JPS62140691A - 太陽熱利用による海水の淡水化装置 - Google Patents
太陽熱利用による海水の淡水化装置Info
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- JPS62140691A JPS62140691A JP60283639A JP28363985A JPS62140691A JP S62140691 A JPS62140691 A JP S62140691A JP 60283639 A JP60283639 A JP 60283639A JP 28363985 A JP28363985 A JP 28363985A JP S62140691 A JPS62140691 A JP S62140691A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
-
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- Y02A20/124—Water desalination
- Y02A20/138—Water desalination using renewable energy
- Y02A20/142—Solar thermal; Photovoltaics
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/20—Controlling water pollution; Waste water treatment
- Y02A20/208—Off-grid powered water treatment
- Y02A20/212—Solar-powered wastewater sewage treatment, e.g. spray evaporation
Landscapes
- 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。
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〕
この発明は、太陽光の熱エネルギーにより海水を蒸発さ
せて淡水を得るようにした太陽熱利用による海水の淡水
化装置に関するものである。
せて淡水を得るようにした太陽熱利用による海水の淡水
化装置に関するものである。
第２図は従来の太陽熱利用による海水の淡水化装置の一
例を示す側断面図で、バイゼン（Ｂｉｓｅｎ）型と呼ば
れているものである。この図において、Ｌは太陽光、１
は海水等の原水、２は前記原水１の貯溜槽、３はガラス
等の透明カバー、４は前記原水１の太陽光りの熟エネル
ギーにより蒸発した後、得られた蒸溜水を集める蒸溜水
受け、５は前記貯溜槽２の底に塗布され、太陽光りの熱
エネルギーを吸収する吸収体、６は空間部、７は大地で
ある。
例を示す側断面図で、バイゼン（Ｂｉｓｅｎ）型と呼ば
れているものである。この図において、Ｌは太陽光、１
は海水等の原水、２は前記原水１の貯溜槽、３はガラス
等の透明カバー、４は前記原水１の太陽光りの熟エネル
ギーにより蒸発した後、得られた蒸溜水を集める蒸溜水
受け、５は前記貯溜槽２の底に塗布され、太陽光りの熱
エネルギーを吸収する吸収体、６は空間部、７は大地で
ある。
従来の太陽熱利用による海水の淡水化装置は上記のよう
に構成され、透明カバー３．原水１を透過した太陽光り
は吸収体５に吸収されて太陽光りの熱エネルギーにより
原水１を加熱するので、原水］が蒸発して蒸気となって
空間部６を上昇し透明カバー３の下面で凝縮し、透明カ
バー３の下面を伝わって蒸溜水受け４に集められること
により淡水が得られる。
に構成され、透明カバー３．原水１を透過した太陽光り
は吸収体５に吸収されて太陽光りの熱エネルギーにより
原水１を加熱するので、原水］が蒸発して蒸気となって
空間部６を上昇し透明カバー３の下面で凝縮し、透明カ
バー３の下面を伝わって蒸溜水受け４に集められること
により淡水が得られる。
ところで、上記のような従来の太陽熱利用による海水の
淡水化装置では、太陽光りの熱エネルギーを原水１だけ
でなく、貯溜槽２を通して大地７の方へも伝えてしまう
。そのため、熱エネルギーが大地７へ伝達するのを減少
させるために貯溜槽２に断熱材を使用することは高価な
ものとなり、経済的に見ても好ましくない。また原水１
および貯溜槽２の熱容量のために快晴時においてさえも
本格的に淡水が得られるのは午後からとなり、また原水
１に蓄えられた熱は夜間において放熱してしまうため、
太陽光りの熱エネルギーの有効利用という点で問題があ
った。
淡水化装置では、太陽光りの熱エネルギーを原水１だけ
でなく、貯溜槽２を通して大地７の方へも伝えてしまう
。そのため、熱エネルギーが大地７へ伝達するのを減少
させるために貯溜槽２に断熱材を使用することは高価な
ものとなり、経済的に見ても好ましくない。また原水１
および貯溜槽２の熱容量のために快晴時においてさえも
本格的に淡水が得られるのは午後からとなり、また原水
１に蓄えられた熱は夜間において放熱してしまうため、
太陽光りの熱エネルギーの有効利用という点で問題があ
った。
第３図は従来の太陽熱利用による海水の淡水化装置の他
の例を示す側断面図で、傾斜ウィック型と呼ばれるもの
である。これは日射方向に蒸発面を向けることにより性
情の向上を図ったものである。この図において、第２図
と同一符号は同一部分を示し、１１はウィックで通水性
のよい布地などの材料を傾斜させて設置し、その表面お
よび内部に原水１を連続的に供給して通水し、太陽光り
の熟エネルギーにより蒸発させるものである。
の例を示す側断面図で、傾斜ウィック型と呼ばれるもの
である。これは日射方向に蒸発面を向けることにより性
情の向上を図ったものである。この図において、第２図
と同一符号は同一部分を示し、１１はウィックで通水性
のよい布地などの材料を傾斜させて設置し、その表面お
よび内部に原水１を連続的に供給して通水し、太陽光り
の熟エネルギーにより蒸発させるものである。
１２は上部棚、１３は上部棚、１４は前記原水１の原水
供給口、１５は原水排水口、１６は蒸留水取出口である
。この方式は蒸留器系の熱容量が小さいために熱エネル
ギーの利用効率は高い。
供給口、１５は原水排水口、１６は蒸留水取出口である
。この方式は蒸留器系の熱容量が小さいために熱エネル
ギーの利用効率は高い。
しかしながら、第４図にエネルギーフローで示すように
、太陽光りの熱エネルギー強度が８００Ｗ／ｍ２におい
て５０％強のエネルギーが原水１の蒸発に寄与するが、
排水に８％、貯溜層２を通して１１％のエネルギーが損
失する。また原水１の供給のためのポンプ動力が必要で
あるとともに、供給量が多いと原水排水によって持ち去
られる熱量が増大して効率が低ドし、逆に供給量が少な
いと原水１からウィック１１丑に析出した塩によりウィ
ック１１の吸収率が悪くなり、効率が低下するという問
題があった。
、太陽光りの熱エネルギー強度が８００Ｗ／ｍ２におい
て５０％強のエネルギーが原水１の蒸発に寄与するが、
排水に８％、貯溜層２を通して１１％のエネルギーが損
失する。また原水１の供給のためのポンプ動力が必要で
あるとともに、供給量が多いと原水排水によって持ち去
られる熱量が増大して効率が低ドし、逆に供給量が少な
いと原水１からウィック１１丑に析出した塩によりウィ
ック１１の吸収率が悪くなり、効率が低下するという問
題があった。
第４図において、ウィック１１上でのエネルギーバラン
スより、 ｑ ｉｎ−ｑ ｒ Ｑａ −ｑ ｗｒ＝ｑ
ｗ ＋ ｑｃｗ＋ ｑｒｗ＋ ｑＱＩ＋ ＱＱ２ガラス
面（透明カバー３）Ｊ：でのエネルギーバランスより、 ｑａ ＋ ｑｃｗ＋ ｑｗ ＋ Ｑｒｗ＝ ｑｃｑ＋
ｑｒｑである。なお、ここで上記各記号は下記のとおり
である。
スより、 ｑ ｉｎ−ｑ ｒ Ｑａ −ｑ ｗｒ＝ｑ
ｗ ＋ ｑｃｗ＋ ｑｒｗ＋ ｑＱＩ＋ ＱＱ２ガラス
面（透明カバー３）Ｊ：でのエネルギーバランスより、 ｑａ ＋ ｑｃｗ＋ ｑｗ ＋ Ｑｒｗ＝ ｑｃｑ＋
ｑｒｑである。なお、ここで上記各記号は下記のとおり
である。
ｑｉｎ：入力
ｑｒ ニガラス面の反射
ｑａ ニガラスによる吸収
ｑｌ「：ウイック面での反射
ｑユ ：ウイック面での蒸発による伝熱（ｌｃユニウィ
ック面からの対流伝熱 ｑｒｖ：ウイック面での放射伝熱 （！Ｑ＋：原水排水の持ち去る熱量 ｑ９２：断熱材を通じてのＦ部への熱損失ｑＣ９ニガラ
スから大気への対流伝熱 ｑｃｒニガラスから大気への放射伝熱 この発明は、Ｌ記の問題点を解消するためになされたも
ので、バイゼン型蒸溜器の構成において、入射エネルギ
ーに対する貯溜槽等の実効熱容量を大幅に低減させるこ
とにより、エネルギー利用効率を増大させるとともに熱
損失の低減を行い、大幅な効率向丘を図り、かつ原水供
給の無動力化を図ることを目的とする。
ック面からの対流伝熱 ｑｒｖ：ウイック面での放射伝熱 （！Ｑ＋：原水排水の持ち去る熱量 ｑ９２：断熱材を通じてのＦ部への熱損失ｑＣ９ニガラ
スから大気への対流伝熱 ｑｃｒニガラスから大気への放射伝熱 この発明は、Ｌ記の問題点を解消するためになされたも
ので、バイゼン型蒸溜器の構成において、入射エネルギ
ーに対する貯溜槽等の実効熱容量を大幅に低減させるこ
とにより、エネルギー利用効率を増大させるとともに熱
損失の低減を行い、大幅な効率向丘を図り、かつ原水供
給の無動力化を図ることを目的とする。
この発明にかかる太陽熱利用による海水の淡水化装置は
、原水の水面直下に太陽熱を吸収する吸収体を設けたも
のである。
、原水の水面直下に太陽熱を吸収する吸収体を設けたも
のである。
この発明においては、原水の水面直下に設けた吸収体が
太陽光の熱エネルギーを吸収し原水を加熱して蒸発させ
る。
太陽光の熱エネルギーを吸収し原水を加熱して蒸発させ
る。
第１図はこの発明の一実施例を示す側断面図で、第２図
、第３図と同一符号は同一部分を示す。この発明の実施
例においては、基本的にはバイゼン型蒸溜器と同様な構
成であるが、バイゼン型との相違点は、太陽光りを吸収
するウィック１１の位置を貯溜槽２の表面から原水１の
表面直下に設けたことである。すなわち第１図に示すよ
うに、原水１の表面直下に太陽光りの熱エネルギーの吸
収性を有するウィック１１を設けたので、透明カバー３
を透過した太陽光りはウィック１１でその大部分が吸収
され、熱エネルギーに変換される。ウィック１１は原水
１中に存在するため、つイック１１で変換された熱エネ
ルギーは１００％原水１に供給される。ウィック１１の
下面から原水１中に伝達された熱エネルギーは、対流の
ために下へ伝達することはほとんどない。したがって、
ウィック１１で熱エネルギーに変換されたエネルギーの
一部は貯溜槽２の周囲の壁から外部へ放出されるが、そ
の大部分は原水１の表面から密閉された空間部６内の空
気へ蒸発、熱放射および熱伝達により伝えられる。
、第３図と同一符号は同一部分を示す。この発明の実施
例においては、基本的にはバイゼン型蒸溜器と同様な構
成であるが、バイゼン型との相違点は、太陽光りを吸収
するウィック１１の位置を貯溜槽２の表面から原水１の
表面直下に設けたことである。すなわち第１図に示すよ
うに、原水１の表面直下に太陽光りの熱エネルギーの吸
収性を有するウィック１１を設けたので、透明カバー３
を透過した太陽光りはウィック１１でその大部分が吸収
され、熱エネルギーに変換される。ウィック１１は原水
１中に存在するため、つイック１１で変換された熱エネ
ルギーは１００％原水１に供給される。ウィック１１の
下面から原水１中に伝達された熱エネルギーは、対流の
ために下へ伝達することはほとんどない。したがって、
ウィック１１で熱エネルギーに変換されたエネルギーの
一部は貯溜槽２の周囲の壁から外部へ放出されるが、そ
の大部分は原水１の表面から密閉された空間部６内の空
気へ蒸発、熱放射および熱伝達により伝えられる。
水の蒸発潜熱は極めて大きいために原水１の表面、密閉
された空間部６内の空気および透明カバー３の内表面の
それぞれの温度差は数度であるために、熱伝達および熱
放射による伝熱は無視してよい。ゆえに、ウィック１１
で吸収された太陽光りの熱エネルギーの大部分は原水１
の蒸発に使用されるため、原水１の生成に利用される太
陽光りの熱エネルギーは定常状態で日射量の約７０％と
なると考えられる。また熱容量は実効的にはクイック１
１とウィック１１の下面より上にある原水１だけとなる
ため、数ＫＪ／ｍ２ °Ｃとすることが可能であり、
これから従来のバイゼン型の数百ＫＪ／ｍ２°Ｃに比べ
て熱エネルギーの有効利用率がよくなることがわかる。
された空間部６内の空気および透明カバー３の内表面の
それぞれの温度差は数度であるために、熱伝達および熱
放射による伝熱は無視してよい。ゆえに、ウィック１１
で吸収された太陽光りの熱エネルギーの大部分は原水１
の蒸発に使用されるため、原水１の生成に利用される太
陽光りの熱エネルギーは定常状態で日射量の約７０％と
なると考えられる。また熱容量は実効的にはクイック１
１とウィック１１の下面より上にある原水１だけとなる
ため、数ＫＪ／ｍ２ °Ｃとすることが可能であり、
これから従来のバイゼン型の数百ＫＪ／ｍ２°Ｃに比べ
て熱エネルギーの有効利用率がよくなることがわかる。
なお、吸収体としてはウィック７１以外に黒色塗装をし
た薄板、炭素の微粉や水溶性の黒色塗料が考えられる。
た薄板、炭素の微粉や水溶性の黒色塗料が考えられる。
以１説明したようにこの発明は、原水の水面直下に太陽
熱を吸収する吸収体を設けたので、実効熱容量の低減に
より、数分で定常状態となって造水が可溌となる。その
ために、朝における立ち丘がりが早くなるとともに、夜
間の放熱による損失が減少する。また従来のバイゼン型
に比べて下側への熱損失がなくなり、傾斜ウィック型に
比べて裏面への熱損失と排水による熱損失がなくなるた
めに定常時の効率がよくなり、１日の造水量が増大する
。さらに保守点検が従来のバイゼン型と同様に簡便であ
り、ポンプその他の補助機械を必要としないため費用が
かからず経済的である等の利点を有する。
熱を吸収する吸収体を設けたので、実効熱容量の低減に
より、数分で定常状態となって造水が可溌となる。その
ために、朝における立ち丘がりが早くなるとともに、夜
間の放熱による損失が減少する。また従来のバイゼン型
に比べて下側への熱損失がなくなり、傾斜ウィック型に
比べて裏面への熱損失と排水による熱損失がなくなるた
めに定常時の効率がよくなり、１日の造水量が増大する
。さらに保守点検が従来のバイゼン型と同様に簡便であ
り、ポンプその他の補助機械を必要としないため費用が
かからず経済的である等の利点を有する。
第１図はこの発明の一実施例を示す太陽熱利用による海
水の淡水化装置の側断面図、第２図は従来の太陽熱利用
による海水の淡水化装置の一例を示す側断面図、第３図
は従来の太陽熱利用による海水の淡水化装置の他の例を
示す側断面図、第４図は第３図の傾斜ウィック型のエネ
ルギーフロ〜を示す図である。 図中、１は原水、２は貯溜槽、３は透明カバー、４は蒸
溜水受け、］１はウィック、Ｌは太陽光である。
水の淡水化装置の側断面図、第２図は従来の太陽熱利用
による海水の淡水化装置の一例を示す側断面図、第３図
は従来の太陽熱利用による海水の淡水化装置の他の例を
示す側断面図、第４図は第３図の傾斜ウィック型のエネ
ルギーフロ〜を示す図である。 図中、１は原水、２は貯溜槽、３は透明カバー、４は蒸
溜水受け、］１はウィック、Ｌは太陽光である。
Claims (1)
- 原水を貯溜槽に貯溜し、この貯溜槽の上部を太陽光を透
過する透明カバーで密閉し、前記太陽光の熱エネルギー
で原水を蒸発して得られる蒸溜水を集める蒸溜水受けを
設けた太陽熱利用による海水の淡水化装置において、前
記原水の水面直下に前記太陽熱を吸収する吸収体を設け
たことを特徴とする太陽熱利用による海水の淡水化装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60283639A JPS62140691A (ja) | 1985-12-17 | 1985-12-17 | 太陽熱利用による海水の淡水化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60283639A JPS62140691A (ja) | 1985-12-17 | 1985-12-17 | 太陽熱利用による海水の淡水化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62140691A true JPS62140691A (ja) | 1987-06-24 |
Family
ID=17668124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60283639A Pending JPS62140691A (ja) | 1985-12-17 | 1985-12-17 | 太陽熱利用による海水の淡水化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62140691A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5001846A (en) * | 1990-06-07 | 1991-03-26 | Stella Andrassy | Solar electric drying apparatus |
| US5421962A (en) * | 1993-01-29 | 1995-06-06 | Shvarts; Mikhail E. | Desalination plant for salt water using solar energy |
| WO1999026884A1 (fr) * | 1997-11-26 | 1999-06-03 | Top Ecology Co., Ltd. | Appareil de distillation alimente par l'energie solaire |
| GB2345002A (en) * | 1998-12-21 | 2000-06-28 | John Dominic Michaelis | Collapsible solar still. |
| WO2004056707A1 (ja) * | 2002-12-19 | 2004-07-08 | Ebara Corporation | 淡水化装置、淡水化方法、及び浮上性多孔担体 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5525166B2 (ja) * | 1974-09-13 | 1980-07-04 |
-
1985
- 1985-12-17 JP JP60283639A patent/JPS62140691A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5525166B2 (ja) * | 1974-09-13 | 1980-07-04 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5001846A (en) * | 1990-06-07 | 1991-03-26 | Stella Andrassy | Solar electric drying apparatus |
| US5421962A (en) * | 1993-01-29 | 1995-06-06 | Shvarts; Mikhail E. | Desalination plant for salt water using solar energy |
| WO1999026884A1 (fr) * | 1997-11-26 | 1999-06-03 | Top Ecology Co., Ltd. | Appareil de distillation alimente par l'energie solaire |
| GB2345002A (en) * | 1998-12-21 | 2000-06-28 | John Dominic Michaelis | Collapsible solar still. |
| GB2345002B (en) * | 1998-12-21 | 2001-02-14 | John Dominic Michaelis | Demountable solar still |
| WO2004056707A1 (ja) * | 2002-12-19 | 2004-07-08 | Ebara Corporation | 淡水化装置、淡水化方法、及び浮上性多孔担体 |
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