(57)【要約】【課題】  海水の加熱時における加熱効率を低下させることなく、しかも加熱による突沸を抑えることができ、さらに、海水（特に海洋深層水）に豊富なミネラル成分や旨み成分を損なうことなく、不純物や硫酸カルシウムなどの生成を抑えることができる海水の濃縮装置及び濃縮方法とこれにより得られる濃縮水を提供すること。【解決手段】  本発明の海水の濃縮装置は、加熱処理される海水を保持する濃縮槽２と、水を利用した加熱処理に必要な熱源が供給される熱源室３と、を有する海水の濃縮装置であって、前記熱源室３が伝熱壁を介して前記濃縮槽２の外周或いは槽内に設けられていることを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱処理される海水を保持する濃縮槽（２）と、水を利用した加熱処理に必要な熱源が供給される熱源室（３）と、を有する海水の濃縮装置であって、前記熱源室（３）が伝熱壁を介して前記濃縮槽（２）の外周或いは槽内に設けられていることを特徴とする海水の濃縮装置。
【請求項２】
熱源室（３）が、前記濃縮槽（２）の外周面の略下半分と接するように設けられていることを特徴とする請求項１記載の海水の濃縮装置。
【請求項３】
熱源室（３）が、前記濃縮槽（２）内に設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の海水の濃縮装置。
【請求項４】
濃縮槽（２）内の圧力を調整する圧力調整装置を具備していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の海水の濃縮装置。
【請求項５】
海水を濃縮層（２）内に注入する海水注入装置を有し、この海水注入装置に、濃縮槽（２）内の海水の水位が熱源室（３）よりも上方に位置するように、注入する海水量を適宜調節させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載の海水の濃縮装置。
【請求項６】
注入された海水を適宜攪拌する攪拌器が前記濃縮槽（２）内に設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか記載の海水の濃縮装置。
【請求項７】
熱源室（３）を蛇管としたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか記載の海水の濃縮装置。
【請求項８】
海水を保持する濃縮槽（２）の外周又は槽内に伝熱壁を隔てて熱源室（３）を設けてなる濃縮装置（１）において、前記濃縮槽（２）に海水を注入し、濃縮槽（２）内を減圧した状態において前記熱源室（３）に熱源としての加熱した蒸気或いは熱水を供給し、濃縮槽（２）内の海水を加熱して海水中の水分を蒸発させて残留した濃縮水を得ることを特徴とする、海水の濃縮方法。
【請求項９】
熱源室（３）が、前記濃縮槽（２）内に設けられたことを特徴とする請求項８記載の海水の濃縮方法。
【請求項１０】
請求項８または請求項９の濃縮方法により海洋深層水を濃縮して得られる濃縮海洋深層水。
【請求項１１】
海水を保持する濃縮槽（２）の外周に伝熱壁を隔てて熱源室（３）を設けてなる濃縮装置（１）において、前記濃縮槽（２）に海洋深層水を注入し、濃縮槽（２）内を減圧した状態において前記熱源室（３）に熱源としての加熱した蒸気又は熱水を供給し、濃縮槽（２）内の海洋深層水を加熱して当該深層水中の水分を蒸発させ、この蒸発水を凝縮して蒸留深層水を得ることを特徴とする、蒸留深層水の蒸留方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、海水の濃縮装置、濃縮方法、及び海水を濃縮処理して得られる濃縮水に関するものであり、食品用、飲料用、化粧品、あるいは医薬品などに使用することができ、特に、醤油を製造するときに用いる仕込み水あるいは寿司の調理水として使用するのに好適な濃縮水に関する。
【背景技術】
【０００２】
必須微量元素や各種ミネラルがバランスよく、しかも豊富に含まれている海洋深層水を醤油の仕込み水や寿司の調理水として使用することは、従来から行われている。
【０００３】
また、従来から、海水（海洋深層水）の濃縮方法あるいは海水の淡水化方法として、海水中の水分を加熱蒸発させる蒸発法、膜分離法（特開平９−２４８４２９号）、電気透析法（特開２００２−２０５０７０号）、逆浸透法（特開２０００−３５４８６４号）などが知られている。
【０００４】
さらに蒸発法においては、海水の加熱に蒸気を用いることが一般的に知られており、例えばタンクに海水（海洋深層水）を注入した後、タンク内に加熱した蒸気を送り込むことにより海水を加熱し、海水の水分を蒸発させて濃縮化あるいは淡水化するといった方法がある。
【０００５】
しかしながら、このような蒸気を用いた加熱の場合、加熱用蒸気の温度が加熱される液体の沸騰温度よりある程度高くないと、速やかな伝熱が行われないとの理由により、蒸気温度を高温に設定する必要があり、蒸気温度を高温に設定すると海水が急激に熱せられるため突沸を引き起こすといった問題を引き起こしていた。
【０００６】
そして、この突沸により、醤油の仕込み水や寿司の調理水に最適な海洋深層水に豊富に含まれるミネラル成分が損なわれ、また、急激な加熱により、不純物や硫酸カルシウムなどが生成されるといった問題も引き起こしていた。さらに、この硫酸カルシウムなどが結晶化してタンク内に沈殿すると、機械等の故障の原因ともなり、また、上記膜分離法においては膜を目詰まりさせ、膜の性能を悪化させるといった問題や、これを取り除くために作業者が過度のメンテナンスを強いられるといった問題なども引き起こすこととなっていた。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−２４８４２９号公報
【特許文献２】特開２００２−２０５０７０号公報
【特許文献３】特開２０００−３５４８６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、この発明は、海洋深層水の加熱時における加熱効率を低下させることなく、しかも加熱による突沸を抑えることができ、さらに、海水、その中でも特に海洋深層水に豊富なミネラル成分や旨み成分を損なうことなく、不純物や硫酸カルシウムなどのスケールの生成を抑えることができる海水の濃縮装置、濃縮方法、及びこれにより得られる濃縮海洋深層水を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決すべく、本発明は、以下の（１）〜（１１）の手段を採用している。
（１）本発明の海水の濃縮装置は、加熱処理される海水を保持する濃縮槽２と、水を利用した加熱処理に必要な熱源が供給される熱源室３と、を有する海水の濃縮装置であって、前記熱源室３が伝熱壁を介して前記濃縮槽２の外周或いは槽内に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
このようなものであれば、海水は、熱源室に供給された水を利用した熱源（例えば、蒸気や熱水）によって伝熱壁を介して間接的に加熱されるため、急激な加熱による突沸を起こすことなく海水中の水分を蒸発させることができる。このため、海水に含まれる各種成分（例えば、表層水に含まれる栄養塩類、ミネラル成分）を損なうことなく、不純物や硫酸カルシウムなどのスケールの生成を抑えることができる。
【００１１】
特に、海水の中でも特に海面下２００ｍ又はそれよりも深い深海から取水した清浄かつミネラル成分の豊富な海洋深層水を使用した場合には、深層水の加熱が比較的緩やかに行われるため、海洋深層水に豊富な栄養塩類やミネラル成分といった旨み成分の分解、蒸発を抑えることができ、ミネラル分が豊富で上質の濃縮深層水が得られる。また、海水として表層水を使用した場合においても、表層水中に含まれる無機栄養分等の各種成分を効率的に抽出することができ、不純物や硫酸カルシウムなどのスケールの生成も抑えることができる。
【００１２】
（２）また、上記濃縮装置において、前記熱源室３が、前記濃縮槽２の外周面の略下半分と接するように設けられていることが好ましい。
【００１３】
このようなものであれば、濃縮水の水量を確保しながら、熱源室３と濃縮槽２との接触面積を小さくすることができ、急熱による突沸も確実に防止でき、海水の蒸発量を適度にコントロールすることができる。
【００１４】
（３）さらに、上記いずれかの濃縮装置において、前記熱源室３が、前記濃縮槽２内に設けられているものとしてもよい。
【００１５】
このようなものであれば、例えば濃縮槽２内に蒸気等を直接送り込んで海水を加熱する場合のような急熱を抑えることができ、また、熱源室３と海水との接触面積が大きくなり、熱源室からの伝熱効率が向上される。このため、突沸を抑えつつ、より迅速かつ効率的に海水中の水分を蒸発させることができる。
【００１６】
（４）さらに、上記いずれかの濃縮装置において、濃縮槽２内の圧力を調整する圧力調整装置を具備するようにしてもよい。
【００１７】
このようなものであれば、濃縮槽２内を減圧することで、熱源室に供給される蒸気等の温度を高温に設定することなく、キャリブレーションの発生温度等の、槽内の減圧環境を容易かつ確実に調節して、効率よく海水の濃縮化が図れる。
【００１８】
（５）さらに、上記濃縮装置において、海水量を調節しながら濃縮層２内に海水を注入する海水注入装置を有するようにし、この海水注入装置に、濃縮槽２内の海水の水位が熱源室３よりも上方に位置するように、注入する海水量を適宜調節させるものとすることが好ましい。
【００１９】
このようなものであれば、海水が蒸発して水位を低下させた場合においても、海水注入装置が海水の量を適宜調節するので、海水面が熱源室よりも下方に位置することによる、いわゆる空焚きを防止することができる。熱源室が空焚き状態になると、その熱により熱源室にわずかに付着した水分が一瞬にして蒸発するため、不純物や硫酸カルシウムなどのスケールの大量生成を招くことになるが、海水注入装置によりこれを効率的に抑制或いは防止することができる。
【００２０】
（６）さらに、上記いずれかの濃縮装置において、注入された海水を適宜攪拌するための攪拌器を前記濃縮槽２内に設けるようにしてもよい。
【００２１】
このようなものであれば、海水への伝熱効率のさらなる向上および加熱時間の短縮が可能となり、また、濃縮槽の内壁面に付着した不純物などのスケールをハンマリングによらないで剥がすことが可能となるため、メンテナンスが容易になる。
【００２２】
（７）さらに、上記いずれかの濃縮装置において、前記熱源室を蛇管としてもよい。
【００２３】
このようなものであれば、熱源室と海水との接触面積がさらに大きくなるため、供給される蒸気等の温度をさらに低く設定した場合においても伝熱効率を維持することができる。
【００２４】
また、比較的細い蛇管に付着した不純物などのスケールは、蛇管が温度変化により膨張・収縮するため、ひび割れを起こし、蛇管から剥がれ易くなり自然落下することを期待できるため、ハンマリングが不要となりメンテナンスが容易になる。
【００２５】
（８）あるいは、本発明の海水の濃縮方法は、海水を保持する濃縮槽２の外周又は槽内に伝熱壁を隔てて熱源室３を設けてなる濃縮装置１において、前記濃縮槽２に海水を注入し、濃縮槽内を減圧した状態において前記熱源室３に熱源としての加熱した蒸気或いは熱水を供給し、濃縮槽２内の海水を加熱して海水中の水分を蒸発させて残留した濃縮水を得ることを特徴とする。
【００２６】
このようなものであれば、海水は、熱源室３に供給された加熱された蒸気或いは熱水によって伝熱壁を介して間接的に加熱されるため、急激な加熱による突沸を起こすことなく海水中の水分を蒸発させることができる。また、海洋深層水に豊富なミネラル成分や旨み成分を損なうことなく、不純物や硫酸カルシウムなどのスケールの生成を抑えて海水を濃縮することができる。
【００２７】
（９）また、上記濃縮方法において、前記熱源室３を、前記濃縮槽２内に設けたものとしてもよい。
【００２８】
このようなものであれば、熱源室３と海水との接触面積がより大きくなり、熱源室３からの伝熱効率が向上されるため、より迅速かつ効率的に海水中の水分を蒸発させることができる。
【００２９】
（１０）本発明の濃縮海洋深層水は、海洋深層水を前記いずれかの濃縮方法で濃縮して得られることを特徴とする。
【００３０】
このようなものであれば、海洋深層水中に含まれる各種ミネラル成分の分解、蒸発を抑えることができ、高清浄度のまま富栄養素やミネラル分が豊富な濃縮水が得られる。
【００３１】
（１１）あるいは、本発明の蒸留深層水の蒸留方法は、海水を保持する濃縮槽２の外周に伝熱壁を隔てて熱源室３を設けてなる濃縮装置１において、前記濃縮槽２に海洋深層水を注入し、濃縮槽２内を減圧した状態において前記熱源室３に熱源としての加熱した蒸気又は熱水を供給し、濃縮槽２内の海洋深層水を加熱して当該深層水中の水分を蒸発させ、この蒸発水を凝縮して蒸留深層水を得ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３２】
上記手段を採用することで、海洋深層水の加熱時における加熱効率を低下させることなく、しかも加熱による突沸を抑えることができ、さらに、海洋深層水に豊富なミネラル成分や旨み成分を損なうことなく、不純物や硫酸カルシウムなどのスケールの生成を抑えることができる海水の濃縮装置及び濃縮方法とこれにより得られる濃縮海洋深層水を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
この発明の実施形態の海水の濃縮装置及び濃縮方法について以下に説明する。
（海水の濃縮装置について）
【実施例１】
【００３４】
図１は、この発明の海水（海洋深層水）の濃縮装置１の正面図、図２は、前記濃縮装置１の略断面図である。
【００３５】
この濃縮装置１は、図１及び図２に示すように、海水を保持して内部で加熱処理が行われる濃縮槽２と、熱源となる加熱した蒸気が供給される熱源室３とを具備して構成される。
【００３６】
濃縮槽２は、加熱処理される海水を槽内（それ自体の内部）に保持するものである。具体的には、図１に示すように、容量６５０リットルの円筒状の容器であって、上端部には海水注入調整装置４が接続される海水注入口２０、圧力調整装置５が接続される圧力口２１、濃縮槽２の内部を目視できるようにのぞき窓２２が形成されている。また、濃縮槽２の下端部には濃縮された海水を取り出すための排出口２３が形成されている。
【００３７】
ここで、濃縮槽２の材質として、伝熱性、耐熱性、耐食性等に優れたステンレス鋼、モリブデン混入金属、ニッケル・クロムモリブデン鋼、耐熱合金などを使用することができる。なお、濃縮槽２のうち伝熱壁を除く外周面は、ＦＲＰ（ガラス繊維強化樹脂）製のものとすることが好ましい。ＦＲＰは、軽量かつ耐熱性、断熱性に優れているという特徴を有するため、熱を外部に逃がさず、作業者は作業を安全に行うことができ、メンテナンスも容易で作業効率も向上できる。
【００３８】
海水注入調整装置４は、濃縮槽３内に注入された海水の水位を測定するレベルセンサーＳからの情報をもとに適宜、海水タンクに貯められた海水が自動的あるいは手動で海水注入口２０から濃縮槽２内に注入されるようにする。
【００３９】
ここで、海水は、濃縮槽２内に満タンに注入されるのではなく、後述するように濃縮槽２内を減圧状態にする関係上、例えば濃縮槽２の３分の２程度（より具体的には約４００ないし５５０リットル、本実施例で好ましくは５００リットル）を上限として、濃縮槽２内にある程度の空間を設けるように注入する。
【００４０】
圧力調整装置５は、圧力ポンプ５０と圧力計５１から成り、濃縮槽２内の圧力を調整するため、それぞれ圧力管５２を介して圧力口２１を通って濃縮槽２に接続されている。また、濃縮槽２の上端部には、負圧維持などのため、シールポットを接続してもよい。
【００４１】
圧力ポンプ５０を作動させると圧力管５２を介して濃縮槽２の上端部に設けられた圧力口２１から濃縮槽２内の空気が排出されるため濃縮槽２内は減圧状態となる。この減圧状態において、常温の沸点よりも低い環境下でキャリブレーションが発生し、蒸留作用がおこる。
【００４２】
このとき、圧力計５１により減圧度を確認しながら作業することにより、槽内のキャリブレーション発生環境を調節しながら海水の沸騰温度の調節および濃縮水中の塩分濃度の調節も可能となる。具体的には、例えば減圧度を高めて濃縮水中の塩分濃度を低下させ、あるいは減圧度を低くして、塩分濃度を増加させることができる。
【００４３】
熱源室３は、水を利用した加熱処理に必要な熱源が供給される室であり、伝熱壁を介して前記濃縮槽２の外周或いは槽内に設けられている。具体的には、図１、図２に示すように、前記外周面の略下半分と接する態様で設けられている。
【００４４】
熱源室３の材質として、濃縮槽２と同様にステンレス鋼等を使用することができるが、熱源室３と濃縮槽２との接触面については伝熱効率に優れた金属等からなる伝熱壁Ｗを介するようにすることが好ましい。なお、伝熱壁を除く外周面をＦＲＰ製とすることで安全性の高いものとなる。
【００４５】
また、熱源室３には、ボイラーＢにより製造された蒸気を熱源室３内に供給するための蒸気製造・供給装置６が接続される蒸気口３０が形成されている。
【００４６】
熱源室３と濃縮槽２との接触部分は、本実施例のような濃縮槽２の外周面の略下半分に限られたものではなく、外周面の３分の２と接する態様のもの、あるいは外周面の３分の１と接するものであってもよい。ここで、海水へ伝わる熱量は、熱源室３と濃縮槽２との接触面の大きさに比例して大きくなるため、加熱効率を考慮すると接触面積を大きいものとすることが望ましい一方で、スケールが抑制或いは防止できる大きさにすることが望ましい。
【００４７】
すなわち、濃縮槽２内の海水が蒸発して海水の水位が下った場合、伝熱壁Ｗと海水との間に非接触部分ができてしまい、当該部分における熱源室３はいわゆる空焚き状態になる。熱源室３は、蒸気等により高温に保たれているため、この空焚き部分に海水の水滴等が接触すると、一瞬で蒸発し硫酸カルシウムなどの不純物（スケール）が生成され、濃縮槽２内に付着することとなる。
【００４８】
本発明においてはこの接触面を、常時海水が充填されて空焚き部分が生じない部分となるようにしている。具体的には、海水の蒸発により水位が下がった場合、前記海水注入調整装置４により、濃縮槽２内の海面が熱源室３よりも常に上方に位置するように海水の水位コントロールがなされている。
【００４９】
この海水の濃縮装置１は、上記のような構成であるから、特に以下のような効果を奏する。
【００５０】
海水は、熱源室３に供給された加熱された蒸気等によって伝熱壁Ｗを介して間接的に加熱されるため、急激な加熱による突沸を起こすことなく海水中の水分を蒸発させることができる。また、海洋深層水に豊富なミネラル成分や旨み成分を損なうことなく、不純物や硫酸カルシウムなどのスケールの生成を抑えることができる。したがって、従来の電気透析法や逆浸透法では、海洋深層水に含まれる不純物等を除去する際、醤油の仕込み水や寿司の調理水に必要とされる旨み成分も一緒に除去されてしまうといった問題も解消でき、醤油の仕込み水や寿司の調理水に特に適した濃縮深層水を提供できる。
【００５１】
また、本実施例においては、熱源室３に供給される加熱処理に必要な熱源をボイラーＢにより製造された蒸気としているが、これに限られるものではなく、例えば熱水を利用することも可能である。この場合、蒸気加熱に比べて、さらに突沸を抑えることができ、また硫酸カルシウムなどの不純物（スケール）の生成を抑えることができる。
【実施例２】
【００５２】
濃縮装置１は、図３及び図４に示すように、濃縮槽２内に注入された海水の中心部分に攪拌器Ｋを設けるようにしてもよく、また、熱源室３を蛇管として濃縮槽２内に設けるようにしてもよい。
【００５３】
実施例の攪拌器Ｋは、回転羽根方式によるものとしており、図３に示すような大型の羽根状のものを１つ有するタイプのものや、図５に示すような小型の羽根を複数有するタイプのものでもよい。なお、他の攪拌方式としても良い。回転羽根の回転軸は、濃縮槽２の槽形状の軸心に沿うものとすることが、重量及び回転の安定性、さらに伝熱効率の面から好ましい。
【００５４】
熱源室３を濃縮槽２内に設ける態様のものとして、濃縮槽２の外周に伝熱壁Ｗを設けないものとした場合、濃縮槽２を、ＦＲＰ（ガラス繊維強化樹脂）製のものとすることが好ましい。ＦＲＰは、軽量かつ耐熱性、断熱性に優れているという特徴を有するため、熱を外部に逃がさず、作業者は作業を安全に行うことができる。また、通常、ＦＲＰは半透明なので、濃縮槽２内の目視確認によるスケール等の早期発見やそれに伴うメンテナンスの容易化、作業効率の向上などが期待できる。
【００５５】
さらに、熱源室３としての蛇管を濃縮槽２内に設ける場合においては、図４に示すように、濃縮槽２の略下半分の中心に位置させることが好ましい。これにより、海水は、蛇管が完全に浸る程度まで注入すればよく、濃縮槽２内の上部に減圧のための空間を設けることができ、蒸発が進んで海水の水位が下がった場合においても前記海水注入調整装置４により適宜水位調整できるため、常に海面を蛇管よりも上方に保つことができ、蛇管の空焚きを防止できるからである。
【００５６】
蛇管の大きさは、図４に示すような濃縮槽２の略半分のものに限られたものではなく、濃縮槽２の３分の２あるいは３分の１の大きさとしてもよい。
【００５７】
上述のように、攪拌器Ｋを用いて海水を適宜攪拌すると、海水中に多くの気泡を発生させることができ、海水の表面積の増大及び熱源室３からの熱交換の効率向上により海水への伝熱効率が向上し、蒸発量も増え、加熱時間を短縮することもできる。また、海水の表面積の増大に伴い、蒸発面積も増大されるため、攪拌器Ｋによっても海水の突沸が抑えられ、スケールの防止も図れる。
【００５８】
また、長期使用によってスケールが濃縮槽２の内壁や蛇管に付着した場合においても、メンテナンスの際、濃縮槽２内に水又は海水を注入して、攪拌器Ｋで攪拌することにより濃縮槽２の内壁や蛇管に付着したスケールを容易に剥がすことができる。このため、従来のようなハンマリングが不要となりメンテナンスが容易になる。ここで、付着スケールの溶解性を鑑みると、メンテナンス時の注入水は、海水よりも水道水であることが好ましい。この注入水はまた、約４０度超ないし約９０度程度の熱水、中でも約８０度程度の熱水であると、付着スケール中の硫酸カルシウムをはじめとする成分が、より短時間に溶解するため好ましい。なお、前記約４０度超ないし約９０度未満という数値は、真空蒸発法において、塩分濃度１１．２％（Ｗ／Ｗ）の深層水では４０度で硫酸カルシウムが析出し始めること、及び、塩分濃度１７．８％（Ｗ／Ｗ）の深層水では９０度で硫酸カルシウムが析出し始めることに基づく。
【００５９】
また、熱源室３を濃縮槽２内に設けることにより、外周面に設けた場合よりも、熱源室３と海水との接触面は大きくなるため、さらに伝熱効率を向上させることができ、供給される蒸気等の温度を低温に設定した場合でも加熱効率を低下させることなく海水中の水分を蒸発させることができる。
【００６０】
（海水の濃縮方法について）
次に、この発明の実施形態の海水の濃縮方法について以下に説明する。図５は、この発明の海洋深層水の濃縮方法の概略構成を示したフロー図である。
【００６１】
本実施形態の濃縮方法は、図５に示すように、（１）濃縮槽２内の海洋深層水を加熱処理する加熱工程と、（２）濃縮槽２内を減圧処理する減圧工程と、（３）濃縮槽２内の海洋深層水の水位を調節する水位調節工程とから成る。以下、各工程について分節して説明する。
【００６２】
（１．加熱工程）
加熱工程は、濃縮槽２内の海洋深層水を加熱し、水分を蒸発させることにより海洋深層水を濃縮する工程である。具体的には、ボイラーＢにより加熱した水蒸気を生成した後、蒸気管６０を通して熱源室３へ水蒸気を供給し、水蒸気の熱が伝熱壁Ｗを介して間接的に濃縮槽２内の海洋深層水に伝熱されるようにしたものである。
【００６３】
（２．減圧工程）
減圧工程は、濃縮槽２内を減圧する工程である。具体的には、圧力（真空）ポンプ５０を作動させ、圧力管５２を介して濃縮槽２の上端部に設けられた圧力口２１から濃縮槽２内の空気を排出させて濃縮槽２内を減圧状態とする。ここで、圧力管５２は、圧力計５１とも接続されているため、所望の圧力となるよう随時確認しながら圧力コントロールが可能となる。減圧環境下では、水の沸点が下がるため、海洋深層水の蒸発が促進される。
【００６４】
（３．水位調節工程）
水位調節工程は、水分が蒸発することにより海洋深層水の水位が下がる場合において、適宜海洋深層水を補充する工程である。図５に示すように、濃縮槽２の外周面の略下半分と接触するように設けられた熱源室３において、海水の濃縮が進むにつれ当初５００リットル程度であった海水は、キャリブレーションの発生によって水位が下がり、２５０リットル付近で伝熱壁Ｗと海水との間に非接触部分ができてしまい、当該部分においてはいわゆる空焚き状態になってしまう。
【００６５】
そして、熱源室３は高温に保たれているため、この空焚き部分に海水の水滴等が触れると、一瞬で蒸発し硫酸カルシウムなどの不純物（スケール）が生成され、濃縮槽２内に付着してしまう。本工程は、この空焚きを防止するため、海水注入調整装置４により、濃縮槽２内の海水面の水位が、熱源室３よりも常に上方に位置するように水位コントロールするものである。
【００６６】
このように、海水の蒸発と補充を数回繰り返すことにより海洋深層水に豊富なミネラル成分や旨み成分が損なうことなく、不純物や硫酸カルシウムなどの生成を抑えて海水を濃縮することができる。
【００６７】
海水の蒸発と補充の回数及び海面の上限と下限の幅（量）は、目的とする濃縮水の用途および量によって決定される。あらかじめ所望の塩分濃度と量をコントロールパネルで設定しておけば、コンピュータ制御された海水注入調整装置４が、レベルセンサーＳや圧力センサーからの情報をもとに、シールポットや給水電磁弁等によって自動的に海水面のコントロールを行い、海水の蒸発と補充を繰り返す。
【００６８】
この際、濃縮槽２内の海面の上限と下限の位置の把握は、レベルセンサーＳの他、濃縮槽２内の圧力変化を測定して電子的に把握するようにすることもできる。
【００６９】
本発明の実施形態においては、例えば、当初の塩分濃度が３．４％の海水（海洋深層水）から醤油の仕込み水として使用する濃縮水（濃縮深層水）であって、塩分濃度が６〜１８％（好ましくは７〜１０％）の濃縮水が製造されるように設定し、また海面の上限を５００リットル、下限を２５０リットルに設定した場合、海水注入調整装置４は自動的に水位コントロールを２回から５回繰り返す。
【００７０】
さらに、図５に示すように、圧力ポンプ５０により圧力管５２を介して濃縮槽２から吸引された水蒸気をコンデンサＣで凝縮し、さらに気液分離器７にかけて液体とし、水量が一定になったら水抜出しポンプによって気液分離器７から抜き出すことにより、蒸留深層水を生成することもできる。このようにして回収された蒸留深層水は、食品、飲料、化粧品など様々な用途に使用することができる。
【００７１】
（醤油の仕込み水に適用した場合の効果）
本発明の濃縮水を例えば醤油の仕込み水に適用する場合の効果につき説明する。一般的には醤油の中でも塩分濃度８％（Ｗ／Ｖ）以下或いは９％（Ｗ／Ｗ）以下の醤油が減塩醤油と言われるが、従来法（例えばイオン交換膜法）によって製造された濃縮水を使用した減塩醤油は、海水に含まれるミネラル分などの旨み成分が損なわれており味が落ちるといった問題、防腐剤としてのアルコールや塩化カリウムを混入させている場合には風味が落ちるといった問題や、微生物や乳酸菌の活発化といった問題があった。
【００７２】
これに対し、上述したような本発明の濃縮方法により製造された濃縮水を醤油の仕込み水に適用すれば、これらの問題は発生せず、海水中の各種成分が均等に濃縮され、栄養塩類やミネラル分などの旨み成分が豊富でかつ不純物の混入していない上質な濃縮水（塩分濃度７〜１０％）と味も風味もよく、コクのある減塩醤油（塩分濃度６〜８％）を精製することができる。これは、醗酵過程において大きな減塩効果を発揮することができることによる。
【００７３】
また、当該減塩醤油は、減塩であり、また色が薄いものであるにも拘らず、通常の醤油と同程度以上の風味、コク或いは辛さを有する。特別な脱色のための工程を経ることなく、減塩醤油を作る過程において色の薄い醤油ができるため、生産性に優れたものとなる。
【００７４】
さらに、上記した通常の醤油と同程度以上の辛さによって、本発明の濃縮方法により精製した濃縮水は、防腐対策として冷却管理する必要もなく保存が容易である。
【００７５】
（食酢調味料に適用する場合の効果）
本発明の濃縮水を、例えば食酢調味料に使用した場合の効果につき説明する。一般的に食酢調味料は、水に高酸度酢、砂糖、及び天日精製塩を混入して得られるものである。食酢調味料は、その全体の塩類濃度によって「辛さ」のひとつの指標が決まる。
【００７６】
尚、塩類とは、天日精製塩や濃縮海水に含まれるＮａＣｌ、及びその他のＭｇＣｌ2、ＫＣｌ、ＣａＳＯ4、ＭｇＢｒ2をはじめとするミネラル等をいう。また、塩類のうちＮａＣｌの濃度が塩分（ＮａＣｌ）濃度である。
【００７７】
ここで、上記水の代わりに「本発明による濃縮海水を混入した食酢調味料」を、「水道水のみ使用した従来の食酢調味料」と比較すると、本発明では従来と同程度の所定「辛さ」を有しながら、従来比１０ないし２０％程度（具体的には約１５％程度）の減塩効果を得ることができ、また、従来よりもまろやかで、ふくよかな味覚を得られることが判明した。
【００７８】
これは、従来と同じ塩類濃度とした場合、本発明の濃縮海水にはＮａＣｌ以外の豊富な種類の塩類が、従来よりも高割合で、しかも均等に高濃縮されることによる。
【００７９】
すなわち本発明では、濃縮海水によるＮａＣｌ以外の塩類が含有されていることから、天日精製塩の混入量を従来量の１０ないし２０％程度減らしても、食酢調味料を同程度の塩類濃度とすることができる。これは、ＮａＣｌ以外の天然塩類で代替したものと考えることができる。また、この代替によって本発明によるほうが、海水ミネラルがバランス良く多量に含まれることとなって、「辛さ」の指標は従来と同じであっても、まろやかさ等が味覚に加わることとなる。
【００８０】
尚、上記減塩効果の数値は、海水中の塩類の成分割合を（ＮａＣｌ：それ以外のミネラル）＝（７７．９：２２．１）とし、また、天日精製塩中の塩類の成分割合を（ＮａＣｌ：それ以外のミネラル）＝（９５：５）としている。また、従来の食酢調味料の所定塩分（ＮａＣｌ）濃度を１０％としている。
【００８１】
そして、本発明により塩分（ＮａＣｌ）濃度１７．０％の均等な濃縮海水が得られるものとしてシミュレートした値である。この１７．０％とは、本発明の海水濃縮装置では、温度９０度でＮａＣｌ濃度１７．８％となったときにスケールが析出し始めるという実験結果に基づく数値であり、本発明の濃縮装置で、スケールの付着しない水位コントロールを続けることによって、最大１７．０％程度のＮａＣｌ濃度の濃縮海水ができると考えられることによるものである。
【００８２】
このような食酢調味料を、他の食品より比較的大量に摂取される寿司の合わせ酢に使用する場合、人体への減塩効果が極めて大きいものとなる。
【００８３】
また、この多量のミネラルによって、食品の鮮度(色、香り、身の締まりや、柑橘系食品における酸味）が保たれ、雑菌の繁殖が抑えられ、肉質や味、風味がまろやかになる。
【００８４】
さらに、市販のミネラル含有水と比しても大量のミネラルを摂取できることとなるため、本発明による濃縮海水は、調味料の成分水としても有用である。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、醤油、味噌などの調味料や寿司、漬物（発酵食品）などの食品産業、あるいは発酵法による医薬品などの医療業、化粧品などの美容・健康産業といった各種産業にて利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】この発明の実施形態の海洋深層水の濃縮装置の正面図である。
【図２】この発明の実施形態の海洋深層水の濃縮装置の略断面図である。
【図３】この発明の他の実施形態の海洋深層水の濃縮装置の略断面図である。
【図４】この発明の他の実施形態の海洋深層水の濃縮装置の略断面図である。
【図５】この発明の海洋深層水の濃縮方法の概略構成を示したフロー図である。
【符号の説明】
【００８７】
１      濃縮装置
２      濃縮槽
２０    海水注入口
２１    圧力口
２２    のぞき窓
２３    排出口
３      熱源室
３０    蒸気口
４      海水注入調整装置
５      圧力調整装置
５０    圧力ポンプ
５１    圧力計
５２    圧力管
６      蒸気製造調整装置
６０    蒸気管
７      気液分離器
Ｗ      伝熱壁
Ｂ      ボイラー
Ｋ      攪拌器
【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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