KR20170002698A - Vacuum membrane distillation desalination device for ship - Google Patents

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아사히 가세이 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 컴팩트하고 높은 조수 효율을 실현하는 선박용의 진공막 증류식 조수 장치를 제공한다. 선박용의 진공막 증류식 조수 장치(1)는, 선박에 취입된 해수를 가열하는 가열 장치(10)와, 가열 장치(10)로 가열된 해수가 흐르는 가열 해수 통액부(20)와, 진공부(21)와, 가열 해수 통액부(20)와 진공부(21)를 이격시키는 소수성 다공질막(22)과, 가열 해수 통액부(20)의 가열된 해수로부터 소수성 다공질막(22)을 통하여 진공부(21)에 유입된 증기를 냉각시켜 응축시키는 냉각부(23)를 구비한 진공 증류 모듈(11)과, 진공부(21)를 감압하는 감압 수단인 물 이젝터(61)를 갖고 있다. 가열 장치(10)는, 해수를 선박의 열원의 열에 의해 가열하고 있다. 물 이젝터(61)는, 진공부(21)를, 가열 해수 통액부(20)의 해수 온도에서의 물의 포화 증기압 이하, 0.1 atm 이상의 압력으로 감압한다. The present invention provides a vacuum film distillation type fresh water generating apparatus for a ship which realizes compact and high fresh water generation efficiency. A vacuum film distillation type fresh water generating system (1) for a marine vessel includes a heating device (10) for heating seawater blown into a ship, a heated seawater liquid passing section (20) through which seawater heated by the heating device (10) A hydrophobic porous film 22 for separating the heated seawater liquid permeable portion 20 and the vacuum chamber 21 from the heated seawater of the heated seawater liquid permeable portion 20 through the hydrophobic porous membrane 22, A vacuum distillation module 11 having a cooling section 23 for cooling and condensing the vapor introduced into the evaporator 21 and a water ejector 61 serving as a decompression means for decompressing the vacuum 21. The heating device (10) heats seawater by the heat of the heat source of the ship. The water ejector 61 reduces the pressure of the vacuum 21 to a pressure equal to or higher than the saturation vapor pressure of water at the seawater temperature of the heated seawater liquid passing section 20 and equal to or higher than 0.1 atm.

Figure P1020167036464
Figure P1020167036464

Description

선박용의 진공막 증류식 조수 장치{VACUUM MEMBRANE DISTILLATION DESALINATION DEVICE FOR SHIP}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a vacuum membrane distillation type fresh water generating apparatus for a ship,

본 발명은 선박용의 진공막 증류식 조수 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a vacuum film distillation type fresh water generator for ships.

해양을 항행하는 선박에서는, 음료수나 생활용수 등의 물을 확보하는 것이 중요해진다. 따라서, 선박에 해수로부터 담수를 조수하는 조수 장치를 탑재하는 기술이 개발되어 있다. 이 종류의 조수 장치에는, 증발캔을 이용하여 해수를 증류하여 담수를 얻는 것(증류법)이 있다(특허문헌 1 참조). 또한, 다른 조수 장치에는, 막을 이용하여 해수를 증류하여 담수를 얻는 것(막 증류법)이 있다(특허문헌 2 참조).In a marine vessel, it becomes important to secure water such as drinking water and domestic water. Therefore, a technology for mounting a fresh water generator for fresh water from seawater on a ship has been developed. In this type of fresh water generator, there is a method (distillation method) in which seawater is distilled using an evaporation can to obtain fresh water (see Patent Document 1). In another fresh water generating apparatus, there is a method in which seawater is distilled using a membrane to obtain fresh water (membrane distillation method) (see Patent Document 2).

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2008-289976호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-289976 특허문헌 2 : 일본 특허 공개 평2-9490호 공보Patent Document 2: JP-A-2-9490

그러나, 전술한 바와 같이 증류법에 의한 조수 장치는, 처리수의 비말 동반을 억제하기 위해 증발부와 응축부 사이의 거리를 둘 필요가 있어, 증발캔 및 장치가 대형화하는 경향이 있다. 한편, 막 증류법을 이용한 조수 장치는, 조수 효율이 높지 않기 때문에, 높은 조수 능력이 필요한 경우에는 장치가 대형화하는 경향이 있다. However, as described above, in the fresh water generator using the distillation method, the distance between the evaporating portion and the condensing portion needs to be set in order to suppress entrainment of the treated water, and the evaporation cans and devices tend to be large. On the other hand, the fresh water generating apparatus using the membrane distillation method does not have a high fresh water generating efficiency, and therefore, when high fresh water generating ability is required, the apparatus tends to be large in size.

한편, 선박에는 엔진이나 발전기 등의 대형 기계를 탑재할 필요가 있고, 충분한 스페이스가 없기 때문에, 조수 장치를 가능한 한 컴팩트화하는 것이 요구되고 있다. On the other hand, it is necessary to mount a large machine such as an engine or a generator on a ship, and since there is not enough space, it is required to make the fresh water generator as compact as possible.

본 출원은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 컴팩트하고 높은 조수 효율을 실현할 수 있는 선박용의 진공막 증류식 조수 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide a vacuum film distillation type fresh water generating apparatus for a ship which can realize compact and high fresh water generation efficiency.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에는, 선박이 갖는 열원의 열을 이용하여, 선박에 취입되는 해수로부터 담수를 제조하는 선박용의 진공막 증류식 조수 장치로서, 선박에 취입된 해수를 가열하는 가열 장치와, 상기 가열 장치로 가열된 해수가 흐르는 가열 해수 통액부와, 진공부와, 상기 가열 해수 통액부와 상기 진공부를 이격시키는 소수성 다공질막과, 상기 가열 해수 통액부의 해수로부터 상기 소수성 다공질막을 통하여 상기 진공부에 유입된 증기를 냉각시켜 응축시키는 냉각부를 구비한 진공 증류 모듈과, 상기 진공부를 감압하는 감압 수단을 가지며, 상기 가열 장치는, 상기 해수를 상기 선박의 열원의 열에 의해 가열하고, 상기 감압 수단은, 상기 진공부의 압력을, 상기 가열 해수 통액부의 해수 온도에서의 물의 포화 증기압 이하, 0.1 atm 이상으로 감압하는 선박용의 진공막 증류식 조수 장치가 포함된다. In order to achieve the above object, the present invention provides a vacuum film distillation type fresh water generating apparatus for a ship, which uses fresh heat from a ship to produce fresh water from seawater taken in the ship, A heating water seawater liquid flow section through which the seawater heated by the heating device flows; a vacuum hydrophobic porous film separating the heated seawater liquid passing section from the seawater; and a separator separating the seawater from the heated seawater passing section through the hydrophobic porous membrane A vacuum distillation module having a cooling section for cooling and condensing the steam introduced into the vacuum chamber, and a decompression means for decompressing the vacuum, wherein the heating device heats the seawater by heat of a heat source of the ship, Wherein the pressure reducing means is configured to pressurize the pressurizing chamber to a pressure equal to or lower than a saturation vapor pressure of water at a seawater temperature of the heated seawater- And a vacuum film distillation type fresh water generating device for marine vessels for reducing the pressure of the vacuum film.

상기 냉각부는, 상기 가열 장치에 의해 가열되기 전의 해수가 흐르는 냉각용 해수 통액부와, 상기 냉각용 해수 통액부와 상기 진공부를 이격시키는 냉각체를 구비하는 것이어도 좋다. The cooling section may include a cooling seawater liquid passing section through which the seawater flows before being heated by the heating device, and a cooling body for separating the cooling seawater liquid passing section from the cooling section.

상기 선박용 진공막 증류식 조수 장치는, 상기 진공 증류 모듈을 복수 구비하고, 상기 해수가, 각 진공 증류 모듈의 냉각부의 냉각용 해수 통액부를 소정의 순서로 통과한 후, 상기 가열 장치로 가열되고, 그 후 상기 순서의 역순으로 상기 각 진공 증류 모듈의 가열 해수 통액부를 통과하도록 구성된 해수 유로를 갖도록 해도 좋다. The vacuum film distillation type fresh water generator for ships has a plurality of the vacuum distillation modules and the seawater is heated by the heating device after passing the cooling seawater passing portion of the cooling section of each vacuum distillation module in a predetermined order, And then the seawater flow passage configured to pass through the heated seawater permeable portion of each of the vacuum distillation modules in the reverse order of the above-described order.

상기 감압 수단은, 상기 해수의 송액에 의해 구동되는 물 이젝터이어도 좋다. The decompression means may be a water ejector driven by the feeding of the seawater.

상기 선박용 진공막 증류식 조수 장치는, 상기 해수를 상기 물 이젝터에 송액하는 송액 장치를 더 가지며, 상기 물 이젝터는, 상기 송액 장치의 상기 해수의 송액에 의해 구동되도록 해도 좋다. The vacuum film distillation type fresh water generator for ships may further include a liquid delivery device for feeding the seawater to the water ejector, and the water ejector may be driven by feeding the seawater of the liquid delivery device.

상기 선박용 진공막 증류식 조수 장치는, 상기 진공부에 통하는 담수 용기와, 상기 진공부에서 응축된 담수를 담수 용기에 송액하는 송액 수단을 더 갖고 있어도 좋다. The vacuum film distillation type fresh water generator for marine may further comprise a fresh water receptacle through which the purifying water flows and a liquid sending means for feeding fresh water condensed in the purifying water to the fresh water receptacle.

상기 소수성 다공질막이, 폴리술폰, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리불화비닐리덴 및 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 수지를 포함하고 있어도 좋다. The hydrophobic porous membrane may contain at least one resin selected from the group consisting of polysulfone, polyethylene, polypropylene, polyvinylidene fluoride and polytetrafluoroethylene.

본 발명에 의하면, 선박용의 진공막 증류식 조수 장치에 있어서, 컴팩트하고 높은 조수 효율을 실현할 수 있다. According to the present invention, compact and high fresh water generation efficiency can be realized in a vacuum film distillation type fresh water generator for ships.

도 1은 제1 실시형태에서의 선박용의 진공막 증류식 조수 장치의 구성의 개략을 나타내는 모식도이다.
도 2는 제2 실시형태에서의 선박용의 진공막 증류식 조수 장치의 구성의 개략을 나타내는 모식도이다.
도 3은 제3 실시형태에서의 선박용의 진공막 증류식 조수 장치의 구성의 개략을 나타내는 모식도이다.
도 4는 제4 실시형태에서의 선박용의 진공막 증류식 조수 장치의 구성의 개략을 나타내는 모식도이다.
도 5는 제5 실시형태에서의 선박용의 진공막 증류식 조수 장치의 구성의 개략을 나타내는 모식도이다.
도 6은 제6 실시형태에서의 선박용의 진공막 증류식 조수 장치의 구성의 개략을 나타내는 모식도이다.
도 7은 실시예에서의 진공부의 압력과 증류수량의 관계를 나타내는 그래프이다. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a vacuum film distillation type fresh water generator for marine vessels in the first embodiment.
Fig. 2 is a schematic diagram showing the outline of the configuration of a vacuum film distillation type fresh water generator for ships in the second embodiment. Fig.
Fig. 3 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a vacuum film distillation type fresh water generator for marine vessels in the third embodiment. Fig.
Fig. 4 is a schematic diagram showing the outline of the configuration of a vacuum film distillation type fresh water generator for ships in the fourth embodiment. Fig.
5 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a vacuum film distillation type fresh water generator for ships in accordance with a fifth embodiment.
Fig. 6 is a schematic diagram showing the outline of the configuration of a vacuum film distillation type fresh water generator for ships in the sixth embodiment. Fig.
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the pressure and the distillation water volume in the embodiment. FIG.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시형태의 일례에 관해 설명한다. 또, 도면의 상하좌우 등의 위치관계는, 특별히 언급하지 않는 한 도면에 나타내는 위치관계에 기초하는 것으로 한다. 도면의 치수 비율은, 도시한 비율에 한정되는 것이 아니다. 또한, 이하의 실시형태는 본 발명을 설명하기 위한 예시이며, 본 발명을 그 실시형태에만 한정하는 취지는 아니다. 또한, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 한 여러가지 변형이 가능하다. Hereinafter, an example of a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the positional relationships of the upper, lower, left, and right sides of the drawings are based on the positional relationships shown in the drawings unless otherwise specified. The dimensional ratios in the drawings are not limited to the illustrated ratios. The following embodiments are illustrative of the present invention, and the present invention is not limited to the embodiments. In addition, the present invention can be modified in various ways without departing from the gist of the present invention.

(제1 실시형태)(First Embodiment)

도 1은, 본 실시형태에 따른 선박용의 진공막 증류식 조수 장치(본 명세서에 있어서 단순히 「조수 장치」라고도 함)(1)의 구성의 개략을 나타내는 설명도이다. 진공막 증류식 조수 장치(1)는, 선박이 갖는 열원의 열을 이용하여, 선박에 취입되는 해수로부터 담수를 제조하는 것이다. Fig. 1 is an explanatory view schematically showing a configuration of a vacuum film distillation type fresh water generator for ships (simply referred to as " fresh water generator " in the present specification) 1 according to the present embodiment. The vacuum film distillation type fresh water generator (1) uses fresh heat of a heat source of a ship to produce fresh water from seawater blown into the ship.

진공막 증류식 조수 장치(1)는, 예컨대 해수를 가열하는 가열 장치(10)와, 해수의 증류가 행해지는 진공 증류 모듈(11)과, 해수의 송액을 행하기 위한 감압 수단으로서의 예컨대 물 이젝터(61)와, 생성된 담수를 저류하는 담수 용기(13) 등을 구비하고 있다. The vacuum film distillation type fresh water generator 1 includes, for example, a heating device 10 for heating seawater, a vacuum distillation module 11 for distilling the seawater, a water ejector 12 for decompressing the seawater, (61) for collecting fresh water, and a fresh water container (13) for storing the generated fresh water.

진공 증류 모듈(11)은, 해수가 흐르는 가열 해수 통액부(20)와, 진공부(21)와, 가열 해수 통액부(20)와 진공부(21)를 이격시키는 소수성 다공질막(22)과, 진공부(21)의 증기를 냉각시켜 응축시키는 냉각부(23)를 구비하고 있다. 진공 증류 모듈(11)에서는, 가열 해수 통액부(20)와 진공부(21) 사이의 온도차, 압력차에 의해, 가열 해수 통액부(20)의 해수로부터 생성되는 증기가 소수성 다공질막(22)을 통하여 진공부(21)에 유입되고, 그 증기가 냉각부(23)에 의해 냉각되어 응축된다. The vacuum distillation module 11 includes a heating seawater liquid passage 20 through which seawater flows, a vacuum 21, a hydrophobic porous film 22 separating the heating seawater liquid passage 20 from the vacuum 21, , And a cooling section (23) for cooling and condensing the vapor of the vacuum chamber (21). In the vacuum distillation module 11, the steam generated from the seawater of the heated seawater liquid permeable portion 20 is separated from the hydrophobic porous film 22 by the difference in temperature and pressure between the heated seawater liquid permeable portion 20 and the vacuum 21, And the steam is cooled and condensed by the cooling section 23. [0031] As shown in FIG.

소수성 다공질막(22)에는, 예컨대 수지제의 평막이 이용된다. 또한, 소수성 다공질막(22)에는, 예컨대 폴리술폰, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리불화비닐리덴 및 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 수지를 포함하는 것이 이용된다. As the hydrophobic porous film 22, for example, a flat film made of resin is used. The hydrophobic porous film 22 may be made of at least one resin selected from the group consisting of polysulfone, polyethylene, polypropylene, polyvinylidene fluoride, and polytetrafluoroethylene.

냉각부(23)는, 가열 장치(10)에 의해 가열되기 전의 해수가 흐르는 냉각용 해수 통액부(30)와, 냉각용 해수 통액부(30)와 진공부(21)를 이격시키는 냉각체로서의 냉각판(31)을 구비하고 있다. The cooling section 23 is provided with a cooling seawater passage section 30 through which seawater flows before being heated by the heating apparatus 10 and a cooling seawater passage section 30 serving as a cooling body for separating the cooling seawater passage section 30 and the vacuum chamber 21 And a cooling plate (31).

소수성 다공질막(22)과 냉각판(31) 사이에는, 예컨대 10 mm 미만의 소정 거리의 갭이 형성되어 있다. A gap of a predetermined distance of less than 10 mm is formed between the hydrophobic porous film 22 and the cooling plate 31, for example.

진공막 증류식 조수 장치(1)는, 선박에 취입된 해수를 냉각용 해수 통액부(30) 및 감압 수단, 예컨대 물 이젝터(61)에 공급하는 제1 해수 유로(40)와, 냉각용 해수 통액부(30)를 통과한 해수를 가열 장치(10)에 공급하는 제2 해수 유로(41)와, 가열 장치(10)로 가열된 해수를 진공 증류 모듈(11)의 가열 해수 통액부(20)에 공급하는 제3 해수 유로(42)와, 가열 해수 통액부(20)를 통과한 해수를 외부로 배출하는 제4 해수 유로(43)를 갖고 있다. The vacuum film distillation type fresh water generator 1 includes a first seawater passage 40 for supplying seawater blown into a ship to a cooling seawater passage portion 30 and a decompression means such as a water ejector 61, A second seawater passage 41 for supplying seawater having passed through the liquid passing portion 30 to the heating device 10 and seawater heated by the heating device 10 to the heated seawater liquid passing portion 20 of the vacuum distillation module 11 And a fourth seawater channel 43 for discharging the seawater having passed through the heated seawater passage portion 20 to the outside.

가열 장치(10)는, 예컨대 열교환기이며, 선박의 열원의 열과 해수의 사이에서 열교환하여 해수를 가열할 수 있다. 선박의 열원으로는, 디젤 엔진으로부터의 폐열이나 보일러로부터의 증기 등을 들 수 있다. 또한, 열교환은, 열원과 열매체를 통해 열교환해도 좋고, 열원과 직접 열교환해도 좋다. The heating device 10 is, for example, a heat exchanger and can heat the seawater by heat exchange between the heat source of the ship and the seawater. Examples of the heat source of the ship include waste heat from a diesel engine and steam from a boiler. The heat exchange may be heat exchange through the heat source and the heat medium, or may be heat exchange directly with the heat source.

물 이젝터(61)에는, 제1 해수 유로(40)로부터 분기된 분기로(62)가 접속되어 있다. 분기로(62)에는, 송액 장치로서의 이젝터 펌프(63)가 설치되어 있다. 물 이젝터(61)는, 이젝터 펌프(63)에 의한 제1 해수 유로(40)로부터 분기된 해수의 송액에 의해 구동하는 감압 수단의 하나이며, 물 이젝터(61)의 상류부에는, 진공부(21)의 상부에 통하는 진공 흡인로(60)가 접속되어 있다. 또한, 물 이젝터(61)의 하류측은, 제4 해수 유로(43)에 접속되어 있다. 이 물 이젝터(61)에 의해, 진공 흡인로(60)를 통하여 진공부(21)를 진공 흡인하고, 진공부(21)를, 가열 해수 통액부(20)의 해수 온도에서의 물의 포화 증기압 이하, 0.1 atm(10.1325 kPa)로 감압할 수 있다. 또, 가열 해수 통액부(20)의 해수 온도, 예컨대 입구 온도는, 가열 해수 통액부(20)에 설치된 열전대 온도계나 측온 저항체 온도계를 이용하여 측정해도 좋다. 또한, 물 이젝터(61)는, 해수로부터 막 증류하여 얻어진 담수를 이용하여 구동력으로 해도 좋다. A branch path 62 branched from the first sea water passage 40 is connected to the water ejector 61. An ejector pump 63 as a liquid delivery device is provided in the branch passage 62. The water ejector 61 is one of the decompression means driven by feeding the seawater branched from the first seawater passage 40 by the ejector pump 63, 21 are connected to a vacuum suction path 60 communicating with an upper portion of the vacuum suction path. The downstream side of the water ejector 61 is connected to the fourth seawater passage 43. The water ejector 61 vacuum-sucks the vacuum 21 through the vacuum suction path 60 and supplies the vacuum 21 to the saturated vapor pressure of water at the seawater temperature of the heated seawater passing- , And reduced to 0.1 atm (10.1325 kPa). The seawater temperature, for example, the inlet temperature, of the heated seawater liquid passing section 20 may be measured using a thermocouple thermometer or a thermometer temperature thermometer provided in the heated seawater liquid passing section 20. The water ejector 61 may be a driving force using fresh water obtained by membrane distillation from seawater.

담수 용기(13)는, 담수 회수로(70)에 의해 진공부(21)의 하부에 통해 있다. 담수 회수로(70)에는, 진공부(21)에서 응축시킨 담수를 담수 용기(13)에 송액하는 송액 수단으로서의 송액 펌프(71)가 설치되어 있다. 담수 용기(13)로부터 담수를 채수할 수 있다. The fresh water receptacle 13 is connected to the lower portion of the vacuum chamber 21 by the fresh water return path 70. The fresh water return path 70 is provided with a liquid feed pump 71 as a liquid feed means for feeding the fresh water condensed in the vacuum 21 to the fresh water receptacle 13. Fresh water can be collected from the fresh water vessel 13.

다음으로, 이상과 같이 구성된 선박의 진공막 증류식 조수 장치(1)에서의 조수 프로세스에 관해 설명한다. 우선, 선박에 취입된 해수가 제1 해수 유로(40)를 통해 진공 증류 모듈(11)의 냉각용 해수 통액부(30)에 공급되고, 냉각용 해수 통액부(30)로부터 제2 해수 유로(41)를 통해 가열 장치(10)에 공급된다. 이 가열 장치(10)에 있어서, 해수는, 선박의 열원으로부터의 열에 의해 예컨대 50℃ 이상으로 가열된다. 가열된 해수는, 제3 해수 유로(42)를 통해 가열 해수 통액부(20)에 공급되고, 그 후 제4 해수 유로(43)를 통과하여 해수가 배수된다. Next, the fresh water generation process in the vacuum film distillation type fresh water generator 1 of the ship constructed as described above will be described. First, the sea water blown into the ship is supplied to the cooling seawater passage portion 30 of the vacuum distillation module 11 through the first sea water passage 40, and the second seawater passage 41 to the heating device 10. In this heating apparatus 10, the seawater is heated to 50 DEG C or more, for example, by heat from the heat source of the ship. The heated seawater is supplied to the heated seawater passage portion 20 through the third seawater passage 42, and then the seawater is drained through the fourth seawater passage 43.

가열 해수 통액부(20)에 있어서 해수는, 소수성 다공질막(22)을 사이에 둔 온도차, 압력차에 의해 증기가 되어 소수성 다공질막(22)을 통과하여, 진공부(21)에 유입된다. 이 때, 진공부(21)는, 물 이젝터(61)에 의해, 가열 해수 통액부(20)의 해수 온도에서의 물의 포화 증기압 이하, 0.1 atm 이상의 압력으로 감압되어 있다. 진공부(21)에 유입된 증기는, 냉각부(23)에 의해 냉각되어 응축된다. 이렇게 해서 생성된 담수는, 진공부(21)의 하부에 고이고, 송액 펌프(71)에 의해 담수 회수로(70)를 통하여 담수 용기(13)에 회수된다. The seawater in the heated seawater liquid permeable portion 20 is steamed by the difference in temperature and pressure across the hydrophobic porous membrane 22 and passes through the hydrophobic porous membrane 22 and flows into the vacuum 21. At this time, the vacuum 21 is decompressed by the water ejector 61 to a saturated vapor pressure of water at the seawater temperature of the heated seawater liquid passing portion 20 to a pressure of 0.1 atm or more. The steam introduced into the vacuum chamber 21 is cooled and condensed by the cooling section 23. The fresh water thus generated is collected in the fresh water receptacle 13 through the fresh water collecting path 70 by the liquid sending pump 71,

본 실시형태에 의하면, 가열 장치(10)가 해수를 선박의 열원의 열에 의해 가열하고, 감압 수단인 물 이젝터(61)가, 진공부(21)를 가열 해수 통액부(20)의 해수 온도에서의 물의 포화 증기압 이하, 0.1 atm 이상의 압력으로 감압하고 있다. 그 결과, 조수 장치(1)의 열효율을 향상시키면서, 조수 효율도 대폭 향상시킬 수 있다. 따라서, 컴팩트하고 높은 조수 효율의 선박용의 조수 장치를 실현할 수 있다. According to the present embodiment, the heating device 10 heats the seawater by the heat of the heat source of the ship, and the water ejector 61 as the decompression means separates the vacuum chamber 21 from the seawater temperature of the heated seawater liquid- Of the saturated vapor pressure of water and a pressure of 0.1 atm or more. As a result, it is possible to greatly improve the fresh water generation efficiency while improving the thermal efficiency of the fresh water generator 1. Therefore, it is possible to realize a fresh water generating apparatus for ships having a compact and high fresh water generation efficiency.

냉각부(23)는, 가열 장치(10)에 의해 가열되기 전의 해수가 흐르는 냉각용 해수 통액부(30)와, 냉각용 해수 통액부(30)와 진공부(21)를 이격시키는 냉각판(31)을 구비하고 있기 때문에, 새로운 냉매를 냉각부(23)에 공급할 필요가 없고, 조수 장치에서의 에너지 효율을 향상시킬 수 있다. The cooling section 23 is provided with a cooling seawater liquid passing section 30 through which seawater flows before being heated by the heating apparatus 10 and a cooling plate for separating the cooling seawater liquid passing section 30 and the vacuum chamber 21 31, it is not necessary to supply new coolant to the cooling section 23, and the energy efficiency in the fresh water generator can be improved.

진공부(21)의 감압 수단이, 해수의 송액에 의해 구동되는 물 이젝터(61)이기 때문에, 새롭게 구동원을 설치할 필요는 없고, 조수 장치에서의 에너지 효율을 향상시킬 수 있다. Since the decompression means of the vacuum chamber 21 is the water ejector 61 driven by the pumping of the seawater, it is not necessary to newly install a drive source and the energy efficiency in the fresh water generator can be improved.

담수 회수로(70)에, 진공부(21)에서 응축된 담수를 담수 용기(13)에 송액하는 송액 펌프(71)를 설치했기 때문에, 진공부(21)가 높은 진공도로 감압되어 있더라도 담수를 적정하게 회수할 수 있다. The liquid feed pump 71 for feeding the fresh water condensed in the vacuum chamber 21 to the fresh water receptacle 13 is provided in the fresh water return path 70 so that even if the vacuum chamber 21 is decompressed to a high degree of vacuum, It can be properly recovered.

(제2 실시형태)(Second Embodiment)

상기 제1 실시형태에 있어서, 진공막 증류식 조수 장치(1)는, 진공 증류 모듈(11)을 복수, 예컨대 2개 구비하고 있어도 좋다. 본 실시형태에 있어서 2개의 진공 증류 모듈을 제1 진공 증류 모듈(11a) 및 제2 진공 증류 모듈(11b)로 한다. In the first embodiment, the vacuum film distillation type fresh water generator 1 may have a plurality of, for example, two, vacuum distillation modules 11. In the present embodiment, the two vacuum distillation modules are referred to as a first vacuum distillation module 11a and a second vacuum distillation module 11b.

진공막 증류식 조수 장치(1)는, 예컨대 해수가, 각 진공 증류 모듈(11a, 11b)의 냉각부(23)의 냉각용 해수 통액부(30)를 소정의 순서로 통과한 후, 가열 장치(10)로 가열되고, 그 후 그 역순으로 각 진공 증류 모듈(11a, 11b)의 가열 해수 통액부(20)를 통과하도록 구성된 해수 유로를 갖고 있다. The vacuum film distillation type fresh water generator 1 is configured such that the seawater is passed through the cooling seawater passage portion 30 of the cooling portion 23 of each of the vacuum distillation modules 11a and 11b in a predetermined order, (10), and then, in the reverse order, through the heated seawater liquid passing section (20) of each of the vacuum distillation modules (11a, 11b).

즉, 해수 유로는, 선박에 취입된 해수를 제1 진공 증류 모듈(11a)의 냉각용 해수 통액부(30)에 공급하는 제1 해수 유로(100)와, 그 냉각용 해수 통액부(30)를 통과한 해수를 제2 진공 증류 모듈(11b)의 냉각용 해수 통액부(30)에 공급하는 제2 해수 유로(101)와, 그 냉각용 해수 통액부(30)를 통과한 해수를 가열 장치(10)에 공급하는 제3 해수 유로(102)와, 가열 장치(10)로 가열된 해수를 제2 진공 증류 모듈(11b)의 가열 해수 통액부(20)에 공급하는 제4 해수 유로(103)와, 그 가열 해수 통액부(20)를 통과한 해수를 제1 진공 증류 모듈(11a)의 가열 해수 통액부(20)에 공급하는 제5 해수 유로(104)와, 그 가열 해수 통액부(20)를 통과한 해수를 배출하는 제6 해수 유로(105)에 의해 구성되어 있다. That is, the seawater channel includes a first seawater passage 100 for supplying seawater blown into the ship to the cooling seawater passage portion 30 of the first vacuum distillation module 11a, and a first seawater passage 100 for the cooling seawater passage portion 30, A second seawater passage 101 for supplying the seawater having passed through the cooling seawater passage portion 30 to the cooling seawater passage portion 30 of the second vacuum distillation module 11b, A third seawater flow passage 102 for supplying the seawater heated by the heating device 10 to the heating seawater circulation section 20 of the second vacuum distillation module 11b, A fifth seawater passage 104 for supplying the seawater having passed through the heated seawater liquid passage 20 to the heated seawater passage portion 20 of the first vacuum distillation module 11a, And a sixth seawater passage 105 for discharging the seawater having passed through the second seawater passage 20.

또한, 분기로(62)는, 제1 해수 유로(100)로부터 분기되어 물 이젝터(61)에 통해 있다. 물 이젝터(61)의 하류측은, 제5 해수 유로(105)에 통해 있다. 물 이젝터(61)는, 진공 흡인로(60)에 의해, 각 진공 증류 모듈(11a, 11b)의 진공부(21)에 연통해 있다. 또한, 담수 용기(13)에 통하는 담수 회수로(70)는, 각 진공 증류 모듈(11a, 11b)의 진공부(21a, 21b)에 연통해 있다. 또, 제1 실시형태와 동일한 부분에 관해서는, 동일한 부호를 이용하여 설명을 생략한다. Further, the branch path 62 branches from the first sea water passage 100 and is connected to the water ejector 61. The downstream side of the water ejector 61 passes through the fifth seawater passage 105. The water ejector 61 is connected to the vacuum 21 of each of the vacuum distillation modules 11a and 11b by a vacuum suction path 60. [ The fresh water recovery passage 70 communicating with the fresh water container 13 is connected to the vacuum chambers 21a and 21b of the vacuum distillation modules 11a and 11b. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted.

본 실시형태에 의하면, 제2 진공 증류 모듈(11b)의 냉각용 해수 통액부(30)의 해수 온도가, 제1 진공 증류 모듈(11a)의 냉각용 해수 통액부(30)의 해수 온도보다 높아지고, 제2 진공 증류 모듈(11b)의 가열 해수 통액부(20)의 해수 온도가, 제1 진공 증류 모듈(11a)의 가열 해수 통액부(20)의 해수 온도보다 높아진다. 즉, 각 진공 증류 모듈(11a, 11b)에 있어서 가열 해수 통액부의 해수 온도가 상이하고, 각각의 해수 온도에 적합한 진공도를 설정할 수 있다. 이에 따라, 각 진공 증류 모듈(11a, 11b)에 있어서 해수의 증류가 충분하고 또한 적합하게 행해지고, 조수 효율을 향상시킬 수 있다. 또, 제2 진공 증류 모듈(11b)의 진공부(21b)의 압력을 제1 진공 증류 모듈(11a)의 진공부(21a)의 압력보다 높게 해도 좋다. According to the present embodiment, the seawater temperature of the cooling seawater passage portion 30 of the second vacuum distillation module 11b becomes higher than the seawater temperature of the cooling seawater passage portion 30 of the first vacuum distillation module 11a The seawater temperature of the heated seawater liquid passing section 20 of the second vacuum distillation module 11b becomes higher than the seawater temperature of the heated seawater liquid passing section 20 of the first vacuum distillation module 11a. That is, the vacuum distillation modules 11a and 11b have different seawater temperatures of the heated seawater transit section and can set a vacuum degree suitable for each seawater temperature. Accordingly, the distillation of the seawater in each of the vacuum distillation modules 11a, 11b is sufficient and suitably performed, and the fresh water generation efficiency can be improved. The pressure of the vacuum 21b of the second vacuum distillation module 11b may be made higher than the pressure of the vacuum 21a of the first vacuum distillation module 11a.

(제3 실시형태)(Third Embodiment)

상기 제1 실시형태에서는 소수성 다공질막(22)에 평막을 이용했지만, 중공사막을 이용해도 좋다. 이러한 경우, 예컨대 도 3에 나타낸 바와 같이 진공 증류 모듈(110)은, 예컨대 증발부(120)와 응축부(121)를 구비하고 있어도 좋다. 예컨대 증발부(120)는 원통형의 용기를 가지며, 그 내부에, 용기의 길이 방향(상하 방향)으로 배치된 소수성 다공질막으로서의 다발형의 중공사막(123)을 구비하고 있다. 이 중공사막(123)의 1차측(관내측)은, 제3 해수 유로(42)와 제4 해수 유로(43)에 연통해 있다. 응축부(121)는, 예컨대 증발부(120)와 동일한 원통형의 용기를 가지며, 그 내부에, 용기의 길이 방향으로 배치된 냉각체로서의 냉각관(124)을 구비하고 있다. 냉각관(124)의 관로 내는, 제1 해수 유로(40)와 제2 해수 유로(41)에 연통해 있다. 증발부(120)와 응축부(121)는 평행하여 배치되고, 이들의 사이에 배치된 접속 공간(125)에 의해 서로 접속되어 있다. 접속 공간(125)에는 진공 흡인로(60)가 접속되어 있다. 따라서, 본 실시형태에서는, 증발부(120)의 중공사막(123)의 1차측(관내측)의 공간이 가열 해수 통액부(20)가 되고, 중공사막(123)의 2차측(외측) 공간, 접속 공간(125) 및 냉각관(124)의 외측 공간이 진공부(21)가 되고, 냉각관(124)의 관로 내가 냉각용 해수 통액부(30)가 되어 있다. 담수 회수로(70)는, 예컨대 응축부(121)의 하면의 냉각관(124)의 외측 공간에 접속되어 있다. 또, 제1 실시형태와 동일한 부분에 관해서는, 동일한 부호를 이용하여 설명을 생략한다. In the first embodiment, a flat membrane is used for the hydrophobic porous membrane 22, but a hollow fiber membrane may also be used. In this case, for example, as shown in Fig. 3, the vacuum distillation module 110 may include, for example, an evaporator 120 and a condenser 121. [ For example, the evaporator 120 has a cylindrical vessel and has therein a bundle-type hollow fiber membrane 123 as a hydrophobic porous membrane disposed in the longitudinal direction (up-and-down direction) of the vessel. The primary side (inside the tube) of the hollow fiber membrane 123 communicates with the third seawater passage 42 and the fourth seawater passage 43. The condensing section 121 has, for example, the same cylindrical container as that of the evaporator 120, and a cooling pipe 124 as a cooling body disposed in the longitudinal direction of the container. The piping of the cooling pipe 124 communicates with the first seawater passage 40 and the second seawater passage 41. The evaporator 120 and the condenser 121 are arranged in parallel with each other and are connected to each other by a connection space 125 disposed therebetween. A vacuum suction path (60) is connected to the connection space (125). Therefore, in this embodiment, the space on the primary side (inside the tube) of the hollow fiber membrane 123 of the evaporator 120 becomes the heated seawater liquid permeable portion 20 and the space on the secondary side (outer side) of the hollow fiber membrane 123 The connection space 125 and the outer space of the cooling pipe 124 serve as the centrifugal force 21 and serve as the cooling seawater passage portion 30 in the channel of the cooling pipe 124. The fresh water recovery passage 70 is connected, for example, to a space outside the cooling pipe 124 on the lower surface of the condensing section 121. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted.

이러한 경우, 해수는, 제1 해수 유로(40)로부터 냉각관(124)의 냉각용 해수 통액부(30)에 공급되고, 냉각관(124)으로부터 제2 해수 유로(41)를 통과하여 가열 장치(10)에 공급된다. 가열 장치(10)로 가열된 해수는, 제3 해수 유로(42)를 통하여 증발부(120)의 중공사막(123)의 1차측의 가열 해수 통액부(20)에 공급된다. 가열 해수 통액부(20)에 공급된 해수는, 중공사막(123)의 1차측과 2차측을 사이에 둔 온도차, 압력차에 의해 증기가 되어 중공사막(123)의 측벽을 통과하여, 중공사막(123)의 2차측의 진공부(21)에 유입된다. 이 때, 진공부(21)는, 물 이젝터(61)에 의해, 가열 해수 통액부(20)의 해수 온도에서의 물의 포화 증기압 이하, 0.1 atm 이상의 압력으로 감압되어 있다. 중공사막(123)의 2차측의 진공부(21)에 유입된 증기는, 접속 공간(125)을 통과하여 응축부(121)의 냉각관(124)에 도달하고, 거기서 냉각되어 응축된다. 이렇게 해서 생성된 담수는, 응축부(121)의 하부에 고이고, 송액 펌프(71)에 의해 담수 회수로(70)를 통하여 담수 용기(13)에 회수된다. In this case, the seawater is supplied from the first seawater passage 40 to the cooling seawater passage portion 30 of the cooling pipe 124, passes through the second sea water passage 41 from the cooling pipe 124, (10). The seawater heated by the heating device 10 is supplied to the heated seawater liquid passing section 20 on the primary side of the hollow fiber membrane 123 of the evaporator 120 through the third seawater flow passage 42. The seawater supplied to the heated seawater liquid permeable portion 20 is vaporized by the temperature difference and pressure difference between the primary side and the secondary side of the hollow fiber membrane 123 and passes through the side wall of the hollow fiber membrane 123, (21) of the secondary side of the suction pipe (123). At this time, the vacuum 21 is decompressed by the water ejector 61 to a saturated vapor pressure of water at the seawater temperature of the heated seawater liquid passing portion 20 to a pressure of 0.1 atm or more. The vapor introduced into the vacuum 21 of the secondary side of the hollow fiber membrane 123 passes through the connection space 125 and reaches the cooling pipe 124 of the condenser 121 and is cooled and condensed there. The fresh water thus produced is solidified in the lower portion of the condenser 121 and is recovered to the fresh water receptacle 13 through the fresh water recovery passage 70 by the liquid sending pump 71.

본 실시형태에 의하면, 공간 절약으로 소수성 다공질막(22)의 막면적을 증가시킬 수 있기 때문에, 막 단위면적당 증류수량(플럭스)이 증가하여, 조수 장치(1)에서의 조수 효율 및 조수량을 향상시킬 수 있다. 따라서, 선박에서의 조수 장치(1)에 있어서 컴팩트하고 높은 조수 효율을 실현할 수 있다. According to the present embodiment, since the area of the hydrophobic porous film 22 can be increased by the space saving, the distillation water flux per unit area of the film increases, Can be improved. Therefore, compact and high fresh water generation efficiency can be realized in the fresh water generator 1 in the ship.

(제4 실시형태)(Fourth Embodiment)

상기 제2 실시형태에 있어서도 소수성 다공질막(22)의 평막 대신에 중공사막(123)을 이용해도 좋다. 도 4에 나타낸 바와 같이 중공사막(123)을 이용하는 진공 증류 모듈(110a, 110b)은, 상기 제3 실시형태에서 이용한 진공 증류 모듈(110)과 동일한 구성을 갖고 있어도 좋다. In the second embodiment, the hollow fiber membrane 123 may be used instead of the flat membrane of the hydrophobic porous membrane 22. As shown in Fig. 4, the vacuum distillation modules 110a and 110b using the hollow fiber membrane 123 may have the same configuration as the vacuum distillation module 110 used in the third embodiment.

이러한 경우, 해수는, 제1 해수 유로(100)로부터 제1 진공 증류 모듈(110a)의 응축부(121)의 냉각관(124) 내에 공급되고, 그 냉각관(124)으로부터 제2 해수 유로(101)를 통과하여 제2 진공 증류 모듈(110b)의 냉각관(124) 내에 공급되고, 그 냉각관(124)으로부터 제3 해수 유로(102)를 통하여 가열 장치(10)에 공급된다. 가열 장치(10)로 가열된 해수는, 제4 해수 유로(103)를 통하여 제2 진공 증류 모듈(110b)의 증발부(120)의 중공사막(123)의 1차측(가열 해수 통액부(20))에 공급되고, 그 후 제5 해수 유로(104)를 통하여 제1 진공 증류 모듈(110b)의 중공사막(123)의 1차측(가열 해수 통액부(20))에 공급된다. 그 후 해수는, 제6 해수 유로(105)를 통하여 배수된다. 본 실시형태에 의하면, 소형의 조수 장치(1)로 조수량 및 조수 효율을 더욱 향상시킬 수 있다. In this case, the seawater is supplied from the first seawater passage 100 into the cooling pipe 124 of the condensation section 121 of the first vacuum distillation module 110a, and the second seawater passage 101 and is supplied into the cooling pipe 124 of the second vacuum distillation module 110b and is supplied to the heating device 10 from the cooling pipe 124 through the third seawater flow path 102. [ The seawater heated by the heating device 10 is supplied to the primary side of the hollow fiber membrane 123 of the evaporator 120 of the second vacuum distillation module 110b through the fourth seawater channel 103 ), And then supplied to the primary side (heating seawater liquid passage 20) of the hollow fiber membrane 123 of the first vacuum distillation module 110b through the fifth seawater flow channel 104. Thereafter, the seawater is drained through the sixth seawater channel 105. According to the present embodiment, the small water fresh water generating device 1 can further improve the water quality and fresh water generation efficiency.

(제5 실시형태)(Fifth Embodiment)

이상의 실시형태에서는, 2개의 진공 증류 모듈의 각 진공부로부터 각각 담수의 배출이나 배기를 행했지만, 도 5에 나타낸 바와 같이 제2 진공 증류 모듈(11b)의 진공부(21b)의 담수 회수로(70)와 진공 흡인로(60)를 제1 진공 증류 모듈(11a)의 진공부(21a)에 접속하고, 제2 진공 증류 모듈(11b)의 진공부(21b)에서 생성된 담수를 제1 진공 증류 모듈(11a)의 진공부(21a)에 공급하여 진공부(21a)의 담수와 혼합하고, 그 담수를 진공부(21a)로부터 회수 용기(13)로 배출해도 좋다. 또한, 제2 진공 증류 모듈(11b)의 진공부(21b)의 기체를 진공부(21a)에 흡인하고, 그 진공부(21a)로부터 물 이젝터(61)에 흡인해도 좋다. 이러한 경우, 예컨대 진공부(21b)의 열을 진공부(21a)에서 이용할 수 있기 때문에, 가열 장치(10)의 사용 열량을 줄여, 조수 장치에서의 열효율을 향상시킬 수 있다. 또, 이 예는, 제4 실시형태에 나타낸 바와 같은 막모듈을 이용하는 경우에도 적용할 수 있다. In the above embodiment, the fresh water is discharged or exhausted from each of the two vacuum distillation modules. However, as shown in FIG. 5, the fresh water recovery passage (the second vacuum distillation module 11b) 70 and the vacuum suction path 60 are connected to the vacuum 21a of the first vacuum distillation module 11a and the fresh water generated in the vacuum 21b of the second vacuum distillation module 11b is connected to the first vacuum It may be supplied to the centrifugal force 21a of the distillation module 11a to mix with the fresh water of the centrifugal force 21a and to discharge the fresh water from the centrifugal force 21a to the recovery container 13. The gas of the vacuum 21b of the second vacuum distillation module 11b may be sucked into the vacuum 21a and sucked into the water ejector 61 from the vacuum 21a. In this case, for example, since the heat of the vacuum 21b can be used in the vacuum 21a, the heat used in the heating device 10 can be reduced and the thermal efficiency in the fresh water generator can be improved. This example can also be applied to the case of using a membrane module as shown in the fourth embodiment.

(제6 실시형태)(Sixth Embodiment)

이상의 실시형태에서는, 감압 수단인 물 이젝터(61)가, 해수의 송액에 의해 구동되었지만, 해수로부터 제조된 담수의 송액에 의해 구동되는 것이어도 좋다. 이러한 경우, 예컨대 도 6에 나타낸 바와 같이 담수 회수로(70)가 물 이젝터(61)를 통해 회수 용기(13)에 접속된다. 또한, 회수 용기(13)에는, 회수 용기(13)의 담수(제조수)를 물 이젝터(61)로 복귀시켜 순환시키는 순환로(130)가 접속되어 있다. 순환로(130)에는 펌프(131)가 설치되어 있다. 이러한 경우, 예컨대 펌프(131)의 구동에 의해 회수 용기(13) 내의 담수를 물 이젝터(61)에 송액함으로써, 물 이젝터(61)가 작동하고, 진공 흡인로(60)를 통하여 진공부(21)를 감압한다. 또한, 이 때 진공부(21)의 담수를, 담수 회수로(70)를 통하여 물 이젝터(61)를 통해 회수 용기(13)로 배출할 수 있다. 또, 이 예는 상기 모든 실시형태에 적용할 수 있다. In the above embodiment, the water ejector 61 as the decompression means is driven by the feeding of the seawater, but may be driven by feeding the fresh water produced from the seawater. In this case, for example, as shown in Fig. 6, the fresh water recovery passage 70 is connected to the recovery container 13 through the water ejector 61. [ A circulation path 130 for returning the fresh water (manufactured water) of the recovery container 13 to the water ejector 61 and circulating it is connected to the recovery container 13. A pump 131 is installed in the circulation path 130. In this case, for example, the water ejector 61 is operated by feeding the fresh water in the recovery container 13 to the water ejector 61 by driving the pump 131, and the water ejector 61 is operated, ). At this time, the fresh water in the vacuum chamber 21 can be discharged to the recovery container 13 through the water ejector 61 through the fresh water recovery passage 70. This example can be applied to all of the above embodiments.

이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시형태에 관해 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 당업자라면, 특허청구범위에 기재된 사상의 범주 내에 있어서, 각종 변경예 또는 수정예에 이를 수 있는 것은 분명하며, 이들에 관해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다. Although the preferred embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to these examples. It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the spirit and scope of the claims as defined in the appended claims and that they are naturally also within the technical scope of the present invention.

예컨대 이상의 실시형태에 있어서, 진공 증류 모듈(11, 11a, 11b, 110, 110a, 110b)의 냉각부(23)의 냉매로서, 가열하기 전의 해수를 이용했지만, 별도의 냉매를 이용해도 좋다. 또한, 감압 수단으로서 물 이젝터(61)를 이용했지만, 펌프, 아스피레이터 등의 다른 감압 수단을 이용해도 좋다. 감압 장치의 구성도 상기 실시형태의 물 이젝터에 한정되지 않는다. For example, in the above embodiment, seawater before heating is used as the refrigerant in the cooling section 23 of the vacuum distillation modules 11, 11a, 11b, 110, 110a, and 110b, but a separate refrigerant may be used. Although the water ejector 61 is used as the decompression means, other decompression means such as a pump and an aspirator may be used. The configuration of the decompression device is not limited to the water ejector of the above embodiment.

실시예Example

이하, 본 발명의 구성과 효과를 구체적으로 나타내는 실시예 등에 관해 설명하지만, 본 실시형태는 이하의 실시예에 의해 전혀 한정되는 것이 아니다. Hereinafter, embodiments and the like showing the construction and effect of the present invention will be described, but the present embodiment is not limited at all by the following embodiments.

(실시예 1)(Example 1)

소수성 다공질막(22)으로서 막 두께 190 ㎛, 분획 분자량 500 kDa의 폴리술폰제 평막(Sepro사 제조)을 이용하고, 냉각판(31)으로서 두께 2 mm의 스테인레스판을 이용하여, 도 1에 도시한 소수성 다공질막(22)과 냉각판(31)의 거리(Gap)가 4 mm가 되도록 스페이서를 이용하여 조정하였다. 30℃의 모의 해수(3.5 중량% 염화나트륨 수용액)를 600 mL/min의 유량으로 흘리고, 가열 해수 통액부(20)의 입구 온도를 65℃가 되도록 조정하였다. 진공부(21) 내의 압력은, 진공 펌프와 진공 제어 장치를 이용하여 0.10 atm이 되도록 조정하고, 막 증류를 행하였다. 실험 개시로부터 30분후에 담수 용기(13)에 고이는 물을 채취하여 플럭스를 산출한 바, 25.0 kg/m2/h의 높은 값(10.0 kg/m2/h 이상의 값)이 얻어졌다. 또한, 얻어진 막 증류수의 도전율은 25℃에서 0.0 μS/cm였다. 또, 이 때의 해수 온도(65℃)에서의 물의 포화 수증기압은 약 0.25 atm이다. A polysulfone flat film (manufactured by Sepro) having a film thickness of 190 mu m and a cutoff molecular weight of 500 kDa was used as the hydrophobic porous film 22 and a stainless steel plate having a thickness of 2 mm was used as the cooling plate 31, A spacer was used to adjust the distance (gap) between the hydrophobic porous film 22 and the cooling plate 31 to 4 mm. Simulated seawater (3.5 wt% aqueous sodium chloride solution) at 30 캜 was flowed at a flow rate of 600 mL / min, and the inlet temperature of the heated seawater liquid passage portion 20 was adjusted to 65 캜. The pressure in the vacuum chamber 21 was adjusted to 0.10 atm using a vacuum pump and a vacuum controller, and membrane distillation was performed. 30 minutes after the start of the experiment, water in the fresh water vessel 13 was collected and the flux was calculated. As a result, a high value (10.0 kg / m 2 / h or more) of 25.0 kg / m 2 / h was obtained. The conductivity of the obtained membrane-distilled water was 0.0 μS / cm at 25 ° C. At this time, the saturated water vapor pressure of water at the sea water temperature (65 ° C) is about 0.25 atm.

(실시예 2)(Example 2)

소수성 다공질막(22)과 냉각판(31)의 Gap을 4 mm 대신 10 mm로 변경한 것 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 막 증류를 행하였다. 실험 개시로부터 30분후에 채수 용기에 고이는 물을 채취하여, 도 7에 나타낸 바와 같이 플럭스 24.1 kg/m2/h의 값이 얻어졌다. 또한, 얻어진 막 증류수의 도전율은 25℃에서 0.0 μS/cm였다. Membrane distillation was performed in the same manner as in Example 1 except that the gap between the hydrophobic porous film 22 and the cooling plate 31 was changed to 10 mm instead of 4 mm. After 30 minutes from the start of the experiment, water in the water-collecting container was collected and a value of 24.1 kg / m 2 / h of flux was obtained as shown in Fig. The conductivity of the obtained membrane-distilled water was 0.0 μS / cm at 25 ° C.

(실시예 3)(Example 3)

진공부(21)의 압력을 0.10 atm 대신 0.20 atm로 변경한 것 외에는 실시예 2와 동일한 방법으로 막 증류를 행하였다. 도 7에 나타낸 바와 같이 플럭스 11.1 kg/m2/h의 값이 얻어졌다. 또한, 얻어진 막 증류수의 도전율은 25℃에서 0.1 μS/cm였다. Membrane distillation was performed in the same manner as in Example 2 except that the pressure of the vacuum chamber 21 was changed to 0.20 atm instead of 0.10 atm. As shown in Fig. 7, a flux of 11.1 kg / m 2 / h was obtained. The conductivity of the obtained membrane-distilled water was 0.1 μS / cm at 25 ° C.

(실시예 4)(Example 4)

실시예 1에서 사용한 폴리술폰제 평막의 소수성 다공질막(22)과 스테인레스판의 냉각판(31)을 이용하여, 소수성 다공질막(22)과 냉각판(31)의 거리(Gap)가 2 mm가 되도록 스페이서를 이용하여 조정하였다. 도 2에 나타낸 바와 같이 2조의 진공 증류 모듈(11a, 11b)을 연결하여, 30℃의 모의 해수(3.5 중량% 염화나트륨 수용액)를 600 mL/min의 유량으로 흘리고, 진공 증류 모듈(11a)의 증발부(120)의 입구 온도를 65℃, 응축부(121)의 입구 온도를 50℃, 진공 증류 모듈(11b)의 증발부(120)의 입구 온도를 47℃, 응축부(121)의 입구 온도를 30℃가 되도록 조정하였다. 제1 진공 증류 모듈(11a)과 제2 진공 증류 모듈(11b)의 각 진공부(21a, 21b)의 압력은 각각 조정되고, 제1 진공 증류 모듈(11a)의 진공부(21a) 내를 0.24 atm, 제2 진공 증류 모듈(11b)의 진공부(21b) 내의 압력을 0.10 atm이 되도록 조정하고, 막 증류를 행하였다. 실험 개시로부터 30분후에 담수 용기(13)에 고이는 물을 채취하여 플럭스를 산출한 바, 11.2 kg/m2/h의 값이 얻어졌다. 또한, 얻어진 막 증류수의 도전율은 25℃에서 0.1 μS/cm였다. The hydrophobic porous film 22 of the polysulfone flat membrane used in Example 1 and the cooling plate 31 of the stainless plate were used so that the distance Gap between the hydrophobic porous film 22 and the cooling plate 31 was 2 mm Using a spacer. As shown in Fig. 2, two sets of vacuum distillation modules 11a and 11b were connected to flow simulated seawater (3.5 wt% sodium chloride aqueous solution) at 30 DEG C at a flow rate of 600 mL / min, and evaporation of the vacuum distillation module 11a The inlet temperature of the condensing section 121 is set to 65 ° C, the inlet temperature of the condensing section 121 is set to 50 ° C, the inlet temperature of the evaporating section 120 of the vacuum distillation module 11b is set to 47 ° C, Was adjusted to 30 ° C. The pressures of the respective vacuum chambers 21a and 21b of the first vacuum distillation module 11a and the second vacuum distillation module 11b are adjusted respectively and the pressure in the vacuum chamber 21a of the first vacuum distillation module 11a is adjusted to 0.24 atm and the pressure in the vacuum 21b of the second vacuum distillation module 11b was adjusted to 0.10 atm and membrane distillation was performed. After 30 minutes from the start of the experiment, water in the fresh water vessel 13 was collected and the flux was calculated to obtain a value of 11.2 kg / m 2 / h. The conductivity of the obtained membrane-distilled water was 0.1 μS / cm at 25 ° C.

(비교예 1)(Comparative Example 1)

진공부(21)의 압력을, 가열 해수 통액부(20)의 해수 온도에서의 물의 포화 증기압보다 높은 대기압으로 행한 것 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 막 증류를 행하였다. 실험 개시로부터 30분후에 담수 용기(13)에 고이는 물을 채취하여 플럭스를 산출한 바, 3.3 kg/m2/h의 값이 얻어졌다. 또한, 얻어진 막 증류수의 도전율은 25℃에서 0.1 μS/cm였다. Membrane distillation was performed in the same manner as in Example 1, except that the pressure of the vacuum chamber 21 was set at atmospheric pressure higher than the saturation vapor pressure of water at the seawater temperature of the heated seawater liquid passage portion 20. [ After 30 minutes from the start of the experiment, water in the fresh water vessel 13 was collected and the flux was calculated to obtain a value of 3.3 kg / m 2 / h. The conductivity of the obtained membrane-distilled water was 0.1 μS / cm at 25 ° C.

(비교예 2)(Comparative Example 2)

진공부(21)의 압력을 0.10 atm 대신 0.30 atm로 변경한 것 외에는 실시예 2와 동일한 방법으로 막 증류를 행하였다. 도 7에 나타낸 바와 같이 플렉스 5.5 kg/m2/h의 값이 얻어졌다. 또한, 얻어진 막 증류수의 도전율은 25℃에서 0.2 μS/cm였다. Membrane distillation was performed in the same manner as in Example 2 except that the pressure of the vacuum chamber 21 was changed to 0.30 atm instead of 0.10 atm. As shown in Fig. 7, a flex value of 5.5 kg / m 2 / h was obtained. The conductivity of the obtained membrane distilled water was 0.2 μS / cm at 25 ° C.

(비교예 3)(Comparative Example 3)

진공부(21)의 압력을 0.10 atm 대신 0.50 atm로 변경한 것 외에는 실시예 2와 동일한 방법으로 막 증류를 행하였다. 도 7에 나타낸 바와 같이 플렉스 3.0 kg/m2/h의 값이 얻어졌다. 또한, 얻어진 막 증류수의 도전율은 25℃에서 0.2 μS/cm였다. Membrane distillation was performed in the same manner as in Example 2 except that the pressure of the vacuum chamber 21 was changed to 0.50 atm instead of 0.10 atm. As shown in Fig. 7, a flex 3.0 kg / m 2 / h value was obtained. The conductivity of the obtained membrane distilled water was 0.2 μS / cm at 25 ° C.

(비교예 4)(Comparative Example 4)

2조의 진공 증류 모듈(11a, 11b) 내의 진공부(21a, 21b)의 압력을 대기압으로 행한 것 외에는 실시예 2와 동일한 방법으로 막 증류를 행하였다. 실험 개시로부터 30분후에 담수 용기(13)에 고이는 물을 채취하여 플렉스를 산출한 바, 3.4 kg/m2/h의 값이 얻어졌다. 또한, 얻어진 막 증류수의 도전율은 25℃에서 0.3 μS/cm였다. Membrane distillation was carried out in the same manner as in Example 2 except that the pressures of the vacuum chambers 21a and 21b in the two vacuum distillation modules 11a and 11b were set at atmospheric pressure. After 30 minutes from the start of the experiment, water in the fresh water vessel 13 was collected and the flex was calculated. As a result, a value of 3.4 kg / m 2 / h was obtained. The conductivity of the obtained membrane-distilled water was 0.3 μS / cm at 25 ° C.

본 발명은, 컴팩트하고 높은 조수 효율을 실현하는 선박용의 진공막 증류식 조수 장치를 제공할 때에 유용하다. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful in providing a vacuum film distillation type fresh water generating apparatus for ships which realizes compact and high fresh water generation efficiency.

1 : 선박용의 진공막 증류식 조수 장치
10 : 가열 장치
11 : 진공 증류 모듈
13 : 담수 용기
20 : 가열 해수 통액부
21 : 진공부
22 : 소수성 다공질막
23 : 냉각부
61 : 물 이젝터1: Vacuum membrane distillation type fresh water generator for ship
10: Heating device
11: vacuum distillation module
13: fresh water container
20: Heated seawater liquid portion
21: Jean's study
22: Hydrophobic porous membrane
23:
61: Water ejector

Claims (7)

선박이 갖는 열원의 열을 이용하여, 선박에 취입되는 해수로부터 담수를 제조하는 선박용의 진공막 증류식 조수 장치로서,
선박에 취입된 해수를 가열하는 가열 장치와,
상기 가열 장치로 가열된 해수가 흐르는 가열 해수 통액부와, 진공부와, 상기 가열 해수 통액부와 상기 진공부를 이격시키는 소수성 다공질막과, 상기 가열 해수 통액부의 해수로부터 상기 소수성 다공질막을 통하여 상기 진공부에 유입된 증기를 냉각시켜 응축시키는 냉각부를 구비한 진공 증류 모듈과,
상기 진공부를 감압하는 감압 수단을 가지며,
상기 가열 장치는, 상기 해수를 상기 선박의 열원의 열에 의해 가열하고,
상기 감압 수단은, 상기 진공부를, 상기 가열 해수 통액부의 해수 온도에서의 물의 포화 증기압 이하, 0.1 atm 이상의 압력으로 감압하는, 선박용의 진공막 증류식 조수 장치. A vacuum film distillation type fresh water generating system for marine vessels for producing fresh water from seawater blown into a ship using heat of a heat source of the ship,
A heating device for heating seawater blown into the ship,
A hydrophobic porous membrane for separating the heated seawater liquid permeable portion from the seawater; and a hydrophobic porous membrane for separating the seawater of the heated seawater permeable portion from the seawater of the heated seawater permeable portion through the hydrophobic porous membrane, A vacuum distillation module having a cooling part for cooling and condensing the steam introduced into the work,
And decompression means for decompressing the vacuum,
The heating device heats the seawater by the heat of the heat source of the ship,
Wherein the decompression means decompresses the vacuum to a pressure of not less than 0.1 atm and not more than a saturated vapor pressure of water at the seawater temperature of the heated seawater transit portion. 제1항에 있어서, 상기 냉각부는, 상기 가열 장치에 의해 가열되기 전의 해수가 흐르는 냉각용 해수 통액부와,
상기 냉각용 해수 통액부와 상기 진공부를 이격시키는 냉각체를 구비하는, 선박용의 진공막 증류식 조수 장치. The apparatus according to claim 1, wherein the cooling section comprises: a cooling seawater liquid-passing section through which seawater flows before being heated by the heating device;
And a cooling body for separating the cooling seawater passing-through portion from the vacuum chuck, and a distillation type fresh water generating device for a marine vessel. 제2항에 있어서, 상기 진공 증류 모듈을 복수 구비하고,
상기 해수가, 각 진공 증류 모듈의 냉각부의 냉각용 해수 통액부를 소정의 순서로 통과한 후, 상기 가열 장치로 가열되고, 그 후 상기 순서의 역순으로 상기 각 진공 증류 모듈의 가열 해수 통액부를 통과하도록 구성된 해수 유로를 갖는, 선박용의 진공막 증류식 조수 장치. 3. The vacuum distillation apparatus according to claim 2, further comprising a plurality of vacuum distillation modules,
The seawater is passed through the cooling seawater passing section of the cooling section of each vacuum distillation module in a predetermined order and then heated by the heating device and then passed through the heated seawater passing section of each vacuum distillation module A vacuum film distillation type fresh water generator for marine vessels having a constructed seawater channel. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 감압 수단은, 상기 해수 또는 상기 해수로부터 제조된 담수의 송액에 의해 구동되는 물 이젝터인, 선박용의 진공막 증류식 조수 장치. The vacuum film distillation type fresh water generating system for a ship according to any one of claims 1 to 3, wherein the decompression means is a water ejector driven by feeding the seawater or the fresh water produced from the seawater. 제4항에 있어서, 상기 해수를 상기 물 이젝터에 송액하는 송액 장치를 더 가지며,
상기 물 이젝터는, 상기 송액 장치의 상기 해수의 송액에 의해 구동되는, 선박용의 진공막 증류식 조수 장치. The water ejector according to claim 4, further comprising a liquid delivery device for delivering the seawater to the water ejector,
And the water ejector is driven by feeding the seawater of the liquid delivery device. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 진공부에 통하는 담수 용기와,
상기 진공부에서 응축된 담수를 상기 담수 용기에 송액하는 송액 수단을 더 갖는, 선박용의 진공막 증류식 조수 장치. 6. The water treatment system according to any one of claims 1 to 5, further comprising:
Further comprising a liquid feeding means for feeding the fresh water condensed in the vacuuming to the fresh water vessel. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소수성 다공질막이, 폴리술폰, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리불화비닐리덴 및 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 수지를 포함하는, 선박용의 진공막 증류식 조수 장치. The method according to any one of claims 1 to 6, wherein the hydrophobic porous membrane comprises at least one resin selected from the group consisting of polysulfone, polyethylene, polypropylene, polyvinylidene fluoride and polytetrafluoroethylene Vacuum membrane distillation type fresh water generator for ships.
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