(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
海水を滴下させる海水滴下手段と、弛まないように上部と下部を張ってなる飛散防止ネットを有しており、
前記飛散防止ネットを滴下海水の少なくとも両外側に配置し、
滴下海水の飛散を防止するように配置された少なくとも両外側の飛散防止ネット間を滴下海水が通過する過程で、大気や風との接触または太陽熱で水分が蒸発し濃縮される構造にしたことを特徴とする海水濃縮装置。
【請求項２】
飛散防止ネットの下部に滴下海水を受水する受水容器を有し、受水容器の底面または側面に海水を取り出す取り出し口を設けた請求項１に記載の海水濃縮装置。
【請求項３】
前記受水容器の下部に濃縮海水回収容器を設け、受水容器の海水取り出し口より海水を濃縮海水回収容器に流入できるように容器の上が開いている構造を有し、前記滴下手段に濃縮海水回収容器より海水を連続供給するポンプを設けたことを特徴とする請求項２に記載の海水濃縮装置。
【請求項４】
少なくとも前記の海水滴下手段と各飛散防止ネットと受水容器を載置支持するための受け台を有しており、該受け台が回動または移動可能な構造になっていることを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３に記載の海水濃縮装置。
【請求項５】
前記の両外側の飛散防止ネット間に、１以上の飛散防止ネットを設けると共に、各飛散防止ネットの間を滴下海水が滴下通過するように構成されていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかの項に記載の海水濃縮装置。
【請求項６】
無数の小穴をあけた滴下管の下に、竹を半分に割ったような、逆Ｕ字状の滴下器具を配置することによって、
無数の小穴から滴下して滴下器具の真上に達し、滴下器具の表面を伝って逆Ｕ字状の両端より、滴下海水として滴下する構造にしたことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかの項に記載の海水濃縮装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、海塩製造の際に海水を濃縮するための海水濃縮装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自然塩と言われている食用塩の製塩過程における海水の濃縮には、塩田や枝条架等または、湿潤体などに海水を散水し太陽熱または風によって水分を蒸発させ海水を濃縮していた。
【０００３】
また、古くからは鍋等に入れた海水を薪等を燃やして加熱をし、水分を蒸発させ海水を濃縮製塩する方法が広く知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の海水濃縮方法の塩田は広い面積と重労の濃縮工程が必要である。
【０００５】
また、枝条架等による濃縮は、コンクリートブロック、竹枝等で蒸発塔を構成しているため、竹枝等に散水された海水は、竹枝等を伝わり降下する過程で風による水分蒸発作用を受ける。したがって、風力の影響が水分蒸発量を大きく左右するため蒸発塔の設置場所は地理的条件が必要である。
【０００６】
また、風が強いとせっかく濃縮された海水が蒸発塔外に飛散し、濃縮効率が悪くなり製塩量が低下し、かつ、コンクリートブロックに遮られて蒸発塔内に太陽光が十分に届かず太陽熱による水分蒸発の促進が低下する欠点がある。
【０００７】
さらに、湿潤体などに海水を吸収させ水分を蒸発させる方法は、湿潤体に藻が発生するために湿潤体を定期的に取り替えなければならない欠点がある。
【０００８】
前記従来例の海水を薪等で加熱濃縮する方法は多量の燃料を必要とし、さらに加熱を常に監視する必要がある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するために請求項１によれば、海水を滴下させる海水滴下手段と、弛まないように上部と下部を張ってなる飛散防止ネットを有しており、
前記飛散防止ネットを滴下海水の少なくとも両外側に配置し、
滴下海水の飛散を防止するように配置された少なくとも両外側の飛散防止ネット間を滴下海水が通過する過程で、大気や風との接触または太陽熱で水分が蒸発し濃縮される構造にしたことを特徴とする海水濃縮装置である。
【００１０】
請求項１の発明によると、滴下海水が風にあおられても、飛散防止ネットにより海水の飛散が防止される。その結果、従来のように風が強いと濃縮された海水が飛散して、濃縮効率が悪くなり製塩量が低下するといった問題が解決される。
【００１１】
なお、本発明において「ネット」とは「網状」のことを言い、網目の微小な布等の湿潤体または合成樹脂のシートや硬板も含むものとする。
【００１２】
請求項２は、滴下海水や飛散防止ネット面上を降下する海水を受水する受水容器で、滴下海水やネット面上を降下する海水を集めることができる。そして、底面または側面に海水を取り出す取り出し口を設けてあるので、請求項３に記載の濃縮海水回収容器に一方から海水を流出させることができる。したがって、濃縮海水回収容器の大きさや形を自由に設定することができる。
【００１３】
請求項３の濃縮海水回収容器は、前記受水容器の海水取り出し口より海水が流入できるように上が開いている構造を有している。また、濃縮海水回収容器よりポンプで海水を吸い上げ請求項１の海水滴下手段に連続的に供給することで、効率よく濃縮できるようにした。
【００１４】
なを、海水滴下手段に供給過剰な海水はオーバーフローホースから濃縮海水回収容器に戻るようになっている。
【００１５】
ところで、ポンプはポンプ台を設け設置してもよいし、濃縮海水回収容器側面あるいは上部に設置してもよい。または、請求項４に記載の受け台に設置してもよい。
【００１６】
また、ポンプを任意の濃縮水位で停止させるようにしてもよい。すなわち、濃縮海水回収容器の水位を検出する液面センサーを容器に取り付け、液面センサーの検出信号でポンプを制御することで実現することもできる。
【００１７】
請求項４は、海水滴下手段と各飛散防止ネットと受水容器を載置支持するための受け台を有しており、該受け台が回動または移動可能な構造になっているため、海水濃縮装置の回動や移動が容易になり、太陽や風向きに合せて設置することができ濃縮効率も向上する。また、台風や雨の際には素早く装置を避難させることができる。
【００１８】
本発明においては、小型化が可能であるため広い設置場所を必要とせず、車一台分の駐車スペ−スでも設置ができる。また、設置には地理的条件を必要とせず、太陽熱や風がないときは送風機で風または温風を、請求項１の海水濃縮装置に送風することもできる。さらに、請求項１、請求項２、請求項３または請求項４に記載の海水濃縮装置は、組み立て分離が簡単にできるため、維持管理や点検作業も容易に行うことができる。
【００１９】
請求項５は、前記の両外側の飛散防止ネット間に、１以上の飛散防止ネットを設けると共に、各飛散防止ネットの間を滴下海水が滴下通過するように構成されていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかの項に記載の海水濃縮装置である。
このように、前記の両外側の飛散防止ネット間に１以上の飛散防止ネットを設けると共に、各飛散防止ネットの間を滴下海水が滴下通過するように構成されているため、滴下海水が各飛散防止ネットの間を通過する過程で、大気や風との接触または太陽熱で水分が蒸発する。また、風にあおられた滴下海水は飛散防止ネットのネット面上を流下し受水容器により受水されるが、その時、飛散防止ネットの面上でも自然蒸発が起こり、効率よく海水を濃縮することができる。
【００２０】
請求項６は、無数の小穴をあけた滴下管の下に、竹を半分に割ったような、逆Ｕ字状の滴下器具を配置することによって、
無数の小穴から滴下して滴下器具の真上に達し、滴下器具の表面を伝って逆Ｕ字状の両端より、滴下海水として滴下する構造にしたことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかの項に記載の海水濃縮装置である。
このように、無数の小穴をあけた滴下管の下に、竹を半分に割ったような、逆Ｕ字状の滴下器具を配置する構造にしたため、竹枝等を使用せずに、海水を均一に、かつ多量に滴下海水として滴下させることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の海水濃縮装置を実施形態に基づいて図示で説明する。図１は本発明の実施例の全体構成を示す概略縦断面図、図５は概略斜視図である。図２は同実施例の海水滴下手段の拡大断面図である。図３は同実施例の飛散防止ネットの詳細図である。図４は同実施例の飛散防止ネットの保持部拡大縦断面図である。
【００２２】
このように、図１の海水滴下手段１は分岐管１Ａ、滴下管１Ｂと滴下器具１Ｃから構成され、滴下海水１５Ｂを均一に多量に滴下させることができる構造になっている。
【００２３】
ところで、図１と図５で滴下器具１Ｃは４個と３個図示されているが、数は任意である。
【００２４】
さて、分岐管１Ａの両端はキャップで塞ぎ金属支柱１１に固定されている。そして、片端側は給水管４と給水ホース５を中継してポンプ６に接続され、ポンプ６の運転により、濃縮海水回収容器８中の海水１５や濃縮海水１５Ｃが分岐管１Ａに供給されるようにしてある。
【００２５】
また、反対の端側はオーバーフロー管９とオーバーフローホース１０を中継して濃縮海水回収容器８の中に達しているため、分岐管１Ａから溢れた海水１５や濃縮海水１５Ｃは濃縮海水回収容器８に戻るようにしてある。
【００２６】
さらに、滴下管１Ｂと接続するために、図２のように分岐管１Ａにエルボ１Ｄを固定してある。この時、分岐管１Ａとエルボ１Ｄの間に水栓を接続し、滴下量を調節できるようにしてもよい。
【００２７】
水平の滴下管１Ｂは、海水１５や濃縮海水１５Ｃが滴下するように、塩化ビニール管の長手方向下部に一列に図２（２）のように無数の小穴をあけ、片端をキャップ１Ｅで塞ぎ、反対の端をエルボ１Ｄに挿入して、金属桟１１Ａにキャップ１Ｅ側をパイプバンドで固定してある。
【００２８】
図２（１）のように、滴下器具１Ｃは、竹を半分に割ったような逆Ｕ字形をし、逆Ｕ字の両端の外面側が鋭くなるように内面側に向け角度をつけ、滴下海水１５Ｂの滴下切れをよくしてある。
【００２９】
また、図２（２）のように滴下器具１Ｃの両端を、金属桟１１Ａに滴下器具固定ボルト１Ｆで固定してある。前記滴下器具１Ｃの材料は、塩化ビニール管を用いたが、ステンレスや他の合成樹脂管や竹を用いることもできる。
【００３０】
飛散防止ネット３は、長方形のネットの両端縁に袋状の耳３Ａを作り、図３（１）のように環状に製作し、図３（２）のように耳３Ａにワイヤー３Ｂをネットの環状に合せて挿入しネットと一体化させる。
【００３１】
そして、図５の同実施例の概略斜視図のように、上部ネット保持管２Ａと下部ネット保持管２Ｂを前記飛散防止ネット３に通して、ネット保持管２Ａ、２Ｂを上下の水平の金属桟１１Ａに固定する。
【００３２】
固定の方法は、図４のように上部ネット保持管２Ａは、保持管固定ボルト２Ｃで上金属桟１１Ａに固定する。そして、下部ネット保持管２Ｂを保持管調節ボルト２Ｄで、飛散防止ネット３が弛まないように張って下金属桟１１Ａに固定する。
【００３３】
ところで、図１と図５で飛散防止ネット３は環状で６組と４組図示されているが、数は任意である。ただし、両外側には必ず配置する。
【００３４】
受水容器１２は、図１のように滴下海水１５Ｂやネット面上を降下した滴下海水１５Ｂを受水し、濃縮海水回収容器８に集めるためのものである。そのため、底面または側面に濃縮海水１５Ｃを取り出す取り出し口１２Ａを設け、一方から濃縮海水１５Ｃが流出するようになっている。
【００３５】
また、受水容器１２の大きさは、請求項１に記載の海水濃縮装置が容器内に納まり、同時に滴下海水１５Ｂが跳ね出ないように図１、図５のように多少大きく形成されている。
【００３６】
なお、材質は同実施例ではＦＲＰ（強化プラスチック）を使用したが、ステンレスや合成樹脂などの板で形成してもよい。
【００３７】
そして、請求項４によれば請求項１または請求項２に記載の海水濃縮装置を所定の高さに支える４本の支柱１３は、図１、図６のように上桟１３Ａと下桟１３Ｂでそれぞれの支柱を箱型に接続固定している。
【００３８】
また、移動のための移動手段であるキャスター１４も各支柱の下端に取り付けられている。
【００３９】
濃縮海水回収容器８は、図１のように受水容器１２の下部に設け、受水容器１２の海水取り出し口１２Ａより濃縮海水１５Ｃが流入できるように、上が開いている構造になっているため、海水１５や濃縮海水１５Ｃを溜めることができる。
【００４０】
また、濃縮海水回収容器８には、容器の底面まで垂らした吸上げホース７とオーバーフローホース１０が設置されている。したがって、ポンプ６で連続的に滴下手段１に海水１５や濃縮海水１５Ｃを供給することができる。また、供給過剰な海水１５や濃縮海水１５Ｃはオーバーフローホース１０から濃縮海水回収容器８に戻ることができるようになっている。
【００４１】
図１のように、ポンプ６はポンプ台６Ａの上に設置されているが、濃縮海水回収容器８の側面または上に設置してもよい。あるいは、前記支柱１３や下桟１３Ｂにポンプ６を設置してもよい。
【００４２】
次に、海水がどのように濃縮されるか、実施形態に基づき実際の濃縮過程を説明する。濾過でゴミなどを除去した海水１５を図１の濃縮海水回収容器８に注入する。
【００４３】
この時、移動用キャスター１４を利用することで、支柱１３で構成される受け台を容易に回動または移動ができ、濃縮海水回収容器８の上に注入スペースを確保することができる。
【００４４】
そして、給水ホース５のワンタッチジョイント５Ａを切り離し、ポンプ６側のワンタッチジョイント５Ａより「呼び水」として海水１５を注入しポンプ６内を満たす。
【００４５】
ところで、濃縮海水回収容器８の低部側面より濃縮海水取り出し口を設け、取り出し口をポンプ６と接続した場合は「呼び水」が不要である。
【００４６】
なを、前記「呼び水」とは、ポンプが吸い上げ運転をするために必要な一定量の水のことを言う。
【００４７】
そして、切り離したワンタッチジョイント５Ａを接続し元の状態にする。次に、ポンプ６を運転し吸上げホース７から海水１５を吸上げ、給水ホース５と給水管４を中継し、海水滴下手段１の分岐管１Ａに海水１５を供給させる。
【００４８】
そこで、吸上げホース７は肉厚ホース等を用いることで、吸上げ圧力でホースが潰れるのを防ぐようにする。また、吸上げホース７の先端には広い面積の金属網を取り付け、ゴミなどを吸い込まないようにする。その結果、ポンプの吐出圧力の低下も防止できる。
【００４９】
分岐管１Ａに供給された海水１５は複数の滴下管１Ｂに流れ込み、図２（２）のように無数の小穴から滴下し、それぞれの下の滴下器具１Ｃの真上に滴下手段海水１５Ａとして落下する。
【００５０】
そして、滴下器具１Ｃの表面を伝わり鋭く角度がついた逆Ｕ字の両端より、図２のように滴下手段海水１５Ａが均一に多量に滴下海水１５Ｂとして滴下する。
【００５１】
ところで、分岐管１Ａに過剰に供給された海水１５はオーバーフロー管９とオーバーフローホース１０を通って濃縮海水回収容器８に戻る。
【００５２】
このように、均一で多量の滴下海水１５Ｂが図１のように滴下面に対して平行に両側に配置した飛散防止ネット３の間を落下する過程で、大気や風との接触または太陽熱で水分が蒸発する。そして、濃縮された滴下海水１５Ｂは受水容器１２によって受水され濃縮海水１５Ｃとして集められる。
【００５３】
そこで、滴下海水１５Ｂが風にあおられても、飛散防止ネット３により飛散が防止され、滴下海水１５Ｂはネット面上を降下し受水容器１２により受水される。
【００５４】
その時、飛散防止ネット３の面上では自然蒸発も起こり、効率よく滴下海水１５Ｂを濃縮することができる。
【００５５】
また、キャスター１４の付いた支柱１３で構成された受け台を回動または移動することで、飛散防止ネット３を太陽や風向きに容易に合せることができ、濃縮効率を向上させることができる。また、太陽熱や風がない場合は、送風機で風または温風を送風することもできる。
【００５６】
このように、滴下海水１５Ｂや飛散防止ネット３の面上を降下した滴下海水１５Ｂは受水容器１２によって集められ、容器の底面の海水取り出し口１２Ａより濃縮海水１５Ｃとして流下し、濃縮海水回収容器８の中に流入する。
【００５７】
そして、濃縮海水回収容器８中で海水１５と濃縮海水１５Ｃが混合され、海水１５の濃度が高くなり濃縮海水１５Ｃとなる。さらに、ポンプ６により濃縮海水１５Ｃを繰り返し海水滴下手段１に供給させることで、濃縮海水回収容器８中の濃縮海水１５Ｃの蒸発が進み濃度が高められる。
【００５８】
このように、濃縮海水１５Ｃの濃度が塩ボーメドで２１度以上になったらポンプ６の運転を停止する。しばらくすると、滴下海水１５Ｂの滴下が収まり濃縮された濃縮海水１５Ｃが、全て濃縮海水回収容器８に回収されることになる。
【００５９】
また、ポンプ６の運転を自動的に停止させる場合は、濃縮海水回収容器８に水位を検出する液面センサーを取り付ける。
【００６０】
さらに、ポンプ６を制御する制御回路を設け、液面センサーからの検出信号を制御回路に送り、ポンプ６を制御することで実現させることができる。
【００６１】
次に、図５の給水ホース５のワンタッチジョイント５Ａを切り離し、ポンプ６側の給水ホース５の一部を送水用ホースとして、利用することで別装置または別容器にポンプ６で、濃縮海水１５Ｃを移すことが容易にできるようになる。
【００６２】
さて、本発明の海水濃縮装置で濃縮した濃縮海水１５Ｃは、濃度が塩ボーメドで２１度以上と高いため容易に塩が析出し、製塩を行うことができる。
【００６３】
したがって、濃縮海水回収容器８から取り出した濃縮海水１５Ｃを鍋などで煮詰めてもよいが、太陽熱や温風で乾燥させると海水中のミネラル成分をそのまま含有した良質な自然塩ができる。
【００６４】
次に、図５による実施例の海水濃縮装置が実際上どのように維持管理されるか図示で説明する。図２（２）のように滴下管１Ｂの無数の小穴が濃縮過程で析出塩によって塞がることはない。しかし、運転停止後の装置の水洗いを怠ると析出塩で小穴が塞がることがある。
【００６５】
その時、濃縮海水回収容器８に水を入れ、ポンプ６で海水滴下手段１に送水循環させることで、析出塩を溶かし小穴を元の状態にすることが簡単にできる。
【００６６】
また、ゴミなどによって小穴が塞がった場合には図２（２）のように、滴下管１Ｂはエルボ１Ｄに挿入されているため、キャップ１Ｅ側の固定バンドを緩め滴下管１Ｂを回転させながら抜くことが容易に行える。したがって、小穴を塞いでいるゴミなどを簡単に取り除くことができる。
【００６７】
図５のように、実施例の海水濃縮装置は請求項１〜４に記載された海水濃縮装置を装置ごとに上に重ねる構造である。
【００６８】
そのため、図６のように分解や組み立てを簡単に行うことができ、保守点検作業が容易に行える。また、倉庫などの収納に有利なため台風や装置の長期運休時の管理にも直ぐに対応することができる。
【００６９】
このように、請求項４に記載の移動手段のキャスター１４があるため、海水濃縮装置の回動または移動や向きの変更が容易になり、太陽や風向きに合せて設置することができ、濃縮効率も向上させることができる。また、台風や雨の際には装置を素早く避難させることもできる。
【００７０】
次に、実際に本発明による図５の実施例による海水濃縮装置により海水を濃縮した例を示す。一日１０時間の三日間（晴天時）運転を実施することで、海水約２４０リットルを３０リットルまで濃縮が達成され、塩ボーメド２１度の濃縮海水を得ることができた。
【００７１】
この時、飛散防止ネット３は環状で１３組、滴下器具１Ｃは１２個で構成し、ネット片面の広さは約１．５平方メートルである。
【００７２】
このように、得られた濃縮海水３０リットルを煮詰め、太陽熱による乾燥で製塩したところ、約８ｋｇの自然塩を得ることができた。
【００７３】
【発明の効果】
請求項１によれば、弛まないように上部と下部を張ってなる飛散防止ネットを滴下海水の少なくとも両外側に配置してあるため、滴下海水が風にあおられても、飛散防止ネットにより海水の飛散が防止される。その結果、濃縮効率が高まる。
【００７４】
請求項２によれば、滴下海水や飛散防止ネット面上を流下する海水を受水する受水容器で、底面または側面に海水を取り出す取り出し口を設けることで、濃縮海水回収容器に一方から海水を流入させることができる。したがって、濃縮海水回収容器の大きさや形を自由に設定することができる。
【００７５】
請求項３によれば、濃縮海水回収容器は、前記受水容器の海水取り出し口より海水が流入できるように上が開いている構造を有している。また、濃縮海水回収容器の上部よりホースまたはパイプを容器の下部まで垂らし、ポンプで海水を吸い上げて請求項１の海水滴下手段に連続的に供給することで、効率よく濃縮できる。
【００７６】
請求項４によれば、少なくとも前記の海水滴下手段と飛散防止ネットと受水容器を載置支持するための受け台を有しており、該受け台が回動または移動可能な構造になっているため、海水濃縮装置の回動または移動が容易にできる。このように、海水濃縮装置の移動が容易になれば、太陽や風向きに合せて設置することができ、濃縮効率も向上する。また、台風や雨の際には素早く装置を避難させることができる。
【００７７】
請求項５のように、両外側の飛散防止ネット間に１以上の飛散防止ネットを設けると共に、各飛散防止ネットの間を滴下海水が滴下通過するように構成されているため、滴下海水が各飛散防止ネットの間を通過する過程で、大気や風との接触または太陽熱で水分が蒸発する。
【００７８】
また、風にあおられた滴下海水は飛散防止ネットのネット面上を流下し受水容器により受水されるが、その時、飛散防止ネットの面上でも自然蒸発が起こり、効率よく海水を濃縮することができる。
【００７９】
請求項６のように、無数の小穴をあけた滴下管の下に、竹を半分に割ったような、逆Ｕ字状の滴下器具を配置する構造にしたため、竹枝等を使用せずに、海水を均一に、かつ多量に滴下海水として滴下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の全体構成を示す概略縦断面図である。
【図２】本発明の実施例の海水滴下手段の拡大断面図である。
【図３】同実施例の飛散防止ネットの詳細図である。
【図４】同実施例の飛散防止ネットの保持部拡大縦断面図である。
【図５】本発明の実施例概略斜視図である。
【図６】図５の海水濃縮装置を各構成部に分解した斜視図である。
【符号の説明】
１  海水滴下手段
１Ａ  分岐管
１Ｂ  滴下管
１Ｃ  滴下器具
１Ｄ  エルボ
１Ｅ  キャップ
１Ｆ  滴下器具固定ボルト
２Ａ  上部ネット保持管
２Ｂ  下部ネット保持管
２Ｃ  保持管固定ボルト
２Ｄ  保持管調節ボルト
３  飛散防止ネット
３Ａ  袋状耳
３Ｂ  ワイヤー
４  給水管
５  給水ホース
５Ａ  ワンタッチジョイント
６  ポンプ
６Ａ  ポンプ台
７  吸上げホース
８  濃縮海水回収容器
９  オーバーフロー管
１０  オーバーフローホース
１１  金属支柱
１１Ａ  金属桟
１２  受水容器
１２Ａ  海水取り出し口
１３  支柱
１３Ａ  上桟
１３Ｂ  下桟
１４  キャスター
１５  海水
１５Ａ  滴下手段海水
１５Ｂ  滴下海水
１５Ｃ  濃縮海水
【図１】
0003764690.tif 000002
【図２】
0003764690.tif 000003
【図３】
0003764690.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
0003764690.tif 000007