JP2003232054A - 飲料水供給器 - Google Patents

飲料水供給器

Info

Publication number
JP2003232054A
JP2003232054A JP2002069303A JP2002069303A JP2003232054A JP 2003232054 A JP2003232054 A JP 2003232054A JP 2002069303 A JP2002069303 A JP 2002069303A JP 2002069303 A JP2002069303 A JP 2002069303A JP 2003232054 A JP2003232054 A JP 2003232054A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
envelope
solar energy
container
drinking water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002069303A
Other languages
English (en)
Inventor
Hidena Okahara
秀銘 岡原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP2002069303A priority Critical patent/JP2003232054A/ja
Publication of JP2003232054A publication Critical patent/JP2003232054A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/20Controlling water pollution; Waste water treatment
    • Y02A20/208Off-grid powered water treatment
    • Y02A20/211Solar-powered water purification
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/20Controlling water pollution; Waste water treatment
    • Y02A20/208Off-grid powered water treatment
    • Y02A20/212Solar-powered wastewater sewage treatment, e.g. spray evaporation

Landscapes

  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】飲料水の入手・確保が困難なる状況下にあって
も飲料水として不適なる水があれば当該水を何ら人工エ
ネルギーを用いることなく飲料水化する携帯可能にして
簡易な飲料水供給器を提供すること。 【解決手段】その上面を傾斜させて配設される透光性平
板5でならしめ,その側面及び下面を金属部材でならし
める外囲器2内の上方に容器3内に太陽エネルギー吸収
部材4を収納してなる水蒸気発生部を,その側面外周に
外方に向け突出する放熱板6を有する外囲器2を水蒸気
凝縮部とする飲料水供給器1。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は太陽光及び太陽熱で
なる太陽エネルギーを利用して水蒸気を発生させ,当該
水蒸気を凝縮させて飲料水を得る飲料水供給器に係るも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来飲料水は定着して生活する場合にあ
ってはその入手・確保が比較的容易である。しかし長期
に亘っての航海又は海上での作業をせざるを得ない場
合,あるいは野外を長期に亘って移動せざるを得ない場
合等にあっては飲料水の入手・確保は必らずしも容易で
はない。通常,かゝる場合にあってはあらかじめ飲料水
を積載・所持する方法,降雨を貯留する方法,あるいは
人工的エネルギーを用いて飲料水化する方法等に依存す
るが貯水量が底を付いた,降雨が全くない,人工的エネ
ルギーの供給が不能に陥った場合には緊急事態となる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記緊急事態
に備えての,又はその解消を図ることを解決課題とする
ものである。即ち前記緊急事態下又は緊急事態直前にあ
っても飲料水として不適なる水があれば当該水を何ら人
工的エネルギーを用いることなく飲料水化する携帯可能
にして簡易な飲料水供給器を提供することを解決課題と
するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】以下,図1及び図2を用
いてその手段等を説明する。本発明に係る飲料水供給器
1は一の外囲器2内に水蒸気発生部と水蒸気凝縮部を具
有させたものでならしめられる。こゝで前記水蒸気発生
部は太陽エネルギー吸収部材4を上方開放の容器3の底
部に配設したものでなり,当該容器3は外囲器2内の上
方に配設される。次に前記水蒸気凝縮部となる前記外囲
器2はその上面を傾斜させて配設される透光性平板5で
ならしめ,その側面及び下面は金属部材でならしめると
共にその側面外周には外方に向けて突出する放熱板6が
配設される。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明に係る飲料水供給器1にお
いて水蒸気発生部はアルミニウム又は少なくとも珪素3
重量パーセントを含有するアルミニウム合金でなる基材
に黒色酸化被膜を形成させたアルマイトでなる太陽エネ
ルギー吸収部材4と当該太陽エネルギー吸収部材4を収
納する容器3で構成される。こゝで前記太陽エネルギー
吸収部材4は平板のみでなく,限られた狭小空間内での
太陽エネルギー9の吸収量の増大を可能ならしめる波
板,積層してなるメッシュ,多数の開孔を有する波板を
も含むものとする。太陽エネルギー吸収部材の表面積拡
大は太陽エネルギー9の吸収量の増大に結び付くからで
ある。
【0006】太陽エネルギー吸収部材4を収納する容器
3は漏水せず且つ耐蝕性及び断熱性を具有する合成樹脂
材,セラミック材,ガラスのいずれか一でならしめる。
前記容器3は太陽エネルギー9の透過を図るため上方を
開放し,その底部には前記太陽エネルギー吸収部材4を
配設する。前記構成でなる容器は容器支持部材7を介し
外囲器2の内面から離間させて外囲器2内の上方に配設
される。
【0007】水蒸気凝縮部となる外囲器2は内部に中空
部を有し,その上面を傾斜させて配設される透光性平板
5でならしめられる。こゝで前記透光性平板5にはガラ
ス板又はポリカーボネート樹脂若しくはアクリル樹脂で
なる合成樹脂板が好適である。透光率が高く,高い耐蝕
性を有するからである。
【0008】水蒸気凝縮部となる外囲器2の側面と下面
は金属部材でならしめられる。こゝで前記金属部材には
アルミニウム,アルミニウム合金,クロム鍍金を施した
銅等の熱伝導率が高く且つ耐蝕性を有するものが好適で
ある。こゝで前記金属部材にかゝる条件具有を求める理
由は水蒸気発生部で発生した水蒸気から短時間に熱エネ
ルギーを吸収して凝縮させ水滴化させるには前記金属部
材をより低い温度とすることが求められ,そのためには
電気的及び機械的冷却機構を有しない本発明に係る飲料
水供給器1にあっては水蒸気からの熱エネルギーを吸収
する部所となる外囲器2の側面及び下面はより速やかに
前記吸収した熱エネルギーの外部放出をしなければなら
ないからである。また耐蝕性は絶えず水と接触している
外囲器2の腐蝕防止を図ることにある。
【0009】前記外囲器2の外周には適宜の間隔を保持
し外方に向って突出する放熱板6が配設される。こゝで
放熱板6の配設は水蒸気から吸収した熱エネルギーをよ
り速やかに外部に放出させるためには外囲器2の放熱面
積を増大させ,外囲器2をより外気温に近く保持させる
ことが水蒸気の水滴化に有効であるからである。また外
囲器2の内側面には外囲器2の上部から下部に向って三
角形,台形等,適宜の形状を有する溝(図示せず)を設
けることが望ましい。外囲器2の内側面に形成された水
滴を速やかに飲料水の貯留部所となる外囲器2の下方に
落下させるためである。こゝで外囲器2の下方に貯留さ
れる飲料水は外囲器2の下面又は側面下方に設けられた
コック(図示せず)の開放により取り出される。
【0010】
【作用】外囲器2の上面に配設される透光性平板5を透
過しての太陽エネルギー9は前記透光性平板5直下に配
設される容器3の底部に配設される太陽エネルギー吸収
部材4に入射・吸収される。次いで前記太陽エネルギー
吸収部材4に吸収された太陽エネルギーは熱エネルギー
に変換され,太陽エネルギー吸収部材4と接触する水に
向って放熱され水温上昇をもたらす。即ち前記放熱を受
けて太陽エネルギー吸収部材4と接触する水は温度上昇
し,これを受けて体積膨張及び密度低下をもたらす。し
かるに太陽エネルギー吸収部材4は容器3の底部に配設
されているため温度上昇した水は上方に移動し,代わっ
て上方から低温の水が下方に向って移動するいわゆる対
流が繰り返され容器3内の水の温度は次第に上昇し蒸発
を開始するに至る。前記容器3内には水8が注入されて
いることから太陽エネルギー9が前記水8を透過する過
程でも水温上昇はもたらされる。こゝで太陽エネルギー
吸収部材4は太陽エネルギーを熱エネルギーに変換する
エネルギー変換部材ということができ,これを受け太陽
エネルギー吸収部材4には太陽エネルギー吸収率の高い
部材が求められる。本発明に用いられる太陽エネルギー
吸収部材4はこの条件を具備するものとして前記した黒
色酸化被膜を形成させたアルマイトを選択している。
【0011】太陽エネルギー吸収部材4から熱エネルギ
ーの供与を受けた水は次第に温度上昇して運動エネルギ
ーを増大させ,分子間力によって抑えきれなくなった水
分子を出現させ遂には気体分子となって水蒸気化する。
即ち液体の水が気体である水蒸気に変わる時には水の分
子間に作用している力に逆らって分子をバラバラにしな
ければならないがそのためのエネルギーは前記太陽エネ
ルギー吸収部材4から放出する熱エネルギーで賄われ
る。こゝで水温が高くなればなる程,水の分子の熱運動
は激しくなり分子間に働いている引力を振り切って液体
の水から飛び出す水分子の数は多くなって水の蒸発が活
発になる。こゝで前記水の蒸発は液体の水から分子間力
を振り切って気体分子になる分子数と気体分子が液体の
水の分子間力に捕捉される分子数が釣り合う定常状態で
ある飽和状態に至るまで続き,液体の水と気体とが平衡
状態となる。
【0012】前記液体の水から蒸発して発生した水蒸気
は温度のより低い部所に移動し,当該部所として機能す
る外囲器2の内側面に吸着・凝縮して水滴を形成する。
即ち水蒸気が凝縮しての水滴の形成はまず水蒸気分子が
集まって微小な水滴を作り,当該水滴上に水蒸気分子が
凝縮して次第に成長し大きな水滴を作るのである。こゝ
で前記水蒸気の凝縮に際しては熱放出をしなければなら
ないが当該熱放出は外囲器2の内側面で吸収し,外囲器
2の外周に配設される放熱板6から外気中に放出するこ
とで達せられる。
【0013】水蒸気の凝縮によって外囲器2の内側面に
作られた水滴がある大きさに成長し外囲器2の内側面と
の接触力に耐えられなくなると水滴は下方に落下し外囲
器2の下方に貯留される。こゝで貯留された水は水蒸気
の凝縮によって作り出されたものであるため飲料水とし
て不適な可溶性成分はきわめて微小であり,また異物も
含まれないため十分に飲料水として用いることができ
る。即ち飲料水として不適な水であっても太陽エネルギ
ーによる蒸発によって生じた水蒸気の冷却・凝縮によっ
て作り出された水であることから当該水は一種の蒸留水
と捉えることができ,含有物が少ないこともあって十分
に飲料水として供せられるものである。ちなみに可溶性
成分は海水が3〜4%,河川・湖沼の水が0.03%で
あるのに対し前記蒸発冷却凝縮過程を経て得られる水は
0.003%ときわめて少なく十分に飲料水に供せられ
るものである。
【0014】
【実施例】本発明に係る飲料水供給器1における水蒸気
発生部を構成する容器3は深さ40mm以上,80mm
以下とすることが好適である。前記容器3への注水回数
少なくして多量の水蒸気発生をもたらすからである。こ
ゝで容器3の深さが40mm以下にあっては水温は短時
間に70℃以上に達し,水蒸気の発生は活発であるが注
水量を多くとれないため度々注水をしなければならない
という不便がある。逆に容器3の深さが80mm以上に
あっては注水量は十分であっても水の熱容量が大なるた
め水温は容易に上昇せず,夏季においても50℃どまり
である。そのため水蒸気の発生量は十分でなく飲料水の
供給能力に欠ける。こゝで容器3への注水は透光性平板
5をとりはずして上方から注水する方法,容器3に向け
注水管を透光性平板5又は外囲器2の側面に配設し注水
管上端から注水する方法等,適宜の方法で行うものとす
る。
【0015】水蒸気発生部を構成する太陽エネルギー吸
収部材4はピッチ10mm,板厚1mmの波板を用いる
ものが好適である。平板より太陽エネルギーの吸収面積
が大きくとれるからである。
【0016】水蒸気凝縮部となる外囲器2を構成する透
光性平板5はその厚さを3mm以上8mm以下とするこ
とが好適である。太陽エネルギー9の透過に伴なうエネ
ルギー損失と機械的強度確保との調和を保つためであ
る。よってその厚さを極端に厚く又は薄くすることは前
記調和を保つことを困難とする。
【0017】水蒸気凝縮部となる外囲器2に配設される
放熱板6は熱伝導率の高いアルミニウム,アルミニウム
合金,クロム鍍金を施した銅等でなるものが好適であ
る。外囲器2の内側面で吸収した水蒸気からの熱エネル
ギーを速やかに外気中に放出させ得るからである。また
放熱板6の放熱効果を高めるため外囲器2から外方に突
出する放熱板6の長さは少なくとも15mm,配設間隔
は10mm以下とすることが好適である。
【0018】
【発明の効果】本発明の第一の効果は太陽エネルギーの
供給が受けられ且つとにかく海水,河川の水等,飲料水
として不適な水があれば当該水を飲料化できることであ
る。こゝで飲料水の供給能力は気象条件により変動する
が太陽エネルギー吸収部材22cm×22cm=484
cmの大きさのものを用いた場合,最大で60cc/
hrの飲料水が得られることからこれを太陽エネルギー
吸収部材1m×1m=1mの大きさのものに換算すれ
ば最大で1.2l/hrの飲料水が得られることにな
る。平成14年1月の産経新聞の報道によると米国カリ
フォルニア州のシンクタンク,パシフィック研究所が国
連環境計画の協力でまとめた調査報告では不衛生な水が
原因の病気で年間に約1000万人が命を奪われたとさ
れている。これは大変な数字であり,とにかく不衛生な
水であっても当該水が飲料水化されゝば相当数の人命を
救うことも可能であり,かゝる点で本発明に係る飲料水
供給器1のもたらす効果はきわめて大である。
【0019】本発明の第二の効果はエネルギーコスト不
要の太陽エネルギーを利用しての飲料水供給器1である
ため飲料水の供給コストが安価なことである。
【0020】本発明の第三の効果は構成簡易にして故障
要因がないことである。電気的機械的稼働要素を含まな
いからである。
【0021】本発明の第四の効果は必ずしも設置固定し
なければ使用できないものではなく,よって飲料水を必
要とする場所に適宜移動して使用できることである。
【図面の簡単な説明】
【図1】は本発明に係る飲料水供給器の縦断面図であ
る。
【図2】は本発明に係る飲料水供給器の平面図である。
【符号の説明】
1.飲料水供給器 2.外囲器
3.容器 4.太陽エネルギー吸収部材 5.透光性平板
6.放熱板 7.容器支持部材 8.水
9.太陽エネルギー

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】その底部に太陽エネルギー吸収部材4を配
    設した上方開放の容器3を外囲器2内の上方に配設する
    構成とその上面を傾斜させて配設される透光性平板5で
    ならしめ,その側面及び下面を金属部材でならしめる外
    囲器2の側面外周に外方に向けて突出する放熱板6を配
    設する構成でなる飲料水供給器1。
  2. 【請求項2】太陽エネルギー吸収部材4をアルミニウム
    又は少なくとも珪素3重量パーセントを含有するアルミ
    ニウム合金でなる基材に黒色酸化被膜を形成させたアル
    マイトでならしめる請求項1の飲料水供給器1。
  3. 【請求項3】容器3の深さを40mm以上,80mm以
    下とする請求項1の飲料水供給器1。
  4. 【請求項4】外囲器2の内側面に外囲器2の上部から下
    部に向って溝を設けてなる飲料水供給器1。
JP2002069303A 2002-02-07 2002-02-07 飲料水供給器 Pending JP2003232054A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002069303A JP2003232054A (ja) 2002-02-07 2002-02-07 飲料水供給器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002069303A JP2003232054A (ja) 2002-02-07 2002-02-07 飲料水供給器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003232054A true JP2003232054A (ja) 2003-08-19

Family

ID=27785017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002069303A Pending JP2003232054A (ja) 2002-02-07 2002-02-07 飲料水供給器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003232054A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010125345A (ja) * 2008-11-25 2010-06-10 Denso Corp 水滴捕集装置、水滴捕集装置の設置方法
JP2013543942A (ja) * 2010-11-25 2013-12-09 レフキー,パヴェル 空気からの水の抽出

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010125345A (ja) * 2008-11-25 2010-06-10 Denso Corp 水滴捕集装置、水滴捕集装置の設置方法
JP2013543942A (ja) * 2010-11-25 2013-12-09 レフキー,パヴェル 空気からの水の抽出

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Li et al. Solar‐driven interfacial evaporation and self‐powered water wave detection based on an all‐cellulose monolithic design
Liu et al. Conformal microfluidic‐blow‐spun 3D photothermal catalytic spherical evaporator for omnidirectional enhanced solar steam generation and CO2 reduction
Niu et al. Bio‐inspired sandwich‐structured all‐day‐round solar evaporator for synergistic clean water and electricity generation
US20140305788A1 (en) Distillation apparatus and distillation method
TWI442527B (zh) Hardened modular semiconductor device
CN103964524A (zh) 一种基于反射和全反射的太阳能海水淡化装置
CN113044899B (zh) 相变储热式界面光热蒸发海水淡化装置及海水淡化方法
Gad et al. Performance of a solar still with clothes moving wick
Attia et al. Optimization of the hemispherical solar distiller performance assisted by high thermal conductivity metal trays incorporated with reflective mirrors
JP2019171368A (ja) 浄水製造装置および浄水製造方法
US4320743A (en) Solar energy system and solar collector therefor
JP2003232054A (ja) 飲料水供給器
Khairat Dawood et al. Experimental investigation of a stepped solar still employing a phase change material, a conical tank, and a solar dish
JP5417091B2 (ja) 太陽光線熱変換装置
WO2000079202A1 (en) Safety system for storage of high temperature heat
Yadav et al. Productivity enhancement of solar stills: a review on factors affecting the performance of solar still
CN114560523A (zh) 一种多级太阳能光热膜蒸馏海水淡化装置及方法
CN112794393B (zh) 一种结合相变蓄热材料的太阳能蒸馏装置
Thakur et al. A study on heat and mass transfer analysis of solar distillation system
US4333314A (en) Solar energy system and heat engine therefor
JP5667722B1 (ja) 飲料水化装置
Shivamallaiah et al. Experimental study of the influence of glass cover cooling using evaporative cooling process on the thermal performance of single basin solar still
WO2020155903A1 (zh) 太阳能海水淡化装置以及海水淡化方法
Malviy et al. Comparative Experimental Study of Single Slope Single Basin Solar Still
CN209419570U (zh) 一种散热式光伏组件

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040914

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041020

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050208

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050628