JPH029491A - 純水製造装置 - 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、両側の温度差に相当する水蒸気分圧差をもっ
て高温側から低温側に水蒸気のみを選択的に透過させる
多孔質や非多孔質の透過膜を利用して純水を製造する装
置で、詳しくは、液室と蒸気室とに内部が仕切られた分
離器を設け、その分離器の液室に原水を供給するための
給水路と、前記液室内が蒸気室内よりも高温となるよう
に加熱する加熱手段とを設け、前記分離器のうち液室と
蒸気室との仕切りに、前記の透過膜を設けてある、いわ
ゆるサーモバーベーパレージジン法による純水製造装置
に関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種の純水製造装置は、前記分離器における液
室内において濃縮された原水を放流するように構成され
ていた（例えば特公昭４９−４５４６１号公報や特開昭
６０−１１８２０４号公報）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記分離器での効率は、−ａに、原水の５％前
後の純水を製造できる程度であるため、従来装置のよう
に、原水の９５％前後のｆｉ縮凍原水放流することは、
加熱装置での加熱により付与された原水の保有熱量の大
部分を破棄してしまうことになり、エネルギーロスが非
常に大となって、ランニングコストが不当に高く付（の
である。

本発明の目的は、エネルギー効率に優れた純水製造装置
を提供する点にある。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するため、本発明による純水製造装置は
、液室からの濃縮原水を前記給水路に戻す原水還流路を
設けてあることを特徴とする。

〔作　用］ つまり、前記濃縮原水を原水還流路を介し原水と混合す
るため、濃縮原水の熱量が回収され、それだけ加熱装置
内で原水を加熱するためのエネルギー消費が低くおさえ
られるのである。

しかも、濃縮原水の熱回収を行うに、その濃縮原水を、
加熱装置に供給される原水に混合させることで行うため
、例えば、熱交換器を設けて濃縮原水と供給原水とを間
接熱交換させることにより熱回収する場合に比較して、
熱交換器が不要なことで装置全体をシンプルに、かつ、
安価に構成できるのみならず、熱回収を効率良く行える
。

〔発明の効果〕

その結果、本発明は、効率の良い熱回収により大幅な省
エネルギー化を図ってランニングコストを大幅に低減で
き、しかも、そのために要するイニシャルコストも安く
付く純水製造装置を提供できるようになった。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を示す。

第１図に示すように、純水製造装置は分離器（１）と、
給水路（２）と、加熱手段（５）と、冷却装置（４）と
、原水還流路（３ａ）とを備えている。

前記分離器（１）は、液室（１ｂ）と蒸気室（１ｃ）と
冷却室（ｌａ）とに内部を仕切られており、前記液室（
１ｂ）と蒸気室（１ｃ）との仕切り（１ｅ）は、両側の
温度差に相当する水蒸気分圧差をもって高温側から低温
側に水蒸気のみを選択的に透過させる多孔質膜利用の透
過膜（６）から形成されている。

前記冷却室（１ａ）は、水蒸気が前記透過膜（６）を液
室（Ｉｂ）側から蒸気室（１ｃ）側に向かって透過して
凝縮するように冷却材の供給に伴って前記蒸気室（１ｃ
）との仕切りを冷却用伝熱面（Ｉｄ）としてその蒸気室
（１ｃ）内を液室（ｌｂ）内よりも冷却するものである
。

前記給水路（２）は、前記分離器（１）の冷却室（１ａ
）に原水（Ａ）を冷却材として供給する第１給水路（２
ａ）と、前記冷却室（１ａ）から前記液室（１ｂ）に原
水（＾）を供給する第２給水路（２ｂ）とから成る。

前記原水還流路（３ａ）は、前記液室（１ｂ）の′ａ縮
凍原水Ｂ）を前記給水路（２）のうち第１給水路（２ａ
）に戻すものである。

前記加熱手段（５）は、前記第２給水路（２ｂ）に介装
されて、加熱流体（Ｄ）との熱交換により混合原水（Ｃ
）を設定温度に加熱させる熱交換器である。

前記冷却装置（４）は、前記混合原水（Ｃ）を所定温度
に冷却するもので、具体的には、前記第１給水路（２ａ
）のうち前記原水還流路（３ａ）の接続部と冷却室（１
ａ）との間の部分に介装した脱気ケース（４ａ）と、冷
却水（Ｅ）の噴出に伴って前記脱気ケース（４ａ）から
気体を吸引してその脱気ケース（４ａ）内を減圧冷却す
るエゼクタ（４ｂ）と、吸引気体のうちの水蒸気を凝縮
させる復水用のコンデンサ（４ｅ）とからなる、従って
、この冷却装置（４）は冷却に加えて、前記分離器（１
）の透過膜（６）に付着し水蒸気の透過膜通過流量を低
下させたり生成純水の純度と低下させる気体を混合原水
（Ｃ）から脱気させる脱気効果もある。

また図中（３ｃ）は、蒸気室（１ｃ）に接続させた凝縮
水、つまり、純水取出路であり、（３ｂ）は濃縮原水（
Ｂ）の一部をブロー水として排出する排水管である。

従って、上記の構成によれば、供給原水（Ａ）は、濃縮
原水（Ｂ）と混合されて冷却装置（４）に至り、この冷
却装置（４）で冷却・脱気されたのち、冷却用伝熱面（
ｌｄ）を介して蒸気室（１ｃ）を冷却し、加熱器（５）
で加熱されたのち液室（Ｉｂ）に供給される。その結果
、液室（１ｂ）と蒸気室（１ｃ）との間に温度差が発生
し、その温度差に相当する水蒸気分圧差をもって、水蒸
気が液室（１ｂ）側から蒸気室（１ｃ）側に向かって透
過膜（６）を通過し、冷却用伝熱面（１ｄ）による冷却
作用で凝縮し、純水が生成されるのである。

そして、濃縮原水（Ｂ）は供給原水（Ａ）よりも通常、
５〜１０℃高温であり、そのような高温の濃縮原水（Ｂ
）を供給原水（Ａ）に混合させて用いる形式を採ること
で、混合直後の混合原水（Ｃ）の温度が高くなるものの
、冷却装置（４）での冷却作用により混合原水ＣＣ）が
冷却され、前記蒸気室（１）の冷却も効率良く行える。

このように混合原水（Ｃ）は冷却袋ｆ（４）で−旦冷却
されるもののその温度は原水（Ａ）より高温であり、そ
れにより、加熱器（５）内で必要とする加熱エネルギー
は、原水（＾）を加熱する加熱エネルギーより少量です
むのである。

〔別実施例〕

以下、本発明の別実施例を示す。

［１］上記実施例では濃縮水（Ｂ）を還流路（３ａ）を
介し原水（Ａ）と混合しているが、還流路（３ａ）は第
２図に示すように、第２給水路（２ｂ）のうち分離器（
１）の冷却室（ｌａ）と加熱器（５）との間の部分に接
続させても良いし、又、第３図に示すように、還流！（
３ａ）として、第１給水路（２ａ）に戻すものと、前記
第２給水路（２ｂ）に戻すものとの２つを設けても良い
。

〔２］上記実施例では、？ＳＳ氷水Ｂ）を総て還流路（
３ａ）で還流させているが、原水（Ａ）と濃縮水（Ｂ）
の混合比は、給水路（３ａ）の管径により調整すること
が出来る。

［３］上記実施例では、加熱器（５）として、加熱流体
（Ｄ）の熱交換で原水を加熱するものを示したが、加熱
器（５）としては、ヒータやバーナ等であっても良い。

［４ａ分離器（１）の構造、形状は適宜変更可能である
。

［５］上記実施例では、仕切り（１ｅ）の全体を多孔質
１１　（６）から構成したが、多孔質膜（６）は、仕切
り（１ｅ）に部分的に設けても良い。

［６］尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利に
する為に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面
の構造および方法に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例を示す純水製造装置のブロック
構成図、第２図、第３図は本発明の別実施例を示すブロ
ック構成図である。 （１）・・・・・・分Ｍ器、（Ｉｂ）・・・・・・液室
、（Ｉｃ）・旧・・蒸気室、（ｌｅ）　、　（６）・・
・・・・水蒸気透過膜、（２）・旧・・給水路、　（Ａ
）・・・・・・原水。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 液室（１ｂ）と蒸気室（１ｃ）とに内部が仕切られた分
   離器（１）を設け、その分離器（１）の液室（１ｂ）に
   原水（Ａ）を供給するための給水路（２）と、前記液室
   （１ｂ）内が蒸気室（１ｃ）内よりも高温となるように
   前記原水（Ａ）を加熱する加熱手段とを設け、前記分離
   器（１）のうち液室（１ｂ）と蒸気室（１ｃ）との仕切
   り（１ｅ）に、両側の温度差に相当する水蒸気分圧差を
   もって高温側から低温側に水蒸気のみを選択的に透過さ
   せる透過膜（６）を設けてある純水製造装置であって、
   前記液室（１ｂ）からの濃縮原水（Ｂ）を前記給水路（
   ２）に戻す原水還流路（３ａ）を設けてある純水製造装
   置。