JP2012071233A

JP2012071233A - 海水淡水化装置

Info

Publication number: JP2012071233A
Application number: JP2010216507A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Nagata; 精一永田
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2010-09-28
Filing date: 2010-09-28
Publication date: 2012-04-12

Abstract

【課題】ランニングコストを低減できる海水淡化装置を提供すること。
【解決手段】海水から塩分を除去して淡水を取り出す海水淡水化装置１００であって、海水の流れを受けて回転する回転体１と、回転体１を駆動源として駆動され海水を吐出する水圧ポンプ２，４と、水圧ポンプ２，４から供給された海水の塩分を除去する逆浸透膜５と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、海水から塩分を除去して淡水を取り出す海水淡水化装置に関するものである。

従来の海水淡水化装置として、水圧ポンプによって加圧された海水を、塩分を除去する逆浸透膜に送り、淡水を取り出すものがあった（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−１０３１０９号公報

しかしながら、このような従来の海水淡水化装置にあっては、逆浸透膜に海水を供給する水圧ポンプが電動モータによって駆動されるものであるため、外部からのエネルギ供給及び電気系統のメンテナンスが必要となる。このため、従来の海水淡化装置では、ランニングコストの負担が大きいという問題があった。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ランニングコストを低減できる海水淡化装置を提供することを目的とする。

本発明は、海水から塩分を除去して淡水を取り出す海水淡水化装置であって、海水の流れを受けて回転する回転体と、前記回転体を駆動源として駆動され、海水を吐出する水圧ポンプと、前記水圧ポンプから供給された海水の塩分を除去する逆浸透膜と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、水圧ポンプは海水の流れを受けて回転する回転体を駆動源として駆動されるため、外部からのエネルギ供給及び電気系統のメンテナンスが不要となる。したがって、設置が容易で設備コストを低減できると共に、ランニングコストを低減することができる。

本発明の実施の形態に係る海水淡水化装置の回路図である。本発明の実施の形態に係る海水淡水化装置の模式図である。本発明の他の実施の形態に係る海水淡水化装置の模式図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。

図１及び図２を参照して、本発明の実施の形態に係る海水淡水化装置１００について説明する。

海水淡水化装置１００は、海水から塩分を除去して淡水を取り出す装置である。

海水淡水化装置１００は、海水の流れを受けて回転する回転体としてのプロペラ１と、プロペラ１を駆動源として駆動され海水を吸い込み吐出する低圧ポンプ２と、低圧ポンプ２から供給される海水の水質を調整する前処理装置３と、プロペラ１を駆動源として駆動し前処理装置３にて調整された処理水を吸い込み吐出する高圧ポンプ４と、高圧ポンプ４から供給された処理水の塩分を除去する逆浸透膜５とを備える。

プロペラ１は、海面１４に浮かぶフロート２１に支持されて海水中に配置され、海流や潮流の流れを受けて回転する。プロペラ１に代わり、水車を用いるようにしてもよい。

低圧ポンプ２は、フロート２１に支持された支柱２２を介して海水中に配置されたケーシング２３内に収容される。低圧ポンプ２の回転軸はプロペラ１の回転軸と同軸に連結され、プロペラ１の回転により低圧ポンプ２が直接駆動される構造になっている。なお、プロペラ１と低圧ポンプ２は、増速機６を介して連結するのが望ましい。増速機６を設けることによって、海流の流れが弱くプロペラ１の回転速度が遅い場合でも、低圧ポンプ２及び高圧ポンプ４を効率良く回転させることができる。

フロート２１は、海底に係止された係留ロープ２７によって所定の海面範囲に滞在するようになっている。したがって、プロペラ１を海水の流れが速い場所に配置することができるため、低圧ポンプ２を効率良く回転させることができる。

低圧ポンプ２に接続された吸込通路７には、海水中の異物を除去するストレーナ８が設けられる。

低圧ポンプ２から吐出された海水は、支柱２２内に配置された第１海水供給通路９を通じて前処理装置３に供給される。

前処理装置３は、フロート２１内に配置され、低圧ポンプ２から供給される海水を所定の水質条件に調整する。前処理装置３は、ストレーナ８では除去できなった海水中の細かい異物を除去するフィルタ１０と、フィルタ１０を通過した処理水を貯水する処理水タンク１１とを備える。

高圧ポンプ４は、フロート２１内に配置され、処理水タンク１１に接続された吸込通路１２を通じて処理水タンク１１内の処理水を吸い込む。高圧ポンプ４から吐出された処理水は、第２海水供給通路１３を通じて逆浸透膜５に供給される。逆浸透膜５は、フロート２１上に配置されたフィルタ室２４内に収容される。

第２海水供給通路１３には分岐通路２０が設けられ、分岐通路２０には逆浸透膜５に供給される処理水の圧力を調整するための圧力調整弁２８が設けられる。圧力調整弁２８を通じて第２海水供給通路１３から分岐通路２０に導かれた処理水は海水中に排出される。

高圧ポンプ４と低圧ポンプ２の回転軸は、図示しないギヤやカップリング等を介して連結される。つまり、高圧ポンプ４も、低圧ポンプ２と同様に、プロペラ１の回転により直接駆動される構造となっている。低圧ポンプ２及び高圧ポンプ４が、請求項１の水圧ポンプに該当する。

逆浸透膜５は、水を通す一方、塩類など水以外の不純物を透過させない性質を持つ濾過膜である。逆浸透膜５によって濾過された透過水（淡水）は、逆浸透膜５の下流に設けられた下流側室１５から透過水取出通路１７を通じて取り出される。取り出された透過水は、海面１４に浮かび淡水を貯水可能な淡水タンク２５に送られ貯水される。淡水タンク２５は、ロープ２６によってフロート２１に連結される。なお、図３に示すように、下流側室１５から取り出された透過水を、送水ホース３０を通じて陸上に配置された淡水タンクに送るようにしてもよい。

一方、逆浸透膜５によって濾過されなかった濃縮海水は、逆浸透膜５の上流に設けられた上流側室１６から排出通路１８を通じて海水中に排出される。

排出通路１８には、高圧ポンプ４の回転軸と同軸に連結された水圧モータ１９が設けられる。水圧モータ１９は、上流側室１６から排出される濃縮海水が持つ流体圧力によって回転し、高圧ポンプ４の駆動を補助するものである。

以上の実施の形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。

低圧ポンプ２及び高圧ポンプ４は、海水の流れを受けて回転するプロペラ１を駆動源として直接駆動されるものである。このため、低圧ポンプ２及び高圧ポンプ４に対してエネルギを外部から供給する必要がなく、また、低圧ポンプ２及び高圧ポンプ４を駆動するために電気系統を設ける必要がない。したがって、エネルギコスト及びランニングコストを低減することができる。

また、低圧ポンプ２及び高圧ポンプ４はプロペラ１を駆動源として直接駆動されるため、自然エネルギにより電動モータを駆動して水圧ポンプを駆動する場合と比較して、エネルギの変換ロスを低減することができる。

また、低圧ポンプ２及び高圧ポンプ４を駆動するための電動モータやそれに付随する電気系統が不要であるため、海水淡水化装置１００自体をコンパクトにすることができると共に、容易に設置することができ、設備コストを低減できる。さらには、故障し難いという効果も得られる。

本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。

本発明に係る海水淡水化装置は、海水から塩分を除去して淡水を取り出す装置として用いることができる。

１００海水淡水化装置
１プロペラ
２低圧ポンプ
３前処理装置
４高圧ポンプ
５逆浸透膜
１７透過水取出通路
１８排出通路
１９水圧モータ
２１フロート
２４フィルタ室
２５淡水タンク

Claims

海水から塩分を除去して淡水を取り出す海水淡水化装置であって、
海水の流れを受けて回転する回転体と、
前記回転体を駆動源として駆動され、海水を吐出する水圧ポンプと、
前記水圧ポンプから供給された海水の塩分を除去する逆浸透膜と、
を備えることを特徴とする海水淡水化装置。
海面に浮かぶフロートをさらに備え、
前記回転体は、前記フロートに支持されて海水中に配置されることを特徴とする請求項１に記載の海水淡水化装置。
海面に浮かび淡水を貯水可能なタンクをさらに備え、
前記逆浸透膜によって濾過された透過水は、前記タンクに送られ貯水され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。
前記逆浸透膜に供給される海水の水質を調整する前処理装置をさらに備え、
前記水圧ポンプは、
吸い込んだ海水を前記前処理装置に供給する低圧ポンプと、
前記前処理装置にて調整された処理水を前記逆浸透膜に供給する高圧ポンプと、を備え、
前記低圧ポンプと前記高圧ポンプの回転軸は連結されてなることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の海水淡水化装置。