(57)【要約】【課題】噴射流技術を利用する新規な海水淡水化システムを提供すること。【解決手段】本発明は、フィルター装置、音波エネルギー処理装置及び淡水化装置を含む噴射流技術を利用する海水淡水化システムに関する。海水は、粗めのフィルター装置及びきめ細かいフィルター装置でフィルター処理された後、音波エネルギー処理装置に導入される。海水は、音波エネルギー処理装置で処理された後、小分子会合体の形態で海水貯蔵タンクに貯蔵され、続いて、逆浸透膜にポンプ輸送される。その後、海水は淡水とされ、淡水タンクに貯蔵される。処理工程において、逆浸透膜は蒸留器で代替することができる。本発明は、少ない投資で、低コストで、安定した性能を備えた簡単な構造の海水淡水化装置であるという利点を有する。海水は、淡水化されるだけでなく、小分子会合体の水中で短鎖化され、人体に容易に吸収され利用される。【選択図】図１
2007307553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルター装置、音波エネルギー処理装置及び淡水化装置を含む噴射流技術を利用する海水淡水化システムであって、
フィルター装置は、海水ポンプ（２）に接続された海水集水ポート（１）と、粗めのフィルター装置（３）に接続された海水ポンプ（２）と、きめ細かいフィルター装置（４）の入口に接続される出口を備えた粗めのフィルター装置（３）と、音波エネルギー処理装置（６）に接続される出口を備えたきめ細かいフィルター装置（４）と、小分子会合体海水貯蔵タンク（７）に接続された最終段階音波エネルギー処理装置と、ポンプ（８）を介して逆浸透膜（９）に接続されると共にパイプラインを介して淡水タンク（１０）に接続された水貯蔵タンク（７）と、を含むことを特徴とする噴射流技術を利用する海水淡水化システム。
【請求項２】
逆浸透膜（９）は蒸留器で代替されることを特徴とする請求項１に記載の噴射流技術を利用する海水淡水化システム。
【請求項３】
音波エネルギー処理装置（６）は、単段階から多段階の流体力学的音波エネルギージェネレータ（１１）の組み合せであり、該流体力学的音波エネルギージェネレータ（１１）は、中間チャンバーと、上部及び下部軸方向チャンバーと、を含む金属製チャンバーであり、上部及び下部軸方向チャンバーの上部端面と下部端面は、軸中心に配設された二つの同軸の出口を有し、また、中間チャンバーは該中間チャンバーに均一に配設された入口を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の噴射流技術を利用する海水淡水化システム。
【請求項４】
中間チャンバーには、４〜４０の入口が配設されていることを特徴とする請求項１に記載の噴射流技術を利用する海水淡水化システム。
【請求項５】
入口は流体の移動方向に傾斜した孔であり、入口の軸線と傍接円の接線との間の角度は３０°〜９０°であることを特徴とする請求項１に記載の噴射流技術を利用する海水淡水化システム。
【請求項６】
入口と出口との開口比は、１００：１〜１００：２０の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の噴射流技術を利用する海水淡水化システム。
【請求項７】
流体力学的音波エネルギージェネレータ（１１）の上部軸方向チャンバーの基底の直径と、中間チャンバーの直径との比は、１：１〜１：５の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の噴射流技術を利用する海水淡水化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は海水淡水化装置に関するものであり、特に、本発明は、国際特許分類のＣ０２Ｆ１／００「水、廃水、下水の処理」の技術分野に区分される噴射流技術を利用する海水淡水化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在までに、相変化、蒸発、蒸留、冷却、膜分離、逆浸透、電気透析、化学平衡、イオン交換、水和、溶剤抽出などの種々の方法が海水を淡水化（脱塩）する方法として国内外で応用されてきた。最近では、急速蒸発（ｆｌａｓｈ−ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）法が指導的役割を果しており、脱塩した海水の全生産量の約７０％を占めている。しかしながら、急速蒸発法は、設備投資が高額、大量の海水循環、水生産が少量、濃度比が低い、及び、運転コストが高いという欠点を有している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、噴射流技術を利用する新規な海水淡水化システムを提供して、従来技術の欠点を克服することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の目的は、以下ような技術的解決手段により達成される。
本発明は、フィルター装置、音波エネルギー処理装置及び淡水化装置を含む噴射流技術を利用する海水淡水化システムを提供する。フィルター装置は、海水ポンプに接続された海水集水ポートと、粗めのフィルター装置に接続された海水ポンプと、粗めのフィルター装置に接続されたきめ細かいフィルター装置と、を含んでいる。きめ細かいフィルター処理の後、海水は音波エネルギー処理装置内に導入される。実際に必要な要件に従うと、音波エネルギー処理装置は二段階から多段階を含むことができる。音波エネルギー処理装置による処理の後、海水は、小分子会合体の形態で存在して、水貯蔵タンク内に貯蔵され、続いて、逆浸透膜にポンプ輸送される。浸透処理後、水は淡水となり、淡水タンクに貯蔵される。
【０００５】
本発明の他の解決手段では、上述した逆浸透膜による解決手段は、蒸留器によって代替され、蒸留器で蒸留された淡水は、淡水タンクに貯蔵される。
【０００６】
音波エネルギー処理装置は、主に、流体力学的音波エネルギージェネレータであり、この流体力学的音波エネルギージェネレータは、中間チャンバーと、上部及び下部軸方向チャンバーと、から構成された金属製チャンバーであり、上部及び下部軸方向チャンバーの上部端面と下部端面は、軸中心に配設された二つの同軸の出口を有し、また、中間チャンバーは、この中間チャンバーに均一に配設された入口を備えている。中間チャンバーは、４〜４０の入口を備えており、これらの入口は流体の移動方向に傾斜した孔であり、入口の軸線と傍接円の接線との間の角度は３０°〜９０°である。入口と出口との開口比は、１００：１〜１００：２０の範囲である。流体力学的音波エネルギージェネレータの上部軸方向チャンバーの基底の直径と中間チャンバーの直径との比は、１：１〜１：５の範囲である。
【０００７】
本発明は、簡単な構造で、設備投資が小額で、低コストで、安定した性能、などの利点を備える。海水は、淡水化（脱塩）されるだけでなく、小分子会合体の水中で短鎖化され、人体に容易に吸収され利用される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１に示すように、淡水化（脱塩）される海水は、海水ポンプ２により、海水集水ポート１から粗めのフィルター装置３に送水される。第１段階のフィルター処理の後、種々の不純物が濾過して取り除かれる。粗めのフィルターを通過後、海水は、殺菌処理などのためにきめ細かいフィルター装置４に導入され、続いて、音波エネルギー処理装置６に導入される。次に、エアーコンプレッサー５により、空気が、流体力学的音波エネルギージェネレータ１１内に送風される。続いて、二段階（または多段階）の振動及び噴射流処理の後、海水は、微細な小分子の海水に処理され、小分子海水貯蔵タンク７に貯蔵され、続いて、ポンポ８により逆浸透膜９に送水される。逆浸透処理の後、塩分は取り除かれ、小分子海水は、淡水となり、淡水タンク１０に貯蔵されて、使用される。（粗めのフィルター装置及びきめ細かいフィルター装置は、従来技術において利用されている装置である。）
【０００９】
図２に示すように、流体力学的音波エネルギージェネレータ１１は、中間チャンバーと、上部及び下部軸方向チャンバーと、を含む金属製チャンバーであり、上部及び下部チャンバーの上部端面と下部端面は、軸線に配設された二つの同軸の出口を有し、また、中間チャンバーは該中間チャンバーに均一に配設された複数の入口を備えている。中間チャンバーには４〜４０の入口が配設されており、これらの入口は流体の移動方向に傾斜した孔であり、入口の軸線と傍接円の接線との間の角度は３０°〜９０°である。入口と出口との開口比は１００：１〜１００：２０の範囲である。また、流体力学的音波エネルギージェネレータの上部軸方向チャンバーの基底の直径と中間チャンバーの直径との比は、１：１〜１：５の範囲である。ジェネレータの周波数は、１００Ｈｚ〜３００，０００Ｈｚであり、また、音の強さは、１００ｄＢより大きい。流体ポンプの圧力は、０．２ＭＰａ〜８０ＭＰａであり、また、流体ポンプの出力は、２ＫＷ〜５００ＫＷである。
【００１０】
本発明の噴射流技術は、流体力学的音波エネルギー処理技術であり、その原理は以下に説明される。流体力学的音波エネルギー処理の手順を簡単に説明すると、処理される種々の固体材料、液体材料及び気体材料並びに種々の処理目的にしたがって、特定の流体力学的媒体、特定の音の周波数、特定の音の強さ、特定の音場（サウンド  フィールド）の分布、及び、他の処理条件が選択される。処理される材料は、機械的効果、熱的効果、化学的効果、生物学的効果、または、これらの効果によって材料内に発生する変化に対応させて、音波エネルギー処理の目的を達成するように、以上の処理条件の下で処理される。
【００１１】
「流体力学的音波エネルギージェネレータは、動力源として、流体と共に、液体或は高速気体を調整することにより、可聴音波及び超音波を発生するものであり、構造が簡単で、低コストで、処理量が多く、操作が容易で、耐久性がある、という特有の優位性を備えている。」（注７）また、さらに、重要なことに、「エネルギーの消費量が低く、動力源が簡便であり、工業化に適している。」（注８）という利点を備えている。流体力学的音波エネルギージェネレータは、理論上、上記した７つの利点を備えているが、本発明のように、流体力学的音波エネルギー技術によって、ウォータ−コールスラリー（ｗａｔｅｒ−ｃｏａｌ  ｓｌｕｒｒｙ）を準備するシステムを開発するためには、理論上の可能性から実際の技術に距離を縮める必要がある。
【００１２】
「現在、流体力学的音波エネルギージェネレータは、工業的な利用において特有の優位性を示しており、力強いバイタリティを示している。しかしながら、種々の要素のために、関連する数学的な取り扱いが非常に困難であるため、音波発生機構は、今日まで十分に説明されておらず、大部分の研究は、関連する実験上の現象の分析に制限されている。一連の応用では、問題は、特定の異なる条件下で実験的曲線によって与えられる実験上の法式、結果及び特性の傾向に基づいているだけであると考えられている。現実的な要求として、応用や制御のためには、周波数、強度、音場分布などの理論上の正確な予想及び計算に基づく音波特性が疑いもなく有益であろう。それゆえに、流体力学的音波エネルギージェネレータの発生及び音波特性に関する更なる研究が、探求する価値がある方面の研究である。」（注９）
【００１３】
「音波エネルギー」に関する注の一部として、注７は、チョンフー  インの「超音波」の第４９５頁、第７章、セクション７．３を、注８は、同第５０６頁、第７章、セクション７．３．６を、また、注９は、同第５０６頁、第７章、セクション７．３．６をそれぞれ引用する。「超音波」は、中国科学出版（北京）から発行されており、著作権登録番号は０９２、第１版は１９９０年１２月、第２刷は１９９３年１２月である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明に係る海水淡水化システムに用いる装置の組合せの概略図である。
【図２】図２は、音波エネルギー処理装置の音波エネルギージェネレータのチャンバーの概略構造図である。
【図３】図３は、音波エネルギー処理装置の音波エネルギージェネレータのチャンバー内の概略構造図である。
【符号の説明】
【００１５】
１  海水集水ポート
２  海水ポンプ
３  粗めのフィルター装置
４  きめ細かいフィルター装置
５  エアーコンプレッサ
６  音波エネルギー処理装置
７  小分子海水貯蔵タンク
８  ポンプ
９  逆浸透膜
１０  淡水タンク
１１  流体力学的音波エネルギージェネレータ
【図１】
2007307553.tif 000003
【図２】
2007307553.tif 000004
【図３】
2007307553.tif 000005