以下、本発明を図面に示した実施の形態� ��もって説明するが、本発明は、図面に示し� ��実施の形態に限定されるものではない。

 図1は、本発明の実施形態である蒸発装置 10の主要部を示す。蒸発装置10は、タービン12 と、タービン12の羽根14に海水Wを導入するノ� ��ル16とを含んで構成される。タービン12は、 タービン軸18を支える図示しない軸受によっ� ��支持されており、タービン軸18の回転軸18a� �中心に回転自在に構成されている。また、� �ズル16は、回転軸18aに平行な平面として構成 される羽根14a~14dの上に海水Wが落下するよう� ��位置決めされる。このように位置決めされ� ��状態で、ノズル16から海水Wを導入すると、� ��根14aへの最初の衝突によって水滴が生成さ� ��る。一方、海水Wの動圧によりタービン12は� ��図1中の矢印Rの方向に回転するため、羽根14 aへの最初に衝突で生成された水滴は次に羽� �14bに衝突しさらに細かい水滴に分裂する。� �らに加えて、タービン12が高速で回転するこ とによって分裂した水滴は、回転に伴って生 じる遠心力によって回転軸18aに対し略垂直な 方向Eに飛散し、これに伴う風圧の作用でさ� �に細かく分裂する。

 なお、本発明においては、タービン12の� �質は耐久性および剛性の高いものを用いる� �とが好ましく、また海水Wの動圧によって容� ��に回転しうるよう軽い材料によって形成す� ��ことが好ましい。また、図1には、海水Wが� �直方向に自然落下してタービン12に導入され る実施の形態を示したが、本発明は、海水W� �導入方向をこれに限定するものではなく、� �えば、所望の噴射手段を用いてノズル16から 海水Wをタービン12の羽根14に対して所望の方� ��から噴射してタービン12を回転させるもの� �あってもよい。さらに、本発明においては� �一つのタービン12に対して、複数のノズル16� ��ら海水Wを導入することもできる。以上、本 実施形態の蒸発装置10の物理的構成ならびに� ��の海水微粒化機構について説明してきたが� ��さらに、図2を参照しながら、本実施形態の 蒸発装置10の海水微粒化機構についてより詳� ��に説明する。

 図2は、本実施形態の蒸発装置10の海水微� ��化機構の理解を助けるために蒸発装置10が� �水Wを微粒化する態様を示した図である。

 図2(a)は、まさにノズル16からタービン12� �羽根14aに対して海水Wが矢印方向に導入され� ��直前の様子を示す。図2に示す実施形態にお いては、タービン12は、軸受を備えるタービ� ��支持部20、20によって減圧容器の底面Gから� �持されている。一方、図2(b)は、導入された� ��水Wの動圧によってタービン12が高速で矢印� ��向に回転し、複数の羽根14との衝突衝撃な� �びに遠心力による飛散によって海水Wから微� ��な水滴群が好適に形成され減圧容器内を拡� ��する様子を示す。微小な水滴Mは、重力に従 って減圧容器の底面Gに落下するまでの間、� �圧容器内を浮遊し、その間に各水滴Mの表面� ��らの拡散によって急速に蒸発が起こる。ま� ��、減圧容器内の空気は、タービン12の回転� �よりかき回されるため乱流状態になってお� �、水滴Mが長時間空中を漂うことになるので� ��その間に蒸発量はさらに増加する。

 なお、本発明においては、従来のスプレ� ��フラッシュ法のように海水Wをノズル16から� ��接噴霧させることを企図しておらず、水滴� ��微粒子化は上述したタービン12の回転機構� �よって実現する構成としたため、ノズル16の 径を噴霧のために微細化する必要がない。す なわち、ノズル16から導入される海水Wの流量 は、タービン12を高速で回転させるための動� ��を生じさせるのに充分な流量であって、且� ��、上述した機構によって充分に細かく分裂� ��た水滴に変換されうる流量であることが好� ��しく、そのような流量を確保するために、� ��発明においては、ノズル16の径を、数mm~数cm とすることができる。このノズル径の大きさ は、従来のスプレーノズルのノズル径に比較 して格段に大きいものであり、本実施形態の 蒸発装置10を用いた海水淡水化装置は、従来� ��スプレーフラッシュ法において不可避であ� ��た海水に含まれるスケール成分に起因する� ��ズルの詰まりの問題を生じさせないことが� ��解されよう。

 図1および図2に示した実施形態において� �、4つの羽根14を備えるタービン12を示したが 、本発明においては、羽根14の形状ならびに� ��の数を図1および図2に示した実施形態に限� �するものではない。すなわち、本発明にお� �るタービン12は、発電用水車のように回転運 動エネルギーを電気エネルギー等に変換して 使用することを目的とするものではなく、海 水Wの動圧を利用してタービン12を回転させ、 この回転力によって発生する羽根14と水滴の� ��突衝撃や遠心力による飛散などの作用を利� ��して水滴を好適に微粒子化する機構として� ��能するものであるので、当該機能に鑑みて� ��羽根14の形状ならびにその数などを設計す� �ことが望ましい。次に、上述した機能に鑑� �た第2の実施形態について図3および図4を参� �して以下説明する。

 図3は、本発明の第2の実施形態である蒸� �装置のタービン30を示す。図3において先に� �明したタービン12と共通する要素については 同じ符号を用いる。本実施形態のタービン30� ��、羽根14、タービン軸18の他に側壁板32L、32R を備えている。その他の構成については先に 説明した実施形態と同じである。次に、図4� �参照して、タービン30を用いた蒸発装置にお ける海水微粒化機構を以下説明する。

 図4は、タービン30を用いた蒸発装置にお� ��る海水微粒化機構を概念的に説明するため� ��タービン30の一部を拡大して示した概念図� �ある。本実施形態においては、図示しない� �ズル16からタービン30に導入された海水Wは、 羽根14aに衝突し、分裂して水滴(イ)となる。� ��に水滴(イ)は、側壁板32Rに衝突して分裂し� �滴(ロ)となったあと、側壁板32Lに衝突して分 裂し水滴(ハ)となる。次に、水滴(ハ)は、羽� �14bに衝突して分裂し水滴(ニ)となったあと、 さらに、側壁板32Lに衝突して分裂し水滴(ホ)� ��なる。水滴(ホ)は、再び羽根14bに衝突して� �裂し水滴(ヘ)となったあと遠心力によって飛 散する過程で風圧によってさらに分裂して微 小な水滴(ト)となって空気中に放散される。� ��上説明したように、タービン30は、側壁板32 L、32Rを備えることによって、水滴が羽根14と の衝突に加えて側壁板32L、32Rとの衝突の影響 を受けることによって水滴分裂による微粒化 が促進される。

 上述した説明においては、便宜上、単一� ��タービンを備える蒸発装置についてのみ図� ��して説明してきたが、本発明においては、� ��水淡水化装置における減圧容器に複数のタ� ��ビンを配設することが淡水化効率の向上の� ��から好ましいことはいうまでもない。図5は 、複数のタービン12が並設された本実施形態� ��蒸発装置40を示す。蒸発装置40においては、 並設された複数のタービン12がタービン支持� ��20、20によって図示しない海水淡水化装置の 蒸発部の減圧容器の上から吊下げ支持されて おり、タービン12は各々が独立して回転しう� ��ように構成されている。また、配管42によ� �て減圧容器内に導入された海水Wは、複数の� ��ービン12のそれぞれに対応して位置決めさ� �たノズル16から、タービン12の羽根14に落下� �るように構成されている。なお、本発明に� �いては、減圧容器内における複数のタービ� �12の配設態様は、図5に示した実施形態に限� �されるものではないが、各タービンから飛� �する水滴が互いにぶつからないように複数� �タービンを配設することが好ましい。

 図6は、上述した蒸発装置40を含む海水淡� ��化装置の蒸発部の減圧容器50を示す。図6(a)� ��示すように、減圧容器50は、蒸発装置40から 飛散する水滴が蒸発するために充分な時間浮 遊しうるように、また、水滴が蒸発するため に必要な落下速度に達するように、水滴の拡 散空間の高さhについて設計することが好ま� �い。また、図6(b)に示すように、減圧容器50� �、蒸発装置40から飛散する水滴が減圧容器50� ��内壁に衝突しないように、水滴の拡散空間� ��幅wについて設計することが好ましい。

 以上、蒸発装置が減圧容器内に設けられ� ��態様に基づいて本発明を説明してきたが、� ��発明の蒸発装置が設けられる海水淡水化装� ��の蒸発部は、減圧容器に限定されるもので� ��なく、密閉された容器であればよい。すな� ��ち、本発明の蒸発装置は、減圧蒸留に限ら� ��、大気圧下において海水を自然蒸発させ、� ��れを蒸留する海水淡水化装置に用いること� ��できる。