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海水淡水化蒸留装置、及び海水淡水化蒸留方法

国内特許コード P09A014697
掲載日 2009年10月9日
出願番号 特願2003-385209
公開番号 特開2005-144328
登録番号 特許第3950973号
出願日 平成15年11月14日(2003.11.14)
公開日 平成17年6月9日(2005.6.9)
登録日 平成19年5月11日(2007.5.11)
発明者
  • 中武 靖仁
  • 田中 大
出願人
  • 独立行政法人国立高等専門学校機構
発明の名称 海水淡水化蒸留装置、及び海水淡水化蒸留方法
発明の概要

【課題】 作業者に対して重労働を課すことなく、天候などに影響されずに低コストで海水を蒸留して淡水を提供する。
【解決手段】 プロペラ部10を風力により駆動し、プロペラ部10に連結された回転軸21を所定方向に回転させる。次いで、回転軸21と接触するようにして設けられた熱伝達媒体26内に、回転軸21及び熱伝達媒体26間に生じた摩擦を通じて摩擦熱を生成する。次いで、回転軸21の周囲に設けられた伝熱管22を前記摩擦熱によって加熱し、伝熱管22の外方を流れる海水を加熱して、少なくとも一部を蒸発させ、次いで、蒸発した海水を、伝熱管22の周囲に設けた凝縮管23及び24上に凝縮させて淡水を得る。
【選択図】 図3

従来技術、競合技術の概要


海難救命用の海水淡水蒸留器としては、例えば、手押し逆浸透膜方式を利用したものが実用化されている。一例としては、重さ1.15kg、長さ20.3cm、巾5.1cm、及び高さが11.6cm程度の大きさで、27-49Nの力を加えた場合、1時間当り1.11~1.15λ造水できるものは市販されている。成人の一日当り必要な清水の量を約1.5λとすれば、それを得るためには約80分の労力が必要であり、体力の消耗といった問題がある。



また、自然エネルギーを利用した海水淡水化蒸留器では、太陽熱を利用した単効用、多重効用のものも提案されているが、実用的な蒸留器を得るためには比較的大きな受光面積を必要とするので、蒸留器全体が大型化し、海難救命器具用などの小型の蒸留器を必要とする分野には適用することができない。また、太陽熱を使用する場合は、太陽日射のない夜間では造水できないという問題もある。

産業上の利用分野


本発明は、海水淡水化蒸留装置、及び海水淡水化蒸留方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
プロペラ部と、蒸留部とを具え、
前記蒸留部は、前記プロペラ部と連結した回転軸と、前記回転軸の周囲に設けられた伝熱管と、この伝熱管の周囲に設けられた凝縮管とを有し、
前記回転軸と前記伝熱管との間において、熱伝達媒体を、前記回転軸と接触するように設けたことを特徴とする、海水淡水化蒸留器。

【請求項2】
前記プロペラ部のプロペラの大きさが40cm~100cmであることを特徴とする、請求項1に記載の海水淡水化蒸留器。

【請求項3】
前記蒸留器の直径が5cm~20cmであり、前記蒸留器の長さが10cm~50cmであることを特徴とする、請求項1又は2に記載の海水淡水化蒸留器。

【請求項4】
前記蒸留部において、前記回転軸と前記伝熱管とのギャップが0.01cm~1.0cmであることを特徴とする、請求項1~3のいずれか一に記載の海水淡水化蒸留器。

【請求項5】
前記蒸留部において、前記伝熱管と前記凝縮管とのギャップが0.2cm~1.0cmであることを特徴とする、請求項1~4のいずれか一に記載の海水淡水化蒸留器。

【請求項6】
前記凝縮管は、複数の仕切板から構成されたことを特徴とする、請求項1~5のいずれか一に記載の海水淡水化蒸留器。

【請求項7】
前記複数の仕切板間のギャップが0.2cm~1.0cmであることを特徴とする、請求項6に記載の海水淡水化蒸留器。

【請求項8】
前記熱伝達媒体は液体であることを特徴とする、請求項1~7のいずれか一に記載の海水淡水化蒸留器。

【請求項9】
前記熱伝達媒体は、オイル、グリース、海水及び蒸留水から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする、請求項8に記載の海水淡水化蒸留器。

【請求項10】
前記伝熱管の内側面、及び前記複数の仕切板の内側面に沿って蒸留すべき海水を導入することを特徴とする、請求項8又は9に記載の海水淡水化蒸留器。

【請求項11】
前記凝縮管は、蒸留により得られた淡水を取り出すべく、前記回転軸の周方向において、少なくとも一部が開放されたことを特徴とする、請求項1~10のいずれか一に記載の海水淡水化蒸留器。

【請求項12】
前記凝縮管は、前記回転軸の周方向において、上半分の領域に設けたことを特徴とする、請求項11に記載の海水淡水化蒸留器。

【請求項13】
前記プロペラ部は、前記蒸留部の長さ方向に沿って屈曲し、前記蒸留部と一体的に収納するように構成されたことを特徴とする、請求項1~12のいずれか一に記載の海水淡水化蒸留器。

【請求項14】
プロペラ部を風力により駆動し、前記プロペラ部に連結された回転軸を所定方向に回転させる工程と、
前記回転軸と接触するようにして設けられた熱伝達媒体内に、前記回転軸及び前記熱伝達媒体間に生じた摩擦を通じて摩擦熱を生成する工程と、
前記回転軸の周囲に設けられた伝熱管を前記摩擦熱によって加熱し、前記伝熱管の外方を流れる海水を加熱して、少なくとも一部を蒸発させる工程と、
蒸発した海水を、前記伝熱管の周囲に設けた凝縮管上に凝縮させて淡水を得る工程と、
を具えることを特徴とする、海水淡水化蒸留方法。

【請求項15】
前記凝縮管を複数の仕切板から構成し、前記蒸発した海水を前記複数の仕切板の、内方の仕切板上に凝縮させるとともに、前記内方の仕切板の外方を流れる追加の海水を、前記凝縮の際に生じた凝固潜熱で加熱して少なくとも一部を蒸発させ、前記内方の仕切板に隣接して存在する仕切板上に凝縮させることを特徴とする、請求項14に記載の海水淡水化蒸留方法。

【請求項16】
前記伝熱管の側面、及び前記複数の仕切板の側面に沿って蒸留すべき海水を導入することを特徴とする、請求項15に記載の海水淡水化蒸留方法。

【請求項17】
前記複数の仕切板は、前記回転軸の周方向において、少なくとも一部を開放し、蒸留により得られた淡水を取り出すようにしたことを特徴とする、請求項14~16のいずれか一に記載の海水淡水化蒸留方法。

【請求項18】
前記複数の仕切板は、前記回転軸の周方向において、上半分の領域に設けることを特徴とする、請求項17に記載の海水淡水化蒸留方法。

【請求項19】
前記熱伝達媒体は液体であることを特徴とする、請求項14~18のいずれか一に記載の海水淡水化蒸留方法。

【請求項20】
前記熱伝達媒体は、オイル、グリース、海水及蒸留水から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする、請求項19に記載の海水淡水化蒸留方法。

【請求項21】
前記プロペラ部は、前記蒸留部の長さ方向に沿って屈曲させ、前記蒸留部と一体的に収納する工程を具えることを特徴とする、請求項14~20のいずれか一に記載の海水淡水化蒸留方法。
産業区分
  • 処理操作
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中
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