JPH02214585A - 海水淡水化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）　産業上の利用分野 本発明は海水淡水化装置に関するものであ４゜（ロ）　
従来の技術 従来、海水の淡水化には、海水中の水分の蒸発・凝縮作
用を利用して淡水を得る技術、海水を凍結・解凍させて
淡水を得る技術、逆浸透法により（ハ）　発明が解決し
ようとする課題 しかしながら、上記の各技術には次のような未解決の課
題がある。

海水中の水分の蒸発・凝縮作用を利用する技術では、海
水を蒸発させるのに多量の熱エネルギを要し、また、効
率よく凝結を行わせるには冷却装置を必要とし、この冷
却装置にもエネルギを要して、コストがかさむという欠
点がある。

また、海水を凍結・解凍させる技術では、−回の凍結・
解凍では充分に塩分を取除くことができず、凍結・解凍
を繰返す必要があり能率がわるく海水を凍結させるのに
冷凍機を要し、この冷凍機にもエネルギを必要とし、凍
結・解凍を＃＆返すので多量のエネルギを要するという
欠点がある。

逆浸透法による技術は、現在、一部離島などで実用化さ
れてはいるが、−回の処理では充分に塩分を除去するこ
とができず、数回の処理を要して能率が悪く、また、海
水中の浮遊物質による逆漫透膜の目詰まりなどの問題が
発生しやすく頻繁な保守作業を要し、更に、逆浸透膜が
脆弱であるため破損し易く、これらの面でのコストが高
くつくという欠点がある。

（ニ）　課題を解決する手段 本発明では、海面付近の比較的高温の温海水を減圧状態
のフラッシュ室に導いて水分を蒸発させ、この水蒸気を
、深部の比較的低温の冷海水にて冷却された凝縮器に導
いて凝結させることによって、淡水を得ることを特徴と
した海水淡水化装置を提供せんとするものである。

（ホ）　作用・効果 本発明によれば、海水の深度によって海水温度が異なる
ことに着目して、水分を蒸発させる対象の海水を比較的
温度が高い海面付近から取り、これを減圧状態のフラッ
シュ室に導いて低温で水分を蒸発させ、この蒸発した水
分を深部から取った比較的低温の海水で冷却された凝縮
器に導いて、水分を凝結させて淡水を得ることができる
。

このように、蒸発・凝縮に要するエネルギを要せず、単
に、海水を装置に導くための動力と、フラッシュ室を減
圧するための動力を必要とするだけであるから、エネル
ギ消費が少なくてすみ、低コストで海水から淡水を得る
ことができる。

また、本発明装置には逆浸透膜のような脆弱な部分がな
く、保守点検の間隔を長くすることができ、この点でも
コストを引下げることができる。

（へ）　実施例 本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明すれば、第１
図は本発明による海水淡水化装置（Ａ）の概略構成を示
しており、（１）は温海水ポンプであり、海面付近の比
較的高温の海水（１５°Ｃ〜３３°Ｃ）を海水淡水化装
置（八）に取込むためのものである。

なお、（３１）は逆止弁付パルプである。

以下、温海水ポンプ（１）からの温海水の装置内の流れ
に沿って説明する。

温海水ポンプ（１）から吐出された温海水は、まず脱気
器（２）に導かれて、蒸発・凝結作用の障害になる温海
水に混入若しくは溶解した空気が除去される。

ついで、減圧状態のフラッシュ室（３）に導かれて、温
海水中の水分が急速に蒸発する。

フラッシュ室（３）の内部は、第２図に示すように、後
述する真空ポンプ（４）により約１０〜２０ｍ＋Ｈ＋；
１に減圧されており、温海水は同フラッシュ室（３）内
部の上部に多数配設したノズル（５）から、同室（３）
内に下方向に噴霧される。

ノズル（５）は磁性を有するセラミック素材で構成され
ており、かかるノズルに磁力を作用りせると、同ノズル
の汚れや詰まりが起こり難くなるということが経験的に
知られている。また、磁場中を海水が運動することで誘
導電圧が励起され、この誘導電圧による電荷によって、
ノズル（５）から噴霧された海水滴の分散が促進され、
蒸発の効率を高めることが考えられる。

上記のように、高度に減圧されたフラッシュ室（３）の
内部の雰囲気中に、温海水がノズル（５）からｒＩＩｉ
需され微粒の海水滴になって、温海水の蒸発表面積が増
加するので、効率よく温海水中の水分を蒸発させること
ができる。

また、噴霧された温海水のうち、蒸発しなかった海水は
フラッシュ室（３）の下部に溜まり、排出ポンプ（６）
で室外に排出される。

このようにして、フラッシュ室（３）に導かれた温海水
は、水蒸気と、蒸発した残りの海水とに分離され、水蒸
気は第１ドレンセパレータ（９）に導かれて、水蒸気中
に混入した温海水のミストを分離し、第１、第２′１１
縮器（７）（８）に導かれる。

なお、第１ドレンセパレータ（９）で分離された温海水
のミストは、同第１ドレンセパレータ（９）の底部に溜
まり、排出ポンプ（６）で前記フラッシュ室（３）中の
蒸発した残りの海水と共に排出される。

第１、第２凝縮器（７）（８）は、冷海水ポンプ（１０
）で海の深部（海面下約８００ｍ　）から汲上げた比較
的低温（通年的４℃〜６℃）の冷海水で冷却されており
、同凝縮器（７）（８）に導かれた水蒸気は凝結して同
凝縮器（７）（８）の底部に溜まり、第２ドレンセパレ
ータ（１１）を介して淡水ポンプ（１２）で、淡水タン
ク（１３）に送出される。

なお、第１、第２ドレンセパレータ（９０１１）には、
サイクロン式、ラビリンス式などの気液分離器を用いる
ことができる。

第１、第２凝縮器（７）　（８）は、はぼ同一構成であ
り、第３図に示すように、チタニュウム製薄板で、中央
部に浅い凹部（１５）を凹設した縦長皿状の伝熱板（１
４）を形成し、かかる伝熱板（１４）を２枚腹合わせ状
に重ね合わせて外周を溶接により密封し、同伝熱板（１
４）の上下部にそれぞれ水蒸気流入口（１６）と凝結水
流出口（１７）とを穿設して伝熱体（１８）を構成して
いる。

そして、第４図に示すように、伝熱体（１８）多数をゲ
ージング（１９）の内部に、水蒸気流入口（１６）を上
方に、凝結水流出口（１７）を下方にして立て並べ、水
蒸気流入口（１６）に水蒸気流入管（２０）を、凝結水
流出口（１７）に凝結水流出管（２１）をそれぞれ連通
連結させると共に、ケーシング（１９）に冷海水の流入
路（２２）と流出路（図示せず）とを連通させて、第５
図の模式図で示すように、水蒸気（Ｖ）は伝熱体（１８
）の内部を上方から下方に流れ、冷海水（−）は伝熱体
（１８）の表面に沿って水平横方向に流れるようにして
いる。

また、伝熱板（１４）の表面には、第３図に示すように
、縦方向の短い突条（２４）を多数形成しており、この
突条（２４）の上端が略山形状を形成するように各突条
（２４）を配設し、伝熱板い４）の内面に発生した凝結
水の水滴を速やかに流下させて、同内面に水蒸気が直接
接触する機会を増加させる事により、水蒸気と冷海水間
の熱交換効率を高めている。

かかる第１、第２凝縮器（７）（８）には、水蒸気は第
１凝縮器（７）→第２凝縮器（８）の順で流れ、冷海水
は第２１１縮器（８）→第１凝縮器（７）の順で流れる
ようにしている。

つまり、個々の凝縮器内では、水魚、気と冷海水は伝熱
板（１４）を隔てて略直交して流れ、第１、第２′１１
縮器（７０８）の間では互いに逆方向に流れるようにし
て、熱交換効率を高めるようにしている。

第１、第２１１縮器（７）　（８）で発生した凝結水は
第２ドレンセパレータ（１１）で気液分離され、凝結水
は淡水ポンプ（１２）で淡水タンク（１３）に送出され
、気体は真空ポンプ（４）で装置外に排出される。

また、この真空ポンプ（４）で発生した負圧は、水蒸気
の配管を介してフラッシュ室（３）の内部に伝達され、
同内部を減圧している。

なお、第２″１１縮器（８）と真空ポンプ（４）との間
に小型の水蒸気冷却器を介設して、気液分離された気体
中の水蒸気を更に凝結させて、真空ポンプ（４）の負担
を軽くすると共に、淡水の収率を高めることができる。

特に、海水を淡水化するのに、水分の蒸発・凝縮作用を
利用し、更に第１ドレンセパレータ（９）でフラッシュ
室（３）からの水蒸気中の海水ミストを除去しているの
で、残留塩分が極めて少ない高純度の淡水を製造するこ
とができる。

本発明の実施例は上記のように構成されており、表層の
海水と深部の海水との温度差を、海水の水分を蒸発・凝
結させる為の熱源に利用することで、所要動力が少なく
てすみ、また、残留塩分が極めて少ない純粋な淡水を、
効率的に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による海水淡水化装置の概Ｖ＠構成を示
すブロック図、第２図はフラッシュ室の断面説明図、第
３図は伝熱板の正面図、第４図は凝縮器の断面説明図、
第５図は８ｉ縮器中における水蒸気と冷海水との流れの
方向を示す模式図。 （Ａ）：海水淡水化装置 （３）：フラッシュ室 （７）（８）　：第１、第２凝縮器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）海面付近の比較的高温の温海水を減圧状態のフラッ
   シュ室に導いて水分を蒸発させ、この水蒸気を、深部の
   比較的低温の冷海水にて冷却された凝縮器に導いて凝結
   させることによって、淡水を得ることを特徴とした海水
   淡水化装置。