JP5636173B2 - Distillation equipment - Google Patents
Distillation equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP5636173B2 JP5636173B2 JP2009162260A JP2009162260A JP5636173B2 JP 5636173 B2 JP5636173 B2 JP 5636173B2 JP 2009162260 A JP2009162260 A JP 2009162260A JP 2009162260 A JP2009162260 A JP 2009162260A JP 5636173 B2 JP5636173 B2 JP 5636173B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- distillation apparatus
- ultrafine
- bubble generating
- raw water
- main body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/20—Controlling water pollution; Waste water treatment
- Y02A20/208—Off-grid powered water treatment
- Y02A20/212—Solar-powered wastewater sewage treatment, e.g. spray evaporation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
- Y02W10/37—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy
Landscapes
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Description
本発明は、本体内空間部を減圧させ、原料水を蒸留させて蒸留水を取得する蒸留装置の技術に関する。 The present invention relates to a technique of a distillation apparatus that obtains distilled water by depressurizing a space in a main body and distilling raw water.
従来、本体内空間部を減圧させ、原料水を蒸留させて蒸留水を取得する蒸留装置は公知となっている。例えば、本体内空間部を減圧状態に保つことのできる容器と、加熱・冷却する加熱・冷却手段を備えた容器と、水蒸気を凝縮させる凝縮手段を備えた容器とを具備する装置が公知となっている(例えば、特許文献1参照)。また、高密度化したフィルターに原料水を圧送して濾過し生成する方法も公知となっている。 Conventionally, a distillation apparatus that obtains distilled water by reducing the pressure in the space inside the main body and distilling the raw water is known. For example, an apparatus including a container capable of maintaining a space in the main body in a reduced pressure state, a container provided with a heating / cooling means for heating / cooling, and a container provided with a condensing means for condensing water vapor is known. (For example, refer to Patent Document 1). Also known is a method of producing raw material water by pressure feeding it to a densified filter.
一方、近年、超微細気泡を使用する技術が注目されている。前記超微細気泡は、表面積が非常に大きい特性及び自己加圧効果などの物理化学的な特性を有しており、その特性を生かして、排水浄化、洗浄、及び、浴槽内での身体ケア等に使用する技術が開発されている。
また、前記超微細気泡は、高い熱伝導性を有していることが分かっている。超微細気泡を含んだ液体は超微細気泡を含まない液体よりも温度変化が早いことが分かっている。
On the other hand, in recent years, a technique using ultrafine bubbles has attracted attention. The ultrafine bubbles have characteristics such as a very large surface area and physicochemical characteristics such as a self-pressurizing effect, and by utilizing the characteristics, drainage purification, washing, body care in a bathtub, etc. The technology used for
The ultrafine bubbles have been found to have high thermal conductivity. It has been found that a liquid containing ultrafine bubbles changes more rapidly than a liquid not containing ultrafine bubbles.
しかし、前記蒸留装置においては、原料水を加熱して沸騰させるための大きな熱エネルギーが必要となる。ここで、原料水の加熱方法として、化石エネルギーの燃焼による加熱を行った場合には、多量の二酸化炭素が発生することとなり環境に悪影響を及ぼすことがあった。また、フィルターを使用した方法では、原料水を加圧するために大きなエネルギーを使用する。また、使用済みのフィルターの詰まりを清掃するために多大な費用がかかっていた。 However, the distillation apparatus requires a large amount of heat energy for heating and boiling the raw water. Here, when heating is performed by burning fossil energy as a heating method of raw material water, a large amount of carbon dioxide is generated, which may adversely affect the environment. In the method using a filter, large energy is used to pressurize the raw material water. In addition, it has been expensive to clean the clogged used filter.
そこで、本発明はかかる課題に鑑み、本体内空間部を減圧させ、原料水を蒸留させて蒸留水を取得する蒸留装置であって、少ないエネルギーで効率よく原料水を蒸留させることができる蒸留装置を提供する。 Therefore, in view of such a problem, the present invention is a distillation apparatus that obtains distilled water by reducing the internal space of the main body and distilling raw material water, and can distill raw material water efficiently with less energy. I will provide a.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
即ち、請求項1においては、本体内空間部を減圧することができる蒸留装置本体と、該蒸留装置本体内に設けられた原料水を貯めるための原料水容器と、前記蒸留装置本体内に設けられた蒸留水容器と、前記原料水容器の上方に設けられた蒸気凝集器と、からなる蒸留装置において、前記蒸留装置は、前記原料水容器の下方から内部へと突出させた超微細気泡発生装置を具備し、前記超微細気泡発生装置の周囲に超微細気泡となる気体を熱するための熱源を設け、前記超微細気泡発生装置は、気体を圧送するための圧縮機と、前記熱源により熱せられた気体を超微細気泡として原料水内へ放出するための気泡発生媒体と、を具備し、前記気泡発生媒体は、導電性の炭素系素材の多孔質体で形成されており、直径数μm〜数十μmの細かい孔が形成されるものである。 That is, in claim 1, a distillation apparatus main body capable of depressurizing the space in the main body, a raw water container for storing raw water provided in the distillation apparatus main body, and the distillation apparatus main body are provided. In the distillation apparatus comprising a distilled water container and a steam aggregator provided above the raw water container, the distillation apparatus generates ultrafine bubbles that protrude from the lower part of the raw water container to the inside. Provided with a heat source for heating a gas that becomes an ultrafine bubble around the ultrafine bubble generator, the ultrafine bubble generator includes a compressor for pumping a gas and the heat source. A bubble generating medium for releasing heated gas as ultrafine bubbles into the raw material water, and the bubble generating medium is formed of a porous body of a conductive carbon-based material and has a diameter of Fine holes of μm to several tens of μm are formed It is made .
請求項2においては、前記気泡発生媒体の表面部に略直交する方向に向けて、前記原料水と同種の液体を噴射する液体噴射装置を設けたものである。
ものである。
According to a second aspect of the present invention, a liquid ejecting apparatus that ejects the same kind of liquid as the raw water is provided in a direction substantially orthogonal to the surface portion of the bubble generating medium.
Is.
請求項3においては、前記超微細気泡発生装置は、空気中の酸素より活性酸素を生成する活性酸素生成装置を具備し、前記超微細気泡発生装置から原料水内へ放出する気体を活性酸素としたものである。 According to a third aspect of the present invention, the ultrafine bubble generating device includes an active oxygen generating device that generates active oxygen from oxygen in the air, and the gas released from the ultrafine bubble generating device into the raw material water is active oxygen. It is a thing.
請求項4においては、前記熱源は、電磁誘導装置によって構成したものである。 According to a fourth aspect of the present invention, the heat source is constituted by an electromagnetic induction device.
請求項5においては、前記熱源は、太陽光を集光する集光レンズと、該集光レンズによって集めた太陽光を前記超微細気泡発生装置へ導光する光ファイバーと、を具備したものである。
In
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
請求項1においては、蒸留装置本体内の空間部が減圧されることで、原料水が低温度で沸騰することとなるため消費熱エネルギーを小さくすることができ、蒸留にかかるコストを減少させることができる。また、フィルターを使用する方法と比較して維持コストを減少させることができる。また、超微細気泡発生装置より発生した熱を帯びた超微細気泡が原料水の温度上昇に作用することにより、原料水を少ない熱エネルギーで蒸発させることが可能となる。また、熱を帯びた超微細気泡が原料水内に含まれることにより、原料水の蒸発する速度が増大する。また、超微細気泡は原料水中を上方へ移動する間に原料水に熱を伝えることにより冷やされて体積が減少し続けるため、新たな超微細気泡が発生するスペースが生まれ、より多くの超微細気泡を発生させることが可能となる。また、超微細気泡は体積が小さければ小さいほど液中に存在する時間が長くなり、液体中に存在する超微細気泡の数を増加させることが可能となる。また、超微細気泡が原料水の水面から空気中へ放出されるときには破裂するが、その際に表面積が大きくなるためより多くの原料水を蒸発させることが可能となる。 In claim 1, since the raw water is boiled at a low temperature by reducing the space in the distillation apparatus main body, the heat consumption energy can be reduced and the cost for distillation can be reduced. Can do. In addition, the maintenance cost can be reduced as compared with a method using a filter. Further, since the heated ultrafine bubbles generated from the ultrafine bubble generating device act on the temperature rise of the raw material water, the raw material water can be evaporated with a small amount of thermal energy. Further, since the heated ultrafine bubbles are contained in the raw material water, the evaporation speed of the raw material water is increased. In addition, since the ultrafine bubbles are cooled by transferring heat to the raw water while moving upward in the raw water, the volume continues to decrease, creating a space for generating new ultrafine bubbles, and more ultrafine bubbles. Bubbles can be generated. Further, the smaller the volume of the ultrafine bubbles, the longer the time existing in the liquid, and the number of the ultrafine bubbles present in the liquid can be increased. Further, when the ultrafine bubbles are released from the surface of the raw material water into the air, they burst, but at that time, the surface area becomes large, so that more raw material water can be evaporated.
請求項2においては、超微細気泡が発生した瞬間に水流によって気泡発生媒体から離間することにより、合体して大きな気泡になることを防ぐことができるため、簡易な方法で超微細気泡を発生させることができる。また、超微細気泡が前記液体噴射装置の噴射流で拡散することにより、素早く原料水の温度を上昇させることが可能となる。 According to the second aspect of the present invention, since the superfine bubbles are separated from the bubble generating medium by the water flow at the moment when the superfine bubbles are generated, they can be prevented from being combined to become large bubbles, so that the ultrafine bubbles are generated by a simple method. be able to. In addition, since the ultrafine bubbles are diffused by the jet flow of the liquid jet device, the temperature of the raw material water can be quickly increased.
請求項3においては、蒸留装置本体内の空間部が減圧されることで、原料水が低温度で沸騰することとなるため消費熱エネルギーを小さくすることができ、蒸留にかかるコストを減少させることができる。また、オゾン等の活性酸素により原料水内の細菌等を殺菌することができる。
In
請求項4においては、気泡発生媒体の加熱を速くして、効率よく超微細気泡を発生させることができる。 According to the fourth aspect of the present invention, heating of the bubble generating medium can be accelerated to generate ultrafine bubbles efficiently.
請求項5においては、自然のエネルギーである太陽光を使用することは化石燃料を全く使用せずに原料水を蒸留することが可能となるので、二酸化炭素を排出することなく環境に負荷をかけることがない。
In
次に、発明の実施の形態を説明する。 Next, embodiments of the invention will be described.
まず、蒸留装置1の構成について図1及び図2を用いて説明する。
前記蒸留装置1は、本体内空間部を減圧させ、原料水を蒸留させて蒸留水を取得する蒸留装置である。
前記蒸留装置1は、図1に示すように、本体内空間部を減圧することができる蒸留装置本体2と、該蒸留装置本体2内に設けられた原料水を貯めるための原料水容器3と、前記蒸留装置本体2内に設けられた蒸留水容器4と、前記原料水容器3の上方に設けられた蒸気凝集器5と、前記原料水容器3の下方から原料水容器3内部へと突出させた超微細気泡発生装置6を具備する。
First, the structure of the distillation apparatus 1 is demonstrated using FIG.1 and FIG.2.
The distillation apparatus 1 is a distillation apparatus that obtains distilled water by depressurizing a space in the main body and distilling raw water.
As shown in FIG. 1, the distillation apparatus 1 includes a distillation apparatus
前記蒸留装置本体2は、前記原料水容器3と、蒸留水容器4と、蒸気凝集器5と、超微細気泡発生装置6とを収納することができる容器であり、原料水容器3、蒸留水容器4、及び蒸気凝集器5を配置した本体内空間部としての空間部2aは等気圧になるように密閉されている。前記蒸留装置本体2の空間部2aの周囲を囲む壁面には吸気孔11が設けられており、該吸気孔11から空間部2a内部の空気を吸引することにより、空間部2a内の気圧を減圧することが可能となっている。前記吸気孔11は、逆止弁構造となっており吸気孔11から空気が流入するのを防止している。なお、前記吸気孔11は、本実施例では、原料水容器3の上方であって、蒸気凝集器5の下方に設けられているが、これに限定するものではなく、空間部2aに接している壁面であれば変更することも可能である。
The distillation apparatus
前記原料水容器3は、前記蒸留装置本体2の空間部2aに設けられている。前記原料水容器3の下面中央部より超微細気泡発生装置6を構成する気泡発生媒体42が上方に突出している。また、前記原料水容器3の周囲には断熱材15が配置されており、蒸留装置本体2内の他の部分と熱交換を行わないように構成している。
The
前記蒸留水容器4は、前記蒸留装置本体2の空間部2aに設けられており、前記蒸気凝集器5よりも下方に設けられている。該蒸留水容器4の下面は四角錘台と直方体とを組み合わせた形状に構成されており、溜まった蒸留水は四角錘台の傾斜面を伝って直方体部分に貯められ、直方体部分側面下端部に設けられた取水路25を通って取水口26より取り出せる構成となっている。
The distilled water container 4 is provided in the
前記蒸気凝集器5は、前記蒸留装置本体2の空間部2aであって前記原料水容器3の上方に設けられている。前記蒸気凝集器5は、高密度複合体で形成されており、該蒸気凝集器5の内部には冷媒を通すための通路5aが設けられている。前記蒸気凝集器5を構成する高密度複合体は、非常に熱交換効率の高い複合セラミックで構成されている。また、前記蒸気凝集器5は、前記通路5aが設けられた平板部5bと、該平板部5bより下方に突出した複数の突出部5cとから形成されている。言い換えれば、前記蒸気凝集器5は正面視櫛型に形成されている。前記複数の突出部5cを設けることにより蒸気凝集器5全体の表面積を拡大させて、上昇する蒸気と接触する面積を大きくすることができる。
なお、本実施例においては蒸気凝集器5は櫛型に形成されているがこれに限定されるものではなく、例えば、蒸気凝集器5は板状に形成し、該蒸気凝集器5の内部に冷媒を通すための通路を複数設ける構成とすることも可能である。
The
In the present embodiment, the
前記蒸気凝集器5の下方には前記蒸気凝集器5に付着した蒸留水の水滴を集めるための収集容器30が設けられている。前記収集容器30に集められた蒸留水の水滴は前記収集容器30の底部に連結された蒸留水用配管31を通って、蒸留水容器4へと送られる。
A collecting
前記超微細気泡発生装置6は、気体を圧送するための圧縮機であるコンプレッサ41と、圧送された気体を超微細気泡として原料水内へ放出するための気泡発生媒体42とを具備する。
前記コンプレッサ41は、図示せぬ気体供給路を介して気体を気泡発生媒体42の内部空間42aへと圧送する装置である。前記コンプレッサ41は前記蒸留装置本体2の外部に設けている。
また、前記コンプレッサ41は、前記蒸留装置本体2に設けた吸気孔11と接続している。これにより、前記コンプレッサ41は、前記蒸留装置本体2内の空気を吸入することにより減圧する減圧機としての役割も兼ねることとなる。
The ultrafine
The
Further, the
前記気泡発生媒体42は、その上部が一部前記原料水容器3に突出している構成となっている。また、前記気泡発生媒体42は、高密度複合体で形成されている。また、前記高密度複合体は導電体である。例えば、前記導電体は炭素系の素材で構成している。
The
また、前記気泡発生媒体42には複数の長手方向に延伸した内部空間42a・42a・42aが設けられている。前記内部空間42aは、コンプレッサ41から圧送されてきた空気を気泡発生媒体42へ導くための通路であり、その形状は限定するものではなく、例えば、長手方向へ延伸した一つの大きな空洞で構成することも可能である。また、図2に示すように、前記気泡発生媒体42は、直径数μm〜数十μmの細かな孔42b・42b・・・を多数有しており、前記コンプレッサ41から圧送された気体が前記孔42bから液体中へ放出される構造となっている。すなわち、前記コンプレッサ41から圧送された気体のガス圧で、超微細気泡が前記孔42bから液体中へ放出されるものである。また、前記空間部2aの減圧を行う減圧機を別に設けた場合には、減圧機により空間部2aの気圧を減圧することで、気泡発生媒体42の内部空間42aに存在する気体が前記孔42bを通過して放出される。すなわち、前記減圧機の吸引圧により、超微細気泡が前記孔42bから液体中へ放出されるものである。
The
また、前記気泡発生媒体42の原料水容器3に突出していない部分の周囲には熱源45が配置されており、前記気泡発生媒体42の熱源45と接触する部分はコーティング材によって覆われている。前記コーティング材は、無機質で硬度と活性を具備し熱を伝達する素材であり、例えば、シリカガラスで構成されている。また、前記気泡発生媒体42の下面は開放されている。
また、前記気泡発生媒体42自体も熱媒体として熱源45からの熱を受け、原料水容器3内に突出した部分より熱を放出する。これにより、原料水容器3内の原料水の温度が上昇することとなる。
Further, a
In addition, the
前記熱源45は、前記気泡発生媒体42の下部であって、原料水容器3に突出していない部分の周囲に設けられている。前記熱源45は、例えば、電気式のヒーターで構成されており、熱源45から熱を発生させて前記気泡発生媒体42に熱を伝導して該気泡発生媒体42の内部空間42a・42a・・を通過する気体へ熱を伝えるものである。前記熱源45の外周には断熱材15が設けられており熱交換を防止している。
The
また、前記熱源45は、電磁誘導装置によって構成することも可能である。この場合、前記熱源45に電流を流すことで電磁誘導を発生させ、気泡発生媒体42を高周波加熱するものである。このように構成することにより、前記気泡発生媒体42の加熱を速くして、効率よく超微細気泡を発生させることができる。
The
このように構成した蒸留装置1を使用した蒸留水の製造方法について、図1、図2、図3及び図4を用いて説明する。
前記原料水容器3に原料水を投入する。ここで、原料水とは例えば河川の水や地下水、海水等である。次に前記コンプレッサ41により蒸留装置本体2内の空間部2aの気圧を減圧しつつ、前記超微細気泡発生装置6を構成する気泡発生媒体42へ空気を圧送する。なお、前記蒸留装置本体2内の空間部2aの気圧を減圧する減圧機を別に設けることも可能である。前記コンプレッサ41により気泡発生媒体42へと圧送された空気は気泡発生媒体42を通過する際に熱源45によって温められ、熱を帯びる。そして、熱を帯びた空気は前記気泡発生媒体42の原料水容器3に突出している部分の孔42bから超微細気泡として噴出し原料水内へ混入される。これにより、原料水は熱を帯びた超微細気泡から熱エネルギーを受け渡されて温められ沸騰することとなる。なお空間部2a内の気圧は減圧されているため、原料水が沸騰する温度は常圧での沸点である摂氏100度よりも低い。
蒸発した水蒸気は、図3に示すように、蒸気凝集器5によって冷やされて結露し、突出部5cを伝って収集容器30内へと落下する。収集容器30内へ落下した蒸留水の水滴は、収集容器30の底部に連結された蒸留水用配管31を通って蒸留水容器4へと滴下する。ここで、前記蒸気凝集器5は、通路5a内に冷媒を流すことによって冷やされるものである。このようにして、蒸留水容器4内にある程度溜まった蒸留水は取水口26から取り出すことが可能となる。
A method for producing distilled water using the thus configured distillation apparatus 1 will be described with reference to FIGS. 1, 2, 3 and 4.
Raw water is introduced into the
As shown in FIG. 3, the evaporated water vapor is cooled and condensed by the
また、図4に示すように、前記気泡発生媒体42の原料水容器3に突出している部分の孔42bから噴出した超微細気泡は原料水の温度よりも高い温度である。このため、超微細気泡は原料水に熱を伝えることにより冷やされて体積が減少する。すなわち、超微細気泡は原料水中を上方へ移動する間に原料水に熱を伝えることにより冷やされて体積が減少し続けるため、新たな超微細気泡が発生するスペースが生まれ、より多くの超微細気泡を発生することが可能となる。また、超微細気泡は体積が小さければ小さいほど液中に存在する時間が長くなり、液体中に存在する超微細気泡の数を増加させることが可能となる。
また、超微細気泡は原料水の水面から空気中へ放出されるときには破裂するが、その際に表面積が大きくなるため、より多くの原料水を蒸発させることが可能となる。
Further, as shown in FIG. 4, the ultrafine bubbles ejected from the
In addition, the ultrafine bubbles burst when released from the surface of the raw material water into the air, but the surface area increases at that time, so that more raw material water can be evaporated.
次に、前記原料水容器3に設けられた超微細気泡発生装置6から発生する超微細気泡を超微細気泡発生装置6の表面から分離する手段について説明する。
Next, means for separating the ultrafine bubbles generated from the
超微細気泡を超微細気泡発生装置6の表面から分離する手段の一例である、超微細気泡発生装置6を構成する気泡発生媒体42の上方から気泡発生媒体42の上面に対して垂直に液流を発射させるための液体噴射装置51による手段について説明する。
前記液体噴射装置51は、図1及び図2に示すように、前記気泡発生媒体42の表面部42cに発生した超微細気泡を液流によって離間させるための装置である。前記液体噴射装置51では、前記超微細気泡が放出される液体と同種の液体を噴射するものである。すなわち、前記原料水容器3の側面に開けた原料水吸入孔52からポンプ53によって原料水を吸い上げ、噴射管54を通して原料水を噴射するものである。このように構成することにより、別種の液体が混入されることも無く、液体の成分に影響を及ぼさずに、超微細気泡を液流によって離間させることができる。
As an example of means for separating the ultrafine bubbles from the surface of the ultrafine
As shown in FIGS. 1 and 2, the
前記液体噴射装置51によって圧送された液体は、前記超微細気泡が気泡発生媒体42の孔42bから発生する瞬間に、前記気泡発生媒体42の表面部42cを高速で通過することによって、前記気泡発生媒体42の表面部42cから超微細気泡を離間させるものである。これにより、表面部42cの超微細気泡は、後から発生する超微細気泡や周辺の孔42bから発生する超微細気泡と合体することなく単独で液中へ移動することとなる。このように構成することにより、簡易な方法で超微細気泡を発生させることができる。また、超微細気泡発生装置6の設置方法の自由度を向上させて、設置場所や機能要求に合った設計を可能とすることができる。
The liquid pumped by the
また、図5に示すように、前記気泡発生媒体42から放出される気体をオゾン等の活性酸素とすることも可能である。
前記蒸留装置本体2内の空間部2aの気圧を減圧する減圧コンプレッサ61が設けられている。前記減圧コンプレッサ61とは別に空気の圧送手段である圧送コンプレッサ62が設けられている。前記圧送コンプレッサ62から圧送された空気からオゾン等の活性酸素を生成する活性酸素生成装置63が設けられている。
前記活性酸素生成装置63は、空気中の酸素からオゾン等の活性酸素を生成する装置である。前記活性酸素生成装置63によって生成されたオゾン等の活性酸素は、前記気泡発生媒体42へと圧送される。
前記圧送コンプレッサ62により気泡発生媒体42へと圧送されたオゾン等の活性酸素は気泡発生媒体42を通過する際に熱源45によって温められ、熱を帯びる。そして、熱を帯びたオゾン等の活性酸素は前記気泡発生媒体42の原料水容器3に突出している部分の孔42bから超微細気泡として噴出し原料水内へ混入される。これにより、原料水は熱を帯びた超微細気泡から熱エネルギーを受け渡されて温められ蒸発することとなる。
In addition, as shown in FIG. 5, the gas released from the
A
The
Active oxygen, such as ozone, pumped to the
また、オゾン等の活性酸素により原料水内の細菌等を殺菌、洗浄することができる。前記蒸留装置1は原料水に超微細気泡を混入するため、従来の蒸留装置よりも低い温度で原料水が蒸発する。そのため、熱により殺菌していた細菌等が完全には殺菌できない場合があるが、このような場合においても、オゾン等の活性酸素により原料水内の細菌等を殺菌することができる。これにより、蒸留のために必要な熱量を低減することが可能となる。 Moreover, bacteria and the like in the raw material water can be sterilized and washed with active oxygen such as ozone. Since the distillation apparatus 1 mixes ultrafine bubbles into the raw water, the raw water evaporates at a lower temperature than the conventional distillation apparatus. Therefore, there are cases where the bacteria and the like that have been sterilized by heat cannot be completely sterilized, but even in such a case, the bacteria or the like in the raw water can be sterilized by active oxygen such as ozone. This makes it possible to reduce the amount of heat necessary for distillation.
また、図6に示すように、前記熱源45は、太陽光を集光する集光レンズ71と、該集光レンズ71によって集めた太陽光を前記超微細気泡発生装置6の周囲へ導光する光ファイバー72とを具備する構成とすることもできる。
前記集光レンズ71は、凸レンズであり太陽光などの自然光を集光するものである。前記集光レンズ71は集光レンズ台73にレンズ面の角度を変更できるように固定されており、太陽光を集光する場合、太陽の移動に合わせて集光レンズ71のレンズ面の角度を変更することが可能となっている。なお、太陽の時間ごとの位置を制御装置に記憶させておくことにより、該制御装置が現在時刻から太陽と正対するレンズ面の角度を演算し、アクチュエータを作動させて集光レンズ71のレンズ面の角度を変更させることで、前記集光レンズ71が太陽の移動を追尾することも可能となっている。また、前記集光レンズ71の焦点に光ファイバー72の入射端72aを配置している。該光ファイバー72は、例えば、石英グラスファイバーなどで構成されており、入射端より入射した太陽光は光ファイバー72内で全反射を繰り返しながら、出射端72bより出射する。前記出射端72bは、熱媒体74内に設けられており、該熱媒体74は前記出射端72bより出射された太陽光によって温められることとなる。
In addition, as shown in FIG. 6, the
The condensing
また、図7に示すように、蒸気凝集器5の冷却に使用した冷媒の熱量を利用して、原料水を予熱することもできる。
原料水は、原料水容器3に投入される前に貯水槽81に一旦貯められる。原料水は貯水槽81から供給ポンプ82によって汲みあげられ原料水容器3へと投入される。貯水槽81の内部には原料水を温めるためのヒーター83が設けられている。前記ヒーター83は中空になっており温媒を通すことで熱伝導により原料水を温める。
前記ヒーター83に通す温媒は原料水へ熱を伝えた後、熱交換器84に入り、前記蒸気凝集器5の冷却に使用した冷媒と熱交換を行う。これにより、温媒は温められ再びヒーター83に通されることにより原料水を温めることができる。そして温められた原料水は貯水槽81から供給ポンプ82によって汲みあげられ原料水容器3へと投入される。
このように、原料水を予熱することにより、原料水を効率よく蒸発させることが可能となり、原料水容器3内の原料水を昇温させるために必要なエネルギーを少なくすることができる。
Moreover, as shown in FIG. 7, raw material water can also be preheated using the calorie | heat amount of the refrigerant | coolant used for cooling of the
The raw water is temporarily stored in the
The heating medium passed through the
Thus, by preheating raw material water, it becomes possible to evaporate raw material water efficiently, and energy required in order to raise the raw material water in the raw
以上のように、前記蒸留装置1は、空間部2aを減圧することができる蒸留装置本体2と、該蒸留装置本体2内に設けられた原料水を貯めるための原料水容器3と、前記蒸留装置本体2内に設けられた蒸留水容器4と、前記原料水容器3の上方に設けられ、蒸留水容器4側へ向けて下方へ傾斜させた一つまたは複数の蒸気凝集器5と、からなる蒸留装置1において、前記蒸留装置1は、前記原料水容器3の下方から内部へと突出させた超微細気泡発生装置6を具備し、前記超微細気泡発生装置6の周囲に超微細気泡となる気体を熱するための熱源45を設け、前記超微細気泡発生装置6は、気体を圧送するための圧縮機であるコンプレッサ41と、前記熱源45により熱せられた気体を超微細気泡として原料水内へ放出するための気泡発生媒体42と、を具備し、前記気泡発生媒体42は、高密度複合体で形成されており、前記高密度複合体は導電体であるものである。このように構成することにより、蒸留装置本体2内の空間部2aが減圧されることで、原料水が低温度で沸騰することとなるため消費熱エネルギーを小さくすることができ、蒸留にかかるコストを減少させることができる。また、フィルターを使用する方法と比較して維持コストを減少させることができる。また、超微細気泡発生装置6より発生した熱を帯びた超微細気泡が原料水の温度上昇に作用することにより、原料水を少ない熱エネルギーで蒸発させることが可能となる。また、熱を帯びた超微細気泡が原料水内に含まれることにより、原料水の蒸発する速度が増大する。また、超微細気泡は原料水中を上方へ移動する間に原料水に熱を伝えることにより冷やされて体積が減少し続けるため、新たな超微細気泡が発生するスペースが生まれ、より多くの超微細気泡を発生させることが可能となる。また、超微細気泡は体積が小さければ小さいほど液中に存在する時間が長くなり、液体中に存在する超微細気泡の数を増加させることが可能となる。また、超微細気泡が原料水の水面から空気中へ放出されるときには破裂するが、その際に表面積が大きくなるためより多くの原料水を蒸発させることが可能となる。
As described above, the distillation apparatus 1 includes a distillation apparatus
また、前記蒸気凝集器5は、高密度複合体で形成されているものである。このように構成することにより、高密度複合体は熱伝導が速いので前記原料水容器3から上方へ蒸発した水蒸気を多量に結露させて、蒸留水容器4へと導くことが可能となる。
The
前記気泡発生媒体42の表面部42cに略直交する方向に向けて、前記原料水と同種の液体を噴射する液体噴射装置51を設けたものである。このように構成することにより、超微細気泡が発生した瞬間に水流によって気泡発生媒体42から離間することにより、合体して大きな気泡になることを防ぐことができるため、簡易な方法で超微細気泡を発生させることができる。また、超微細気泡が前記液体噴射装置51の噴射流で拡散することにより、素早く原料水の温度を上昇させることが可能となる。
A
また、前記超微細気泡発生装置6は、空気中の酸素より活性酸素を生成する活性酸素生成装置を具備し、前記超微細気泡発生装置6から原料水へ放出する気体を活性酸素としたものである。蒸留装置本体2内の空間部が減圧されることで、原料水が低温度で沸騰することとなるため消費熱エネルギーを小さくすることができ、蒸留にかかるコストを減少させることができる。また、オゾン等の活性酸素により原料水内の細菌等を殺菌することができる。
The ultrafine
また、前記熱源45は、電磁誘導装置によって構成したものである。このように構成することにより、前記気泡発生媒体42の加熱を速くして、効率よく超微細気泡を発生させることができる。
The
また、前記熱源45は、太陽光を集光する集光レンズ71と、該集光レンズ71によって集めた太陽光を前記超微細気泡発生装置6へ導光する光ファイバー72とを具備することもできる。このように構成することにより、自然のエネルギーである太陽光を使用することは化石燃料を全く使用せずに原料水を蒸留することが可能となるので、二酸化炭素を排出することなく環境に負荷をかけることがない。
The
1 蒸留装置
2 蒸留装置本体
3 原料水容器
4 蒸留水容器
5 蒸気凝集器
6 微細気泡発生装置
41 コンプレッサ
42 気泡発生媒体
45 熱源
51 液体噴射装置
63 活性酸素生成装置
71 集光レンズ
72 光ファイバー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
前記蒸留装置は、前記原料水容器の下方から内部へと突出させた超微細気泡発生装置を具備し、前記超微細気泡発生装置の周囲に超微細気泡となる気体を熱するための熱源を設け、
前記超微細気泡発生装置は、気体を圧送するための圧縮機と、前記熱源により熱せられた気体を超微細気泡として原料水内へ放出するための気泡発生媒体と、を具備し、
前記気泡発生媒体は、導電性の炭素系素材の多孔質体で形成されており、直径数μm〜数十μmの細かい孔が形成される
ことを特徴とする蒸留装置。 A distillation apparatus main body capable of depressurizing the internal space, a raw water container for storing raw water provided in the distillation apparatus main body, a distilled water container provided in the distillation apparatus main body, In a distillation apparatus comprising a steam aggregator provided above the raw water container,
The distillation apparatus includes an ultrafine bubble generating device that protrudes from below to the inside of the raw water container, and a heat source is provided around the ultrafine bubble generating device to heat a gas that becomes ultrafine bubbles. ,
The ultrafine bubble generating device comprises a compressor for pumping gas, and a bubble generating medium for releasing the gas heated by the heat source into the raw material water as ultrafine bubbles,
The bubble generating medium is formed of a porous body of a conductive carbon-based material, and fine pores having a diameter of several μm to several tens of μm are formed .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009162260A JP5636173B2 (en) | 2008-12-26 | 2009-07-08 | Distillation equipment |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008333489 | 2008-12-26 | ||
JP2008333489 | 2008-12-26 | ||
JP2009162260A JP5636173B2 (en) | 2008-12-26 | 2009-07-08 | Distillation equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010167403A JP2010167403A (en) | 2010-08-05 |
JP5636173B2 true JP5636173B2 (en) | 2014-12-03 |
Family
ID=42700036
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009162260A Expired - Fee Related JP5636173B2 (en) | 2008-12-26 | 2009-07-08 | Distillation equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5636173B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE535879C2 (en) * | 2010-12-29 | 2013-01-29 | H2Do Ab | Purification of water by heating with sunlight, via optical cable |
SE535878C2 (en) * | 2010-12-29 | 2013-01-29 | H2Do Ab | Purification of water by heating with sunlight |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6470184A (en) * | 1987-09-11 | 1989-03-15 | Toshiba Eng & Constr | Water making device |
JP2008246361A (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Kubota Corp | Microbubble generation apparatus |
JP2008264748A (en) * | 2007-04-16 | 2008-11-06 | Nobuaki Debari | Seawater desalination device |
-
2009
- 2009-07-08 JP JP2009162260A patent/JP5636173B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010167403A (en) | 2010-08-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101109536B1 (en) | Evaporative Desalination Apparatus of Sea Water Using Phase Changing Fluids | |
JP5836398B2 (en) | Water treatment equipment | |
CN102557168A (en) | Heat-pipe low-temperature multi-effect sea water desalinating system and process flow | |
JP2010164248A (en) | Absorption heat pump | |
JP5636173B2 (en) | Distillation equipment | |
EP1957862A2 (en) | Advanced capillary force vaporizers | |
JP2007319784A (en) | Desalination system and its desalination method | |
CN102989180A (en) | Solar concentration device for high concentration electrolyte and concentration method thereof | |
JP2011240241A (en) | Spray type raw water desalination device | |
KR20120067028A (en) | Ambient pressure type multi-effect distiller using solar thermal energy and waste heat | |
JP2009072734A (en) | Seawater desalting apparatus using air stream circulation | |
JP6160864B2 (en) | Nanofiber membrane distillation equipment | |
US20090166170A1 (en) | Porous honeycomb water treatment device | |
CN111656123B (en) | Mechanical vapor compression device with low compression ratio | |
JP2009097790A (en) | Steam generator | |
JP2011240240A (en) | Spray type raw water desalination device | |
JP4281619B2 (en) | Steam engine | |
KR101232829B1 (en) | Simultaneous producing system of electric power and distilled water | |
CN110573822B (en) | Heat transfer based on heat of vaporization for pipeless thermal storage | |
JP5636175B2 (en) | Distillation equipment | |
KR101869276B1 (en) | Steam generator with condensation-water recovery device | |
KR102228439B1 (en) | Integrated membrane distillation module using thermoelectric element for heating and cooling | |
KR101377360B1 (en) | high efficiency vacuum deaerctor | |
KR101974014B1 (en) | Evaporative Desalination Apparatus, Desalination Method and System therewith | |
JP2718972B2 (en) | Seawater desalination equipment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120606 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130228 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130305 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130502 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20130709 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131008 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20131224 |
|
A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20140124 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140905 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20141020 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |