JPS59500755A - 塩気水または塩水のための脱塩器 - 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】 塩気水または塩水のための脱塩器 本発明は、それに限定されるわけではないが、特に海洋船舶用に適した塩水脱塩 器に関する。

従来技術の簡単な説明 現在利用しつる船舶用脱塩装置は、幾つかの問題点を有している。第１に、それ らは、排除器を作動させるのに電気圧力ポンプを使用する。そのようなポンプは 、その動力を得るために船舶の主エンジンおよび／または補助エンジンによって 駆動される発電機および／または交流発電機を必要とする。エンジンは十分な動 力を供給す、るために例えば３０００　ｙｐｍもの回転数で作動しなければ々ら ないので、エンジンが圧力ボンブのだめの電力を創生するためだけに運転されて いるときは燃料が無駄にされる。第２に、ポンプは圧力下で排除器を駆動するの で、排除器内の圧力を実質的に一定の値に維持し、従って、凝縮液創生速度を一 定に維持するためにバイパス弁を設けなければならない。第６に、「静止」型脱 塩装置は、定期的にスケール除去操作を行わねばならず、淡水生産能力が低く、 浸透式であるから浸透膜の損傷を防止するために始動時に慎重な操作をしなけれ ばならない。

発明の概要 本発明の目的は、ポンプに動力を与えるために発電機および／または交流発電・ 、茨を必要としない脱塩装置を提供することである。

本発明の他の目的は、エンジンの全作動範囲に亘って作動させることができる脱 塩装置を提供することである。

本発明の更に他の目的は、排除器がその過負荷を防止する吸引ポンプによって駆 動されるようにしだ脱塩装置を提供することである。

本発明の更に他の目的は、比較的低い加熱温度で作動する脱塩装置を提供するこ とである。

本発明の更に他の目的は、脱塩室をガラス繊維または他の適当なプラスチック材 で製造した脱塩装置を提供することである。

本発明のその他の目的は以下の説明から明らかになろう。

一実施形態においては、本発明は、半塩水または塩水のための脱塩装置であって 、 脱塩室と、 半塩水棟たけ塩水を沸騰させるために該脱塩室の下方部分に設けられた熱交換器 と、 沸騰水から発生した脱塩水蒸気を凝縮させるために脱塩室の上方部分に設けられ た少くとも１つの凝縮管コイルと、 前記熱交換器と凝縮管コイルとの間に設けられた少くとも１つの反せ板と、 前記脱塩室からの凝縮した脱塩水のだめの少くとも１つの出口とを備え、 前記凝縮管コイルは、吸引ポンプによって半塩水または塩水供給源から吸引され る水によって冷却され、前記凝縮管コイルからの水は、前記脱塩室内に少くとも 部分真空を創生するために該脱塩室に連結された排除器を通して吸引されるよう に外されていることを特徴とする脱塩装置にある。

脱塩室から脱塩水を抽出するだめに第２吸引ポンプによって付勢される第２排除 器を設けることが好捷しい。

この吸引ポンプは、脱塩水を貯留する淡水タンクから淡水を吸引し、それによっ て排除器を付勢する（作動させる）ようにすることが好ましい。

また、第１排除器は、脱塩室の底部から濃縮されたブライ、ン（塩水）をも抽出 するようにすることが好ましい。

第１排除器は、また、脱塩室内の過剰の水を抽出するために脱塩室のオーバーフ ロー出口にも接続することが好ましい。

吸引ポンプを駆動するエンジンが切られたときは、空気が脱塩室内へ吹込まれ、 脱塩室を大気圧に戻すようにすることが好オしい。

前記熱交換器は、吸引ポンプを駆動するエンジンから、または、太陽熱式温水収 集器から受取るようにすることが好ましい。

塩気水捷たは塩水の一部分は、凝縮管コイル内で加熱された後脱塩室へ供給し、 該室内の水液面を所望の高さに維持するようにすることが好寸しい。

図面の簡単な説明 本発明を完全に理解することができるように、以下に添付図を参照して好捷しい 実施例を説明する。

第１図は脱塩室の透視図と、船舶用のだめの関連回路の概略図である。

第２図は第１図の線２−２に沿ってみた脱塩室の断面図である。

第３図は本発明に用いるのに適した排除器の側断面図説塩室１０は、両端をそれ ぞれ着脱自在の端板１２によって閉鎖されたほぼ楕円状の殻体１１を有している 。

殻体も端板もガラス繊維で形成されている。端板を殻体の各端に封止するために 殻体の各端に周溝を形成し、セルフタッピンねじによって端板全般体に固定する 。

脱塩室の底部分は、処理すべき半塩水才たは塩水１３（以下単に「塩水」という ）のための容器を構成し、塩水の液面高さはオーバーフロー出口１４によって制 限される。

複数の傾斜した反せ板１５と、それらの反せ板の上端に連結した複数の互いに前 隅された垂直反せ板１６が設けられており、垂直反せ板１６の間には、泡が脱塩 装置の上方部分の凝縮室１８内へ進入するのを防止する中央網スクリーン１７が 設けられている。

凝縮室１８の頂部において、蒸気は凝縮室１８の両側に蛇行状に設けられた１対 の凝縮管１９の外面上で凝縮する。凝縮水は、殻体１１の側面才たは反せ板１５ の上面に沿って流下し、凝縮水収集室２０へ至り、そこから凝縮水出口２１を通 して抽出される。

脱塩器１０の底部には蛇行鋼管から成る熱交換器が設けられており、温水管２３ によって温水源に接続されている。

凝縮管１９の出口側には弁２５を介してスプレーノズル２４が接続されている。

弁２５は、塩水１３の量を所望のレベル（液面高さ）に維持するために凝縮管内 の熱い塩水の一部分を脱塩室内ヘスブレーさせるだめのものである。

濃縮氏れたブライン（塩水）は、脱塩器の底部からブライン出口２６を通して抽 出される。

この脱塩基の作動は以下の通りである。

例えば６２℃またはそれ以上の温度の温水が船の主エンジン２７の冷却系から温 水管２６を経て熱交換器２２を通してポンプ送シされる。熱交換器２２から戻さ れる冷却された温水の温度が８５℃よシ高いときは、サーモスタットによシ制御 されるバイパス弁２８が、エンジン２イの過熱を防止するために熱交換器２２か らの温水をエンジン２７へ戻す前にその水の一部分を海水熱交換器２９を通して バイパスさせる。

塩水は、海から海水コツクロ０およびフィルタ３１を介して吸引され、導入管３ ２を通してマニホールド６３へ通される。マニホールド６３は、入ってくる塩水 を凝縮管１９へ分配する。凝縮管１９内で加熱された塩水は、排出マニホールド ６４へ入り、排出管３５を通って排除器３６へ流れる。排除器６６は、その出口 を船舶のエンジンにより駆動されるポンプ６７に接続されている。ポンプ６７は 、排除器からの加熱された塩水を海へ戻す。

マニホールド３４からの熱い塩水の一部分は、脱塩室内の塩水１６の液面を所定 のレベルに維持するために弁２５を通してスプレーノズル２４へ送られる。液面 の高さを点検することができるように殻体１１（または端板１２）に覗きガラス ６８が設けられている。

排除器６６の入口は、脱塩器内の濃縮ブラインを抽出するために流れ覗きガラス ３９および掃去弁４０を介してブライン出口２６に、そして、流れ覗きガラス４ １およびオーバーフロー弁４２を介してオーバーフロー出口１４に接続されてい る。ブライン出口２６およびオーバーフロー出口１４から排除器３６への所望の 流れを維持するために排除器３６への入口の上流にバランス分配器４６および逆 止弁４４が設けられている。排除器６６によって創生される真空が脱塩器１０内 の圧力を減少させ、塩水１３の沸騰塩度を低下させる。脱塩器内の減圧により、 水１３を例えば６２℃の温度で沸騰させることができる。

第３図を参照して説明すると、排除器６６は、始端狭窄部３６ｂを有する中心孔 ３６ａを備えた本体を有している。

逆止弁４４に接続された導管４４．３は、排除器の本体に角度をなして突入して おり、中心孔に形成された狭窄部３６ｃがそこを通る水の流れにより真空を創生 ずる。

吸引ポンプ６７と共通の軸から駆動される、エンジン駆動による第２吸引ポンプ ４５は、淡水タンク４７がら第２排除器４６を通して水を吸引する。淡水タンク ４７を排除器４６に接続する水導管４８は、タンク４７内に水の予備供給源が確 保されているようにタンクの底面よシ上に離れたところに配置されている。排除 器４６の入口は、塩度モニター５０を備えだ淡水導管４９およびマニホールド５ １を介して凝縮水出口２１に接続されている。ポンプ４５が消勢されているとき タンク４７がらの淡Ｋが脱塩器１０内へ吸入されるのを防止するために逆止弁５ ２が設けられている。タンク４７がらは、追加の貯留容量を提供する溜め４７ａ へ水を送給することができる。

熱交換器２２は、塩水１３を沸騰させ、水蒸気は、凝縮室１８内へ上昇し、凝縮 管１９の外面上で凝縮する。

網スクリーン１７は、蒸気内の泡を捕捉し、泡が凝縮室に進入するのを防止する 。凝縮した淡水は、凝縮管から滴下して凝縮水収縮室２０内にだまり、一方、濃 縮された残留ブラインは脱塩器の下方部分へ至りブライン出口２６を経て抽出さ れる。

脱塩器１０内に部分真空を創生ずる排除器６６も、脱塩器内の過剰塩水をオーバ ーフロー出口１４を通して抽出する。

出口２６．１４と排除器３６との間に設けられている逆止弁４４は、ポンプ３７ の吐出側に設けられたダイヤフラム弁によって制御されるようにすることができ る。エンジン２７が切られると、ポンプ３７の下流側に作用する圧力が低下し、 ポンプの上記ダイヤフラム弁が逆止弁４４を閉鎖し、塩水およびブラインが脱塩 器内へ吸戻されるのを防止する。

逆止弁４４には、エンジンが切られて該弁が閉鎖されたとき、脱塩器内へ空気を 流入させて脱塩器内の真空を破る働きをする空気バイパスを設けることもできる 。かくして、エンジン２７が作動されると、脱塩器は抜気され、エンジンが切ら れると、脱塩器は大気圧に戻される。

この脱塩装置は、塩水を脱塩するだめの簡単で能率的な手段を提供し、その熱交 換器としての作用のおかげで船舶の大型エンジンに対しても海水熱交換器２９を 設けるだけでよい。

脱塩器の各配管と導管との間に取外し自在の継手を設けたことと、着脱自在の端 板１２を設けたことにより、脱塩器に、対する修理または保守サービスを簡単に 、がっ、迅速に実施することができ、また、電気ポンプの使用を回避したことに よりそれに付随する問題を排除する。一方の端板１２に設けた着脱自在のプラグ ５６は、脱塩器の不使用時に熱交換管２２のスクールを除去するために脱塩器内 へ酸を入れることを可能にする。

本発明の脱塩ユニットは、ここでは船舶に適用した場合について特に説明したが 、塩気のある水を淡水化するために例えば砂漠地域でも使用することができ、熱 交挨器２２のための温水は、太陽熱温水器によって供給することができ、ポンプ は、スチームモータ（スチームは太陽熱集熱器で創生することができる）によっ て、あるいは、太陽熱式発電パネルにより駆動される電気モータによって駆動さ せることができる。

上述した実施例に対し、本発明の範囲から逸脱することなく、いろいろな変更お よび改変を行うことができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．　塩気のある水または塩水のための脱塩装置であって、脱塩室と、 塩気水または塩水を沸騰させるために該脱塩室の下方部分に設けられた熱交換器 と、 沸騰水から発生した脱塩水蒸気を凝縮させるために脱塩室の上方部分に設けられ た少くとも１つの凝縮管コイルと、 前記熱交換器と凝縮管コイルとの間に設けられた少くとも１つの反せ板と、 前記脱塩室からの凝縮した脱塩水のだめの出口とを備え、 前記凝縮管凸イルは、吸引ポンプによって塩気水または塩水供給源から吸引され る水によって冷却され、前記凝縮管コイルからの水は、前記脱塩室内に少くとも 部分真空を創生するために該脱塩室に連結された排除器を通して吸引されるよう になされていることを特徴とする脱塩装置。 Ｚ　前記脱塩室から脱塩水を抽出するために第２吸引ポンプによって付勢される 第２排除器が設けられ、該第２吸引ポンプが、脱塩水を貯留する淡水タンクから 淡水を吸引し、それによって第２排除器を付勢するようになされている請求の範 囲第１項記載の脱塩装置。 ３、　前記第１排除器は、前記脱塩室から濃縮されたブラインを抽出するために 脱塩室の底部のプライン出口に、そして、脱塩室内の過剰の塩気水捷だは塩水を 抽出するために脱塩室のオーバーフロー出口に接続されておシ、該オーバーフロ ー出口を通して空気および／または水蒸気を吸引することによって脱塩室内に前 記真空が創生されるようになされている請求の範囲第１項記載の脱塩装置。 ４、　前記熱交換器は、前記吸引ポンプを駆動するエンジンから温水を受取るよ うになされている請求の範囲第１項または２項記載の脱塩装置。 ５　前記塩気水または塩水の一部分は、前記凝縮管コイル内で加熱された後脱塩 室へ供給され、脱塩室内の水面を所望の高さに維持するようになされている請求 の範囲第１項記載の脱塩装置。 ６．１対の前記凝縮管コイルが、前記反せ板と脱塩室の側壁との結合部に沿って 設けられた凝縮水収集室の上方で脱塩室内に設けられており、該コイルの入口お よび出口は、それぞれのマニホールドに接続されている請求の範囲第２項記載の 脱塩装置。 ｌ　前記脱塩室の壁は、該室からの熱損失を制限するために断熱材で形成されて いる請求の範囲第１項記載の脱塩装置。