat circulation supply path (return-side reflux path) 160 to the multiphase flow station group 19 to which the flow station group 19 is connected ; It is composed of a charging process 14, a fermentation process 11, a liquor storage process 12, and a filtration process 13 each having a cooling unit that receives supply of cold heat from the cold heat circulation supply path group 16, and the dynamic ice in the dynamic ice heat storage tank 18 has a high density. higher density thermocycler supply passage 26 from the heat supply passage 26 via the dynamic ice supply path 190 and return path 191 transport and to the multiphase flow station group 19 And is configured to circulate, it is to and supplied to the load cold heat amount of Shoyo converts the latent heat cold by direct contact of the brine to be cold medium cold circulation supply path 16 1, 160.
[0027]
The ice heat storage refrigeration unit 30 is produced by generating dynamic ice (fluid ice), which is sherbet-like ice water, using an aqueous solution of about 7 to 13% of propylene glycol as a cold medium as an undiluted solution through an ice making freezer group 17. The dynamic ice is stored in the heat storage tank 18 so that it is always stored.
As shown in FIG. 2, the wort cooling unit 14a of the malt beverage preparation process enters the wort cooling unit 14a of the preparation process directly from the mixed phase flow station 19b, and its outlet brine has a high temperature. 21 to return to the multiphase flow station 19b.
[0028]
FIG. 2 is a piping diagram showing an embodiment of the schematic diagram of FIG.
As shown in FIG. 2, an ice making refrigerator group 17 including

ice making refrigerators

17a, 17b, 17c, and 17d that generate dynamic ice from a stock solution of about 7 to 13% aqueous solution of propylene glycol, a dynamic ice heat storage tank 18, and Cascade refrigeration consisting of an ice heat storage refrigeration unit 30, a multiphase flow station group consisting of

multiphase flow stations

19 a, 19 b, a cold

circulation supply path

16 a, 16 b, a high-density heat supply path 26, and

refrigerators

21 a, 21 b, 21 c. Unit 21, fermentation cooling unit 11a and storage cooling unit 12a that are connected to the cold circulation supply path 16a and receive supply of low-temperature sensible heat, beer cooling unit 13a and yeast cooling tank 30a, and cold circulation supply for cold water The hot wort cooler 14 connected to the path 16b and supplied with low-temperature sensible heat via the heat exchanger 29 And, more configuration and backup refrigerator (not shown).
[0029]
Here, the latent heat supply conversion means of the dynamic ice to the cold brine liquid as the cold medium in the mixed phase flow station group will be described below using the mixed phase flow station 19a.
The dynamic ice in the heat storage tank 18 is fed into the multiphase flow station 19a via a pump 31 to the cooling heat circulation supply path 16a through which the cooling medium is circulated from the high-density heat supply path 26, and between the dynamic ice and the cooling medium. The formation of a multiphase flow by direct contact at the heat source makes it possible to convert the latent heat to cold and to supply the required cold.
In the multiphase flow station 19b, the brine that is a cooling medium to be sent from the cascade refrigeration unit 21 to the cooling water circulation supply path 16b for cold water and the dynamic ice from the high-density heat supply path 26 are brought into direct contact with each other to supply the cooling circulation. The cooling heat supply by the path 16b is backed up.
As a result of the formation of the mixed phase flow, it is possible to obtain a supply of a cold circulation brine solution of about −3 ° C.
[0030]
The high-density heat supply path 26 is provided with an IPF sensor (ice filling rate sensor) 27 to supply brine containing a large amount of ice components so that the ice filling rate of the supplied dynamic ice maintains a desired value. The valve 28a and the valve 28b for supplying brine containing a large amount of liquid components are used for adjustment.
[0031]
The cascade refrigeration unit 21 uses an equal

capacity brine coolers

21a, 21b, and 21c operated by an ammonia refrigerant as a three-stage cascade, uses a propylene glycol aqueous solution as brine, and introduces return brine from the brine cooler 21c. Via the cooler 21b, a cold brine having a desired cold heat is sent from the brine cooler 21a to the cold water circulation supply path 16b for the cold water via the mixed phase flow station 19b.
The cooling water for condensing heat cooling of the ammonia gas of the equal

volume brine coolers

21a, 21b, 21c in the three-stage cascade is the low-temperature water used in the hot water tank 35, and the brine cooler The heat of

condensation

33a, 33b and 33c is absorbed in the order of the

heat exchangers

33a, 33b and 33c and discharged as hot water to the hot water tank 35 for effective use of exhaust heat.
[0032]
The ice-making

refrigerators

17a, 17b, 17c, 17d, the

refrigerators

21a, 21b, 21c of the cascade refrigeration unit 21 and a backup refrigerator (not shown) use an environmentally friendly natural refrigerant that uses ammonia gas as a refrigerant, and are condensed. The heat

recovery heat exchangers

32a, 32b, 32c, and 32d and the

heat exchangers

33a, 33b, and 33c described above are used to recover exhaust heat and to be used for the heat source and hot water supply of the premises equipment.
[0033]
【The invention's effect】
According to the above configuration, the present invention has the following effects.
1. Forming a multi-phase flow by direct contact between the cooling medium returned from the high-density heat supply path and the dynamic ice from the heat storage tank, enabling high-efficiency latent heat conversion and adapting to various load fluctuations unique to the brewing industry . In addition, a high-density heat transport system is formed for latent heat transport to the cooling load for charging, fermentation, storage, and filtration, enabling dynamic cooling that enables efficient heat transfer.
2. By forming the high-density heat transport system, it is possible to reduce the initial cost and the running cost through reducing the pipe diameter and reducing the conveyance power.
3. The introduction of an ice heat storage unit that generates and stores dynamic ice stock solution that can be used at nighttime power leveling can contribute to leveling the power load and contribute to improving the economy, while also providing industrial heat storage that is a low-cost electricity rate system. Reducing power costs by applying the adjustment contract.
4. An ice-making refrigeration group, a cascade refrigeration unit, and a backup chiller are configured to use ammonia gas as a refrigerant, so that an environmentally conscious cooling system can be formed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a dynamic cooling system for cooling a beverage product according to the present invention in the case of a fermented malt beverage such as beer.
FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of the schematic diagram of FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a dynamic ice system when newly installed.
FIG. 4 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a conventional cooling system for fermented malt beverages such as beer.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Fermentation process 12 Alcohol storage process 13 Filtration process 14 Preparation process 15a Wheat-making process 15b Bottle, can, barreling

process

16a, 16b Cold heat circulation supply path 16 Cold heat circulation supply path group 17 Ice making freezer group 18 Dynamic ice

thermal storage tank

19a, 19b Multiphase flow station 19 Multiphase flow station group 21 Cascade refrigeration unit 23 Backup refrigerator 25 Dynamic ice circulation line 27

IPF sensor

28a, 28b Control valve 29a, Heat exchanger 30 Ice storage refrigerating unit 30a Yeast fungus cooling tank 35 Hot water tank

Claims

ビール等醗酵麦芽飲料を含む飲料等の冷却工程を持つ製造工程での各冷却ユニットへ冷熱媒体を介して冷熱を供給する冷熱循環供給路と、該冷熱循環供給路へ流動性氷のダイナミックアイス等を介して潜熱を供給する高密度熱循環供給路とよりなる飲料製品冷却用ダイナミック冷却システムにおいて、
前記冷熱循環供給路を冷熱媒体が還流する還流路として形成し、該還流路に混相流ステーションを混相流供給路及び戻り路を介して接続し、
さらに該混相流ステーションと、ダイナミックアイスがその蓄熱槽間を循環する高密度熱循環供給路と、の間をダイナミックアイス供給路及び戻り路を介して接続し、前記ダイナミックアイスを高密度熱循環供給路より前記混相流ステーションを介して前記冷熱循環供給路に送り込み、ダイナミックアイスと前記冷熱媒体との間で直接接触される混相流の形成により潜熱の冷熱変換をなすように構成したことを特徴とする飲料製品冷却用ダイナミック冷却システム。Cooling circulation supply path for supplying cold through a cooling medium to each cooling unit in the manufacturing process having a cooling process for beverages including fermented malt beverages such as beer, dynamic ice of fluid ice to the cooling circulation supply path, etc. In a dynamic cooling system for cooling beverage products, comprising a high-density heat circulation supply path for supplying latent heat via
Forming the cold heat circulation supply path as a reflux path through which the cooling medium recirculates, and connecting a multiphase flow station to the reflux path via a multiphase flow supply path and a return path;
Further, the multi-phase flow station and a high-density thermal circulation supply path through which dynamic ice circulates between the heat storage tanks are connected via a dynamic ice supply path and a return path, and the dynamic ice is supplied with high-density thermal circulation. interrupt feeding before Symbol cold circulation supply path through the multiphase flow station from the road, by being configured so as to form a cold transformation of latent heat by forming the multiphase flow which is direct contact between the dynamic ice and the cold medium A dynamic cooling system for cooling beverage products.

ビール等醗酵麦芽飲料の冷却工程を持つ製造工程での各冷却ユニットへ冷熱媒体を介して冷熱を供給する冷熱循環供給路と、該冷熱循環供給路へ流動性氷のダイナミックアイス等を介して潜熱を供給する高密度熱循環供給路とよりなる請求項１記載の飲料製品冷却用ダイナミック冷却システムにおいて、
前記麦芽飲料の仕込み工程の麦汁冷却部については前記混相流ステーションから直接仕込み工程の麦汁冷却部部に入り、その出口ブラインは直接カスケード冷凍ユニットを介して前記混相流ステーションに戻るように構成されていることを特徴とするビール等醗酵麦芽飲料製品冷却用ダイナミック冷却システム。A cooling circulation supply path for supplying cold energy to each cooling unit in a manufacturing process having a cooling process for fermented malt beverages such as beer via a cooling medium, and latent heat via dynamic ice of fluid ice to the cooling circulation supply path The dynamic cooling system for cooling a beverage product according to claim 1 , further comprising a high-density heat circulation supply path for supplying
The wort cooling part of the malt beverage preparation process enters the wort cooling part of the preparation process directly from the mixed phase flow station, and its outlet brine returns directly to the mixed phase flow station via the cascade refrigeration unit. such as beer fermented malt beverage product cooling dynamic cooling system for you, characterized in that it is.

前記冷水用の冷熱循環供給路は、煮沸液を約−１〜３０℃前後に冷却するための冷水製造用低温の冷熱媒体であるブラインを搬送することを特徴とする請求項２記載の飲料製品冷却用ダイナミック冷却システム。 The beverage product according to claim 2, wherein the cold water circulation supply path for cold water conveys brine, which is a low-temperature cold medium for producing cold water for cooling the boiling liquid to about -1 to 30 ° C. Dynamic cooling system for cooling.

前記請求項１記載の氷蓄熱冷凍ユニット若しくは請求項２記載のカスケード冷凍ユニットの冷凍機にはアンモニア圧縮式冷凍機を使用するとともに、高温の排熱回収を行い給湯用に使用させたことを特徴とする請求項１若しくは請求項２記載の飲料製品冷却用ダイナミック冷却システム。Together with the in claim 1 ice storage refrigeration unit according or refrigerator cascade refrigerating unit according to claim 2, wherein ammonia is used compression type refrigerator, characterized in that is used for hot water supply performs high temperature heat recovery A dynamic cooling system for cooling a beverage product according to claim 1 or 2 .

前記ダイナミックアイスが、冷熱媒体のプロピレングリコール水溶液を原液とし製造されたダイナミックアイスであり、該ダイナミックアイスを蓄熱槽に蓄熱させ常時貯留する構成にしたことを特徴とする請求項１若しくは請求項２記載の飲料製品冷却用ダイナミック冷却システム。 The dynamic ice is a dynamic ice produced a propylene glycol aqueous chilling medium and concentrate, according to claim 1 or claim 2, wherein it has a structure for storing all times to heat storage of the dynamic ice in the thermal storage tank Dynamic cooling system for cooling beverage products.