JPS6193885A - 海水淡水化装置 - Google Patents

海水淡水化装置

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JPS6193885A
JPS6193885A JP59215226A JP21522684A JPS6193885A JP S6193885 A JPS6193885 A JP S6193885A JP 59215226 A JP59215226 A JP 59215226A JP 21522684 A JP21522684 A JP 21522684A JP S6193885 A JPS6193885 A JP S6193885A
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JP
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seawater
evaporation chamber
space
water
heated
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JP59215226A
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Mitsuo Tomita
富田 允雄
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    • Y02E10/44Heat exchange systems

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  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)

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】 (a)  技術分野 本発明は、太陽熱を利用して海水から淡水を得る海水淡
水化装置に関するものである。
(b)  従来技術 従来より、a島や海に面しているにも拘らず飲料となる
水(いわゆる真水)が得られない乾燥地帯等では、海水
から淡水を得るため種々の方法が実施されている。
例えば、その方法として、石油、石炭等の化石エネルギ
ーにより海水を煮沸しその蒸気を冷却凝縮して収集する
蒸発法、イオン交換膜の間に海水を入れ、通電して塩分
を取除く電気透析法および海水中の水分を凍らせ水だけ
を取出して溶かし淡水を得る冷凍法等がある。
しかしながら、このいずれの方法も、有限な化石エネル
ギーや電力を大量に消費するものであり、極めて不経済
なものであった。
一方、他の方法として、太陽熱をエネルギー源とした蒸
発法も多数提案されている。
第2図は、上記蒸発法の一例であって、特開昭56−1
33088号公報に開示された従来の海水淡水化装置の
断面の一部分を示したものである。
同図において、1は透′光性のドーム、2は断熱材でで
きた集熱板、3はドーム1内に向は集熱板2に開口され
た海水導入口、4はドーム1の内側に沿って設けられた
淡水溜、5は隣接するドーム1を接合する接合壁、6は
太陽光Pによって加熱される加熱板、7は隣接する淡水
溜4を連通ずる連通管、8は海水導入口3よりドーム1
内に導入された海水、9はこの装置により製造された淡
水である。
この装置は、海水面上に浮遊せしめる如く設置され、海
水8が海水導入口3からドーム1内に導入されている。
ドーム1内に導入された海水8は、ドーム1を介して入
射した太陽光Pと。
太陽光Pにより加熱された加熱板6から接合壁5に設け
た伝熱手段であるヒートパイプ(図示せず)を介して集
熱板2に伝達された熱とによって加熱され°、ドームl
内で蒸発する。この蒸発した水蒸気は、ドーム1の壁面
で冷却されて凝縮し、ドームlを伝って淡水溜4に集め
られるにの装置によると、海水8が蒸発する部分は、ド
ーム1内に臨まれた海水面のみであるため、淡水化の効
率は極めて悪く、実用化のためにはこのようなドーム1
を多数必要とし、その結果大型でコストが著しく嵩むと
いう難点がある。
また、集熱板2は、一方の面が加熱されない海面下の冷
海水に接しているため、加熱板6より伝達された熱の多
くは散逸してしまい、ドームl内の海水8の加熱手段と
してはあまり効率がよいものとはいい難い。
(C)  目的 本発明は、上述したような従来の問題点に鑑みてなされ
たもので、天然のエネルギーである太陽熱を用いて、海
水の蒸発を活発化させることができ、設備コストおよび
ランニングコストが低置でしかも効率よく迅速に淡水を
得ることのできる海水淡水化装置を提供することを目的
とする。
(d)  構成 本発明は、上記の目的を達成させるため、壁体により外
気と遮断された空間を有する蒸発室と、太陽光および他
の熱源のうち少なくとも前記太陽光を導入することによ
り前記空間を加熱する第1の加熱手段と、前記太陽光お
よび/または他の熱源により海水を加熱する第2の加熱
手段と、前記海水を加圧流動せしめる加圧手段と、前記
第2の加熱手段および前記加圧手段により加熱および加
圧された前記海水を前記蒸発室の下方より前記空間に霧
状に噴出させる噴霧手段と、前記第1の加熱手段により
加熱された前記空間において加熱蒸発せられた前記海水
の水分を凝縮して収集する水分収集手段とを具備したこ
とを特徴としたものである。
以下、本発明を添付図面に示す実施例に基づき詳細に説
明する。
第1図は、本発明の海水淡水化装置の一実施例を示す模
式図である。
同図において、lOは、殆んどの壁体が太陽光Pを透過
するガラスあるいは合成樹脂等の壁体で形成されたドー
ム状の蒸発室、11は、蒸発室10と同じ素材よりなり
、蒸発室10の上部に一端側が嵌め込まれたレトルト状
の水分収集手段である凝縮部、12は、凝縮部11の他
端側の管状口11aより流出される淡水9を受ける受水
槽である。そして、この蒸発室10と凝縮部11との間
には熱風導通路13が形成されている。熱風導通路13
は、一端が蒸発室10の周囲から蒸発室10内の空間1
4に向けて開口され、他端は管路15を介して熱風送入
手段である温風器16に接続されている。温風器16は
、例えば太陽光Pを、蛇行状に曲回させた金属性の細管
に照射させ、上記細管内に送風機(図示せず)により生
成した空気を通過せしめて加熱し管路15から熱風導通
路13を介して蒸発室10内の空間14に熱風を送出し
この空間14の空気を加熱する。蒸発室10の下方の側
周壁には、空間14の空気が外気等により冷却されるの
を防止するため、熱吸収体または断熱材を配設する等の
処置がなされている。
17は、蒸発室10の下部に設置され中央部が凹状とな
った漏斗状部であり、この漏斗状部17の中央は、海水
8の排水口18となっている。19は、海水8を汲上げ
加速流動または加圧させるための加圧単段であるポンプ
、20は、ポンプ19により汲上げられた海水8を、太
陽光Pの熱によって加熱するための温水器である。
この温水器20は、例えば、前述した温風器15の如く
、金属性の細管の途中を蛇行状に曲回せしめてなり、太
陽光Pを照射することによっ〜。
てその内部を流動する海水8を加熱するものである。2
1は、温水器20により加熱された海水8を蒸発室10
内に導くための管路であり、この管路2’lの先端部は
、排水口18から蒸発室lO内の空間14に臨まされ、
噴霧手段であるノズル22が設けられている。23は、
排水口18と連通ずるようにして設けられ蒸発室10内
に噴霧された海水8のうち淡水化されなかった残余の海
水8を排出する排水路である。
次に、以上のように構成された海水淡水化装置による淡
水製造の過程を説明する。
先ず、蒸発室10内の空間14の空気は、蒸゛発室10
および凝縮部11の壁を介して入射した太陽光Pにより
加熱され(このような加熱手段を、ここでは光導入手段
ということとする)、また温風器16によって加熱され
熱風導通路13から送入された熱風を受けてさらに加熱
される(このような加熱手段をここでは熱風送入手段と
いうこととする)。
尚、この光導入手段、またはこの熱風送入手段を含めて
第1の加熱手段ということとする。
一方、海水8は、ポンプ19によって汲上げられ第2の
加熱手段としての温水器2oによって加熱された状態で
管路21からノズル22を介して蒸発室10内の空間1
4に噴霧される。
蒸発室10内に噴霧された海水8は、上述のようにして
加熱された空気に接触して蒸発し、その水分が水蒸気と
して凝縮部11の上部に付着する。透明材よりなる凝縮
部11は、太陽光Pを透過するのであまり温度上昇せず
空間14の温度に比較して低温であり、そのため、凝縮
部11に付着した水蒸気は、凝縮して微細な水滴24と
なり壁面を伝って管状口11aがら受水槽12に回収さ
れる。蒸発しない海水また°は蒸発室10の内壁に付着
した水滴は、漏斗状部17を介して排水路23がら外部
へ排出される。
このように構成された実施例によれば、海水8は、蒸発
室10内の空間14に霧状に噴霧されるため、蒸発室l
O内の加熱空気に晒される海水8の表面積は甚だ大きな
ものとなる。従って、蒸発室10内に噴霧された海水8
は、加熱空気の熱エネルギーを効率よく吸収して速やか
に蒸発する。また、この海水8は、予め第2の加熱手段
としての温水器20によって加熱されているので、蒸発
室10中では、海水8を蒸発させるための熱エネルギー
は僅かで足り、この点でも効率化が図られる。
さらに、空間14の空気は、温風器16からの熱風によ
っても加熱されているので、この加熱によって海水8の
蒸発に際し周囲から吸収する気化熱による空間14の空
気の温度低下を補い、海水8の淡水化の効率を向上せし
めている。
また、この実施例では、エネルギーとしてポンプ19を
駆動する電力、温風器15の風を起こすための電力以外
は、すべて、天然のエネルギーである太陽エネルギーを
用いることができるので、極めて経済的である。また、
この電力は、太陽電池等によってすべて賄うこともでき
る。
第3図は1本発明の他の実施例の構成を示す模式図であ
る。
同図において、25は、その大半の部分示ガラス、透明
な合成樹脂等の壁体で構成されたドーム、26は、ドー
ム25の下部に設ぼられた排水口、27は、ドーム25
の内周の中間部の周囲に設けられた淡水溜、28は、ド
ーム25内壁を伝って淡水溜27に流入または滴下した
淡水9をドーム25外の受水槽12に収集する収水管で
ある。29は、ドーム25の底部に設置された海水溜で
あり、海水溜29の中央から突出した管路21の先端に
設けられたノズル22より噴霧された海水8の一部が貯
水される。
この第3図に示す実施例の作用について説明するに、ポ
ンプ19により汲上げられ温水器20によって加熱され
た海水8は、ノズル22よりドーム25内の空間14に
噴霧される。ドーム25内に噴霧された海水8は、太陽
光Pによって加熱された空間14の空気により加熱され
てj        水蒸気となり、ドーム25の内周
壁に付着して凝縮し水′a24となる。この水滴24は
、ドーム25の壁に沿って降下し淡水溜27によって受
けられ、収水管28を介して受水槽12に収集される。
一方、ノズル22により噴霧された海水8の一部は、蒸
発せずに落下し海水溜29に貯水される。そして、海水
溜29より溢れた海水8は、排水口26より排出される
この後者の実施例によれば、ドーム25内に噴霧された
海水8は、太陽光Pによって加熱されて蒸発し、ドーム
25の内周壁に付着して凝縮し水滴24となる。そして
、この水滴24の大半は、ドーム25の内周壁の周囲に
配設した淡水溜27により回収されるので、この回収率
に関しては第1図の実施例の場合よりも効率のよいもの
となる。また、蒸発せずに落下した海水8の一部は、海
水溜29に貯水されるので。
水蒸気はこの貯水された海水8の表面からも発散され、
より効率よく淡水を得ることができる。
尚、本発明は、上述した実施例にのみ限定されるもので
はなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の変
形実施が可能である。
例えば、第1図に示す排水路23および第3図に示す排
水口26より排出された海水8は、温水器20および空
間14の空気によって加熱されたものであるから、再び
空間14内に再噴霧させるように構成すれば、淡水化の
効率をより高めることも可能である。
また、凝縮部11およびドーム25の形状は、三角屋根
型あるいは傾斜面等、水滴24の伝わり易い形状として
もよい。
また、ノズル22より噴霧される海水8は、直接凝縮部
11あるいはドーム25の内周壁に付着されないように
構成してあれば、横方向より空間14に噴出されるよう
に構成してもよい。
また、第3図の実施例においても、温風器16により空
間14の空気を加熱するように構成してもよい。
さらに、温水器20および温風機16は、上述したよう
に蛇行させた長い細管により構成する以外にも、管路に
フィン状の受熱板を付設してもよいし、石油等が豊富に
存在する地域においては、石油ヒータ等の人工熱源を加
えるようにしでもよい。
さらにまた、凝縮部11の壁面部の温度が高温とならな
いように、該壁面部周囲に断熱材を被着させる41、冷
水(海水)をかけるか、さらにはクーリングパイプを巻
装するなどの手段を講じることもできる。このようにす
ることによって淡水化の効率を一層向上させることがで
きる。
(e)  効果 以上詳述したところより明らかなように、本発明によれ
ば、蒸発室、第1および第2の加熱手段、加圧手段、噴
霧手段並びに水分収集手段を備えるだけの簡単な構成で
あるから、設置スペースが小さくて足り且つ設備コスト
が紙庫であり、また、使用するエネルギー源の大半は太
陽エネルギーであるからランニングコストが極    
゛めて紙庫であり、しかも海水を一旦加熱加圧してから
高温の蒸発室内に噴霧させるように構成したから、海水
が効率よく蒸発され短時間に大量の淡水が効率よく得ら
れる海水淡水化装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例の構成を示す模式図、第2
図は、従来例の構成を示す部分断面図、第3図は1本発
明の他の実施例の構成を示す模式図である。 8・・・・・・海水、      9・・・・・・淡水
。 10・・・・・・蒸発室、    11・・・・・・凝
縮部、12・・・・・・受水槽、    13・・・・
・・熱風導通路、 14・・・・・・空間、     
16・・・・・・温風器。 17・・・・・・漏斗状部、 18.26・・・・・・排水口、 19・・・・・・ポンプ、    20・・・・・・温
水器。 22・・・・・・ノズル、    23・・・・・・排
水路。 24・・・・・・水滴、     25・・・・・・ド
ーム。 27・・・・・・淡水溜、    28・・・・・・収
水管、29・・・・・・海水溜。 第  2  図 第  3  図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)壁体により外気と遮断された空間を有する蒸発室
    と、太陽光および他の熱源のうち少なくとも前記太陽光
    を導入することにより前記空間を加熱する第1の加熱手
    段と、前記太陽光および/または他の熱源により海水を
    加熱する第2の加熱手段と、前記海水を加圧流動せしめ
    る加圧手段と、前記第2の加熱手段および前記加圧手段
    により加熱および加圧された前記海水を前記蒸発室の下
    方より前記空間に霧状に噴出させる噴霧手段と、前記第
    1の加熱手段により加熱された前記空間において加熱蒸
    発せられた前記海水の水分を凝縮して収集する水分収集
    手段とを具備したことを特徴とする海水淡水化装置。
  2. (2)前記第1の加熱手段は、前記蒸発室の前記壁体の
    一部を太陽光を透過する透光材で形成してなり、太陽光
    を空間に直接導入するようにした光導入手段である特許
    請求の範囲第1項記載の海水淡水化装置。
  3. (3)前記第1の加熱手段は、前記光導入手段および空
    気を人工加熱して熱風を生成しその熱風を前記空間に送
    入する熱風送入手段である特許請求の範囲第1項または
    第2項記載の海水淡水化装置。
JP59215226A 1984-10-16 1984-10-16 海水淡水化装置 Pending JPS6193885A (ja)

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