JPS61178015A

JPS61178015A - 造水装置

Info

Publication number: JPS61178015A
Application number: JP60017959A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Katayama; 正敏片山
Original assignee: Takuma Co Ltd
Current assignee: Takuma Co Ltd
Priority date: 1985-01-31
Filing date: 1985-01-31
Publication date: 1986-08-09

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〕本発明は、空気中の水分を凝縮させて水を生成する装置
で、詳しくは、空気中の水分を吸着可能で、かつ、加熱
されることにより吸着した水分を脱着可能な吸着器と、
外気中の水分を前記吸着器に吸着させるように外気を吸
着器に対して給排可能な吸着用空気通路と、高温空気に
より前記吸着器内の水分を脱着させて高温空気に取り込
ませるように高温空気を吸着器に対して給排可能な脱着
用空気通路と、この脱着用空気通路内の水分取り込み空
気を冷却して水分を凝縮させる冷却器とを備えた造水装
置に関する。

〔従来の技術〕

たとえば、海水を淡水化して飲料用等の水を生成する造
水装置においては、設備箇所が海辺といったように設備
箇所に制約を受けるが、本発明が対象とする造水装置に
おいては、そのような制約がなくて、原理的には地球上
のどのような地域にも設備でき、特に、水が河川や湖沼
、海等の形で存在することがほとんどない砂漠用の造水
装置として非常に有用である。そして、従来のこの種の
造水装置においては、外気を冷却源として、水分取り込
み空気と外気とを熱交換させることにより、水分取り込
み空気中の水分を凝縮させるように構成されていた。

しかしながら、前記従来装置によるときは、外気を冷却
源とするため、凝縮量が少なく、しかも、凝縮に必要な
冷却熱量を全て放熱する必要があるため、熱損失が大き
いのである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、かかる点にかんがみて勘案されたものであっ
て、その目的は、凝縮量が多ぐ、しかも、熱損失が少な
い造水装置を提供する点にある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的達成のために講じた本発明による造水装置の特
徴構成は、前記冷却器が、ヒートポンプの蒸発器をもっ
て構成されいる点にあり、それによる作用効果は次の通
りである。

〔作　用〕

ヒートポンプをもって凝縮するため、冷却器による水分
取り込み空気の冷却湿度を外気に比較して非常に低くす
ることができ、しかも、凝縮に必要な全熱量をヒートポ
ンプをもって汲上げて吸着用空気の加熱源として有効利
用することができる。

〔発明の効果〕

従って、凝縮量が多く、しかも、熱損失が非常に少なく
て効率良く運転することができる造水装置を提供できる
ようになった。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１実施例第１図に示すように、空気中の水分を吸着可能で、かつ
、加熱されることにより吸着した水分を脱着可能な吸着
器（１）と、外気中の水分を前記吸着器（１）に吸着さ
せるように外気を吸着器（１）に対して給排可能な吸着
用空気通路（２）と、高温空気により吸着器（１）内の
水分を脱着させて高温空気に取り込ませるように高温空
気を吸着器（１）に対して給排可能な脱着用空気通路（
３）と、この脱着用空気通路（３）内の水分取り込み空
気を冷却して水分を凝縮させる冷却器（４）と、凝縮水
を貯留する脱水槽（５）とを設けて、空気中の水分から
水を生成する造水装置を構成する。

この造水装置は、各装置を走行車体に搭載することによ
り走行可能に構成されている。

前記吸着器（１）は、モータ（１ａ）を介して駆動回転
可能なロータ状の吸着剤（１Ａ）をケース（ＩＢ）に内
装し、このケース（ＩＢ）の−側板に、吸着用空気通路
（２）に接続する外気入口（ａ２）と脱着用空気通路（
３）に接続する高温空気出口（Ｂ、）とを回転軸芯周り
に１８０＠隔てて形成するとともに、ケース（ＩＢ）の
他側板に、吸着用空気通路（２）に接続する外気出口（
ｂ２）と脱着用空気通路（３）に接続する高温空気入口
（ａ、）とを、各々が前記外気入口（ａｔ）、高温空気
出口（ｂ、）に回転軸芯方向で対抗する状態に形成した
構造に構成されている。つまり、“回転軸芯周りに間隔
を隔てだ三箇所のうちの一方において外気を、かつ、他
方において高温空気をそれぞれそれらの流れ方向が互い
に逆となる状態で同時的に流動させるように構成され、
吸着剤（１Ａ）を回転させつつ外気と高温空気とを前記
のように流動させることにより、吸着とを並行して連続
的に行うように構成されている。前記吸着剤（ＬＡ）は
、シリカゲルに無機塩類（ハロゲン等）又は塩化リチウ
ムを含浸させて構成されている。

前記吸着用空気通路（２）には、バグフィルタ（６）と
、外気導入電動プロワ（７）と、風量調節用ダンパ（８
）と、導入外気の相対湿度を検出するセンサ（９）と、
導入空気の相対湿度を低下させるように導入空気を加熱
可能な加熱器（１０）とが設けられている。また、前記
脱着用空気通路（３）は、前記吸着器（１）と冷却器（
４）とのあいだで空気を循環させる環状に構成されてお
り、冷却器（４）から吸着器（１）に至る通路部分には
、空気を加熱する第１加熱器（１１）と空気循環用電動
プロワ（１２）と空気を加熱する第２加熱器（１３）と
が設けられ、かつ、吸着器（１）から冷却器（４）に至
る通路部分には、バイパス通路（１４）が接続されてい
る。

前記加熱器（１０）は、前記バイパス路（１４）内の空
気により導入空気を加熱させる熱交換器であって、前記
脱着用空気通路（３）とバイパス通路（１４）との合流
部には、前記センサ（９）の検出湿度に基づいて、検出
湿度が一定値以上のとき、加熱器（１０）により導入空
気を加熱させるようにバイパス路（１４）を開く第１状
態に切替わり、かつ、検出湿度が一定値未満のとき、加
熱器（１０）による加熱を停止させるようにバイパス路
（１４）を閉じる第２状態に切替わる三方切替ダンパー
（１５）が設けられている。つまり、造水装置において
は、導入空気の相対湿度を一定値未満に自動維持して、
前記吸着器（１）における吸着剤（１Ａ）が持ち去られ
るいわゆる、キャリーオーバーを防止するように構成さ
れている。

前記冷却器（４）は、エンジン（１６）により駆動され
る圧縮機（１７ａ）を備えたヒートポンプ（１７）の蒸
発器をもって構成されており、前記第１加熱器（１１）
は、前記ヒートポンプ（１７）の凝縮器をもって構成さ
れている。前記第２加熱器（１３）は、前記エンジン（
１６）の排ガスにより空気を加熱するように排ガス通路
（１８）と脱着用空気通路（３）とのあいだに介装され
た熱交換器である。

前記ヒートポンプ（１７）を駆動するエンジン（１６）
は、造水装置の走行用駆動エンジンを兼用するものであ
る。

また、前記プロワ（７）　（１２）、ダンパ（８）　（
１５）のアクチュエータ、吸着器（１）回転用のモータ
（１ａ）で代表される電装品に対する電力は、前記エン
ジン（１６）により駆動される発電機（１９）によって
賄われるのであって、発電機（１９）による余剰電力は
バッテリ（２０）に蓄電される。

（１７ｂ）は前記ヒートポンプ（１７）における膨張弁
であり、（２１）と（２２）はエンジン冷却用のラジェ
ータと冷却水循環ポンプである。

上記構成によれば、第２図に示すように、吸着用空気通
路（２）内に導入された外気は、吸着器（１）内を通過
して水分を吸着されることによって、低温高湿度状態（
Ａ）から高温低湿度状態に変化する。つまり、外気が除
湿され、それ相当の水分が吸着器（１）に吸着される。

他方、脱着用空気通路（３）内の空気は、吸着器（１）
内を通過することによって吸着器（１）から水分を脱着
して、高温低湿度状態（Ｃ）から中温高湿度状態（Ｄ）
に変化し、冷却器（４）で冷却されて水分が凝縮するこ
とによって、中温高湿度状態（Ｄ）から低温低湿度状態
（ＩＥ）に変化し、第１、第２加熱器（１１）　（１３
）で加熱されることによって、低温低湿度状態（Ｅ）か
ら高温低湿度状Ｍ　（Ｃ）に変化する。そして、ヒート
ポンプ（１７）により、水分取り込み空気から水分を凝
縮させて取り出すための冷却と、この冷却された水分取
り出し後の空気を吸着器（１）からの脱着用高温空気と
するための加熱とを行うから、空冷式に比較して低温を
作れ、凝縮量を多くすることができるのみならず、熱損
失を少なくして運転効率を勝れたものにできる。しかも
、ヒートポンプ（１７）をニシジン（１６）により駆動
し、かつ、各電装品の電力を前記エンジン（１６）で駆
動される発電機（１９）により賄うようにしであるから
、砂漠等、動力を得ることがむずかしい場所であっても
運転することができる。その上、吸着剤（１Ａ）のキャ
リーオーバーを防止するようにしであるから、吸着剤（
１Ａ）の補給等が少なくて済み、メンテナンスが容易で
あるとともに、ランニングコストが安く済む。更に、吸
着器（１）内での尋人外気と脱着用高温空気との流れ方
向が逆であるから、導入外気中の砂等の塵埃が吸着器（
１）に目詰りしても、高温空気によりその目詰りを解消
して、吸着器（１）の目詰りに対するメンテナンスが容
易である。

第２実施例前記第１実施例において、前記貯水タンク（５）からの
水を受容する大容量のタンク（２３）を設けるとともに
、この大容量タンク（２３）内の水を夜間において外気
により冷却する冷却ファン（２４）付きの熱交換器（２
５）と水循環ポンプ（２６）と′を設け、かつ、前記大
容量タンク（２３）内の＊＃をもって水分取り込み空気
を冷却凝縮させる補助冷却器（４゛）を設ける。（２７
）は、前記大容量タンク（２３）と補助冷却器（４）と
のあいだで冷却水を循環させるためのポンプである。こ
の場合、ヒートポンプ（１７）の負荷を軽減することが
できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る造水装置の実施例を示し、第１図は
第１実施例を示す原理図、第２図は空気の湿度変化を示
すグラフ、第３図は第２実施例を示す原理図である。（１）・・・・・・吸着器、（２）・・・・・・吸着用
空気通路、（３）・・・・・・脱着用空気通路、（４）
・・・・・・冷却器、（１７）・・・・・・ヒートポン
プ、（１６）・・・・・・エンジン、（１０）　（１１
）・・・・・・加熱器、（１Ａ）・・・・・・吸着剤。

Claims

【特許請求の範囲】［１］空気中の水分を吸着可能で、かつ、加熱されるこ
とにより吸着した水分を脱着可能な吸着器（１）と、外
気中の水分を前記吸着器（１）に吸着させるように外気
を吸着器（１）に対して給排可能な吸着用空気通路（２
）と、高温空気により前記吸着器（１）内の水分を脱着
させて高温空気に取り込ませるように高温空気を吸着器
（１）に対して給徘可能な脱着用空気通路（３）と、こ
の脱着用空気通路（３）内の水分取り込み空気を冷却し
て水分を凝縮させる冷却器（４）とを備えた造水装置に
おいて、前記冷却器（４）が、ヒートポンプ（１７）の
蒸発器をもって構成されている造水装置。［２］前記ヒートポンプ（１７）がエンジン（１６）に
より駆動されるものである特許請求の範囲第［１］項に
記載の造水装置。［３］前記吸着器（１）における吸着剤（１Ａ）が、シ
リカゲルに無機塩類または塩化リチウムを含浸させて構
成されたものである特許請求の範囲第［１］項または第
［２］項に記載の造水装置。［４］前記脱着用空気通路（３）が、前記吸着器（１）
と冷却器（４）とのあいだで空気を循環させる環状に構
成され、かつ、冷却器（４）から吸着器（１）への通路
部分に空気を加熱する加熱器（１１）を備えたものであ
る特許請求の範囲第［１］項または第［２］項に記載の
造水装置。［５］前記吸着用空気通路（２）が、導入外気の相対湿
度を低下させるように、導入外気を加熱可能な加熱器（
１０）を備えたものである特許請求の範囲第［１］項ま
たは第［２］項に記載の造水装置。［６］前記エンジン（１６）が走行用の駆動エンジンを
兼用するものである特許請求の範囲第［２］項に記載の
造水装置。