JP2024013726A - Production line, production method and manufacturing method for production line - Google Patents

Production line, production method and manufacturing method for production line Download PDF

Info

Publication number
JP2024013726A
JP2024013726A JP2022116043A JP2022116043A JP2024013726A JP 2024013726 A JP2024013726 A JP 2024013726A JP 2022116043 A JP2022116043 A JP 2022116043A JP 2022116043 A JP2022116043 A JP 2022116043A JP 2024013726 A JP2024013726 A JP 2024013726A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid
product liquid
filling machine
heat exchanger
product
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022116043A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
健太 岡田
Kenta Okada
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Machinery Systems Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Machinery Systems Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Machinery Systems Co Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Machinery Systems Co Ltd
Priority to JP2022116043A priority Critical patent/JP2024013726A/en
Publication of JP2024013726A publication Critical patent/JP2024013726A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)
  • Non-Alcoholic Beverages (AREA)

Abstract

To reduce a volume of a product liquid which would be discarded when a filling machine comes to a halt.SOLUTION: A production line comprises: a carbonation device including a cooler that refrigerates a raw material liquid and supplying a product liquid obtained by dissolving carbon dioxide into the raw material liquid refrigerated by the cooler; a filling machine that discharges the product liquid supplied from the carbonation device; a supplied liquid channel in which the product liquid flows, the product liquid being supplied from the carbonation device to the filling machine; a heat exchanger disposed in the supplied liquid channel and subjecting the product liquid and a heat medium to heat-exchange; and an internal cleaning device including a heater that heats a cleaning liquid to be used for internal cleaning of the production line and performing the internal cleaning by replacing the product liquid with the cleaning liquid. The heat exchanger is configured to be usable for refrigerating the product liquid and heating the cleaning liquid.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、例えば飲料製品等の製品を製造するラインと方法、および製造ラインの製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to lines and methods for manufacturing products, such as beverage products, and methods for manufacturing manufacturing lines.

炭酸飲料の製造ラインは、原料液を冷却して炭酸ガスを液に溶解させるカーボネーション装置と、炭酸ガスを含む製品液を容器に充填する充填機とを備えている。製品液を低温に維持して充填時の泡立ちを防ぎ、ガスボリュームを安定させるため、液温は管理されている。 A carbonated beverage production line is equipped with a carbonation device that cools a raw material liquid and dissolves carbon dioxide gas into the liquid, and a filling machine that fills containers with a product liquid containing carbon dioxide gas. The liquid temperature is controlled to keep the product liquid at a low temperature to prevent foaming during filling and to stabilize the gas volume.

特開2020-066460号公報Japanese Patent Application Publication No. 2020-066460

充填機の稼働中は、カーボネーション装置により液を冷却して炭酸ガスを溶解させ、製品液タンクに貯めるとともに、製品液タンクから配管を通じて充填機に製品液を送る。充填機が停止すると、製品液タンクから充填機への送液を止める。このとき、製品液タンクから充填機までの間の配管に留まっている製品液の温度が時間経過に伴い上昇する。製品液の温度が上昇すると、充填時の泡立ち、ガスボリュームの低下が懸念される。
そのため、充填機の長時間の停止が発生すると、充填機の再起動後、充填機に供給される製品液の温度が規定の温度に下がるまでの間は、充填機に供給される製品液を廃棄する。
While the filling machine is in operation, the carbonation device cools the liquid to dissolve carbon dioxide and store it in the product liquid tank, and the product liquid is sent from the product liquid tank to the filling machine through piping. When the filling machine stops, liquid delivery from the product liquid tank to the filling machine is stopped. At this time, the temperature of the product liquid remaining in the pipe between the product liquid tank and the filling machine increases over time. If the temperature of the product liquid increases, there are concerns about foaming during filling and a decrease in gas volume.
Therefore, if the filling machine is stopped for a long time, the product liquid supplied to the filling machine must be Discard.

従来、充填機停止中にカーボネーション装置から充填機までの間に留まる製品液の温度上昇を防ぐ手立てがないため、充填機が長時間に亘り停止した場合の製品液の廃棄は避けられない。
そこで、本開示は、充填機の停止によって廃棄に至る製品液の量を削減することを目的とする。
Conventionally, there is no way to prevent the temperature of the product liquid remaining between the carbonation device and the filling machine from rising while the filling machine is stopped, so it is inevitable that the product liquid will be discarded when the filling machine is stopped for a long time.
Therefore, the present disclosure aims to reduce the amount of product liquid that ends up being discarded due to stopping of the filling machine.

本開示に係る製造ラインは、原料液を冷却する冷却器を含み、冷却器により冷却された原料液に炭酸ガスを溶解させた製品液を供給するカーボネーション装置と、カーボネーション装置から供給される製品液を充填する充填機と、カーボネーション装置から充填機に供給される製品液が流れる送液経路と、送液経路に設けられて製品液と熱媒体とを熱交換させる熱交換器と、製造ラインの内部洗浄に用いられる洗浄液を加熱する加熱器を含み、製品液から洗浄液に置換させて内部洗浄を行う内部洗浄装置と、を備える。熱交換器は、製品液の冷却および洗浄液の加熱に使用可能に構成される。 The production line according to the present disclosure includes a cooler that cools a raw material liquid, and a carbonation device that supplies a product liquid in which carbon dioxide gas is dissolved in the raw material liquid that has been cooled by the cooler; a filling machine that fills the product liquid; a liquid feeding path through which the product liquid supplied from the carbonation device to the filling machine flows; and a heat exchanger that is installed in the liquid feeding path and exchanges heat between the product liquid and a heat medium; The apparatus includes an internal cleaning device that includes a heater that heats a cleaning liquid used for internal cleaning of a production line, and that performs internal cleaning by replacing product liquid with the cleaning liquid. The heat exchanger is configured to be usable for cooling the product liquid and heating the cleaning liquid.

また、本開示は、製造ラインによる生産工程および内部洗浄工程を備える製造方法であって、生産工程は、原料液を冷却器により冷却するステップと、冷却器により冷却された原料液に炭酸ガスを溶解させて製品液を得るステップと、炭酸ガスが溶解されて充填機に送られる製品液を冷却器よりも下流で熱交換器により再冷却するステップと、充填機により製品液を充填するステップと、を含み、内部洗浄工程は、製造ラインの内部洗浄に用いられる洗浄液を加熱器により加熱するステップと、製品液と置換させた洗浄液を加熱器よりも下流で熱交換器により再加熱するステップと、を含む。 The present disclosure also provides a manufacturing method including a production process using a production line and an internal cleaning process, wherein the production process includes a step of cooling the raw material liquid with a cooler, and adding carbon dioxide gas to the raw material liquid cooled by the cooler. A step of dissolving the product liquid to obtain a product liquid, a step of recooling the product liquid in which carbon dioxide gas is dissolved and sent to the filling machine using a heat exchanger downstream of the cooler, and a step of filling the product liquid with the filling machine. The internal cleaning process includes a step of heating the cleaning liquid used for internal cleaning of the production line with a heater, and a step of reheating the cleaning liquid that has replaced the product liquid with a heat exchanger downstream of the heater. ,including.

さらに、本開示は、上述の製造ラインを製造する方法であって、既設の製造ラインの送液経路には、製品液と熱媒体とを熱交換させる熱交換器を設けるとともに、熱交換器には、製品液の冷却に用いられる熱媒体の回路と、製品液と置換させた洗浄液の加熱に用いられる熱媒体の回路とのいずれをも接続可能とする。 Furthermore, the present disclosure is a method of manufacturing the above-mentioned production line, in which a heat exchanger for exchanging heat between the product liquid and a heat medium is provided in the liquid feeding path of the existing production line, and the heat exchanger is provided with a heat exchanger for exchanging heat between the product liquid and the heat medium. This makes it possible to connect both the heat medium circuit used for cooling the product liquid and the heat medium circuit used for heating the cleaning liquid replaced with the product liquid.

本開示によれば、生産運転の定常時においては、製品液を冷却する冷却器よりも下流の熱交換器によっても製品液が冷却されることにより、製品液の温度を規定の温度に安定させることができる。充填時の液温が安定することで、製品液を安定して充填することが可能となる。 According to the present disclosure, during steady production operation, the product liquid is also cooled by the heat exchanger downstream of the cooler that cools the product liquid, thereby stabilizing the temperature of the product liquid at a specified temperature. be able to. By stabilizing the liquid temperature during filling, it becomes possible to stably fill the product liquid.

充填機の長時間の停止により、送液経路に滞留した製品液の温度が規定温度を逸脱したとしても、充填機の再起動に伴い充填機への送液が開始されると、滞留していた製品液が熱交換器により冷却されるとともに、冷却器の下流の熱交換器による再冷却の作用により、製品液の温度低下が促進される。そのため、製品液を規定温度に早期に至らしめて製品液の廃棄量を削減することが可能となる。 Even if the temperature of the product liquid stagnant in the liquid feeding path deviates from the specified temperature due to a long-term stoppage of the filling machine, the stagnant liquid will be removed when the filling machine restarts and the liquid feeding to the filling machine starts. The product liquid is cooled by the heat exchanger, and the temperature of the product liquid is further reduced by the recooling effect by the heat exchanger downstream of the cooler. Therefore, it is possible to quickly bring the product liquid to a specified temperature and reduce the amount of product liquid to be discarded.

加えて、製品液の冷却に必要な熱交換量を冷却器と熱交換器とに按分することができるので、熱交換器が設けられていない場合と比べて冷却器を小型化することが可能となる。 In addition, the amount of heat exchange required to cool the product liquid can be distributed proportionally between the cooler and the heat exchanger, making it possible to downsize the cooler compared to when no heat exchanger is provided. becomes.

さらに、内部洗浄運転時には、加熱器よりも下流の熱交換器により、加熱器を通過した後の放熱によって温度が低下した洗浄液を再加熱することができる。そうすると、洗浄液が規定の温度に早期に到達するので、内部洗浄工程に要する時間を短縮して生産性を向上させることが可能となる。 Furthermore, during the internal cleaning operation, a heat exchanger downstream of the heater can reheat the cleaning liquid whose temperature has decreased due to heat radiation after passing through the heater. In this case, the cleaning liquid reaches the specified temperature quickly, so it is possible to shorten the time required for the internal cleaning process and improve productivity.

本開示の第1実施形態に係る製造ラインの構成を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a manufacturing line according to a first embodiment of the present disclosure. 図1に示す製造ラインの生産運転の状態を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the state of production operation of the manufacturing line shown in FIG. 1. FIG. 図1に示す製造ラインの充填機の停止から充填処理の再開までの処理や事象を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining processes and events from stopping the filling machine of the manufacturing line shown in FIG. 1 to restarting the filling process. 図1に示す製造ラインの内部洗浄運転の状態を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a state of internal cleaning operation of the production line shown in FIG. 1. FIG. 本開示の第2実施形態に係る製造ラインの生産運転の状態を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a state of production operation of a production line according to a second embodiment of the present disclosure. 図5に示す製造ラインの内部洗浄運転の状態を示す図である。6 is a diagram showing a state of internal cleaning operation of the production line shown in FIG. 5. FIG.

以下、添付図面を参照しながら、一実施形態について説明する。
[第1実施形態]
〔全体構成〕
図1に構成の一例を示す製造ライン1は、常温に対して冷却されている製品液が図示しないボトル等の容器に充填されてなるボトル詰め製品を製造可能に構成されている。製造可能な製品の製品液としては、炭酸ガスを含有する炭酸飲料が含まれる。炭酸飲料は、例えば、炭酸水やサイダー、コーラ、チューハイ飲料等に相当する。なお、図1には、製造ライン1の構成の一部のみが示されている。
Hereinafter, one embodiment will be described with reference to the accompanying drawings.
[First embodiment]
〔overall structure〕
A manufacturing line 1, an example of the configuration of which is shown in FIG. 1, is configured to be able to manufacture bottled products in which a container such as a bottle (not shown) is filled with a product liquid that has been cooled to room temperature. Product liquids of products that can be manufactured include carbonated drinks containing carbon dioxide gas. Carbonated drinks correspond to, for example, carbonated water, cider, cola, chuhai drinks, and the like. Note that FIG. 1 shows only a part of the configuration of the manufacturing line 1.

製造ライン1は、カーボネーション装置10と、カーボネーション装置10から供給される製品液をボトルに充填する充填機20を含む充填装置2と、カーボネーション装置10および充填機20の間に設けられる熱交換器4と、製造ライン1の内部洗浄が可能に構成されている内部洗浄装置30と、製造ライン1に備わる各装置を制御可能に構成されている制御装置5とを備えている。
また、製造ライン1は、液が流れる経路として、第1送液経路R1と、第2送液経路R2と、第3送液経路R3とを備えている。
The production line 1 includes a carbonation device 10 , a filling device 2 including a filling machine 20 that fills bottles with the product liquid supplied from the carbonation device 10 , and a heat pump provided between the carbonation device 10 and the filling machine 20 . It includes an exchanger 4, an internal cleaning device 30 configured to be able to clean the inside of the manufacturing line 1, and a control device 5 configured to be able to control each device provided in the manufacturing line 1.
The manufacturing line 1 also includes a first liquid feeding path R1, a second liquid feeding path R2, and a third liquid feeding path R3 as paths through which the liquid flows.

充填装置2は、例えば回転式の充填機であって、容器を回転体の円周方向に搬送しつつ製品液を充填する充填機20と、充填済の容器を蓋の装着により密封する密封機(図示しない)とを備えている。充填装置2よりも下流側のラインは、図示されていない。充填装置2から下流へ排出される容器は、図示しない集積コンベヤおよび単列コンベヤ等を経て箱詰め装置へと供給される。 The filling device 2 is, for example, a rotary filling machine, and includes a filling machine 20 that fills the container with product liquid while conveying the container in the circumferential direction of a rotating body, and a sealing machine that seals the filled container by attaching a lid. (not shown). Lines downstream of the filling device 2 are not shown. Containers discharged downstream from the filling device 2 are supplied to a boxing device via an accumulation conveyor, a single-row conveyor, etc. (not shown).

製造ライン1による生産工程が行われていない非生産時間において、原料液・製品液の流路等(タンクやバルブを含む)の洗浄や殺菌、および環境の洗浄や殺菌が行われる。流路等の洗浄、殺菌は、制御装置5により洗浄液の濃度および温度を管理しつつ、内部洗浄装置30により洗浄用の液体である洗浄液を流路等に供給することで行うことができる。 During the non-production time when the production process by the manufacturing line 1 is not being performed, cleaning and sterilization of flow paths for raw material liquids and product liquids (including tanks and valves), and cleaning and sterilization of the environment are performed. Cleaning and sterilization of the flow path etc. can be performed by controlling the concentration and temperature of the cleaning liquid using the control device 5 and supplying a cleaning liquid, which is a cleaning liquid, to the flow path etc. using the internal cleaning device 30.

〔カーボネーション装置〕
カーボネーション装置10は、原料液に炭酸ガス(CO)を溶解させて製品液を得る。液温が低いほど、炭酸ガスが溶解し易い。そのため、カーボネーション装置10は、炭酸ガスを原料液に溶解させる前に原料液を冷却する。また、充填時に製品液の泡立ちを抑えるためにも、原料液が冷却される。
かかるカーボネーション装置10は、図1に構成の一例を示すように、原料液タンク11と、第1ポンプP1と、冷却器12と、カーボネータ13と、製品液タンク14と、炭酸ガス供給源15と、第2ポンプP2とを備えている。
[Carbonation device]
The carbonation device 10 dissolves carbon dioxide (CO 2 ) in a raw material liquid to obtain a product liquid. The lower the liquid temperature, the easier it is for carbon dioxide to dissolve. Therefore, the carbonation device 10 cools the raw material liquid before dissolving carbon dioxide into the raw material liquid. The raw material liquid is also cooled to suppress foaming of the product liquid during filling.
As an example of the configuration is shown in FIG. 1, the carbonation apparatus 10 includes a raw material liquid tank 11, a first pump P1, a cooler 12, a carbonator 13, a product liquid tank 14, and a carbon dioxide supply source 15. and a second pump P2.

カーボネーション装置10には、製品液に含まれる炭酸ガスの濃度を計測する図示しないガスボリューム計が設けられていることが好ましい。ガスボリュームは、一例として、1気圧で15.6℃の条件下、製品液に溶解している炭酸ガスの体積を液の体積で割った値として求められる。 The carbonation device 10 is preferably provided with a gas volume meter (not shown) that measures the concentration of carbon dioxide gas contained in the product liquid. For example, the gas volume is determined as the volume of carbon dioxide gas dissolved in the product liquid divided by the volume of the liquid under conditions of 1 atm and 15.6°C.

製造ライン1により炭酸ガスを含有しない製品を製造する場合は、制御装置5により図示しないバルブが操作されることで、冷却器12を通過した原料液はカーボネータ13にて炭酸ガスを溶解させずに、製品液として製品液タンク14に貯留することも使用可能である。 When manufacturing a product that does not contain carbon dioxide gas using the production line 1, a valve (not shown) is operated by the control device 5, so that the raw material liquid that has passed through the cooler 12 is passed through the carbonator 13 without dissolving carbon dioxide gas. It is also possible to store it in the product liquid tank 14 as a product liquid.

原料液タンク11の出口から製品液タンク14の入口までの第1送液経路R1には、冷却器12と、カーボネータ13とが設けられている。第1ポンプP1は、原料液タンク11から製品液タンク14まで液(原料液、製品液)を所定の流量Fで圧送する。第1ポンプP1は、第1送液経路R1における適宜な位置に設けることができる。 A cooler 12 and a carbonator 13 are provided in the first liquid feeding route R1 from the outlet of the raw material liquid tank 11 to the inlet of the product liquid tank 14. The first pump P1 pumps liquid (raw material liquid, product liquid) from the raw material liquid tank 11 to the product liquid tank 14 at a predetermined flow rate F1 . The first pump P1 can be provided at an appropriate position in the first liquid feeding route R1.

バルブV11を通じて原料液タンク11に原料液を供給する供給源の図示は省略されている。かかる供給源は、例えば、原料液から気体を離脱させて除去する脱気装置(Deaerator)、複数の原料液を一定比率で混合する混合装置(Blender)を備えている。カーボネーション装置10は、脱気装置や混合装置等と共に一つの装置として統合されていてもよい。また、原料液の供給源には、原料液を殺菌する殺菌装置が含まれていてもよい。殺菌装置は、例えば、原料液を加熱殺菌する熱交換器と、殺菌後の原料液を冷却する熱交換器とを備えている。 The illustration of the supply source that supplies the raw material liquid to the raw material liquid tank 11 through the valve V11 is omitted. Such a supply source includes, for example, a deaerator that separates and removes gas from the raw material liquid, and a blender that mixes a plurality of raw material liquids at a constant ratio. The carbonation device 10 may be integrated as one device with a deaerator, a mixing device, etc. Further, the supply source of the raw material liquid may include a sterilizer that sterilizes the raw material liquid. The sterilizer includes, for example, a heat exchanger that heats and sterilizes the raw material liquid, and a heat exchanger that cools the raw material liquid after sterilization.

冷却器12は、プレート式熱交換器またはチューブ式熱交換器であり、製品液と第1熱媒体H1とを間接的に接触させて熱交換させることで、原料液を冷却する。
第1熱媒体H1は、例えば、冷水、あるいは、プロピレングリコール等を含有する冷媒に相当する。一部のみを図示する第1熱媒体回路C1から、原料液よりも低温の第1熱媒体H1が冷却器12に供給され、冷却器12から第1熱媒体回路C1へと回収される。冷却器12よりも下流の第1送液経路R1と、第2送液経路R2とのそれぞれの配管には、断熱材が設けられることが好ましい。
The cooler 12 is a plate heat exchanger or a tube heat exchanger, and cools the raw material liquid by bringing the product liquid into indirect contact with the first heat medium H1 to exchange heat.
The first heat medium H1 corresponds to, for example, cold water or a refrigerant containing propylene glycol or the like. A first heat medium H1 having a lower temperature than the raw material liquid is supplied from the first heat medium circuit C1, only a part of which is shown, to the cooler 12, and is recovered from the cooler 12 to the first heat medium circuit C1. It is preferable that a heat insulating material is provided in each of the piping of the first liquid feeding route R1 and the second liquid feeding route R2 downstream of the cooler 12.

冷却器12の出口側の原料液の温度は、例えば温度センサ102による計測値に基づき第1熱媒体H1の流量を調整することで、所定の温度に制御されることが好ましい。
なお、図1には、温度センサ101,102,201,202,301,302,303が図示されているが、これらは必要に応じて製造ライン1に設けられていればよい。
The temperature of the raw material liquid on the outlet side of the cooler 12 is preferably controlled to a predetermined temperature by adjusting the flow rate of the first heat medium H1 based on the measured value by the temperature sensor 102, for example.
Note that although temperature sensors 101, 102, 201, 202, 301, 302, and 303 are illustrated in FIG. 1, these may be provided in the manufacturing line 1 as necessary.

カーボネータ13は、炭酸ガス供給源15から供給される炭酸ガスを例えばノズルの内側に吹き込むことで原料液に圧入して溶解させる。
カーボネータ13からガス付け処理がなされた製品液は、製品液タンク14に貯留される。製品液タンク14の内部は、炭酸ガス供給源15から炭酸ガスが導入されることで所定の圧力に加圧されている。製品液タンク14の内部圧力と、必要に応じて設けられる第2ポンプP2の吐出圧力とにより、製品液タンク14から充填機20の図示しないタンクへと製品液が第2送液経路R2を通じて所定の供給流量Fで供給される。また、製品液タンク14の内部の加圧された雰囲気により、製品液からの炭酸ガス離脱が抑制される。
The carbonator 13 blows carbon dioxide gas supplied from a carbon dioxide gas supply source 15 into the inside of a nozzle, so that it is pressurized into the raw material liquid and dissolved therein.
The product liquid that has been gassed from the carbonator 13 is stored in a product liquid tank 14 . The interior of the product liquid tank 14 is pressurized to a predetermined pressure by introducing carbon dioxide gas from a carbon dioxide gas supply source 15 . Due to the internal pressure of the product liquid tank 14 and the discharge pressure of the second pump P2 provided as necessary, the product liquid is transferred from the product liquid tank 14 to a tank (not shown) of the filling machine 20 through the second liquid sending route R2 at a predetermined level. It is supplied at a supply flow rate F2 of . Furthermore, the pressurized atmosphere inside the product liquid tank 14 suppresses the release of carbon dioxide from the product liquid.

第2ポンプP2及び、第2送液経路R2に設けられる図示しない流量調整弁により、充填機20に供給される製品液の供給流量Fが調整される。充填機20を止めずに安定して稼働させるため、第1送液経路R1の流量Fは、供給流量Fに対して若干大きく設定されている。 The supply flow rate F2 of the product liquid supplied to the filling machine 20 is adjusted by the second pump P2 and a flow rate adjustment valve (not shown) provided in the second liquid feeding route R2. In order to operate the filling machine 20 stably without stopping, the flow rate F1 of the first liquid feeding route R1 is set to be slightly larger than the supply flow rate F2 .

〔第2送液経路および熱交換器〕
製品液タンク14から充填機20まで製品液が流れる第2経路R2には、熱交換器4と、送液バルブV2とが設けられている。
本実施形態の第2送液経路R2は、熱交換器4を通過した製品液の全量を充填機20に供給する。
[Second liquid feeding route and heat exchanger]
A second path R2 through which the product liquid flows from the product liquid tank 14 to the filling machine 20 is provided with a heat exchanger 4 and a liquid sending valve V2.
The second liquid feeding path R2 of this embodiment supplies the entire amount of the product liquid that has passed through the heat exchanger 4 to the filling machine 20.

熱交換器4は、プレート式熱交換器またはチューブ式熱交換器であって、冷却と加熱とに使用可能に構成されている。生産工程において、熱交換器4は、冷却器12と同様、第1熱媒体回路C1から供給される冷水、冷媒等である第1熱媒体H1と製品液とを間接的に接触させて熱交換させることで、製品液を冷却する。熱交換器4の出口側の製品液の温度は、制御装置5により、例えば、温度センサ202による計測値に基づき第1熱媒体H1の流量を調整することで所定の温度に制御されていてもよい。 The heat exchanger 4 is a plate heat exchanger or a tube heat exchanger, and is configured to be usable for cooling and heating. In the production process, the heat exchanger 4, like the cooler 12, exchanges heat by bringing the first heat medium H1, which is cold water, refrigerant, etc. supplied from the first heat medium circuit C1, into indirect contact with the product liquid. This cools the product liquid. The temperature of the product liquid on the outlet side of the heat exchanger 4 may be controlled to a predetermined temperature by the control device 5, for example, by adjusting the flow rate of the first heat medium H1 based on the measured value by the temperature sensor 202. good.

熱交換器4は、内部洗浄装置30により行われる内部洗浄工程においては、第2熱媒体回路C2から供給される蒸気、熱水等に相当する第2熱媒体H2と洗浄液とを熱交換させることで、洗浄液を加熱する。
第1熱媒体回路C1および第2熱媒体回路C2には、熱交換器4に供給される熱媒体を切り替えるためのバルブ411,412,421,422が設けられている。
例えば、熱交換器4に用いられる熱媒体が、冷却用の熱媒体としての冷媒から加熱用の熱媒体としての蒸気に切り替えられる際には、圧縮空気を熱交換器4に導入して熱交換器4の熱媒体流路から冷媒を排出させた後、加熱用熱媒体としての蒸気を熱交換器4の熱媒体流路に導入するとよい。
In the internal cleaning process performed by the internal cleaning device 30, the heat exchanger 4 exchanges heat between the cleaning liquid and the second heating medium H2, which corresponds to steam, hot water, etc., supplied from the second heating medium circuit C2. Heat the cleaning solution.
The first heat medium circuit C1 and the second heat medium circuit C2 are provided with valves 411, 412, 421, 422 for switching the heat medium supplied to the heat exchanger 4.
For example, when the heat medium used in the heat exchanger 4 is switched from refrigerant as a heat medium for cooling to steam as a heat medium for heating, compressed air is introduced into the heat exchanger 4 for heat exchange. After the refrigerant is discharged from the heat medium flow path of the heat exchanger 4, steam as a heating heat medium may be introduced into the heat medium flow path of the heat exchanger 4.

第2ポンプP2の稼働および送液バルブV2の開閉動作により、充填機20への送液開始と送液停止とが切り替えられる。充填機20による製品液の充填が行われる生産運転の定常時は、第2ポンプP2が稼働し、送液バルブV2は開いており、充填機20のタンクには、所定の温度で所定のガスボリュームの製品液が所定流量で送られる。 The operation of the second pump P2 and the opening/closing operation of the liquid feeding valve V2 switch between starting and stopping liquid feeding to the filling machine 20. During steady production operation when the filling machine 20 is filling product liquid, the second pump P2 is in operation, the liquid feeding valve V2 is open, and the tank of the filling machine 20 is filled with a predetermined gas at a predetermined temperature. A volume of product liquid is delivered at a predetermined flow rate.

充填機20が停止すると、第2ポンプP2の稼働が停止するとともに送液バルブV2が閉じられるので充填機20への送液は停止される。
充填機20の停止後、製品液タンク14内の保有量が一定以上に到達するまでカーボネーション装置10は継続して稼働する。
When the filling machine 20 stops, the operation of the second pump P2 is stopped and the liquid feeding valve V2 is closed, so that liquid feeding to the filling machine 20 is stopped.
After the filling machine 20 is stopped, the carbonation device 10 continues to operate until the amount held in the product liquid tank 14 reaches a certain level or more.

熱交換器4は、充填機20の再起動後、第2送液経路R2において熱交換器4よりも上流に滞留した製品液を冷却する。第2送液経路R2に滞留した製品液のより多くが熱交換器4により冷却されるように、熱交換器4は、第2送液経路R2における下流側、つまり第2送液経路R2の経路長の半分の位置よりも充填機20に近い側に設けられることが好ましい。より好ましくは、熱交換器4は、充填機20の最寄りの位置に設けられる。 After the filling machine 20 is restarted, the heat exchanger 4 cools the product liquid that has accumulated upstream of the heat exchanger 4 in the second liquid feeding route R2. The heat exchanger 4 is installed on the downstream side of the second liquid feeding path R2, that is, on the downstream side of the second liquid feeding path R2, so that more of the product liquid accumulated in the second liquid feeding path R2 is cooled by the heat exchanger 4. It is preferable to provide the filling machine 20 closer to the filling machine 20 than the half of the path length. More preferably, the heat exchanger 4 is provided at a position closest to the filling machine 20.

〔内部洗浄装置〕
内部洗浄装置30は、図示しない洗浄液供給源から供給される洗浄液を製品液の流路、例えば、送液経路R1,R2や充填機20の流路に供給することで、製品液を洗浄液に置換させて内部洗浄を行う。
内部洗浄装置30は、定置洗浄(CIP; Clean In Place)および定置殺菌(SIP;Sterilization in Place)のうち少なくとも定置洗浄を実施可能に構成されている。
本開示の内部洗浄装置30により行われる「内部洗浄」は、定置洗浄および定置殺菌を包含する。そうした内部洗浄に用いられる液体を「洗浄液」と称する。
[Internal cleaning device]
The internal cleaning device 30 replaces the product liquid with the cleaning liquid by supplying the cleaning liquid supplied from a cleaning liquid supply source (not shown) to the product liquid flow paths, for example, the liquid feeding paths R1 and R2 and the flow path of the filling machine 20. to clean the inside.
The internal cleaning device 30 is configured to be able to perform at least cleaning in place among cleaning in place (CIP) and sterilization in place (SIP).
The "internal cleaning" performed by the internal cleaning device 30 of the present disclosure includes cleaning in place and sterilization in place. The liquid used for such internal cleaning is called a "cleaning liquid."

洗浄液を貯留する洗浄液タンク31からカーボネーション装置10の原料液タンク11まで洗浄液が流れる第3送液経路R3には、洗浄液を貯留する洗浄液タンク31と、洗浄液タンク31から原料液タンク11まで洗浄液を圧送する第3ポンプP3と、加熱器32とが設けられている。第3送液経路R3からバルブV10を通じて送液経路R1,R2に流入し、充填機20の充填ノズルまで供給される洗浄液は、洗浄液戻り経路R4を流れて内部洗浄装置30へと戻される。 The third liquid feeding route R3, through which the cleaning liquid flows from the cleaning liquid tank 31 that stores the cleaning liquid to the raw material liquid tank 11 of the carbonation device 10, includes the cleaning liquid tank 31 that stores the cleaning liquid, and the cleaning liquid that flows from the cleaning liquid tank 31 to the raw material liquid tank 11. A third pump P3 for pressure feeding and a heater 32 are provided. The cleaning liquid that flows from the third liquid feeding path R3 into the liquid feeding paths R1 and R2 through the valve V10 and is supplied to the filling nozzle of the filling machine 20 flows through the cleaning liquid return path R4 and is returned to the internal cleaning device 30.

洗浄液は、例えば、酸洗剤、苛性洗剤を含有する薬液、あるいは水等に相当する。洗浄効果を高めるため、洗浄液は加熱器32により加熱される。
内部洗浄は、制御装置5により洗浄液の濃度、温度、および流量を管理しつつ、所定時間に亘り行われる。
The cleaning liquid corresponds to, for example, an acid detergent, a chemical solution containing a caustic detergent, or water. In order to enhance the cleaning effect, the cleaning liquid is heated by a heater 32.
The internal cleaning is performed for a predetermined period of time while controlling the concentration, temperature, and flow rate of the cleaning liquid by the control device 5.

加熱器32は、洗浄液と、蒸気や熱水等に相当する第2熱媒体H2との熱交換により洗浄液を加熱する。
一部のみを図示する第2熱媒体回路C2から、洗浄液よりも高温の第2熱媒体H2が加熱器32に供給され、加熱器32から例えば凝縮水として排出される。加熱器32よりも下流の第3送液経路R3の配管には、保温のための断熱材が設けられることが好ましい。
The heater 32 heats the cleaning liquid by heat exchange between the cleaning liquid and a second heat medium H2 corresponding to steam, hot water, or the like.
A second heat medium H2 having a higher temperature than the cleaning liquid is supplied from the second heat medium circuit C2, only a part of which is shown, to the heater 32, and is discharged from the heater 32 as, for example, condensed water. It is preferable that the piping of the third liquid feeding route R3 downstream of the heater 32 is provided with a heat insulating material for heat retention.

〔生産運転〕
図2を参照し、製造ライン1の生産運転例を説明する。内部洗浄装置30は、生産運転により生産工程が行われる間に亘り、稼働していない。
生産運転時における3つの熱交換器の使用状態は次の通りである。
冷却器12:冷却のために使用
熱交換器4:冷却のために使用
加熱器32:不使用
[Production operation]
An example of production operation of the production line 1 will be described with reference to FIG. The internal cleaning device 30 is not in operation while the production process is being performed during production operation.
The usage conditions of the three heat exchangers during production operation are as follows.
Cooler 12: Used for cooling Heat exchanger 4: Used for cooling Heater 32: Not used

図2は、生産運転の定常時における製品液の流れを示している。図2には、製品液の流れる経路が太線で示されている。定常時には、充填機20により製品液を容器に充填する処理が連続的に行われる。
定常時の生産工程は、冷却器12により原料液を冷却するステップS01と、冷却された原料液にカーボネータ13により炭酸ガスを溶解させるステップS02と、炭酸ガスが溶解した製品液を製品液タンク14に貯留するステップS03と、製品液タンク14から充填機20へと送られる製品液を熱交換器4により再冷却するステップS04と、充填機20が製品液を充填するステップS05とを備えている。
冷却ステップS01、炭酸ガス溶解ステップS02、および貯留ステップS03は、充填機20の停止中も所定時間継続して行われる。
FIG. 2 shows the flow of product liquid during steady state production operation. In FIG. 2, the path through which the product liquid flows is shown by a thick line. During normal operation, the filling machine 20 continuously fills containers with product liquid.
The production process during normal operation includes step S01 in which the raw material liquid is cooled by the cooler 12, step S02 in which carbon dioxide is dissolved in the cooled raw material liquid by the carbonator 13, and product liquid in which carbon dioxide gas has been dissolved is transferred to the product liquid tank 14. step S03 in which the product liquid is stored in the product liquid tank 14, step S04 in which the product liquid sent from the product liquid tank 14 to the filling machine 20 is recooled by the heat exchanger 4, and step S05 in which the filling machine 20 fills the product liquid. .
The cooling step S01, the carbon dioxide dissolving step S02, and the storage step S03 are continuously performed for a predetermined period of time even when the filling machine 20 is stopped.

生産運転の定常時において、製品液は、冷却器12に加え、冷却器12よりも下流で熱交換器4によっても冷却される。そうすると、製品液の温度が、熱交換器4により規定温度Tにまで安定して低下する。製品液の温度が安定していると、充填時の泡立ちを抑えることができるとともに、ガスボリュームを安定させることができる。 During the steady state of production operation, the product liquid is cooled not only by the cooler 12 but also by the heat exchanger 4 downstream of the cooler 12 . Then, the temperature of the product liquid is stably lowered to the specified temperature T2 by the heat exchanger 4. If the temperature of the product liquid is stable, foaming during filling can be suppressed and the gas volume can be stabilized.

充填機20は、充填機20よりも下流の装置の停止等に伴い停止したり、あるいは充填機20の部材の故障等により異常停止したりする可能性がある。
図3は、生産工程における充填機20の停止から、充填機20の再起動を経て、容器への充填が再開されるまでの間の非定常処理や事象に相当するS11~S13を時系列で示している。制御装置5は、充填機20の停止(S11)に伴い、第2ポンプP2を停止させ、送液バルブV2を閉じることで、充填機20への送液を停止する。このとき充填機20への容器の供給も停止され、充填機20は既に供給された容器を充填して払い出す。
The filling machine 20 may stop due to the stoppage of equipment downstream of the filling machine 20, or may stop abnormally due to a failure of a member of the filling machine 20.
FIG. 3 shows, in chronological order, S11 to S13, which correspond to unsteady processes and events from the stop of the filling machine 20 in the production process, through the restart of the filling machine 20, until the filling of the container is resumed. It shows. When the filling machine 20 is stopped (S11), the control device 5 stops the second pump P2 and closes the liquid feeding valve V2, thereby stopping the liquid feeding to the filling machine 20. At this time, the supply of containers to the filling machine 20 is also stopped, and the filling machine 20 fills and dispenses the already supplied containers.

充填機20の停止中(t1-2)も、カーボネーション装置10は所定時間稼働継続しており、冷却および炭酸ガス圧入の処理が行われている一方で、カーボネーション装置10と充填機20との間の第2送液経路R2には製品液が滞留している。そのため、充填機20の停止から時間の経過に従い、第2送液経路R2における製品液は、周囲の大気から吸熱して温度が上昇する。 Even when the filling machine 20 is stopped (t1-2), the carbonation device 10 continues to operate for a predetermined period of time, and while the cooling and carbon dioxide gas injection processes are performed, the carbonation device 10 and the filling machine 20 are The product liquid is retained in the second liquid feeding path R2 between the two. Therefore, as time passes after the filling machine 20 is stopped, the product liquid in the second liquid feeding route R2 absorbs heat from the surrounding atmosphere and its temperature rises.

充填機20の停止後、必要に応じて復旧作業が行われ、停止の要因がなくなると、充填機20は再起動される(S12)。それに伴い送液バルブV2が開き、第2ポンプP2が動作することで、充填機20への送液が開始されると、第2送液経路R2に滞留していた製品液が充填機20に向けて流れるとともに、製品液タンク14から第2送液経路R2に製品液が流入する。充填機20の停止中も冷却器12による冷却は行われているから、第2送液経路R2には、滞留していた製品液の温度よりも低い温度の製品液が流入する。第2送液経路R2に流入した製品液は、熱交換器4により冷却されて充填機20へと供給される。 After the filling machine 20 is stopped, restoration work is performed as necessary, and when the cause of the stoppage is eliminated, the filling machine 20 is restarted (S12). Accordingly, when the liquid sending valve V2 opens and the second pump P2 operates to start sending liquid to the filling machine 20, the product liquid that has accumulated in the second liquid sending path R2 is transferred to the filling machine 20. At the same time, the product liquid flows from the product liquid tank 14 into the second liquid feeding path R2. Since cooling by the cooler 12 is performed even when the filling machine 20 is stopped, the product liquid having a temperature lower than that of the product liquid that has been staying flows into the second liquid feeding path R2. The product liquid flowing into the second liquid feeding route R2 is cooled by the heat exchanger 4 and supplied to the filling machine 20.

充填機20の再起動後、製品液が規定温度Tに到達するまでの間は(t2-3)、充填機20に容器は供給されず、充填機20の図示しない充填ノズルから製品液が排出される。充填ノズルから排出された製品液は、回収されて廃棄される。充填機20の停止時間が短いために、充填機20の再起動時に製品液が規定温度Tに保たれている場合を除いて、製品液の廃棄が発生する。 After the filling machine 20 is restarted, no containers are supplied to the filling machine 20 until the product liquid reaches the specified temperature T2 (t2-3), and the product liquid is not supplied from the filling nozzle (not shown) of the filling machine 20. be discharged. The product liquid discharged from the filling nozzle is collected and discarded. Since the stop time of the filling machine 20 is short, the product liquid is discarded unless the product liquid is maintained at the specified temperature T2 when the filling machine 20 is restarted.

本実施形態のように第2送液経路R2に熱交換器4が設けられていると、第2送液経路R2に熱交換器4が設けられていない場合(以下、比較例)と比べて、充填機20の再起動(S12)の後、製品液の温度を規定温度Tにまで早期に下げることができる。そのため、比較例と比べて、充填機20の再起動後、早期に製品液の廃棄を停止して容器への充填処理を再開することができる。本実施形態における再起動から充填再開までの所要時間t2-3は、比較例における再起動から充填再開までの所要時間tAよりも短いので、製品液の廃棄量は比較例と比べて少ない。 When the heat exchanger 4 is provided in the second liquid feeding route R2 as in this embodiment, compared to the case where the heat exchanger 4 is not provided in the second liquid feeding route R2 (hereinafter referred to as a comparative example). After the filling machine 20 is restarted (S12), the temperature of the product liquid can be quickly lowered to the specified temperature T2 . Therefore, compared to the comparative example, after restarting the filling machine 20, it is possible to stop discarding the product liquid earlier and restart the filling process into the container. The time t2-3 required from restart to resumption of filling in this embodiment is shorter than the time tA required from restart to resumption of filling in the comparative example, so the amount of product liquid wasted is smaller than in the comparative example.

ここで、充填機20の停止中に、熱交換器4に第1熱媒体H1が供給されていると、停止中における熱交換器4のチューブ等の部材の温度上昇を避けて、充填機20の再起動後に直ちに製品液の冷却を開始することができる。そのため、充填機20の停止中に熱交換器4に第1熱媒体H1の供給が停止されていた場合と比べて、再起動から充填再開までの所要時間t2-3がより短く、それに伴い製品液の廃棄量がより少ない。 Here, if the first heat medium H1 is supplied to the heat exchanger 4 while the filling machine 20 is stopped, the filling machine 20 Product liquid cooling can be started immediately after restarting. Therefore, compared to the case where the supply of the first heat medium H1 to the heat exchanger 4 is stopped while the filling machine 20 is stopped, the time t2-3 required from restarting to resuming filling is shorter, and as a result, the product Less liquid waste.

制御装置5は、例えば温度センサ102により検知される製品液の温度に基づいて、あるいは、充填機20の停止時間および充填機20の再起動からの経過時間に基づいて、製品液が規定温度T以下に到達しているか否かを判定することができる。停止時間および再起動からの経過時間はそれぞれ、図示しないタイマーにより検知可能である。
制御装置5は、製品液が規定温度T以下に到達したと判定したのならば(S13)、送液バルブV2を開き、第2ポンプP2を稼働させて充填機20への送液を開始するとともに、充填機20の図示しない容器供給機構や充填バルブに指令を送ることで、充填ノズルから容器への製品液の充填を再開させる。
以上より、製造ライン1は、充填機20の停止および再起動を経て、定常の生産運転に復帰する。
The control device 5 controls the product liquid to reach a specified temperature T based on the temperature of the product liquid detected by the temperature sensor 102 or based on the stop time of the filling machine 20 and the elapsed time since the restart of the filling machine 20. It is possible to determine whether or not the number has reached 2 or less. The stop time and the elapsed time since restart can be detected by timers (not shown).
If the control device 5 determines that the product liquid has reached the specified temperature T2 or lower (S13), it opens the liquid feeding valve V2, operates the second pump P2, and starts feeding the liquid to the filling machine 20. At the same time, by sending a command to the container supply mechanism (not shown) and filling valve of the filling machine 20, filling of the product liquid from the filling nozzle into the container is restarted.
As described above, the production line 1 returns to normal production operation after the filling machine 20 is stopped and restarted.

以下、表1を参照し、本実施形態の生産運転時の作用を比較例と比べて説明する。なお、比較例は、第2送液経路R2に熱交換器4が設けられていないことを除いて、本実施形態と同様である。これは、後述する表2および表3についても同様である。 Hereinafter, with reference to Table 1, the effect of this embodiment during production operation will be explained in comparison with a comparative example. Note that the comparative example is the same as the present embodiment except that the heat exchanger 4 is not provided in the second liquid feeding route R2. This also applies to Tables 2 and 3, which will be described later.

表1に記載の温度の値は、温度センサ101,102,201,202によりそれぞれ検知される温度のあくまで一例である。
温度センサ101は、冷却器12の入口側の液温度を検知し、温度センサ102は、冷却器12の出口側の液温度を検知する。また、温度センサ201は、熱交換器4の入口側の液温度を検知し、温度センサ202は、熱交換器4の出口側の液温度を検知する。
The temperature values listed in Table 1 are just examples of the temperatures detected by the temperature sensors 101, 102, 201, and 202, respectively.
Temperature sensor 101 detects the liquid temperature on the inlet side of cooler 12, and temperature sensor 102 detects the liquid temperature on the outlet side of cooler 12. Further, the temperature sensor 201 detects the liquid temperature on the inlet side of the heat exchanger 4, and the temperature sensor 202 detects the liquid temperature on the outlet side of the heat exchanger 4.

Figure 2024013726000002
Figure 2024013726000002

表1の定常時を示す(1)と(3)とを比較する。比較例(1)においては、冷却器12のみによって製品液を規定温度T(温度センサ202が示す温度)にまで冷却する必要がある。これに対し、本実施形態(3)においては、冷却器12による冷却に続いて、熱交換器4による冷却が行われることによって製品液が規定温度Tに到達すれば足りる。そのため、冷却前の原料液の温度から規定温度Tにまで、つまり温度センサ101が示す温度から温度センサ202が示す温度にまで液温を下げるために必要な熱交換量を冷却器12と熱交換器4とに按分することができる。 Compare (1) and (3) showing the steady state in Table 1. In Comparative Example (1), it is necessary to cool the product liquid to the specified temperature T 2 (the temperature indicated by the temperature sensor 202) using only the cooler 12. In contrast, in the present embodiment (3), it is sufficient that the product liquid reaches the specified temperature T2 by cooling by the cooler 12 and then by cooling by the heat exchanger 4. Therefore, the amount of heat exchange required to lower the liquid temperature from the temperature of the raw material liquid before cooling to the specified temperature T2 , that is, from the temperature indicated by the temperature sensor 101 to the temperature indicated by the temperature sensor 202, is exchanged with the cooler 12. The exchanger 4 can be divided proportionally.

カーボネータ13による炭酸ガスの圧入前には、規定温度Tほど低くなくとも、液温を十分に下げておく必要があるので、熱交換器4と比べて冷却器12により多くの熱交換量を与えることが好ましい。その場合でも、比較例と比べると冷却器12に要求される熱交換量は小さいので、比較例に対して冷却器12の小型化を実現可能である。
熱交換器4には、充填機20の停止中における製品液の温度上昇分の冷却に十分な熱交換量が与えられることが好ましい。一例として、熱交換器4には、冷却器12の熱交換量の1/3の熱交換量を与えることができる。
Before injecting carbon dioxide gas by the carbonator 13, it is necessary to lower the liquid temperature sufficiently, even if it is not as low as the specified temperature T2 . It is preferable to give. Even in that case, the amount of heat exchange required of the cooler 12 is smaller than that of the comparative example, so it is possible to downsize the cooler 12 compared to the comparative example.
It is preferable that the heat exchanger 4 is provided with a heat exchange amount sufficient to cool the product liquid by the temperature increase while the filling machine 20 is stopped. As an example, the heat exchanger 4 can be given a heat exchange amount that is ⅓ of the heat exchange amount of the cooler 12 .

本実施形態においては、例えば(3)に示すように、冷却器12により原料液の温度を例えば30℃から10℃まで低下させ、炭酸ガスの圧入後は、熱交換器4により5℃まで低下させるとよい。このように冷却器12による冷却後に、熱交換器4により再冷却することにより、充填機20に供給される製品液の温度を規定温度T(例えば、5℃)に安定させることができる。この点、比較例(1)では、冷却器12により規定温度Tまで液温を下げたとしても、その後の液温は成り行き(表1に左向きの矢印で示す)であるから、外乱等により、充填機20に供給される製品液の温度が規定温度Tからシフトする可能性がある。 In this embodiment, as shown in (3), for example, the temperature of the raw material liquid is lowered from 30°C to 10°C by the cooler 12, and after the carbon dioxide gas is pressurized, the temperature is lowered to 5°C by the heat exchanger 4. It's good to let them do it. In this manner, by cooling the product liquid again using the heat exchanger 4 after cooling with the cooler 12, the temperature of the product liquid supplied to the filling machine 20 can be stabilized at the specified temperature T 2 (for example, 5° C.). In this regard, in Comparative Example (1), even if the liquid temperature is lowered to the specified temperature T2 by the cooler 12, the liquid temperature remains as it is (as shown by the left-pointing arrow in Table 1). , the temperature of the product liquid supplied to the filling machine 20 may shift from the specified temperature T2 .

次に、上記表1の非定常時を示す(2)と(4)とを比較する。ここで言う非定常時は、充填機20の停止から、充填機20の再起動を経て、容器への充填が再開されるまでを指している。
充填機20が長時間に亘り停止している間に、第2送液経路R2に滞留している製品液の温度が例えば15℃まで上昇したとする。その場合、比較例(2)は、第2送液経路R2に滞留した製品液を冷却する手段を持たないので、充填機20の停止中に第2送液経路R2に滞留していた製品液の全量が充填機20に供給され、充填ノズルから排出されるまでの間は、充填機20に供給される製品液の温度が滞留温度(15℃)に依存する。この場合、少なくとも、第2送液経路R2に滞留していた製品液の全量が廃棄されてしまう。
Next, we will compare (2) and (4), which indicate unsteady conditions in Table 1 above. The unsteady state here refers to the period from stopping the filling machine 20 to restarting the filling machine 20 until filling the container is restarted.
Assume that while the filling machine 20 is stopped for a long time, the temperature of the product liquid remaining in the second liquid feeding route R2 rises to, for example, 15°C. In that case, since Comparative Example (2) does not have a means for cooling the product liquid that has accumulated in the second liquid feeding route R2, the product liquid that has accumulated in the second liquid feeding route R2 while the filling machine 20 is stopped. The temperature of the product liquid supplied to the filling machine 20 depends on the residence temperature (15° C.) until the entire amount is supplied to the filling machine 20 and discharged from the filling nozzle. In this case, at least the entire amount of the product liquid remaining in the second liquid feeding route R2 will be discarded.

それに対し、本実施形態は、例えば表1の(4)に示すように、第2送液経路R2における熱交換器4よりも上流側に滞留していた製品液の温度を熱交換器4により低下させることができる(温度センサ202が示す温度を参照)。このことと、冷却器12と熱交換器4との冷却作用により製品液の温度低下が進展する結果、充填機20に供給される製品液の温度を早期に規定温度Tに到達させて製品液の廃棄量を削減することが可能となる。 On the other hand, in the present embodiment, as shown in (4) of Table 1, for example, the temperature of the product liquid staying upstream of the heat exchanger 4 in the second liquid feeding path R2 is adjusted by the heat exchanger 4. (see temperature indicated by temperature sensor 202). As a result of this and the cooling action of the cooler 12 and the heat exchanger 4, the temperature of the product liquid continues to decrease, so that the temperature of the product liquid supplied to the filling machine 20 quickly reaches the specified temperature T2, and the product It becomes possible to reduce the amount of liquid waste.

〔内部洗浄運転〕
図4を参照し、製造ライン1の内部洗浄の運転例を説明する。内部洗浄運転時における3つの熱交換器の使用状態は次の通りである。
冷却器12:不使用
熱交換器4:加熱のために使用
加熱器32:加熱のために使用
[Internal cleaning operation]
Referring to FIG. 4, an example of operation for cleaning the inside of the production line 1 will be described. The usage conditions of the three heat exchangers during the internal cleaning operation are as follows.
Cooler 12: Not used Heat exchanger 4: Used for heating Heater 32: Used for heating

図4は、内部洗浄運転時における洗浄液の流れを示している。図4には、洗浄液が網掛けパターンで示されている。
製造ライン1による内部洗浄工程は、洗浄液を加熱器32により加熱する加熱ステップS07と、送液経路R1,R2において製品液と置換させた洗浄液を熱交換器4により再加熱する再加熱ステップS08とを備えている。
内部洗浄工程においては、カーボネーション装置10は稼働していない。冷却器12に第1熱媒体H1を導入する開閉バルブ121は閉じられている。
FIG. 4 shows the flow of cleaning liquid during internal cleaning operation. In FIG. 4, the cleaning liquid is shown in a hatched pattern.
The internal cleaning process performed by the production line 1 includes a heating step S07 in which the cleaning liquid is heated by the heater 32, and a reheating step S08 in which the cleaning liquid that has been replaced with the product liquid in the liquid feeding routes R1 and R2 is reheated by the heat exchanger 4. It is equipped with
In the internal cleaning process, the carbonation device 10 is not in operation. The on-off valve 121 for introducing the first heat medium H1 into the cooler 12 is closed.

加熱器32により加熱された洗浄液は、原料液タンク11や製品液タンク14を満たしつつ送液経路R1,R2を流れ、充填機20にも供給される。洗浄液は、充填機20のタンクも満たしつつ充填ノズルに供給されると、洗浄液戻り経路R4を通じて内部洗浄装置30へと戻される。戻された洗浄液は、バルブV31を通じて排出されるか、または、バルブV32を通じて洗浄液タンク31へと戻される。 The cleaning liquid heated by the heater 32 flows through the liquid feeding routes R1 and R2 while filling the raw material liquid tank 11 and the product liquid tank 14, and is also supplied to the filling machine 20. When the cleaning liquid is supplied to the filling nozzle while also filling the tank of the filling machine 20, it is returned to the internal cleaning device 30 through the cleaning liquid return path R4. The returned cleaning liquid is either discharged through valve V31 or returned to cleaning liquid tank 31 through valve V32.

制御装置5は、生産工程から内部洗浄工程へと移行させるため、内部洗浄装置30の第3ポンプP3を稼働させ、バルブV10を開き、加熱器32には第2熱媒体H2として例えば蒸気を供給し、熱交換器4にもバルブ411,412,421,422を切り替えることにより第2熱媒体H2として例えば蒸気を供給する。内部洗浄工程の開始後、洗浄液は加熱器32による加熱と、熱交換器4による加熱とによって次第に昇温する。これと並行して、製品液の流路等における製品液から洗浄液への置換が進行する。製品液から洗浄液への置換が終了した状態で洗浄液が所定の洗浄温度Tに達すると、昇温状態から定常状態に移行する。
制御装置5は、例えば温度センサ303による検知温度と、洗浄液の濃度とを監視しながら、洗浄液の温度を所定時間に亘り洗浄温度T以上に管理することで、洗浄液による洗浄効果を担保する。
In order to shift from the production process to the internal cleaning process, the control device 5 operates the third pump P3 of the internal cleaning device 30, opens the valve V10, and supplies, for example, steam to the heater 32 as the second heat medium H2. However, by switching the valves 411, 412, 421, and 422 to the heat exchanger 4, for example, steam is supplied as the second heat medium H2. After the internal cleaning process starts, the temperature of the cleaning liquid is gradually increased by heating by the heater 32 and heating by the heat exchanger 4. In parallel with this, replacement of the product liquid with the cleaning liquid in the product liquid flow path and the like progresses. When the cleaning liquid reaches a predetermined cleaning temperature T C after the replacement of the product liquid with the cleaning liquid is completed, the temperature rise state shifts to a steady state.
The control device 5 ensures the cleaning effect of the cleaning liquid by controlling the temperature of the cleaning liquid to be equal to or higher than the cleaning temperature T C for a predetermined period of time while monitoring the temperature detected by the temperature sensor 303 and the concentration of the cleaning liquid.

送液経路R1,R2の配管やタンク11,14は、生産工程において低温の原料液・製品液に接触しているため、内部洗浄工程の開始時には、液温と同等の温度に冷却されている。そのため、加熱器32によってのみ洗浄液が加熱され、送液経路R1,R2を流れる洗浄液を加熱する手段を持たない場合(比較例)は、内部洗浄工程に移行してからしばらくの間は、加熱器32により昇温させた洗浄液から配管やタンクへの放熱量が多いために、昇温速度が遅い。
それに対して、本実施形態によれば、加熱器32により昇温させた洗浄液から送液経路R1,R2の配管やタンク11,14への放熱量が多いとしても熱交換器4により洗浄液が再加熱されるため、比較例と比べて、内部洗浄工程の開始後、洗浄液の温度を所定の温度にまで早期に到達させることができる。その分、非生産時間としての内部洗浄工程に費やす時間を短縮することができるので、生産性が向上する。
Since the pipes and tanks 11 and 14 of the liquid sending routes R1 and R2 are in contact with low-temperature raw material liquid and product liquid during the production process, they are cooled to a temperature equivalent to the liquid temperature at the start of the internal cleaning process. . Therefore, if the cleaning liquid is heated only by the heater 32 and there is no means to heat the cleaning liquid flowing through the liquid feeding paths R1 and R2 (comparative example), the heater 32 will not be used for a while after moving to the internal cleaning process. Since a large amount of heat is radiated from the cleaning liquid heated by No. 32 to the piping and the tank, the rate of temperature rise is slow.
In contrast, according to the present embodiment, even if the amount of heat released from the cleaning liquid heated by the heater 32 to the pipes of the liquid sending routes R1 and R2 and the tanks 11 and 14 is large, the cleaning liquid is regenerated by the heat exchanger 4. Since it is heated, the temperature of the cleaning liquid can reach a predetermined temperature earlier than in the comparative example after the start of the internal cleaning process. Since the time spent on the internal cleaning process as non-productive time can be reduced accordingly, productivity is improved.

洗浄液が流れる経路長等によっては、冷却器12に蒸気等の第2熱媒体H2を供給することで、冷却器12を加熱器として利用することも可能である。この場合は、洗浄液の経路に分布した3つの熱交換器32,12,4により洗浄液が加熱されることで洗浄液の温度分布が平準化されるので、内部洗浄に要する時間の短縮に寄与できる。 Depending on the length of the path through which the cleaning liquid flows, etc., it is also possible to use the cooler 12 as a heater by supplying the second heat medium H2 such as steam to the cooler 12. In this case, the temperature distribution of the cleaning liquid is leveled by heating the cleaning liquid by the three heat exchangers 32, 12, and 4 distributed in the cleaning liquid path, which can contribute to shortening the time required for internal cleaning.

次に、表2を参照し、本実施形態の内部洗浄運転時の作用を比較例と比べて説明する。
表2中の温度の値は、温度センサ101,102,201,202,301,302,303によりそれぞれ検知される温度のあくまで一例である。
温度センサ301は、加熱器32の入口側の液温度を検知し、温度センサ302は、加熱器32の出口側の液温度を検知する。また、温度センサ303は、洗浄液戻り経路R4の終端の液温度を検知する。
Next, with reference to Table 2, the effect of this embodiment during internal cleaning operation will be explained in comparison with a comparative example.
The temperature values in Table 2 are just examples of the temperatures detected by the temperature sensors 101, 102, 201, 202, 301, 302, and 303, respectively.
Temperature sensor 301 detects the liquid temperature on the inlet side of heater 32, and temperature sensor 302 detects the liquid temperature on the outlet side of heater 32. Furthermore, the temperature sensor 303 detects the liquid temperature at the end of the cleaning liquid return path R4.

Figure 2024013726000003
Figure 2024013726000003

上記表2の昇温時を示す比較例(1)は、温度センサ303による洗浄液の検知温度が所定の洗浄温度T(例えば80℃)に上昇するまでの途中経過を示している。このとき加熱器32の作用により、例えば、温度センサ301が示す温度から温度センサ302が示す温度まで洗浄液の温度が上昇する。しかし、その後に製品液が流れる送液経路R1,R2,R4には洗浄液を加熱する手段が設けられていない。そのため、表2に示す温度センサ101,201,303のそれぞれの検知温度からわかるように、洗浄液の温度は、洗浄液からタンクや配管への放熱により次第に低下する。 Comparative example (1) showing the time of temperature increase in Table 2 above shows the progress until the temperature of the cleaning liquid detected by the temperature sensor 303 rises to a predetermined cleaning temperature T C (for example, 80° C.). At this time, due to the action of the heater 32, the temperature of the cleaning liquid increases, for example, from the temperature indicated by the temperature sensor 301 to the temperature indicated by the temperature sensor 302. However, the liquid feeding paths R1, R2, and R4 through which the product liquid flows thereafter are not provided with means for heating the cleaning liquid. Therefore, as can be seen from the detected temperatures of the temperature sensors 101, 201, and 303 shown in Table 2, the temperature of the cleaning liquid gradually decreases due to heat radiation from the cleaning liquid to the tank and piping.

それに対し、本実施形態(3)は、加熱器32よりも下流で洗浄液を加熱する手段としての熱交換器4を備えているから、加熱器32により昇温された洗浄液の温度が一旦は低下したとしても、熱交換器4により再び昇温する(温度センサ202が示す温度を参照)。そのため、比較例と比べて、内部洗浄運転の開始後、洗浄液の温度を洗浄温度Tにまで早期に到達させることができるので、内部洗浄工程に要する時間を短縮して早期に生産工程を再開することが可能である。 In contrast, the present embodiment (3) includes the heat exchanger 4 as a means for heating the cleaning liquid downstream of the heater 32, so that the temperature of the cleaning liquid heated by the heater 32 decreases once. Even if it does, the temperature will rise again by the heat exchanger 4 (see the temperature indicated by the temperature sensor 202). Therefore, compared to the comparative example, the temperature of the cleaning liquid can reach the cleaning temperature T C earlier after the start of the internal cleaning operation, reducing the time required for the internal cleaning process and restarting the production process earlier. It is possible to do so.

表2に示す運転例では、洗浄液の昇温時にのみ熱交換器4を使用する。洗浄液の温度が洗浄温度Tに達すると、制御装置5は、バルブ412を閉めて熱交換器4への第2熱媒体H2の供給を停止する。その後は、表2の定常時の(2)と(4)における温度センサ301,302の検知温度が示すように、洗浄液は、加熱器32により加熱されることで昇温し、放熱により次第に温度が低下しつつも、洗浄液戻り経路R4の終端において洗浄温度T以上に保たれる。
表2の例に限らず、昇温後の定常時においても、加熱器32と熱交換器4とを併用して洗浄液の加熱を促進させることができる。
In the operation example shown in Table 2, the heat exchanger 4 is used only when the temperature of the cleaning liquid is increased. When the temperature of the cleaning liquid reaches the cleaning temperature TC , the control device 5 closes the valve 412 and stops supplying the second heat medium H2 to the heat exchanger 4. Thereafter, as shown by the temperatures detected by the temperature sensors 301 and 302 in (2) and (4) during the steady state of Table 2, the cleaning liquid is heated by the heater 32 to raise its temperature, and the temperature gradually increases due to heat radiation. Although the temperature decreases, the cleaning temperature T C is maintained at the end of the cleaning liquid return path R4.
Not limited to the example shown in Table 2, heating of the cleaning liquid can be promoted by using the heater 32 and the heat exchanger 4 together even in a steady state after the temperature has been raised.

〔本実施形態による効果〕
以上で説明したように、カーボネーション装置10と充填機20との間の第2送液経路R2に、製品液の冷却と洗浄液の加熱とに兼用される熱交換器4が設けられることによれば、主に、以下に列挙する効果を奏する。
[Effects of this embodiment]
As explained above, the heat exchanger 4 used for both cooling the product liquid and heating the cleaning liquid is provided in the second liquid feeding route R2 between the carbonation device 10 and the filling machine 20. In other words, the following effects are mainly achieved.

生産運転の定常時においては、炭酸ガスを製品液に圧入する前に製品液を冷却する冷却器12よりも下流で、熱交換器4によっても製品液が冷却されることにより、製品液の温度を規定温度Tに安定させることができる。そのため、充填時の泡立ちを抑えつつ、ガスボリュームの安定した製品液を安定して充填することができる。 During steady production operation, the product liquid is also cooled by the heat exchanger 4 downstream of the cooler 12 that cools the product liquid before injecting carbon dioxide gas into the product liquid, so that the temperature of the product liquid decreases. can be stabilized at a specified temperature T2 . Therefore, it is possible to stably fill the product liquid with a stable gas volume while suppressing foaming during filling.

充填機20の長時間の停止により第2送液経路R2に滞留した製品液の温度が規定温度Tを逸脱したとしても、充填機20の再起動に伴い充填機20への送液が開始されると、滞留していた製品液が熱交換器4により冷却されるとともに、冷却器12の下流の熱交換器4による再冷却の作用により、製品液の温度低下が促進される。そのため、製品液を規定温度Tに早期に至らしめて製品液の廃棄量を削減することが可能となる。 Even if the temperature of the product liquid accumulated in the second liquid feeding route R2 deviates from the specified temperature T2 due to a long-term stoppage of the filling machine 20 , liquid feeding to the filling machine 20 starts when the filling machine 20 is restarted. Then, the product liquid that has been stagnant is cooled by the heat exchanger 4, and the temperature of the product liquid is further reduced by the recooling effect by the heat exchanger 4 downstream of the cooler 12. Therefore, it is possible to quickly bring the product liquid to the specified temperature T2 and reduce the amount of product liquid to be discarded.

加えて、製品液の冷却に必要な熱交換量を冷却器12と熱交換器4とに按分することができるので、熱交換器4が設けられていない場合と比べて冷却器12のサイズを抑えることが可能となり、カーボネーション装置10の小型化が実現する。 In addition, the amount of heat exchange required for cooling the product liquid can be divided proportionally between the cooler 12 and the heat exchanger 4, so the size of the cooler 12 can be reduced compared to the case where the heat exchanger 4 is not provided. This makes it possible to reduce the size of the carbonation device 10.

さらに、内部洗浄運転時には、加熱器32から下流に離れている熱交換器4により、加熱器32を通過した後の放熱によって温度が低下した洗浄液を再加熱することができる。そうすると、洗浄液が所定の洗浄温度Tに早期に到達するので、洗浄液が洗浄温度Tに到達した状態で所定時間に亘り行われる内部洗浄工程に要する時間を短縮することができる。 Furthermore, during the internal cleaning operation, the heat exchanger 4 located downstream from the heater 32 can reheat the cleaning liquid whose temperature has decreased due to heat radiation after passing through the heater 32. In this case, the cleaning liquid reaches the predetermined cleaning temperature T C earlier, so that the time required for the internal cleaning step, which is performed for a predetermined period of time with the cleaning liquid reaching the cleaning temperature T C , can be shortened.

[第2実施形態]
次に、図5および図6を参照し、本開示の第2実施形態を説明する。以下、第1実施形態と相違する事項を中心に説明する。第1実施形態と同様の要素には同じ符号を付している。
図5に示す第2実施形態の製造ライン1Aは、第1実施形態の製造ライン1に備わる全構成要素に加えて、熱交換器4を通過した製品液を製品液タンク14に戻すことが可能に構成されている製品液戻り経路R5を備えている。
[Second embodiment]
Next, a second embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 5 and 6. Hereinafter, the differences from the first embodiment will be mainly explained. Elements similar to those in the first embodiment are given the same reference numerals.
In addition to all the components included in the production line 1 of the first embodiment, the production line 1A of the second embodiment shown in FIG. 5 is capable of returning the product liquid that has passed through the heat exchanger 4 to the product liquid tank 14. A product liquid return path R5 is provided.

製品液戻り経路R5は、熱交換器4と充填機20との間の位置と、製品液タンク14とを繋いでいる。製品液戻り経路R5の始端の近傍には、開閉バルブV5が設けられている。開閉バルブV5を開き、送液バルブV2を閉じると、戻り経路R5を含んで製品液が循環する経路CPが形成される。つまり、製品液は、製品液タンク14と、熱交換器4と、戻り経路R5とを循環する。製品液は、循環経路CPを流れながら、熱交換器4により冷却される。 The product liquid return path R5 connects the position between the heat exchanger 4 and the filling machine 20 and the product liquid tank 14. An on-off valve V5 is provided near the starting end of the product liquid return path R5. When the on-off valve V5 is opened and the liquid sending valve V2 is closed, a path CP through which the product liquid circulates including the return path R5 is formed. That is, the product liquid circulates through the product liquid tank 14, the heat exchanger 4, and the return route R5. The product liquid is cooled by the heat exchanger 4 while flowing through the circulation path CP.

製品液戻り経路R5は、製造ライン1Aの生産運転の定常時には使用されない。生産運転の定常時には、開閉バルブV5が閉じられ、送液バルブV2が開かれている。制御装置5は、充填機20が停止した後、充填機20の再起動に先行して開閉バルブV5を開き、送液バルブV2を閉じることで、送液バルブV2よりも上流に循環経路CPを与え、製品液を循環させる。
制御装置5は、例えば、充填機20の停止時間が閾値を超える、あるいは、第2送液経路R2に滞留した製品液の温度が閾値を超えると、開閉バルブV5を開き、送液バルブV2を閉じる。
また、制御装置5は、充填機20が停止したならば直ちに開閉バルブV5を開き、送液バルブV2を閉じることで、製品液の循環を開始するようにしてもよい。
The product liquid return path R5 is not used during normal production operation of the manufacturing line 1A. During normal production operation, the on-off valve V5 is closed and the liquid feeding valve V2 is opened. After the filling machine 20 has stopped, the control device 5 opens the on-off valve V5 and closes the liquid feeding valve V2 prior to restarting the filling machine 20, thereby opening the circulation path CP upstream of the liquid feeding valve V2. feed and circulate the product solution.
For example, when the stop time of the filling machine 20 exceeds a threshold value, or when the temperature of the product liquid retained in the second liquid feeding path R2 exceeds a threshold value, the control device 5 opens the on-off valve V5 and closes the liquid feeding valve V2. close.
Further, the control device 5 may start the circulation of the product liquid by opening the on-off valve V5 and closing the liquid feeding valve V2 immediately after the filling machine 20 stops.

充填機20の再起動に先行して熱交換器4により製品液を冷却することを目的として、制御装置5には、製品液循環モードが用意されていてもよい。その場合、制御装置5は、充填機20の停止時に製品液循環モードが選択されると開閉バルブV5を開き、送液バルブV2を閉じる。 For the purpose of cooling the product liquid by the heat exchanger 4 prior to restarting the filling machine 20, the control device 5 may be provided with a product liquid circulation mode. In that case, when the product liquid circulation mode is selected when the filling machine 20 is stopped, the control device 5 opens the on-off valve V5 and closes the liquid feeding valve V2.

以下に示す表3を参照し、第2実施形態の生産運転の非定常時の作用を比較例と比べて説明する。 With reference to Table 3 shown below, the operation of the second embodiment during unsteady production operation will be explained in comparison with a comparative example.

Figure 2024013726000004
Figure 2024013726000004

比較例は、製品液戻り経路R5を備えていない。そうすると、充填機20の停止に伴い、第2ポンプP2を停止させ、送液バルブV2を閉じて充填機20への送液を停止すると、第1実施形態と同様、第2送液経路R2に製品液が滞留する。そのため、充填機20の停止時からの時間経過に従い、第2送液経路R2において製品液の温度が上昇する(温度センサ201が示す温度を参照)。充填機20の再起動により充填機20への送液が開始されるまでは、第2送液経路R2に製品液が滞留することとなる。 The comparative example does not include the product liquid return path R5. Then, when the filling machine 20 is stopped, the second pump P2 is stopped and the liquid feeding valve V2 is closed to stop liquid feeding to the filling machine 20, and as in the first embodiment, the second liquid feeding path R2 is Product liquid accumulates. Therefore, as time passes since the filling machine 20 stopped, the temperature of the product liquid increases in the second liquid feeding path R2 (see the temperature indicated by the temperature sensor 201). The product liquid remains in the second liquid feeding path R2 until liquid feeding to the filling machine 20 is started by restarting the filling machine 20.

一方、第2実施形態においては、充填機20の停止中でも、製品液戻り経路R5を用いて循環させる製品液が熱交換器4により冷却されるので、表3の(2)に示すように、第2送液経路R2における製品液の温度上昇を抑制することができる。表3に示す例では、充填機20の停止時からの時間経過により例えば15℃にまで温度上昇した製品液が、熱交換器4により規定温度T(ここでは5℃)にまで冷却される。 On the other hand, in the second embodiment, even when the filling machine 20 is stopped, the product liquid circulated using the product liquid return path R5 is cooled by the heat exchanger 4, so as shown in (2) of Table 3, It is possible to suppress the temperature rise of the product liquid in the second liquid feeding route R2. In the example shown in Table 3, the product liquid whose temperature has risen to, for example, 15°C due to the passage of time since the filling machine 20 was stopped is cooled down to the specified temperature T 2 (here, 5°C) by the heat exchanger 4. .

この場合は、充填機20が停止する前の第2送液経路R2における製品液の温度と変わらないので、充填機20の再起動に伴い、充填機20への送液が開始されると、開閉バルブV5よりも下流に滞留していた液を充填ノズルから排出させた後、充填ノズルの位置に容器を供給して生産を開始することができる。この場合、製品液の廃棄量を最小限に抑えることができる。 In this case, since the temperature of the product liquid in the second liquid feeding route R2 is the same as before the filling machine 20 is stopped, when the liquid feeding to the filling machine 20 is started with the restart of the filling machine 20, After the liquid remaining downstream of the opening/closing valve V5 is discharged from the filling nozzle, a container can be supplied to the position of the filling nozzle and production can be started. In this case, the amount of waste product liquid can be minimized.

第2実施形態によれば、充填機20の停止中に製品液を循環させながら熱交換器4により製品液を冷却することで、充填機20の停止中に上昇した製品液の温度を規定温度Tに近づけることができる。そのため、充填機20の再起動時から短時間のうちに製品液を規定温度Tまで低下させて充填処理を再開することが可能である。第2実施形態によれば、第1実施形態と比べて、充填機20の停止に伴う製品液の廃棄量をより一層削減して生産性を向上させることができる。 According to the second embodiment, by cooling the product liquid by the heat exchanger 4 while circulating the product liquid while the filling machine 20 is stopped, the temperature of the product liquid that has risen while the filling machine 20 is stopped is reduced to a specified temperature. It is possible to approach T2 . Therefore, it is possible to lower the product liquid to the specified temperature T2 within a short time after restarting the filling machine 20 and restart the filling process. According to the second embodiment, compared to the first embodiment, it is possible to further reduce the amount of product liquid discarded due to the stoppage of the filling machine 20 and improve productivity.

〔既設の製造ラインの改修〕
第1実施形態の製造ライン1および第2実施形態の製造ライン1Aのいずれも、既設の製造ラインの改修により製造することが可能である。
改修により製造ライン1(図1)を製造するために、既設の製造ラインの第2送液経路R2に熱交換器4を設ける必要がある。熱交換器4には、製品液の冷却に用いられる第1熱媒体H1の回路C1と、洗浄液の加熱に用いられる第2熱媒体H2の回路C2とのいずれをも接続する。
[Renovation of existing production line]
Both the manufacturing line 1 of the first embodiment and the manufacturing line 1A of the second embodiment can be manufactured by modifying an existing manufacturing line.
In order to manufacture the production line 1 (FIG. 1) by modification, it is necessary to provide the heat exchanger 4 in the second liquid feeding route R2 of the existing production line. The heat exchanger 4 is connected to both a circuit C1 of the first heat medium H1 used for cooling the product liquid and a circuit C2 of the second heat medium H2 used for heating the cleaning liquid.

改修により製造ライン1A(図5)を製造する場合は、既設の製造ラインの第2送液経路R2への熱交換器4の設置と、熱交換器4への第1熱媒体回路C1および第2熱媒体回路C2の接続に加えて、既設ラインに製品液戻り経路R5および開閉バルブV5を設置すると良い。 When manufacturing the production line 1A (Fig. 5) by renovation, the heat exchanger 4 is installed in the second liquid feeding route R2 of the existing production line, and the first heat medium circuit C1 and the In addition to connecting the two heat medium circuits C2, it is preferable to install a product liquid return path R5 and an on-off valve V5 in the existing line.

上記以外にも、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。 In addition to the above, it is possible to select the configurations mentioned in the above embodiments or to change them to other configurations as appropriate.

[付記]
以上の開示によれば、以下に示す構成が把握される。
〔1〕製造ライン(1,1A)であって、
原料液を冷却する冷却器(12)を含み、冷却器(12)により冷却された原料液に炭酸ガスを溶解させた製品液を供給するカーボネーション装置(10)と、
カーボネーション装置(10)から供給される製品液を充填する充填機(20)と、
カーボネーション装置(10)から充填機(20)に供給される製品液が流れる送液経路(R2)と、
送液経路(R2)に設けられて製品液と熱媒体とを熱交換させる熱交換器(4)と、
製造ラインの内部洗浄に用いられる洗浄液を加熱する加熱器(32)を含み、製品液から洗浄液に置換させて内部洗浄を行う内部洗浄装置(30)と、を備え、
熱交換器(4)は、製品液の冷却および洗浄液の加熱に使用可能に構成される、
製造ライン。
[Additional notes]
According to the above disclosure, the configuration shown below is understood.
[1] Production line (1, 1A),
a carbonation device (10) that includes a cooler (12) for cooling the raw material liquid and supplies a product liquid in which carbon dioxide gas is dissolved in the raw material liquid cooled by the cooler (12);
a filling machine (20) that fills the product liquid supplied from the carbonation device (10);
a liquid feeding path (R2) through which the product liquid is supplied from the carbonation device (10) to the filling machine (20);
a heat exchanger (4) provided in the liquid feeding path (R2) for exchanging heat between the product liquid and the heat medium;
An internal cleaning device (30) that includes a heater (32) that heats a cleaning liquid used for internal cleaning of the production line and performs internal cleaning by replacing the product liquid with the cleaning liquid,
The heat exchanger (4) is configured to be usable for cooling the product liquid and heating the cleaning liquid.
production line.

〔2〕送液経路(R2)は、熱交換器(4)を通過した液の全量を充填機(20)に供給可能に構成され、充填機(20)の停止後の再起動に伴い、カーボネーション装置(10)から充填機(20)への送液が開始されると、充填機(20)が停止している間に滞留していた製品液が熱交換器(4)により冷却される、
〔1〕項に記載の製造ライン。
[2] The liquid feeding route (R2) is configured to be able to supply the entire amount of liquid that has passed through the heat exchanger (4) to the filling machine (20), and when the filling machine (20) is restarted after stopping, When liquid feeding from the carbonation device (10) to the filling machine (20) is started, the product liquid that had been stagnant while the filling machine (20) was stopped is cooled by the heat exchanger (4). Ru,
[1] The production line described in item [1].

〔3〕熱交換器(4)は、送液経路(R2)における下流側に設けられている、
〔2〕項に記載の製造ライン。
[3] The heat exchanger (4) is provided on the downstream side of the liquid feeding route (R2),
[2] The production line described in item [2].

〔4〕熱交換器(4)を通過した製品液を、カーボネーション装置(10)に含まれる製品液タンク(14)に戻すことが可能に構成されている戻り経路(R5)を備え、
充填機(20)の停止後の再起動に先立ち、製品液タンク(14)、熱交換器(4)、および戻り経路(R5)に製品液が循環する、
〔1〕項に記載の製造ライン。
[4] A return path (R5) configured to be able to return the product liquid that has passed through the heat exchanger (4) to the product liquid tank (14) included in the carbonation device (10),
Prior to restarting the filling machine (20) after stopping, the product liquid is circulated through the product liquid tank (14), the heat exchanger (4), and the return path (R5).
[1] The production line described in item [1].

〔5〕製造ライン(1,1A)による生産工程および内部洗浄工程を備える製造方法であって、
生産工程は、
原料液を冷却器(12)により冷却するステップ(S01)と、
冷却器(12)により冷却された原料液に炭酸ガスを溶解させて製品液を得るステップ(S02)と、 炭酸ガスが溶解されて充填機(20)に送られる製品液を冷却器(12)よりも下流で熱交換器(4)により再冷却するステップ(S04)と、
充填機(20)により製品液を充填するステップ(S05)と、を含み、
内部洗浄工程は、
製造ラインの内部洗浄に用いられる洗浄液を加熱器(32)により加熱するステップ(S07)と、
製品液と置換させた洗浄液を加熱器(32)よりも下流で熱交換器(4)により再加熱するステップ(S08)と、を含む、製造方法。
[5] A manufacturing method comprising a production process using a production line (1, 1A) and an internal cleaning process,
The production process is
a step (S01) of cooling the raw material liquid with a cooler (12);
A step (S02) of dissolving carbon dioxide gas in the raw material liquid cooled by the cooler (12) to obtain a product liquid; A step (S04) of recooling by a heat exchanger (4) downstream of the
A step (S05) of filling the product liquid with a filling machine (20),
The internal cleaning process is
a step (S07) of heating a cleaning liquid used for internal cleaning of the production line with a heater (32);
A manufacturing method including a step (S08) of reheating the cleaning liquid that has been replaced with the product liquid using a heat exchanger (4) downstream of the heater (32).

〔6〕生産工程における充填機(20)の停止に伴い充填機(20)への送液を停止した後、充填機(20)の再起動に伴い充填機(20)への送液を開始すると、充填機(20)が停止している間に滞留していた製品液を熱交換器(4)により冷却する、
〔5〕項に記載の製造方法。
[6] After stopping liquid feeding to the filling machine (20) due to the stoppage of the filling machine (20) in the production process, starting liquid feeding to the filling machine (20) when the filling machine (20) is restarted. Then, the product liquid that had accumulated while the filling machine (20) was stopped is cooled by the heat exchanger (4).
[5] The manufacturing method described in item [5].

〔7〕製造ラインは、熱交換器(4)を通過した製品液を製品液タンク(14)に戻すことが可能に構成されている戻り経路(R5)を備え、
充填機(20)の停止後の再起動に先立ち、製品液タンク(14)、熱交換器(4)、および戻り経路(R5)に製品液を循環させる、
〔5〕項に記載の製造方法。
[7] The production line includes a return path (R5) configured to allow the product liquid that has passed through the heat exchanger (4) to be returned to the product liquid tank (14),
Prior to restarting the filling machine (20) after stopping, the product liquid is circulated through the product liquid tank (14), the heat exchanger (4), and the return path (R5).
[5] The manufacturing method described in item [5].

〔8〕上記〔1〕から〔4〕のいずれか一項に記載の製造ラインを製造する方法であって、
既設の製造ラインの送液経路(R2)には、製品液と熱媒体とを熱交換させる熱交換器(4)を設けるとともに、
熱交換器(4)には、製品液の冷却に用いられる熱媒体の回路(C1)と、製品液と置換させた洗浄液の加熱に用いられる熱媒体の回路(C2)とのいずれをも接続可能とする、
製造ラインの製造方法。
[8] A method for manufacturing the production line according to any one of [1] to [4] above,
A heat exchanger (4) for exchanging heat between the product liquid and the heat medium is installed in the liquid feeding route (R2) of the existing production line, and
The heat exchanger (4) is connected to both a heat medium circuit (C1) used for cooling the product liquid and a heat medium circuit (C2) used for heating the cleaning liquid replaced with the product liquid. make it possible
Manufacturing method of production line.

1,1A 製造ライン
2 充填装置
4 熱交換器
5 制御装置
10 カーボネーション装置
11 原料液タンク
12 冷却器
13 カーボネータ
14 製品液タンク
15 炭酸ガス供給源
20 充填機
30 内部洗浄装置
31 洗浄液タンク
32 加熱器
101,102,201,202,301,302,303 温度センサ
121 開閉バルブ
411,412,421,422 バルブ
C1 第1熱媒体回路
C2 第2熱媒体回路
CP 循環経路
流量
供給流量
H1 第1熱媒体
H2 第2熱媒体
P1 第1ポンプ
P2 第2ポンプ
P3 第3ポンプ
R1 第1送液経路
R2 第2送液経路
R3 第3送液経路
R4 洗浄液戻り経路
R5 製品液戻り経路(戻り経路)
S01 冷却ステップ
S02 炭酸ガス溶解ステップ
S03 貯留ステップ
S04 再冷却ステップ
S05 充填ステップ
S07 加熱ステップ
S08 再加熱ステップ
規定温度
tA 所要時間
tB 所要時間
洗浄温度
V10 バルブ
V11 バルブ
V2 送液バルブ
V31,V32 バルブ
V5 開閉バルブ
1,1A Production line 2 Filling device 4 Heat exchanger 5 Control device 10 Carbonation device 11 Raw material liquid tank 12 Cooler 13 Carbonator 14 Product liquid tank 15 Carbon dioxide supply source 20 Filling machine 30 Internal cleaning device 31 Cleaning liquid tank 32 Heater 101, 102, 201, 202, 301, 302, 303 Temperature sensor 121 Opening/closing valve 411, 412, 421, 422 Valve C1 First heat medium circuit C2 Second heat medium circuit CP Circulation path F 1 Flow rate F 2 Supply flow rate H1 1st 1 heat medium H2 2nd heat medium P1 1st pump P2 2nd pump P3 3rd pump R1 1st liquid feeding path R2 2nd liquid feeding path R3 3rd liquid feeding path R4 Cleaning liquid return path R5 Product liquid return path (return path )
S01 Cooling step S02 Carbon dioxide dissolving step S03 Storage step S04 Recooling step S05 Filling step S07 Heating step S08 Reheating step T 2 Specified temperature tA Required time tB Required time T C Cleaning temperature V10 Valve V11 Valve V2 Liquid feeding valves V31, V32 Valve V5 Open/close valve

Claims (8)

製造ラインであって、
原料液を冷却する冷却器を含み、前記冷却器により冷却された前記原料液に炭酸ガスを溶解させた製品液を供給するカーボネーション装置と、
前記カーボネーション装置から供給される前記製品液を充填する充填機と、
前記カーボネーション装置から前記充填機に供給される前記製品液が流れる送液経路と、
前記送液経路に設けられて前記製品液と熱媒体とを熱交換させる熱交換器と、
前記製造ラインの内部洗浄に用いられる洗浄液を加熱する加熱器を含み、前記製品液から前記洗浄液に置換させて内部洗浄を行う内部洗浄装置と、を備え、
前記熱交換器は、前記製品液の冷却および前記洗浄液の加熱に使用可能に構成される、
製造ライン。
A production line,
a carbonation device that includes a cooler that cools the raw material liquid and supplies a product liquid in which carbon dioxide gas is dissolved in the raw material liquid that has been cooled by the cooler;
a filling machine that fills the product liquid supplied from the carbonation device;
a liquid feeding path through which the product liquid is supplied from the carbonation device to the filling machine;
a heat exchanger that is installed in the liquid feeding path and exchanges heat between the product liquid and the heat medium;
an internal cleaning device that includes a heater that heats a cleaning liquid used for internal cleaning of the manufacturing line, and performs internal cleaning by replacing the product liquid with the cleaning liquid,
The heat exchanger is configured to be usable for cooling the product liquid and heating the cleaning liquid.
production line.
前記送液経路は、前記熱交換器を通過した液の全量を前記充填機に供給可能に構成され、
前記充填機の停止後の再起動に伴い、前記カーボネーション装置から前記充填機への送液が開始されると、前記充填機が停止している間に滞留していた前記製品液が前記熱交換器により冷却される、
請求項1に記載の製造ライン。
The liquid feeding path is configured to be able to supply the entire amount of liquid that has passed through the heat exchanger to the filling machine,
When the filling machine is restarted after being stopped, liquid delivery from the carbonation device to the filling machine is started, and the product liquid that has stagnated while the filling machine is stopped is absorbed by the heat. cooled by an exchanger,
The production line according to claim 1.
前記熱交換器は、前記送液経路における下流側に設けられている、
請求項2に記載の製造ライン。
The heat exchanger is provided on the downstream side of the liquid feeding route,
The production line according to claim 2.
前記熱交換器を通過した前記製品液を、前記カーボネーション装置に含まれる製品液タンクに戻すことが可能に構成されている戻り経路を備え、
前記充填機の停止後の再起動に先立ち、前記製品液タンク、前記熱交換器、および前記戻り経路に前記製品液が循環する、
請求項1に記載の製造ライン。
comprising a return path configured to be able to return the product liquid that has passed through the heat exchanger to a product liquid tank included in the carbonation device;
Prior to restarting the filling machine after stopping, the product liquid is circulated through the product liquid tank, the heat exchanger, and the return path.
The production line according to claim 1.
製造ラインによる生産工程および内部洗浄工程を備える製造方法であって、
前記生産工程は、
原料液を冷却器により冷却するステップと、
前記冷却器により冷却された前記原料液に炭酸ガスを溶解させて製品液を得るステップと、
前記炭酸ガスが溶解されて充填機に送られる前記製品液を前記冷却器よりも下流で熱交換器により再冷却するステップと、
前記充填機により前記製品液を充填するステップと、を含み、
前記内部洗浄工程は、
前記製造ラインの内部洗浄に用いられる洗浄液を加熱器により加熱するステップと、
前記製品液と置換させた前記洗浄液を前記加熱器よりも下流で前記熱交換器により再加熱するステップと、を含む、製造方法。
A manufacturing method comprising a production process using a production line and an internal cleaning process,
The production process includes:
cooling the raw material liquid with a cooler;
obtaining a product liquid by dissolving carbon dioxide in the raw material liquid cooled by the cooler;
re-cooling the product liquid in which the carbon dioxide gas is dissolved and sent to the filling machine using a heat exchanger downstream of the cooler;
filling the product liquid with the filling machine,
The internal cleaning step includes:
heating a cleaning liquid used for internal cleaning of the manufacturing line with a heater;
A manufacturing method comprising the step of reheating the cleaning liquid that has been replaced with the product liquid using the heat exchanger downstream of the heater.
前記生産工程における前記充填機の停止に伴い前記充填機への送液を停止した後、前記充填機の再起動に伴い前記充填機への送液を開始すると、前記充填機が停止している間に滞留していた前記製品液を前記熱交換器により冷却する、
請求項5に記載の製造方法。
After the liquid feeding to the filling machine is stopped due to the stopping of the filling machine in the production process, when the liquid feeding to the filling machine is started due to the restart of the filling machine, the filling machine is stopped. Cooling the product liquid that had been stagnant between the steps using the heat exchanger;
The manufacturing method according to claim 5.
前記製造ラインは、前記熱交換器を通過した前記製品液を製品液タンクに戻すことが可能に構成されている戻り経路を備え、
前記充填機の停止後の再起動に先立ち、前記製品液タンク、前記熱交換器、および前記戻り経路に前記製品液を循環させる、
請求項5に記載の製造方法。
The production line includes a return path configured to allow the product liquid that has passed through the heat exchanger to return to the product liquid tank,
Prior to restarting the filling machine after stopping, circulating the product liquid through the product liquid tank, the heat exchanger, and the return path;
The manufacturing method according to claim 5.
請求項1から4のいずれか一項に記載の製造ラインを製造する方法であって、
既設の製造ラインの前記送液経路には、前記製品液と熱媒体とを熱交換させる熱交換器を設けるとともに、
前記熱交換器には、前記製品液の冷却に用いられる前記熱媒体の回路と、前記製品液と置換させた前記洗浄液の加熱に用いられる前記熱媒体の回路とのいずれをも接続可能とする、
製造ラインの製造方法。
A method of manufacturing the production line according to any one of claims 1 to 4, comprising:
A heat exchanger for exchanging heat between the product liquid and a heat medium is provided in the liquid feeding route of the existing production line, and
The heat exchanger can be connected to both a circuit for the heat medium used to cool the product liquid and a circuit for the heat medium used to heat the cleaning liquid replaced with the product liquid. ,
Manufacturing method of production line.
JP2022116043A 2022-07-21 2022-07-21 Production line, production method and manufacturing method for production line Pending JP2024013726A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022116043A JP2024013726A (en) 2022-07-21 2022-07-21 Production line, production method and manufacturing method for production line

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022116043A JP2024013726A (en) 2022-07-21 2022-07-21 Production line, production method and manufacturing method for production line

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2024013726A true JP2024013726A (en) 2024-02-01

Family

ID=89718352

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022116043A Pending JP2024013726A (en) 2022-07-21 2022-07-21 Production line, production method and manufacturing method for production line

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2024013726A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111183111B (en) Method for cleaning and sterilizing beverage filling device
CN111629989B (en) Cleaning and sterilizing method for beverage filling device
CN112079311B (en) Method for converting sterilization treatment and product filling device
RU2645163C2 (en) Method and device for manufacturing beverage containers
JP2017065739A (en) Sterilization method of beverage supply device and beverage supply device
JP7373431B2 (en) Beverage filling equipment and cleaning and sterilization methods for beverage filling equipment
JP2024013726A (en) Production line, production method and manufacturing method for production line
JP7513153B2 (en) Method for cleaning and sterilizing aseptic filling machines and aseptic filling machines
JP6601913B2 (en) Sterilization system controller, sterilization system
JP2004210402A (en) Liquid filling equipment, its operation method, and heat insulating method
JP7070816B2 (en) Cleaning and sterilization method of aseptic filling machine and aseptic filling machine
JP7454034B1 (en) Liquid product manufacturing system
JP7369218B2 (en) Circulating cooling system for liquid products containing carbon dioxide gas
JP7250084B2 (en) Control method of product liquid pipeline pressure
JP2024111493A (en) Sterile water production equipment
JP2020023369A (en) Method for cleaning and sterilizing beverage filling device
JP2023023304A (en) Manufacturing facility and manufacturing method for carbonated beverage
JP2005022691A (en) Drink feeder