JPH04194370A - 温度差発電装置および海洋生物増養殖装置の複合装置 - Google Patents

温度差発電装置および海洋生物増養殖装置の複合装置

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JPH04194370A
JPH04194370A JP2324989A JP32498990A JPH04194370A JP H04194370 A JPH04194370 A JP H04194370A JP 2324989 A JP2324989 A JP 2324989A JP 32498990 A JP32498990 A JP 32498990A JP H04194370 A JPH04194370 A JP H04194370A
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seawater
condenser
deep
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marine organism
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JP2324989A
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Hiroyuki Takazawa
高沢 弘幸
Takenobu Kajikawa
武信 梶川
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
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Agency of Industrial Science and Technology
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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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】 [産業上の利用分野1 本発明は、温度差発電装置の低温熱源および海洋生物増
養殖装置の栄養塩海水として深層海水を利用する温度差
発電装置および海洋生物増養殖装置の複合装置に関する
ものである。
[従来の技術l 従来の海洋温度差発電装置は、深層海水を凝縮器に供給
する低温熱源として用い、表層海水やソーラボンド等を
蒸発器に供給する高温熱源として温度差を利用して発電
を行なっていた。
また、近年は深層海水の高栄養塩性および清浄性が注目
されており、これを利用して海洋生物を増養殖する海洋
生物増養殖装置も開発されている。これらの装置の多く
のものは、陸上に設けられた各種養殖池や水槽に深層海
水を引き入れてその利用を図っている。
[発明が解決しようとする課題] このような海洋生物増養殖装置においては、深層海水の
溶存酸素量が比較的少ないために、通常エアレーション
として多量の空気が圧縮機によって海水中に供給されて
いる。従って従来装置においては、このときに大量の電
力が必要になるという問題点があった。
また、海洋温度差発電装置では、深層低温海水は温海水
にくらべて粘性が大きくて凝縮器における海水強制対流
熱伝達は、流速が同一または圧力損失が同一である温海
水にくらべて小さいために、凝縮器全体の効率を低いレ
ベルにとどめている。このため、凝縮器での高性能化が
各種試みられてはいる−が、高価な加工工程が必要とな
ったり、海水側の乱流促進を行っても圧力損失がその効
果以上に増大したりして、装置の実用化に際しての大き
な課題の一つとなっている。
本発明の目的は、海洋生物増養殖装置において必要不可
欠な酸素を付加するためのエアレーションを、凝縮器の
効率改善に利用することによって、装置全体の消費エネ
ルギを減少させることができる温度差発電装置および海
洋生物増養殖装置の複合装置を提供することにある。
[課題を解決するための手段] 以上の目的を達成するために、本発明は凝縮器を通過さ
せる低温熱源として深層海水を用いる温度差発電装置と
、前記凝縮器を通過した前記深層海水を栄養塩海水とし
て用いる海洋生物増養殖装置とを組み合わせた温度差発
電装置および海洋生物増養殖装置の複合装置において、
前記深層海水に空気の微小気泡を混合する空気混合装置
を前記凝縮器の前段に設けたことを特徴とするものであ
る。
【作 用1 本発明によれば、空気混合装置が凝縮器の前段において
空気の微小気泡を深層海水に混合する。
それによって凝縮器の伝熱管内における深層海水の流れ
に乱れを生じさせ、強制対流熱伝達の効率を向上させる
。凝縮器を出た空気気泡を含む深層海水は、その流路に
おいて空気を海水中に溶は込ませ、溶存酸素量を十分に
増やすと共に、プランクトン培養槽などの増養鶏油へ導
かれ、余分の空気は海水に撹拌効果を及ぼした後1.大
気へ戻っていく。
このように空気混合装置が深層海水に空気微小気泡を混
入させることにより、凝縮器における伝熱性能の向上が
図れるとともに、栄養塩海水として深層海水を利用する
装置に対しても十分な酸素供給および撹拌効果を与える
ことができて、装置の動力の消費エネルギの減少分によ
って回収することが可能となる。
【実施例] 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明す図である。本
実施例においては、海洋温度差発電装置Aはクローズド
サイクル型であり、海洋生物増養殖装置Bは陸上設置型
となっている。
第1図において、1は深層冷海水、2は深層海水取水管
、3はポンプである。4は空気取入口5がら空気を取り
入れて圧縮する空気圧縮機、6はポンプ3によって汲み
上げられた深層冷海水に空    気を混合する混合槽
であり、この混合槽6と空気圧縮機4とによって空気混
合装置Cが構成されている。
7は作動流体を凝縮する凝縮器、8はタービン、9は発
電機、 10は作動流体を蒸発させる蒸発器であり、1
1は作動流体を循環させるためのポンプである。12は
表層温海水14を汲み上げるポンプ、13は表層海水取
水管、19は排水口である。
15はプランクトン培養槽、16は魚介類養殖池、17
は排水口、18は排水である。
深層冷海水lは深層海水取水管2とポンプ3とによって
汲み上げられて凝縮器7に供給される。
そして凝縮器7で熱交換を行なった後、海洋生物増養殖
装置Bに送られる。この過程において空気混合装置Cは
深層冷海水1に空気の微小気泡を混入させる。従って凝
縮器7内においては、強制対流熱伝達の効率が高まると
ともに、深層冷海水1の圧力損失は減少する。さらにこ
の微小気泡により深層冷海水l中の溶存酸素量が高まり
撹拌された深層冷海水1が海洋生物増養殖装置Bに供給
される。
第2図は本実施例の混合槽6と凝縮器7との構成を示す
構成図である。第2図において、1はポンプによって供
給される深層冷海水、22は伝熱管であり、深層冷海水
1は伝熱管22の内側を下方から上方に向けて流れる。
23は気泡発生器であり、空気圧縮器によって圧縮空気
入口部24に供線される圧縮空気を多孔質管25を用い
て深層冷海水1中の気泡26にする。
伝熱管22の外側には外筒27が設けられており、この
伝熱管22と外筒27の間1作用流体が上方から下方に
移動しつつ冷却されて凝縮する。29は作用流体の入口
部、28は冷却されて凝縮した作用流体の出口部である
気泡26は深層冷海水1と共に伝熱管22内を上方へ流
れるが、この時、伝熱管22内面の近傍の深層冷海水1
を微小撹拌し、深層冷海水1側の強制対流熱伝達率を太
き(する。
第2図に示す装置を実際に製作して(伝熱管寸法:内径
16a+a+、外径20 *wr +長さ2000mm
) 、低温水1の流速および多孔質管25の気孔率(メ
ツシュ数)をパラメータとして伝熱性能の実験を行なっ
た。
なお、この実験においては、深層冷海水の換わりに低温
水を用い、また温められた作用流体の換わりに高温水を
入口部29から供給し、さらに空気の換わりに窒素ガス
を圧縮空気入口部24から供給した。
その実験結果を第3図に示す。第3図は窒素ガス注入量
と低温水1側の熱伝達率の関係を示した図であり、同図
から明らかなように、窒素ガス注入量が増せばそれだけ
熱伝達率も向上する。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、海洋生物増養殖
装置において必要不可欠な酸素を付加するためのエアレ
ーションを、凝縮器の効率改善に利用することによって
、装置全体の消費エネルギを減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の構成を示す構成図、 第2図は混合槽および凝縮器の構成を示す構成図、 第3図は窒素ガス注入量と熱伝達率との関係を示す関係
図である。 1・・・深層冷海水、 2・・・深層海水取水管、 3、11.12・・・ポンプ、 4・・・空気圧縮機、 6・・・混合槽、 7・・・凝縮器、 8・・・タービン、 9・・・発電機、 lO・・・蒸発器、 13・・・表層海水取水管、 14・・・表層海水、 15・・・プランクトン培養槽、 16・・・魚介類養殖池、 17・・・排水口、 22・・・伝熱管、 23・・・気泡発生器、 24・・・圧縮空気入口部、 25・・・多孔質管、 26・・・気泡、 27・・・外筒、 28・・・出口部、 29・・・入口部。 指定代理人 工業技術院電子技術総合研究所長第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1)凝縮器を通過させる低温熱源として深層海水を用い
    る温度差発電装置と、前記凝縮器を通過した前記深層海
    水を栄養塩海水として用いる海洋生物増養殖装置とを組
    み合わせた温度差発電装置および海洋生物増養殖装置の
    複合装置において、前記深層海水に空気の微小気泡を混
    合する空気混合装置を前記凝縮器の前段に設けたことを
    特徴とする温度差発電および海洋生物増養殖装置の複合
    装置。
JP2324989A 1990-11-27 1990-11-27 温度差発電方法およびその装置ならびに温度差発電・海洋生物増養殖複合装置 Expired - Lifetime JPH0816475B2 (ja)

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JPH0816475B2 JPH0816475B2 (ja) 1996-02-21

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