(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-08-25
(45)【発行日】2023-09-04
(54)【発明の名称】淡水化装置
(51)【国際特許分類】
C02F 1/14 20230101AFI20230828BHJP
C02F 1/04 20230101ALI20230828BHJP
B01D 1/00 20060101ALI20230828BHJP
【ＦＩ】
C02F1/14 A
C02F1/04 G
B01D1/00 Z
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2023072980
(22)【出願日】2023-04-27
【審査請求日】2023-04-27
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】502193565
【氏名又は名称】小畑 隆治
(74)【代理人】
【識別番号】100114627
【弁理士】
【氏名又は名称】有吉 修一朗
(74)【代理人】
【識別番号】100182501
【弁理士】
【氏名又は名称】森田 靖之
(74)【代理人】
【識別番号】100175271
【弁理士】
【氏名又は名称】筒井 宣圭
(74)【代理人】
【識別番号】100190975
【弁理士】
【氏名又は名称】遠藤 聡子
(72)【発明者】
【氏名】小畑 隆治
【審査官】石岡 隆
(56)【参考文献】
【文献】特開平０８－２１５６７０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１７１３６８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－０４５０４７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２２－１５２５６２（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０４２１０１２１（ＵＳ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ０１Ｂ１／００－１／０８
Ｂ０１Ｄ１／００－８／００
Ｃ０２Ｆ１／０４－１／１８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
略箱状体に形成され、側面の少なくとも一部と天面から、内部に光が透過可能である外箱と、前記外箱の内部空間に、その全部が配置された略箱状体であり、側面及び天面から、内部に光が透過可能であると共に、その内部に貯留した原水を蒸留する内箱と、
前記内箱の内部で発生した水蒸気が供給され、前記水蒸気を結露させる水受部と、
前記水受部から水が供給され、間欠的に放水する放水器と、
前記放水器からの放水を受ける容器体であり、前記外箱の外部に水を排出する第１の排水経路に接続された集水部とを備える
淡水化装置。
【請求項2】
前記放水器の一端側に取り付けられた第１のワイヤーと、前記第１のワイヤーの一部と嵌合すると共に、前記放水器の昇降動作または回転動作に伴い回転する第１の歯車部と、
前記第１の歯車部に固定され、同第１の歯車部と一体的に回転する軸部材であり、その一端側が前記内箱の内部空間、かつ、貯留した原水の水面より上方に配置された回転軸と、
前記内箱の内部空間に位置する前記回転軸に取り付けられ、同回転軸と共に回転する第１の羽根部材とを備える
請求項１に記載の淡水化装置。
【請求項3】
前記内箱及び前記水受部は、前記放水器を挟んで、その両側に１組ずつ設けられた、第１の内箱及び第１の水受部と、第２の内箱及び第２の水受部を有して構成され、前記放水器の他端側に取り付けられた第２のワイヤーと、
前記第２のワイヤーの一部と嵌合すると共に、前記放水器の昇降動作または回転動作に伴い回転する第２の歯車部とを備え、
前記回転軸は、前記第１の歯車部及び前記第２の歯車部に固定され、同第１の歯車部及び同第２の歯車部と一体的に回転すると共に、その他端側が前記第２の内箱の内部空間、かつ、貯留した原水の水面より上方に配置され、
前記第２の内箱の内部空間に位置する前記回転軸に取り付けられ、同回転軸と共に回転する第２の羽根部材が設けられた
請求項２に記載の淡水化装置。
【請求項4】
前記内箱は、天面が開口したガラス製の略箱状体であり、その内部に貯留した原水を蒸留する内箱下部材と、強化ガラス製の略箱状体であり、その天面に前記水受部に水蒸気を供給する水蒸気供給部が形成されると共に、前記内箱下部材に上方から重なり、同内箱下部材と共に略箱状体を形成する内箱上部材で構成された請求項１に記載の淡水化装置。
【請求項5】
前記放水器を昇降可能または回転可能に軸支する放水器回転軸が取り付けられ、かつ、前記内箱における前記放水器側の側面と平行に設けられた側壁を有する土台部を備え、前記内箱の下部側、かつ、その外周面の全周に沿って、前記外箱の内周面側と同内箱の外周面側との間、及び、前記側壁と同内箱の外周面側との間に、光を反射する反射板部が架け渡され、
前記反射板部は、鉛直方向において、前記外箱の内周面側、又は、前記側壁側の位置よりも、前記内箱の外周面側の位置が低く形成されると共に、前記内箱の外周面側に、前記外箱の外部に水を排出する第２の排水経路が接続された
請求項１に記載の淡水化装置。
【請求項6】
前記放水器は、鹿威し構造により間欠的に放水を行い、前記放水器は、一端側に、前記水受部から供給された水を受けて貯留可能であると共に、その端部が開口した貯水部が形成され、
前記貯水部の前記端部側には、前記鹿威し構造による前記放水器の昇降動作に伴い、前記開口を開閉する蓋部が取付けられた
請求項１に記載の淡水化装置。
【請求項7】
前記外箱は、側面の１つが、外側方向に向けて張り出した凹状に形成され、かつ、同側面は、内周面側に位置する光を反射可能な反射板と、外周面側に位置する前記反射板を支持する支持板で形成された請求項１に記載の淡水化装置。
【請求項8】
前記外箱は、側面の１つに開閉可能な扉構造が設けられた請求項１に記載の淡水化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は淡水化装置に関する。詳しくは、簡易な構造で管理が容易であると共に、社会に既にあるエネルギーを消費せずに、効率良く、海水等の塩分を多くふくむ水を、清浄な水に淡水化できる淡水化装置に係るものである。
【背景技術】
【0002】
近年、異常気象の発生や、地球温暖化又は環境汚染の進行等により、自然水等の水資源の枯渇が深刻な問題となっている。
【0003】
とりわけ、地球温暖化の影響から土地の乾燥化が進み、砂漠化が進行しているため、地下水の塩分濃度が上昇する等して、生活用水の確保が難しい地方が著しく増加している。
【0004】
また、離島等では、飲料水、園芸植物等の灌漑水を目的として淡水を入手することは重要な問題である。
【0005】
このような自然環境の変化及び生活用水の使用量の増加等から、飲料水等の生活用水の確保が、世界各国において、極めて重要な課題となりつつある。
【0006】
こうしたなか、従来、海水等の無機あるいは有機の物質を多く含有した水から、清浄な淡水を得る方法として、蒸留法、逆浸透圧法、イオン交換膜を用いた電気透析法等が採用されている。
【0007】
また、例えば、蒸留法において、簡易な装置機構で淡水を得る淡水化装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【0008】
ここで、特許文献１に記載された淡水化装置では、原水タンクに海水を入れ、密閉蓋で密閉し、太陽熱で加熱して水蒸気を発生させる。また、発生した水蒸気を、断熱材を巻いたフレキシブルな送気ホースを経由して冷却箱に入れ、冷却蓋で密閉し、蓋を外から海水で冷却して内壁に結露水を得る構造となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【文献】実用新案登録第３１７５７５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
しかしながら、特許文献１に記載された淡水化装置では、原水タンクに海水を入れる作業や、海水を冷却蓋の表面に設けた気化促進布に散布する作業は、人力により行われており、作業者に負担を強いるものとなっている。
【0011】
また、そもそも、特許文献１に記載された淡水化装置では、人力を用いることを前提としているため、大規模な装置や多数の装置を用いて、大量の淡水を得ることが困難であった。
【0012】
また、真空ポンプを利用した多段蒸留装置や、極めて高い圧力を必要とする逆浸透圧法の利用では、消費エネルギーが大きく、装置が大型で高価になるため、現実的に運用する手段としては採用し難いものとなっている。
【0013】
本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであり、簡易な構造で管理が容易であると共に、社会に既にあるエネルギーを消費せずに、効率良く、海水等の塩分を多くふくむ水を、清浄な水に淡水化できる淡水化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】
【0014】
上記の目的を達成するために、本発明の淡水化装置は、略箱状体に形成され、側面の少なくとも一部と天面から、内部に光が透過可能である外箱と、前記外箱の内部空間に配置された略箱状体であり、側面及び天面から、内部に光が透過可能であると共に、その内部に貯留した原水を蒸留する内箱と、前記内箱の内部で発生した水蒸気が供給され、前記水蒸気を結露させる水受部と、前記水受部から水が供給され、間欠的に放水する放水器と、前記放水器からの放水を受ける容器体であり、前記外箱の外部に水を排出する第１の排水経路に接続された集水部とを備える。
【0015】
ここで、略箱状体に形成され、側面の少なくとも一部と天面から、内部に光が透過可能である外箱と、外箱の内部空間に配置された略箱状体であり、側面及び天面から、内部に光が透過可能であると共に、その内部に貯留した原水を蒸留する内箱によって、内箱の内部に貯留した原水を太陽光の熱で温め、水蒸気を得ることができる。また、外箱の内側に内箱を配置したことで、外箱の外気に比べて、外箱の内部の空気が温められやすくなり、熱効率を上げることができる。また、外箱を介して内箱を保護することが可能となる。
【0016】
また、水受部に、内箱の内部で発生した水蒸気が供給され、水蒸気を結露させることによって、水蒸気を液化させて水を得ることができる。即ち、原水を蒸留して、清浄な水を得ることができる。
【0017】
また、放水器に、水受部から水が供給され、間欠的に放水することによって、水受部から集水部へと水を移動させると共に、水の移動を利用して、放水器の昇降動作または回転動作を生じさせることができる。
【0018】
また、集水部が、放水器からの放水を受ける容器体であり、外箱の外部に水を排出する第１の排水経路に接続されたことによって、放水器から放水された水を集めて、第１の配水経路を介して、水を外箱の外部に排出することができる。即ち、淡水化装置から清浄な水を取り出すことが可能となる。
【0019】
また、放水器の一端側に取り付けられた第１のワイヤーと、第１のワイヤーの一部と嵌合すると共に、放水器の昇降動作または回転動作に伴い回転する第１の歯車部を備える場合には、放水器の昇降動作または回転動作を駆動力として、第１の歯車部を回転させることができる。
【0020】
また、第１の歯車部に固定され、第１の歯車部と一体的に回転する軸部材であり、その一端側が内箱の内部空間、かつ、貯留した原水の水面より上方に配置された回転軸と、内箱の内部空間に位置する回転軸に取り付けられ、回転軸と共に回転する第１の羽根部材を備える場合には、第１の歯車部及び回転軸の回転に伴い、第１の羽根部材が回転する。このことによれば、第１の羽根部材を回転させ、内箱の内部空間の気相部分に空気の流れ、特に上昇気流が生じることで、発生した水蒸気を上方に向けて排出しやすくなり、蒸留の効率を高めることができる。
【0021】
また、内箱及び水受部が、放水器を挟んで、その両側に１組ずつ設けられた、第１の内箱及び第１の水受部と、第２の内箱及び第２の水受部を有して構成された場合には、１つの放水器に対して、２組の内箱及び水受部から、清浄な水を供給することができる。これにより、より効率良く原水を淡水化することが可能となる。
【0022】
また、放水器の他端側に取り付けられた第２のワイヤーと、第２のワイヤーの一部と嵌合すると共に、放水器の昇降動作または回転動作に伴い回転する第２の歯車部を備える場合には、放水器の昇降動作または回転動作を駆動力として、第１の歯車部に加えて、第２の歯車部も回転させることができる。
【0023】
また、回転軸が、第１の歯車部及び第２の歯車部に固定され、第１の歯車部及び第２の歯車部と一体的に回転すると共に、その他端側が第２の内箱の内部空間、かつ、貯留した原水の水面より上方に配置され、第２の内箱の内部空間に位置する回転軸に取り付けられ、回転軸と共に回転する第２の羽根部材が設けられた場合には、第１の歯車部、第２の歯車部及び回転軸の回転に伴い、第２の羽根部材が回転する。このことによれば、第２の羽根部材を回転させ、第２の内箱の内部空間の気相部分に空気の流れ、特に上昇気流が生じることで、発生した水蒸気を上方に向けて排出しやすくなり、蒸留の効率を高めることができる。
【0024】
また、内箱は、天面が開口したガラス製の略箱状体であり、その内部に貯留した原水を蒸留する内箱下部材と、強化ガラス製の略箱状体であり、内箱下部材に上方から重なり、同内箱下部材と共に略箱状体を形成する内箱上部材で構成された場合には、原水を貯めた内箱下部材に、内箱上部材を重ねて、１つの内箱を構築することができる。また、内箱上部材が強化ガラス製であることから、通常のガラスよりも強度が高く、内箱上部材に対して、様々な加工が行いやすくなる。即ち、例えば、孔部を形成可能となり、回転軸の取付け等を実現することができる。
【0025】
また、内箱上部材に、その天面に水受部に水蒸気を供給する水蒸気供給部が形成される場合には、内箱下部材から原水から生じた水蒸気が、内箱上部材の天面に向かって上昇し、これを水受部に向けて供給することができる。
【0026】
また、放水器を昇降可能または回転動作に軸支する放水器回転軸が取り付けられ、かつ、内箱における放水器側の側面と平行に設けられた側壁を有する土台部を備える場合には、土台部を介して放水器を昇降可能に支持する構造となる。
【0027】
また、内箱の下部側、かつ、その外周面の全周に沿って、外箱の内周面側と内箱の外周面側との間、及び、側壁と内箱の外周面側との間に、光を反射する反射板部が架け渡された場合には、外箱の天面又は側面を透過した太陽光を反射して、内箱の内部をより一層温めやすくなる。この結果、蒸留の効率を高めることができる。
【0028】
また、反射板部は、鉛直方向において、外箱の内周面側、又は、側壁側の位置よりも、内箱の外周面側の位置が低く形成されると共に、内箱の外周面側に、外箱の外部に水を排出する第２の排水経路が接続された場合には、内箱の内部で発生した水蒸気の一部が水受部に供給されず、内箱から漏れ出て、外箱の内部空間で生じた結露した水を反射板部で集めることができる。また、結露した水を、第２の排水経路を介して、外箱の外部に排出することができる。即ち、水受部及び放水器を介在しない結露した水も、清浄な水として取り出すことが可能となる。
【0029】
また、放水器は、鹿威し構造により間欠的に放水を行い、放水器は、一端側に、水受部から供給された水を受けて貯留可能であると共に、その端部が開口した貯水部が形成され、貯水部の端部側には、鹿威し構造による放水器の昇降動作に伴い、開口を開閉する蓋部が取付けられた場合には、貯水部で一時的に水を溜め、蓋部で開口を抑えて、集水部に向けて水を放水する前に、貯水部から外部に水がこぼれることを抑止できる。即ち、例えば、鹿威し構造で、貯水部に水が溜まっていく状態では、蓋部が開口を閉塞している。また、水が一定量以上溜まって放水器が降下し、放水器から集水部に貯めた水を放水する際に、蓋部が開くことで、貯水部の水を外部にこぼすことなく、集水部に水を移動させることができる。また、放水器が、鹿威し構造により間欠的に放水することによって、水受部から集水部へと水を移動させると共に、鹿威し構造による放水器の昇降動作を生じさせることができる。
【0030】
また、外箱が、側面の１つが、外側方向に向けて張り出した凹状に形成され、かつ、側面は、内周面側に位置する光を反射可能な反射板と、外周面側に位置する反射板を支持する支持板で形成された場合には、装置を設置する場所に併せて、太陽光の光を効率良く利用することができる。即ち、例えば、装置が北半球の土地に設置される際には、太陽は南から差すため、外箱の側面のうち、日当たりが悪い北側に位置する側面を、凹状の反射板と支持板で構成する。こうすることで、南から指す太陽光を、反射板で反射して、内箱に太陽光が当たりやすくすることができる。
【0031】
外箱が、側面の１つに開閉可能な扉構造が設けられた場合には、扉構造から作業者が外箱の内部に入りやすくなり、保守作業等を行いやすくなる。
【発明の効果】
【0032】
本発明に係る淡水化装置は、簡易な構造で管理が容易であると共に、社会に既にあるエネルギーを消費せずに、効率良く、海水等の塩分を多くふくむ水を、清浄な水に淡水化できるものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】本発明の実施の形態の淡水化装置を複数設けた態様を示す概略平面図である。
【図2】１つの淡水化装置の構造を示す概略斜視図である。
【図3】外箱の一部、内箱及び放水器の内部構造を示す概略断面図である。
【図4】内箱上部材の天面、水蒸気供給部及び水受け部の構造を示す概略図である。
【図5】（ａ）は、放水器と周辺構造の概略正面図であり、（ｂ）は、放水器に水を溜めている状態での、図５（ａ）における右側から見た第１歯車と放水器本体の周辺構造を示す概略側面図であり、（ｃ）は、放水器本体から放水する状態での、図５（ａ）における右側から見た放水器本体と第２歯車の周辺構造を示す概略側面図である。
【図6】（ａ）は、放水器本体の開口を蓋が閉塞した状態を示す概略側面図であり、（ｂ）は、蓋が開き、放水器本体が放水する状態を示す概略側面図である。
【図7】放水器本体の蓋の別バリエーションの構造を示す概略図である。
【図8】外箱と内箱の間、及び、内箱と土台部の間にかけ渡された反射板の配置を示す概略平面図である。
【図9】側面の１つに反射板を設けた構造を有する外箱の形状を示す概略平面図である。
【図10】支持枠の構造を示す概略斜視図である。
【図11】水車型の放水部の構造を示す概略図である。
【図12】天秤・シーソー方式の放水部の構造を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0034】
［本発明の実施の形態］
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。
なお、以下に示す構造は、本発明を適用した淡水化装置の一例であり、本発明の内容はこれに限定されるものではなく、適宜設定変更することが可能である。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。
なお、以下に示す構造は、本発明を適用した淡水化装置の一例であり、本発明の内容はこれに限定されるものではなく、適宜設定変更することが可能である。
【0035】
本発明を適用した淡水化装置の一例である淡水化装置Ａは、海水等の原水から、清浄な淡水を得るための装置であり、例えば、運用したい土地において、複数の淡水化装置Ａを設置して、清浄な水を効率良く得るための装置である（図１参照）。
【0036】
ここで、図１では、一例として、３つの淡水化装置Ａを、一例に並べて配置した状態を示している。また、図１に示すように、淡水化装置Ａからは、排水経路１００及び排水経路１０１を介して、淡水化装置Ａの外部に、淡水化した清浄な水を取り出し可能に構成されている。
【0037】
また、排水経路１００は、図示しない貯水タンク等に接続され、淡水化した清浄な水を集めるための経路である。また、排水経路１０１は、淡水化装置Ａの近傍に設けた植物Ｇ（例えば、サボテン、アロエ、オリーブ等）に、清浄な水を撒くための経路である。なお、排水経路１００及び排水経路１０１の用途は任意であり、適宜設定することができる。
【0038】
また、図１及び図２に示すように、淡水化装置Ａは、外箱１と、内箱２ａと、内箱２ｂと、放水部３を備えている。なお、図１及び図２では、内箱２ａ、内箱２ｂ及び放水部３の位置関係を明確にするために、外箱１の内部構造を図示し、外箱１については外形を簡略的に示している。
【0039】
ここで、外箱１は、内箱２ａ、内箱２ｂ及び放水部３を覆う箱状体であり、内箱２ａ、内箱２ｂ及び放水部３を外部環境から保護すると共に、外箱１の内部空間の温度が温まりやすくするための部材である。
【0040】
また、内箱２ａ及び内箱２ｂは箱状体であり、その内部に海水等の原水を貯留して、蒸留するための部材である。
【0041】
また、放水部３は、内箱２ａ及び内箱２ｂの内部で生じた水蒸気から液化した水滴が供給され、鹿威し構造により、後述する集水部４に間欠的に水を移動させる部材である。また、放水部３は、鹿威し構造により、間欠的な昇降動作を生じさせる駆動部材である。
【0042】
また、図１及び図２に示すように、１つの外箱１の内部空間には、内箱２ａと内箱２ｂの２つの箱状体が配置されている。また、外箱１の内部空間では、１つの放水部３を挟んでその両側に、内箱２ａと内箱２ｂが配置されている。なお、淡水化装置Ａでは、１つの放水部３に対して、２つの内箱２ａ及び内箱２ｂから清浄な水を供給する構造を示しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、１つの放水部３に対して、１つの内箱から清浄な水を供給する態様や、１つの放水部３に対して、３つ以上の内箱を設けて、それぞれの内箱から清浄な水を供給する態様も採用しうる。
【0043】
続けて、詳細な構造を説明する。
【0044】
［外箱］
外箱１は、底面が開口した箱状体であり、天面及び側面はガラスで形成され、太陽光が透過可能となっている。そのため、外箱１に太陽光が照射されると、光が透過して、外箱１の内部空間の温度が温められやすい構造となっている。
外箱１は、底面が開口した箱状体であり、天面及び側面はガラスで形成され、太陽光が透過可能となっている。そのため、外箱１に太陽光が照射されると、光が透過して、外箱１の内部空間の温度が温められやすい構造となっている。
【0045】
このように、外箱１の天面及び側面が、光が透過可能に形成されたことで、内箱２ａ及び内箱２ｂにおいて、海水等の原水が貯められた貯水部や、内箱２ａ及び内箱２ｂの内部の空気が温められ、原水を蒸発させて水蒸気が生じやすくすることができる。
【0046】
また、図３に示すように、外箱１は、その底面側の開口が鉛直下方に向くように配置されている。なお、図３では、外箱１の底部側の構造、内箱２ａ及び放水部３の内部構造を明確にするために、内箱２ｂを省略して、部分的な構造の概略断面を示している。
【0047】
また、図３に示すように、外箱１の底部側の端部には、金属製の枠部１０が取付けられている。この枠部１０がガラス製の外箱１を強固に支持することで、淡水化装置Ａの設置場所に、外箱１を安定して配置可能となる。また、必要があれば、外箱１の四角の外縁及び天面四隅の部分にも金属製の枠部を取り付けることもできる。
【0048】
また、外箱１における天面は着脱式の構造とすることができる。例えば、外箱１のサイズが大きくなる構造では、天面を着脱式の構造とすることで、作業者等が、外箱１や外箱１の内部のメンテナンス等を行いやすくなる。
【0049】
なお、外箱１は、天面及び側面から構成された１つの箱状体となっているが、外箱１の構造としては、淡水化装置Ａを設置する場所の外部環境に合わせて、箱状体を２つ以上設けた構造とすることができる。例えば、二重や三重、または、それ以上の数の箱状体で外箱を構築することも可能である。
【0050】
また、図３に示すように、淡水化装置Ａを設置する土地にコンクリート基礎部１０３を設けて、その上に外箱１が設置されている。
【0051】
ここで、必ずしも、淡水化装置Ａを設置する土地にコンクリート基礎部１０３を設けて、その上に外箱１が設置される必要はない。例えば、平坦な土地の地面上に直接、外箱１を設置することも可能である。但し、天候などによる土地の形状の変化等を受けにくく、外箱１を、より安定して設置できる点から、淡水化装置Ａを設置する土地にコンクリート基礎部１０３を設けて、その上に外箱１が設置されることが好ましい。また、コンクリート基礎部１０３に変えて、耐重量性のあるレンガや石材等で基礎部を構築することも可能である。
【0052】
また、図３に示すように、外箱１の底面側、かつ、コンクリート基礎部１０３の上端面には、砂や砂利、活性炭、鉱物の焼成材等で構成された透水層１０４が設けられている。また、後述する内箱２ａの下部に配置された反射板５０と、放水部３の土台部３１は、透水層１０４の上に配置されている。また、透水層１０４中の、反射板５０の下部には、内箱２ａ及び反射板５０を支持する支持枠８が設置されている。また、反射板５０は、内箱２ａを透過した太陽光を反射する部材である。また、透水層１０４中の、土台部３１の下部には、放水部３を支持する支持枠９が設置されている。
【0053】
ここで、支持枠８は、重量物を支えることができる支持部材あり、四角形状の枠本体８０と、桟部材８１及び桟部材８２を有している（図１０参照）。また、枠本体８０、桟部材８１及び桟部材８２のそれぞれには、水を通過させるための切り欠き８３が形成されている。支持枠８をコンクリート基礎部１０３の上に設置し、透水層１０４で埋めて、内箱２ａ及び反射板５０を支持する構造となる。また、支持枠９も支持枠８と同様の形状を有している。
【0054】
［内箱］
図３に示すように、内箱２ａは、内箱下部材２０ａ及び内箱上部材２１ａを有している。内箱下部材２０ａは、天面が開口したガラス製の箱状体であり、かつ、内箱上部材２１ａは、底面が開口した強化ガラス製の箱状体である。
図３に示すように、内箱２ａは、内箱下部材２０ａ及び内箱上部材２１ａを有している。内箱下部材２０ａは、天面が開口したガラス製の箱状体であり、かつ、内箱上部材２１ａは、底面が開口した強化ガラス製の箱状体である。
【0055】
また、内箱上部材２１ａの方が、内箱下部材２０ａより大きく形成され、内箱下部材２０ａの上方から内箱上部材２１ａが重なって、内箱下部材２０ａを覆い、１つの箱が形成される。即ち、淡水化装置Ａでは、外箱１と内箱２ａ（又は内箱２ｂ）の二重箱の構造となっている。
【0056】
また、図３に示すように、内箱下部材２０ａの下部側は、海水等の原水Ｗを溜めておく貯留部２００となっている。また、原水Ｗの水面には、柱状の木炭２０１が複数浮かべられている。
【0057】
この貯留部２００に貯められた原水Ｗは、外箱１や、内箱上部材２１ａ又は内箱下部材２０ａを透過した太陽光を受けて温度が上昇し、蒸発して水蒸気を生じるものとなる。
【0058】
また、貯留部２００には、外箱１及び内箱上部材２１ａを挿通した図示しない原水供給管を介して、淡水化装置Ａの外部から、適宜、原水Ｗが供給される構造となっている。また、原水Ｗを供給する手段は、駆動装置等を介して自動的に供給する手段や、手動ポンプを介して供給する手段等、適宜設定することができる。
【0059】
また、貯留部２００の底部側には、図示しない残水排出管が接続されている。貯留部２００の原水Ｗから継続的に水蒸気が発生し、塩濃度が高くなった原水Ｗが、この残水排出管を介して、適宜、淡水化装置Ａの外部に排出される構造となっている。また、濃縮されて塩濃度が高くなった原水Ｗを別途取り出して、これから塩を取り出すことができ、副産物を得ることができる。
【0060】
また、貯留部２００の水面に浮かべられた複数の木炭２０１は、外箱１や、内箱上部材２１ａ又は内箱下部材２０ａを透過した太陽光を、貯留部２００の水面に集光発熱するための部材である。
【0061】
ここで、必ずしも、貯留部２００の水面には、柱状の木炭２０１が複数浮かべられる必要はない。但し、太陽光を集光発熱して、貯留部２００の原水Ｗに光が当たりやすくなり、原水Ｗが蒸発する効率を高めることができる点から、貯留部２００の水面には、柱状の木炭２０１が複数浮かべられることが好ましい。また、必ずしも木炭２０１が採用される必要はなく、木炭に変えて竹炭や活性炭等を用いることも可能である。
【0062】
【0063】
この水蒸気供給路２１０は、貯留部２００の原水Ｗが蒸発して生じた水蒸気を、水受部２１１に供給する経路である。
【0064】
また、水蒸気供給路２１０は、鉛直方向において、内箱上部材２１ａの天面に接続された位置から水受部２１１の位置に向けて、高さ位置が下がるように、斜め向きに形成されている。これにより、水蒸気が経路の途中で結露しやすくなり、かつ、液化した水が水受部２１１の方に移動しやすくなっている。なお、図４中では、水蒸気又は液化した水の移動する方向を矢印で示している。
【0065】
また、水蒸気供給路２１０は、必要に応じて、その外周面に断熱材を巻きつけ、水蒸気の液化を促進する構造とすることもできる。また、水蒸気供給路２１０は、図４において１つ設けられているが、複数設けることもできる。この際、複数の水蒸気供給路２１０のそれぞれを、１つの水受部２１１に繋げた構造とすることができる。また、水蒸気供給路２１０は、水蒸気供給路２１０となる部材を別途設けると共に、内箱上部材２１ａの天面に取り付け用の孔部を形成して、この孔部に部材を差し込んで、後付けで取り付ける構造とすることができる。
【0066】
また、水受部２１１は、供給された水蒸気を液化させる部分である。また、水受部２１１は、水蒸気供給経路の途中で液化した水を溜める部分でもある。さらに、水受部２１１は、液化した清浄な水を、放水部３に向けて供給する部分でもある。
【0067】
この水受部２１１では、水蒸気が供給されていない状態でも、容器中に一定量の正常な水が貯められている。また、水蒸気供給路２１０の先端２１０ａは、水受部２１１に溜まった水の中に配置され、水中に水蒸気が送り込まれる構造となっている。水蒸気が供給されると、容器中に溜まった水に触れて、結露させ液化させることができる。また、液化した水も、水受部２１１の容器に溜まり、容器から溢れて放水部３側に向けて流れ出ない分は、後に供給されてくる水蒸気の液化を促す水となる。
【0068】
また、例えば、保守等の関係で、水蒸気が供給されてない状態でも、水受部２１１には、作業者を介して、清浄な水が一定量入れられるものとなる。また、水受部２１１は、内箱上部材２１ａの側面に対して後付け可能に構成されている。この際、例えば、側面に取り付け用の孔部を設けると共に、この孔部に嵌合するフック状部を水受部２１１側に設けて、フック状部を孔部に引っ掛けて、内箱上部材２１ａの側面に水受部２１１を取り付けることができる。
【0069】
【0070】
また、内箱上部材２１ａの天面の放水部３側には、屋根板２１３が設けられている。屋根板２１３は、水受部２１１の上方を覆う板状体であり、水受部２１１への太陽光の照射量を減らす日除けである。
【0071】
この屋根板２１３を設けることで、水受部２１１の容器に溜まった水の温度上昇を抑え、水蒸気が結露して液化する効率を高めることができる。また、屋根板２１３は、図４に示すように、内箱上部材２１ａの天面に対して、上方から取り付け可能に構成されている。この際、屋根板２１３を天面に引っ掛ける等の構造にして、取り付けることができる。なお、図４では、屋根板２１３の部材を、内箱上部材２１ａの天面から分離した状態を示している。
【0072】
ここで、必ずしも、内箱上部材２１ａの天面の放水部３側に、屋根板２１３が設けられる必要はない。但し、上述したように、水受部２１１への太陽光の照射量を減らし、水蒸気が結露して液化する効率を高めることができる点から、内箱上部材２１ａの天面の放水部３側に、屋根板２１３が設けられることが好ましい。
【0073】
なお、上述した、水蒸気供給路２１０、水受部２１１及び屋根板２１３は、内箱２ｂにも同様の構造が設けられている（図２又は図３参照）。また、内箱２ｂの構造は、内箱２ａの構造と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【0074】
【0075】
ここで、放水器本体３０は、筒状に形成された容器であり、水受部２１１からの水が供給され、鹿威し構造により、間欠的に水を集水部４に放水する部材である。また、放水器本体３０は、鹿威し構造により、昇降動作を行い、プロペラ回転軸６の回転の駆動力を生じる部分でもある。
【0076】
また、土台部３１は、放水器本体３０を支持する部材であると共に、プロペラ回転軸６を回転させるための回転機構を有する部分でもある。回転機構の詳細は後述する。
【0077】
また、プロペラ回転軸６は、放水器本体３０の昇降動作に伴って回転する軸体であり、内箱２ａ及び内箱２ｂの内部に設けられたプロペラ６０（図１及び図３参照）を回転させる際の回転中心軸となる部材である。また、プロペラ回転軸６は、内箱上部材２１ａの側面に設けられたベアリング部２１４の位置でも回転自在に軸支されている（図３参照）。
【0078】
また、プロペラ６０は、内箱２ａ及び内箱２ｂの内部空間で回転することで、原水Ｗの上方の気相部分に空気の流れを生じさせる部材である。このプロペラ６０で空気の流れ、特に上昇気流が生じることで、発生した水蒸気を、上方の水蒸気供給路２１０に向けて排出しやすくなり、蒸留の効率を高めることができる。なお、プロペラ６０の形状は、内箱２ａ及び内箱２ｂの内部の気相部分で空気の流れを生じることができれば特に限定されるものではなく、適宜設定することができる。
【0079】
また、土台部３１は、図２及び図３に示すように、正面視で略コ字状である金属製のブロック体であり、２つの側壁３１０及び側壁３１１を有している。なお、土台部はブロック体を成形可能であれば、金属製のものに限定されず、他の素材が採用されてもよい。
【0080】
また、側壁３１０と側壁３１１の間に、放水器回転軸３１２が取り付けられ、放水器本体３０を昇降可能に軸支している（図３参照）。即ち、放水器回転軸３１２により、鹿威し構造が構築され、放水器本体３０の昇降動作が可能となる。
【0081】
また、本願明細書における「鹿威し構造」とは、集水器本体３０への水の溜まり具合に応じて、集水時と放水時で、その姿勢を変えるように昇降させるための構造である。
【0082】
より詳細には、集水時には、放水器本体３０の貯水部３００が上方に位置して、水受部２１１から供給される水が、貯水部３００に溜められる。また、放水時には、一定量の水が貯水部３００に溜まると、溜まった水の重みで、放水器本体３０の貯水部３００の設けられた側（先端側）が下がるように、放水器本体３０が降下し、貯水部３００から集水部４に向けて水が放出される。
【0083】
このように、鹿威し構造は、放水器本体３０の昇降動作による放水を間欠的に行うことを可能にする構造である。なお、放水器本体３０からの放水の詳細な動きは後述する。また、以下では、放水器本体３０のうち、貯水部３００が設けられた側を「先端側」と称し、その反対側を「後端側」と称するものとする。
【0084】
また、プロペラ回転軸６を回転させるための回転機構について説明する。図３及び図５（ａ）に示すように、放水器本体３０の先端側と後端側のそれぞれの側面に、ワイヤー取付部３０ａ及びワイヤー取付部３０ｂが設けられ、同部材に、ボールチェーン状のワイヤー３１３及びワイヤー３１４の一端が取り付けられている（図３、図５（ａ）～５（ｃ）参照）。
【0085】
また、ワイヤー３１３の他端と、ワイヤー３１４の他端のそれぞれに、重り３１５及び重り３１６が取り付けられている。
【0086】
また、土台部３１の側壁３１０の上部には取付塔３１７が設けられ、その上端にベアリング６１が取り付けられている（図３及び図５（ａ）参照）。また、土台部３１の側壁３１１の上部には取付塔３１８が設けられ、その上端にベアリング６２が取り付けられている。
【0087】
また、ベアリング６１に、ワイヤー３１４と嵌合する歯車部６３が回転自在に取り付けられている（図３及び図５（ａ）参照）。また、ベアリング６２に、ワイヤー３１３と嵌合する歯車部６４が回転自在に取り付けられている。
【0088】
このワイヤー３１３及びワイヤー３１４は、放水器本体３０の昇降動作に伴って移動する鎖状部材であり、ワイヤー中に設けられた複数のボール部（符号省略）が、歯車部６４又は歯車部６３に設けられた凹部（図示省略）に嵌合して、これらの歯車部材を回転させる駆動力を伝達する部材である。
【0089】
また、歯車部６３及び歯車部６４は、プロペラ回転軸６の軸体に固定され、プロペラ回転軸６と一体的に回転するよう構成されている。即ち、放水器本体３０の鹿威し構造による回転に伴い、プロペラ回転軸６、歯車部６３及び歯車部６４が一体的に回転する構造となっている。
【0090】
また、側壁３１０の放水器本体３０側には、筒状のガイド部３１９が設けられている（図３及び図５（ａ））。このガイド部３１９は、重り３１６を含むワイヤー３１４の他端側の一部を収容して、放水器本体３０の昇降に併せて移動するワイヤー３１４の他端側の移動を案内する部材である。
【0091】
また、同様に、側壁３１１の放水器本体３０側には、筒状のガイド部３２０が設けられている（図３及び図５（ａ）参照）。このガイド部３２０は、重り３１７を含むワイヤー３１３の他端側の一部を収容して、放水器本体３０の昇降に併せて移動するワイヤー３１３の他端側の移動を案内する部材である。
【0092】
図５（ｂ）に示すように、放水器本体３０の昇降動作に併せて、歯車６４に嵌合したワイヤー３１３が移動することで、歯車６４が、図５（ｂ）における時計回りの方向又は反時計周りの方向に回転する。また、歯車６４の回転に伴い、プロペラ回転軸６とプロペラ６０が回転し、内箱２ａの内部で空気の流れが生じるものとなる。
【0093】
また、ワイヤー３１４の他端側と重り３１５は、ガイド部３２０の中を移動することで、ワイヤー３１４の他端側の移動を安定化させることができる。
【0094】
また、図５（ｃ）に示すように、放水器本体３０の昇降動作に併せて、歯車６３に嵌合したワイヤー３１４が移動することで、歯車６３が、図５（ｃ）における時計回りの方向又は反時計周りの方向に回転する。また、歯車６３の回転に伴い、プロペラ回転軸６とプロペラ６０が回転し、内箱２ｂの内部で空気の流れが生じるものとなる。
【0095】
また、ワイヤー３１３の他端側と重り３１６は、ガイド部３１９の中を移動することで、ワイヤー３１３の他端側の移動を安定化させることができる。
【0096】
また、図３に示すように、放水器本体３０の先端側の上部及び後端側の上部には、小プロペラ３２が取り付けられている。この小プロペラ３２は、放水器本体３０が昇降する際に、放水器本体３０の先端側の移動又は後端側の移動で回転して、放水器本体３０の上方に空気の流れを生じさせる部材である。
【0097】
この小プロペラ３２で空気の流れを生じることで、外箱１の内側、かつ、内箱２ａ及び内箱２ｂの外側の空間で、空気が対流しやすくなり、水受部２１１に風を送って、水受部２１１での水蒸気を冷却する効果を高めることができる。
【0098】
ここで、必ずしも、放水器本体３０の先端側の上部及び後端側の上部には、小プロペラ３２が取り付けられる必要はない。但し、上述したように、外箱１の内側、かつ、内箱２ａ及び内箱２ｂの外側の空間で、空気が対流しやすくなり、水受部２１１に風を送って、水受部２１１での水蒸気を冷却する効果を高めることができる点から、放水器本体３０の先端側の上部及び後端側の上部には、小プロペラ３２が取り付けられることが好ましい。また、ここでは、放水器本体３０の昇降に伴い空気の流れを生じる構造であれば、小プロペラ３２の形状が採用される必要はなく、羽根状の部材や、団扇状の部材を用いることもできる。
【0099】
続いて、放水器本体３０の蓋３３の構造について説明する。図６（ａ）に示すように、放水器本体３０の先端側には、水受部２１１から供給される水を溜める貯水部３００が形成されている。また、放水器本体３０の先端には開口３４が形成され、この開口を閉塞する蓋３３が、ヒンジ３５を介して回転可能に取り付けられている。
【0100】
即ち、放水器本体３０の開口３４が蓋３３で閉塞された状態では、貯水部３００に貯められた水は、貯水部３００の外側に漏れないようになっている。
【0101】
また、蓋３３のうち貯水部３００を塞ぐ面には、ワイヤー３６を介して、重り３７が取り付けられている。また、貯水部３００の中には、複数の孔（図示省略）が形成された仕切り壁３８が設けられている（図６（ａ）及び図６（ｂ）参照）。重り３７は、ゴムや金属等で形成することができる。
【0102】
このワイヤー３６及び重り３７は、放水後、放水器本体３０の先端が上昇して、貯水部３００に水を溜める状態、即ち、貯水部３００が上方に位置した、集水時の位置に戻った際に、放水器本体３０の開口３４を蓋３３が閉塞するように、蓋を回転させる部材である。
【0103】
また、仕切り壁３８は、重り３７が放水器本体３０の開口３４の方に移動して、外に飛び出すことを抑止する部材である。また、仕切り壁３８に形成された孔の一部には、ワイヤー３６が挿通され、蓋３３と重り３７を接続することが可能となっている。また、仕切り壁３８の孔は、水を通過させる役目も果たす。
【0104】
また、放水器本体３０の先端部側の下方に集水部４が設けられている（図６（ａ）及び図６（ｂ）参照）。集水部４は、本体容器４０と、当接部４１を有している。本体容器４０は、放水器本体３０から放水された水を受けて、一時的に貯める部分であり、その底部に排水経路１００が接続されている。
【0105】
また、当接部４１は、ゴム等の弾性体で形成された部分であり、放水器本体３０が放水する際に、その先端と当接する部分である。当接部４１は、放水器本体３０の先端を受け止め、放水時に生じる衝撃を和らげる緩衝部材である。なお、当接部４１は、ゴムの代わりにばね部材等を用いることもできる。
【0106】
【0107】
まず、放水器本体３０が集水部４に水を放水した後、放水器本体３０の先端が上昇して、集水時の向き（先端側と貯水部３００が上方に位置する向き）に戻ると、重り３７は自重で仕切り壁３８から離れる方向に移動する（図６（ａ）参照）。
【0108】
この重り３７の移動で、ワイヤー３６が蓋３３を引っ張り、開放状態の蓋３３が回転して、放水器本体３０の開口３４が蓋３３で閉塞される。これにより、開口３４から水が漏れることなく、貯水部３００に水を溜めることが可能となる。
【0109】
また、集水時の状態で、貯水部３００に一定量の水が溜まると、放水器本体３０の先端が降下して、その先端側が下方、即ち、集水部４の方に移動していく。この際、放水器本体３０の降下の勢いにより、蓋３３に慣性力が働き、ヒンジ３５を介して、蓋３３は開口３４から離れるように回転して、開放状態となる。
【0110】
即ち、放水時には、蓋３３が開口３４を開放した状態となり、貯水部３００に溜まった水は、集水部４の容器本体に放出される（図６（ｂ）参照）。
【0111】
このように、放水体本体３０は、その昇降動作に応じて、蓋３３が開口３４を閉塞又は開放する構造となっており、貯水部３００に溜まった清浄な水が、放水体本体３０から漏れ出ることを抑止しつつ、集水部４に水を移動させることができる。
【0112】
また、放水器本体の蓋における別途の態様としては、図７に示すような構造も採用しうる。図７に放水器本体３０Ａは、ヒンジ３５ａを介して回転する蓋３３ａを有している。また、蓋３３ａに凸部３３０ａが設けられ、開口３４ａが形成された端面には、凹部３４０ａが設けられている。
【0113】
この放水器本体３０Ａでは、放水時から集水時に戻る際に、蓋３３ａが自重で開口３４ａの方に回転して、凸部３３０ａが凹部３４０ａに嵌合することで、蓋３３ａが開口３４ａを閉塞する。また、放水時には、蓋３３ａに慣性力が働き、ヒンジ３５ａを介して、蓋３３ａは開口３４ａから離れるように回転して、開放状態となる。このような蓋３３ａの構造を採用することも可能である。
【0114】
次に、外箱１の内部空間で生じる結露を集める構造について説明する。淡水化装置Ａでは、原則、内箱２ａ及び内箱２ｂの内部の原水Ｗを蒸留して、水蒸気を生じさせ、水受部２１１、放水器本体３０等で、集水部４に清浄な水を集めて、排水経路１００で装置の外部に送り出すことで、清浄な水を得ている。
【0115】
ここで、内箱２ａ及び内箱２ｂの内部で生じた水蒸気が、水蒸気供給路２１０を通らずに、継ぎ目等から漏れて、外箱１の内部空間、かつ、内箱２ａ及び内箱２ｂの外側に移動することがある。
【0116】
この外箱１の内部空間に生じた水蒸気が結露して液化した水は、内箱２ａ及び内箱２ｂの外周に沿って設けた、反射板構造７で集めるように構成されている（図８参照）。なお、反射板構造７は、内箱２ａと、内箱２ｂで同様の構造であるため、以下、内箱２ａを例に説明する。
【0117】
図８に示すように、平面視した状態で、内箱上部材２１ａの外周に沿って、反射板構造７が設けられている。この反射板構造７は、外箱１の内壁１１と内箱上部材２１ａの外周面との間に設けられた反射板７０と、土台部３１の側壁３１０と内箱上部材２１ａの外周面との間に設けられた反射板７１で構成されている。
【0118】
また、反射板７０と反射板７１が接続され、内箱上部材２１ａの外側を取り囲んだ構造となっている。また、反射板７０及び反射板７１は、太陽光を反射する板状部材で形成されている。
【0119】
また、図３に示すように、反射板７０は、支柱７３を介して、透水層１０４の上に設けられている。また、反射板７１も同様に、支柱７４を介して、透水層１０４の上に設けられている。
【0120】
また、図３に示すように、反射板７０は、外箱１の内壁１１から内箱上部材２１ａの外周面に向けて、斜め下方に傾いて配置されている。また、反射板７１は、土台部３１の側壁３１０から内箱上部材２１ａの外周面に向けて、斜め下方に傾いて配置されている。
【0121】
このように反射板構造７では、内箱上部材２１ａの外周面に向かって板状の部材が斜め下方に傾いた形状となっており、外箱１の内部空間に生じた水蒸気が結露して液化した水を、内箱２ａの方で、水を一点に集中して集めることが可能となっている。
【0122】
また、反射板構造７の内箱２ａ側の一部は、排水経路１０１（図１参照）と繋がっており、図８における反射板構造７の符合７０ａで示した一点に、水を集中して集め、符合７０の箇所に繋がった排水経路１０１を介して、淡水化装置Ａの外部に取り出すことができる。
【0123】
この反射板構造７で集めた水も、内箱２ａ内部の原水Ｗから生じた水蒸気が結露したものであり、清浄な水を得ることができる。また、反射板７０及び反射板７１は、太陽光を反射する板状部材で形成されたことから、外箱１を透過した太陽光を反射して、内箱２ａを温めやすくする機能も有している。
【0124】
このように、淡水化装置Ａでは、反射板構造７を介して、水受部２１１や、放水器本体３０を経由しない水についても、効率良く集めることができる。
【0125】
続いて、外箱１の別途の態様について説明する。外箱１は、天面及び側面の全てをガラスで形成する構造の他、淡水化装置を設置する場所に併せて、側面の一部を、凹状の反射部として形成することができる。
【0126】
例えば、図９に示す外箱１Ａでは、３つの側面１０Ａと、１つの反射面１１Ａで構成されている（天面の記載は省略）。側面１０Ａは強化ガラスで形成されている。また、反射面１１Ａは、凹状の支持板及び反射板で形成されている。また、反射面１１Ａの一部は、開閉可能な扉構造１１０Ａとなっており、ここを開閉して、作業者がメンテナンス等のため外箱１Ａの中に出入り可能となる。
【0127】
この外箱１Ａは、例えば、淡水化装置が、北半球の土地に設置される際には、日当たりが悪い北側に、反射面１１Ａが位置するように配置する。即ち、図９であれば、図中の下方が北で、図中の上方が南の方角となる。
【0128】
このような外箱１Ａの構造とすることで、南側から指す太陽光を、反射面１１Ａで反射して、内箱に太陽光が当たりやすくすることができる。
【0129】
また、本発明の淡水化装置Ａでは、放水部３が、鹿威し構造により間欠的な放水と昇降動作を生じさせる構造となっていたが、鹿威し構造の代わりに、例えば、以下のような構造も採用しうる。
【0130】
図１１には、放水部として水車３Ｘを設けた構造を示している。水車３Ｘは、水受部２１１Ｘから水が供給され、回転しながら、図示しない集水部へと水を移動させる。また、水車３Ｘは回転軸６Ｘと一体化して回転し、内箱２Ｘの内部で、プロペラ６０Ｘを回転させることが可能となっている。
【0131】
また、図１２には、放水部として、天秤・シーソー方式の構造を採用している。シーソー９０では、略Ｌ字状に配置された棒状部材９１の先端に、水受９２及び水受９３の容器が取付けられている。また、棒状部材９１は回転軸９４を中心に、図１２中における左右に９０度回転して、水受９２または水受９３から水が放水されるようになっている。なお、図１２では、水受９３が図中の右方向に９０度回転した状態の図を示している。
【0132】
即ち、図示しない内箱に設けられた水受部２１１Ｙから水が供給され、水受９２に水が溜まり一定以上の重さになると、シーソー９０が左側に９０度回転して、水受９２から放水される。この際、水受９３が水受部２１１Ｙの下に位置するようになる。また、水受９３に水が溜まり一定以上の重さになると、シーソー９０が右側に９０度回転して、水受９３から放水される。
【0133】
なお、水受９２または水受９３が水受部２１１Ｙの下方に来た位置において、水受９２または水受９３を静止させるために、別途、緩衝部材を設けたり、マグネットの磁力等を利用したりして、水受９２または水受９３を静止させる態様とすることも可能である。
【0134】
また、棒状部材９１には、強度を持たせるための硬い接続部材９５が取り付けられている。また、水受９３の下部にはボールチェーン状のワイヤー９６と重り９７が取り付けられ、ワイヤー９６が歯車９８に嵌合している。また、ワイヤー９６の一部と、重り９７は筒状のガイド部９９の中に入り動きがガイドされる。なお、図には示していないが、水受９２にも、これに対応するワイヤー、重り、ガイド部、歯車が設けられている。
【0135】
また、歯車９８のうち、いずれか１つには図示しない回転軸が一体的に取り付けられ、この回転軸が内箱の内部に挿通され、内箱内部にある回転軸に取り付けられたプロペラが、シーソー９０の回転に伴って回転する構造となっている。
【0136】
このように、本発明を適用した淡水化装置では、放水部として、水車型の構造や、天秤・シーソー方式の構造を採用することもできる。
【0137】
以上で説明した淡水化装置Ａは、外箱１の内側に、内箱２ａ及び内箱２ｂを配置して、二重箱の構造として、太陽光の熱を利用して、内箱の内部の原水Ｗを蒸留することで、別途の社会に既にある消費エネルギーを用いることなく、簡易な構造で、淡水化した清浄な水を得ることができる。
【0138】
また、淡水化装置Ａでは、放水器本体３０を鹿威し構造として、この昇降を利用して、プロペラ回転軸６及びプロペラ６０を回転させ、内箱２ａ及び内箱２ｂの内部に空気の流れ、特に上昇気流を生じさせることができる。これにより、内箱２ａ及び内箱２ｂの内部空間で、発生した水蒸気を、上方の水蒸気供給路２１０に向けて排出しやすくなり、蒸留の効率を高めることができる。
【0139】
また、淡水化装置Ａは、構造が簡易であり、かつ、保守もしやすいことから、砂漠等の厳しい環境下の土地にも設置しやすいものとなっている。また、複数の淡水化装置Ａを設置することで、海水等の原水Ｗから、効率良く、大量の清浄な水を得ることが可能である。
【0140】
以上のように、本発明の淡水化装置は、簡易な構造で管理が容易であると共に、社会に既にあるエネルギーを消費せずに、効率良く、海水等の塩分を多くふくむ水を、清浄な水に淡水化できるものとなっている。
【符号の説明】
【0141】
Ａ 淡水化装置
Ｗ 原水
１ 外箱
１０ 枠部
１１ 内壁
２ａ 内箱
２０ａ 内箱下部材
２１ａ 内箱上部材
２００ 貯留部
２０１ 木炭
２１０ 水蒸気供給路
２１０ａ （水蒸気供給路の）先端
２１１ 水受部
２１３ 屋根板
２１４ ベアリング部
２ｂ 内箱
３ 放水部
３０ 放水体本体
３０ａ ワイヤー取付部
３０ｂ ワイヤー取付部
３００ 貯水部
３１ 土台部
３１０ 側壁
３１１ 側壁
３１２ 放水器回転軸
３１３ ワイヤー
３１４ ワイヤー
３１５ 重り
３１６ 重り
３１７ 取付塔
３１８ 取付塔
３１９ ガイド部
３２０ ガイド部
３２ 小プロペラ
３３ 蓋
３４ 開口
３５ ヒンジ
３６ ワイヤー
３７ 重り
３８ 仕切り壁
４ 集水部
４０ 本体容器
４１ 当接部
５０ 反射板
６ プロペラ回転軸
６０ プロペラ
６１ ベアリング
６２ ベアリング
６３ 歯車部
６４ 歯車部
７ 反射板構造
７０ 反射板
７１ 反射板
７３ 支柱
７４ 支柱
８ 支持枠
８０ 枠本体
８１ 桟部材
８２ 桟部材
８３ 切り欠き
９ 支持枠
１００ 排水経路
１０１ 排水経路
１０３ コンクリート基礎部
１０４ 透水層
Ｇ 植物
３０Ａ 放水体本体
３３ａ 蓋
３３０ａ 凸部
３４ａ 開口
３４０ａ 凹部
３５ａ ヒンジ
１Ａ 外箱
１０Ａ 側面
１１Ａ 反射面
１１０Ａ 扉構造
２Ｘ 水車
２１１Ｘ 水受部
６Ｘ 回転軸
６０Ｘ プロペラ
９０ シーソー
９１ 棒状部材
９２ 水受
９３ 水受
９４ 回転軸
９５ 接続部材
９６ ワイヤー
９７ 重り
９８ 歯車
９９ ガイド部
２１１Ｙ 水受部
Ｗ 原水
１ 外箱
１０ 枠部
１１ 内壁
２ａ 内箱
２０ａ 内箱下部材
２１ａ 内箱上部材
２００ 貯留部
２０１ 木炭
２１０ 水蒸気供給路
２１０ａ （水蒸気供給路の）先端
２１１ 水受部
２１３ 屋根板
２１４ ベアリング部
２ｂ 内箱
３ 放水部
３０ 放水体本体
３０ａ ワイヤー取付部
３０ｂ ワイヤー取付部
３００ 貯水部
３１ 土台部
３１０ 側壁
３１１ 側壁
３１２ 放水器回転軸
３１３ ワイヤー
３１４ ワイヤー
３１５ 重り
３１６ 重り
３１７ 取付塔
３１８ 取付塔
３１９ ガイド部
３２０ ガイド部
３２ 小プロペラ
３３ 蓋
３４ 開口
３５ ヒンジ
３６ ワイヤー
３７ 重り
３８ 仕切り壁
４ 集水部
４０ 本体容器
４１ 当接部
５０ 反射板
６ プロペラ回転軸
６０ プロペラ
６１ ベアリング
６２ ベアリング
６３ 歯車部
６４ 歯車部
７ 反射板構造
７０ 反射板
７１ 反射板
７３ 支柱
７４ 支柱
８ 支持枠
８０ 枠本体
８１ 桟部材
８２ 桟部材
８３ 切り欠き
９ 支持枠
１００ 排水経路
１０１ 排水経路
１０３ コンクリート基礎部
１０４ 透水層
Ｇ 植物
３０Ａ 放水体本体
３３ａ 蓋
３３０ａ 凸部
３４ａ 開口
３４０ａ 凹部
３５ａ ヒンジ
１Ａ 外箱
１０Ａ 側面
１１Ａ 反射面
１１０Ａ 扉構造
２Ｘ 水車
２１１Ｘ 水受部
６Ｘ 回転軸
６０Ｘ プロペラ
９０ シーソー
９１ 棒状部材
９２ 水受
９３ 水受
９４ 回転軸
９５ 接続部材
９６ ワイヤー
９７ 重り
９８ 歯車
９９ ガイド部
２１１Ｙ 水受部
【要約】
【課題】簡易な構造で管理が容易であると共に、社会に既にあるエネルギーを消費せずに、効率良く、海水等の塩分を多くふくむ水を、清浄な水に淡水化できる淡水化装置を提供する。
【解決手段】本発明を適用した淡水化装置の一例である淡水化装置Ａは、外箱１と、内箱２ａと、内箱２ｂと、放水部３を備えている。外箱１は、内箱２ａ、内箱２ｂ及び放水部３を覆い、内箱２ａ、内箱２ｂ及び放水部３を外部環境から保護すると共に、外箱１の内部空間の温度が温まりやすくする。また、内箱２ａ及び内箱２ｂは箱状体であり、その内部に海水等の原水を貯留して、蒸留する。また、放水部３は、内箱２ａ及び内箱２ｂの内部で生じた水蒸気から液化した水滴が供給され、鹿威し構造により、集水部４に間欠的に水を移動させ、間欠的な昇降動作を生じさせる。
【選択図】図１
【解決手段】本発明を適用した淡水化装置の一例である淡水化装置Ａは、外箱１と、内箱２ａと、内箱２ｂと、放水部３を備えている。外箱１は、内箱２ａ、内箱２ｂ及び放水部３を覆い、内箱２ａ、内箱２ｂ及び放水部３を外部環境から保護すると共に、外箱１の内部空間の温度が温まりやすくする。また、内箱２ａ及び内箱２ｂは箱状体であり、その内部に海水等の原水を貯留して、蒸留する。また、放水部３は、内箱２ａ及び内箱２ｂの内部で生じた水蒸気から液化した水滴が供給され、鹿威し構造により、集水部４に間欠的に水を移動させ、間欠的な昇降動作を生じさせる。
【選択図】図１
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】