JPS5814988A - 海水より塩及び淡水を生産する方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 此の発明は海水を超微粒噴霧化・加熱により水分の蒸発
を促進し、塩分の結晶時間を飛躍的に短縮し、更に発生
した水蒸気を分離・冷却する事により、自然塩と淡水と
を同時に生産する方法とその装置に関するものである。

従来の製塩法は天日製塩法としての塩田があうたが、生
産が天候に左右され、生産地も限定されているのでその
生産量が少く、又労働力の確保難、燃料費の高騰等の理
由によりコスト高となり、価格の低廉な輸入塩に次第に
圧迫されて来た。其の後新たに開発されたイオン交換膜
法に依る製塩法が採用されるに至り、昭和４６年１２月
、法により塩田は廃止されイオン交換膜法に一本化され
現在に至っている。

近代的製塩法たるイオン交換膜法は、電気の科学的作用
の応用で従来の塩田法の短所を補足した完全な方法では
あるが、電力の消費量が大きく、原価構成上輸入塩に比
し矢張り割高となって居り、その対策として膜の電流効
率を高め要求されている。

又、連続使用による膜の欠除に対す交換或いは海水中の
懸濁物耐着にょるイオノ交換率の低下を防止する為、蕾
に膜の洗滌浄化：を要する事や、洗滌に薬品を必要とす
る点等保守について問題を有して居り、更に重要な事は
此の方法による塩、即ち化学塩は製法上塩化ナトリウム
の純度が極めて高＜’９９．３５％、！：他のミネラル
分が殆んど含有されていないので、最近需要側より嗜好
面に於ける異和感、使用上に於いて異質感が訴へられ、
又区政側よりの声として我々の食生活に於いて保健衛生
トの見地がらして、化学塩よりｅ熱塊を望む声が高かま
って来ている。

以上イオン交換膜製塩法の欠点として （イ）原価が輸入塩に比し高く電力消費が多い（ロ）連
続使用の除膜の保守の問題がある。

（ハ）化学塩より自然塩を望む声が大（工業原料塩を除
く） があるが、塩は我々日常生活に不可欠な食用塩の外、化
学工業面に斡い、でも重要な基礎原料として近代産業を
支えて来たが、現在国内消費量の大部分を外国よりの輸
入塩に依存している現況に於いて、−朝有事の際海上封
鎖等により輸入が途絶された場合は非常に重大且深刻な
事態が予想されるのである。

此の発明の実施により四面海に囲まれ、殆んど無尽蔵と
いはれる海水資源を有する我国に於いて上記の欠点を無
くし、その資源を活用し、自然塩を簡易に且低廉な価格
で生産し、平時産業としての斯業の振興を目的とし発明
されたものである。

此の発明は、従来燃焼機器の構造の一部として使用され
てきた燃料噴射装置を改良、その作用効果を応用し新た
な用途を開発したものである。即ち、内部多孔型強制混
合噴霧装置により、海水と高圧気体とを混合均一化超微
粒霧状となし、当該霧状の海水中の水分が速かに蒸発し
、又塩分が結晶を生ずるに必要な高温度を表面温度とす
る有熱物体表面又は、同温度を有する有熱空間に噴射せ
しめて塩の結晶を採取し、更に発生した水蒸気を冷却管
に導入冷却水滴化により淡水を生産する方法とその装置
である。

以下実施例として高圧空気を使用した場合を説明すれば
、先づ批の発明の重要部分であり又特徴とする気体液体
内部多孔型強制混合噴霧装置（第二図におけるＦ）（以
下噴霧装置と謂う）の構造及び作用を第１図に於いて（
同装置拡大断面図）説明すれば、海゛水（勾は耐圧構造
の海水槽（Ｂ）内に於いて高圧空気（Ｄ）の始動圧を受
けて初速を与へられ混合本体（１）の〒部構造である吸
揚管（２）の末端より進入管内を上昇、混合本体（ｊ）
の上部円錐状の上端中心にある小口径噴出孔（３）より
更に流速が早められ、混合室（４）内に噴出し拡散する
。

鼓に於いて混合室（４）とは、第１図に示す通り混合本
体（１）の上部円錐円筒の側面と蓋状頭部（５）（以下
オリフィスキャップと謂う）・の内部裏面とで構成され
た空間であり、オ、リフイスキャップ（５）を回転せし
める事により、混合室空間容積の増減を門調整し、噴出
霧粒子の粗密を自由に変更出来得る構造になっている。

一方、高圧空気（Ｄ）は同じく海水槽（Ｂ）内に挿入し
連結装着された噴霧装置（ト）の外筒部用（８）と吸揚
管（２）との間隙（４）より進入、急速に間隙中を上昇
し混合本体（１）の裏面に達し、混合本体（１）の下部
に設けられた数個（実施例では３個）の微小径噴出孔（
９）ｅ？’）、　（９”）　　より同時に更に流速が早
めちれ混合室（４）内に噴出拡散され、鼓に於いて海水
（Ａ）と高圧空気（Ｄ）はそれぞれ異った噴出孔より同
時に混合室（４）内に噴入するので、両者は互に高速を
以って衝突し合い乱気流を生じ、海水（Ａ）は微粒霧化
されて完全な気体液体なる混合流体となる。

更に混合室（４）の内部で、小円錐状の形状を有する混
合本体（１）の斜面（テーパー状）表面とオリフィスキ
ャンプ（５）の裏面とで形成する侠搾部（１０）を通過
上昇する事により再び圧縮され、更に流速を増重最終的
にオリフィスキャップ（５）の中央最頂の極微小口径集
中噴射口（６）、即ち第２図に於ける噴霧装置（力の先
端より超微粒噴霧状となり自由空間に噴射される。

以上説明した噴射装装置（力の作用を前提として装置全
般の作用を墾明すれば、第２図に於いて海水（Ａ）は外
部送水ポンプ（図は省略）に直結した注水口（Ｃ）より
耐圧構造の海水槽（Ｂ）に常時槽全容積の７５乃至８０
％の水位を保持する様二に注水され、又一方、高圧空気
（Ｄ）も高圧ボ／ぺ又２はコンプレッサー（図は省略）
と直結された気体圧入孔（Ｅ）から同じく海水槽（Ｅ）
内に圧入さ、れ、槽内の気圧は常に１平方糎当り３乃至
５キログラムの憬圧を保持する様に調整されている（直
結の場１合槽内の逆止弁は不要）。

鼓に於いて海水（Ａ）は高輝空気（Ｄ）の始動圧を受は
高圧空気（Ｄ）と共に噴霧装置（力内に別々に進入し、
前掲説明の通りの作用に依り超微粒化され蒸発室（Ｃ）
）内に噴射される。

その蒸発室（Ｇ）内にはその微粒化霧の中の水分が短時
間に気化蒸発せしめるに必要な高温度（摂氏１″ＯＯ度
乃至１２０度）を表面温度とする円筒物体（均が、緩速
度で回転しているの−で、その表面に噴射された超微粒
１歌海水（Ａ）の中の水分は直ちに気化蒸発し水蒸気と
なり、室内を上昇する。

従って・塩分は水分の蒸発に伴い短時間に結晶し回転す
る有無円筒形物体（均の表面に耐着し、その下部に設け
られた結晶剤数装置（１）により削り取られ、蒸発室（
Ｇ）の底部に堆積するので、これを採集して自然塩を生
産する。

他方、気化し上昇した水蒸気は蒸発室（Ｇ）の上部に集
められ、海水槽（Ｂ）内に螺旋状に取付けられた冷却管
（Ｊ）に導入され、槽内の冷い海水中を環流する間に熱
交換が行はれ、水蒸気は冷却されて水滴となり、これを
排水口（Ｋ′）より採集して淡水を生産することが出来
る。

以上実施例を図によって説明したが、更に大規模企業化
する場合は蒸発室を中央に挾み、２個の海水槽を対象形
に設置して１ブロツクとなし、それぞれの海水槽内には
噴射装置を多数を縦直列に配置し、各噴射が蒸発室に向
は行はれる様に設置する事により熱効率を上げる事が可
能で、更に此のブロックを有効に配置し連結により量産
が可能である。

又、蒸発室内に於ける蒸発及結晶作用を促進せしめる有
効温度の熱風を複数のそれぞれ噴出方向の異る熱気孔よ
り互に噴射せしめ、又はファンの１史用により熱風の渦
流を発生し、こ、れに超微粒霧状の海水を噴射せしめる
事により更に効率的な熱作用が行はれるものである。

次に熱源として当然太陽エネルギーの積極利用が考へら
れ、蒸発室の構造にも太陽熱の集熱及び蓄熱技術並びに
太陽電池の効率的利用等の導入が必要であるが、効率よ
く又太陽熱利用０過程からみて海水槽にはいる迄に太陽
熱により海水自身の温度を上昇せしめる手段が最も好結
果を生ずるものと思はれる。

此の際の熱量不足分に就いての補充は、外部熱源より蒸
発室ＣＧ）の、下部側方にある熱気送出孔（Ｌ）より熱
量の補充が行はれる。

以上の如く此の発明は、海水を急速に超微粒霧状化しそ
れを有無体表面或は有無空間に噴射する事により、加熱
時に於ける海水成分の水分並びに塩分が熱による化学変
化を受ける粒子の表面積を飛躍的に拡大増加せしめ、蒸
発及び塩分結晶作用を促進せしめ以って生産時間を短縮
し、従って燃料の効率的使用による燃費の節減を実現し
、更に同一装置による同一工程で塩と淡水が同時に生産
が行はれるを特徴とするものである。

此の発明は従来の化学塩（イオン交換膜法による塩）に
比較し又天日製塩法とも比較すれば■　生産に使用され
るエネルギーを電気に限定せず、石油類、瓦斯類や太陽
熱エネルギー、太陽電池利用等低価格エネルギーに置き
換へ又効率的な熱作用が行はれ、一方水蒸気冷却の際熱
交換に依る余熱利用等積極的な省エネルギーに取組み、
国内産塩の最大欠点である原価高を解消し低原価を実現
した。

■　自然塩と淡水を同一装置内で同時生産出来るので、
主生産品原価に対し従生産品の売却価格を充当する事に
より生産原価を相当に低減する事が出来る。例へば、ア
ラブ諸国では淡水が石油の８倍の高値の例があり、此の
場合原価ゼロの場合さへ考えられる。

■　此の装置による塩は嗜好面に於ける異和感、漬物用
に使用される場合等の異質感が感ぜられない。即ち自然
塩の好い面が損はれてない。

■゛成分上ミネラル分等人体に有効な成分が含まれてい
るので、人体保健衛生上有益である。

■　イオン交換膜法と異り保守が容易で構造が簡単であ
る。

■　自然塩製法としての天日製塩法と異り生産が天候に
左右されず、広大な土地・施設を要しなく、又労力（人
件費）が殆んど不要である。

■　生産地は海辺であれば何処でも稼動出来、例へ電力
の無い開発途上国でも、使用が可能である０ ■　高圧気体として低廉且安全な液化炭酸瓦斯が使用出
来る。

■°国内で産出できるので、−朝有時の際の全面的輸入
途絶に対応出来る。

以上の如き利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本装置のうち超微粗錫噴射装置の装着拡大断面
図 第２図は本装置の全体の断面図 第３図は混合本体の上面図 第１図において １、混合本体 ２、吸湯管 ３、小口径噴出孔 ４、混合室 ５、蓋状頭部（オリフィスキャップ） ６、極微小口径集中噴射口 ア、間隙（外筒部層８．と吸湯管２．との間隙）８、外
筒部層（噴射装置の） ９、微小径噴出孔 ９：〃 ９：′〃 １０、狭搾部 １１、パノキ７ １２、締付ナツト １３、締付ナツト（装着用） 第２図において Ａ海　水 Ｂ　海水槽 Ｃ注水口 Ｄ　高圧空気 Ｅ　気体圧入孔 Ｆ　噴霧装置゛（略称） Ｇ　蒸発室 Ｈ回転有無円筒形物体 工　結晶切削装置 Ｊ　冷却管 Ｋ　排水口 Ｌ　熱気送出孔 特許出願人　三ツ矢工業株式会社 代表取締役　梶　１）裕　男

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 噴射せしめ、それを加熱する事により海水中の水分の蒸
   、発及び塩分め結晶時間を飛躍的に短縮する。即ち、海
   水を超微粒霧状化する事に依り、熱作用による化学変化
   を受けるそれぞれの粒子の表面積の拡大増加せしめるこ
   とによりその時間を短縮するを特徴とし、又同一装置に
   て同一工程で塩と淡水を生産する方法。 （ロ）以下を内容とした海水より塩と淡水を生産する装
   置 （Ａ）　　海水と圧入した高圧気体を内容とする耐圧構
   造の貯蔵槽。 （Ｂ）　　耐圧構造の同一容器内に於いて高圧気体とそ
   の始動圧を受けだ海水が、共に高流速を以って異った経
   路によりそれぞれ別々の狭搾孔（海水は１個高圧空気は
   複数）よ、す１個の混合空間に噴出し、空間内に於いて
   両者は瓦に衝突し合い乱気流を生じ均一に混合された諷
   体となりそれを混合空間の上部狭搾部を通過せしめる事
   に依り、更に流速を増した当欣混合流体を・、最終段階
   に於いて頭部を回転せしめる事により狭搾部に於いてそ
   の狭搾度を自由に調整出来得る構造を有する蓋状頭部の
   最頂部の中心にある極微小径集中噴射孔より海水を超微
   粒霧状化噴射する構造の流気体内部長孔型強制混合噴霧
   装置（Ｃ）　　超微粒霧状化され噴射された状態の海水
   中の水分を速やかに蒸発せしめ、又塩分の結晶を促進す
   るに必要な高温度を保持する有熱空間又は有熱物体と塩
   分結晶体を採集する構造の蒸発及び結晶を生ずる装置。 （Ｄ）　　気化された水分、即ち水蒸気を集収導入し海
   −水内を環流せしめる事により熱交換が行はれ冷却し淡
   水を採水する構造の冷却採水装置。