淡水化系統(tǒng)以及淡水化方法
【專利摘要】一種淡水化系統(tǒng)(2)，其具備：水槽(102)；疏水粒子層(104)，其位于水槽的下部，且由疏水粒子構(gòu)成；液化層(105)，其位于疏水粒子層的下方，向水槽導(dǎo)入液體(4a)，通過對被導(dǎo)入的液體進(jìn)行加熱而使其蒸發(fā)成為水蒸氣，水蒸氣通過疏水性粒子層并在液化層中液化，從而從液體獲得淡水，其中，所述淡水化系統(tǒng)具備：液體層高度控制部(106)，其基于與向水槽導(dǎo)入液體的導(dǎo)入量對應(yīng)的信息和水槽中的液體的液面高度的關(guān)系信息，來確定向水槽導(dǎo)入的液體高度；導(dǎo)入量控制部(1010)，其基于所確定的液體的液面高度，對向水槽導(dǎo)入的液體的導(dǎo)入量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
【專利說明】淡水化系統(tǒng)以及淡水化方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種使用了疏水粒子的淡水化系統(tǒng)以及淡水化方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 專利文獻(xiàn)1公開了一種使用了疏水粒子的淡水化系統(tǒng)及方法。
[0003] 在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0004] 專利文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)1 :國際公開第2012/060036號


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 發(fā)明要解決的課題
[0007] 然而，并未公開實際上進(jìn)行淡水化時的具體結(jié)構(gòu)。
[0008] 因此，本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供一種能夠高效地進(jìn)行淡水化的淡水 化系統(tǒng)以及淡水化方法。
[0009] 用于解決課題的手段
[0010] 為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明以如下方式構(gòu)成。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的一個方式，提供一種如下的淡水化系統(tǒng)，其具備：
[0012] 水槽；
[0013] 疏水粒子層，其位于所述水槽的下部，且由疏水粒子構(gòu)成；
[0014] 液化層，其位于所述疏水粒子層的下方，
[0015] 在所述淡水化系統(tǒng)中，向所述水槽導(dǎo)入液體，通過對被導(dǎo)入的所述液體進(jìn)行加熱 而使其蒸發(fā)成為水蒸氣，所述水蒸氣通過所述疏水性粒子層并在所述液化層中液化，從而 從所述液體獲得淡水，其中，
[0016] 所述淡水化系統(tǒng)具備：
[0017] 液體層高度控制部，其基于與向所述水槽導(dǎo)入所述液體的導(dǎo)入量對應(yīng)的信息和所 述水槽中的所述液體的液面高度的關(guān)系信息，來確定向所述水槽導(dǎo)入的所述液體的高度；
[0018] 導(dǎo)入量控制部，其基于所確定的所述液體的液面高度，對向所述水槽導(dǎo)入的所述 液體的導(dǎo)入量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0019] 上述概括且特定的方式可以通過系統(tǒng)、方法、計算機程序、以及系統(tǒng)、方法和計算 機程序的任意組合來實現(xiàn)。
[0020] 發(fā)明效果
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的上述方式，基于與向水槽導(dǎo)入液體的導(dǎo)入量對應(yīng)的信息和水槽中的 液體的液面高度的關(guān)系信息，通過液體層高度控制部來確定向水槽導(dǎo)入的液體的高度，并 基于所確定的液體的液面高度，通過導(dǎo)入量控制部來對向水槽導(dǎo)入的液體進(jìn)行調(diào)節(jié)。其結(jié) 果是，能夠有效地防止凹部處的疏水粒子層的潰決，從而能夠自動地并且高效且可靠地實 施淡水化處理。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022] 本發(fā)明的上述及其他目的、特征通過與針對附圖的優(yōu)選實施方式相關(guān)的下面的記 述予以明確。在該附圖中，
[0023] 圖1是表示第一實施方式的淡水化裝置的基本結(jié)構(gòu)的剖視圖；
[0024] 圖2是表示第一實施方式的淡水化裝置的淡水化處理的工序的流程圖；
[0025] 圖3是表示包含淡水化裝置的變形例的淡水化系統(tǒng)的圖；
[0026] 圖4A是將疏水粒子層的一部分被切削的情況的一個例子放大的剖視圖；
[0027] 圖4B是將疏水粒子層的一部分被切削的情況的一個例子放大的剖視圖；
[0028] 圖4C是將疏水粒子層的一部分被切削的情況的一個例子放大的剖視圖；
[0029] 圖4D是將疏水粒子層的一部分被切削的情況的一個例子放大的剖視圖；
[0030] 圖4E是將疏水粒子層的一部分被切削的情況的一個例子放大的剖視圖；
[0031] 圖4F是將疏水粒子層的一部分被切削的情況的一個例子放大的剖視圖；
[0032] 圖4G是將疏水粒子層的一部分被切削的情況的一個例子放大的剖視圖；
[0033] 圖4H是將疏水粒子層的一部分被切削的情況的一個例子放大的剖視圖；
[0034] 圖41是將疏水粒子層的一部被切削的情況的一個例子放大的剖視圖；
[0035] 圖5A是第一實施方式的淡水化系統(tǒng)的局部剖面的說明圖；
[0036] 圖5B是表示第一實施方式的淡水化系統(tǒng)的液體層高度控制部的結(jié)構(gòu)的框圖，
[0037] 圖6是表示在第一實施方式的淡水化系統(tǒng)中，水閘的開閉次數(shù)與液體層的高度的 關(guān)系信息的一個例子的表形式的圖；
[0038] 圖7A是表示在第一實施方式的淡水化系統(tǒng)中，從形成液體層起的經(jīng)過時間與液 體層的高度的關(guān)系信息的表形式的圖；
[0039] 圖7B是第一實施方式的淡水化系統(tǒng)中的水面高度測定部的框圖；
[0040] 圖8是第一實施方式的淡水化系統(tǒng)的液體層調(diào)節(jié)裝置的液體層高度調(diào)節(jié)處理的 流程圖；
[0041] 圖9A是從上方觀察在第一實施方式的淡水化系統(tǒng)中向水槽導(dǎo)入液體的情況的 圖；
[0042] 圖9B是在圖9A的上述情況中，關(guān)于來自一個導(dǎo)入通路的液體的流動的從上方觀 察的放大圖；
[0043] 圖9C是從上方觀察在第一實施方式的淡水化系統(tǒng)中向水槽導(dǎo)入液體的其它情況 的圖；
[0044] 圖10A是表示在第二實施方式的淡水化系統(tǒng)中，利用向水槽導(dǎo)入液體時所使用的 多個導(dǎo)入通路之間的距離來變更液體層的高度的關(guān)系信息前后的例子的表形式的圖；
[0045] 圖10B是表示在第二實施方式的淡水化系統(tǒng)中，在疏水粒子層析出雜質(zhì)的情況的 圖；
[0046] 圖10C是表示在第二實施方式的淡水化系統(tǒng)中，以在疏水粒子層析出有雜質(zhì)的狀 態(tài)下向水槽導(dǎo)入液體的情況的圖；
[0047] 圖10D是表示在第二實施方式的淡水化系統(tǒng)中，以在疏水粒子層未析出有雜質(zhì)的 狀態(tài)下向水槽導(dǎo)入液體的情況的圖；
[0048] 圖11A是表示第二實施方式的淡水化系統(tǒng)的圖；
[0049] 圖11B是第二實施方式的淡水化系統(tǒng)的構(gòu)成要素的框圖；
[0050] 圖12A是表示將第二實施方式的淡水化系統(tǒng)的濃度測定部配置于液體層中的例 子的圖；
[0051] 圖12B是表示將第二實施方式的淡水化系統(tǒng)的拍攝部配置于液體層內(nèi)部的例子 的圖；
[0052] 圖13是第二實施方式的淡水化系統(tǒng)的液體層調(diào)節(jié)裝置的液體層高度調(diào)節(jié)處理的 流程圖；
[0053] 圖14A是表示第三實施方式的淡水化系統(tǒng)的圖；
[0054] 圖14B是第三實施方式的淡水化系統(tǒng)的構(gòu)成要素的框圖；
[0055] 圖15是表示第一實施方式的淡水化系統(tǒng)的液體層調(diào)節(jié)裝置的液體層高度控制部 的硬件結(jié)構(gòu)的一個例子的圖。

【具體實施方式】
[0056] 以下，基于附圖對本發(fā)明所涉及的實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0057] 以下，在參照附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明之前，對本發(fā)明的各種方式 進(jìn)行說明。
[0058] 根據(jù)本發(fā)明的第一方式，提供一種如下的淡水化系統(tǒng)，其具備：
[0059] 水槽；
[0060] 疏水粒子層，其位于所述水槽的下部，且由疏水粒子構(gòu)成；
[0061] 液化層，其位于所述疏水粒子層的下方，
[0062] 向所述水槽導(dǎo)入液體，
[0063] 通過對被導(dǎo)入的所述液體進(jìn)行加熱而使其蒸發(fā)成為水蒸氣，
[0064] 所述水蒸氣通過所述疏水性粒子層并在所述液化層中液化，從而從所述液體獲得 淡水，其中，
[0065] 所述淡水化系統(tǒng)具備：
[0066] 液體層高度控制部，其基于與向所述水槽導(dǎo)入所述液體的導(dǎo)入量對應(yīng)的信息和所 述水槽中的所述液體的液面高度的關(guān)系信息，來確定向所述水槽導(dǎo)入的所述液體的高度；
[0067] 導(dǎo)入量控制部，其基于所確定的所述液體的液面高度，對向所述水槽導(dǎo)入的所述 液體的導(dǎo)入量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0068] 根據(jù)該方式，基于與向水槽導(dǎo)入液體的導(dǎo)入量對應(yīng)的信息和水槽中的液體的液面 高度的關(guān)系信息，通過液體層高度控制部來確定向水槽導(dǎo)入的液體高度，并基于所確定的 液體的液面高度，通過導(dǎo)入量控制部來對向水槽導(dǎo)入的液體進(jìn)行調(diào)節(jié)。其結(jié)果是，能夠有效 地防止凹部處的疏水粒子層的潰決，從而能夠自動地并且高效且可靠地實施淡水化處理。 [0069] 根據(jù)本發(fā)明的第二方式，提供基于第一方式所述的淡水化系統(tǒng)，其中，與向所述水 槽導(dǎo)入所述液體的所述導(dǎo)入量對應(yīng)的信息為與向所述水槽導(dǎo)入所述液體的次數(shù)對應(yīng)的信 息，與該次數(shù)對應(yīng)的信息和所述水槽中的所述液體的所述液面高度的關(guān)系信息為，所述液 體的導(dǎo)入次數(shù)越多，則所述液體的所述液面高度越低。
[0070] 根據(jù)該方式，通過使用向水槽導(dǎo)入液體的次數(shù)，來預(yù)測疏水粒子層的凹部的深度， 能夠減少疏水粒子層的潰決。
[0071] 根據(jù)本發(fā)明的第三方式，提供基于第一方式所述的淡水化系統(tǒng)，其中，在將配置于 向所述水槽導(dǎo)入所述液體的導(dǎo)入通路的水閘打開時的所述液體的每單位時間的導(dǎo)入量恒 定的情況下，與向所述水槽導(dǎo)入所述液體的所述導(dǎo)入量對應(yīng)的信息為，使用所述水閘的開 閉次數(shù)和打開所述水閘的時間而推測出的導(dǎo)入量。
[0072] 根據(jù)該方式，通過使用向水槽導(dǎo)入液體的次數(shù)，來預(yù)測因液體的導(dǎo)入而形成的疏 水粒子層的凹部的深度，能夠減少疏水粒子層的潰決。
[0073] 根據(jù)本發(fā)明的第四方式，提供基于第一方式所述的淡水化系統(tǒng)，其中，與向所述水 槽導(dǎo)入所述液體的所述導(dǎo)入量對應(yīng)的信息為與從導(dǎo)入所述液體起的經(jīng)過時間對應(yīng)的信息， 與該經(jīng)過時間對應(yīng)的信息和所述水槽中的所述液體的所述液面高度的關(guān)系信息為，從導(dǎo)入 所述液體起的所述經(jīng)過時間越長，則所述液體的所述液面高度越低。
[0074] 根據(jù)該方式，通過使用經(jīng)過時間，更容易地預(yù)測因液體的導(dǎo)入而形成的疏水粒子 層的凹部的深度，能夠減少疏水粒子層的潰決。
[0075] 根據(jù)本發(fā)明的第五方式，提供基于第一?第四方式中的任一方式所述的淡水化系 統(tǒng)，其中，使在向所述水槽導(dǎo)入所述液體時使用的多個導(dǎo)入通路中的相鄰的導(dǎo)入通路之間 的距離在規(guī)定距離以下時的所述液體層的高度，比所述相鄰的導(dǎo)入通路之間的距離大于所 述規(guī)定距離時的所述液體層的高度小
[0076] 根據(jù)該方式，使因從相鄰的導(dǎo)入通路導(dǎo)入的液體的流動相互重疊而在疏水粒子層 上形成的凹部，比在液體的流動相互不重疊的部分處所形成的凹部深，從而能夠有效地防 止疏水粒子層容易潰決的情況。
[0077] 根據(jù)本發(fā)明的第六方式，提供基于第一?第五方式中的任一方式所述的淡水化系 統(tǒng)，其中，
[0078] 所述淡水化系統(tǒng)具有雜質(zhì)析出信息取得部，該雜質(zhì)析出信息取得部取得是否從所 述液體中析出有雜質(zhì)的信息，
[0079] 所述液體層高度控制部具有判斷部，所述判斷部基于來自所述雜質(zhì)析出信息取得 部的信息，以使析出有所述雜質(zhì)時的所述水槽的所述液體層的高度比未析出有所述雜質(zhì)時 的所述液體層的高度高的方式確定所述液體層的高度。
[0080] 根據(jù)該方式，在從雜質(zhì)析出信息取得部取得在液體層或?qū)胪分形龀鲇须s質(zhì)的 信息時，考慮所取得的雜質(zhì)析出有無信息，基于與向水槽導(dǎo)入液體的導(dǎo)入量對應(yīng)的信息和 水槽中的液體的液面高度的關(guān)系信息，通過液體層高度控制部的判斷部來確定向水槽導(dǎo)入 的液體的高度，并基于所確定的液體的液面高度，通過導(dǎo)入量控制部來對向水槽導(dǎo)入的液 體進(jìn)行調(diào)節(jié)。其結(jié)果是，能夠有效地防止凹部處的疏水離子層的潰決，從而能夠自動地并且 高效且可靠地實施淡水化處理。
[0081] 根據(jù)本發(fā)明的第七方式，提供基于第六方式所述的淡水化處理，其中，
[0082] 所述雜質(zhì)析出信息取得部具備：
[0083] 拍攝部，其對所述液體層內(nèi)的所述疏水粒子層的表面的圖像進(jìn)行拍攝，并與時刻 建立對應(yīng)關(guān)系地輸出所拍攝的圖像；
[0084] 雜質(zhì)判斷部，其基于由所述拍攝部拍攝并輸出的圖像來判斷是否從所述液體中析 出有所述雜質(zhì)。
[0085] 根據(jù)本發(fā)明的第八方式，提供基于第六方式所述的淡水化處理，其中，
[0086] 所述雜質(zhì)析出信息取得部取得是否在向所述水槽導(dǎo)入所述液體的導(dǎo)入通路中析 出有雜質(zhì)的信息，
[0087] 所述判斷部將從所述雜質(zhì)析出信息取得部取得析出有所述雜質(zhì)的信息時的所述 水槽的所述液體層的高度調(diào)節(jié)為比未析出有所述雜質(zhì)時的所述液體層的高度高。
[0088] 根據(jù)該方式，考慮到因液體的導(dǎo)入而移動的疏水粒子的量會由于雜質(zhì)的析出而不 同，預(yù)測與實際環(huán)境對應(yīng)的、因液體的導(dǎo)入而形成的疏水粒子層的凹部的深度，能夠減少疏 水粒子層的潰決。
[0089] 根據(jù)本發(fā)明的第九方式，提供基于第八方式所述的淡水化系統(tǒng)，其中，
[0090] 所述雜質(zhì)析出信息取得部具備：
[0091] 濃度測定部，其對在所述導(dǎo)入通路中流動的所述液體的所述雜質(zhì)的濃度進(jìn)行測 定，并與時刻建立對應(yīng)關(guān)系地將測定出的所述雜質(zhì)的濃度向所述雜質(zhì)析出信息取得部輸 出；
[0092] 雜質(zhì)判斷部，其基于從所述濃度測定部輸出的所述雜質(zhì)的濃度，來判斷是否從所 述液體中析出有所述雜質(zhì)。
[0093] 根據(jù)該方式，考慮到由于導(dǎo)入通路的雜質(zhì)的析出而使向水槽導(dǎo)入的液體的流動減 少，預(yù)測與實際環(huán)境對應(yīng)的、因液體的導(dǎo)入而形成的疏水粒子層的凹部的深度，能夠減少疏 水粒子層的潰決。
[0094] 根據(jù)本發(fā)明的第十方式，提供基于第八方式所述的淡水化系統(tǒng)，其中，所述雜質(zhì)析 出信息取得部具備：
[0095] 拍攝部，其對在所述導(dǎo)入通路中流動的所述液體的圖像進(jìn)行拍攝，并與時刻建立 對應(yīng)關(guān)系地將拍攝到的所述液體的圖像向所述雜質(zhì)析出信息取得部輸出；
[0096] 雜質(zhì)判斷部，其基于從所述拍攝部輸出的所述液體的圖像，來判斷是否從所述液 體中析出有所述雜質(zhì)。
[0097] 根據(jù)本發(fā)明的第十一方式，提供一種液體層調(diào)節(jié)裝置，其用于淡水化系統(tǒng)，其中，
[0098] 所述淡水化系統(tǒng)具備：
[0099] 水槽，其配置有液體；
[0100] 疏水粒子層，其位于所述水槽的下部，且由疏水粒子構(gòu)成；
[0101] 液化層，其位于所述疏水粒子層的下方，
[0102] 所述液體層調(diào)節(jié)裝置具備：
[0103] 液體層高度確定部，其基于與向所述水槽導(dǎo)入所述液體的導(dǎo)入量對應(yīng)的信息和所 述水槽中的所述液體的液面高度的關(guān)系信息，來確定向所述水槽導(dǎo)入的所述液體的高度；
[0104] 導(dǎo)入量控制部，其基于所確定的所述液體的液面高度，對向所述水槽導(dǎo)入的所述 液體的導(dǎo)入量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0105] 根據(jù)本發(fā)明的第十二方式，其提供一種淡水話方法，其使用淡水化裝置從液體獲 得淡水，其中，
[0106] 所述淡水化裝置具備：
[0107] 水槽，其配置有液體；
[0108] 疏水粒子層，其位于所述水槽的下部，且由疏水粒子構(gòu)成；
[0109] 液化層，其位于所述疏水粒子層的下方，
[0110] 所述淡水化方法包括：
[0111] 基于與向所述水槽導(dǎo)入液體的導(dǎo)入量對應(yīng)的信息和所述水槽中的所述液體的液 面高度的關(guān)系信息，通過液體層高度控制部來確定向所述水槽導(dǎo)入的所述液體的所述液面 高度的工序；
[0112] 以成為所確定的所述液體的所述液面高度的方式，通過導(dǎo)入量控制部對向所述水 槽導(dǎo)入的所述液體的導(dǎo)入量進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而在所述疏水粒子層的上方配置液體層的工序。
[0113] 根據(jù)該方式，基于與向水槽導(dǎo)入液體的導(dǎo)入量對應(yīng)的信息和水槽中的液體的液面 高度的關(guān)系信息，通過液體層高度控制部來確定向水槽導(dǎo)入的液體的高度，并基于所確定 的液體的液面高度，通過導(dǎo)入量控制部來對向水槽導(dǎo)入的液體進(jìn)行調(diào)節(jié)。其結(jié)果是，能夠 有效地防止凹部處的疏水粒子層的潰決，從而能夠自動地并且高效且可靠地實施淡水化處 理。
[0114] 根據(jù)本發(fā)明的第十三方式，提供一種淡水化方法，其使用淡水化裝置從液體獲得 淡水，其中，
[0115] 所述淡水化方法包括：
[0116] 通過對所配置的所述液體進(jìn)行加熱而使其蒸發(fā)成為水蒸氣的工序；
[0117] 使所述水蒸氣在通過所述第一粒子層和所述第二粒子層之后到達(dá)所述液化層并 液化，由此從所述液體獲得淡水的工序。
[0118] 以下，參照附圖對本發(fā)明的第一實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0119] (用語的定義）
[0120] 在本說明書中，"疏水性"是指排斥水的性質(zhì)。
[0121] (第一實施方式）
[0122] 以下，在參照附圖對第一實施方式的淡水化裝置1進(jìn)行說明時，首先，對與淡水化 裝置1基本功能相同的淡水化裝置1A進(jìn)行說明。圖1是表示第一實施方式的淡水化裝置 1A的剖視圖。
[0123] 圖1所示的淡水化裝置1A具備水槽（water tank) 102、疏水粒子層 (water-repellent particle layer) 104、液化層（depoliticizing layer) 105。7jC槽 1〇2、 疏水粒子層104、以及液化層105從上到下依次設(shè)置。
[0124] 〈水槽 102>
[0125] 水槽102的平面形狀可以是矩形或圓形等任意形狀。水槽102的側(cè)面由上側(cè)側(cè)壁 102a包圍全周。
[0126] 可以以包圍水槽102的側(cè)面、后述的疏水粒子層104的側(cè)面、后述的液化層105的 側(cè)面以及底面的方式形成容器103。
[0127] 圖1所示的容器103具有沿鉛垂方向立起設(shè)置的下側(cè)側(cè)壁103a、與下側(cè)側(cè)壁103a 連接且以朝向上方而擴大的方式傾斜的上側(cè)側(cè)壁102a、與下側(cè)側(cè)壁103連接的底板103b。
[0128] 容器103形成為由上側(cè)側(cè)壁102a、下側(cè)側(cè)壁103a、底板103b包圍除上部以外的 面。在水槽102的下部，通過下側(cè)側(cè)壁103a整體包圍后述的疏水粒子層104和液化層105 的側(cè)部，并且通過底板103b來保持液化層105的底面。容器103能夠在液化層105中保持 被淡水化的淡水4g。
[0129] 下側(cè)側(cè)壁103a以及上側(cè)側(cè)壁102a分別由具有疏水性的材料構(gòu)成。下側(cè)側(cè)壁103a 以及上側(cè)側(cè)壁l〇2a例如分別為金屬板混凝土、防水板、或粘土等。
[0130] 向水槽102注入液體，在疏水粒子層104的上表面且水槽102的內(nèi)部（上側(cè)側(cè)壁 102a的空間）形成液體層4。
[0131] 水槽102可以具有向水槽102的內(nèi)部導(dǎo)入液體的導(dǎo)入通路101a。在水槽102不具 有導(dǎo)入通路l〇la的情況下，從配置于水槽102的上部的開口向水槽102內(nèi)導(dǎo)入液體。就液 體而言，為了能夠如后述那樣進(jìn)行粒子測定，作為一個例子透明或具有透光性。
[0132] 疏水粒子層104以及上側(cè)側(cè)壁102a具有疏水性，因此注入到水槽102中的液體不 會流入到液化層105。即，注入到水槽102的液體作為液體層4層疊在周圍由上側(cè)側(cè)壁102a 包圍的疏水粒子層104的上表面上并被維持。液體層4的高度（液體層4的液面高度）例 如為15cm到50cm。當(dāng)液體層4的高度過高（例如，比15cm高）時，如后述那樣加熱液體將 花費時間，且需要較大的熱容，導(dǎo)致液體的淡水化的效率變差，另一方面，當(dāng)過低（例如，t匕 50cm低）時，液體的淡水化的效率過差。因此，如果在該數(shù)值范圍內(nèi)，則能夠以良好的狀態(tài) 確保淡水化的效率。
[0133] 可以在導(dǎo)入通路101a中具有對經(jīng)由導(dǎo)入通路101a向水槽102導(dǎo)入的液體進(jìn)行調(diào) 節(jié)的水閘101 (參照圖5A)。水閘101對水槽102與儲存有液體的外部槽6之間的液體的流 量進(jìn)行調(diào)節(jié)。外部槽6例如為海洋、存儲從海洋導(dǎo)入的海水的前處理槽、或儲存有通過其他 途徑供給的鹽水的槽。
[0134] 通過打開水閘101,從外部槽6經(jīng)由導(dǎo)入通路101a向水槽102導(dǎo)入液體。通過關(guān) 閉水閘101，停止從外部槽6經(jīng)由導(dǎo)入通路101a向水槽102的液體的導(dǎo)入。通過作為導(dǎo)入 量控制部的一個例子而發(fā)揮功能的水閘控制部1010,來控制水閘101的開閉。
[0135] 水閘控制部1010可以根據(jù)由用戶等利用輸入部1011輸入的信息，來控制水閘101 的開閉。輸入部1011例如為觸摸面板、鍵盤、指示器、麥克等。由用戶等對輸入部1011輸 入的信息為水閘101的打開、或關(guān)閉水閘101的信息。
[0136] 水槽102可以具有對水槽102的液體層4進(jìn)行加熱的加熱器。例如，加熱器配置 于水槽102的上側(cè)側(cè)壁102a。
[0137] 〈疏水粒子層104>
[0138] 疏水粒子層104配置于水槽102的下部。
[0139] 疏水粒子層104由至少多個疏水性粒子、通常由大量的疏水性粒子構(gòu)成。大量的 疏水性粒子緊密集中而形成疏水粒子層104。即，一個疏水性粒子的表面與多個其他疏水性 粒子的表面相接。在疏水粒子層104中，在相互接觸的疏水粒子間具有能夠供由于加熱而 從液體蒸發(fā)出的水蒸氣通過的間隙。
[0140] 由于疏水粒子層104由疏水性粒子構(gòu)成，因此能夠減少液體向疏水粒子層104的 內(nèi)部浸滲。疏水粒子層104的側(cè)面可以由下側(cè)側(cè)壁103a包圍全周。通過被下側(cè)側(cè)壁103a 包圍，能夠防止液體向疏水粒子層104的內(nèi)部浸滲。
[0141] 各疏水性粒子具備粒子和覆蓋粒子表面的疏水膜。
[0142] 粒子包括石塊、砂、粉沙以及粘土。石塊是指具有大于2mm且75mm以下的粒徑的 粒子。砂是指具有大于〇. 〇75mm且2mm以下的粒徑的粒子。粉沙是指具有大于0. 005mm且 0. 075mm以下的粒徑的粒子。粘土是指具有0. 005mm以下的粒徑的粒子。
[0143] 疏水膜覆蓋各粒子的表面。優(yōu)選為疏水膜具有由化學(xué)式_(CF2)n_表示的氟碳基。 η為自然數(shù)。優(yōu)選η為2以上且20以下。
[0144] 優(yōu)選疏水膜通過共價鍵而與粒子結(jié)合。以下的化學(xué)式（I)表示優(yōu)選的疏水膜。
[0145] 【化學(xué)式1】
[0146]

【權(quán)利要求】
1. 一種淡水化系統(tǒng)，其具備： 水槽； 疏水粒子層，其位于所述水槽的下部，且由疏水粒子構(gòu)成； 液化層，其位于所述疏水粒子層的下方， 在所述淡水化系統(tǒng)中，向所述水槽導(dǎo)入液體，通過對被導(dǎo)入的所述液體進(jìn)行加熱而使 其蒸發(fā)成為水蒸氣，所述水蒸氣通過所述疏水性粒子層并在所述液化層中液化，從而從所 述液體獲得淡水，其中， 所述淡水化系統(tǒng)具備： 液體層高度控制部，其基于與向所述水槽導(dǎo)入所述液體的導(dǎo)入量對應(yīng)的信息和所述水 槽中的所述液體的液面高度的關(guān)系信息，來確定向所述水槽導(dǎo)入的所述液體的高度； 導(dǎo)入量控制部，其基于所確定的所述液體的液面高度，對向所述水槽導(dǎo)入的所述液體 的導(dǎo)入量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的淡水化系統(tǒng)，其中， 與向所述水槽導(dǎo)入所述液體的所述導(dǎo)入量對應(yīng)的信息為與向所述水槽導(dǎo)入所述液體 的次數(shù)對應(yīng)的信息， 與該次數(shù)對應(yīng)的信息和所述水槽中的所述液體的所述液面高度的關(guān)系信息為，所述液 體的導(dǎo)入次數(shù)越多，則所述液體的所述液面高度越低。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的淡水化系統(tǒng)，其中， 在將配置于向所述水槽導(dǎo)入所述液體的導(dǎo)入通路的水閘打開時的所述液體的每單位 時間的導(dǎo)入量恒定的情況下，與向所述水槽導(dǎo)入所述液體的所述導(dǎo)入量對應(yīng)的信息為，使 用所述水閘的開閉次數(shù)和打開所述水閘的時間而推測出的導(dǎo)入量。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的淡水化系統(tǒng)，其中， 與向所述水槽導(dǎo)入所述液體的所述導(dǎo)入量對應(yīng)的信息為與從導(dǎo)入所述液體起的經(jīng)過 時間對應(yīng)的信息， 與該經(jīng)過時間對應(yīng)的信息和所述水槽中的所述液體的所述液面高度的關(guān)系信息為，從 導(dǎo)入所述液體起的所述經(jīng)過時間越長，則所述液體的所述液面高度越低。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項所述的淡水化系統(tǒng)，其中， 使在向所述水槽導(dǎo)入所述液體時使用的多個導(dǎo)入通路中的相鄰的導(dǎo)入通路之間的距 離在規(guī)定距離以下時的所述液體層的高度，比所述相鄰的導(dǎo)入通路之間的距離大于所述規(guī) 定距離時的所述液體層的高度小。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1?5中任一項所述的淡水化系統(tǒng)，其中， 所述淡水化系統(tǒng)具有雜質(zhì)析出信息取得部，該雜質(zhì)析出信息取得部取得是否從所述液 體中析出有雜質(zhì)的信息， 所述液體層高度控制部具有判斷部，所述判斷部基于來自所述雜質(zhì)析出信息取得部的 信息，以使析出有所述雜質(zhì)時的所述水槽的所述液體層的高度比未析出有所述雜質(zhì)時的所 述液體層的高度高的方式確定所述液體層的高度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的淡水化系統(tǒng)，其中， 所述雜質(zhì)析出信息取得部具備： 拍攝部，其對所述液體層內(nèi)的所述疏水粒子層的表面的圖像進(jìn)行拍攝，并與時刻建立 對應(yīng)關(guān)系地輸出所拍攝的圖像； 雜質(zhì)判斷部，其基于由所述拍攝部拍攝并輸出的圖像來判斷是否從所述液體中析出有 所述雜質(zhì)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的淡水化系統(tǒng)，其中， 所述雜質(zhì)析出信息取得部取得是否在向所述水槽導(dǎo)入所述液體的導(dǎo)入通路中析出有 雜質(zhì)的信息， 所述判斷部將從所述雜質(zhì)析出信息取得部取得析出有所述雜質(zhì)的信息時的所述水槽 的所述液體層的高度調(diào)節(jié)為比未析出有所述雜質(zhì)時的所述液體層的高度高。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的淡水化系統(tǒng)，其中， 所述雜質(zhì)析出信息取得部具備： 濃度測定部，其對在所述導(dǎo)入通路中流動的所述液體的所述雜質(zhì)的濃度進(jìn)行測定，并 與時刻建立對應(yīng)關(guān)系地將測定出的所述雜質(zhì)的濃度向所述雜質(zhì)析出信息取得部輸出； 雜質(zhì)判斷部，其基于從所述濃度測定部輸出的所述雜質(zhì)的濃度，來判斷是否從所述液 體中析出有所述雜質(zhì)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的淡水化系統(tǒng)，其中， 所述雜質(zhì)析出信息取得部具備： 拍攝部，其對在所述導(dǎo)入通路中流動的所述液體的圖像進(jìn)行拍攝，并與時刻建立對應(yīng) 關(guān)系地將拍攝到的所述液體的圖像向所述雜質(zhì)析出信息取得部輸出； 雜質(zhì)判斷部，其基于從所述拍攝部輸出的所述液體的圖像，來判斷是否從所述液體中 析出有所述雜質(zhì)。
11. 一種液體層調(diào)節(jié)裝置，其用于淡水化系統(tǒng)，其中， 所述淡水化系統(tǒng)具備： 水槽，其配置有液體； 疏水粒子層，其位于所述水槽的下部，且由疏水粒子構(gòu)成； 液化層，其位于所述疏水粒子層的下方， 所述液體層調(diào)節(jié)裝置具備： 液體層高度確定部，其基于與向所述水槽導(dǎo)入所述液體的導(dǎo)入量對應(yīng)的信息和所述水 槽中的所述液體的液面高度的關(guān)系信息，來確定向所述水槽導(dǎo)入的所述液體的高度； 導(dǎo)入量控制部，其基于所確定的所述液體的液面高度，對向所述水槽導(dǎo)入的所述液體 的導(dǎo)入量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
12. -種淡水化方法，其使用淡水化裝置從液體獲得淡水，其中， 所述淡水化裝置具備： 水槽，其配置有液體； 疏水粒子層，其位于所述水槽的下部，且由疏水粒子構(gòu)成； 液化層，其位于所述疏水粒子層的下方， 所述淡水化方法包括： 基于與向所述水槽導(dǎo)入液體的導(dǎo)入量對應(yīng)的信息和所述水槽中的所述液體的液面高 度的關(guān)系信息，通過液體層高度控制部來確定向所述水槽導(dǎo)入的所述液體的所述液面高度 的工序； 以成為所確定的所述液體的所述液面高度的方式，通過導(dǎo)入量控制部對向所述水槽導(dǎo) 入的所述液體的導(dǎo)入量進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而在所述疏水粒子層的上方配置液體層的工序。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的淡水化方法，其中， 所述淡水化方法包括： 通過對所配置的所述液體進(jìn)行加熱而使其蒸發(fā)成為水蒸氣的工序； 使所述水蒸氣在通過所述第一粒子層和所述第二粒子層之后到達(dá)所述液化層并液化， 由此從所述液體獲得淡水的工序。
【文檔編號】C02F1/04GK104203833SQ201380018339
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月18日
【發(fā)明者】脅田由實, 美濃規(guī)央, 竹內(nèi)宏樹, 中田干也 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社