(57)【要約】【課題】  塩分濃度が高い氷を効率よく製造すると共に、耐久性を維持することができる高塩分氷製造装置を提供する。【解決手段】  高圧ポンプ４８により圧送された原料海水を濃縮海水と淡水とに分離する逆浸透膜装置２０と、分離された濃縮海水を製氷する製氷装置３０とを備える高塩分氷製造装置。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧ポンプにより圧送された原料海水を濃縮海水と淡水とに分離する逆浸透膜装置と、
分離された濃縮海水を製氷する製氷装置とを備える高塩分氷製造装置。
【請求項２】
前記逆浸透膜装置に供給される原料海水を清浄化する前処理装置を更に備え、
前記前処理装置を通過した原料海水の一部を外部へ排出可能に構成されている請求項１に記載の高塩分氷製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海水などの原料水から、この原料水よりも塩分濃度が高い氷を製造する高塩分氷製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、魚介類の輸送又は保存時における鮮度維持のために、氷を用いて冷却することが行われており、融け始めの温度が低く且つ魚介類の体液の浸透圧に近くなるように、含塩氷が好適に用いられている。
【０００３】
含塩氷の塩分濃度は、通常は原料海水の塩分濃度と同程度であるが、高い鮮度を長期間維持するためには、より低温で冷却できるように原料海水よりも高い塩分濃度を有する高塩分氷が用いられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、従来の高塩分氷の製造方法は、原料海水を加熱して水分を蒸発させることにより濃縮海水を生成し、この濃縮海水を用いて製氷することが一般的であったため、海水の加熱及び冷却に多大なエネルギーを要するという問題があった。また、濃縮海水を用いるために、耐食性の面でも問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決すべくなされたものであって、塩分濃度が高い氷を効率よく製造すると共に、良好な耐久性が得られる高塩分氷製造装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の前記目的は、高圧ポンプにより圧送された原料海水を濃縮海水と淡水とに分離する逆浸透膜装置と、分離された濃縮海水を製氷する製氷装置とを備える高塩分氷製造装置により達成される。
【０００７】
この高塩分氷製造装置は、前記逆浸透膜装置に供給される原料海水を清浄化する前処理装置を更に備えることが好ましく、前記前処理装置を通過した原料海水の一部を外部へ排出可能に構成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、塩分濃度が高い氷を効率よく製造すると共に、良好な耐久性が得られる高塩分氷製造装置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】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る高塩分氷製造装置の概略構成を示すブロック図である。同図に示すように、この高塩分氷製造装置１は、原料海水を清浄化する前処理装置１０と、清浄化された原料海水を濃縮海水と淡水とに分離する逆浸透膜装置２０と、分離された濃縮海水を製氷する製氷装置３０とを備えている。
【００１０】
前処理装置１０は、濾過処理装置１２及び殺菌処理装置１４を備えており、原水ポンプ４２が付設された原水供給管４４を介して原料海水を供給可能に構成されている。
【００１１】
濾過処理装置１２は、例えば圧密濾過装置であり、原料海水に含まれる約１μm以上の微細粒子などの不純物を捕捉する一方で、塩分は通過させるように構成されている。濾過処理装置１２としては、砂濾過装置や簡易フィルターなどを用いることもできる。また、殺菌処理装置１４は、例えばオゾン発生装置、塩素発生装置、紫外線殺菌装置、薬剤注入装置などを用いることができる。前処理装置１０は、必ずしも濾過処理装置１２及び殺菌処理装置１４の双方を備える必要はなくいずれか一方のみとすることも可能であり、或いは、濾過処理装置１２及び殺菌処理装置１４に加えて冷凍装置など他の装置を備えていてもよい。
【００１２】
逆浸透膜装置２０は、内部が逆浸透膜２２によって分割されており、逆浸透膜２２の一方側が、海水供給管４６を介して前処理装置１０に接続されている。海水供給管４６は高圧ポンプ４８が付設されており、前処理装置１０を通過した清浄海水を逆浸透膜装置２０に圧送可能に構成されている。海水供給管４６における前処理装置１０と高圧ポンプ４８との間には、清浄海水排出管５０が分岐接続されている。逆浸透膜装置２０の他方側は、逆浸透膜２２を透過した淡水を排出する淡水排出管５２が接続されている。
【００１３】
製氷装置３０は、逆浸透膜装置２０における逆浸透膜２２の一方側に濃縮水供給管５４を介して接続されており、逆浸透膜２２を通過せずに塩分が濃縮された濃縮海水を製氷する。製氷装置３０の具体例として、例えばハーベスト式の製氷装置を挙げることができる。すなわち、冷却、加熱が可能な製氷面を有する製氷板を備えた構成とし、製氷時においては、製氷板を通過する液冷媒の蒸発潜熱を利用して製氷面に散布された濃縮海水を製氷する一方、脱氷時においては、通過流体を冷媒からホットガス（又はホットブライン）に切り換えることにより、製氷面近傍の氷を融解して自重により脱落させる。製氷装置３０の構成は、濃縮海水を冷却して高塩分氷を生成可能である限り特に限定されず、例えば、リキッドアイス式、フレークアイス式や過冷却アイス式の製氷装置とすることも可能である。
【００１４】
次に、上記高塩分氷製造装置の作動について説明する。原水ポンプ４２及び高圧ポンプ４８を作動させると、原料海水供給源から前処理装置１０に原料海水が供給され、原料海水の濾過及び殺菌が行われる。原料海水の塩分濃度は、例えば３．５％程度である。
【００１５】
前処理装置１０を通過して海水供給管４６を搬送される清浄海水は、一部が清浄海水排出管５０を介して外部に排出され、残りが高圧ポンプ４８により逆浸透膜装置２０に圧送される。本実施形態においては、清浄海水排出管５０から清浄海水が一定量排出されるように構成しているが、清浄海水排出管５０にバルブを設けて清浄海水の排出量を調整可能に構成してもよい。
【００１６】
逆浸透膜装置２０においては、逆浸透膜２２を透過した淡水が淡水排出管５２を経て外部へ排出される一方、逆浸透膜２２を通過しない濃縮海水が濃縮水供給管５４を介して製氷装置３０に供給される。逆浸透膜装置２０への清浄海水の供給流量に対する濃縮海水の排出流量の割合は、通常５０〜７０％程度であり、この場合の濃縮海水の塩分濃度は、５〜７％程度である。濃縮海水の塩分濃度は、高圧ポンプ４８の吐出圧力により制御可能である。製氷装置３０は、供給された濃縮海水を製氷する。こうして得られる濃縮海水氷は、融点が例えば−４℃程度であり、通常の海水氷に比べて低温である。
【００１７】
このように、本実施形態に係る高塩分氷製造装置によれば、逆浸透膜装置２０を用いることによって、原料海水を加熱、冷却することなく濃縮海水を生成することができるので、製氷装置３０への濃縮海水の供給が容易である。本発明者らが実験を行ったところ、原料海水を加熱、冷却する従来の方法では約１８０ｋＷ／ｍ3の電気エネルギーが必要であったのに対し、本実施形態の高塩分氷製造装置によれば、同程度の製氷能力に要する電気エネルギーが３ｋＷ／ｍ3であり、大幅な省電力化を達成することができた。
【００１８】
また、上述のように高塩分氷を効率よく製造することができると共に、濃縮海水の生成と同時に淡水を生成することができるので、濃縮海水で腐食されやすい箇所を効果的に洗浄することができる。したがって、塩分による腐食を防止して良好な耐久性を得ることができる。
【００１９】
また、海水供給管４６から分岐した清浄海水排出管５０から清浄海水を排出することができるので、この清浄海水を例えば魚介類などの洗浄に利用することができ、或いは、清浄海水排出管５０を製氷装置に接続することにより、通常の塩分濃度を有する含塩氷を生成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る高塩分氷製造装置の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  高塩分氷製造装置
１０  前処理装置
１２  濾過処理装置
１４  殺菌処理装置
２０  逆浸透膜装置
２２  逆浸透膜
３０  製氷装置
４２  原水ポンプ
４４  原水供給管
４６  海水供給管
４８  高圧ポンプ
５０  清浄海水排出管
５２  淡水排出管
５４  濃縮水供給管
【図１】
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