JP2021192899A - Distilled water production device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蒸留水を製造する蒸留水製造装置に関する。 The present invention relates to a distilled water producing apparatus for producing distilled water.
実験等に利用するための不純物の混入が少ない高純度の蒸留水を製造するものとして、蒸留水製造装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。この蒸留水製造装置は、例えば図11及び図12に示すように、水道配管96から給水され、図中矢印で示す水の流れに沿って、例えば圧力スイッチ97aを有する減圧弁97、前処理カートリッジ98、イオン交換樹脂カートリッジ99、イオン交換水水質計電極114、流量センサー107、ボイラー給水電磁弁108を通して給水された蒸留用の原料水を加熱して水蒸気を発生させるボイラー(水蒸気発生部)91を備える。
A distilled water production apparatus is known for producing high-purity distilled water with less contamination for use in experiments and the like (see, for example, Patent Document 1). This distilled water production apparatus is supplied with water from a
また、蒸留水製造装置は、このボイラー91の上方に設けられ、ボイラー91からの水蒸気を導入して、例えば水道配管96、減圧弁97、冷却水電磁弁106を通して給水された冷却水により冷却し純水(蒸留水)を得る凝縮器(冷却部)92を備える。これらボイラー91及び凝縮器92は、筐体90の内部に備えられ、凝縮器92により得られた純水は、蒸留水タンク112に一旦貯留された後に、必要に応じて採水ユニット93を通して採水が行われる。
Further, the distilled water production apparatus is provided above the
このような蒸留水製造装置においては、ボイラー91の内部の原料水は蒸留が進むにつれ徐々に不純物濃度が高くなるため、蒸留水の水質が最適な状態に維持されるよう、定期的に原料水を排水する必要がある。ボイラー91の原料水の排水は、例えばボイラー91の下方に設けられた排水弁109、排水管113及び排水ホース113aを通して行われる。なお、この排水管113においては、例えば凝縮器92からの冷却水の排水、初留水排水用電磁弁111を通した初留水の排水、及び水位調節槽110からの排水も混合され得る。
In such a distilled water producing apparatus, the raw material water inside the
そして、原料水の排水については、一般的に原料水の自重落下が利用されるため、蒸留水製造装置は、排水設備94の排水口94aの位置よりもボイラー91の排水位置が高くなるよう、例えば排水設備94よりも高さを稼げる設置台95等の設置設備の上方に配置される。
As for the drainage of the raw material water, since the drop of the raw material water by its own weight is generally used, the drainage position of the
一方、蒸留水製造装置の設置設備の都合上、床置きなど低い位置に設置する場合は、排水設備94の排水口94aの位置がボイラー91の排水位置よりも高くなってしまうことがある。この場合、別途排水設備94を工事して高さを調整する対応が採られることもあるが、工事を行うことができない場合も多く、他に電磁ポンプやマグネットポンプ等の排水装置を利用する方法も考慮され得る。
On the other hand, due to the convenience of the installation equipment of the distilled water production apparatus, when it is installed at a low position such as on the floor, the position of the
しかしながら、排水装置を利用する場合は、排水温度を考慮して耐熱仕様のものを選定すると高価になってしまうと共に、装置構成によっては排水のための呼び水が必要になったりと、結果的に設置に関するコストが上昇するのみならず、排水時間が長くなってしまうことも懸念されるため、排水装置を利用する方法は採用し難いという問題がある。 However, when using a drainage device, selecting a heat-resistant specification in consideration of the drainage temperature will be expensive, and depending on the device configuration, priming for drainage may be required, resulting in installation. There is a problem that it is difficult to adopt the method using a drainage device because there is a concern that not only the cost of drainage will increase but also the drainage time will be long.
また、排水設備94の工事が不可能である場合は、そもそも蒸留水製造装置を設置することが難しくなったり、非常に限られた場所にしか設置することができない等の制約が生じてしまうこととなる。このような場合は、例え設置可能な場所があっても、ユーザーにとっては不便な場所に設置されることも起こり得るため、利便性(生産性)を著しく低下させてしまうことが懸念される。更に、例えば設置台95の下方スペース等の空きスペースの有効利用や設置設備全体の省スペース化を図りたいというニーズもある。このように、上記特許文献1に開示された従来技術の蒸留水製造装置では、装置の設置に関して種々の問題が存在していた。
In addition, if the construction of the
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、排水設備の工事が不要であると共に、排水装置を利用する場合の問題点も解決し、装置の設置自由度を向上させることができる蒸留水製造装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is not necessary to construct a drainage facility, solve problems when using a drainage device, and improve the degree of freedom in installing the device. The purpose is to provide water production equipment.
本発明に係る蒸留水製造装置は、原料水を内部に貯留して加熱し水蒸気を発生させる水蒸気発生部、及び前記水蒸気を、冷却水を用いて冷却し蒸留水を製造する冷却部を有する蒸留本体部と、前記蒸留本体部と分離配置可能に設けられ、前記水蒸気発生部に貯留された前記原料水を外部に排出するための排水ユニットとを備えたことを特徴とする。 The distilled water production apparatus according to the present invention has a distillation unit having a water vapor generating unit that stores raw water inside and heats it to generate steam, and a cooling unit that cools the water vapor with cooling water to produce distilled water. It is characterized by being provided with a main body portion and a drainage unit which is provided so as to be separable from the distillation main body portion and for discharging the raw material water stored in the water vapor generating portion to the outside.
本発明の一実施形態において、前記排水ユニットは、前記冷却部を通過した冷却水に前記原料水を混合した混合水を排水する。 In one embodiment of the present invention, the drainage unit drains mixed water obtained by mixing the raw material water with the cooling water that has passed through the cooling unit.
本発明の他の実施形態において、前記排水ユニットは、前記水蒸気発生部の排水位置よりも高い位置に配置可能に構成される。 In another embodiment of the present invention, the drainage unit is configured to be dispositionable at a position higher than the drainage position of the steam generating portion.
本発明の更に他の実施形態において、前記排水ユニットは、前記原料水を内部に導入可能な密閉チャンバーと、前記密閉チャンバーの内部空間を負圧状態にする負圧ポンプと、前記密閉チャンバーの内部空間を外気に連通可能な大気開放弁と、前記冷却水を通流させて前記密閉チャンバーの内部から前記原料水を吸引し、該原料水を前記冷却水に混合して前記混合水を排出するアスピレーターとを有する。 In still another embodiment of the present invention, the drainage unit includes a closed chamber into which the raw water can be introduced, a negative pressure pump that creates a negative pressure state in the internal space of the closed chamber, and the inside of the closed chamber. An air release valve capable of communicating the space with the outside air and the cooling water are allowed to flow, the raw material water is sucked from the inside of the closed chamber, the raw material water is mixed with the cooling water, and the mixed water is discharged. Has an aspirator.
本発明の更に他の実施形態において、前記排水ユニットは、筐体の内部空間を上部空間及び下部空間に分ける仕切板を有し、前記密閉チャンバーは前記上部空間に配置され、前記負圧ポンプ、前記大気開放弁及び前記アスピレーターのうち、少なくとも前記アスピレーターは前記下部空間に配置されている。 In still another embodiment of the present invention, the drainage unit has a partition plate that divides the internal space of the housing into an upper space and a lower space, and the closed chamber is arranged in the upper space, and the negative pressure pump, the negative pressure pump. Of the atmosphere release valve and the aspirator, at least the aspirator is arranged in the lower space.
前記アスピレーターは、前記冷却水を内部に導入するための第1導入口、前記原料水を内部に吸引するための第2導入口、及び前記混合水を排出するための排出口を備え、前記排水ユニットは、前記第2導入口と前記密閉チャンバーとの間の離隔距離及び前記冷却水の流速に応じて、前記原料水の吸引量及び前記混合水の排水温度を調節可能に構成されている。 The aspirator includes a first introduction port for introducing the cooling water into the inside, a second introduction port for sucking the raw material water inside, and a discharge port for discharging the mixed water, and the drainage. The unit is configured to be able to adjust the suction amount of the raw material water and the drainage temperature of the mixed water according to the separation distance between the second introduction port and the closed chamber and the flow velocity of the cooling water.
本発明の更に他の実施形態において、前記排水ユニットは、前記原料水を内部に導入可能な密閉チャンバーと、前記密閉チャンバーの内部空間に圧力を加える第1の加圧ポンプと、前記密閉チャンバーの内部空間を外気に連通可能な大気開放弁と、前記冷却水を通流させて前記密閉チャンバーの内部から圧送された前記原料水と合流させ、該原料水を前記冷却水に混合して前記混合水を排出するアスピレーターとを有する。 In still another embodiment of the present invention, the drainage unit comprises a closed chamber into which the raw water can be introduced, a first pressurizing pump for applying pressure to the internal space of the closed chamber, and the closed chamber. An air release valve capable of communicating the internal space with the outside air and the raw material water pumped from the inside of the closed chamber by allowing the cooling water to flow are mixed, and the raw material water is mixed with the cooling water and the mixing is performed. It has an aspirator that drains water.
本発明の更に他の実施形態において、前記排水ユニットは、前記原料水を内部に導入可能な密閉チャンバーと、前記密閉チャンバーの内部空間に圧力を加える第1の加圧ポンプと、前記密閉チャンバーの内部空間を外気に連通可能な大気開放弁と、前記冷却水を導入して前記密閉チャンバーの内部から圧送された前記原料水と合流させ、該原料水を前記冷却水に混合して混合水を排出する三叉管と、前記密閉チャンバーと前記三叉管との間に設置された第1の逆止弁とを有する。 In still another embodiment of the present invention, the drainage unit comprises a closed chamber into which the raw water can be introduced, a first pressurizing pump for applying pressure to the internal space of the closed chamber, and the closed chamber. An air release valve capable of communicating the internal space with the outside air and the raw material water pumped from the inside of the closed chamber by introducing the cooling water are merged, and the raw material water is mixed with the cooling water to mix water. It has a three-pronged pipe for discharging and a first check valve installed between the closed chamber and the three-pronged pipe.
本発明の更に他の実施形態において、前記蒸留本体部は、前記水蒸気発生部の内部空間に圧力を加える第2の加圧ポンプを有し、前記排水ユニットは、前記水蒸気発生部の排水位置よりも高い位置に配置可能に構成される。 In still another embodiment of the present invention, the distillation body portion has a second pressurizing pump that applies pressure to the internal space of the steam generating portion, and the drainage unit is from the draining position of the steam generating portion. Is configured to be able to be placed at a high position.
本発明の更に他の実施形態において、前記蒸留本体部と前記排水ユニットとの間に設置された第2の逆止弁を更に備える。 In still another embodiment of the present invention, a second check valve installed between the distillation body and the drainage unit is further provided.
本発明によれば、排水設備の工事が不要で、排水装置を利用する場合の問題点も解決し、装置の設置自由度を向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to solve the problem of using the drainage device without the need for the construction of the drainage facility and to improve the degree of freedom in installing the drainage device.
以下、添付の図面を参照して、本発明の実施形態に係る蒸留水製造装置を詳細に説明する。ただし、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。また、本明細書の実施形態の図面においては、各構成要素の縮尺や寸法が誇張されて示されている場合や、一部の構成要素が省略されている場合がある。 Hereinafter, the distilled water production apparatus according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the following embodiments do not limit the invention according to each claim, and not all combinations of features described in the embodiments are essential for the means for solving the invention. .. Further, in the drawings of the embodiments of the present specification, the scale and dimensions of each component may be exaggerated or some components may be omitted.
[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態に係る蒸留水製造装置100の設置例を概略的に示す説明図、図2は蒸留水製造装置100の排水ユニット20の内部構成を概略的に示す説明図、図3は蒸留水製造装置100の全体的な内部構成を概略的に示す図である。図1に示すように、第1の実施形態の蒸留水製造装置100は、例えば実験室等の所定の設置箇所に設置されるものであり、蒸留水を製造する蒸留本体部10と、この蒸留本体部10と分離して設置(分離配置)された排水ユニット20とを備える。なお、蒸留水製造装置100の具体的な構造や構成については公知であるので、ここでは説明が必要な部分を除いて説明を省略する。
[First Embodiment]
FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing an installation example of the distilled
蒸留本体部10は、例えば所定の高さを有する設置台105の側方に設置され、排水ユニット20は、例えば設置台105の上面に設置される。このように、蒸留水製造装置100において、排水ユニット20は、蒸留本体部10の後述する水蒸気発生部30(図3参照)の排水位置よりも高い位置に設置(以下、「高所設置」と称することもある。)可能に構成されている。
The distillation
なお、蒸留本体部10と排水ユニット20とは、排水用配管39a及び冷却水用配管39bからなる配管39で互いに接続されている。また、排水ユニット20からの排水が流入する排水口104aを有する排水設備104は、例えば蒸留本体部10とは反対側の設置台105の側方に設置されている。
The distillation
蒸留水製造装置100の蒸留本体部10は、図3に示すように、水道配管96等から給水され圧力スイッチ44aを有する減圧弁44を通して直接的に、又は減圧弁44を通して前処理カートリッジ50、イオン交換樹脂カートリッジ51、イオン交換水水質計電極52、流量センサー53、ボイラー給水電磁弁54及び供給路55を経て供給された原料水を内部に貯留して加熱することで、水蒸気を発生させる水蒸気発生部30を有する。また、蒸留本体部10は、この水蒸気発生部30の下流側に接続されて上方に配置され、発生した水蒸気を減圧弁44及び冷却水電磁弁45を通して供給された冷却水を用いて冷却することで、水蒸気が凝縮された蒸留水を得る冷却部40とを有する。
As shown in FIG. 3, the distillation
水蒸気発生部30は、内部に原料水を収容可能な内部空間を有する水蒸気発生部本体31と、水蒸気発生部本体31内に配置されて原料水を加熱するヒーター32とを有する。なお、水蒸気発生部30には、例えば水蒸気発生部本体31内の原料水量(水位)を調節するためのフロートスイッチを備えた水位調節槽57が備えられ、この水位調節槽57及び水蒸気発生部本体31には、それぞれ原料水を供給するための供給路55が接続されている。
The
水蒸気発生部本体31の上方には、冷却部40に連通する状態で接続される接続管31aが形成されており、この接続管31aは、後述する冷却部40の冷却管41の下方に延びる接続管41aと接続されている。なお、接続管31aの上端部には、ヒーター32の加熱により沸騰した原料水の飛沫が冷却部40内に混入するのを防止するための飛沫防止器31bが設けられている。また、水蒸気発生部本体31の下方には、水蒸気発生部本体31内の原料水を排水するために開閉される排水電磁弁33が設けられている。
A connecting
冷却部40は、内部を流動する水蒸気を冷却して液化させる冷却管41を有する。冷却管41の内部には、水蒸気の流動方向に沿って配置された蛇管42が設けられている。冷却管41は、図示のように、水蒸気の流動方向の下流側に向かって斜め若干下向きに延在するよう配置されている。
The cooling
冷却管41の底面の上流側端部近傍には、上述した接続管41aが形成されており、水蒸気発生部本体31からの接続管31aと接続されている。これにより、水蒸気発生部本体31は冷却管41と連通するので、発生した水蒸気を冷却管41の方へ流動させることが可能となる。
The
また、冷却管41の底面の下流側端部近傍には、図示しない捕集孔が形成されており、この捕集孔は、蒸留水水質計電極61、配管59aを通して蒸留水タンク59に接続されている。従って、水蒸気が液化した蒸留水は、捕集孔から蒸留水水質計電極61を通して配管59a内に流入し蒸留水タンク59に集められて貯蔵される。なお、蒸留水の初留水は、蒸留水水質計電極61から初留水排水電磁弁58を介して排水用配管39aに排出される。製造された蒸留水は、捕集孔と蒸留水タンク59との間に介在された蒸留水水質計電極61によって比抵抗が測定され、その水質がチェックされる。
Further, a collection hole (not shown) is formed in the vicinity of the downstream end of the bottom surface of the cooling
また、冷却管41の上面の下流側端部近傍には、冷却管41内を流動する低沸点ガスを外気に放出させるガス放出孔56が形成されている。このガス放出孔56は大気開放弁43(図7等参照)に接続されていても良い。このため、冷却管41の内部空間は、ガス放出孔56及び大気開放弁43を介して外気と連通可能となっている。
Further, a
冷却管41内に配置された蛇管42内には、上述したように減圧弁44及び冷却水電磁弁45を通して給水された冷却水が、冷却管41の下流側から上流側(すなわち、水蒸気の流動方向とは反対方向)に向かって流動するよう供給され、冷却管41内を流動する水蒸気を冷却する。これにより、冷却管41内で水蒸気が液化されて蒸留水が製造される。蛇管42内を流動した冷却水は、冷却水用配管39b及び逆止弁46を通流して排水ユニット20に供給される。
In the
一方、蒸留水製造装置100の排水ユニット20は、図2及び図3に示すように、水蒸気発生部本体31内から排水電磁弁33及び排水用配管39aを通流した原料水(以下、「ボイラー水」と称することもある。)を内部に導入可能な密閉チャンバー21と、この密閉チャンバー21の内部空間を真空引きして負圧状態にする負圧ポンプ22とを有する。
On the other hand, as shown in FIGS. 2 and 3, the
また、排水ユニット20は、密閉チャンバー21の内部空間を外気に連通可能な大気開放弁23と、冷却水用配管39bから供給された冷却水を第1導入口24aから導入して内部に通流させて、ベンチュリ効果により密閉チャンバー21内にあるボイラー水を第2導入口24bを介して内部に吸引するアスピレーター24とを有する。
Further, the
なお、アスピレーター24は、第2導入口24bを介して吸引したボイラー水を内部を通流する冷却水に混合して混合水を生成し、この混合水を排出口24cに接続された排水管38(図1参照)を通して排水ユニット20の外部に設置された排水設備104の排水口104aに排出(排水)する。
The
排水ユニット20は、図2に示すように、例えば筐体25の内部空間を上部空間20aと下部空間20bとに分ける仕切板25Aを有する。上部空間20a内には、例えば密閉チャンバー21及び大気開放弁23が配置される。下部空間20b内には、例えば負圧ポンプ22及びアスピレーター24が配置される。
As shown in FIG. 2, the
なお、本排水ユニット20においては、上部空間20a内には、少なくとも密閉チャンバー21が配置されていれば良く、下部空間20b内には、少なくともアスピレーター24が配置されていれば良い。従って、負圧ポンプ22及び大気開放弁23は、上部空間20a及び下部空間20bのいずれにも配置し得る。そして、アスピレーター24は、例えば第2導入口24bが上部空間20aに向くように、仕切板25Aと離れた位置に配置される。これにより、密閉チャンバー21と第2導入口24bとの間には、所定の直線(最短)の離隔距離hが確保される。
In the
一例として、離隔距離hの寸法は、次のように設定することができる。すなわち、筐体25の幅(横寸法)を250mm、奥行き(縦寸法)を150mm、及び高さの寸法を270mmとした場合、仕切板25Aを下から110mm以上の箇所に設置すれば、離隔距離hを110mmとすることができる。なお、この場合、密閉チャンバー21は、例えば幅200mm、奥行き120mm及び高さ80mm程度の大きさで構成し得る。
As an example, the dimension of the separation distance h can be set as follows. That is, when the width (horizontal dimension) of the
このように構成された蒸留水製造装置100では、次のように排水ユニット20による排水が行われる。まず、蒸留本体部10において蒸留水の製造が行われているときは、負圧ポンプ22を停止させ、大気開放弁23を開いておき、冷却用配管39bを通して第1導入口24aからアスピレーター24の内部に供給された冷却水を、常時排水口24cから排出するように排水が行われる。
In the distilled
次に、蒸留本体部10において蒸留水の製造を停止させたときは、水蒸気発生部30の水蒸気発生部本体31において排水電磁弁33を開くと同時に、大気開放弁23を閉じた上で負圧ポンプ22を作動させて、密閉チャンバー21の内部にボイラー水を引き込むことで所定量送液する。なお、このとき、アスピレーター24は、第1導入口24aから排出口24cに向けて常に冷却水が通流している状態であるので、第2導入口24b側は流体が密閉チャンバー21へ向かう流れを阻害することとなり、これによりアスピレーター24は逆止弁として機能する。
Next, when the production of distilled water is stopped in the distillation
そして、密閉チャンバー21の内部にボイラー水が所定量貯留されたら、負圧ポンプ22を停止させると共に排水電磁弁33を閉じてから、大気開放弁23を開くことにより、ボイラー水の排水が開始される。すなわち、大気開放弁23を開くことで、密閉チャンバー21内のボイラー水がアスピレーター24の第2導入口24bへベンチュリ効果と自重落下の作用により吸い込まれる。
Then, when a predetermined amount of boiler water is stored inside the
これにより、アスピレーター24内では、第1導入口24aから通流している冷却水に第2導入口24bから吸い込まれたボイラー水が混合されて混合水が生成されると共に、生成された混合水が排水口24cから外部に排出されることで排水が行われる。なお、ボイラー水の排水は、密閉チャンバー21内に貯留された量が排出されるまで継続される。
As a result, in the
このように、第1の実施形態の蒸留水製造装置100は、蒸留本体部10と排水ユニット20とを分離して配置することができる構造のため、蒸留本体部10の水蒸気発生部30の排水位置(例えば、排水電磁弁33の位置)よりも高い位置に排水ユニット20を設置することができると共に、設置台105の下方スペース等に自在に設置することができるので、排水設備104等に関連する設置上の制約を少なくし、排水設備104等の工事を不要とすることができる。これにより、装置の設置自由度を向上させることが可能となる。
As described above, since the distilled
また、蒸留本体部10や排水ユニット20に対し、排水のための耐熱仕様のポンプや弁装置等で構成した排水装置を設けたり利用したりする必要がないため、排水装置に関連する各種の問題点も解決することが可能である。このように、第1の実施形態の蒸留水製造装置100によれば、排水設備104の工事が不要であると共に、排水装置を利用する場合の問題点も解決し、装置の設置自由度を向上させることが可能となる。
Further, since it is not necessary to install or use a drainage device composed of a heat-resistant pump or a valve device for drainage for the distillation
更に、排水ユニット20は、既存の蒸留本体部10の排水用配管39a及び冷却水用配管39bを利用して、これらの配管39に排水ユニット20を接続するだけという簡単なオペレーションで、排水ユニット20を蒸留本体部10とは分離して高所を含めた任意の箇所に設置することができる。このため、既存の蒸留水製造装置を利用することも含めて、設置スペースの有効活用や設置に関する省スペース化等を推進することが可能となる。
Further, the
なお、上述した排水ユニット20においては、例えばアスピレーター24を構成する各部の設計寸法パラメータ(流体密度や絞る前後の管部の断面積、圧力、流速、水頭等の各数値)を一定のものとした場合、アスピレーター24の第2導入口24bと密閉チャンバー21との間の離隔距離h及び冷却水の流速に応じて、ボイラー水の吸引量及び混合水の排水温度を適宜調整することが可能である。
In the
すなわち、一例として、本出願人は、チャンバーと排水口の高低差(密閉チャンバー21の位置と第2導入口24bとの間の高低差)である離隔距離hと冷却水の流速に対して、所定量(一例として、0.8L)のボイラー水の排水に要する排水時間についてアスピレーター24の検証実験を行った。この検証実験においては、冷却水の流速(L/min)と離隔距離h(mm)とを適宜変更して、所定量のボイラー水の排水時間及び混合水の排水温度を測定した。なお、アスピレーター24に導入される前の冷却水の温度は24℃とし、ボイラー水の温度は64.3℃とした。測定した排水時間と排水温度は、図4に示すような結果となった。なお、図4における時間記載は排水時間を、括弧内の温度記載は排水温度をそれぞれ示している。
That is, as an example, the applicant applies to the separation distance h, which is the height difference between the chamber and the drain port (the height difference between the position of the
これによると、冷却水の流速を0.8L/minにした場合及び2.0L/minにした場合のいずれの場合においても、高低差(離隔距離h)を0mm、50mm、100mm、150mm、200mm、及び600mmと大きく(長く)するにつれて、所定量のボイラー水については、その排出時間が短くなることが判明した。また、冷却水の流速及び離隔距離hがいずれの場合であっても、排水温度は36℃を下回り大きく下がることが判明した。従って、高低差(離隔距離h)が大きく(長く)冷却水の流速が速いほど、排水時間を短くすることができると言える。 According to this, the height difference (separation distance h) is 0 mm, 50 mm, 100 mm, 150 mm, 200 mm regardless of whether the flow velocity of the cooling water is 0.8 L / min or 2.0 L / min. It was found that the discharge time of a predetermined amount of boiler water became shorter as the size increased (longer) to 600 mm. Further, it was found that the drainage temperature was lower than 36 ° C. and greatly decreased regardless of the flow velocity of the cooling water and the separation distance h. Therefore, it can be said that the larger the height difference (separation distance h) and the faster (longer) the flow velocity of the cooling water, the shorter the drainage time can be.
[第2の実施形態]
次に、第2の実施形態に係る蒸留水製造装置100Aについて説明する。なお、第2の実施形態以降の説明においては、第1の実施形態及びその変形例と同一の構成要素に関しては同一の符号を付しているので、以下では重複する説明は省略する。図5は、本発明の第2の実施形態に係る蒸留水製造装置100Aの全体的な内部構成を概略的に示す説明図である。
[Second Embodiment]
Next, the distilled
図5に示すように、第2の実施形態に係る蒸留水製造装置100Aは、排水ユニット20A内の密閉チャンバー21、大気開放弁23及びアスピレーター24を除く構成が異なる点、及び排水ユニット20Aと蒸留本体部10Aとの間に第2の逆止弁としての逆止弁47が設けられている(ここでは、蒸留本体部10A内に設けられている)点が、第1の実施形態に係る蒸留水製造装置100とは相違している。なお、逆止弁47は、初留水排水電磁弁58を介して排出される初留水Fの排水時にも逆止弁として機能する。
As shown in FIG. 5, the distilled
すなわち、排水ユニット20Aは、負圧ポンプ22に代えて、密閉チャンバー21に逆止弁25aを介して接続された、密閉チャンバー21の内部空間に圧力を加える第1の加圧ポンプ25を有している。この構成では、ボイラー水の排水については、冷却水をアスピレーター24を通して常時排出している点には変わりはないが、密閉チャンバー21内へのボイラー水の導入方法が、真空引きではなく排水電磁弁33及び大気開放弁23を開いた自重落下により行われる点が排水ユニット20とは異なっている。このため、この排水ユニット20Aでは、上述した高所設置には対応することが難しいが、蒸留本体部10Aと分離配置することは依然可能である。
That is, the
また、アスピレーター24は、自身のベンチュリ効果による吸引によって密閉チャンバー21内のボイラー水を冷却水に混合させるのではなく、大気開放弁33を閉じた上での第1の加圧ポンプ25の圧力により、密閉チャンバー21の内部から圧送(送液)されたボイラー水を第2導入口24bから取り入れて混合させるように仕様変更されている。
Further, the
なお、この場合、密閉チャンバー21内のボイラー水の水蒸気発生部本体31側への逆送は逆止弁47により阻止される。また、逆止弁47は、ボイラー水の自重落下に対応可能であれば良いため、例えば開弁最小圧が1.0kPa程度のものを用いることができる。このように、排水ユニット20Aにおけるアスピレーター24は、ベンチュリ効果の機能を発揮するよりも単に逆止弁としての役割を担うように機能する。
In this case, the
このような構成の蒸留水製造装置100Aによれば、第1の実施形態の蒸留水製造装置100よりも設置に関する制約が多少増えてしまうが、依然として蒸留本体部10Aと排水ユニット20Aとを分離して配置することができるため、上記作用効果と高所設置を除いて同様の作用効果を奏することが可能となる。
According to the distilled
[第2の実施形態の変形例]
次に、第2の実施形態の変形例に係る蒸留水製造装置100Bについて説明する。図6は、本発明の第2の実施形態の変形例に係る蒸留水製造装置100Bの全体的な内部構成を概略的に示す説明図である。
[Modified example of the second embodiment]
Next, the distilled water production apparatus 100B according to the modified example of the second embodiment will be described. FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing the overall internal configuration of the distilled water production apparatus 100B according to the modified example of the second embodiment of the present invention.
図6に示すように、第2の実施形態の変形例の蒸留水製造装置100Bは、排水ユニット20B内において、アスピレーター24に代えて三叉管26を配置し、この三叉管26と密閉チャンバー21との間に第1の逆止弁27を配置した点が、第2の実施形態の排水ユニット20Aとは相違している。
As shown in FIG. 6, in the distilled water production apparatus 100B of the modified example of the second embodiment, the three-
この構成では、ボイラー水の排水については、冷却水を三叉管26を通して常時排出している点には変わりはないが、この三叉管26では、第1導入口26aから冷却水を導入して第1の加圧ポンプ25により密閉チャンバー21の内部から第2導入口26bを通して圧送されたボイラー水と合流させて、このボイラー水を冷却水に混合することが行われている。
In this configuration, regarding the drainage of the boiler water, there is no difference in that the cooling water is constantly discharged through the three-
そして、生成された混合水を排出口26cを通して外部に排出する。なお、第1の逆止弁27は、密閉チャンバー21から第2導入口26bを通して三叉管26の内部に送液されるボイラー水の密閉チャンバー21への逆走及び第1導入口26aからの冷却水の混入を防止するために設けられている。この変形例の蒸留水製造装置100Bによっても、第2の実施形態の蒸留水製造装置100Aの作用効果と同様の作用効果を奏することが可能となる。
Then, the generated mixed water is discharged to the outside through the
[第3の実施形態]
次に、第3の実施形態に係る蒸留水製造装置100Cについて説明する。図7は、本発明の第3の実施形態に係る蒸留水製造装置100Cの全体的な内部構成を概略的に示す説明図である。
[Third Embodiment]
Next, the distilled water production apparatus 100C according to the third embodiment will be described. FIG. 7 is an explanatory diagram schematically showing the overall internal configuration of the distilled water production apparatus 100C according to the third embodiment of the present invention.
図7に示すように、第3の実施形態に係る蒸留水製造装置100Cは、第2の実施形態の蒸留本体部10Aに対し、水蒸気発生部30の水蒸気発生部本体31の内部空間に圧力を加える第2の加圧ポンプ34を逆止弁34aを介して配置して蒸留本体部10Bを構成した点、ガス放出孔56に接続された大気開放弁43を配した点、及び配管59aに電磁弁60を配した点が、第2の実施形態に係る蒸留水製造装置100Aとは相違している。
As shown in FIG. 7, the distilled water production apparatus 100C according to the third embodiment applies pressure to the internal space of the steam generating unit
この構成では、ボイラー水の排水については、冷却水をアスピレーター24を通して常時排出している点には変わりはないが、密閉チャンバー21内へのボイラー水の導入方法が、排水電磁弁33及び大気開放弁23並びに大気開放弁43を開き電磁弁60を閉じた上での、第2の加圧ポンプ34の圧力により行われる点が第2の実施形態とは異なっている。
In this configuration, regarding the drainage of the boiler water, the cooling water is always discharged through the
このため、この蒸留水製造装置100Cにおいては、排水ユニット20Aを、第1の実施形態と同様に水蒸気発生部30の排水位置よりも高い位置に配置するという高所設置に対応させて、蒸留本体部10Bと分離配置することが可能であるので、蒸留本体部10Bの構成は多少増えてしまうが、第1の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
Therefore, in the distilled water production apparatus 100C, the distillation main body corresponds to the installation in a high place where the
[第3の実施形態の変形例]
次に、第3の実施形態の変形例に係る蒸留水製造装置100Dについて説明する。図8は、本発明の第3の実施形態の変形例に係る蒸留水製造装置100Dの全体的な内部構成を概略的に示す説明図である。
[Modified example of the third embodiment]
Next, the distilled
図8に示すように、第3の実施形態の変形例の蒸留水製造装置100Dは、第2の実施形態の変形例の蒸留本体部10Aに対し、水蒸気発生部30の水蒸気発生部本体31の内部空間に圧力を加える第2の加圧ポンプ34を逆止弁34aを介して配置して蒸留本体部10Bを構成した点、ガス放出孔56に接続された大気開放弁43を配した点、及び配管59aに電磁弁60を配した点が、第2の実施形態の変形例に係る蒸留水製造装置100Bとは相違している。この変形例の蒸留水製造装置100Dによっても、第3の実施形態の蒸留水製造装置100Cの作用効果と同様の作用効果を奏することが可能となる。
As shown in FIG. 8, the distilled
[第4の実施形態]
次に、第4の実施形態に係る蒸留水製造装置100Eについて説明する。図9は、本発明の第4の実施形態に係る蒸留水製造装置100Eの全体的な内部構成を概略的に示す説明図である。
[Fourth Embodiment]
Next, the distilled water production apparatus 100E according to the fourth embodiment will be described. FIG. 9 is an explanatory diagram schematically showing the overall internal configuration of the distilled water production apparatus 100E according to the fourth embodiment of the present invention.
図9に示すように、第4の実施形態に係る蒸留水製造装置100Eは、第3の実施形態の排水ユニット20A内において、密閉チャンバー21、大気開放弁23、逆止弁25a及び第1の加圧ポンプ25を省いて排水ユニット20Cを構成した点が、第3の実施形態の排水ユニット20Aとは相違している。
As shown in FIG. 9, the distilled water production apparatus 100E according to the fourth embodiment has a closed
このような構成の蒸留水製造装置100Eによれば、第3の実施形態の蒸留水製造装置100Cよりも内部構成、特に排水ユニット20Cの内部構成をより簡素化することができると共に、第3の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
According to the distilled water production apparatus 100E having such a configuration, the internal configuration, particularly the internal configuration of the
[第4の実施形態の変形例]
次に、第4の実施形態の変形例に係る蒸留水製造装置100Fについて説明する。図10は、本発明の第4の実施形態の変形例に係る蒸留水製造装置100Fの全体的な内部構成を概略的に示す説明図である。
[Variation example of the fourth embodiment]
Next, the distilled
図10に示すように、第4の実施形態の変形例に係る蒸留水製造装置100Fは、第3の実施形態の変形例の排水ユニット20B内において、密閉チャンバー21、大気開放弁23、逆止弁25a及び第1の加圧ポンプ25を省いて排水ユニット20Dを構成した点が、第3の実施形態の変形例の排水ユニット20Bとは相違している。
As shown in FIG. 10, the distilled
この変形例の蒸留水製造装置100Fによっても、第4の実施形態の蒸留水製造装置100Eの作用効果と同様の作用効果を奏することが可能となる。なお、上述した各実施形態において、各構成要素の接続部分や配管等の継ぎ手部分等は、全てシールされていることは言うまでもない。
The distilled
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although some embodiments of the present invention have been described above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
10,10A,10B 蒸留本体部
20,20A,20B 排水ユニット
21 密閉チャンバー
22 負圧ポンプ
23,43 大気開放弁
24 アスピレーター
25 第1の加圧ポンプ
26 三叉管
27,46,47 逆止弁
30 水蒸気発生部
31 水蒸気発生部本体
32 ヒーター
33 排水電磁弁
39 配管
40 冷却部
41 冷却管
42 蛇管
100 蒸留水製造装置
10,10A,
Claims (10)
前記蒸留本体部と分離配置可能に設けられ、前記水蒸気発生部に貯留された前記原料水を外部に排出するための排水ユニットとを備えた
ことを特徴とする蒸留水製造装置。 A steam generation unit that stores raw water inside and heats it to generate steam, and a distillation main unit that has a cooling unit that cools the steam with cooling water to produce distilled water.
A distilled water production apparatus characterized in that it is provided separately from the distillation main body and is provided with a drainage unit for discharging the raw material water stored in the steam generation part to the outside.
ことを特徴とする請求項1記載の蒸留水製造装置。 The distilled water production apparatus according to claim 1, wherein the drainage unit drains mixed water obtained by mixing the raw material water with the cooling water that has passed through the cooling unit.
ことを特徴とする請求項1又は2記載の蒸留水製造装置。 The distilled water production apparatus according to claim 1 or 2, wherein the drainage unit is configured to be dispositionable at a position higher than the drainage position of the steam generating portion.
前記原料水を内部に導入可能な密閉チャンバーと、
前記密閉チャンバーの内部空間を負圧状態にする負圧ポンプと、
前記密閉チャンバーの内部空間を外気に連通可能な大気開放弁と、
前記冷却水を通流させて前記密閉チャンバーの内部から前記原料水を吸引し、該原料水を前記冷却水に混合して前記混合水を排出するアスピレーターとを有する
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載の蒸留水製造装置。 The drainage unit
A closed chamber that can introduce the raw material water inside,
A negative pressure pump that puts the internal space of the closed chamber into a negative pressure state,
An air release valve that can communicate the internal space of the closed chamber with the outside air,
Claim 1 is characterized by having an aspirator that allows the cooling water to flow, sucks the raw material water from the inside of the closed chamber, mixes the raw material water with the cooling water, and discharges the mixed water. 3. The distilled water producing apparatus according to any one of 3.
前記密閉チャンバーは前記上部空間に配置され、前記負圧ポンプ、前記大気開放弁及び前記アスピレーターのうち、少なくとも前記アスピレーターは前記下部空間に配置されている
ことを特徴とする請求項4記載の蒸留水製造装置。 The drainage unit has a partition plate that divides the internal space of the housing into an upper space and a lower space.
The distilled water according to claim 4, wherein the closed chamber is arranged in the upper space, and at least the aspirator of the negative pressure pump, the atmosphere release valve and the aspirator is arranged in the lower space. manufacturing device.
前記排水ユニットは、前記第2導入口と前記密閉チャンバーとの間の離隔距離及び前記冷却水の流速に応じて、前記原料水の吸引量及び前記混合水の排水温度を調節可能に構成されている
ことを特徴とする請求項5記載の蒸留水製造装置。 The aspirator includes a first introduction port for introducing the cooling water into the inside, a second introduction port for sucking the raw material water inside, and a discharge port for discharging the mixed water.
The drainage unit is configured to be able to adjust the suction amount of the raw material water and the drainage temperature of the mixed water according to the separation distance between the second introduction port and the closed chamber and the flow velocity of the cooling water. The distilled water production apparatus according to claim 5, wherein the distilled water is produced.
前記原料水を内部に導入可能な密閉チャンバーと、
前記密閉チャンバーの内部空間に圧力を加える第1の加圧ポンプと、
前記密閉チャンバーの内部空間を外気に連通可能な大気開放弁と、
前記冷却水を通流させて前記密閉チャンバーの内部から圧送された前記原料水と合流させ、該原料水を前記冷却水に混合して前記混合水を排出するアスピレーターとを有する
ことを特徴とする請求項1又は2記載の蒸留水製造装置。 The drainage unit
A closed chamber that can introduce the raw material water inside,
A first pressurizing pump that applies pressure to the internal space of the closed chamber,
An air release valve that can communicate the internal space of the closed chamber with the outside air,
It is characterized by having an aspirator that allows the cooling water to flow and merges with the raw material water pumped from the inside of the closed chamber, mixes the raw material water with the cooling water, and discharges the mixed water. The distilled water production apparatus according to claim 1 or 2.
前記原料水を内部に導入可能な密閉チャンバーと、
前記密閉チャンバーの内部空間に圧力を加える第1の加圧ポンプと、
前記密閉チャンバーの内部空間を外気に連通可能な大気開放弁と、
前記冷却水を導入して前記密閉チャンバーの内部から圧送された前記原料水と合流させ、該原料水を前記冷却水に混合して前記混合水を排出する三叉管と、
前記密閉チャンバーと前記三叉管との間に設置された第1の逆止弁とを有する
ことを特徴とする請求項1又は2記載の蒸留水製造装置。 The drainage unit
A closed chamber that can introduce the raw material water inside,
A first pressurizing pump that applies pressure to the internal space of the closed chamber,
An air release valve that can communicate the internal space of the closed chamber with the outside air,
A three-pronged pipe that introduces the cooling water and merges with the raw material water pumped from the inside of the closed chamber, mixes the raw material water with the cooling water, and discharges the mixed water.
The distilled water production apparatus according to claim 1 or 2, further comprising a first check valve installed between the closed chamber and the three-pronged pipe.
前記排水ユニットは、前記水蒸気発生部の排水位置よりも高い位置に配置可能に構成される
ことを特徴とする請求項7又は8記載の蒸留水製造装置。 The distillation main body has a second pressurizing pump that applies pressure to the internal space of the steam generating part.
The distilled water production apparatus according to claim 7 or 8, wherein the drainage unit is configured to be dispositionable at a position higher than the drainage position of the steam generating portion.
ことを特徴とする請求項7〜9のいずれか1項記載の蒸留水製造装置。 The distilled water production apparatus according to any one of claims 7 to 9, further comprising a second check valve installed between the distillation main body portion and the drainage unit.
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