"海中より汲み上げた海水を、前記海中温度以上に加温して、真空中で水分を蒸発させ、該蒸発させた水分を冷却して淡水として回収する減圧沸騰形海水淡水化装置であって、大気と遮断されて海水槽内の海水中に立設され、底部が前記海水中に開放される海水塔と、大気と遮断されて淡水槽内の淡水中に立設され、底部が前記淡水中に開放される淡水塔と、一方が、前記海水塔の上部に気密を維持して連通し、他方が前記淡水塔に気密を維持して連通する連通管と、前記海水を蒸発させる加熱手段と、前記海水塔上部で作られる前記水蒸気を冷却して淡水に凝縮させ、前記連通管内に流下させる冷却手段と、から構成されており、前記海水塔内の液面高さが、前記海水塔と前記連通管との連通位置より低いことを特徴とする減圧沸騰形海水淡水化装置。前記冷却手段がフィンチューブ型熱交換器凝縮器と、凝縮水受け皿とから構成されて、前記海水塔の上部空間に配置されており、前記海中より汲み上げた前記海水を冷却媒体として前記フィンチューブ型熱交換器のチューブ内に流入させて熱交換させた後、前記海水塔内の上部に流出させ、前記フィンチューブ型熱交換器のフィン表面で凝縮する凝縮水を、前記凝縮水受け皿に滴下させて淡水を作ることを特徴とする請求項1に記載の減圧沸騰形海水淡水化装置。前記海水塔上部が、真空排気ポンプに接続され、真空排気自在であることを特徴とする請求項1又は2の何れか一項に記載の減圧沸騰形海水淡水化装置。前記海水塔の底部と、前記淡水塔の底部にそれぞれ遮断弁が付設されることを特長とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の減圧沸騰形海水淡水化装置。前記海水塔の上部外壁と、前記連通管の外壁と、前記淡水塔の外壁が断熱材で包囲されることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の減圧沸騰形海水淡水化装置。前記連通管内の前記淡水表面に、複数のフロートが浮遊していることを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の減圧沸騰形海水淡水化装置。海中より汲み上げた海水を、前記海中温度以上に加温して、真空中で水分を蒸発させ、該蒸発させた水分を冷却して淡水として回収する減圧沸騰形海水淡水化方法であって、大気と遮断されて海水槽内の海水中に立設され、底部が前記海水中に開放される海水塔と、大気と遮断されて淡水槽内の淡水中に立設され、底部が前記淡水中に開放される淡水塔と、一方が、前記海水塔の上部に気密を維持して連通し、他方が前記淡水塔に気密を維持して連通する連通管と、前記海水を蒸発させる加熱手段と、前記海水塔上部で作られる前記水蒸気を冷却して淡水に凝縮させ、前記連通管内に流下させる冷却手段と、から構成されており、前記加熱手段で蒸発させた蒸気を前記冷却手段で冷却して淡水を作成する減圧沸騰形海水淡水化方法。海水淡水化装置の主流である蒸留法では、蒸留に多くのエネルギーが必要なため、コスト高になる問題がある。海水の淡水化では、エネルギーコストの低減に有効な原理として、一般には次の2つの物理原理が利用されている。a海水を加熱して、気化させた水蒸気を熱交換器で冷却凝縮させて淡水を得る。この熱交換器に使用される冷却媒体は、海水であるが、この熱交換作用により温度上昇した海水を、水蒸気を発生させるための原料海水として使用する。この原料海水は、熱交換過程で既に、凝縮潜熱を吸収して加温されているので、蒸発に必要とされる加温エネルギーを大幅に減らすことができる。即ち、水蒸気の冷却と、海水の加温の一石二鳥が達成され、エネルギーの消費は大幅に節減できる。b海水を沸騰させて水蒸気を得る場合、沸騰点は圧力に比例して上昇する。一方、蒸留に必要とされるエネルギーは、室温に近い程少いので、減圧させて沸騰温度を室温近くまで低下させる方法が採られている。具体的には海水を沸騰させる容器内を、真空ポンプを用いて減圧させる減圧蒸留法が採用されている。上記2つの物理原理は、海水から淡水を製造する場合のエネルギーコスト低減に大きく寄与するが、これだけでは、必ずしも十分とは言えない。エネルギーコスト低減には更なる物理原理の適用が求められる。本願発明の減圧沸騰形海水淡水化装置では、従来技術の減圧沸騰形海水淡水化装置が備えていない第3の物理原理として、トリチェリ真空水銀でなく海水を用いるので厳密にはトリチェリ真空とは言えないが、便宜的にこう呼ぶの技術を装置に取り入れる発明を行った。また、本発明では、可能な限り海水や淡水の輸送に重力差を利用する。請求項1に記載の本願発明は、海水中に立設される海水塔と、淡水中に立設される淡水塔と、これら二つの密閉容器の上部を連通させて設けられる連通管と、海水を減圧沸騰させる加熱手段と、海水塔の上部空間に配置され、水蒸気を冷却凝縮させて淡水にし、連通管を通して淡水塔内に流下させる冷却手段とで構成される。このうち、海水塔は、海水の満たされた海水槽中に大気と遮断されて立設される長尺の気密容器であって、上方端が封止され、下方端が海水中に解放された気密容器である。容器内は上部を除き海水で満たされており、海水の存在しない上部空間は、トリチェリ真空が形成されていて、空気は殆ど存在せず、海水の飽和蒸気で満たされている。海水塔内部液面の海水槽液面からの高さは、大気圧と釣合っており、約10mである。また、淡水塔は、淡水の満たされた淡水槽中に立設される長尺の気密容器であって、上方端が封止され、下方端が淡水中に解放される。容器内は上部を除き淡水で満たされている。淡水が存在しない上部空間は、トリチェリ真空が形成されていて、空気は殆ど存在せず、淡水の飽和蒸気で満たされている。淡水塔内部液面の淡水槽水面からの高さは、大気圧と釣合っており、約10mである。一方、前記連通管は海水塔の上部と、淡水塔の上部とを連通させるパイプであり、連通管と海水塔との接続部は気密構造を採り、連通管と淡水塔との接続部も気密に接続されている。また、海水塔の上部空間には、一部連通管にまたがり冷却手段が設置される。冷却手段は海水を冷却媒体として、海水塔の上部空間に蒸発する水蒸気を冷却して連通管内に流下させる。冷却手段は冷却水の海水を通水でき、効率よく冷却できるものであればよい。また、冷却手段を流れる冷却用海水は海水塔の上部位置に排出される。この冷却用海水の排出部付近には海水加熱手段が設置されている。この海水加熱手段は、海水温度を計測する温度センサと、海水を加熱するヒータと、温度センサで計測される海水温度が所定温度より低いときヒータ加熱を行い、海水温が所定温度以上のときヒータ電源を切る制御を行う温度コントローラとで構成されている。まお、加熱手段はヒータに限定されることなく、太陽熱を吸収する太陽熱吸収装置などであってよく、或いはまた、これらを組み合わせであっても良い。ただし太陽熱吸収装置の設置位置は、海水塔の断熱材が設置されない箇所に限られる。最初、海水は冷却用として海中より採水され、本減圧沸騰形海水淡水化装置に冷却用海水として投入されるが、熱交換器を通過する過程で水蒸気の凝縮潜熱を吸収し沸点温度にまで加温され、排出部では沸騰温度に到達する。海水は冷却水として活用された後に蒸気発生用の原料として活用されるが、熱交換器排出部では沸騰温度まで加温されているので、海水加熱手段は、蒸発潜熱から上記で回収した凝縮潜熱を差し引いた分のみを供給するだけで容易に海水を蒸発させることができる。また、海水塔内部の液面高さ位置と、淡水塔内部の液面高さ位置の相対位置関係は、必ずしも一致させる必要はなく、何れが高位置にあってもよい。しかし、海水塔液面高さを淡水塔液面より高い位置とすれば、淡水を流下させて回収するのに好都合である。これにより、水蒸気を冷却されて得られる淡水が、淡水塔中に自然に流下する。淡水塔内の液面高さは、淡水塔内の淡水温度で決まる水蒸気圧力が一定であるので、大気圧と釣り合いながら一定高さに保たれる。従って水蒸気の凝縮により新たに作られる淡水と同量の淡水塔内の淡水が、下部の解放端部から淡水槽内に押し出される。このとき押し出される淡水量が、本減圧沸騰形海水淡水化装置により作られる淡水量になる。請求項2に記載の減圧沸騰形海水淡水化装置は、前記冷却手段がフィンチューブ型熱交換器凝縮器と、凝縮水受け皿とから構成される。フィンチューブ型熱交換器は折り曲げられて形成される通水配管に多数の放熱フィンが一体に取り付けられている。通水管と放熱フィンとの一体化では、通水管から放熱フィンへの良好な熱伝達が確保できるよう、熱電導性の良い部材を用いた接合法が採用される。具体的には、ロウ付けや、溶接、或いはカシメなどの方法が適用される。一方、放熱フィンの表面では減圧蒸留により気化した水分が凝縮潜熱を放出しながら凝縮し、放熱フィンから直下の受け皿に滴下する。滴下した凝縮水は、集合して淡水になり、受け皿から連通管に自然流下する。また、一部受け皿の下面で凝縮する水滴もあるが、凝縮水は傾斜する受け皿下面を伝わり連通管内に自然流下する。なお、海中より汲み上げられる海水は、凝縮潜熱を吸収しながらフィンチューブ型熱交換器の通水配管を通過し、海水塔の上部に排出される。従って、冷却用海水はフィンチューブ型熱交換器の排出部に於いて最も高温になる。また、冷却用海水の汲み上げポンプは海水を海水塔上部まで汲み上げるが、実際の負荷水圧は、フィンチューブ型熱交換器通水配管の排出口の海水塔内部に於ける液面からの水深であり、極めて僅かな負荷でしかない。請求項3に記載の減圧沸騰形海水淡水化装置は、海水塔上部が開閉弁を介して真空排気ポンプに接続される。本減圧沸騰形海水淡水化装置を運転させる場合、稼働準備作業として、海水塔上部をトリチェリ真空にする必要がある。このトリチェリ真空を作る作業では、まず海水塔上部に設けた開閉弁を閉にし、次いで、真空排気装置を作動させる。海水塔内の空気は徐々に排気され、海水表面も排気に伴い上昇する。海水塔内の空気が十分に排気された時点で、上部空間がトリチェリ真空となって、空間内は沸騰する海水の水蒸気圧で満たされる。請求項4に記載の減圧沸騰形海水淡水化装置は、海水塔の底部と頂部、及び淡水塔の底部と頂部の4箇所にそれぞれ開閉自在な遮断弁が付設される。これにより、海水塔と淡水塔は共に、底部と頂部がそれぞれ開閉自在になる。これら遮断弁は減圧沸騰形海水淡水化装置を最初に稼働させる時や、装置のメンテや修理などで装置を再稼働させる場合などに有効に機能させることができる。例えば、本減圧沸騰形海水淡水化装置を始動させる場合、まず、海水塔の底部遮断弁と淡水塔の底部遮断弁を閉じ、海水塔の頂部遮断弁と淡水塔の頂部遮断弁を開にする。次いで、海水塔の頂部から海水を、淡水塔の頂部から淡水を投入する。海水槽と淡水槽のそれぞれについて、所定高さまで海水と淡水を注入した後、海水塔の頂部遮断弁と、淡水塔の頂部遮断弁を閉じ、海水塔の底部遮断弁と、淡水塔の底部遮断弁を開くと海水塔の頂部空間、淡水塔の頂部空間及び、連通パイプ内の圧力は水頭に応じて低下し、例えば水頭を約10mとするとほぼトリチェリ真空になる。なお、真空排気ポンプは、頂部の圧力を所定の負圧力とするために使用される。この減圧動作により海水塔の頂部空間、淡水塔の頂部空間及び、連通パイプ内の空気は十分排気され、沸騰が起こる。この一連の操作により減圧沸騰形海水淡水化装置を稼働させる準備が整う。請求項5に記載の減圧沸騰形海水淡水化装置の海水塔、連通管、淡水塔は、海水槽液面や、淡水槽液面からの高さが、トリチェリ真空を形成できる高さに確保されている。従って、これらの上部空間の真空度は海水温度で決まる蒸気圧まで下げることができる。例えば、海水塔上部の海水温を室温並みに設定すれば、海水の蒸発に必要とされる加熱エネルギーを最小限に止めることができる。一方、海中から汲み上げられる海水温度は、室温に比べ十分低く、また、フィンチューブ型熱交換器により凝縮されて作られる淡水の温度は、海中から汲み上げられた海水温より若干高温になる。一方、水蒸気の凝集速度は、水蒸気温度とフィンチューブ型熱交換器表面温度との温度差に比例する。従って、海水塔上部空間の熱を外部に逃がさず、また、連通管内と淡水塔内の淡水は、外部より熱を受けて上昇することがないように維持することが重要になる。海水塔の上部外壁と、連通管外壁と、淡水塔の外壁を断熱材で包囲することにより、水蒸気温度とフィンチューブ型熱交換器表面温度との温度差を容易に維持することができる。請求項6に記載の減圧沸騰形海水淡水化装置は、連通管液面に浮遊して淡水表面を覆う複数個の小形フロートが設置されている。このフロートの淡水表面カバー効果により、淡水表面からの水蒸気の再蒸発が抑制され、淡水が再蒸発する無駄を最小限に抑制することができる。請求項7に記載の減圧沸騰形海水淡水化方法は、海中より汲み上げた海水を、海中温度以上に加温して、真空中で水分を蒸発させ、該蒸発させた水分を冷却して淡水として回収する減圧沸騰形海水淡水化方法である。具体的には、大気と遮断されて海水槽内の海水中に立設され、底部が前記海水中に開放される海水塔と、大気と遮断されて淡水槽内の淡水中に立設され、底部が前記淡水中に開放される淡水塔と、一方が、前記海水塔の上部に気密を維持して連通し、他方が前記淡水塔に気密を維持して連通する連通管とで構成される減圧沸騰形海水淡水化装置を用いる。本装置の海水塔の上部には、海水を蒸発させる加熱手段と、海水塔上部で作られる水蒸気を冷却して淡水に凝縮させ、連通管内に流下させる冷却手段が設置されており、加熱手段で蒸発させた蒸気を冷却手段で冷却して淡水を作成する。本発明では、海中から汲み上げる海水温度と、本装置が設置される周囲温度との温度差を利用する。即ち、周囲温度に近い温度で海水を減圧沸騰させて水蒸気にした後、汲み上げた低温の海水でこの水蒸発を凝縮させて淡水にするので、極めて少ないエネルギーで淡水を作ることができる。また、水蒸気の凝縮にフィンチューブ型の熱交換器を用い、海水塔の上部外壁と、前記連通管外壁と、前記淡水塔の外壁を断熱材で包囲する構成としているので、外部からの熱の流入と流出を遮断でき、水蒸気温度とフィンチューブ型熱交換器表面温度との温度差を大きく維持できる。これにより、効率よく水蒸気の淡水化ができ、淡水の製造能力の確保が容易である。減圧蒸留法による海水淡水化では、水蒸気が放出する凝縮潜熱を如何に有効に回収し、海水の蒸発のための熱エネルギーとして再利用できるかが重要である。本発明のフィンチューブ型の熱交換器では、フィンとチューブ間の接続部にロウ付け、溶接などの方法を用い、フィンとチューブ間の熱伝道を良好な状態に保持しているので、フィン表面で凝縮する水蒸気が放出する凝縮潜熱を冷却水まで確実に熱伝道させることができる。これにより、水蒸気が放出する凝縮潜熱を冷却水の加熱熱源として確実に回収することができる。また、このとき、凝縮潜熱を吸収する冷却水は沸騰温度まで加熱されるので、蒸発に必要とされる加熱手段が供給する蒸発潜熱を最小限に減らすことができる。海中より海水を汲み上げ、これを冷却水として活用すると同時に、加熱された海水を水蒸気発生用原料として活用する。これら一連の海水の輸送にはポンプを使用するが、ポンプの給水部と排出部の差水圧は、海水塔上部における熱交換器の排出口の液面からの深さでありのみである。従って、通常運転時のポンプ負荷は管路抵抗と、排出口の水深に起因した水圧とを合わせたものでしかなく、消費されるエネルギーは極めて僅かである。海水塔の液面レベルはトリチェリ真空により自律的に決まり、人為的制御が不要であり、また、フィンチューブ型の熱交換器で作成される淡水は、自然流下により回収されるので、装置の運転管理が容易である。しかも海水塔と淡水塔の高さは十分確保されており、海水塔および、淡水塔の上部スペースに海水や、淡水が侵入することは原理的にあり得ず、装置としての信頼性が高い。また、海水塔上部に真空排気ポンプが接続され、海水塔の底部と、淡水塔の底部にそれぞれ遮断弁が付設されているので、装置の立ち上げ時や、メンテ時の復帰立ち上げ作業が容易である。また、海水中に空気が含まれ、海水塔上部空間に浮上するような場合であっても、真空排気ポンプを適宜作動させることにより、トリチェリ真空や、必要とされる水蒸気圧を容易に維持することができる。以上により本発明による減圧沸騰形海水淡水化装置により、省エネルギーで、且つ、安定的に淡水を製造することができる。本発明の減圧沸騰形海水淡水化装置の全体構成について、図1を用いて説明する。減圧沸騰形海水淡水化装置10は、海水槽16に収容される海水34中に立設される海水塔11と、淡水槽17に収容される淡水51中に立設される淡水塔12と、これら、海水塔11と淡水塔12とを気密に連結する連通管13から構成される。海水塔11の上部には海水温度を一定に維持するための加熱手段19が設置され、また海水塔11の上部空間27には、冷却手段14が配置される。更に、海水塔11の上部外壁部と、連通管13の外壁と、淡水塔12の外壁には、これら外壁を包囲して断熱する断熱材18が取付けられている。次に、本装置の立ち上げから定常運転に至るまでのプロセスについて図1を用い説明する。海水塔11の上下及び側方に配置されたバルブ21、22、29、31を開にし、バルブ32を閉じ、ポンプ24を作動させ、配管33を通して海中より海水を汲み上げ、海水塔11内部に海水を投入する。海水槽16が海水で満たされた時点でポンプ24を停止させ、バルブ21を閉じる。ポンプ24を再稼働させ海水塔内に海水を注入し、液面26の高さH1が10mになった時バルブ31を閉じ、ポンプ24を停止させる。淡水塔12の上下に配置されたバルブ43、45、47を開にし、流量計52で流量を確認しながらポンプ46を作動させ、配管58を通して淡水の給水を行い、淡水塔12内部に淡水を投入する。淡水槽17が淡水で満たされた時点でポンプ46を停止させ、バルブ45を閉じる。ポンプ46を再稼働させ淡水塔内に淡水を注入し、液面42の高さH2が10mになった時バルブ52を閉じ、ポンプ46を停止させる。バルブ22,43を閉じバルブ21,51を開にすると海水塔11の頂部空間27、淡水塔12の頂部空間44及び連通パイプ13内の圧力は水頭H1、H2に依存して低下し、真空に近いものとなる。次いで、海水塔11の頂部空間27、淡水塔12の頂部空間44及び連通パイプ13内に残留する空気を排除するため、真空ポンプ15を作動させ、海水塔11、淡水塔12、連通管13内部を真空にする。この時の真空度は真空計28で確認することができる。これにより海水塔内部、淡水塔内部にトリチェリ真空が形成される。なお、海水塔内部、淡水塔内部はトリチェリ真空に達する手前から、海水及び、淡水に沸騰が起こる。トリチェリ真空が形成されるに至った時点で、バルブ20を閉じ、真空ポンプ15を停止させる。この時、海水塔11内の液面26の高さは、海水槽16の液面35からH1の高さとなり、H1は約10mになる。また淡水塔12内の液面42の高さは、淡水槽17の液面53からH2の高さとなり、H2は約10mになる。次いでバルブ31を閉じたまま、バルブ29,32を開にし、流量計36で流量を計測しながら海中から汲み上げた海水をフィンチューブ型熱交換器冷却手段14のチューブ62内を通過させ、海水塔11上部の液面近傍に排出させる。また、この液面近傍には温度センサ20が設置されており、この温度センサ20で検出される温度が加熱手段19に設定されている制御温度より低い場合は、加熱手段19がPID制御でヒータ23を作動させ海水塔11の液面近傍の海水25を加温する。この結果、液面付近では安定した沸騰状態が維持され、海水塔11の上部空間27は常に飽和水蒸気圧で満たされる。海水塔11の上部は外壁面が断熱材で包囲されているので、水蒸気が壁面で凝縮することはなく、水蒸気はもっぱらフィンチューブ型熱交換器14のフィン61表面で凝縮する。また、フィンチューブ型熱交換器14にはポンプ24により、絶えず冷却水が供給されるので、凝縮能力が維持される。連通管13の液面を覆うフロート部材60は、連通管13の上部より吊下げる方法で保持されており、淡水が上部空間27に再蒸発するのを抑制する。これら一連の動作において、上部空間27では海水の沸騰蒸発と、発生する蒸気の冷却凝縮が同時に進行するため、上部空間27の容積、圧力は一定に保たれる。また、これら一連の動作は、人為的な制御が不要で全て自律的に進行する。フィン61表面に凝結する水分は、直下の受け皿63に滴下して、淡水になり連通管内13内部に流下する。連通管内の液面高さは一定に保持されるので、流下する淡水は逐次淡水塔12内を下方に押し出され、淡水槽17に至り、淡水槽17の堰54を乗り越え、回収槽55に至る。回収槽55内の淡水はバルブ57を開にし、流量計56で流量を計測しながら外部に取り出す。なお、ポンプ24から供給される海水量は流量計56で確認可能であるが、海水塔11の上部空間で蒸発する海水量より多い場合、過剰分の海水は、海水塔11を逐次下方に押しやられて海水槽16に至り、堰40を乗り越えてサブ貯留槽37から外部に排出される。海水の減圧蒸留装置における、海水温度と、蒸気圧と、蒸発量についての実測データとして、例えば実施文献たばこ塩産業塩事業版2004.09.25Encyclopedia塩百科38財ソルトサイエンス研究事業団専務理事橋本壽夫真空式製塩法と加圧式製塩法がある。本実施文献は4連の真空式蒸発缶であって、各蒸発缶の直径は5m、高さは15mである。また、稼働時における各缶の温度°C、圧力mmHg、単位時間当たりの蒸発重量thについて、表1の関係が測定されている。図3は表1の温度°Cと、飽和蒸気圧力mmHgとの関係を直交座標にプロットし、回帰式を求めたものである。図中に示す回帰式から35°Cにおける飽和蒸気圧を外挿すると約40mmHgになる。図2は表1の温度°Cと、単位時間当たりの蒸発重量thとの関係を直行座標にプロットし、回帰式を求めたものである。図中に示す回帰式を用い35°Cにおける単位時間当たりの蒸発量を推定すると、約37thになる。図1に示す本発明の海水塔11の上部につて、内部直径Dを5mとすると、前記実施文献と同一の減圧蒸留条件になる。従って、本発明の実施例では海水塔11上部の海水温度制御値を35°Cとすることで、単位時間当たり約37トンの淡水を製造できる。なお、上記内径5mの蒸発缶での淡水の製造能力37thを、単位面積当たりの製造能力に換算すると、1分間当たりの製造量は31.4Kgm2minとなる。従って、内直径Dを適宜な数値に設定することで、要求製造能力に応じた減圧蒸留装置を設計することができる。"