JPH0515877A - 船用の海水淡水化装置 - Google Patents

船用の海水淡水化装置

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JPH0515877A
JPH0515877A JP3193541A JP19354191A JPH0515877A JP H0515877 A JPH0515877 A JP H0515877A JP 3193541 A JP3193541 A JP 3193541A JP 19354191 A JP19354191 A JP 19354191A JP H0515877 A JPH0515877 A JP H0515877A
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JP
Japan
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water
pipe
module
transport pipe
tank
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JP3193541A
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English (en)
Inventor
Akio Fukui
昭夫 福井
Takayoshi Tsuzuki
位兆 都築
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Toyota Motor Corp
Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
Toyota Motor Corp
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124Water desalination
    • Y02A20/131Reverse-osmosis

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  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低コスト化、軽量化を可能にし、設置スペー
スを小さくできる船用の海水淡水化装置を提供するこ
と。 【構成】 中圧タイプのモジュール(16)の下流側に
一方の端部を接続し、生活機器に他方の端部を接続した
第1の搬送管(18)と、第1の搬送管と取水管(1
2)とにそれぞれ方向制御弁(36、38)を介して接
続された第2の搬送管(20)と、第2の搬送管に組み
込まれたサブタンク(22)と、第1の搬送管に方向制
御弁(40)を介して接続された第3の搬送管(24)
と、第3の搬送管に接続された飲用水タンク(26)と
を含む。モジュールに一度通した水を生活機器に導き、
モジュールに二度通した水を飲用水タンクに導くように
形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、船用の海水淡水化装置
に関し、特に、小型のレジャーボートに設置するのに適
する海水淡水化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】逆浸透膜のモジュールを使用する海水淡
水化装置が提案されている(実開昭63-6095 号公報、SA
SAKURAカタログ)。この海水淡水化装置は、海水の浸透
圧より高い圧力を発生する高圧ポンプの上流側に接続し
た取水管より取り込んだ海水を、前記高圧ポンプで加圧
し、高圧ポンプの下流側に接続した送水管を経て逆浸透
膜のモジュールに搬送し、ここで淡水化する。
【0003】
【発明が解決しようとうする課題】前記海水淡水化装置
に使用する逆浸透膜のモジュールは、このモジュールの
操作圧力によって処理能力および塩除去率が異なるた
め、水の利用目的に応じたモジュールを選定することが
好ましいが、水を飲用と、シャワー、風呂その他の飲用
以外の生活用とに利用する場合、問題がある。
【0004】飲用水は、水道水基準では、塩濃度が500p
pm以下となる必要があるところ、飲用以外の生活用水
は、塩濃度が 2000ppm程度あっても差し支えない。この
ように、許容塩濃度に著しい差がある上、後者の生活用
水の量は、通常、飲用水の量に比べて数十倍多い。この
状況では、飲用の塩濃度基準を満たす単一の高圧タイプ
のモジュールを用いて、飲用水と生活用水とを確保しよ
うとすると、極めて大きなモジュールが必要となり、ま
た運転費用が高価になることから得策でなく、結局、飲
用の高圧タイプのものと、生活用の中圧タイプのものと
の2つのモジュールが必要となる。しかし、これでも、
コスト的、重量的および設置スペース的不利はまぬがれ
ず、特に、小型レジャーボートのように積載重量や設置
スペースが限られたものでは、海水淡水化装置を搭載で
きなくなる。
【0005】本発明の目的は、低コスト化、軽量化を可
能にし、設置スペースを小さくできる船用の海水淡水化
装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、高圧ポンプの
上流側に接続した取水管より取り込んだ海水を、前記高
圧ポンプで加圧し、高圧ポンプの下流側に接続した送水
管を経て逆浸透膜のモジュールに搬送し、ここで淡水化
する装置である。淡水化装置は、前記モジュールの下流
側に一方の端部を接続し、生活機器に他方の端部を接続
した第1の搬送管と、該第1の搬送管と前記取水管とに
それぞれ方向制御弁を介して接続された第2の搬送管
と、該第2の搬送管に組み込まれたサブタンクと、前記
第1の搬送管にまたは該第1の搬送管から前記サブタン
クへ至る前記第2の搬送管の部分に方向制御弁を介して
接続された第3の搬送管と、該第3の搬送管に接続され
た飲用水タンクとを含む。前記モジュールに一度通した
水を前記生活機器に導き、前記モジュールに二度通した
水を前記飲用水タンクに導くように形成する。
【0007】
【作用および効果】水をシャワー、風呂その他の生活用
に使用する場合、モジュールから第1の搬送管に流出す
る、いわゆる一次処理水をそのまま生活機器に導く。
【0008】水を飲用に使用する場合、モジュールから
第1の搬送管に流出する一次処理水をサブタンクに導
き、飲用水タンクの上流側に残っている一次処理水をサ
ブタンクに導く。その後、サブタンクからの水がモジュ
ールから流出するようになる、いわゆる二次処理水にな
ったとき、これを飲用水タンクに導き、ここにたくわえ
たものを取り出す。
【0009】単一のモジュールを使用するものであり、
しかも、飲用水を二度モジュールに通すことによって得
るため、中圧タイプのモジュールを使用できる。これに
よって、低コスト化が可能である。
【0010】単一のモジュールを使用するものであるた
め、軽量化でき、設置スペースを小さくすることができ
る。
【0011】
【実施例】淡水化装置は、図1に示すように、高圧ポン
プ10の上流側に接続した取水管12より取り込んだ海
水を、高圧ポンプ10で加圧し、高圧ポンプ10の下流
側に接続した送水管14を経て逆浸透膜のモジュール1
6に搬送し、ここで淡水化する装置であって、第1の搬
送管18と、第2の搬送管20と、サブタンク22と、
第3の搬送管24と、飲用水タンク26とを含む。
【0012】高圧ポンプ10は、海水を塩水の浸透圧よ
り高い圧力に加圧し、モジュール16に送り出すもの
で、取水管12に組み込まれる海水ポンプ28とは別個
に設ける。海水ポンプ28の下流側となる取水管12に
一次フィルタ30と、二次フィルタ32とを組み込み、
微粒子を除くようにする。
【0013】モジュール16は、ナトリウムイオンや塩
素イオンを通さない半透膜で形成される、それ自体公知
のもので、操作圧力が30〜40kgf/cm2 程度の中圧タイプ
である。
【0014】第1の搬送管18は、モジュール16の下
流側に一方の端部を接続し、シャワー、風呂その他の生
活機器(図示せず)に他方の端部を接続している。図示
の実施例では、導電率計34を第1の搬送管18に組み
込んである。導電率計34は、モジュール16に近い箇
所に取り付けるようにする。
【0015】第2の搬送管20は、第1の搬送管18と
取水管12とにそれぞれ方向制御弁36、38を介して
接続されている。方向制御弁36、38は、水を直進的
なA方向と、交差的なB方向とに流れさせるもので、図
示の実施例では、3ポートの電磁作動弁である。
【0016】サブタンク22は、第2の搬送管20に組
み込まれている。このサブタンク22の容量は、モジュ
ール16内の水の容量と、サブタンク22から第2の搬
送管20、方向制御弁38、取水管12、高圧ポンプ1
0および送水管14に含まれる水の容量との和より大き
くなるように形成する。
【0017】第3の搬送管24は、第1の搬送管18に
方向制御弁40を介して接続されている。方向制御弁4
0は、水を直進的なA方向と、交差的なB方向とに流れ
させるもので、図示の実施例では、3ポートの電磁作動
弁である。
【0018】飲用水タンク26は、第3の搬送管24に
接続されている。図示の実施例では、方向制御弁42が
第3の搬送管24に組み込まれている。方向制御弁42
は、一方では、水を直進的なA方向へ流して飲用水タン
ク26に導き、他方では、交差的なB方向へ流してサブ
タンク22に導くもので、図示の実施例では、3ポート
の電磁作動弁である。飲用水タンク26の容量は、1日
に必要な飲用水量に基づいて定める。
【0019】淡水化装置は、モジュール16に一度通し
た水を第1の搬送管18を経て前記生活機器に導き、モ
ジュール16に二度通した水を飲用水タンク26に導く
ように形成する。これは、導電率計34を備え、すべて
の方向制御弁を電磁作動弁とした前記実施例では、次の
ような操作と制御とにより達成される。
【0020】水が方向制御弁38、36、40ではA方
向へ流れ、方向制御弁42ではB方向へ流れるように、
各方向制御弁を操作する。海水ポンプ28で汲み上げら
れた海水が、一次フィルタ30、二次フィルタ32を通
って高圧ポンプ10に達したとき、高圧ポンプ10の運
転を開始し、海水を加圧する。モジュール16の所要圧
を濃縮水の戻り管44に組み込んだ圧力調整弁46によ
って設定し、加圧された海水をモジュール16に送る。
そうすると、透過水がモジュール16から第1の搬送管
18に流出し、濃縮水が戻り管44を経て船外へ戻され
る。第1の搬送管18に流出した、いわゆる一次処理水
は、方向制御弁36、40を経て生活機器に導かれる。
【0021】モジュール16に水を二度通すには、水が
方向制御弁38ではA方向へ流れ、方向制御弁36、4
0、42ではB方向へ流れるように、各方向制御弁を操
作する。この状態で運転を継続すると、一次処理水がサ
ブタンク22内にたまる。そして、サブタンク22の高
位レベル計48が満水を検出したとき、方向制御弁38
を、水がB方向へ流れるように切り換える。方向制御弁
38を切り換えても、モジュール16には海水が残って
いることから、この海水が一次処理水となってサブタン
ク22に収容されるのに十分な容量をサブタンク22に
与えておく。
【0022】一次処理水が、モジュール16によって処
理され、第1の搬送管18に、いわゆる二次処理水とし
て流出するようになるのは、一次処理水の塩濃度が、た
とえば 2000ppmであり、二次処理水の塩濃度が500ppm以
下であるから、導電率計34によって検出できる。導電
率計34が、二次処理水の流出を検出したとき、方向制
御弁36を、水がA方向へ流れるように切り換える。そ
うすると、第1の搬送管18の部分などに残留していた
一次処理水が押し出され、方向制御弁40、42を経て
サブタンク22に排出される。したがって、適当な遅延
時間の後、方向制御弁42を、水がA方向へ流れるよう
に切り換える。これにより、二次処理水、すなわち飲用
水が飲用水タンク26に蓄えられる。
【0023】飲用水タンク26の高位レベル計50が満
水状態を検出したとき、高圧ポンプ10の運転を停止
し、その後、海水ポンプ28の運転を停止し、方向制御
弁38、36、40を、水がA方向へ流れるように操作
する。
【0024】図2ないし図4に示す実施例の基本的な構
成は、図1に示した実施例と同じである。したがって、
同じ機能の部品に同じ符号をつけて示し、詳細な説明は
省略する。
【0025】図2に示す実施例では、濃縮水の戻り管4
4に導電率計60と、その下流に方向制御弁62とが組
み込まれている。方向制御弁62は、水を直進的にA方
向へ、また交差的にB方向へ流すもので、図示の実施例
では、3ポートの電磁作動弁である。戻り管44からB
方向へ向けられた水は、サブタンク22に導かれてい
る。
【0026】モジュール16で得られる処理水は、モジ
ュール16に供給される水の約 30%である。したがっ
て、モジュール16に水を二度通して飲用水を得る場
合、一次処理水の約 70%が濃縮水として戻り管44を通
って戻されてしまう。この無駄を省くため、導電率計6
0によって生活用水用の一次処理水の塩濃度 2000ppmを
検出したとき、方向制御弁62を操作し、一次処理水を
サブタンク22に導いている。
【0027】図3に示す実施例では、方向制御弁42
が、方向制御弁40の下流の第1の搬送管18の部分に
組み込まれ、方向制御弁40から飲用水タンク26に至
る第3の搬送管24に、この方向制御弁42が組み込ま
れていない。このような配置にすれば、第3の搬送管2
4に一次処理水を全く通すことなく、一次処理水をサブ
タンク22を通って循環させ、二次処理水にすることが
できる。
【0028】図4に示す実施例では、サブタンク22の
上流の第2の搬送管20の部分に方向制御弁40が組み
込まれ、第3の搬送管24が方向制御弁40から飲用水
タンク26に伸びている。方向制御弁40は、水を直進
的にA方向へサブタンク22に向けて、また交差的にB
方向へ飲用水タンク26に向けて導くもので、図示の実
施例では、3ポートの電磁作動弁である。
【0029】この実施例の作用は前記実施例と同様であ
り、導電率計34が二次処理水を検出した後、適当な遅
延時間後、方向制御弁40を、水がB方向へ流れるよう
に切り換える。
【0030】この実施例では、全体で3個の方向制御弁
があれば実施でき、この点で、前記実施例と異なる。反
面、サブタンク22と飲用水タンク26とを接近して配
置するか、または第3の搬送管24の長さを長くする必
要がある。サブタンクと飲用水タンクとを接近させる配
置では、配置や設計の自由度が少ないが、前記実施例の
ように4個の方向制御弁を使用すれば、その自由度が高
くなる。
【0031】前記実施例では、導電率計を使用している
が、これに代え、タイマまたはカウンタを使用し、適当
な遅延時間をこれらによって設定するようにしてもよ
い。すなわち、各管の口径、モジュール16の処理能
力、高圧ポンプ10の容量などから、二次処理水がモジ
ュール16から流出する時間を計算でき、さらに、モジ
ュール16から飲用水タンク26までの所要時間を計算
できる。これらに基づいて、遅延時間を設定する。
【0032】次に、具体的な数値例を示す。モジュール
16として、操作圧力が40kgf/cm2以下、透過水量が 11
m3/day の中圧タイプを使用する。このモジュールの塩
除去率は 94%程度である。通常、海水の塩濃度は35000p
pmであるから、モジュール16の出口での一次処理水の
塩濃度は、約 2000ppmとなる。海水を25l/min、40kgf/c
m2 でモジュール16に送り、モジュール16の回収率
を約 30%とすると、約7.6l/min(11m3/day)の一次処理水
が得られる。これは、生活機器に使用するのに十分な量
である。
【0033】塩濃度が約 2000ppmの一次処理水を再度モ
ジュール16に通すと、約 94%の塩が除去されるため、
約120ppmの二次処理水が得られる。これは、水道水基準
を十分に満たす値である。1日に必要とする飲用水量を
定めて飲用水タンク26の容量を決め、前記回収率を勘
案してサブタンク22の容量を定める。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る海水淡水化装置の実施例の模式図
である。
【図2】本発明に係る海水淡水化装置の別の実施例の模
式図である。
【図3】本発明に係る海水淡水化装置のさらに別の実施
例の模式図である。
【図4】本発明に係る海水淡水化装置のさらに別の実施
例の模式図である。
【符号の説明】
10 高圧ポンプ 12 取水管 14 送水管 16 モジュール 18 第1の搬送管 20 第2の搬送管 22 サブタンク 24 第3の搬送管 26 飲用水タンク 36、38、40、42 方向制御弁

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 高圧ポンプの上流側に接続した取水管よ
    り取り込んだ海水を、前記高圧ポンプで加圧し、高圧ポ
    ンプの下流側に接続した送水管を経て逆浸透膜のモジュ
    ールに搬送し、ここで淡水化する装置であって、前記モ
    ジュールの下流側に一方の端部を接続し、生活機器に他
    方の端部を接続した第1の搬送管と、該第1の搬送管と
    前記取水管とにそれぞれ方向制御弁を介して接続された
    第2の搬送管と、該第2の搬送管に組み込まれたサブタ
    ンクと、前記第1の搬送管にまたは該第1の搬送管から
    前記サブタンクへ至る前記第2の搬送管の部分に方向制
    御弁を介して接続された第3の搬送管と、該第3の搬送
    管に接続された飲用水タンクとを含み、前記モジュール
    に一度通した水を前記生活機器に導き、前記モジュール
    に二度通した水を前記飲用水タンクに導くように形成し
    た、船用の海水淡水化装置。
JP3193541A 1991-07-09 1991-07-09 船用の海水淡水化装置 Pending JPH0515877A (ja)

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