(57)【要約】【課題】伝熱管束における伝熱管の段数を増やすことなく、設置面積に対する水の生産効率の高い多重効用造水装置を提供する。【解決手段】多重効用造水装置は、伝熱管２ａ、２ｂが水平方向に並列に配された伝熱管束３ａ、３ｂと、散布手段４により伝熱管２ａ、２ｂの外表面に形成された海水の膜と、伝熱管２ａ、２ｂ内を流れる蒸気との熱交換により、伝熱管２ａ、２ｂ内にて生成された水を回収する水回収部と、を有する蒸発室１ａ、１ｂを備える。蒸発室１ａ、１ｂは、互いに交互に配置される。伝熱管束３ａ、３ｂは、伝熱管２ａ、２ｂの交換時に、伝熱管束３ａ、３ｂより伝熱管２ａ、２ｂをその軸方向に沿って取り出し可能に配置される。蒸発室１ａ、１ｂは、伝熱管２ａ、２ｂの交換時に、蒸発室１ａ、１ｂ内にて伝熱管２ａ、２ｂをその軸方向に沿って伝熱管束３ａ、３ｂより取り出し可能なスペースを含まない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に蒸気を通すための複数の伝熱管が水平方向に並列に配された伝熱管束と、
前記伝熱管束にその上方から海水を散布する散布手段と、
前記散布手段により各伝熱管の外表面に形成された海水の膜と、各伝熱管内を流れる蒸気との熱交換により、各伝熱管内にて生成された水を回収する水回収部と、
を有する複数の蒸発室を備え、
各蒸発室は、前記熱交換により前記膜より発生した蒸気を、隣接する下流側の蒸発室へ供給可能なように直列に接続された多重効用造水装置であって、
各蒸発室の伝熱管束は、伝熱管の交換時に、伝熱管束より当該伝熱管をその軸方向に沿って取り出し可能に配置され、
各蒸発室は、伝熱管の交換時に、当該伝熱管を含む蒸発室内にて伝熱管束より当該伝熱管をその軸方向に沿って取り出し可能なスペースを含まないことを特徴とする多重効用造水装置。
【請求項２】
前記複数の蒸発室が水平方向に一列に接続され、
各蒸発室の伝熱管束は、隣接する上流側の蒸発室および下流側の蒸発室の少なくとも一方の蒸発室における伝熱管束と、設置高さを変えて配置されている請求項１記載の多重効用造水装置。
【請求項３】
各蒸発室の伝熱管束は、伝熱管の交換時に、前記伝熱管束より前記装置の側部を通して、前記伝熱管をその軸方向に沿って取り出し可能に配置されている請求項１記載の多重効用造水装置。
【請求項４】
前記複数の蒸発室が上下方向に複数段に配置されている請求項３記載の多重効用造水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海水から淡水を得るための多重効用造水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、海水から淡水を製造する装置として、内部に蒸気を通すための複数の伝熱管が水平方向に並列に配された伝熱管束と、前記伝熱管束にその上方から海水を散布する散布手段と、前記散布手段により各伝熱管の外表面に形成された海水の膜と、各伝熱管内を流れる蒸気との熱交換により、各伝熱管内にて生成された水を回収する水回収部と、を有する複数の蒸発室を備えた、多重効用造水装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
ここで、従来の多重効用造水装置の構成を、図１１および１２を参照しながら説明する。なお、図１１および１２中の一方向を示す矢印は蒸気の流れを示す。
従来の装置８０は、図１１および１２に示すように、水平方向に一列に配置された４つの蒸発室９１により構成される。蒸発室９１は、複数の伝熱管９２が水平方向に並列に配された伝熱管束９３と、伝熱管束９３にその上方から海水を散布する散布手段としてのノズル９４と、ノズル９４の散布により各伝熱管９２の外表面に形成された海水の膜と、各伝熱管９２の内部を流れる蒸気との熱交換により、各伝熱管９２の内部にて生成された水を回収する水回収部としてのボックス（図示せず）と、を有する。
【０００４】
各蒸発室９１は、熱交換により各伝熱管９２の外表面に形成された海水の膜より発生した蒸気を、隣接する下流側の蒸発室９１へ供給するための出口通路９５ａおよびスペース９５ｂを有する。出口通路９５ａには、ミストを捕集するためのメッシュタイプのデミスター９８が配置されている。出口通路９５ａおよびスペース９５ｂを経由して、上流側の蒸発室９１で発生した蒸気が、下流側の蒸発室９１の伝熱管９２内に供給される。各蒸発室９１は、ノズル９４より散布された海水が沸騰可能なように減圧されている。最も上流側の蒸発室９１には、蒸気供給手段より加熱された蒸気が、入口通路９７を経由して供給される。
【０００５】
蒸発室９１が一列に接続されることで、複数の伝熱管束９３は、伝熱管９２の軸方向に沿って一列に配される。隣り合う伝熱管束９３同士の間には、出口通路９５ａおよびスペース９５ｂにより、伝熱管９２の交換時に伝熱管９２をその軸方向に沿って取り出し可能なスペース９６が設けられている。すなわち、蒸発室９１は、蒸発室９１内にて伝熱管束９３より伝熱管９２をその軸方向に沿って取り出し可能なスペース９６を含む。
スペース９６の長さＬｃは、少なくとも伝熱管の軸方向の長さＬｂを有する必要がある。長さＬｂおよびＬｃは、例えば、それぞれ５ｍおよび５ｍである。また、入口通路９７の長さＬａは、例えば、３ｍである。伝熱管束９３の幅Ｌｄは、例えば、３ｍである。
【０００６】
以下、スペース９６を用いた伝熱管９２の交換作業を説明する。
不要になった伝熱管９２を、その軸方向に沿って伝熱管束９３よりスペース９６内に取り出す。スペース９６内に取り出された伝熱管９２を蒸発室９１の上方より取り出す。次に、新しい伝熱管を蒸発室９１の上方よりスペース９６内に搬入する。スペース９６内へ搬入された新しい伝熱管をその軸方向に沿って伝熱管束９３内の所定箇所に設置する。
【０００７】
上記のように、蒸発室９１内にてスペース９６を確保するため、蒸発室９１内に出口通路９５ａとは別にさらにスペース９５ｂを設ける必要があった。そのため、装置の設置面積に対する水の生産効率が低いという問題があった。
装置の設置面積に対する水の生産効率を高めるためには、伝熱管束における上下方向に配置する伝熱管の数（以下、伝熱管の段数）を増やすことが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−１６２４３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、伝熱管束における伝熱管の段数を増やすと、上部から散布された海水の蒸発に伴い伝熱管束の下部に達する海水の量が過度に少なくなり、伝熱管束の下部において伝熱管の表面に海水の膜が形成されない部分（ドライスポット）を生じ、局所的に熱伝達率の低下が起こる。
【００１０】
そこで、本発明は、伝熱管束における伝熱管の段数を増やすことなく、設置面積に対する水の生産効率の高い多重効用造水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】
【００１１】
本発明の多重効用造水装置は、内部に蒸気を通すための複数の伝熱管が水平方向に並列に配された伝熱管束と、前記伝熱管束にその上方から海水を散布する散布手段と、前記散布手段により各伝熱管の外表面に形成された海水の膜と、各伝熱管内を流れる蒸気との熱交換により、各伝熱管内にて生成された水を回収する水回収部と、を有する複数の蒸発室を備え、各蒸発室は、前記熱交換により前記膜より発生した蒸気を、隣接する下流側の蒸発室へ供給可能なように直列に接続された多重効用造水装置であって、
各蒸発室の伝熱管束は、伝熱管の交換時に、伝熱管束より当該伝熱管をその軸方向に沿って取り出し可能に配置され、
各蒸発室は、伝熱管の交換時に、当該伝熱管を含む蒸発室内にて伝熱管束より当該伝熱管をその軸方向に沿って取り出し可能なスペースを含まないことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、伝熱管束における伝熱管の段数を増やすことなく、設置面積に対する水の生産効率の高い多重効用造水装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態１に係る多重効用造水装置の概略縦断面図である。
【図２】図１の変形例を示す概略縦断面図である。
【図３】本発明の実施形態２に係る多重効用造水装置の概略縦断面図である。
【図４】本発明の実施形態３に係る多重効用造水装置の概略縦断面図である。
【図５】本発明の実施形態４に係る多重効用造水装置の概略横断面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ断面図である。
【図７】本発明の実施形態５に係る多重効用造水装置の概略横断面図である。
【図８】図７のＣ−Ｃ断面図である。
【図９】本発明の実施形態６に係る多重効用造水装置の概略横断面図である。
【図１０】本発明の実施形態７に係る多重効用造水装置の概略横断面図である。
【図１１】従来の多重効用造水装置の概略横断面図である。
【図１２】従来の多重効用造水装置の概略縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、内部に蒸気を通すための複数の伝熱管が水平方向に並列に配された伝熱管束と、前記伝熱管束にその上方から海水を散布する散布手段と、前記散布手段により各伝熱管の外表面に形成された海水の膜と、各伝熱管内を流れる蒸気との熱交換により、各伝熱管内にて生成された水を回収する水回収部と、を有する複数の蒸発室を備えた多重効用造水装置に関する。各蒸発室は、上記の熱交換により海水の膜より発生した蒸気を、隣接する下流側の蒸発室へ供給可能なように、直列に接続されている。
各蒸発室は、伝熱管の交換時に、蒸発室内にて伝熱管束より伝熱管をその軸方向に沿って取り出し可能なスペースを含まない。すなわち、各蒸発室は、伝熱管束から水平方向に延びる当該伝熱管束の周囲領域において、伝熱管束を構成するすべての伝熱管について伝熱管の軸方向に沿って交換可能なスペースを含まない。
本発明の装置では、上記スペースを含まない蒸発室を用いながら、伝熱管の交換時に、伝熱管束より伝熱管をその軸方向に沿って取り出し可能に伝熱管束を配置する。
【００１５】
本発明は、蒸発室内に図１１に示すスペース９５ｂ（蒸発室内にて伝熱管束より伝熱管をその軸方向に沿って取り出すために別途設けたスペース）を設けなくても、伝熱管の交換時に、伝熱管束より伝熱管をその軸方向に沿って取り出し可能なように蒸発室の配置や蒸発室内の伝熱管束の配置等を変えることで、装置の単位設置面積あたりに含まれる伝熱管数を増やすものである。これにより、伝熱管束における伝熱管の段数を増やすことなく、装置の設置面積に対する水の生産効率を高めることができる。
【００１６】
装置としては、例えば、筐体の内部を所定の仕切り板で区切ることで複数の蒸発室が形成された装置が用いられる。また、筐体の内部に、蒸発室を構成する容器が複数収納された装置が用いられる。
伝熱管の交換時に伝熱管を取り出す方向に仕切り板や容器の壁が存在する場合は、伝熱管を取り出すことができるように、仕切り板や容器の壁の一部を取り外し可能な構造とすればよい。
【００１７】
本発明の第１の好ましい態様としては、複数の蒸発室を水平方向に一列に接続し、各蒸発室の伝熱管束を、隣接する上流側の蒸発室および下流側の蒸発室の少なくとも一方の蒸発室における伝熱管束と、設置高さを変えて配置することが挙げられる。
上記の設置高さを変える方法としては、例えば、各蒸発室を上下方向に複数の区画に分け、各蒸発室の伝熱管束が配置される区画が、隣接する上流側の蒸発室および下流側の蒸発室の少なくとも一方の蒸発室の伝熱管束が配置される区画と異なるように、伝熱管束を配置することが挙げられる。
【００１８】
伝熱管束の設置高さを変えることで蒸発室内の伝熱管束の上方または下方にできたスペースを、伝熱管の交換時に、伝熱管束より伝熱管をその軸方向に沿って取り出すためのスペースとして用いることができる。このスペースは伝熱管束の上方または下方に形成されるため、図１１に示すスペース９５ｂを設ける必要がない。よって、装置の単位設置面積あたりの水の生産量を増やすことができる。
【００１９】
本発明の第２の好ましい態様としては、各蒸発室の伝熱管束を、伝熱管の交換時に、伝熱管束より装置の側部を通して（装置の側部から外部へ）、伝熱管をその軸方向に沿って取り出し可能なように配置することが挙げられる。
【００２０】
上記のように伝熱管束を配置する方法としては、例えば、蒸発室毎に伝熱管束の向きを変えて配置することや、蒸発室の接続の仕方や形状を変えることが挙げられる。
第２の好ましい態様の場合、複数の蒸発室は、水平方向に接続されてもよく、上下方向に接続されてもよい。装置の単位設置面積あたりの水の生産量をさらに増やすことができる点で、複数の蒸発室は上下方向に複数段に接続されるのが好ましい。
【００２１】
装置が上記の筐体を備える場合、筐体における装置の側部を構成する部分において、筐体が伝熱管束における伝熱管の軸方向に垂直な面と対向する部分を、伝熱管の交換時に、伝熱管束より装置の側部を通して伝熱管をその軸方向に沿って取り出し可能なように、開閉可能な構造や脱着可能な構造とすればよい。
【００２２】
装置の側部を通して伝熱管束より伝熱管をその軸方向に沿って取り出すことができるため、蒸発室内に図１１に示すスペース９５ｂを設ける必要がない。よって、装置の単位設置面積あたりの水の生産量を増やすことができる。
上記の２つの好ましい態様を組み合わせて装置を構成してもよい。
【００２３】
蒸発室は、熱交換により海水の膜より発生した蒸気を、隣接する下流側の蒸発室へ供給するための出口通路、および隣接する上流側の蒸発室より供給された蒸気を、各伝熱管内へ送るための入口通路の少なくとも一方を有するのが好ましい。そして、入口通路および出口通路の少なくとも一方には、伝熱管内部へのミストの混入を防ぐためのミスト除去手段を設けるのが好ましい。ミスト除去手段としては、例えば、ミスト捕集用のメッシュタイプまたはベーンタイプのデミスターが用いられる。ミストの捕集効率の向上に対しては、メッシュタイプのデミスターが有効であり、ミストによる目詰まりの抑制および流れの圧力損失の低減に対しては、ベーンタイプのデミスターが有効である。装置に求められる性能に応じて使用するデミスターのタイプを適宜決めればよい。
【００２４】
蒸気の流れに対して最上流側の蒸発室には、例えば、蒸気供給手段より加熱された蒸気が供給される。蒸気供給手段としては、例えばサーモコンプレッサーが挙げられる。蒸気の流れに対して最下流側の蒸発室で発生した蒸気は、サーモコンプレッサーへ送られ再利用されるのが好ましい。
【００２５】
以下、本発明の多重効用造水装置の実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されない。
（実施形態１）
本発明の実施形態１に係る多重効用造水装置を、図１を参照しながら説明する。なお、図１中の一方向を示す矢印は、蒸気の流れを示す。
【００２６】
図１に示すように、装置１０は、４つの蒸発室を水平方向に一列に配置して構成される。４つの蒸発室は、蒸発室１ａと蒸発室１ｂとを交互に配置して構成される。
蒸発室１ａ、１ｂは、それぞれ、内部に蒸気を通すための複数の伝熱管２ａ、２ｂが水平方向に並列に配された伝熱管束３ａ、３ｂと、伝熱管束３ａ、３ｂにその上方から海水を散布する手段としてのノズル４と、ノズル４の散布により各伝熱管２ａ、２ｂの外表面に形成された海水の膜と、各伝熱管２ａ、２ｂの内部を流れる蒸気との熱交換により、各伝熱管２ａ、２ｂの内部にて生成された水を回収する水回収部としての生産水ボックス（図示せず）とを有する。生産水ボックスは、伝熱管束３ａ、３ｂにおける各伝熱管２ａ、２ｂの下流側の開口を覆うように伝熱管束３ａ、３ｂの側面に設置されている。
【００２７】
蒸発室１ａ、１ｂは、熱交換により海水の膜より発生した蒸気を、隣接する下流側の蒸発室１ｂ、１ａへ供給可能なように、直列に接続されている。
より具体的には、蒸発室１ａは、熱交換により海水の膜より発生した蒸気を、隣接する下流側の蒸発室１ｂへ供給するための出口通路５ａを有する。蒸発室１ｂは、熱交換により海水の膜より発生した蒸気を、隣接する下流側の蒸発室１ａへ供給するための出口通路５ｂを有する。蒸発室１ａは、上流側の蒸発室１ｂの通路５ｂから伝熱管束３ａの内部へ蒸気を直接供給可能なように、隣接する上流側の蒸発室１ｂと接して配置されている。蒸発室１ｂは、上流側の蒸発室１ａの通路５ａから伝熱管束３ｂの内部へ蒸気を直接供給可能なように、隣接する上流側の蒸発室１ａと接して配置されている。
【００２８】
蒸発室１ａは、上部に伝熱管束３ａ、および下部にスペース６ａを有する。蒸発室１ｂは、下部に伝熱管束３ｂ、および上部にスペース６ｂを有する。スペース６ａは、伝熱管束３ｂの伝熱管２ｂを、伝熱管２ｂの軸方向に沿って交換するために設けられている。スペース６ｂは、伝熱管束３ａの伝熱管２ａを、伝熱管２ａの軸方向に沿って交換するために設けられている。
【００２９】
蒸発室１ａ、１ｂは、伝熱管２ａ、２ｂの交換時に、蒸発室１ａ、１ｂ内にて伝熱管束３ａ、３ｂより伝熱管２ａ、２ｂをその軸方向に沿って取り出すためのスペース（図１１に示すスペース９５ｂ）を含まない。すなわち、蒸発室１ａ、１ｂは、伝熱管束３ａ、３ｂから水平方向に延びる伝熱管束３ａ、３ｂの周囲領域において、伝熱管束３ａ、３ｂより伝熱管２ａ、２ｂをその軸方向に沿って取り出すためのスペースを含まない。出口通路５ａ、５ｂの幅方向の長さＬｚは、伝熱管束３ａ、３ｂにおける伝熱管２ａ、２ｂの軸方向の長さＬｙよりも短い。
【００３０】
本実施形態では、各蒸発室内における伝熱管を交換するためのスペースが、伝熱管束の上方または下方に設けられるため、図１１に示すスペース９５ｂを設ける必要がなく、装置の単位設置面積あたりの水の生産量を増やすことができる。
【００３１】
蒸気供給手段が、最も上流側の蒸発室１ａに接続されている。当該手段より、加熱された蒸気が、装置１０の端部に設けられた入口通路７を経由して、最も上流側の蒸発室１ａに供給される。蒸気供給手段としては、例えば、サーモコンプレッサーが用いられる。最も下流側の蒸発室１で生成した蒸気をサーモコンプレッサーへ供給可能な構成とし、この蒸気を再利用するのが好ましい。
蒸発室１ａ、１ｂの底部に溜まった海水は、蒸発室の底部に設けられた排水口（図示せず）より排出される。
【００３２】
通路５ａ、５ｂにおける、入口から、隣接する下流側の蒸発室における伝熱管束と連通する開口部までの間の所定位置に、ミスト除去のためのデミスター８（メッシュタイプ）が設けられている。また、図１の変形例として、図２に示すように、通路５ａの入口にベーンタイプのデミスター８’を設けた装置１０’としてもよい。
【００３３】
例えば、図１に示す本発明の装置１０において、入口通路７の長さＬｘ＝３ｍ、伝熱管束３ａ、３ｂの長さＬｙ＝５ｍ、出口通路５ａ、５ｂの幅Ｌｚ＝２ｍ、伝熱管束３ａ、３ｂの幅＝３ｍ、蒸発室１ａ、１ｂの幅＝５ｍとする。伝熱管の直径＝０．０２５４ｍ、伝熱管束３ａ、３ｂにおける伝熱管の段数（上下方向に配置する伝熱管の数）＝１００段、伝熱管束３ａ、３ｂにおける伝熱管の列数（水平方向に配置する伝熱管の数）＝６０列、総括伝熱係数＝４０００Ｗ／ｍ２Ｋ、伝熱面積＝２３９３．９ｍ２、伝熱温度差＝３℃、凝縮潜熱＝２７００００Ｊ／ｋｇ、交換熱量＝２８７２６７２３Ｊ／ｓとする。図１の装置１０を上からみた場合において、デミスター８は伝熱管束３ａ、３ｂと同面積が必要であると仮定する。
上記条件の場合、装置１０では、理論上、設置面積＝９３ｍ２、生産水の量＝１０．６ｋｇ／ｓ、（生産水の量／設置面積）＝０．１１４となる。
【００３４】
一方、図１１に示す従来の装置８０において、例えば、入口通路９７の長さＬａ＝３ｍ、伝熱管束９３の長さＬｂ＝５ｍ、出口通路９５ａとスペース９５ｂとを合わせた空間領域（スペース９６）の長さＬｃ＝５ｍ、伝熱管束９３の幅＝３ｍ、蒸発室９１の幅Ｌｄ＝５ｍとする。伝熱管の直径＝０．０２５４ｍ、伝熱管束９３における伝熱管の段数＝１４０段、伝熱管束９３における伝熱管の列数＝６０列、総括伝熱係数＝３６００Ｗ／ｍ２Ｋ、伝熱面積＝３３５１．５ｍ２、伝熱温度差＝３℃、凝縮潜熱＝２７００００Ｊ／ｋｇ、交換熱量＝３６１９５６７１Ｊ／ｓとする。図１１の装置８０を上からみた場合において、デミスター９８は伝熱管束９３と同面積が必要であると仮定する。また、１４０段の伝熱管束では、１００段の伝熱管束と比較して、圧力損失が増大するため、伝熱係数が１０％低下すると仮定する。
上記条件の場合、装置８０では、理論上、設置面積＝１２９ｍ２、生産水の量＝１３．４ｋｇ／ｓ、（生産水の量／設置面積）＝０．１０４となる。
上記のように、本発明の装置１０では、従来の装置８０と比べて、設置面積に対する生産効率を高めることが可能である。
【００３５】
本実施形態では、水平方向に４つの蒸発室を配置したが、水平方向に配置する蒸発室の数はこれに限定されない。
【００３６】
（実施形態２）
本発明の実施形態２に係る多重効用造水装置を、図３を参照しながら説明する。
図３に示すように、装置２０は、３つの蒸発室１１ａ、１１ｂ、１１ｃを、この順に積み重ねて構成される。蒸発室１１ａ〜１１ｃは、それぞれ、内部に蒸気を通すための複数の伝熱管が水平方向に並列に配された伝熱管束１３ａ〜１３ｃと、伝熱管束１３ａ〜１３ｃにその上方から海水を散布する手段としてのノズル１４ａ〜１４ｃと、ノズル１４ａ〜１４ｃの散布により各伝熱管の外表面に形成された海水の膜と、各伝熱管内を流れる蒸気との熱交換により、各伝熱管内にて生成された水を回収する水回収部としての生産水ボックス（図示しない）と、を有する。生産水ボックスは、伝熱管束１３ａ〜１３ｃにおける各伝熱管の下流側の開口を覆うように伝熱管束１３ａ〜１３ｃの側面に設置されている。
【００３７】
蒸発室１１ａ〜１１ｃは、それぞれ、入口通路１５ａ〜１５ｃおよび出口通路１６ａ〜１６ｃを有する。入口通路１５ａは、蒸気供給手段より加熱された蒸気を、伝熱管束１３ａへ供給するための通路である。入口通路１５ｂ、１５ｃは、上流側の蒸発室１１ａ、１１ｂで発生した蒸気を伝熱管束１５ｂ、１５ｃへ供給するための通路である。出口通路１６ａ、１６ｂは、伝熱管束１３ａ、１３ｂで発生した蒸気を下流側の蒸発室１１ｂ、１１ｃへ供給するための通路である。出口通路１６ｃは、伝熱管束１３ｃで発生した蒸気を外部へ排出するための通路である。出口通路１６ａ〜１６ｃの所定位置に、それぞれミスト除去のためのデミスター１８（メッシュタイプ）が設けられている。
【００３８】
蒸発室１１ａ〜１１ｃは、伝熱管の交換時に、蒸発室１１ａ〜１１ｃ内にて伝熱管束１３ａ〜１３ｃより伝熱管をその軸方向に沿って取り出すためのスペース（図１１に示すスペース９５ｂ）を含まない。すなわち、蒸発室１１ａ〜１１ｃは、伝熱管束１３ａ〜１３ｃから水平方向に延びる伝熱管束１３ａ〜１３ｃの周囲領域において、伝熱管束１３ａ〜１３ｃより伝熱管をその軸方向に沿って取り出すためのスペースを含まない。入口通路および出口通路の幅方向の長さは、伝熱管束１３ａ〜１３ｃにおける伝熱管の軸方向の長さよりも短い。
【００３９】
本実施形態では、伝熱管の交換時に、伝熱管束１３ａ〜１３ｃより装置２０の側部を通して伝熱管をその軸方向に沿って取り出すことができるため、図１１に示すスペース９５ｂを設ける必要がない。よって、装置の単位設置面積あたりの水の生産量を増やすことができる。
また、図１１に示すスペース９５ｂを含まない蒸発室１１ａ〜１１ｃを上下方向に配置することで、装置の単位設置面積あたりの水の生産量をさらに増やすことができる。
蒸気が、蒸発室１１ａ、１１ｂ、１１ｃの順に上方へ流れる。蒸気は下から上へ流れ易いので、各蒸発室の伝熱管束への蒸気の供給をスムーズに行うことができる。
【００４０】
蒸気供給手段としては、例えば、サーモコンプレッサーが用いられる。最も下流側の蒸発室１１ｃで発生した蒸気を、出口通路１６ｃを経由してサーモコンプレッサーへ供給可能な構成とし、この蒸気を再利用するのが好ましい。
蒸発室１１ａ〜１１ｃの底部に溜まった海水は、蒸発室１１ａ〜１１ｃの底部に設けられた排水口（図示せず）より排出される。
【００４１】
本実施形態では、蒸発室１１ａ〜１１ｃにノズル１４ａ〜１４ｃを設けたが、最上段の蒸発室１１ｃにのみノズル１４ｃを設置し、それ以外の蒸発室１１ａ、１１ｂには、ノズル１４ａ、１４ｂの代わりに、隣接する上段側の蒸発室１１ｂ、１１ｃの底部に溜まった海水を伝熱管束１３ａ、１３ｂへ散布可能なように、蒸発室１１ａと蒸発室１１ｂとを連通する複数の海水流路、および蒸発室１１ｂと蒸発室１１ｃとを連通する複数の海水流路を設けてもよい。
海水流路を設ける場合、最下段の蒸発室１１ａのみに、底部に溜まった海水を排出するための排水口を設ければよい。
【００４２】
本実施形態では、上下方向に３つの蒸発室を配置したが、上下方向に配置する蒸発室の数はこれに限定されない。
【００４３】
（実施形態３）
本発明の実施形態３に係る多重効用造水装置を、図４を参照しながら説明する。
図４に示すように、装置３０は、３つの蒸発室２１ｃ、２１ｂ、２１ａを、この順に積み重ねて構成される。蒸発室２１ａ〜２１ｃは、それぞれ、内部に蒸気を通すための複数の伝熱管が水平方向に並列に配された伝熱管束２３ａ〜２３ｃと、伝熱管束２３ａ〜２３ｃにその上方から海水を散布する手段としてのノズル２４ａ〜２４ｃと、ノズル２４ａ〜２４ｃの散布により各伝熱管の外表面に形成された海水の膜と、各伝熱管内を流れる蒸気との熱交換により、各伝熱管内にて生成された水を回収する水回収部としての生産水ボックス（図示しない）と、を有する。生産水ボックスは、伝熱管束２３ａ〜２３ｃにおける各伝熱管の下流側の開口を覆うように伝熱管束２３ａ〜２３ｃの側面に設置されている。
【００４４】
蒸発室２１ａ〜２１ｃは、それぞれ、入口通路２５ａ〜２５ｃおよび出口通路２６ａ〜２６ｃを有する。入口通路２５ａは、蒸気供給手段より加熱された蒸気を、伝熱管束２３ａへ供給するための通路である。入口通路２５ｂ、２５ｃは、上流側の蒸発室２１ａ、２１ｂで発生した蒸気を伝熱管束２５ｂ、２５ｃへ供給するための通路である。出口通路２６ａ、２６ｂは、伝熱管束２３ａ、２３ｂで発生した蒸気を下流側の蒸発室２１ｂ、２１ｃへ供給するための通路である。出口通路２６ｃは、伝熱管束２３ｃで発生した蒸気を外部へ排出するための通路である。
蒸発室２１ａ、２１ｂ、２１ｃの順に、蒸気が下方へ流れる。出口通路２６ａ〜２６ｃの入口に、それぞれミスト除去のためのデミスター２８（ベーンタイプ）が設けられている。
【００４５】
蒸発室２１ａ〜２１ｃは、伝熱管の交換時に、蒸発室２１ａ〜２１ｃ内にて伝熱管を伝熱管束２３ａ〜２３ｃより軸方向に沿って取り出すためのスペース（図１１に示すスペース９５ｂ）を含まない。すなわち、蒸発室２１ａ〜２１ｃは、伝熱管束２３ａ〜２３ｃから水平方向に延びる伝熱管束２３〜２３ｃの周囲領域において、伝熱管を軸方向に沿って交換するためのスペースを含まない。入口通路および出口通路の幅方向の長さは、伝熱管束２３ａ〜２３ｃにおける伝熱管の軸方向の長さよりも短い。
【００４６】
本実施形態では、伝熱管の交換時に、伝熱管束２３ａ〜２３ｃより装置３０の側部を通して伝熱管をその軸方向に沿って取り出すことができるため、図１１に示すスペース９５ｂを設ける必要がない。よって、装置の単位設置面積あたりの水の生産量を増やすことができる。
また、図１１に示すスペース９５ｂを含まない蒸発室２１ａ〜２１ｃを上下方向に配置することで、装置の単位設置面積あたりの水の生産量をさらに増やすことができる。
【００４７】
蒸気供給手段としては、例えば、サーモコンプレッサーが用いられる。最も下流側の蒸発室２１ｃで発生した蒸気を、出口通路２６ｃを経由してサーモコンプレッサーへ供給可能な構成とし、この蒸気を再利用するのが好ましい。
蒸発室２１ａ〜２１ｃの底部に溜まった海水は、蒸発室２１ａ〜２１ｃの底部に設けられた排水口（図示せず）より排出される。
【００４８】
本実施形態では、蒸発室２１ａ〜２１ｃにノズル２４ａ〜２４ｃを設けたが、最上段の蒸発室２１ａにのみノズル１４ａを設置し、それ以外の蒸発室２１ｂ、２１ｃには、ノズル２４ｂ、２４ｃの代わりに、隣接する上段側の蒸発室２１ａ、２１ｂの底部に溜まった海水を伝熱管束２３ｂ、２３ｃへ散布可能なように、蒸発室２１ａと蒸発室２１ｂとを連通する複数の海水流路、および蒸発室２１ｂと蒸発室２１ｃとを連通する複数の海水流路を設けてもよい。
海水流路を設ける場合、最下段の蒸発室２１ｃのみに、底部に溜まった海水を排出するための排水口を設ければよい。
【００４９】
本実施形態では、上下方向に３つの蒸発室を配置したが、上下方向に配置する蒸発室の数はこれに限定されない。
【００５０】
（実施形態４）
本発明の実施形態４に係る多重効用造水装置を、図５および６を参照しながら説明する。なお、図５および６中の矢印は、蒸気の流れを示す。図６は、図５のＡ−Ａ断面図である。図５は、図６のＢ−Ｂ断面図である。
【００５１】
装置４０は、水平方向にコの字状に接続された４つの蒸発室４１ａ〜４１ｄを備える。装置４０の４つの蒸発室４１ａ〜４１ｄは、筐体の内部を所定の仕切り板で区切ることで形成される。
蒸発室４１ａ〜４１ｄは、それぞれ、内部に蒸気を通すための複数の伝熱管が水平方向に並列に配された伝熱管束４３ａ〜４３ｄと、伝熱管束４３ａ〜４３ｄにその上方から海水を散布する手段としてのノズル４４と、ノズル４４の散布により各伝熱管の外表面に形成された海水の膜と、各伝熱管の内部を流れる蒸気との熱交換により、各伝熱管の内部にて生成された水を回収する水回収部としての生産水ボックス（図示せず）とを有する。生産水ボックスは、伝熱管束４３ａ〜４３ｄにおける各伝熱管の下流側の開口を覆うように伝熱管束４３ａ〜４３ｄの下流側の側面に設置されている。
【００５２】
蒸発室４１ａ〜４１ｄは、熱交換により海水の膜より発生した蒸気を、隣接する下流側の蒸発室へ供給可能なように、直列に接続されている。
より具体的には、蒸発室４１ａ〜４１ｃは、それぞれ、熱交換により海水の膜より発生した蒸気を、隣接する下流側の蒸発室４１ｂ〜４１ｄへ供給するための出口通路４５ａ〜４５ｃを有する。蒸発室４１ｄは、蒸発室４１ｄで発生した蒸気を外部へ排出するための出口通路（伝熱管束４３ｄの下方に設けられた通路）、および蒸気供給手段より供給された加熱蒸気を蒸発室４１ａへ供給するための入口通路４７を有する。
蒸発室４１ｂ〜４１ｄは、それぞれ上流側の蒸発室４１ａ〜４１ｃの出口通路４５ａ〜４５ｃから伝熱管束４３ｂ〜４３ｄの内部へ蒸気を直接供給可能なように、隣接する上流側の蒸発室４１ａ〜４１ｃと接して配置されている。蒸発室４１ａは、隣接する蒸発室４１ｄの入口通路４７から伝熱管束４３ａの内部へ蒸気を供給可能なように、隣接する蒸発室４１ｄと接して配置されている。
【００５３】
装置４０の上方からみて、伝熱管束４１ａ〜４１ｄは、蒸発室間の蒸気の流れ方向に沿って、９０℃ずつ回転して配置されている。互いに隣接する蒸発室において、上流側の蒸発室の伝熱管束における当該伝熱管束を構成する伝熱管の軸方向が、下流側の蒸発室の伝熱管束における当該伝熱管束を構成する伝熱管の軸方向に対して略垂直である。
４つの伝熱管束４３ａ〜４３ｄは、それぞれ、装置４０を上からみた場合に４つの辺で構成される４つの角を含むように配置される。より具体的には、伝熱管束４３ａ〜４３ｄは、伝熱管束４３ａ〜４３ｄにおける伝熱管内に供給される蒸気の流れ方向に対して下流側の側面および左側の側面が、筐体の側面と対向するように配置される。
【００５４】
蒸発室４１ａ〜４１ｄは、伝熱管の交換時に、蒸発室４１ａ〜４１ｄ内にて伝熱管束４３ａ〜４３ｄより伝熱管をその軸方向に沿って取り出すためのスペース（図１１に示すスペース９５ｂ）を含まない。すなわち、蒸発室４１ａ〜４１ｄは、伝熱管束４３ａ〜４３ｄから水平方向に延びる伝熱管束４３ａ〜４３ｄの周囲領域において、伝熱管をその軸方向に沿って取り出すためのスペースを含まない。
【００５５】
伝熱管束４３ａ〜４３ｄは、それぞれ伝熱管束４３ａ〜４３ｄにおける伝熱管の軸方向に垂直な面（伝熱管内に供給される蒸気の流れ方向に対して下流側の面）が筐体の側面と対向する。これにより、伝熱管の交換時に、伝熱管束４３ａ〜４３ｄより装置４０の側部を通じて伝熱管をその軸方向に沿って取り出すことができるため、図１１に示すスペース９５ｂを設ける必要がない。よって、装置の単位設置面積あたりの水の生産量を増やすことができる。
また、伝熱管束の下流側の側面が装置の側面に対向するため、生産水ボックスを装置の側面に設置して、装置の側面より生産水を回収することができる。
【００５６】
伝熱管束４３ａ〜４３ｄは、蒸気の流れ方向に対する左右側面がそれぞれ筐体の側面および仕切り板で覆われる。これにより、伝熱管束内の蒸気の流れおよびそれに伴う海水の流れを下向きに制御することができる。その結果、伝熱管の列数を増やすことによる伝熱管束内での海水の膜の偏流の発生、およびそれによるドライスポット（伝熱管束において局所的に伝熱管の表面に海水の膜が形成されない領域）の発生を抑制することができる。よって、本実施形態の装置は、伝熱管の列数を増やすことによる装置の大型化に対して有利である。
【００５７】
また、従来の大型装置（例えば、２０，０００ｔ／Ｄクラス）では、伝熱管の列数を増やすことによるドライスポットの発生を防ぐため、蒸発室内の伝熱管束を水平方向に並列に分割配置し、互いに隣り合う分割された伝熱管束同士の間に一定のスペースが設けられていた。
これに対して、本実施形態では、伝熱管の列数を増やしてもドライスポットの発生が抑制されるため、蒸発室内の伝熱管束を水平方向に並列に分割配置し、互いに隣り合う分割された伝熱管束同士の間に一定のスペースを設ける必要がない。よって、本実施形態では、伝熱管の列数を増やすことによる装置の大型化に対しても単位設置面積あたりの水の生産量を増やす効果が得られる。
【００５８】
蒸気供給手段としては、例えば、サーモコンプレッサーが用いられる。最も下流側の蒸発室４１ｄで生成した蒸気を、出口通路を通じてサーモコンプレッサーへ供給可能な構成とし、この蒸気を再利用するのが好ましい。
蒸発室４１ａ〜４１ｄの底部に溜まった海水は、蒸発室の底部に設けられた排水口（図示せず）より排出される。
出口通路４５ａ〜４５ｃには、それぞれ、ミスト除去のためのデミスター４８ａ〜４８ｃ（メッシュタイプ）が設けられている。
【００５９】
図５および６の装置４０の変形例として、４つの蒸発室４１ａ〜４１ｄを上下方向に複数段積み重ねて装置を構成してもよい。この場合、上段の蒸発室４１ｄで発生した蒸気を、下段の蒸発室４１ａへ供給可能なように、上段の蒸発室４１ｄの出口通路を、下段の蒸発室４１ｄの入口通路４７に接続すればよい。
【００６０】
（実施形態５）
本発明の実施形態５に係る多重効用造水装置を、図７および８を参照しながら説明する。なお、図７および８中の矢印は、蒸気の流れを示す。図８は、図７のＣ−Ｃ断面図である。図７は、図８のＤ−Ｄ断面図である。
図７および８に示すように、装置５０は、蒸発室５１ａ、２つの蒸発室を上下方向に積み重ねた蒸発室群６１、蒸発室５１ｂ、および蒸発室群６１と同じ構造を有する蒸発室群６１’の順に水平方向に一列に配置して構成されている。蒸発室群６１は、上段の蒸発室６１ａおよび下段の蒸発室６１ｂを有する。
【００６１】
蒸発室５１ａ、５１ｂ、６１ａ、６１ｂは、それぞれ、内部に蒸気を通すための複数の伝熱管が水平方向に並列に配された伝熱管束５３ａ、５３ｂ、６３ａ、６３ｂと、伝熱管束５３ａ、５３ｂ、６３ａ、６３ｂにその上方から海水を散布する手段としてのノズル５４ａ、５４ｂ、６４ａ、６４ｂと、ノズル５４ａ、５４ｂ、６４ａ、６４ｂの散布により各伝熱管の外表面に形成された海水の膜と、各伝熱管の内部を流れる蒸気との熱交換により、各伝熱管の内部にて生成された水を回収する水回収部としての生産水ボックス（図示せず）とを有する。生産水ボックスは、伝熱管束５３ａ、５３ｂ、６３ａ、６３ｂにおける各伝熱管の下流側の開口を覆うように伝熱管束５３ａ、５３ｂ、６３ａ、６３ｂの下流側の側面に設置されている。
【００６２】
蒸発室５１ａは、蒸発室群６１と略同一の高さを有し、上部（上段の蒸発室６１ａに対応する高さ領域）に伝熱管束５３ａ、および下部（下段の蒸発室６１ｂに対応する高さ領域）にスペース５６ａを有する。蒸発室５１ｂは、蒸発室群６１と略同一の高さを有し、上部（上段の蒸発室６１ａに対応する高さ領域）にスペース５６ｂ、および下部（下段の蒸発室６１ｂに対応する高さ領域）に伝熱管束５３ｂを有する。
【００６３】
蒸発室５１ａ、５１ｂは、それぞれ、熱交換により海水の膜より発生した蒸気を、隣接する下流側における蒸発室群６１、６１’の蒸発室６１ｂへ供給可能なように、接続されている。蒸発室６１ａ、６１ｂは、それぞれ、熱交換により海水の膜より発生した蒸気を、隣接する下流側の蒸発室５１ｂ、６１ａへ供給可能なように、接続されている。
具体的には、蒸発室５１ａは、蒸発室５１ａで生じた蒸気を蒸発室群６１の蒸発室６１ｂへ供給するための出口通路５５ａを有する。下段の蒸発室６１ｂは、出口通路５５ａから供給された蒸気を伝熱管束６３ｂの伝熱管内へ供給するための入口通路６５ｂを有する。また、下段の蒸発室６１ｂは、その上面に、上段の蒸発室６１ａへ蒸気を供給するための開口部６６を有する。上段の蒸発室６１ａは、上記の開口部６６と連通し、伝熱管束６３ａの伝熱管内へ蒸気を供給するための入口通路６５ａを有する。上段の蒸発室６１ａおよび下段の蒸発室６１ｂは、上段の蒸発室６１ａで生じた蒸気を蒸発室５１ｂへ供給するための出口通路６７を有する。蒸発室５１ｂは、蒸発室５１ｂで生じた蒸気を蒸発室群６１’の蒸発室６１ｂへ供給するための出口通路５５ｂを有する。
【００６４】
蒸発群６１、６１’の伝熱管束６３ａ、６３ｂは、伝熱管束を構成する伝熱管の軸方向が、蒸発室間の蒸気の流れ方向に沿うように配置されている。伝熱管束５３ａ、５３ｂは、伝熱管束を構成する伝熱管の軸方向が、蒸発室間の蒸気の流れ方向に対して略垂直となるように配置されている。このように、伝熱管束５３ａ、５３ｂは、伝熱管束６３ａ、６３ｂと、向きを変えて配置されている。
【００６５】
蒸発室５１ａ、５１ｂ、６１ａ、６１ｂは、伝熱管の交換時に、蒸発室５１ａ、５１ｂ、６１ａ、６１ｂ内にて伝熱管束５３ａ、５３ｂ、６３ａ、６３ｂより伝熱管をその軸方向に沿って取り出すためのスペース（図１１に示すスペース９５ｂ）を含まない。すなわち、蒸発室５１ａ、５１ｂ、６１ａ、６１ｂは、伝熱管束５３ａ、５３ｂ、６３ａ、６３ｂから水平方向に延びる伝熱管束５３ａ、５３ｂ、６３ａ、６３ｂの周囲領域において、伝熱管をその軸方向に沿って取り出すためのスペースを含まない。
【００６６】
伝熱管束５３ａ、５３ｂの伝熱管は、伝熱管の交換時に、装置５０の側部を通して、伝熱管の軸方向に沿って取り出すことができる。
蒸発室群６１の上段の蒸発室６１ａにおける伝熱管束６３ａの伝熱管は、伝熱管の交換時に、蒸発室５１ｂの上部のスペース（スペース５６ｂと通路５５ｂの上部のスペースとをあわせた領域）と、そのスペースの両側に位置する、通路６７および通路６５ａのスペースとを合わせた領域内にて、伝熱管の軸方向に沿って取り出すことができる。
蒸発室群６１’の上段の蒸発室６１ａにおける伝熱管束６３ａの伝熱管は、伝熱管の交換時に、通路６７を用い、装置５０の側部を通して、伝熱管の軸方向に沿って取り出すことができる。
蒸発室群６１の下段の蒸発室６１ｂにおける伝熱管束６３ｂの伝熱管は、伝熱管の交換時に、蒸発室５１ａの下部に形成されたスペース５６ａ、および通路５５ａ、６５ｂを用い、装置５０の側部を通して、伝熱管の軸方向に沿って取り出すことができる。
蒸発室群６１’の下段の蒸発室６１ｂにおける伝熱管束６３ｂの伝熱管は、伝熱管の交換時に、通路６７を用い、装置５０の側部を通して、伝熱管の軸方向に沿って取り出すことができる。
【００６７】
上記のことから、本実施形態の装置５０では、図１１に示すスペース９５ｂを設けることなく、伝熱管を交換することができる。
本実施形態では、蒸発室での伝熱管束の設置高さを変える手法と、伝熱管束より装置の側部を通して伝熱管をその軸方向に沿って取り出し可能に伝熱管束の配置形態を変える手法との組み合わせにより、伝熱管束における伝熱管の段数を増やさずに、装置の単位設置面積あたりの水の生産量を増やすことができる。
【００６８】
蒸気供給手段が、最も上流側の蒸発室５１ａに接続されている。当該手段より、加熱された蒸気が、最も上流側の蒸発室５１ａに供給される。蒸気供給手段としては、例えば、サーモコンプレッサーが用いられる。最も下流側の蒸発室６１ａで生成した蒸気をサーモコンプレッサーへ供給可能な構成とし、この蒸気を再利用するのが好ましい。
蒸発室の底部に溜まった海水は、蒸発室の底部に設けられた排水口（図示せず）より排出される。
【００６９】
通路５５ａ、５５ｂ、６５ａ、６７の所定箇所に、それぞれ、海水が蒸発して生じたミストが伝熱管内へ入るのを防ぐためのミスト除去手段としてデミスター５８ａ、５８ｂ、６８ａ、６８ｂ（メッシュタイプ）が設けられている。
【００７０】
（実施形態６）
本発明の実施形態６に係る多重効用造水装置を、図９を参照しながら説明する。なお、図９中の矢印は、蒸気の流れを示す。
図９に示すように、装置６０は、４つの蒸発室７１ａ〜７１ｄを備える。蒸発室７１ａ〜７１ｄは、それぞれ、内部に蒸気を通すための複数の伝熱管が水平方向に並列に配された伝熱管束７３ａ〜７３ｄと、伝熱管束７３ａ〜７３ｄにその上方から海水を散布する手段としてのノズルと、ノズルの散布により各伝熱管の外表面に形成された海水の膜と、各伝熱管内を流れる蒸気との熱交換により、各伝熱管内にて生成された水を回収する水回収部としての生産水ボックス（図示せず）と、を有する。生産水ボックスは、伝熱管束７３ａ〜７３ｄにおける各伝熱管の下流側の開口を覆うように伝熱管束７３ａ〜７３ｄの下流側の側面に設置されている。
【００７１】
図９に示すように、装置６０では、筐体の内部を所定の仕切り板を用いて区切ることにより、略Ｌ字状の４つの蒸発室７１ａ〜７１ｄが形成されている。各蒸発室は略同形状であり、互いに隣接する蒸発室同士における蒸発室の一方は、蒸発室の他方を約１８０°回転させた形と同じである。
【００７２】
各蒸発室は、熱交換により海水の膜より発生した蒸気を、隣接する下流側の蒸発室へ供給可能なように、直列に接続されている。
具体的には、最上流に位置する蒸発室７１ａは、下流側に配された伝熱管束７３ａと、上流側に配された、蒸気供給手段より伝熱管束７３ａへ蒸気を供給するための入口通路７５ａと、を有する。蒸発室７１ｂ〜７１ｄは、それぞれ下流側に配された伝熱管束７３ｂ〜７３ｄと、上流側に配された、隣接する上流側の蒸発室７１ａ〜７１ｃより伝熱管束７３ｂ〜７３ｄへ蒸気を供給するための入口通路７５ｂ〜７５ｄと、を有する。
【００７３】
蒸発室７１ａ〜７１ｄは、伝熱管の交換時に、蒸発室７１ａ〜７１ｄ内にて伝熱管束７３ａ〜７３ｄより伝熱管をその軸方向に沿って取り出すためのスペース（図１１に示すスペース９５ｂ）を含まない。すなわち、蒸発室７１ａ〜７１ｄは、伝熱管束７３ａ〜７３ｄから水平方向に延びる伝熱管束７３ａ〜７３ｄの周囲領域において、伝熱管をその軸方向に沿って取り出すためのスペースを含まない。
【００７４】
伝熱管束７１ａ〜７１ｄは、それぞれ、伝熱管束７１ａ〜７１ｄにおける伝熱管の軸方向に垂直な面（伝熱管内に供給される蒸気の流れ方向に対して下流側の面）が、筐体の側面に対向するように配置される。これにより、伝熱管の交換時に、伝熱管７３ａ〜７３ｄより装置６０の側部を通じて、伝熱管をその軸方向に沿って取り出すことができるため、図１１に示すスペース９５ｂを設ける必要がない。よって、装置の単位設置面積あたりの水の生産量を増やすことができる。
また、伝熱管束の下流側の側面が装置の側面に対向するため、生産水ボックスを装置の側面に設置して、装置の側面より生産水を回収することができる。
【００７５】
伝熱管束７１ａ〜７１ｄは、伝熱管内に供給される蒸気の流れ方向に対する左右側面が仕切り板で覆われる。これにより、伝熱管束内の蒸気の流れおよびそれに伴う海水の流れを下向きに制御することができる。その結果、伝熱管の列数を増やすことによる伝熱管束内での海水の膜の偏流の発生、およびそれによるドライスポット（伝熱管束において局所的に伝熱管の表面に海水の膜が形成されない領域）の発生を抑制することができる。よって、本実施形態の装置は、伝熱管の列数を増やすことによる装置の大型化に対して有利である。
【００７６】
また、従来の大型装置（例えば、２０，０００ｔ／Ｄクラス）では、伝熱管の列数を増やすことによるドライスポットの発生を防ぐため、蒸発室内の伝熱管束を水平方向に並列に分割配置し、互いに隣り合う分割された伝熱管束同士の間に一定のスペースが設けられていた。
これに対して、本実施形態では、伝熱管の列数を増やしてもドライスポットの発生が抑制されるため、蒸発室内の伝熱管束を水平方向に並列に分割配置し、互いに隣り合う分割された伝熱管束同士の間に一定のスペースを設ける必要がない。よって、本実施形態では、伝熱管の列数を増やすことによる装置の大型化に対しても単位設置面積あたりの水の生産量を増やす効果が得られる。
【００７７】
蒸気供給手段が、最も上流側の蒸発室７１ａに接続されている。当該手段より、加熱された蒸気が、入口通路７５ａを経由して最も上流側の蒸発室５１ａに供給される。蒸気供給手段としては、例えば、サーモコンプレッサーが用いられる。最も下流側の蒸発室７１ｄで生成した蒸気をサーモコンプレッサーへ供給可能な構成とし、この蒸気を再利用するのが好ましい。
蒸発室の底部に溜まった海水は、蒸発室の底部に設けられた排水口（図示しない）より排出される。
【００７８】
通路７５ａ〜７５ｄの所定箇所に、それぞれ、海水が蒸発して生じたミストが伝熱管内へ入るのを防ぐためのミスト除去手段としてメッシュタイプのデミスター（図示しない）が設けられている。
【００７９】
本実施形態では、水平方向に４つの蒸発室を配置したが、水平方向に配置する蒸発室の数はこれに限定されない。また、４つの蒸発室を複数段に積み重ねて装置を構成してもよい。
【００８０】
（実施形態７）
本発明の実施形態７に係る多重効用造水装置を、図１０を参照しながら説明する。なお、図１０中の矢印は、蒸気の流れを示す。
図１０に示すように、装置７０は、４つの蒸発室８１〜８４（第１のユニット）および４つの蒸発室８５〜８８（第２のユニット）を備える。蒸発室８１〜８４および蒸発室８５〜８８は、それぞれ、内部に蒸気を通すための複数の伝熱管が水平方向に並列に配された伝熱管束８１ａ〜８８ａと、伝熱管束８１ａ〜８８ａにその上方から海水を散布する手段としてのノズルと、ノズルの散布により各伝熱管の外表面に形成された海水の膜と、各伝熱管内を流れる蒸気との熱交換により、各伝熱管内にて生成された水を回収する水回収部としての生産水ボックス（図示せず）と、を有する。生産水ボックスは、伝熱管束８１ａ〜８８ａにおける各伝熱管の下流側の開口を覆うように伝熱管８１ａ〜８８ａの下流側の側面に設置されている。伝熱管束８１ａと伝熱管束８７ａとの間、伝熱管束８２ａと伝熱管束８６ａとの間、および伝熱管束８３ａと伝熱管束８５ａとの間に設けられるスペース８９が、それぞれ伝熱管束８１ａおよび８７ａ、伝熱管束８２ａおよび８６ａ、ならびに伝熱管束８３ａおよび８５ａに対する生産水ボックスの設置スペースとして用いられる。
【００８１】
蒸発室８１〜８３は、熱交換により海水の膜より発生した蒸気を、隣接する下流側の蒸発室８２〜８４へ供給可能なように、水平方向に直列に接続されている。蒸発室８５〜８７は、熱交換により海水の膜より発生した蒸気を、隣接する下流側の蒸発室８６〜８８へ供給可能なように、水平方向に直列に接続されている。
具体的には、蒸発室８１〜８３は、伝熱管束８１ａ〜８３ａで発生した蒸気を、隣接する下流側の蒸発室８２〜８４へ供給するための出口通路８１ｂ〜８３ｂを有する。蒸発室８５〜８７は、伝熱管束８５ａ〜８７ａで発生した蒸気を、隣接する下流側の蒸発室８６〜８８へ供給するための出口通路８５ｂ〜８７ｂを有する。
【００８２】
具体的には、装置７０の内部は、所定の仕切り板により、８つの蒸発室８１〜８８に区切られている。装置７０を上からみて蒸発室８１〜８３および蒸発室８５〜８７は略Ｌ字状に仕切られている。
蒸発室間の蒸気の流れは２つに分けられる。すなわち、蒸発室８１、８２、８３、および８４の順に流れる経路と、蒸発室８５、８６、８７、および８８の順に流れる経路とに分けられる。第１のユニットにおいて、蒸発室８１から蒸発室８４へ向かうにつれて、蒸気の温度が低下し、第２のユニットにおいて、蒸発室８５から蒸発室８８へ向かうにつれて、蒸気の温度が低下する。図１０のように、２つのユニットを隣接して配置し、蒸気が流れ易いように伝熱管束を配置することで、スペースを最大限利用することができる。
伝熱管束８１ａ〜８８ａは、伝熱管束８１ａ〜８４ａと、伝熱管束８５ａ〜８８ａとが仕切り板を介して隣接するように、階段状に配置されている。
【００８３】
蒸発室８１〜８８は、伝熱管の交換時に、蒸発室８１〜８８内にて伝熱管をその軸方向に沿って伝熱管束８１ａ〜８８ａより取り出すためのスペース（図１１に示すスペース９５ｂ）を含まない。すなわち、蒸発室８１〜８３および８５〜８７は、伝熱管束８１ａ〜８３ａおよび８５ａ〜８７ａから水平方向に延びる伝熱管束８１ａ〜８３ａおよび８５ａ〜８７ａの周囲領域において、伝熱管をその軸方向に沿って取り出すためのスペースを含まない。蒸発室８４および８８は、伝熱管束８４ａおよび８８ａから水平方向に延びる伝熱管束８４ａおよび８８ａの周囲領域において、伝熱管をその軸方向に沿って取り出すためのスペースを含まない。
【００８４】
伝熱管束８１ａ〜８８ａは、伝熱管束８１ａ〜８８ａにおける伝熱管の軸方向に垂直な面（伝熱管内に供給される蒸気の流れ方向に対して上流側の面）が、それぞれ筐体の側面に対向する。これにより、伝熱管の交換時に、伝熱管束８１ａ〜８８ａより装置８０の側部を通して、伝熱管をその軸方向に沿って取り出すことができるため、図１１に示すスペース９５ｂを設ける必要がない。よって、装置の単位設置面積あたりの水の生産量を増やすことができる。
【００８５】
伝熱管束８１ａ〜８８ａは、伝熱管内に供給される蒸気の流れ方向に対する左右側面が仕切り板で覆われる。これにより、伝熱管束内の蒸気の流れおよびそれに伴う海水の流れを下向きに制御することができる。その結果、伝熱管の列数を増やすことによる伝熱管束内での海水の膜の偏流の発生、およびそれによるドライスポット（伝熱管束において局所的に伝熱管の表面に海水の膜が形成されない領域）の発生を抑制することができる。よって、本実施形態の装置は、伝熱管の列数を増やすことによる装置の大型化に対して有利である。
【００８６】
また、従来の大型装置（例えば、２０，０００ｔ／Ｄクラス）では、伝熱管の列数を増やすことによるドライスポットの発生を防ぐため、蒸発室内の伝熱管束を水平方向に並列に分割配置し、互いに隣り合う分割された伝熱管束同士の間に一定のスペースが設けられていた。
これに対して、本実施形態では、伝熱管の列数を増やしてもドライスポットの発生が抑制されるため、蒸発室内の伝熱管束を水平方向に並列に分割配置し、互いに隣り合う分割された伝熱管束同士の間に一定のスペースを設ける必要がない。よって、本実施形態では、伝熱管の列数を増やすことによる装置の大型化に対しても単位設置面積あたりの水の生産量を増やす効果が得られる。
【００８７】
蒸気供給手段が、最も上流側の蒸発室８１と８５に接続されている。当該手段より、加熱された蒸気が、最も上流側の蒸発室８１ａと８５ａに供給される。蒸気供給手段としては、例えば、サーモコンプレッサーが用いられる。最も下流側の蒸発室８４と８８で生成した蒸気をサーモコンプレッサーへ供給可能な構成とし、この蒸気を再利用するのが好ましい。
蒸発室の底部に溜まった海水は、蒸発室の底部に設けられた排水口（図示しない）より排出される。
【００８８】
通路８１ｂ〜８３ｂおよび８５ｂ〜８７ｂの所定箇所に、海水が蒸発して生じたミストが伝熱管内へ入るのを防ぐためのミスト除去手段としてメッシュタイプのデミスター（図示しない）が設けられている。
【００８９】
本実施形態では、往路および復路にそれぞれ４つの蒸発室を水平方向に配置したが、水平方向に配置する蒸発室の数はこれに限定されない。また、往路および復路に配置した４つの蒸発室を、それぞれ複数段に積み重ねて装置を構成してもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１ａ、１ｂ  蒸発室
２ａ、２ｂ  伝熱管
３ａ、３ｂ  伝熱管束
４  ノズル
５ａ、５ｂ  出口通路
６ａ、６ｂ  伝熱管を交換するためのスペース
７  入口通路
８、８’  デミスター
１０、１０’  装置
１１ａ〜１１ｃ、２１ａ〜２１ｃ  蒸発室
１３ａ〜１３ｃ、２３ａ〜２３ｃ  伝熱管束
１４ａ〜１４ｃ、２４ａ〜２４ｃ  ノズル
１５ａ〜１５ｃ、２５ａ〜２５ｃ  入口通路
１６ａ〜１６ｃ、２６ａ〜２６ｃ  出口通路
１８、２８  デミスター
２０、３０  装置
４１ａ〜４１ｄ  蒸発室
４３ａ〜４３ｄ  伝熱管束
４５ａ〜４５ｄ  出口通路
４８ａ〜４８ｃ  デミスター
４０、５０  装置
５１ａ、５１ｂ、６１ａ、６１ｂ  蒸発室
５３ａ、５３ｂ、６３ａ、６３ｂ  伝熱管束
５４ａ、５４ｂ、６４ａ、６４ｂ  ノズル
５５ａ、５５ｂ、６５ａ、６５ｂ、６７  出口通路
５８ａ、５８ｂ、６８ａ、６８ｂ  デミスター
６０、７０  装置
７１ａ〜７１ｄ、８１〜８８  蒸発室
７３ａ〜７３ｄ、８１ａ〜８８ａ  伝熱管束
７５ａ〜７５ｄ  入口通路
８１ｂ〜８３ｂ、８５ｂ〜８７ｂ  出口通路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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