JPH02191586A - 海水の淡水化装置 - Google Patents

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） 本発明は主として海洋温度差発電装置に併設し。

発ｔに使用した冷海水になお充分に残されている低温を
利用して温海水から発生する水蒸気を凝縮させ淡水を得
る海水の淡水化装置である。

Ｃ従来技術とその問題点） 従来、海水淡水化プラントの主流となって来たのは多段
フラッシュ法であるが、この方法はボイラーにおいて化
石燃料な燃やすので、大気の炭酸ガス濃度を高める恐れ
があり、地球環境上好ましくないこととなる。また、そ
の為の装置も、圧力容器ないし真壁容器であり、かつ耐
海水腐食性の高価な材料を用いるので甚だ高価となる。

また調造された淡水のコストもあまり安いとはいえない
。

−万、海洋温度差発電には直接温海水を真窒で蒸発させ
てタービンを駆動し、その排気を冷海水で凝縮でせる直
接法と、冷媒を用いる間接法とがある。直接法において
は、電力と同時に淡水が↓造されるが、タービンが過大
となるため、実用化していない。間接法はほぼ実用化の
見通しがついているが、淡水は製造出来ない。

（発明の目的） 海洋温度差発電は安価な電力を得る他に海面の異常高温
（エルニーニョ現象）？緩和し、且つ深海底の栄養豊富
な海水を汲み上げて酸素の豊富な臨海水と混合するので
、そこにプランクトンが発生し、急場が形成されるとい
う大きなメリットがある。

なおその上に、発電に使用したあとの冷海水の温度はな
お海面の海水温度より充分に低いので、その温度差を用
いて淡水をつくることが出来る。

たとえば、温海水と排斥海水の温度差が仮に１６℃であ
ったとすると、３段ないし４段の多段フラッシュ蒸発法
が適用出来ることとなる。しかし温度が低いので装置が
高真空となり、設備が高価となる。

海洋温度差発電に使用される海水の量は膨大であり、排
海水といえども、その利用出来るエネルギーは巨大であ
るから、多段フラッシュ法のようなエネルギーを高度に
利用する高価なプラントよりは、エネルギー効率は低く
とも、設備費の安いプラントの万が低コストの淡水をつ
くり得ることとなる。何故ならば、エネルギー源は無料
と考えてよいからである。

本発明者は海洋温度差発［１Ｃ適する高性能な熱交換器
の開発に目処なつげることが出来たので、地球環境の悪
化を患える最近の世論に鑑みその実現を促進する意味に
おいて淡水化ブラットを併設し、従来より遥かに低コス
トで海水から淡水なつくることを検討し成案を得ること
が出来た。

（発明の構成） すなわち、本発明によれば、海面の温海水を全制用冷却
塔ないしそれに類似の充填塔又はその他気水接触装置に
供給し、大２圧下で空気と接触させて蒸発させ、このを
気を海洋温度差発電に使用された冷たい排海水または場
合によっては特に汲み揚げた海水によりエヤーフィンク
ーラーを介して凝縮させることにより蒸発器で分離され
た炭酸ガス、酸素等を再び吸着させ、安価で良質な飲用
水を得ることを特徴とする海水の淡水化装置、が得られ
る。

本発明はさらに、円筒形蒸発器の両端の鏡板を貫く１本
の中空軸に連続気泡の発泡ガラス、発泡樹脂、焼結粒体
のごとき粗面を有する多孔質素材から成る円板多数なパ
ッキンをそれぞれの中間に挾んで固定し、該中空軸の一
端からは回転接手を介して海水な供給し、該中空軸の周
囲に明けられた小孔から前記円板に圧入して該円板の表
面に滲み出させ、またその他端は減速機付モーターに連
結されてゆるやかに回転させ、且つ該蒸発器の底部には
適当レベルに海水を溜めて前記円板の一部が漬かるよう
にして海水を該中空軸と該円板の周辺の両方から供給す
るとともに空気を流通させて該円板の粗面からの蒸発を
促進させ且つスケールが付かぬようにした蒸発装置を設
けたことを特徴とする海水の淡水化装置、を提供するも
のである。

自然界における降雨現象は大部分が海水の淡水化に他な
らないが、その本質は空気中における蒸発と凝縮である
。したがって、これらの現象は大気圧下で行なわれる。

本発明は上述したよ５に、海洋温度差発’［に使用した
冷海水がなおかなりの低温であることに着目し海面の温
海水な９調用冷却塔ないし、それ九類似の充填塔、また
はさらに改良された蒸発装置に供給して蒸発器せるとと
もにその蒸気を海洋温度差発ｔＩＣ使用した残りのまた
は場合によっては特に汲み揚げた冷海水によって冷却さ
れるエヤーフィンクーラーで凝縮させることにより、殆
ど無料のエネルギーで淡水を安価に製造できる海水の淡
水化装置である。

次に、本発明装置を図面を参照して詳述する。

第１図は本発明装置の一笑施例の縦断面図を示すもので
、ｌは蒸発器、２は凝縮器、３は送風機である。蒸発器
１において、１０１は海水の入口、１０２はスプリンク
ラ−１０３はクーリングタワーの内部に相当する一種の
充填塔である。なるべく少ない圧力損失でなるべく大き
な蒸発面積を与えるように構成された公知の多くのもの
があるが、その中でなるべく飛沫同伴の少ないものを選
択すべきであり、出来れば飛沫同伴の全くないものが望
ましいのであつτ、そのような−例を追って説明する。

１０４は空気の入口でありこの空気は充填塔１０３にお
いてスブリ／クラ−から落下する海水と接触し水分で飽
和てれる、ｉｏｓはデミスタ−１０６はブローダウン排
出口である。

凝縮器２において、２０１は凝縮を起させるフィン群で
あって、それらは管群２０２によって貫かれτ居り、管
群２０２内な前記の冷海水が流れ蒸発器ｌから送風機３
＆Ｃよって送り込まれた湿った空気な冷却し、水分の凝
縮な起させる。

凝縮した水分は凝縮器２の底に溜り出口２０３から淡水
として取り出される。２０４は空気の出口である。この
を気は冷海水に冷やされて非常に冷いので、冷房などに
一部利用比来るが、この冷風の量は美大であり、むしろ
その付近−帯を涼しくするのに有効であると考えられ、
乾燥した熱い砂漠の気候なその付近に限られるとしても
改善し、砂漠緑化の一部にもなると考えられる。

第２図は本発明の異なる５Ｎ施例の縦断面図で飛沫同伴
の恐れのない蒸発装置の長平方向の断ｆを示し、第３図
はそれに直角な方向の断面な示す。

第２図の蒸発器ｌにおいて、海水の入口は１０１Ａとｌ
０ＩＢの二つに分れている。蒸発器１の本体は水平な円
筒から成り、その両端の鏡板には密封式軸受１０７があ
り、それによって中窒の軸１０８を支えている。中窒軸
１０８の左端は密封式接手１０９を介して海水の一つの
入口１０１Ａと連結されて居り、右端は減速器付モータ
ー１０１０に接続され、これによつτゆつ（りと回転さ
れる。

軸１０ｇには連続気泡の発泡ガラス、発泡樹脂。

ｖ８結粒体のような多孔質素材から成る円板１０１１多
数がパツキン１０１２＆はさんで軸１０８と同軸に固定
され、軸１０８と共に回転するようになっている。この
円板１０１１は一部分蒸発器１本体の底部に一定のレベ
ルを保って溜っている海水に漬かって居り海水をその毛
細管現象で吸い上げ乍ら回転する。蒸発器１本体の底部
には前述の海水入口１０１Ｂから新しい海水が補給され
る一万一部は出口１０６から少しずつ排出され蒸発によ
る濃縮ケ防ぐ。これはボイラーのブローダウンに相当す
る。入口１０１Ａから軸１０８に入った海水は軸１０８
の周囲にあけられた孔１０１３から円［１０１１に押し
込まれ円板１０１１０表面に滲み出し周囲に広がり蒸発
する。円板１０１１の中心付近は新しい海水によって常
に洗われているのでスケールは付かない。円板１０１１
の周辺はその回転によって蒸発器ｌの底部の海水に漬か
り順次洗われるのでやはりスケールの付着は防止される
。１０４．１０１４は空気の入口と出口である。

この構造は既存のクーリングタワーよりは高価であるが
、その代り飛沫の同拌は起らず、デミスーー１０５を省
略することが出来、ブロワ−の圧損が小さくなる上に、
非常に純度の高い淡水が得られる。なお蒸発器ｌの本体
は当然円筒形にして円板面以外での空気のバイパスな防
ぎ、且つ円板間の隙間は適当に小さくして、空気の流速
を高め、蒸発を促進する。また、本発明装置においては
、蒸発器ｌにおいて発生した酸素、炭酸ガス等の不凝縮
ガスも水蒸気と−しよに運ばれて凝縮の除に再び吸収さ
れるので飲用としての適性の上からも好ましいものであ
る。

本発明装置は海洋温度差発電に使用された冷海水を再利
用することを主眼としているが、冷海水が容易に安価に
得られる場合は＠抜海から動力を用いて汲み上げてもよ
いことは勿論である。たとえば、海洋温度発電以外の風
力とか波力あるいは全く別の安価なりリーンエネルギー
が利用可能となった場合はそのエネルギーで直接海水を
汲み揚げてもよいことは勿論である。

（発明の効果） 本発明は上記の４１ｍ成をとることによって次の効（１
）低コストで且つ高純度の淡水を得ることが出来る。

（２）得られた淡水中には一旦海水より蒸発した酸素、
炭酸ガス等が再吸収されているので飲用水としての適性
上好ましい。

（３）　　大量の冷風が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例の縦断面図、第２図は本
発明装置の異なる実施例の縦断面図、第３図は第２図の
横断面図である。 図において １−一一一蒸発器 ２−一一一凝縮器 ３−一一一送風機 １０１、１０１人、　ｌ０ＩＢ−−−一海水の入口１０
２−−−−スプリンクラ− １０３−−−一充填塔 １０４−−−一空気の入口 １０５−−−−デミスタ− １０６−−−−ブローダウン排出口 ２０２−−一− 密封式軸受 中空軸 密封式接手 フィン群 管群 淡水溝り出口 空気の出口 減速器付モーター 円　　　板 パツキン 孔 空気の出口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）海面の温海水を空調用冷却塔ないしそれに類似の
   充填塔又はその他気水接触装置に供給し、大気圧下で空
   気と接触させて蒸発させ、この空気を海洋温度差発電に
   使用された冷たい排海水または場合によつては特に汲み
   揚げた冷海水によりエヤーフィンクーラーを介して凝縮
   させることにより蒸発器で分離された炭酸ガス、酸素等
   を再び吸収させ、安価で良質な飲用水を得ることを特徴
   とする海水の淡水化装置。
2. （２）円筒形蒸発器の両端の鏡板を貫く１本の中空軸に
   連続気泡の発泡ガラス、発泡樹脂、焼結粒体のごとき粗
   面を有する多孔質素材から成る円板多数をパッキンをそ
   れぞれの中間に挾んで固定し、該中空軸の一端からは回
   転接手を介して海水を供給し、該中空軸の周囲に明けら
   れた小孔から前記円板に圧入して該円板の表面に滲み出
   させ、またその他端は減速機付モーターに連結されてゆ
   るやかに回転させ、且つ該蒸発器の底部には適当レベル
   に海水を溜めて前記円板の一部が漬かるようにして海水
   を該中空軸と該円板の周辺の両方から供給するとともに
   空気を流通させて該円板の粗面からの蒸発を促進させ且
   つスケールが付かぬようにした蒸発装置を設けたことを
   特徴とする海水の淡水化装置。