JPS594794Y2 - 太陽熱利用のエバポレ−タ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、太陽熱を利用して海水等の原料液から造水す
るエバポレータに関する。

従来、遣水装置として蒸気加熱式の太陽熱遣水プラント
が提案されているが、原料液の加熱のために蒸気を使用
することから、ボイラや加熱ヒータが必要となり、設備
が煩雑となる。

また、従来原料液の蒸発方式として採用されているフラ
ッシュ蒸発式のものでは、エジェクタ等の真空装置が必
要であり、また大なる負圧下で運転するため、大きな耐
圧強度が要求される問題がある。

そこで、本出願人は、蒸発室内に太陽光線の吸収板を傾
斜して設けると共に、この吸収板に原料液を薄膜状に流
下させる原料液分配ノズルを設け、かつ蒸発室の凝縮伝
熱面をなす外壁を、太陽光が透過可能で冷却水流路をな
す二重壁に構成してなるエバポレータを別に提案した。

これによると、簡単な構成でありながら効率良く造水す
ることができる。

しかし、蒸発室の二重壁の構造強度特に耐圧強度が不十
分な問題がある。

本考案は、上記問題を解消したものであり、以下その一
実施例を図面に基づいて説明する。

１は太陽光線の集光装置であり、その焦点にエバポレー
タ２が配置されている。

エバポレータ２は直線状に細長く形成されている。

集光装置１はエバポレータ２の両側に配列した多数の反
射鏡３からなる。

反射鏡３は支持台２４に角度変更可能に取付けられ、駆
動装置によって太陽位置に追随して角度変更される。

エバポレータ２は、横断面形状が逆バート状の蒸発室４
を構成するものであり、その本体５の凝縮伝達面をなす
両側外壁６ａ、６ｂが伝達管７の組込まれたメンブレン
ウオール構造となっている。

８は外壁６ ａ 、６ ｂの単一壁部である。外壁６ａ
、６ｂは太陽熱が透過可能なものである。

伝達管７は上下方向に沿って多数本が平行に設けられて
いる。

蒸発室４の上縁および両側下縁にパイプからなる冷却水
のヘッダ９，１０ ａ 、１０ ｂが設けられている。

上縁のヘッダ９は太陽光の透過が可能なものである。

下縁のヘッダ１０ ａ 、１０ ｂは本体５と一体に固
定され、本体５のサポートを兼用するものであり、下面
に支持台１１が取付けられている。

伝達管７は上縁のヘッダ９と下縁のヘッダ１０ａ。

１０ ｂとに連通している。

ヘッダ９，１０８．１０ ｂは仕切板１２で長手方向に
仕切られており、下方のヘッダ１０ ａ 、１０ ｂの
仕切室１３ａの冷却水人口１４に供給された冷却水が、
伝達管７を介して上方のヘッダ９の仕切室１３ｂ、下方
のヘッダ１０ ａ 、１０ ｂの仕切室１３Ｃ１上方の
ヘッダ９の仕切室１３ｄに順次流入し、該仕切室１３ｄ
の冷却水出口１５から排出されるように単位の冷却水流
路が構成されている。

単位の冷却水流路はエバポレータ２の長手方向に複数設
けられている。

蒸発室４内には長手方向に沿って太陽光線の吸収板１６
が設けられている。

吸収板１６はゴム板等からなるもので、横断面形状が山
形をなしており、かつ上下方向中間部に山形に突出する
段部１６ ａを有している。

吸収板１６の頂部および両段部１６ａの下方に原料液供
給ヘッダ１７ ａ〜１７ Ｃが設けられている。

各原料液供給ヘッダ１７ａ〜１７ Ｃは吸収板１６に原
料液を薄膜状に流下させるためのノズル１８を長平方向
適当間隔おきに有している。

各ノズル１８は吸収板１６を貫通している。

原料液供給ヘッダ１７ ａ〜１７ Ｃには冷却水出口１
５から排出された水が供給されるように構成されている
。

蒸発室４の底壁には吸収板１６の下縁よりも若干側方に
位置して仕切板１９が突設され、仕切板１９の外側に生
産水流路２０が、内側に原料液流路２１が形成されてい
る。

生産水流路２０には生産水出口２２が、原料液流路２１
にはリサイクル原料液出口２３が設けられている。

リサイクル原料液出口２３は管路およびポンプを介して
原料液供給ヘッダ１７ ａ 、１７ ｂ 、１７ Ｃに
接続されている。

上記構成の作用につき説明する。

蒸発室４の外壁６ａ、６ｂのヘッダ９，１０ ａ 、１
０ ｂおよび伝達管７で構成された冷却水流路に海水等
の原料液が供給され、この原料液が冷却水出口１５から
排出された後、原料液供給ヘッダ１７ ａ 、１７ ｂ
、１７ Ｃに流入する。

流入した原料はノズル１８から流出し、吸収板１６上を
薄膜状となって流下する。

吸収板１６は集光装置１で集光された太陽光線がメンブ
レンウオールからなる外壁６ａ、６ｂを透過して照射さ
れることにより高温に加熱されており、そのため上記の
薄膜状の原料液は流下する間に蒸発する。

蒸発した水蒸気は外壁６ａ、６ｂの内面に接したときに
、伝達管７で外壁６ ａ 、６ ｂが冷却されているこ
とにより冷却され、凝縮する。

この凝縮により得られた水は水滴となって外壁６ａ、６
ｂの内面を流下し、生産水流路２０に集められる。

集められた生産水は生産水出口２２から排出される。

吸収板１６を流下する余剰の原料液は原料液流路２１に
集められ、リサイクル原料液出口２３から排出されて再
度原料液供給ヘッダ１７ ａ〜１７ Ｃに供給される。

なお、このエバポレータ２の運転は日照時間のみ行なう
。

運転を開始する場合は、原料液供給ヘッダ１７ ａ〜１
７ Ｃに清浄水を供給し、この清浄水で吸収板１６の表
面を洗浄する。

また、蒸発室４内の空気を清浄水の蒸気で完全に置換し
た後に通常運転に入る。

このようにして遣水を行なうため、次の各効果が得られ
る。

■太陽熱で直接に加熱した吸収板１６によって原料液の
蒸発を行なわせているため、従来の蒸気加熱を行なうも
のと比べてボイラ等が不要であり、設備が簡単である。

■原料液の蒸発方式としてフラッシュ蒸発を用いないた
め、真空装置等が不要であり、また蒸発室を大なる負圧
下で運転する必要がないため、あまり耐圧強度が要求さ
れない。

■エバポレータ２を細長い形状に構成でき、したがって
内部の吸収板も細長く、シがも広い面積をとることがで
き、そのため反射鏡３等の集光装置１が無理なく有効に
設置可能となる。

■蒸発室４の外壁６ ａ 、６ ｂが伝達管７と単一壁
部８の組合せになっているため、単一壁部８を透過して
直接蒸発室４内に照射される太陽光が存在し、冷却用水
が太陽光に直接加熱される割合が少なく、吸収板１６の
吸収熱量が多い。

■原料液は吸収板で蒸発しなかった余剰の分を再循環さ
せているので、太陽熱により加熱された高温の原料液が
、常時吸収板の発熱面に散布されることになり、効果的
に原料液の蒸発が行なわれる。

また、上記構成によると次の各構造上の効果が得られる
。

すなわち、■蒸発室４の凝縮伝熱面をなす外壁６ ａ
、６ ｂが、壁面に伝達管７の組込まれたメンブレンウ
オール構造とされているため、例えば外壁６ ａ 、６
ｂを冷却水流路のための二重壁構造とする場合と比べ
て、構造強度、特に耐圧強度が極めて大きい。

したがって、風荷重の大きな地域（強風地域）でも大形
のエバポレータ２が製作可能である。

また、蒸発室４の運転圧力（正圧、負圧とも）に対する
強度が大で、大形のエバポレータ２の製作が可能である
。

メンブレンウオールの伝達管７およびヘッダ９，１０
ａ 、１０ ｂは、内部を流れる冷却用水の圧力に対し
て大きな耐圧強度を有するため、上記二重壁構造のもの
と比べて、板厚を薄くでき、また補強部材が不要であり
、有利である。

■冷却用水の下縁のヘッダ１０ ａ 、１０ ｂは十分
な構造強度を有し、かつ適切な位置に設けられているた
め、エバポレータ２の本体５のサポートとして利用でき
、他にサポートを考慮する必要がない。

■伝連管７の組込まれたメインウオール構造としている
ため、冷却水流路の構成を簡単に行なえる。

すなわち、ヘッダ９，１０ ａ 、１０ ｂに仕切を設
けるだけで、適宜の冷却水流路を構成することができる
。

本考案は以上説明したように、簡単な構成でありながら
効率良く造水することができ、特に蒸発室の凝縮伝熱面
をなす外壁を、伝達管の組込まれたメンブレンウオール
構造としたので、構造強度が強く、大形化も可能となる
。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示し、第１図は遣水設備全体
の正面図、第２図は平面図、第３図はエバポレータの横
断面図、第４図は同部分平面図、第５図は第４図のＩ−
Ｉ線断面図である。 １・・・・・・集光装置、２・・・・・・エバポレータ
、４・・・・・・蒸発室、５・・・・・・本体、６ ａ
、６ ｂ・・・・・・外壁、７・・・・・・伝達管、
８・・・・・・単一壁部、９，１０ ａ 、１０ ｂ・
・・・・・ヘッダ、１２・・・・・・仕切板、１６・・
・・・・吸収板、１７ａ〜１７ Ｃ・・・・・・原料液
供給ヘッダ、１８・・・・・・ノズル、２０・・・・・
・生産水流路、２１・・・・・・原料液流路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 蒸発室内に太陽光線の吸収板を傾斜して設けると共に、
   この吸収板に原料液を薄膜状に流下させる原料液分配ノ
   ズルを設けたエバポレータにおいて、蒸発室の凝縮伝熱
   面をなす外壁を、伝達管の組込まれた太陽光透過可能の
   メンブレンウオール構造とし、蒸発室の上下部に上記伝
   達管とで冷却水流路を構成するヘッダを設けたことを特
   徴とする太陽熱利用のエバポレータ。