特開 2022-189381 配管温度調節システム及び配管温度調節方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022189381

(43)【公開日】2022-12-22

(54)【発明の名称】配管温度調節システム及び配管温度調節方法

(51)【国際特許分類】

   B67D 1/08 20060101AFI20221215BHJP

【ＦＩ】

B67D1/08 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021097931

(22)【出願日】2021-06-11

(71)【出願人】

【識別番号】309007911

【氏名又は名称】サントリーホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001818

【氏名又は名称】弁理士法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】鳥越 亮多

(72)【発明者】

【氏名】中川 大雅

(72)【発明者】

【氏名】楠田 樹大

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 ひかり

【テーマコード（参考）】

3E082

【Ｆターム（参考）】

3E082AA02

3E082BB01

3E082EE02

(57)【要約】

【課題】送液配管の温度を調節することができる配管温度調節システム及び配管温度調節方法を提供する。
【解決手段】配管温度調節システムは、送液配管１３と、送液配管１３との間に筒状空間Ｓを形成するように送液配管１３を包囲する断熱カバー２と、筒状空間Ｓ内において送液配管１３に沿って配置され、熱交換媒体が流れる熱交換流路５１と、熱交換流路５１に熱交換媒体を供給するポンプ８１とを備える。送液配管１３を筒状空間Ｓで包囲し、筒状空間Ｓにおいて熱交換流路５１を介して熱交換媒体を流動させることにより、筒状空間Ｓ内の雰囲気温度を調節し、これによって送液配管１３の温度を調節する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

送液配管の温度を調節するための配管温度調節システムであって、
前記送液配管との間に筒状空間を形成するように前記送液配管を包囲する断熱カバーと、
前記筒状空間内において前記送液配管に沿って配置され、熱交換媒体が流れる熱交換流路と、
前記熱交換流路に熱交換媒体を供給するポンプと、
を備える配管温度調節システム。

【請求項2】

前記筒状空間内の雰囲気温度を検出する温度センサと、
前記熱交換流路に供給される熱交換媒体の温度を調節する温度調節装置と、
前記温度センサによって検出される前記筒状空間内の雰囲気温度が予め設定された目標温度になるように、前記温度調節装置及び前記ポンプを制御する制御部と、
をさらに備える請求項１に記載の配管温度調節システム。

【請求項3】

前記制御部は、前記熱交換流路に供給される熱交換媒体の温度を、前記断熱カバーの外部環境と前記筒状空間との間の熱移動量が、前記熱交換流路内の熱交換媒体と前記筒状空間との間の熱移動量よりも小さくなる温度に調節するように、前記温度調節装置を制御する、請求項２に記載の配管温度調節システム。

【請求項4】

前記熱交換流路に接続された媒体貯留タンクをさらに備え、
前記ポンプは、熱交換媒体を前記熱交換流路と前記媒体貯留タンクとの間で循環させるように構成され、
前記温度調節装置は、前記媒体貯留タンク内に貯留されている熱交換媒体の温度を調節するように構成されている、請求項２又は３に記載の配管温度調節システム。

【請求項5】

前記制御部は、
前記温度センサによる検出温度が、前記目標温度よりも低い予め設定された下限温度まで低下した場合に、前記熱交換流路への熱交換媒体の供給を停止し、且つ、
熱交換媒体の供給が停止した後、前記温度センサによる検出温度が、前記下限温度よりも高く且つ前記目標温度以下である予め設定された上限温度まで上昇した場合に、前記熱交換流路への熱交換媒体の供給を再開するように、
前記ポンプを制御する、請求項２から４のいずれか一項に記載の配管温度調節システム。

【請求項6】

前記熱交換流路は、
熱交換媒体を前記断熱カバーの長手方向における一端側から他端側に流す第一区間と、
熱交換媒体を前記断熱カバーの前記他端側から前記一端側に流す第二区間と、
を有するように構成されている請求項１から５のいずれか一項に記載の配管温度調節システム。

【請求項7】

前記熱交換流路の前記第一区間及び前記第二区間は、前記送液配管を挟んで互いに反対側に位置するように配置されている、請求項６に記載の配管温度調節システム。

【請求項8】

送液配管を筒状空間で包囲し、前記筒状空間において熱交換流路を介して熱交換媒体を流動させる、配管温度調節方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、飲料充填装置において飲料を貯留タンクから充填機に送液する送液配管の温度を調節するためのシステム及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

上記飲料充填装置による充填工程において、ポンプによって貯留タンクから送り出された飲料は、充填工程の完了に伴ってポンプが停止した際に送液配管内に残留してしまうことがある。

【0003】

送液配管内の残留飲料について、従来では、圧縮空気又は水等の流体を送液配管に送り込むことによって押し出す（ブローする）ようにしている。この場合、押し出された残留飲料は、ブロー用流体との接触によって純度や風味が低下するため、再利用することなく廃棄され、充填工程におけるロスとなる。

【0004】

一方、充填装置として、貯留タンクと充填機との間で循環系が形成されたものが知られている（特許文献１）。このような充填装置によれば、送液配管内の残留飲料を循環させて貯留タンクに戻すことが可能であるが、循環中に空気に触れることによって飲料の風味が低下する問題がある。

【0005】

したがって、風味の低下やロスとなることを回避する観点から、送液配管内の残留飲料は、次回の充填工程が行われるまでに送液配管内に一時的に貯留しておくことが好適とされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開昭５９－７４０９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

飲料を送液配管に貯留するにあたり、風味が低下しないように飲料の温度を適温に維持することが重要である。ところで、送液配管の外部環境の気温は、天候や送液配管の設置場所によっては飲料の保存に適していない場合がある。この場合、外部環境との熱交換によって送液配管内の飲料の温度が外気温に近づいていくことで、飲料の風味が低下してしまう虞がある。

【0008】

そこで、外気温の影響によって飲料の風味が低下しないように、送液配管に貯留されている飲料の温度を適切に管理する技術が求められていた。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、上述したような問題点を解決するためになされたものであり、送液配管に貯留されている飲料が適温に維持されるように、送液配管の温度を調節することができる配管温度調節システム及び配管温度調節方法の提供を目的としている。

【0010】

上述の目的を達成するための本発明に係る配管温度調節システムの特徴は、
送液配管との間に筒状空間を形成するように前記送液配管を包囲する断熱カバーと、
前記筒状空間内において前記送液配管に沿って配置され、熱交換媒体が流れる熱交換流路と、
前記熱交換流路に熱交換媒体を供給するポンプと、
を備える点にある。

【0011】

熱交換流路を流れる熱交換媒体と筒状空間との間の熱交換により、筒状空間内の雰囲気温度が調節され、その結果、筒状空間内に配置されている送液配管の温度が調節される。したがって、本構成によれば、熱交換媒体を熱交換流路に供給することで、送液配管内の飲料を風味が低下しない適温に維持することができる。これにより、飲料を送液配管内に一時的に貯留しておき、後に再利用することが可能となるため、廃棄によるロスを回避することができる。また、断熱カバーの設置によって、筒状空間と外部環境との間の熱交換が抑制され、外気温による筒状空間内の雰囲気温度への影響が軽減するので、雰囲気温度の調節が容易となる。

【0012】

熱交換流路を送液配管に接触させて送液配管との間の直接的な熱交換によって送液配管の温度を調節するような構成も考えられるが、このような構成では、熱交換が均等に行われるように熱交換流路を送液配管の外周に巻き付けるなどして接触面積を増やす必要があるため、熱交換流路を長く設けなければならない。この場合、熱交換流路が長くなる分、熱交換媒体の使用量が増加するだけでなく、圧力損失が大きくなるので熱交換媒体を流動させるためのポンプの消費電力も増大してしまう。これに対し、本構成では筒状空間内の雰囲気を介して送液配管の温度を調節するため、熱交換流路をより短いものとすることができ、その結果、熱交換媒体の使用量が少なくて済み、また、熱交換媒体の送液が容易であるのでポンプの消費電力を抑えることができ、環境への負荷が小さい。

【0013】

本発明に係る配管温度調節システムにおいて、
前記筒状空間内の雰囲気温度を検出する温度センサと、
前記熱交換流路に供給される熱交換媒体の温度を調節する温度調節装置と、
前記温度センサによって検出される前記筒状空間内の雰囲気温度が予め設定された目標温度になるように、前記温度調節装置及び前記ポンプを制御する制御部と、
をさらに備えると好適である。

【0014】

熱交換流路を熱交換媒体が流れることによって生じる筒状空間内の雰囲気温度の変化量は、主に熱交換媒体の温度及び流量に応じて決まる。本構成によれば、温度センサによって検出された筒状空間内の現在の雰囲気温度と目標温度との差が小さくなるように熱交換媒体の温度及び流量を調節し、これによって筒状空間内の雰囲気温度を目標温度に調節することができる。

【0015】

本発明に係る配管温度調節システムにおいて、前記制御部は、前記熱交換流路に供給される熱交換媒体の温度を、前記断熱カバーの外部環境と前記筒状空間との間の熱移動量が、前記熱交換流路内の熱交換媒体と前記筒状空間との間の熱移動量よりも小さくなる温度に調節するように、前記温度調節装置を制御すると好適である。

【0016】

断熱カバーの外部環境と筒状空間との間の熱移動量が、熱交換流路内の熱交換媒体と筒状空間との間の熱移動量よりも小さいということは、外部環境よりも熱交換媒体が筒状空間内の雰囲気温度に対して大きな影響を与えること、すなわち筒状空間内の雰囲気温度は熱交換媒体の温度に近づくように変化することを意味する。したがって、本構成によれば、外気温にかかわらず筒状空間内の雰囲気温度を目標温度に調節することができる。

【0017】

本発明に係る配管温度調節システムにおいて、
前記熱交換流路に接続された媒体貯留タンクをさらに備え、
前記ポンプが、熱交換媒体を前記熱交換流路と前記媒体貯留タンクとの間で循環させるように構成され、
前記温度調節装置が、前記媒体貯留タンク内に貯留されている熱交換媒体の温度を調節するように構成されていると好適である。

【0018】

本構成では、熱交換媒体は媒体貯留タンクと熱交換流路との間で循環して再利用される。熱交換流路を通った熱交換媒体を系外に排出して新たな熱交換媒体を系内に導入する場合と比べて、熱交換媒体の消費量を低減させてシステムの運転コストを抑えることができる。また、媒体貯留タンクを設けてその内部の熱交換媒体に対して温度調節を行う本構成によれば、熱交換媒体の所望の温度への調節及び維持が容易になる。

【0019】

本発明に係る配管温度調節システムにおいて、
前記制御部が、
前記温度センサによる検出温度が、前記目標温度よりも低い予め設定された下限温度まで低下した場合に、前記熱交換流路への熱交換媒体の供給を停止し、且つ、
熱交換媒体の供給が停止した後、前記温度センサによる検出温度が、前記下限温度よりも高く且つ前記目標温度以下である予め設定された上限温度まで上昇した場合に、前記熱交換流路への熱交換媒体の供給を再開するように、
前記ポンプを制御すると好適である。

【0020】

本構成は、筒状空間内の雰囲気温度が目標温度よりも高い場合に、低温の熱交換媒体を熱交換流路に供給することによって筒状空間を冷却させて雰囲気温度を低下させるための構成である。低温の熱交換媒体の供給により、筒状空間内の雰囲気温度が目標温度を超えて低下することがあるところ、本構成では、目標温度よりも低い下限温度を設け、温度センサによって検出された雰囲気温度が下限温度に到達すると熱交換媒体の供給を停止するようにしている。これにより、雰囲気温度が必要以上に下げられることを回避し、運転コストを抑えることができる。

【0021】

また、本構成では、下限温度よりも高く且つ目標温度以下である上限温度を設け、温度センサによって検出された雰囲気温度が上限温度に到達すると熱交換媒体の供給を再開するようにしている。熱交換媒体の供給の再開によって筒状空間は再び冷却されるので、雰囲気温度が目標温度を超えて上昇してしまうことを防止することができる。

【0022】

本発明に係る配管温度調節システムにおいて、
前記熱交換流路が、
熱交換媒体を前記断熱カバーの長手方向における一端側から他端側に流す第一区間と、
熱交換媒体を前記断熱カバーの前記他端側から前記一端側に流す第二区間と、
を有するように構成されていると好適である。

【0023】

熱交換媒体による温度調節効果は、熱交換流路を進むにつれ弱くなる。熱交換媒体を断熱カバーの長手方向における一端側から他端側に流す区間のみを有する熱交換流路と比べて、本構成の熱交換流路によれば、筒状空間の長手方向にわたって温度調節が比較的均一に行われるため、雰囲気温度にむらが生じることを抑えることができる。

【0024】

本発明に係る配管温度調節システムにおいて、前記熱交換流路の前記第一区間及び前記第二区間が、前記送液配管を挟んで互いに反対側に位置するように配置されていると好適である。

【0025】

本構成によれば、熱交換流路の第一区間及び第二区間によって送液配管の対向する両側の雰囲気温度を調節することができるので、送液配管の周りの雰囲気温度をより早く目標温度に調節することができる。

【0026】

上述の目的を達成するための本発明に係る配管温度調節方法の特徴は、送液配管を筒状空間で包囲し、前記筒状空間において熱交換流路を介して熱交換媒体を流動させる点にある。

【0027】

熱交換流路を流れる熱交換媒体と筒状空間との間の熱交換により、筒状空間内の雰囲気温度が調節され、その結果、筒状空間内に配置されている送液配管の温度が調節される。したがって、本構成によれば、熱交換媒体を熱交換流路に供給して筒状空間内の雰囲気温度を調節することで、送液配管に貯留されている飲料の温度を適温に維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】本発明に係る配管温度調節システムを装備した充填装置の模式的構造図である。

【図2】図１におけるＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図である。

【図3】外気温及び雰囲気温度の変化の一例を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0029】

本発明に係る配管温度調節システムは、送液配管の温度を調節するためのものである。以下、温度調節の対象として、飲料充填装置における送液配管を用い、本発明に係る配管温度調節システムの構成を詳細に説明する。なお、飲料充填装置に限らず、送液配管を備えた装置であれば、本発明を適用することができる。

【0030】

＜飲料充填装置の構成＞
図１は、本発明に係る配管温度調節システムを装備した飲料充填装置の模式的構造図である。図１に示すように、飲料充填装置には、先の工程において生産された飲料を貯留する飲料貯留タンク１１と、飲料を容器に充填する充填機１２と、飲料貯留タンク１１及び充填機１２を接続して飲料貯留タンク１１内の飲料を充填機１２に送液する送液配管１３と、が備えられている。図示しないが、送液配管１３には、飲料貯留タンク１１から飲料を吸引するポンプ、飲料の流量を調節するバルブ、及び飲料の流量を検出する流量センサ等が配設されている。送液配管１３は、飲料貯留タンク１１からの飲料を一時的に貯留しておくためにも使用される。

【0031】

＜配管温度調節システムの構成＞
図１及び図２に示すように、配管温度調節システムは、断熱カバー２と、媒体貯留タンク３と、温度調節装置４と、媒体流路５と、制御部６とを備える。

【0032】

断熱カバー２は、中空部を有する円筒状のものである。断熱カバー２は、飲料充填装置の送液配管１３が中空部の略中心に位置するように、送液配管１３を包囲して配置され、送液配管１３との間に略筒状の空間Ｓを形成している。断熱カバー２は、筒状空間Ｓと外部環境との熱交換を抑制する断熱材からなり、断熱材としては、ウレタンフォーム、ポリスチレンフォーム、ポリエチレンフォーム等の発泡系素材が使用されるが、これに限られない。また、断熱カバー２は、例えば２つの半円筒状の部材を組み合わせて構成されるが、２つより多い部材から構成されてもよい。

【0033】

図１において、断熱カバー２の長手方向における両端部は、便宜上、開放状態で示されているが、筒状空間Ｓへの空気の出入りを抑制するように、実際には、断熱カバー２と一体の部材、又は、断熱カバー２の端部に取り付けられた別個の部材によって閉じられている。また、筒状空間Ｓには、その雰囲気温度を検出する温度センサ７が配置されている。本実施形態では、断熱カバー２における充填機１２側の端部に一つの温度センサ７を設けているが、これに限られない。温度センサ７は、断熱カバー２内の、飲料貯留タンク１１側の端部を含む任意の位置に配置されてもよく、また、複数設けられてもよい。

【0034】

媒体貯留タンク３には、筒状空間Ｓと熱交換するための熱交換媒体が貯留されている。熱交換媒体の種類は特に限定されず、目標とする温度調節の条件に応じて選択すればよいが、例えば、水、油、フロン類冷媒等の液体媒体や、空気、二酸化炭素等の気体媒体が挙げられる。媒体貯留タンク３には温度調節装置４が接続されており、温度調節装置４は、媒体貯留タンク３に設けられた不図示の温度センサから、媒体貯留タンク３内の熱交換媒体の現在の温度を示す信号を受信すると共に、制御部６から、目標となる熱交換媒体の温度（後述の必要温度）を示す信号を受信し、これら信号に基づいて媒体貯留タンク３内の熱交換媒体に対する温度調節を行う。温度調節装置４は、例えば冷凍機やヒータが挙げられるが、これに限られない。

【0035】

媒体流路５は、熱交換媒体が流れる流路であり、熱交換流路５１と、循環流路５２とを有する。熱交換流路５１は、筒状空間Ｓ内において送液配管１３に沿って配置されており、熱交換媒体が断熱カバー２の長手方向における一端側と他端側との間を一往復するように、熱交換媒体を断熱カバー２の一端側から他端側に流す第一区間５１１と、熱交換媒体を断熱カバー２の他端側から一端側に流す第二区間５１３と、第一区間５１１及び第二区間５１３を接続する折り返し区間である第三区間５１２とから構成される。第一区間５１１及び第二区間５１３は、送液配管１３を挟んで互いに反対側に位置するように配置されている。熱交換流路５１は、内部の熱交換媒体と筒状空間Ｓとの間の熱交換が効率よく行われるように、ステンレス鋼、銅やアルミニウムなどの熱伝導率の高い材料からなる配管で構成される。

【0036】

本実施形態において、熱交換流路５１は、断熱カバー２及び送液配管１３のいずれとも接触しないように配置されているが、この限りではない。熱交換流路５１は、断熱カバー２及び送液配管１３のいずれか又は両方と少なくとも部分的に接触するように配置されていてもよい。また、本実施形態において、熱交換流路５１は、熱交換媒体の流れの始点及び終点が断熱カバー２における飲料貯留タンク１１側の端部にあるように配置されているが、熱交換媒体の流れの始点及び終点が断熱カバー２における充填機１２側の端部にあるように配置されてもよい。

【0037】

循環流路５２は、熱交換媒体が循環する閉回路を形成するように、媒体貯留タンク３と熱交換流路５１とを接続する。循環流路５２には、熱交換媒体を循環させる動力源となるポンプ８１、流量弁８２、及び不図示の流量センサ等が配設されている。

【0038】

制御部６は、温度センサ７による検出結果を信号として受信し、また、温度調節装置４及びポンプ８１に対して制御信号を送信するように、これら要素に接続されている。制御部６は、送液配管１３に飲料が一時的に貯留されている場合に、送液配管１３内の飲料が適温に維持されるように、送液配管１３を包囲する筒状空間Ｓの雰囲気温度に対する温度調節を制御する。

【0039】

以下、外気温が飲料の適温よりも高い場合を例に、制御部６によって行われる制御を説明する。

【0040】

＜熱交換媒体の温度に対する制御＞
上記の場合、熱交換媒体としては、筒状空間Ｓを冷却する冷却媒体、例えば冷水が使用され、温度調節装置４は、例えば冷凍機である。温度調節装置４は、制御部６による制御に応じて、媒体貯留タンク３に貯留されている冷水を所定の必要温度に調節する。ここで、必要温度とは、当該温度の冷水が熱交換流路５１を流れることで、筒状空間Ｓの雰囲気温度が、飲料の適温以下である所定の温度（以下、目標温度）に調節され、これにより、送液配管１３内の飲料が適温に維持される温度を意味する。冷却媒体の必要温度は、以下の数式を用いて算出される。

【0041】

【数1】

数式１は、外部環境から筒状空間Ｓへの熱移動量を求めるためのものであり、数式１において、θ_ｒは外気温（℃）を示し、Ｔ_１は目標温度（℃）を示し、αは表面の熱伝達率（Ｗ／ｍ^２・Ｋ）を示し、ＯＤ_１は断熱カバー２の外径（ｍ）を示し、ＩＤ_１は断熱カバー２の内径（ｍ）を示し、λ_１は断熱カバー２の熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）を示し、ｌｎは自然対数を示し、ｍ_１は断熱カバー２の長さ（ｍ）を示す。

【数2】

数式２は、筒状空間Ｓから熱交換流路５１内への熱移動量を求めるためのものであり、数式２において、Ｔ_１は目標温度（℃）を示し、Ｔ₂は必要温度（℃）を示し、αは表面の熱伝達率（Ｗ／ｍ^２・Ｋ）を示し、ＯＤ₂は熱交換流路５１の外径（ｍ）を示し、ＩＤ₂は熱交換流路５１の内径（ｍ）を示し、λ₂は熱交換流路５１の熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）を示し、ｌｎは自然対数を示し、ｍ₂は熱交換流路５１の長さ（ｍ）を示す。
必要温度Ｔ₂は、Ｑ_１＜Ｑ_２となる温度である。

【0042】

熱交換流路５１に、必要温度以下の冷水が供給され続けると、断熱カバー２の外部環境と筒状空間Ｓとの間、及び熱交換流路５１と筒状空間Ｓとの間にそれぞれ熱交換が生じるが、外部環境と筒状空間Ｓとの間の熱移動量Ｑ_１が、熱交換流路５１と筒状空間Ｓとの間の熱移動量Ｑ_２よりも小さいことから、筒状空間Ｓ内の雰囲気温度は、経時的に低下してやがて目標温度に到達する。

【0043】

なお、熱交換流路５１内の冷水の温度は、常に一定ではなく、筒状空間Ｓとの間の熱交換に伴って上昇していく。したがって、実際には、熱交換流路５１を流れている間の温度の上昇幅と同程度又はそれ以上に、熱交換流路５１に供給される冷水の温度を低く設定する必要がある。

【0044】

＜熱交換媒体の流量に対する制御＞
熱交換流路５１への冷水の供給は、連続的とすることができる。この場合、ポンプ８１は、制御部６による制御に応じて、熱交換流路５１を流れている間に冷水の温度が必要温度を上回らないように、冷水の流量を調節する。なお、冷水の温度は、熱交換流路５１に配設された不図示の温度センサによって検出され、信号として制御部６に送信され得る。

【0045】

また、熱交換流路５１への冷水の供給は、パルス的とすることもできる。図３は、Ｌ１で示される外気温及びＬ２で示される雰囲気温度の変化の一例を示すグラフである。送液配管１３の設置場所によっては、外気温が一定でない、例えば図３のＬ１に示すように時刻に応じて変化する場合がある。外気温の変化に追従して冷水の温度を調節すると、システムの負担が大きくなるので、このような場合では、上記数式１における外気温θ_ｒを予想される最高温度以上の温度に設定して必要温度を算出し、これに合わせて冷水の温度を調節することが好適である。

【0046】

ところで、このように算出された必要温度の冷水を熱交換流路５１に連続的に供給すると、筒状空間Ｓ内の雰囲気温度は目標温度を超えて低下することになり、運転コストの無駄につながる。そこで、雰囲気温度が必要以上に冷却されないように、熱交換流路５１への冷水の供給をパルス的とする。

【0047】

具体的には、図３におけるＬ２に示すように、冷水の供給に伴って温度センサ７によって検出された筒状空間Ｓ内の雰囲気温度が低下していくところ、制御部６は、雰囲気温度が目標温度よりも低い予め設定された下限温度まで低下した場合に、熱交換流路５１への冷水の供給を停止するようにポンプ８１を制御する。そして、冷水の供給が停止した後、温度センサ７によって検出された筒状空間Ｓ内の雰囲気温度が、下限温度よりも高く且つ目標温度以下である予め設定された上限温度まで上昇した場合に、熱交換流路への冷水の供給を再開するようにポンプを制御する。このように、雰囲気温度を概ね上限温度と下限温度との間に制御することで、雰囲気温度を目標温度以下に保ちつつも、必要以上に雰囲気温度が下げられることを回避することができる。なお、制御部６は、ポンプ８１の代わりに又はポンプ８１に加えて、流量弁８２を制御してもよい。

【実施例0048】

以下、気温が図３におけるＬ１で示されるように変化する屋外に配置された送液配管１３を例に本発明による温度調節を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

【0049】

本実施例では、筒状空間Ｓ内の雰囲気温度の目標温度を、送液配管１３内に貯留されている飲料の適温より低い２３℃に設定する。また、外気温については、予想される最高気温よりも高い４０℃に設定する。使用される送液配管１３、断熱カバー２、熱交換流路５１の詳細は次の通りである。

【0050】

＜送液配管＞
・内径：５４．９ｍｍ
・外径：６０．５ｍｍ
・構成材料：ステンレス３０４
＜断熱カバー＞
・内径：１１４．３ｍｍ
・外径：１６４．３ｍｍ
・長さ：３００ｍ
・構成材料：発泡ウレタンフォーム
・熱伝導率：０．０２２Ｗ／ｍ・Ｋ
・表面の熱伝達率：７Ｗ／ｍ^２・Ｋ
＜熱交換流路＞
・内径：１６．１ｍｍ
・外径：２１．７ｍｍ
・長さ：６００ｍ
・構成材料：ステンレス３０４
・熱伝導率：１６．７Ｗ／ｍ・Ｋ
・表面の熱伝達率：７Ｗ／ｍ^２・Ｋ
・熱交換媒体：冷水

【0051】

上述した数式１に基づいて求められた、外部環境から断熱カバー２内の筒状空間Ｓへの熱移動量Ｑ_１は、１７５７．４９Ｗ（１５１３．６３Ｋｃａｌ／ｈ）であり、上述した数式２に基づいて求められた、筒状空間Ｓから熱交換流路５１内への熱移動量Ｑ_２は、２８５．９３７×（２３－Ｔ₂）である。そして、熱移動量Ｑ_１＜熱移動量Ｑ_２となるための必要温度Ｔ₂は、＜約１６．８５℃である。

【0052】

媒体貯留タンク３に貯留されている冷水を、冷凍機である温度調節装置４によって必要温度Ｔ₂に調節する。熱交換流路５１には、必要温度Ｔ₂に調節された冷水を、ポンプ８１によって１００（Ｌ／ｈ）～３００（Ｌ／ｈ）の流量で供給する。冷水の供給により雰囲気温度が２１℃まで低下すると、ポンプ８１による冷水の供給を停止する。そして、冷水の供給が停止した後、筒状空間Ｓ内の雰囲気温度が再び上昇して２２℃まで到達すると、ポンプ８１による冷水の供給を再開する。これにより、筒状空間Ｓ内の雰囲気温度が２１℃である下限温度と２２℃である上限温度との間に維持する。

【0053】

〔別実施形態〕
（１）前述した実施形態では、筒状空間Ｓ内の雰囲気温度が低下するように熱交換媒体の温度及び流量を制御している。しかし、筒状空間Ｓ内の雰囲気温度が上昇するように熱交換媒体の温度及び流量を制御してもよい。すなわち、本発明は、送液配管を外気温よりも高い温度に調節する場合にも適用可能である。

【0054】

（２）前述した実施形態では、熱交換流路は、断熱カバーの長手方向における一端側と他端側との間を一往復するように配置されている。しかし、熱交換流路は、折り返すことなく断熱カバーの一端側から他端側に延びるように、すなわち熱交換媒体を断熱カバーの一端側から他端側に流す区間のみを有するように配置されてもよい。また、熱交換流路は、断熱カバーの一端側と他端側との間を複数回往復するように配置されてもよい。

【0055】

（３）前述した実施形態では、断熱カバー内に１本のみの熱交換流路を配置している。しかし、断熱カバー内には、互いに接続されていない熱交換流路を複数本配置してもよい。この場合、複数本の熱交換流路は、熱交換媒体の流れ方向が同一であってもよく、異なっていてもよい。

【0056】

（４）前述した実施形態では、熱交換流路と媒体貯留タンクとの間に、熱交換媒体の循環系が構成されている。しかし、断熱カバーを通過した熱交換媒体を循環させることなく排出するようにしてもよい。

【0057】

（５）前述した実施形態では、飲料が貯留されている送液配管を対象に温度調節を行っていた。しかし、飲料が流れている送液配管を対象に温度調節を行ってもよい。また、本発明は、液体に限らず、気体や固体用の配管を対象とする温度調節にも適用可能である。

【符号の説明】

【0058】

１１ 飲料貯留タンク
１２ 充填機
１３ 送液配管
２ 断熱カバー
３ 媒体貯留タンク
４ 温度調節装置
５ 媒体流路
５１ 熱交換流路
５１１ 第一区間
５１２ 第三区間
５１３ 第二区間
５２ 循環流路
６ 制御部
７ 温度センサ
８１ ポンプ
８２ 流量弁
Ｓ 筒状空間
Ｌ１ 外気温
Ｌ２ 雰囲気温度

【図1】

【図2】

【図3】