JPS59189252A - 太陽熱温水製造方法及び太陽熱温水製造装置 - 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】 この発明は、太陽熱温水製造方法及び太陽熱温水製造装
置に関する。

従来においては、大気中への水の蒸発を減少させる為に
水の表面を油の薄膜によって覆うこ５− とが提案されている。とけいうものの、油は環境を非常
に汚染する。例えば鳥は油をかぶってしまうと死んでし
甘うし、他の生物も殺されてしまう。さらに、油の薄膜
は非常に小さな断熱作用しか有していないので、熱伝導
によって水から大気中へ熱が逃げ出してしまう。また、
水の表面をプラスチックの薄膜で榎うことも従来提案さ
れている。とけいうものの、いったんプラスチックの薄
膜が破損してしまうとプラスチックの薄膜の修理には非
常に多くのお金を必要とするばかりでなく、雨水がプラ
スチックの薄膜の上面にたまり易いので雨水が蒸発して
蒸発熱により水が冷却されるのを防ぐ為にプラスチック
の薄膜上の雨水を除去する必要がある。

この発明は上記事情に基づいてなされたものであり、こ
の発明の目的は、環境を汚染することがなく、熱損失を
減少させる為に空気から水を絶縁し、破損した場合でも
修理に要する費用が少なく、雨水が上面にたまることが
ない太陽熱温水製造方法及び太陽熱温水製造装置を提供
６− することである。

この発明は、水の表面を空気及び太陽の放射熱にさらし
て水を暖める太陽熱温水製造方法及び太陽熱温水製造装
置を提供する。ここにおいて水の加熱は、複数の被覆部
材から成る浮上ブランケットによって水の表面を覆うこ
とにより達成される。個々の被覆部材は密閉された袋で
あり、袋の壁は、半透明液体及び半透明気体を収納した
透明なプラスチックの薄膜を有している。

そして個々の被覆部材は隣接している被覆部材を押圧し
、この結果、可撓性を有しているその部材から成る浮上
ブランケットが太陽の放射熱。

を水へ到達させ、そして大気中への水の熱吸収蒸発を減
少させ、さらに水と大気との間の断熱を行なう。半透明
液体及び半透明気体の夫々は水及び空気で良く、プラス
チックの薄膜の材料は例えばポリエチレンあるいはポリ
プロピレンの如きポリオレフィンであることが好ましい
。

複数の被覆部材の夫々は内部が区切ら力、ていても良い
。被覆部材の内壁上への蒸気の凝縮を制御する為に小量
の界面活性剤を半透明液体に加えても良い。風によって
被覆部材が水の表面の一端に呼び寄せられてし捷うのを
防ぐ為に、複数の被覆部材から成る浮上ブランケットを
浮上枠体中の個々の骨組み中に配置することができる。

太陽の放射熱の吸収を最大にするとともに太陽の放射熱
の反射を最小にする為に、水を入れる容器の内表面を暗
い色にすることが好ましい。

以下この発明の実施例を図面を参照して説明浮上ブラン
ケットの一部の上面を示しており、第２図は上記浮上ブ
ランケットの一部の断面を示している。個々の被祷部材
１０．１１は密閉された袋であり、上記袋の壁】２は、
例えば水の如き半透明液体１３と例えば空気の如き半透
明気体１４を収容した例えばポリエチレン製のプラスチ
ックの半透明な薄膜を有している。個々の被覆部材１０
．１１は、隣接した被覆部材１１を押圧し、この結果、
袋の壁１２が、隣接した被覆部材１１の袋の壁１２の接
触部位の形に一致する。複数の被覆部材１０．１１から
成る浮上ブランケットの上方は大気である。また複数の
被覆部材１０．１１から成る浮上プラン液体１３の表面
１６とは、略同じ水準に位置している。複数の被覆部材
１０．１１中の半透明液体１３と半透明気体１４とは、
複数の被覆部材３０．１１の土壁上に半透明液体１３が
凝縮するのを防ぐために、半透明液体１３の表面１６に
おいてプラスチックの薄膜により分離しても良い。

図示しない太陽からの放射熱は上方から来て、被覆部材
１０．１１中の気体１４及び液体１３が半透明であると
ともに被覆部材１０．７７０袋の壁１２のポリエチレン
製のプラスチックの９− １ノから成る浮上ブランケットを介して通過する。太陽
からの放射熱が水１５に到達し続けると、水が加熱され
る。また太陽からの放射熱の一部は水１５の容器の暗い
色をしている内表面に到達して上記内表面を加熱し、伝
導及び対流によって水１５を加熱する。複数の被覆部材
１０．１１から成る浮上ブランケットは、加熱された水
１５からの熱の損失を減少させる。また浮上ブランケッ
トは、大気１７への水１５からの熱吸収蒸発を減少させ
、そ１〜て被覆部材１０．１１中の半透明気体１４が良
好な断熱部材を構成するので、水１５と大気１７との間
の断熱を行なう。全ての暖かい物体がエネルギを放出し
、また加熱された水１５もまた低周波数の赤外線を放射
するのであるが、ポリエチレン製のプラスナックの薄膜
を有している袋の壁１２が低周波数の赤外線の通過を防
止するので、上記エネルギは水１５へと戻される。実際
、複数の被覆部材１０．１１は、伝導・対流・蒸発・放
１０− 射の４つの形による熱の損失を減少させる。水１５の深
さが１ｍ以上であると夜間における水温の下降が小さく
なることがわかっている。太陽熱による水の加熱は曇天
においても行なうことができることに注目して欲しい。

被覆部材１０．１１で藻や他の微生物が成長するのを防
止する為に、小量の例えば硫酸銅の如き化学物質を被覆
部材１０．１１の上に加えることもできる。被覆部材１
０．１１の内表面上への蒸気の凝縮を制御する為に半透
明液体１３に界面活性剤を加えることもできる。そして
例えばゼラチンの如き物質を半透明液体１３に加えると
、半透明液体１３の粘性を上昇させて半透明液体１３の
対流を減少させることができるので、対流による熱の損
失を減少させることができる。

第３図、第４図、及び第５図の夫々は、被覆部材の変形
例を示している。第３図に示す被覆部材は、３つの分離
区画から成っている。最下部の区画１８は水１５の表面
２５の下に沈んでおり、半透明液体１３を収容している
。また捷ん中の区画１９及び最上部の区画２０は水１５
の表面２５上に浮いており、大気１７中に支持され、そ
して半透明気体１４を収容している。

このような構成の被覆部材においては、熱が水１５から
逃げ出すのに３つの区画ＩＩＩ、１９゜２０の全てを通
過しなければならないので特に高い断熱効果を発揮する
。

第４図に示す被覆部材は、２つの分離区画から成ってい
る。下側の区画２１は水１５の表面２５の下に沈んでお
り、半透明液体１３を収容している。上側の区画２２は
水１５の表面２５上に浮いて大気１７中に支持されてお
り、半透明気体１４を収容している。

第５図に示す被覆部材は、２つの分離区画から成ってい
る。ここにおいては、下側の区画２３が水１５中に浮か
んでいる。下側の区画２３の一部は水１５の表面２５よ
りも下方に位置しており、下側の区画２３の他の部分は
水１５の表面２５よりも上方で大気１７中に位置してい
る。水１５の表面２５及び下側の区画２３中の半透明液
体１３の表面１６とは、略同じ水準に位置している。上
側の区画２４は大気１７中に位置しており、半透明気体
１４を収容している。このような構成の被覆部材におい
ては、熱が水１５から逃げ出すのに下側の区画２３中の
半透明液体１３及び半透明気体１４と上側の区画２４中
の半透明気体１４とを全て通過しなければならないので
特に高い断熱効果をケラトを有した太陽熱温水製造装置
がいかにして使用され、農業及び水産業の為の動力・真
水潅概、そして燃料・化学肥料・鉱物の精製の如き化学
のような人間にとって基本的に必要な事項のほとんどを
容易にするかを示している。

第６図には、熱帯の大洋５１中の小島５０が示されてい
る。小島５０の内部には、開口５３を介して大洋５１に
連通している入り江５２が存在している。そしてさんご
礁５４が入り江１３− ５２の開口５３を大波から戸閉している。

複数の提防５５が入り江５２中に形成されているので入
り江５２は複数の区画に区分されている。入り江５２の
第１の区画５６は水産業の為に使用され、第２の区画５
７は水の一次加熱の為に使用され、第３の区画５８は水
の二次加熱の為に使用される。第２及び第３の区画５７
゜５８には浮上枠体５９．６６が夫々浮上されており、
浮上枠体５９．６６の夫々は複数の分離骨組６０を有し
ており、分離骨組６０の夫々の中にはこの発明の実施例
に従った数千の被覆部材から成る浮上ブランケットが浮
上されている。

浮上枠体５９．６６の夫々は多くの場所で入り江５２の
底、入り江５２の岸辺６１．そして提防５５につながれ
ている。

水の二次加熱の為の第３の区画５８の近傍には、例えば
米国のワシントン市で１９８１年６月７日から１１日に
かけて開催された第８回海洋エネルギ会議の最中に述べ
られた種々の施設の１つとしての大洋熱エネルギ転換施
設６２が設１４− 置されている。大洋熱エネルギ転換施設６２は、電気ケ
ーブル６３を介して化学プラント６４へと連結されてい
る。大洋中の約１　ｋｍの深さの所から大洋熱エネルギ
転換施設６２へと冷水バイブロ５が導かれている。

大洋中の深海の約り℃〜約７℃の海水が冷水パイゾロ５
を介して大洋熱エネルギ転換施設６２へとポンプで送ら
れている。熱エネルギ転換工程の最中に海水の温度が約
２６℃まで上昇し、この温度で水産業の為の第１の区画
５６へと入れられる。栄養が豊富な深海の海水は海産物
を育てる為に使用することができる。水産業の為の第１
の区画５６を海水が通過した時、この海水の温度は約２
９℃まで高められ、この温度で水の一次加熱の為の第２
の区画５７に入れられる。第２の区画５７は第２図に示
した如き構成の数千の被覆部材から成る浮上ブランケッ
トで覆われており、この浮上ブランケットは浮上枠体６
６の各分離骨組の中に配置されている。

水の一次加熱の為の第２の区画５７を海水が通過すると
、この海水の温度は約２９℃から約４０℃へと高められ
、この温度で水の二次加熱の為の第３の区画５８へと入
れられる。この第３の区画５８は、第５図に示した如き
構成の数千の被覆部材から成る浮上ブランケットで覆わ
れており、この浮上ブランケットは浮上枠体５９の複数
の分離骨組の中に配置されている。

水の二次加熱の為の第３の区画５８を海水が通過すると
、この海水の温度は約４０℃から約４７℃へと高められ
、この温度で再び大洋熱エネルギ転換施設６２へと入れ
られる。そしてエネルギ転換工程の間に水の温度は約１
７℃へと下降し、この後大洋へと捨てられる。

大洋熱エネルギ転換施設の投資費用は、流入する２つの
水の流れの温度差が増大し２℃増すごとに８ないし２５
チ減少するというのが通説である。熱帯における大洋の
通常の表面温度は約２７℃であるので、この発明による
太陽熱温水製造装置は、この海水温度をさらに２０℃高
めることができ、それ故にたぶん大洋熱エネルギ転換施
設の投資費用を約６０ないし約７０％まで減少させるこ
とができる。大洋熱エネルギ転換施設の投資金が大洋熱
エネルギ転換施設の運転資金の略全額の割合をしめてい
るので、投資費用を節約することは産み出された動力の
費用を略同じ割合まで減少させる。この実施例において
動力は、大洋の海水を地域農業の潅概の為に使用される
真水へと転換する化学プラント６４へと送られる。化学
プラント６４はまた、貿易の目的の為に、鉱物を精練し
たり、化学肥料を製造したり、燃料を製造したりするも
のであっても良い。

この発明の太陽熱温水製造装置を有効に使用することが
できる理想的な島は、カリブ海のグランドガイマン（Ｇ
ｒａｎｄ　Ｇａｙｍａｎ　）である。ここにおいて必要
とされる冷水パイプの全長さは３　ｋｍ以下であり、島
の北部にはたった３ｍの平均深度と約６０　ｋｍ２０面
積とを有した入り江がある。ここに限らず世界中の他の
多くの場所も、今だ人の経済に役立てられておらず水の
加熱を１７− 含む事業を行なうのに良く適している沼や湖や入り江や
礁湖を有している。

上述した実施例はこの発明を説明するためのものであり
、この発明を何んら限定するものでなく、この発明の技
術範囲内で変形、改造等の施されたものも全てこの発明
に包含されることはいうまでもない。

覆部材から成る浮上ブランケットを有した太陽熱温水製
造装置の一部の上面を示す平面図；第２図は、第１図の
線２−２に沿った断面図；第３図ないし第５図の夫々は
、被覆部材の変形例を第２図と同様な断面で示す断面図
；第６図は、この発明の実施例による数千の被覆部材か
ら成る浮上ブランケットを有した太陽熱温水製造装置及
び浮上枠体を使用して水を暖める施設を概略的に示す平
面図である。

１０．１１・・・被覆部材、１２・・・袋の壁、１３・
・・半透明液体、１４・・・半透明気体、１５・・・水
、１８− ｌ６・・・表面、１７・・・大気、１８・・・最下部の
区画、１９・・・まん中の区画、２０・・・最上部の区
画、２１・・・下側の区画、２２・・・上側の区画、２
３・・・下側の区画、２４・・・上側の区画、２５・・
・表面、５０・・・小島、５１・・・大洋、５２・・・
入り江、５３・・・開口、５４・・・さんご礁、５５・
・・提防、５６・・・第１の区画、５７・・・第２の区
画、５８・・・第３の区画、５９・・・浮上枠体、６０
・・・分離骨組、６１・・・岸辺、６２・・・大洋熱エ
ネルギ転換施設、６３・・・電気ケーブル、６４・・・
化学プラント、６５・・・冷水プラント、６６・・・浮
上枠体。

出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦■、事件の表
示 特願昭５８−１’、３８３２号 ２、発明の名称 ３、補正をする者 事件との関係　特ト出願人 ヅエンス・オレ・ソレンセン ４、代理人 ５、補正命令の日付 昭和５８年７月２６日 ６　補正の対象 国籍証明書 °　　　図面（第３閃乃至５図１） ７、補正の内容 （１）　　図面１の浄曹（内容に変更なし）（２）　　
国籍証明書原木は特願昭５６−５００４６９号にて昭和
５６任、】０月８日提出のものを援用する。証明書原本
（二添付の訳文では出願人住所の「己載Ｃ二おいて、「
ランチオｊとあるは、本願では「ランチョ」となってお
りますが、これは表音上の差異にすぎず、１−一の住所
であります。また本願の出願人住所（二は郵便番号であ
るｒ９２０６７ｊが入っておりますが同一の住所である
ことＣ−相違ありません。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　水の表面を大気及び太陽の放射熱にさらし、水の
   表面を、半透明液体及び半透明気体を収容した半透明の
   プラスチックの薄膜の壁を夫夫が有している複数の被覆
   部材から成り夫々の被覆部材が隣接した被覆部材を押圧
   しこの結果可撓性を有しているその薄い壁が隣接してい
   る被覆部材の可撓性を有した薄い壁の接触部位の形に一
   致している浮上ブランケットで覆い、浮上ブランケット
   が太陽の放射熱を水へ到達させ、そして大気中への水の
   熱吸収蒸発を減少させ、さらに水と大気との間の断熱を
   行なう、ことを特徴とする太陽熱温水製造方法。 ２、半透明気体が空気を含んでいることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の太陽熱温水製造方法。 ３、半透明液体が水を含んでいることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の太陽熱温水製造方法。 ４、プラスチックの薄膜がポリオレフィンであることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の太陽熱温水製造
   方法。 ５、複数の被核部材中の少なくともいくつかは内部が区
   切られていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の太陽熱温水製造方法。 ６、　半透明気体、半透明液体、及び／またはプラスチ
   ックの薄膜が低周波数の赤外線の通過を阻止する物質で
   形成されており、水からの放射熱エネルギの排出を減少
   させることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の太
   陽熱温水製造方法。 ７、　複数の被覆部材から成る浮上ブランケットが浮上
   枠体の複数の分離骨組中に配置されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の太陽熱温水製造方法。 ８、熱エネルギ転換施設からの冷水と組み合わされて使
   用されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   太陽熱温水製造方法。 ９、半透明液体がプラスチックの薄膜によって半透明気
   体から分離されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第５項記載の太陽熱温水製造方法。 １０、半透明液体の粘性を高めることによって半透明液
   体の熱対流を減少させることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の太陽熱温水製造方法。 １１、水の表面を大気及び太陽の放射熱にさらし、水の
   表面を半透明液体及び半透明気体を収容した半透明のプ
   ラスチックの薄膜の壁を夫々が有している複数の被覆部
   材から成る浮上ブランケットで覆い、夫々の被覆部材が
   隣接した被覆部材を押圧して、この結果、可撓性を有し
   ているその薄い壁が隣接している被覆部材の可撓性を有
   した薄い壁の接触部位の形に一致し、浮上ブランケット
   が太陽の放射熱を水へ到達させ、そして大気中への水の
   熱吸収蒸発を減少させ、さらに水と大気との間の断熱を
   行なう、ことを特徴とする太陽熱温水製造装置。 １２６　　半透明気体が空気を含んでいることを特徴と
   する特許請求の範囲第１１項記載の太陽熱温水製造装置
   。 １３、半透明液体が水を含んでいることを特徴とする特
   許請求の範囲第１１項記載の太陽熱温水製造装置。 】４．プラスチックの薄膜がポリオレフィンであること
   を特徴とする特許請求の範囲第１１項記載の太陽熱温水
   製造装置。 １５、複数の被覆部材中の少なくともいくつかは内部が
   区切られていることを特徴とする特許請求の範囲第１１
   項記載の太陽熱温水製造装置１６、半透明気体、半透明
   液体、及び／またはプラスチックの薄膜が低周波数の赤
   外線の通過を阻止する物質で形成されており、水からの
   放射熱エネルギの排出を減少させることを特徴とする特
   許請求の範囲第１１項記載の太陽熱温水製造装置。 １７、複数の被覆部材から成る浮上ブランケットが浮上
   枠体の複数の分離骨組中に配置されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１１項記載の太陽熱温水製造装置
   。 １８、熱エネルギ転換施設を備えていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１１項記載の太陽熱温水製造装置。 １９、半透明液体がプラスチックの薄膜によって半透明
   気体から分離されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１５項記載の太陽熱温水製造装置。 ２０、半透明液体の粘性を高めることによって半透明液
   体の熱対流を減少させることを特徴とする特許請求の範
   囲第１１項記載の太陽熱温水製造装置。