JP2002045636A - 環境再現装置及び人工海水供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レジャーやタラソテラピーに適する世界各地
における様々な環境を容易に再現しうる環境再現装置及
び、菌汚染などの問題がなく、健康増進に有用な成分を
含む人工海水と大気環境とが構築され、安全性が高く、
良好な海洋性環境、さらには、特殊な海洋性環境などを
も再現しうる海洋性環境再現装置を提供する。 【解決手段】 大気中の酸素濃度、有効成分含有量、温
湿度を調整する酸素供給装置、成分調整装置、エアロゾ
ル発生装置、及び温湿度調整装置から選択される１種以
上の装置から構成される大気制御手段と、塩分調整装
置、成分調整装置、及び温度調整装置から選択される１
種以上の装置から構成され、塩分濃度、有効成分含有
量、温度を調整した液体を供給する人工海水供給手段を
備える海洋性環境再現装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、健康増進施設やリ
ゾート施設等において有用な人工的に様々な大気環境を
再現し得る環境再現装置及び、同様に様々な海洋性の環
境を再現しうる海洋性環境再現装置並びにそれに用いら
れる人工海水供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自然環境が心身に及ぼす影響が注
目され、森林浴などが盛んになり、また、森林浴と同様
の効果を発現する香気成分などを用いたアロマテラピー
なども行われている。また、健康増進や心身のリラクゼ
ーションを目的とした施設が種々計画され、建設されて
いる。このような施設のうちでも、季節に係わらず海水
浴などが楽しめる海岸の環境を再現した施設が普及して
いる。これらの施設は屋内に海洋を模したプールや人工
海浜を備えたものが一般的で、プールには人工的に波や
海流を起こす設備などが配置される場合もあり、ここで
使用される水は通常、塩分を含まない真水が多い。他
方、近年、海水中に含まれるミネラルなどの有効成分が
注目され、海水、海泥などを利用したタラソテラピー
（海洋療法）が行われるようになってきた。これは、海
塩粒子などのエアロゾルやオゾンの多い海の近くで、海
水、海草、海泥などを用いて入浴やマッサージでリラク
ゼーションを行おうとするものである。海洋性の健康増
進施設に関しては、建設省、厚生省が「健康海岸構想」
を発表しており全国で１５カ所を候補地として指定し、
施設の建設を促進する計画がある。このように心身の健
康という観点から海洋に対する関心が高まっているが、
実際には、海洋性気候のリゾート地に滞在することは、
費用、時間の観点から困難であり、また、季節や天候の
影響を受けやすい自然環境のなかにおいては、必要に応
じて海洋療法を受けたり、海水浴を行ったりすることは
困難であった。

【０００３】タラソテラピーや水浴に用いる、所定の濃
度の塩分に制御された人工海水或いは擬似海水を製造す
る装置については、例えば、逆浸透膜を利用して濃縮
し、塩分を調整する方法が提案されているが、この方法
では高圧で処理することから多くのエネルギーを要し、
また、膜の特性上、本願にて後述する膜蒸留法に比較し
て濃縮により得られる塩水の塩分濃度が低いという問題
がある。いずれにしろ、前記の如く、人工的に海水を調
製したり、海水を用いた塩水プールでの水浴や海洋療法
等に供する試みはなされているものの、健康増進に適す
る大気環境を構築する装置や、液浴が可能である海洋性
の環境を人工的に再現するような装置は未だ得られてい
ないのが現状である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、レジ
ャーやタラソテラピーに適する世界各地における様々な
環境を容易に再現しうる環境再現装置を提供することに
ある。本発明の他の目的は、健康増進に有用な成分を含
む人工海水と大気環境とが構築され、安全性が高く、良
好な海洋性環境、さらには、イスラエルにある死海のよ
うな特殊な海洋性環境などをも再現しうる海洋性環境再
現装置及びそれに用いる連続的に任意の成分を含む人工
海水を供給し得る人工海水供給装置を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
環境再現装置は、大気中の酸素濃度、有効成分含有量、
温湿度を調整する大気制御手段を備え、予め区画された
環境内に、任意の大気環境を構築することを特徴とす
る。ここで、前記大気制御手段は、酸素供給装置、成分
調整装置、エアロゾル発生装置、及び温湿度調整装置か
ら選択される１種以上の装置から構成されるものである
ことが好ましい態様である。また、請求項３に係る本発
明の海洋性環境再現装置は、大気中の酸素濃度、有効成
分含有量、温湿度を調整する大気制御装置と、液体槽と
を備え、予め区画された環境内に任意の大気環境を構築
し、該環境内において、プール、浴槽などの前記液体槽
での液浴を可能とすることを特徴とする。

【０００６】ここで用いられる大気制御手段は、請求項
１に記載の発明において好ましく用いられるものと同
様、酸素供給装置、成分調整装置、エアロゾル発生装
置、及び温湿度調整装置から選択される１種以上の装置
から構成され、また、前記液体槽には、塩分濃度、有効
成分含有量、温度を調整した液体を供給する人工海水供
給手段を備え、ここから供給される成分の制御された人
工海水による液浴が可能であることが好ましい。この人
工海水供給手段は、塩分調整装置、成分調整装置、及び
温度調整装置から選択される１種以上の装置から構成さ
れることが好ましい態様である。

【０００７】また、ここで用いられる人工海水供給装置
は、取水した自然海水及び膜蒸留により得られた濃塩水
を一時貯留する循環タンクと、循環タンクより循環パイ
プを介して供給される海水或いは海水と濃塩水との混合
物を処理する加熱器及び膜蒸留装置と、該膜蒸留装置に
おいて濃縮された濃塩水を該循環タンクに搬送する循環
パイプと、所定の塩分の濃塩水を貯留する濃塩水タンク
と、該膜蒸留装置において分離された水蒸気から生成さ
れた淡水を貯留する淡水タンクと、を備え、濃塩水タン
ク内の濃塩水と、淡水タンク内の淡水とを用いて、混合
装置内にて所定の濃度の海水を調整する塩分濃度調整手
段と、前記塩分調節手段により所定の塩分に調製された
海水に対して、各種有効成分を添加する、必要な添加成
分に応じた台数の成分混合調整手段と、を備えることを
特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明を詳細に説明す
る。図１及び図２は、本発明の海洋性環境再現装置の一
態様を示す概略構成図である。本態様における環境再現
装置は、図１に示すように健康増進施設やリゾート施設
等の各種プールや浴槽等に用水として多様な濃度の海水
を供給する機能を有する人工海水供給手段と、施設内の
空気環境を海洋性の空気環境に制御する機能をもつ大気
環境制御手段の双方を含むものである。本態様の環境再
現装置は、図２に示すように、膜蒸留装置、塩分調整装
置、成分調整装置、エアロゾル発生装置、酸素供給装
置、温湿度調整装置、及びそれらの制御装置から構成さ
れる。これらの各装置には、大気の環境制御と人工海水
の成分制御の双方に寄与する装置も含まれる。

【０００９】まず、施設内の大気中の酸素濃度、有効成
分含有量、温湿度を調整する大気制御手段について説明
する。この大気制御手段は、酸素供給装置、成分調整装
置、エアロゾル発生装置、温湿度調整装置から必要に応
じて選択される１種以上の装置とそれらの制御装置とを
含む。酸素供給装置は、施設内の大気中の酸素濃度を、
通常は、制御されていない大気中の酸素濃度より若干高
く設定しようとするものであり、例えば、イスラエルの
死海周辺地域のように施設内の酸素濃度をより高くする
際に有用である。このような装置としては、酸素ボンベ
から直接大気中に酸素を噴霧するような装置も用いるこ
とができるが、均一性及び安全性の観点から、空気から
酸素を分離し供給する装置が好ましく用いられる。図３
（Ａ）はガス分離に用いるポリイミド中空糸の拡大図で
あり、図３（Ｂ）はこのようなポリイミド中空糸を充填
して構成される円筒状のフィルタを配置した酸素供給装
置に用いる酸素富化ガス分離装置の概略構成図である。
酸素富化ガス分離装置は、樹脂管１２内にポリイミド中
空糸からなるフィルタが配置されて構成されており、こ
の装置内に圧縮空気を送り、空気中の酸素と窒素の膜に
対する透過速度の違いを利用して酸素を分離し、分離さ
れた酸素富化ガスを環境内に供給するものである。

【００１０】図４に、酸素分離膜法によって得た酸素を
供給する酸素供給装置のフローを示す。酸素分離膜法は
膜を用いて空気中の窒素と酸素を分離し酸素を供給する
ものである。外気を圧縮機によって酸素分離膜の入った
膜ユニットに送り酸素と窒素に分離し酸素だけを取り出
して供給を行う。窒素はシステム外に排出される。

【００１１】成分調整装置は、大気中に、環境再現に必
要な気体状の各種成分を供給するものであり、オゾンや
常温で気体の香気成分などの気体成分を大気中に供給す
る場合には、そのまま噴射により環境内の大気中に供給
する噴射装置を備えたものが用いられ、揮発性の成分を
供給する場合であれば、当該物質の気化温度に合わせた
加熱装置と噴射装置とを備えた供給装置を用いることが
できる。有効成分として、気化しやすいが常温では液体
である成分や空気中に噴霧した状態で吸引することで効
果が得られる液体成分、或いは水などの媒体に可溶性の
有効成分を大気中に供給する場合には、この成分調整装
置に代えて、後述するエアロゾル発生装置を用いること
ができる。

【００１２】エアロゾル発生装置は、大気中に液体を微
細な粒子状に分散させる装置であり、通常、液体成分に
超音波振動を与えることによって１〜０．１μｍ程度の
微粒子を形成し、エアロゾルを発生させる。エアロゾル
の状態を形成する有効成分には特に制限はなく、アロマ
テラピーに用いる香気成分や、海洋性環境の再現に有用
な所定の塩分含有量に制御された海水などが代表的なも
のとして挙げられるが、これらに制限されない。エアロ
ゾル発生装置の詳細を所定の塩分を含む人工海水を用い
る方法を例にとり説明する。

【００１３】図５は二流体ノズルを用いたエアロゾル発
生装置のフローを示したものである。この方法では、微
細な液状粒子を製造する方法として、人工海水と空気と
を衝突させてエアロゾルを発生させる方法を用いたもの
で、空気を圧縮機によって圧送し、浮遊物等の浄化を行
った後発生器に供給する。一方、海水は海水槽から送水
ポンプによって発生器に供給する。二つの流体を発生器
において衝突させ所定の粒径の液状微粒子として対象と
なる施設内に噴霧する。ここで、液体微粒子の粒径は圧
送する空気の流量によって変化させることができるの
で、コントローラーによって電磁弁１４の開度を変化さ
せ粒径を調整する。施設内のエアロゾル濃度については
重量濃度計等を使って濃度を測定し、測定値をコントロ
ーラーに送り、そのデータによって電磁弁１４や送水ポ
ンプ１６を制御し、それぞれの流量を調整して濃度を制
御する。

【００１４】エアロゾル発生装置への海水等の液体成分
を供給する方法としては、次に示す二つの方法が適用で
きる。発生する人工海水のエアロゾルに含まれる塩分量
については、所定の塩分をコントローラーに入力するこ
とによって、後述する塩分調整装置の如き、多様な濃度
の人工海水を供給する装置で処理された各塩分濃度の処
理水の供給配管に設置された弁１８Ａ，１８Ｂ，１８
Ｃ，１８Ｄを制御することによって、必要とする濃度の
処理水の弁を開き供給を行う。指定した塩分が０〜３．
５％（自然海水）の場合はさらに密度計２０Ａに換算し
た密度の信号を送ることによって指定した塩分に調整し
供給することができる。また、指定した塩分が３．５％
以上の場合は同様に密度計２０Ｂに信号を送ることによ
って指定した塩分に濃縮し供給することができる。この
装置のフローを図６（Ａ）に示す。

【００１５】他の人工海水供給方法としては、コントロ
ール装置から所定の濃度の人工海水エアロゾル発生に必
要な塩分を入力し、多様な濃度の海水を供給する装置で
処理された濃塩水と淡水を混合器によって混合し密度計
２４の信号と流量計からの信号によって所定の塩分に相
当する密度になるよう淡水、濃塩水の供給配管に設けた
弁２２Ａ、２２Ｂの開度を調整しエアロゾル発生装置の
海水槽に供給する。この装置のフローを図６（Ｂ）に示
す。

【００１６】このように、エアロゾル発生装置に任意の
成分を含む液体を供給する場合には、前者のように、複
数の供給手段を連結し、それぞれの供給量を制御する方
法と、後者のように、予め所定の成分を含む液体を調製
し、そこに配合される各成分の濃度を制御したのち、エ
アロゾル発生装置に供給する方法が適用できる。

【００１７】温湿度調整装置は施設内の空気を循環しな
がら所定の温湿度になるように調整する装置であり、公
知の空調設備などを制御条件を調整してそのまま適用す
ることもできる。これらの装置は、それぞれ所定の制御
装置により制御され、エアロゾル発生装置や酸素供給装
置、温湿度調整装置を制御し施設内の大気環境、即ち、
特定成分を含むエアロゾルの濃度、酸素濃度、温湿度を
設定した値になるように調整する。

【００１８】施設内の大気の温湿度、エアロゾル濃度、
酸素濃度、有効成分含有量などについては、検出器によ
ってそれぞれの値を検出し、各装置の制御装置にその信
号を送り、検出器によって測定された値をフィードバッ
クすることで、施設内の大気環境を設定した条件になる
ように自動的に各装置の制御を行ってもよいが、定期的
に検出器の値をチェックして手動にて各種装置の有効成
分などの供給量を制御してもよく、場合によっては、環
境内の大気を放出しながら、有効成分の供給を行って、
大気環境を制御することもできる。

【００１９】次に、海洋性の環境を再現するために必要
な人工海水供給手段について説明する。特定環境が再現
された海洋性の大気条件下で、プールなどの液槽内で水
浴を行うことで一応、海洋性の環境が再現されたことに
なるが、制御された海水による水浴を行うことで、海水
中の有効成分によるタラソテラピーが実現されることに
なるため、特定の有効成分を含む人工海水を液槽に供給
することが重要になる。ここで用いる人工海水供給手段
は、多様な濃度の海水の供給を行うための塩分調整装
置、成分調整装置、及び温度調整装置から選択される１
種以上の装置とその制御装置により構成される。

【００２０】塩分調整装置としては、液体に所定の塩分
を供給し、塩分濃度を調整する塩分供給装置、淡水と海
水を混合し所定の塩分を含む塩水を生成する塩水混合装
置、膜蒸留法によって海水から淡水と濃塩水を分離し、
その塩分濃度を調整する膜蒸留装置等が挙げられる。膜
蒸留装置は、図７に示すように多孔質疎水性膜を用いて
膜の一方に温海水を流し、膜のもう一方に冷却板を介し
て冷却水を流し、これらの温度差で水蒸気が膜を通過
し、冷却板の表面で凝縮して淡水が生成される。さら
に、温海水は水蒸気が失われることから徐々に濃縮され
濃塩水が生成される。塩分調整装置により、淡水と海水
を混合することで、塩分０〜３．５％までの塩水を生成
することができる。

【００２１】成分調整装置は、マグネシウムやカルシウ
ム等のミネラルを海水に加え、供給する海水の成分調整
を行うものである。この成分調整装置は、供給する成分
を選択することで、前述の塩分供給装置と同じ装置を用
いることもできるし、複数の成分を供給し得るように、
成分供給手段を複数配置し、各供給手段より所定量の有
効成分を含む塩水を供給することで同一の装置で双方の
機能を兼ねることもできる。また、予め複数の有効成分
を調整し、それ供給手段に供給することで複数種の有効
成分を１工程で供給することもできる。制御装置では、
膜蒸留装置や塩分調整装置を制御し、供給する塩水や濃
塩水の塩分を設定した濃度になるように調整する。

【００２２】なお、本発明において人工海水とは、淡水
に所定量の塩分や有効成分を配合して人工的に調製した
海水や、自然海水を取水し、前記の各装置を用いて人工
的に塩分や有効成分の含有量、温度などを調整した海水
を包含するものとする。自然海水を取水し、膜蒸留装置
及び塩分調整装置に供給し、制御装置の設定値に基づい
て海水の塩分が調整され、各装置から淡水、濃塩水（塩
分：３．５〜１５％）、塩水（塩分：０〜３．５％）が
生成される。生成された各種塩分の塩水や濃塩水は、施
設の各種プールや浴槽等に供給される。また、得られた
人工海水をエアロゾル発生装置に供給し、海水成分のエ
アロゾルを発生させ、大気中に供給することで再現され
た海洋性の環境を一層自然の状態に近づけ、人工的な環
境中での海水浴や海洋療法に有用な状態を構築すること
ができる。

【００２３】膜蒸留装置で処理を行う際に必要となる温
海水や冷却用海水の熱源としては、太陽熱や温泉熱等の
自然エネルギーを利用することが、省エネルギー、環境
的な観点から好ましい。これらの装置からなる大気調製
手段と人工海水供給手段とを備えた環境再現装置のシス
テムのフローは図１に示す通りである。

【００２４】以下に、人工海水供給手段に適用する装置
について、詳細に説明する。図８に、多様な塩分濃度の
人工海水を供給しうる装置のフローを示す。ここでは自
然海水を取水して塩分を調整する方式の装置について述
べる。まず、自然海水（塩分３．５％）を取水し、循環
タンク３４に供給する。タンク内の水位が一定のレベル
に達した後弁２６を閉じ、濃塩水循環ポンプ２８を稼動
し加熱器３０を通して膜蒸留装置３２に供給し冷却水と
の温度差によって水蒸気を分離し、ここで生成される淡
水を淡水タンクに供給し、塩分濃度が上昇した濃塩水を
循環タンク（濃塩水循環タンクとも称する）３４に戻
す。このような循環系の形成により、連続的な所定の塩
分濃度の人工海水の供給が容易になる。冷却水はチラー
ユニット等によって一定の温度に維持される。これは膜
蒸留装置内において暖められた海水からの熱移動によ
り、膜蒸留装置３２出口において昇温するため再び設定
温度に冷却する必要があるためである。もし冷却水を循
環利用せずに常に排出する場合は、チラーユニット等の
冷却装置は不要となる。循環する濃塩水は濃塩水循環タ
ンク３４から払い出しポンプ３６によって引き出され密
度計３８によって密度を測定される。測定された密度よ
り濃度換算して所定の濃度になっているかどうかを確認
し、なっていれば弁４０Ａを開いて濃塩水タンク４２に
移す。所定の濃度になっていない場合は、弁４０Ｂを開
いて再び濃塩水循環タンク３４に戻す。ここで、所定の
濃度に制御された濃塩水タンク４２内の濃塩水は、所望
の塩分濃度の塩水調製に使用することができる。なお、
本態様では、膜蒸留装置３２において得られた濃塩水
は、一旦、濃塩水循環タンク３４に戻されるが、膜蒸留
装置の下流側に前記の如き密度計３８及び弁を配置し
て、膜蒸留装置３２より分離された濃塩水の濃度を確認
し、所定の濃度に達したことが確認された場合、直接濃
塩水タンク４２に供給することもできる。

【００２５】膜蒸留装置の入り口側で、たとえば１５％
の塩分の海水は膜蒸留装置３２を出る際には水蒸気が淡
水として取り出されるため１５％より濃縮されることに
なる。そのため濃塩水循環タンク３４に戻ってきた濃塩
水に弁２６を開いて自然海水（塩分３．５％）を加える
ことによって希釈し１５％前後に維持する。膜蒸留装置
３２から取り出された淡水は淡水タンクに貯留される。
一定のレベルに達した後レベル計からの信号により淡水
供給ポンプを稼動させ供給する。また、一定時間稼動
し、供給量が不足する場合はタンク内レベルが下限に達
した後レベル計の信号によって弁４４を開き水道水を補
給し、同じ要領で不足分を供給することができる。

【００２６】０〜３．５％の塩分の低塩分濃度の塩水に
ついては自然海水（塩分３．５％）と淡水を混合器Ｂに
よって混合して塩分濃度を調製した後供給する。塩分に
ついては密度計３８によって混合した海水の密度を測定
し、所定の塩分に相当する密度になっているかをチェッ
クし、さらに海水側、淡水側それぞれに設けられている
流量計から出される流量値とから海水側の弁４８と淡水
側の弁５０の開度を制御しながら所定の塩分に調整し供
給を行なう。このように、淡水タンク、濃塩水タンク並
びに濃塩水循環タンクの各タンクに常に淡水と濃塩水と
が満たされることで、初期に取水した自然海水を所定時
間処理した後は、連続的に所望の塩分濃度の人工海水を
供給することができる。

【００２７】各種有効成分の調整は、前記の塩分調節装
置により所定の塩分に調製された海水に対して、ミネラ
ル、香気成分、保湿成分などの種々の成分を混合器Ａ〜
Ｄに薬注装置から添加したり、一部の成分の濃度を高く
して供給し、混合して供給を行なう。この混合器を備え
た供給手段が成分調整装置であり、必要な添加成分に応
じた台数が備えられる。このような、塩分調整装置（塩
分調整手段）と成分調整装置（成分調整手段）とを備
え、種々の塩分濃度の塩水や各種有効成分を、濃度の制
御を行ないながら、混合器で混合して供給する人工海水
供給装置を用いることで、所望の塩分濃度と各種有効成
分濃度を有する人工海水を連続的に液体槽に供給するこ
とができる。

【００２８】人工海水の調製に用いる濃塩水の生成につ
いては、前記装置の他、本願出願人が先に出願した特開
平１１−２４４６６９号公報に記載の塩水生成装置を用
いることができる。この装置においては濃塩水を生成す
るプロセスにおいて濃塩水タンク内の海水が所定の塩分
に達した時点で一旦システムを停止してからタンク内の
濃塩水を供給するため、循環ポンプ等の稼働を停止しさ
らに海水を一定のレベルまで供給する操作がある。この
間濃塩水の生成が停止するものの、停止時間は実用上問
題にならない程度に短くすることは可能である。この塩
水生成装置においては塩水が循環する経路において常時
高塩分の濃塩水に接触することがないので材料等のコス
トが比較的低減できるというメリットがある。また、本
発明において先に説明した塩分調整装置を用いれば、所
定の塩分の濃塩水が循環することから、連続的に処理を
行うことができ、必要な量を液槽に供給し終わるまでは
停止しないという点でメリットがある。ただし、この装
置においては，配管や加熱器、タンク等が常時高塩分の
濃塩水に接触することになるため材料等の耐久性の面で
若干コスト高になる傾向がある。このため、いずれの方
式の装置を用いるかは、濃塩水の供給に対する時間的
な、あるいは、量的な要請にしたがって適宜選択すれば
よい。

【００２９】また、低塩分濃度の塩水を生成する場合に
は、前記公報に記載の塩水生成装置においては、膜蒸留
法で生成した淡水と原海水をそれぞれ貯蔵用タンクに蓄
えてから混合タンクに必要な量を投入し混合して供給す
る方式をとっている。一方、本発明で先に説明した塩分
調整装置においては、混合器を用いて海水と淡水を混合
し、密度計で塩分をチェックして供給する方式をとって
いる。後者は、混合を混合器で行うため混合タンクは必
要ない点でメリットがあるが、前者においては、混合タ
ンクで次の供給までの間に所定の塩分の塩水を混合して
作り置きできることから臨時の供給や次回の供給に備え
て予め所定の塩水を作って蓄えておく役割を兼ねること
ができるというメリットがある。これらの方式は適宜選
択して用いることができる。

【００３０】なお、液槽に供給する人工海水は、海水浴
などのレジャーや、タラソテレピーなどの治療行為に用
いられるため、予め殺菌して供給することが好ましい。
通常は、次亜塩素酸等の塩素系化合物を混合する方法を
とることが一般的であるが、さらに安全性と、皮膚刺激
などの低減を考慮して酸素と窒素を使った海水の殺菌方
法を用いることが好ましい。この殺菌方法に用いる酸素
分離膜法による酸素供給装置は先に図４に示した通りで
ある。酸素分離膜法によって空気中の窒素と酸素を分離
し、これを用いて後述の様に、人工海水の殺菌を行う。

【００３１】多様な濃度の海水を供給する装置において
処理する原海水の前処理としてこれに含まれる細菌類や
微生物類等を殺菌するに当たって酸素供給装置から発生
する酸素と窒素を用いる方法について示す。細菌類や微
生物等の多くは、好気性か嫌気性であるため、まず窒素
を海水中に微細な気泡として散気し、水中に含まれる溶
存酸素を水中から払い出して嫌気性の環境を創り出せば
好気性の細菌類や微生物類を殺菌することができる。こ
の操作においては、嫌気性の細菌はなお生息できるの
で、次に処理水に酸素を微細な気泡として散気し、十分
溶け込ませることによって好気性の環境を創り出しこれ
ら嫌気性の細菌の殺菌を行う。こうしたプロセスを１回
あるいは複数回繰り返して、原海水を処理する事により
殺菌が有効に行える。窒素と酸素を入れる順番は逆でも
同じ効果が得られる。この方法によれば、殺菌処理に、
人体に刺激となる薬品類を使用しないため、供給される
人工海水は、異臭もなく、低刺激性で安全性が高いとい
う利点を有する。この殺菌に用いる装置を図９に概略構
成図として示す。

【００３２】上記態様では、大気制御手段としての、酸
素供給装置、成分調整装置、エアロゾル発生装置、及び
温湿度調整装置、人工海水供給手段としての塩分調整装
置、成分調整装置、及び温度調整装置のすべての装置を
備えた環境再現装置について説明したが、これらの装置
は全てが必須というわけではなく、再現しようとする環
境の大気条件、海水の成分などに合わせて、これらの各
装置のなかから１種以上を選択し、必要であれば複数種
の装置を組み合わせて大気制御手段や人工海水供給手段
を構成すればよい。

【００３３】例えば、有効成分は必要とせず、大気とし
て発汗を促すために特定の高温低湿状態を再現するので
あれば、大気制御手段は、温湿度調整装置及びその制御
装置のみで構成されればよい。特定の高エアロゾル濃度
条件を有する環境を再現するためには、エアロゾル発生
装置とその制御装置とを備えればよい。また、人工海水
供給手段としても、単に所定の塩分濃度を再現すればよ
い場合には、塩分調整装置のみを用いればよく、海洋療
法などに用いる場合には、有効成分や温度の制御が必須
となるため、前記の塩分調整装置、成分調整装置、温度
調整装置のすべての装置が必要となる。

【００３４】本発明の装置によれば、任意の大気環境や
海洋性環境を容易に再現できるため、独自の海洋性健康
増進施設や海洋性リゾート施設が構築できるとともに、
世界各地の海洋性の環境を再現することができ、健康増
進やレジャー、ストレスの解消などに適した環境を提供
することができる。

【００３５】レジャー施設を構築する場合においても、
例えば、イスラエルの死海のような、日常では体験でき
ない特殊な海洋性の環境を再現し体験させることができ
るため、施設の集客要素として有効に利用することがで
きる。本発明の環境再現装置は、温浴施設や海洋療法施
設等の健康増進施設や海洋性リゾート施設におけるプー
ルや浴槽等の用水及び空気環境を制御する設備技術とし
て適用することができ、その有用性は高い。

【００３６】

【発明の効果】本発明の環境再現装置によれば、レジャ
ーやタラソテラピーに適する世界各地における様々な環
境を容易に再現することができる。また、健康増進に有
用な成分を含む人工海水と大気環境とが構築され、安全
性が高く、良好な海洋性環境、さらには、イスラエルに
ある死海のような特殊な海洋性環境などをも再現しうる
海洋性環境再現装置及びそれに用いる任意の成分を含む
人工海水を連続的に供給し得る人工海水製造装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の海洋性環境再現装置の構成図であ
る。

【図２】 本発明の大気制御手段と人工海水供給手段と
を備えた海洋性環境再現装置の一態様を示す概略構成図
である。

【図３】 （Ａ）はガス分離に用いるポリイミド中空糸
の拡大図であり、（Ｂ）は酸素供給装置に用いる酸素富
化ガスの分離装置の基本構成を示す概略構成図である。

【図４】 大気制御手段に用いられる酸素供給装置の一
態様を示す概略構成図である。

【図５】 二流体ノズルを用いたエアロゾル発生装置の
フローを示す概略図である。

【図６】 （Ａ）は、複数の供給手段を連結し、それぞ
れの供給量を制御する方法により有効成分を含む液体を
エアロゾル発生装置に供給する装置の概略構成図であ
り、（Ｂ）は、予め所定の成分を含む液体を調製し、そ
こに配合される各成分のの濃度を制御したのち、エアロ
ゾル発生装置に供給する装置の概略構成図である。

【図７】 多孔質疎水性膜を用いて膜の一方に温海水を
流し、膜の他方に冷却板を介して冷却水を流し、冷却板
の表面で凝縮して淡水が生成される膜蒸留装置の概略構
成図である。

【図８】 海水を取水して成分を調整する方式の、多様
な塩分濃度の人工海水を供給しうる装置のフローを示
す。

【図９】 酸素分離膜法を用いて分離した空気中の窒素
と酸素を供給して殺菌を行う殺菌装置の概略図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川人 尚美 千葉県印西市大塚１丁目５番地１ 株式会 社竹中工務店技術研究所内 Ｆターム(参考） 3L060 AA05 CC13 DD02 EE44 4D006 GA41 HA02 JA70A MA01 MB04 MC58X PB17 PB62 PB65 PC71

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 大気中の酸素濃度、有効成分含有量、温
   湿度を調整する大気制御手段を備え、予め区画された環
   境内に、任意の大気環境を構築する環境再現装置。
2. 【請求項２】 前記大気制御手段が、酸素供給装置、成
   分調整装置、エアロゾル発生装置、及び温湿度調整装置
   から選択される１種以上の装置から構成される請求項１
   に記載の環境再現装置。
3. 【請求項３】 大気中の酸素濃度、有効成分含有量、温
   湿度を調整する大気制御装置と、液体槽とを備え、予め
   区画された環境内に、任意の大気環境を構築し、該環境
   内において該液体槽での液浴を可能とする海洋性環境再
   現装置。
4. 【請求項４】 大気制御手段が、酸素供給装置、成分調
   整装置、エアロゾル発生装置、及び温湿度調整装置から
   選択される１種以上の装置から構成され、前記液体槽
   に、塩分濃度、有効成分含有量、温度を調整した液体を
   供給する人工海水供給手段よりを備える、請求項３に記
   載の海洋性環境再現装置。
5. 【請求項５】 前記人工海水供給手段が、塩分調整装
   置、成分調整装置、及び温度調整装置から選択される１
   種以上の装置から構成される請求項４に記載の海洋性環
   境再現装置。
6. 【請求項６】 取水した自然海水及び膜蒸留により得ら
   れた濃塩水を一時貯留する循環タンクと、循環タンクよ
   り循環パイプを介して供給される海水或いは海水と濃塩
   水との混合物を処理する加熱器及び膜蒸留装置と、該膜
   蒸留装置において濃縮された濃塩水を該循環タンクに搬
   送する循環パイプと、所定の塩分の濃塩水を貯留する濃
   塩水タンクと、該膜蒸留装置において分離された水蒸気
   から生成された淡水を貯留する淡水タンクと、を備え、
   濃塩水タンク内の濃塩水と、淡水タンク内の淡水とを用
   いて、混合装置内にて所定の濃度の海水を調整する塩分
   濃度調整手段と、 前記塩分調節手段により所定の塩分に調製された海水に
   対して、各種有効成分を添加する、必要な添加成分に応
   じた台数の成分混合調整手段と、を備えた、人工海水供
   給装置。