JP2002205054A - 太陽熱蒸留装置 - Google Patents
太陽熱蒸留装置Info
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- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 太陽が天頂近傍を通過する低緯度地域に設置
される太陽熱蒸留装置に関する。 【解決手段】 該太陽熱蒸留装置が、回転ハンドルと、
該回転ハンドルで回転自在とした１基以上のマルチウィ
ック蒸留器と、該マルチウィック蒸留器の回転中心を通
る面に対して対称に構成したペアガラス筐体と、を具備
する。
される太陽熱蒸留装置に関する。 【解決手段】 該太陽熱蒸留装置が、回転ハンドルと、
該回転ハンドルで回転自在とした１基以上のマルチウィ
ック蒸留器と、該マルチウィック蒸留器の回転中心を通
る面に対して対称に構成したペアガラス筐体と、を具備
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽熱蒸留装置の
改良に係り、特に、赤道近辺の低緯度地域において効率
よく太陽光の受光を可能とする改良に関する。
改良に係り、特に、赤道近辺の低緯度地域において効率
よく太陽光の受光を可能とする改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】赤道近辺の低緯度地域における海岸線に
近い砂漠地帯などでは、海水は容易に入手できるもの
の、飲料用となる淡水（真水）を得ることは困難である
場合が多い。そのような地域において主に用いられる太
陽熱蒸留装置としては、半透膜法を適用した装置等、各
種の装置がすでに実用化されている。
近い砂漠地帯などでは、海水は容易に入手できるもの
の、飲料用となる淡水（真水）を得ることは困難である
場合が多い。そのような地域において主に用いられる太
陽熱蒸留装置としては、半透膜法を適用した装置等、各
種の装置がすでに実用化されている。
【０００３】一方、最近、簡易的に淡水化を行うことの
できる装置として、ベイスン型蒸留器、多重効用（Mult
i-Wick）型蒸留器（以下、マルチウィック蒸留器とい
う。）等を用いた太陽熱蒸留装置が実用化されている。
ここで、ベイスン型蒸留器は、ペアガラスを通過した太
陽光を水盤（Basin ）で受けて海水の蒸発を行わせてペ
アガラスの内面等に凝縮させ、その凝縮した水滴を回収
して淡水を得るものである。
できる装置として、ベイスン型蒸留器、多重効用（Mult
i-Wick）型蒸留器（以下、マルチウィック蒸留器とい
う。）等を用いた太陽熱蒸留装置が実用化されている。
ここで、ベイスン型蒸留器は、ペアガラスを通過した太
陽光を水盤（Basin ）で受けて海水の蒸発を行わせてペ
アガラスの内面等に凝縮させ、その凝縮した水滴を回収
して淡水を得るものである。
【０００４】一方、マルチウィック蒸留器は、図５に示
すように、耐海水性の薄鋼板等の薄板13の片面に、ネル
布地等の布地12を貼り付けた板、すなわち、ウィック板
14を一定間隔に複数枚重ねて形成したものである。布地
12の上端は、ウィック板14の上部に設置された海水供給
槽20に浸されており、布地12には常に海水が供給され湿
潤している。この布地12を湿潤する海水は、加熱によっ
て蒸発し、水蒸気21となって隣接するウィック板14で凝
縮して水滴22となる。このとき、水蒸気が凝縮して水滴
となる際に発生する凝縮熱（水蒸気の潜熱）で隣接する
ウィック板14が加熱され、裏面の布地12に含まれる海水
を蒸発させる。このように、並設されたウィック板14が
順次熱せられ、海水の蒸留が行われる。ここで、ウィッ
ク板14に凝縮した水滴22は、ウィック板を滑面としてお
くことで、重力で容易に滑落し下部の淡水回収槽23に貯
留される。
すように、耐海水性の薄鋼板等の薄板13の片面に、ネル
布地等の布地12を貼り付けた板、すなわち、ウィック板
14を一定間隔に複数枚重ねて形成したものである。布地
12の上端は、ウィック板14の上部に設置された海水供給
槽20に浸されており、布地12には常に海水が供給され湿
潤している。この布地12を湿潤する海水は、加熱によっ
て蒸発し、水蒸気21となって隣接するウィック板14で凝
縮して水滴22となる。このとき、水蒸気が凝縮して水滴
となる際に発生する凝縮熱（水蒸気の潜熱）で隣接する
ウィック板14が加熱され、裏面の布地12に含まれる海水
を蒸発させる。このように、並設されたウィック板14が
順次熱せられ、海水の蒸留が行われる。ここで、ウィッ
ク板14に凝縮した水滴22は、ウィック板を滑面としてお
くことで、重力で容易に滑落し下部の淡水回収槽23に貯
留される。
【０００５】なお、ウィック板14の水滴が凝縮し滑落す
る面を水滴凝縮面14a とし、裏面側の布地12を貼付して
海水を湿潤させる面を海水湿潤面14b と呼ぶ。貯留した
淡水24は、ここでは図示しない淡水回収配管を介して回
収し、飲料水等として利用することができる。このマル
チウィック蒸留器を適用した太陽熱蒸留装置の例として
は、例えば、特開平11-156341 号公報等に開示の例をあ
げることができる。
る面を水滴凝縮面14a とし、裏面側の布地12を貼付して
海水を湿潤させる面を海水湿潤面14b と呼ぶ。貯留した
淡水24は、ここでは図示しない淡水回収配管を介して回
収し、飲料水等として利用することができる。このマル
チウィック蒸留器を適用した太陽熱蒸留装置の例として
は、例えば、特開平11-156341 号公報等に開示の例をあ
げることができる。
【０００６】マルチウィック蒸留器の加熱に太陽熱を利
用するためには、上方から降り注ぐ太陽光を反射させる
ことが必要となる。そのため、太陽熱を利用する場合
は、図３に示すように、太陽光を水盤（Basin ）３で受
けて海水の蒸発を行わせるベイスン型蒸留器９とマルチ
ウィック蒸留器10を組み合わせた太陽熱蒸留装置１が好
適に用いられる。
用するためには、上方から降り注ぐ太陽光を反射させる
ことが必要となる。そのため、太陽熱を利用する場合
は、図３に示すように、太陽光を水盤（Basin ）３で受
けて海水の蒸発を行わせるベイスン型蒸留器９とマルチ
ウィック蒸留器10を組み合わせた太陽熱蒸留装置１が好
適に用いられる。
【０００７】このとき、ベイスン型蒸留器９の水盤３か
ら蒸発した水蒸気21は、マルチウィック蒸留器10の一段
目のウィック板にも到達し、凝縮して水滴となって回収
されるとともに、入射した太陽光は、水盤３で反射され
てマルチウィック蒸留器10の加熱も同時に行うことにな
る。なお、このベイスン型蒸留器９を用いないでマルチ
ウィック蒸留器10のみとする場合は、水盤３の位置に鏡
等の反射板を敷設して構成する。また、ベイスン型蒸留
器９のみで構成する場合もあることは言うまでもない。
図４に、太陽熱蒸留装置１全体の外観を模式的に示す。
ら蒸発した水蒸気21は、マルチウィック蒸留器10の一段
目のウィック板にも到達し、凝縮して水滴となって回収
されるとともに、入射した太陽光は、水盤３で反射され
てマルチウィック蒸留器10の加熱も同時に行うことにな
る。なお、このベイスン型蒸留器９を用いないでマルチ
ウィック蒸留器10のみとする場合は、水盤３の位置に鏡
等の反射板を敷設して構成する。また、ベイスン型蒸留
器９のみで構成する場合もあることは言うまでもない。
図４に、太陽熱蒸留装置１全体の外観を模式的に示す。
【０００８】この太陽熱蒸留装置１は、海水を海水タン
ク４に溜めておけば、他には動力を必要とせずに海水の
淡水化を行うことができる。すなわち、海水タンク４に
溜められた海水は、海水供給配管５を介して、ベイスン
型蒸留器９の水盤３とマルチウィック蒸留器10の海水供
給槽20に重力を利用した供給を行うことができ、蒸留さ
れた淡水は、ベイスン型蒸留器９とマルチウィック蒸留
器10それぞれの淡水回収槽23で回収され、淡水（蒸留
水）回収配管６を介して飲料水として利用することがで
きる。ここで、各蒸留器で一部蒸発されて濃縮した濃縮
海水は、濃縮海水回収配管７を介して、ベイスン型蒸留
器９の水盤３から回収され、また、マルチウィック蒸留
器10の濃縮海水回収槽25から回収される。なお、回収し
た濃縮海水は、再利用してもよいが、通常は、そのまま
排水する。
ク４に溜めておけば、他には動力を必要とせずに海水の
淡水化を行うことができる。すなわち、海水タンク４に
溜められた海水は、海水供給配管５を介して、ベイスン
型蒸留器９の水盤３とマルチウィック蒸留器10の海水供
給槽20に重力を利用した供給を行うことができ、蒸留さ
れた淡水は、ベイスン型蒸留器９とマルチウィック蒸留
器10それぞれの淡水回収槽23で回収され、淡水（蒸留
水）回収配管６を介して飲料水として利用することがで
きる。ここで、各蒸留器で一部蒸発されて濃縮した濃縮
海水は、濃縮海水回収配管７を介して、ベイスン型蒸留
器９の水盤３から回収され、また、マルチウィック蒸留
器10の濃縮海水回収槽25から回収される。なお、回収し
た濃縮海水は、再利用してもよいが、通常は、そのまま
排水する。
【０００９】このように、太陽熱蒸留装置は、海水を導
入し、蒸留して淡水と濃縮海水に分離して回収する設備
であり、海水を完全に蒸発させるものではないため、装
置内部に塩分が析出することもなく、ほとんどメンテナ
ンスフリーで稼働させることができる。ところで、この
太陽熱蒸留装置を日本等の中緯度地域に設置する場合
は、通常、ペアガラス面を真南に向けて固定設置され
る。
入し、蒸留して淡水と濃縮海水に分離して回収する設備
であり、海水を完全に蒸発させるものではないため、装
置内部に塩分が析出することもなく、ほとんどメンテナ
ンスフリーで稼働させることができる。ところで、この
太陽熱蒸留装置を日本等の中緯度地域に設置する場合
は、通常、ペアガラス面を真南に向けて固定設置され
る。
【００１０】こうすることで、日中の太陽光を最大限に
利用できるのである。
利用できるのである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、赤道近
辺の低緯度地域では、太陽がほぼ真東から昇り、天頂近
傍を通過してほぼ真西に沈む。そのため、太陽熱蒸留装
置を真南に向けて固定設置することはあまり効率的なこ
とではない。
辺の低緯度地域では、太陽がほぼ真東から昇り、天頂近
傍を通過してほぼ真西に沈む。そのため、太陽熱蒸留装
置を真南に向けて固定設置することはあまり効率的なこ
とではない。
【００１２】本発明は、赤道近辺の低緯度地域において
運転効率の最大化を実現した太陽熱蒸留装置を提供する
ことを目的とする。
運転効率の最大化を実現した太陽熱蒸留装置を提供する
ことを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、太陽が天頂近
傍を通過する低緯度地域に設置される太陽熱蒸留装置で
あって、回転ハンドルと、該回転ハンドルで回転自在と
した１基以上のマルチウィック蒸留器と、該マルチウィ
ック蒸留器の回転中心を通る面に対して対称に構成した
ペアガラス筐体と、を具備したことを特徴とする太陽熱
蒸留装置によって上記課題を解決した。
傍を通過する低緯度地域に設置される太陽熱蒸留装置で
あって、回転ハンドルと、該回転ハンドルで回転自在と
した１基以上のマルチウィック蒸留器と、該マルチウィ
ック蒸留器の回転中心を通る面に対して対称に構成した
ペアガラス筐体と、を具備したことを特徴とする太陽熱
蒸留装置によって上記課題を解決した。
【００１４】また、本発明は、前記ペアガラス筐体の上
面のペアガラスを開閉式ペアガラスとして前記マルチウ
ィック蒸留器の背面側の開閉式ペアガラスを開放し排熱
可能とすることが好適であることを見いだしたのであ
る。
面のペアガラスを開閉式ペアガラスとして前記マルチウ
ィック蒸留器の背面側の開閉式ペアガラスを開放し排熱
可能とすることが好適であることを見いだしたのであ
る。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の太陽熱蒸留装置の好適な
実施の形態を図１、２に基づき説明する。なお、図１、
２では、内部の蒸留器等の記載を簡略化し、本願発明の
特徴とするところを重点的に記載している。図１にその
断面を示すように、本願発明の太陽熱蒸留装置１は、回
転ハンドル８と、回転ハンドル８で回転自在とした１基
以上のマルチウィック蒸留器10と、マルチウィック蒸留
器10の回転中心を通る面に対して対称に構成したペアガ
ラス筐体1aと、を具備したことを特徴とする。回転ハン
ドル８を具備することで、太陽熱蒸留装置１内のマルチ
ウィック蒸留器10を自在に回転させることが可能とな
る。また、ペアガラス筐体1aをマルチウィック蒸留器10
の回転中心を通る面に対して対称になるように構成し、
東西方向に向けて配置することで、午前と午後のそれぞ
れで最大限の太陽光線を取り込むことを可能とする。
実施の形態を図１、２に基づき説明する。なお、図１、
２では、内部の蒸留器等の記載を簡略化し、本願発明の
特徴とするところを重点的に記載している。図１にその
断面を示すように、本願発明の太陽熱蒸留装置１は、回
転ハンドル８と、回転ハンドル８で回転自在とした１基
以上のマルチウィック蒸留器10と、マルチウィック蒸留
器10の回転中心を通る面に対して対称に構成したペアガ
ラス筐体1aと、を具備したことを特徴とする。回転ハン
ドル８を具備することで、太陽熱蒸留装置１内のマルチ
ウィック蒸留器10を自在に回転させることが可能とな
る。また、ペアガラス筐体1aをマルチウィック蒸留器10
の回転中心を通る面に対して対称になるように構成し、
東西方向に向けて配置することで、午前と午後のそれぞ
れで最大限の太陽光線を取り込むことを可能とする。
【００１６】なお、太陽熱蒸留装置１の下面部にはアジ
ャスタ11を具備し、装置を水平に調整できるようにする
ことを好適とする。アジャスタ11は、太陽熱蒸留装置１
の下面部の少なくとも３ヶ所、好適には４ヶ所以上配設
する。そして、午前中は、東側のペアガラス2eから受光
して太陽熱蒸留を行い、正午前後にはマルチウィック蒸
留器10を180 ゜回転させて、午後には西側のペアガラス
2wから受光して太陽熱蒸留を行うようにする。
ャスタ11を具備し、装置を水平に調整できるようにする
ことを好適とする。アジャスタ11は、太陽熱蒸留装置１
の下面部の少なくとも３ヶ所、好適には４ヶ所以上配設
する。そして、午前中は、東側のペアガラス2eから受光
して太陽熱蒸留を行い、正午前後にはマルチウィック蒸
留器10を180 ゜回転させて、午後には西側のペアガラス
2wから受光して太陽熱蒸留を行うようにする。
【００１７】こうすることで、低緯度地域での太陽光を
最大限に活用することができる。なお、上記の回転動作
は、タイマ等を用いてモータ駆動等で自動回転させるこ
とも可能であるが、本装置が無動力運転を最大の利点と
することから、人力による手動回転を行うようにするこ
とを好適とする。また、回転ハンドル８は、図２に示す
ように、マルチウィック蒸留器10に個別に装備してもよ
いし、図示しないギアなどの駆動機構を介して一つの回
転ハンドルでマルチウィック蒸留器10を連動するように
して回転させてもよい。
最大限に活用することができる。なお、上記の回転動作
は、タイマ等を用いてモータ駆動等で自動回転させるこ
とも可能であるが、本装置が無動力運転を最大の利点と
することから、人力による手動回転を行うようにするこ
とを好適とする。また、回転ハンドル８は、図２に示す
ように、マルチウィック蒸留器10に個別に装備してもよ
いし、図示しないギアなどの駆動機構を介して一つの回
転ハンドルでマルチウィック蒸留器10を連動するように
して回転させてもよい。
【００１８】また、必要に応じ、回転ハンドル８には回
り止め機構を具備し、回転時以外にはロックされるよう
にしておくことを好適とする。
り止め機構を具備し、回転時以外にはロックされるよう
にしておくことを好適とする。
【００１９】
【発明の効果】本発明によって、太陽が天頂近傍を通過
する低緯度地域に設置する太陽熱蒸留装置の能力を最大
限に利用することが可能となった。
する低緯度地域に設置する太陽熱蒸留装置の能力を最大
限に利用することが可能となった。
【図１】本発明の太陽熱蒸留装置の好適な実施の形態を
示す断面模式図である。
示す断面模式図である。
【図２】本発明の太陽熱蒸留装置の模式的な斜視図であ
る。
る。
【図３】従来の太陽熱蒸留装置の構造を説明する断面模
式図である。
式図である。
【図４】従来の太陽熱蒸留装置の模式的な斜視図であ
る。
る。
【図５】マルチウィック蒸留器の原理を説明する模式図
である。
である。
１ 太陽熱蒸留装置 1a ペアガラス筐体 ２、2e、2w ペアガラス（２層ガラス） 2a 開閉式ペアガラス ３ 水盤 ４ 海水タンク ５ 海水供給配管 ６ 淡水（蒸留水）回収配管 ７ 濃縮海水回収配管 ８ 回転ハンドル ９ ベイスン蒸留器 10 マルチウィック蒸留器（多重効用型蒸留器） 11 アジャスタ 12 布地（ネル布地） 13 薄板（薄鋼板） 14 ウィック板 14a 水滴凝縮面 14b 海水湿潤面 20 海水供給槽 21 水蒸気 22 水滴 23 淡水回収槽 24 淡水（蒸留水） 25 濃縮海水回収槽
Claims (2)
- 【請求項１】 太陽が天頂近傍を通過する低緯度地域に
設置される太陽熱蒸留装置であって、回転ハンドルと、
該回転ハンドルで回転自在とした１基以上のマルチウィ
ック蒸留器と、該マルチウィック蒸留器の回転中心を通
る面に対して対称に構成したペアガラス筐体と、を具備
したことを特徴とする太陽熱蒸留装置。 - 【請求項２】 前記ペアガラス筐体の上面のペアガラス
を開閉式ペアガラスとして前記マルチウィック蒸留器の
背面側の開閉式ペアガラスを開放し排熱可能とすること
を特徴とする請求項１に記載の太陽熱蒸留装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001006171A JP2002205054A (ja) | 2001-01-15 | 2001-01-15 | 太陽熱蒸留装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001006171A JP2002205054A (ja) | 2001-01-15 | 2001-01-15 | 太陽熱蒸留装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002205054A true JP2002205054A (ja) | 2002-07-23 |
Family
ID=18874099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001006171A Pending JP2002205054A (ja) | 2001-01-15 | 2001-01-15 | 太陽熱蒸留装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002205054A (ja) |
-
2001
- 2001-01-15 JP JP2001006171A patent/JP2002205054A/ja active Pending
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