JP3030693B2 - 海塩製造装置および方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、海塩製造装置に係
り、特に海水中のミネラル成分を多く含み、高品質な海
塩を製造する方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、我が国の食用塩としては、イオン
交換樹脂膜法により製造される精製塩と、塩田等を用い
て海水を自然に濃縮・蒸発させて結晶化して製造する自
然塩等が知られている。前記精製塩は、一般家庭で食用
に使用され、塩化ナトリウムの純度が９９％以上の精白
塩であり、海水中に含まれる多くのミネラル成分（カル
シウムイオン，カリウムイオン，硫酸イオン、マグネシ
ウムイオン、その他）は製造過程で除去されるので、殆
ど含まれていない。

【０００３】これに対し、自然塩はミネラル含有率が高
く、銘柄によっては塩化ナトリウムの純度が９２％以下
でミネラル成分が８％以上のものもある。このミネラル
成分は人体に必須の微量元素であるばかりでなく、塩に
苦みと甘味を与え、料理に旨味を加えるとされプロの料
理人に使用されることが多い。また自然塩が含むミネラ
ル成分は、他の食物から摂取されるミネラル成分とは異
なり、人体への吸収が非常に良好で、健康に良いとされ
ている。

【０００４】かかる効能を有する自然塩の製造方法とし
て、従来から流下式塩田法が知られている。流下式塩田
法の一例（第１従来例）としては、水勾配を有する流下
盤上を流れる海水に対する太陽熱による蒸発作用と、下
流側に配置したコンクリートブロック，枝条架（竹枝
等）等に沿って流下する海水に対する風による蒸発作用
とを利用し、海水濃縮を行う手段がある。

【０００５】また、自然塩の製造方法の他の例（第２従
来例）としては、濃縮鹹水採集装置が知られている（特
公昭３１−６８７６号公報）。この濃縮鹹水採集装置
は、海上に浮かべた母船の周囲に風向に応じて採集船を
配置し、母船に備えた散水ノズルから細霧状の海水を噴
出し、太陽熱と風力によって水分を蒸発させて採集船に
落下させ、落下面の太陽熱によって更に蒸発させるよう
にして海水濃縮を行う装置である。

【０００６】

【発明が解決しょうとする課題】しかしながら、前記第
１従来例は、塩田として広い面積を必要とし、また製塩
過程で枝条架等に海水中のミネラル成分が付着・残存す
るので、効率が悪く、更に降雨の場合には枝条架等を設
置した建屋の横壁，屋根等に開口部が多いので、雨（特
に風がある場合）が濃縮過程で混入し、濃縮液の濃度が
低下するという欠点がある。

【０００７】また枝条架等を構成するコンクリートブロ
ック，竹枝等の不純物が濃縮液に混入するおそれがあ
る。特に、竹枝は海水による湿気（加湿）と太陽熱によ
る乾燥の繰り返しにより、竹枝の表皮等に縦割れが発生
して剥離現象を起こし、この剥離物は非常に細かく、濃
縮後の製塩を篩にかけても除去するのが困難である。更
に横風等を利用し水分の蒸発を促進する構成となってい
るので、横風が海水を周辺に運び、周辺の草木等の自然
環境に悪影響（塩害）を及ぼすおそれがある。

【０００８】前記第２従来例は海上で風力を利用して海
水を飛散させる方式であるが、この飛散方式を陸上で行
う場合には、周囲の自然環境に対し悪影響（塩害）を及
ぼすおそれがある。

【０００９】そこで本発明の目的は、広い場所を必要と
せず、濃縮・製塩過程において周囲環境に悪影響を及ぼ
すことがなく、ミネラル成分に富んだ高品質の海塩を効
率良く製造することが可能な海塩製造方法および装置を
提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明においては、建屋内に海水を噴霧し、噴霧後
の海水を収集して再噴霧し、この繰り返しによって海水
を濃縮し、濃縮された海水を蒸発させて食塩を製造する
ようにした。

【００１１】この発明によれば、広い場所を必要とせ
ず、周囲に悪影響を及ぼすことなく、ミネラル成分に富
んだ高品質の海塩を効率よく製塩することができる。

【００１２】また、本発明においては、水蒸気を排出す
る排出口を備えた建屋と、前記建屋内に海水を噴霧する
海水噴霧手段と、前記海水噴霧手段からの噴霧後の海水
を収集し、収集後の海水を循環して前記海水噴霧手段か
ら再噴霧させる循環手段とによって海水濃縮装置を構成
した。

【００１３】この発明によれば、広い場所を必要とせ
ず、周囲に悪影響を及ぼすことなく、海水を濃縮するこ
とができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施形態例
に基づいて説明する。図１は本実施形態例の全体概略構
成図である。図１に示すように、本実施形態例の海塩製
造装置ＫＳは、海水および海水の濃縮液の供給を制御す
る給水制御部１０と、前記給水制御部１０から供給され
た海水を霧状に噴霧し濃縮させる噴霧部２０と、濃縮さ
れた海水を水槽に貯え太陽光、太陽熱により水分を蒸発
させて塩を結晶させる結晶部４０とを備えて構成されて
いる。

【００１５】前記給水制御部１０は海水および海水濃縮
液を貯える受水槽１１を備えていて、前記受水槽１１に
は外部から海水供給管１２，開閉バルブ１３を介して海
水が供給される。この海水としては、水深２００ｍ以下
の太陽光線が届かない層の海水（深層水と称する）が好
適である。この深層水は一般の海水と異なり、細菌が殆
ど無く、人体に最も必要かつ大切とされるミネラル成分
（カルシウムイオン、カリウムイオン、硫酸イオン、マ
グネシウムイオン、その他）を高濃度で含むのが特徴で
ある。

【００１６】また受水槽１１には揚水ポンプ１５を備え
た送水管１４が配置され、前記ポンプ１５の作動により
海水が噴霧部２０に供給される。更に受水槽１１には揚
水ポンプ１８を備えた濃縮液送水管１７が配置され、前
記ポンプ１８の作動により濃縮された海水が結晶部４０
に供給される。

【００１７】図２は前記噴霧部２０を示す縦横断面図で
あり、噴霧部２０は切妻屋根２２を備えた建屋２１等に
より構成されている。そして屋根２２と周囲の側壁２３
（２３ａ〜２３ｄ）とは太陽熱透過部材である全面透明
ガラス張りにされ、床２４は受溝２５に向けて水勾配を
有したタイル（例えば陶器質タイル）張りにされてい
る。前記全面ガラス張りにすることにより太陽光，太陽
熱による海水の蒸発が促進され、タイル張りにより床上
の海水が効率良く受溝２５に導かれる。１６は落下した
海水（濃縮海水）を受水槽１１に運ぶ送水管である。な
お、切妻屋根にしているので、傾斜した天井部に水蒸気
が凝縮して付着した水滴が屋根勾配に従って流下されや
すい。

【００１８】建屋２１の側壁２３ａ，２３ｂには前記送
水管１４から分岐した送水管１４ａ，１４ｂが立設され
ている。送水管１４ａからは側壁２３ａに沿って大地に
水平に３本の分岐管２６ａ，２７ａ，２８ａが配置さて
いる。同様に、送水管１４ｂからは側壁２３ｂに沿って
大地に水平に３本の分岐管２６ｂ，２７ｂ，２８ｂが配
置されている。前記各分岐管には所定間隔で多数の次に
説明する噴霧ノズル２９（図３参照）が取り付けられて
いる。

【００１９】また側壁２３ｃ，２３ｄと切妻屋根２２の
頂上部とが交わる位置には水蒸気を外部に排出する防虫
網付き（図示せず）の排出口３１ａ，３１ｂがそれぞれ
設けられている。それぞれの排出口３１ａ，３１ｂの外
側には横風の侵入を防止する横風防止板３２ａ，３２ｂ
が設置されている。

【００２０】更に側壁２３ａ，２３ｂの屋根の庇で覆わ
れる位置には横長の水蒸気排出口３３ａ，３３ｂが設け
られている。更にまた側壁２３ａ，２３ｂの床側には横
長の防虫網付きの外気取入口３４（３４ａ，３４ｂ）が
配置されている。外気取入口３４の開口部は、風等が吹
き込んでこないように下向きにしてある。

【００２１】図３は噴霧ノズルを示す斜視図である。噴
霧ノズル２９は、分岐管２６等に固定される筒状の固定
部２９ａと、前記固定部２９ａにその垂直部がネジによ
り着脱可能な筒状のＴ字部２９ｂと、前記Ｔ字部２９ｂ
の水平部の各端部に取り付けられた筒状の回転部２９
ｄ，２９ｅとを備えている。前記回転部２９ｄ，２９ｅ
に直角に形成された筒状の取付部２９ｊ，２９ｋにはそ
れぞれ大型で直線状の水路を有する噴霧口２９ｆ，２９
ｇが取り付けられ、各噴霧口２９ｆ，２９ｇは角度調整
ネジ２９ｈ，２９ｉを回転させることによりα方向の角
度を調整可能である。

【００２２】この噴霧ノズル２９は、取付部２９ｊ，２
９ｋの内部には防錆性のステンレス網からなる濾過部材
（フィルタ）が収納されている。従って、噴霧ノズル２
９から噴霧される海水にはゴミ等の不純物が含まれず、
またゴミ等により濾過部材が目詰まりを起こして性能が
低下した場合には噴霧口を取り外してゴミ等を容易に除
去することができる。

【００２３】図４（Ａ），（Ｂ）は、結晶部４０を示す
断面図，その構成部材（水槽）の部分拡大図であり、切
妻屋根４２を備えた建屋４１により構成されている。そ
して屋根４２と周囲の側壁４３（４３ａ，４３ｂ）とは
全面ガラス張りにされている。建屋４１の左右の側壁４
３ａ，４３ｂの屋根の庇で覆われる位置には横長の防虫
網付きの水蒸気排出口４４ａ，４４ｂが設けられてい
る。また側壁４３ａ，４３ｂの床側には横長の防虫網付
きの外気取入口４５ａ，４５ｂが配置されている。

【００２４】建屋４１の床には複数の濃縮された海水
（濃縮海水）を貯水する水槽４６ａ，４６ｂが配置さ
れ、前記水槽４６ａ，４６ｂの内面全体（底面，周囲側
面）は黒色タイル４７が張り付けられている。黒色タイ
ルとすることにより、太陽光，太陽熱が効率良く濃縮海
水を透過し、蒸発が促進される。タイルとしては例えば
陶器質タイルが好ましい。側壁の排出口４４ａ，４４ｂ
の近傍には送風機４８ａ，４８ｂが配設され、各送風機
の風向は各水槽４６ａ，４６ｂの水面に向けられてい
る。各送風機からの風を受けて、水槽の中の濃縮海水の
蒸発が促進される。

【００２５】次に本実施形態例の動作を説明する。先
ず、給水制御部１０のバルブ１３（図１）を開き図示し
ない揚水ポンプを作動させ、海水給水管１２を介して海
水（深層水）を受水槽１１に貯水し、適量まで貯水され
たときにバルブ１３を閉じる。このとき適宜フィルタ等
を用いて海水を濾過する。次いで、揚水ポンプ１５を作
動させて受水槽１１の海水を送水管１４を介して噴霧部
２０（図１，図２）へ送水する。海水は６本の分岐管２
６ａ，２６，２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂに多数取
り付けられた噴霧ノズル２９（図３）から霧状に建屋２
１内に噴霧される。この噴霧によって海水の蒸発が促進
される。噴霧の扇状の角度（図２右図の符号Ａ，Ｂ参
照）は噴霧ノズルの調整ネジ２９ｈ，２９ｉを回転して
調整する。

【００２６】この噴霧の際に建屋２１内は周囲がガラス
張りなので高温（例えば４５℃以上）に維持されて海水
中の水分が蒸発し、水蒸気は上昇して水蒸気排出口３１
ａ，３１ｂ，３３ａ，３３ｂから外部に排出される。取
入口３４からは外気が導入されて前記水蒸気の上昇がよ
り促進される。したがって、建屋２１内の噴霧された海
水は一部水分が蒸発し残りは落下して床２４に到達す
る。床２４には水勾配が設けられているので、濃縮され
た海水は受溝２５，送水管１６を介して受水槽１１に返
還される。

【００２７】なお、建屋２１の屋根２２には開閉自在の
１つまたは複数の窓を設けてもよい。晴天のときはこの
窓を開けることにより、噴霧された海水中の水分の蒸発
をより促進することができ、これにより海水濃縮効率が
向上する。雨天のときは窓を閉めて雨水が入らないよう
にする。

【００２８】受水槽１１に返還された海水は、再び揚水
ポンプ１５，送水管１４、噴霧ノズル２９を介して建屋
２１内に霧状に噴霧され、前述と同様の濃縮動作を繰り
返す（循環動作）。そして受水槽１１に貯水された海水
の塩分濃度が１５〜１８度（重量％）になったなら前述
の循環動作を停止する。なお、受水槽１１に塩分濃度検
出手段を設けておき、前記濃度検出手段の検出濃度に応
じて前記循環動作を停止させる制御装置を設置しておけ
ば、所定の塩分濃度に到達した場合には自動的に循環動
作を停止させることが可能である。または所定日数の循
環動作後、循環を停止させてもよい。

【００２９】次に、給水制御部１０の揚水ポンプ１８を
作動させて濃縮液送水管１７を介して濃縮液を結晶部４
０（図１，図４）の水槽４６ａ，４６ｂへ送水し、濃縮
液が例えば水深約１０ｃｍになったなら揚水ポンプ１８
を停止して貯水を終了する。やがて建屋４１の内部温度
が太陽光，太陽熱により８０℃〜１２０℃に上昇され、
水槽４６ａ，４６ｂ内の濃縮液の水分が蒸発されてい
く。このとき送風機４８ａ，４８ｂからの風が水槽内の
濃縮液表面に当てられるので、水分の蒸発が促進され
る。蒸発した水分は外気取入口４５ａ，４５ｂから取り
入れられた空気により上昇し、水蒸気排出口４４ａ，４
４ｂから外部に排出されるので、水蒸気が建屋内に飽和
することがない。

【００３０】水槽４６ａ，４６ｂ内の濃縮液は太陽熱や
送風により完全に蒸発し、水槽の底には自然塩が析出さ
れ結晶のみが残る。この自然塩は、海水を使用している
のでミネラル成分（カルシウム、カリウム、硫酸塩、マ
グネシウム、その他）に富む。また海水の濃縮の際（噴
霧部２０）には、建屋２１において防虫網付きの水蒸気
排出口２１，３３および防虫網付きの外気取入口３４以
外の開口部が無いので、室外のゴミ，不純物が混入せ
ず、噴霧ノズル２９内に濾過部材（フィルタ）が内蔵さ
れているのでゴミ等の不純物の混入無しに海水が噴霧さ
れる。

【００３１】更に濃縮液の蒸発の際（結晶部４０）に
は、建屋４１において防虫網付きの水蒸気排出口４４お
よび防虫網付きの外気取入口４５以外の開口部が無いの
で、室外のゴミ，不純物が混入しない。従って、異物混
入の無い高品質の製塩を行うことができる。また従来の
流下式濃縮装置は、海水がコンクリートブロック，竹枝
等を伝って流下する方式をとっているので、海水作用に
より材質によっては色落ち現象を起こすおそれがある
が、本実施形態例によればこれらの部材（耐久性の無い
部材）を使用せず噴霧方式にしているので、部材の色落
ちを起こさず、食塩に色がつかない。

【００３２】また本実施形態例によれば、建屋２１，４
１の内部で濃縮，結晶を行っているので、横風等により
海水が周囲に飛散せず、塩害を起こすことがない。従来
の流下式濃縮装置は、多量の竹枝等を使用するので、太
陽光，太陽熱を遮り、装置内の温度が低下し、濃縮効率
を劣化させていたが、本実施形態例によれば、噴霧部，
結晶部の屋根，壁等を透明ガラス（又は透明ビニール
等）を使用しているので、太陽光，太陽熱を遮るものが
なく、太陽光等は噴霧部，結晶部内にまんべんなく行き
渡り、濃縮効率が非常に良い。

【００３３】また建屋２１内に構造物が殆ど無いので、
噴霧された海水のミネラル成分等が前記構造物に付着せ
ず、ミネラル成分の減少を防止できる。もちろんその構
造物の劣化や汚れ等によって海水が汚染されることもな
く極めて清潔で衛生的である。また本実施形態例で使用
する部材の大部分は安価かつ長期使用が可能な部材であ
るので、高品質の自然塩を安価に製造することが可能で
ある。

【００３４】なお、変形例として、図５に示すように、
噴霧部２０Ａの分岐管５１を建屋２１の中心軸方向に１
本だけ配置してもよい。図５において全図と同じ構成部
分には同じ番号を付してある。

【００３５】図６は分岐管を２本床面に配設した別の変
形例を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は分岐管の部分側
面図である。図に示すように建屋２１の床面に分岐管６
１，６２を所定間隔で配置し、各分岐管６１，６２に所
定間隔で複数の直立管６３を上下方向に延ばして接続
し、各直立管６３の外周に所定間隔で、噴霧ノズル２９
を例えば図６（Ｂ）に示すように取り付ける。各噴霧ノ
ズル２９の噴霧方向は全方位に自由に設定することがで
きる。これにより、建屋２１内にまんべんなく海水を噴
霧することができる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように各請求項記載の発明
によれば、広い場所を必要とせず、濃縮・製塩過程にお
いて周囲環境に悪影響を及ぼすことがなく、ミネラル成
分に富んだ高品質の海塩を効率良く製造することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の全体構成を示す概略構成図である。

【図２】本発明の実施形態例における噴霧部の縦横断面
図である。

【図３】同実施形態例に使用する噴霧ノズルの斜視図で
ある。

【図４】同実施形態例における結晶部の横断面図および
水槽の平面図である。

【図５】本発明の変形例における噴霧部の縦横断面図で
ある。

【図６】 分岐管を２本床面に配設した別の変形例を示
す図である。

【符号の説明】

ＫＳ 海塩製造装置 １０ 給水制御部 １１ 受水槽 １２ 海水給水管 １４ 送水管 １５ 揚水ポンプ １７ 濃縮液送水管 ２０ 噴霧部 ２１ 建屋 ２６，２７，２８ 分岐管 ２９ 噴霧ノズル ３１，３３ 水蒸気排出口 ３４ 外気取入口 ４０ 結晶部 ４１ 建屋 ４６ 水槽 ４８ 送風機

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 海水を建屋内に散布しつつ水分を蒸発さ
   せると共に、散布後の海水を循環回収して再散布する海
   水濃縮手段を備え、前記海水濃縮手段で濃縮した海水を
   太陽熱式蒸発手段により水分を蒸発させて海塩を製造す
   る海塩製造装置において、 前記建屋は、 太陽光を透過する太陽光透過手段と、 当該建屋の下方から外気を取り入れる外気取入口と、 前記太陽光透過手段を透過した太陽光により加熱されて
   発生した水蒸気を外部に排出する水蒸気排出口とを備え
   たことを特徴とする海塩製造装置。
2. 【請求項２】 前記外気取入口または水蒸気排出口の少
   なくとも一方に、外部からの異物の侵入を防止する異物
   侵入防止手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の
   海塩製造装置。
3. 【請求項３】 前記建屋は天井側に開閉自在の天窓を備
   えたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の海
   塩製造装置。
4. 【請求項４】 前記海水を散布する手段は海水を噴霧す
   るノズル式噴霧手段であり、前記ノズル式噴霧手段は異
   物遮断用のフィルタを備えたことを特徴とする請求項１
   乃至請求項３のいずれかに記載の海塩製造装置。
5. 【請求項５】 前記海水は、深層水であることを特徴と
   する請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の海塩製造
   装置。