JPH07108101A

JPH07108101A - 造液方法および造液装置

Info

Publication number: JPH07108101A
Application number: JP5258508A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Uda; 博章右田
Original assignee: TERUSA INTERNATL KK
Current assignee: TERUSA INTERNATL KK
Priority date: 1993-10-15
Filing date: 1993-10-15
Publication date: 1995-04-25

Abstract

(57)【要約】【目的】液体の蒸発を促進させること。【構成】第１の液体を蒸発させ、該蒸発した蒸気を凝
縮させて第２の液体を造る造液方法において、前記第１
の液体を蒸発させる際、該第１の液体の表面積を多孔質
物質を介して増大させ、該多孔物質から第１の液体を蒸
発させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば海水から淡水を
取り出すための造液方法及び造液装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より海水から淡水を取り出す方法と
して、蒸発法が知られている。この蒸発法においては、
如何に効率よく海水を蒸発させ、且つ蒸発した水蒸気を
如何に効率よく凝縮させるかが重要であった。海水を効
率よく蒸発させるための要因として、温度、圧力、表面
積がある。即ち、海水の温度を上昇させ、雰囲気の圧力
を下げ、且つ、海水の表面積を増大させることで蒸発が
より良く促進される。

【０００３】前記海水の表面積を増大させるための方法
として、従来より、海水を噴霧状にすることが知られて
いる（例えば、実公平３−４４６３９号公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の噴霧式蒸発
法では、噴霧状態の海水と、該噴霧海水から蒸発した水
蒸気とを完全に分離し、水蒸気のみを凝縮させて淡水を
得ることが極めて困難であった。そこで、本発明は、噴
霧によらずに液体の表面積を増大せしめて、蒸発を促進
させるようにした造液方法及び造液装置を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は次の手段を講じた。即ち、本発明の造液方
法の特徴とするところは、第１の液体を蒸発させ、該蒸
発した蒸気を凝縮させて第２の液体を造る造液方法にお
いて、前記第１の液体を蒸発させる際、第１の液体の表
面積を多孔質物質を介して増大させ、該多孔物質から第
１の液体を蒸発させる点にある。

【０００６】さらに、第１の液体を低圧雰囲気におき、
且つ、加熱すると共に、多孔物質に風を送って蒸発を促
進させることを特徴としている。本発明の造液装置の特
徴とするところは、蒸発用タンクと、該タンク内に設け
られた多孔質物質からなる蒸発促進手段と、前記タンク
内を減圧する減圧装置と、前記蒸発促進手段に第１の液
体を供給する第１液体供給装置と、第１の液体を加熱す
る加熱装置と、前記蒸発促進手段から蒸発した蒸気を凝
縮させて第２の液体を得るための凝縮装置とを備えた点
にある。

【０００７】本発明の造液装置は、前記構成に加えて、
蒸発促進手段に風を送る送風装置を備えることができ
る。また、多孔物質の目詰まりを防止するために、蒸発
促進手段を洗浄する洗浄装置を備えることができる。

【０００８】

【作用】本発明によれば、多孔物質からなる蒸発促進手
段に第１の液体を供給することにより、第１の液体が多
孔物質の表面を覆い、液体の表面積が飛躍的に増大す
る。そして、第１の液体を加熱装置により加熱して温
め、また、減圧装置により蒸発用タンク内を低圧にする
ことにより、前記蒸発促進手段からの蒸発が促進され
る。

【０００９】更に、送風手段により蒸発促進手段に風を
送ることにより、蒸発促進手段からの蒸発がより促進さ
れる。そして、蒸発促進手段から蒸発した蒸気は、凝縮
装置により凝縮され、第２の液体として取り出される。
長期間使用すると、蒸発促進手段の多孔質物質が目詰ま
りして、蒸発促進効果が低下するので、洗浄装置により
定期的に蒸発促進手段を洗浄することにより、その目詰
まりが防止される。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図１に示すものは、本発明の造液装置の全体構成で
あり、該造液装置は、第１の液体である海水から第２の
液体である淡水を得るようにした海水淡水化装置として
具現化されている。

【００１１】即ち、この海水淡水化装置は、蒸発用タン
ク1 と、該タンク1 内に設けられた多孔質物質からなる
蒸発促進手段2 と、前記タンク1 内を減圧する減圧装置
3 と、前記蒸発促進手段2 に海水（第１液体）を供給す
る海水供給装置（第１液体供給装置）4 と、海水を加熱
する加熱装置5 と、前記蒸発促進手段2 から蒸発した水
蒸気を凝縮させて淡水（第２液体）を得るための凝縮装
置6 等から主構成されている。

【００１２】前記蒸発用タンク1 は、開閉自在で、且
つ、密閉可能なタンクであり、該タンク1 の下部は、所
定の位置まで海水を貯溜する海水貯溜部とされている。
該海水貯溜部内に前記加熱装置5 の一部が設けられてい
る。海水貯溜部の水面位置に前記蒸発促進手段2 が設け
られている。蒸発用タンク1 の上部空間に前記凝縮装置
6 の一部が設けられている。

【００１３】前記減圧装置3 は、真空ポンプ7 を有し、
該ポンプ7 と前記蒸発用タンク1 の上部とが第１配管8
を介して接続されている。この第１配管8 の途中に第１
バルブ9 が設けられている。この第１バルブ9 と蒸発用
タンク1 間の第１配管8 に、大気開放用の第２バルブ10
が設けられている。前記海水供給装置4 は、海水汲み上
げポンプ11と、海水予熱タンク12と、海水循環ポンプ13
とを有する。海水汲み上げポンプ11と海水予熱タンク12
とが、第２配管14を介して接続されている。予熱タンク
12と海水循環ポンプ13及び蒸発用タンク1 とが、第３配
管15を介して直列に接続されている。この蒸発用タンク
1 と海水循環ポンプ13との間の第３配管15に第３バルブ
16が設けられている。海水予熱タンク12にドレンパイプ
17が設けられている。

【００１４】更に蒸発用タンク1 の海水貯溜部の水面位
置上方にオーバフロー管18が接続され、該オーバフロー
管18は、海水予熱タンク12に接続されている。このオー
バフロー管18に第４バルブ19が設けられている。尚、蒸
発用タンク1 の底部にドレン用の第５バルブ20が設けら
れている。前記蒸発促進手段2 は、多孔物質から構成さ
れ、本実施例では、この多孔物質は、連続多気孔質セラ
ミックスからなる。この連続多気孔質セラミックスは、
直径が６〜１０ｍｍのボール状に形成され、網等で一体
的に集合させられている。この蒸発促進手段2 は、その
下部が、蒸発用タンク1 の海水貯溜部に貯溜された海水
に浸かり、その上部が、水面より上方に突出するよう、
蒸発用タンク1 内に交換自在に配置されている。

【００１５】前記加熱装置5 は、蒸発用タンク1 の海水
貯溜部内に配管された熱交換パイプ21と、蒸発用タンク
1 の外部に設けられた熱水タンク22と、熱水循環ポンプ
23と、加熱部24とから成る。熱交換パイプ21、熱水タン
ク22、熱水循環ポンプ23、及び、加熱部24は、第４配管
25により直列状に接続されている。前記加熱部24は、ヒ
ートポンプ26のコンデンサー27において熱交換可能に設
けられている。

【００１６】前記凝縮装置6 は、蒸発用タンク1 の上部
空間内に配管された凝縮用パイプ28と、蒸発用タンク1
の外部に設けられた冷水タンク29と、冷水循環ポンプ30
と、冷却部31とから成る。凝縮用パイプ28、冷水タンク
29、冷水循環ポンプ30、及び、冷却部31は、第５配管32
により直列状に接続されている。前記冷却部31は、前記
ヒートポンプ26のエバポレーター33において熱交換可能
に設けられている。

【００１７】更に、前記凝縮装置6 は、蒸発用タンク1
内において、前記凝縮用パイプ28の下方に配置された淡
水補集用トレイ34と、蒸発用タンク1 の外部に配置され
た真水タンク35と、前記トレイ34と真水タンク35とを接
続する第６配管36と、該第６配管36に設けられた第６バ
ルブ37とを有する。前記ヒートポンプ26は、冷媒を圧縮
するコンプレッサー38、圧縮された冷媒を凝縮させる前
記コンデンサー27、液化冷媒を気化させるための膨張弁
39、及び、前記エバポレーター33を直列接続して成る。

【００１８】前記海水淡水化装置は、前記構成に加え
て、更に、蒸発促進手段2 に風を送る送風装置40を備え
ている。この送風装置40は、ファン41と、該ファン41を
駆動するモータ42とを有する。前記ファン41は、蒸発促
進手段2 の表面に風を送るように配置されている。更
に、前記海水淡水化装置は、多孔物質の目詰まりを防止
するために、蒸発促進手段2 を洗浄する洗浄装置43を備
えている。この洗浄装置43は、蒸発促進手段2 の上方に
配置された散水パイプ44を有し、該散水パイプ44は、前
記海水循環ポンプ13と第３バルブ16との間の第３配管15
に第７配管45を介して接続されている。この第７配管45
に第７バルブ46が設けられている。前記散水パイプ44
は、前記蒸発促進手段2 に海水を散布してその目詰まり
を防止する。

【００１９】前記構成の本発明の実施例によれば、ま
ず、第５、７バルブ20,46 が閉じられ、第２、３、４バ
ルブ10,16,19が開けられる。そして、海水汲み上げポン
プ11により海水が汲み上げられ、該海水は、第２配管14
を通って海水予熱タンク12に入る。そして、海水予熱タ
ンク12内の海水は、海水循環ポンプ13により第３配管15
を介して蒸発用タンク1 に供給される。蒸発用タンク1
の水位が上がり、オーバーフロー管18まで達すると、該
海水はオーバーフロー管18を通って海水予熱タンク12に
戻る。この状態で、海水汲み上げポンプ11を停止させ
る。しかして、海水は、海水予熱タンク12と蒸発用タン
ク1 の間を循環する。

【００２０】第２バルブ10を閉じ、第１バルブ9 を開い
て、真空ポンプ7 により蒸発用タンク1 内の気圧を所定
の気圧まで減圧する。減圧が完了すると第１バルブ9 を
閉じ、蒸発用タンク1 内の気圧を所定の低圧値に維持す
る。このとき、ヒートポンプ6 及び熱水循環ポンプ23の
運転により、加熱部24で加熱された熱水が熱交換パイプ
21に供給され、蒸発用タンク1 内の海水を加熱する。本
実施例では、海水は約７０〜８０°Ｃに昇温する。

【００２１】また、蒸発促進手段2 は、その下部が海水
に浸かっているので、海水は多孔質セラミックスに浸透
し、毛細管現象により上部に移動し、海水表面積は飛躍
的に増大する。更に、送風装置40により蒸発促進手段2
に風が送られるので、蒸発促進手段2の多孔質セラミッ
クスに浸透した海水は急速に気化する。気化した水蒸気
は上昇する。

【００２２】上部の凝縮装置6 では、ヒートポンプ26、
冷水循環ポンプ30の運転により、冷却部31で冷却された
冷水が凝縮用パイプ28に供給され、前記水蒸気を冷却す
る。冷却された水蒸気は凝縮し、その水滴がトレイ34に
貯溜される。トレイ34に所定量の淡水が溜まると、第２
バルブ10を開き、蒸発用タンク1 内を大気圧にして、そ
の後、第６バルブ37を開き、トレイ1 内の淡水を真水タ
ンク35に回収する。回収が完了すると、第２、６バルブ
10,37 を閉じ、第１バルブ9を開いて、真空ポンプ7 に
より蒸発用タンク1 内を減圧し、前記処理を繰り返す。

【００２３】蒸発用タンク1 内の海水が蒸発し、海水の
水位が低下し、オーバフロー管18を流れなくなると、海
水汲み上げポンプ11を作動させ、水位調整する。更に長
時間運転すると、蒸発用タンク1 内の海水の濃度が濃く
なるので、所定の濃度を維持するため、海水汲み上げポ
ンプ11を作動させ、新たな海水を予熱タンク12に供給す
ることにより、ドレンパイプ17から高濃度の海水を排出
させる。

【００２４】更に長時間運転すると、前記蒸発促進手段
2 の多孔質セラミックスの目が塩により詰まるので、洗
浄装置43で蒸発促進手段2 を洗浄する。即ち、第３バル
ブ16を閉じ、第７バルブ46を開いて、散水パイプ44から
海水を蒸発促進手段2 に散水して、付着した塩分を洗い
流す。この高濃度の海水は、第５バルブ20を開いて外部
に排出する。このとき、第２バルブ10を開いて、蒸発用
タンク1 内の気圧を大気圧にする。

【００２５】図２に示すものは、本発明の他の実施例で
ある。この実施例においては、加熱装置5 と凝縮装置6
の全部が蒸発用タンク1 の外部に設けられている点、及
び、送風装置40と洗浄装置43の構成が前記図１の実施例
と相違し、その他の構成は前記図１の実施例と同じであ
るので、前記図１の実施例と同一構成部材は同一符号を
付してその説明を省略する。

【００２６】即ち、この実施例では、海水予熱タンク12
内の海水は、海水・熱水熱交換タンク47内で加熱され、
蒸発用タンク1 に供給される。また、蒸発用タンク1 内
で蒸発した水蒸気は、蒸気取出パイプ48を介して凝縮タ
ンク49に供給される。この凝縮タンク49に凝縮装置6 の
凝縮用パイプ28が設けられている。

【００２７】また、この凝縮タンク49と蒸発用タンク1
とは循環パイプ50で接続され、該循環パイプ50に送風機
51が介在されている。この循環パイプ50の蒸発用タンク
1 内の出口はノズル52に形成され、該ノズル52は、蒸発
用タンク1 内に設けられた蒸発促進手段2 を指向してい
る。即ち、このノズル52、送風機51等により送風装置40
が構成されている。

【００２８】前記蒸発促進手段2 は、洗浄装置43によっ
て支持されている。この洗浄装置43は、蒸発促進手段を
上下動させる駆動装置53を有する。この駆動装置53によ
り蒸発促進手段2 を上下動させて、蒸発促進手段2 の全
体を海水に浸けたり、上げたりすることにより、蒸発促
進手段2 に付着した塩分を洗い流すことができる。尚、
本発明は前記各実施例に限定されるものではない。例え
ば、本発明の造液装置は、海水淡水化装置に限らず、汚
水・上水分離装置や油水分離装置等として利用すること
ができる。

【００２９】また、加熱装置5 や凝縮装置6 の熱源とし
てヒートポンプ26を用いたが、これに限らず、他の熱
源、例えば、燃焼式加熱装置、電気式加熱装置、エンジ
ンの排熱、又はその他冷却装置を用いてもよい。更に、
蒸発促進手段2 の多孔物質は、連続多気孔質セラミック
スに限らず、その処理液体の特性に耐える物質であれば
良い。また、多孔物質はボール状に成形された物に限ら
ずスティク状等であってもよい。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、多孔質物質を用いて液
体の表面積を増大せしめたので、蒸発がより良く促進さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す海水淡水化装置の全体構
成図である。

【図２】本発明の他の実施例を示す海水淡水化装置の全
体構成図である。

【符号の説明】

１蒸発用タンク２蒸発促進手段３減圧装置４第１液体供給装置５加熱装置６凝縮装置４０送風装置４３洗浄装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の液体を蒸発させ、該蒸発した蒸気
を凝縮させて第２の液体を造る造液方法において、前記第１の液体を蒸発させる際、該第１の液体の表面積
を多孔質物質を介して増大させ、該多孔物質から第１の
液体を蒸発させることを特徴とする造液方法。
【請求項２】第１の液体を低圧雰囲気におき、且つ、
加熱すると共に、多孔物質に風を送って蒸発を促進させ
ることを特徴とする請求項１記載の造液方法。
【請求項３】蒸発用タンクと、該タンク内に設けられ
た多孔質物質からなる蒸発促進手段と、前記タンク内を
減圧する減圧装置と、前記蒸発促進手段に第１の液体を
供給する第１液体供給装置と、第１の液体を加熱する加
熱装置と、前記蒸発促進手段から蒸発した蒸気を凝縮さ
せて第２の液体を得るための凝縮装置とを備えたことを
特徴とする造液装置。
【請求項４】蒸発促進手段に風を送る送風装置を備え
たことを特徴とする請求孔３記載の造液装置。
【請求項５】多孔物質の目詰まりを防止するために、
蒸発促進手段を洗浄する洗浄装置を備えたことを特徴と
する請求項３記載の造液装置。