JP2011245478A - Seawater desalination apparatus - Google Patents

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吉信 宮下
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a seawater desalination apparatus including a means for efficiently generating steam from seawater.SOLUTION: The seawater desalination apparatus includes: a residual heat seawater return chamber 6 generating steam by heating the stored seawater S1 by a heat medium; and a cooling chamber cooling the steam generated in the residual heat seawater return chamber 6 in the cooling chamber 7 to generate freshwater. Residual heat seawater downflow chambers 29a, 29b are provided above the residual heat seawater return chamber 6 via a space part K. The residual heat seawater downflow chambers store residual heat seawater S2 heated by a seawater residual heat apparatus 3 and include a plurality of water-permeable members 31 in a grid shape suspended to the seawater S1 of the residual heat seawater return chamber 6 via the space part K for causing the stored residual heat seawater S2 to flow down into the residual heat seawater return chamber 6. When the residual heat seawater S2 flows down in the space part K from the residual heat seawater downflow chambers 29a, 29b along surface parts of the water-permeable members 31, a large amount of steam is generated from the surface parts of the water-permeable members 31.

Description

本発明は、海水を加熱することにより発生させた水蒸気を、冷却することにより真水を生成する海水淡水化装置、特に、太陽エネルギーという自然エネルギーを利用して海水から水蒸気を効率よく発生させる手段を備えた海水淡水化装置に関するものである。   The present invention relates to a seawater desalination apparatus that generates fresh water by cooling water vapor generated by heating seawater, and in particular, means for efficiently generating water vapor from seawater using natural energy called solar energy. The present invention relates to a seawater desalination apparatus provided.

従来から海水淡水化装置としては、主として多段フラッシュ方式、または逆浸透膜方式を採用した大規模な各種の装置が開発、提案され、実用化もされている。また、最近の太陽光発電パネル(太陽光電池パネル)に関する技術の進歩と普及に伴って、太陽光発電パネルにより発電した電力を利用した海水淡水化装置、あるいは太陽光の熱エネルギーを利用して海水から水蒸気を蒸発させる手段を備えた海水淡水化装置に関する技術ついても多数提案されている。   Conventionally, as a seawater desalination apparatus, various large-scale apparatuses mainly employing a multi-stage flash method or a reverse osmosis membrane method have been developed, proposed, and put into practical use. In addition, along with the recent advancement and spread of technology related to photovoltaic power generation panels (solar cell panels), seawater desalination equipment that uses power generated by photovoltaic power generation panels, or seawater using solar thermal energy. A number of technologies relating to seawater desalination apparatuses equipped with means for evaporating water vapor have been proposed.

上記した多段フラッシュ方式による海水淡水化装置は、海水を加熱して水蒸気を発生させ、この水蒸気を冷却して淡水(真水)を得る装置である。実用化されている多段フラッシュ式海水淡水化装置は、海水から熱効率良く水蒸発を発生させるために、減圧した減圧室を多数組み合わせた装置構成になっているため、装置が大規模、かつ高額になるとともに、稼働させるためには電力等の多量のエネルギーを必要とするという欠点がある。   The seawater desalination apparatus using the multi-stage flash method described above is an apparatus that generates fresh water (fresh water) by heating seawater to generate water vapor and cooling the water vapor. The multistage flash-type seawater desalination device that has been put to practical use has a device configuration that combines many decompression chambers in order to generate water evaporation from seawater efficiently, so the device is large and expensive. At the same time, there is a drawback that a large amount of energy such as electric power is required to operate.

逆浸透膜方式による海水淡水化装置は、海水に圧力を付加して逆浸透膜を通過させることにより淡水を得る装置である。この逆浸透膜方式による海水淡水化装置は、多段フラッシュ方式と比較するとエネルギー効率は優れているが、海水中に含まれている微細な微生物やバクテリアを含む異物が逆浸透膜に目詰まりするため、定期的に逆浸透膜の目詰まりを解消するためにこの逆浸透膜の再生処理が必要になる。このために、装置の安定した稼働を維持するための維持管理コストが大きくなるという欠点がある。   A seawater desalination apparatus using a reverse osmosis membrane system is an apparatus that obtains fresh water by applying pressure to seawater and passing it through a reverse osmosis membrane. This reverse osmosis membrane type seawater desalination system is more energy efficient than the multistage flash method, but foreign matter containing fine microorganisms and bacteria contained in seawater clogs the reverse osmosis membrane. In order to periodically remove the clogging of the reverse osmosis membrane, the reverse osmosis membrane needs to be regenerated. For this reason, there exists a fault that the maintenance management cost for maintaining the stable operation | movement of an apparatus becomes large.

太陽エネルギーを利用した海水淡水化装置は、自然エネルギーを利用するために、装置を稼働させるための日々のエネルギーコストを削減することができる。このため、太陽エネルギーを利用した海水淡水化装置については、従来から種々の構想を備えた装置が提案されている。例えば、下記の特許文献に記載の発明が提案されている。   Since the seawater desalination apparatus using solar energy uses natural energy, the daily energy cost for operating the apparatus can be reduced. For this reason, about the seawater desalination apparatus using solar energy, the apparatus provided with the various concept conventionally has been proposed. For example, inventions described in the following patent documents have been proposed.

特許文献1(特許第3698730号公報)には、太陽エネルギーにより水からなる熱媒を加熱する太陽熱集熱器と、蒸発缶内の原水に浸漬された伝熱管を有し、熱媒と蒸発缶内の原水との間で熱交換を行わせて蒸発缶内に水蒸気を発生させる熱交換器と、原水タンク内の原水(海水)に浸漬された伝熱管を有し、蒸発缶内の水蒸気を受け入れて原水タンク内の原水と熱交換させて冷却して蒸留水を得る凝縮器と、蒸留水を貯蔵する蒸留水タンクと、蒸発缶内の水蒸気の発生を促進するように蒸発缶内を排気して減圧する真空手段と、これら装置を太陽光発電設備から供給される電力により駆動させるようにした淡水化装置が提案されている。   Patent Document 1 (Japanese Patent No. 3698730) has a solar heat collector that heats a heat medium made of water by solar energy, and a heat transfer tube immersed in raw water in the evaporator, and the heat medium and the evaporator It has a heat exchanger that generates water vapor in the evaporator by performing heat exchange with the raw water in the inside, and a heat transfer tube immersed in the raw water (seawater) in the raw water tank. The condenser that receives and cools the raw water in the raw water tank and cools it to obtain distilled water, the distilled water tank that stores the distilled water, and exhausts the inside of the evaporator to promote the generation of water vapor in the evaporator Thus, a vacuum means for reducing the pressure and a desalination apparatus in which these devices are driven by electric power supplied from a photovoltaic power generation facility have been proposed.

特許文献2(特開2006−181516号公報)には、太陽電池で発電した電力を利用して圧縮機を作動させ、冷凍サイクルを介して温熱エネルギーと冷熱エネルギーとを発生させる。そして、温熱エネルギーは加熱タンク内に設けられた加熱手段に送り込んで、加熱タンクに収納されている海水を加熱して水蒸気を発生させる。加熱タンク内で発生した水蒸気は、冷却タンク内に導く。冷凍サイクルで発生した冷熱エネルギーを冷却タンクに送り込むことにより、冷却タンク内に導いた水蒸気を冷却して水滴を発生させる手段を備えた真水生成装置が提案されている。   In Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-181516), a compressor is operated using electric power generated by a solar cell, and thermal energy and cold energy are generated through a refrigeration cycle. Then, the thermal energy is sent to a heating means provided in the heating tank, and the seawater stored in the heating tank is heated to generate water vapor. Water vapor generated in the heating tank is guided into the cooling tank. There has been proposed a fresh water generating apparatus provided with means for generating water droplets by cooling the steam introduced into the cooling tank by sending the cold energy generated in the refrigeration cycle to the cooling tank.

特許文献3(特開2008−212881号公報)には、海水を貯留して太陽光により水蒸気を含む湿潤気体を生成する蒸発ユニットと、この湿潤気体を冷却して凝縮水を生成する冷却ユニットと、凝縮水を貯留する貯水タンクと、凝縮水が分離された気体を太陽光で加熱する気体加熱ユニットと、冷却ユニットで湿潤気体を冷却するために用いた冷却用海水を太陽光で加熱して蒸発ユニットに送給する海水加熱ユニットを備えた淡水化装置が提案されている。   Patent Document 3 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-212881) includes an evaporation unit that stores seawater and generates wet gas containing water vapor by sunlight, and a cooling unit that cools the wet gas and generates condensed water. A water storage tank for storing condensate, a gas heating unit for heating the gas from which the condensate is separated by sunlight, and a cooling seawater used for cooling the wet gas by the cooling unit by sunlight. There has been proposed a desalination apparatus provided with a seawater heating unit to be fed to an evaporation unit.

特許第3698730号公報Japanese Patent No. 3698730 特開2006−181516号公報JP 2006-181516 A 特開2008−212881号公報JP 2008-212881 A

特許文献1に記載の発明においては、太陽エネルギーの集熱により水からなる熱媒を加熱し、この加熱した熱媒により蒸発缶内の原水(海水)から水蒸気を発生させることが記載されているが、太陽エネルギーの集熱のみで海水から十分な量の水蒸気を発生させることは不可能であると考えられる。   In the invention described in Patent Document 1, it is described that a heat medium made of water is heated by collecting solar energy, and steam is generated from the raw water (seawater) in the evaporator by the heated heat medium. However, it is considered impossible to generate a sufficient amount of water vapor from seawater only by collecting solar energy.

特許文献2に記載の発明においては、太陽電池で発電した電力を利用して圧縮機を作動させ、冷凍サイクルを介して温熱エネルギーと冷熱エネルギーとを発生させ、この温熱エネルギーを利用して海水を加熱して水蒸気を発生させることが提案されているが、圧縮機による冷凍サイクルのみで、海水から水蒸気を効率良く発生させるための高温度の温熱エネルギーを得ることは不可能であると考えられる。また、特許文献2には熱エネルギーを効率良く利用して海水を加熱し、海水から多量の水蒸気を発生させるための手段については開示されていない。   In the invention described in Patent Document 2, a compressor is operated using electric power generated by a solar cell, and thermal energy and cold energy are generated through a refrigeration cycle, and seawater is generated using the thermal energy. Although it has been proposed to generate water vapor by heating, it is considered impossible to obtain high temperature thermal energy for efficiently generating water vapor from seawater only by a refrigeration cycle by a compressor. Further, Patent Document 2 does not disclose a means for heating seawater by efficiently using thermal energy and generating a large amount of water vapor from seawater.

特許文献3に記載の発明においては、貯留した海水を太陽光により加熱して水蒸気を含む湿潤気体を生成する蒸発ユニットが示されているが、太陽光のみでは大量の海水を加熱して多量の水蒸気を発生させることは不十分であり、さらに、海水から多量の水蒸気を発生させるための手段が必要であると考えられる。   In the invention described in Patent Document 3, an evaporation unit that heats stored seawater with sunlight to generate a wet gas containing water vapor is shown. It is considered that the generation of water vapor is insufficient, and further, a means for generating a large amount of water vapor from seawater is considered necessary.

そこで、本発明の目的は、主として太陽エネルギーを利用して、海水を余熱するとともに、この余熱した海水から水蒸気を熱効率よく、かつ多量に発生させる手段と、この多量に発生した水蒸気を冷却することにより真水を得る手段、すなわち、極力太陽光である自然エネルギーを利用することにより、海水から効率良く真水を得ることを可能とした海水淡水化装置を提供することにある。なお、上記した太陽エネルギーの利用とは、半導体の光起電力作用を利用して太陽光から直接電気エネルギーを得ることと、太陽光が有している熱エネルギーを利用して熱源を得ることを示す。   Accordingly, an object of the present invention is to mainly use solar energy to preheat seawater, to thermally and efficiently generate a large amount of water vapor from the preheated seawater, and to cool the large amount of water vapor generated. Is to provide a seawater desalination apparatus that can efficiently obtain fresh water from seawater by utilizing means for obtaining fresh water, that is, natural energy that is sunlight as much as possible. In addition, utilization of the above-mentioned solar energy means obtaining electric energy directly from sunlight using the photovoltaic action of a semiconductor, and obtaining a heat source using thermal energy possessed by sunlight. Show.

上記した課題を解決するために、請求項1に記載の発明に係る海水淡水化装置は、太陽エネルギーを利用して、余熱された余熱海水を得る海水余熱装置を備えた海水淡水化装置において、
前記余熱海水を貯留するとともに、貯留した前記余熱海水を下方に空間部を介して流下させるために、少なくとも表面部を透水性を有する部材で構成した透水性部材を垂直方向に多数本配列した前記透水性部材を備えた余熱海水流下室と、
前記透水性部材から流下した前記余熱海水を貯留する余熱海水返送室と、
前記空間部に熱風を供給する熱風発生供給装置と、
前記空間部において、前記透水性部材の前記表面部を伝わって流下する前記余熱海水から発生した水蒸気を収集し、前記収集した水蒸気を冷却して真水を生成する冷却室と、
を備えていることを特徴としている。
In order to solve the above-described problem, a seawater desalination apparatus according to the invention described in claim 1 is a seawater desalination apparatus including a seawater preheater that obtains preheated seawater by using solar energy.
In order to store the remaining heat seawater and to cause the stored remaining heat seawater to flow downward through the space portion, a plurality of water permeable members each having at least a surface portion made of a water permeable member are arranged in the vertical direction. A residual heat seawater flow chamber equipped with a water permeable member;
A preheated seawater return chamber for storing the preheated seawater flowing down from the water permeable member;
A hot air generating and supplying device for supplying hot air to the space;
In the space portion, collecting water vapor generated from the preheated seawater flowing down through the surface portion of the water permeable member, cooling the collected water vapor to generate fresh water; and
It is characterized by having.

また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の海水淡水化装置に係り、前記余熱海水流下室は、前記透水性部材の上端部を係止するとともに、貯留した前記余熱海水を前記透水性部材に導くための海水案内部材を備えていることを特徴としている。   The invention according to claim 2 relates to the seawater desalination apparatus according to claim 1, wherein the remaining heat seawater flow chamber locks an upper end portion of the water permeable member, and stores the remaining heated seawater. A seawater guide member for guiding the water permeable member is provided.

また、請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の海水淡水化装置に係り、前記透水性部材は、前記余熱海水流下室から前記余熱海水返送室に貯留された前記余熱海水まで、碁盤の目状に配列して吊り下げられていることを特徴としている。   The invention according to claim 3 relates to the seawater desalination apparatus according to claim 1 or 2, wherein the water permeable member is stored in the residual heat seawater return chamber from the residual heat seawater flow chamber. It is characterized by being suspended in a grid pattern to the remaining hot water.

また、請求項4に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の海水淡水化装置に係り、前記透水性部材は、前記余熱海水流下室から前記余熱海水返送室に貯留された前記余熱海水まで、碁盤の目状に配列して吊り下げられているとともに、前記透水性部材の太さは、前記空間部の中央部は該空間部の外側部と比較して小さくなされていることを特徴としている。   The invention according to claim 4 relates to the seawater desalination apparatus according to claim 1 or 2, wherein the water permeable member is stored in the residual heat seawater return chamber from the residual heat seawater flow chamber. It is suspended and arranged in a grid pattern to the remaining heat seawater, and the thickness of the water-permeable member is smaller in the central part of the space part than in the outer part of the space part. It is characterized by.

また、請求項5に記載の発明は、請求項1から請求項4のいずれかに記載の海水淡水化装置に係り、前記透水性部材は、綿糸、絹糸、麻糸のいずれか、またはこれら2種以上の糸から構成された組紐状または縄状の部材からなることを特徴としている。   The invention according to claim 5 relates to the seawater desalination apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the water-permeable member is one of cotton yarn, silk yarn, hemp yarn, or two of these. It is characterized by comprising a braided or rope-like member composed of the above yarns.

また、請求項6に記載の発明は、請求項1から請求項4のいずれかに記載の海水淡水化装置に係り、前記透水性部材は、中空で炭素繊維を含む複合材料からなる中空線状部材と、前記中空線状部材の外周面に嵌装された透水性を有する繊維部材から構成されていることを特徴としている。   The invention according to claim 6 relates to the seawater desalination apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the water-permeable member is hollow and is formed of a composite material containing carbon fibers. It is comprised from the member and the fiber member which has the water permeability fitted by the outer peripheral surface of the said hollow linear member, It is characterized by the above-mentioned.

また、請求項7に記載の発明は、請求項1から請求項4のいずれかに記載の海水淡水化装置に係り、前記透水性部材は、中空で炭素繊維を含む複合材料からなる中空線状部材と、前記中空線状部材の外周面の上端部から下端部に向けて巻回された透水性を有する紐部材から構成されていることを特徴としている。   The invention according to claim 7 relates to the seawater desalination apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the water-permeable member is hollow and made of a composite material containing carbon fibers. It is comprised from the member and the string member which has the water permeability wound from the upper end part of the outer peripheral surface of the said hollow linear member toward the lower end part.

また、請求項8に記載の発明は、請求項1に記載の海水淡水化装置に係り、前記余熱海水返送室は、貯留する前記余熱海水を加熱して水蒸気を発生させるための加熱手段を備えていることを特徴としている。   The invention according to claim 8 relates to the seawater desalination apparatus according to claim 1, wherein the remaining heat seawater return chamber includes heating means for heating the stored remaining heat seawater to generate water vapor. It is characterized by having.

また、請求項9に記載の発明は、請求項1又は請求項8に記載の海水淡水化装置に係り、前記余熱海水返送室に貯留する前記余熱海水を、前記余熱海水流下室に返送する余熱海水返送手段を備えていることを特徴としている。   In addition, the invention according to claim 9 relates to the seawater desalination apparatus according to claim 1 or claim 8, and the remaining heat that returns the remaining heat seawater stored in the remaining heat seawater return chamber to the remaining heat seawater flow chamber. It is characterized by having seawater return means.

また、請求項10に記載の発明は、請求項1に記載の海水淡水化装置に係り、前記熱風発生供給装置は、太陽エネルギーを利用して空気を加熱して得た熱風を前記空間部に供給する装置であることを特徴としている。   The invention described in claim 10 relates to the seawater desalination apparatus according to claim 1, wherein the hot air generating and supplying apparatus supplies hot air obtained by heating air using solar energy to the space portion. It is a device to supply.

また、請求項11に記載の発明は、請求項8に記載の海水淡水化装置に係り、前記前記加熱手段は、太陽エネルギーを利用して熱媒体を加熱する熱媒体加熱装置から循環供給される加熱された前記熱媒体を熱源としていることを特徴としている。   The invention according to claim 11 relates to the seawater desalination apparatus according to claim 8, wherein the heating means is circulated and supplied from a heat medium heating device that heats the heat medium using solar energy. The heated heat medium is a heat source.

本発明の海水淡水化装置は、次の効果を発揮することができる。
(1)貯留する海水を加熱する手段を設けた余熱海水返送室の上方であって、この貯留する海水の水面上から空間部を介して配置した余熱海水流下室を備え、この余熱海水流下室には、碁盤の目状に、多数本の透水性部材の一端部側を固定するとともに、これら多数本の透水性部材の他端部側(下端側)を、高温度に維持されている空間部を介して余熱海水返送室に貯留する海水内まで吊り下げている。そして、余熱海水流下室に貯留されている余熱海水を、透水性部材、特に透水性部材の表面部に沿って余熱海水返送室に貯留する海水内まで流下させるようにしている。
これにより、余熱海水返送室内において、余熱海水返送室に貯留している海水からは、太陽熱を利用して加熱した熱媒体による加熱手段により水蒸気が多量に発生するとともに、高温度の空間部に配列された多数本の透水性部材の表面部に沿って流下する余熱海水からも、多量の水蒸気が発生する。これら多量の水蒸気は、空間部に連通した水蒸気上昇通路部を上昇させて冷却室に導いて冷却して結露(凝縮)させて真水を得ることができる。このように、本発明は、海水から水蒸気を発生させるために消費する電力や熱エネルギーを少なくし、太陽光という自然エネルギーを有効に利用した省エネルギー型の海水淡水化装置を提供することが可能になる。
The seawater desalination apparatus of the present invention can exhibit the following effects.
(1) A preheated seawater flow chamber provided above the preheated seawater return chamber provided with means for heating the stored seawater, and disposed from above the surface of the stored seawater via a space, The space in which one end portion side of a large number of water permeable members is fixed in a grid shape and the other end side (lower end side) of the large number of water permeable members is maintained at a high temperature. It is suspended to the inside of the seawater stored in the remaining heat seawater return chamber through the section. Then, the remaining heat seawater stored in the remaining heat seawater flow-down chamber is caused to flow down into the seawater stored in the remaining heat seawater return chamber along the surface of the water permeable member, particularly the water permeable member.
As a result, in the residual heat seawater return chamber, a large amount of water vapor is generated from the seawater stored in the residual heat seawater return chamber by the heating means using the heat medium heated using solar heat, and is arranged in the high temperature space. A large amount of water vapor is also generated from the preheated seawater flowing down along the surface portions of the many water permeable members. These large amounts of water vapor can be obtained by raising the water vapor rising passage portion communicating with the space portion, guiding it to the cooling chamber, cooling it, and condensing (condensing) it to obtain fresh water. As described above, the present invention can provide an energy-saving seawater desalination apparatus that uses less natural energy, such as sunlight, by reducing the power and thermal energy consumed to generate water vapor from seawater. Become.

(2)余熱海水流下室には、海水余熱装置で余熱した余熱海水を流入させ、この余熱海水を透水性部材に沿って高温度の空間部を介して余熱海水返送室に流下させるようにしている。これにより、空間部の温度を低下させることなく、透水性部材の表面部に沿って流下する余熱海水から多量の水蒸気を発生させることが可能になる。また、余熱海水返送室に貯留している海水には余熱海水が補充されるので、余熱海水返送室に貯留している海水の温度の低下を極めて小さくすることができるので、水蒸気の発生の減少を防止できるとともに、余熱海水返送室に貯留している海水の加熱に要する熱エネルギーの消費を低減することも可能になる。   (2) Preheated seawater preheated by the seawater preheater is allowed to flow into the preheated seawater flow lower chamber, and the preheated seawater flows down to the preheated seawater return chamber through the high-temperature space along the water permeable member. Yes. Thereby, it becomes possible to generate a large amount of water vapor from the remaining hot water flowing down along the surface portion of the water permeable member without lowering the temperature of the space portion. In addition, since the seawater stored in the residual heat seawater return chamber is supplemented with the residual heat seawater, the decrease in the temperature of the seawater stored in the residual heat seawater return chamber can be made extremely small, thereby reducing the generation of water vapor. It is also possible to reduce the consumption of thermal energy required for heating the seawater stored in the remaining heat seawater return chamber.

(3)透水性部材を、炭素繊維を含む複合材料で構成することにより、透水性部材を長期間にわたって使用することが可能になり、装置の保守等のコストも低減させることが可能になる。   (3) By configuring the water-permeable member with a composite material containing carbon fibers, the water-permeable member can be used over a long period of time, and the cost for maintenance of the apparatus can be reduced.

(4)上記(1)〜(3)により、本発明の海水淡水化装置は、特に、雨量の少ない砂漠地帯や乾燥地帯の海岸に設置して、主として太陽エネルギーを駆動源として稼働させることにより、低コストで、かつ効率良く、飲料水、農業や緑化のための真水を生成する装置として極めて有効なものである。   (4) According to the above (1) to (3), the seawater desalination apparatus of the present invention is installed especially on the coast of a desert region or a dry region where there is little rainfall, and mainly operates with solar energy as a driving source. It is extremely effective as a device for producing drinking water, fresh water for agriculture and greening at low cost and efficiently.

本発明の海水淡水化装置について、海水を淡水化するための処理工程の概要を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the outline | summary of the process for desalinating seawater about the seawater desalination apparatus of this invention. 図1に示す海水淡水化装置本体について、その構成例を説明するための縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view for demonstrating the structural example about the seawater desalination apparatus main body shown in FIG. 図2に示す余熱海水流下室の構成例を説明するための図であって、(a)はその部分平面図、(b)は(a)に示すA−A線の断面図である。It is a figure for demonstrating the structural example of the remaining heat seawater flow lower chamber shown in FIG. 2, Comprising: (a) is the fragmentary top view, (b) is sectional drawing of the AA line shown to (a). 図1に示す海水淡水化装置本体について、他の構成例を説明するための縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view for demonstrating another structural example about the seawater desalination apparatus main body shown in FIG. 図4に示す透水性部材を、余熱海水流下室に固定したときの固定構造の一例を説明するための部分断面図である。It is a fragmentary sectional view for demonstrating an example of the fixed structure when the water-permeable member shown in FIG. 4 is fixed to the remaining heat seawater flow lower chamber. 図2又は図4に示す透水性部材について、多数本の透水性部材の配列例を説明するための図であって、透水性部材を碁盤の目状に配置した例を示す。It is a figure for demonstrating the example of arrangement | sequence of many water-permeable members about the water-permeable member shown in FIG. 2 or FIG. 4, Comprising: The example which has arrange | positioned the water-permeable member in the shape of a grid. 同じく、図2又は図4に示す透水性部材について、多数本の透水性部材の配列例を説明するための図であって、多数本の透水性部材を碁盤の目状に配置するとともに、空間部の中央部近傍の透水性部材の太さを周辺部より小さくした場合の例を示す。Similarly, for the water permeable member shown in FIG. 2 or FIG. 4, it is a diagram for explaining an arrangement example of a large number of water permeable members, in which a large number of water permeable members are arranged in a grid pattern, The example at the time of making the thickness of the water-permeable member near the center part of a part smaller than a peripheral part is shown. 図2に示す冷却室について、他の実施形態を説明するための海水淡水化装置本体の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the seawater desalination apparatus main body for demonstrating other embodiment about the cooling chamber shown in FIG. 海水淡水化装置本体の建屋の構造例を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the structural example of the building of a seawater desalination apparatus main body. 海水余熱装置及び空気(熱風)加熱装置の構成例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structural example of a seawater residual heat apparatus and an air (hot air) heating apparatus. 図10に示すD−D線における断面図である。It is sectional drawing in the DD line shown in FIG. 透水性部材を、炭素繊維を含む複合材料で構成したときに、この透水性部材を余熱海水流下室に固定するための構成例を説明するための部分断面図である。When a water-permeable member is comprised with the composite material containing carbon fiber, it is a fragmentary sectional view for demonstrating the structural example for fixing this water-permeable member to a preheat seawater flow lower chamber. 図12に示す海水案内部材の構成を示す平面図であって、(a)は海水案内部材の貫通孔に線状部材を挿入していないときの状態を示し、(b)は海水案内部材の貫通孔に線状部材を挿入したときの状態を示す図である。It is a top view which shows the structure of the seawater guide member shown in FIG. 12, Comprising: (a) shows a state when the linear member is not inserted in the through-hole of the seawater guide member, (b) shows the seawater guide member It is a figure which shows a state when a linear member is inserted in a through-hole. 図12に示す透水性部材の構成例を説明するための図であって、(a)は透水性部材の縦方向の断面を示す図、(b)は(a)に示すE−E線における断面を示す図である。It is a figure for demonstrating the structural example of the water-permeable member shown in FIG. 12, Comprising: (a) is a figure which shows the cross section of the vertical direction of a water-permeable member, (b) is in the EE line shown to (a). It is a figure which shows a cross section. 図12に示す割りリング部材の一例を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating an example of the split ring member shown in FIG. 図12に示す透水性部材について、他の実施形態を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows other embodiment about the water-permeable member shown in FIG. 図16に示すF−F線における断面を示す図である。It is a figure which shows the cross section in the FF line shown in FIG. 図12に示す透水性部材について、さらに他の実施形態を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows other embodiment about the water-permeable member shown in FIG.

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。最初に、本発明の海水淡水化装置により、海水を淡水化する処理工程を図1に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. First, the process of desalinating seawater with the seawater desalination apparatus of the present invention will be described with reference to FIG.

(海水淡水化の処理工程)
図1において、1は海中から海水を取水するための取水装置であって海中に配設した配管と、海水を汲み上げるためのポンプ等(図示せず)を備えている。取水装置1で取水した海水は、一旦、タンク等から構成された海水貯留装置2に貯留する。海水貯留装置2に貯留された海水は、後述する海水淡水化装置本体5の稼働に追従させて、後述する制御装置12の制御に基づいて海水余熱装置3に供給される。なお、海水を海水貯留装置2から海水余熱装置3に供給するときには、例えば、海水貯留装置2の海水流出口に濾過膜等の濾過手段を配置して、海水に含まれているプランクトンを含む異物を除去した海水を海水余熱装置3に供給する。
(Seawater desalination process)
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a water intake device for taking seawater from the sea, and includes a pipe disposed in the sea, a pump for pumping seawater, and the like (not shown). Seawater taken by the water intake device 1 is temporarily stored in the seawater storage device 2 constituted by a tank or the like. The seawater stored in the seawater storage device 2 is supplied to the seawater residual heat device 3 based on the control of the control device 12 described later, following the operation of the seawater desalination device main body 5 described later. In addition, when supplying seawater from the seawater storage device 2 to the seawater residual heat device 3, for example, a filtering means such as a filtration membrane is disposed at the seawater outlet of the seawater storage device 2, and foreign matter including plankton contained in seawater. The seawater from which the water has been removed is supplied to the seawater afterheater 3.

海水余熱装置3は、太陽光の熱エネルギーを利用して海水を余熱するための装置である。海水余熱装置3で余熱された余熱海水は、一旦、余熱海水貯留装置3aに貯留した後、後述する本発明に係る海水淡水化装置の本体となる海水淡水化装置本体5の余熱海水返送室6の上方に設けた余熱海水流下室29a、29bに供給される。余熱海水流下室29a、29bに供給された余熱海水は、後述する多数本の紐状の透水性部材31を伝わって高温雰囲気の空間部K内を垂直方向に流下させる。これにより、透水性部材31を伝わって流下する余熱海水から多量の水蒸気を発生させるようにしている。   The seawater residual heat apparatus 3 is an apparatus for preheating seawater using the thermal energy of sunlight. The residual heat seawater preheated by the seawater residual heat device 3 is temporarily stored in the residual heat seawater storage device 3a, and then the residual heat seawater return chamber 6 of the seawater desalination device main body 5 serving as a main body of the seawater desalination device according to the present invention described later. Is supplied to the remaining heat seawater flow lower chambers 29a and 29b. The remaining heat seawater supplied to the remaining heat seawater flow lower chambers 29a, 29b flows down a large number of string-like water-permeable members 31 (described later) in the space K of the high temperature atmosphere in the vertical direction. Thereby, a large amount of water vapor is generated from the remaining heat seawater flowing down through the water permeable member 31.

なお、海水淡水化装置を夜間にも稼働させるために、海水余熱装置3と余熱海水貯留装置3aとは複数台設置して、太陽光が注ぐ昼間に余熱海水を多量に生成して余熱海水貯留装置3aに貯留する方式を採用することが望ましい。   In order to operate the seawater desalination device at night, a plurality of seawater residual heat devices 3 and residual heat seawater storage devices 3a are installed, and a large amount of residual heat seawater is generated during the daytime when sunlight is poured to store the residual heat seawater. It is desirable to employ a method of storing in the device 3a.

4は、太陽光発電パネル4aを多数枚備えた太陽光発電装置である。太陽光発電装置4は、太陽光発電パネル4aで発電した直流電力を、図示していないインバータにより交流電力に変換する装置を備えている。そして、この交流電力は、本発明の海水淡水化装置が備えている各種のポンプや電動バルブ、熱媒体加熱装置8、熱風発生装置9、冷風発生装置10、等を駆動させるための電力源として供給される。   4 is a solar power generation device provided with a large number of solar power generation panels 4a. The solar power generation device 4 includes a device that converts DC power generated by the solar power generation panel 4a into AC power using an inverter (not shown). The AC power is used as a power source for driving various pumps and electric valves, the heat medium heating device 8, the hot air generating device 9, the cold air generating device 10, and the like included in the seawater desalination apparatus of the present invention. Supplied.

4bは蓄電装置であって、太陽光発電装置4で発電した直流電力の一部を蓄電するための装置である。蓄電装置4bで蓄電した直流電力は、主として夜間において上記した海水淡水化装置が備えている各種の機器や装置を稼働させるときに、交流電力に変換して電力源として供給される。   Reference numeral 4b denotes a power storage device that stores a part of the DC power generated by the solar power generation device 4. The DC power stored in the power storage device 4b is converted into AC power and supplied as a power source when operating various devices and devices provided in the seawater desalination apparatus described above mainly at night.

海水余熱装置3は、次の手段1〜手段3のいずれか、あるいは2つ以上の手段を同時に採用して、太陽光の熱エネルギーを利用して海水を余熱する。   The seawater preheating device 3 employs any one of the following means 1 to 3 or two or more means at the same time to preheat seawater using the thermal energy of sunlight.

(手段1)
海水余熱装置3の付近に太陽光を集光する太陽光集光装置3bを設ける。そして、太陽光集光装置3bで集光した太陽光を、例えば、海水を貯留している金属製タンクから構成される海水余熱装置3に向けて照射することにより、太陽光の熱エネルギーを利用してタンク内に充填した液体からなる熱媒体を加熱し、この加熱した熱媒体との熱交換により海水を、例えば、90〜100℃程度に余熱する。この余熱した海水(以下、「余熱海水」という)を、余熱海水貯留装置3aに供給して一旦貯蔵する。なお、上記した熱媒体としては、シリコンオイル等を使用することができる。
(Means 1)
A solar light collecting device 3 b that collects sunlight is provided in the vicinity of the seawater residual heat device 3. And the sunlight condensing with the sunlight condensing apparatus 3b is utilized toward the seawater residual heat apparatus 3 comprised from the metal tank which stores seawater, for example, and the thermal energy of sunlight is utilized Then, the heat medium composed of the liquid filled in the tank is heated, and the seawater is preheated to, for example, about 90 to 100 ° C. by heat exchange with the heated heat medium. This preheated seawater (hereinafter referred to as “preheated seawater”) is supplied to the preheated seawater storage device 3a and temporarily stored. Note that silicon oil or the like can be used as the above-described heat medium.

この(手段1)を実施するための海水余熱装置3としては、例えば、耐食性、かつ熱伝導率の高い金属板、例えば、ステンレス鋼板等から構成させるタンクの側面に太陽光集光装置3bで集光した太陽光を入射させる凹面(球面)部を一つ又は複数設けておく。また、予め、タンク内には熱媒体を充填しておくとともに、外部から海水を供給して取り出すことができる螺旋状の熱交換用配管を配置しておく。   As the seawater residual heat device 3 for carrying out this (means 1), for example, the solar light collecting device 3b is used to collect on the side surface of a tank composed of a metal plate having high corrosion resistance and high thermal conductivity, for example, a stainless steel plate. One or a plurality of concave (spherical) portions on which the illuminated sunlight is incident are provided. In addition, a heat medium is filled in the tank in advance, and a spiral heat exchange pipe that can supply and take out seawater from the outside is disposed.

そして、太陽光集光装置3bで集光した太陽光をタンクの側面の設けた球面部に入射させると、球面部は太陽光により高温度に加熱され、この熱はタンク内の熱媒体に伝達される。これにより、タンク内の熱媒体は100〜120℃程度の温度に加熱することが可能になる。なお、タンク内の熱媒体を短時間で高温度にするために、タンクの側面に設ける球面部は複数設置し、各球面部に対応させて1台の太陽光集光装置3bを設けるようにする。   Then, when the sunlight condensed by the sunlight collecting device 3b is made incident on the spherical surface portion provided on the side surface of the tank, the spherical surface portion is heated to high temperature by sunlight, and this heat is transmitted to the heat medium in the tank. Is done. Thereby, it becomes possible to heat the heat medium in a tank to the temperature of about 100-120 degreeC. In order to increase the temperature of the heat medium in the tank in a short time, a plurality of spherical portions provided on the side surface of the tank are provided, and one solar concentrator 3b is provided corresponding to each spherical portion. To do.

熱媒体の温度が所定の温度に達すると、海水貯留装置2から熱交換用配管に海水を緩やかに供給して、熱媒体との熱交換により熱交換用配管内の海水を余熱する。所定の温度に余熱された海水は、余熱海水貯留装置3aに供給する。上記した海水余熱装置3による海水の余熱制御を制御装置12で実施することにより、少なくとも海水を60℃以上の温度に余熱することが可能になる。   When the temperature of the heat medium reaches a predetermined temperature, seawater is gently supplied from the seawater storage device 2 to the heat exchange pipe, and the seawater in the heat exchange pipe is preheated by heat exchange with the heat medium. Seawater preheated to a predetermined temperature is supplied to the residual heat seawater storage device 3a. By performing the residual heat control of the seawater by the above-described seawater residual heat device 3 by the control device 12, at least the seawater can be preheated to a temperature of 60 ° C. or higher.

(手段2)
上記(手段1)と同様に、側面に太陽光集光装置3bで集光した太陽光を入射させる球面部を設けたタンク内に海水を充填し、この球面部に太陽光を入射させて球面部を高温度に加熱する。そして、高温度に加熱された球面部とタンク内の海水との熱交換によりこの海水を余熱する。この熱交換の制御、例えば、熱交換時間と余熱海水の温度の制御は、制御装置12で実施する。そして、タンク内の海水の温度が所定の温度以上(例えば、60℃以上)に加熱されると、この余熱海水を余熱海水貯留装置3aに供給して一旦貯蔵する。
(Means 2)
Similarly to the above (Means 1), seawater is filled in a tank provided with a spherical portion on which the sunlight condensed by the sunlight concentrating device 3b is incident on the side surface, and sunlight is incident on this spherical portion to obtain a spherical surface. The part is heated to a high temperature. Then, the seawater is preheated by heat exchange between the spherical surface heated to a high temperature and the seawater in the tank. This control of heat exchange, for example, control of the heat exchange time and the temperature of the remaining heat seawater is performed by the control device 12. And if the temperature of the seawater in a tank is heated more than predetermined temperature (for example, 60 degreeC or more), this unheated seawater will be supplied to the unheated seawater storage apparatus 3a, and will be stored once.

(手段3)
太陽光発電装置4が備えている太陽光発電パネル4aは、太陽光があたるとその表面の温度は、例えば夏場においては70℃近くまで上昇する。結晶シリコン等を用いた太陽光発電パネル4aは、温度が上昇するとその光電変換効率が低下するので、その表面及び周辺部の温度は30℃以下に保持することが望ましいとされている。そこで、太陽光が注いでいる昼間において、海水貯留装置2に貯留している海水の一部を、太陽光発電パネル4aを冷却するための手段として使用する。そして、太陽光発電パネルを冷却するために使用してその温度が上昇した余熱海水は、例えば、他の余熱海水貯留装置3aに供給して、さらに高温度に余熱するようにする。
なお、上記した太陽光発電パネル4aを海水により冷却する方法としては、次の(方法a)又は(方法b)のいずれか、あるいは双方を採用することができる。
(Means 3)
When the solar power generation panel 4a provided in the solar power generation device 4 is exposed to sunlight, the temperature of the surface rises to near 70 ° C. in summer, for example. The photovoltaic power generation panel 4a using crystalline silicon or the like has its photoelectric conversion efficiency lowered as the temperature rises, so it is desirable to keep the temperature of the surface and the peripheral part at 30 ° C. or lower. Therefore, a part of the seawater stored in the seawater storage device 2 is used as a means for cooling the solar power generation panel 4a during the daytime when sunlight is poured. Then, the remaining heat seawater that has been used to cool the solar power generation panel and whose temperature has risen is supplied to, for example, another remaining heat seawater storage device 3a to be further heated to a higher temperature.
In addition, as a method of cooling the above-mentioned photovoltaic power generation panel 4a with seawater, either or both of the following (Method a) and (Method b) can be employed.

(方法a)
太陽光発電パネル4aの表面を冷却するために、太陽光発電パネル4aの表面に、所定の時間間隔、例えば5分ごとに、所定時間(例えば2分間)ほど海水貯留装置2に貯留している海水を散水する。これにより、太陽光発電パネルの表面を冷却するために使用した海水の温度は、使用前と比較して少なくとも10℃は高くなった海水を得ることが可能になると考えられる。
(Method a)
In order to cool the surface of the photovoltaic power generation panel 4a, the surface of the photovoltaic power generation panel 4a is stored in the seawater storage device 2 for a predetermined time interval (for example, 2 minutes) every predetermined time interval, for example, every 5 minutes. Sprinkle seawater. Thereby, it is thought that the temperature of the seawater used for cooling the surface of the photovoltaic power generation panel can obtain seawater that is at least 10 ° C. higher than that before use.

(方法b)
例えば、淡水化装置本体5の屋根に太陽方向を向く傾斜面を設け、この傾斜面に太陽光発電パネル4aを配置した場合に、太陽光発電パネル4aをこの傾斜面と若干の間隔(例えば、3〜5cmm程度の空間部)を介して取り付ける。そして、太陽光が射している昼間は、常時又は間欠的に、この傾斜面の上側から下方に向けてこの空間部を通して、海水貯留装置2に貯留している海水の所定量を流すことにより、太陽光発電パネル4aの下側を海水により冷却する。これにより、太陽光発電パネル4aを下側から冷却するために使用した海水は、少なくとも10℃は高くなった海水を得ることが可能になると考えられる。
(Method b)
For example, when the solar cell power generation panel 4a is disposed on the inclined surface of the desalination apparatus main body 5 provided with an inclined surface facing the solar direction, the solar power generation panel 4a is slightly spaced from the inclined surface (for example, It is attached via a space of about 3 to 5 cm. And in the daytime when sunlight shines, by flowing a predetermined amount of seawater stored in the seawater storage device 2 through this space part from the upper side to the lower side of this inclined surface downward or constantly. The lower side of the photovoltaic power generation panel 4a is cooled with seawater. Thereby, it is thought that the seawater used for cooling the photovoltaic power generation panel 4a from the lower side can obtain seawater having increased by at least 10 ° C.

なお、上記(方法a)、(方法b)は、太陽光により太陽光発電パネル4aの温度が上昇してその光電変換効率が低下する昼間のみ実施し、当然夜間は実施しない。また、上記(方法a)、(方法b)のいずれの方法を採用する場合において、太陽光発電パネル4aは防水型のパネルを使用する。また、上記(方法a)、(方法b)は昼間のみ実施するが、この方法を実施してその実施を中止すると、太陽光発電パネル4aの表面部等に付着した海水はその水分が蒸発すると、残留する塩分がこの表面部等に析出するので、上記(方法a)、(方法b)の稼働を止めた後の所定時間は、例えば、太陽光発電パネル4aに所定時間ほど真水を散水するようにする。なお、散水した真水には塩分が含まれるので回収して海水貯留装置2へ回収するようにする。   Note that the above (Method a) and (Method b) are performed only during the daytime when the temperature of the photovoltaic power generation panel 4a is increased by sunlight and the photoelectric conversion efficiency is decreased, and naturally, the method is not performed at nighttime. Moreover, when employ | adopting any method of the said (method a) and (method b), the photovoltaic power generation panel 4a uses a waterproof type panel. In addition, the above (Method a) and (Method b) are carried out only in the daytime, but when this method is carried out and the implementation is stopped, the seawater adhering to the surface of the photovoltaic power generation panel 4a evaporates. Since the remaining salt is deposited on the surface portion and the like, the predetermined time after the operation of the above (Method a) and (Method b) is stopped is, for example, sprinkling fresh water to the photovoltaic power generation panel 4a for a predetermined time. Like that. In addition, since the salt water is contained in the sprinkled fresh water, it collects and it is made to collect | recover to the seawater storage apparatus 2. FIG.

上記(手段1)〜(手段3)により余熱した余熱海水には異物が含まれている可能性があるので、濾過膜(フィルター)等を用いた濾過手段により異物を除去した余熱海水を、余熱海水貯留装置3a、又は海水余熱装置3に供給する。余熱海水貯留装置3aに一旦貯留した余熱海水は、制御装置12の制御に基づいて、海水淡水化装置本体5の上方に設けた余熱海水流下室29a、29bに供給される。   Since there is a possibility that foreign matter is contained in the preheated seawater preheated by the above (Means 1) to (Means 3), the preheated seawater from which foreign matters have been removed by filtration means using a filter membrane (filter) or the like is preheated. It supplies to the seawater storage device 3a or the seawater residual heat device 3. The residual heat seawater once stored in the residual heat seawater storage device 3 a is supplied to the residual heat seawater flow lower chambers 29 a and 29 b provided above the seawater desalination device main body 5 based on the control of the control device 12.

8は熱媒体加熱装置である。熱媒体加熱装置8は、その内部に液体からなる熱媒体を備え、太陽光発電装置4から供給される電力によりこの熱媒体を加熱する加熱手段を備えている。この加熱手段としては、例えば、電気ヒータ等を用いることができる。熱媒体加熱装置8内で加熱された熱媒体は、熱媒体供給ポンプにより、海水淡水化装置本体5の余熱海水返送室6に貯留している海水内に配設した熱交換用配管8aに循環供給される。余熱海水返送室6内に貯留している海水は、この海水の加熱手段となる熱交換用配管8aとの熱交換により100℃程度に加熱されて、多量の水蒸気を発生する。余熱海水返送室6内の海水から発生した水蒸気は余熱海水返送室6内を上昇して冷却室7に導かれる。   Reference numeral 8 denotes a heat medium heating device. The heat medium heating device 8 includes a heat medium made of a liquid therein, and includes a heating unit that heats the heat medium with electric power supplied from the solar power generation device 4. For example, an electric heater can be used as the heating means. The heat medium heated in the heat medium heating device 8 is circulated by a heat medium supply pump to a heat exchange pipe 8a disposed in the seawater stored in the remaining heat seawater return chamber 6 of the seawater desalination apparatus main body 5. Supplied. The seawater stored in the remaining heat seawater return chamber 6 is heated to about 100 ° C. by heat exchange with the heat exchange pipe 8a serving as the seawater heating means, and generates a large amount of water vapor. Water vapor generated from seawater in the remaining heat seawater return chamber 6 rises in the remaining heat seawater return chamber 6 and is guided to the cooling chamber 7.

なお、熱媒体加熱装置8としては、太陽光が注いでいる昼間は、前記した海水余熱装置3を実現する(手段1)とほぼ同様な装置を用いて、太陽光の熱エネルギーで120℃程度に加熱された液体からなる熱媒体を余熱海水返送室6に配設した熱交換用配管8aに供給する手段を採用してもよい。このような手段を採用すると、昼間は太陽熱を利用して熱媒体を加熱し、夜間は蓄電装置4bで蓄電された電力を利用して熱媒体を加熱することが可能になるので、電力の消費量を低減することが可能になるとともに、昼間に蓄電装置4bに蓄電する電力量を増加させることができるようになる。   In addition, as the heat medium heating device 8, in the daytime when sunlight is poured, the heat energy of sunlight is about 120 ° C. by using a device that is substantially the same as the above-described seawater residual heat device 3 (means 1). A means for supplying a heat medium composed of a liquid heated to the heat exchange pipe 8 a disposed in the remaining heat seawater return chamber 6 may be employed. By adopting such means, it is possible to heat the heat medium using solar heat during the day and to heat the heat medium using the power stored in the power storage device 4b at night. The amount can be reduced and the amount of power stored in the power storage device 4b during the day can be increased.

上記した熱媒体としては、例えば、真水、あるいは従来から実用化されている各種の液体からなる熱媒体用のオイル、例えば、シリコンオイルを使用することができる。熱媒体として真水を使用する場合には、熱媒体加熱装置8内で120℃程度の過熱水蒸気を発生させて、熱媒体供給ポンプを用いて熱交換用配管8a内を循環させるようにする。また、熱媒体として真水を使用する場合、この真水は本発明の海水淡水化装置で生成した真水を使用する。   As the above-mentioned heat medium, for example, fresh water or oil for heat medium made of various liquids that have been put into practical use, such as silicon oil, can be used. When fresh water is used as the heat medium, superheated steam at about 120 ° C. is generated in the heat medium heating device 8 and circulated in the heat exchange pipe 8a using the heat medium supply pump. Moreover, when using fresh water as a heat medium, this fresh water uses fresh water generated by the seawater desalination apparatus of the present invention.

図1に示す9は、太陽光発電装置4から供給される電力により90〜100℃程度の高温の空気(熱風)を発生させて空間部Kに供給するための熱風発生装置(熱風発生供給装置)である。熱風発生供給装置9で発生した熱風は、送風ポンプにより余熱海水返送室6に設けられた空間部K内に供給して、空間部K内の温度を90℃近くに維持するために使用される。なお、熱風発生装置(熱風発生供給装置)9についても、昼間は太陽熱を利用して空気を所定時間ほど高温度になるように加熱し、この加熱された空気を空間部K内に供給するようにしてもよい。
また、図1に示す10は、太陽光発電装置4から供給される電力を利用して−10℃〜5℃程度の冷風を冷却室7に供給するための装置である。余熱海水返送室6内で海水から発生した水蒸気は冷却室7に導かれて冷却されて凝縮し、真水が生成される。生成された真水は真水貯留装置11に収集される。
Reference numeral 9 shown in FIG. 1 denotes a hot air generator (hot air generator / supply device) for generating high-temperature air (hot air) of about 90 to 100 ° C. by the electric power supplied from the solar power generator 4 and supplying the air to the space K. ). The hot air generated by the hot air generating / supplying device 9 is supplied to the space K provided in the remaining heat seawater return chamber 6 by a blower pump, and used to maintain the temperature in the space K near 90 ° C. . The hot air generator (hot air generator / supply device) 9 also uses solar heat to heat the air to a high temperature for a predetermined time during the daytime, and supplies the heated air into the space K. It may be.
Moreover, 10 shown in FIG. 1 is an apparatus for supplying cold air of about −10 ° C. to 5 ° C. to the cooling chamber 7 using the electric power supplied from the solar power generation device 4. Water vapor generated from seawater in the residual heat seawater return chamber 6 is led to the cooling chamber 7 to be cooled and condensed to produce fresh water. The generated fresh water is collected in the fresh water storage device 11.

図1に示す制御装置12は、図示していない温度検出手段、圧力検出手段を含む各種のセンサーや操作スイッチから入力される入力信号等に基づいて、図1に示す本発明の海水淡水化装置を構成する各種のポンプ、制御弁(電動バルブ)、および各装置の稼働をプログラムに従って制御するためのCPUを備えた装置である。なお、制御装置12を稼動させるための電源は、例えば、蓄電装置4bで蓄電した電力を利用するようにする。   The control device 12 shown in FIG. 1 is a seawater desalination apparatus of the present invention shown in FIG. 1 based on input signals input from various sensors and operation switches (not shown) including temperature detection means and pressure detection means. Is a device provided with a CPU for controlling the operation of each device according to a program. Note that the power source for operating the control device 12 uses, for example, the power stored in the power storage device 4b.

図1に示す1点鎖線内の各装置、例えば、海水淡水化装置本体5、熱媒体加熱装置8、熱風発生装置(熱風発生供給装置)9、冷風発生装置10、真水貯留装置11と、制御装置12とを、本発明に係る海水淡水化装置を構成する一つのユニットとすることができる。本発明においては、この一つのユニットを、例えば、図9に示すユニット装置U内に収容、又はその一部をユニット装置U近辺に設置する。そして、このユニット装置Uの一つ又は複数と、海水取水装置1、海水貯留装置2、海水余熱装置3、余熱海水貯留装置3a、太陽光発電装置4、蓄電装置4b等を備え、太陽エネルギーを有効に活用した海水淡水化プラントシステムとして構築することができる。   1, for example, a seawater desalination apparatus main body 5, a heat medium heating apparatus 8, a hot air generation apparatus (hot air generation and supply apparatus) 9, a cold air generation apparatus 10, a fresh water storage apparatus 11, and a control The apparatus 12 can be made into one unit which comprises the seawater desalination apparatus which concerns on this invention. In the present invention, this one unit is accommodated, for example, in the unit apparatus U shown in FIG. 9 or a part thereof is installed in the vicinity of the unit apparatus U. Then, one or more of the unit devices U, a seawater intake device 1, a seawater storage device 2, a seawater residual heat device 3, a residual heat seawater storage device 3a, a solar power generation device 4, a power storage device 4b, etc. are provided, and solar energy is provided. It can be constructed as an effective seawater desalination plant system.

(海水淡水化装置本体の構成)
続いて、本発明の海水淡水化装置において、特徴的な構成を備えている海水淡水化装置本体(以下、「装置本体」という)5の構成について詳細に説明する。図2は、装置本体5の構成についてその一実施形態を示す縦断面図(図9に示すC−C線の断面図)である。
(Configuration of the seawater desalination system main unit)
Subsequently, in the seawater desalination apparatus of the present invention, the configuration of a seawater desalination apparatus main body (hereinafter referred to as “apparatus main body”) 5 having a characteristic configuration will be described in detail. FIG. 2 is a vertical cross-sectional view (cross-sectional view taken along the line CC shown in FIG. 9) showing an embodiment of the configuration of the apparatus main body 5.

図2に示すように、装置本体5の基本構成は、基台となる枠体20内に設けた余熱海水返送室6と、余熱海水返送室6の上方に配設された冷却室7と、余熱海水返送室6と冷却室7との間に設けた余熱海水流下室29a(29b)から構成されている。また、余熱海水返送室6に貯留する海水S1の水面と余熱海水流下室29a(29b)との間には、所定の高さを有する空間部Kを設けている。   As shown in FIG. 2, the basic configuration of the apparatus main body 5 includes a preheated seawater return chamber 6 provided in a frame 20 serving as a base, a cooling chamber 7 disposed above the preheated seawater return chamber 6, It is comprised from the remaining heat seawater flow lower chamber 29a (29b) provided between the remaining heat seawater return chamber 6 and the cooling chamber 7. FIG. Further, a space K having a predetermined height is provided between the water surface of the seawater S1 stored in the remaining heat seawater return chamber 6 and the remaining heat seawater flow lower chamber 29a (29b).

なお、装置本体5の形状は、例えば、図9に示すように横長形状をなすようにする。また、装置本体5を構成する枠体20(前後、側面、天井)等は、例えば、石膏からなる板材の両面にFRP(Fiber Reinforced Plastics)を密着させた、強度と断熱効果を備えた部材から構成するとよい。また、枠体20の適所には、装置本体5を構成する各種の装置類や部品等の交換を行うための出入り口や点検用窓を複数設けるようにする。   The shape of the apparatus body 5 is, for example, a horizontally long shape as shown in FIG. Further, the frame body 20 (front and rear, side, ceiling) and the like constituting the apparatus main body 5 is made of a member having strength and heat insulation effect in which FRP (Fiber Reinforced Plastics) is adhered to both surfaces of a plaster plate, for example. Configure. Further, a plurality of doorways and inspection windows for exchanging various devices and parts constituting the apparatus main body 5 are provided at appropriate positions of the frame body 20.

図2に示す海水淡水化装置本体5において、海水から効率良く水蒸気を発生させて多量の真水を生成するためには、枠体20(図9に示すユニットU)の横幅は2m〜5m程度、奥行の長さは5m〜10m程度、余熱海水返送室6の余熱海水流下室29a(29b)までの高さは少なくとも1.5〜2m程度、大型の装置では5m〜10m程度、冷却室7の高さは少なくとも2m〜3m程度、大型の装置では5m〜10m程度は確保することが望ましい。   In the seawater desalination apparatus main body 5 shown in FIG. 2, in order to generate a large amount of fresh water by efficiently generating water vapor from seawater, the width of the frame 20 (unit U shown in FIG. 9) is about 2 m to 5 m, The length of the depth is about 5 m to 10 m, the height of the remaining heat seawater return chamber 6 to the remaining heat seawater flow lower chamber 29 a (29 b) is at least about 1.5 to 2 m, a large apparatus is about 5 m to 10 m, and the cooling chamber 7 It is desirable to secure the height of at least about 2 m to 3 m, and about 5 m to 10 m for a large apparatus.

[余熱海水返送室の構成]
図2に示すように、余熱海水返送室6を構成する枠体20の底部には、海水S1を貯留するための空間部が形成されており、さらに、この空間部には貯留した海水S1を加熱するための熱交換用配管8aが配設されている。熱交換用配管8aには、前記したように、熱媒体加熱装置8から加熱された熱媒体が循環して供給される。これにより、余熱海水返送室6に貯留している海水S1は、熱交換用配管8a内を流れる熱媒体によって100℃程度に加熱されて、海水S1から多量の水蒸気が発生することになる。
[Configuration of residual heat sea return room]
As shown in FIG. 2, a space part for storing seawater S1 is formed at the bottom of the frame 20 constituting the remaining heat seawater return chamber 6, and further, the stored seawater S1 is stored in this space part. A heat exchange pipe 8a for heating is provided. As described above, the heat medium heated from the heat medium heater 8 is circulated and supplied to the heat exchange pipe 8a. Thereby, the seawater S1 stored in the residual heat seawater return chamber 6 is heated to about 100 ° C. by the heat medium flowing in the heat exchange pipe 8a, and a large amount of water vapor is generated from the seawater S1.

余熱海水返送室6の上方部には、空間部Kを介して余熱海水流下室29a(29b)を設けている。余熱海水流下室29a(29b)は、余熱海水を一時的に貯留するための装置であって、余熱海水貯留装置3aから供給ポンプ(P)により供給される余熱海水を、余熱海水流下室29a(29b)内に取り入れるための余熱海水取入口21を複数箇所に設けている。また、枠体20の下方部には、余熱海水返送室6の底部に貯留している海水S1の一部を取り出して余熱海水流下室29a(29b)に循環供給するための海水取出口21aを設けている。   In the upper part of the remaining heat seawater return chamber 6, a remaining heat seawater flow lower chamber 29 a (29 b) is provided via a space K. The remaining heat seawater flow lower chamber 29a (29b) is a device for temporarily storing the remaining heat seawater, and the remaining heat seawater supplied from the remaining heat seawater storage device 3a by the supply pump (P) is converted into the remaining heat seawater flow lower chamber 29a ( 29b) Preheated seawater intakes 21 for taking in are provided at a plurality of locations. In addition, a seawater outlet 21a for taking out a part of the seawater S1 stored in the bottom of the remaining heat seawater return chamber 6 and circulatingly supplying it to the remaining heat seawater flow lower chamber 29a (29b) is provided at the lower part of the frame body 20. Provided.

なお、余熱海水返送室6に仕切り板46を設けて、図2に示すように、左右2つの余熱海水返送室6に分割した構成としてもよい。余熱海水返送室6を左右2つの余熱海水返送室6に分割した構成にすると、装置本体5をユニット化した構成とすることが可能になるので、現地における装置本体5の建設工事が容易になるというメリットが生じる。   In addition, it is good also as a structure which provided the partition plate 46 in the remaining heat seawater return chamber 6, and was divided | segmented into the two left and right remaining heat seawater return chambers 6, as shown in FIG. If the remaining heat seawater return chamber 6 is divided into two left and right remaining heat seawater return chambers 6, the apparatus body 5 can be configured as a unit, so that the construction work of the apparatus body 5 at the site is facilitated. This produces the merit.

余熱海水返送室6の底部には、余熱海水返送室6内に貯留している海水S1を、制御装置12の制御に従って余熱海水返送室6の外部に排出するための排出配管22を設けている。なお、排出配管22から排出した海水S1は、濾過手段を通過させて海水S1に含まれている異物を除去した後、例えば、この高温度の排出海水S1を、海水余熱装置3に供給して海水を余熱するための熱源として再利用する。そして、再利用した排出海水S1は海に戻す処理等を行う。   A discharge pipe 22 is provided at the bottom of the remaining heat seawater return chamber 6 to discharge the seawater S1 stored in the remaining heat seawater return chamber 6 to the outside of the remaining heat seawater return chamber 6 in accordance with the control of the control device 12. . Note that the seawater S1 discharged from the discharge pipe 22 passes through the filtering means to remove foreign matters contained in the seawater S1, and then, for example, the high-temperature discharged seawater S1 is supplied to the seawater residual heat device 3. Reuse seawater as a heat source for preheating. And the reused discharge seawater S1 performs the process etc. which return to the sea.

また、余熱海水返送室6の枠体20の下方部には、余熱海水返送室6に海水または余熱海水を取り入れるための海水取入口21bを設けている。この海水取入口21bは、本発明に係る海水淡水化装置を初期稼働、あるいはメンテナンスした後に再稼働させるときに、海水貯留装置2から海水、あるいは余熱海水貯留装置3aから余熱海水を余熱海水返送室6内に所定量取り入れるために用いる海水取入口である。   In addition, a seawater intake port 21 b for taking seawater or residual heat seawater into the residual heat seawater return chamber 6 is provided below the frame 20 of the residual heat seawater return chamber 6. When the seawater desalination apparatus according to the present invention is initially operated or restarted after maintenance, the seawater intake port 21b supplies seawater from the seawater storage device 2 or residual heat seawater from the residual heat seawater storage device 3a to the residual heat seawater return chamber. 6 is a seawater intake port used for taking a predetermined amount into 6.

余熱海水返送室6の底部近傍には、前記したように、貯留した海水S1を加熱して水蒸気を発生させるための熱交換用配管8aを設置している。海水淡水化装置の稼働中において、制御装置12は余熱海水返送室6内に貯留する海水S1の水面高さが所定のレベルになるように制御して、熱交換用配管8aが余熱海水返送室6内に貯留する海水S1内に埋没されるようにする。熱交換用配管8a内には、熱媒体加熱装置8で120℃程度に加熱された熱媒体が循環供給されるので、余熱海水返送室6に貯留している海水S1は100℃近くに加熱され、海水S1から水蒸気が発生することになる。
なお、余熱海水返送室6内に設置する熱交換用配管8aは、1本の熱交換用配管8aを平面視で略コイル形状に配設するか、あるいはジグザグ状に配設して高温の熱媒体が流れる熱交換用配管8aと海水S1との熱交換効率を向上させるようにする。
As described above, the heat exchange pipe 8a for heating the stored seawater S1 and generating water vapor is installed near the bottom of the remaining heat seawater return chamber 6. During the operation of the seawater desalination apparatus, the control device 12 controls the water surface height of the seawater S1 stored in the preheated seawater return chamber 6 to a predetermined level so that the heat exchange pipe 8a is in the preheated seawater return chamber. It is made to be buried in the seawater S1 stored in 6. Since the heat medium heated to about 120 ° C. by the heat medium heating device 8 is circulated and supplied into the heat exchange pipe 8a, the sea water S1 stored in the remaining heat sea water return chamber 6 is heated to near 100 ° C. Water vapor is generated from the seawater S1.
The heat exchanging pipe 8a installed in the remaining heat seawater return chamber 6 has one heat exchanging pipe 8a arranged in a substantially coil shape in a plan view, or arranged in a zigzag shape so as to generate high-temperature heat. The heat exchange efficiency between the heat exchange pipe 8a through which the medium flows and the seawater S1 is improved.

また、余熱海水返送室6に貯留する海水S1の水面上に設けた空間部K内の温度を、安定して90〜100℃程度に維持するために、空間部K内であって海水S1の水面近く、かつ枠体20の近くに、熱風発生装置9で発生させた90〜100℃程度の熱風を噴出させるための熱風噴出手段32を、所定の間隔をおいて複数設置するとよい。熱風噴出手段32としては、熱風を供給する配管に噴出ノズルを取付ける手段等を採用し、また、熱風を噴出させる方向は、空間部Kの中央方向であって、若干海水S1の水面上に傾斜させた向き(45°程度)にすることが望ましい。   Moreover, in order to maintain stably the temperature in the space part K provided on the water surface of the seawater S1 stored in the residual heat seawater return chamber 6 at about 90-100 degreeC, it is in the space part K, and the seawater S1. A plurality of hot air blowing means 32 for blowing hot air of about 90 to 100 ° C. generated by the hot air generator 9 may be installed near the water surface and near the frame body 20 at a predetermined interval. As the hot air jetting means 32, a means for attaching a jet nozzle to a pipe for supplying hot air is adopted, and the direction in which the hot air is jetted is the central direction of the space K and is slightly inclined on the surface of the seawater S1. It is desirable to have the orientation (about 45 °).

なお、余熱海水流下室29a(29b)に水蒸気上昇通路部25に通じる開口を設けて、余熱海水流下室29a(29b)内の余熱海水S2から発生した水蒸気を水蒸気上昇通路部25に導いて冷却室7に供給させて、冷却室7に供給する水蒸気量をさらに増加させるようにしてもよい。   An opening leading to the steam rising passage portion 25 is provided in the remaining heat seawater flow lower chamber 29a (29b), and the water vapor generated from the remaining heat seawater S2 in the remaining heat seawater flow lower chamber 29a (29b) is guided to the steam rising passage portion 25 and cooled. The amount of water vapor that is supplied to the chamber 7 and supplied to the cooling chamber 7 may be further increased.

図2に示すように、余熱海水返送室6と冷却室7との間には、枠体20の側部側から中央部に向けて、仕切部材(仕切壁)23aと23bを設けるとともに、対向する仕切部材23aと23bの端部の間には所定の幅を有する空洞(空間)部24を設けている。仕切部材23aと23bは、余熱海水返送室6と冷却室7とを空洞部24を介在させて横方向に仕切るための部材であって、その材質は、前記した石膏からなる板材の両面にFRPを密着させた板材から構成するとよい。また、空洞部24は、図2に示すように、空間部Kの中央部の上方部付近に設け、かつ、図2の紙面の奥行き方向に延びるように設ける。   As shown in FIG. 2, partitioning members (partition walls) 23 a and 23 b are provided between the remaining heat seawater return chamber 6 and the cooling chamber 7 from the side of the frame 20 toward the center, and are opposed to each other. A hollow (space) portion 24 having a predetermined width is provided between the end portions of the partition members 23a and 23b. The partition members 23a and 23b are members for partitioning the remaining-heat seawater return chamber 6 and the cooling chamber 7 in the lateral direction with the cavity 24 interposed therebetween, and the material is FRP on both sides of the plate material made of gypsum described above. It is good to comprise from the board | plate material which closely_contact | adhered. Further, as shown in FIG. 2, the cavity 24 is provided in the vicinity of the upper portion of the central portion of the space K, and is provided so as to extend in the depth direction of the paper surface of FIG. 2.

空洞部24の上方には、この空洞部24と連通させた水蒸気上昇通路部25を設けている。水蒸気上昇通路部25は、例えば、それぞれ仕切部材23a、仕切部材23b上に、その下端部を取付けた側壁部材26、27により形成し、上部に向かうにつれて水蒸気上昇通路部25の横幅が小さくなるようにしている。そして、図2に示すように、仕切部材23a、仕切部材23bの上方であって側壁部材26の左側と、側壁部材27の右側を冷却室7としている。なお、水蒸気上昇通路部25を構成する側壁部材26と27は、ステンレス鋼製の板材を使用し、側壁部材26、27の上端側の数か所は冷却室7の天井壁部等に固定して、冷却室7の上部には空間部が形成されるようにしている。   Above the hollow portion 24, a water vapor rising passage portion 25 communicating with the hollow portion 24 is provided. The water vapor rising passage portion 25 is formed by, for example, side wall members 26 and 27 having lower ends attached to the partition member 23a and the partition member 23b, respectively, so that the lateral width of the water vapor rising passage portion 25 decreases toward the top. I have to. As shown in FIG. 2, the left side of the side wall member 26 and the right side of the side wall member 27 are the cooling chamber 7 above the partition members 23 a and 23 b. The side wall members 26 and 27 constituting the water vapor rising passage portion 25 are made of stainless steel plate, and several portions on the upper end side of the side wall members 26 and 27 are fixed to the ceiling wall portion of the cooling chamber 7 or the like. Thus, a space is formed in the upper part of the cooling chamber 7.

図2に示すように、平面状をなす仕切部材23aと23bの上面部は、空洞部24側から枠体20方向に向かって下り傾斜する傾斜面としている。さらに、それぞれの仕切部材23aと23bの傾斜面の下端部と枠体20との間には、断面形状がU字状等をなすステンレス鋼製等の集水樋28a、28bを配置している。集水樋28a、28bは、冷却室7内に流入した水蒸気が冷却されて結露して水滴となった真水を集めるための樋である。なお、集水樋28a、28bは、例えば、図2に示す淡水化装置本体5において、紙面の手前側から奥行き方向に緩やかな傾斜角度をもって下るように配置して、集水樋28a、28bに集めた真水が真水貯留装置11に重力による自然流を利用して集められるようにする。   As shown in FIG. 2, the upper surface portions of the partition members 23 a and 23 b having a planar shape are inclined surfaces that are inclined downward from the cavity portion 24 toward the frame body 20. Furthermore, between the lower end portions of the inclined surfaces of the partition members 23a and 23b and the frame body 20, water collecting basins 28a and 28b made of stainless steel or the like having a U-shaped cross section are arranged. . The water collecting basins 28a and 28b are basins for collecting fresh water that has been condensed by condensation of water vapor flowing into the cooling chamber 7. For example, in the desalination apparatus main body 5 shown in FIG. 2, the catchment basins 28a and 28b are arranged so as to descend from the near side of the sheet with a gentle inclination angle in the depth direction. The collected fresh water is collected in the fresh water storage device 11 using a natural flow due to gravity.

[余熱海水流下室の構成]
仕切部材23a、23bの下方であって余熱海水返送室6の上部の空洞部24の左右側には、海水S1の水面から空間部Kを介して所定の高さの位置に、箱型の形状をなす余熱海水流下室29a、29bを配置している。余熱海水流下室29a、29bは、余熱海水返送室6に貯留している海水S1の水面から空間部Kを介して設置されているとともに、その底部は仕切部材23a(23b)と枠体20に固定した支持部材により、水平になるように支持されている。
[Configuration of the residual heat seawater flow chamber]
Below the partition members 23a and 23b and on the left and right sides of the cavity 24 at the top of the remaining heat seawater return chamber 6, a box shape is formed at a predetermined height from the surface of the seawater S1 through the space K. The remaining heat seawater flow lower chambers 29a and 29b are arranged. The remaining heat seawater flow lower chambers 29a and 29b are installed from the water surface of the seawater S1 stored in the remaining heat seawater return chamber 6 through the space K, and the bottoms thereof are formed on the partition member 23a (23b) and the frame body 20. It is supported to be horizontal by a fixed support member.

余熱海水流下室29a、29bは、海水取入口21から流入した余熱海水S2を一次貯留しながらこの余熱海水S2を、余熱海水返送室6の下方に向かって透水性部材31を介して流下させる手段と、この透水性部材31の表面部に沿って流下する余熱海水S2から水蒸気を発生させるための手段として用いるものであって、本発明において特徴的な構成となる。なお、この余熱海水流下室29a、29bにより、余熱海水返送室6に貯留する海水S1には、余熱海水S2が連続して補充されることになる。   The remaining heat seawater flow lower chambers 29a and 29b are means for causing the remaining heat seawater S2 to flow downward through the water permeation member 31 toward the lower side of the remaining heat seawater return chamber 6 while temporarily storing the remaining heat seawater S2 flowing from the seawater intake port 21. And used as a means for generating water vapor from the preheated seawater S2 flowing down along the surface portion of the water permeable member 31, and has a characteristic configuration in the present invention. It should be noted that the remaining heat seawater S2 is continuously supplemented to the seawater S1 stored in the remaining heat seawater return chamber 6 by the remaining heat seawater flow lower chambers 29a and 29b.

なお、余熱海水流下室29aと29bは、それぞれ一つの箱型形状からなる部材としてもよいが、設置工事やメンテナンスの容易さを考慮して、図2に示す図面の紙面から奥行き方向に、枠体20に沿って複数の余熱海水流下室29aと29bをそれぞれ水平方向に順次配列した状態で設置し、余熱海水貯留装置3aから各余熱海水流下室29a(29b)に余熱海水を、海水取入口21を介して流入させるようにするが望ましい。また、各余熱海水流下室29aと29bは同一の構成とするとともに、メンテナンスを考慮して枠体20の外に取り外し自在な構成にする。   The remaining-heat seawater flow lower chambers 29a and 29b may each be a single box-shaped member. However, in consideration of the ease of installation work and maintenance, a frame is formed in the depth direction from the plane of the drawing shown in FIG. A plurality of preheated seawater flow lower chambers 29a and 29b are sequentially arranged in the horizontal direction along the body 20, and the remaining heat seawater flow from the preheated seawater storage device 3a to each of the preheated seawater flow lower chambers 29a (29b) It is desirable to let it flow in through 21. In addition, the remaining heat seawater flow lower chambers 29a and 29b have the same configuration and are configured to be removable from the frame body 20 in consideration of maintenance.

続いて、余熱海水流下室29a、29bの構成の詳細について説明する。図3は、余熱海水流下室29a(29b)の第1の実施形態を示しており、図3(a)は余熱海水流下室29a(29b)の底部の一部を示す平面部、図3(b)は図3(a)に示すA−A線の断面図である。なお、余熱海水流下室29aと29bは同一の構成をなしているので、以下の説明において、余熱海水流下室の構成の説明は余熱海水流下室29aを例にして説明する。   Then, the detail of a structure of the remaining heat seawater flow lower chamber 29a, 29b is demonstrated. FIG. 3 shows a first embodiment of the remaining heat seawater flow lower chamber 29a (29b), and FIG. 3A is a plan view showing a part of the bottom of the remaining heat seawater flow lower chamber 29a (29b). FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line AA shown in FIG. In addition, since the remaining heat seawater flow lower chambers 29a and 29b have the same configuration, in the following description, the description of the configuration of the remaining heat seawater flow lower chamber will be described using the remaining heat seawater flow lower chamber 29a as an example.

余熱海水流下室29aは、所定の深さを有する箱型形状をなし、平面視では図3(a)に示すように長方形状をなし、箱型形状の底部となる底板29a1と、底板29a1の4つの縁部から垂直方向に所定の高さほど立設する側板29a2を備えている。また、底部29a1の上面には、縦横方向に所定の間隔をおいて碁盤の目状に設けた段差部29a3(図3(b)参照)を設けている。段差部29a3の上面の形状は、平面視で、例えば、円形又は正方形等の多角形状をなしている。各段差部29a3の中央部には、図3(b)に示すように貫通孔29a4を設けている。   The remaining-heat seawater flow lower chamber 29a has a box shape having a predetermined depth, and in a plan view, has a rectangular shape as shown in FIG. 3A, and includes a bottom plate 29a1 serving as a bottom portion of the box shape, and a bottom plate 29a1. A side plate 29a2 is provided to stand up to a predetermined height in the vertical direction from the four edges. Further, a stepped portion 29a3 (see FIG. 3B) provided in a grid pattern at predetermined intervals in the vertical and horizontal directions is provided on the upper surface of the bottom portion 29a1. The shape of the upper surface of the stepped portion 29a3 is, for example, a polygonal shape such as a circle or a square in plan view. As shown in FIG. 3B, a through hole 29a4 is provided at the center of each stepped portion 29a3.

底板29a1の貫通孔部29a4には、海水案内部材30を嵌め込んでいる。海水案内部材30には、凹状の段差部29a3に嵌装させるための平坦な上面部30aを設けている。また、所定の厚さを有する上面部30aは、その上面の中央部から垂直方向に貫通孔30bが形成されており、上面部30aの下方は上面部30aの幅より縮径した円筒状の紐挿入用突出部30dを設けている。   The seawater guide member 30 is fitted in the through hole 29a4 of the bottom plate 29a1. The seawater guide member 30 is provided with a flat upper surface portion 30a for fitting into the concave stepped portion 29a3. In addition, the upper surface portion 30a having a predetermined thickness has a through hole 30b formed vertically from the center portion of the upper surface, and a cylindrical string having a diameter smaller than the width of the upper surface portion 30a below the upper surface portion 30a. An insertion protrusion 30d is provided.

海水案内部材30の上面部30aの形状は、段差部29a3に嵌り込むように平面視で円形又は正方形等の多角形状にし、その厚さは段差部29a3の深さと略同一にする。底板29a1の孔部29a4に海水案内部材30を嵌め込むと、海水案内部材30の上面部30aは底板29a1の段差部29a3内に嵌め込まれるとともに、紐挿入用突出部30dの外周面が底板29a1の貫通孔部29a4の内周面に密着し、紐挿入用突出部30dの下端部が底板29a1の下面から距離L1ほど突出させるようにする。距離L1は、5cm〜20cm程度設ける。   The shape of the upper surface portion 30a of the seawater guide member 30 is a polygonal shape such as a circle or a square in plan view so as to fit into the step portion 29a3, and the thickness thereof is substantially the same as the depth of the step portion 29a3. When the seawater guide member 30 is fitted into the hole 29a4 of the bottom plate 29a1, the upper surface portion 30a of the seawater guide member 30 is fitted into the stepped portion 29a3 of the bottom plate 29a1, and the outer peripheral surface of the string insertion protrusion 30d is the bottom plate 29a1. It is in close contact with the inner peripheral surface of the through-hole portion 29a4, and the lower end portion of the string insertion protrusion 30d protrudes from the lower surface of the bottom plate 29a1 by a distance L1. The distance L1 is about 5 cm to 20 cm.

また、海水案内部材30には、上面部30aから所定の高さほど突出する複数の紐係止用突出部30cを、さらに、紐挿入用突出部30dには外周面から内周面に貫通する孔30eを複数個設けている。
余熱海水流下室29aを構成する底板29a1、側板29a2、及び海水案内部材部30の材質は、例えば、ステンレス鋼等の耐食性のある部材から構成する。そして、図3(b)に示すように、紐挿入用突出部30dが底板29a1の下面から距離L1ほど突出する部分の外周面には、紐状の部材である透水性部材31の一端部側の中央部分(断面の中央部分)が挿入される。
Further, the seawater guide member 30 has a plurality of string locking protrusions 30c protruding from the upper surface part 30a by a predetermined height, and the string insertion protrusion 30d has a hole penetrating from the outer peripheral surface to the inner peripheral surface. A plurality of 30e are provided.
The material of the bottom plate 29a1, the side plate 29a2, and the seawater guide member 30 constituting the remaining heat seawater flow lower chamber 29a is made of a corrosion-resistant member such as stainless steel, for example. And as shown in FIG.3 (b), in the outer peripheral surface of the part which the protrusion part 30d for string insertion protrudes about L1 from the lower surface of the bottom plate 29a1, the one end part side of the water-permeable member 31 which is a string-like member The central part (the central part of the cross section) is inserted.

なお、上記した透水性部材31とは、透水性(通水性又は吸湿性)を有する綿糸、絹糸、あるいは麻糸(例えば、マニラ麻)、又はこれら材質からなる糸の数本を束ねた糸部材(以下、この糸の数本を束ねた糸部材を「単位糸部材31a」という)の複数本(例えば、3本、または4本の単位糸部材31a)を組紐状、又は縄(綱)状に組み合わせた(または撚り合わせた)所定の太さ(例えば、直径が略10mm〜50mm程度)を有する紐状、あるいは縄状の部材(以下、「紐部材」という場合がある)を示し、本発明の海水淡水化装置に用いる透水性部材の一実施形態となるものである。   The water-permeable member 31 described above is a yarn member (hereinafter referred to as a bundle of several yarns made of cotton, silk, hemp (for example, Manila hemp) having water permeability (water permeability or hygroscopicity) or these materials. A plurality of yarn members (for example, three or four unit yarn members 31a) in which several yarns are bundled are combined into a braid or rope (leash) shape A string-like or rope-like member (hereinafter also referred to as “string member”) having a predetermined thickness (for example, a diameter of about 10 mm to 50 mm) It becomes one Embodiment of the water-permeable member used for a seawater desalination apparatus.

また、上記した「組紐状」とは、例えば、従来から実施されているように、3本以上の単位糸部材を、所定の組み合わせ手順に従って斜めに交差させて組み上げた組紐を示し、その断面形状を円形にした組紐を示す。さらに、上記した「縄(綱)状」とは、例えば、2〜3本以上の単位糸部材を撚った縄(綱)を示す。   In addition, the above-mentioned “braid shape” indicates, for example, a braid obtained by assembling three or more unit yarn members obliquely according to a predetermined combination procedure, as conventionally performed, and its cross-sectional shape A braid made of a circle. Furthermore, the above-mentioned “rope (rope) shape” indicates, for example, a rope (rope) in which 2 to 3 or more unit yarn members are twisted.

そして、図3(b)に示すように、透水性部材31の一端部側を解いた状態にして各単位糸部材31aを、貫通孔30eを通して紐係止用突出部30cに結んでいる。これにより、透水性部材31の一端部側を海水案内部材30に強固に係止、すなわち、余熱海水流下室29aに強固に固定することができる。また、この強固に固定した状態においては、図3(b)に示すように、透水性部材31の上端部側の中央部には、海水案内部材部30の紐挿入用突出部30dが挿入された状態になっている。   And as shown in FIG.3 (b), the unit thread member 31a is tied to the string latching protrusion part 30c through the through-hole 30e in the state which opened the one end part side of the water-permeable member 31. As shown in FIG. Thereby, the one end part side of the water-permeable member 31 can be firmly latched to the seawater guide member 30, that is, it can be firmly fixed to the remaining heat seawater flow lower chamber 29a. Further, in this firmly fixed state, as shown in FIG. 3 (b), the string insertion protrusion 30 d of the seawater guide member 30 is inserted into the central portion on the upper end side of the water permeable member 31. It is in the state.

なお、図3(b)に示す31cは、透水性部材(紐部材)31の上端部とその上端部から所定の長さの下方の表面部に装着(固着)したシリコンゴム等からなる外周カバー部材である。外周カバー部材31cは、透水性部材31の上端部とこの上端部から下方の所定距離の間の表面部に、余熱海水S2に含まれている塩分が付着することを防止するために設けたカバー部材である。この外周カバー部材31cを設けることにより、余熱海水S2が透水性部材31に沿って流下するときに、透水性部材の上端部の表面部、及び糸部材31aの表面部に滲み出して塩分が析出して付着することを防止することができるようになる。外周カバー部材31cを装着していない透水性部材31の表面部には、余熱海水S2が流下するので析出した塩分が付着、あるいは付着し続けることはない。   Note that 31c shown in FIG. 3 (b) is an outer peripheral cover made of silicon rubber or the like that is attached (fixed) to the upper end portion of the water-permeable member (string member) 31 and a lower surface portion of a predetermined length from the upper end portion. It is a member. The outer peripheral cover member 31c is a cover provided to prevent the salt contained in the preheated seawater S2 from adhering to the surface portion between the upper end portion of the water permeable member 31 and a predetermined distance below the upper end portion. It is a member. By providing this outer peripheral cover member 31c, when the residual heat seawater S2 flows down along the water permeable member 31, it oozes out to the surface part of the upper end part of the water permeable member and the surface part of the thread member 31a, and salt is deposited. And can be prevented from adhering. The preheated seawater S2 flows down on the surface portion of the water permeable member 31 that is not equipped with the outer peripheral cover member 31c, so that the deposited salt does not adhere or does not continue to adhere.

透水性部材31の材質は、天然の植物繊維からなる綿糸、絹糸、麻糸、あるいはこれらの組み合わせからなる紐部材を使用することが好ましい。また、これら綿糸、絹糸、麻糸は、海水を含む100℃近くの水中で使用しても、その材質が変化せず、長時間使用可能であるというメリットもある。なお、透水性部材31は、多孔質の合成繊維からなる糸を使用してもよいが、この場合には、合成繊維に含まれている化学成分が海水に溶け出さない繊維を使用するようにする。   The material of the water permeable member 31 is preferably a string member made of cotton yarn, silk yarn, hemp yarn made of natural plant fibers, or a combination thereof. Moreover, even if these cotton yarn, silk yarn, and hemp yarn are used in water near 100 ° C. including seawater, there is an advantage that the material does not change and can be used for a long time. The water permeable member 31 may use a thread made of a porous synthetic fiber. In this case, a fiber that does not dissolve chemical components contained in the synthetic fiber into seawater is used. To do.

上端部側を余熱海水流下室29aの底部に固定した多数本の透水性部材31の他端部側は、図2に示すように、余熱海水流下室29aから垂直状に空間部Kを介して吊り下げて、海水S1内に所定の長さほど浸漬させる。透水性部材31が余熱海水流下室29aから空間部Kを介して海水S1内まで吊り下げられる長さは、装置本体5の大きさにもよるが、少なくとも1m以上の長さにすることが望ましい。   As shown in FIG. 2, the other end side of the multiple water permeable members 31 whose upper end side is fixed to the bottom of the remaining heat seawater flow lower chamber 29 a is perpendicular to the remaining heat seawater flow lower chamber 29 a via the space K. It is suspended and immersed in the seawater S1 for a predetermined length. The length by which the water permeable member 31 is suspended from the residual heat seawater flow lower chamber 29a through the space K into the seawater S1 is preferably at least 1 m, although it depends on the size of the apparatus body 5. .

余熱海水流下室29a、29bは上記した構成を備えているので、余熱海水取入口21から海余熱水流下部29a、29bに流入し余熱海水S2は、海水案内部材30の貫通孔30bを通って、貫通孔30bの下端部から透水性部材31の中心部に流れ込むことになる。透水性部材31は、上記したように吸湿性、すなわち透水性を有する綿糸、絹糸、あるいは麻糸からなる単位糸部材31aを組紐(縄)状に組(撚り)合わされているので、長手及び上下方向に微小な空間が存在している。これにより、海水案内部材30の貫通孔30bの下端部から透水性部材31の上端部近傍の中心部に流れ込んだ余熱海水S2は、直ちに透水性部材31の中心部と、表面部あるいは表面部に近い表層部に滲み出しながら、余熱海水返送室6内に貯留する海水S1に向けて流下することになる。すなわち、余熱海水S2は、透水性部材31の中心部と、表面部と、表層部に滲み出しながら流下するので、流下している余熱海水S2が透水性部材31から分離して余熱海水返送室6の海水S1上に直接落下するという現象を無くすることができる。
なお、以下の説明において、透水性部材31の表面部と表面部に近い表層部のことを単に「表面部」と記載する。従って、「表面部」とは、透水性部材31の「表面部」と「表面部」近傍の表層部を含むものである。
Since the remaining heat seawater flow lower chambers 29a and 29b have the above-described configuration, the remaining heat seawater S2 flows into the remaining seawater flow lower portions 29a and 29b from the remaining heat seawater intake port 21 and passes through the through holes 30b of the seawater guide member 30, From the lower end of the through hole 30b, the water flows into the center of the water permeable member 31. As described above, the water-permeable member 31 is formed by uniting (twisting) the unit yarn member 31a made of hygroscopic, that is, water-permeable cotton yarn, silk yarn, or hemp yarn into a braided (rope) shape. There is a very small space. As a result, the residual heat seawater S2 that has flowed from the lower end portion of the through hole 30b of the seawater guide member 30 to the central portion in the vicinity of the upper end portion of the water permeable member 31 immediately enters the central portion and the surface portion or surface portion of the water permeable member 31. The water flows down toward the seawater S1 stored in the remaining heat seawater return chamber 6 while oozing out to the near surface layer. That is, the remaining heat seawater S2 flows down while oozing out into the central portion, the surface portion, and the surface layer portion of the water permeable member 31, so that the flowing remaining heat seawater S2 is separated from the water permeable member 31 and is returned to the remaining heat seawater return chamber. The phenomenon of falling directly on the seawater S1 of 6 can be eliminated.
In the following description, the surface portion of the water-permeable member 31 and the surface layer portion close to the surface portion are simply referred to as “surface portion”. Therefore, the “surface portion” includes the “surface portion” of the water permeable member 31 and the surface layer portion in the vicinity of the “surface portion”.

余熱海水返送室6に貯留される海水S1の水面上に設けた空間部K内は、余熱海水返送室6内に貯留している海水S1が熱交換用配管8aにより加熱されることにより発生する水蒸気と、熱風噴出手段32から噴出する熱風により90〜100℃程度の高温に保持されている。これにより、空間部K内に配置されている多数本の透水性部材31の表面部に滲み出して流下する余熱海水S2はこの高温雰囲気に曝されるので、多数本の透水性部材31の表面部に沿って流下する余熱海水S2からは多量の水蒸気が発生することになる。   The space K provided on the surface of the seawater S1 stored in the residual heat seawater return chamber 6 is generated by heating the seawater S1 stored in the residual heat seawater return chamber 6 by the heat exchange pipe 8a. It is maintained at a high temperature of about 90 to 100 ° C. by the steam and hot air ejected from the hot air ejecting means 32. As a result, the remaining heat seawater S2 that oozes out and flows down on the surface portions of the multiple water permeable members 31 disposed in the space K is exposed to this high temperature atmosphere, so the surface of the multiple water permeable members 31 A large amount of water vapor is generated from the remaining heat seawater S2 flowing down along the section.

このように、装置本体5内においては、海水から水蒸気を発生させる手段として、余熱海水返送室6に貯留している海水S1を、熱交換用配管8a内を流れる熱媒体との熱交換により加熱して水蒸気を発生させる手段と、多数本の透水性部材31の表面部に滲み出して空間部Kを流下する余熱海水S2から水蒸気を発生させる手段の、2つの手段を備えていることに特徴がある。   Thus, in the apparatus main body 5, as a means for generating water vapor from seawater, the seawater S1 stored in the residual heat seawater return chamber 6 is heated by heat exchange with the heat medium flowing in the heat exchange pipe 8a. And a means for generating water vapor and a means for generating water vapor from the preheated seawater S2 that oozes out on the surface of the many water-permeable members 31 and flows down the space K. There is.

上記したように、本発明においては、多数本の透水性部材31の一端部側(上端部)を余熱海水流下室29a、29bに固定して、垂直方向に吊り下げて空間部Kを介してその他端部側(下端部)を余熱海水返送室6の海水S1中に浸漬させている。そして、高温に保持されている空間部Kにおいて、多数本の透水性部材31の表面部から多量の水蒸気を発生させるようにしていることに特徴がある。そして、余熱海水流下室29a、29bに多数本の透水性部材31を碁盤の目状に配置(配列)して吊り下げることにより、多数本の透水性部材31の表面積の総計を極めて大きくすることが可能になり、それだけ、透水性部材31の表面部から蒸発する水蒸気量を多くすることが可能になる。   As described above, in the present invention, one end side (upper end portion) of a large number of the water permeable members 31 is fixed to the remaining heat seawater flow lower chambers 29a and 29b and suspended in the vertical direction via the space K. The other end side (lower end) is immersed in the seawater S1 of the remaining heat seawater return chamber 6. And in the space part K currently hold | maintained at high temperature, it is characterized by generating a lot of water vapor | steam from the surface part of many water-permeable members 31. FIG. Then, the total surface area of the multiple water permeable members 31 is greatly increased by suspending the multiple water permeable members 31 arranged (arranged) in a grid pattern in the remaining heat seawater flow lower chambers 29a and 29b. Accordingly, the amount of water vapor evaporated from the surface portion of the water permeable member 31 can be increased accordingly.

例えば、余熱海水流下室29a、29bから碁盤の目状に密に数100本の透水性部材31を配列することにより、高温度の空間部K内に曝される透水性部材31の総表面積を、余熱海水返送室6の海水S1の水面の面積の数十倍以上にすることが可能になる。これにより、余熱海水返送室6において、海水から真水を生成するための水蒸気を、太陽エネルギーを利用して極めて多量に発生させることが可能になり、かつ、水蒸気を発生させるための熱エネルギーの消費を少なくすることも可能になる。なお、多数本の透水性部材31を余熱海水流下室29a、29bに碁盤の目状に配列する配列例については、後述する。   For example, by arranging several hundreds of water-permeable members 31 densely in a grid pattern from the residual heat seawater flow lower chambers 29a and 29b, the total surface area of the water-permeable members 31 exposed to the high temperature space K can be reduced. The area of the water surface of the seawater S1 in the remaining heat seawater return chamber 6 can be several tens of times or more. Thereby, in the remaining heat seawater return chamber 6, it becomes possible to generate a very large amount of water vapor for generating fresh water from seawater using solar energy, and consumption of heat energy for generating water vapor. Can also be reduced. In addition, the example of arrangement | sequence which arranges many water-permeable members 31 in the residual heat seawater flow lower chamber 29a, 29b in the shape of a grid is mentioned later.

透水性部材31の下端部、すなわち、余熱海水返送室6内の海水S1に浸漬している透水性部材31の下端部側には、透水性部材31の揺れを防止するための部材を取付けて、熱風噴出手段32から噴出する熱風の噴出圧力、あるいは、海水S1の沸騰による水面の泡立ちにより、透水性部材31の揺れを防止することが望ましい。この透水性部材31の揺れ防止を行う理由は、余熱海水流下室29a、29bから吊り下げられた透水性部材31が揺れると、透水性部材31どうしの接触や絡み、あるいは透水性部材31の表面部に沿って流下している海水が流下途中において空間部Kに飛散し、この飛散した塩分を含む海水の一部が上昇気流に乗って冷却室7に入り込み、生成した真水に塩分が含まれるという不具合の発生を防止するためである。   A member for preventing the permeable member 31 from shaking is attached to the lower end portion of the permeable member 31, that is, the lower end portion side of the permeable member 31 immersed in the seawater S <b> 1 in the residual heat seawater return chamber 6. It is desirable to prevent the water permeable member 31 from shaking due to the jet pressure of hot air jetted from the hot air jetting means 32 or foaming of the water surface due to boiling of the seawater S1. The reason why the water permeable member 31 is prevented from shaking is that when the water permeable member 31 suspended from the remaining heat seawater flow lower chambers 29a and 29b is shaken, the water permeable members 31 are contacted or entangled with each other, or the surface of the water permeable member 31. The seawater flowing down along the section scatters into the space K in the middle of the flow, and a part of the seawater containing the scattered salt enters the cooling chamber 7 on the ascending current, and the generated fresh water contains salt. This is to prevent the occurrence of a malfunction.

上記した透水性部材31の揺れを防止する手段としては、全ての透水性部材31の下端部側に、適度の重量を有するステンレス鋼製の錘を接続するか、適度の重量を有するステンレス鋼製の棒又は網部材45を接続するようにする。また、この揺れ防止手段は、透水性部材31の揺れを確実に防止するために枠体20に固定することが望ましい。この揺れ防止手段を設けることにより、余熱海水流下室29a、29bから多数本の透水性部材31を碁盤の目状に密に配列して吊り下げることも可能になる。   As means for preventing the shaking of the water permeable member 31 described above, a stainless steel weight having an appropriate weight is connected to the lower end side of all the water permeable members 31, or a stainless steel having an appropriate weight is made. The rod or net member 45 is connected. Further, it is desirable that this shaking preventing means is fixed to the frame body 20 in order to reliably prevent the water permeable member 31 from shaking. By providing this shaking prevention means, it becomes possible to suspend a large number of water-permeable members 31 from the remaining heat seawater flow chambers 29a and 29b in a close-up pattern like a grid.

[冷却室の構成]
続いて、冷却室7の構成例を図2に基づいて説明する。冷却室7は、仕切部材23a、23bの上方であって、空洞部24と連通している水蒸気上昇通路部25の左右に設けられている。
[Composition of cooling room]
Next, a configuration example of the cooling chamber 7 will be described with reference to FIG. The cooling chamber 7 is provided above the partition members 23 a and 23 b and on the left and right of the water vapor rising passage portion 25 communicating with the cavity portion 24.

図2に示すように、水蒸気上昇通路部25と冷却室7の側壁との間には、冷風(冷媒)を供給するためのステンレス鋼製の上部熱交換用配管33aと下部熱交換用配管33bを配置している。また、上部熱交換用配管33aと下部熱交換用配管33bとは、複数のステンレス鋼製の配管34a、34bを介して連結している。そして、冷風発生手段10で発生した冷風(−10℃〜5℃程度の温度)が上部熱交換用配管33a内に循環供給されるようにしている。上部熱交換用配管33aに供給された冷風は、配管34a、34bを介し下部熱交換用配管33bに流れ、下部配管33bに流れた冷風は冷風発生手段10に回収される。このように、冷風発生手段10で発生した冷風は、「上部熱交換用配管33a→配管34a(34b)→下部熱交換用配管33b→冷風発生手段10」へと循環供給される。   As shown in FIG. 2, a stainless steel upper heat exchange pipe 33 a and a lower heat exchange pipe 33 b for supplying cold air (refrigerant) are provided between the water vapor rising passage portion 25 and the side wall of the cooling chamber 7. Is arranged. The upper heat exchange pipe 33a and the lower heat exchange pipe 33b are connected via a plurality of stainless steel pipes 34a and 34b. And the cold wind (temperature of about -10 degreeC-5 degreeC) which generate | occur | produced in the cold wind generation means 10 is made to circulate and supply in the piping 33a for upper heat exchange. The cold air supplied to the upper heat exchange pipe 33a flows to the lower heat exchange pipe 33b via the pipes 34a and 34b, and the cold air that has flowed to the lower pipe 33b is recovered by the cold air generating means 10. In this way, the cold air generated by the cold air generating means 10 is circulated and supplied to the “upper heat exchanging pipe 33a → the pipe 34a (34b) → the lower heat exchanging pipe 33b → the cold air generating means 10”.

また、図2に示すように、縦方向に配設された配管34a、34bの左右には、所定の間隔をおいて多数枚のステンレス鋼製の冷却板35を所定の間隔をおいて上下方向に順次接続するとともに、各冷却板35は、冷却室7の下方に向けて下り傾斜になるように配置している。なお、冷却板35を配管34a、34bに取り付け易くするために、配管34a、34bの断面形状は、扁平な矩形形状にするとよい。また、配管34a、34bに直接冷却板35を取り付けるのではなく、熱伝導率の高い金属(ステンレス鋼等)製の縦長の板状の固定部材に予め冷却板35を取付けておき、この固定部材を配管34a、34bに密着固定する手段を採用してもよい。さらに、冷却板35は、図2に示すように、その長さが長い冷却板35と短い冷却板35とを配管34a、34b、または固定部材に交互に取付けるようにすることが望ましい。   In addition, as shown in FIG. 2, on the left and right sides of the pipes 34a and 34b arranged in the vertical direction, a number of stainless steel cooling plates 35 are vertically arranged with a predetermined interval. The cooling plates 35 are arranged so as to be inclined downward toward the lower side of the cooling chamber 7. In order to make it easier to attach the cooling plate 35 to the pipes 34a and 34b, the cross-sectional shapes of the pipes 34a and 34b are preferably flat rectangular shapes. In addition, the cooling plate 35 is not directly attached to the pipes 34a and 34b, but the cooling plate 35 is previously attached to a vertically long plate-like fixing member made of a metal (stainless steel or the like) having high thermal conductivity. A means for tightly fixing the pipes to the pipes 34a and 34b may be employed. Furthermore, as shown in FIG. 2, it is desirable that the cooling plate 35 having a long length and a short cooling plate 35 are alternately attached to the pipes 34a, 34b or the fixing member.

多数枚の冷却板35は、配管34a、34b内を流れる冷風の熱伝導により冷却されるので、冷却板35も冷却される。上記したように、長さが長い冷却板35と短い冷却板35を交互に取付けた構成にすると、冷却室7内を流れる水蒸気を含む気流の流れに乱れが生じるので、水蒸気を含む気流が冷却板35の表面に接触し易くなって、水蒸気が冷却されて生成された水滴が冷却板35に付着する量を増加させる作用を促進させることができる。   Since the multiple cooling plates 35 are cooled by the heat conduction of the cold air flowing in the pipes 34a and 34b, the cooling plates 35 are also cooled. As described above, when the cooling plate 35 having a long length and the cooling plate 35 having a short length are alternately attached, the flow of the air flow including the water vapor flowing in the cooling chamber 7 is disturbed. It becomes easy to contact the surface of the plate 35, and the action of increasing the amount of water droplets generated by cooling the water vapor attached to the cooling plate 35 can be promoted.

なお、余熱海水返送室6内で発生した水蒸気により、余熱海水返送室6と冷却室7内の圧力は上昇する。このため、余熱海水返送室6内で多量の水蒸気を効率良く発生させて、この水蒸気を、水蒸気上昇通路部25を介して冷却室7内に導くためには、冷却室7内を減圧する必要がある。この対策として、図2に示すように、例えば、冷却室7の側壁の下部に吸引口(排出口)38を設け、吸引口38は減圧ポンプに接続し、海水淡水化装置の稼働時にはこの減圧ポンプを常時作動させて冷却室7内を減圧するようにする。また、冷却室7に圧力センサーを設置し、制御装置12はこの圧力センサーの検出値が予め設定した所定の圧力値内に維持されるように制御する。このように、冷却室7の空気を吸引口38から減圧ポンプにより吸引することにより、余熱海水返送室6内で発生した多量の水蒸気を空間部Kから水蒸気上昇通路25を介して冷却室7内への流入を促進させることが可能になる。   In addition, the pressure in the preheated seawater return chamber 6 and the cooling chamber 7 increases due to the water vapor generated in the preheated seawater return chamber 6. For this reason, in order to efficiently generate a large amount of water vapor in the remaining heat seawater return chamber 6 and to guide this water vapor into the cooling chamber 7 via the water vapor rising passage 25, the inside of the cooling chamber 7 needs to be decompressed. There is. As a countermeasure against this, as shown in FIG. 2, for example, a suction port (discharge port) 38 is provided in the lower part of the side wall of the cooling chamber 7, and the suction port 38 is connected to a decompression pump. The pump is always operated to reduce the pressure in the cooling chamber 7. In addition, a pressure sensor is installed in the cooling chamber 7, and the control device 12 performs control so that the detection value of the pressure sensor is maintained within a predetermined pressure value set in advance. In this way, by sucking the air in the cooling chamber 7 from the suction port 38 by the decompression pump, a large amount of water vapor generated in the remaining heat seawater return chamber 6 is transferred from the space K to the inside of the cooling chamber 7 through the water vapor rising passage 25. It becomes possible to promote the inflow to the river.

また、吸引口38から減圧ポンプにより吸引される空気には微細な水蒸気の粒子が含まれているので、例えば、この吸引される空気を、例えば、中空糸膜を通過させて水蒸気の粒子を捕捉して、この吸引される空気からも真水を得る手段を設けるようにしてもよい。   In addition, since the air sucked from the suction port 38 by the decompression pump contains fine water vapor particles, for example, the sucked air passes through the hollow fiber membrane to capture the water vapor particles. Then, means for obtaining fresh water from the sucked air may be provided.

なお、水蒸気上昇通路部25の上方部には、海水貯留装置2から海水が供給される配管37を例えば螺旋状に設置し、この配管37内を流れる海水を、水蒸気上昇通路部25を上昇する高温度の水蒸気を含む気流との熱交換により余熱する手段を設けてもよい。そして、配管37内で余熱された海水は、例えば、余熱海水貯留装置3a、余熱海水流下室29a、29b、余熱海水返送室6のいずれかに供給するようにする。
また、水蒸気上昇通路部25の上部に配管37を設置することにより、水蒸気上昇通路部25内を上昇する水蒸気は、配管37と接触してその温度が低下するという効果が生じ、配管37の表面には水滴が付着するので、図2には示していないが、配管37の表面から落下する水滴を真水として回収する手段を設けてもよい。
In addition, a pipe 37 to which seawater is supplied from the seawater storage device 2 is installed, for example, in a spiral shape in the upper part of the water vapor rising passage section 25, and the seawater flowing in the pipe 37 rises through the water vapor rising passage section 25. Means for preheating by heat exchange with an air stream containing high-temperature steam may be provided. Then, the seawater that has been preheated in the pipe 37 is supplied to, for example, any of the preheated seawater storage device 3 a, the preheated seawater flow lower chambers 29 a and 29 b, and the preheated seawater return chamber 6.
Further, by installing the pipe 37 at the upper part of the water vapor rising passage portion 25, the water vapor rising in the water vapor rising passage portion 25 is brought into contact with the pipe 37 and the temperature thereof is lowered. Since water droplets adhere to the water droplets, although not shown in FIG. 2, a means for collecting water droplets falling from the surface of the pipe 37 as fresh water may be provided.

また、冷却室7の上部の天井壁部近傍には、冷風発生装置10から配管を介して供給される冷風を噴出するためのノズルを備えた複数の冷風噴出手段36を設けて、冷風を冷却室7の側壁方向に向けて噴出させるようにしている。冷却室7の下部の側壁には、前記したように、減圧ポンプに接続した吸引口(排出口)38を設けているので、冷却室7の上部に流入した水蒸気を含む気流は、冷却室7の上部に配置した冷風噴出手段36により冷却されながら、冷却室7内の冷却板35と接触しながら冷却室7内を下降することになる。   In addition, a plurality of cold air jetting means 36 having nozzles for jetting the cold air supplied from the cold air generator 10 through the pipes are provided in the vicinity of the upper ceiling wall of the cooling chamber 7 to cool the cold air. It is made to eject toward the side wall direction of the chamber 7. As described above, the suction port (discharge port) 38 connected to the decompression pump is provided in the lower side wall of the cooling chamber 7, so that the airflow including water vapor flowing into the upper portion of the cooling chamber 7 The inside of the cooling chamber 7 is lowered while being in contact with the cooling plate 35 in the cooling chamber 7 while being cooled by the cold air jetting means 36 disposed at the top of the cooling chamber.

続いて、上記した構成を備えた冷却室7において、余熱海水返送室6内で発生した水蒸気を導いて冷却し、真水を生成する作用を説明すると、次のようになる。   Subsequently, in the cooling chamber 7 having the above-described configuration, the action of guiding and cooling the water vapor generated in the remaining heat seawater return chamber 6 to generate fresh water will be described as follows.

(1)余熱海水返送室6内に貯留している海水S1は、熱交換用配管8aにより加熱されるので海水S1から水蒸気が発生する。   (1) Since the seawater S1 stored in the remaining heat seawater return chamber 6 is heated by the heat exchange pipe 8a, steam is generated from the seawater S1.

(2)海水余熱装置3で余熱された余熱海水は、ポンプ等の供給手段により海水取水口21を介して余熱海水流下室29a、29bに供給される。余熱海水流下室29a、29bに流入して一時的に貯留した余熱海水S2は、海水案内部材30の貫通孔30bを通って透水性部材31の中心部に流れ込んで、透水性部材31に沿って余熱海水返送室6の海水S1内に流下する。このとき、透水性部材31の表面部に沿って流下する余熱海水S2は、空間部K内を流下するときに、90〜100℃程度の高温に維持されている雰囲気に曝される。これにより、前記したように、多数本の透水性部材31の表面部を流下する余熱海水S2からは多量の水蒸気が発生することになる。   (2) Preheated seawater preheated by the seawater preheater 3 is supplied to the preheated seawater flow lower chambers 29a and 29b via the seawater intake 21 by supply means such as a pump. The remaining heat seawater S2 flowing into the remaining heat seawater flow lower chambers 29a and 29b and temporarily stored flows into the central portion of the water permeable member 31 through the through hole 30b of the seawater guide member 30, and along the water permeable member 31. It flows down into the seawater S1 of the remaining heat seawater return chamber 6. At this time, the remaining heat seawater S2 flowing down along the surface portion of the water permeable member 31 is exposed to an atmosphere maintained at a high temperature of about 90 to 100 ° C. when flowing down in the space K. Thereby, as described above, a large amount of water vapor is generated from the preheated seawater S <b> 2 flowing down the surface portions of the multiple water permeable members 31.

(3)冷却室7の側壁の下部には減圧ポンプに接続した吸引口(排出口)38を設けているので、上記(1)、(2)により発生した水蒸気は、空間部Kの中央部から空洞部24を通り、さらに水蒸気上昇通路部25内を上昇して冷却室7内の上部に流入する。このとき、高温の水蒸気は、比較的温度が低い海水が供給されている複数の配管37の表面と接触して10〜20℃程度は温度が下がることになる。   (3) Since the suction port (discharge port) 38 connected to the decompression pump is provided in the lower part of the side wall of the cooling chamber 7, the water vapor generated by the above (1) and (2) is the central part of the space K. Then, it passes through the cavity portion 24, further rises in the steam rising passage portion 25, and flows into the upper portion of the cooling chamber 7. At this time, the high-temperature steam comes into contact with the surfaces of the plurality of pipes 37 to which seawater having a relatively low temperature is supplied, and the temperature is lowered by about 10 to 20 ° C.

(4)冷却室7内に流入した水蒸気を含む気流の流れは、水蒸気上昇通路部25の上端部から冷却室7の天井壁部方向に進む。そして、図2に示す点線の矢印で示すように、冷却室7の天井壁部により湾曲した2つの流れになって、冷却室7内を下降する流れに変化する。このとき、天井壁部の下方に配置した冷風噴出手段36から冷風が噴出しているので、この冷風により水蒸気はさらに冷却されるとともに、冷却室7内に流入した水蒸気は冷却室7内を下降する流れが加速されることになる。   (4) The flow of airflow including water vapor that has flowed into the cooling chamber 7 proceeds from the upper end portion of the water vapor rising passage portion 25 toward the ceiling wall portion of the cooling chamber 7. Then, as indicated by the dotted arrows shown in FIG. 2, the two flows are curved by the ceiling wall portion of the cooling chamber 7, and change into a flow descending in the cooling chamber 7. At this time, since the cold air is ejected from the cold air ejection means 36 disposed below the ceiling wall, the water vapor is further cooled by the cold air, and the water vapor that has flowed into the cooling chamber 7 descends in the cooling chamber 7. Will be accelerated.

(5)冷却室7内を下降する水蒸気を含む気流は、冷却室7内に多数配置された冷却板35に接触して冷却されて結露して水滴となって冷却板35の表面に付着する。冷却板35の表面に付着した水滴は次第に成長して大きくなる。冷却板35は冷却室7の下部方向に傾斜させた状態で設置されているので、冷却板35の表面に付着した水滴は、重力により冷却板35の傾斜した下端側の端部から落下する。   (5) The airflow including water vapor descending in the cooling chamber 7 is cooled by contact with a large number of cooling plates 35 arranged in the cooling chamber 7 to form dew droplets and adhere to the surface of the cooling plate 35. . Water droplets adhering to the surface of the cooling plate 35 gradually grow and become larger. Since the cooling plate 35 is installed in a state inclined toward the lower portion of the cooling chamber 7, water droplets adhering to the surface of the cooling plate 35 fall from the inclined lower end of the cooling plate 35 due to gravity.

(6)冷却板35から落下した水滴は、仕切部材23a、23b上に落下する。仕切部材23a、23bは、それぞれ集水樋28a、28b方向に下り傾斜になるように配置されているので、仕切部材23a、23b上に落下した真水は集水樋28a、28bに向かって流れることになる。   (6) Water droplets falling from the cooling plate 35 fall on the partition members 23a and 23b. Since the partition members 23a and 23b are arranged so as to be inclined downward in the direction of the catchment basins 28a and 28b, fresh water that has fallen on the partition members 23a and 23b flows toward the catchment basins 28a and 28b. become.

(7)前記したように、集水樋28a、28bを、例えば、図2の紙面の手前側から奥行き方向に緩やかに下り傾斜するように配置することにより、集水樋28a、28bに集められた真水は、重力を利用して真水貯留装置11に収容されることになる。   (7) As described above, the water collecting basins 28a and 28b are collected in the water collecting basins 28a and 28b by, for example, arranging them so as to be gently inclined downward in the depth direction from the front side of the paper surface of FIG. The fresh water is accommodated in the fresh water storage device 11 using gravity.

なお、本発明の海水淡水化装置を長時間使用し続けると、透水性部材31の表面部には、塩分等の異物が付着する可能性がある。従って、海水淡水化装置を数週間稼動させると、熱風噴出手段32からの熱風の噴出の中止と、余熱海水返送室6内に貯留している海水S1を余熱海水流下室29a又は29bに返送する制御を中止して、海水余熱装置3で余熱された余熱海水を余熱海水流下室29a又は29bに供給する。これにより、余熱海水流下室29a又は29bに供給された余熱海水は、透水性部材31に沿って余熱海水返送室6内に流下するので、透水性部材31の表面部に析出した塩分は溶けて余熱海水返送室6内に海水S1として貯留されることになる。また、この制御を所定時間継続して行うことにより余熱海水返送室6の海水S1の水位も上昇してくるので、透水性部材31の表面部に付着した塩分を除去する作用が促進されることになる。
また、上記したメンテナンス作業は、図2に仕切り板46を設けたことにより2分割した余熱海水返送室6ごとに行うことも可能になる。これにより、海水淡水化の効率は低下
If the seawater desalination apparatus of the present invention is used for a long time, foreign matters such as salt may adhere to the surface portion of the water permeable member 31. Therefore, when the seawater desalination apparatus is operated for several weeks, the hot air jetting from the hot air jetting means 32 is stopped and the seawater S1 stored in the residual heat seawater return chamber 6 is returned to the residual heat seawater flow chamber 29a or 29b. The control is stopped, and the preheated seawater preheated by the seawater preheater 3 is supplied to the preheated seawater flow lower chamber 29a or 29b. Thereby, the remaining heat seawater supplied to the remaining heat seawater flow lower chamber 29a or 29b flows into the remaining heat seawater return chamber 6 along the water permeable member 31, so that the salt content deposited on the surface portion of the water permeable member 31 is dissolved. It is stored in the remaining heat seawater return chamber 6 as seawater S1. Moreover, since the water level of the seawater S1 in the remaining heat seawater return chamber 6 is increased by performing this control for a predetermined time, the action of removing the salt attached to the surface portion of the water permeable member 31 is promoted. become.
Further, the maintenance work described above can be performed for each of the remaining-heat seawater return chambers 6 divided into two by providing the partition plate 46 in FIG. This reduces the efficiency of seawater desalination

(余熱海水流下室の第2の実施形態)
続いて、図2に示した余熱海水流下室29a(29b)について、第2の実施形態の構成を図4及び図5に基づいて説明する。
第2の実施形態となる余熱海水流下室40a(40b)は、図4に示すように、底部となる底板40a1(40b1)と側板40a2(40b2)を備えた箱型形状をなし、その側板40a2(40b2)の上部に蓋部材40a4(40b4)を固定した構成にしている。そして、図5に示すように、この蓋部材40a4(40b4)に、紐状の透水性部材31の一端部側(上端部)に、結び目31aを作って固着し、透水性部材31の他端部側(下端部)は、底板40a1に設けた孔40a3を通して余熱海水返送室6の海水S1に浸漬した構成としたものである。
(Second embodiment of the residual seawater flow lower chamber)
Then, the structure of 2nd Embodiment is demonstrated based on FIG.4 and FIG.5 about the remaining-heat seawater flow lower chamber 29a (29b) shown in FIG.
As shown in FIG. 4, the remaining-heat seawater flow lower chamber 40a (40b) according to the second embodiment has a box shape including a bottom plate 40a1 (40b1) and a side plate 40a2 (40b2) serving as a bottom, and the side plate 40a2. The lid member 40a4 (40b4) is fixed to the upper part of (40b2). Then, as shown in FIG. 5, a knot 31 a is formed and fixed to the lid member 40 a 4 (40 b 4) on one end side (upper end portion) of the string-like water permeable member 31, and the other end of the water permeable member 31 is secured. The part side (lower end part) is configured to be immersed in seawater S1 in the remaining heat seawater return chamber 6 through a hole 40a3 provided in the bottom plate 40a1.

さらに、この第2の実施形態においては、図5に示すように、透水性部材31の上端部側の内部の中心部に、中空部41aを有する海水案内部材41を挿入する。海水案内部材41は所定の長さを有する円筒形状をなしている。そして、透水性部材31の上端部を蓋部材40a4(40b4)に固定したときに、透水性部材31の内部に挿入した海水案内部材41の上端開口部は、図5に示すように、底板40a1(40b1)の上面部とほぼ同じ高さにするか、又は上面部から若干突出させた位置になるようする。一方、海水案内部材41の下端開口部は、底板40a1(40b1)の下面部から所定の距離L2ほど離れた位置になるように、海水案内部材41を透水性部材31の中央部に固定する。なお、海水案内部材41は、耐食性を有するステンレス鋼製とすることが望ましい。   Furthermore, in this 2nd Embodiment, as shown in FIG. 5, the seawater guide member 41 which has the hollow part 41a is inserted in the center part inside the upper end part side of the water-permeable member 31. As shown in FIG. The seawater guide member 41 has a cylindrical shape having a predetermined length. When the upper end portion of the water permeable member 31 is fixed to the lid member 40a4 (40b4), the upper end opening of the seawater guide member 41 inserted into the water permeable member 31 has a bottom plate 40a1 as shown in FIG. The height is approximately the same as the upper surface portion of (40b1) or is slightly protruded from the upper surface portion. On the other hand, the seawater guide member 41 is fixed to the central part of the water permeable member 31 so that the lower end opening of the seawater guide member 41 is located at a predetermined distance L2 from the lower surface of the bottom plate 40a1 (40b1). The seawater guide member 41 is preferably made of stainless steel having corrosion resistance.

また、透水性部材31の上端部から下方に向かって所定の長さL3にわたって、紐部材からなる透水性部材31をほどいた状態(撚りをほどいた撚り戻し部)31dとする。このように撚り戻し部31dを設けることにより、透水性部材31内に海水案内部材41を挿入し易くするとともに、余熱海水流下室40a(40b)に貯留している余熱海水S2が海水案内部材41の上端開口部から中空部41a内に流入し易くすることが可能になる。   Moreover, let it be the state (twisted back part which untwisted) 31d which unwinded the water-permeable member 31 which consists of a string member over predetermined length L3 toward the downward direction from the upper end part of the water-permeable member 31. By providing the untwisted portion 31d as described above, the seawater guide member 41 can be easily inserted into the water permeable member 31, and the remaining heat seawater S2 stored in the remaining heat seawater flow chamber 40a (40b) is added to the seawater guide member 41. It becomes possible to make it easy to flow in into the hollow part 41a from the upper end opening part.

なお、撚り戻し部31dの外周面には、所定の間隔をおいて、撚り戻し部31dを適度に締め付けるためのバンド部材42を設けて、撚り戻し部31dのばらつきを防止するとともに、海水案内部材41の撚り戻し部31d内における挿入位置も固定する。   In addition, on the outer peripheral surface of the untwisted portion 31d, a band member 42 for appropriately tightening the untwisted portion 31d is provided at a predetermined interval to prevent variations in the untwisted portion 31d, and a seawater guide member The insertion position in the untwisted portion 31d of 41 is also fixed.

また、図5に示すように、透水性部材31の撚り戻し部31dの外周面であって、底板40a1(40b1)の孔40a3を貫通している近傍には、外周カバー部材31cを固着している。外周カバー部材31cは、前記した図3(b)に示す外周カバー部材31cと同一の機能を発揮させるとともに、透水性部材31の表面部と底板40a1(40b1)の孔40a3との隙間を密封して余熱海水S2の漏れを防止するために設けたシリコンゴム等から構成される部材である。   Further, as shown in FIG. 5, the outer peripheral cover member 31c is fixed to the outer peripheral surface of the untwisted portion 31d of the water permeable member 31 in the vicinity of the hole 40a3 of the bottom plate 40a1 (40b1). Yes. The outer peripheral cover member 31c exhibits the same function as the outer peripheral cover member 31c shown in FIG. 3B, and seals the gap between the surface portion of the water permeable member 31 and the hole 40a3 of the bottom plate 40a1 (40b1). This is a member made of silicon rubber or the like provided to prevent leakage of the residual heat seawater S2.

上記した構成からなる余熱海水流下室40a(40b)を備えた装置本体5においては、余熱海水流下室40a(40b)内に余熱海水取入口21から流入して貯留した余熱海水S2は、透水性部材31の撚り戻し部31dから海水案内部材41の上端開口部に導かれて、中空部41aを流下する。海水案内部材41の中空部41aを流下した余熱海水S2は透水性部材31の中心部に導かれるが、透水性部材31は透水性を有する複数の糸部材どうしを、撚り合せて組紐状または縄状とした部材から構成されているので、透水性部材31の中心部に導かれたこの余熱海水S2は透水性部材31の表面部に滲み出しながら、余熱海水返送室6の海水S1に向かって流下することになる。このとき、透水性部材31の表面部に沿って空間部Kを流下する海水からは、前記したように多量の水蒸気が発生することになる。
なお、余熱海水返送室6内には、図2に示すように、仕切り板46を設けて、余熱海水返送室6を2つに分割した構成にしてもよい。
In the apparatus main body 5 provided with the remaining heat seawater flow lower chamber 40a (40b) which consists of an above-described structure, the remaining heat seawater S2 which flowed into the remaining heat seawater flow lower chamber 40a (40b) from the remaining heat seawater intake 21 and was stored is permeable. It is led from the untwisted portion 31d of the member 31 to the upper end opening of the seawater guide member 41 and flows down the hollow portion 41a. The remaining heat seawater S2 flowing down the hollow portion 41a of the seawater guide member 41 is guided to the center of the water permeable member 31, and the water permeable member 31 is a braided or rope formed by twisting a plurality of water permeable members. Since the remaining heat seawater S2 guided to the central portion of the water permeable member 31 oozes out to the surface portion of the water permeable member 31, it is directed toward the seawater S1 in the remaining heat seawater return chamber 6. It will flow down. At this time, a large amount of water vapor is generated from the seawater flowing down the space K along the surface of the water permeable member 31 as described above.
In addition, as shown in FIG. 2, you may make the structure which provided the partition plate 46 in the remaining heat seawater return chamber 6, and divided the remaining heat seawater return chamber 6 into two.

透水性部材31の上端部を余熱海水流下室29a(29b)、または40a(40b)に固着する方法は、上記した図3(b)及び図5に示す方法の他に、他の方法も任意に採用することができる。重要なことは、余熱海水S2が滲み込んで重量が重くなった透水性部材31の上端部を余熱海水流下室29a等に強固に固定すること、及び余熱海水流下室29a等に貯留している余熱海水S2を、海水案内部材30または41を用いて透水性部材31の上端部近傍からこの透水性部材31の中央部に向けて誘導する流れを作ることである。これにより、透水性部材31の上端部の中央部に流入した余熱海水S2の一部は、透水性が高い透水性部材31の表面部に沿って余熱海水返送室6の海水S1まで流下する。   The method for fixing the upper end of the water permeable member 31 to the remaining heat seawater flow lower chamber 29a (29b) or 40a (40b) is optional in addition to the method shown in FIG. 3 (b) and FIG. Can be adopted. What is important is that the upper end portion of the water-permeable member 31 in which the remaining heat seawater S2 has permeated and becomes heavier is firmly fixed to the remaining heat seawater flow chamber 29a and stored in the remaining heat seawater flow chamber 29a and the like. This is to create a flow that guides the remaining heat seawater S <b> 2 from the vicinity of the upper end of the water permeable member 31 toward the center of the water permeable member 31 using the seawater guide member 30 or 41. Thereby, a part of the remaining heat seawater S2 flowing into the central portion of the upper end portion of the water permeable member 31 flows down to the seawater S1 in the remaining heat seawater return chamber 6 along the surface portion of the water permeable member 31 having high water permeability.

なお、透水性部材31の表面部を介して流下する余熱海水S2の流下量を適切に設定する必要があるが、この流下量は海水案内部材30または41に設けた貫通孔30bや中空部41aの直径の大きさにより決定することができる。例えば、径が大きい透水性部材31を用いた場合には、径が小さい透水性部材31よりも、貫通孔30bや中空部41aの直径も大きくする。   In addition, although it is necessary to set appropriately the flow amount of the preheated seawater S2 which flows down through the surface part of the water-permeable member 31, this flow amount is the through-hole 30b provided in the seawater guide member 30 or 41, or hollow part 41a. It can be determined by the size of the diameter. For example, when the water permeable member 31 having a large diameter is used, the diameters of the through holes 30b and the hollow portion 41a are made larger than those of the water permeable member 31 having a small diameter.

上記した余熱海水流下室の第2の実施形態となる余熱海水流下室40a、40bにおいては、ステンレス鋼製の板からなる蓋部材40a4、あるいはステンレス鋼製の棒を格子状に組み合わせた蓋部材40a4に、透水性部材31の一端部側を容易に結び付けることが可能になるので、透水性部材31の交換等のメンテナンス作業が簡単になるという効果が生じる。   In the remaining heat seawater flow chambers 40a and 40b, which are the second embodiment of the above-described remaining heat seawater flow chamber, the lid member 40a4 made of a stainless steel plate or a lid member 40a4 in which stainless steel rods are combined in a lattice shape. Moreover, since the one end part side of the water-permeable member 31 can be easily tied, an effect that the maintenance work such as replacement of the water-permeable member 31 is simplified is produced.

(透水性部材の配置例)
本発明の海水淡水化装置は、前記したように、一時的に余熱海水S2を貯留する余熱海水流下室29a(29b)、40a(40b)等から、この余熱海水S2を多数の透水性部材31に沿って余熱海水返送室6に向かって90〜100℃程度に維持されている空間部K内を流下させるときに、これら透水性部材31の表面部に滲み出しながら流下する余熱海水S2から、多量の水蒸気を発生させる手段を備えていることに特徴がある。
図2および図4に示す余熱海水流下室29a等の実施形態においては、透水性部材31の配置は碁盤の目状に配置し、かつ透水性部材31の太さも同一とした例について説明したが、さらに、透水性部材31の表面部から多量の水蒸気を発生させるためには、空間部K内における透水性部材31の配置、および透水性部材31の太さについても考慮することが重要であると考えられる。この多数本の透水性部材31を余熱海水流下室29a(40a)等から余熱海水返送室6に向けて吊り下げるときの配置、すなわち、空間部K内における配置(配列)は下記のようにすることが望ましいと考えられる。
(Example of arrangement of water-permeable members)
As described above, the seawater desalination apparatus of the present invention uses the remaining heat seawater S2 from the remaining heat seawater flow lower chambers 29a (29b), 40a (40b), etc., which temporarily store the remaining heat seawater S2, and the like. From the remaining heat seawater S2 flowing down while oozing out to the surface portion of the water permeable member 31 when flowing down the space K maintained at about 90 to 100 ° C. toward the remaining heat seawater return chamber 6 along It is characterized by having means for generating a large amount of water vapor.
In the embodiment of the remaining heat seawater flow chamber 29a and the like shown in FIGS. 2 and 4, the example in which the water permeable member 31 is arranged in a grid pattern and the thickness of the water permeable member 31 is the same has been described. Furthermore, in order to generate a large amount of water vapor from the surface portion of the water permeable member 31, it is important to consider the arrangement of the water permeable member 31 in the space K and the thickness of the water permeable member 31. it is conceivable that. The arrangement when the multiple water permeable members 31 are suspended from the remaining heat seawater flow lower chamber 29a (40a) or the like toward the remaining heat seawater return chamber 6, that is, the arrangement (arrangement) in the space K is as follows. Is considered desirable.

図6は、透水性部材31の配列について望ましい形態の一例を説明するための図であって、図2に示す空間部KにおけるB−B線の断面図を示している。
図6に示す透水性部材31の配列例は、ほぼ同一の太さを有する透水性部材31を碁盤目状に、かつ、空間部KのX及びY方向に、互い違いに所定の間隔をおいて配列した例を示している。透水性部材31の太さ(直径)は、10mm〜50mmの範囲でほぼ同一の値とし、Y方向に配列した透水性部材31の間隔は透水性部材31の太さの略1〜2倍程度、Y方向の配列は、一列おきに透水性部材31の同じ配列が繰り返されるようにしている。
FIG. 6 is a view for explaining an example of a desirable form for the arrangement of the water permeable members 31, and shows a cross-sectional view taken along line BB in the space K shown in FIG. 2.
In the example of the arrangement of the water permeable members 31 shown in FIG. 6, the water permeable members 31 having substantially the same thickness are arranged in a grid pattern and alternately at predetermined intervals in the X and Y directions of the space K. An example of arrangement is shown. The thickness (diameter) of the water permeable member 31 is approximately the same in a range of 10 mm to 50 mm, and the interval between the water permeable members 31 arranged in the Y direction is approximately 1 to 2 times the thickness of the water permeable member 31. The arrangement in the Y direction is such that the same arrangement of the water permeable members 31 is repeated every other row.

図6に示す配列例では、熱風噴出手段32から噴出した90〜100℃程度の熱風は、透水性部材31の表面部に接触しながら空間部Kの中央部方向に向かって進む。このとき、熱風噴出手段32から噴出した熱風は透水性部材31の表面部に接触しながら空間部Kの中央部方向に進むので、透水性部材31の表面部を流下している余熱海水S2は水蒸気の発生が促進されることになる。このようにして、余熱海水返送室6内の海水S1から発生した水蒸気と、透水性部材31の表面部から発生した水蒸気は、熱風噴出手段32から噴出する熱風の流れとともに透水性部材31の間を流れ、また、透水性部材31の表面部と接触しながら、空洞部24の下部、すなわち、空間部Kの中央部に達する。このときの水蒸気の温度は90〜100℃程度になっている。空間部Kの中央部に達した水蒸気は、空洞部24を通って水蒸気上昇通路部25を上昇して冷却室7内に流入することになる。   In the arrangement example shown in FIG. 6, the hot air of about 90 to 100 ° C. ejected from the hot air ejecting means 32 advances toward the central portion of the space K while contacting the surface portion of the water permeable member 31. At this time, the hot air ejected from the hot air ejecting means 32 travels toward the central portion of the space K while contacting the surface portion of the water permeable member 31, so the remaining hot seawater S <b> 2 flowing down the surface portion of the water permeable member 31 is The generation of water vapor is promoted. Thus, the water vapor generated from the seawater S1 in the residual heat seawater return chamber 6 and the water vapor generated from the surface portion of the water permeable member 31 are flown between the water permeable members 31 together with the flow of hot air discharged from the hot air blowing means 32. And reaches the lower part of the cavity part 24, that is, the center part of the space part K while contacting the surface part of the water-permeable member 31. The temperature of the water vapor at this time is about 90 to 100 ° C. The water vapor that has reached the center of the space K passes through the cavity 24, rises in the water vapor rising passage 25, and flows into the cooling chamber 7.

このように、多数本の同じ太さの透水性部材31を碁盤の目状に配列することにより、熱風噴出手段32から噴出した熱風は透水性部材31の表面部と接触する面積が多くなるので、透水性部材31の表面部から発生する水蒸気の量を多くすることができるという効果が生じる。なお、透水性部材31の太さが比較的大きい透水性部材31を使用する場合には、太さが小さい透水性部材31を使用する場合と比較して、空間部Kの高さを高くして、多数本配列した透水性部材31の表面積の総和が大きくなるようにすることが望ましい。   In this way, by arranging a large number of water-permeable members 31 of the same thickness in a grid pattern, the hot air ejected from the hot-air ejection means 32 has a larger area in contact with the surface portion of the water-permeable member 31. And the effect that the quantity of the water vapor | steam generated from the surface part of the water-permeable member 31 can be increased arises. In addition, when using the water-permeable member 31 with the comparatively large thickness of the water-permeable member 31, compared with the case where the water-permeable member 31 with small thickness is used, the height of the space part K is made high. In addition, it is desirable that the total surface area of the water-permeable members 31 arranged in large numbers is increased.

図7は、透水性部材31の配列について他の配列例を示している。図7に示す配列例では、太さの異なる透水性部材61a、61b、61cを碁盤目状に、かつ、X及びY方向に互い違いに所定の間隔をおいて、かつ、X方向(余熱海水返送室の外側部となる枠体20から空間部Kの中央部方向)に向けて、漸次その太さを小さくした透水性部材を配列した例を示している。   FIG. 7 shows another arrangement example of the arrangement of the water permeable members 31. In the arrangement example shown in FIG. 7, the water permeable members 61a, 61b, 61c having different thicknesses are arranged in a grid pattern and alternately spaced at predetermined intervals in the X and Y directions, and the X direction (remaining seawater return). An example is shown in which water-permeable members whose thickness is gradually reduced are arranged from the frame body 20 serving as the outer portion of the chamber toward the central portion of the space portion K).

図7に示す例では、X方向に3つのゾーン(Z1、Z2、Z3)を設定し、このゾーンごとに太さの異なる透水性部材を配列した例を示している。この配列では、枠体20側の領域Z1では最も太い径(例えば、50mm)を有する透水性部材61aを複数列、続いて領域Z2では中間の太さの径(例えば、20mm〜40mm)を有する透水性部材61bを複数列、空間部Kの中央部に近い領域Z3では、最も小さい径(例えば、10mm〜20mm)を有する透水性部材61cを複数列ほど、かつ、1列の透水性部材61cの本数が他のゾーンより多く配列する。   In the example shown in FIG. 7, three zones (Z1, Z2, Z3) are set in the X direction, and water permeable members having different thicknesses are arranged for each zone. In this arrangement, a plurality of rows of water permeable members 61a having the largest diameter (for example, 50 mm) are formed in the region Z1 on the frame body 20 side, and subsequently, the region Z2 has an intermediate diameter (for example, 20 mm to 40 mm). In the region Z3 close to the central portion of the space portion K, the water permeable members 61b are arranged in a plurality of rows, and the water permeable members 61c having the smallest diameter (for example, 10 mm to 20 mm) are arranged in a plurality of rows. Are arranged more than other zones.

この図7に示す配列例では、熱風噴出手段32に近い側に最も太い透水性部材61a、すなわち、表面積が最も大きい透水性部材を配置しているので、この太い透水性部材61aの表面部から多量の水蒸気の発生を促進することが可能になる。また、領域Z3では、最も小さい径を有する透水性部材61cを密に配列しているので高温度の気流が透水性部材61cの表面と接触し易くなるので、透水性部材61cの表面からの水蒸気の発生が促進されることになる。さらに、各領域において、X及びY方向の透水性部材の間隔は、各領域に配列されている透水性部材の太さの1〜4倍程度と密になるように配列する。   In the arrangement example shown in FIG. 7, the thickest water permeable member 61a, that is, the water permeable member having the largest surface area, is arranged on the side close to the hot air jetting means 32, so that from the surface portion of the thick water permeable member 61a. It becomes possible to promote the generation of a large amount of water vapor. Further, in the region Z3, since the water permeable members 61c having the smallest diameter are densely arranged, the high-temperature air flow easily comes into contact with the surface of the water permeable member 61c, and therefore water vapor from the surface of the water permeable member 61c. Will be promoted. Furthermore, in each area | region, it arrange | positions so that the space | interval of the water-permeable member of a X and Y direction may become dense with about 1-4 times the thickness of the water-permeable member arranged in each area | region.

なお、図7に示す透水性部材61a、61b、61cの配列例では、3つのゾーンZ1、Z2、Z3ごとに、枠体20から空間部Kの中央部に行くほど透水性部材の太さを小さくしたが、枠体20から空間部Kの中央部に近づくに従って、Y方向の列単位で、透水性部材の太さを順次小さくしてもよい。   In the arrangement example of the water permeable members 61a, 61b, and 61c shown in FIG. 7, the thickness of the water permeable member is increased from the frame 20 to the center of the space K for each of the three zones Z1, Z2, and Z3. However, the thickness of the water permeable member may be sequentially reduced in units of columns in the Y direction as the distance from the frame body 20 toward the central portion of the space K is approached.

(冷却室の他の実施例)
続いて、水蒸気を冷却する冷却室7について、他の実施形態の構成を図8に基づいて説明する。図8に示す冷却室7は、図2に示す冷却室7の縦方向に配設した配管34a、34bの左右の側面に配置した冷却板の構成を、ジグザク状に折り曲げたステンレス鋼製の冷却板50とし、さらに、この冷却板50を配管34a、34bに取り付けたときに、ジグザク状に折り曲げた形状をなす冷却板50は、冷却室の下方に向かって傾斜する傾斜面を有するようにしたものである。そして、隣り合う2つの配管34aと34a(34bと34b)間においては、隣り合うジグザク状の冷却板50どうしは互いにその取り付け位置を縦方向に若干の距離ほどずらして、隣り合う冷却板50間には幅が狭いジグザグ状の空間部51が形成されるようにしている。
(Another embodiment of the cooling chamber)
Then, the structure of other embodiment is demonstrated based on FIG. 8 about the cooling chamber 7 which cools water vapor | steam. The cooling chamber 7 shown in FIG. 8 is a stainless steel cooling plate in which the configuration of the cooling plates arranged on the left and right side surfaces of the pipes 34a and 34b arranged in the vertical direction of the cooling chamber 7 shown in FIG. Further, when the cooling plate 50 is attached to the pipes 34a and 34b, the cooling plate 50 formed in a zigzag shape has an inclined surface inclined toward the lower side of the cooling chamber. Is. And between two adjacent pipes 34a and 34a (34b and 34b), the adjacent zigzag cooling plates 50 are shifted from each other by a slight distance in the vertical direction so that the adjacent cooling plates 50 Is formed with a narrow zigzag space 51.

このように冷却室7内にジグザク状の冷却板50を配置すると、冷却室7内に流入した水蒸気を含む気流が冷却室7内を下降するときに、その一部の気流は、幅が狭いジグザグ状の空間部51内を上方部から下方に向けて流れるようになる。そして、水蒸気がジグザグ状の空間部51を通過するときに、水蒸気はジグザグ状の冷却板50とより広い面積にわたって接触することになるので、水蒸気は冷却されて結露して水滴になり、効率良く真水を生成することが可能になる。なお、図8には、ジグザグ状の空間部51を2つ形成した例を示しているが、冷却室内に配管34a(34b)を3本以上設置してジグザグ状の空間部51を多数形成することにより、より多量の真水を生成することが可能になる。   When the zigzag cooling plate 50 is arranged in the cooling chamber 7 as described above, when the air flow including water vapor flowing into the cooling chamber 7 descends in the cooling chamber 7, a part of the air flow is narrow. It flows in the zigzag space 51 from the upper part to the lower part. When the water vapor passes through the zigzag space 51, the water vapor contacts the zigzag cooling plate 50 over a wider area, so that the water vapor is cooled and condensed to form water droplets. It becomes possible to produce fresh water. FIG. 8 shows an example in which two zigzag space portions 51 are formed, but a plurality of zigzag space portions 51 are formed by installing three or more pipes 34a (34b) in the cooling chamber. As a result, a larger amount of fresh water can be generated.

[海水余熱装置の構成例]
続いて、前記した本発明に採用することができる海水余熱装置の構成例を、図10及び図11に基づいて説明する。なお、図10はこの海水余熱装置の構成の概要を説明するための図、図11は図10に示すD−D線の断面図である。
[Configuration example of seawater residual heat system]
Then, the structural example of the seawater residual heat apparatus which can be employ | adopted for above-described this invention is demonstrated based on FIG.10 and FIG.11. FIG. 10 is a diagram for explaining the outline of the configuration of the seawater afterheat device, and FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line DD shown in FIG.

図10に示す海水余熱装置70は、装置の外枠がステンレス鋼、あるいはFRP等から構成され、密閉されている内部には、長手方向に2本の熱交換用配管71と72をジグザグ状に配置している。また、海水余熱装置70の一方の側壁の下部には、横方向に球形(球面)状の空間部を設けた複数の太陽光受光部73、73、73、・・を設け、さらに、各太陽光受光部73には太陽光を入射させるための開口部73aを装置の外側に向けて設けている。太陽光受光部73の球形状をなす空間部の表面には、入射した太陽光の熱エネルギーを吸収するための黒色の被膜、例えば、黒色クロメートの被膜層を設けている。また、海水余熱装置70の内部には、液体からなる熱媒体、例えば、シリコンオイルが充填されている。   The seawater after-heat device 70 shown in FIG. 10 has an outer frame made of stainless steel, FRP, or the like, and in a sealed interior, two heat exchange pipes 71 and 72 are zigzag in the longitudinal direction. It is arranged. In addition, a plurality of solar light receiving portions 73, 73, 73,... Provided with a spherical (spherical) space portion in the lateral direction are provided at the lower portion of one side wall of the seawater residual heat device 70, and each sun. The light receiving unit 73 is provided with an opening 73a for allowing sunlight to enter the outside of the apparatus. A black coating for absorbing the thermal energy of the incident sunlight, for example, a coating layer of black chromate, is provided on the surface of the spherical space portion of the sunlight receiving unit 73. Further, the seawater residual heat device 70 is filled with a heat medium made of a liquid, for example, silicon oil.

この海水余熱装置70は、図11に示すように、凹面鏡3cを有する太陽光集光装置3bを備えるようにする。なお、太陽光集光装置3bは、海水余熱装置70に設けている太陽光受光部73の数に対応した台数ほど設置する。そして、太陽光集光装置3bで集光した太陽光は、対応する太陽光受光部73に入射されるようにする。また、凹面鏡3cの向きは制御装置12又は他の制御装置の制御により、太陽の移動に対して自動的に追従できるようにする。   As shown in FIG. 11, the seawater residual heat device 70 is provided with a solar light collecting device 3b having a concave mirror 3c. Note that as many solar light collecting devices 3b as the number of solar light receiving units 73 provided in the seawater residual heat device 70 are installed. And the sunlight condensed with the sunlight condensing device 3b is made to inject into the corresponding sunlight light-receiving part 73. FIG. Further, the direction of the concave mirror 3c can automatically follow the movement of the sun under the control of the control device 12 or another control device.

上記した構成を備えた海水余熱装置70においては、太陽光集光装置3bの凹面鏡3cで集光した太陽光は、開口部73aを介して太陽光受光部73の球形面内に入射する。太陽光受光部73の球形面内に入射した太陽光は、黒色をなすクロメート被膜層に照射されるので、この部分は太陽光の熱エネルギーにより高温度、例えば、100℃以上に加熱される。これにより、海水余熱装置70内に充填されている熱媒体は、太陽光受光部73からの熱伝導により温度が上昇して、太陽光集光装置3b内には熱媒体の対流が発生し、所定時間経過すると熱媒体の温度も100℃近くの高温度に達することが可能になる。また、開口部73a近傍には凸レンズ73bを配置して、凹面鏡3cで集光した太陽光をクロメート被膜層上に焦点を収束させることにより、クロメート被膜層を含む太陽光受光部73の温度をさらに高温度にすることが可能になり、熱媒体の温度を100℃以上にすることも可能になる。   In the seawater residual heat device 70 having the above-described configuration, the sunlight collected by the concave mirror 3c of the sunlight collecting device 3b is incident on the spherical surface of the sunlight receiving unit 73 through the opening 73a. Since the sunlight that has entered the spherical surface of the sunlight receiving unit 73 is irradiated to the black chromate film layer, this portion is heated to a high temperature, for example, 100 ° C. or more by the thermal energy of sunlight. Thereby, the temperature of the heat medium filled in the seawater residual heat device 70 rises due to heat conduction from the solar light receiving unit 73, and convection of the heat medium occurs in the solar light collecting device 3b. When a predetermined time elapses, the temperature of the heat medium can reach a high temperature close to 100 ° C. Further, a convex lens 73b is arranged in the vicinity of the opening 73a, and the sunlight focused by the concave mirror 3c is focused on the chromate film layer, thereby further increasing the temperature of the solar light receiving part 73 including the chromate film layer. It becomes possible to make it high temperature, and it becomes possible to make the temperature of a heat medium into 100 degreeC or more.

そして、海水余熱装置70内の熱媒体の温度が所定の高温度に達すると、海水貯留装置2から熱交換用配管71に所定の量の海水を、所定の時間間隔で供給する。これにより、海水余熱装置70内に配設されている熱交換用配管71内の海水は、少なくとも80℃以上の温度に余熱することが可能になる。熱交換用配管71内で所定の温度に余熱された海水は、制御装置12等の制御に基づいて、余熱海水貯留装置3aに供給する処理を行う。   When the temperature of the heat medium in the seawater residual heat device 70 reaches a predetermined high temperature, a predetermined amount of seawater is supplied from the seawater storage device 2 to the heat exchange pipe 71 at predetermined time intervals. As a result, the seawater in the heat exchanging pipe 71 disposed in the seawater residual heat device 70 can be preheated to a temperature of at least 80 ° C. or higher. The seawater that has been preheated to a predetermined temperature in the heat exchanging pipe 71 is supplied to the residual heat seawater storage device 3a based on the control of the control device 12 or the like.

また、例えば、海水余熱装置70内に配置した他の熱交換用配管72には、空気を供給するようにしてもよい。熱交換用配管72に空気を供給すると、上記した海水から余熱海水を得る作用と同様にして、熱交換用配管72内の空気を100℃近くの高温に加熱することが可能になる。そして、昼間は、この加熱された空気を、空気圧送ポンプを利用して余熱海水返送室6に配設した熱風噴出手段32から熱風として噴出させるようにする。   Further, for example, air may be supplied to another heat exchange pipe 72 disposed in the seawater residual heat apparatus 70. When air is supplied to the heat exchanging pipe 72, the air in the heat exchanging pipe 72 can be heated to a high temperature close to 100 ° C. in the same manner as the operation of obtaining the remaining heat seawater from the seawater. In the daytime, the heated air is ejected as hot air from the hot air ejecting means 32 disposed in the remaining heat seawater return chamber 6 using a pneumatic feed pump.

なお、図10に示す海水余熱装置70では、海水と空気とを加熱する機能を備えている例について説明したが、海水のみを余熱する海水余熱装置として、この海水余熱装置を複数台設置して、昼間は太陽熱を利用して余熱海水が連続的に多量に得ることができるようにすることが望ましい。同様に、海水のみを加熱する空気加熱装置を1台又は複数台設置してもよい。   In addition, although the example provided with the function which heats seawater and air was demonstrated in the seawater afterheat apparatus 70 shown in FIG. 10, several seawater afterheat apparatuses are installed as a seawater afterheat apparatus which preheats only seawater. In the daytime, it is desirable to use solar heat so that a large amount of unheated seawater can be obtained continuously. Similarly, one or more air heating devices that heat only seawater may be installed.

(海水淡水化装置の稼働制御)
続いて、本発明の海水淡水化装置、特に装置本体5を稼働させるための制御について説明する。この稼働制御は、制御装置12により実施される。なお、制御装置12はCPU,制御プログラムを予め記憶させたROM等を搭載した制御基板を備えており、稼働制御はこの制御プログラムに従って実行される。
(Operation control of seawater desalination equipment)
Then, the control for operating the seawater desalination apparatus of this invention, especially the apparatus main body 5 is demonstrated. This operation control is performed by the control device 12. The control device 12 includes a control board on which a CPU, a ROM in which a control program is stored in advance, and the like are mounted. Operation control is executed according to the control program.

図1に示す各装置には必要に応じて、海水淡水化装置の稼働を制御するために必要とする各種のセンサー、例えば装置内に貯留する海水量のレベル(液面)を検出するレベルセンサー、海水や熱媒体等の温度を検出する温度検出センサー、装置内の圧力を検出する圧力検出センサー、海水の塩分濃度を測定する塩分濃度測定センサー、等が設置されている。これらのセンサーは、既に公知の各種のセンサーを使用することができる。   Each device shown in FIG. 1 has various sensors necessary for controlling the operation of the seawater desalination device, for example, a level sensor for detecting the level (liquid level) of the amount of seawater stored in the device. A temperature detection sensor for detecting the temperature of seawater, a heat medium, etc., a pressure detection sensor for detecting the pressure in the apparatus, a salt concentration measurement sensor for measuring the salt concentration of seawater, and the like are installed. Various known sensors can be used as these sensors.

例えば、海水貯留装置2には取水装置1により海中から取水した海水を貯留している貯留レベルを検出するためのレベルセンサーが、海水余熱装置3には太陽光を利用して海水を余熱したときにその余熱温度を測定する温度検出センサーが、余熱海水貯留装置3aには貯留している余熱海水の貯留レベルを検出するためのレベルセンサーが、余熱海水返送室6には貯留している海水S1の貯留レベルを検出するためのレベルセンサー、海水S1の温度を検出する温度検出センサー、海水S1の塩分濃度を測定する塩分濃度測定センサー、空間部K内の温度を検出する温度検出センサー、等が設置されている。   For example, the seawater storage device 2 has a level sensor for detecting a storage level storing seawater taken from the sea by the water intake device 1, and the seawater preheating device 3 uses sunlight to preheat the seawater. The temperature detection sensor for measuring the residual heat temperature, the level sensor for detecting the storage level of the residual heat seawater stored in the residual heat seawater storage device 3a, and the seawater S1 stored in the residual heat seawater return chamber 6 A level sensor for detecting the storage level of the water, a temperature detection sensor for detecting the temperature of the seawater S1, a salinity concentration measuring sensor for measuring the salinity concentration of the seawater S1, a temperature detection sensor for detecting the temperature in the space K, etc. is set up.

また、冷却室7には、温度検出センサー、圧力検出センサー等が、真水貯留装置11には貯留する真水の貯留レベルを検出するためのレベルセンサーが、余熱海水流下室29a、29b(又は40a、40b)には、一時的に貯留する余熱海水S2の貯留レベルを検出するためのレベルセンサーが設置されている。
さらに、熱媒体加熱装置8には熱媒体の温度を検出するための温度検出センサー、熱風発生装置9には発生させた熱風の温度を検出するための温度検出センサーと圧力を検出するための圧力センサーが設置されている。
The cooling chamber 7 includes a temperature detection sensor, a pressure detection sensor, and the like, and the fresh water storage device 11 includes a level sensor for detecting a storage level of fresh water stored in the remaining heat seawater flow chambers 29a, 29b (or 40a, 40b) is provided with a level sensor for detecting the storage level of the remaining hot seawater S2 to be temporarily stored.
Further, the heat medium heating device 8 has a temperature detection sensor for detecting the temperature of the heat medium, the hot air generator 9 has a temperature detection sensor for detecting the temperature of the generated hot air, and a pressure for detecting the pressure. A sensor is installed.

図1に示す本発明に係る海水淡水化装置を建設したときの立上げ時(メンテナンス後の立上げ時も含む)の稼動制御、及び通常の稼働制御を行うときに、制御装置12により、主要な装置となる図2に示す海水淡水化装置本体5について、その稼働制御の手順例を説明すると次のようになる。   When performing the operation control at the time of start-up (including the time of start-up after maintenance) when constructing the seawater desalination apparatus according to the present invention shown in FIG. An example of the operation control procedure of the seawater desalination apparatus main body 5 shown in FIG.

(1)余熱海水貯留装置3aに貯留している余熱海水を、余熱海水流下室29a(29b)に供給するたに、ポンプやバルブを備えた海水供給手段を制御して、余熱海水を余熱海水流下室29a(29b)に供給する制御を行う。また、冷風発生手段10を稼働させて冷風を「上部熱交換用配管33a→配管34a(34b)→下部熱交換用配管33b→冷風発生手段10」へと循環供給するとともに、冷風噴出手段36から冷風を噴出させる制御を開始する。   (1) In order to supply the overheated seawater stored in the overheated seawater storage device 3a to the overheated seawater flow lower chamber 29a (29b), the seawater supply means including a pump and a valve is controlled so that the overheated seawater is converted into the overheated seawater. Control to supply to the flow-down chamber 29a (29b) is performed. Further, the cold air generating means 10 is operated to circulate and supply the cold air to the “upper heat exchanging pipe 33a → the pipe 34a (34b) → the lower heat exchanging pipe 33b → the cold air generating means 10” and from the cold air ejecting means 36. Control to blow out cold air is started.

(2)余熱海水流下室29a(29b)に設置されているレベルセンサーは、余熱海水流下室29a(29b)内に貯留される余熱海水S2のレベルを検出する。制御装置12はこの検出値が所定のレベル以下の場合には、余熱海水貯留装置3aから余熱海水流下室29a(29b)に供給する余熱海水の供給量を増加させる、等の制御を行う。また、余熱海水流下室29a(29b)に貯留される余熱海水S2の貯留レベルが一定になるように、余熱海水流下室29a(29b)への余熱海水の供給を制御する。   (2) The level sensor installed in the remaining heat seawater flow lower chamber 29a (29b) detects the level of the remaining heat seawater S2 stored in the remaining heat seawater flow lower chamber 29a (29b). When the detected value is equal to or lower than a predetermined level, the control device 12 performs control such as increasing the supply amount of the remaining heat seawater supplied from the remaining heat seawater storage device 3a to the remaining heat seawater flow lower chamber 29a (29b). Moreover, supply of the remaining heat seawater to the remaining heat seawater flow chamber 29a (29b) is controlled so that the storage level of the remaining heat seawater S2 stored in the remaining heat seawater flow chamber 29a (29b) becomes constant.

(3)前記したように、余熱海水流下室29a(29b)等に貯留される余熱海水S2は、透水性部材31に沿って余熱海水返送室6の方向に流下して余熱海水返送室6内に海水S1として貯留される。余熱海水返送室6に設置されているレベルセンサーは、この海水S1の貯留レベルを検出する。制御装置12は、余熱海水返送室6に貯留された海水S1が所定の貯留レベルに達すると、熱媒体加熱装置8を制御して加熱された熱媒体を熱交換用配管8aに循環供給する制御を開始する。これにより海水S1は100℃近くに加熱され、水蒸気が発生することになる。さらに、熱風発生装置9を制御して熱風を熱風噴出手段32から噴出させる制御を開始する。   (3) As described above, the remaining heat seawater S2 stored in the remaining heat seawater flow lower chamber 29a (29b) or the like flows down along the water permeable member 31 in the direction of the remaining heat seawater return chamber 6, and the inside of the remaining heat seawater return chamber 6 Is stored as seawater S1. The level sensor installed in the remaining heat seawater return chamber 6 detects the storage level of the seawater S1. When the seawater S1 stored in the remaining heat seawater return chamber 6 reaches a predetermined storage level, the control device 12 controls the heat medium heating device 8 to circulate and supply the heated heat medium to the heat exchange pipe 8a. To start. As a result, the seawater S1 is heated to near 100 ° C., and water vapor is generated. Furthermore, the hot air generator 9 is controlled to start the control of ejecting the hot air from the hot air ejecting means 32.

また、制御装置12は、余熱海水返送室6に貯留されている海水S1の貯留レベルが所定の基準レベルになるように制御する。そして、海水S1の一部を、海水取出口21aを介して余熱海水流下室29a(29b)等に循環供給する制御を行って、海水S1の貯留レベルが基準レベルに達するようにする。このように、海水S1の一部を、余熱海水流下室29a(29b)等に循環供給する制御を行うことにより、余熱海水貯留装置3aから余熱海水流下室29a(29b)に供給する余熱海水量を減少させることが可能になる。なお、この制御装置12が海水S1の一部を、海水取出口21aを介して余熱海水流下室29a(29b)等に循環供給する制御は、余熱海水返送手段になる。   Moreover, the control apparatus 12 controls so that the storage level of the seawater S1 stored in the remaining heat seawater return chamber 6 becomes a predetermined reference level. And the control which circulates and supplies a part of seawater S1 to the remaining-heat seawater flow lower chamber 29a (29b) etc. via the seawater intake 21a is performed so that the storage level of seawater S1 reaches a reference level. In this way, the amount of the remaining heat seawater supplied from the remaining heat seawater storage device 3a to the remaining heat seawater flow lower chamber 29a (29b) by controlling to circulate and supply a part of the seawater S1 to the remaining heat seawater flow lower chamber 29a (29b) and the like. Can be reduced. In addition, control by which this control apparatus 12 circulates and supplies a part of seawater S1 to the preheated seawater flow lower chamber 29a (29b) etc. via the seawater intake 21a becomes a preheated seawater return means.

(4)余熱海水返送室6に貯留されている海水S1の塩分濃度を塩分濃度測定センサーにより検出し、この測定値が所定の濃度に達すると、排出配管22から所定量の海水S1を余熱海水返送室6の外に排出する制御を行うとともに、海水供給手段により余熱海水貯留装置3aから余熱海水を海水取入口21bから余熱海水返送室6内に供給する制御を行う。この余熱海水の供給は、余熱海水返送室6内の海水S1の貯留レベルが所定のレベルに達するまで行う。この制御により、余熱海水返送室6内の海水S1の塩分濃度が高くなって水蒸気発生量の減少を防ぐことができるようになる。
なお、排出配管22から排出された海水S1は100℃近くの高温なので、例えば、余熱海水貯留装置3a内の余熱海水の温度を維持するための熱源として再使用し、使用後は海に戻す等の処理を行うようにする。
(4) The salinity concentration of the seawater S1 stored in the residual heat seawater return chamber 6 is detected by a salinity concentration measurement sensor, and when this measured value reaches a predetermined concentration, a predetermined amount of seawater S1 is discharged from the discharge pipe 22 into the residual heat seawater. While performing control which discharges outside the return chamber 6, it performs control which supplies surplus seawater from the surplus seawater storage device 3a into the surplus seawater return chamber 6 from the seawater intake 21b by the seawater supply means. The supply of the remaining heat seawater is performed until the storage level of the seawater S1 in the remaining heat seawater return chamber 6 reaches a predetermined level. By this control, the salinity concentration of the seawater S1 in the residual heat seawater return chamber 6 becomes high, and it becomes possible to prevent a decrease in the amount of water vapor generated.
In addition, since the seawater S1 discharged from the discharge pipe 22 is a high temperature close to 100 ° C., for example, it is reused as a heat source for maintaining the temperature of the residual heat seawater in the residual heat seawater storage device 3a and returned to the sea after use. To process.

(5)冷却室内の圧力を圧力検出センサーで検出し、この検出値が所定の値を超えたときには、吸引口38に接続された減圧ポンプの吸引力を増加させて冷却室内の圧力を所定の基準値になるように制御する。   (5) The pressure in the cooling chamber is detected by a pressure detection sensor, and when the detected value exceeds a predetermined value, the suction force of the decompression pump connected to the suction port 38 is increased to set the pressure in the cooling chamber to a predetermined value. Control to be the reference value.

(6)太陽光発電装置4で発電した電力は、図1に示す装置の電力源として使用されるが、制御装置12は電力使用量を監視して、電力に余剰が生じた場合には、この余剰電力を蓄電装置4bで蓄電するための制御を行う。蓄電装置4bに蓄電した電力は、主として、海水淡水化装置を構成する各装置を、夜間等において稼働させるときの電力源として使用する。   (6) The power generated by the solar power generation device 4 is used as a power source of the device shown in FIG. 1, but the control device 12 monitors the amount of power used, and when there is a surplus in power, Control for storing this surplus power in the power storage device 4b is performed. The power stored in the power storage device 4b is mainly used as a power source when operating each device constituting the seawater desalination device at night.

制御装置12は、本発明に係る海水淡水化装置の稼働を上記した制御を行うことにより、装置本体5は、余熱海水返送室6内において海水から多量の水蒸気を発生させるために消費するエネルギー等を、主として、太陽光が有するエネルギーを利用して、効率よく海水から真水を得ることが可能になる。   The control device 12 performs the above-described control of the operation of the seawater desalination device according to the present invention, so that the device main body 5 consumes energy to generate a large amount of water vapor from seawater in the remaining heat seawater return chamber 6. It is possible to obtain fresh water from seawater efficiently using mainly the energy of sunlight.

なお、上記した本発明の実施形態において、余熱海水流下室29a(29b)から余熱海水返送室6まで吊り下げた多数本の透水性部材31は、垂直方向に吊り下げた例について説明したが、この多数本の透水性部材31の吊り下げ向きは、垂直方向の他に、余熱海水流下室29a(29b)から余熱海水返送室6まで所定の角度ほど緩やかに傾斜させてもよい。透水性部材31を傾斜させた状態で吊り下げると、空間部K内における各透水性部材31の表面積の総計が増加するので、水蒸気の発生量をより増加させることが可能になる。また、透水性部材31を吊り下げる向きは、垂直方向と上記した傾斜させた向きを組み合わせてもよい。この場合には、例えば、枠体20の近傍に配置される数列の透水性部材31は垂直方向に吊り下げ、空間部Kの中央部近傍に配置される数列の透水性部材31は傾斜させた向きとする。   In the above-described embodiment of the present invention, the multiple water-permeable members 31 suspended from the remaining heat seawater flow lower chamber 29a (29b) to the remaining heat seawater return chamber 6 have been described as being vertically suspended. The suspending direction of the multiple water permeable members 31 may be gradually inclined by a predetermined angle from the remaining heat seawater flow lower chamber 29a (29b) to the remaining heat seawater return chamber 6 in addition to the vertical direction. When the water-permeable member 31 is suspended in an inclined state, the total surface area of each water-permeable member 31 in the space K increases, so that the amount of water vapor generated can be further increased. The direction in which the water permeable member 31 is suspended may be a combination of the vertical direction and the inclined direction described above. In this case, for example, several rows of water permeable members 31 arranged in the vicinity of the frame 20 are suspended in the vertical direction, and several rows of water permeable members 31 arranged in the vicinity of the central portion of the space K are inclined. Orient.

なお、透水性部材31を所定の角度ほど緩やかに傾斜させて配置する場合、この傾斜角度は、透水性部材31の表面部に沿って流下する余熱海水S2が透水性部材31の途中から分離して落下しない角度にすることが必要である。この理由は、透水性部材31の途中から落下した塩分を含む余熱海水S2の微小な粒が、空間部K内の上昇気流に乗って冷却室7に流入することが考えられるからである。   When the water permeable member 31 is disposed so as to be gently inclined by a predetermined angle, the inclination angle is determined so that the remaining heat seawater S2 flowing down along the surface portion of the water permeable member 31 is separated from the middle of the water permeable member 31. It is necessary to set the angle so that it does not fall. This is because it is considered that minute particles of the preheated seawater S2 including salt that has dropped from the middle of the water permeable member 31 flows into the cooling chamber 7 on the rising air current in the space K.

また、透水性部材31は、前記したように、天然の植物繊維からなる綿糸、絹糸、麻糸、あるいはこれらの組み合わせからなる紐部材を使用することが好ましいが、さらに、これら綿、絹、麻、あるいは多孔質の合成繊維に、稲藁や畳表を混ぜて撚り合わせた紐部材としてもよい。このようにすると、紐部材の内部がより多孔質になり、表面部も凹凸部をより多く形成することが可能になるので紐部材の表面部を流下する余熱海水から水蒸気の発生を促進させる効果がさらに向上する。
本発明において、透水性部材31の強度を増加させるためにこの透水性部材31を、炭素繊維を含む部材から構成してもよい。
Further, as described above, the water permeable member 31 is preferably a string member made of cotton, silk, hemp, or a combination thereof made of natural plant fibers, and further, these cotton, silk, hemp, Or it is good also as a string member which mixed and twisted the rice straw and the tatami surface in the porous synthetic fiber. By doing so, the inside of the string member becomes more porous, and the surface part can also be formed with more uneven parts, so the effect of promoting the generation of water vapor from the residual heat seawater flowing down the surface part of the string member Is further improved.
In the present invention, in order to increase the strength of the water permeable member 31, the water permeable member 31 may be formed of a member containing carbon fiber.

(透水性部材の他の実施例)
続いて、透水性部材を、炭素繊維を含む部材から構成した場合に、余熱海水流下室の構成例について説明する。図12は、透水性部材80を、炭素繊維を含む部材から構成したときに、この透水性部材80を余熱海水流下室81の底板81aに取付けるための構成例を示している。
(Other examples of water-permeable members)
Then, when a water-permeable member is comprised from the member containing carbon fiber, the structural example of a preheat seawater flow lower chamber is demonstrated. FIG. 12 shows a configuration example for attaching the water permeable member 80 to the bottom plate 81 a of the remaining heat seawater flow lower chamber 81 when the water permeable member 80 is made of a member containing carbon fiber.

図12に示すように、余熱海水流下室81の底板81aには、その上面から下面に向けて段差部81cを形成するとともに、この段差部81cには上面から下面に貫通する貫通孔81bを形成している。そして、底板81aにはこの段差部81cを備えた貫通孔81bを碁盤の目状に多数配列した状態で設け、ステンレス鋼製の海水案内部材82を各貫通孔81bに挿入して、この挿入部から余熱海水が漏れないように密に固定している。海水案内部材82は、後述するように、透水性部材80を係止して、この透水性部材80を余熱海水返送室6内に向かって吊り下げるための手段になる。   As shown in FIG. 12, a stepped portion 81c is formed in the bottom plate 81a of the remaining seawater flow lower chamber 81 from the upper surface to the lower surface, and a through hole 81b penetrating from the upper surface to the lower surface is formed in the stepped portion 81c. is doing. The bottom plate 81a is provided with a large number of through holes 81b provided with the step portions 81c in a grid pattern, and a stainless steel seawater guide member 82 is inserted into each through hole 81b. It is fixed tightly so that residual heat seawater does not leak from. As will be described later, the seawater guide member 82 is a means for locking the water permeable member 80 and suspending the water permeable member 80 toward the remaining heat seawater return chamber 6.

海水案内部材82の形状は、図13(a)に示すように、その上面は、上面視で、例えば円形の上面部82aと、上面部82aに続く下円筒部82b(図12参照)と、上面部82aの上面の中心部から下円筒部82bの下端まで貫通する貫通孔82cを形成した円筒形状をなしている。また、図12及び図13(a)に示すように、上面部82aの上面近傍には、貫通孔82cの内周面から中心部方向に所定の長さほど突出する複数の突出部82dを設けている。図13(a)に示す例では、4つの突出部82dを90°間隔で対向させて設けている。さらに、下円筒部82bには、貫通孔82cの中心線と直交する方向であって貫通孔82cの直径方向に形成された貫通孔82eを設けている。貫通孔82eは、ボルト83を挿通すための孔である。   As shown in FIG. 13 (a), the shape of the seawater guide member 82 is, for example, a circular upper surface portion 82a and a lower cylindrical portion 82b (see FIG. 12) following the upper surface portion 82a. It has a cylindrical shape in which a through hole 82c that penetrates from the center of the upper surface of the upper surface 82a to the lower end of the lower cylindrical portion 82b is formed. Further, as shown in FIGS. 12 and 13A, a plurality of projecting portions 82d projecting a predetermined length from the inner peripheral surface of the through hole 82c toward the center portion are provided near the upper surface of the upper surface portion 82a. Yes. In the example shown in FIG. 13A, four projecting portions 82d are provided facing each other at an interval of 90 °. Further, the lower cylindrical portion 82b is provided with a through hole 82e formed in a direction perpendicular to the center line of the through hole 82c and in the diameter direction of the through hole 82c. The through hole 82e is a hole through which the bolt 83 is inserted.

続いて、炭素繊維を含む部材からなる透水性部材80の構成を、図14(a)、(b)を参照して説明する。透水性部材80は、縦方向に貫通孔H1を備えた中空の直線状の部材であって、外径d1、長さL4を有し、その横断面の形状は図14(b)に示すように円形をなしている。透水性部材80は、炭素繊維を含む複合材料、例えば、炭素繊維強化炭素複合材料(C/Cコンポジット)からなる中空線状部材84と、中空線状部材84の外周面に嵌装された透水性を有する繊維部材(以下、「透水性繊維部材」という)85から構成されている。   Then, the structure of the water-permeable member 80 which consists of a member containing carbon fiber is demonstrated with reference to Fig.14 (a), (b). The water permeable member 80 is a hollow linear member having a through hole H1 in the vertical direction, and has an outer diameter d1 and a length L4. The shape of the cross section thereof is as shown in FIG. It has a circular shape. The water permeable member 80 includes a hollow linear member 84 made of a composite material containing carbon fibers, for example, a carbon fiber reinforced carbon composite material (C / C composite), and water permeability fitted to the outer peripheral surface of the hollow linear member 84. It is comprised from the fiber member (henceforth a "water-permeable fiber member") 85 which has property.

長さL4、外径d1を有する中空線状部材84は、炭素粉末と炭素繊維からなる複合材料、あるいは熱硬化性樹脂中に炭素繊維を分散させた複合材料、あるいはFRPに炭素繊維を分散させた複合材料等から構成されている。また、中空線状部材84の上端部近傍は小径に縮径された長さL5の小径部84aを備え、さらに、この小径部84aには貫通孔H1の中心線と直交し、貫通孔H1の直径方向に形成された2つの孔84bが形成されている。これら2つの孔84bはボルト83を挿通するための孔である。なお、中空線状部材84は、例えば、押し出し成型により長さが1m〜1.5m程度に製造し、小径部84aは切削加工により形成する。なお、中空線状部材84の径d1は、10mm〜20mm程度、貫通孔H1の径は、5mm〜10mm程度とすればよい   The hollow linear member 84 having a length L4 and an outer diameter d1 is a composite material composed of carbon powder and carbon fiber, a composite material in which carbon fiber is dispersed in a thermosetting resin, or carbon fiber in FRP. Composed of composite materials. The vicinity of the upper end portion of the hollow linear member 84 includes a small diameter portion 84a having a length L5 that is reduced to a small diameter. Further, the small diameter portion 84a is orthogonal to the center line of the through hole H1, and Two holes 84b formed in the diameter direction are formed. These two holes 84b are holes through which the bolts 83 are inserted. The hollow linear member 84 is manufactured to have a length of about 1 m to 1.5 m by, for example, extrusion molding, and the small diameter portion 84a is formed by cutting. The diameter d1 of the hollow linear member 84 may be about 10 mm to 20 mm, and the diameter of the through hole H1 may be about 5 mm to 10 mm.

中空線状部材84の外周面に嵌装された透水性繊維部材85は、所定の厚さd2を備え、透水性が極めて高い布、織物、組み紐状に編んだ布(織物)からなる筒状の部材であって、例えば、合成繊維、炭素繊維を含む合成繊維から構成されている。なお、透水性部材85の厚さd2は、3〜10mm程度に設定する。   The water-permeable fiber member 85 fitted to the outer peripheral surface of the hollow linear member 84 has a predetermined thickness d2, and is a cylindrical shape made of cloth (woven fabric) knitted into a highly permeable cloth, woven fabric, or braid. These are, for example, synthetic fibers and synthetic fibers including carbon fibers. The thickness d2 of the water permeable member 85 is set to about 3 to 10 mm.

図12は、上記構成を備えた透水性部材80を海水案内部材82に係止して、透水性部材80を余熱海水流下室81の底板81aから下方に吊り下げた状態を示す部分図である。透水性部材80を海水案内部材82に係止する方法は、例えば、次の手順で実施することができる。   FIG. 12 is a partial view showing a state in which the water permeable member 80 having the above configuration is locked to the seawater guide member 82 and the water permeable member 80 is suspended downward from the bottom plate 81a of the remaining heat seawater flow chamber 81. . The method of locking the water permeable member 80 to the seawater guide member 82 can be implemented by the following procedure, for example.

(1)まず、図14に示すように、中空線状部材84の外周面に、透水性繊維部材85を嵌装する。このとき、中空線状部材84の下端面と透水性繊維部材85の下端面とが一致させるようにするとよい。なお、予め、透水性繊維部材85の上端部から所定の下方の位置には、小径の貫通孔85cを穿孔しておく。
(2)続いて、図12に示すように、外周面に透水性繊維部材85を嵌装した中空線状部材85の小径部85aを、海水案内部材82の貫通孔82c内に挿入し、さらに小径部85aのみを複数の突出部82eを通過させて、小径部85aの上端部を海水案内部材82の上面部と一致させる。
(1) First, as shown in FIG. 14, a water-permeable fiber member 85 is fitted on the outer peripheral surface of the hollow linear member 84. At this time, the lower end surface of the hollow linear member 84 and the lower end surface of the water permeable fiber member 85 are preferably matched. A small-diameter through hole 85c is drilled in advance at a predetermined position below the upper end of the water-permeable fiber member 85.
(2) Subsequently, as shown in FIG. 12, the small diameter portion 85a of the hollow linear member 85 having the water permeable fiber member 85 fitted on the outer peripheral surface is inserted into the through hole 82c of the seawater guide member 82, and Only the small diameter portion 85 a is allowed to pass through the plurality of protruding portions 82 e, and the upper end portion of the small diameter portion 85 a is made to coincide with the upper surface portion of the seawater guide member 82.

(3)上記(2)の状態にした後、図15に示す2つ割り型の割リング部材86、86を海水案内部材82の下円筒部82bの外周面に、透水性繊維部材85を挟んだ状態で装着する。続いて、ボルト83を、割リング部材86の孔86a、透水性繊維部材85の孔85c、海水案内部材82の孔82e、及び中空線状部材84の孔84bを挿通してナット83aで締付ける。これにより、透水性繊維部材85の上端部近傍は2つの割リング部材86、86の押圧力により圧縮されて、図12に示すように圧縮された状態85aに変形するとともに、中空線状部材84はボルト83により強固に海水案内部材82に支持され、さらに、透水性繊維部材85は2つの割リング部材86、86の押圧力により強固に支持されるので、中空線状部材84の外周面からの抜け落ちを防止することが可能になる。   (3) After the state of (2) above, the split-type split ring members 86 and 86 shown in FIG. 15 are sandwiched between the outer peripheral surface of the lower cylindrical portion 82b of the seawater guide member 82 and the permeable fiber member 85 is sandwiched between them. Wear in the state. Subsequently, the bolt 83 is inserted through the hole 86a of the split ring member 86, the hole 85c of the water permeable fiber member 85, the hole 82e of the seawater guide member 82, and the hole 84b of the hollow linear member 84, and tightened with the nut 83a. As a result, the vicinity of the upper end portion of the water-permeable fiber member 85 is compressed by the pressing force of the two split ring members 86, 86 and is deformed into a compressed state 85 a as shown in FIG. 12, and the hollow linear member 84. Is firmly supported by the seawater guide member 82 by the bolt 83, and the water-permeable fiber member 85 is firmly supported by the pressing force of the two split ring members 86, 86, so that from the outer peripheral surface of the hollow linear member 84 It becomes possible to prevent omission.

(4)上記(2)、(3)の操作を、余熱海水流下室81の底板81aから中空線状部材84を吊り下げる本数分ほど繰り返して行う。
(5)余熱海水流下室81の底板81aから海水案内部材82を介して多数本の透水性部材80を吊り下げた余熱海水流下室81を、余熱海水返送室6の上方に設置する。これにより、余熱海水流下室81から多数本の透水性部材80が空間部Kを介して余熱海水返送室6の海水中まで吊り下げられることになる。
なお、透水性部材80を海水案内部材82に係止するための構成は、作業性を考慮して上記した以外の構成を適宜採用すればよい。
(4) The above operations (2) and (3) are repeated as many times as the number of the hollow linear members 84 suspended from the bottom plate 81a of the remaining heat seawater flow lower chamber 81.
(5) The preheated seawater flow chamber 81 in which a large number of water permeable members 80 are suspended from the bottom plate 81 a of the preheated seawater flow chamber 81 via the seawater guide members 82 is installed above the preheated seawater return chamber 6. As a result, a large number of water permeable members 80 are suspended from the remaining heat seawater flow lower chamber 81 through the space K to the seawater in the remaining heat seawater return chamber 6.
In addition, what is necessary is just to employ | adopt the structure for latching the water-permeable member 80 to the seawater guide member 82 suitably except having mentioned above in consideration of workability | operativity.

上記した炭素繊維を含む部材から構成した透水性部材80を吊り下げた余熱海水流下室81について、余熱海水流下室81から透水性部材80を介して、余熱海水S2が余熱海水返送室6の海水中に流下するときの作用を図12、図13に基づいて説明すると次のようになる。   About the remaining heat seawater flow lower chamber 81 which suspended the water-permeable member 80 comprised from the member containing the above-mentioned carbon fiber, the remaining heat seawater S2 is the seawater of the remaining heat seawater return chamber 6 via the water permeability member 80 from the remaining heat seawater flow lower chamber 81. The operation when flowing down will be described as follows with reference to FIGS.

(1)余熱海水流下室81に貯留されている余熱海水S2の一部は、各透水性部材80が備えている貫通孔H1内を通って余熱海水返送室6の海水中に流下する。これにより、余熱海水返送室6には余熱した海水が補充される。余熱海水返送室6に貯留されている海水(余熱海水)S1は熱交換用配管8aとの熱交換により加熱されるので、海水S1からは多量の水蒸気が発生することになる。   (1) A portion of the remaining heat seawater S2 stored in the remaining heat seawater flow lower chamber 81 flows into the seawater in the remaining heat seawater return chamber 6 through the through holes H1 provided in each water permeable member 80. Thereby, the preheated seawater return chamber 6 is supplemented with the preheated seawater. Since the seawater (surplus heat seawater) S1 stored in the remaining heat seawater return chamber 6 is heated by heat exchange with the heat exchange pipe 8a, a large amount of water vapor is generated from the seawater S1.

(2)余熱海水流下室81に貯留されている余熱海水S2の一部は、中空線状部材84の小径部84aの外周面と海水案内部材82の貫通孔82cの内周面との間に形成されている空間部H2内を流下して、圧縮されていない透水性繊維部材85の上方部85bに達する。透水性繊維部材85は透水性が高い繊維部材から構成されているので、透水性繊維部材85の上方部85bに達した余熱海水は、透水性繊維部材85内、あるいは透水性繊維部材85の外周面を伝わりながら余熱海水返送室6の海水S1に向かって流下する。透水性部材80は、90〜100°近くの高温雰囲気中の空間部Kに配設されているので、透水性繊維部材85を伝わって流下する余熱海水、特に、透水性繊維部材85の表面部に沿って流下する余熱海水は加熱されるので、透水性繊維部材85の表面部から多量の水蒸気が発生することになる。
このようにして、余熱海水返送室6に貯留している海水から発生した水蒸気と、透水性繊維部材85を流下する余熱海水から発生した水蒸気は、水蒸気上昇通路25を上昇して冷却室7内に流入して冷却されて結露する。これにより、冷却室7内に流入した水蒸気から真水を生成することが可能になる。
(2) A portion of the remaining heat seawater S2 stored in the remaining heat seawater flow lower chamber 81 is between the outer peripheral surface of the small diameter portion 84a of the hollow linear member 84 and the inner peripheral surface of the through hole 82c of the seawater guide member 82. It flows down in the formed space portion H2 and reaches the upper portion 85b of the water-permeable fiber member 85 that is not compressed. Since the water permeable fiber member 85 is composed of a fiber member having high water permeability, the remaining heat seawater that has reached the upper portion 85b of the water permeable fiber member 85 is contained in the water permeable fiber member 85 or the outer periphery of the water permeable fiber member 85. It flows down toward the seawater S1 in the remaining heat seawater return chamber 6 while passing through the surface. Since the water permeable member 80 is disposed in the space K in the high-temperature atmosphere close to 90 to 100 °, the residual heat seawater flowing down through the water permeable fiber member 85, in particular, the surface portion of the water permeable fiber member 85. Since the remaining hot seawater flowing down along is heated, a large amount of water vapor is generated from the surface portion of the water-permeable fiber member 85.
In this way, the water vapor generated from the seawater stored in the residual heat seawater return chamber 6 and the water vapor generated from the residual heat seawater flowing down the water permeable fiber member 85 ascend the water vapor rising passage 25 and enter the cooling chamber 7. Flows into and cools, causing condensation. This makes it possible to generate fresh water from the water vapor that has flowed into the cooling chamber 7.

上記した実施例においては、透水性部材を、炭素繊維を含む複合材料からなる中空線状部材84と、この中空線状部材84の外周面に嵌装した透水性繊維部材85から構成することにより、次の効果を奏することが可能になる。   In the above-described embodiment, the water-permeable member is constituted by the hollow linear member 84 made of a composite material containing carbon fiber and the water-permeable fiber member 85 fitted on the outer peripheral surface of the hollow linear member 84. The following effects can be obtained.

(1)中空線状部材84は、軽量、高強度、耐食性に優れた炭素繊維を含む複合材料から構成しているので、余熱海水流下室81から多数本の透水性部材を吊り下げることが可能になり、海水からの真水を生成する効率を向上させることが可能になるとともに、中空線状部材84を長期間に亘って使用することができるようになる。   (1) Since the hollow linear member 84 is made of a composite material containing carbon fiber that is lightweight, high-strength, and excellent in corrosion resistance, it is possible to suspend a large number of water-permeable members from the remaining heat seawater flow chamber 81. Thus, the efficiency of generating fresh water from seawater can be improved, and the hollow linear member 84 can be used over a long period of time.

(2)中空線状部材84の外周面に、所定の厚さd2を有する透水性繊維部材85を嵌装しているので、余熱海水流下室81に貯留している余熱海水S2を確実にこの透水性繊維部材85を介して流下させることができる。これにより、空間部K内において透水性繊維部材85を流下する余熱海水から多量の水蒸気を発生させることが可能になる。   (2) Since the water-permeable fiber member 85 having a predetermined thickness d2 is fitted to the outer peripheral surface of the hollow linear member 84, the remaining heat seawater S2 stored in the remaining heat seawater flow lower chamber 81 is surely provided. It can flow down through the water-permeable fiber member 85. Thereby, it becomes possible to generate a large amount of water vapor from the residual heat seawater flowing down the water permeable fiber member 85 in the space K.

(3)中空線状部材84は、長手方向に貫通孔H1を有する中空形状からなる構成にしているので、余熱海水流下室81に貯留している余熱海水S2の一部を確実に余熱海水返送室6に供給することが可能になる。また、余熱海水返送室6に貯留している海水S1は、熱交換用配管8aとの熱交換により加熱され、この加熱された余熱海水S1が循環して余熱海水流下室81に返送される。これにより、余熱海水返送室6に貯留している海水を加熱するためのエネルギーの消費を少なくするとともに、余熱海水流下室81には余熱海水返送室6で加熱した海水も返送されるので、昼間に海水余熱装置3で余熱して得た余熱海水を有効に利用、例えば、夜間においても真水を生成するために使用することが可能になる。   (3) Since the hollow linear member 84 is configured to have a hollow shape having the through-hole H1 in the longitudinal direction, a part of the preheated seawater S2 stored in the preheated seawater flow chamber 81 is surely returned to the preheated seawater. It becomes possible to supply the chamber 6. The seawater S1 stored in the remaining heat seawater return chamber 6 is heated by heat exchange with the heat exchange pipe 8a, and the heated remaining heat seawater S1 is circulated and returned to the remaining heat seawater flow chamber 81. As a result, the consumption of energy for heating the seawater stored in the residual heat seawater return chamber 6 is reduced, and the seawater heated in the residual heat seawater return chamber 6 is also returned to the residual heat seawater return chamber 81, so that the daytime In addition, it is possible to effectively use the residual heat seawater obtained by preheating the seawater residual heat apparatus 3, for example, to generate fresh water even at night.

なお、上記した実施形態において、図14に示す長さL4の炭素繊維を含む1本の中空線状部材84は、一つの連続した部材から構成された例について説明したが、所定の長さ、例えば、30cm程度の長さを有する中空線状部材の一方の端部に内ネジを、他方の端部に外ネジを切削加工により刻設して、これらネジを刻設した3〜4本の分割型の中空線状部材をネジ結合により繋ぎ合せて、長さ1m〜1.5m程度の一本の中空線状部材としてもよい。   In the above-described embodiment, the single hollow linear member 84 including the carbon fiber having the length L4 shown in FIG. 14 has been described as an example of a single continuous member. For example, an inner screw is formed at one end of a hollow linear member having a length of about 30 cm, and an outer screw is formed at the other end by cutting. Split-type hollow linear members may be joined together by screw coupling to form a single hollow linear member having a length of about 1 m to 1.5 m.

図16は、上記した分割型の中空線状部材を、ネジ結合により1本とした中空線状部材90を備えた多数本の透水性部材80を、余熱海水流下室81から吊り下げたときの実施形態の一例を示している。分割型の中空線状部材90は、上部線状部材90aと下部線状部材90bから構成している。なお、図16において、隣りどうしの透水性部材80は、間隔L6を設けて垂直方向に配列されていることを示している。   FIG. 16 shows a state in which a large number of water permeable members 80 each including the hollow linear member 90 formed by screw coupling of the above-described split type hollow linear members are suspended from the remaining heat seawater flow chamber 81. An example of an embodiment is shown. The split-type hollow linear member 90 includes an upper linear member 90a and a lower linear member 90b. In FIG. 16, the water permeable members 80 adjacent to each other are arranged in the vertical direction with an interval L6.

図16に示すように、上部線状部材90aは、上方部を縮径した小径部90cを備え、下端部には内ネジ91aを刻設している。また、下部線状部材90bは、一方の端部(上端部)には外ネジ91bを刻設し、他方の端部(下端部)には内ネジ91a(図16には図示せず)を刻設している。そして、この分割型の中空線状部材90は、上部線状部材90aの下端部の内ネジ91aに、下部線状部材90bの上端部に設けた外ネジ91bをネジ接続し、さらに、下部線状部材90bの下端部に設けた内ネジ91aに、他の下部線状部材90bの上端部に設けた外ネジ91bをネジ接続する。これにより、上部線状部材90aの下端部に、順次、下部線状部材90bの数本を連続してネジ締結で接続することにより、所定の長さを有する1本の中空線状部材90を得ることができる。   As shown in FIG. 16, the upper linear member 90a includes a small diameter portion 90c whose upper portion is reduced in diameter, and an inner screw 91a is engraved at the lower end portion. The lower linear member 90b has an external screw 91b on one end (upper end) and an inner screw 91a (not shown in FIG. 16) on the other end (lower end). Engraved. The split hollow linear member 90 is connected to the internal screw 91a at the lower end portion of the upper linear member 90a by an external screw 91b provided at the upper end portion of the lower linear member 90b. An external screw 91b provided at the upper end of another lower linear member 90b is screw-connected to the inner screw 91a provided at the lower end of the linear member 90b. Thereby, one hollow linear member 90 having a predetermined length is connected to the lower end portion of the upper linear member 90a by sequentially connecting several lower linear members 90b by screw fastening. Obtainable.

上記したように、中空線状部材90を、一本の上部線状部材90aに、順次、複数本の下部線状部材90bを接続した構成にすることにより、上部線状部材90aと下部線状部材90bを押し出し成型、あるいは金型成形により所定の形状に成形した後、焼成工程を経て容易に、かつ多量に製造することができるという効果が生じる。
なお、上記した上部線状部材90aと下部線状部材90bをネジ締結により一本の中空線状部材90にする例について説明したが、接着剤を用いて一本の中空線状部材90にする手段を採用してもよい。
As described above, the hollow linear member 90 is configured such that a plurality of lower linear members 90b are sequentially connected to one upper linear member 90a, whereby the upper linear member 90a and the lower linear member 90 are connected. After the member 90b is molded into a predetermined shape by extrusion molding or die molding, there is an effect that the member 90b can be manufactured easily and in large quantities through a firing process.
In addition, although the above-mentioned upper linear member 90a and the lower linear member 90b were demonstrated to the example which makes the single hollow linear member 90 by screw fastening, it is set as the single hollow linear member 90 using an adhesive agent. Means may be employed.

分割型の中空線状部材90を備えた透水性部材80を、余熱海水流下室81から吊り下げたときには、ネジ接合部あるいは接着による接合部の強度が低下する可能性があるので、図17に示すように、接合部に対応する透水性部材80の外周面の近傍を支持部材92で覆うようにするとよい。透水性部材80の外周面を、支持部材92で覆うことにより、例えば、分割型の中空線状部材90の全長が1.5mあるいはこれ以上と長くしても、これら接合部を起点とした中空線状部材90の揺れを防止することができるので、接合部に不具合が発生するときにも、流下する余熱海水をこの不具合が発生した箇所から空間部K内に直接飛散することを防止できる。支持部材92の材質は、ステンレス鋼製あるいはFRP等から構成する。   When the water-permeable member 80 provided with the split-type hollow linear member 90 is suspended from the residual heat seawater flow lower chamber 81, the strength of the screw joint portion or the joint portion due to adhesion may be reduced. As shown, it is preferable to cover the vicinity of the outer peripheral surface of the water permeable member 80 corresponding to the joint with a support member 92. By covering the outer peripheral surface of the water permeable member 80 with the support member 92, for example, even if the total length of the split-type hollow linear member 90 is 1.5 m or longer, the hollow starting from these joints Since the linear member 90 can be prevented from shaking, even when a malfunction occurs at the joint, it is possible to prevent the remaining hot seawater flowing down from being directly scattered into the space K from the location where the malfunction has occurred. The material of the support member 92 is made of stainless steel or FRP.

なお、図17に示すように、支持部材92は、縦方向(透水性部材80の長手方向)に所定の長さを有し、例えば、円筒部92aは透水性部材80の配列に対応させて碁盤の目状に配列した形状をなし、この円筒部92aは直線部93により縦横に連結された構成にしている。支持部材92の左右の端部は、それぞれ枠体20と仕切り板46に固定する。なお、図17は、円筒部92aは縦横に等間隔に配列した例を示しているが、前記した図6又は図7に示す透水性部材31の配列では、これら透水性部材31の配列に対応させて円筒部92aを配列するようにする。   As shown in FIG. 17, the support member 92 has a predetermined length in the vertical direction (longitudinal direction of the water permeable member 80). For example, the cylindrical portion 92 a corresponds to the arrangement of the water permeable members 80. The shape is arranged in a grid pattern, and the cylindrical portion 92 a is connected vertically and horizontally by a straight portion 93. The left and right ends of the support member 92 are fixed to the frame body 20 and the partition plate 46, respectively. FIG. 17 shows an example in which the cylindrical portions 92a are arranged at equal intervals in the vertical and horizontal directions. However, the arrangement of the water permeable members 31 shown in FIG. 6 or 7 corresponds to the arrangement of the water permeable members 31. Thus, the cylindrical portions 92a are arranged.

そして、円筒部92aの内周面には、透水性部材80を嵌装して、透水性部材80の外周面、すなわち、透水性繊維部材85に当接させるようにしている。なお、透水性部材80の外周面を透水性繊維部材85に当接させる位置は、図16に示すように、上部線状部材90aと下部線状部材90bをネジ締結等により接合した接合部を含む上下方向の所定の長さとする。
また、この円筒部92aの内周面を透水性繊維部材85に当接させる程度は、円筒部92aの内周面が透水性繊維部材85の外周面を強く圧縮させることなく、円筒部92aの内周面の全体が透水性繊維部材85の外周面に密接する程度にする。これにより、円筒部92aの内周面に軽く密着した透水性繊維部材85の部分には、余熱海水が下方に流下させることが可能になり、さらに、円筒部92aの内周面に軽く密着した透水性繊維部材85部分を流下した余熱海水は、透水性繊維部材85の表面部および内部を伝わって余熱海水返送室6に向かって流下することになる。
A water permeable member 80 is fitted on the inner peripheral surface of the cylindrical portion 92 a so as to contact the outer peripheral surface of the water permeable member 80, that is, the water permeable fiber member 85. As shown in FIG. 16, the position where the outer peripheral surface of the water permeable member 80 is brought into contact with the water permeable fiber member 85 is a joint where the upper linear member 90a and the lower linear member 90b are joined by screw fastening or the like. Including the predetermined length in the vertical direction.
In addition, the degree to which the inner peripheral surface of the cylindrical portion 92a abuts on the water permeable fiber member 85 is such that the inner peripheral surface of the cylindrical portion 92a does not strongly compress the outer peripheral surface of the water permeable fiber member 85. The entire inner peripheral surface is in close contact with the outer peripheral surface of the water permeable fiber member 85. Thereby, it is possible to allow the remaining heat seawater to flow downward in the portion of the water permeable fiber member 85 that is lightly in close contact with the inner peripheral surface of the cylindrical portion 92a, and is further in close contact with the inner peripheral surface of the cylindrical portion 92a. The remaining heat seawater that has flowed down through the water permeable fiber member 85 travels along the surface and the inside of the water permeable fiber member 85 and flows down toward the remaining heat seawater return chamber 6.

図18は、分割型の中空線状部材90について他の実施形態を示している。図18に示す中空線状部材90は、上部線状部材90aの下端部に形成した内ネジ91aの上端部より若干上側に、上部線状部材90aの貫通孔H1の中心線と直交する方向であってこの貫通孔H1を貫くように形成した貫通孔94を設けている。この貫通孔94は、上部線状部材90aの貫通孔H1の中心線に対して90°間隔で4個設けてもよい。
また、下部線状部材90bの上端部の外ネジ91bを形成した突出部であって、この突出部の貫通孔H1内に、例えばステンレス鋼製のプラグ95を挿入して、貫通孔H1を閉鎖している。
FIG. 18 shows another embodiment of the split-type hollow linear member 90. The hollow linear member 90 shown in FIG. 18 is slightly above the upper end portion of the inner screw 91a formed at the lower end portion of the upper linear member 90a, in a direction orthogonal to the center line of the through hole H1 of the upper linear member 90a. A through hole 94 is provided so as to penetrate the through hole H1. The four through holes 94 may be provided at 90 ° intervals with respect to the center line of the through hole H1 of the upper linear member 90a.
Moreover, it is the protrusion part which formed the external screw 91b of the upper end part of the lower linear member 90b, Comprising: For example, the stainless steel plug 95 is inserted in the through-hole H1 of this protrusion part, and the through-hole H1 is closed. is doing.

中空線状部材90を図18に示すように構成すると、上部線状部材90aの貫通孔H1を流下した余熱海水は、プラグ95に貫通孔H1の流下は止められるが、貫通孔94を通って透水性繊維部材85内に流れ込む。この余熱海水が貫通孔94を通って透水性繊維部材85内に流れ込んだ箇所であって水性繊維部材85の外周面は、支持部材92の円筒部92aの内周面と軽く密着しているので、透水性繊維部材85内に流れ込んだ余熱海水は水性繊維部材85の外周面から分離して、余熱海水返送室6に直接落下することを防止できる。これにより、上部線状部材90aの下端部に接続された下部線状部材90b、・・・の外周面に装着されている透水性繊維部材85内には、上部線状部材90aの外周面に装着されている透水性繊維部材85を流下した余熱海水に、上部線状部材90aの貫通孔H1を流下した余熱海水が付加されるので、空間部K内に配置されている下部線状部材90b、・・・の透水性繊維部材85から多量の水蒸気を発生させることが可能になる。   When the hollow linear member 90 is configured as shown in FIG. 18, the remaining heat seawater that has flowed down the through hole H1 of the upper linear member 90a is stopped by the plug 95, but passes through the through hole 94. It flows into the permeable fiber member 85. This is the place where the residual heat seawater flows into the water permeable fiber member 85 through the through-hole 94, and the outer peripheral surface of the aqueous fiber member 85 is in close contact with the inner peripheral surface of the cylindrical portion 92a of the support member 92. The remaining heat seawater that has flowed into the water permeable fiber member 85 can be prevented from being separated from the outer peripheral surface of the aqueous fiber member 85 and falling directly into the remaining heat seawater return chamber 6. Thereby, in the permeable fiber member 85 attached to the outer peripheral surface of the lower linear member 90b connected to the lower end portion of the upper linear member 90a, the outer peripheral surface of the upper linear member 90a is provided. Since the remaining heat seawater that has flowed down the through hole H1 of the upper linear member 90a is added to the remaining heat seawater that has flowed down the water-permeable fiber member 85 that is mounted, the lower linear member 90b that is disposed in the space K. A large amount of water vapor can be generated from the water-permeable fiber member 85.

上記した透水性部材を、炭素繊維を含む部材から構成した実施形態については、中空線状部材の外周面に筒状をなす透水性繊維部材を装着した例について説明したが、中空線状部材の外周面の上端部から下端部に向けて透水性を有する紐部材を螺旋状に巻回した構成としてもよい。この透水性を有する紐部材としては、例えば、図3(b)又は図5に示す透水性部材(紐部材)を用いることができる。
このように、中空線状部材の外周面の上端部から下端部に向けて透水性を有する紐部材を螺旋状に巻回した構成にすると、余熱海水流下室81に貯留した余熱海水S2は、螺旋状に巻回された透水性を有する紐部材を伝わって流下するので、透水性を有する紐部材から多量の水蒸気を発生させることが可能になる。
About embodiment which comprised the above-mentioned water-permeable member from the member containing a carbon fiber, although the example which mounted | wore the cylindrical water-permeable fiber member on the outer peripheral surface of the hollow linear member was demonstrated, It is good also as a structure which wound the string member which has water permeability toward the lower end part from the upper end part of an outer peripheral surface helically. As the water-permeable string member, for example, the water-permeable member (string member) shown in FIG. 3B or 5 can be used.
Thus, when it is set as the structure which wound the string member which has water permeability toward the lower end part from the upper end part of the outer peripheral surface of a hollow linear member spirally, the remaining heat seawater S2 stored in the remaining heat seawater flow lower room 81 is: Since it flows down the spirally wound string member having water permeability, a large amount of water vapor can be generated from the string member having water permeability.

上記した本発明に係る海水淡水化装置において、余熱海水返送室6内に貯留している海水S1内に微細な気泡を発生させるための微細気泡発生装置を設置し、この微細気泡発生装置に熱風発生装置9で発生させた熱風を供給して、海水S1内に熱風を含む微細な気泡を発生させる手段を設けてもよい。このような手段を設けると、海水S1の水面上に熱風を含む気泡が噴出すると、海水S1の水面上は直ちに高温度に曝されるので、海水S1の水面上からの水蒸気の発生が促進されることになる。   In the seawater desalination apparatus according to the present invention described above, a fine bubble generator for generating fine bubbles in the seawater S1 stored in the remaining heat seawater return chamber 6 is installed, and hot air is supplied to the fine bubble generator. Means for supplying hot air generated by the generator 9 and generating fine bubbles containing hot air in the seawater S1 may be provided. By providing such means, when bubbles containing hot air are ejected onto the surface of the seawater S1, the surface of the seawater S1 is immediately exposed to a high temperature, so that the generation of water vapor from the surface of the seawater S1 is promoted. Will be.

また、本発明に係る海水淡水化装置において、海水の取水装置1に使用するポンプ等はその消費電力量が大となるので、通常の既存の火力発電装置等で発電した電力を使用することが望ましい。また、熱媒体加熱装置8、熱風発生装置9、冷風発生装置10、及び各種のポンプを作動させるための電力源や熱源を発生させる電力源は、太陽光発電装置4で発電した電力と、上記した火力発電装置等の既存の発電装置で発電した電力を、制御装置12の制御に基づいて使用可能にすることが望ましい。   Moreover, in the seawater desalination apparatus according to the present invention, since the power consumption of the pump and the like used in the seawater intake apparatus 1 is large, it is possible to use electric power generated by a normal existing thermal power generation apparatus or the like. desirable. In addition, the heat source heating device 8, the hot air generation device 9, the cold air generation device 10, and the power source for generating various pumps and the power source for generating the heat source include the power generated by the solar power generation device 4, and the above It is desirable that the electric power generated by the existing power generation device such as the thermal power generation device can be used based on the control of the control device 12.

以上に説明したように、本発明の海水淡水化装置は、主として太陽エネルギーを利用して、海水から効率良く大量の水蒸気を発生させ、この水蒸気を冷却することにより真水を生成することができるので、従来の多段フラッシュ方式、または逆浸透膜方式の海水淡水化装置と比較して真水の生成コストを大幅に低減させることが可能になる。
また、海水淡水化装置を構成する各装置(単体装置)をユニット化することも可能になるので、海水淡水化装置自体の製造コストの低減、及び設置現場における組立作業も簡素化することが可能になる。また、海水淡水化装置の規模に応じて、例えば、海水余熱装置や装置本体を複数台組み合わせて稼働させることも可能になる。
As described above, the seawater desalination apparatus according to the present invention can generate fresh water mainly by using solar energy, efficiently generating a large amount of water vapor from seawater, and cooling the water vapor. Compared with a conventional seawater desalination apparatus using a multistage flash system or a reverse osmosis membrane system, the production cost of fresh water can be greatly reduced.
In addition, since each device (single device) constituting the seawater desalination apparatus can be unitized, it is possible to reduce the manufacturing cost of the seawater desalination apparatus itself and to simplify the assembly work at the installation site. become. Moreover, according to the scale of a seawater desalination apparatus, it becomes possible to operate, for example, combining a plurality of seawater residual heat apparatuses and apparatus bodies.

1:取水装置
2:海水貯留装置
3、70:海水余熱装置、 3a:余熱海水貯留装置、 3b:太陽光集光装置
4:太陽光発電装置、 4a:太陽光発電パネル、 4b:蓄電装置
5:海水淡水化装置本体(装置本体)
6:余熱海水返送室
7:冷却室
8:熱媒体加熱装置 8a:熱交換用配管
9:熱風発生装置(熱風発生供給装置) 10:冷風発生装置
11:真水貯留装置
23a、23b:仕切部材
24:空洞部 25:水蒸気上昇通路
28a、28b:集水樋
29a、29b、40a、40b、81:余熱海水流下室
30、41、82:海水案内部材
31、61a、61b、61c:透水性部材(紐部材)
32:熱風噴出手段
46:仕切り板
73:太陽光受光部 80:透水性部材 83:ボルト
84:中空線状部材 85:透水性繊維部材 86:割りリング
K :空間部 H1:貫通孔 H2:空間部
S1:海水(余熱海水返送室内に貯留されている海水)
S2:余熱海水(余熱海水流下室に貯留されている余熱海水)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Water intake device 2: Seawater storage device 3, 70: Seawater residual heat storage device, 3a: Surplus heat seawater storage device, 3b: Solar condensing device 4: Solar power generation device, 4a: Solar power generation panel, 4b: Power storage device 5 : Seawater desalination equipment body (equipment body)
6: Remaining seawater return chamber 7: Cooling chamber 8: Heat medium heating device 8a: Heat exchange pipe 9: Hot air generator (hot air generator / supply device) 10: Cold air generator 11: Fresh water storage device 23a, 23b: Partition member 24 : Cavity 25: Water vapor rising path 28a, 28b: Catchment 29a, 29b, 40a, 40b, 81: Preheated seawater flow chamber 30, 41, 82: Seawater guide member 31, 61a, 61b, 61c: Water permeable member ( String member)
32: Hot-air ejection means 46: Partition plate 73: Sunlight receiving part 80: Water-permeable member 83: Bolt 84: Hollow linear member 85: Water-permeable fiber member 86: Split ring K: Space part H1: Through hole H2: Space Part S1: Seawater (seawater stored in the residual heat seawater return chamber)
S2: Sump seawater (Sump seawater stored in the bottom seawater flow chamber)

Claims (11)

太陽エネルギーを利用して、余熱された余熱海水を得る海水余熱装置を備えた海水淡水化装置において、
前記余熱海水を貯留するとともに、貯留した前記余熱海水を下方に空間部を介して流下させるために、少なくとも表面部を透水性を有する部材で構成した透水性部材を垂直方向に多数本配列した前記透水性部材を備えた余熱海水流下室と、
前記透水性部材から流下した前記余熱海水を貯留する余熱海水返送室と、
前記空間部に熱風を供給する熱風発生供給装置と、
前記空間部において、前記透水性部材の前記表面部を伝わって流下する前記余熱海水から発生した水蒸気を収集し、前記収集した水蒸気を冷却して真水を生成する冷却室と、
を備えていることを特徴とする海水淡水化装置。
In a seawater desalination apparatus equipped with a seawater preheater that uses solar energy to obtain preheated preheated seawater,
In order to store the remaining heat seawater and to cause the stored remaining heat seawater to flow downward through the space portion, a plurality of water permeable members each having at least a surface portion made of a water permeable member are arranged in the vertical direction. A residual heat seawater flow chamber equipped with a water permeable member;
A preheated seawater return chamber for storing the preheated seawater flowing down from the water permeable member;
A hot air generating and supplying device for supplying hot air to the space;
In the space portion, collecting water vapor generated from the preheated seawater flowing down through the surface portion of the water permeable member, cooling the collected water vapor to generate fresh water; and
A seawater desalination apparatus comprising:
前記余熱海水流下室は、前記透水性部材の上端部を係止するとともに、貯留した前記余熱海水を前記透水性部材に導くための海水案内部材を備えていることを特徴とする請求項1に記載の海水淡水化装置。   The said residual heat seawater flow lower chamber is equipped with the seawater guide member for guiding the stored said residual heat seawater to the said water-permeable member while latching the upper end part of the said water-permeable member. The seawater desalination apparatus described. 前記透水性部材は、前記余熱海水流下室から前記余熱海水返送室に貯留された前記余熱海水まで、碁盤の目状に配列して吊り下げられていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の海水淡水化装置。   The said water-permeable member is arranged and suspended in the shape of a grid from the said remaining heat seawater flow lower chamber to the said remaining heat seawater stored in the said remaining heat seawater return chamber. 2. The seawater desalination apparatus according to 2. 前記透水性部材は、前記余熱海水流下室から前記余熱海水返送室に貯留された前記余熱海水まで、碁盤の目状に配列して吊り下げられているとともに、前記透水性部材の太さは、前記空間部の中央部は該空間部の外側部と比較して小さくなされていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の海水淡水化装置。   The water permeable member is suspended from the preheated seawater flow chamber to the preheated seawater stored in the preheated seawater return chamber in a grid pattern, and the thickness of the water permeable member is: The seawater desalination apparatus according to claim 1 or 2, wherein a central portion of the space portion is made smaller than an outer portion of the space portion. 前記透水性部材は、綿糸、絹糸、麻糸のいずれか、またはこれら2種以上の糸から構成された組紐状または縄状の部材からなることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の海水淡水化装置。   The said water-permeable member consists of braided or rope-like members comprised of either cotton yarn, silk yarn, hemp yarn, or these two or more types of yarns. The seawater desalination apparatus according to 1. 前記透水性部材は、中空で炭素繊維を含む複合材料からなる中空線状部材と、前記中空線状部材の外周面に嵌装された透水性を有する繊維部材から構成されていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の海水淡水化装置。   The water-permeable member is composed of a hollow linear member made of a composite material that is hollow and containing carbon fibers, and a fiber member having water permeability that is fitted to the outer peripheral surface of the hollow linear member. The seawater desalination apparatus according to any one of claims 1 to 4. 前記透水性部材は、中空で炭素繊維を含む複合材料からなる中空線状部材と、前記中空線状部材の外周面の上端部から下端部に向けて巻回された透水性を有する紐部材から構成されていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の海水淡水化装置。   The water-permeable member includes a hollow linear member made of a composite material that is hollow and contains carbon fibers, and a string member having water permeability wound from the upper end portion to the lower end portion of the outer peripheral surface of the hollow linear member. It is comprised, The seawater desalination apparatus in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. 前記余熱海水返送室は、貯留する前記余熱海水を加熱して水蒸気を発生させるための加熱手段を備えていることを特徴とする請求項1に記載の海水淡水化装置。   The seawater desalination apparatus according to claim 1, wherein the remaining heat seawater return chamber includes heating means for heating the stored remaining heat seawater to generate water vapor. 前記余熱海水返送室に貯留する前記余熱海水を、前記余熱海水流下室に返送する余熱海水返送手段を備えていることを特徴とする請求項1又は請求項8に記載の海水淡水化装置。   9. The seawater desalination apparatus according to claim 1, further comprising: a residual heat seawater returning means for returning the residual heat seawater stored in the residual heat seawater return chamber to the residual heat seawater flow lower chamber. 前記熱風発生供給装置は、太陽エネルギーを利用して空気を加熱して得た熱風を前記空間部に供給する装置であることを特徴とする請求項1に記載の海水淡水化装置。   The seawater desalination apparatus according to claim 1, wherein the hot air generation and supply apparatus is an apparatus that supplies hot air obtained by heating air using solar energy to the space portion. 前記加熱手段は、太陽エネルギーを利用して熱媒体を加熱する熱媒体加熱装置から循環供給される加熱された前記熱媒体を熱源としていることを特徴としている。   The heating means is characterized in that the heated heat medium circulated and supplied from a heat medium heating device that heats the heat medium using solar energy is used as a heat source.
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