JPH062217B2 - 透過膜式蒸溜装置 - Google Patents

透過膜式蒸溜装置

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JPH062217B2
JPH062217B2 JP59042665A JP4266584A JPH062217B2 JP H062217 B2 JPH062217 B2 JP H062217B2 JP 59042665 A JP59042665 A JP 59042665A JP 4266584 A JP4266584 A JP 4266584A JP H062217 B2 JPH062217 B2 JP H062217B2
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JP
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permeable membrane
heat transfer
transfer plate
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high temperature
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航三 藤田
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SASAKURA KK
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、蒸気は透過するが液体は透過しない透過膜を
使用した蒸溜装置に関するものである。
〔従来の技術〕
一般に、この種の透過膜式蒸溜装置は、例えば特公昭4
9−45461号公報、特開昭57−113801号公
報及び特公昭50−3753号公報等に開示されている
ように、高温原料液体通路を区成する透過膜と、冷却用
流体通路を区成する凝縮伝熱板とを、その間に凝縮液体
通路を形成するように並設し、高温原料液体通路を流れ
る高温原料液体から発生し前記透過膜を透過して凝縮液
体通路に入った蒸気が、凝縮液体通路内において凝縮伝
熱板によって冷却凝縮し、この凝縮水を凝縮液体通路か
ら器外に取り出すようにしたものである。
このような透過膜式蒸溜装置に使用する透過膜は、数ミ
クロンの孔径を有する多孔質の四弗化エチレン樹脂膜や
多孔化したポリエチレン樹脂膜等が使用されているが、
この透過膜の厚さは約100ミクロンと極めて薄く、当該
膜自体が延びたり、破れたりし易く、強度的に非常に弱
いものであって、その支持方法、補強方法及び取付け方
法等に困難性があった。
すなわち、当該透過膜は、前記のように高温原料液体通
路を区成するもので、その一方の面は高温原料液体に接
し、他方の面は凝縮液体通路という空間に臨んでいて、
この透過膜には、前記高温原料液体の液圧が、その片側
から他側に向かって作用するから、この高温原料液体の
液圧に耐えるように適宜支持する必要がある。
このため従来の透過膜式蒸溜装置では、透過膜の凝縮液
体通路内側に孔空き板又は素焼板等の多孔硬質板を配設
して、該多孔硬質板によって透過膜に作用する液圧を支
持する方法が採用されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、このように、透過膜の凝縮液体通路内側に孔空
き板又は素焼板等の多孔硬質板を配設すると、透過膜の
裏面には前記多孔硬質板における孔以外の部分が面接触
の状態で接触して、当該部分からの蒸気の透過を阻止す
ることになり、高温原料液体における蒸気が透過膜を透
過するのは、前記多孔硬質板における各孔に該当する部
分においてのみしか行なわれず、孔の部分における面積
は孔以外の部分における面積に比して著しく小さいか
ら、透過膜における透過有効面積が減少することに加
え、透過膜を透過した蒸気が前記多孔硬質板を通過する
ときの通過抵抗が大きくなる。
しかも、前記透過膜は、多孔硬質板に対して、当該多孔
硬質板における各孔の以外の広い部分において接触して
いることにより、換言すると、透過膜の多孔硬質板に対
する接触面積が大きいことにより、前記透過膜の片側に
おける高温原料液体から透過膜及び多孔硬質板を介して
凝縮伝熱板に伝わる熱伝達量が大きくなって、高温原料
液体の温度が急速に低くなるのである。
その結果、透過膜式蒸溜装置の性能である透過膜の単位
面積当たりの蒸気の通過量を低下させることになり、透
過膜式蒸溜装置としては、その透過膜の面積を、前記の
ように当該透過膜の片面に多孔硬質板を配設することに
よって透過有効面積が低下し、且つ、蒸気の通過抵抗が
増大し、しかも、高温原料液体の温度が急速に低下する
分だけ大きくしなければならず、しかも、前記多孔硬質
板を必要とするから、装置が大型になると言う問題があ
った。
本発明は、この問題を解消することを技術的課題とする
ものである。
〔課題を解決するための手段〕
この技術的課題を達成するため本発明は、高温原料液体
通路を区成する透過膜と、冷却用流体通路を区成する凝
縮伝熱板とを、その間に凝縮液体通路を形成するように
並設して成る透過膜式蒸溜装置において、前記凝縮伝熱
板を断面波型状に屈曲形成して、その波型の頂部を前記
透過膜に近接する一方、該凝縮伝熱板と前記透過膜との
間に、網状体を透過膜に接するように介挿すると言う構
成にした。
〔発明の作用・効果〕
このように、本発明は、片面に高温原料液体の液圧が作
用する透過膜を、その裏面に接する網状体を介して、断
面波型状に屈曲形成することによって断面係数が大きく
従って強度が増大した凝縮伝熱板にて支持するもので、
透過膜を、その透過有効面積を減じたり、蒸気の通過抵
抗を増大したりすることなく確実に支持することができ
るから、透過膜式蒸溜装置における透過膜の面積を、従
来のもののように大きくする必要はないことに加えて、
前記従来のように多孔硬質板を使用することを省略し
て、部品点数を少なくできるのである。
しかも、凝縮伝熱板を、断面波型状に屈曲形成したこと
によって、当該凝縮伝熱板における伝熱面積が増大する
ことができるのである。
その上、凝縮伝熱板を断面波型状に屈曲形成して、その
波型の頂部を透過膜に近接したことによって、透過膜の
凝縮伝熱板に対する接触面積が小さいことに加えて、断
面波型状に屈曲形成した凝縮伝熱板と透過膜との間に、
網状体を介挿したことにより、この網状体が、高温原料
液体から透過膜を経て凝縮伝熱板に至る熱の伝達を妨げ
ると言う断熱材としての作用を行うから、高温原料液体
の温度が低下することを、従来のように、凝縮伝熱板と
透過膜との間に多孔硬質板を介挿する場合よりも小さく
することができるのである。
その結果、本発明によると、透過膜式蒸溜装置における
能力の大幅な増大を図って、透過膜式蒸溜装置の大幅な
小型化と、低価格化とを達成することができる効果を有
する。
また、本発明によると、凝縮伝熱板を断面波型状に屈曲
形成することによって、その伝熱面積及び強度を増大で
きることから、その凝縮伝熱板に、耐腐食性に優れた合
成樹脂材に使用することができるようになり、透過膜式
蒸溜装置の更なる価格低減と軽量化とを図ることができ
る効果をも有する。
〔実施例〕
以下、本発明を、海水から淡水を製造する透過膜式蒸溜
装置に適用した場合の実施例の図面について説明する。
図に示すように、透過膜式蒸溜装置1は、2枚の透過膜
3,3と四方を囲った枠体5内に張設した2枚の凝縮伝
熱板4,4とを積層して成る複数個のユニット2を、積
層状に配設することによって構成され、その各ユニット
2は、2枚の透過膜3,3を隣接してその間に高温原料
液体通路6を形成するための四方囲い枠型のスペーサー
7を介挿し、この両透過膜3,3の外側面に両凝縮伝熱
板4,4を、当該凝縮伝熱板4と透過膜3との間に凝縮
液体通路用空間8を形成するように積層し、該両凝縮伝
熱板4,4のうち一方の凝縮伝熱板4の外側面に、当該
ユニット2に隣接するユニット2における凝縮伝熱板4
との間に冷却用流体通路9を形成するための四方囲い枠
型のスペーサー10を積層したものに構成されている。
例えば60℃に加熱した高温の原料海水は、ポンプ11
付き供給管路12を通って各ユニット2における高温原
料液体通路6内にそのスペーサー7における入口孔13
から流入してのち、スペーサー7における出口孔14か
ら排出管路15を通って流出する一方、例えば20℃の
冷却水は、ポンプ16付き供給管路17を通って各ユニ
ット2における冷却用流体通路9内にそのスペーサー1
0における入口孔18から流入してのち、スペーサー1
0における出口孔19から排出管路20を通って流出す
ることにより、前記高温原料液体通路6内で発生し、両
透過膜3,3を透過してその外側面における凝縮液体通
路用空間8,8に入った蒸気は、当該両空間8,8内に
おける凝縮伝熱板4の表面で凝縮し、この凝縮水が凝縮
伝熱板4の下方に流下したのち、当該凝縮伝熱板4にお
ける枠体5に穿設した孔21から淡水管路22を介して
送り出される。
なお、透過膜3には、前記のように数ミクロンの孔径を
有する多孔質の四弗化エチレン樹脂膜や多孔化したポリ
エチレン樹脂膜等が使用され、また、前記各スペーサー
7及び10は合成樹脂製である。
そして、前記各ユニット2における両凝縮伝熱板4,4
を、断面波型状に屈曲形成して、その波型の頂部23
を、透過膜3に近接する一方、両凝縮伝熱板4,4と透
過膜3,3との間に、例えばポリエチレン樹脂等の合成
樹脂製のシングルフィラメントにて20メッシュ程度に
編成または織成された網状体24を、透過膜3に接する
ように各々介挿する。
このように構成すると、両透過膜3,3にその外側面の
凝縮液体通路用空間8、8に向かって作用する高温原料
液体の液圧は、当該透過膜3の裏面に接する網状体24
によって支持され、この網状体24は、断面波型状に屈
曲形成することによって断面係数が大きく従って強度が
増大した凝縮伝熱板4によって、確実に支持されること
になる。
この場合、透過膜3の裏面には、網状体24を構成する
細いフィラメントが線接触の状態で部分的に接触するの
みで、蒸気が透過膜を透過するのを阻止する部分の面積
は著しく小さく、逆に蒸気が透過膜を透過する部分の面
積が著しく大きくなるから、透過膜における透過有効面
積は増大することに加え、網状体24を蒸気が通過する
ときの通過抵抗も著しく低減するのである。
なお、前記網状体24としては、フィラメントを編成ま
たは織成したものに限らず、不織布のように構成したも
のでも良く、凝縮伝熱板4における波型の波の方向と直
角方向にフィラメントを簾状に配設したものでも良い。
この網状体の材質は金属でも良く、前記のような網状体
を、網目の大きいものと網目の小さいものとを複数枚重
ねて使用しても良いことは勿論である。また、前記凝縮
伝熱板4における波型断面の頂部23に、第5図に示す
ように当該頂部23の長手方向に沿って適宜間隔で凹み
部25を設けることにより、波型断面によって形成され
る複数条の凝縮液体通路用空間8を互いに連通させるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示し、第1図は透過膜式蒸溜装
置の系統説明図、第2図は透過膜式蒸溜装置における部
分的縦断面図、第3図は第2図のIII―III視拡大断面
図、第4図は透過膜式蒸溜装置を構成するユニットの分
解斜視図、第5図は本発明に使用される凝縮伝熱板の別
例斜視図である。 1‥‥透過膜式蒸溜装置、2‥‥ユニット、3‥‥透過
膜、4‥‥凝縮伝熱板、5‥‥枠体、6‥‥高温原料液
体用通路、7‥‥スペーサー、8‥‥凝縮液体通路用空
間、9‥‥冷却用流体通路、10‥‥スペーサー、23
‥‥波型頂部、24‥‥網状体。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】高温原料液体通路を区成する透過膜と、冷
    却用流体通路を区成する凝縮伝熱板とを、その間に凝縮
    液体通路を形成するように並設して成る透過膜式蒸溜装
    置において、前記凝縮伝熱板を断面波型状に屈曲形成し
    て、その波型の頂部を前記透過膜に近接する一方、該凝
    縮伝熱板と前記透過膜との間に、網状体を透過膜膜に接
    するように介挿したことを特徴とする透過膜式蒸溜装
    置。
JP59042665A 1984-03-05 1984-03-05 透過膜式蒸溜装置 Expired - Lifetime JPH062217B2 (ja)

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JPS60187305A JPS60187305A (ja) 1985-09-24
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