JP6587932B2 - 抽出液製造システム及び抽出液の製造方法 - Google Patents

Description

本出願は、抽出液製造システム及び抽出液の製造方法に関する。

従来から、内部に流入する溶媒を利用して原料から抽出液を抽出する抽出液製造システムが知られている。

これに関し、特許文献１には、抽出液を抽出する前に、熱交換器とその熱交換媒体を利用して、温水（溶媒）を所定の温度まで加熱することが開示されている。

特開平９−２５２７１２号公報

このような抽出液製造システムでは、更に別の熱交換器（例えばクーリングタワー）と別の熱交換媒体を利用して、上記所定の温度に近づけること等を目的として溶媒を更に熱交換する場合がある。

しかしながら、この場合、熱交換媒体の消費量が多くなり、抽出液の製造コストが高くなってしまう。

本出願はかかる点に鑑みてなされたものであり、熱交換に利用する熱交換媒体の消費量を低減することのできる抽出液製造装置及び抽出液の製造方法を提供することを目的の一つとする。

本発明の第１態様に係る抽出液製造システムは、内部に流入する溶媒を利用して原料から抽出液を抽出する抽出部と、前記抽出部に流入する前記溶媒を、熱交換媒体を利用して熱交換する第一熱交換部と、前記第一熱交換部で熱交換された前記溶媒を、前記第一熱交換部で熱交換された前記熱交換媒体を再利用して熱交換する第二熱交換部と、を備える。

この構成によれば、第二熱交換部が第一熱交換部で熱交換された熱交換媒体を再利用して熱交換するので、第二熱交換部において熱交換に利用する熱交換媒体を新たに投入する量を低減することができ、もって熱交換に利用する熱交換媒体の消費量を低減することができる。

本発明の第２態様に係る抽出液製造システムでは、第１態様において、前記第一熱交換部は、前記熱交換に利用する前記熱交換媒体として、前記第二熱交換部で熱交換された前記熱交換媒体を再利用する。

この構成によれば、第一熱交換部が第二熱交換部で熱交換された熱交換媒体を再利用するので、第一熱交換部において熱交換に利用する熱交換媒体を新たに投入する量を低減することができ、さらに第二熱交換部で熱交換するための熱交換媒体を減らすこともでき、もって熱交換に利用する熱交換媒体の消費量を更に低減することができる。

本発明の第３態様に係る抽出液製造システムでは、第１又は第２態様において、前記抽出部で抽出された前記抽出液を、前記第一熱交換部で熱交換された前記熱交換媒体を再利用して熱交換する第三熱交換部、を更に備える。

この構成によれば、第三熱交換部が第一熱交換部で熱交換された熱交換媒体を再利用して熱交換するので、第三熱交換部において熱交換に利用する熱交換媒体を新たに投入する量を低減することができ、もって熱交換に利用する熱交換媒体の消費量を更に低減することができる。

本発明の第４態様に係る抽出液製造システムでは、第３態様において、前記第一熱交換部は、前記熱交換に利用する前記熱交換媒体として、前記第三熱交換部で熱交換された前記熱交換媒体を再利用する。

この構成によれば、第一熱交換部が第三熱交換部で熱交換された熱交換媒体を再利用するので、第一熱交換部において熱交換に利用する熱交換媒体を新たに投入する量を低減することができ、もって熱交換に利用する熱交換媒体の消費量を更に低減することができる。

本発明の第５態様に係る抽出液製造システムでは、第３又は第４態様において、前記熱交換媒体を前記第一熱交換部と前記第二熱交換部との間で循環させる第一循環流路と、前記熱交換媒体を前記第一熱交換部と前記第二熱交換部と前記第三熱交換部との間で循環させる第二循環流路と、前記熱交換媒体を循環させる流路を、前記第一循環流路及び前記第二循環流路の何れか一方に切り替える流路切替部と、を更に備える。

この構成によれば、流路切替部が熱交換媒体を循環させる流路を、第一循環流路及び第二循環流路の何れか一方に切り替える結果、抽出液に対する熱交換の有無を切り替えることができ、効率的に熱交換を行うことができる。

本発明の第６態様に係る抽出液製造システムでは、第５態様において、前記第一循環流路及び前記第二循環流路を含む循環流路において前記第一熱交換部の上流側に設けられ、前記熱交換媒体を前記循環流路に投入する第一投入部と、前記循環流路において前記第一熱交換部の上流側であって前記第一投入部とは異なる個所に設けられ、前記熱交換媒体を前記循環流路に投入する第二投入部と、前記第一投入部及び前記第二投入部からの前記熱交換媒体の投入量を調整する調整部と、を備える。

この構成によれば、調整部が第一投入部及び第二投入部からの熱交換媒体の投入量を調整するので、第一投入部のみで熱交換媒体の投入量を調整する場合に比べて、調整の幅が増え、更に効率的に熱交換を行うことができる。

本発明の第７態様に係る抽出液製造システムでは、第１乃至第６態様の何れか１つの態様において、前記溶媒を貯蔵する溶媒貯蔵部と、前記溶媒貯蔵部と前記抽出部とを接続し、接続途中に前記第一熱交換部が配置され、前記溶媒貯蔵部に貯蔵された前記溶媒を前記抽出部へ流す溶媒供給流路と、前記第一熱交換部の下流側の前記溶媒供給流路から分岐して前記溶媒供給流路と前記溶媒貯蔵部とを接続し、接続途中に前記第二熱交換部が配置され、前記第一熱交換部で熱交換された前記溶媒を前記溶媒貯蔵部に戻す溶媒帰還流路と、を更に備える。

この構成によれば、溶媒を、溶媒貯蔵部と溶媒供給流路と溶媒帰還流路との間を循環させ、途中の第一熱交換部と第二熱交換部とで熱交換を繰り返させることができる。この結果、溶媒の温度を、抽出部で抽出をするために最適な温度にすることができる。

本発明の第８態様に係る抽出液の製造方法は、内部に流入する溶媒を利用して原料から抽出液を抽出する抽出ステップと、前記抽出部に流入する前記溶媒を、熱交換媒体を利用して熱交換する第一熱交換ステップと、前記第一熱交換ステップで熱交換された前記溶媒を、前記第一熱交換部で熱交換された前記熱交換媒体を再利用して熱交換する第二熱交換ステップと、を有する。

この製造方法によれば、第二熱交換ステップが第一熱交換ステップで熱交換された熱交換媒体を再利用して熱交換するので、第二熱交換ステップにおいて熱交換に利用する熱交換媒体を新たに投入する量を低減することができ、もって熱交換に利用する熱交換媒体の消費量を低減することができる。

本発明によれば、熱交換に利用する熱交換媒体の消費量を低減することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る抽出液製造システムの構成を説明するための概略図である。 図２は、本発明の実施形態に係る抽出液の製造方法における一連の製造工程を説明するためのフローチャートである。 図３は、本発明の実施形態に係る抽出液の製造方法の温水準備工程を説明するための説明図である。 図４は、本発明の実施形態に係る抽出液の製造方法の抽出準備工程を説明するための説明図である。 図５は、本発明の実施形態に係る抽出液の製造方法の抽出開始工程を説明するための説明図である。 図６は、本発明の実施形態に係る抽出液の製造方法の抽出継続工程を説明するための説明図である。 図７は、本発明の実施形態に係る抽出液の抽出終了準備及び温水準備工程を説明するための説明図である。

以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態について説明する。なお、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は、図示の比率に限定されるものではない。また、以下の実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明はこの実施の形態に限定されるものではない。

＜抽出液製造システム＞
まず、本発明の実施形態に係る抽出液製造システムの概要について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る抽出液製造システムの構成を説明するための概略図である。

図１に示されるように、抽出液製造システム１０は、温水貯蔵タンク１２と、抽出機１４と、抽出液貯蔵タンク１６と、制御部Ｃと、を備えている。

温水貯蔵タンク１２は、抽出機１４が抽出の際に利用する溶媒として温水を貯蔵する溶媒貯蔵部である。

抽出機１４は、温水貯蔵タンク１２から内部に流入する温水を利用して原料から抽出液を抽出する抽出部である。具体的には、抽出機１４は、フィルタ上に原料を配置し、当該原料にシャワーノズルから温水を注ぐことで、原料からフィルタを介して抽出液を抽出する。原料としては、例えば、コーヒー豆や茶葉等の飲料用の植物原料が挙げられる。また、抽出液としては、例えば、飲料、希釈して飲用に用いられる飲料用原料、及び希釈して飲用に用いられる飲料用濃縮物が挙げられる。

抽出液貯蔵タンク１６は、抽出機１４から抽出された抽出液を貯蔵する抽出液貯蔵部である。

制御部Ｃは、抽出機１４の制御を含め抽出液製造システム１０の各種制御を行う。

以上のように構成された抽出液製造システム１０は、各構成を接続するため、温水追加流路１８と、温水供給流路２０と、温水帰還流路２２と、抽出液回収流路２４と、を備えている。

具体的には、温水追加流路１８は、温水の元となる冷水Ｗ１の供給源（不図示）と温水貯蔵タンク１２とを接続する流路である。この温水追加流路１８は、不図示のポンプにより、冷水Ｗ１がその途中で温められた温水を温水貯蔵タンク１２に流す。この結果、温水が温水貯蔵タンク１２に追加で貯蔵される。

温水供給流路２０は、温水貯蔵タンク１２と抽出機１４とを接続する流路である。この温水供給流路２０は、ポンプ２６を利用して、温水貯蔵タンク１２に貯蔵された温水を抽出機１４に流す（供給する）。この結果、温水が抽出機１４の内部に流入する。

温水帰還流路２２は、温水供給流路２０の途中の分岐点２０Ａで分岐して、当該温水供給流路２０と温水貯蔵タンク１２とを接続する流路である。この温水帰還流路２２は、ポンプ２６を利用して、温水供給流路２０に流れる温水を温水貯蔵タンク１２に戻す。

抽出液回収流路２４は、抽出機１４と抽出液貯蔵タンク１６とを接続する流路である。この抽出液回収流路２４は、ポンプ２８を利用して、抽出機１４で抽出された抽出液を抽出液貯蔵タンク１６に流す。この結果、当該抽出液貯蔵タンク１６に抽出液が貯蔵される。

以上のような温水の流路において、抽出液製造システム１０は、上記ポンプ２６，２８の他、バルブ３０，３２と、第一熱交換器３４と、第二熱交換器３６と、第三熱交換器３８と、第四熱交換器４０と、を備える。

具体的には、バルブ３０は、温水供給流路２０において分岐点２０Ａよりも下流側に設置されている。また、バルブ３２は、温水帰還流路２２において分岐点２０Ａに近い上流側に設置されている。これらバルブ３０，３２は、制御部Ｃの指示に応じて、温水供給流路２０に流れる温水の流入先を、抽出機１４及び温水貯蔵タンク１２の何れか一方に切り替える。

第一熱交換器３４は、温水供給流路２０において分岐点２０Ａよりも上流側に配置されている。この第一熱交換器３４は、温水供給流路２０において抽出機１４に流入する温水を、熱交換媒体としてのスチームＳを利用して熱交換するものである。ここで、本実施形態では、温水貯蔵タンク１２に貯蔵される温水が例えば１００度未満である場合を想定する。この場合、第一熱交換器３４は、抽出機１４において抽出液が効率良く抽出されるように、例えば１００度以上の適切な温度（以下、「目標抽出温度」と称す。）まで温水を加熱する。この熱交換の結果として、スチームＳは冷却される。なお、スチームＳは、スチームＳ１による加熱工程を経る場合と、スチームＳ１とスチームＳ２による加熱工程を経る場合がある。また、第一熱交換器３４で熱交換される前のスチームＳの温度は、例えば１００以上１５０度以下に調整されている。

第二熱交換部３６は、温水帰還流路２２においてバルブ３２よりも下流側に配置されている。この第二熱交換部３６は、第一熱交換器３４で加熱され温水帰還流路２２を介して温水貯蔵タンク１２へ戻る温水を、第一熱交換部３４で冷却されたスチームＳを再利用して冷却するものである。この熱交換の結果として、再利用されたスチームＳは加熱される。この第二熱交換部３６で加熱されたスチームＳは、第一熱交換部３４が熱交換に利用するスチームの全部又は一部として、更に再利用される。詳細は後述するが、これら第一熱交換器３４と第二熱交換部３６で加熱と冷却が繰り返されることにより、抽出機１４に流入する温水に使用する熱交換媒体（加熱用スチーム、冷却用冷水など）を削減することが可能である。

第三熱交換器３８は、抽出液回収流路２４の途中に配置されている。この第三熱交換器３８は、抽出機１４で抽出され抽出液貯蔵タンク１６へ流れる抽出液を、第一熱交換器３４で冷却されたスチームＳを再利用して冷却するものである。この熱交換の結果として、再利用されたスチームＳは加熱される。この第三熱交換器３８で加熱されたスチームＳは、第一熱交換部３４が熱交換に利用する加熱媒体の全部又は一部として、更に再利用される。

第四熱交換器４０は、抽出液回収流路２４において第三熱交換器３８よりも下流側に配置されている。この第四熱交換器４０は、第三熱交換器３８で冷却され抽出液貯蔵タンク１６へ流れる抽出液を、冷水Ｗ１を利用して更に冷却する。この結果として、抽出液貯蔵タンク１６には、第三熱交換器３８及び第四熱交換器４０によって例えば５０度以下に冷却された抽出液が貯蔵される。また、第四熱交換器４０での熱交換の結果として、利用された冷水Ｗ１は加熱されて温水となる。この温水は、温水追加流路１８を介して温水貯蔵タンク１２に流入する。すなわち、この温水は、抽出機１４による抽出のためのものとして再利用される。

以上のようなスチームＳの再利用を実現する構成として、抽出液製造システム１０は、第一循環流路４２と、第二循環流路４４と、を含むスチームＳの循環流路を備える。なお、図１以降では、温水や抽出液の流路との区別のために、この循環流路が点線で表現されている。

第一循環流路４２は、第一熱交換部３４と第二熱交換部３６とを循環接続する流路である（図３太点線参照）。この第一循環流路４２では、ポンプ４６を利用して、スチームＳを第一熱交換部３４と第二熱交換部３６との間で循環させる。なお、第一循環流路４２において第一熱交換部３４の上流側であって、第二熱交換部３６の下流側には、分岐点４２Ａと分岐点４２Ｂとが設置されている。

第二循環流路４４は、第一熱交換部３４と第二熱交換部３６と第二熱交換器３６とを循環接続する流路である（図４太点線参照）。この第二循環流路４４は、分岐点４２Ａと分岐点４２Ｂの間であって第一熱交換部３４等が配置されていない流路４２Ｃを除く第一循環流路４２と、当該第一循環流路４２の分岐点４２Ａから分岐して分岐点４２Ｂに接続する流路４４Ａと、で構成される。この第二循環流路４４では、ポンプ４６を利用して、スチームＳを第一熱交換部３４と第二熱交換部３６と第三熱交換器３８との間で循環させる。

以上のようなスチームＳの流路において、抽出液製造システム１０は、バルブ４８，５０，５２と、第一投入口５４と、第二投入口５６と、水投入口５８と、を備える。

バルブ４８は、分岐点４２Ａと分岐点４２Ｂの間の流路４２Ｃに設置されている。バルブ５０は、第二循環流路４４において第三熱交換器３８と分岐点４２Ａの間に設置されている。バルブ５２は、第二循環流路４４において第三熱交換器３８と分岐点４２Ｂの間に設置されている。これらのバルブ４８，５０，５２は、制御部Ｃの指示に応じて、スチームＳを循環させる流路を、第一循環流路４２及び第二循環流路４４の何れか一方に切り替える。すなわち、バルブ４８，５０，５２と制御部Ｃは、本実施形態の流路切替部を構成する。

第一投入口５４は、第一循環流路４２において第一熱交換部３４の上流側であって第二熱交換部３６の下流側に設置されている。具体的には、第一投入口５４は、第一循環流路４２において第二熱交換部３６と分岐点４２Ａとの間に設置されている。この第一投入口５４は、スチームＳ１を第一循環流路４２及び第二循環流路４４を含む循環流路に投入する。この結果、スチームＳ１は、循環流路に流れるスチームＳの一部となる。

第二投入口５６は、第一循環流路４２において第一熱交換部３４の上流側であって第二熱交換部３６の下流側で且つ第一投入口５４とは異なる個所に設置されている。具体的には、第二投入口５６は、第一循環流路４２において第一熱交換部３４と分岐点４２Ｂの間に設置されている。この第二投入口５６は、スチームＳ２を第一循環流路４２及び第二循環流路４４を含む循環流路に投入する。この結果、スチームＳ２は、循環流路に流れるスチームＳの一部となる。

なお、第一投入口５４及び第二投入口５６からのスチームＳ１，Ｓ２の投入量は、制御部Ｃによって調整される。

水投入口５８は、第一循環流路４２において第一熱交換部３４の上流側であって第二熱交換部３６の下流側に設置されている。この水投入口５８は、第一循環流路４２に冷水Ｗ２を投入する。

＜抽出液の製造方法＞
次に、上記のような抽出液製造システム１０において行われる抽出液の製造方法について説明する。図２は、本発明の実施形態に係る抽出液の製造方法における一連の製造工程を説明するためのフローチャートである。

また、図３は、本発明の実施形態に係る抽出液の製造方法の温水準備工程を説明するための説明図である。図４は、本発明の実施形態に係る抽出液の製造方法の抽出準備工程を説明するための説明図である。図５は、本発明の実施形態に係る抽出液の製造方法の抽出開始工程を説明するための説明図である。図６は、本発明の実施形態に係る抽出液の製造方法の抽出継続工程を説明するための説明図である。図７は、本発明の実施形態に係る抽出液の抽出終了準備及び温水準備工程を説明するための説明図である。

なお、図３以降では、各工程で用いられる流路及び投入口等が太線で表現されている。また、図３以降では、温水等の温度が、（冷）又は（温）等で表現されている。この（冷）及び（温）は、熱交換の前後に比べたきの相対温度である。例えば（冷）→（温）の表現では、（冷）は熱交換後よりも冷たい温度であり、（温）は熱交換前よりも温かい温度である。また、以下では、全ての製造工程は制御部Ｃが行う場合を説明するが、製造工程の全部又は一部は人が行ってもよい。

（ステップＳＰ１０）
まず、制御部Ｃは、抽出機１４に供給するための温水を目標抽出温度にするために準備する温水準備工程を実行する。

具体的には、図３に示されるように、制御部Ｃは、バルブ３０，３２を制御して、バルブ３０を閉め且つバルブ３２を開く。また、制御部Ｃは、バルブ４８，５０，５２を制御して、バルブ５０，５２を閉め且つバルブ４８を開ける。その後、制御部Ｃは、不図示のバルブを制御して、目標抽出温度のスチームＳ１を第一投入口５４から投入する。そして、制御部Ｃは、ポンプ４６を制御して、投入したスチームＳを流す。また、制御部Ｃは、ポンプ２６を制御して、温水貯蔵タンク１２に貯蔵されている例えば１００度未満の温水を温水供給流路２０に流す。

この結果、温水貯蔵タンク１２に貯蔵されている温水は、温水供給流路２０と、温水帰還流路２２と、温水貯蔵タンク１２との間を循環する。また、スチームＳの流路は、第一循環流路４２に切り替えられる。そして、第一投入口５４からのスチームＳ１が、加熱媒体として投入され、スチームＳが第一循環流路４２を循環する。

ここで、温水供給流路２０を流れる温水は、その途中の第一熱交換器３４においてスチームＳと熱交換されて加熱される（第一熱交換ステップ）。すなわち、当該温水の温度は、第一熱交換器３４の前後で、冷たい温度から温かい温度となる｛図３中（冷）→（温）｝。一方で、第一循環流路４２に流れるスチームＳは、第一熱交換器３４において温水と熱交換されて冷却される。すなわち、当該スチームＳの温度は、第一熱交換器３４の前後で、温かい温度から冷たい温度となる｛図３中（温）→（冷）｝。

また、第一熱交換器３４で加熱されて温水帰還流路２２に流れる温水は、その途中の第二熱交換器３６において第一熱交換部３４で冷却されたスチームＳの再利用により当該スチームＳと熱交換されて冷却される（第二熱交換ステップ）。すなわち、当該温水の温度は、第二熱交換器３６の前後で、温かい温度から冷たい温度となる｛図３中（温）→（冷）｝。一方で、第一熱交換器３４で冷却されて第一循環流路４２に流れるスチームＳは、第二熱交換器３６において第一熱交換器３４で加熱された温水と熱交換されて加熱される。すなわち、当該スチームＳの温度は、第二熱交換器３６の前後で、冷たい温度から温かい温度となる｛図３中（冷）→（温）｝。

また、温水帰還流路２２から温水貯蔵タンク１２に戻った温水は、再度温水供給流路２０を流れる。そして、当該温水は、その途中の第一熱交換器３４において第二熱交換器３６で加熱されたスチームＳの再利用により当該スチームＳと熱交換されて加熱される。すなわち、当該温水の温度は、第一熱交換器３４の前後で、冷たい温度から温かい温度となる｛図３中（冷）→（温）｝。一方で、第二熱交換器３６で加熱されて第一循環流路４２に流れるスチームＳは、第一熱交換器３４において温水と熱交換されて冷却される。すなわち、当該スチームＳの温度は、第一熱交換器３４の前後で、温かい温度から冷たい温度となる｛図３中（温）→（冷）｝。

なお、このように温水が再度温水供給流路２０を流れる際は、第二熱交換器３６で加熱されたスチームＳの温度が目標抽出温度未満の場合がある。この場合、制御部Ｃは、当該スチームＳの温度が目標抽出温度になるように、当初の投入量よりも少ない量のスチームＳ１をスチームＳの一部として第一投入口５４から第一循環流路４２に追加で投入する。 この結果、第一熱交換器３４に向かって流れるスチームＳの温度は、第一投入口５４の前後で、温かい温度から更に温かい温度となる｛図３中（温）→（更に温）｝。

以上のような温水準備工程では、制御部Ｃは、温水の温度が目標抽出温度になるまで、温水を循環させて熱交換を繰り返させる。次に、一連の製造工程が図２に示されるステップＳＰ１２の工程に移行される。

（ステップＳＰ１２）
制御部Ｃは、抽出機１４での抽出を準備する抽出準備工程を実行する。

具体的には、図４に示されるように、制御部Ｃは、バルブ３０，３２を制御して、バルブ３０を開け且つバルブ３２を閉める。なお、制御部Ｃは、バルブ５０，５２を閉めた状態で且つバルブ４８を開けた状態を継続する。また、制御部Ｃは、ポンプ２６，４６の制御を継続する。また、制御部Ｃは、不図示のバルブを制御して、当初の投入量と同等の量のスチームＳ１を第一投入口５４から投入する。

この結果、温水供給流路２０と温水帰還流路２２を循環していた温水は、温水供給流路２０から抽出機１４に流れる。また、第一投入口５４からのスチームＳ１は、スチームＳとして第一循環流路４２を循環する。

ここで、温水供給流路２０を流れる温水は、その途中の第一熱交換器３４においてスチームＳと熱交換されて加熱される。すなわち、当該温水の温度は、第一熱交換器３４の前後で、冷たい温度から温かい温度となる｛図４中（冷）→（温）｝。一方で、第一循環流路４２に流れるスチームＳは、第一熱交換器３４において温水と熱交換されて冷却される。すなわち、当該スチームＳの温度は、第一熱交換器３４の前後で、温かい温度から冷たい温度となる｛図４中（温）→（冷）｝。

また、第一熱交換器３４で加熱された温水は、その温度が目標抽出温度となって、抽出機１４に流れる。一方で、第一熱交換器３４で冷却されて第一循環流路４２に流れるスチームＳは、第二熱交換器３６を通過するが、そこには熱交換の対象である温水が流れていないため当該第二熱交換器３６において熱交換されずに、再度第一熱交換器３４に向かって流れる。すなわち、当該スチームＳの温度は、第二熱交換器３６の前後で、冷たい温度が維持される｛図４中（冷）維持｝。

なお、この冷たい温度が継続された状態のスチームＳは、第一熱交換器３４において温水を目標抽出温度まで加熱するため、当該目標抽出温度まで上げておく必要がある。そこで、制御部Ｃは、当該スチームＳの温度が目標抽出温度になるように、当初の投入量と同等のスチームＳ１をスチームＳの一部として第一循環流路４２に追加で投入する。また、スチームＳの温度は、上記温水準備工程に比べて急激に冷たい温度に下がっているため、制御部Ｃは、その分、追加加熱工程の一部としてスチームＳ２を第一循環流路４２に追加で投入することで補う。

この結果、第一循環流路４２に流れるスチームＳの温度は、第一投入口５４の前後で、冷たい温度から温かい温度となる｛図４中（冷）→（温）｝。また、その後スチームＳの温度は、第二投入口５６の前後で、温かい温度から更に温かい温度となる｛図４中（温）→（更に温）｝。

以上のような抽出準備工程が終了すると、一連の製造工程が図２に示されるステップＳＰ１４の工程に移行される。

（ステップＳＰ１４）
制御部Ｃは、抽出機１４での抽出を行う抽出開始工程を実行する。

具体的には、図５に示されるように、制御部Ｃは、バルブ３２，５０，５２を閉めた状態で且つバルブ３０，４８を開けた状態を継続する。また、制御部Ｃは、スチームＳ１，Ｓ２の投入を継続する。また、制御部Ｃは、ポンプ２６，４６の制御を継続する。また、制御部Ｃは、抽出機１４を制御して、内部に流入する目標抽出温度の温水を利用した抽出液の抽出を開始する。また、制御部Ｃは、新たにポンプ２８を制御して、抽出機１４で抽出された抽出液を抽出液回収流路２４に流す。

この結果、温水貯蔵タンク１２に貯蔵されている温水は、温水供給流路２０から抽出機１４に流れる。また、抽出機１４で抽出された抽出液は、抽出液回収流路２４を流れた後、抽出液貯蔵タンク１６に流れて回収される。また、スチームＳ１，Ｓ２は、スチームＳとして第一循環流路４２を循環する。

ここで、温水供給流路２０を流れる温水は、その途中の第一熱交換器３４においてスチームＳと熱交換されて加熱される。すなわち、当該温水の温度は、第一熱交換器３４の前後で、冷たい温度から温かい温度となる｛図５中（冷）→（温）｝。一方で、第一循環流路４２に流れるスチームＳは、第一熱交換器３４において温水と熱交換されて冷却される。すなわち、当該スチームＳの温度は、第一熱交換器３４の前後で、温かい温度から冷たい温度となる｛図５中（温）→（冷）｝。

また、第一熱交換器３４で冷却されて第一循環流路４２に流れるスチームＳは、第二熱交換器３６を通過するが、そこには熱交換の対象である温水が流れていないため当該第二熱交換器３６において熱交換されずに、再度第一熱交換器３４に向かって流れる。すなわち、当該スチームＳの温度は、第二熱交換器３６の前後で、冷たい温度が維持される｛図５中（冷）維持｝。

また、抽出液回収流路２４を流れる抽出液の温度は、抽出の初期では温水の温度よりも十分に低いものとなる。この抽出液は、第三熱交換器３８を通過するが、そこには熱交換の対象であるスチームＳが流れていないため当該第三熱交換器３８において熱交換されずに、抽出液貯蔵タンク１６に向かって流れる。すなわち、抽出液は、第三熱交換器３８の前後で、冷たい温度が維持される｛図５中（冷）維持｝。第三熱交換器３８を通過した抽出液は、第四熱交換器４０において冷水Ｗ１と熱交換されて冷却される。すなわち、当該抽出液は、第四熱交換器４０の前後で、冷たい温度から更に冷たい温度となる｛図５中（冷）→（更に冷）｝。一方で、冷水Ｗ１は、第四熱交換器４０において抽出液と熱交換されて加熱される。すなわち、当該冷水Ｗ１は、第四熱交換器４０の前後で、冷たい温度から温かい温度の温水となる｛図５中（冷）→（温）｝。なお、この温水は、温水追加流路１８を流れて、温水貯蔵タンク１２に供給される。

以上のような抽出開始工程の後、抽出液回収流路２４を流れる抽出液は、温水の温度に向かって次第に温かくなる。このように、抽出液が所定温度（例えば９０度以上）より温かくなると、抽出液貯蔵タンク１６で回収する前において抽出液をより一層冷やす必要があることから、一連の製造工程が図２に示されるステップＳＰ１６の工程に移行される。

（ステップＳＰ１６）
制御部Ｃは、抽出機１４での抽出を継続する抽出継続工程を実行する。

具体的には、図６に示されるように、制御部Ｃは、バルブ３２を閉めた状態で且つバルブ３０を開けた状態を継続する。また、制御部Ｃは、ポンプ２６，２８，４６の制御を継続する。また、制御部Ｃは、抽出機１４を制御して、内部に流入する目標抽出温度の温水を利用した抽出液の抽出を継続する。

更に、制御部Ｃは、バルブ４８〜５２を制御して、バルブ５０，５２を開け、バルブ４８を閉める。また、制御部Ｃは、スチームＳ２の投入を継続する一方でスチームＳ１の投入を停止する。なお、この急な停止を避けるために、前の抽出開始工程において、制御部Ｃは、スチームＳ１の投入量を徐々に少なくする一方でスチームＳ２の投入量を徐々に大きくするように、各投入量を調整することが好ましい。

この結果、温水貯蔵タンク１２に貯蔵されている温水は、温水供給流路２０から抽出機１４に流れる。また、抽出機１４で抽出された抽出液は、抽出液回収流路２４を流れた後、抽出液貯蔵タンク１６に流れて回収される。また、スチームＳの流路は、第二循環流路４４に切り替えられる。そして、スチームＳ２は、スチームＳとして第二循環流路４４を循環する。すなわち、制御部Ｃは、上記抽出液の温度に基づき、スチームＳを循環させる流路を、第二循環流路４４に切り替える。

ここで、温水供給流路２０を流れる温水は、その途中の第一熱交換器３４においてスチームＳと熱交換されて加熱される。当該温水の温度は、第一熱交換器３４の前後で、冷たい温度から温かい温度となる｛図６中（冷）→（温）｝。一方で、第二循環流路４４に流れるスチームＳは、第一熱交換器３４において温水と熱交換されて冷却される。すなわち、当該スチームＳの温度は、第一熱交換器３４の前後で、温かい温度から冷たい温度となる｛図６中（温）→（冷）｝。

また、第一熱交換器３４で冷却されて第一循環流路４２に流れるスチームＳは、第二熱交換器３６を通過するが、そこには熱交換の対象である温水が流れていないため当該第二熱交換器３６において熱交換されずに、第三熱交換器３８に向かって流れる。すなわち、当該スチームＳの温度は、第二熱交換器３６の前後で、冷たい温度が維持される｛図６中（冷）維持｝。

また、抽出液回収流路２４を流れる抽出液は、抽出継続工程（抽出の中期以降）では温かいものとなっている。この抽出液は、その途中の第三熱交換器３８において第一熱交換器３４で冷却されたスチームＳの再利用により当該スチームＳと熱交換されて冷却される。すなわち、当該抽出液の温度は、第三熱交換器３８の前後で、温かい温度から冷たい温度となる｛図６中（温）→（冷）｝。一方で、第一熱交換器３４で冷却されたスチームＳ（第二熱交換器３６において冷たい温度が維持されたもの）は、第三熱交換器３８において抽出液と熱交換されて加熱される。すなわち、当該スチームＳの温度は、第三熱交換器３８の前後で、冷たい温度から温かい温度となる｛図６中（冷）→（温）｝。

また、第三熱交換器３８で冷却された抽出液は、第四熱交換器４０において冷水Ｗ１と熱交換されて更に冷却される。すなわち、当該抽出液の温度は、第四熱交換器４０の前後で、冷たい温度から更に冷たい温度となる｛図６中（冷）→（更に冷）｝。一方で、冷水Ｗ１は、第四熱交換器４０において抽出液と熱交換されて加熱される。すなわち、当該冷水Ｗ１は、第四熱交換器４０の前後で、冷たい温度から温かい温度の温水となる｛図６中（冷）→（温）｝。

また、第三熱交換器３８で温かい温度となったスチームＳは、スチームＳ２が投入されることで、更に加熱される。すなわち、当該スチームＳの温度は、スチームＳ２の第二投入口５６の前後で、温かい温度から更に温かい温度となる｛図６中（温）→（更に温）｝。

以上のような抽出継続工程は、抽出継続工程の開始から例えば所定時間が経過するまで継続される。なお、この継続の際、抽出機１４直後の抽出液の温度は徐々に上がっていくため、制御部Ｃは、スチームＳ２の投入量を徐々に少なくする。そして、上記所定時間が経過した後は、一連の製造工程が図２に示されるステップＳＰ１８の工程に移行される。

（ステップＳＰ１８）
制御部Ｃは、抽出機１４での抽出を終了するための準備をし、一連の製造工程の後更に別の原料等から抽出液を抽出するための温水を準備する抽出終了準備及び温水準備工程を実行する。

具体的には、図７に示されるように、制御部Ｃは、バルブ３０，３２を制御して、バルブ３０を閉め且つバルブ３２を開く。また、制御部Ｃは、バルブ５０，５２を開けた状態且つバルブ４８を閉めた状態を継続する。また、制御部Ｃは、ポンプ２６，２８，４６の制御を継続する。

更に、制御部Ｃは、抽出機１４を制御して、内部に温水が流入しなくなった後所定期間が経過するまで抽出液の抽出を継続し、その後、抽出を終了する。また、制御部Ｃは、スチームＳ２の投入を停止する。また、制御部Ｃは、水投入口５８から第二循環流路４４に冷水Ｗ２を投入する。

この結果、温水貯蔵タンク１２に貯蔵されている温水は、温水供給流路２０と、温水帰還流路２２と、温水貯蔵タンク１２との間を循環する。また、抽出が終了するまで抽出機１４で抽出された抽出液は、抽出液回収流路２４を流れた後、抽出液貯蔵タンク１６に流れて回収される。また、スチームＳは、第二循環流路４４を循環する。

ここで、温水供給流路２０を流れる温水は、その途中の第一熱交換器３４においてスチームＳと熱交換されて加熱される。すなわち、当該温水の温度は、第一熱交換器３４の前後で、冷たい温度から温かい温度となる｛図７中（冷）→（温）｝。一方で、第二循環流路４４に流れるスチームＳは、第一熱交換器３４において温水と熱交換されて冷却される。すなわち、当該スチームＳの温度は、第一熱交換器３４の前後で、温かい温度から冷たい温度となる｛図７中（温）→（冷）｝。

また、第一熱交換器３４で加熱されて温水帰還流路２２に流れる温水は、その途中の第二熱交換器３６において第一熱交換部３４で冷却されたスチームＳの再利用により当該スチームＳと熱交換されて冷却される。すなわち、当該温水の温度は、第二熱交換器３６の前後で、温かい温度から冷たい温度となる｛図７中（温）→（冷）｝。一方で、第一熱交換器３４で冷却されて第二循環流路４４に流れるスチームＳは、第二熱交換器３６において温水と熱交換されて加熱される。すなわち、当該スチームＳの温度は、第二熱交換器３６の前後で、冷たい温度から温かい温度となる｛図７中（冷）→（温）｝。その後、当該スチームＳの温度は、冷水Ｗ２が投入されることにより、温かい温度から冷たい温度となる｛図７中（温）→（冷）｝。

また、抽出液回収流路２４を流れる抽出液は、温かいものとなっている。この抽出液は、その途中の第三熱交換器３８において冷水Ｗ２により冷却されたスチームＳの再利用により当該スチームＳと熱交換されて冷却される。すなわち、当該抽出液の温度は、第三熱交換器３８の前後で、温かい温度から冷たい温度となる｛図７中（温）→（冷）｝。一方で、冷水Ｗ２により冷却され第二循環流路４４に流れるスチームＳは、第三熱交換器３８において温水と熱交換されて加熱される。すなわち、当該スチームＳの温度は、第三熱交換器３８の前後で、冷たい温度から温かい温度となる｛図７中（冷）→（温）｝。

その後、抽出液は、第四熱交換器４０において冷水Ｗ１と熱交換されて更に冷却される。すなわち、当該抽出液の温度は、第四熱交換器４０の前後で、冷たい温度から更に冷たい温度となる｛図７中（冷）→（更に冷）｝。一方で、冷水Ｗ１は、第四熱交換器４０において抽出液と熱交換されて加熱される。すなわち、当該冷水Ｗ１は、第四熱交換器４０の前後で、冷たい温度から温かい温度の温水となる｛図７中（冷）→（温）｝。

また、温水帰還流路２２から温水貯蔵タンク１２に戻った温水は、再度温水供給流路２０を流れる。そして、当該温水は、その途中の第一熱交換器３４において第三熱交換器３８で加熱されたスチームＳの再利用により当該スチームＳと熱交換されて加熱される。すなわち、当該温水の温度は、第一熱交換器３４の前後で、冷たい温度から温かい温度となる｛図７中（冷）→（温）｝。一方で、第三熱交換器３８で加熱されて第二循環流路４４に流れるスチームＳは、第一熱交換器３４において温水と熱交換されて冷却される。すなわち、当該スチームＳの温度は、第一熱交換器３４の前後で、温かい温度から冷たい温度となる｛図７中（温）→（冷）｝。

以上のような抽出終了準備及び温水準備工程の後、一連の製造工程が終了する。

＜作用＞
次に、本実施形態の作用について説明する。

本実施形態によれば、第二熱交換器３６が第一熱交換器３４で熱交換されたスチームＳを再利用して熱交換するので、第二熱交換器３６において熱交換に利用するスチームを新たに投入する量を低減（例えばゼロに）でき、もって熱交換に利用するスチームの消費量を低減することができる。

また、本実施形態によれば、第一熱交換器３４が第二熱交換器３６で熱交換されたスチームＳを再利用するので、第一熱交換器３４において熱交換に利用するスチームを新たに投入する量を低減でき、もって熱交換に利用するスチームの消費量を更に低減することができる。

また、本実施形態によれば、第三熱交換器３８が第一熱交換部３４で熱交換されたスチームＳを再利用して熱交換するので、第三熱交換器３８において熱交換に利用するスチームを新たに投入する量を低減でき、もって熱交換に利用するスチームの消費量を更に低減することができる。

また、本実施形態によれば、第一熱交換器３４が第三熱交換器３８で熱交換されたスチームＳを再利用するので、第一熱交換器３４において熱交換に利用するスチームを新たに投入する量を低減することができ、もって熱交換に利用する熱交換媒体の消費量を更に低減することができる。

また、本実施形態によれば、バルブ４８，５０，５２と制御部Ｃを含む流路切替部がスチームＳを循環させる流路を、第一循環流路４２及び第二循環流路４４の何れか一方に切り替える結果、抽出液に対する熱交換の有無を切り替えることができ、効率的に熱交換を行うことができる。

また、本実施形態によれば、不図示のバルブと制御部Ｃを含む調整部が第一投入口５４及び第二投入口５６からのスチームＳ１，Ｓ２の投入量を調整するので、第一投入口５４のみでスチームＳ１の投入量を調整する場合に比べて、調整の幅が増え、更に効率的に熱交換を行うことができる。

また、本実施形態によれば、温水を、温水貯蔵タンク１２と温水供給流路２０と温水帰還流路２２との間を循環させ、途中の第一熱交換器３４と第二熱交換器３６とで熱交換を繰り返させることができる。この結果、温水の温度を、抽出機１４で抽出をするために最適な温度にすることができる。

＜変形例＞
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、実施形態において第三熱交換器３８や第四熱交換器４０を省略してもよい。

また、実施形態において抽出機１４と抽出液貯蔵タンク１６の間の抽出液回収流路２４には、抽出液を一時的に受けるタンク等が設けられてもよい。

また、実施形態では、温水と熱交換するための熱交換媒体としてスチームＳを利用する場合を説明したが、熱交換媒体は特に限定されるものではなく、例えば当該温水と同様の温水（例えば加圧温水）を利用してもよい。

１０：抽出液製造システム
１２：温水貯蔵タンク（溶媒貯蔵部）
１４：抽出機（抽出部）
２０：温水供給流路（媒体供給流路）
２２：温水帰還流路（媒体帰還流路）
３４：第一熱交換器（第一熱交換部）
３６：第二熱交換器（第二熱交換部）
３８：第三熱交換器（第三熱交換部）
４２：第一循環流路
４４：第二循環流路
４８，５０，５２：バルブ（流路切替部）
５４：第一投入口（第一投入部）
５６：第二投入口（第二投入部）
Ｃ：制御部（流路切替部、調整部）

Claims (8)

1. 内部に流入する溶媒を利用して原料から抽出液を抽出する抽出部と、
   前記抽出部に流入する前記溶媒を、熱交換媒体を利用して熱交換する第一熱交換部と、
   前記第一熱交換部で熱交換された前記溶媒を、前記第一熱交換部で熱交換された前記熱交換媒体を再利用して熱交換する第二熱交換部と、
   を備える抽出液製造システム。
2. 前記第一熱交換部は、前記熱交換に利用する前記熱交換媒体として、前記第二熱交換部で熱交換された前記熱交換媒体を再利用する、
   請求項１に記載の抽出液製造システム。
3. 前記抽出部で抽出された前記抽出液を、前記第一熱交換部で熱交換された前記熱交換媒体を再利用して熱交換する第三熱交換部、
   を更に備える請求項１又は２に記載の抽出液製造システム。
4. 前記第一熱交換部は、前記熱交換に利用する前記熱交換媒体として、前記第三熱交換部で熱交換された前記熱交換媒体を再利用する、
   請求項３に記載の抽出液製造システム。
5. 前記熱交換媒体を前記第一熱交換部と前記第二熱交換部との間で循環させる第一循環流路と、
   前記熱交換媒体を前記第一熱交換部と前記第二熱交換部と前記第三熱交換部との間で循環させる第二循環流路と、
   前記熱交換媒体を循環させる流路を、前記第一循環流路及び前記第二循環流路の何れか一方に切り替える流路切替部と、
   を更に備える請求項３又は４に記載の抽出液製造システム。
6. 前記第一循環流路及び前記第二循環流路を含む循環流路において前記第一熱交換部の上流側に設けられ、前記熱交換媒体を前記循環流路に投入する第一投入部と、
   前記循環流路において前記第一熱交換部の上流側であって前記第一投入部とは異なる個所に設けられ、前記熱交換媒体を前記循環流路に投入する第二投入部と、
   前記第一投入部及び前記第二投入部からの前記熱交換媒体の投入量を調整する調整部と、
   を備える請求項５に記載の抽出液製造システム。
7. 前記溶媒を貯蔵する溶媒貯蔵部と、
   前記溶媒貯蔵部と前記抽出部とを接続し、接続途中に前記第一熱交換部が配置され、前記溶媒貯蔵部に貯蔵された前記溶媒を前記抽出部へ流す溶媒供給流路と、
   前記第一熱交換部の下流側の前記溶媒供給流路から分岐して前記溶媒供給流路と前記溶媒貯蔵部とを接続し、接続途中に前記第二熱交換部が配置され、前記第一熱交換部で熱交換された前記溶媒を前記溶媒貯蔵部に戻す溶媒帰還流路と、
   を更に備える請求項１乃至６の何れか一つに記載の抽出液製造システム。
8. 内部に流入する溶媒を利用して原料から抽出液を抽出する抽出ステップと、
   前記抽出部に流入する前記溶媒を、熱交換媒体を利用して熱交換する第一熱交換ステップと、
   前記第一熱交換ステップで熱交換された前記溶媒を、前記第一熱交換部で熱交換された前記熱交換媒体を再利用して熱交換する第二熱交換ステップと、
   を有する抽出液の製造方法。