JP3140324B2 - 有機物・水系混合溶液の濃縮分離装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、有機物・水系混合溶液
の濃縮分離装置に関し、特に不凍液を加えたエンジン冷
却水より不凍液の主成分であるエチレングリコールを濃
縮分離する装置として好適である。

【０００２】

【従来の技術】近年、環境保護の観点より、使用済みの
エンジン冷却水から不凍液の主成分であるエチレングリ
コールを抽出して燃料として再利用しようという要望が
ある。そこで、本願出願人（但し、日本電装株式会社）
は、有機物・水系混合溶液の濃縮分離装置を出願申請
（特願平６−１９６７９６号）した。この装置は、有機
物と水から成る混合溶液を加熱して気化した蒸気を精留
する精留手段を備え、この精留手段で精留された水成分
濃度の高い蒸気から水蒸気を分離することで、高濃度に
濃縮された混合溶液、即ち有機物を得ることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の装置は、精留手
段で精留された蒸気の一部が、装置の天板で凝縮液化し
て還流水として滴下することにより、精留手段として用
いるステンレスウールに付着する液滴（混合溶液）の濃
度分布を一定に保つことができる。ところが、先願に記
載された装置は、天板が平面であるため、装置を傾斜地
に設置した場合等には、還流水が均一に滴下されないこ
とから、ステンレスウールに付着する液滴の濃度分布が
不均一となる。

【０００４】また、先願では、加熱により沸騰した混合
溶液の飛沫が精留手段の充填物（ステンレスウール）に
付着する可能性が高いため、精留手段の液滴濃度が高く
なって精留手段での水質浄化性能（精留性能）が低下す
る。以上の結果、精留手段で精留される蒸気の水成分濃
度が低下して分離水の水質を悪くすると言う問題を生じ
る。本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、そ
の目的は、分離水の水質を悪化させることなく常に安定
的に得ることのできる有機物・水系混合溶液の濃縮分離
装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、以下の構成を採用した。請求項１では、
有機物と水とから成る混合溶液を加熱する加熱手段と、
この加熱手段により加熱されて気化した蒸気が凝縮と再
蒸発とを繰り返すことで、蒸気の水成分濃度を高める精
留手段と、この精留手段で精留された蒸気の一部を天板
の下面に凝縮させる凝縮手段と、前記天板の下面に凝縮
した液滴を前記精留手段に対して略均一に滴下させる凝
縮液滴下手段とを備え、 前記凝縮液滴下手段は、前記天
板の下面に突出して設けられた突起部であることを特徴
とする。

【０００６】

【０００７】請求項２では、請求項１に記載した有機物
・水系混合溶液の濃縮分離装置において、前記突起部
は、前記天板に窪みを形成して設けられていることを特
徴とする。

【０００８】請求項３では、請求項１に記載した有機物
・水系混合溶液の濃縮分離装置において、前記突起部
は、前記天板と別体の突起部材を前記天板の下面に取り
付けて設けられていることを特徴とする有機物・水系混
合溶液の濃縮分離装置。

【０００９】請求項４では、請求項１に記載した有機物
・水系混合溶液の濃縮分離装置において、前記加熱手段
の上方に設けられて、前記加熱手段での加熱によって沸
騰した混合溶液の飛沫を略遮断する飛沫遮断部材を有す
ることを特徴とする。

【００１０】請求項５では、請求項４に記載した有機物
・水系混合溶液の濃縮分離装置において、前記飛沫遮断
部材は、網目状に設けられていることを特徴とする。

【００１１】請求項６では、請求項４に記載した有機物
・水系混合溶液の濃縮分離装置において、前記飛沫遮断
部材は、多数の小孔が開けられたパンチングメタルであ
ることを特徴とする。

【００１２】請求項７では、請求項４に記載した有機物
・水系混合溶液の濃縮分離装置において、前記飛沫遮断
部材は、平板状に設けられて、装置内壁面に対して外周
に隙間が形成されていることを特徴とする。

【００１３】請求項８では、請求項４に記載した有機物
・水系混合溶液の濃縮分離装置において、前記飛沫遮断
部材は、平板状に設けられて、前記加熱手段側と前記精
留手段側とを連通する連通孔が形成されていることを特
徴とする。

【００１４】請求項９では、請求項１〜８に記載した何
れかの有機物・水系混合溶液の濃縮分離装置において、
前記精留手段より下方の側壁に混合溶液を流入する流入
口が設けられた本体容器と、一端に混合溶液を投入する
投入口が設けられて、他端が前記流入口と接続され、前
記投入口と前記流入口との間に一定量の混合溶液を溜め
ることのできるトラップが設けられた投入用配管とを備
えたことを特徴とする。

【００１５】請求項１０では、請求項９に記載した有機
物・水系混合溶液の濃縮分離装置において、前記投入口
は、上下方向で前記精留手段の下端より低く、且つ前記
流入口の下端より高い位置に開口面を有することを特徴
とする。

【００１６】請求項１１では、請求項９または１０に記
載した有機物・水系混合溶液の濃縮分離装置において、
前記流入口より下方位置で前記投入用配管と前記本体容
器とを連通する連通管が設けられて、前記投入用配管に
は、前記連通管を通じて変位する混合溶液の液面を外部
から確認できる液面計が設けられていることを特徴とす
る。

【００１７】請求項１２では、請求項９〜１１に記載し
た何れかの有機物・水系混合溶液の濃縮分離装置におい
て、前記投入用配管は、前記投入口と前記流入口との間
に、熱伝導率の低い材料から成る中間接続部材が介在さ
れていることを特徴とする。

【００１８】請求項１３では、請求項１２に記載した有
機物・水系混合溶液の濃縮分離装置において、前記投入
用配管は、前記中間接続部材より前記投入口側を前記液
面計として透明な部材で構成していることを特徴とす
る。

【００１９】

【作用および発明の効果】上記構成より成る本発明の有
機物・水系混合溶液の濃縮分離装置は、各請求項毎に以
下の作用および効果を奏する。 （請求項１） 精留手段で精留された蒸気の一部は、天板の下面で凝縮
して液化した後、自重により落下して還流水となる。こ
こで、天板の下面で凝縮液化した液滴は、天板の下面に
設けられた凝縮液滴下手段により、精留手段に対して略
均一に滴下する。この結果、精留手段で付着する液滴の
濃度分布を略一定に保つことができるため、分離水の水
質を悪化させることなく、常に安定して得ることができ
る。また、凝縮液滴下手段は、天板の下面で下方へ突出
する突起部であるので、天下の下面で凝縮した液滴は、
突起部を伝って落下する。そこで、突起部を天板の下面
で適宜な位置に設けることにより、突起部を伝って落下
する液滴を精留手段に対して略均一に滴下させることが
できる。

【００２０】

【００２１】（請求項２） 突起部は、天板に窪みを形成して設けることができる。
即ち、天板の成形（例えばプレス成形）と同時に突起部
を設けることができる。（請求項３） また、突起部は、天板と別体の突起部材を天板の下面に
取り付けて設けることもできる。

【００２２】（請求項４） 加熱手段により混合溶液が加熱されて沸騰することで飛
沫が飛び散る。この飛沫は、加熱手段の上方に設けられ
た飛沫遮断部材で遮断される。従って、沸騰により飛び
散る飛沫が精留手段に付着するのを防止できるため、精
留手段に滴下する還流水の水成分濃度を常に高く保つこ
とが可能となる。その結果、精留手段の水質浄化性能を
高い水準に維持できるため、分離水の水質を悪化させる
ことなく、常に安定して得ることができる。

【００２３】（請求項５） 飛沫遮断部材は、網目状（メッシュ状）に設けられてい
る。このため、加熱手段で加熱されて気化した蒸気は、
飛沫遮断部材の網目を通過して精留手段へ達するが、沸
騰により飛び散る飛沫は、殆ど網目を通過することがで
きずに遮断される。勿論、網目の大きさは、飛沫を遮断
できる程度に細かく（小さく）する必要がある。なお、
平面的でなく、立体的な網目構造（つまり高さ方向にも
網目状である）とすることで、確実に飛沫を遮断するこ
とができる。また、飛沫遮断部材を網目状とすることで
精留効果を得ることもできるため、分離水の水質向上を
図ることができる。

【００２４】（請求項６） 飛沫遮断部材は、多数の小孔を開けたパンチングメタル
を使用することもできる。この場合、加熱手段で加熱さ
れて気化した蒸気は各小孔を通って精留手段へ達する
が、沸騰により飛び散る飛沫は、殆ど小孔を通過するこ
とができずに遮断される。また、パンチングメタルは、
薄板状でも良いが、板厚を厚く（高さ方向に厚く）した
方が、各小孔が通路状に形成されるため、飛沫を遮断す
る効果が大きくなる。

【００２５】（請求項７） 飛沫遮断部材は、網目や小孔等を設けることなく、平板
状としても良い。但し、気化した蒸気が通過できるよう
に、装置内壁面に対して外周に隙間を形成しておく。こ
れにより、沸騰による飛沫は殆ど平板状の飛沫遮断部材
によって遮断される。

【００２６】（請求項８） また、飛沫遮断部材を平板状とした場合、装置内壁面と
の間に隙間を形成する構造でなくても、飛沫を遮断する
ことができ、且つ気化した蒸気が通過できれば良い。即
ち、平板状を成す飛沫遮断部材の適宜な位置に、加熱手
段側と精留手段側とを連通する連通孔が形成されていて
も良い。この場合、請求項６に記載したパンチングメタ
ルと同様に、板厚を厚くした方が飛沫を遮断する効果が
大きくなると言える。

【００２７】（請求項９） 投入口から投入された混合溶液は、投入用配管を通って
本体容器に開口する流入口から本体容器内へ流入する。
混合溶液が投入された後、トラップを構成する投入用配
管には一定量の混合溶液が溜められる。これにより、投
入口と流入口との間がトラップに溜まった混合溶液によ
って遮断されるため、本体容器内を気密に保つことがで
きる。この結果、投入口を開閉する開閉弁を廃止できる
ことから、開閉弁の開閉作業を行なう必要がなく、作業
性が向上する。また、開閉弁の閉め忘れにより蒸気（加
熱手段で加熱された混合容器の蒸気）が噴出する様な事
態を防止できるため、安全性の向上を図ることができ
る。

【００２８】（請求項１０） 投入口の開口面を精留手段の下端より低く設定したこと
により、混合溶液の投入過多によって本体容器内に流入
した混合溶液が精留手段まで達するのを防止できる。即
ち、混合容器を投入し過ぎると、本体容器内で精留手段
に達する以前に、投入口から溢れ出て、それ以上投入で
きなくなる。これにより、混合溶液に含まれる不純物が
精留手段に付着して、精留手段の分離性能が低下するの
を防ぐことができる。

【００２９】（請求項１１） 流入口より下方位置で投入用配管と本体容器とを連通管
によって連通したことにより、トラップに溜まった混合
溶液は、連通管を通じて本体容器内の混合溶液と液面が
同一となる。これにより、投入用配管に液面計を設ける
ことで、本体容器内の液面レベルを外部から確認するこ
とが可能となる。

【００３０】（請求項１２） 投入用配管の投入口と流入口との間に熱伝導率の低い材
料から成る中間接続部材を介在したことにより、混合溶
液の加熱中に本体容器から投入用配管を通って伝達され
る熱の移動を中間接続部材で抑えることができる。これ
により、投入口付近の温度上昇を抑えることができるた
め、混合溶液の投入作業を継続するような場合に作業者
が投入口に触れても安全である。また、中間接続部材よ
り投入口側の配管として、耐熱温度の低い安価な材料を
使用することができる。

【００３１】（請求項１３） 投入用配管に中間接続部材を介在させることにより、中
間接続部材より投入口側の配管を透明な材料で構成する
ことが可能となる。これにより、外部から液面レベルを
確認できるため、透明な配管そのものを液面計として利
用することができる。

【００３２】

【実施例】次に、本発明の有機物・水系混合溶液の濃縮
分離装置の実施例を図面に基づいて説明する。 （第１実施例）図１は有機物・水系混合溶液の濃縮分離
装置の全体模式図である。本実施例の有機物・水系混合
溶液の濃縮分離装置１（以下、本装置と言う）は、不凍
液を加えたエンジン冷却水（以下、冷却水と略す）を濃
縮して、不凍液の主成分であるエチレングリコールを分
離抽出するものである。

【００３３】本装置１は、円筒状の本体容器２、この本
体容器２に入れられた冷却水を加熱する加熱手段３、加
熱されて気化した蒸気の水成分濃度を高める精留手段
４、精留された蒸気の一部を凝縮して還流水を生成する
凝縮手段５、および分離水を排水する排水手段６より構
成されている。本体容器２には、冷却水を内部に投入す
るための投入口７およびこの投入口７を開閉する開閉弁
８が設けられている。

【００３４】加熱手段３は、例えば電気ヒータであり、
通電を受けて発熱することにより、本体容器２内に入れ
られた冷却水を加熱して沸騰させる。精留手段４は、本
体容器２の中程に充填されたステンレスウール３０（図
３参照）により構成されるもので、このステンレスウー
ル３０の無段精留作用によって、加熱手段３で加熱され
て気化した蒸気より不凍液を分離する。

【００３５】凝縮手段５は、本体容器２の上方に設置さ
れた冷却ファンであり、本体容器２の天板２０に向けて
送風することにより、精留手段４で精留された蒸気の一
部を天板２０の下面に凝縮させる。但し、天板２０の下
面には、天板２０の外側から内側へ向かって同心円上に
窪み２１を（図２参照）形成することで、天板２０の内
側に突出する突起部２２が設けられている。排水手段６
は、本体容器２の上部（精留手段４より上部）側面に接
続されて、本体容器２内に開口する排水管６０、および
この排水管６０を流れる蒸気を凝縮液化する凝縮器６１
から成る。

【００３６】次に、本実施例の作動を説明する。開閉弁
８を開いて投入口７から本体容器２に入れられた冷却水
（例えば、不凍液濃度３０％程度）は、加熱手段３によ
り加熱されて気化し、蒸気となって上昇する。精留手段
４に達した蒸気は、精留手段４で凝縮と再蒸発とを繰り
返すことにより、エチレングリコールが分離されて、水
成分濃度が高くなる。

【００３７】具体的には、図３に示すように、蒸気の一
部が本体容器２内に充填されたステンレスウール３０の
表面に付着して液滴化した後、雰囲気温度によって再蒸
発する。この時の水分蒸発量は、図４に示すように、液
相のＨ₂ Ｏモル分率の上昇に伴って気相のＨ₂ Ｏモル分
率が上昇する蒸発曲線によって支配される。この凝縮と
再蒸発とを繰り返す際に、ステンレスウール３０に保持
された液滴（低濃度エチレングリコール水溶液）にエチ
レングリコール蒸気が吸収されることにより、蒸気中の
水成分割合が増加する。

【００３８】なお、精留手段４へ流入する蒸気中のエチ
レングリコール分圧が高くなると、ステンレスウール３
０に付着した液滴へのエチレングリコール蒸気の吸収率
が高くなることから、冷却水の不凍液濃度（エチレング
リコール濃度）に係わらず、精留手段４の出口では略一
定のエチレングリコール濃度となる。

【００３９】精留手段４を通過してエチレングリコール
濃度の低下した蒸気は、本体容器２から排水管６０を通
って流出するが、一部の蒸気は、凝縮手段５（冷却ファ
ン）の送風を受けて冷却されている天板２０の下面に凝
縮する。排水管６０を通って流出した蒸気は、凝縮器６
１を流れる冷却水により冷却されて液化し、分離水とし
て処理される。一方、天板２０の下面に凝縮した蒸気
は、凝縮が或る程度進行して液化することにより、液滴
となって自重により落下し、還流水としてステンレスウ
ール３０に保持される。

【００４０】ここで、天板２０には内側へ突出する突起
部２２が設けられていることから、天板２０の下面に凝
縮した液滴の多くが突起部２２を伝って滴下する。従っ
て、仮に本装置１が傾斜した所に設置されて、本体容器
２の天板２０が傾斜した状態であっても、凝縮した液滴
が突起部２２を伝って滴下することで、略均一にステン
レスウール３０に還流する。一方、突起部２２の無い平
坦な天板２０が傾斜した場合では、天板２０の下面に凝
縮した液滴が天板２０の下面を伝って天板２０の低い方
へ流れながら滴下する。即ち、ステンレスウール３０に
対して均一に滴下されない。

【００４１】その結果、突起部２２の無い平坦な天板２
０では、ステンレスウール３０に付着した液滴の濃度分
布を一定に保つことができずに分離水の水質が低下する
のに対して、本装置１では、ステンレスウール３０に付
着した液滴の濃度分布を常に一定に保つことができるた
め、図５に示すように、突起部２２が無い場合と比較し
て、分離水の水質を悪化させることなく、常に安定して
得ることができる。

【００４２】なお、本実施例では、天板２０に窪み２１
を形成することで突起部２２を設けたが、図６に示すよ
うに、天板２０と別体で形成された突起部材２３を天板
２０の下面に接合しても良い。また、本実施例では、同
心円上に突起部２２を設けたが、天板２０の下面上に複
数の突起部２２が点在するように設けても良い。

【００４３】（第２実施例）図７は第２実施例に係わる
本装置１の全体模式図である。本実施例では、第１実施
例で説明した構成に対して、さらに精留手段４の下側に
メッシュ状（網目状）の飛沫遮断部材９を設けている。
この飛沫遮断部材９は、所定の厚みを有して立体的なメ
ッシュ構造を成す。

【００４４】本実施例によれば、冷却水が加熱手段３に
より加熱されて沸騰する際に飛び散る飛沫を飛沫遮断部
材９で遮断することができる。即ち、沸騰により飛び散
る飛沫が直接ステンレスウール３０に付着するのを防止
することができる。一方、加熱手段３により加熱されて
気化した蒸気は、飛沫遮断部材９がメッシュ構造である
ことから、そのまま飛沫遮断部材９を通過して精留手段
４へ達することができる。

【００４５】これにより、ステンレスウール３０に滴下
する還流水の水成分濃度を常に高く保つことが可能とな
ることから、精留手段４の水質浄化性能の悪化を防止で
き、その結果、分離水の水質（排水基準を満足する）を
安定させることができる。また、飛沫遮断部材９がメッ
シュ構造であることから、精留効果を得ることができる
ため、分離水の水質を向上させることも可能となる。な
お、本実施例の場合、メッシュ構造を細かくした方がよ
り確実に飛沫を遮断できるとともに、精留効果も大きく
なると言える。

【００４６】飛沫遮断部材９としては、上記のメッシュ
構造以外にも、図８に示すように、多数の小孔が開けら
れたパンチングメタル９０でも良い。この場合、気化し
た蒸気は、パンチングメタル９０の各小孔９１を通過し
て精留手段４へ達するが、沸騰による飛沫は、殆ど小孔
９１を通過することができずにパンチングメタル９０で
遮断される。飛沫遮断部材９は、図９に示すように、メ
ッシュや小孔等を設けることなく、平板状としても良
い。但し、気化した蒸気が通過できるように、本体容器
２の内壁面に対して外周に隙間９２を形成しておく必要
がある。

【００４７】また、飛沫遮断部材９を平板状とした場
合、本体容器２の内壁面との間に隙間を形成する構造で
なくても、飛沫を遮断することができ、且つ気化した蒸
気が通過できれば良い。即ち、図１０に示すように、平
板状を成す飛沫遮断部材９の適宜な位置で、板厚方向に
貫通する連通孔９３（形状は任意である）が形成されて
いても良い。この場合、板厚を厚くした方が飛沫を遮断
する効果が大きくなると言える。

【００４８】なお、第２実施例では、第１実施例で説明
した構成（天板２０に突起部２２を設けた構成）に加え
て飛沫遮断部材９を設けたが、天板２０に突起部２２の
無い平坦な構成であっても、飛沫遮断部材９による効果
が得られることは言うまでもない。

【００４９】（第３実施例）図１１は第３実施例に係わ
る本装置１の全体模式図である。本実施例では、本体容
器２に設けられた流入口２ａにＵ字形状のトラップ１０
を構成する投入用配管１１が接続されて、この投入用配
管１１の先端に漏斗状の投入口７が設けられている。流
入口２ａは、冷却水を加熱する加熱室２ｂと精留手段４
との間で本体容器２の側壁に開口している。

【００５０】投入用配管１１は、投入口７と一体に（別
体でも良い）設けられた上流側配管１２、流入口２ａに
接続される下流側配管１３、および上流側配管１２と下
流側配管１３とをＵ字状に繋いでトラップ１０を形成す
る中間配管１４（本発明の中間接続部材）から成る。こ
の投入用配管１１は、上下方向（天地方向）において、
投入口７が精留手段４の下端面より低く、且つ流入口２
ａの下端より高い位置に開口している。つまり、図１１
に示すように、精留手段４の下端面の位置をＡ、投入口
７の開口面の位置をＢ、流入口２ａの下端位置をＣとす
ると、下記の位置関係が成り立つように構成されてい
る。但し、Ａ、Ｂ、Ｃは、それぞれ基準面（例えば、本
装置１を設置する設置面）からの高さを表す。

【数１】Ａ＞Ｂ＞Ｃ

【００５１】この投入用配管１１を有する本装置１で
は、投入用配管１１（トラップ１０）に一定量の冷却水
が溜められる。つまり、投入口７から投入された冷却水
は、Ｕ字状のトラップ１０を重力差により流れて、本体
容器２に開口する流入口２ａから本体容器２内の加熱室
２ｂへ流入するが、冷却水の投入を終了しても、投入口
７より下方に位置するＵ字状のトラップ１０には一定量
の冷却水が溜められることになる。これにより、トラッ
プ１０に溜まった冷却水によって投入口７と流入口２ａ
との間が遮断されて、本体容器２内を気密に保つことが
できるため、第１実施例で説明した開閉弁８を廃止する
ことができる。

【００５２】この結果、開閉弁８の開閉作業が不要とな
ることから作業性が向上するとともに、開閉弁８を使用
する場合には、開閉弁８の閉め忘れにより蒸気が投入口
７から噴出することもあるが、本実施例では、加熱室２
ｂ内の冷却水が沸騰状態となって蒸気が激しく発生して
いる状態でも、投入口７から蒸気が噴出することはな
く、安全性が高いと言える。また、運転の有無に係わら
ず、何時でも冷却水の投入作業を行なうことができるた
め、開閉弁８を使用する装置と比較して使い勝手が向上
する。

【００５３】さらに、トラップ１０を設けることで流入
口２ａから投入口７までの伝熱距離を長くできる上に、
中間配管１４を熱伝導率の低い材料（例えばゴム）で設
けることにより、本体容器２から投入用配管１１を通っ
て伝達される熱（運転中では加熱室２ｂ内が１５０℃程
度まで上昇する）の移動を抑えることができる。これに
より、投入口７付近の温度上昇が殆どなく、冷却水の投
入を継続する様な場合に作業者が投入口７に触れても安
全である。また、投入口７付近の温度上昇が抑えられる
ことから、中間配管１４より投入口７側の上流側配管１
２には、耐熱温度の低い安価な材料を使用することも可
能である。

【００５４】なお、投入口７は、その開口面が精留手段
４より下方に位置することから、加熱室２ｂに流入した
冷却水の液面が精留手段４まで上昇することはない。つ
まり、冷却水を投入し過ぎても、冷却水が精留手段４の
下端面に達する以前に投入口７から溢れ出てしまう。こ
のため、投入された冷却水に含まれる不純物等が精留手
段４に付着して、精留手段４の分離能力が低下するよう
な事態が生じることはない。

【００５５】（第４実施例）図１２は第４実施例に係わ
る本装置１の全体模式図である。本実施例は、第３実施
例で説明したトラップ１０を有する投入用配管１１に液
面計（図示しない）を設けて、加熱室２ｂの液面レベル
を外部から確認できるように構成したものである。具体
的には、図１２に示すように、投入用配管１１の下流側
配管１３と本体容器２内の加熱室２ｂとを連通する連通
管１５を設けるとともに、上流側配管１２を透明な材料
（例えば樹脂）で構成している。但し、連通管１５は、
熱伝導を少なくするために、できるだけ小径として、断
面積を小さくした方が良い。

【００５６】下流側配管１３と加熱室２ｂとを連通管１
５で連通することにより、トラップ１０に溜まった冷却
水は、連通管１５の接続位置より上方であれば、連通管
１５を通じて加熱室２ｂの冷却水と液面レベルが同一と
なる。従って、透明な上流側配管１２に目盛り等を付し
て液面計として利用し、外部から上流側配管１２内の液
面レベルを確認することで加熱室２ｂの液面レベルを判
定することができる。

【００５７】〔変形例〕第３実施例および第４実施例に
おいて、投入用配管１１は、図１３に示すように、１本
の連続したパイプにより構成することもできる。ここ
で、パイプ材料としてなるべく熱伝導性が低い材料を使
い、パイプ肉厚を薄くして長さを長くすれば、投入口７
の温度が下がり安全性が高まる。即ち、投入用配管１１
は、必ずしも中間配管１４を使用する必要はない。な
お、この場合、第４実施例においては、投入用配管１１
のパイプ材料として耐熱温度の低い樹脂を使用すること
ができないため、図１４に示すように、投入用配管１１
の管壁に透明な覗き窓１１ａを形成することで液面計と
して利用することができる。

【００５８】投入用配管１１に設けたトラップ１０は、
Ｕ字状に限定する必要はなく、例えば図１５（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）に示すような形状でも良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本装置の全体模式図である。

【図２】天板の平面図である。

【図３】精留手段の作用を説明する模式図である。

【図４】精留手段での水分蒸発量を示すグラフである。

【図５】天板に突起部がある場合と無い場合とで分離水
の水質を比較したグラフである。

【図６】突起部の変形例を示す天板の断面図である。

【図７】第２実施例に係わる本装置の全体模式図であ
る。

【図８】飛沫遮断部材の平面図である（変形例）。

【図９】飛沫遮断部材の平面図である（変形例）。

【図１０】飛沫遮断部材の平面図である（変形例）。

【図１１】第３実施例に係わる本装置の全体模式図であ
る。

【図１２】第４実施例に係わる本装置の全体模式図であ
る。

【図１３】トラップを形成する投入用配管の変形例を示
す断面図である。

【図１４】液面計を示す投入用配管の側面図である。

【図１５】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はトラップ形状の変
形例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 本装置（有機物・水系混合溶液の濃縮分離装置） ２ 本体容器 ２ａ 流入口 ３ 加熱手段 ４ 精留手段 ５ 凝縮手段 ７ 投入口 ９ 飛沫遮断部材 １０ トラップ １１ 投入用配管 １４ 中間配管（中間接続部材） １５ 連通管 ２０ 天板 ２１ 窪み ２２ 突起部（凝縮液滴下手段） ２３ 突起部材 ９０ パンチングメタル（飛沫遮断部材） ９３ 連通孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 手島 利治 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 榊原 孝典 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 光原 好人 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−246101（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−93301（ＪＰ，Ａ) 特公 昭35−6532（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B01D 3/32,3/16

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】有機物と水とから成る混合溶液を加熱する
   加熱手段と、 この加熱手段により加熱されて気化した蒸気が凝縮と再
   蒸発とを繰り返すことで、蒸気の水成分濃度を高める精
   留手段と、 この精留手段で精留された蒸気の一部を天板の下面に凝
   縮させる凝縮手段と、 前記天板の下面に凝縮した液滴を前記精留手段に対して
   略均一に滴下させる凝縮液滴下手段とを備え、 前記凝縮液滴下手段は、前記天板の下面に突出して設け
   られた突起部である ことを特徴とする有機物・水系混合
   溶液の濃縮分離装置。
2. 【請求項２】 請求項１ に記載した有機物・水系混合溶液
   の濃縮分離装置において、 前記突起部は、前記天板に窪みを形成して設けられてい
   ることを特徴とする有機物・水系混合溶液の濃縮分離装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１ に記載した有機物・水系混合溶液
   の濃縮分離装置において、 前記突起部は、前記天板と別体の突起部材を前記天板の
   下面に取り付けて設けられていることを特徴とする有機
   物・水系混合溶液の濃縮分離装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載した有機物・水系混合溶液
   の濃縮分離装置において、 前記 加熱手段の上方に設けられて、前記加熱手段での加
   熱によって沸騰した混合溶液の飛沫を略遮断する飛沫遮
   断部材を有することを特徴とする有機物・水系混合溶液
   の濃縮分離装置。
5. 【請求項５】 請求項４ に記載した有機物・水系混合溶液
   の濃縮分離装置において、 前記飛沫遮断部材は、網目状に設けられていることを特
   徴とする有機物・水系混合溶液の濃縮分離装置。
6. 【請求項６】 請求項４ に記載した有機物・水系混合溶液
   の濃縮分離装置において、 前記飛沫遮断部材は、多数の小孔が開けられたパンチン
   グメタルであることを特徴とする有機物・水系混合溶液
   の濃縮分離装置。
7. 【請求項７】 請求項４ に記載した有機物・水系混合溶液
   の濃縮分離装置において、 前記飛沫遮断部材は、平板状に設けられて、装置内壁面
   に対して外周に隙間が形成されていることを特徴とする
   有機物・水系混合溶液の濃縮分離装置。
8. 【請求項８】 請求項４ に記載した有機物・水系混合溶液
   の濃縮分離装置において、 前記飛沫遮断部材は、平板状に設けられて、前記加熱手
   段側と前記精留手段側とを連通する連通孔が形成されて
   いることを特徴とする有機物・水系混合溶液の濃縮分離
   装置。
9. 【請求項９】 請求項１〜８ に記載した何れかの有機物・
   水系混合溶液の濃縮分離装置において、 前記精留手段より下方の側壁に混合溶液を流入する流入
   口が設けられた本体容器と、 一端に混合溶液を投入する投入口が設けられて、他端が
   前記流入口と接続され、前記投入口と前記流入口との間
   に一定量の混合溶液を溜めることのできるトラップが設
   けられた投入用配管とを備えたことを特徴とする有機物
   ・水系混合溶液の濃縮分離装置。
10. 【請求項１０】 請求項９ に記載した有機物・水系混合溶
    液の濃縮分離装置において、 前記投入口は、上下方向で前記精留手段の下端より低
    く、且つ前記流入口の下端より高い位置に開口面を有す
    ることを特徴とする有機物・水系混合溶液の濃縮分離装
    置。
11. 【請求項１１】 請求項９または１０ に記載した有機物・
    水系混合溶液の濃縮分離装置において、 前記流入口より下方位置で前記投入用配管と前記本体容
    器とを連通する連通管が設けられて、 前記投入用配管には、前記連通管を通じて変位する混合
    溶液の液面を外部から確認できる液面計が設けられてい
    ることを特徴とする有機物・水系混合溶液の濃縮分離装
    置。
12. 【請求項１２】 請求項９〜１１ に記載した何れかの有機
    物・水系混合溶液の濃縮分離装置において、 前記投入用配管は、前記投入口と前記流入口との間に、
    熱伝導率の低い材料から成る中間接続部材が介在されて
    いることを特徴とする有機物・水系混合溶液の濃縮分離
    装置。
13. 【請求項１３】 請求項１２ に記載した有機物・水系混合
    溶液の濃縮分離装置において、 前記投入用配管は、前記中間接続部材より前記投入口側
    を前記液面計として透明な部材で構成していることを特
    徴とする有機物・水系混合溶液の濃縮分離装置。