JP2000325948A - 塩水淡水化装置 - Google Patents
塩水淡水化装置Info
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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
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- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/20—Controlling water pollution; Waste water treatment
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-
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- Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
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- Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 真空装置の効率を向上し、排出する濃塩水に
酸素を溶存させることができる塩水淡水化装置を提供す
る。 【解決手段】 太陽熱集熱器９からの熱を熱源として、
蒸発濃縮器５、６、７で塩水ａを加熱蒸発させて、凝縮
器１２で淡水を作る塩水淡水化装置において、前記凝縮
器１２からの不凝縮ガス排出のための、水ジェットポン
プ２を用いる真空装置１を設けると共に、前記蒸発濃縮
器５、６、７で濃縮されて排出される塩水ｂを、該真空
装置１に導入する手段を設けることとしたものであり、
前記真空装置１に導入する手段は、濃縮された塩水ｂを
吸引する水ジェットポンプ３と、該塩水を水ジェットポ
ンプ３の吸引側に導く配管２７とすることができる。
酸素を溶存させることができる塩水淡水化装置を提供す
る。 【解決手段】 太陽熱集熱器９からの熱を熱源として、
蒸発濃縮器５、６、７で塩水ａを加熱蒸発させて、凝縮
器１２で淡水を作る塩水淡水化装置において、前記凝縮
器１２からの不凝縮ガス排出のための、水ジェットポン
プ２を用いる真空装置１を設けると共に、前記蒸発濃縮
器５、６、７で濃縮されて排出される塩水ｂを、該真空
装置１に導入する手段を設けることとしたものであり、
前記真空装置１に導入する手段は、濃縮された塩水ｂを
吸引する水ジェットポンプ３と、該塩水を水ジェットポ
ンプ３の吸引側に導く配管２７とすることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、塩水淡水化装置に
係り、特に太陽熱によって、海水等の塩水から淡水を得
る塩水淡水化装置に関するものである。
係り、特に太陽熱によって、海水等の塩水から淡水を得
る塩水淡水化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、海水等の塩分を含んだ水を加熱し
て、水分を蒸発させ、その水蒸気を凝縮させることで、
塩分を含まない水である淡水を得る塩水淡水化装置はよ
く知られた装置である。該装置は、通常、発生した蒸気
を用いて、低圧部の塩水を加熱蒸発させる、所詮、多重
効用とすることが多い。前記塩水淡水化装置に用いる電
気としては、真空発生装置（真空ポンプ、又は水ジェッ
トポンプ）、濃塩水排出ポンプ及び淡水取出ポンプ等の
モーターや切替弁駆動モーターなどの小容量モーター類
の駆動用電源、及び制御用電源が必要であり、使用する
電力量が多くなるという問題点があった。また、排出す
る濃度の高い塩水が無酸素状態であり、生物に悪影響を
及ぼすという問題があった。
て、水分を蒸発させ、その水蒸気を凝縮させることで、
塩分を含まない水である淡水を得る塩水淡水化装置はよ
く知られた装置である。該装置は、通常、発生した蒸気
を用いて、低圧部の塩水を加熱蒸発させる、所詮、多重
効用とすることが多い。前記塩水淡水化装置に用いる電
気としては、真空発生装置（真空ポンプ、又は水ジェッ
トポンプ）、濃塩水排出ポンプ及び淡水取出ポンプ等の
モーターや切替弁駆動モーターなどの小容量モーター類
の駆動用電源、及び制御用電源が必要であり、使用する
電力量が多くなるという問題点があった。また、排出す
る濃度の高い塩水が無酸素状態であり、生物に悪影響を
及ぼすという問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術に鑑み、消費電力、特に真空装置の効率の向上により
消費電力を減らすと共に、排出する濃縮塩水に酸素を溶
存させ、環境への影響を軽減させることができる塩水淡
水化装置を提供することを課題とする。
術に鑑み、消費電力、特に真空装置の効率の向上により
消費電力を減らすと共に、排出する濃縮塩水に酸素を溶
存させ、環境への影響を軽減させることができる塩水淡
水化装置を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、太陽熱集熱器からの熱を熱源として、
蒸発濃縮器で塩水を加熱蒸発させて、凝縮器で淡水を作
る塩水淡水化装置において、前記凝縮器からの不凝縮ガ
ス排出のための水ジェットポンプを用いる真空装置を設
けると共に、前記蒸発濃縮器で濃縮されて排出される塩
水を、該真空装置に導入する手段を設けることとしたも
のである。前記塩水淡水化装置において、排出される塩
水を真空装置に導入する手段は、濃縮された塩水を吸引
する水ジェットポンプと、該塩水を水ジェットポンプの
吸引側に導く配管とで構成できる。
に、本発明では、太陽熱集熱器からの熱を熱源として、
蒸発濃縮器で塩水を加熱蒸発させて、凝縮器で淡水を作
る塩水淡水化装置において、前記凝縮器からの不凝縮ガ
ス排出のための水ジェットポンプを用いる真空装置を設
けると共に、前記蒸発濃縮器で濃縮されて排出される塩
水を、該真空装置に導入する手段を設けることとしたも
のである。前記塩水淡水化装置において、排出される塩
水を真空装置に導入する手段は、濃縮された塩水を吸引
する水ジェットポンプと、該塩水を水ジェットポンプの
吸引側に導く配管とで構成できる。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明では、蒸発濃縮器で濃縮さ
れて排出される塩水を、真空装置の水ジェットポンプ部
に導入することで、駆動流体の塩濃度を上げ、蒸気圧を
若干ではあるが下げることができ、また、供給する塩水
中の空気の溶解度も下げることができて、水ジェットポ
ンプの性能を上げることができる。また、濃縮塩水をそ
のまま排出すると、無酸素状態で排出されることにな
り、環境的に生物に影響を与えることがある。濃縮塩水
を水ジェットポンプ部に入れることで、ある程度、空気
を溶解することになり、排出の際の無酸素という問題が
なくなる。また、前記の濃縮された塩水を真空装置に導
入するのに、該真空装置に設置した水ジェットポンプ
（液ジェットポンプ）を用いて行うことにより、ポンプ
の省略ができる。
れて排出される塩水を、真空装置の水ジェットポンプ部
に導入することで、駆動流体の塩濃度を上げ、蒸気圧を
若干ではあるが下げることができ、また、供給する塩水
中の空気の溶解度も下げることができて、水ジェットポ
ンプの性能を上げることができる。また、濃縮塩水をそ
のまま排出すると、無酸素状態で排出されることにな
り、環境的に生物に影響を与えることがある。濃縮塩水
を水ジェットポンプ部に入れることで、ある程度、空気
を溶解することになり、排出の際の無酸素という問題が
なくなる。また、前記の濃縮された塩水を真空装置に導
入するのに、該真空装置に設置した水ジェットポンプ
（液ジェットポンプ）を用いて行うことにより、ポンプ
の省略ができる。
【０００６】次に本発明を図面を用いて説明する。図１
は、太陽熱を熱源として用いる三重効用の本発明の塩水
淡水化装置のフロー構成図である。図において、１は真
空装置、２、３は水ジェットポンプであり、４Ａ、４Ｂ
は予熱器、５、６、７は第１、第２、第３段目の蒸発濃
縮器、８は濃塩水タンク、９は集熱器、１０は気液分離
器、１１は蓄熱タンク、１２は凝縮器、１４は淡水タン
クである。まず、塩水の淡水化運転について説明する
と、外部からの塩水ａは、管２２を通り予熱器４Ａ、４
Ｂで各蒸発濃縮器６、７からの蒸気で加熱され、管２３
を通り第１段目の蒸発濃縮器５に入る。塩水ａは蒸発濃
縮器５の熱交換器で外部からの加熱媒体ｄにより加熱さ
れて、蒸発濃縮される。
は、太陽熱を熱源として用いる三重効用の本発明の塩水
淡水化装置のフロー構成図である。図において、１は真
空装置、２、３は水ジェットポンプであり、４Ａ、４Ｂ
は予熱器、５、６、７は第１、第２、第３段目の蒸発濃
縮器、８は濃塩水タンク、９は集熱器、１０は気液分離
器、１１は蓄熱タンク、１２は凝縮器、１４は淡水タン
クである。まず、塩水の淡水化運転について説明する
と、外部からの塩水ａは、管２２を通り予熱器４Ａ、４
Ｂで各蒸発濃縮器６、７からの蒸気で加熱され、管２３
を通り第１段目の蒸発濃縮器５に入る。塩水ａは蒸発濃
縮器５の熱交換器で外部からの加熱媒体ｄにより加熱さ
れて、蒸発濃縮される。
【０００７】発生した蒸気は、管３１を通り第２段目の
蒸発濃縮器６の熱交換器に入り、熱交換器外部の塩水を
加熱し、一部液化し、予熱器４Ｂに入り供給塩水を加熱
して自らは液化し、下段の予熱器４Ａに入る。一方、第
１段目で濃縮された塩水は、管２４から第２段目の蒸発
濃縮器６に入り、前述の管３１からの発生蒸気で加熱さ
れ、蒸発濃縮される。第２段目の蒸発濃縮器６で発生し
た蒸気は、管３２から第３段目の蒸発濃縮器７の熱交換
器に入り、熱交換器外部の塩水を加熱し、一部液化し、
予熱器４Ａに入り、供給塩水を加熱して自らは液化し、
管３４を通り凝縮器１２に入る。一方、第２段目６で濃
縮された塩水は、管２５から第３段目の蒸発濃縮器７に
入り、前述の発生蒸気で加熱され、蒸発濃縮され、管２
６から濃塩水タンクに入る。
蒸発濃縮器６の熱交換器に入り、熱交換器外部の塩水を
加熱し、一部液化し、予熱器４Ｂに入り供給塩水を加熱
して自らは液化し、下段の予熱器４Ａに入る。一方、第
１段目で濃縮された塩水は、管２４から第２段目の蒸発
濃縮器６に入り、前述の管３１からの発生蒸気で加熱さ
れ、蒸発濃縮される。第２段目の蒸発濃縮器６で発生し
た蒸気は、管３２から第３段目の蒸発濃縮器７の熱交換
器に入り、熱交換器外部の塩水を加熱し、一部液化し、
予熱器４Ａに入り、供給塩水を加熱して自らは液化し、
管３４を通り凝縮器１２に入る。一方、第２段目６で濃
縮された塩水は、管２５から第３段目の蒸発濃縮器７に
入り、前述の発生蒸気で加熱され、蒸発濃縮され、管２
６から濃塩水タンクに入る。
【０００８】濃塩水ｂは、液面センサー等の信号を基に
弁１７の開閉により、管２７を通り水ジェットポンプ３
に吸引されて真空装置３に導入される。第３段目の蒸発
濃縮器７で発生した蒸気は、管３３を通り凝縮器１２に
入り、冷却されて液化し、管３５から淡水タンク１４に
貯えられ、淡水は液面センサー等の信号を基にポンプよ
り断続的に取出される。塩水ａ中の溶存気体は、蒸発濃
縮器５、６、７で放出され、管３１、３２、３３の蒸気
系を通して、最終的には、凝縮器１２に集まってくる。
凝縮器１２から、真空装置１にて管３０を通してこの気
体を排出する。
弁１７の開閉により、管２７を通り水ジェットポンプ３
に吸引されて真空装置３に導入される。第３段目の蒸発
濃縮器７で発生した蒸気は、管３３を通り凝縮器１２に
入り、冷却されて液化し、管３５から淡水タンク１４に
貯えられ、淡水は液面センサー等の信号を基にポンプよ
り断続的に取出される。塩水ａ中の溶存気体は、蒸発濃
縮器５、６、７で放出され、管３１、３２、３３の蒸気
系を通して、最終的には、凝縮器１２に集まってくる。
凝縮器１２から、真空装置１にて管３０を通してこの気
体を排出する。
【０００９】次に、蒸発濃縮器を加熱する熱源装置につ
いて説明する。熱源装置は、太陽熱を収集する集熱器９
と、蓄熱タンク１１を主要構成要素としており、蓄熱タ
ンクは、外表面から外気で常に冷却されており、特に夜
間の冷気による冷房を蓄熱しておくことで効果がある。
蓄熱タンク１１の外表面にフィンを設けて面積を増大さ
せ、冷却効果を上げたり、あるいは、タンク内を貫通し
て、外気の通る電熱管を設けることも効果がある。この
冷却には電気を全く用いず、自然対流で行っている。一
方、太陽熱集熱器９では、熱搬送媒体ｄ（水、又は、不
凍液）が太陽熱で加熱さら、一部蒸気となって、管３６
から気液分離器１０に入り、蒸気が管３７から前記の第
１段目の蒸発濃縮器５の熱交換器に入り、ここで凝縮し
て気液分離器１０あるいは下部につながる配管３８に戻
る。気液分離器１０を特別設けないで、気液二相流体と
して、蒸発濃縮器５の熱交換器に導いても差し支えな
い。
いて説明する。熱源装置は、太陽熱を収集する集熱器９
と、蓄熱タンク１１を主要構成要素としており、蓄熱タ
ンクは、外表面から外気で常に冷却されており、特に夜
間の冷気による冷房を蓄熱しておくことで効果がある。
蓄熱タンク１１の外表面にフィンを設けて面積を増大さ
せ、冷却効果を上げたり、あるいは、タンク内を貫通し
て、外気の通る電熱管を設けることも効果がある。この
冷却には電気を全く用いず、自然対流で行っている。一
方、太陽熱集熱器９では、熱搬送媒体ｄ（水、又は、不
凍液）が太陽熱で加熱さら、一部蒸気となって、管３６
から気液分離器１０に入り、蒸気が管３７から前記の第
１段目の蒸発濃縮器５の熱交換器に入り、ここで凝縮し
て気液分離器１０あるいは下部につながる配管３８に戻
る。気液分離器１０を特別設けないで、気液二相流体と
して、蒸発濃縮器５の熱交換器に導いても差し支えな
い。
【００１０】蒸発濃縮器５を加熱し、冷却された媒体
は、太陽熱集熱器９の下部に導かれる。この集熱器９、
蒸発濃縮器５の系統は、集熱器９で蒸気発生が気泡ポン
プの役目をし、自然循環が可能である。また、気泡がな
くても、温度差による比重差でも、自然循環は可能であ
るが、熱の搬送能力からは気泡発生の方が好ましい。こ
の塩水淡水化運転の状態では、蓄熱タンク１１は、弁１
９、２０により前記集熱器９／蒸発濃縮器５系統から切
り離されていて、太陽熱が蓄熱タンク１１側に入らない
様にしている。凝縮器１２は蓄熱タンク１１内の下部に
設置されていて、この凝縮器１２に、最終段蒸発濃縮器
７からの蒸気が入り、タンク内の熱搬送媒体ｄにより冷
却される。熱搬送媒体ｄが、凝縮器１２で加熱され、凝
縮器部で上昇流となり、タンク１１内で自然対流を起こ
し、タンク内の蓄熱が有効に使われる。
は、太陽熱集熱器９の下部に導かれる。この集熱器９、
蒸発濃縮器５の系統は、集熱器９で蒸気発生が気泡ポン
プの役目をし、自然循環が可能である。また、気泡がな
くても、温度差による比重差でも、自然循環は可能であ
るが、熱の搬送能力からは気泡発生の方が好ましい。こ
の塩水淡水化運転の状態では、蓄熱タンク１１は、弁１
９、２０により前記集熱器９／蒸発濃縮器５系統から切
り離されていて、太陽熱が蓄熱タンク１１側に入らない
様にしている。凝縮器１２は蓄熱タンク１１内の下部に
設置されていて、この凝縮器１２に、最終段蒸発濃縮器
７からの蒸気が入り、タンク内の熱搬送媒体ｄにより冷
却される。熱搬送媒体ｄが、凝縮器１２で加熱され、凝
縮器部で上昇流となり、タンク１１内で自然対流を起こ
し、タンク内の蓄熱が有効に使われる。
【００１１】蓄熱タンク１１の冷却運転では、夜間に太
陽熱集熱器９を熱放射器として、熱搬送媒体ｄを冷却す
る。蓄熱タンク１１／太陽熱集熱器９の系統が、循環経
路となるように弁１９，２０を開け、また、熱搬送媒体
ｄで太陽熱集熱器９及び気液分離器１０等を搬送媒体ｄ
で充満し、管３９、４０を通り自然循環で冷却運転をす
る。太陽熱集熱器９で、熱搬送媒体ｄが冷却され下降流
となり、一方、蓄熱タンク１１内には熱が残っていて上
昇流となり、自然循環が可能である。蓄熱タンク１１に
は液面ゲージがあり、集熱器９上部と蓄熱タンク１１と
の接続は、タンク１１上部であるが、液面より下として
いる。（液面ゲージで調節ができる）。また、タンク内
圧は０．５気圧程度に調節し、循環を可能とし、また膨
張タンクの役目をも果たしている。図１では、水ジェッ
トポンプ３を塩水排出専用に設けているが、凝縮器の不
凝縮ガス排出用の水ジェットポンプ２と兼用とし、切替
え使用してもよい。
陽熱集熱器９を熱放射器として、熱搬送媒体ｄを冷却す
る。蓄熱タンク１１／太陽熱集熱器９の系統が、循環経
路となるように弁１９，２０を開け、また、熱搬送媒体
ｄで太陽熱集熱器９及び気液分離器１０等を搬送媒体ｄ
で充満し、管３９、４０を通り自然循環で冷却運転をす
る。太陽熱集熱器９で、熱搬送媒体ｄが冷却され下降流
となり、一方、蓄熱タンク１１内には熱が残っていて上
昇流となり、自然循環が可能である。蓄熱タンク１１に
は液面ゲージがあり、集熱器９上部と蓄熱タンク１１と
の接続は、タンク１１上部であるが、液面より下として
いる。（液面ゲージで調節ができる）。また、タンク内
圧は０．５気圧程度に調節し、循環を可能とし、また膨
張タンクの役目をも果たしている。図１では、水ジェッ
トポンプ３を塩水排出専用に設けているが、凝縮器の不
凝縮ガス排出用の水ジェットポンプ２と兼用とし、切替
え使用してもよい。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、真空装置に濃縮塩水を
用いたことにより、水ジェットポンプの駆動流体である
塩濃度を上げて、蒸気圧を下げることができるので、真
空装置の性能を向上できると共に、排出する濃塩水中に
酸素を溶解でき、排水塩水が無酸素であるという問題を
解決することができた。
用いたことにより、水ジェットポンプの駆動流体である
塩濃度を上げて、蒸気圧を下げることができるので、真
空装置の性能を向上できると共に、排出する濃塩水中に
酸素を溶解でき、排水塩水が無酸素であるという問題を
解決することができた。
【図１】本発明の塩水淡水化装置の一例を示すフロー構
成図。
成図。
１：真空装置、２、３：水ジェットポンプ、４Ａ、４
Ｂ：予熱器、５、６、７：蒸発濃縮器、８：濃塩水タン
ク、９：集熱器、１０：気液分離器、１１：蓄熱タン
ク、１２：凝縮器、１４：淡水タンク
Ｂ：予熱器、５、６、７：蒸発濃縮器、８：濃塩水タン
ク、９：集熱器、１０：気液分離器、１１：蓄熱タン
ク、１２：凝縮器、１４：淡水タンク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D011 AA15 AA16 AB01 AD03 4D034 AA01 BA03 CA14 DA01 4D037 AA06 AB18 BA23 BB05 BB06 BB07
Claims (2)
- 【請求項１】 太陽熱集熱器からの熱を熱源として、蒸
発濃縮器で塩水を加熱蒸発させて、凝縮器で淡水を作る
塩水淡水化装置において、前記凝縮器からの不凝縮ガス
排出のための水ジェットポンプを用いる真空装置を設け
ると共に、前記蒸発濃縮器で濃縮されて排出される塩水
を、該真空装置に導入する手段を設けたことを特徴とす
る塩水淡水化装置。 - 【請求項２】 前記真空装置に導入する手段が、濃縮さ
れた塩水を吸引する水ジェットポンプと、該塩水を水ジ
ェットポンプの吸引側に導く配管であることを特徴とす
る請求項１記載の塩水淡水化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14439699A JP2000325948A (ja) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | 塩水淡水化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14439699A JP2000325948A (ja) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | 塩水淡水化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000325948A true JP2000325948A (ja) | 2000-11-28 |
Family
ID=15361193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14439699A Pending JP2000325948A (ja) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | 塩水淡水化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000325948A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100679452B1 (ko) * | 2005-04-29 | 2007-02-06 | (주)두웰테크놀로지 | 가스 수화물을 생성하여 해수를 담수화하는 장치 및 그 담수화 방법 |
| KR100737183B1 (ko) | 2005-12-21 | 2007-07-10 | (주)두웰테크놀로지 | 기상에서 가스 수화물을 생성하여 해수를 담수화하는시스템 및 그 담수화 방법 |
| JP2011011202A (ja) * | 2009-07-06 | 2011-01-20 | Korea Inst Of Energy Research | 相変化媒体を利用した蒸発式海水淡水化装置 |
| CN105174341A (zh) * | 2015-10-27 | 2015-12-23 | 浙江海盐力源环保科技股份有限公司 | 一种利用太阳能来蒸发废水的处理装置 |
| CN109466873A (zh) * | 2017-09-08 | 2019-03-15 | 甘肃光热发电有限公司 | 镜场排盐用疏盐罐及排盐方法 |
-
1999
- 1999-05-25 JP JP14439699A patent/JP2000325948A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100679452B1 (ko) * | 2005-04-29 | 2007-02-06 | (주)두웰테크놀로지 | 가스 수화물을 생성하여 해수를 담수화하는 장치 및 그 담수화 방법 |
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| CN105174341A (zh) * | 2015-10-27 | 2015-12-23 | 浙江海盐力源环保科技股份有限公司 | 一种利用太阳能来蒸发废水的处理装置 |
| CN109466873A (zh) * | 2017-09-08 | 2019-03-15 | 甘肃光热发电有限公司 | 镜场排盐用疏盐罐及排盐方法 |
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