JP2013528482A - 蒸留式給湯装置およびその省エネルギー加熱ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】一部分の蒸気管路が熱交換空間内に穿設して収容されることにより、上記蒸気管路内の蒸気の温度は熱交換管内に進入される液体に対して予熱を行うと同時に、蒸気の温度を低く下げ、エネルギーの浪費を減らすことができる。
【解決手段】蒸留式給湯装置は一個の給液ユニット、一個の熱交換管、一個の熱水タンク、一個の蒸気管路、一個の凝縮ユニット、一個の集液容器および一個の出水弁を含む。上記熱交換管の一端は上記給液ユニットと連接し、もう一端は上記熱水タンクと連通する。上記蒸気管路の一端は上記熱水タンクと連通し、もう一端は上記凝縮ユニットと連通し、かつ上記一部分の蒸気管路は上記熱交換管内に穿設して収容される。上記凝縮ユニットが上記蒸気管路と互いに連介していない一端は上記集液容器と連通する。上記出水弁は一個の出水管路を介して上記集液容器と連通するように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、蒸留式給湯装置およびその省エネルギー加熱ユニットに関し、特に、エネルギーの消費を節約することができる蒸留式給湯装置およびその省エネルギー加熱ユニットに関するものである。

一般的に従来の給湯装置としては大別して蒸留式と煮沸式の二種類に分けられ、その中、蒸留式では液体を沸点以上まで加熱した後、液体の中にある各種の混合物が異なる沸点を有する特性を利用することにより、上記液体の中に比較的低い沸点を有する混合物を先に蒸発させた後、その蒸発物を一個の容器の中まで導引して収集させ、さらに上記液体の中に比較的高い沸点を有するその他の物質を元の加熱容器の中に残留させることにより、上記液体の純化という目的を達成しようとしたものがある。

また、従来の蒸留式の給湯装置には一個の加熱容器、一個の凝縮管および一個の集水容器が含まれる。加熱容器には一個のタンク本体と一個の加熱ユニットが含まれ、タンク本体の内部には一個の収容空間が含まれ、液体を貯蔵するのに用いられる。加熱ユニットは収容空間内に設置され、収容空間内の液体を加熱するのに用いられる。凝縮管の一端は導管を介して収容空間と互いに連通し、もう一端は導管を介して集水容器の内部の液体貯蔵空間と互いに連通するように構成される。

従来の蒸留式の給湯装置においては、液体に対して蒸留を行う時、予め液体をタンク本体の収容空間内に注入し、さらに加熱ユニットを利用して液体を沸騰温度まで加熱する。この加熱温度は水の沸点の１００℃より高い温度であることが好ましく、それにより、液体内の水分は水蒸気に気化することができる。気化された水蒸気は導管を通過して凝縮管内に進入し、水蒸気が凝縮管と互いに接触する時、凝縮管の温度は相対的に水蒸気の温度より低く設定されているため、両者が熱交換を行う過程において水蒸気は段々と液体の水分子に凝結し、さらにもう一個の導管を通過して集水空間の液体貯蔵空間内まで導引して収集することにより、蒸留された飲料水を取得するという目的を達成しようとしたものがある。

従来の蒸留式の給湯装置では、主に、加熱ユニットを利用して収容空間内の常温の液体に対して直接加熱を行うもので、常温液体の最初の温度はその沸点の温度との間の温度差が比較的大きく、加熱の過程において加熱ユニットが消費するエネルギーは極めて高くなり、エネルギーの節約という目的を達成することができないという問題点があった。そのため、従来の蒸留式の給湯装置は依然として改善する必要性がある。

本発明の第一の目的は、蒸留の過程で生じる熱エネルギーを有効にリサイクルすることによって液体を予熱し、それにより、エネルギーの消費を低く抑えることができる蒸留式給湯装置を提供することにある。

本発明の第二の目的は、容器内の水位が低くなりすぎたり、高くなりすぎたりするのを避けることにより、管路を通過した液体が加熱容器から溢れ出したり、または加熱容器が空焚き状態になったりすることを防止できる蒸留式給湯装置を提供することにある。

本発明の第三の目的は、蒸留の過程において液体を予熱した後に、残った熱エネルギーを利用して蒸留の液体を予熱することにより、エネルギーの節約という目的に達することができる蒸留式給湯装置およびその省エネルギー加熱ユニットを提供しようとすることにある。

上記目的を達成するために、本発明による蒸留式給湯装置は、一個の給液ユニット、一個の熱交換管、一個の熱水タンク、一個の蒸気管路、一個の凝縮ユニット、一個の集液容器および一個の出水弁を含む。給液ユニットには一個の給水口が含まれる。熱交換管には一個の液流入端、一個の液流出端と一個の熱交換空間が含まれる。給液ユニットは液流入端と互いに連接し、かつ熱交換空間と互いに連通する。熱水タンクには一個の本体と一個の加熱ユニットが含まれる。本体には一個の加熱空間が設けられ、加熱空間は管路を介して液流出端と互いに連接し、かつ熱交換空間と互いに連通する。加熱ユニットは本体に設置される。蒸気管路には一個の第一端と一個の第二端が含まれ、第一端は加熱空間と互いに連通し、蒸気管路の一部分は熱交換空間内に収容される。凝縮ユニットには一個の凝縮管が含まれ、凝縮管の一端は蒸気管路の第二端と互いに連通する。集液容器には一個の貯液空間が含まれ、凝縮管のもう一端は貯液空間と連通する。出水弁は一個の出水管路を介して貯液空間と互いに連通するように形成される。

また、上記目的に達するために、本発明の蒸留式給湯装置においては他に一個の省エネルギー加熱ユニットが設けられる。省エネルギー加熱ユニットには一個の省エネルギー熱交換管と一個の発熱部材が含まれる。省エネルギー熱交換管は蒸気管路のもう一部分の外に被覆される。省エネルギー熱交換管には一個の入水端、一個の出水端および一個の省エネルギー熱交換空間が含まれ、入水端は貯液空間と互いに連通し、かつ入水端と出水端は全て省エネルギー熱交換空間と互いに連通する。発熱部材は省エネルギー熱交換管に設置することもできる。

さらに、省エネルギー加熱ユニットには一個の省エネルギー熱交換管、一個の蒸気管路および一個の発熱部材が含まれる。省エネルギー熱交換管には一個の入水端、一個の出水端および一個の省エネルギー熱交換空間が含まれ、入水端と出水端は省エネルギー熱交換管の相対する両端であり、かつ入水端と出水端は全て省エネルギー熱交換空間と互いに連通する。蒸気管路は省エネルギー熱交換空間内に穿設される。発熱部材は省エネルギー熱交換管に設置することもできる。

本発明によれば、主に、一部分の蒸気管路が熱交換空間内に穿設して収容されることにより、上記蒸気管路内の蒸気の温度を利用して熱交換空間内に進入される液体に対して予熱を行い、さらに熱交換管と省エネルギー加熱管をそれぞれ蒸気管路の異なる部位に被覆し、蒸気管路内の温度が比較的高い水蒸気を利用してそれぞれ熱交換空間と省エネルギー熱交換管空間内の温度が比較的低い液体に対して熱交換を行うことにより、液体の温度を高めることができるとともに、相対的に液体と沸騰温度または飲料水温度との間の温度差を減らすことができるため、有効にエネルギー節約の効果を達成することができる。

図１は、本発明の実施例１の蒸留式給湯装置の組み立てられた状態の断面図である。 図２は、本発明の実施例１の熱交換管の局部の断面図である。 図３は、本発明の実施例１の水位制御ユニットの組み立てられた状態の断面図である。 図４は、本発明の実施例１の蒸留式給湯装置の使用状態の説明図である。 図５は、本発明の実施例２の蒸留式給湯装置の組み立てられた状態の断面図である。 図６は、本発明の実施例２の省エネルギー加熱ユニットの局部の断面図である。 図７は、本発明の実施例２の蒸留式給湯装置の使用状態の説明図である。 図８は、本発明の実施例３の蒸留式給湯装置の使用状態の説明図である。

本発明の目的、特徴および利点をさらに分かりやすくするために、本発明の好適な実施例を挙げ、図面を参照して以下説明する。

図１を参照すると、本発明の実施例による蒸留式給湯装置には、一個の筐体１、一個の熱交換管２、一個の水位制御ユニット３、一個の熱水タンク４、一個の蒸気管路５、一個の凝縮ユニット６、一個の集液容器７および一個の出水弁８が含まれる。熱交換管２、水位制御ユニット３、熱水タンク４、蒸気管路５、凝縮ユニット６および集液容器７は全て筐体１内に設置され、さらに順序に従って管路を介して互いに連通する。出水弁８は筐体１の外周面に設置され、さらに管路を介して集液容器７と互いに連通することにより蒸留液体を提供する。

筐体１内には一個の収容空間１１が含まれ、収容空間１１は主に熱交換管２、水位制御ユニット３、熱水タンク４、蒸気管路５、凝縮ユニット６および集液容器７を収容して位置決めするのに用いられる。筐体１には一個の給液ユニット１２が設けられ、かつ給液ユニット１２は好ましくは選択的に生水タンクからなる。さらに詳しく言えば、給液ユニット１２内には一個の液収容空間１２１と一個の給水口１２２が含まれ、液収容空間１２１は一個の蒸留しようとする液体（以下において液体という）を貯蔵することができる。その中、上記液体は選択的に給液ユニット１２の一個の蓋板１２３を開けることにより、液収容空間１２１内に注入する、或いは、選択的に一個の給水管路Ｔ１を通過して直接液収容空間１２１内に注入することができる。給水口１２２と液収容空間１２１は互いに連通し、かつ給水口１２２は、好ましくは、選択的に給液ユニット２の底部に設置されることにより、上記液体はスムースに給水口１２２を通過して液収容空間１２１から流出することができる。

図１、２を参照すると、熱交換管２の相対する両端はそれぞれ一個の液流入端２１と一個の液流出端２２であり、液流入端２１は管路を介して給液ユニット１２の給水口１２２と互いに連通し、液流出端２２はもう一個の管路を介して水位制御ユニット３と互いに連通する。熱交換管２の内部には一個の熱交換空間２３が含まれ、熱交換空間２３は上記液体と蒸気管路５を収容するのに用いられる。

図１、３を参照すると、水位制御ユニット３は熱交換管２と熱水タンク４の間に設置され、水位制御ユニット３には一個のタンク体３１と一個の封止部材３２が含まれる。タンク体３１には一個の収容室３１１、一個の進水口３１２、一個の出水口３１３および一個の第一肩部３１４が設けられる。収容室３１１はタンク体３１の内部に形成され、かつ進水口３１２および出水口３１３と互いに連通する。進水口３１２は、好ましくは、選択的にタンク体３１の上部に設置され、かつ管路を介して熱交換管２の液流出端２２と互いに連通する。出水口３１３は、好ましくは、選択的にタンク体３１の底部に設置され、かつもう一個の管路を介して熱水タンク４と互いに連通する。第一肩部３１４はタンク体３１の内壁面に設置される。

封止部材３２は収容室３１１に設置される。封止部材３２の密度は上記液体の密度より小さくなっており、それによって上記液体の水位に従って収容室３１１内で昇降することができる。封止部材３２の上部には一個の封止部３２１が設けられ、封止部３２１は封止部材３２の昇降運動に従って進水口３１２に位置を合わせて封止することができる。その他に、封止部材３２の外周面には一個の第二肩部３２２が設けられる。第二肩部３２２は第一肩部３１４に位置を合わせて当接することにより、封止部材３２の底部が出水口３１３を封止するのを防止することができる。その他に、出水口３１３と熱水タンク４を連通する管路には、好ましくは、一個の背圧弁Ｖが設けられることにより、熱水タンク４内の液体が収容室３１１内まで回流するのを避けることができる。

この中、本実施例の第一肩部３１４と第二肩部３２２は選択的にそれぞれタンク体３１と封止部材３２の一個の肩部からなることができるが、本発明ではこれだけとは限らず、第一肩部３１４と第二肩部３２２も選択的にその他の種類の位置決めの構造からなることができる。

熱水タンク４には一個の本体４１と一個の加熱ユニット４２が含まれる。本体４１の内部には一個の加熱空間４１１が設けられ、加熱空間４１１は管路を介して収容室３１１と互いに連通し、かつ水位制御ユニット３から流入される液体を貯蔵するのに用いられる。加熱ユニット４２は本体４１に設置され、好ましくは加熱空間４１１内に収容されることにより、直接加熱空間４１１内の液体を加熱することができる。加熱ユニット４２は選択的に電熱管または発熱マルチチップなどの装置からなることができる。

再び図１、２を参照すると、蒸気管路５の相対する両端はそれぞれ一個の第一端５１と一個の第二端５２である。第一端５１は本体４１を貫穿して加熱空間４１１と互いに連通し、第二端５２は熱交換管２１を貫穿して凝縮ユニット６と互いに連通することにより、一部分の蒸気管路５は対応するように熱交換空間２３内（以下において熱交換空間２３内に収容される一部分の蒸気管路５を蒸気管路５の予熱部位という）に収容され、その中、蒸気管路５の予熱部位は熱交換管２の液流出端２２から液流入端２１に向かって下方へ傾斜するように形成される。

その他に、蒸気管路５には他に一個の縮径部５３と一個の排気孔５４が設けられる。縮径部５３は蒸気管路５内壁面に設置され、かつ熱交換管２の液流出端２２に隣接するように形成される。排気孔５４は蒸気管路５を貫穿し、かつ縮径部５３の一方の側に設置される。縮径部５３と排気孔５４は、好ましくは、熱交換管２の外部に設けられることにより、蒸気管路５内の水蒸気は蒸気管路５を通過する時、順序に従って縮径部５３と排気孔５４を通過することができる。

再び図１を参照すると、凝縮ユニット６は一個の凝縮管６１と複数個の放熱フィン６２により構成される。凝縮管６１の一端は蒸気管路５の第二端５２と互いに連通し、もう一端は集液容器７と連接する。凝縮管６１は迂回して筐体１の収容空間１１に設置され、かつ凝縮管６１が蒸気管路５に連通する一端は凝縮管６１が集液容器７に連通するもう一端に向かって下方へ傾斜するように形成される。放熱フィン６２は等間隔で凝縮管６１の外周面に設けられ、かつ凝縮管６１の全体的な放熱面積を増やすのに用いられる。また、凝縮ユニット６には他に一個の冷却部材６３が設けられる。本実施例の冷却部材６３は一個のファンであり、冷却部材６３は凝縮管６１の一方の側に設置され、かつ凝縮管６１に向かって持続的に送風することにより、凝縮管６１を冷却することができる。

再び図１を参照すると、集液容器７には一個の液流入口７１、一個の液流出口７２および一個の貯液空間７３が設けられる。貯液空間７３は集液容器７の内部に形成され、凝縮ユニット６を通過する蒸留液体を貯蔵するのに用いられる。液流入口７１と液流出口７２はそれぞれ集液容器７の上部と底部に設置され、かつ貯液空間７３と互いに連通する。液流入口７１は凝縮管６１の一端と互いに連接し、液流出口７２は一個の出水管路Ｔ２を介して出水弁８と互いに連通する。また、集液容器７には他に一個の殺菌ユニット７４が設けられる。殺菌ユニット７４は貯液空間７３内に設置され、かつ好ましくは一個の紫外線灯からなり、貯液空間７３内の蒸留液体に対して殺菌の作用を行うのに用いられる。また、本発明は他に出水管路Ｔ２において一個のポンプＰと一個の加熱モジュールＨを設置することができ、ポンプＰは出水弁８に電気的に接続し、加熱モジュールＨは出水弁８とポンプＰの間に設置される。

図４を参照すると、本発明は液体に対して蒸留を行う過程において、給液ユニット１２内の上記液体が給水口１２２を通過して熱交換管２の熱交換空間２３に進入し、それから上記液体は熱交換管２の液流出端２２を通過して熱交換空間２３から離れることができ、かつ管路を通過して水位制御ユニット３を通過した後、熱水タンク４内に進入し、それから加熱ユニット４２によって加熱空間４１１内の液体を一個の沸騰温度まで加熱することにより、上記液体内の水分は水蒸気に気化することができる。

その後、上記水蒸気は上昇して蒸気管路５内に進入し、かつ蒸気管路５の第一端５１から第二端５２に向かって移動する。その中、上記水蒸気は蒸気管路５の予熱部位を通過する時、上記水蒸気は蒸気管路５の管壁を介して熱交換空間２３内の液体と熱交換を行うことができるため、蒸気管路５の予熱部位内の水蒸気の温度を予め下げて凝縮することができ、かつ同時に熱交換空間２３内の液体の温度を高めることができる。このように、蒸気管路５の予熱部位内の一部分の水蒸気は先に凝縮を受けて液態の水に凝結することにより、蒸気管路５の予熱部位内においては同時に水蒸気と液態の水が混在するように形成される。

蒸気管路５の予熱部位は熱交換管２の液流出端２２から液流入端２１に向かって下方へ傾斜するように形成されるため、蒸気管路５の予熱部位内の水蒸気と液態の水は傾斜した管壁に沿って蒸気管路５の第二端５２を通過して凝縮管６１内に導入され、それから凝縮管６１に進入した水蒸気と液態の水も凝縮管６１の傾斜した管壁に従って段々と集液容器７に向かって流動し、同時に上記水蒸気と液態の水も絶えず凝縮管６１と熱交換を行うことにより、上記水蒸気は完全に温度を下げて液態の水に凝結することができる。最後に、液態の水は一個の濾水器Ｆを通過した後、集液容器７の貯液空間７３内に導入して蒸留液体として貯蔵される。その中、濾水器Ｆは一個の活性炭の吸着缶からなる。

例えば、使用者が集液容器７内の蒸留液体を取得しようとする時、出水弁８を介して一個の控制信号をポンプＰまで発信し、ポンプＰによって集液容器７内の上記蒸留液体を出水弁８まで送ることにより、使用者の飲用に供せられる。また、例えば使用者が温かい蒸留液体を飲用しようとする時、予め選択的に加熱モジュールＨを起動し、かつ上記蒸留液体が出水弁８に到着する前に先ず加熱モジュールＨを通過させ、加熱モジュールＨを利用して上記蒸留液体を加熱することにより、上記蒸留液体を飲用に適する温度まで上げることができる。

本発明は主に蒸気管路５内の蒸気の熱エネルギーを回収して熱交換管２を通過する液体を予め加熱し、かつ同時に蒸気管路５内の水蒸気の温度を低下させることにより、上記液体が熱水タンク４に進入する時の最初温度と沸騰温度との間の温度差を縮め、さらに進んで熱水タンク４の加熱ユニット４２が上記液体を加熱する時に消費するエネルギーを減らすことにより、本発明は省エネルギーの目的に達することができる。

その他に、本発明の水位制御ユニット３と加熱空間４１１は互いに連通し、連通管の原理によって収容室３１１内の液体の水位は加熱空間４１１内の液体の水位と同じ高さになるため、加熱空間４１１内の液体の水位が上限に達する時、封止部材３２は収容室３１１内の液体の水位に従って上昇し、かつ封止部３２１によって進水口３１２を封止することにより、上記液体が持続的に加熱空間４１１に注入するのを防止することができ、さらに上記液体が蒸気管路５を通過して熱水タンク４から溢れ出してしまうのを避けることができる。

また、本発明では特別に蒸気管路５内の水蒸気の流れ方向に対応して順序に従って縮径部５３と排気孔５４が設置されることにより、上記水蒸気は縮径部５３を通過する時に、流通の径路が縮小することによって増圧することができるため、上記水蒸気の発生量が増えるとともに、縮径部５３を通過した後、流れの速度が速くなり、上記水蒸気の中に混在する塩素は蒸気管路５から排出することができるため、塩素の除去と蒸気の浄化という目的に達することができる。

図５、６を参照すると、本発明の実施例２が掲示されている。実施例２は、実施例１と同様な一個の筐体１、一個の熱交換管２、一個の水位制御ユニット３、一個の熱水タンク４、一個の蒸気管路５、一個の凝縮ユニット６、一個の集液容器７および一個の出水弁８が含まれるため、ここではこれらについての説明を割愛する。本実施例において、筐体１の収容空間１１内に他に、実施例１の加熱器Ｈの代わりに、一個の省エネルギー加熱ユニット９が設けられる。省エネルギー加熱ユニット９は他の一部分の蒸気管路５外に設置され、かつ好ましくは熱交換管２と凝縮ユニット６の間に位置する。

詳しく言えば、省エネルギー加熱ユニット９には一個の省エネルギー熱交換管９１、一個の発熱部材９２および一個の温度制御部材９３が含まれる。省エネルギー熱交換管９１には一個の入水端９１１、一個の出水端９１２および一個の省エネルギー熱交換空間９１３が設けられる。入水端９１１と出水端９１２はそれぞれ省エネルギー熱交換管９１の相対する両端であり、かつ入水端９１１と出水端９１２は全て省エネルギー熱交換空間９１３と互いに連通する。入水端９１１は出水管路Ｔ２’を介して集液容器７の液流出口７２と互いに連通し、出水端９１２はもう一個の出水管路Ｔ３を介して出水弁８と互いに連通する。これにより、貯液空間７３内の蒸留液体は、入水端９１１を通過して省エネルギー熱交換空間９１３まで流れた後、再び出水端９１２を通過して出水弁８まで流れる。

その中、他の一部分の蒸気管路５は省エネルギー熱交換空間９１３内（以下において省エネルギー熱交換空間９１３内に収容される他の一部分の蒸気管路５を第二予熱部という）に位置し、かつ第二予熱部は第一予熱部と蒸気管路５の第二端５２の間に介在する。

発熱部材９２は、好ましくは選択的に省エネルギー熱交換空間９１３内に収容されることにより、加熱省エネルギー熱交換空間９１３内の蒸留液体を直接加熱することができる。温度制御部材９３は発熱部材９２に電気的に接続し、即時的に省エネルギー熱交換空間９１３内の上記蒸留液体の温度を測定するように用いられ、かつ発熱部材９２が作動して熱量が生じるのを制御することができる。また、液流出口７２と入水端９１１を連通する管路においては、好ましくは選択的に一個のポンプＰが設けられ、ポンプＰは出水弁８に電気的に接続する。

図７を参照すると、このように本発明の実施例２を実際に使用する時は、上述した実施例１と同じであり、その差異として実施例２においては、例えば集液空間７３内の蒸留液体を取得しようとする時、使用者は出水弁８を介して一個の控制信号を発してポンプＰが作動するように駆動することにより、集液空間７３内の上記蒸留液体は管路を通過して出水弁８まで送られ、飲用に提供することができる。

また、例えば温かい蒸留液体を飲用しようとする時、上記蒸留液体は順序に従って液流出口７２と入水端９１１を通過して省エネルギー熱交換空間９１３内に進入した後、蒸気管路５の第一予熱部内において同時に水蒸気と液態の水が混在し、かつ、上記水蒸気と液態の水の温度が相対的に上記蒸留液体の温度より高いため、上記水蒸気と液態の水が勢いよく第二予熱部まで流れる時、依然として第二予熱部の管壁を通過して省エネルギー熱交換空間９１３内の上記蒸留液体と熱交換を行うことができる。これにより、予め省エネルギー熱交換空間９１３内の上記蒸留液体の温度を高めることができる。

同時に、例えば省エネルギー熱交換空間９１３内の上記蒸留液体の温度がすでに飲用に適する温度に達したと測定された場合、温度制御部材９３は発熱部材９２が作動しないように駆動を選択することができる。それに対して、例えば省エネルギー熱交換空間９１３内の上記蒸留液体が未だ飲用に適した温度に達していないと測定された場合、温度制御部材９３は一個の加熱信号を発して発熱部材９２を作動して熱量が生じるように駆動することにより、省エネルギー熱交換空間９１３内の上記蒸留液体を加熱することができる。

図８を参照すると、本発明の実施例３が掲示されており、実施例３は実施例２と同様な一個の筐体１、一個の熱交換管２、一個の水位制御ユニット３、一個の熱水タンク４、一個の蒸気管路５、一個の凝縮ユニット６、一個の集液容器７、一個の出水弁８および一個の省エネルギー加熱ユニット９が含まれるため、ここではその説明を省く。

本実施例において、熱交換管２は省エネルギー加熱ユニット９と凝縮ユニット６の間に設置される。さらに詳しく言えば、熱交換管２の相対する両端はそれぞれ一個の液流入端２１と一個の液流出端２２であり、液流入端２１は管路を介して給液ユニット１２の給水口１２２と互いに連通し、液流出端２２はもう一個の管路を介して水位制御ユニット３と互いに連通する。熱交換管２の内部には一個の熱交換空間２３が含まれ、熱交換空間２３は液体と蒸気管路５を収容することができる。

省エネルギー加熱ユニット９には一個の省エネルギー熱交換管９１、一個の発熱部材９２および一個の温度制御部材９３が含まれる。省エネルギー熱交換管９１には一個の入水端９１１、一個の出水端９１２および一個の省エネルギー熱交換空間９１３が設けられる。入水端９１１と出水端９１２はそれぞれ省エネルギー熱交換管９１の相対する両端であり、かつ入水端９１１と出水端９１２は全て省エネルギー熱交換空間９１３と互いに連通する。入水端９１１は管路Ｔ２’を介して集液容器７の液流出口７２と互いに連通し、かつ出水端９１２はもう一個の出水管路Ｔ３を介して出水弁８と互いに連通することにより、貯液空間７３内の蒸留液体は入水端９１１を通過して省エネルギー熱交換空間９１３まで流れた後、再び出水端９１２を通過して出水弁８まで流れる。

その中、他の一部分の蒸気管路５は省エネルギー熱交換空間９１３内に位置するため、蒸気管路５内に同時に混在する水蒸気と液態の水は管路Ｔ２’から輸送される低温の蒸留液体と第一次の熱交換を行うことができ、それから出水端９１２を通過して出水弁８まで流れる。また、蒸気管路５内の上記水蒸気と液態の水は熱交換管２を経由し、熱交換空間２３に収容される液体と第二次の熱交換を行うことができる。

本発明は蒸留式給湯装置を提供し、蒸留の過程に生じられる熱エネルギーを有効にリサイクルして液体を予熱することにより、エネルギーの浪費を低く抑えることができる。

本発明は蒸留式給湯装置を提供し、熱水タンク４内の水位が低くなりすぎたり、高くなりすぎたりするのを避けることにより、液体が蒸気管路５を通過して熱水タンク４から溢れ出したり、または熱水タンク４が空焚きしたりするのを防止することができる。

本発明は蒸留式給湯装置およびその省エネルギー加熱ユニットを提供し、集液容器７内の蒸留液体が出水弁８まで流れる前、予め省エネルギー加熱ユニット９を流れて通過することにより、蒸気管路５内に相対的に高温の水蒸気と液態の水は省エネルギー熱交換空間９１３内に相対的に低温の蒸留液体と、または再び熱交換空間２３に収容される液体と熱交換を行うことができるため、有効に蒸留液体の温度を高めることができ、それによって上記蒸留液体と飲用に適する温度の間の温度差を相対的に減らすことができる。このように、発熱部材９２は少量のエネルギーの消費だけで、さらには発熱部材９２は完全に何れかのエネルギーを消費することなく、上記蒸留液体を飲用に適する温度に到達させることができるため、本発明によればエネルギーを節約するという目的に達することができる。

本発明は省エネルギー加熱ユニットを提供し、蒸留の過程において生水を予熱した後に残った熱エネルギーを利用して蒸留液体を予熱することにより、エネルギーを節約するというもう一つの目的に達することができる。

本発明は、その精神および必須の特徴事項から逸脱することなく他のやり方で実施することができる。従って、本明細書に記載した好ましい実施形態は例示的なものであり、本発明を限定するものではない。

１ 筐体
１１ 収容空間
１２ 給液ユニット
１２１ 液収容空間
１２２ 給水口
１２３ 蓋板
２ 熱交換管
２１ 液流入端
２２ 液流出端
２３ 熱交換空間
３ 水位制御ユニット
３１ タンク体
３１１ 収容室
３１２ 進水口
３１３ 出水口
３１４ 第一肩部
３２ 封止部材
３２１ 封止部
３２２ 第二肩部
４ 熱水タンク
４１ 本体
４１１ 加熱空間
４２ 加熱ユニット
５ 蒸気管路
５１ 第一端
５２ 第二端
５３ 縮径部
５４ 排気孔
６ 凝縮ユニット
６１ 凝縮管
６２ 放熱フィン
６３ 冷却部材
７ 集液容器
７１ 液流入口
７２ 液流出口
７３ 貯液空間
７４ 殺菌ユニット
８ 出水弁
９ 省エネルギー加熱ユニット
９１ 省エネルギー熱交換管
９１１ 入水端
９１２ 出水端
９１３ 省エネルギー熱交換空間
９２ 発熱部材
９３ 温度制御部材
Ｆ 濾水器
Ｈ 加熱モジュール
Ｐ ポンプ
Ｔ１ 給水管路
Ｔ２ 出水管路
Ｔ２’ 出水管路
Ｔ３ 出水管路
Ｖ 背圧弁

Claims (22)

1. 一個の給液ユニット（１２）、一個の熱交換管（２）、一個の熱水タンク（４）、一個の蒸気管路（５）、一個の凝縮ユニット（６）、一個の集液容器（７）および一個の出水弁（８）を含む蒸留式給湯装置において、給液ユニット（１２）には一個の給水口（１２２）が含まれ、熱交換管（２）には一個の液流入端（２１）、一個の液流出端（２２）および一個の熱交換空間（２３）が含まれ、給液ユニット（１２）は液流入端（２１）と互いに連接し、かつ熱交換空間（２３）と互いに連通し、熱水タンク（４）には一個の本体（４１）と一個の加熱ユニット（４２）が含まれ、本体（４１）には一個の加熱空間（４１１）が設けられ、加熱空間（４１１）は管路を介して液流出端（２２）と互いに連接し、かつ熱交換空間（２３）と互いに連通し、加熱ユニット（４２）は本体（４１）に設置され、蒸気管路（５）には一個の第一端（５１）と一個の第二端（５２）が含まれ、第一端（５１）は加熱空間（４１１）と互いに連通し、蒸気管路（５）の一部分は熱交換空間（２３）内に収容され、凝縮ユニット（６）には一個の凝縮管（６１）が含まれ、凝縮管（６１）の一端は蒸気管路（５）の第二端（５２）と互いに連通し、集液容器（７）には一個の貯液空間（７３）が含まれ、凝縮管（６１）のもう一端は貯液空間（７３）と連通し、出水弁（８）は一個の出水管路（Ｔ２）を介して貯液空間（７３）と互いに連通するように形成されることを特徴とする蒸留式給湯装置。
2. 他に一個の省エネルギー加熱ユニット（９）が設けられ、省エネルギー加熱ユニット（９）には一個の省エネルギー熱交換管（９１）と一個の発熱部材（９２）が含まれ、省エネルギー熱交換管（９１）は蒸気管路（５）のもう一部分の外に被覆され、省エネルギー熱交換管（９１）には一個の入水端（９１１）、一個の出水端（９１２）および一個の省エネルギー熱交換空間（９１３）が含まれ、入水端（９１１）は貯液空間（７３）と互いに連通し、かつ入水端（９１１）と出水端（９１２）は全て省エネルギー熱交換空間（９１３）と互いに連通し、発熱部材（９２）は省エネルギー熱交換管（９１）に設置されることを特徴とする請求項１に記載の蒸留式給湯装置。
3. 省エネルギー加熱ユニット（９）には他に一個の温度制御部材（９３）が設けられ、温度制御部材（９３）は発熱部材（９２）に電気的に接続することを特徴とする請求項２に記載の蒸留式給湯装置。
4. 省エネルギー加熱ユニット（９）は熱交換管（２）と凝縮ユニット（６）の間に位置することを特徴とする請求項２に記載の蒸留式給湯装置。
5. 熱交換空間（２３）に収容される一部分の蒸気管路（５）は熱交換管（２）の液流出端（２２）から液流入端（２１）に向かって下方へ傾斜するように形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の蒸留式給湯装置。
6. 凝縮管（６１）が蒸気管路（５）に連通する一端は凝縮管（６１）が集液容器（７）に連通するもう一端に向かって下方へ傾斜するように形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の蒸留式給湯装置。
7. 凝縮ユニット（６）には他に複数個の放熱フィン（６２）が設けられ、放熱フィン（６２）は等間隔で凝縮管（６１）の外周面に設置されることを特徴とする請求項１または２に記載の蒸留式給湯装置。
8. 凝縮ユニット（６）には他に一個の凝縮管（６１）を冷却するための冷却部材（６３）が設けられ、冷却部材（６３）は凝縮管（６１）の一方の側に設置されることを特徴とする請求項１または２に記載の蒸留式給湯装置。
9. 冷却部材（６３）は一個のファンからなることを特徴とする請求項８に記載の蒸留式給湯装置。
10. 集液容器（７）には一個の殺菌ユニット（７４）が設けられ、殺菌ユニット（７４）は集液容器（７）の貯液空間（７３）内に設置されることを特徴とする請求項１または２に記載の蒸留式給湯装置。
11. 殺菌ユニット（７４）は一個の紫外線灯からなることを特徴とする請求項１０に記載の蒸留式給湯装置。
12. 出水管路（Ｔ２）には一個のポンプ（Ｐ）と一個の加熱モジュール（Ｈ）が設けられ、ポンプ（Ｐ）は出水弁（８）に電気的に接続し、加熱モジュール（Ｈ）は出水弁（８）とポンプ（Ｐ）の間に設置されることを特徴とする請求項１または２に記載の蒸留式給湯装置。
13. 他に一個の水位制御ユニット（３）が設けられ、水位制御ユニット（３）は熱交換管（２）と熱水タンク（４）の間に設置されることを特徴とする請求項１または２に記載の蒸留式給湯装置。
14. 水位制御ユニット（３）には一個のタンク体（３１）と一個の封止部材（３２）が含まれ、タンク体（３１）には一個の収容室（３１１）が設けられ、封止部材（３２）は収容室（３１１）内に設置され、かつ封止部材（３２）の密度は収容室（３１１）内に収容される液体の密度より小さいことを特徴とする請求項１３に記載の蒸留式給湯装置。
15. タンク体（３１）には一個の進水口（３１２）と一個の出水口（３１３）が設けられ、進水口（３１２）と出水口（３１３）はそれぞれ収容室（３１１）と互いに連通し、かつ進水口（３１２）は熱交換管（２）の液流出端（２２）と互いに連通し、出水口（３１３）は熱水タンク（４）の加熱空間（４１１）と互いに連通することを特徴とする請求項１４に記載の蒸留式給湯装置。
16. 封止部材（３２）には一個の封止部（３２１）が設けられ、封止部（３２１）は封止部材（３２）の昇降に従ってタンク体（３１）の進水口（３１２）に位置を合わせて封止することを特徴とする請求項１５に記載の蒸留式給湯装置。
17. タンク体（３１）の内壁面には一個の第一肩部（３１１）が形成され、封止部材（３２）の外周面には一個の第二肩部（３２１）が形成され、第二肩部（３２１）は第一肩部（３１１）に位置を合わせて当接することを特徴とする請求項１４に記載の蒸留式給湯装置。
18. 他に一個の背圧弁（Ｖ）が設けられ、背圧弁（Ｖ）は水位制御ユニット（３）と熱水タンク（４）の間の管路上に設置されることを特徴とする請求項１３に記載の蒸留式給湯装置。
19. 蒸気管路（５）には一個の縮径部（５３）と一個の排気孔（５４）が設けられ、縮径部（５３）は蒸気管路（５）内壁面に設置され、かつ熱交換管（２）の液流出端（２２）に隣接し、排気孔（５４）は蒸気管路（５）を貫穿し、かつ縮径部（５３）の一方の側に設置されることを特徴とする請求項１または２に記載の蒸留式給湯装置。
20. 一個の省エネルギー熱交換管（９１）、一個の蒸気管路（５）および一個の発熱部材（９２）を含む蒸留式給湯装置の省エネルギー加熱ユニット（９）において、省エネルギー熱交換管（９１）には一個の入水端（９１１）、一個の出水端（９１２）および一個の省エネルギー熱交換空間（９１３）が含まれ、入水端（９１１）と出水端（９１２）は省エネルギー熱交換管（９１）の相対する両端であり、かつ入水端（９１１）と出水端（９１２）は全て省エネルギー熱交換空間（９１３）と互いに連通し、蒸気管路（５）は省エネルギー熱交換空間（９１３）内に穿設され、発熱部材（９２）は省エネルギー熱交換管（９１）に設置されることを特徴とする蒸留式給湯装置の省エネルギー加熱ユニット。
21. 他に一個の温度制御部材（９３）が含まれ、温度制御部材（９３）は発熱部材（９２）に電気的に接続することを特徴とする請求項２０に記載の蒸留式給湯装置の省エネルギー加熱ユニット。
22. 蒸気管路（５）は出水端（９１２）から入水端（９１１）の方向に向かって下へ傾斜するように形成されることを特徴とする請求項２０または２１に記載の蒸留式給湯装置の省エネルギー加熱ユニット。

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