JPS61502315A - ダイヤフラム蒸留装置 - 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】 ダイヤフラム蒸留装置 本発明はダイヤフラム蒸留装置に関する。

ダイヤプラム蒸留装置は例えば海水脱塩などですでに知られている。この装置の 一つはスエーデン特許第８００２２３３−８号で知られている。

前記特許では、装置はダイヤフラムを有するよう記され、ダイヤフラムは、蒸気 はダイヤフラムを通ることが出来るが、液体はこれを通ることが出来な９）特性 を持っている。ダイヤフラムと並列に、凝結面が置かれ、その上熱交換機が設け られ、その目的は、蒸留される液体を暖かく維持し、凝結面をこれを通して流れ るより冷たい液体により冷たく維持することである。

本発明は蒸留工程に必要なダイヤフラム蒸留と熱交換とを一つの同じ装置内に組 合わせる目的を持っている。

本発明は、別の単位装置と一緒に結合することの出来る簡単で小型の単位装置を 得ることを意味し、単位装置の各々は、ダイヤフラム、凝結面、及び熱交換面を 有する。

それゆえ本発明は、海水の脱塩など液体をダイヤフラム蒸留する装置に関し、装 置はダイヤフラムを有し、ダイヤプラムを通して蒸気は通ることが出来るが液体 は通ることが出来ず、さらにダイヤプラムを通過した蒸気を凝結する凝結面と、 必要な通路とを有する。本発明は、本装置が１個又はそれ以上の単位装置を有し 、その各々は一方が他方の中に置かれた複数個のパイプ即ち、第１内側バイブと 、その外側に置かれ、前記種類のダイヤフラムを構成する第２パイプと、第２バ イブの外側に置かれた第３パイプとを有し、前記第１バイブ及び第３パイプはガ ス密材料であり、前記単位装置は第４のガス密パイプにより取囲まれ、第１通路 は前記第１パイプにより形成され、第２、第３及び第４通路は前記パイプの間に 内側から外側方向に順に形成され、前記通路は半径方向の順序で、夫々熱供給の ための熱い媒体を運ぶため、蒸留される液体を運ぶため、ダイヤフラムを通過し たガスを凝結するため、ｉ結した蒸留物を運ぶため、及び熱を外に導くための冷 たい媒体を運ぶために予定され、ガスの凝結は凝結面に向けて行なわれ、この面 はダイヤフラムと反対の通路の面で構成されることを特徴とする。

本発明は添付図面に示すその実施例について次に詳しく説明され、その第１図は いくつかのペイプで組立てられた単位装置の断面図、第２図は第３図のＡ−Ａの 水平断面で見たいくつかの単位装置で構成される装置の図解図、第３図は第２図 のＢ−８の断面で見た第２図の装置を示している。

ダイヤフラム蒸留は大きい圧力又は真空を使わずに比較的低温で蒸留を行なう方 法である。ダイヤフラム蒸留では、温度差は蒸留される液体と、面との間に維持 され、この面に向けてダイヤフラムを通過したガスの凝結が行なわれる。それゆ え熱は蒸留される液体に加えら札、熱は凝結面から除去される。

第１図はいくつ力）のパイプで組立てられた本発明による単位装置の断面図であ る。第１図では単位長の部分だけが示されている。１個又はいくつかのこの単位 装置を一緒に使うこ・とが出来る。

各単位装置は、一方が他方の中に置かれた複数個のパイプ、即ち第１内側パイプ １、その外側に置かれた第２パイプ２、第２パイプ２の外側におかれた第３バイ ブ３を有する。単位装置は第４パイプ４に取囲まれている。

第１バイブ１、第３バイブ３、第４パイプ４は例えばプラスチック又は金属など ガス密材料で作られる。パイプ１．３．４は熱伝導特性が良く、耐蝕性のある材 料で作らねばならない。第２パイプ２はダイヤフラムを構成し、ダイヤフラムは 知られるように蒸気を通すことが出来るが液体を通すことが出来ないように設計 される。

第１図に示す配置により、第１通路５は第１内側バイブ１により形成される。第 ２通路６と第３、第４通路３゜４は前記パイプの間に内側から外側方向に順に形 成される。

前記通路は半径方向の順に、夫々熱を供給するための熱い媒体を運ぶため、蒸留 される液体を運ぶため、ダイヤフラム２を通過したガスを凝結するため、凝結し た蒸留物を運ぶため、熱を除去するための冷たい媒体を運ぶために予定されてい る。前記半径方向の順序は、２＠の通路５，６がダイヤフラム２の内側に置かれ 、２個の通路７，８が前記ダイヤフラムの外側に置かれるので内側から外方に、 又は外側から内方にでもよい。

本発明は次に海水の脱塩に関して述べるけれどもこれは一例を構成するだけであ る。本発明はこの適用に限るものでなく、ダイヤフラム蒸留をされるどんな液体 にも使うことが出来る。

その上次の例では、第１内側パイプは熱い媒体を運ぶよう予定されていると仮定 する。第１図、第２図、第３図では［“ＷＷＪは温水、ｒｓＷＪは塩水、ｒＰＷ Ｊは生成水、ｒｃＷＪは冷水、ｒＡＩＲＪは空気を示している。

装置は次のように作動する。温水ｒＷＷＪは第１通路５を経て汲入れられる。そ れにより第１バイブ１の壁は加熱され、それゆえ第２通路６を経て汲入れられる 塩水ｒｓＷＪは加熱される。加熱された塩水は水蒸気を出し、これがダイヤフラ ム２を経て第３通路７の中に進む。第３バイブ３の面は第４通路８を経て汲入れ られた冷水ｒＣＷＪにより蒸気の露点よりＴの温度まで冷却される。

ダイヤフラムを経て進んだ蒸気は第３バイブ３の内側に向けて凝結し、この面は それゆえ凝結面を構成し、凝結した生成水ｒＰＷＪは第３通路７により集合タン クなどに導かれる。生成水はそれゆえ脱塩された海水である。

本装置の構造設計は、これが蒸留要素と熱交換機との両者を有することを意味し ている。装置はそれゆえ既知の装置と比べて簡単且つ小型である。

第１通路内の水が加熱され、又は第４通路内の水があるいは冷却される方法は、 本発明の部分を構成しない。

あとでこの水を第１通路Ｓ内に汲入れることも可能である。冷水ｒｃＷＪは例え ば、塩水ｒｓＷＪが海水である場合は海水で構成することが出来る。それゆえ装 置は海辺又は海中に置くことが出来る。

装置内に汲入れられる水を夫々加熱及び冷却するため熱ポンプを使うことが出来 る。

装置は単位装置の長手軸線が垂直となるよう置くのが好ましい。

第３通路７はその上端の所で自由大気又は適当なガスに結合するのが好ましい。

この理由は蒸気が凝結する時に第３通路７内に真空が生ずるのを防ぐためである 。ダイヤフラム２と凝結面、即ち第３バイブ３の内側との間に半径方向の距離を 維持するため、好適実施例によれば第３通路７の中に間隔部材が設けられる。こ の間隔部材は例えば網、折曲げられたプラスチック部分又はその他適当な部材で よい。

第１バイブ１と第３バイブ３とは薄いプラスチック板で構成することが出来る。

このような場合、上記種類の間隔部材は通路５゜６，７．８のいくつが又はすべ てに設けることが出来る。

上記単位装置はいくつかの同様な単位装置と並列に結合してより大きい装置にす るのに特に適している。

この場合、第４の外側パイプ４はいくつかの単位装置１その各々が前記第１、第 ２、第３パイプ１，２．３を有する単位ＴＡ置を取囲むよう設計される。

第２図、第３図では、１４個の単位装置が並列に結合され、第４バイブ４がすべ ての単位装置を取囲んでいる装置の実施例を示している。第２図、第３図では、 第１図に該当する詳細に対し同じ符号が使われている。

第２図、第３図に示す好適実施例によれば、各単位装置はパイプが異なる長さを 持つよう設計されている。第１内側パイプ１は最長のものであり、その夫々の端 部９゜１ｏは夫々供給及び除去通路１１．１２内に開いている。

前記第２バイブ、即ちダイヤフラム２はより短く、その夫々の端部１３，１４は 夫々供給及び除去通路１５゜１６内に開いている。

第３バイブ３は前記第２バイブ２より短く、その夫々の端部１７．１８は夫々、 蒸留のために除去通路１９内に、及び空気のために供給通路２ｏ内に開いている 。前記第４バイブ４はすべての単位装置を取囲み、且つ供給通路２４と除去通路 ２５とが設けられる。第３図に示す実施例では、温水ｒＷＷＪは第１通路５内に 運ばれ、塩水ｒｓＷＪは第２通路６内に運ばれる。第４通路８内で冷水ｒｃＷＪ が運ばれる。生成水「ＰＷ」は除去通路１９を経て第３通路７から取出される。

空気は供給通路２０を経て第３通路７内に入ることが出来る。第１、第３、第４ 通路はすべて夫々その下端、上端の所で互いに結合される。

それゆえ前記通路５．６．７．８の各々は互いに供給及び除去通路を共通に持つ ことにより結合され、それによりすべての単位装置は並列に結合される。

このような装置は極めて小型で、大量の脱塩海水を生産する。単位装置の構造設 計により単位装置の数に関して大きい変更が可能であり、このことは、低能力又 は高能力を持つ装置の要求に対し大きい利点である。能力に適合されるべき事項 は単位装置の数、第４外側バイブ４の寸法、残りのパイプを取付ける装置だけで ある。

取付は装置は、例えば第２図に示すように隣接するバイブの各々の間の３個のス ポーク２１．２２．２３でよよい。このようなスポークの組はバイブの端部と、 バイブの長さに沿うおそらく１個所又は数ケ所に置くことが出来る。

すべての図面においては、第１、第２、第３バイブ１゜２．３は円筒形であるよ うに示されている。この設計が好ましいけれども、もちろんパイプは例えば正方 形などどんな所望の断面形をも与えることが出来る。

場合により、通路内に自然に発生するもの以上に通路内に乱流をもたらすことが 望まれる。この目的のため、乱流をもたらす装置、例えば網、羽根、その他役割 を通路内に挿入することが出来る。

本装置は、本発明の基本理念を放棄することなく、異なるバイブの一つを他の中 に置くなど当業者には明らかな多くの方法で修正が出来ることは明らかである。

それゆえ本発明は前記実施例に制約されるとは考えるべきでなく、請求の範囲内 で色々に変えることが出来る。

肋衣昭６１−５０２３１５　（４） 国際調査報告

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．例えば塩水を脱塩するなど液体をダイヤフラム蒸留する装置にして、蒸気は 通過出来るが液体は通過の出来ないダイヤフラムと、ダイヤフラムを通過した蒸 気を凝結するための凝結面と、必要な通路とを有するダイヤフラム蒸留装置にお いて、本装置は１個又はいくつかの単位装置を有し、前記単位装置の各々は一つ が他の中に置かれた複数個のパイプ、即ち第１内側パイプ（１）、その外側に置 かれ、前記種類のダイヤフラムを構成する第２パイプ（２）、前記第２パイプ（ ２）の外側に置かれた第３パイプ（３）を有し、前記第１（１）、第３（３）、 パイプはガス密材料であり、前記単位装置は第４のガス密パイプ（４）により取 囲まれ、第１通路（５）は前記第１パイプ（１）により形成され、第２（６）、 第３（７）、第４（８）通路は前記パイプ（１，２；２，３：３，４）の間に内 側から外側の方向に順に形成され、前記通路（５，６，７，８）は半径方向の順 序で、夫々熱を供給するため暖かい媒体（ＷＷ）を運ぶよう、蒸留される液体（ ＳＷ）を運ぶよう、前記ダイヤフラム（２）を通過したガスを凝結するよう、凝 結した蒸留体（ＰＷ）を運ぶよう、及び熱を除去するための冷たい媒体（ＣＷ） を運ふよう予定され、前記ガスの凝結は前記ダイヤフラムと反対の前記通路の面 を構成する凝結面に向けて行なわれることを特徴とするダイヤフラム蒸留装置。
2. ２．請求の範囲第１項記載のダイヤフラム蒸留装置において、いくつかの前記単 位装置が使われる場合、前記外側の第４パイプ（４）は、各々が前記第１（１） 、第２（２）、第３（３）パイプを有するいくつかの単位装置を取囲むよう設計 されることを特徴とするダイヤフラム蒸留装置。
3. ３．請求の範囲第１項又は第２項記載のダイヤフラム蒸留装置において、前記ダ イヤフラム（２）と凝結面との間の半径方向の距離を維持するため、間隔部材、 例えば間隔網が設けられていることを特徴とするダイヤフラム蒸留装置。
4. ４．請求の範囲第１項から第３項までの何れか一つに記載のダイヤフラム蒸留装 置において、前記第１（１）、第２（２）、第３（３）パイプは円筒形であるこ とを特徴とするダイヤフラム蒸留装置。
5. ５．請求の範囲第１項から第４項までの何れか一つに記載のダイヤフラム蒸留装 置において、いくつかの前記単位装置が使われる場合、前記夫々の通路（５，６ ，７，８）の各々は夫々供給及び除去通路（１１，１２；１５，１６：１９，２ ０）を共通に持つことにより相互結合されることを特徴とするダイヤフラム蒸留 装置。
6. ６．請求の範囲第５項記載のダイヤフラム蒸留装置において、前記単位装置の各 々は前記パイプが異なる長さを持つよう設計され、即ち前記第１パイプ（１）は 最長のものであり、且つその夫々の端部（９，１０）が夫々供給及び除去通路（ １１，１２）内に開き、前記第２パイプ（２）はより短く、且つその夫々の端部 （１３，１４）が夫々供給及び除去通路（１５，１６）内に開き、前記第３パイ プ（３）は前記第２パイプ（２）より短く、且つその夫々の端部（１７，１８） が夫々蒸留体（ＰＷ）用の除去通路（１９）及び空気（ＡＩＲ）用の供給通路（ ２０）内に開き、前記第４パイプ（４）は前記単位装置のすべてを取囲み、且つ 供給通路（２４）と除去通路（２５）とが設けられていることを特徴とするダイ ヤフラム蒸留装置。