蒸餾水生成系統的製作方法

2023-12-10 08:59:52

專利名稱：蒸餾水生成系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及由海水或汙水等生成蒸餾水的系統。
背景技術：
目前在世界範圍內水資源不足，這成為嚴重的問題。例如，由於世界範圍內的水資源不足導致沙漠化。在ー些地區，由於農業用地和牧草地的沙漠化的影響，變得不能進行農作物的栽培，存在產生糧食危機的問題，而且也引起家畜或野生動物等餓死的問題。
另外，一部分發展中國家中還存在河流和湖泊等被汙染、飲用不適於飲用的水的現狀。另外，在熱帶地方的一部分區域，河流的水中寄生有寄生蟲或原蟲等，由於該水被用作生活用水或飲用水，所以由上述寄生蟲和原蟲導致的疾病作為該地方的地方病，主要在嬰兒或幼兒等中帶來嚴重的損害。這樣持續發展下去，在不久的將來，整個地球內生活用水、飲用水和農業用水等必然不足，因此，期待由海水或汙水等生成蒸餾水的系統的開發、實用化。目前，已公開了由海水等生成淡水的裝置，但所述淡水化裝置多採用反滲透膜過濾器(例如參見專利文獻I)。但是，現有的裝置中，通過使海水等通過反滲透膜過濾器來進行生成淡水的處理，但該淡水化處理中，需要定期進行反滲透膜過濾器的交換。因此，需要花費用於過濾器交換的運行成本。另外，現有的淡水化裝置通常需要大規模的機械設備建設，需要花費大量的建設設備費。專利文獻I :日本特開2005-144332號公報

發明內容
本發明是在上述背景下完成的。本發明的目的在於提供ー種能夠將運行成本和建設設備費的蒸餾水生成系統抑制得較低。本發明的一個方案為蒸餾水生成系統，所述蒸餾水生成系統具有罐，蓄積海水或汙水作為用於生成蒸餾水的原水；減壓機，使罐內為減壓狀態；冷卻器，被配置在罐內的上部，將通過在減壓狀態下原水蒸發而生成的水蒸氣冷卻；及水池，被配置在罐內的冷卻器的下方，蓄積利用冷卻器將水蒸氣冷卻並凝結而得到的蒸餾水。如下所述，本發明包括其它方案。因此，本發明的公開的目的在於提供本發明的一部分方案，但並不意味著限制此處記載的請求保護的發明的範圍。


[圖I]本發明的實施方式中的蒸餾水生成系統的說明圖。[圖2]本發明的實施方式中的蒸餾水生成系統的說明圖。
具體實施例方式以下給出本發明的詳細說明。但是，以下詳細的說明和附圖並不限定發明。
本發明的蒸餾水生成系統具有罐，蓄積海水或汙水作為用於生成蒸餾水的原水；減壓機，使罐內為減壓狀態；冷卻器，被配置在罐內的上部，將通過在減壓狀態下原水蒸發而生成的水蒸氣冷卻；及水池，被配置在罐內的冷卻器的下方，蓄積利用冷卻器將水蒸氣冷卻並凝結而得到的蒸餾水。上述本發明中，由於使用減壓機使罐內為減壓狀態，所以能夠使原水(海水或汙水)在低溫下蒸發。通過原水蒸發而生成的水蒸氣被冷卻器冷卻並凝結時，形成蒸餾水，蓄積在水池中。本發明的系統中，與現有的使用反滲透膜過濾器的淡水化處理不同，不需要定期的過濾器交換，能夠將運行成本抑制得較低。另外，不需要現有的淡水化裝置之類的大規模的機械設備建設，能夠將建設設備費抑制得較低。另外，本發明的蒸餾水生成系統也可以具有壓縮機和蒸發促進管，所述壓縮機將冷卻器用於冷卻水蒸氣的製冷劑壓縮，提高製冷劑的壓力和溫度，所述蒸發促進管被配置在罐的下部，使由於壓縮而提高了溫度的製冷劑通過，利用來自製冷劑的排熱，促進原水的 蒸發。上述本發明中，使利用壓縮機壓縮的高溫的製冷劑通過配置在罐內的下部的蒸發促進管，通過來自上述高溫的製冷劑的排熱促進罐內的原水(海水或汙水)的蒸發。此時，通過壓縮使用於冷卻水蒸氣的製冷劑(低溫的製冷劑)為高溫，能夠用於使原水蒸發。如上所述，能夠在水蒸氣的冷卻和促進原水的蒸發兩方面利用相同的製冷劑，因此是高效的。另外，本發明的蒸餾水生成系統可以具有再蒸發抑制管，被配置在水池內的下部，使冷卻器用於冷卻水蒸氣的製冷劑通過，利用製冷劑冷卻蒸餾水，抑制蒸餾水的再蒸發。上述本發明中，使用於冷卻水蒸氣的製冷劑(低溫的製冷劑)通過配置在水池內的下部的再蒸發抑制管，利用(再利用)上述低溫的製冷劑能夠抑制水池內的蒸餾水的再蒸發。如上所述，能夠在水蒸氣的冷卻和抑制蒸餾水的再蒸發兩方面利用相同的製冷劑，因此是聞效的。另外，本發明的蒸餾水生成系統中，可以在水池的內壁與外壁之間設置隔熱材料。上述本發明中，利用隔熱材料，可以抑制熱從水池的內壁向外壁傳導。因此，即使水池的內壁被水池內的低溫的蒸餾水冷卻，由於隔熱材料的隔熱效果，也能夠抑制水池的外壁被冷卻，能夠抑制在水池的外底部產生結露。另外，利用隔熱材料，也能夠抑制熱從水池的外壁向內壁傳導。因此，即使由於罐內的高溫的水蒸氣將水池的外壁加熱，但由於隔熱材料的隔熱效果，也能夠抑制水池的內壁被加熱，能夠抑制水池內的蒸餾水再蒸發。另外，本發明的蒸餾水生成系統可以具有對蒸餾水施行殺菌處理的殺菌處理部。上述本發明中，即使水池內的蒸餾水中混入雜菌，由於施行殺菌處理(例如使用臭氧的殺菌處理)，所以也能夠得到適合於飲用水等的蒸餾水。另外，本發明的蒸餾水生成系統可以具有礦物質處理部，所述礦物質處理部通過使蒸餾水通過礦物質礦石層，對蒸餾水施行礦物質處理。上述本發明中，由於對蒸餾水施行礦物質處理，所以能夠得到適合於飲用水的礦泉水。根據本發明，能夠將蒸餾水生成系統的運行成本和建設設備費抑制得較低。以下，使用

本發明的實施方式的蒸餾水生成系統。本實施方式中，列舉了由海水或汙水等生成蒸餾水的浄水化系統等中使用的蒸餾水生成系統的情況。
參照

本發明的實施方式的蒸餾水生成系統的結構。圖I及圖2為本實施方式的蒸餾水生成系統的說明圖。如圖I及圖2所示，蒸餾水生成系統I具有主罐2 (也簡單稱作罐2)和減壓機3，所述主罐2蓄積海水或汙水(被汙染的河流或湖泊等的水)作為用於生成蒸餾水的原水，減壓機3使罐2內為減壓狀態。對於主罐2來說，在罐2內蓄積規定量的原水時，將其完全密閉，進行減壓·蒸發·蒸餾各處理(用於淨水化的處理)。需要說明的是，通過將上述罐2設置在室外，能夠利用白天太陽的輻射熱來提高罐2內的原水的溫度。在罐2內的上部設置有冷卻器4，所述冷卻器4用於冷卻通過在減壓狀態下原水蒸發而生成的水蒸氣。冷卻器4由冷卻線圈等構成。冷卻器4具有下述功能通過噴射製冷 齊U，由噴射的製冷劑的蒸發熱奪取(冷卻)周圍的熱。因此，上述冷卻器4也可以稱作蒸發器。在罐2內、於冷卻器4的下方具有水池5，所述水池5蓄積水蒸氣被冷卻器4冷卻並凝結而得到的蒸餾水。此時，冷卻機上結露的水滴(蒸餾水)落下，在水池5中蓄積。在水池5的內壁6與外壁7之間設置有隔熱材料8。利用該隔熱材料8可以抑制從水池5的內壁6向外壁7傳導熱，而且也可以抑制從水池5的外壁7向內壁6傳導熱。在水池5內的下部螺旋狀地配置有再蒸發抑制管9。再蒸發抑制管9中通過冷卻器4用於冷卻水蒸氣的製冷劑。通過該製冷劑冷卻蒸餾水，抑制水池5內的蒸餾水的再蒸發。因此，上述再蒸發抑制管9也可以稱作冷卻管。再蒸發抑制管9與壓縮機10連接。壓縮機10具有將冷卻器4用於冷卻水蒸氣的製冷劑(再蒸發抑制管9用於抑制蒸餾水的再蒸發的製冷劑)壓縮，而提高製冷劑的壓力和溫度的功能。在罐2的下部螺旋狀地配置有蒸發促進管11。在蒸發促進管11中通過被壓縮機10壓縮而升高溫度的製冷劑(高溫高壓的製冷劑)。利用來自上述製冷劑的排熱，促進罐2內的原水的蒸發。另外，在罐2的下部設置有用於提高罐2內的原水的溫度的預備加熱器12。預備加熱器12用於在夜間或陰天時等戶外空氣溫度低吋，提高罐2內的原水的溫度。蒸發促進管11與冷凝器13連接。冷凝器13具有使被壓縮機10壓縮而升高溫度的製冷劑(用於促進罐2內的原水的蒸發的高溫高壓的製冷劑)為低溫並液化的功能。被冷凝器13低溫化的製冷劑被送至冷卻器4，用於冷卻水蒸氣。這種情況下，在冷凝器13與冷卻器4之間設置有膨脹閥14。膨脹閥14具有為了使高溫高壓的液化的製冷劑急速地隔熱膨脹，而作為節流閥降低壓カ和溫度的功能。在主罐2中具有用於向罐2內供給原水的供水管15，在供水管15上設置有供水閥16，所述供水閥16用於調節供給至罐2內的原水的量，以使罐2內的原水為規定量。另夕卜，在主罐2中具有用於從罐2排出(廢棄)原水的原水排出ロ 17，原水排出ロ 17上設置有原水排出閥18，所述原水排出閥18用於調節從罐2排出的原水的量。進而，主罐2中具有加壓管19，所述加壓管19用於在原水的排出時等使罐2內為常壓，在加壓管19上設置有用於調節罐2內的壓カ的升高量的加壓閥20 (參見圖2)。在水池5的底部具有用於從水池5中取出蒸餾水(經淨水化的原水)的蒸餾水取出管21。在蒸餾水取出管21上設置有作為蒸餾水的流出ロ的蒸餾水取出口 22、和用於調節蒸餾水的流出量的蒸餾水取出閥23。另外，在蒸餾水取出管21上設置有用於強制取出蒸餾水的蒸餾水取出泵24。進而，在蒸餾水取出管21上安裝有礦物質礦石層25 (礦物質礦石過濾器)。使用蒸餾水作為飲用水吋，礦物質礦石層25為用於使蒸餾水通過而含有礦物質(進行礦物質處理)的過濾器。另外，水池5中具有使用臭氧氣體對蒸餾水(經淨水化的原水)進行殺菌用的臭氧曝氣板26。臭氧曝氣板26上連接有用於運送由臭氧產生器27生成的臭氧氣體的送臭氧管28。在臭氧產生器27上設置有用於吸入主罐2內的空氣作為臭氧氣體的原料的空氣吸入管29。上述臭氧產生器27具有對從空氣吸入管29吸入的空氣(主罐2內的空氣)進行除溼、產生臭氧氣體的功能。需要說明的是，本實 施方式中，對水池5的內壁6施行用於防止由臭氧引起的氧化(產生鏽)的塗布處理、或者使用具有耐氧化性的材料。另外，本實施方式中，對冷卻器4的水蒸氣冷卻部(水蒸氣被冷卻並凝結的部分)施行用於防止由高溫高溼度環境引起的氧化的塗布處理、或者使用具有耐氧化性的材料。針對如上所述構成的蒸餾水生成系統1，說明其動作。使用本實施方式的蒸餾水生成系統I生成蒸餾水時，首先打開加壓閥20和供水閥16，從供水管15向主罐2內注入原水(海水或汙水等)。然後，在規定量的原水的注入結束後，關閉加壓閥20和供水閥16。然後，驅動減壓機3對主罐2內進行減壓。接下來，驅動冷凝器13和壓縮機10。通過驅動冷凝器13，將被運送至冷卻器4 (或再蒸發抑制管9)的製冷劑冷卻。另外，通過驅動壓縮機10，提高了被運送至蒸發促進管11的製冷劑的溫度。通過來自蒸發促進管11的排熱，罐2內的原水蒸發。這種情況下，主罐2內為減壓狀態，因此，原水的蒸發溫度低於在大氣壓下的蒸發溫度。需要說明的是，加熱原水的熱量不足時，可以使用預備加熱器12對罐2內的原水進行加熱。通過原水蒸發而生成的水蒸氣被冷卻器4冷卻並凝結，在冷卻器4的表面結露。在冷卻器4的表面結露的水滴(蒸餾水)落入水池5內而被蓄積。這種情況下，驅動臭氧產生器27時，在水池5內蓄積的蒸餾水被暴露在臭氧氣體中來進行殺菌。蒸餾水的生成結束後，打開蒸餾水取出閥23、驅動蒸餾水取出泵24時，水池5內的蒸餾水通過礦物質礦石層25進行礦物質處理後，從蒸餾水取出ロ 22被取出。需要說明的是，對於主罐2內殘留的原水，打開原水排出閥18，從原水排出ロ 17將其廢棄。根據上述本實施方式的蒸餾水生成系統1，能夠將運行成本和建設設備費抑制得較低。即，本實施方式中，通過減壓機3使罐2內為減壓狀態，因此，能夠在低溫下使原水(海水或汙水)蒸發。通過原水蒸發而生成的水蒸氣被冷卻器4冷卻並凝結時，形成蒸餾水，在水池5中蓄積。本發明的系統中，與現有的使用反滲透膜過濾器的淡水化處理不同，不需要定期的過濾器交換，能夠將運行成本抑制得較低。另外，不需要現有的淡水化裝置之類的大規模的機械設備建設，能夠較低地抑制建設設備費。另外，本實施方式中，在配置於罐2內的下部的蒸發促進管11中通過使用壓縮機10壓縮的高溫的製冷劑，利用來自該高溫的製冷劑的排熱促進罐2內的原水(海水或汙水)的蒸發。這種情況下，通過壓縮使用於冷卻水蒸氣的製冷劑(低溫的製冷劑)為高溫，可以用於使原水蒸發。如上所述，能夠在水蒸氣的冷卻和促進原水的蒸發兩方面利用相同的製冷劑，因此是聞效的。另外，本實施方式中，在配置於水池5內的下部的再蒸發抑制管9中通過用於冷卻水蒸氣的製冷劑(低溫的製冷劑)，利用(再利用)上述低溫的製冷劑抑制水池5內的蒸餾水的再蒸發。如上所述，能夠在水蒸氣的冷卻和抑制蒸餾水的再蒸發兩方面利用相同的製冷劑，因此是聞效的。
另外，本實施方式中，通過隔熱材料8可以抑制從水池5的內壁6向外壁7傳導熱。因此，即使水池5的內壁6被水池5內的低溫的蒸餾水冷卻，由於隔熱材料8的隔熱效果，也能夠抑制水池5的外壁7被冷卻，能夠抑制在水池5的外底部產生結露。另外，利用隔熱材料8也能夠抑制從水池5的外壁7向內壁6傳導熱。因此，即使由於罐2內的高溫的水蒸氣將水池5的外壁7加熱，由於隔熱材料8的隔熱效果，也能抑制水池5的內壁6被加熱，能夠抑制水池5內的蒸懼水再蒸發。另外，本實施方式中，即使在水池5內的蒸餾水中混入雜菌，由於施行使用臭氧的殺菌處理，所以也能得到適合於飲用水等的蒸餾水。需要說明的是，蒸餾水的殺菌方法並不限於使用臭氧的殺菌，例如也可以採用利用流水型紫外線殺菌裝置的殺菌方法、或使用通過過濾器除去雜質細菌等技術的殺菌方法。另外，本實施方式中，由於對蒸餾水施行礦物質處理，所以能夠得到適合於飲用水的礦泉水。以上，通過舉出本發明的實施方式進行說明，但本發明的範圍並不限定於此，可以根據目的，在權利要求記載的範圍內進行變更·變形。例如，以上說明中，針對在水池5內進行蒸餾水的殺菌的情況進行了說明，但蒸餾水的殺菌處理也可以使用設置在蒸餾水生成系統I的外部的其他處理裝置進行。使用外部的處理裝置(其他處理裝置)進行使用臭氧氣體的殺菌處理時，不需要在水池5的內壁6上施行用於防止由臭氧引起的氧化(產生鏽)的塗布處理、或使用具有耐氧化性的材料。另外，使用設置在蒸餾水生成系統I的外部的其他處理裝置進行蒸餾水的殺菌處理時，也可以使用設置在外部的其他處理裝置進行利用礦物質礦石層25的礦物質處理。其原因是礦物質處理優選在蒸餾水的殺菌處理後實施。以上說明了目前可以考慮到的本發明的優選的實施方式，可以理解為對本實施方式能夠進行多種變形，而且意圖將本發明的真實的精神和範圍內的所有的變形均包含在所附的權利要求書中。產業上的可利用性如上所述，本發明的蒸餾水生成系統具有能夠較低控制運行成本和建設設備費的效果，作為由海水或汙水等生成蒸餾水的浄水化系統等有用。符號說明I蒸餾水生成系統2 主罐3減壓機4冷卻器5 水池6 內壁
7 外壁8隔熱材料9再蒸發抑制管10壓縮機11蒸發促進管12預備加熱器13冷凝器14膨脹閥 15供水管16供水閥17原水排出ロ18原水排出閥19加壓管20加壓閥21蒸餾水取出管22蒸餾水取出口23蒸餾水取出閥24蒸餾水取出泵25礦物質礦石層26臭氧曝氣板27臭氧產生器28送臭氧管29空氣吸入管
權利要求
1.一種蒸餾水生成系統，其特徵在於，所述蒸餾水生成系統具有 罐，蓄積海水或汙水作為用於生成蒸餾水的原水； 減壓機，使所述罐內為減壓狀態； 冷卻器，被配置在所述罐內的上部，將通過在所述減壓狀態下所述原水蒸發而生成的水蒸氣冷卻；及 水池，被配置在所述罐內的所述冷卻器的下方，蓄積利用所述冷卻器將所述水蒸氣冷卻並凝結而得到的蒸餾水。
2.如權利要求I所述的蒸餾水生成系統，具有 壓縮機，將所述冷卻器用於冷卻所述水蒸氣的製冷劑壓縮，提高所述製冷劑的壓力和溫度；及 蒸發促進管，被配置在所述罐的下部，使由於所述壓縮而提高了溫度的製冷劑通過該蒸發促進管，利用來自所述製冷劑的排熱促進所述原水的蒸發。
3.如權利要求I或2所述的蒸餾水生成系統，具有再蒸發抑制管，所述再蒸發抑制管被配置在所述水池內的下部，使所述冷卻器用於冷卻所述水蒸氣的製冷劑通過該再蒸發抑制管，利用所述製冷劑冷卻所述蒸餾水，抑制所述蒸餾水的再蒸發。
4.如權利要求I 3中任一項所述的蒸餾水生成系統，其中，在所述水池的內壁與外壁之間設置有隔熱材料。
5.如權利要求I 4中任一項所述的蒸餾水生成系統，具有對所述蒸餾水施行殺菌處理的殺菌處理部。
6.如權利要求I 5中任一項所述的蒸餾水生成系統，具有礦物質處理部,所述礦物質處理部通過使所述蒸餾水通過礦物質礦石層，對所述蒸餾水施行礦物質處理。
全文摘要
蒸餾水生成系統(1)具有主罐(2)、減壓機(3)、冷卻器(4)和水池(5)。主罐(2)中蓄積有海水或汙水作為用於生成蒸餾水的原水。減壓機(3)使主罐(2)內為減壓狀態。冷卻器(4)被配置在主罐內(2)的上部，將通過在減壓狀態下原水蒸發產生的水蒸氣冷卻。水池(5)被配置在主罐(2)內的冷卻器(4)的下方，蓄積利用冷卻器(4)將水蒸氣冷卻並凝結而得到的蒸餾水。利用上述蒸餾水生成系統(1)，能夠將運行成本和建設設備費抑制得較低。
文檔編號C02F1/04GK102666393SQ20108004906
公開日2012年9月12日 申請日期2010年10月27日 優先權日2009年10月28日
發明者光藤隆 申請人:中山吉央, 光藤隆