(57)【要約】【課題】  ボイル水を用いて食材をボイルするためのボイル装置の種々の欠点を解消した新規なボイル装置を提供すること。【解決手段】  ボイル水４２を用いて食材をボイルするための間接加熱ボイル装置１００であって、互いに独立するボイル水経路１１および蒸気経路１２を有し、ボイル水経路１１を流動するボイル水４２と蒸気経路１２を流動する加熱用蒸気（５２）との間で熱交換が行われる熱交換器１０と、食材が収納され且つボイル水４２が貯蔵されるボイル槽４０と熱交換器１０のボイル水経路１１とを連結するためのボイル水配管部２０と、熱交換器１０の蒸気経路１２に連結された蒸気配管部３０とを備えた、間接加熱ボイル装置１００である。【選択図】  図４【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボイル水を用いて食材をボイルするための間接加熱ボイル装置であって、
互いに独立するボイル水経路および蒸気経路を有し、前記ボイル水経路を流動するボイル水と前記蒸気経路を流動する加熱用蒸気との間で熱交換が行われる熱交換器と、
食材が収納され且つボイル水が貯蔵されるボイル槽と、前記熱交換器の前記ボイル水経路とを連結するためのボイル水配管部と、
前記熱交換器の前記蒸気経路に連結された蒸気配管部と
を備えた、間接加熱ボイル装置。
【請求項２】
前記間接加熱ボイル装置は、移動可能な構成となっている、請求項１に記載の間接加熱ボイル装置。
【請求項３】
前記ボイル水配管部は、
前記熱交換器における前記ボイル水経路の出入口に接続された接続配管と、
前記接続配管に接続され、前記接続配管と前記ボイル槽とを接続する延長配管と
から構成されている、請求項１に記載の間接加熱ボイル装置。
【請求項４】
前記ボイル水配管部に連結される前記ボイル槽は、蓋が装着可能な構造となっている、請求項１に記載の間接加熱ボイル装置。
【請求項５】
さらに、前記熱交換器と前記ボイル槽との間で前記ボイル水を循環させるためのボイル水循環装置が設けられている、請求項１に記載の間接加熱ボイル装置。
【請求項６】
前記蒸気配管部には、蒸気を供給するための蒸気用配管が接続されている、請求項１に記載の間接加熱ボイル装置。
【請求項７】
前記蒸気配管部には、前記蒸気用配管とともに、冷却熱媒体を供給するための冷却熱媒体用配管が連結されている、請求項６に記載の間接加熱ボイル装置。
【請求項８】
前記食材は、水産物および野菜の少なくとも一方である、請求項１から７の何れか一つに記載の間接加熱ボイル装置。
【請求項９】
前記食材は、甲殻類である、請求項８に記載の間接加熱ボイル装置。
【請求項１０】
前記食材は、海草である、請求項８に記載の間接加熱ボイル装置。
【請求項１１】
飲食用液体を加熱および冷却する間接加熱冷却装置であって、
互いに独立する飲食用液体経路および熱媒体経路を有し、前記飲食用液体経路を流動する飲食用液体と前記熱媒体経路を流動する熱媒体との間で熱交換が行われる熱交換器と、
前記飲食用液体が貯蔵される飲食用液体容器と、
前記飲食用液体容器と、前記熱交換器の前記飲食用液体経路とを連結するための飲食用液体配管と
を備え、
前記熱媒体経路には、高温熱媒体を流動させる高温熱媒体配管と、低温熱媒体を流動させる低温熱媒体配管とが接続されており、さらに、前記高温熱媒体配管と前記低温熱媒体配管との接続を切り替える切替弁が設けられている、間接加熱冷却装置。
【請求項１２】
前記飲食用液体は、カニの茹で汁又は蒸し汁であり、
前記高温熱媒体はスチームであり、前記低温熱媒体は冷水である、請求項１１に記載の間接加熱冷却装置。
【請求項１３】
前記飲食用液体は、だし汁であり、請求項１１に記載の間接加熱冷却装置。
【請求項１４】
濃縮対象液体を濃縮する濃縮装置であって、
互いに独立する液体経路および蒸気経路を有し、前記液体経路に導入される濃縮対象液体と前記蒸気経路を流動する蒸気との間で熱交換が行われる熱交換器と、
前記熱交換器における前記液体経路の一端に接続され、前記熱交換器における前記熱交換によって生じた前記濃縮対象液体の蒸気の気液分離を行う気液分離器と
を備えた、濃縮装置。
【請求項１５】
さらに、前記気液分離器によって分離された濃縮液を回収する回収タンクを備え、
前記回収タンクは、前記熱交換器における前記液体経路の他端と接続されている、請求項１４に記載の濃縮装置。
【請求項１６】
前記熱交換器の前記液体経路は、略垂直方向に延びるように配置されており、
前記回収タンクは、当該回収タンク内の液面レベルが一定に保たれるようになされた開放タンクからなり、
前記回収タンク内の前記液面レベルと、前記液体経路内の液面レベルとが一致するようになされている、請求項１４に記載の濃縮装置。
【請求項１７】
前記気液分離器内には、複数の邪魔板が設けられており、
前記複数の邪魔板は、前記濃縮液体の前記蒸気を、気体と濃縮液体とに分離する機能を有する、請求項１４に記載の濃縮装置。
【請求項１８】
さらに、前記濃縮対象液体を予熱する余熱用熱交換器を備え、
前記余熱用熱交換器は、互いに独立する液体経路および蒸気経路を有し、前記液体経路に導入される濃縮対象液体と前記蒸気経路を流動する蒸気との間で熱交換が行われる構成を有しており、
前記余熱用熱交換器における前記蒸気経路は、前記気液分離器と接続されており、
前記余熱用熱交換器における前記液体経路の一端は、濃縮対象液体を貯蔵する貯蔵タンクに接続されている、請求項１４に記載の濃縮装置。
【請求項１９】
さらに、前記気液分離器によって分離された濃縮液を回収する回収タンクを備え、
前記回収タンクは、前記熱交換器における前記液体経路の他端と接続されており、かつ、
前記余熱用熱交換器は、当該余熱用熱交換器における前記濃縮対象液体を前記回収タンクに導入可能な構成となっている、請求項１４に記載の濃縮装置。
【請求項２０】
前記濃縮対象液体は、カニエキス液である、請求項１４から１９の何れか一つに記載の濃縮装置。
【請求項２１】
前記濃縮対象液体は、だし汁である、請求項１４から１９の何れか一つに記載の濃縮装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器を用いた間接加熱ボイル装置、間接加熱冷却装置および濃縮装置に関する。特に、カニ等の水産食材の加工プロセスに好適に適用可能な間接加熱ボイル装置、間接加熱冷却装置および濃縮装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カニ肉の加工食品を製造する場合には、下記特許文献１に示すように、ボイル装置によってカニを熱湯でボイルした後、冷却するような加工方法が多く採用されている。【０００３】
カニ肉加工用のボイル装置において、カニをボイルするためのボイル槽内のボイル水を加熱する方式として、例えばボイラーによって発生する加熱用蒸気を直接、ボイル槽内のボイル水に導入して、ボイル水を高温に加熱する蒸気直接導入式のものや、ボイル槽内に蛇行状ないしはコイル状の伝熱管を配置して、その管内に供給した高温蒸気等の熱媒とボイル水とを熱交換させて、ボイル水を加熱する伝熱管式のもの、更にはボイル槽内に電気ヒータを配置して、ヒータの駆動によってボイル水を加熱するヒータ加熱式のものが一般に採用されている。
【特許文献１】特開昭６２−１９５２６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ボイル槽内のボイル水を加熱する上記手法は、あまりにも一般的であり、それゆえ、それらの欠点は容認されていたか、また欠点自体気づかずに用いられていた。本願発明者は、上記従来のボイル水を加熱する手法を検討した結果、以下のような欠点ないし課題が存在することに気づいた。【０００５】
上記従来における蒸気直接導入式のボイル装置においては、例えばスパージパイプ等の蒸気供給管をボイル槽内に配置して、スパージパイプにおける多数の小孔状蒸気放出口から高温蒸気をボイル水内に供給するものであるが、加熱用蒸気を供給した際に、大量の蒸気（湯気）が発生して装置周辺はもとより、室内全域に充満するため、周辺の作業環境が悪化し更に室内に結露が生じやすく、衛生的にも好ましいものではない。しかも、大量の蒸気を排出するための大型の排気ダクトが必要となり、設備の大型化及びコストの増大を来すという間題もある。【０００６】
その上、ボイラーからの加熱用蒸気をボイル槽内に直接導入するものであるため、ボイラー内の不純物がボイル槽内に混入されて、ボイル水の品質が劣化して、カニ自体の品質も低下する恐れがある。また、ボイル槽内のボイル水は、蒸気供給に伴う自然対流によって攪拌されるだけで攪拌が不十分となるため、温度むらが発生して、この点においても、ボイル処理製品の品質を低下させる恐れもある。さらに、ボイル槽内にスパージパイプ等の蒸気供給管を配置するものであるため、ボイル槽内の構造が複雑になり、ボイル槽の洗浄や保守点検作業、ひいては装置全体の洗浄、保守点検作業が困難になるという間題もある。【０００７】
また、伝熱管式やヒータ加熱式のボイル装置においては、ヒータや伝熱管がボイル槽内に配置されているため、上記と同様、ボイル槽内の構造が複雑になり、洗浄や保守点検を容易に行えないという間題を抱えている。特にヒータや伝熱管は、伝熱効率を向上させるために、非常に複雑な形状をしているため、ボイル時にカニ自体から発生する泥状固形成分（スラリー）が伝熱管やヒータに絡み付いてしまい、そのスラリーをスムーズに除去できず、洗浄や保守点検に多大な作業負担が強いられている。さらに、ボイル槽内のボイル水は、自然対流によって攪拌されるだけのものであるため、上記と同様、温度むらが発生して、ボイル処理製品の品質を低下させる恐れもある。【０００８】
一方、カニを熱湯でボイルした際に大量の茄で汁（ボイル廃液）が排出されるが、この茄で汁等は廃棄するのが通例である。しかしながら、茄で汁の廃棄処理自体に多大なコストが必要となる上更に、廃棄時には、周辺環境への影響等にも十分配慮する必要があり、排出されるカニの茄で汁の後処理に苦心するところであった。このカニの茹で汁を効果的に利用することができれば、非常に大きな効果を得ることができる。【０００９】
本発明はかかる諸点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、ボイル水を用いて食材（例えば、カニ）をボイルするためのボイル装置の種々の欠点を解消した新規なボイル装置を提供することにある。また、本発明の他の目的の一つは、処理液体（例えばカニの茹で汁）を加熱・冷却できる加熱冷却装置、あるいは、濃縮して濃縮液（例えばカニエキス液）を製造できる濃縮装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の間接加熱ボイル装置は、ボイル水を用いて食材をボイルするための間接加熱ボイル装置であり、互いに独立するボイル水経路および蒸気経路を有し、前記ボイル水経路を流動するボイル水と前記蒸気経路を流動する加熱用蒸気との間で熱交換が行われる熱交換器と、食材が収納され且つボイル水が貯蔵されるボイル槽と、前記熱交換器の前記ボイル水経路とを連結するためのボイル水配管部と、前記熱交換器の前記蒸気経路に連結された蒸気配管部とを備えている。【００１１】
前記間接加熱ボイル装置は、移動可能な構成となっていることが好ましい。【００１２】
ある好適な実施形態において、前記ボイル水配管部は、前記熱交換器における前記ボイル水経路の出入口に接続された接続配管と、前記接続配管に接続され、前記接続配管と前記ボイル槽とを接続する延長配管とから構成されている。【００１３】
前記ボイル水配管部に連結される前記ボイル槽は、蓋が装着可能な構造となっていることが好ましい。【００１４】
さらに、前記熱交換器と前記ボイル槽との間で前記ボイル水を循環させるためのボイル水循環装置が設けられていることが好ましい。【００１５】
ある好適な実施形態において、前記蒸気配管部には、蒸気を供給するための蒸気用配管が接続されている。【００１６】
ある好適な実施形態において、前記蒸気配管部には、前記蒸気用配管とともに、冷却熱媒体を供給するための冷却熱媒体用配管が連結されている。【００１７】
ある好適な実施形態において、前記食材は、水産物および野菜の少なくとも一方である。【００１８】
前記食材は、甲殻類であることが好ましい。【００１９】
前記食材は、海草であってもよい。【００２０】
本発明の間接加熱冷却装置は、飲食用液体を加熱および冷却する間接加熱冷却装置であり、互いに独立する飲食用液体経路および熱媒体経路を有し、前記飲食用液体経路を流動する飲食用液体と前記熱媒体経路を流動する熱媒体との間で熱交換が行われる熱交換器と、前記飲食用液体が貯蔵される飲食用液体容器と、前記飲食用液体容器と、前記熱交換器の前記飲食用液体経路とを連結するための飲食用液体配管とを備え、前記熱媒体経路には、高温熱媒体を流動させる高温熱媒体配管と、低温熱媒体を流動させる低温熱媒体配管とが接続されており、さらに、前記高温熱媒体配管と前記低温熱媒体配管との接続を切り替える切替弁が設けられている。【００２１】
ある好適な実施形態において、前記飲食用液体は、カニの茹で汁又は蒸し汁であり、前記高温熱媒体はスチームであり、前記低温熱媒体は冷水である。【００２２】
前記飲食用液体は、だし汁であってもよい。【００２３】
本発明の濃縮装置は、濃縮対象液体を濃縮する濃縮装置であり、互いに独立する液体経路および蒸気経路を有し、前記液体経路に導入される濃縮対象液体と前記蒸気経路を流動する蒸気との間で熱交換が行われる熱交換器と、前記熱交換器における前記液体経路の一端に接続され、前記熱交換器における前記熱交換によって生じた前記濃縮対象液体の蒸気の気液分離を行う気液分離器とを備えている。【００２４】
さらに、前記気液分離器によって分離された濃縮液を回収する回収タンクを備え、前記回収タンクは、前記熱交換器における前記液体経路の他端と接続されていることが好ましい。【００２５】
ある好適な実施形態において、前記熱交換器の前記液体経路は、略垂直方向に延びるように配置されており、前記回収タンクは、当該回収タンク内の液面レベルが一定に保たれるようになされた開放タンクからなり、前記回収タンク内の前記液面レベルと、前記液体経路内の液面レベルとが一致するようになされている。【００２６】
ある好適な実施形態において、前記気液分離器内には、複数の邪魔板が設けられており、前記複数の邪魔板は、前記濃縮液体の前記蒸気を、気体と濃縮液体とに分離する機能を有する。【００２７】
ある好適な実施形態では、さらに、前記濃縮対象液体を予熱する余熱用熱交換器を備え、前記余熱用熱交換器は、互いに独立する液体経路および蒸気経路を有し、前記液体経路に導入される濃縮対象液体と前記蒸気経路を流動する蒸気との間で熱交換が行われる構成を有しており、前記余熱用熱交換器における前記蒸気経路は、前記気液分離器と接続されており、前記余熱用熱交換器における前記液体経路の一端は、濃縮対象液体を貯蔵する貯蔵タンクに接続されている。【００２８】
ある好適な実施形態では、さらに、前記気液分離器によって分離された濃縮液を回収する回収タンクを備え、前記回収タンクは、前記熱交換器における前記液体経路の他端と接続されており、かつ、前記余熱用熱交換器は、当該余熱用熱交換器における前記濃縮対象液体を前記回収タンクに導入可能な構成となっている。【００２９】
ある好適な実施形態において、前記濃縮対象液体は、カニエキス液である。【００３０】
前記濃縮対象液体は、だし汁であってもよい。【００３１】
本発明の実施形態に係る間接加熱ボイル方法（または、ボイル処理製品の製造方法）は、熱交換器を用いたボイル方法であり、ボイル槽に貯められたボイル水を、ボイル槽と熱交換器との間で循環させて、それにより、ボイル水を加熱する工程（ａ）と、加熱したボイル水によって食材をボイルする工程（ｂ）とを包含する。【００３２】
ある実施形態では、前記工程（ｂ）の後、ボイルを終えたボイル廃水を、前記ボイル槽と前記熱交換器との間で循環させて、それにより、前記ボイル廃水を冷却する工程を実行する。【００３３】
ある実施形態では、前記工程（ｂ）の後、前記ボイル槽と前記熱交換器との間で、洗浄水を循環させることによって、洗浄工程を実行する。【００３４】
本発明の実施形態に係る間接加熱冷却方法（または、飲食用液体の加工ないし製造方法）は、熱交換器を用いた加熱冷却方法であり、飲食用液体容器に貯められた飲食用液体を、前記飲食用液体容器と熱交換器との間で循環させて、それにより、飲食用液体を加熱する工程（ａ）と、加熱した飲食用液体を、前記飲食用液体容器と前記熱交換器との間で循環させて、それにより、当該飲食用液体を冷却する工程（ｂ）とを包含する。【００３５】
本発明の実施形態に係る濃縮方法（または、濃縮液体の製造方法）は、熱交換器を用いた濃縮方法であり、熱交換器に導入された濃縮対象液体を蒸発させる工程（ａ）と、前記蒸発した濃縮対象液体の蒸気を気液分離する工程（ｂ）とを包含する。【００３６】
ある実施形態では、前記工程（ｂ）で気液分離された液体を回収タンクに回収する工程（ｃ）と、前記回収された液体を再び前記熱交換器に導入する工程（ｄ）とを、さらに含む。  
【発明の効果】
【００３７】
本発明の間接加熱冷却装置は、互いに独立するボイル水経路および蒸気経路を有する熱交換器を備え、熱交換器のボイル水経路がボイル槽に連結されるものであるので、ボイル水を熱交換器に通過させて加熱用蒸気との熱交換により加熱してボイル槽に導入することができる。その結果、高温の安定した状態のボイル水をボイル槽内に供給することができ、蒸気が大量に発生するのを防止することができる。また、装置周辺の作業環境を改善できて、室内の結露発生も防止でき、衛生的にも良好な作業環境を得ることができる。しかも、大量の蒸気が発生しないので、蒸気を除去するための大型ダクト等の蒸気除去設備も必要なく、その分、設備の小型簡素化及びコストの削減を図ることができる。【００３８】
また、本発明の間接加熱冷却装置は、ボイル水を熱交換器に通過させて加熱用蒸気との熱交換により加熱してボイル槽に供給するものであるため、例えばボイル槽内のボイル水に、ボイラーからの加熱用蒸気を直接導入するものとは異なり、加熱用蒸気に含まれる不純物がボイル水内に混入されることがなく、ボイル水の劣化によるボイル処理製品への悪影響を回避できる。したがって、ボイル処理製品の品質を向上させることができる。【００３９】
さらに、本発明の間接加熱冷却装置によれば、ボイル水をボイル槽及び熱交換器に循環させることができるので、ボイル槽内のボイル水が適度に攪拌され、ボイル水の温度むらが生じず、温度分布の均等化を図ることができ、カニ等の食材を均質にボイルできて、高い品質のボイル処理製品を得ることができる。【００４０】
加えて、本発明の間接加熱冷却装置では、ボイル槽内に蒸気供給管や、ヒータ及び伝熱管等が配置されることがなく、ボイル槽内をシンプルな形状に形成できるため、ボイル槽の洗浄や保守点検作業、ひいては装置全体の洗浄、保守点検作業を容易に行うことができる。【００４１】
そして、蒸気配管部に蒸気用配管とともに冷却熱媒体用配管を連結した場合には、熱交換器の蒸気経路に冷却熱媒体を流すことも可能となり、例えば、カニをボイルした後のボイル槽に貯蔵されたボイル水の加熱・冷却工程を、ボイル水を移し替えることなく実行することができ、それにより、通例では廃棄されていた当該ボイル水から、カニエキス液を製造することも可能となる。【００４２】
本発明の間接加熱冷却装置は、互いに独立する飲食用液体経路および熱媒体経路を有する熱交換器を備え、熱交換器の飲食用液体経路は飲食用液体容器と連結されており、熱交換器の熱媒体経路には、高温熱媒体を流動させる高温熱媒体配管と、低温熱媒体を流動させる低温熱媒体配管が接続されるとともに、それらの接続の切替弁が設けられているので、飲食用液体を飲食用液体容器と熱交換器の間で循環させつつ、高温熱媒体（加熱用熱媒体）及び低温熱媒体（冷却用熱媒体）を順次、熱交換器に供給することができる。したがって、飲食用液体を移し替えることなく、加熱及び冷却の一連の処理を行うことができ、その結果、生産効率を向上させることができる。【００４３】
本発明の濃縮装置は、互いに独立する液体経路および蒸気経路を有する熱交換器と、熱交換器における液体経路の一端に接続され、熱交換器における熱交換によって生じた濃縮対象液体の蒸気の気液分離を行う気液分離器とを備えているので、真空吸引を行わなくても気体成分（例えば、水蒸気）と濃縮液に分離することができる。真空設備を設けることなく比較的簡単な設備で液体（濃縮対象液体）を濃縮することができることにより、濃縮装置の小型化を図ることができ、したがって、設備コストも大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】従来のスチーム直接投入方式１０００の構成を模式的に示す図である。
【図２】本発明の間接加熱ボイル方式２０００の構成を模式的に示す図である。
【図３】スチーム直接投入方式１０００と間接加熱ボイル方式２０００について、温度（℃）と熱交換効率（％）との関係を示すグラフである。
【図４】本発明の実施形態１に係る間接加熱ボイル装置１００の構成を模式的に示す図である。
【図５】熱交換器１０の構成を説明するために一部を透過して示した斜視図である。
【図６】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、本発明の実施形態１に係る間接加熱ボイル装置１００の構成を示す側面図、上面図および下面図である。
【図７】本発明の実施形態１に係る間接加熱ボイル装置およびその配管構成を示す図である。
【図８】本発明の実施形態１における熱交換器１０の構成を模式的に示す断面図である。
【図９】本発明の実施形態１におけるボイル処理の工程を説明するためのフローチャートである。
【図１０】本発明の実施形態２に係る間接加熱冷却装置（ボイル水冷却装置）およびその配管構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態２における熱交換器１０の構成を模式的に示す断面図である。
【図１２】本発明の実施形態２における加熱（蒸煮）および冷却処理の工程を説明するためのフローチャートである。
【図１３】本発明の実施形態３に係る濃縮装置およびその配管構成を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１ 蒸気供給源（加熱用蒸気供給源）
２ 給水源
１０ 熱交換器
１０' 余熱用熱交換器
１１ ボイル水経路（液体経路、飲食用液体経路）
１２ 熱媒体経路（蒸気経路）
１４ 外殻体
２０ ボイル水配管部
２１ ボイル水流入部
２１ａ 接続配管
２１ｂ 延長配管
２１ｃ 延長配管
２１ｄ ボイル水の入口
２１ｅ 工水の入口
２１ｆ 排水口
２２ ボイル水流出部
２２ａ 接続配管
２２ｂ 延長配管
２２ｄ 油圧温調弁
２２ｅ メータ
２３ ボイル水供給管
２５、２６ 配管
３０ 蒸気配管部
３１ 蒸気流入部
３１ａ 接続部
３１ａ 蒸気流入部
３１ｂ 蒸気延長配管
３１ｄ 蒸気延長配管の先端
３１ｅ メータ
３２ 蒸気排出部
３２ａ 接続部
３２ｂ 蒸気排出延長配管
３３ 蒸気用配管（高温熱媒体配管）
３５ 蒸気用配管
３７ 容器
４０ ボイル槽（飲食用液体容器）
４２ ボイル水（飲食用液体）
４４ ボイル槽の開口部
４５ 熱媒流出管
５２ スチーム（熱媒体）
６０ ポンプ（循環ポンプ）
６２ フィルタ
７０ 枠体
７２ 車輪
１００ 間接加熱ボイル装置
１１１ａ 処理液入口
１１１ｂ 熱媒入口
１１２ａ 処理液出口
１１２ｂ 熱媒出口
１１３ 処理液入口室
１１４ 処理液出口室
１１５ 熱交換室（熱媒体通過空間）
１１５ 熱媒経路（蒸気経路）
１１６ 伝熱管（処理液経路、液体経路）
１１７ 処理液中間室
１２１ ボイル水上流側供給管
１２２ ボイル水下流側供給管
１２３ 排水管
１２４ ボイル廃液回収管
１２５ 給水管
１２６ 給水分岐管
１３１ ボイル水下流側供給管
１３１ａ 温度センサー
１３３ 排出管
１４１ 加熱用熱媒供給管（熱媒供給管）
１４１ｂ 電動式開閉弁
１４１ｃ 温度調整弁
１４５ 熱媒流出管
１６０ コンベア
１６５ 箱
２０１ 加熱用蒸気供給源
２０２ 工水供給源
２１０ ボイル廃液槽
２１６ ボイル水供給配管
２２０ ボイル廃液槽（ボイル槽、処理液槽）
２２０ａ 水位計
２２１ ボイル廃液上流側供給管
２２２ ボイル廃液下流側供給管
２２２ａ 温度計
２２３ａ 温度センサー
２２３ｂ 温度計
２２３ｃ サーモスタット
２２６ 回収管
２２７ 工水導入管
２３０ ２次冷却用熱媒槽（氷水槽、熱媒槽）
２３０ａ 水位計
２４１ 加熱用熱媒供給管（蒸気供給管）
２４１ｂ 電動開閉弁
２４１ｃ 温度調整弁
２４２ 熱媒流入管
２４３ 熱媒流出管
２４４ 蒸気ドレン排水管
２４４ａ 蒸気トラップ
２４５ａ 温度計
２４６ 冷却用熱媒戻し管
２４７ 排水管
２５１ １次冷却用熱媒供給管
２５２，２５３ ２次冷却用熱媒供給管
２５５ 冷却用熱媒共用管
２５５ａ 温度計
２５６ 排水管
２５７ 工水導入管
２７１〜２７６ 三方切替弁
２８０ 噴霧器
２８１ 熱交換チューブ
３０１ 濃縮対象液体
３０３ 気液分離器
３０４ 回収タンク
３０５ 貯蔵タンク
３０６ 熱交換器
３１０ 蒸気貯留室
３１１ ボイラー
３１２ 水蒸気吐出口
３１３ 邪魔板
３１４ ポンプ
３１５ 熱媒体通過空間
３１６ 蒸気貯留室
３１７ 液体貯留室
３１８ 熱媒体送入口
３１９ 熱媒体排出口
３２０ 熱媒体送流管
３２１ 連通管
３２２、３２３ 送流管
３２４ 回収管
３２５ 供給管
３２６、３２７ 送流管
３２８ 熱媒体排出管
３３０ 流量制御弁
３３１ 電磁弁
３３２ 圧力計
３３３ 温度センサー
３３３ａ センサー部
３３７ 逆止弁
３４０ ボールタップ装置
３４１ ボールタップ本体
３４２ アーム
３４３ 浮玉
３５０ 伝熱管（液体経路）
３５１ 排出管
３６０ 熱媒体通過空間（蒸気経路）
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
本願発明者は、ボイル装置によってカニを熱湯でボイルする場合において、大量の蒸気（湯気）が発生して、装置周辺や室内全域に充満する等の問題をなんとか解決したいと思い、種々の検討を重ねた。以下、説明する。【００４７】
まず、図１に示すように、一般的なボイル方式（例えば、スチーム直接投入方式）１０００の場合、ボイラーに接続された配管１１１２からスチームが供給される（矢印１１１４）。配管１１１２に連結されたスパージ配管１１１０は、ボイル槽１１２０底部に配設されており、スパージパイプ１１１０の孔１１１６から、ボイル水１１２２へとスチーム１１３０が導入され、そのスチーム１１３０の熱によってボイル水１１２２は加熱される。ボイル水１１２２の上には、蒸気（湯気）１１３１が大量に発生する。その大量の蒸気１１３１を処理するために大型の排気ダクト１１４０が必要となる。また、排気ダクト１１４０を設置しても、やはり、周囲には蒸気１１３２が充満し作業環境を悪化させる。【００４８】
本願発明者は、例えばカニをボイルする時に使用される従来のボイル方式とは異なる、間接加熱ボイル装置を発案し、それを実験したところ、うまく機能した。その間接加熱ボイル装置は、図２に示すように、熱交換器１０を使用するものである。熱交換器１０は、互いに独立するボイル水経路１１および蒸気経路１２からなり、ボイル水経路１１を流動するボイル水と、蒸気経路１２を流動する加熱用蒸気（スチーム）との間で熱交換を実行するものである。【００４９】
図２に示した間接加熱ボイル装置２０００では、ボイラーに接続された配管２２１２からスチームが供給され（矢印２２１４）、熱交換器１０の蒸気経路１２に導入され、配管２２１３を通して排出される（矢印２２１４'）。熱交換器１０のボイル水経路１１は、ボイル槽２２２０に連結されたボイル水供給配管２２１６と接続されており、ボイル槽２２２０内に貯蔵されたボイル水２２２２は、ボイル水供給配管２２１６を通じて、ボイル水経路２２１５に供給される（矢印２２１８）。ボイル水経路１１に導入されたボイル水２２２２は、ボイル水戻し配管２２１７を通して、再び、ボイル槽２２２０に戻される（矢印２２１８'）。すなわち、ボイル水２２２２は、ボイル槽２２２０と熱交換器１０との間を循環する。なお、ボイル槽２２２０と熱交換器１０との循環経路（２２１６、２２１７、１１）の一部には、ポンプ２２１９が設けられている。また、ボイル槽２２２４には蓋２２２４が設けられている。【００５０】
間接加熱ボイル装置２０００を用いると、ボイル水２２２２は、ボイル槽２２２０と熱交換器１０との間を循環し（矢印２２１８、２２１８'）、熱交換器１０においてスチームとの熱交換によってボイル水２２２２は加熱される。このように、高温の安定した状態のボイル水２２２２をボイル槽２２２０内に供給することができ、蒸気が大量に発生するのを防止することができる。したがって、装置周辺の作業環境を改善でき、また、蒸気を除去するための大型ダクト等の蒸気除去設備も設けなくてもすむ。【００５１】
さらには、熱交換効率の点からも大きな違いがある。従来方式（スチーム直接投入方式）１０００および間接加熱ボイル方式２０００について、温度（℃）と熱交換効率（％）との関係を図３に示す。【００５２】
図３に示すように、ボイル水の設定温度が６０℃くらいまでは、従来方式１０００及び間接加熱ボイル方式２０００はともに、約９５％の熱交換効率を示し、両者に大きな違いはない。しかし、ボイル水の設定温度が６０℃を超えると、従来方式１０００では熱交換効率は徐々に低下していき、１００℃付近では約５０％にまで低下してしまう。これは、ボイル水の温度が６０℃を超えたあたりから、蒸気（湯気）が発生するためであり、この蒸気発生分は、エネルギー損失となってしまう（図３の領域３００）。一方、間接加熱ボイル装置２０００では、高温のボイル水をボイル槽に供給するので、そのような損失を抑制することができる。すなわち、間接加熱ボイル装置２０００は、従来方式１０００と比べて、エネルギーコストを下げることができ、その意味でもメリットが大きい。【００５３】
加えて、間接加熱ボイル装置２０００を用いた間接加熱ボイル方式の場合、ボイル槽１２２０に新たな水分が追加されないという利点もある。すなわち、スチーム直接投入方式１０００の場合には、ボイル槽１１２０のボイル水１１２２に水蒸気を導入するので、ボイル水１１２２に新たな水分を追加してしまう。特に、昆布をボイルして昆布ダシを製造するような場合には、新たな水分が追加されることは好ましくなく、また、それを濃縮するにも余分なエネルギーをかけなければならない。一方、間接加熱ボイル装置２０００を用いれば、そのようなことを回避することができる。【００５４】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面においては、説明の簡潔化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示した場合がある。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。
（実施形態１）【００５５】
図４および図５を参照しながら、本発明の実施形態１に係る間接加熱ボイル装置について説明する。図４は、本実施形態の間接加熱ボイル装置１００の構成を模式的に示す図であり、図５は、熱交換器１０の構成を説明するために一部を透過して示した斜視図である。【００５６】
本実施形態の間接加熱ボイル装置１００は、熱交換器１０から構成されており、熱交換器１０は、互いに独立するボイル水経路１１および蒸気経路１２を有している。熱交換器１０においては、ボイル水経路１１を流動するボイル水４２と蒸気経路１２を流動するスチーム（加熱用蒸気）との間で熱交換が行われる。つまり、熱交換器１０の内部において、非接触で、スチーム（熱媒体）とボイル水（熱交換媒体）とが交差する際に熱交換が実行される。【００５７】
熱交換器１０は、図５に示すように、外殻体１４の中に複数のボイル水経路１１が配置されて形成されている。本実施形態では、外殻体１４は、略円筒状の形状をしており、ボイル水経路１１は、伝熱管から構成されている。ボイル水経路１１を構成する伝熱管は、熱媒体（スチーム）の熱を管内の熱交換対象体（ボイル水）に伝える材質から形成されており、例えば、金属管からなる。ボイル水経路（伝熱管）１１は、円筒形状の長手方向（軸心方向）に延びている。本実施形態では、軸心方向に沿って、周方向に間隔をあけて並列に配置されている。そして、ボイル水経路（伝熱管）１１同士の間が、熱媒体（スチーム）が通過する蒸気経路１２となる。【００５８】
熱交換器１０のボイル水経路１１には、ボイル水配管部２０（２１、２２）が接続されている。ボイル水経路１１は、ボイル水配管（２３、２５）を介してボイル槽４０に連結されている。ボイル槽４０のボイル水４２は、ボイル水配管（２３、２５）および熱交換器１０を通って循環することができる（矢印２４、２６）。ボイル水４２の循環を行わせるには、その経路（すなわち、ボイル水配管（２３，２５）および熱交換器１０）の一部にボイル水循環装置（例えば、ポンプ）２８を設ければよい。【００５９】
ボイル水配管部２０のうち、ボイル水流入側にはボイル水流入部２１があり、ボイル水流入部２１は、ボイル水供給管２３を介してボイル槽４０に接続されている。したがって、ボイル槽４０内のボイル水４２は、ボイル水供給管２３を通って、ボイル水配管部２０に入る（矢印２４）。ボイル水供給管２３は、ボイル槽４０の底部または下部に接続するようにすると便利である。【００６０】
一方、ボイル水配管部２０のうち、ボイル水流出側にはボイル水流出部２２があり、ボイル水流出部２２には、ボイル水戻し配管２５が接続されている。ボイル水流入部２１およびボイル水経路１１を通って、ボイル水流出部２２から出たボイル水４２（矢印２６）は、ボイル水戻し配管２５を通って、ボイル槽４０に戻される。ボイル水戻し配管２５の出口は、ボイル槽４０の上方に設けてもよいが、ボイル水戻し配管２５の出口から蒸気（湯気）がでないように、当該出口をボイル槽４０のボイル水４２が存在する領域に設けておくことが好ましい。【００６１】
ボイル槽４０は、ボイル水４２が貯蔵できる構造であるとともに、食品（例えば、水産物または野菜）が収納できる構造となっている。また、ボイル水４２が高温となった場合に、ボイル水４２からでる蒸気（湯気）がボイル槽４０からあまり出て行かないように、また、ボイル水４２の温度低下を抑制するために、ボイル槽４０の開口部４４には蓋を装着できる構造をしていることが好ましい。また、ボイル槽４０の開口部４４に蓋を装着しておかなくても、ボイル槽４０の開口部４４を実質的に塞ぐように、ボイル槽４０の上に既存の蓋をおくようにしてもよい。【００６２】
熱交換器１０の蒸気経路１２には、蒸気配管部３０（３１、３２）が連結されている。蒸気配管部３０のうち、蒸気流入側には蒸気流入部３１があり、蒸気流入部３１は、蒸気用配管３３を介してスチーム発生機（ボイラー）５０に接続されている。したがって、スチーム５２は、蒸気用配管３３を通って、蒸気流入部３１に入る（矢印３４）。【００６３】
一方、蒸気配管部３０のうち、蒸気排出側には蒸気排出部３２があり、蒸気排出部３２には、蒸気用配管（蒸気排出配管）３５が接続されている。蒸気流入部３１から入り蒸気経路１２を通過したスチーム５２は、凝縮水（または排気スチーム）となって、蒸気排出部３２に至り、蒸気用配管３５の出口からでる（矢印３６）。この凝縮水（または排気スチーム）を回収したり再利用したりすることも可能である。また、その余熱を利用して、加熱工程（例えば、湯をわかす）を実行することも可能である。【００６４】
本実施形態の間接加熱ボイル装置１００は、ボイル水経路１１および蒸気経路１２を有する熱交換器１０から構成され、熱交換器１０のボイル水経路１１をボイル槽４０に連結して使用するので、ボイル水４２を熱交換器１０に通過させてスチーム（加熱用蒸気）との熱交換により加熱してボイル槽４０に導入することができる。その結果、高温の安定した状態のボイル水４２をボイル槽４０内に供給することができ、蒸気が大量に発生すること（図１参照）を防止することができる。したがって、装置周辺の作業環境を改善できて、室内の結露発生も防止できる、衛生的にも良好な作業環境を得ることができる。このことは、作業者の作業を楽にし、ボイル工程の作業効率を高くできることにもつながる。【００６５】
また、大量の蒸気が発生しないので、蒸気を除去するための大型ダクト等の蒸気除去設備も必要なく、その分、設備の小型簡素化及びコストの削減を図ることができる。つまり、新規工場に本実施形態の間接加熱ボイル装置１００を採用する場合、ダクトの設置が不要となるため、大幅なコストダウンを図ることができる。また、ダクトのメンテナンスも不要となるので、ランニングコスト低減にも寄与する。また、既存設備（既存工場）に導入する場合にも、間接加熱ボイル装置１００は比較的小型であり、またシステムも簡素なものであるので、容易に導入可能である。【００６６】
加えて、本実施形態の間接加熱ボイル装置１００を用いた構成では、ボイル槽４０内に蒸気供給管（例えば、スパージパイプ）や、ヒータ及び伝熱管等が配置されることがなく、ボイル槽４０内をシンプルな形状に形成できる。したがって、ボイル槽４０の洗浄や保守点検作業、ひいては装置全体の洗浄、保守点検作業を容易に行うことができる。【００６７】
さらに、従来方式（図１）と比較して、余分な蒸気の発生を抑制することができるため、本実施形態の間接加熱ボイル装置１００を用いれば、エネルギーコストを低減することが可能である。カニのボイル工程では、おそらく、１０〜４０％程度、エネルギーコストを低減できると予想される。【００６８】
また、ボイル水４２を熱交換器１０に通過させてスチーム５２との熱交換により加熱してボイル槽４０に供給するものであるため、ボイラーからのスチームをボイル槽内のボイル水に直接導入するものとは異なり、スチームに含まれる不純物がボイル水内に混入されることがなく、ボイル水の劣化によるボイル処理製品への悪影響を回避できる。したがって、ボイル処理製品の品質を向上させることができる。別の言い方をすると、本実施形態の間接加熱ボイル装置１００によれば、清缶剤（高ＰＨ剤）の入らないクリーンボイルを提供することができる。【００６９】
そして、本実施形態の間接加熱ボイル装置１００を使用すると、ボイル水４２が循環して供給されるので、ボイル槽４０内のボイル水４２を適度に攪拌することができ、ボイル水４２の温度むらが生じず、温度分布の均等化を図ることができる。したがって、カニ等の食材を均質にボイルできて、高い品質のボイル処理製品を得ることができる。【００７０】
また、本実施形態の間接加熱ボイル装置１００は、ボイル温度の制御に優れているという効果もある。これは、本実施形態の構成では、熱交換器１０内での熱交換によりボイル水４２を加熱するので、導入するスチーム５２及びボイル水４２の条件ならびに熱交換器１０の設計から、設定するボイル温度をかなりの精度で算出そして調整することができるからである。それに比べて、蒸気供給管、ヒータ又は伝熱管等をボイル槽に配置して、ボイル水を加熱する従来のボイル方式では、ボイル温度の高度な制御は不慣れである。本実施形態の構成を用いれば、例えば、原水の温度の＋１０℃から、約１００℃までの範囲において、ボイル温度を±１℃単位で制御することも可能である。【００７１】
加えて、間接加熱ボイル装置１００を用いてボイルする場合には、従来のスチーム直接投入方式と異なり、ボイル槽４０に不要な水分が新たに追加されないという利点もある。これにより、カニをボイルしてカニの煮汁を製造する場合、あるいは、昆布または鰹節をボイルしてダシ（昆布ダシ、鰹ダシ）を製造するような場合に、余分な水分が新たに追加されないので、好都合となる。さらに、余分な水分だけでなく、スチームに含まれる不純物や清缶剤の成分も導入されないので（クリーンボイル）、ダシの製造には非常に好適である。【００７２】
なお、カニをボイルする例を好適な例として説明することが多いが、本発明の実施形態に係る間接加熱ボイル装置により、他の食材をボイルすることも可能である。他の食材としては、水産物（例えば、魚類（カツオなど）、甲殻類（エビなど）、貝類、軟体動物（イカ、タコなど）、海草類（昆布など））や、野菜（例えば、キャベツ・ホウレン草などの葉菜、ニンジン・大根などの根菜、ジャガイモなどの芋類）を挙げることができる。また、米を湯で洗米することが好適な場合もあるので、他の食材には、米も含まれる。【００７３】
次に、図６を参照しながら、本実施形態の間接加熱ボイル装置１００の一例をより具体的に説明する。なお、図６に示した間接加熱ボイル装置１００は例示であり、本発明の構成はこれに限定されない。図６（ａ）は、間接加熱ボイル装置１００を模式的に示す側面図であり、図６（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ、間接加熱ボイル装置１００の上面図および下面図である。なお、図６（ｂ）および（ｃ）では、簡略化のため配管やバルブ・逆止弁などを単純化して示している。【００７４】
図６に示した間接加熱ボイル装置１００は、移動可能な構成となっており、枠体７０の下に車輪７２が設けられている。枠体７０の寸法を例示的に示すと、高さＨは２０００ｍｍ以下（典型的には１８００ｍｍ）であり、幅Ｗは１０００ｍｍ以下（典型的には９００ｍｍ）である。本実施形態では、枠体７０の中に熱交換器１０が設置されており、また、ボイル水（４２）を循環させるための循環ポンプ６０も設置されている。【００７５】
図６に示した構成では、ボイル水配管部２０（２１、２２）は、熱交換器１０におけるボイル水経路（１１）の出入口に接続された接続配管と、接続配管に接続された延長配管とから構成されている。【００７６】
より詳細に説明すると、ボイル水流入側に位置するボイル水流入部２１は、接続配管２１ａと、接続配管２１ａに接続された延長配管（２１ｂ、２１ｃ）とから構成されている。図６に示した例では、ボイル水流入部２１に第１の延長配管２１ｂが接続されており、第１の延長配管２１ｂは、第２の延長配管２１ｃに接続されている。本実施形態における第１の延長配管２１ｂは、フレキシブル管である。フレキシブル管は、蛇腹状に自在に曲げることができる管であり、第１の延長配管２１ｂにフレキシブル管を用いると、配管を自由に移動させることができ、使用が便利になるというメリットがある。第２の延長配管２１ｃは、ボイル水供給管２３に接続されることになり、また、第２の延長配管２１ｃは循環ポンプ６０に接続されている（図６（ｃ）参照）。【００７７】
なお、循環ポンプ６０は、フィルタ６２に接続されており、ボイル水４２は、フィルタ６２を通ってポンプ６０に行き、そして、ポンプ６０から熱交換器１０に送り出される。ここで、フィルタ６２を設けているので、ボイル水４２を濾過することができる。第２の延長配管２１ｃは、二つの入口２１ｄ、２１ｅを有しており、入口２１ｄは、ボイル槽４０からのボイル水４２を流入させるためのものであり（矢印２４参照）、一方、入口２１ｅは、工水（工業用水）などを流入させる（矢印２４'参照）ための給水用の入口である。ここで、排水口２１ｆは、熱交換器１０の中のボイル水４２を抜くための排水用の出口である（図６（ｃ）参照）。【００７８】
また、ボイル水流出側に位置するボイル水流出部２２は、接続配管２２ａと、接続配管２１ａに接続された延長配管２２ｂとから構成されている。延長配管２２ｂには、油圧式の温度調整弁（油圧温調弁）２２ｄが設けられている。油圧温調弁２２ｄを用いた場合、昇温（温度）を検出して、蒸気流入量をコントロールし、それにより、温度をコントロールすることができる。また、延長配管２２ｂには、流出するボイル水４２の状態（例えば、温度や流速）を表示するメータ２２ｅを設けておいてもよい。延長配管２２ｂの先端は、ボイル水戻し配管２６に接続される。【００７９】
熱交換器１０の蒸気経路１２には、蒸気流入側に蒸気流入部３１が接続され、蒸気排出側に蒸気排出部３２が接続されている。蒸気流入部３１は、接続部３１ａおよび蒸気延長配管３１ｂからなり、蒸気延長配管３１ｂの先端３１ｄに蒸気用配管３３が接続されることとなる。蒸気用配管３３は、ボイラー（５０）に接続されるので、スチーム（５２）は、矢印３４のように導入されることになる。【００８０】
蒸気排出部３２は、接続部３２ａおよび蒸気排出延長配管３２ｂからなり、蒸気排出延長配管３２ｂは蒸気用配管３５に接続される。図６に示した例では、蒸気排出延長配管３２ｂにスチームの状態（例えば、圧力など）を示すメータ３１ｅを設けている。蒸気用配管３５は、廃蒸気ドレイン管であり、例えば、耐熱ホースからなる。蒸気用配管３５の出口は、例えば、バケツやタンク等の容器３７に入れることができ、蒸気用配管３５の出口から出る熱（余熱）を利用して、容器３７にて加熱工程（湯沸かし等）を実行することも可能である。【００８１】
なお、本実施形態では、接続配管２１ａと延長配管２１ｂ、２１ｃ、そして、接続配管２２ａと延長配管２２ｂを図６に示すような構成にしたが、接続配管２１ａと延長配管２１ｂ、２１ｃ、あるいは、接続配管２２ａと延長配管２２ｂを一体型に構成し、それに、ボイル水配管（２３、２５）を接続するようにしてもよい。また、接続配管と延長配管を一体型に構成した場合、それを接続配管と称し、ボイル水配管（２３、２５）を延長配管と称することも可能である。加えて、延長配管とボイル水配管（２３、２５）とを一体型で構成し、それを接続配管（２１ａ、２２ａ）に接続する構成を採用してもよい。【００８２】
さらに、蒸気流入部３１ａと蒸気延長配管３１ｂを一体型に形成してもよいし、蒸気用配管３３と蒸気延長配管３１ｂを一体型に形成してもよい。そして、接続部３２ａと蒸気排出延長配管３２ｂとを一体型に形成してもよいし、蒸気排出延長配管３２ｂと蒸気用配管３５とを一体型に形成した構成を採用することも可能である。【００８３】
図６に示した間接加熱ボイル装置１００は、小型であり、そして移動可能な構成を有しているので、工場内に設置するのが非常に便利である。また、循環ポンプ６０も搭載しているので、その分、利用度が高まっている。【００８４】
次に、図７から図９を参照しながら、本実施形態の間接加熱ボイル装置１００の他の例および間接加熱ボイル装置１００を用いたボイル工程の一例を説明する。【００８５】
図７は、本実施形態に係る間接加熱ボイル装置およびその配管構成を示すブロック図である。図７に示したボイル装置は、カニをボイルするための間接加熱ボイル装置であり、熱交換器１０と、カニをボイルするためのボイル槽１２０と、これらを接続する複数の配管と、配管上に設けられた各種の弁とを基本的な構成要素として備えている。【００８６】
この例における熱交換器１０は、図８に示すように、円柱形状の外殻体１４を有している。外殻体１４の上端には、処理液入口１１１ａ及び処理液出口１１２ａが設けられており、周側壁の上下位置に熱媒入口１１１ｂ及び熱媒出口１１２ｂが設けられている。【００８７】
熱交換器１０の内部には、その上端部に、互いに独立する処理液入口室１１３及び処理液出口室１１４が設けられている。そして、下端部には処理液中間室１１７が設けられ、中間部には、熱交換室１１５が設けられている。【００８８】
処理液入口１１１ａは処理液入口室１１３に連通され、そして、処理液出口１１２ａは処理液出口室１１４に連通されている。また、熱媒入口１１１ｂ及び熱媒出口１１２ｂは、熱交換室１１５にそれぞれ連通されている。【００８９】
熱交換室１１５内には、軸心方向（すなわち、紙面上下方向）に沿う多数の伝熱管１１６が列方向に間隔をあけて並列に配置されている。この伝熱管１１６によって、処理液入口室１１３及び処理液中間室１１７間と、処理液中間室１１７及び処理液出口室１１４間とがそれぞれ連通されている。【００９０】
上述したように、伝熱管１１６によって処理液経路（ボイル水経路）１１が構築されている。また、伝熱管１１６相互の間に位置する熱交換室１１５のスペースによって、熱媒経路（蒸気経路）１２が構築されている。つまり、本実施形態では、伝熱管１１６によって処理液経路が構成され、熱交換室１１５内で熱媒経路が構成されている。【００９１】
図８に示した熱交換器１０では、処理液入口１１１ａを通って処理液入口室１１３内に導入されたボイル水等の処理液は、対応する伝熱管１１６を通って処理液中間室１１７に導入される。そして、処理液中間室１１７内の処理液は、対応する伝熱管１１６を通って処理液出口室１１４に導入されて、処理液出口１１２ａから流出する。一方、熱媒入口１１１ｂから導入された熱媒体（加熱用蒸気等など）は、熱交換室１１５内における伝熱管１１６の外側を通って熱媒出口１１２ｂから流出する。ここで、伝熱管１１６を通過する処理液と、熱交換室１１５を通過する熱媒との間で熱交換されることにより、ボイル水等の処理液が加熱される。【００９２】
図７に示すように、熱交換器１０の処理液入口１１１ａには、ボイル水下流側供給管１２２の流出側端部が連結されるとともに、その供給管１２２の流入側端部が電動制御式の第１三方切替弁１７１の流出口に連結されている。なお、ボイル水下流側供給管１２２には、管内のボイル水等を送り出すためのポンプ１２２ｂが設けられている。【００９３】
第１三方切替弁１７１の一方側流入口には、ボイル水上流側供給管１２１の流出側端部が連結される。また、その供給管１２１の流入側端部がボイル槽１２０の流出口に連結されている。ボイル水上流側供給管１２１には、開閉弁１２１ａと、管内のボイル水等を送り出すためのポンプ１２１ｂとが設けられている。さらに、ポンプ水上流供給管１２１には、分岐状に排水管１２３及びボイル廃液回収管１２４が設けられ、各管１２３、１２４には、開閉弁１２３ａ、１２４ａがそれぞれ設けられている。【００９４】
ここで、第１三方切替弁１７１をボイル槽１２０側に切り替えた状態で、ポンプ１２１ｂ、１２２ｂを駆動すると、ボイル槽１２０内のボイル水は、ボイル水上流側供給管１２１及び下流側供給管１２２を通って、熱交換器１０の処理液経路１１６（１１）に導入される。この例では、ボイル水上流側供給管１２１及びボイル水下流側供給管１２２によって、ボイル水供給管路が構成されている。【００９５】
一方、ボイル槽１２０内に上水等の水（ボイル水）を供給するための給水管１２５は、流出側端部がボイル槽１２０内に対応して配置されるとともに、流入側端部が給水源２に接続されている。給水管１２５の途中には給水分岐管１２６の流入側端部が連結されるとともに、給水分岐管１２６の流出側端部が上記第１三方切替弁１７１の他方側流入口に連結されている。なお、給水管１２５及び給水分岐管１２６には、開閉弁１２５ａ、１２６ａがそれぞれ設けられている。【００９６】
ここで、給水管１２５の開閉弁１２５ａを開いた際には、給水源２から水が給水管１２５を通ってボイル槽１２０内に導入される。さらに、第１三方切替弁１７１を給水側に切り替えた状態で、給水分岐管１２６の開閉弁１２６ａを開いた際には、給水源２から水が給水管１２５、給水分岐管１２６及びボイル水下流側供給管１２２を通って熱交換器１０の処理液経路１１６（１１）に供給される。【００９７】
熱交換器１０の処理液出口１１２ａには、ボイル水上流側戻し管１３１の流入側端部が連結されている。そして、その戻し管１３１の流出側端部は、第２三方切替弁１７２の流入口に連結されている。第２三方切替弁１７２の一方側流出口には、ボイル水下流側戻し管１３２の流入側端部が連結されるとともに、その戻し管１３２の流出側端部がボイル槽１２０内に対応して配置される。また、第２三方切替弁１７２の他方側流出口には排出管１３３が連結されている。【００９８】
ここで、第２三方切替弁１７２をボイル槽１２０側に切り替えた状態では、熱交換器  １０の処理液出口１１２ａから流出されたボイル水等は、ボイル水上流側戻し管１３１及びボイル水下流側戻し管１３２を通ってボイル槽１２０内に戻される。また、第２三方切替弁１７２を排出管１３３側に切り替えた状態では、熱交換器１０の処理液出口１２２ａから流出されたボイル水は、排出管１３３を介して排出される。【００９９】
なお、この例においては、ボイル水上流側戻し管１３１及びボイル水下流側戻し管１３２によってボイル水戻し管路が構成されている。そして、これらの戻し管路、上記ボイル水供給管路及びポンプ１２１ｂ、１２２ｂ等によってボイル水循環手段が構成されている。【０１００】
熱交換器１０の熱媒入口１１１ｂには、加熱用熱媒供給管１４１の流出側端部が連結されており、そして、その供給管１４１の流入側は、加熱用熱媒としての加熱用蒸気が供給される加熱用蒸気供給源１に接続されている。【０１０１】
加熱用熱媒供給管１４１には、元弁１４１ａ及び電動式開閉弁１４１ｂが設けられている。これらの弁１４１ａ、１４１ｂを開いた場合、加熱用蒸気供給源１から供給される加熱用蒸気は、加熱用熱媒供給管１４１を通って、熱交換器１０の熱媒経路１１５（１２）に導入される。【０１０２】
なお、加熱用熱媒供給管１４１における熱交換器１０の熱媒入口近傍には、温度調整弁１４１ｃが設けられている。また、上記ボイル水上流側戻し管１３１における熱交換器１０の処理液出口近傍には温度センサー１３１ａが設けられている。これらを設けると、後述するボイル処理時や洗浄処理において、温度センサー１３１ａからの出力情報に基づき、温度調整弁１４１ｃの駆動を制御することができ、また加熱用蒸気の供給量を調整することができ、その結果、ボイル水や洗浄水の温度を適温に保持することが可能となる。【０１０３】
熱交換器１０の熱媒出口１１２ｂには、熱媒流出管１４５の流入側端部が接続されている。これにより、熱媒出口１１２ｂから流出された蒸気ドレンは、熱媒流出管１４５を通って所定箇所に排出される。【０１０４】
ボイル槽１２０には、槽内の水を排出するための排出用開閉弁１２０ａが設けられている。また、ボイル槽１２０の内部には、コンベア１６０が配置されている。これにより、ボイル槽１２０の一端側からコンベア１６０上に投入されたカニ入り通い箱１６５等のボイル処理製品は、コンベア１６０に搬送されて所定時間経過後に、ボイル槽１２０の他端側から取り出せるようになっている。【０１０５】
本実施形態の構成を用いて、ボイル処理を行う場合には、図９に示すように実行すればよい。【０１０６】
まず、ボイル槽１２０内にボイル水を貯留する（工程Ｓ１０１）。図７に示した構成例では、排水用等の開閉弁１２０ａ、１２３ａ、１２４ａ及びボイル水上流側供給管１２１の開閉弁１２１ａを閉じた状態で、給水管１２５の開閉弁１２５ａを開く。これにより、上水等のボイル水が、給水源２から給水管１２５を通ってボイル槽１２０内に導入されて貯留される。【０１０７】
なお、本実施形態においては、貯水処理を行うに際して、給水源２からの水を直接ボイル槽１２０に導入する直接給水方式を用いたが、この他にも、給水源２からの水を熱交換器１０に経由させて加熱してからボイル槽１２０に導入する間接給水方式を採用してもよい。【０１０８】
こうしてボイル槽１２０内にボイル水が所定量貯留されたところで、予備循環処理が行われる（工程Ｓ１０２）。図７に示した構成例の場合、第１及び第２三方切替弁１７１、１７２をボイル槽側に切り替えた状態で、ボイル水上流側供給管１２１の開閉弁１２１ａを開いて、ポンプ１２１ｂ、１２２ｂを駆動させるとともに、加熱用熱媒供給管１４１の開閉弁１４１ａ、１４１ｂを開く。これによりボイル槽１２０内に貯留されたボイル水は、ボイル水供給管１２１、１２２を通って、処理液入口１１１ａから熱交換器１０に導入される。【０１０９】
熱交換器１０に導入されたボイル水は、処理液経路１１６（１１）を流れて処理液出口１１２ａから出る。そして、ボイル水戻し管１３１、１３２を通ってボイル槽１２０に戻る。このようにしてボイル水は、ボイル槽１２０及び熱交換器１０間を循環する。【０１１０】
一方、蒸気供給源１から供給される加熱用蒸気は、熱媒供給管１４１を通って、熱媒入口１１１ｂから熱交換器１０に導入され、そして、熱交換器１０の熱媒経路１１５（１２）を流れる。この流動時に、加熱用蒸気は、熱交換器１０の処理液経路１１６（１１）を通過するボイル水と熱交換され、それにより、冷却されて凝縮しつつボイル水を加熱する。凝縮された加熱用熱媒は、熱交換器１０から流出されて、熱媒流出管４５を通って所定箇所に排出回収される。【０１１１】
このように循環するボイル水を加熱用蒸気で加熱し、ボイル槽１２０内の水温が例えば９５℃程度まで上昇したところで、ボイル処理を実行する（工程Ｓ１０３）。すなわち、図７に示した例では、コンベア１６０の一端側に、カニを通い箱１６５等に収容した状態で投入する。これにより、カニがコンベア１６０に搬送されながら高温のボイル水内を通過してボイルされる。そしてカニがコンベア１６０の他端側まで搬送されて十分ボイルされた後、コンベア１６０の他端側からボイル槽１２０の外部に引き上げられる。【０１１２】
こうして多数のカニが順次ボイルされて、ボイル処理が完了すると、ポンプ１２１ｂ、１２２ｂの駆動を停止して、ボイル水の循環を停止する。それとともに、加熱用熱媒供給管１４１の開閉弁１４１ａ、１４１ｂを閉じて蒸気の供給を停止する。【０１１３】
その後、ボイル廃液回収管１２４の開閉弁１２４ａを開いて、ボイル水（ボイル廃液）を回収する。こうして回収されたボイル廃液は、廃棄してもよいが、それよりむしろ、これにはカニのエキスが溶け込んでいるため、廃棄することなく、飲食用品として利用することが好ましい。ボイル廃液を飲食用品にする場合、例えば、蒸煮処理を施せばよい。蒸煮処理の一例は後述する。【０１１４】
ボイル廃液を回収した後は、装置の洗浄を行う（工程Ｓ１０５〜Ｓ１０７）。【０１１５】
まず、ボイル槽１２０等を手作業によって洗浄する（工程Ｓ１０５）。その後、次亜塩素を用いて装置回路内を洗浄し殺菌、脱臭等を行う（工程Ｓ１０６）。この際、ボイル槽１２０内に水（洗浄水）を、例えば間接給水方式によって給水する。【０１１６】
図７に示した例の場合、排水用等の開閉弁１２０ａ、１２３ａ、１２４ａ及びボイル水上流側供給管１２１の開閉弁１２１ａを閉じるとともに、第１三方切替弁１７１を給水側に、第２三方切替弁をボイル槽側に切り替える。さらに、給水管１２５の開閉弁１２５ａを閉じた状態で、給水分岐管１２６の開閉弁１２６ａを開くとともに、加熱用熱媒供給管１４１の開閉弁１４１ａ、１４１ｂを開く。【０１１７】
これにより、給水源２から供給された水（洗浄水）は、給水管１２５、給水分岐管１２６及びボイル水下流側供給管１３１を通って、熱交換器１０に導入されて処理液経路１１６を流動する。この流動時において、洗浄水は、加熱用熱媒供給管１４１を通って熱交換器１０の熱媒経路１１５に導入された加熱用蒸気との間で熱交換されることにより、加熱された後、ボイル水戻し管１３１、１３２を通ってボイル槽１２０に供給される。【０１１８】
こうして洗浄水が熱交換器１０を通って加熱された後、ボイル槽１２０に導入されて貯留される。【０１１９】
なお、この洗浄処理時においては、間接給水方式により、ボイル槽１２０に水を供給するようにしているが、それだけに限られず、上記運転開始直後における貯水時のように、直接給水方式によりボイル槽１２０に水を供給するようにしても良い。さらに、間接給水方式と直接給水方式を並行して、つまり給水管１２５の開閉弁１２５ａを開いて水を直接ボイル槽１２０に供給しながら、間接給水も同時に行うようにした併用方式を用いるようにしても良い。また、本実施形態においては、上記運転開始直後におけるボイル処理の貯水時においても、直接給水方式だけに限られず、間接給水方式や直接間接併用方式を用いて、給水するようにしても良い。【０１２０】
ボイル槽１２０内に洗浄水が所定量貯留された後、洗浄水内に次亜塩素を投入する。続いて上記ボイル処理と同様に、加熱用蒸気を熱交換器１０に供給しつつ、洗浄水をボイル槽１２０及び熱交換器１０間を循環させて、回路内を次亜塩素により洗浄する。なお、このときの洗浄水の温度は８５℃程度に維持される。【０１２１】
その後、排出用の開閉弁１２０ａ、１２３ａ、１２４ａを開くとともに、第２三方切替弁１７２を排出側に切り替えて、回路内の洗浄水を排出する。【０１２２】
続いて、装置回路内を通水によって洗浄する（工程Ｓ１０７）。すなわち、図７に示した例では、給水源２から給水管１２５を介してボイル槽１２０内に水を導入して貯留しその水を、上記と同様にボイル槽１２０及び熱交換器１０の間で循環させる。そして、所定時間循環させた後、回路内の水を排出する。これにより通水洗浄が完了し一連の処理が完了する。【０１２３】
以上のように、本実施形態の間接加熱ボイル装置によれば、ボイル水を熱交換器１０に通過させて加熱用蒸気との熱交換により加熱してボイル槽１２０に導入するものであるため、高温の安定した状態のボイル水をボイル槽１２０内に供給することができ、蒸気の大量発生を確実に抑制することができる。従って、装置周辺の作業環境を改善できて、室内の結露発生も有効に防止でき、衛生的にも優れた作業環境を得ることができる。しかも、大量の蒸気が発生しないため、その蒸気を除去するための大型の排気ダクトも必要なく、その分、設備の小型簡素化及びコストの削減を図ることができる。【０１２４】
なお、本実施形態の間接加熱ボイル装置において、開閉弁や切替弁として電動式のものを採用し、そして、適当な箇所に温度センサー、圧カセンサー、水位センサ一等を設置し更に各センサーからの出力情報、予め設定された時間、作業者からの入力情報等に基づいて、各弁やポンプ等の駆動部の駆動を制御する制御手段を設けることにより、ボイル処理や洗浄処理等の各処理動作を自動的に行うことも可能である。
（実施形態２）【０１２５】
次に、本発明の実施形態２に係るボイル水冷却装置または間接加熱冷却装置について説明する。【０１２６】
上述した実施形態１に係る間接加熱ボイル装置１００では、例えば図４に示したように、熱交換器１０における熱媒体としてスチームを用い、その熱でボイル水を加熱したが、それだけでなく、熱媒体として冷水を用いて、それによりボイル水を冷却することも可能である。【０１２７】
ボイル水を冷却できる構成にするには、図４に示した装置１００において、蒸気配管部３０（３１）に、蒸気用配管３３とともに、冷却熱媒体（冷水）を供給するための冷却熱媒体用配管を連結することによって実現できる。蒸気用配管３３と冷却熱媒体用配管（不図示）との流路ないし接続を切り替えることができる切替弁を設けておき、その切替弁の切り替えで、冷却熱媒体用配管からの冷水を熱交換器１０内に導入させれば、熱交換器１０の熱媒体経路１２（元は蒸気経路）を冷水が流動する。この冷水は、熱交換器１０内でボイル水経路１１を流れるボイル水４２と熱交換して、ボイル水を冷却する。【０１２８】
このように、間接加熱ボイル装置１００を、ボイル水を冷却する装置として使用することによって、食材を熱湯でボイルするボイル工程が終わった後、そのボイル工程で使用したボイル水（ボイル廃液）を飲食用液体として加工する際の冷却工程が非常に楽になる。すなわち、高温のボイル水４２をボイル槽４０から、所定の冷却装置に移さなくても、ボイル槽４０と熱交換器１０との間を循環させて冷却をすることができる。【０１２９】
従来、カニを熱湯でボイルした際に出る大量の茄で汁（ボイル廃液）は、廃棄されていたものであるが、このボイル廃液からは、だし汁、調味料、健康補助食品などを得ることができる。具体的には、ボイル廃液を濃縮や味付けして、だし汁等を製造する。【０１３０】
本実施形態のボイル水冷却装置を用いれば、ボイル工程の後、連続して、ボイル廃液（ボイル水）の冷却工程を実行できるので、非常に効果が大きい。ボイル廃液を濃縮する場合、上記実施形態１の間接加熱ボイル装置１００（例えば、図４参照）を用いて、ボイル廃液の加熱・蒸煮を行って濃縮し、その後、ボイル水冷却装置の機能に切り替えて、冷却してもよいし、あるいは、高温のボイル廃液を本実施形態のボイル水冷却装置で冷却した後、所定の濃縮装置で濃縮することもできる。
また、本実施形態のボイル水冷却装置は、ボイル水を冷却するだけなく、飲食用液体を加熱および冷却する間接加熱冷却装置として用いることが可能である。つまり、本実施形態の間接加熱冷却装置の構成を、図４および図５に示した例を流用して説明すると、次の通りとなる。【０１３１】
本実施形態の間接加熱冷却装置は、熱交換器１０と、飲食用液体４２が貯蔵される飲食用液体容器４０とから構成されている。熱交換器１０は、互いに独立する飲食用液体経路１１および熱媒体経路１２を有し、熱交換器１０内で飲食用液体経路１１を流動する飲食用液体４２と熱媒体経路１２を流動する熱媒体５２との間で熱交換が行われる。【０１３２】
熱交換器１０の飲食用液体経路１１と、飲食用液体容器４０とは飲食用液体配管（２３、２５）によって連結されている。熱交換器１０の熱媒体経路１２には、高温熱媒体（例えば、スチーム５２）を流動させる高温熱媒体配管３３と、低温熱媒体（例えば、冷水）を流動させる低温熱媒体配管（不図示）とが接続されている。なお、高温熱媒体配管３３と低温熱媒体配管（不図示）との接続を切り替えるための切替弁（不図示）が設けられている。【０１３３】
飲食用液体４２としては、上述したカニの茹で汁又は蒸し汁の他、だし汁（例えば、昆布だし、鰹だし）でもよく、あるいは、スープやソースでもよい。なお、本実施形態では、高温熱媒体（加熱媒体）としてスチームを用い、低温熱媒体（冷却媒体）として冷水を用いているが、処理液体である飲食用液体４２が低温の場合、高温熱媒体（加熱媒体）として熱水を用いることも可能である。また、冷水とは、処理液体（飲食用液体）４２を冷却できる温度のものであればよいが、典型的には、氷水や工水（工業用水）である。あるいは、上水（上水道水）や、他の冷却用熱媒体を用いてもよい。他の冷却用熱媒体としては、塩水ブライン（例えば、−５℃程度またはそれ以下の塩水ブライン）が含まれる。【０１３４】
本実施形態のボイル水冷却装置または間接加熱冷却装置を用いると、飲食用液体４２を飲食用液体容器４０と熱交換器１０の間で循環させつつ、切替弁で切り替えるだけで、高温熱媒体（加熱用熱媒体）及び低温熱媒体（冷却用熱媒体）を順次、熱交換器１０に供給することができる。したがって、飲食用液体４２を移し替えることなく、加熱及び冷却の一連の処理を行うことができ、その結果、生産効率を向上させることができる。【０１３５】
次に、図１０から図１２を参照しながら、本実施形態のボイル水冷却装置または間接加熱冷却装置の他の例およびその使用方法の一例を説明する。【０１３６】
図１０は、本実施形態のボイル水冷却装置または間接加熱冷却装置およびその配管構成を示すブロック図である。図１０に示した装置を用いると、例えば、上記のボイル装置によってカニを熱湯でボイルした際に排出されるカニの茄で汁、蒸し汁等のボイル廃液を加熱味付けして冷却することができる。【０１３７】
図１０に示した間接加熱冷却装置は、熱交換器１０と、ボイル廃液（例えば、カニの茄で汁）が貯留されるボイル廃液槽２２０とを備えている。ボイル工程に連続して用いる場合、ボイル廃液槽２２０は、図４に示したボイル槽４０や、図７に示したボイル槽１２０と同じものを用いることができる。図１０に示した構成では、ボイル廃液槽２２０とは別に、２次冷却用熱媒が貯留される２次冷却用熱媒槽２３０も設けられている。また、図１０に示した例では、これらを接続する複数の配管と、配管上に設けられた各種の弁も示してある。【０１３８】
熱交換器１０は、図１１に示すように、円柱形状の外殻体１４を有しており、外殻体１４の上下両端には、処理液入口１１１ａ及び処理液出口１１２ａ、そして、処理液出入口室（１１３、１１４）が設けられている。また、周側壁の上下位置には、熱媒入口１１１ｂ及び熱媒出口１１２ｂが設けられている。図８に示した熱交換器１０と比較すると、図１１に示した熱交換器１０は、処理液入口１１１ａ及び処理液出口１１２ａが同じ側でなく、異なる側に設けられている点が異なる。ただし、本実施形態の構成において、図８に示した熱交換器１０を用いることも可能であるし、上述した実施形態の構成に、図１１に示した熱交換器１０を用いることも可能である。【０１３９】
図１０に示すように、熱交換器１０の処理液入口１１１ａには、ボイル廃液下流側供給管２２２の流出側端部が連結され、そして、その供給管２２２の流入側端部は、電動制御式の第１三方切替弁２７１の一方側流出口に連結されている。【０１４０】
第１三方切替弁２７１の流入口には、ボイル廃液上流側供給管２２１の流出側端部が連結され、そして、その供給管２２１の流入側端部は、ボイル廃液槽２２０の流出口に接続されている。また、ボイル廃液上流側供給管２２１には、ボイル廃液槽２２０内のボイル廃液を供給管２２１内に送り出すためのポンプ２２１ａが設けられており、ボイル廃液下流側供給管２２２には、温度計２２２ａが設けられている。【０１４１】
ここで、第１三方切替弁２７１を熱交換器１０側に切り替えた状態で、ポンプ２２１ａを駆動させると、ボイル廃液槽２２０内のボイル廃液や、洗浄水としての工水が、ボイル廃液上流側及び下流側供給管（２２１、２２２）を通って熱交換器１０に供給される。この例では、ボイル廃液供給管（２２１、２２２）によってボイル廃液供給管路が構成されている。【０１４２】
また、第１三方切替弁２７１の他方側流出口には、回収管２２６が連結されているので、第１三方切替弁２７１を回収管２２６側に切り替えた状態では、ボイル廃液槽２２０内のボイル廃液や洗浄水（工水）は、ボイル廃液上流側供給管２２１及び回収管２２６を通って所定の箇所に回収ないし排出される。【０１４３】
ボイル廃液槽２２０の内部には、余熱利用管路として、エコノマイザー等の熱交換チューブ２８１が配置されている。これにより、熱交換チューブ２８１内を冷却用熱媒が通過すると、その熱媒とボイル廃液槽２２０内のボイル廃液とが熱交換できるようにされている。なお、ボイル廃液槽２２０内には、槽内の水位を検出するための水位計２２０ａが設けられている。【０１４４】
熱交換器１０の処理液出口１１２ａには、ボイル廃液戻し管路としてのボイル廃液戻し管２２３の流入側端部が連結され、そして、その管２２３の流出側端部は、ボイル廃液槽２２０内に配置されている。したがって、ボイル廃液槽２２０のボイル廃液等は、ボイル廃液供給管２２１、２２２を介して熱交換器１０に流入されるとともに、熱交換器１０から流出されたボイル廃液は戻し管２２３を通ってボイル廃液槽２２０内に戻される。ボイル廃液は、ボイル廃液槽２２０及び熱交換器１０間を循環することができる。この例では、ボイル廃液槽２１０及び熱交換路１０間の管群やポンプ２２１ａ等によってボイル廃液循環手段が構成されている。なお、ボイル廃液戻し管２２３には、温度センサー２２３ａ、温度計２２３ｂ及びサーモスタット２２３ｃが設けられている。【０１４５】
一方、熱交換器１０の熱媒入口１１１ｂには、熱媒流入管２４２の流出側端部が連結されており、そして、熱媒流入管２４２の流入側端部は、電動制御式の第２三方切替弁２７２の流出口に連結されている。第２三方切替弁２７２の一方側流入口には、加熱用熱媒供給管２４１の流出側端部が連結されるとともに、その供給管２４１の流入側端部は、加熱用熱媒としての加熱用蒸気が供給される加熱用蒸気供給源２０１に接続されている。この加熱用熱媒供給管２４１には、元弁２４１ａ、電動制御式の開閉弁２４１ｂ及び電動制御式の温度調整弁２４１ｃが設けられている。【０１４６】
この例においては、加熱用熱媒供給管２４１及び熱媒流入管２４２によって加熱用熱媒供給管路が構成されている。なお、蒸煮加熱処理時には、第２三方切替弁２７２が加熱用蒸気側（加熱用熱媒側）に切り替えられて、加熱用蒸気が供給管２４１及び流入管２４２を通って熱交換器１０に導入されるよう構成されている。【０１４７】
第２三方切替弁２７２の他方側流入口には、冷却用熱媒共用管２５５の流出側端部が連結されるとともに、その共用管２５５の流入側端部は、電動制御式の第３三方切替弁２７３の流出口に連結されている。第３三方切替弁２７３の一方側流入口には、１次冷却用熱媒供給管２５１の流出側端部が連結されるとともに、この供給管２５１の流入側端部は、１次冷却用熱媒としての工業用水（工水）が供給される工水供給源２０２に接続されている。【０１４８】
また、１次冷却用熱媒供給管２５１には、元弁２５１ａが設けられるとともに、冷却用熱媒共用管２５５には、温度計２５５ａが設けられている。この例では、１次冷却用熱媒供給管２５１、冷却用熱媒共用管２５５及び熱媒流入管（１４２）によって１次冷却用熱媒供給管路が構成されている。そして、後述する１次冷却処理時には、第２及び第３三方切替弁２７２、２７３が、工水側（１次冷却用熱媒側）にそれぞれ切り替えられて、工水が、１次冷却用熱媒供給管２５１、冷却用熱媒共用管２５５及び熱媒流入管２５２を通って熱交換器１０に導入されるよう構成されている。【０１４９】
一方、２次冷却用熱媒槽２３０は、氷水の他、塩化ナトリウム水溶液、塩化カルシウム水溶液等のいわゆるブライン氷等からなる２次冷却用熱媒を貯留するためのものである。その熱媒槽２３０の流出口には、２次冷却用熱媒上流側供給管２５２の流入側端部が連結されており、そして、その供給管２５２の流出側端部は、電動制御式の第４三方切替弁２７４の流入口に連結されている。【０１５０】
この供給管２５２上には、熱媒槽２３０内の熱媒を供給管２５２に送り込むためのポンプ２５２ａが設けられている。第４三方切替弁２７４の一方側流出口には、２次冷却用熱媒下流側供給管２５３の流入側端部が連結されるとともに、この供給管２５３の流出側端部は、上記第３三方切替弁２７３の他方側流入口に連結されている。【０１５１】
この例においては、２次冷却用熱媒供給管２５２、２５３、冷却用熱媒共用管２５５及び熱媒流入管２４２によって２次冷却用熱媒供給管路が構成されている。なお、後述の２次冷却処理時には、第２〜第４三方切替弁２７２、２７３、２７４が氷水側（２次冷却用熱媒側）にそれぞれ切り替えられて、氷水等は、２次冷却用熱媒供給管２５２、２５３、冷却用熱媒共用管２５５及び熱媒流入管２４２を通って熱交換器１０に導入される。【０１５２】
第４三方切替弁２７４の他方側出口には、排水管２５６が連結されている。第４三方切替弁２７４が排水管側に切り替えられた状態では、熱媒槽２３０内の熱媒や後述する洗浄水（工水）が２次冷却用熱媒上流側供給管２５２及び排水管２５６を通って所定箇所に排出される。【０１５３】
また、上記工水供給源２０２に接続された１次冷却用熱媒供給管２５１の中間部には、その管に分岐するようにして、工水導入管２５７の流入側端部が連結されるとともに、この工水導入管２５７の流出側端部は、２次冷却用熱媒槽２３０内に配置されている。さらに、工水導入管２５７には、電動制御式の開閉弁２５７ａが設けられており、この弁２５７ａが開放された状態では、１次冷却用熱媒供給管２５１及び工水導入管２５７を通って、工業用水が２次冷却用熱媒槽２３０に導入される。なお、熱媒槽２３０には、槽内の水位を検出するための水位計２３０ａが設けられている。【０１５４】
熱交換器１０の熱媒出口１１２ｂには、熱媒流出管２４３が連結されるとともに、その管２４３の流出側端部が、電動制御式の第５三方切替弁２７５の流入口に連結されている。第５三方切替弁２７５の一方側流出口には、蒸気ドレン排水管２４４が連結されており、後述する蒸煮加熱処理時には、第５三方切替弁２７５が排水管２４４側に切り替えられて、熱交換器１０内で凝縮された蒸気ドレン（加熱用熱媒体）は、熱媒流出管２４３及び排水管２４４を通って所定箇所に排出される。【０１５５】
なお、蒸気ドレン排水管２４４には、蒸気トラップ２４４ａが設けられており、このトラップ２４４ａによって、排水管２４４を通過する熱媒のうち気相熱媒（蒸気）を取り除くことができる。【０１５６】
第５三方切替弁２７５の他方側流出口には、冷却用熱媒戻し管２４５の流入側端部が連結され、そして、その管２４５の流出側端部は、上記処理液槽２２０内の熱交換チューブ２８１の流入口に連結される。熱交換チューブ２８１の流出口には、冷却用熱媒戻し管２４６の流入側端部が連結され、そして、その管２４６の流出側端部は、電動制御式の第６三方切替弁２７６の流入口に連結されている。なお、冷却用熱媒戻し管２４５、２４６には、温度計２４５ａ、２４６ａがそれぞれ設けられている。【０１５７】
第６三方切替弁２７６の一方側流出口には、排水管２４７が連結され、一方、第６三方切替弁２７６の他方側流出口には、スパージパイプ等の噴霧器２８０が連結されている。その噴霧器２８０は、２次冷却用熱媒槽２３０の流面上に配置されている。【０１５８】
後述する１次冷却処理時には、第５三方切替弁２７５は、が戻し管側に切り替えられるとともに、第６三方切替弁２７６は、排水管２４７側に切り替えられる。そして、熱交換器１０から流出される工水（１次冷却用熱媒）は、冷却用熱媒戻し管２４５、熱交換チューブ２８１、冷却用熱媒戻し管２４６及び排水管２４７を通って所定箇所に排出される。【０１５９】
また、後述する２次冷却処理時には、第５三方切替弁２７５は戻し管２４５側に切り替えられ、一方、第６三方切替弁２７５は２次冷却用熱媒槽２３０側に切り替えられる。そして、熱交換器１０から流出される氷水等の２次冷却用熱媒は、冷却用熱媒戻し管２４５、熱交換チューブ２８１、冷却用熱媒戻し管２４６及び噴霧器２８０を通って、熱媒槽２３０内に戻される。こうして２次冷却用熱媒は、熱媒槽２３０及び熱交換器１０間を循環する。【０１６０】
なお、噴霧器２８０は、多数の小孔からなる放出口を有しており、この放出口から２次冷却用熱媒が熱媒槽２３０内に霧状に放出されることにより、熱媒の気化熱が外気に吸収されて、熱媒が自動的に低温に維持されるよう構成されている。【０１６１】
この例では、熱媒槽２３０及び熱交換器１０間の管群やポンプ２５２ａ等によって２次冷却用熱媒循環手段が構成されている。さらに、第１〜第６三方切替弁２７１〜２７６や電動開閉弁２４１ｂ等によって熱媒切替手段が構成されている。【０１６２】
図１０に示した構成例においては、動作開始指令等の各種の情報を入力するための操作パネル等の入力手段と、その入力手段を介して得られる動作開始指令に応答して作動し予め設定された時間、水位計２２０ａ、２３０ａの出力情報及び温度センサー２２３ａの出力情報等に基づいて、上記各電動弁やポンプ等の駆動を制御する制御手段とを設けても良い。【０１６３】
本実施形態の装置においては、上記ボイル装置によってカニを熱湯でボイルした際に排出されるボイル廃液（カニの茄で汁）を、ボイル廃液槽２２０内に投入するとともに、２次冷却用熱媒槽２３０内に氷水等の２次冷却用熱媒を貯留しておく。さらに、加熱用熱媒供給管２４１及び１次冷却用熱媒供給管２５１の元弁２４１ａ、２５１ａを開放する。その状態で、操作パネルのスイッチ操作により動作開始指令を与えると、制御手段が作動し図１２に示すように、まず蒸煮加熱処理（Ｓ２１０）が自動的に実行される。【０１６４】
なお、上述したように、ボイル槽４０又は１２０内に残っているボイル廃液を用いることも可能である。この場合、ボイル槽４０又は１２０が、ボイル廃液槽２２０となる。また、ボイル廃液に限らず、広く飲食用液体を用いる場合には、ボイル廃液槽２２０は、飲食用液体容器と称されることとなる。【０１６５】
この蒸煮加熱処理Ｓ２１０では、まず、処理液循環工程（Ｓ２１１）を開始する。処理液循環工程Ｓ２１１では、処理液回路側において、工水導入管２２７の開閉弁２２７ａが閉じられたままの状態で、第１三方切替弁２７１が熱交換器側に切り替えられて、ポンプ２２１ａが駆動される。これにより、ボイル廃液槽２２０内の処理液は、ボイル廃液供給管２２１、２２２を通って熱交換器１０内に導入されて、熱交換器１０内の処理液経路１１６（１１）を流動し、そして熱交換器１０から流出される。さらに、熱交換器１０から流出されたボイル廃液は、ボイル廃液戻し管２２３を通ってボイル廃液槽２２０内に戻される。こうして、ボイル廃液は、ボイル廃液槽２２０及び熱交換器１０間で循環される。【０１６６】
一方で、蒸気供給工程（Ｓ２１２）も開始される。つまり、熱媒回路側においては、加熱用熱媒供給管２４１の開閉弁が開かれるとともに、第２三方切替弁２７２が加熱用蒸気側に切り替えられる。さらに、第５三方切替弁２７５が蒸気ドレン排水側に切り替えられる。これにより、加熱用熱媒としての加熱用蒸気が、加熱用熱媒供給管２４１及び熱媒流入管２４２を通って熱交換器１０内に導入されて、熱交換器１０内の熱媒経路１１５（１２）を流動する。この流動時に、加熱用熱媒としての加熱用蒸気は、熱交換器１０の処理液経路１１６を通過するボイル廃液との間で熱交換されることにより、冷却されて凝縮しつつ、ボイル廃液を加熱する。こうして凝縮された加熱用熱媒は、熱交換器１０から流出されて、熱媒流出管２４３及び排水管２４４を通って所定箇所に排出される。【０１６７】
このように循環するボイル廃液（飲食用液体）は、加熱用蒸気により蒸煮加熱されて、ボイル廃液温度が例えば５℃から９５℃程度まで上昇される。ボイル廃液が十分加熱された状態においては、必要に応じて、処理槽内に調味料や香料等を投入して、ボイル廃液の味付けや香味付け等を行う。なお、この蒸煮加熱処理時においては、温度センサー２２３ａからの出力情報に基づき、温度調整弁２４１ｃの駆動が制御されることにより、ボイル廃液の温度が適温に保持されるように、加熱用蒸気の供給量が調整される。【０１６８】
この蒸煮加熱処理は、予め設定された時間が経過した後、蒸気の供給が停止されることにより完了する（工程Ｓ２１３）。【０１６９】
蒸煮加熱処理（Ｓ２１０）が完了すると、１次冷却処理（Ｓ２２０）が自動的に実行される。１次冷却処理（Ｓ２２０）において、処理液回路側は上記と同様にボイル廃液がボイル廃液槽２２０及び熱交換器１０間で循環される。【０１７０】
一方、熱媒回路側においては、蒸気供給管２４１の開閉弁２４１ｂが閉じられて、第２及び第３三方切替弁（２７２、２７３）が工水供給側に切り替えられる。さらに、第５三方切替弁２７５が戻し管側（反蒸気ドレン排水側）に切り替えられるとともに、第６三方切替弁２７６が工水排水側に切り替えられる。これにより、工水供給が開始される（工程Ｓ２２１）。つまり、１次冷却用熱媒としての工水は、１次冷却用熱媒供給管２５１、冷却用熱媒共用管２５５及び熱媒流入管２４２を通って熱交換器１０に導入され、熱交換器１０内の熱媒経路１１５を流動する。この流動時に、熱交換器１０の処理液経路１１６を通過するボイル廃液と工水との間の熱交換により、処理液が冷却される。【０１７１】
熱交換器１０から流出される工水は、冷却用熱媒戻し管２４５を通って、処理液槽２２０内の熱交換チューブ２８１を流通しチューブ２８１内の工水と、ボイル廃液槽２２０内のボイル廃液とが熱交換される。これにより、工水の余熱を利用して、処理液が効率良く冷却される。なお、熱交換チューブ２８１を流通した工水は、冷却用熱媒戻し管２４６及び排水管２４７を通って所定箇所に排出される。【０１７２】
この１次冷却処理によって、ボイル廃液は、例えば９５℃から６０℃程度にまで冷却される。更に１次冷却処理は、予め設定された時間が経過した後、工水の供給が停止されることにより完了する（工程Ｓ２２２）。【０１７３】
この１次冷却処理（Ｓ２２０）では、蒸煮加熱処理（Ｓ２１０）においては加熱媒体（スチーム）を流していた経路に、冷却媒体（工水など）を流す点に特徴がある。これにより、加熱用装置と冷却用装置とを別々に設けることなく、一台の装置にて加熱処理と冷却処理を実行することができる。【０１７４】
１次冷却処理（Ｓ２２０）が完了した後、２次冷却処理（Ｓ２３０）が実行される。２次冷却処理において、処理液回路側は上記と同様に処理液がボイル廃液槽２２０及び熱交換器１０間で循環される。【０１７５】
一方、熱媒回路側においては、蒸気供給管２４１の開閉弁２４１ｂは閉じられたままで、第４三方切替弁２７４が熱交換器側に切り替えられ、第３三方切替弁２７３が氷水側に切り替えられ、第２三方切替弁２７２が氷水側（工水側）に切り替えられる。更に第５三方切替弁２７５が戻し管側に切り替えられるとともに、第６三方切替弁２７６が２次冷却用熱媒槽側に切り替えられ、この状態で、ポンプ２５２ａが駆動される。これにより、氷水の循環が開始される（工程Ｓ２２１）。【０１７６】
つまり、２次冷却用熱媒としての氷水が、２次冷却用熱媒供給管２５２，２５３、冷却用熱媒共用管２５５及び熱媒流入管２４２を通って熱交換器１０に導入され、熱交換器１０内の熱媒経路１１５を流動する。この流動時に、熱交換器１０の処理液経路１１６を通過するボイル廃液と氷水との間の熱交換により、処理液が更に冷却される。【０１７７】
熱交換器１０から流出される氷水は、冷却用熱媒戻し管２４５を通って、熱交換チューブ２８１を流通しボイル廃液槽２２０内のボイル廃液を効率良く冷却させる。【０１７８】
熱交換チューブ２８１を流れた氷水は、冷却用熱媒戻し管２４６を通って噴霧器２８０から放出されて、氷水槽２３０内に戻される。なお、噴霧器２８０から放出される氷水は、既述したように、気化熱が吸収されることにより、低温に維持される。【０１７９】
この２次冷却処理によって、処理液は例えば６０℃から５℃程度にまで冷却される。更に２次冷却処理は、予め設定された時間経過した後、氷水および処理液の循環が停止されることにより完了する（工程Ｓ２３２，工程Ｓ２３３）。【０１８０】
この２次冷却処理（Ｓ２３０）でも、蒸煮加熱処理（Ｓ２１０）においては加熱媒体（スチーム）を流していた経路に、冷却媒体（氷水など）を流す点に特徴がある。つまり、加熱用装置と冷却用装置とを別々に設けることなく、一台の装置にて加熱処理と冷却処理を可能にしている。加えて、加熱用の装置と１次冷却用の装置と２次冷却用の装置を別々に設けずに、一台の装置にて、加熱、１次冷却および２冷却の処理を実行することができる。【０１８１】
２次冷却処理（Ｓ２３０）が完了した後、自動的にボイル廃液回収処理（Ｓ２４０）が実行される。【０１８２】
この回収処理においてボイル廃液回路側では、第１三方切替弁２７１が回収側（排水側）に切り替えられて、ポンプ２２１ａが駆動される。これにより、ボイル廃液槽２２０内に貯留されたボイル廃液が、ボイル廃液供給管２２１及び回収管２２６を通って所定箇所に回収（排出）される（工程Ｓ２４１）。【０１８３】
この回収処理時には、水位計２２０ａからの出力情報に基づきボイル廃液槽２２０内の水位が検出され、ボイル廃液槽２２０内の水位が「最低位」になった時点で、回収処理が完了する。【０１８４】
回収処理（Ｓ２４０）が完了した後、自動的にボイル廃液回路側槽洗浄処理（Ｓ２５０）が実行される。【０１８５】
この処理では、ボイル廃液回路側の第１三方切替弁２７１が循環側に切り替えられるとともに、工水導入管２２７の開閉弁２２７ａが開かれる。これにより、ボイル廃液槽２２０内に洗浄液としての工水が導入されていき、洗浄液がボイル廃液槽２２０内に十分貯留される（工程Ｓ２５１）。そして所定の水位に到達した時点で、開閉弁２２７ａが閉じられて、その後、ポンプ２２１ａが駆動される。これにより、ボイル廃液槽２２０内の工水が、ボイル廃液供給管２２１，２２２、熱交換器１０の処理液経路１１６、及び戻し管２２３を流動して循環される（工程Ｓ２５２）。【０１８６】
この循環洗浄が所定時間行われた後、第１三方切替弁２７１が排水側（回収側）に切り替えられる。これにより、ボイル廃液槽２２０内の工水が、供給管２２１及び回収管２２６を通って所定箇所に排出される（工程Ｓ２５３）。この排水により、ボイル廃液槽２２０内の工水がなくなって、水位が最低位になった時点で、ポンプ２２１ａの駆動が停止されて、処理液回路側洗浄処理（Ｓ２５０）が完了する。【０１８７】
処理液洗浄処理（Ｓ２５０）が完了した後、自動的に熱媒回路側洗浄処理（Ｓ２６０）が実行される。【０１８８】
この洗浄処理では、熱媒回路側の第４三方切替弁２７４が排水側に切り替えられて、ポンプ２５２ａが駆動される。これにより、熱媒槽２３０内の氷水が、供給管２５２及び排水管２５６を通って排出される（工程Ｓ２６１）。この排水により、熱媒槽２３０内の水位が最低位になった時点、つまり熱媒槽２３０内の氷水がなくなった時点で、一旦ポンプ２５２ａの駆動が停止される。【０１８９】
続いて、工水導入管２５７の開閉弁２５７aが開かれて、洗浄液としての工水が工水供給源２０２から熱媒供給管２５１及び工水導入管２５７を通って、熱媒槽２３０内に導入される（工程Ｓ２６２）。この導入により、熱媒槽２３０内に工水が十分貯留されて、所定の水位に到達した時点で、開閉弁２５７ａが閉じられる。【０１９０】
その後、第４三方切替弁２７４が循環側に切り替えられて、ポンプ２５２ａが再び駆動される。これにより、熱媒槽２３０内の工水が、供給管２５２，２５３、共用管２５５、熱媒流入管２４２、熱交換器１０の熱媒経路１１５、熱媒戻し管２４５、熱交換チューブ２８１、熱媒戻し管２４６及び噴霧器２８０を流通して循環される（工程Ｓ２６３）。【０１９１】
この循環洗浄が所定時間行われた後、第４三方切替弁２７４が排水側に切り替えられて、熱媒槽２３０内の工水が、供給管２５２及び排水管２５６を通って排出される（工程Ｓ２６４）。この排水により、熱媒槽２３０の工水がなくなって、水位が最低位になった時点で、ポンプ２５２ａの駆動が停止されて、熱媒槽洗浄処理（Ｓ２６０）が完了する。こうして本実施形態に係る装置を用いて、全工程が終了する。【０１９２】
以上のように、本実施形態の構成によれば、カニの茄で汁等のボイル廃液をボイル廃液槽２２０及び熱交換器１０間に循環させつつ、加熱用熱媒としての加熱用蒸気、冷却用熱媒としての工水及び氷水を順次、熱交換器１０に供給することにより、ボイル廃液を加熱して冷却することができる。したがって、ボイル廃液を移し替えることなく一連の処理を行うことができ、生産効率を向上させることができる。【０１９３】
また、本実施形態の装置を用いれば、１台の熱交換器１０によって、ボイル廃液の加熱、１次冷却、２次冷却を行うものであるため、加熱装置および冷却装置を複数用いる場合と比較して、部品点数を大幅に削減できて、装置の小型化及び簡素化を図ることができる。【０１９４】
さらに、本実施形態の装置は、構造が簡素であるため、洗浄や保守点検を正確かつスムーズに行うことができ、作業負担を軽減させることができる。しかも、小型軽量化を図ることができるため、例えば装置全体を台車上に組み立てることにより、装置の移動を簡単に行うことができる（図６参照）。このように装置全体を移動できるよう構成する場合には、例えば不使用時には装置を収納しておいたり、必要な箇所に装置を移動することができるため、設置スペースの有効利用を図ることができる。【０１９５】
加えて、本実施形態においては、熱交換器１０から流出される工水及び氷水等の冷却用熱媒を、ボイル廃液槽２２０内の熱交換チューブ２８１に流通させて、チューブ２８１内の冷却用熱媒と、ボイル廃液槽２２０内のボイル廃液とを熱交換させるものであるため、冷却用熱媒の余熱によってボイル廃液を冷却することができ、熱交換効率の向上及び省エネルギー化を図ることができる。【０１９６】
さらに、本実施形態においては、加熱したボイル廃液を１次冷却及び２次冷却によって段階的に冷却するものであるため、熱損失を低減でき、冷却効率をより一層向上させることができる。もっとも、本実施形態において、加熱したボイル廃液を１度の冷却処理によって冷却するようにしても良い。【０１９７】
また、本実施形態の装置においては、蒸煮処理、１次及び２次冷却処理、洗浄処理等の一連の処理を自動的に行えるようにしているため、作業負担を一段と軽減できて、作業効率をより一層向上させることができる。そして、２次冷却用熱媒としての氷水を循環させるものであるため、氷水の熱エネルギーを有効に利用することができ、より一層省エネルギー化を図ることができる。【０１９８】
なお、本実施形態においては、ボイル廃液回路側洗浄処理を行った後、熱媒回路側洗浄処理を行うようにしているが、それだけに限られず、熱媒回路側槽洗浄処理を先に行ってから、ボイル廃液回路側洗浄処理を行うようにしても良く、両洗浄処理を並行して行うようにしても良い。
（実施形態３）【０１９９】
上記実施形態１では、熱交換器１０を用いたボイル工程（加熱工程）を説明し、また、上記実施形態２では、熱交換器１０を用いたボイル水冷却工程または間接加熱冷却工程を説明したが、熱交換器１０はさらに、濃縮工程にも用いることができる。【０２００】
次に、図１３を参照しながら、本発明の実施形態に係る濃縮装置について説明する。図１３は、本実施形態の濃縮装置およびその配管構成を模式的に示す図である。【０２０１】
図１３に示した濃縮装置は、濃縮対象液体３０１を濃縮する装置であり、熱交換器１０と気液分離器３０３とから構成されている。熱交換器１０は、互いに独立する液体経路１１６（１１）および蒸気経路１１５（１２）を有しており、熱交換器１０内において、液体経路１１６（１１）に導入される濃縮対象液体３０１と蒸気経路１１５（１２）を流動する蒸気との間で熱交換が行われる。【０２０２】
気液分離器３０３は、熱交換器１０における液体経路１１６（１１）の一端に接続されており、熱交換器１０における熱交換によって生じた濃縮対象液体３０１の蒸気の気液分離を行うことができる。なお、気液分離器３０３内には、複数の邪魔板３１３が設けられており、この邪魔板３１３によって、濃縮液体の蒸気は、気体と濃縮液体とに分離される。【０２０３】
本実施形態の構成では、気液分離器３０３は、当該気液分離器３０３によって分離された濃縮液を回収する回収タンク３０４に接続されている。そして、回収タンク３０４は、熱交換器１０における液体経路１１６の他端と接続されている。熱交換器１０の液体経路１１６は、略垂直方向に延びるように配置されており、回収タンク３０４は、当該回収タンク３０４内の液面レベル（ｎ）が一定に保たれるようになされた開放タンクからなることが好ましく、そして、回収タンク３０４内の液面レベル（ｎ）と、液体経路１１６内の液面レベル（ｍ）とが一致するようになされていることが好ましい。【０２０４】
さらに、本実施形態の構成では、濃縮対象液体を予熱する余熱用熱交換器１０'が設けられており、余熱用熱交換器１０'は、互いに独立する液体経路３５０および蒸気経路３６０を有している。そして、余熱用熱交換器１０'内において、液体経路３５０に導入される濃縮対象液体と、蒸気経路３６０を流動する蒸気との間で熱交換が行われる。【０２０５】
余熱用熱交換器１０'の蒸気経路３６０は、気液分離器３０３と接続されており、一方、余熱用熱交換器１０'の液体経路３５０の一端は、濃縮対象液体を貯蔵する貯蔵タンク３０５に接続されている。また、余熱用熱交換器１０'は、当該余熱用熱交換器１０'における濃縮対象液体を回収タンク３０４に導入可能な構成となっている。【０２０６】
本実施形態では、濃縮対象液体３０１は、カニをボイルした後のボイル廃液、あるいはカニエキス液である。また、濃縮対象液体としては、それに限定されず、溶質が溶解された溶液（例えば、水溶液）の濃縮を行う液体であればよく、例えば、だし汁（昆布だし、鰹節だしなど）、スープ、ソースやタレ（あるいは、それらの元）などを挙げることができる。【０２０７】
本実施形態の濃縮装置を用いると、熱交換器１０における熱交換によって濃縮対象液体３０１の蒸気を発生させることができ、そして、その蒸気を気液分離器３０３で気液分離することができる。したがって、フラッシュ式濃縮装置と称されるような通常の濃縮装置では必須となる大型の真空装置を用いた真空吸引を実行しなくても、気体成分（例えば、水蒸気）と濃縮液に分離することができる。すなわち、真空設備を設けることなく比較的簡単な設備で液体（濃縮対象液体）を濃縮することができることにより、濃縮装置の小型化を図ることができ、その結果、設備コストも大幅に低減することができる。【０２０８】
また、気液分離器３０３によって分離された濃縮液を回収タンク３０４で回収し、それをさらに熱交換器１０に導入すれば、同様の濃縮工程が繰り返されて、さらに高濃度に濃縮することができる。【０２０９】
そして、気液分離器３０３によって分離された濃縮液を回収する回収タンク３０４と、熱交換器１０における液体経路１１６とを接続した上で、回収タンク３０４内の液面レベル（ｎ）と、液体経路１１６内の液面レベル（ｍ）とが一致するように構成すると、伝熱管１１６（液体経路１１）内の液面レベル（ｍ）を制御することができるので、極めて精度高く伝熱管１１６内の液面レベル（ｍ）を制御することができ、ひいては伝熱管１１６内における蒸気発生を安定して行わせることが可能となる。これにより、気液分離器３０３内での水蒸気と濃縮液の分離を安定して行わせることができて生産管理が容易になるので高品質の濃縮液が得られる。【０２１０】
回収タンク３０４を開放タンクから構成した場合には、両者の液面レベル（ｎ、ｍ）を大気圧によって一定に揃うようにすることができる。したがって、伝熱管１１６内の液面レベル（ｎ）を一定に制御するための特段の装置群を設ける必要がないので、装置の構成を簡素化することができる。【０２１１】
加えて、余熱用熱交換器１０'を設けると、余熱用熱交換器１０'内において、気液分離器３０３で分離された蒸気（水蒸気）の熱を有効利用して、濃縮対象液体３０１の予熱を行うことができる。したがって、省エネルギー化を図ることができ、一層低コストで濃縮を行うことが可能となる。【０２１２】
なお、気液分離器３０３内に複数の邪魔板３１３を設けた構成の場合、専ら、容器内部に邪魔板３１３を設けた構造にするだけで、濃縮対象液体３０１を蒸気（水蒸気）と濃縮液に分離することができる。したがって、一層の省スペース化を図ることができるとともに、共に設備コストもさらに低減できる。【０２１３】
再び図１３を参照しながら、以下、本実施形態の濃縮装置を詳述する。【０２１４】
上述したように、図１３に示した濃縮装置は、熱交換器（第１熱交換器）１０を備えており、それに加えて、気液分離器３０３、回収タンク３０４、貯留タンク３０５、余熱用熱交換器（第２熱交換器）１０'が設置されている。【０２１５】
貯留タンク３０５には、濃縮対象液体が貯留される。この貯留タンク３０５の下部位置と、ボールタップ装置３４０とはポンプ３１４を管途中に備えた供給管３２５により連通接続されている。この供給管３２５の途中位置から第３送流管３２６が分岐しており、該第３送流管３２６の先端は第２熱交換器１０'に連通接続されている。【０２１６】
回収タンク３０４は上面が開放されている。なお、本実施形態における「開放」とは、図１３に示した構成のように外見上明らかに開放されていることが認められる状態のみを意味するものではなく、例えば隙間や孔等を設けることによって外側の大気と連通状態となされて回収タンク３０４の内圧と外側の大気圧とが等しくなり得る状態にあることを意味するものである。【０２１７】
回収タンク３０４の上部位置にはボールタップ装置３４０が付設されている。すなわち、回収タンク３０４の内周面の上縁部にはボールタップ本体３４１が取り付けられている。それとともに、当該ボールタップ本体３４１から延出されたアーム３４２が回収タンク３０４内の内部空間の上部位置に突出されて揺動可能な状態に支持されている。一方、アーム３４２の先端には、水より比重の小さい浮玉３４３が接合固定されている。【０２１８】
このボールタップ装置３４０は、浮玉３４３が所定高さにある場合には、ボールタップ本体３４１内にあるバルブを閉じて供給管３２５からの濃縮対象液体の回収タンク３０４内への供給を停止させる。一方、所定高さより低い位置にある場合には、バルブを開いて浮玉３４３の位置が所定高さに復帰するまで濃縮対象液体を回収タンク３０４内へ供給する。【０２１９】
ここで、回収タンク３０４内に満たされた液体の液面レベル（液位）（ｎ）が低下すると、これに伴って浮玉３４３の位置（高さ）も所定高さより低くなるから、直ちに浮玉３４３の位置が所定高さに復帰するまで回収タンク３０４内に濃縮対象液体の供給が行われる。このような機構によって、回収タンク３０４内の液面レベル（ｎ）が常に一定位置に保たれるようになされている。【０２２０】
第１熱交換器１０は、円筒形状の外殻体の内部に、その軸線方向（例えば、鉛直方向）に沿って複数本（例えば数十本）の伝熱管１１６が相互に所定間隔を隔てて平行状に配置された構造を有している。これら伝熱管１１６同士の間の空間（以下、「熱媒体通過空間」という）１１５に熱媒体が導入されることによって、伝熱管１１６内の液体との間で熱交換が行われる。【０２２１】
伝熱管１１６の上端は、いずれも第１熱交換器１０'上部の蒸気貯留室３１６に連通接続されている。蒸気貯留室３１６は、第１送流管３２２を介して、気液分離器３０３と連通接続されている。一方、前記伝熱管１１６の下端は、いずれも第１熱交換器１０下部の液体貯留室３１７に連通接続され、液体貯留室３１７は、逆止弁３３７を管途中に備えた連通管３２１を介して前記開放回収タンク３０４の底面に連通接続されている。【０２２２】
従って、回収タンク３０４内の液体は、連通管３２１、液体貯留室３１７を順に通過して伝熱管１１６内に供給され、次いで、ここで伝熱管１１６を介して熱媒体通過空間１１５内の高圧蒸気との間で熱交換がなされて蒸気化される。その後、当該蒸気（水及び媒質が含まれる）は、蒸気貯留室３１６を通過して第１送流管３２２に導入される。【０２２３】
第１熱交換器１０の側壁の上縁部には、円形状の熱媒体送入口３１８が設けられ、放熱媒体送入口３１８を介して第１熱交換器１０内の熱媒体通過空間１１５と熱媒体送流管３２０とが連通状態となされている。また、第１熱交換器１０の側壁の下縁部には、円形状の熱媒体排出口３１９が設けられ、放熱媒体排出口３１９を介して第１熱交換器１０内の熱媒体通過空間１１５と熱媒体排出管３２８とが連通状態となされている。【０２２４】
ここで、ボイラー３１１から供給される高圧蒸気は、熱媒体送流管３２０、熱媒体送入口３１８を順に通過して、熱媒体通過空間３１５内に進入する。次いで、伝熱管１１６を介して伝熱管１１６内の液体との間で熱交換を行い、当該液体を蒸気化させる。熱交換を終えた高圧蒸気は、熱媒体排出口３１９、熱媒体排出管３２８を順に通過して外に排水として排出される。【０２２５】
熱媒体送流管３２０には、圧力計３３２が取り付けられて、放熱媒体送流管３２０内における蒸気圧力を常時モニターすることができる。そして、熱媒体送流管３２０には運転操作の自動化を図るための電磁弁３３１が取り付けられている。【０２２６】
また、第１熱交換器１０の頂部には温度センサー３３３が取り付けられており、そのセンサー部３３３ａが蒸気貯留室３１０に配置されている。さらに、流量制御弁３３０が熱媒体送流管３２０に取り付けられており、流量制御弁３３０は、温度センサー３３３からの信号に呼応して導入蒸気量を制御することができる。これにより、発生蒸気の温度を逐一モニターしこれに応じて高圧蒸気の導入流量を調整することができる。【０２２７】
気液分離器３０３の天壁には、水蒸気吐出口３１２が設けられている。この水蒸気吐出口３１２には、第２送流管３２３の一端が連通接続される。第２送流管３２３の他端は、第２熱交換器（６）の側壁の上縁部に連通接続されている。また、気液分離器３０３の側壁の下縁部には、第１送流管３２２が連通接続されている。さらに、この気液分離器３０３の底壁には、回収管３２４の一端が連通接続され、回収管３２４の他端は、回収タンク３０４の側壁の上縁部に連通接続されている。【０２２８】
気液分離器３０３の内部空間には、図１３に示すように、複数枚の邪魔板３１３が相互に所定間隔を有しつつ、気液分離室３０３の天壁に対して平行状に突設されている。【０２２９】
この邪魔板３１３は、それぞれ気液分離室３０３の四側壁のうちの一側壁とは接合されずに残りの三側壁と接合されている。この邪魔板３１３の接合されない部分が、図１３に示したように、邪魔板３１３の１つ置きに交互に対向位置に配置されるようになされているので、第１送流管３２２から気液分離器３０３内に導入された蒸気は、その流れを邪魔板３１３に遮られて気液分離器３０３の内部空間を蛇行する態様で移動する。【０２３０】
そして、この移動過程において、導入された蒸気は数回その移動方向を反転させることとなるが、この際に蒸気は気液分離器３０３の側壁や邪魔板３１３と衝突し、これによって蒸気中に含まれる水分の一部が水蒸気となって水蒸気吐出口３１２を介して第２送流管３２３内に吐出される。その一方で、水分（水蒸気）除去後の残りの蒸気が液化して濃縮液となって気液分離器３０３の底部に滞留する。この滞留した濃縮液は、回収管３２４を通って回収タンク３０４内に送られる。【０２３１】
第２熱交換器１０'の内部空間には、複数本の伝熱管３５０が配置されている。伝熱管３５０の上端は、第４送流管３２７の一端に連通接続され、第４送流管３２７の他端は、貯留タンク３０５内の上部位置で開口した構成となっている。一方、伝熱管３５０の下端は、第３送流管３２６に連通接続されている。【０２３２】
また、第２熱交換器１０'の側壁の上縁部には、第２送流管３２３が取り付けられており、第２送流管３２３と熱媒体通過空間３６０とは連通されている。さらに、第２熱交換器１０'の側壁の下縁部には排出管３５１が取り付けられて、排出管３５１と熱媒体通過空間３６０とが連通されている。【０２３３】
ここで、気液分離器３０３で分離された水蒸気は、第２送流管３２３を通過して熱媒体通過空間３６０内に進入する。次いで、伝熱管３５０内の濃縮対象液体（貯留タンク３０５から第３送流管３２６を介して送流されてきた液体）との間で熱交換を行い、濃縮対象液体の予熱を行い、その後、排水管３５１を通過して外部に排出される。一方、予熱された濃縮対象液体は、伝熱管３５０内を上昇して第４送流管３２７内に進入し、ここを通過して貯留タンク３０５内に戻される。【０２３４】
このような第２熱交換器３０６を設けることにより、濃縮のために気液分離器３０３で分離した水蒸気を、更に貯留タンク３０５内の濃縮対象液体の予熱に有効利用できるので、省エネルギー化を図れるという利点がある。【０２３５】
また、貯留タンク３０５内に濃縮対象液体（例えばカニエキス液等）を供給しポンプ３１４を駆動させると、回収タンク３０４及び第１熱交換器１０に液体が供給されていき、そして、回収タンク３０４内の液面レベル（ｎ）が所定高さになったところで供給が停止する。この時、第１熱交換器１０の伝熱管１１６内の液面レベル（ｍ）は、回収タンク３０４内の液面レベル（ｎ）と一致した状態となる。【０２３６】
一方、ボイラー３１１から、熱媒体送流管３２０、熱媒体送入口３１８を介して第１熱交換器１０内の熱媒体通過空間１１５内に高圧蒸気を導入すると、伝熱管１１６を介して伝熱管１１６内の液体との間で熱交換が行われ、次いで、当該液体が蒸気（気体状態）となって蒸気貯留室３１６を上昇して第１送流管３２２に進入する。【０２３７】
このような液体の蒸気化によって伝熱管１１６内の液体が消費されると、連通管３２１を介して回収タンク３０４から液体が補充される。この時、回収タンク３０４が開放状態となされているから、回収タンク３０４内の液面レベル（ｎ）と第１熱交換器１０の伝熱管１１６内の液面レベル（ｍ）とが一致する状態に保持される。ここで、回収タンク３０４内の液面レベル（ｎ）がボールタップ装置３４０により予め所定位置に保たれるようになされているから、伝熱管１１６内における液面レベル（ｍ）が常に所望の一定位置に保持されるものとなる。【０２３８】
このように伝熱管１１６内の液面レベル（ｍ）を濃縮装置の運転状態において常に一定位置に保持できることにより、伝熱管１１６内における蒸気発生を安定して行わせることができる。そして、これにより、気液分離器３０３での水蒸気と濃縮液の分離を安定して行わせることができる。【０２３９】
第１熱交換器１０の伝熱管１１６内で発生した濃縮対象液体の蒸気は、第１送流管３２２を通過して気液分離器３０３内に進入する。そして、気液分離器３０３の内部空間を蛇行状に移動する過程で水蒸気と濃縮液に分離される。【０２４０】
分離された水蒸気は、気液分離器３０３内を上昇して水蒸気吐出口３１２、第２送流管３２３を通過して、第２熱交換器１０'の熱媒体通過空間３６０に進入する。ここを通過する間に伝熱管３５０内の濃縮対象液体を予熱し、しかる後に排水管３５１から外部に排出される。【０２４１】
一方、気液分離器３０３内の底部に滞留した濃縮液は、回収管３２４を通過して回収タンク３０４内に戻される。この濃縮液はさらに第１熱交換器１０に供給された後、気液分離器３０３でさらに濃縮されて回収タンク３０４内に戻される。【０２４２】
このような操作が繰り返されることによって、高濃度に濃縮された液体を得ることができる。なお、このような濃縮操作が進行するのに伴って回収タンク３０４内の液量が低下すると、ボールタップ装置３４０の作用によって順次貯留タンク３０５から新たな濃縮対象液体が回収タンク３０４に供給されていく。したがって、回収タンク３０４内の液面レベルは常に一定位置（ｎ）に保持される。このような過程を経ることで、貯留タンク３０５内に注入された濃縮対象液体は、高濃度に濃縮されて回収タンク３０４内に回収される。【０２４３】
本実施形態の濃縮装置は、カニエキス液（例えばカニを熱湯でボイルした際に出るカニエキス液）の濃縮装置として特に好適であるが、上述したように、このような用途に特に限定されるものではなく、その他の液体の濃縮にも用いることができる。なお、上記例では、濃縮対象液体が水溶液であり、そこから水蒸気を発生させるものを説明したが、濃縮対象液体から、水よりも揮発性の高い成分（例えば、アルコールなど）を除去して、濃縮する処理に適用することも可能である。【０２４４】
次に、本実施形態における具体的実施例について説明すると、以下の通りである。【０２４５】
図１３に示した構成の濃縮装置を用いて、カニを熱湯でボイルした際に出たカニエキス液の濃縮を行った。まず、カニエキス液（原液）を貯留タンク３０５に充填して濃縮装置を稼働させた。そして、貯留タンク３０５内の液量が減少すれば順次カニエキス液（原液）を補充供給しながら、５時間連続運転することによって回収タンク３０４内にカニエキス濃縮液を得た。【０２４６】
貯留タンク３０５に供給したカニエキス液（原液）の量は合計で２０００ｋｇであり、これに対して得られたカニエキス濃縮液は１４０ｋｇであるから、この濃縮操作によって約１４倍に濃縮された濃縮液を得ることができた。なお、このようなカニエキス濃縮液は、例えばカニ風味食品の製造等に用いられる。【０２４７】
本実施形態の濃縮装置によれば、第１熱交換器１０の伝熱管１１６内で発生した濃縮対象液体の蒸気は、気液分離器３０３内に導入され、ここで水蒸気と濃縮液に分離される。すなわち、蒸気中の水分の一部が水蒸気として水蒸気吐出口から吐出される一方、水分（水蒸気）除去後の残りの蒸気が液化して濃縮液となって気液分離器３０３の底部に残る。このように真空設備を設けることなく比較的簡単な設備で液体を濃縮することができるから、濃縮装置の小型化を図ることができるし設備コストも大幅に低減することができる。上述したように、気液分離器３０３の底部に滞留した濃縮液をさらに第１熱交換器１０に供給して、同様の操作を繰り返すようにすれば、さらに高濃度に濃縮することができる。【０２４８】
なお、本実施形態においては、真空装置を用いない構成を例示したが、必要に応じて、本実施形態の濃縮装置と真空装置を組み合わせて使用してもよい。真空装置を用いる場合でも、熱交換器１０の伝熱管１１６内で濃縮対象液体の蒸気を発生させる構成を採用しているので、真空装置の大型化または設備費用の増大を抑制することが可能となる。本実施形態の濃縮装置と真空装置を組み合わせて使用する場合とは、例えば、より純度を高めたい場合や、より濃縮の度合いを高めたい場合である。【０２４９】
以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。例えば、本発明の趣旨ないし精神を逸脱しない範囲において、上述の実施形態１から３の構成または改変例の一部を、相互に適用することが可能である。一例を挙げると、上述したように、図７に示した熱交換器１０と、図１０に示した熱交換器１０とを交換して、それに適した配管接続を行うこともできる。また、実施形態１のボイル処理の後、実施形態２の冷却処理を実行できることを説明したが、実施形態１のボイル処理の後、連続して、実施形態３の濃縮処理を行うこともができる。また、実施形態２の加熱処理で余熱して、実施形態３の濃縮処理を行うこともできる。
【産業上の利用可能性】
【０２５０】
本発明によれば、熱交換器を用いた新規なボイル装置を提供することができる。また、本発明によれば、処理液体を加熱・冷却できる加熱冷却装置、および、処理液体を濃縮して濃縮液を製造できる濃縮装置を提供することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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