JP3183986B2 - 真空蒸発式造水装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、海水から淡水を真空蒸
発によって製造するための真空蒸発式造水装置のうち、
給水加熱器を備えた真空蒸発式造水装置の改良に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種の真空蒸発式造水装置
は、真空蒸発室に供給した給水海水を、ボイラーからの
蒸気又はディーゼル機関に対する循環冷却水等を加熱源
とする間接熱交換式の加熱器にて加熱することによって
沸騰蒸発し、前記真空蒸発室内で発生した蒸気を、冷却
用海水を冷却源とする多管式の凝縮器にて凝縮すること
によって、淡水を製造する一方、前記凝縮器から排出さ
れる冷却用海水の一部を、前記真空蒸発室内に給水海水
として供給すると言う構成にしている。

【０００３】ところで、前記凝縮器から排出される冷却
用海水の温度は、真空蒸発室内における温度よりも可成
り低いから、従来の真空蒸発式造水装置においては、例
えば、実公昭５３−２６４３６号公報等に記載されてい
るように、前記凝縮器から排出される冷却用海水の一部
を、前記真空蒸発室内で発生した蒸気を加熱源とする間
接熱交換式の給水加熱器に導いて、その温度を更に高め
たのち前記真空蒸発室内に供給することによって、熱効
率の向上を図るように構成している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の真空蒸
発式造水装置においては、間接熱交換式の給水加熱器
を、凝縮器とは別個に設けると言う構造にしていること
により、この給水加熱器を配設するためのスペースを確
保しなければならないと共に、この給水加熱器を支持す
るための手段、及び前記凝縮器における冷却用海水の一
部をこの給水加熱器に導くための管路等が必要であるか
ら、真空蒸発式造水装置の大型化を招来するばかりか、
構造が複雑になると共に、製造工数が増大して、製造価
格の大幅なアップを招来すると言う問題があった。

【０００５】本発明は、この問題を解消し、給水加熱の
機能を備えた真空蒸発式造水装置の小型化と、低価格化
とを図ることを技術的課題とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この技術的課題を達成す
るため本発明は、「真空蒸発室と、その内部の給水海水
に対する加熱器と、前記真空蒸発室内で発生した蒸気に
対する多管式の凝縮器とから成り、前記凝縮器の両端
に、当該凝縮器における各伝熱管の両端が連通するヘッ
ダーを各々設けて成る真空蒸発式造水装置において、前
記凝縮器における両ヘッダー内に、当該ヘッダー内を、
凝縮器における各伝熱管のうち大部分の伝熱管が連通す
る冷却海水用入口室及び冷却海水用出口室と、凝縮器に
おける各伝熱管のうち残りの伝熱管が連通する給水用入
口室及び給水用出口室とに区画する仕切り板を各々設け
て、前記冷却海水用入口室内に供給した冷却用海水が凝
縮器における各伝熱管のうち大部分の伝熱管を通って前
記冷却海水用出口室から排出するように構成する一方、
前記仕切り板に、前記冷却海水用出口室内における冷却
用海水の一部を前記真空蒸発室における給水海水として
前記給水用入口室内に導入するようにした連通孔を設
け、この給水用入口室内に導入した前記給水海水を、凝
縮器における各伝熱管のうち残りの伝熱管を通って前記
給水用出口室から給水管路を介して前記真空蒸発室に至
るように構成した。」ことを特徴としている。

【０００７】

【作 用】この構成において、真空蒸発室内における
給水海水は、加熱器による加熱にて沸騰蒸発し、この沸
騰蒸発で発生した蒸気は、凝縮器によって凝縮して、淡
水として取り出される。

【０００８】一方、前記凝縮器のヘッダーにおける冷却
海水用入口室内に供給された冷却用海水は、凝縮器にお
ける各伝熱管のうち大部分の伝熱管内を、冷却海水用出
口室に向かって流れたのち、この冷却海水用出口室から
排出される一方、この冷却海水用出口室内における冷却
用海水の一部が、仕切り板に設けた連通孔から給水用入
口室に流入する。

【０００９】このようにして給水用入口室内に流入した
海水は、凝縮器における各伝熱管のうち残りの伝熱管内
を、給水用出口室に向かって流れるとき、前記真空蒸発
室内で発生した蒸気によって温められた（給水加熱）の
ち、給水用出口室から給水管路を介して、前記真空蒸発
室内に供給されるのである。

【００１０】

【発明の効果】すなわち、前記の構成により、多管式凝
縮器における伝熱管の一部を使用して給水加熱を行うこ
とができ、換言すると、多管式凝縮器の一部を給水加熱
器として使用することができるから、前記従来のよう
に、給水加熱器を凝縮器とは別個に配設するためのスペ
ースを確保することを省略することができるのであり、
しかも、凝縮器から排出される冷却用海水の一部を、ヘ
ッダー内に仕切り板に穿設した連通孔を介して給水海水
として真空蒸発室に導くことができることにより、凝縮
器から排出される冷却海水の一部を給水海水として真空
蒸発室に導くための管路を完全に省略することができる
のである。

【００１１】従って本発明によると、給水加熱の機能を
備えた真空蒸発式造水装置を、大幅に小型・軽量化でき
ると共に、給水加熱器に対する支持構造及び管路が簡単
になって、製造コストを大幅に低減できる効果を有す
る。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面について説明
する。

【００１３】図１〜図５は、単効用型の真空蒸発式造水
装置に適用した場合を示す。

【００１４】この図において符号１は真空蒸発室を示
し、この真空蒸発室１の底部には、下端に給水海水供給
室３を備えた多管式の加熱器２が設けられている一方、
前記真空蒸発室１内の上部には、複数本の伝熱管を束ね
た伝熱管群５の左右両端にヘッダー６，７を備えた多管
式の凝縮器４が横向きに配設されている。

【００１５】前記給水海水供給室３に供給した給水海水
を、多管式の加熱器２に対して入口２ａから入って出口
２ａより流出するように供給した加熱流体にて加熱する
ことによって沸騰蒸発し、この沸騰蒸発で発生した蒸気
を、前記多管式凝縮器４における伝熱管群５に導いて凝
縮することにより、この凝縮水を、凝縮器４の底部にお
ける淡水出口８より淡水として取り出すように構成す
る。

【００１６】一方、前記凝縮器４における両ヘッダー
６，７内には、当該両ヘッダー６，７内を、前記伝熱管
群５における多数本の各伝熱管のうち大部分の凝縮用伝
熱管５ｂに連通する凝縮用ヘッダー室１１，１２と、前
記伝熱管群５における多数本の各伝熱管のうち残りの給
水海水加熱用伝熱管５ａに連通する給水加熱用ヘッダー
室９，１０とに区画するための仕切り板６ａ，７ａを各
々設ける。

【００１７】前記両ヘッダー６，７のうち一方のヘッダ
ー６における凝縮用ヘッダー室１１内に、当該凝縮用ヘ
ッダー室１１内を冷却海水用入口室１１ａと折り返し室
１１ｂとに区画する仕切り板６ｂを、また、他方のヘッ
ダー７における凝縮用ヘッダー室１２内に、当該凝縮用
ヘッダー室１２内を冷却海水用出口室１２ａと折り返し
室１２ｂとに区画する仕切り板７ｂを各々設けて、前記
一方のヘッダー６における冷却海水用入口室１１ａに入
口１３より供給した冷却用海水が、前記各凝縮用伝熱管
５ｂ内を通って前記他方のヘッダー７における冷却海水
用出口室１２ａ内に導き、この冷却海水用出口室１２ａ
に設けた出口１４より流出するように構成する。

【００１８】そして、前記両ヘッダー６，７のうち一方
のヘッダー６における給水加熱用ヘッダー室９内に、当
該給水加熱用ヘッダー室９内を給水用出口室９ａと、二
つの折り返し室９ｂ，９ｃとに区画するための仕切り板
６ｃ，６ｄを設けて、その給水用出口室９ａからの出口
１５を、給水管路１６を介して前記給水海水供給室３に
接続する。

【００１９】一方、他方のヘッダー７における給水加熱
用ヘッダー室１０内に、当該給水加熱用ヘッダー室１０
内を給水用入口室１０ａと、二つの折り返し室１０ｂ，
１０ｃとに区画するための仕切り板７ｃ，７ｄを設け、
更に、ヘッダー７における仕切り板７ａのうち前記給水
用入口室１０ａの部分に、当該給水用入口室１０ａと前
記冷却海水用出口室１２ａとを互いに連通するための連
通孔１７を穿設することにより、前記冷却海水用出口室
１２ａ内における冷却用海水の一部を前記真空 蒸発室１
における給水海水として前記給水用入口室１０ａ内に導
入し、この給水用入口室１０ａ内の給水海水を、前記給
水海水加熱用伝熱管５ａ内を通って前記給水用出口室９
ａ内に導き、この給水用出口室９ａ内から前記給水管路
１６を介して前記給水海水供給室３に供給するように構
成する。

【００２０】この構成において、一方のヘッダー６にお
ける冷却海水用入口室１１ａに対して入口１３より供給
された冷却用海水は、各凝縮用伝熱管５ｂ内を、他方の
ヘッダー７における冷却海水用出口室１２ａに向かって
折り返し状に流れたのち、この冷却海水用出口室１２ａ
における出口１４から排出される一方、この冷却海水用
出口室１２ａ内における冷却用海水の一部が給水海水と
して仕切り板７ａに設けた連通孔１７から給水用入口室
１０ａ内に流入する。

【００２１】このようにして給水用入口室１０ａ内に流
入した給水海水は、凝縮器４における伝熱管群５のうち
一部の給水加熱用伝熱管５ａ内を、一方のヘッダー６に
おける給水用出口室９ａに向かって折り返し状に流れる
とき、前記真空蒸発室１内で発生した比較的高い温度の
蒸気によって温められた（給水加熱）のち、給水用出口
室９ａから給水管路１６を介して、前記海水供給室３に
供給され、加熱器２にて加熱されて沸騰蒸発したのち、
ブライン出口１８から流出するのである。

【００２２】この場合において、多管式凝縮器４の伝熱
管群５における一部の伝熱管５ａを使用して給水加熱を
行うことができるから、前記従来のように、給水加熱器
を凝縮器とは別個に配設するためのスペースを確保する
ことを省略することができるのであり、しかも、凝縮器
から排出される冷却用海水の一部を、ヘッダー７内の仕
切り板７ａに穿設した連通孔１７を介して給水海水に導
くことができることにより、凝縮器４から排出される冷
却用海水の一部を給水海水して導くための管路を完全に
省略することができるのである。

【００２３】図６〜図１２は、二重効用型の真空蒸発式
造水装置に適用した場合を示す。

【００２４】この図において、符号２０は、一つの密閉
缶胴を示し、該密閉缶胴２０内は、仕切り板２０ａによ
って第１段真空蒸発室２１と、第２段真空蒸発室２２と
に区画されている。

【００２５】前記両真空蒸発室２１，２２内の底部に
は、各々多管式の加熱器２３，２４が設けられ、前記第
１段真空蒸発室２１内において、当該第１段真空蒸発室
２１内における給水海水を、ボイラーからの蒸気等の熱
源とする第１段加熱器２３による加熱にて沸騰蒸発し、
この発生蒸気を、蒸気出口２５ａからダクト２５を介し
て、前記第２段加熱器２４に導いてその熱源とすること
により、第２真空蒸発室２２内における給水海水を加熱
して、沸騰蒸発し、この発生蒸気を、前記密閉缶胴２０
内の上部に設けた多管式の凝縮器２６にて凝縮し、この
凝縮水を凝縮器２６における底部の淡水出口２７より取
り出すように構成されている。

【００２６】なお、前記第１段真空蒸発室２１内におい
て蒸発した後の給水海水（ブライン）は、管路２８を介
して第２段真空蒸発室２２に供給され、この第２段真空
蒸発室２２内において蒸発した後の給水海水（ブライ
ン）は、ブライン出口２９から排出される。また、前記
両真空蒸発室２１，２２内の上部には、蒸発蒸気中のミ
ストを捕集するためのデミスター３０，３１が各々設け
られている。

【００２７】そして、凝縮器２６における左右両ヘッダ
ー３２，３３の間には、多数本の凝縮用伝熱管３４と、
複数本の給水加熱用伝熱管３５とを、一つ束の伝熱管群
として設ける一方、前記各凝縮用伝熱管３４と、各給水
加熱用伝熱管３５との間に仕切り板３６を設けて、前記
各凝縮用伝熱管３４の表面に、前記第２段真空蒸発室２
２内で発生した蒸気を導き、前記各給水加熱用伝熱管３
５の表面に、前記第１段真空蒸発室２１内で発生した高
い温度の蒸気を導くように構成する。

【００２８】一方、前記凝縮器２６における両ヘッダー
３２，３３内には、当該両ヘッダー３２，３３内を、前
記各給水加熱用伝熱管３５に連通する給水加熱用ヘッダ
ー室３７，３８と、前記各凝縮用伝熱管３４に連通する
凝縮用ヘッダー室３９，４０とに区画するための仕切り
板３２ａ，３３ａを各々設ける。

【００２９】前記両ヘッダー３２，３３のうち一方のヘ
ッダー３２における凝縮用ヘッダー室３９内に、当該凝
縮用ヘッダー室３９内を冷却海水用入口室３９ａと折り
返し室３９ｂとに区画する仕切り板３２ｂを、また、他
方のヘッダー３３における凝縮用ヘッダー室４０内に、
当該凝縮用ヘッダー室４０内を冷却海水用出口室４０ａ
と折り返し室４０ｂとに区画する仕切り板３３ｂを各々
設けて、前記一方のヘッダー３２における冷却海水用入
口室３２ａに、冷却用海水を入口４１より供給する一
方、前記他方のヘッダー３３における冷却海水用出口室
４０ａに設けた出口４２より冷却用海水が流出するよう
に構成する。

【００３０】そして、前記両ヘッダー３２，３３のうち
一方のヘッダー３２における給水加熱用ヘッダー室３７
内に、当該給水加熱用ヘッダー室３７内を三つの折り返
し室３７ａ，３７ｂ，３７ｃに区画するための仕切り板
３２ｃ，３２ｄを設ける。

【００３１】また、前記他方のヘッダー３３における給
水加熱用ヘッダー室３８内に、当該給水加熱用ヘッダー
室３８内を給水用入口室３８ａと、二つの折り返し室３
８ｂ，３８ｃと、給水用出口室３８ｄとに区画するため
の仕切り板３３ｃ，３３ｄ，３３ｅを設け、更に、ヘッ
ダー３３における仕切り板３３ａのうち前記給水用入口
室３８ａの部分に、当該給水用入口室３８ａと前記冷却
海水用出口室４０ａとを互いに連通するための連通孔４
３を穿設する一方、前記給水用出口室３８ｄの出口４４
を、給水管路４５を介して前記第１真空蒸発室２１に対
する海水供給口４６に接続する。

【００３２】この構成において、凝縮器２６における一
方のヘッダー３２における冷却海水用入口室３９ａに対
して入口４１より供給された冷却用海水は、各凝縮用伝
熱管３４内を、他方のヘッダー３３における冷却海水用
出口室４０ａに向かって折り返し状に流れたのち、この
冷却海水用出口室４０ａにおける出口４２から排出され
る一方、この冷却海水用出口室４０ａ内における冷却海
水の一部が、仕切り板３３ａに設けた連通孔４３から給
水用入口室３８ａ内に、給水海水として流入する。

【００３３】このようにして給水用入口室３８ａ内に流
入した給水海水は、凝縮器２６における各給水加熱用伝
熱管３５内を、他方のヘッダー３３における給水用出口
室３８ｄに向かって折り返し状に流れるとき、前記第１
段真空蒸発室２１内で発生した高い温度の蒸気によって
温められた（給水加熱）のち、給水用出口室３８ｄから
給水管路４５を介して、前記第１段真空蒸発室２１内に
供給され、加熱器２３にて加熱されて沸騰蒸発するので
ある。

【００３４】この場合においても、多管式凝縮器２６に
おける一部の伝熱管３５を使用して給水加熱を行うこと
ができるから、前記従来のように、給水加熱器を凝縮器
とは別個に配設するためのスペースを確保することを省
略することができるのであり、しかも、凝縮器から排出
される冷却用海水の一部を、ヘッダー３３内の仕切り板
３３ａに穿設した連通孔４３を介して真空蒸発室への給
水海水に導くことができることにより、凝縮器２６から
排出される冷却用海水の一部を給水海水として導くため
の管路を完全に省略することができるのである。

【００３５】なお、前記実施例は、単効用及び二重効用
型について説明したが、本発明は、これに限らず、その
他の多重効用型についても同様に適用できることは言う
までもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における第１の実施例を示す縦断正面図
である。

【図２】図１のII−II視拡大断面図である。

【図３】図１のIII −III 視拡大断面図である。

【図４】図１のIV−IV視拡大断面図である。

【図５】図１のＶ−Ｖ視拡大断面図である。

【図６】本発明における第２の実施例を示す縦断正面図
である。

【図７】図６のVII −VII 視拡大断面図である。

【図８】図６のVIII−VIII視拡大断面図である。

【図９】図８のIX−IV視断面図である。

【図１０】図８のＸ−Ｘ視断面図である。

【図１１】図８のXI−XI視断面図である。

【図１２】図８のXII −XII 視断面図である。

【符号の説明】

１，２１，２２ 真空蒸発室 ２，２３，２４ 加熱器 ４，２６ 凝縮器 ６，７，３２，３３ ヘッダー ５ｂ，３４ 凝縮用伝熱管 ５ａ，３５ 給水加熱用伝熱管 ６ａ，７ａ，３２ａ，３３ａ 仕切り板 １１ａ，３９ａ 冷却海水用入口室 １２ａ，４０ａ 冷却海水用出口室 １０ａ，３８ａ 給水用入口室 ９ａ，３８ｄ 給水用出口室 １７，４３ 連通孔

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】真空蒸発室と、その内部の給水海水に対す
   る加熱器と、前記真空蒸発室内で発生した蒸気に対する
   多管式の凝縮器とから成り、前記凝縮器の両端に、当該
   凝縮器における各伝熱管の両端が連通するヘッダーを各
   々設けて成る真空蒸発式造水装置において、 前記凝縮器における両ヘッダー内に、当該ヘッダー内
   を、凝縮器における各伝熱管のうち大部分の伝熱管が連
   通する冷却海水用入口室及び冷却海水用出口室と、凝縮
   器における各伝熱管のうち残りの伝熱管が連通する給水
   用入口室及び給水用出口室とに区画する仕切り板を各々
   設けて、前記冷却海水用入口室内に供給した冷却用海水
   が凝縮器における各伝熱管のうち大部分の伝熱管を通っ
   て前記冷却海水用出口室から排出するように構成する一
   方、前記仕切り板に、前記冷却海水用出口室内における
   冷却用海水の一部を前記真空蒸発室における給水海水と
   して前記給水用入口室内に導入するようにした連通孔を
   設け、この給水用入口室内に導入した前記給水海水を、
   凝縮器における各伝熱管のうち残りの伝熱管を通って前
   記給水用出口室から給水管路を介して前記真空蒸発室に
   至るように構成したことを特徴とする真空蒸発式造水装
   置。