JPH1119638A

JPH1119638A - 海水処理装置および海水処理方法

Info

Publication number: JPH1119638A
Application number: JP9175651A
Authority: JP
Inventors: Yasuhei Suzuki; 安平鈴木
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-07-01
Filing date: 1997-07-01
Publication date: 1999-01-26

Abstract

(57)【要約】【課題】海水からミネラルを多く含んだ良質な食塩と
水とを分離して確保するのみならず、その食塩と水とを
分離させる過程における熱を利用して浴用温水を製造
し、光熱費の削減を図ること。【解決手段】濾過器８および濾過水貯留槽９を備えた
濾過装置１と、加熱容器１０および加熱手段１１を備え
た熱処理装置２と、凝縮器２０および蒸留水貯留槽３３
を備えた蒸留水貯留装置３と、浴用温水貯留槽４とを有
し、濾過水貯留槽９と熱処理装置２および浴用温水貯留
槽４との間に供給用配管１９を配設し、熱処理装置２と
浴用温水貯留槽４との間に浴用温水貯留槽４内の海水を
熱処理装置２と浴用温水貯留槽４との間において循環可
能とされ、熱処理装置２内において、循環する浴用温水
貯留槽４内の海水が前記加熱手段１１の廃熱と熱交換可
能とされた熱交換用配管２９を配設していること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は海水処理装置および海水
処理方法に係り、特に、海水から良質な食塩と飲料水と
を得るとともに、ミネラルを多く含んだ海水を安価に浴
用温水とすることができる海水処理装置および海水処理
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】日本は四方を海に囲まれた海洋国である
にもかかわらず、毎年、水の使用量が増える夏期になる
と水不足の問題が生じており、各自治体等においては、
給水制限を行う等の対策をとることが通例となってい
る。また、公共の水処理施設を有しない離島等において
は、家庭で使用する水は各家庭において雨水をドラム缶
等に貯める等の手段により確保しなければならないよう
な場合もある。

【０００３】このような状況下においては、日常使用す
る水を海水から製造し、確保することができれば、その
ような水不足の問題を簡単に解決することができること
は誰もが考えることである。また、海水中には人体に有
効な複数種のミネラルが含まれていることも公知であ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、海水か
ら食塩を分離し淡水化して飲料水を得るための設備はと
かく大がかりなものとなり、コストも高いものとなるた
め、なかなか家庭や個人企業レベルで、そのような海水
処理システムを採用することは難しい。

【０００５】そこで、本発明は、海水からミネラルを多
く含んだ良質な食塩と飲料水を分離して確保するのみな
らず、その食塩と水とを分離させる過程における熱を利
用して浴用温水を製造することで、幾分でも光熱費の削
減を図ることができる海水処理装置および海水処理方法
を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
請求項１に記載の海水処理装置は、濾過器およびこの濾
過器により濾過された海水を貯留する濾過水貯留槽を備
えた濾過装置と、前記濾過水貯留槽から供給された海水
に対し、発生する水蒸気を回収しつつ加熱に供する加熱
容器および加熱手段とを備えた熱処理装置と、回収した
水蒸気を液化させる凝縮器および液化された蒸留水を貯
留する蒸留水貯留槽を備えた蒸留水貯留装置と、前記濾
過水貯留槽から供給された海水を適温に加熱した状態で
貯留する浴用温水貯留槽とを有し、前記濾過水貯留槽と
熱処理装置および浴用温水貯留槽との間には、それぞれ
濾過水貯留槽に貯留する海水を適宜供給するための弁お
よびポンプを備えた供給用配管が配設されており、前記
熱処理装置と浴用温水貯留槽との間には、ポンプの駆動
により前記浴用温水貯留槽内の海水を前記熱処理装置と
浴用温水貯留槽との間において循環可能とされ、前記熱
処理装置内においては、循環する前記浴用温水貯留槽内
の海水が前記加熱手段の廃熱と熱交換可能とされた熱交
換用配管が配設されていることを特徴とする。

【０００７】本請求項の海水処理装置によれば、海水を
加熱することにより、ミネラルを含んだ塩類を加熱処理
装置の加熱容器内に残留させて製造するとともに、前記
加熱により蒸発する水分を回収し、前記凝縮器において
蒸留水とすることができ、さらには、前記加熱時の廃熱
を利用して、ミネラルを多く含んだ海水を適当な温度に
加熱して浴用温水を製造することができる。

【０００８】また、請求項２に記載の海水処理装置は、
請求項１に記載の海水処理装置において、前記熱処理装
置は、前記加熱容器および加熱手段を備えた複数の熱処
理室を有し、各熱処理室と前記濾過水貯留槽および浴用
温水貯留槽との間には、それぞれ給水配管および熱交換
用配管が配設されており、各給水配管および熱交換用配
管には海水を適宜供給・循環させるための弁およびポン
プが配設されていることを特徴とする。

【０００９】本請求項の海水処理装置によれば、熱処理
室を１室づつ順に作動させることができるので、常に、
塩類、蒸留水および浴用温水を製造することが可能とな
る。

【００１０】さらに、請求項３に記載の海水処理装置
は、請求項１または請求項２に記載の海水処理装置にお
いて、前記加熱手段はヒータであり、蒸発する水分量を
検出するセンサを前記加熱容器に配設するとともに、前
記センサの検出結果により、前記ヒータの電源のオン・
オフを制御する制御手段を配設したことを特徴とする。

【００１１】本請求項に記載の海水処理装置によれば、
加熱容器に残留する塩類に対する過熱を防止することが
できる。

【００１２】また、請求項４に記載の海水処理装置は、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の海水処理
装置において、前記ポンプ等の機器に供給される電力の
うち少なくとも一部の電力を供給する太陽電池システム
を有することを特徴とする。

【００１３】本請求項に記載の海水処理装置によれば、
さらに省エネルギー化を図ることができる。

【００１４】そして、請求項５に記載の海水処理方法
は、濾過装置により固相の混在物を除去した海水を熱処
理室内に配設された加熱容器に注入し、その加熱容器を
加熱することにより海水から水分のみを蒸発させて前記
加熱容器に残留する塩類を回収し、前記蒸発する水分を
回収し冷却することにより再び液化させて蒸留水を得る
とともに、前記濾過装置により濾過された海水を適温に
加熱した状態で貯留する浴用温水貯留槽内の海水を、前
記浴用温水貯留槽と前記熱処理装置との間に位置し前記
加熱手段の廃熱と熱交換可能に配設された熱交換用配管
内に循環させて、前記廃熱との熱交換により適当温度に
加熱された浴用温水を得ることを特徴とする。

【００１５】本請求項の海水処理方法によれば、海水中
のミネラルを残留させて良質な塩を得るとともに、飲食
用の蒸留水を製造することができ、さらに、その食塩と
水とを分離させる過程における廃熱を利用して海水を用
いた温水を製造し、そのミネラルを多く含んだ海水を浴
用に使用することができる。

【００１６】

【実施の形態】以下、本発明の実施形態を図１および図
３により説明する。

【００１７】図１は本発明に係る海水処理装置の一実施
形態の全体図を示したもので、本実施形態の海水処理装
置は、海水から固相の混在物を除去するための濾過装置
１と、前記濾過装置１により固相の混在物を除去した海
水を加熱して塩類と水分とに分離させる熱処理装置２
と、前記過熱により発生した水蒸気を液化させ、蒸留水
として貯留する蒸留水貯留装置３と前記濾過装置１で濾
過された海水を適温に加熱した状態で貯留する浴用温水
貯留槽４とを有している。

【００１８】また、本実施形態の海水処理装置は、海中
と前記濾過装置１との間に海水を吸引・流通させる吸水
用配管５を配設しており、この吸水用配管５の中間部に
は、前記海水を吹い上げるための吸水用ポンプ６が配設
されてる。

【００１９】前記吸水用配管５の先端部であり、海中に
位置している開口部５ａには、前記吸水用配管５内に海
水以外のもの、例えば、魚貝類や海中の浮遊物などが吸
引されることを防止するための防御網７が形成されてい
る。この防御網７の網目は、前記防御網７をフィルタと
して機能させることからして細かなものであることが望
ましく、さらには、錆が付きにくく、貝や海藻の付着・
棲息しにくい材料により形成されているか、または、防
錆加工や海中生物の付着を防止する加工が施されている
ものを用いることとする。なお、前記吸水用ポンプ６
は、図示しないスイッチにより吸水動作のオン、オフの
切り替えがなされるように構成されているものとする。

【００２０】前記濾過装置１は、本海水処理装置におい
て、海水中の固相を分離させることを目的として配設さ
れており、例えば濾紙や素焼円筒などの多孔性物質を濾
過部分に配設した濾過器８と、前記濾過装置１内におけ
る前記海水の流通経路において前記濾過器８より下流に
配設され、この濾過器８を通過することにより濾過され
た海水（以下、濾過水という）を回収し、一時的に貯留
させる濾過水貯留槽９とを有している。つまり、前記吸
水用ポンプ６によって汲み上げられた海水は、前記濾過
器８を通過することにより、固相の混雑物が除去され、
塩類等のミネラルを溶解させた水となり、前記濾過水貯
留槽９内に貯留されるように構成されている。

【００２１】前記濾過水に対して加熱処理を行う熱処理
装置２は、本実施形態においては３つの熱処理室２Ａ，
２Ｂ，２Ｃに分室されており、各熱処理室２Ａ，２Ｂ，
２Ｃ内には、図２に示すように、前記濾過水を注入する
内釜１０Ａを内包する外釜１０Ｂが配設されている。前
記内釜１０Ａおよび外釜１０Ｂは熱伝導性の良好なステ
ンレス等の金属により碗状あるいは口広の筒状に形成さ
れており、前記内釜１０Ａの開口縁部１０Ａａは前記外
釜１０Ｂの開口縁部１０Ｂａと連接されている。そし
て、前記内釜１０Ａの底面の下方で前記外釜１０Ｂの底
部部分には、注入された海水を加熱するためのヒータ１
１が、前記内釜１０Ａの底面の形状に合わせて略円状に
配設されている。また、前記外釜１０Ｂには、前記釜１
０の開口部から内釜１０Ａの収容物を流し出す、または
掻き出す際に、前記釜１０全体を垂直方向に回転させる
ための回転機構１２が配設されている。前記回転機構１
２は、連結する複数のギアおよびハンドルから構成され
た周知のものを用いることとする。

【００２２】そして、前記外釜１０Ｂの開口縁部１０Ｂ
ａの外周には、内釜１０Ａに注入され加熱される濾過水
の水蒸気を受ける受け蓋１３の外周縁部１３Ａが着座す
る鍔部１４が形成されている。また、前記受け蓋１３
は、前記釜１０に対して着脱可能とされており、使用状
態における上方の径寸法をより小径とする円錐状に形成
されており、その頂部には、後述する水蒸気回収ダクト
１５の先端部を連結するための連結部材１６が配設され
た排気口１７が形成されている。なお、前記受け蓋１３
は、使用中においては、前記釜１０に対し、図示しない
固定部材により固定するように形成してもよい。さら
に、前記受け蓋１３の内側で前記排気口１７の近傍に
は、濾過水の加熱後に残留する塩の過熱を防止するべ
く、蒸発する水蒸気の量を検知するセンサ１８が配設さ
れている。

【００２３】そして、前記熱処理装置２は、前記濾過装
置１の濾過水貯留槽９と給水配管１９を介して接続され
ており、前記各熱処理室２Ａ，２Ｂ，２Ｃには、前記給
水配管１９の本管からそれぞれの熱処理室２Ａ，２Ｂ，
２Ｃに対して分岐させた枝管１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃが
配設されている。各熱交換室においては、前記枝管１９
Ａ，１９Ｂ，１９Ｃから供給される濾過水を前記内釜１
０Ａに注入することとなる。

【００２４】さらに、前記熱処理装置２は、隣設する蒸
留水貯留装置３に配設された凝縮器２０と水蒸気回収ダ
クト１５を介して接続されている。前記各熱処理室２
Ａ，２Ｂ，２Ｃには、前記水蒸気回収ダクト１５からそ
れぞれの熱処理室２Ａ，２Ｂ，２Ｃに対して分岐させた
枝管１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃが、その先端部を各室内に
おいて、前記受け蓋１３の排気口１７に形成された連結
部材１６に対して連結可能となるように、前記釜１０の
配設位置まで延在させるようにして配設されている。ま
た、前記水蒸気回収ダクト１５の中間部には、水蒸気の
流通を促すファン２３が配設されている。

【００２５】前記各熱処理室２Ａ，２Ｂ，２Ｃは、加熱
時の熱気が各室外に漏出することがないように、断熱材
料を用いて形成されているとともに、加熱処理後に各室
内の熱気を外部に放出するためのファン２１Ａ，２１
Ｂ，２１Ｃが配設されている。さらに、各熱処理室２
Ａ，２Ｂ，２Ｃには、前記センサ１８が検出した水蒸気
量により海水中の塩分と水との分離の完了を判断し、前
記ヒータ１１への通電をオフにする制御手段２２が配設
されている。

【００２６】前記蒸留水貯留装置３は、前記凝縮器２０
と蒸留水貯留槽３２とを有している。前記凝縮器２０
は、前記水蒸気回収ダクト１５を介して回収された水蒸
気を冷媒と熱交換させることにより蒸留水を製造する構
成の公知のものである。前記冷媒としては、例えば、凝
縮器２０内の空気でもよいが、本実施形態においては、
前記濾過装置１の濾過水貯留槽９に貯留された濾過水を
循環させる濾過水循環用配管３４を前記凝縮器２０内に
配設し、この濾過水循環用配管３４内をポンプ３５の駆
動により循環する濾過水との熱交換により、前記水蒸気
を液化するように構成している。そして、前記凝縮器２
０における熱交換により得られた蒸留水は、蒸留水貯留
装置３の蒸留水貯留槽３３に回収され、貯留されるよう
になっている。前記蒸留水貯留槽３３には、図示しない
蒸留水供給手段が配設されており、蒸留水を適宜、供給
可能にされている。

【００２７】また、前記濾過水貯留槽９は、別設された
浴用施設の浴用温水貯留槽４と浴用給水配管２５を介し
て接続されている。この浴用給水配管２５は、前記給水
配管１９から分岐されており、その連結部には、前記濾
過水貯留槽９から供給される濾過水の供給先を切り替え
るための三方弁からなる切替弁２６が配設されている。

【００２８】また、前記給水配管１９の濾過水貯留槽９
と切替弁２６との中間部には、濾過水を前記各熱処理室
２Ａ，２Ｂ，２Ｃおよび浴用温水貯留槽４に供給する供
給用ポンプ２８が配設されている。また、前記枝管１９
Ａ，１９Ｂ，１９Ｃにはそれぞれ開閉弁２７Ａ，２７
Ｂ，２７Ｃが配設されており、前記切替弁２６と開閉弁
２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃの開閉調節と前記供給用ポンプ
２８の駆動により濾過水の供給を制御するように構成さ
れている。

【００２９】そして、前記浴用温水貯留槽４には、前記
濾過水を浴用温水貯留槽４から前記熱処理装置２を経
て、再び前記浴用温水貯留槽４に戻るように循環させる
熱交換用配管２９が接続されている。前記熱交換用配管
２９は、前述のように前記浴用温水貯留槽４と熱処理装
置２間を循環する本管２９と、前記本管２９から分岐さ
せて配設され、濾過水を所定の熱処理室２Ａ，２Ｂ，２
Ｃ内を循環させてから再び本管２９に回収するようにな
された枝管２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃとから構成されてい
る。前記枝管２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃには、それぞれ開
閉弁３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃが配設されており、前記本
管２９には循環用ポンプ３１が配設されている。また、
前記本管２９の、濾過水の循環経路において上流側に位
置する前記枝管２９Ａの連接点と下流側に位置する枝管
２９Ａの連接点との中間部には、この開閉弁を閉ざすこ
とにより、前記濾過水が前記枝管２９Ａを必ず通過する
ように制御する開閉弁３０Ｄが配設されており、同じく
濾過水の循環経路において上流側に位置する前記枝管２
９Ｂの連接点と下流側に位置する枝管２９Ｂの連接点と
の中間部、濾過水の循環経路において上流側に位置する
前記枝管２９Ｃの連接点と下流側に位置する枝管２９Ｃ
の連接点との中間部には、それぞれ同様の循環制御を行
う開閉弁３０Ｅ，３０Ｆが配設されている。

【００３０】つまり、前記浴用温水貯留槽４の蒸留水
は、各開閉弁３０の開閉制御によって、可動している熱
処理室２Ａ，２Ｂ，２Ｃ内に配設された枝管２９Ａ，２
９Ｂ，２９Ｃのいずれかを通過するように流通経路が確
保される。そして、前記熱処理室２Ａ，２Ｂ，２Ｃ内に
配設されたいずれかの枝管２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃを通
過する際に、その熱処理室２Ａ，２Ｂ，２Ｃ内において
高温となった室内空気との熱交換を行い、適当な温度に
加熱された状態で再び本管を経て前記浴用温水貯留槽４
に回収されるように構成されている。

【００３１】なお、前記枝管２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃ
は、少なくとも前記熱処理室２Ａ，２９，２Ｃ内に配設
された部分は、熱電導率の良好な材質からなる配管を用
いることとし、その他の部分については、その配管に保
温部材を巻回するなどして保温を良好になされている。
そして、本実施形態において、前記枝管２９Ａ，２９
Ｂ，２９Ｃの熱電導率の良好な材質からなる配管は、図
３に示すように、各熱処理室２Ａ，２Ｂ，２Ｃ内におい
て前記ヒータ１１を底部に配設した釜１０の下方に、前
記底部に沿ってジグザグ状に折り返して配設されてい
る。

【００３２】また、前記浴用温水貯留槽４には、浴用温
水貯留槽４内の濾過水の温度管理を行う温度センサ３５
が配設されており、この温度センサ３５の検出結果によ
り、前記浴用温水貯留槽４内の濾過水が所定の下限温度
以下であるときは、前記循環用ポンプ３１を駆動させて
前記濾過水を熱交換に供して加熱し、また、前記濾過水
が上限温度となったときには、前記循環用ポンプ３１の
駆動を停止させるように制御する制御手段３６が配設さ
れている。

【００３３】なお、前記浴用温水貯留槽４内の濾過水を
加熱する加熱装置を、独立して配設することも可能であ
る。

【００３４】ところで、前記ヒータ１１やポンプ等に供
給される電力は、発電送電システムにより供給される電
力や、離島においてはディーゼルエンジンで重油を燃や
して発電された電力を用いてもよいが、前記熱処理装置
２の近傍に太陽エネルギーを利用して発電を行う公知の
ソーラーシステムを配設し、このソーラーシステムによ
り得られた電力を使用することも可能であり、この方法
によれば、システム導入時の経費はかかるが、その後の
運転に係る経費を大きく削減することができる。

【００３５】次に、本実施形態の作用について説明す
る。

【００３６】まず、前記吸水用ポンプ６のスイッチをオ
ンにして吸水動作を開始し、海中に位置させた吸水用配
管５の開口部５ａから海水を吸い上げる。その際、前述
のように、前記開口部５ａに配設された防御網７をフィ
ルタとして機能させることにより、海中の魚介類や浮遊
物等が前記吸水用配管５内に海水とともに吸入されてし
まうことを防止することができる。

【００３７】前記吸水用ポンプ６によって吹い上げた海
水は、前記吸水用配管５を介して濾過装置１に供給され
る。濾過装置１内において、前記海水は濾過器８を通過
することにより、固相の混雑物が除去され、塩類等のミ
ネラルを溶解させた水となり、前記海水の流通経路にお
いて前記濾過器８より下流に配設された前記濾過水貯留
槽９内に貯留される。なお、前記吸水用ポンプ６は、濾
過装置の処理能力との関係で、所定量ずつ断続的に、つ
まり、一回毎に供給する海水の処理が完了した段階で、
次の所定量の海水を濾過装置に供給するように駆動させ
てもよいし、濾過装置に、常に一定の未濾過の海水が供
給されているように、その濾過装置の濾過されている海
水量とほぼ同量の海水を、常に濾過装置に供給するよう
にしてもよい。

【００３８】前記濾過水貯留槽９に貯留された濾過水
は、供給用ポンプ２８の駆動により、前記吸水配管１９
および枝管１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃあるいは前記浴用吸
水配管２５を通して熱処理装置２または浴用温水貯留槽
４に供給する。

【００３９】例えば、前記濾過水を熱処理装置２の熱処
理室２Ｃに供給する場合、濾過水が前記熱処理装置２へ
流通する供給経路を確保するように前記切替弁２６を切
り替えるとともに、前記熱処理室２Ｃへ接続された枝管
１９Ｃに配設された開閉弁２７Ｃのみを開状態とし、他
の熱処理室２Ａ，２Ｂへ接続された枝管１９Ａ，１９Ｂ
に配設された開閉弁２７Ａ，２７Ｂを閉状態とする。こ
のようにすることにより濾過水を熱処理室２Ｃ内に配設
された釜１１に供給することができる。

【００４０】また、前記濾過水を浴用温水貯留槽４に供
給する場合、濾過水が前記浴用温水貯留槽４へ流通する
ように前記切替弁２６を切り替える。このようにするこ
とにより濾過水を給水配管１９から浴用吸水配管２５を
経て前記浴用温水貯留槽に供給することができる。

【００４１】以下、前記熱処理室２Ｃにおいて、海水の
熱処理を行う場合を説明する。

【００４２】前記濾過水が釜１１に供給されたら、この
釜１１に前記受け蓋１３を被覆させる。前記受け蓋１３
は、前述のように、外釜１０Ｂの開口縁部の外周に形成
された鍔部１４に、前記受け蓋１３の外周縁部が着座す
るようにして前記釜１１に載置する。そして、前記受け
蓋１３の排気口１７に配設された連結部材１６に、この
熱処理室２Ｃ内に延在する水蒸気回収ダクト１５の枝管
１５Ｃの先端部を、管内を流動する水蒸気が漏れないよ
うにして接続する。

【００４３】また、前記三方弁２６を開閉制御して前記
浴用温水貯留槽４に濾過水を供給し、前記熱交換用配管
２９に配設された開閉弁３０，３０…の開閉を制御し
て、前記浴用温水貯留槽４内に供給された濾過水が前記
循環用ポンプ３１の駆動により、前記本管２９から枝管
２９Ｃを介して再び本管２９に戻るような経路で循環す
るように準備する。つまり、本実施形態の場合は、前記
開閉弁３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｆを閉状態とし、他の開閉
弁３０Ｄ，３０Ｅ，３０Ｃを開状態とする。

【００４４】このようにして加熱前の準備を完了させた
ら、熱処理室２Ｃをその熱気が室外に漏れないようにほ
ぼ密封状態とし、前記ヒータ１１の電源をオンにして加
熱を開始する。

【００４５】前記ヒータ１１により加熱される濾過水か
ら発生する水蒸気は、前記受け蓋１３の内面に案内され
て、その上方に形成された排出口１７から水蒸気回収ダ
クト１５内へ回収される。このとき、前記水蒸気回収ダ
クト１５内に配設されたファン２３を回転させることに
より、前記水蒸気の回収をより効率的かつ確実に行うこ
とができる。

【００４６】ところで、本実施形態において、前記釜１
０は熱伝導性の良好な金属からなる内釜１０Ａおよび外
釜１０Ｂにより２重に構成されており、前記ヒータ１１
は、前記内釜１０Ａの底面の下方で前記外釜１０Ｂの底
部部分に配設されている。よって、前記ヒータ１１の熱
は釜１０Ａの底面部分からのみならず、釜１０全体を包
み込むように伝わることとなり、濾過水に対して、内釜
１０Ａの周囲からまんべんなく加熱が施されることとな
る。

【００４７】また、前記加熱の際の前記外釜１０Ｂの外
周面からの放熱と、当該熱処理室２Ｃ内に配設された熱
交換用配管２９の枝管２９Ｃ内を流通する浴用温水貯留
槽４に供給された濾過水との熱交換を行なう。つまり、
前記循環用ポンプ３１を駆動させて、前記濾過水を前記
熱交換室２Ｃ内を循環させることにより浴用温水貯留槽
４内に供給された濾過水を適温に加熱し、前記加熱され
た濾過水を前記浴用温水貯留槽４側へ回収する。なお、
前記濾過水への加熱温度は循環させる濾過水の量やスピ
ード等により調節することとする。本実施形態において
は、加熱後の蒸留水が流通する部分の熱交換用配管２９
には、その配管に保温部材を巻回するなどして保温効果
を高める手段が執られているので、その加熱された濾過
水を、加熱時の温度を保ちながら前記浴用温水貯留槽４
に回収することができる。このように、前記浴用温水貯
留槽４内の濾過水は、熱交換に供され、加熱された状態
で回収された濾過水と混ざることで、徐々にその温度を
浴用に適した温度（約４０〜４２℃）とすることができ
る。なお、この浴用温水貯留槽４の温度管理は、前記セ
ンサ３５と制御手段３６により行うこととし、前記熱処
理室２Ｃにおいて加熱処理が行われている間は、その温
度管理が可能となる。

【００４８】前記熱処理室２Ｃにおいて発生した水蒸気
は、前記水蒸気回収ダクト１５の中間部に配設されたフ
ァン２３の駆動により流通を促され、前記凝縮器２０に
供給される。凝縮器２０においては、前記水蒸気回収ダ
クト１５を介して回収された水蒸気を前記凝縮器２０内
の冷媒と熱交換させることにより、蒸留水を製造する。
そして、前記凝縮器２０における熱交換により得られた
蒸留水は、回収配管２４を介して、蒸留水貯留槽３に回
収され、貯留される。本実施形態において、飲食用の蒸
留水は、この蒸留水貯留槽３から図示しない蛇口等の蒸
留水供給手段によって外部に供給させることとなる。

【００４９】一方、熱交換室２Ｃにおいては、前記排気
口１１内側に配設されたセンサ１８が検出する水蒸気の
量により、前記釜１０内の濾過水がほぼ蒸発し、海水の
塩類と水分との分離が完了したことを前記制御手段２２
が検知したら、前記制御手段２２によりヒータ１１への
通電をオフにする。本実施形態においては、安全性を確
保する上で最低限必要と思われる前記ヒータ１１への通
電をオフにする動作を制御手段２２により制御させるこ
ととしたが、この制御手段２２は任意のものであり、例
えば、前記センサの警告音により、使用者が手動で前記
ヒータ１１の電源をオフにすることとしても良いことは
もちろんである。

【００５０】そして、ヒータ１１をオフにしたら、前記
熱交換室２Ｃに形成されたファン２３を作動させ、前記
熱交換室２Ｃ内の熱気を室外に放出し、自然冷却等によ
り前記熱交換室２Ｃ内および釜１０の温度を作業可能な
状態に調節する。その後、前記熱交換室内において、前
記外釜１０Ｂに配設された回転機構１２を操作して、釜
１０の全体を垂直方向に回転させ、前記釜１０の開口部
を下方に向ける。この状態で、前記内釜１０Ａに残留す
る海水に含有されていた塩類等の結晶をトレー等に取り
出し、ミネラルを多く含んだ良質な塩類を得る。この塩
類は、その後、さらに天日に当てて干すようにしてもよ
い。

【００５１】なお、この塩類の回収は、一釜分の海水の
熱処理毎に行う必要はなく、例えば、前述した海水から
の水分分離作業を３回行った後、塩類等の回収作業を１
回行うようにしてもよい。その際には、塩分が残留して
いる状態の釜１１に、前記吸水用配管５から濾過水を注
入することとなる。

【００５２】ところで、前述の海水処理装置において
は、３室の熱処理室２Ａ，２Ｂ，２Ｃを同時に作動させ
ることも、ヒータ１１に供給する電力次第で可能であ
る。しかし、本実施形態においては、各熱処理室２Ａ，
２Ｂ，２Ｃの作動を１室毎、交互に行うこととし、その
作動させる熱処理室２Ａ，２Ｂ，２Ｃの切替のタイミン
グは、各熱処理室２Ａ，２Ｂ，２Ｃに配設された釜１０
のヒータ１１に対する通電のオン・オフ毎とする。つま
り、常にいずれかの熱処理室２Ａ，２Ｂ，２Ｃのヒータ
１１はオン状態となっているようにすることにより、水
蒸気をいずれかの熱処理室２Ａ，２Ｂ，２Ｃにおいて発
生させ、蒸留水を製造することができ、前記開閉弁３０
の開閉を切り替えて、前記浴用温水貯留槽４内の濾過水
の循環経路を、その作動する熱処理室２Ａ，２Ｂ，２Ｃ
を循環する循環経路とすることにより、前記浴用温水貯
留槽４に供給された濾過水の加熱および保温がなされて
いるようにすることができる。

【００５３】また、本実施形態においては、前記制御手
段２２は、釜１１の排気口１７に配設されたセンサ１８
の検出結果により、ヒータ１１の通電をオフとする制御
のみを行うものとしたが、例えば、前記ヒータ１１への
通電を水蒸気の量のみならず、時間をにより制御するタ
イマ制御機能を付加することも可能であるし、吸水用配
管５、給水配管１９とその枝管１９Ａ，１９Ｂ，１９
Ｃ、熱交換用配管２９とその枝管２９Ａ，２９Ｂ，２９
Ｃ等に配設された切替弁２６や開閉弁２７，３０の開閉
制御、各ポンプ６，２８，３１等の駆動制御を自動的に
行って、前述のように、常にいずれかの熱処理室２Ａ，
２Ｂ，２Ｃでは前述の加熱処理がなされ、同時に、他の
一方の熱処理室２Ａ，２Ｂ，２Ｃでは放熱や塩類の回収
などの加熱後の処理がなされ、残りの熱処理室２Ａ，２
Ｂ，２Ｃでは濾過水の給水などの加熱処理のための準備
を行うように、熱処理装置を集中制御することも可能で
ある。

【００５４】また、ヒータ１１等に供給する電力は、安
価な料金設定となる夜間電力を有効に使用することで、
塩類の製造および蒸留水の製造にかかるランニングコス
トは低廉に抑えることができる。例えば、夜間にのみ蒸
留水を製造することとし、昼間においては、前記釜１０
の加熱後の処理および次の加熱の為の準備を行うように
することも可能である。

【００５５】なお、本実施形態においては、熱処理装置
２の熱処理室２Ａ，２Ｂ，２Ｃは３室配設したが、その
数は３室に限らないことはいうまでもない。また、濾過
装置１や熱処理装置２の大きさは、製造する蒸留水の量
や塩類の量により異なるので、特に限らない。

【００５６】このように、本実施形態の海水処理装置お
よび海水処理方法においては、海水から塩類と水とを分
離させることができる。そして、分離された塩類は、薬
品等を使用した化学的な処理が施されておらず、濾過装
置において固相の不純物のみを除去された海水から製造
されたものであるので、海水に溶融するミネラルがその
まま残留物の中に含有された良質のものとなる。

【００５７】なお、海水中には、外洋では海水１ｋｇ中
３３〜３８ｇの塩類が溶解しているといわれており、う
ち約７８％はＮａＣｌ、約１１％がＭｇＣｌ₂ 、残りの
約１１％がＮａ₂ ＳＯ₄ 、ＣａＣｌ₂ 等の塩類である。

【００５８】これらの塩類が溶融した海水を温浴用に用
いれば、その浴用に使用する分だけ飲食可能な水の消費
を削減することができる。さらに、加熱された海水は、
いわゆる食塩泉（泉水１ｋｇ中に１〜５ｇの食塩が含有
された弱食塩泉）の温泉と同様に、入浴後は肌に食塩が
付着して汗の蒸発を防ぐので保温効果がよく、湯ざめし
にくいという効果を奏することが期待できる。

【００５９】なお、本発明は前記実施形態のものに限定
されるものではなく、必要に応じて種々変更することが
可能である。

【００６０】

【発明の効果】以上述べたように本発明に係る海水処理
装置および海水処理方法は、海水中のミネラルを残留さ
せて良質な塩を得るとともに、飲食用の蒸留水を製造す
ることができ、さらに、その塩類と水とを分離させる過
程における廃熱を利用して海水を用いた温水を製造し、
ミネラルを多く含んだ浴を、浴用に消費する水の代替と
して用いることができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る海水処理装置の一実施形態を示
す説明図

【図２】熱処理室内の釜の構成を説明する要部縦断面
図

【図３】熱処理室内の釜とヒータおよび熱交換用配管
の位置関係を説明する上面透視図

【符号の説明】

１濾過装置２熱処理装置３蒸留水貯留装置４浴用温水貯留槽５吸水用配管６吸水用ポンプ７防御網８濾過器９濾過水貯留槽１０釜１０Ａ内釜１０Ｂ外釜１１ヒータ１２回転機構１３受け蓋１４鍔部１５水蒸気回収ダクト１６連結部材１７排気口１８センサ１９給水配管１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ枝管２０凝縮器２１ファン２２制御手段２３ファン２５浴用給水配管２６切替弁２７開閉弁２８供給用ポンプ２９熱交換用配管３０開閉弁３１循環用ポンプ３３蒸留水貯留槽３４濾過水循環用配管３５温度センサ３６制御手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】濾過器およびこの濾過器により濾過され
た海水を貯留する濾過水貯留槽を備えた濾過装置と、前記濾過水貯留槽から供給された海水に対し、発生する
水蒸気を回収しつつ加熱に供する加熱容器および加熱手
段を備えた熱処理装置と、回収した水蒸気を液化させる凝縮器および液化された蒸
留水を貯留する蒸留水貯留槽を備えた蒸留水貯留装置
と、前記濾過水貯留槽から供給された海水を適温に加熱した
状態で貯留する浴用温水貯留槽とを有し、前記濾過水貯留槽と熱処理装置および浴用温水貯留槽と
の間には、それぞれ濾過水貯留槽に貯留する海水を適宜
供給するための弁およびポンプを備えた供給用配管が配
設されており、前記熱処理装置と浴用温水貯留槽との間には、ポンプの
駆動により前記浴用温水貯留槽内の海水を前記熱処理装
置と浴用温水貯留槽との間において循環可能とされ、前
記熱処理装置内においては、循環する前記浴用温水貯留
槽内の海水が前記加熱手段の廃熱と熱交換可能とされた
熱交換用配管が配設されていることを特徴とする海水処
理装置。
【請求項２】前記熱処理装置は、前記加熱容器および
加熱手段を備えた複数の熱処理室を有し、各熱処理室と
前記濾過水貯留槽および浴用温水貯留槽との間には、そ
れぞれ給水配管および熱交換用配管が配設されており、
各給水配管および熱交換用配管には海水を適宜供給・循
環させるための弁およびポンプが配設されていることを
特徴とする請求項１に記載の海水処理装置。
【請求項３】前記加熱手段はヒータであり、蒸発する
水分量を検出するセンサを前記加熱容器に配設するとと
もに、前記センサの検出結果により、前記ヒータの電源
のオン・オフを制御する制御手段を配設したことを特徴
とする請求項１または請求項２に記載の海水処理装置。
【請求項４】前記ポンプ等の機器に供給される電力の
うち少なくとも一部の電力を供給する太陽電池システム
を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいず
れか１項に記載の海水処理装置。
【請求項５】濾過装置により固相の混在物を除去した
海水を熱処理室内に配設された加熱容器に注入し、その
加熱容器を加熱することにより海水から水分のみを蒸発
させて前記加熱容器に残留する塩類を回収し、前記蒸発
する水分を回収し冷却することにより再び液化させて蒸
留水を得るとともに、前記濾過装置により濾過された海
水を適温に加熱した状態で貯留する浴用温水貯留槽内の
海水を、前記浴用温水貯留槽と前記熱処理装置との間に
位置し前記加熱手段の廃熱と熱交換可能に配設された熱
交換用配管内に循環させて、前記廃熱との熱交換により
適当温度に加熱された浴用温水を得ることを特徴とする
海水処理方法。