TW201932363A - 船用海水淡化裝置 - Google Patents

Abstract

不僅可容易設置於船之所需場所，而且於所設置之場所，可至少利用溫水來淋浴。一種船用海水淡化裝置，其將海水淡化裝置設置於可透過手推式台車或腳輪中之任一者而移動之筐體中，另外，於飲用水儲留部之下游側，透過送水泵而設置有將飲用水軟水化之軟水生成部，於該軟水生成部上透過方向控制閥而分別設置有：向第1出口部輸送軟水之軟水供給管線、以及具有使軟水成為溫水之加熱部且將該加熱部之溫水向第2出口部輸送之淋浴用之溫水供給管線；進一步地，海水淡化裝置具有分別控制高壓泵、送水泵、方向控制閥之控制部。

Description

船用海水淡化裝置

本發明係關於一種船用海水淡化裝置。

專利文獻1之發明之課題為提供一種可低成本化、輕量化，可縮小設置空間之船用海水淡化裝置。解決該課題之手段為：「包括：第1搬送管18，其將其中一個端部連接於中壓型之模組16之下游側，且將另一個端部連接於生活設備上；第2搬送管20，其分別透過方向控制閥(36、38)而連接於第1搬送管及取水管12上；副槽22，其組裝於第2搬送管上；第3搬送管24，其透過方向控制閥40而連接於第1搬送管上，以及飲用水槽26，其連接於第3搬送管上；形成為將通過模組一次之水導至生活設備中，且將通過模組二次之水導入飲用水槽中」(符號為專利文獻1者)。

因此，專利文獻1之發明於將處理水用於淋浴或盆浴之情形時，可將從模組中流出至第1搬送管中之所謂一次處理水直接導至生活設備中。另一方面，於將上述水用於飲用之情形時，將從模組中流出至第1搬送管中之一次處理水導至副槽中，且將殘留於飲用水槽之上游側之一次處理水導至副槽中。然後，將來自副槽中之水從模組中流出之二次處理水導至飲用水槽中，可從該飲用水槽26中獲得飲用水。

上述構成之船用海水淡化裝置由於可使用單一且中壓型之模組(逆滲透膜手段)，故而可低成本化。其結果為，具有可輕量化、可縮小設置 空間等優點。

然而，專利文獻1之發明於以下方面：不知將船用海水淡化裝置「設置於何處之方面」、「僅有一個逆滲透膜手段之方面」、「無法將海水軟水化之方面」、「不具有將處理水加熱之加熱部之方面」、以及「若假設具有加熱部，則不知設置於何處之方面」、「無法自動洗滌逆滲透膜手段之方面」等方面存在問題，且就以下方面：於所設置之場所不僅取得飲用水，而且可至少利用溫水來淋浴；可將處理水軟水化；可將逆滲透膜手段長時間使用；使用便利性良好；不需要極力維護等觀點而言存在若干應改良之處。

[專利文獻1]日本特開平5-15877號公報

鑒於專利文獻1之問題，本發明之主要課題為：可容易設置於船之所需場所，並且於所設置之場所，不僅可取得飲用水，而且可利用溫水來淋浴。另外，可將處理水軟水化而獲得美味之飲用水。本發明之次要目的為：可將逆滲透膜手段長時間使用，使用便利性良好，使逆滲透膜手段可自動低壓，盡量使維護之需求降低等。

若與隨附圖式對照來看以下說明，則本發明之上述以及其他課題及新穎特徵更加完全明瞭。但，圖式係主要用以解說者，並不限定本發明之技術性範圍。

本發明之船用海水淡化裝置包括：最初之淨水處理部，其透過從船上汲取海水之取水泵來過濾該海水；淡水生成部，將由該最初之淨水處理部處理之一次處理水透過高壓泵而淡化；以及飲用水儲留部，其將於該淡水生 成部中成為淡水之二次處理水作為飲用水而貯存；該船用海水淡化裝置之特徵在於：將上述海水淡化裝置設置於可透過手推式台車或腳輪中之任一者而移動之筐體中，另外，於上述飲用水儲留部之下游側，透過送水泵而設置有將上述飲用水軟水化之軟水生成部，且於該軟水生成部上透過方向控制閥而分別設置有：向第1出口部輸送軟水之軟水供給管線、以及具有使軟水成為溫水之加熱部且將該加熱部之溫水向第2出口部輸送之淋浴用之溫水供給管線，進一步地，上述海水淡化裝置具有分別控制上述高壓泵、送水泵、方向控制閥之控制部。

上述構成中特徵在於，上述筐體係由：設置有高壓泵及淡水生成部、飲用水儲留部、軟水生成部及加熱部之殼本體；以及開閉自如地設置於該殼本體上；並且上述淡水生成部之逆滲透膜手段具有至少2個之蓋體所組成。另外特徵在於，於上述蓋體之上表面分別設置有操作按鈕及顯示燈，另一方面特徵在於，於上述殼本體之後壁側，以於上下方向上大致重疊之方式設置有上述淡水生成部之逆滲透膜手段。另外特徵在於，於上述淡水生成部與上述飲用水儲留部之間設置有改變二次處理水之方向之切換閥，於該切換閥之其中一個出口上連接供給管，其將由上述淡水生成部所處理之上述飲用水輸送至上述飲用水儲留部，且於該切換閥之另一個出口上連接排出管，其可將從上述淡水生成部中流出之洗滌水排出。另外特徵在於，於淋浴用之溫水供給管線之第2出口部設置有溫水用水龍頭，且於該溫水用水龍頭上一體地安裝有具有淋浴頭之可撓性軟管之基端部。另外特徵在於，以可懸掛上述淋浴頭或可撓性軟管之一部分之方式，配管之一部分以具有間隙之狀態從殼本體之一側壁上突出。另外特徵在於，於上述筐體中配設蓄電池，該蓄電池係至少由設置於船上之太陽電池模組或發電機中之任一者來取得電力。進一步地特徵在於，於上述淡水生成部上連接可將飲用水作為洗滌水而儲留之逆滲透膜洗滌處理部，於既定或 所需之時期，透過控制閥及洗滌泵而自動地洗滌上述淡水生成部之複數個逆滲透膜手段。此外特徵在於，於軟水生成部之下游側設置有最後之淨水處理部。

此外，此處所謂「大致重疊」，係指複數個逆滲透膜手段於橫方向或傾斜方向上平行地配設，且其中一個逆滲透膜手段係相對於另一個逆滲透膜手段以密接狀態或具有間隙地配設。

(a)請求項1所述之發明由於將海水淡化裝置設置於可透過手推式台車或者腳輪中之任一者而移動之筐體中，進一步地分別設置有，於飲用水儲留部之下游側，透過送水泵將飲用水軟水化之軟水生成部、於該軟水生成部上透過方向控制閥向第1出口部輸送軟水之軟水供給管線、以及具有使軟水成為溫水之加熱部且將該加熱部之溫水輸送至第2出口部之淋浴用之溫水供給管線，故而可將海水淡化裝置容易設置於船之所需場所，而且於所設置之場所，不僅可取得飲用水，而且可利用溫水來淋浴。另外，由於具有軟水生成部，故而可將儲留於飲用水儲留部中之飲用水軟水化而獲得美味之水。

(b)請求項2所述之發明由於筐體係由：設置有高壓泵及淡水生成部、飲用水儲留部、軟水生成部及加熱部之殼本體；以及開閉自如地設置於該殼本體上；並且上述淡水生成部之逆滲透膜手段具有至少2個之蓋體所組成，故而可將逆滲透膜手段長時間使用。

(c)請求項3所述之發明於上述蓋體之上表面分別設置有操作按鈕及顯示燈，另一方面，於上述殼本體之後壁之外壁面，以於上下方向上大致重疊之方式設置有上述淡水生成部之逆滲透膜手段，因此不僅使用便利性良好，而且可將裝置小型化而減少設置空間。

(d)請求項4所述之發明於淡水生成部與飲用水儲留部之間設置有改變二次處理水之方向之切換閥，於該切換閥之其中一個出口上連接有供給管，其將 由上述淡水生成部所處理之飲用水輸送至上述飲用水儲留部，且於該切換閥之另一個出口上連接有排出管，其可將從上述淡水生成部中流出之洗滌水排出，因此可洗滌淡水生成部之逆滲透膜手段。

(e)請求項5所述之發明於淋浴用之溫水供給管線之第2出口部設置有溫水用水龍頭，且於該溫水用水龍頭上一體地安裝有具有淋浴頭之可撓性軟管之基端部，因此可使請求項1的效果可靠。

(f)請求項6所述之發明係以可懸掛淋浴頭或可撓性軟管之一部分之方式，配管之一部分以具有間隙之狀態從殼本體之一側壁上突出，故而使用便利性非常良好。

(g)請求項7所述之發明於筐體中配設蓄電池，且該蓄電池係至少由設置於船上之太陽電池模組或者發電機中之任一者而取得電力，因此實用性優異。

(h)請求項8所述之發明係於淡水生成部上連接可將飲用水作為洗滌水而儲留之逆滲透膜洗滌處理部，且於既定或所需之時期，透過控制閥及洗滌泵而自動洗滌上述淡水生成部之複數個逆滲透膜手段，因此可使逆滲透膜手段自動低壓，並且可不需要極力維護。

(i)請求項9所述之發明於軟水生成部之下游側設置有最後之淨水處理部，因此可獲得僅可能「美味」且「完全之水」。

1‧‧‧筐體

2‧‧‧自在腳輪

3‧‧‧取水泵

4‧‧‧最初之淨水處理部

5‧‧‧高壓泵

6‧‧‧淡水生成部

6a、6b‧‧‧逆滲透膜手段

7‧‧‧切換閥

8‧‧‧供給管

9‧‧‧飲用水儲留部

10‧‧‧排出管

11‧‧‧送水泵

12‧‧‧軟水生成部

13‧‧‧方向控制閥

14‧‧‧第1出口部

15‧‧‧加熱部

16‧‧‧第2出口部

17‧‧‧蓄電池

18‧‧‧控制部

19‧‧‧反向器

20‧‧‧轉換器

21‧‧‧操作按鈕

22‧‧‧顯示燈

24‧‧‧可撓性軟管

24a‧‧‧淋浴頭

25‧‧‧浴缸

30‧‧‧逆滲透膜洗滌處理部

31‧‧‧洗滌液儲留槽

32‧‧‧洗滌泵

36‧‧‧最後之淨水處理部

a、a1、b、b1‧‧‧控制閥

L1‧‧‧軟水供給管線(配管)

L2‧‧‧溫水供給管線(配管)

T1‧‧‧高壓容器

X‧‧‧船用海水淡化裝置

圖1至圖3係表示本發明之第1實施方式之各說明圖。圖4係本發明之第2實施方式之說明圖。

圖1係將裝置之整體以方塊等來表示之概略說明圖。

圖2係從立體視來看裝置之外觀構成之說明圖。

圖3係將裝置之蓋體打開之概略說明圖。

圖4係添加其他構成之第2實施方式之說明圖。

首先，參照圖1至圖3，對本發明之第1實施方式之船用海水淡化裝置X之構成構件進行說明。1係於橫長矩形狀之底壁之下表面之四角具有複數個(例如4個)自在腳輪2之筐體，該筐體1係由於內外設置有例如後述之高壓泵5及淡水生成部6、飲用水儲留部9、軟水生成部12及加熱部15之橫長狀之殼本體1a；以及開閉自如地設置於該殼本體之上端部之端面如「」字狀之蓋體1b所組成。

上述淡水生成部6之逆滲透膜手段包括至少2條高壓槽、以及分別內裝於該等高壓槽中之RO膜(Reverse Osmosis Membrane，逆滲透膜)，並且上述各高壓槽係大致平行地設置。附帶而言，於實施方式中，於上述蓋體1b之上表面、實施方式中之斜面壁之大致中央部，於水平方向上分別設置有複數個操作按鈕21及顯示燈22，另一方面，於上述殼本體1b之後壁之外壁面，以於上下方向上大致重疊之方式併設有構成上述淡水生成部6之逆滲透膜手段6a、6b。

接著，3為汲取海水之取水泵，該取水泵3係根據由與後述蓄電池17連接之控制部18所傳來之控制信號來控制其驅動。較佳為，上述取水泵3係透過轉換器20而驅動，上述轉換器20將由具有反向器19之上述控制部18所傳輸之交流電轉變為直流電。

接著，4為透過未編號之取水管而與取水泵3連接之最初之淨水處理部，該最初之淨水處理部4具有作為將海水之雜質去除之過濾器的功能。於實施方式中，使用第1處理槽以及填充於該第1處理槽中之粒狀之活性炭、細 小石頭、砂等。

接著，5係與最初之淨水處理部4連接，且將經該最初之淨水處理部4過濾之一次處理水壓送之高壓泵。高壓泵5係根據來自控制部18之控制信號來控制其驅動。較佳為，高壓泵5藉由來自上述反向器19之交流電而驅動。

接著，6係與高壓泵5連接，且於實施方式中在左右或上下方向上具有2個逆滲透膜手段6a、6b之淡水生成部，該淡水生成部6係選擇性地利用上述2個逆滲透膜手段6a、6b，使由上述高壓泵5所壓送而來之一次處理水(海水且硬水)成為純水之淡水。該淡水於實施方式中相當於作為飲用水之二次處理水。

接著，7係設置於淡水生成部6及具備單數或複數個水位感測器S之飲用水儲留部9之間，且改變二次處理水(飲用水)之方向之切換閥。於該切換閥7之其中一個出口上連接有供給管8，其將由上述淡水生成部6所處理之飲用水輸送至飲用水儲留部9，另一方面，於該切換閥7之另一個出口上連接有排出管10，其將從淡水生成部6中流出之洗滌水排出。

關於後者之洗滌水，於洗滌逆滲透膜手段6a、6b時，例如將與配置於殼本體1a之外之洗滌泵連接的洗滌軟管之自由端部，透過萬向接頭而連結於高壓槽之一次側(吸引口)，且利用氣泡供給手段(噴射器)，將洗滌水與氣泡一併送入高壓槽中。此時，切換閥7切換為另一方向出口，上述洗滌水透過切換閥7而從排出管10中排出。

此外，亦可構成為：上述高壓槽之洗滌可藉由在與主管連接之回流管上設置單數或複數個控制閥，以控制部18來控制上述控制閥，從而可利用二次處理水來自動洗滌(參照第2實施方式、圖4)。

接著，11係設置於飲用水儲留部9之下游側之配管上之送水泵，該送水泵11將上述飲用水儲留部9內之飲用水壓送至下游側之軟水生成部12 中。該送水泵11亦與高壓泵5同樣地，根據來自控制部之控制信號而控制，並且藉由來自反向器19之交流電而驅動。

上述軟水生成部12使由上述送水泵11所輸送而來之飲用水成為軟水。軟水生成部12由於具有內裝於再生用槽中之粒狀或顆粒狀之離子交換樹脂，故而於較佳實施方式中，於所需之時期，利用可投入之鹽與由送水泵11所輸送而來之飲用水，於上述再生用槽內生成再生水(鹽水)，使上述離子交換樹脂經過所需時間(例如40分鐘)後再生(鹽漬狀態：洗滌)。此外，雖未特別圖示，但再生後之包含硬度成分之處理水係利用飲用水儲留部9內之飲用水而排出至筐體1之外。

接著，13係與軟水生成部12連接之方向控制閥(三通切換閥)，於該方向控制閥13之其中一個出口上設置有向第1出口部14輸送軟水之軟水供給管線(配管)L1，與此相對，於該方向控制閥13之另一個出口上設置有具有使軟水成為溫水之加熱器之加熱部15，且將該加熱部15之溫水向複數個第2出口部16、16分別輸送之溫水供給管線(配管)L2、L2。上述加熱部15之加熱係由控制部18來控制，該加熱部15之溫水係以成為適溫(例如40度)之方式來控制。

但是，於具有溫水用水龍頭(栓構件)之第2出口部16之其中一者上，一體地安裝有具有淋浴頭24a之可撓性軟管24之基端部。另外，從另一個具有溫水用水龍頭(栓構件)之第2出口部16中流出之溫水可於設置於筐體1之外的浴缸25中利用。

而且，於實施方式中，以可懸掛上述淋浴頭24a或可撓性軟管24之一部分之方式，配管之一部分係以具有間隙之狀態，從殼本體1a之一側壁上突出為大致向下之字形狀或者向下之U字形狀(參照圖2)。

另外，圖1中雖未示出，但於上述軟水生成部15之下游側、理想 為軟水供給管線L1上，設置最後之淨水處理部36，該最後之淨水處理部36係由：例如設置於上述方向控制閥(三通切換閥)13之下游側的第1淨水構件(有機物去除用活性炭、礦泉水生成用珊瑚、麥飯石、粒狀之鈦、電氣石等)、以及與其連接之第2淨水構件(有機物去除用中空纖維膜)所構成。

17為大容量之蓄電池，該蓄電池17適當配設於筐體1內，至少從設置於船上之太陽電池模組或者發電機中之任一者來取得電力。

上述構成中，船用海水淡化裝置X係透過未圖示之手推式台車或者腳輪而設置於甲板、浴缸附近等所需之場所。因此，可由船用海水淡化裝置X來獲得之美味之飲用水放入可搬運之飲用水槽或容器中。另一方面，從船用海水淡化裝置X中流出之溫水可被船員等利用淋浴頭24a來沐浴。於實施方式中，由軟水生成部12進行軟水化之飲用水於加熱部15中加溫至適溫狀態。

即，由軟水生成部12進行軟水化之飲用水被用於(a)飲用水、及(b)溫水。於任一形態之情形時，均透過飲用水儲留部9以及軟水生成部12而將飲用水以二系統之配管來分別利用。

此處若對本發明之特徵事項進行說明，則如專利文獻1之圖1中所記載，已公知有「一種船用海水淡化裝置，其至少包括：最初之淨水處理部4，其透過從船上汲取海水之取水泵3來過濾該海水；淡水生成部6，其將由該最初之淨水處理部所處理之一次處理水透過高壓泵5而淡化；以及飲用水儲留部9，其將於該淡水生成部中成為淡水之二次處理水作為飲用水而貯存之」之發明。

本發明係以上述公知發明作為前提，將海水淡化裝置設置於可透過手推式台車或腳輪2中之任一者而移動之筐體1中，另外，於飲用水儲留部9之下游側，透過送水泵11而設置有將飲用水軟水化之軟水生成部12，於該軟水生成部上透過方向控制閥13而分別設置有：軟水供給管線L1，其向具有栓構 件之第1出口部輸送軟水；以及至少一個溫水供給管線L2，其具有使軟水成為溫水之加熱部15且將該加熱部之溫水向具有栓構件之第2出口部輸送；進一步地，海水淡化裝置X具有分別控制高壓泵5、送水泵11、方向控制閥13之控制部18。

但是，於上述軟水生成部12中，於再生(洗滌)離子交換樹脂時，可投入顆粒比較大之工業用鹽，利用該可投入之鹽與從飲用水儲留部9之下游側之送水泵11所輸送而來之飲用水，來生成再生水(鹽水)，可將上述離子交換樹脂於再生用槽內再生(洗滌)。而且，將軟水生成部之離子交換樹脂再生後，可將儲留於飲用水儲留部9中之飲用水，如上所述分別再次用於(a)美味之飲用水、及(b)溫水用途。

最後，圖4係於第1實施方式之構成中添加「逆滲透膜洗滌處理部30」之構成的第2實施方式之說明圖。該第2實施方式之課題為可使構成淡水生成部6之複數個逆滲透膜手段6a、6b自動低壓。

因此，若將於圖4之上方以方塊表示之洗滌液儲留槽31之右側設為洗滌水用之入口側(一次)，則該洗滌液儲留槽31之左側為洗滌水(實施方式中利用飲用水)之出口側(二次)。

因此，符號b1成為洗滌水之出口側之控制閥。於上述控制閥b1與上述洗滌液儲留槽31之間設置有洗滌泵32，其藉由控制部18而於既定或所需之時期進行驅動控制，若2條高壓容器T1、T1中之任一者成為其洗滌時期，則上述洗滌泵32驅動既定時間。其結果為，上述洗滌液儲留槽31之洗滌水輸送至高壓容器T1中。

此外，圖4中，多個控制閥設置於適當部位，但此處，為方便起見，將設置於高壓泵5側之一次處理水之入口側之控制閥設為「a」，另一方面，將通過高壓容器T1之RO膜的飲用水輸送至飲用水儲留部9側之側之控制閥 設為「b」來加以區別。

上述控制閥a、b係基於控制部18之記憶部中所存儲之控制程式及計時器來選擇性地利用。因此，將複數個逆滲透膜手段6a、6b中之任一者洗滌時，可將另一個逆滲透膜手段繼續使用。將逆滲透膜手段6a、6b洗滌後之洗滌水係透過例如切換閥7而從排出管7中排出至筐體1之外。

[產業上之可利用性]

本發明可搭載於船上，作為將海水淡化之裝置來利用。

Claims (9)

1. 一種船用海水淡化裝置，其包括：最初之淨水處理部，其透過從船上汲取海水之取水泵來過濾上述海水；淡水生成部，其透過高壓泵將由上述最初之淨水處理部所處理之一次處理水淡化；以及飲用水儲留部，其將於上述淡水生成部中成為淡水之二次處理水作為飲用水而貯存；上述船用海水淡化裝置之特徵在於：將上述海水淡化裝置設置於可透過手推式台車或者腳輪中之任一者而移動之筐體中，另外，於上述飲用水儲留部之下游側，設置有透過送水泵將上述飲用水軟水化之軟水生成部、於上述軟水生成部上透過方向控制閥向第1出口部輸送軟水之軟水供給管線、以及具有使軟水成為溫水之加熱部且將上述加熱部之溫水向第2出口部輸送之淋浴用之溫水供給管線，進一步地，上述海水淡化裝置包括分別控制上述高壓泵、送水泵、方向控制閥之控制部。
2. 如申請專利範圍第1項之船用海水淡化裝置，其中上述筐體係由：設置有高壓泵及淡水生成部、飲用水儲留部、軟水生成部及加熱部之殼本體；以及開閉自如地設置於上述殼本體上之蓋體所組成；並且上述淡水生成部之逆滲透膜手段包括至少2個。
3. 如申請專利範圍第2項之船用海水淡化裝置，其中於上述蓋體之上表面分別設置有操作按鈕及顯示燈，另一方面，於上述殼本體之後壁側，以於上下方向上大致重疊之方式設置有上述淡水生成部之上述逆滲透膜手段。
4. 如申請專利範圍第1項之船用海水淡化裝置，其中於上述淡水生成部與上述飲用水儲留部之間設置有改變二次處理水之方向之切換閥，於上述切換閥之其中一個出口上連接有供給管，其將由上述淡水生成部所處理之上述飲用水輸送至上述飲用水儲留部，且於上述切換閥之另一個 出口上連接有排出管，其可將從上述淡水生成部中流出之洗滌水排出。
5. 如申請專利範圍第1項之船用海水淡化裝置，其中於上述淋浴用之溫水供給管線之第2出口部設置有溫水用水龍頭，且於上述溫水用水龍頭上一體地安裝有具有淋浴頭之可撓性軟管之基端部。
6. 如申請專利範圍第5項之船用海水淡化裝置，其中以可懸掛上述淋浴頭或上述可撓性軟管之一部分之方式，配管之一部分係以具有間隙之狀態從殼本體之一側壁上突出。
7. 如申請專利範圍第1項之船用海水淡化裝置，其中於上述筐體中配設有蓄電池，上述蓄電池至少從設置於船上之太陽電池模組或者發電機中之任一者來取得電力。
8. 如申請專利範圍第1項之船用海水淡化裝置，其中於上述淡水生成部上連接可將飲用水作為洗滌水而儲留之逆滲透膜洗滌處理部，且於既定或所需之時期，將上述淡水生成部之複數個逆滲透膜手段透過控制閥及洗滌泵而自動洗滌。
9. 如申請專利範圍第1項之船用海水淡化裝置，其中於軟水生成部之下游側設置有最後之淨水處理部。