(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機（１）で圧縮した空気に燃料を混合して高温の燃焼ガスを発生させる燃焼器（２）と、高温の燃焼ガスを膨張させて高速の回転力を得るガスタービン（３）と、このガスタービン（３）のタービン軸（３ｃ）に連結した高圧ポンプ（５）とを設け、圧縮機（１）とガスタービン（３）を駆動軸（６）で連結して圧縮機（１）をガスタービン（３）で駆動させ、同時に、ガスタービン（３）で高圧ポンプ（５）を作動させると共に、高圧ポンプ（５）の吸込側に除濁フイルター（８）と、その吐出側に逆浸透膜装置（１１）を連結して、高圧ポンプ（５）で吸引した海水を前処理用の除濁フイルター（８）を介して逆浸透膜装置（１１）に圧入し、海水から淡水を得ることを特徴とする船舶の飲料水製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、船舶の飲料水製造装置に関し、特に、逆浸透膜装置に海水を圧入する高圧ポンプの駆動機として、ガスタービンを利用する海水淡水化装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、海水から真水を得る船舶の飲料水製造装置としては、蒸発方式及びイオン交換膜方式がある。また、逆浸透膜を利用して飲料水を製造する装置としては、レシプロ型発電機で高圧ポンプを駆動して逆浸透膜に海水を圧入して飲料水を製造していた。
【０００３】
【発明が解決しょうとする課題】
しかしながら、従来の蒸発方式及びイオン交換膜方式は装置が大きくて重く、大型船においては比較的影響は小さいが、小型船舶においてはその重量が著しく影響を受けていた。また、従来のデーゼルエンジンを使用するレシプロ型発電機の場合、出力当りの重量、容積が大きくなり、特に、重量、有効容積、面積が船舶の船価、燃料費、船速等に影響を与えていた。この発明は、小型船舶にも使用できる小型、軽量化した海水の淡水化装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明の要旨とするところは、圧縮機で圧縮した空気に燃料を混合して高温の燃焼ガスを発生させる燃焼器と、高温の燃焼ガスを膨張させて高速の回転力を得るガスタービンと、このガスタービンのタービン軸に連結した高圧ポンプとを設け、圧縮機とガスタービンを駆動軸で連結して圧縮機をガスタービンで駆動させ、同時に、ガスタービンで高圧ポンプを作動させると共に、高圧ポンプの吸込側に除濁フイルターと、その吐出側に逆浸透膜装置を連結して、高圧ポンプで吸引した海水を前処理用の除濁フイルターを介して逆浸透膜装置に圧入し、海水から淡水を得るもので、高圧ポンプの駆動用のタービンと逆浸透膜装置をユニット化したものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
この発明に係る船舶の飲料水製造装置は上記のように構成してあり、まず、圧縮機に空気を吸入して圧縮し、この圧縮した空気を燃焼器の燃焼室に導いて燃料を混合させ、燃焼によって高温、高圧のガスを発生させる。このガスをガスタービンに供給し、運動エネルギーをタービン翼で回転エネルギーに変換し、前段の圧縮機を駆動するとともに、ガスタービンの出力で高圧ポンプの負荷を駆動する。さらに、残った出力を発電機等に利用する。そして、除濁フイルターで浮遊物を除去された海水は高圧ポンプに吸引され、海水は高圧を加えられて逆浸透膜装置に圧入され、逆浸透膜の浸透圧で海水から真水を透過して飲料水が取出され、濃縮された海水を排出する。ガスタービンの排気ガスは熱交換器を利用して温水や蒸気として回収される。
【０００６】
【実施例】
この発明の実施例を図面に基づき詳述すると、図１において、符号１は圧縮機であって、圧縮機１は吸込口１ａから吸入した空気を羽根車１ｂで圧縮し、吐出管１ｃから燃焼器２に圧縮空気を供給するようにしてある。燃焼器２には燃料噴射管２ａが配設してあり、圧縮空気と燃料を混合して燃焼させ、高圧・高温とした燃焼ガスを噴射管２ｂからガスタービン３に供給するようにしてある。燃焼ガスはタービン翼３ａを回転させ、排ガスを排気口３ｂから排出させるようにしてある。ガスタービン３のタービン軸３ｃが流体継手４を介して高圧ポンプ５に連結してある。圧縮機１とガスタービン３は駆動軸６で連結されて一本の軸に結合されており、往復摺動部分がないため駆動機による船舶の振動が軽減される。そして、駆動機として圧縮機１とガスタービン３を組合せることにより、高圧ポンプ５の出力当りの重量容積が小さくなり、小型・軽量化が可能となるものである。
【０００７】
そして、始動時には、発電機（図示せず）でガスタービン３のタービン軸３ｃを外部から回転させ、圧縮機１の吸込口１ａから吸入した空気を羽根車１ｂで圧縮させ、この圧縮空気を燃焼器２に供給して、添加された燃料と混合させて燃焼ガスを発生させ、ガスタービン３のタービン翼３ａを回転させる。ガスタービン３が自力運転ができるまで発電機で加速させるので、高圧ポンプ５の始動が速く行われるものである。なお、燃焼器２に添加される燃料は液体・気体のいずれの燃料も使用できるものである。そして、加速されたガスタービン３は駆動軸６に連結された圧縮機１を駆動して高温、高圧のガスを発生させ、このガスをガスタービン３に供給してガスタービン３を自力作動させ、タービン翼３ａの回転力によって前段の圧縮機１をさらに駆動させるとともに、タービン翼３ａの出力を回転エネルギーとして高圧ポンプ５に伝達するようにしてある。
【０００８】
図２は船舶の飲料水製造装置ユニットであって、高圧ポンプ５の前段に給水管７を介して除濁フイルター８が連結してあり、除濁フイルター８の取水管９が海中に水没させてある。そして、高圧ポンプ５はガスタービン３で駆動され、高圧ポンプ５の作動により海水が除濁フイルター８に吸引される。この除濁フイルター８で浮遊物が除去された海水が高圧ポンプ５に吸引され、高圧ポンプ５で５ＭＰａ（約５０Ｋｇ／ｃｍ2 ）程度に加圧された海水が送水管１０から逆浸透膜装置１１に圧入され、逆浸透膜の浸透圧により塩化ナトリュウムやマグネシュウムなどの分子やイオンを分離して逆浸透膜を透過した真水を取出管１２から飲料水として取出される。濃縮された海水は排水管１３から排出するようにしてあり、造水装置の設置面積が小さく、軽量となるものである。そして、逆浸透膜が使用できるので、飲料水にバクテリア等の混入がなく衛生的である。なお、ガスタービン３の残った出力は発電機等に供給され、ガスタービン３の始動時に利用できるものである。また、ガスタービン３の排気管１４には熱交換機１５が接続してあり、逆浸透膜装置１１で造水した真水を温水や蒸気に変換して給湯や冷暖房に利用できるものである。
【０００９】
【発明の効果】
この発明に係る船舶の飲料水製造装置は上記のように構成してあり、高圧ポンプの駆動用のタービンと逆浸透膜装置をユニット化したもので、飲料水の製造装置が軽量・小型となり、小型船舶にも利用できるものである。即ち、従来の蒸発方式及びイオン交換膜方式の造水装置は設備が大きくなり、逆浸透膜を使用する造水装置もレシプロ型の自家発電機が出力当りの重量、容積が大きくなり、その重量が小型船舶に著しく影響を受けるものであるが、この発明にあっては、ガスタービンで高圧ポンプを駆動して海水を逆浸透膜装置に圧入するので、飲料水製造装置ユニットが軽量・小型となり、駆動機の冷却装置も不用となるものである。そして、圧縮機とガスタービンが一軸上に結合されるので、駆動機による船舶の振動が軽減されるものである。したがって、小型船舶に使用して、設置面積と容積比が小さくて済み、重量も軽くなるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る高圧ポンプの駆動装置の概念図である。
【図２】この発明に係る船舶の飲料水製造装置のフローチャートである。
【符号の説明】
１  圧縮機
２  燃焼器
３  ガスタービン
３ｃ  タービン軸
５  高圧ポンプ
６  駆動軸
８  除濁フイルター
１１  逆浸透膜装置
【図１】
0003636024.tif 000002
【図２】
0003636024.tif 000003