JPS6257611A - 透過膜式蒸溜装置 - Google Patents

透過膜式蒸溜装置

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JPS6257611A
JPS6257611A JP19790085A JP19790085A JPS6257611A JP S6257611 A JPS6257611 A JP S6257611A JP 19790085 A JP19790085 A JP 19790085A JP 19790085 A JP19790085 A JP 19790085A JP S6257611 A JPS6257611 A JP S6257611A
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JP
Japan
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passage
heat
raw material
material liquid
permeable membrane
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Application number
JP19790085A
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English (en)
Inventor
Kozo Fujita
藤田 航三
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Sasakura Engineering Co Ltd
Original Assignee
Sasakura Engineering Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、蒸気は透過するが液体は透過しない性質を有
する透過膜を使用して、海水等の原料液体から蒸溜液(
清水)を得るようにした蒸溜装置に関するものである。
〔従来の技術〕
この種の透過膜式蒸溜装置は、例えば特公昭49−4.
5461号公報とか特開昭60−125203号公報等
に記載されているように、原料液体通路を区成し蒸気は
透過するが液体は透過しない性質を有する透過膜と、冷
却用流体通路を区成する非透過性の凝縮用伝熱板とを、
その間に凝縮液体通路を形成するように並設し、前記原
料液体通路から発生した蒸気が前記透過膜を透過して凝
縮液体通路に入り、凝縮用伝熱板の表面で冷却凝縮し、
この凝縮水を取り出すようにしたものであって、その単
位時間当たりの凝縮水量は、原料液体と冷却流体との温
度差が大きい程多くなる。
そこで、原料液体として海水を使用する場合には、前記
特公昭49−45461号公報に記載されているように
海水を、透過膜式蒸溜装置とは別に設置した熱交換器に
おいてボイラーから送られて来る蒸気等の熱源流体によ
って予め高温に加熱し、加熱後の海水を透過膜式蒸溜装
置における原料液体通路に供給するようにしている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、このように原料液体を透過膜式蒸溜装置とは別
に設けた熱交換器によって加熱する場合、原料海水を高
温に加熱するための熱交換器としては、比較的大きい伝
熱面積が必要で大型となるので、船舶のように据付はス
ペース面の制約のある場所では好ましいことではなく、
また、伝熱面積の大きい熱交換器の製作のために設備費
が可成り嵩むことになり、しかも、前記熱交換器自身の
放熱および高温に加熱した原料液体を透過膜式蒸溜装置
における原料液体通路に導くまでの間に、大気中への放
熱を必然的に伴うことになるから、それだけ熱効率が低
下するのであった。
本発明は、このように透過膜式蒸溜装置とは別に設けら
れる原料液体加熱用の熱交換器を省略乃至は小型化し、
且つ、熱効率の向上を図ることを目的とするものである
〔問題点を解決するための手段〕
このため本発明は、原料液体通路を区成する透過膜と、
冷却用流体通路を区成する非透過性の凝縮用伝熱板とを
、その間に凝縮液体通路を形成するように並設して成る
透過腰式蒸溜装置において、前記原料液体通路内又はこ
れに隣接して、非透過性の加熱用伝熱板にて区成した熱
源流体通路を設けた構成にしたものである。
〔発明の作用・効果〕
しかして、原料液体通路には海水等の原料液体を、この
原料液体通路内又はこれに隣接して形成した熱源流体通
路にはボイラーからの蒸気又はディーゼル機関に対する
冷却用流体(清水)若しくは高温ガス等の熱源流体を、
そして冷却流体通路には海水等の低温の冷却流体を各々
供給することにより、原料液体は原料液体通路内におい
て、当該原料液体通路内又はこれに隣接する熱源流体通
路内に供給した蒸気等の熱源流体との間接的な熱交換に
よって高温に加熱されることにより、原料液体からは蒸
気が透過膜を透過して凝縮液体通路に入り、凝縮用伝熱
板の表面において冷却流体通路内の冷却流体により間接
的に冷却されて凝縮し、蒸溜水として器外に取り出され
るのである。
つまり本発明は、原料液体を熱源流体によって高温に加
熱する操作を、透過膜式蒸溜装置における原料液体通路
において行うもので、換言すると、原料液体を熱源流体
によって間接的に加熱するための熱交換器を、透過膜式
蒸溜装置内に一体的に組み込んだものであるから、従来
のように、原料液体を高温に加熱するために透過膜式蒸
溜装置とは別に設けられている熱交換器を省略乃至は小
型化できて、設備全体の据付スペースを縮減できると共
に、設備費を低減できるのである。
しかも、本発明は、原料液体の加熱を透過膜式蒸溜装置
内において行うもので、前記従来のように透過膜式蒸溜
装置とは別の熱交換器を設置することによる熱交換器自
身からの放熱および加熱した原料液体を原料液体通路に
移送するまでの間における熱の放出がなく、熱源流体が
有する熱の全量を原料液体の加熱、ひいては原料液体か
らの蒸気発生に有効に利用できるから、熱効率を向上で
きることができる効果を有する。
〔実施例〕
以下本発明の実施例を図面について説明するに、図面は
ディーゼル機関に対する冷却流体(清水)が有する熱を
利用し、換言するとディーゼル機関に対する冷却流体を
熱源流体として、海水から淡水を製造する場合の実施例
であって、第1図において1は、シリンダジャケットに
冷却流体のポンプ2付き人口管路3と出口管路4とを接
続したディーゼル機関、5は透過膜式蒸溜装置を各々示
す。
前記透過膜式蒸溜装置5は、第3図に示すように二枚の
透過膜7,7とその外側に各々配設した二枚の非透過性
の凝縮用伝熱板8.8とからなる一つの積層ユニット6
を、複数個積層状に配設することによって構成される。
そして、前記各積層ユニット6は、再透過膜7とその外
側の再凝縮用伝熱板8との間に各々凝縮液体通路9.9
を形成するための四方囲い枠型のスペーサ10を介挿す
る一方、前記再透過膜7゜7の間に、四方囲い枠型のス
ペーサ11を挟むことによって熱源流体通路12を区成
した二枚の非透過性の加熱用伝熱板13.13を、当該
再加熱用伝熱板13と透過膜7との間に原料液体通路1
4を形成するための四方囲い枠型のスペーサ15を各々
挟んで介挿し、更に、前記両凝縮用伝熱板8のうち一方
の凝縮用伝熱板8の外側面に、冷却流体通路16を形成
するための四方囲い枠型のスペーサ17を積層すること
によって構成されている。
そして、このように構成した積層ユニット6を、各積層
ユニット6における冷却流体通路16用スペーサ17が
、当該積層ユニット6に隣接する積層ユニット6におけ
る他方の凝縮用伝熱板8の外側面に密接するようにして
積層状に配設する。
各積層ユニット6の各々を構成する部品の下部には、各
積層ユニット6における冷却流体通路16の下部に連通
ずる冷却流体供給通孔18、各積層ユニット6における
両原料液体通路14.14の下部に連通ずる原料液体供
給通孔19、各積層ユニット6における再凝縮液体通路
9.9の下部に連通ずる凝縮液体出口通孔20、及び各
積層ユニット6における熱源流体通路12の下部に連通
ずる熱源流体出口通孔21を各々穿設する。
また、各積層ユニット6の各々を構成する部品の上部に
は、各積層ユニット6における冷却流体通路16の上部
に連通ずる冷却流体出口通孔22、各積層ユニット6に
おける原料液体通路14.14の上部に連通ずる原料液
体出口通孔23、各積層ユニット6における熱源流体通
路12の上部に連通ずる熱源流体供給通孔24、及び各
積層ユニット6における再凝縮液体通路9.9の上部に
連通ずるガス抜き通孔25を各々穿設する。
そして、前記冷却流体供給通孔18に、海水ポンプ26
にて海から汲み上げた海水を管路27より供給する一方
、前記原料液体供給通孔19と前記冷却流体出口通孔2
2とを管路28を介して接続する。また、前記ディーゼ
ル機関1からの冷却流体出口管路4の途中には、流量制
御弁29を設け、該流量制御弁29の上流側及び下流側
において出口管路4から分岐したバイパス通路30,3
1を、前記熱源流体供給通孔24と熱源流体出口通孔2
1とに各々接続することにより、ディーゼル機関1から
流出する冷却流体の一部が、各積層ユニット6における
熱源流体通路12内を上から下向きに流れるように構成
する。
前記のように、各積層ユニット6における冷却流体通路
IG内に供給された海水は、該冷却流体通路16内を下
から上向きに流れて凝縮伝熱面8を冷却し海水自体温度
上昇したのち、冷却流体出口通孔22から管路28及び
原料液体供給通孔19を経て各積層ユニット6における
両原料液体通路14.14内に入り、両原料液体通路1
4,14内を下から上向きに流れる。このとき海水はこ
の両原料液体通路14.14の間に加熱用伝熱板13.
13によって固成された熱源流体通路12内を上から下
向きに流れるディーゼル機関1からの高温の冷却流体と
熱交換して加熱される。
このように両原料液体通路14.14内において加熱さ
れた海水は、その一部が蒸気の状態で透過1!i!7を
透過して凝縮液体通路9.9内に入り、ここで前記冷却
流体通路16内を流れる海水と凝縮用伝熱板8を介して
熱交換して冷却されて、該凝縮用伝熱板8の表面におい
て凝縮し、蒸溜水として凝縮液体出口通孔20から器外
に取り出される(この場合、透過膜7を透過して凝縮液
体通路9.9内に蒸気と共に入った不凝縮性のガスは、
ガス抜き通孔25より器外に排気される)一方、前記両
原料液体通路14.14内の海水は、原料液体出口通孔
23を経て器外に排出されるのである。
この場合において、冷却流体通路16内を下から上向き
の流れとし、原料液体通路14内を同じく下から上向き
の流れとし、換言すると冷却流体通路16内の流れと原
料液体通路14内の流れとを並流としたのは、冷却流体
通路16内の温度と原料液体通路14内の温度との間の
温度差を、流れ方向について一定にするためであり、ま
た、原料液体通路14内を下から上向きの流れとしたの
に対して、これに加熱用伝熱板13を介して隣接する熱
源流体通路12内を上から下向き流れるいわゆる対向流
にしたのは、原料液体と熱源流体との熱交換を有効に行
わせるためである。
そして、この流れ方向により、温度差による原料液体の
加熱、蒸発及び凝縮の一連の作用が、各通路の入口部分
から出口部分にわたる全域について会所一様に有効に行
なわれるのである。
しかし、流れの方向はこれに限定されるものではなく、
冷却流体通路16及び原料液体通路14内の流れを上か
ら下向きにし、熱源流体通路12内の流れを下から上向
きにしても良く、また、使用する熱源流体、冷却流体及
び原料液体の種類等に応じて熱の有効利用を図るために
、前記以外の流れ方式を採用できることは勿論である。
なお、前記実施例は、熱源流体通路12に供給する熱源
流体としてディーゼル機関1に対する冷却流体を使用し
て、海水から淡水を製造する場合を示したが、本発明は
これに限るものではなく、熱源としてボイラーからの蒸
気とか、廃棄ガス等の高温流体を使用できることは言う
までもなく、海水の淡水化の外に、各種液体に対する蒸
溜又は濃縮にも使用できるものであり、また、前記実施
例における凝縮用伝熱板8及び加熱用伝熱板13を、波
型状に形成することによって伝熱面積を増大するとより
効果的であり、更にまた、熱源流体通路12を前記実施
例のように、原料液体通路14に隣接して形成すること
に代えて、原料液体通路14内に非透過性の材料によっ
て形成した伝熱管を挿入することによって形成しても良
いのである。
【図面の簡単な説明】 図面は本発明の実施例を示し、第1図は透過膜式蒸溜装
置の系統説明図、第2図は透過膜式蒸溜装置の部分的拡
大断面図、第3図は透過膜式蒸溜装置を構成する積層ユ
ニットの分解斜視図である。 ■・・・ディーゼル機関、3・・・ディーゼル機関の冷
却流体入口管路、4・・・ディーゼル機関の冷却流体出
口管路、5・・・透過膜式蒸溜装置、6・・・積層ユニ
ット、7・・・透過膜、8・・・凝縮用伝熱板、9・・
・凝縮液体通路、12・・・熱源流体通路、工3・・・
加熱用伝熱板、14・・・原料液体通路、16・・・冷
却流体通路、10.11.15.17・・・スペーサ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)、原料液体通路を区成する透過膜と、冷却用流体
    通路を区成する非透過性の凝縮用伝熱板とを、その間に
    凝縮液体通路を形成するように並設して成る透過膜式蒸
    溜装置において、前記原料液体通路内又はこれに隣接し
    て、非透過性の加熱用伝熱板にて区成した熱源流体通路
    を設けたことを特徴とする透過膜式蒸溜装置。
JP19790085A 1985-09-06 1985-09-06 透過膜式蒸溜装置 Pending JPS6257611A (ja)

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