海水淡水化装置
【課題】ランニングコストを低減できる海水淡化装置を提供すること。
【解決手段】海水から塩分を除去して淡水を取り出す海水淡水化装置１００であって、海水の流れを受けて回転する回転体１と、回転体１を駆動源として駆動され海水を吐出する水圧ポンプ２，４と、水圧ポンプ２，４から供給された海水の塩分を除去する逆浸透膜５と、を備える。
【解決手段】海水から塩分を除去して淡水を取り出す海水淡水化装置１００であって、海水の流れを受けて回転する回転体１と、回転体１を駆動源として駆動され海水を吐出する水圧ポンプ２，４と、水圧ポンプ２，４から供給された海水の塩分を除去する逆浸透膜５と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海水から塩分を除去して淡水を取り出す海水淡水化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の海水淡水化装置として、水圧ポンプによって加圧された海水を、塩分を除去する逆浸透膜に送り、淡水を取り出すものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１０３１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来の海水淡水化装置にあっては、逆浸透膜に海水を供給する水圧ポンプが電動モータによって駆動されるものであるため、外部からのエネルギ供給及び電気系統のメンテナンスが必要となる。このため、従来の海水淡化装置では、ランニングコストの負担が大きいという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ランニングコストを低減できる海水淡化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、海水から塩分を除去して淡水を取り出す海水淡水化装置であって、海水の流れを受けて回転する回転体と、前記回転体を駆動源として駆動され、海水を吐出する水圧ポンプと、前記水圧ポンプから供給された海水の塩分を除去する逆浸透膜と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、水圧ポンプは海水の流れを受けて回転する回転体を駆動源として駆動されるため、外部からのエネルギ供給及び電気系統のメンテナンスが不要となる。したがって、設置が容易で設備コストを低減できると共に、ランニングコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態に係る海水淡水化装置の回路図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る海水淡水化装置の模式図である。
【図３】本発明の他の実施の形態に係る海水淡水化装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００１０】
図１及び図２を参照して、本発明の実施の形態に係る海水淡水化装置１００について説明する。
【００１１】
海水淡水化装置１００は、海水から塩分を除去して淡水を取り出す装置である。
【００１２】
海水淡水化装置１００は、海水の流れを受けて回転する回転体としてのプロペラ１と、プロペラ１を駆動源として駆動され海水を吸い込み吐出する低圧ポンプ２と、低圧ポンプ２から供給される海水の水質を調整する前処理装置３と、プロペラ１を駆動源として駆動し前処理装置３にて調整された処理水を吸い込み吐出する高圧ポンプ４と、高圧ポンプ４から供給された処理水の塩分を除去する逆浸透膜５とを備える。
【００１３】
プロペラ１は、海面１４に浮かぶフロート２１に支持されて海水中に配置され、海流や潮流の流れを受けて回転する。プロペラ１に代わり、水車を用いるようにしてもよい。
【００１４】
低圧ポンプ２は、フロート２１に支持された支柱２２を介して海水中に配置されたケーシング２３内に収容される。低圧ポンプ２の回転軸はプロペラ１の回転軸と同軸に連結され、プロペラ１の回転により低圧ポンプ２が直接駆動される構造になっている。なお、プロペラ１と低圧ポンプ２は、増速機６を介して連結するのが望ましい。増速機６を設けることによって、海流の流れが弱くプロペラ１の回転速度が遅い場合でも、低圧ポンプ２及び高圧ポンプ４を効率良く回転させることができる。
【００１５】
フロート２１は、海底に係止された係留ロープ２７によって所定の海面範囲に滞在するようになっている。したがって、プロペラ１を海水の流れが速い場所に配置することができるため、低圧ポンプ２を効率良く回転させることができる。
【００１６】
低圧ポンプ２に接続された吸込通路７には、海水中の異物を除去するストレーナ８が設けられる。
【００１７】
低圧ポンプ２から吐出された海水は、支柱２２内に配置された第１海水供給通路９を通じて前処理装置３に供給される。
【００１８】
前処理装置３は、フロート２１内に配置され、低圧ポンプ２から供給される海水を所定の水質条件に調整する。前処理装置３は、ストレーナ８では除去できなった海水中の細かい異物を除去するフィルタ１０と、フィルタ１０を通過した処理水を貯水する処理水タンク１１とを備える。
【００１９】
高圧ポンプ４は、フロート２１内に配置され、処理水タンク１１に接続された吸込通路１２を通じて処理水タンク１１内の処理水を吸い込む。高圧ポンプ４から吐出された処理水は、第２海水供給通路１３を通じて逆浸透膜５に供給される。逆浸透膜５は、フロート２１上に配置されたフィルタ室２４内に収容される。
【００２０】
第２海水供給通路１３には分岐通路２０が設けられ、分岐通路２０には逆浸透膜５に供給される処理水の圧力を調整するための圧力調整弁２８が設けられる。圧力調整弁２８を通じて第２海水供給通路１３から分岐通路２０に導かれた処理水は海水中に排出される。
【００２１】
高圧ポンプ４と低圧ポンプ２の回転軸は、図示しないギヤやカップリング等を介して連結される。つまり、高圧ポンプ４も、低圧ポンプ２と同様に、プロペラ１の回転により直接駆動される構造となっている。低圧ポンプ２及び高圧ポンプ４が、請求項１の水圧ポンプに該当する。
【００２２】
逆浸透膜５は、水を通す一方、塩類など水以外の不純物を透過させない性質を持つ濾過膜である。逆浸透膜５によって濾過された透過水（淡水）は、逆浸透膜５の下流に設けられた下流側室１５から透過水取出通路１７を通じて取り出される。取り出された透過水は、海面１４に浮かび淡水を貯水可能な淡水タンク２５に送られ貯水される。淡水タンク２５は、ロープ２６によってフロート２１に連結される。なお、図３に示すように、下流側室１５から取り出された透過水を、送水ホース３０を通じて陸上に配置された淡水タンクに送るようにしてもよい。
【００２３】
一方、逆浸透膜５によって濾過されなかった濃縮海水は、逆浸透膜５の上流に設けられた上流側室１６から排出通路１８を通じて海水中に排出される。
【００２４】
排出通路１８には、高圧ポンプ４の回転軸と同軸に連結された水圧モータ１９が設けられる。水圧モータ１９は、上流側室１６から排出される濃縮海水が持つ流体圧力によって回転し、高圧ポンプ４の駆動を補助するものである。
【００２５】
以上の実施の形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。
【００２６】
低圧ポンプ２及び高圧ポンプ４は、海水の流れを受けて回転するプロペラ１を駆動源として直接駆動されるものである。このため、低圧ポンプ２及び高圧ポンプ４に対してエネルギを外部から供給する必要がなく、また、低圧ポンプ２及び高圧ポンプ４を駆動するために電気系統を設ける必要がない。したがって、エネルギコスト及びランニングコストを低減することができる。
【００２７】
また、低圧ポンプ２及び高圧ポンプ４はプロペラ１を駆動源として直接駆動されるため、自然エネルギにより電動モータを駆動して水圧ポンプを駆動する場合と比較して、エネルギの変換ロスを低減することができる。
【００２８】
また、低圧ポンプ２及び高圧ポンプ４を駆動するための電動モータやそれに付随する電気系統が不要であるため、海水淡水化装置１００自体をコンパクトにすることができると共に、容易に設置することができ、設備コストを低減できる。さらには、故障し難いという効果も得られる。
【００２９】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明に係る海水淡水化装置は、海水から塩分を除去して淡水を取り出す装置として用いることができる。
【符号の説明】
【００３１】
１００ 海水淡水化装置
１ プロペラ
２ 低圧ポンプ
３ 前処理装置
４ 高圧ポンプ
５ 逆浸透膜
１７ 透過水取出通路
１８ 排出通路
１９ 水圧モータ
２１ フロート
２４ フィルタ室
２５ 淡水タンク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海水から塩分を除去して淡水を取り出す海水淡水化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の海水淡水化装置として、水圧ポンプによって加圧された海水を、塩分を除去する逆浸透膜に送り、淡水を取り出すものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１０３１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来の海水淡水化装置にあっては、逆浸透膜に海水を供給する水圧ポンプが電動モータによって駆動されるものであるため、外部からのエネルギ供給及び電気系統のメンテナンスが必要となる。このため、従来の海水淡化装置では、ランニングコストの負担が大きいという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ランニングコストを低減できる海水淡化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、海水から塩分を除去して淡水を取り出す海水淡水化装置であって、海水の流れを受けて回転する回転体と、前記回転体を駆動源として駆動され、海水を吐出する水圧ポンプと、前記水圧ポンプから供給された海水の塩分を除去する逆浸透膜と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、水圧ポンプは海水の流れを受けて回転する回転体を駆動源として駆動されるため、外部からのエネルギ供給及び電気系統のメンテナンスが不要となる。したがって、設置が容易で設備コストを低減できると共に、ランニングコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態に係る海水淡水化装置の回路図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る海水淡水化装置の模式図である。
【図３】本発明の他の実施の形態に係る海水淡水化装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００１０】
図１及び図２を参照して、本発明の実施の形態に係る海水淡水化装置１００について説明する。
【００１１】
海水淡水化装置１００は、海水から塩分を除去して淡水を取り出す装置である。
【００１２】
海水淡水化装置１００は、海水の流れを受けて回転する回転体としてのプロペラ１と、プロペラ１を駆動源として駆動され海水を吸い込み吐出する低圧ポンプ２と、低圧ポンプ２から供給される海水の水質を調整する前処理装置３と、プロペラ１を駆動源として駆動し前処理装置３にて調整された処理水を吸い込み吐出する高圧ポンプ４と、高圧ポンプ４から供給された処理水の塩分を除去する逆浸透膜５とを備える。
【００１３】
プロペラ１は、海面１４に浮かぶフロート２１に支持されて海水中に配置され、海流や潮流の流れを受けて回転する。プロペラ１に代わり、水車を用いるようにしてもよい。
【００１４】
低圧ポンプ２は、フロート２１に支持された支柱２２を介して海水中に配置されたケーシング２３内に収容される。低圧ポンプ２の回転軸はプロペラ１の回転軸と同軸に連結され、プロペラ１の回転により低圧ポンプ２が直接駆動される構造になっている。なお、プロペラ１と低圧ポンプ２は、増速機６を介して連結するのが望ましい。増速機６を設けることによって、海流の流れが弱くプロペラ１の回転速度が遅い場合でも、低圧ポンプ２及び高圧ポンプ４を効率良く回転させることができる。
【００１５】
フロート２１は、海底に係止された係留ロープ２７によって所定の海面範囲に滞在するようになっている。したがって、プロペラ１を海水の流れが速い場所に配置することができるため、低圧ポンプ２を効率良く回転させることができる。
【００１６】
低圧ポンプ２に接続された吸込通路７には、海水中の異物を除去するストレーナ８が設けられる。
【００１７】
低圧ポンプ２から吐出された海水は、支柱２２内に配置された第１海水供給通路９を通じて前処理装置３に供給される。
【００１８】
前処理装置３は、フロート２１内に配置され、低圧ポンプ２から供給される海水を所定の水質条件に調整する。前処理装置３は、ストレーナ８では除去できなった海水中の細かい異物を除去するフィルタ１０と、フィルタ１０を通過した処理水を貯水する処理水タンク１１とを備える。
【００１９】
高圧ポンプ４は、フロート２１内に配置され、処理水タンク１１に接続された吸込通路１２を通じて処理水タンク１１内の処理水を吸い込む。高圧ポンプ４から吐出された処理水は、第２海水供給通路１３を通じて逆浸透膜５に供給される。逆浸透膜５は、フロート２１上に配置されたフィルタ室２４内に収容される。
【００２０】
第２海水供給通路１３には分岐通路２０が設けられ、分岐通路２０には逆浸透膜５に供給される処理水の圧力を調整するための圧力調整弁２８が設けられる。圧力調整弁２８を通じて第２海水供給通路１３から分岐通路２０に導かれた処理水は海水中に排出される。
【００２１】
高圧ポンプ４と低圧ポンプ２の回転軸は、図示しないギヤやカップリング等を介して連結される。つまり、高圧ポンプ４も、低圧ポンプ２と同様に、プロペラ１の回転により直接駆動される構造となっている。低圧ポンプ２及び高圧ポンプ４が、請求項１の水圧ポンプに該当する。
【００２２】
逆浸透膜５は、水を通す一方、塩類など水以外の不純物を透過させない性質を持つ濾過膜である。逆浸透膜５によって濾過された透過水（淡水）は、逆浸透膜５の下流に設けられた下流側室１５から透過水取出通路１７を通じて取り出される。取り出された透過水は、海面１４に浮かび淡水を貯水可能な淡水タンク２５に送られ貯水される。淡水タンク２５は、ロープ２６によってフロート２１に連結される。なお、図３に示すように、下流側室１５から取り出された透過水を、送水ホース３０を通じて陸上に配置された淡水タンクに送るようにしてもよい。
【００２３】
一方、逆浸透膜５によって濾過されなかった濃縮海水は、逆浸透膜５の上流に設けられた上流側室１６から排出通路１８を通じて海水中に排出される。
【００２４】
排出通路１８には、高圧ポンプ４の回転軸と同軸に連結された水圧モータ１９が設けられる。水圧モータ１９は、上流側室１６から排出される濃縮海水が持つ流体圧力によって回転し、高圧ポンプ４の駆動を補助するものである。
【００２５】
以上の実施の形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。
【００２６】
低圧ポンプ２及び高圧ポンプ４は、海水の流れを受けて回転するプロペラ１を駆動源として直接駆動されるものである。このため、低圧ポンプ２及び高圧ポンプ４に対してエネルギを外部から供給する必要がなく、また、低圧ポンプ２及び高圧ポンプ４を駆動するために電気系統を設ける必要がない。したがって、エネルギコスト及びランニングコストを低減することができる。
【００２７】
また、低圧ポンプ２及び高圧ポンプ４はプロペラ１を駆動源として直接駆動されるため、自然エネルギにより電動モータを駆動して水圧ポンプを駆動する場合と比較して、エネルギの変換ロスを低減することができる。
【００２８】
また、低圧ポンプ２及び高圧ポンプ４を駆動するための電動モータやそれに付随する電気系統が不要であるため、海水淡水化装置１００自体をコンパクトにすることができると共に、容易に設置することができ、設備コストを低減できる。さらには、故障し難いという効果も得られる。
【００２９】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明に係る海水淡水化装置は、海水から塩分を除去して淡水を取り出す装置として用いることができる。
【符号の説明】
【００３１】
１００ 海水淡水化装置
１ プロペラ
２ 低圧ポンプ
３ 前処理装置
４ 高圧ポンプ
５ 逆浸透膜
１７ 透過水取出通路
１８ 排出通路
１９ 水圧モータ
２１ フロート
２４ フィルタ室
２５ 淡水タンク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
海水から塩分を除去して淡水を取り出す海水淡水化装置であって、
海水の流れを受けて回転する回転体と、
前記回転体を駆動源として駆動され、海水を吐出する水圧ポンプと、
前記水圧ポンプから供給された海水の塩分を除去する逆浸透膜と、
を備えることを特徴とする海水淡水化装置。
【請求項２】
海面に浮かぶフロートをさらに備え、
前記回転体は、前記フロートに支持されて海水中に配置されることを特徴とする請求項１に記載の海水淡水化装置。
【請求項３】
海面に浮かび淡水を貯水可能なタンクをさらに備え、
前記逆浸透膜によって濾過された透過水は、前記タンクに送られ貯水されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の海水淡水化装置。
【請求項４】
前記逆浸透膜に供給される海水の水質を調整する前処理装置をさらに備え、
前記水圧ポンプは、
吸い込んだ海水を前記前処理装置に供給する低圧ポンプと、
前記前処理装置にて調整された処理水を前記逆浸透膜に供給する高圧ポンプと、を備え、
前記低圧ポンプと前記高圧ポンプの回転軸は連結されてなることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の海水淡水化装置。
【請求項１】
海水から塩分を除去して淡水を取り出す海水淡水化装置であって、
海水の流れを受けて回転する回転体と、
前記回転体を駆動源として駆動され、海水を吐出する水圧ポンプと、
前記水圧ポンプから供給された海水の塩分を除去する逆浸透膜と、
を備えることを特徴とする海水淡水化装置。
【請求項２】
海面に浮かぶフロートをさらに備え、
前記回転体は、前記フロートに支持されて海水中に配置されることを特徴とする請求項１に記載の海水淡水化装置。
【請求項３】
海面に浮かび淡水を貯水可能なタンクをさらに備え、
前記逆浸透膜によって濾過された透過水は、前記タンクに送られ貯水されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の海水淡水化装置。
【請求項４】
前記逆浸透膜に供給される海水の水質を調整する前処理装置をさらに備え、
前記水圧ポンプは、
吸い込んだ海水を前記前処理装置に供給する低圧ポンプと、
前記前処理装置にて調整された処理水を前記逆浸透膜に供給する高圧ポンプと、を備え、
前記低圧ポンプと前記高圧ポンプの回転軸は連結されてなることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の海水淡水化装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−７１２３３（Ｐ２０１２−７１２３３Ａ）
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１６５０７（Ｐ２０１０−２１６５０７）
【出願日】平成２２年９月２８日（２０１０．９．２８）
【出願人】（００００００９２９）カヤバ工業株式会社 (2,151)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２８日（２０１０．９．２８）
【出願人】（００００００９２９）カヤバ工業株式会社 (2,151)
【Ｆターム（参考）】
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