KR101127710B1 - 향상된 효율을 갖는 유체 증류 장치 - Google Patents

Abstract

증류 장치는 엔클로저(enclosure)에 배치된 응축 챔버 및 가열 챔버를 포함한다. 응축 챔버로의 공급 액체는 예열되고, 가열 챔버로 유동되며, 이곳에서 비등되어 증기를 생성한다. 응축 챔버에 있어서의 기체의 살포는 열전달을 증진시키며 예열에 의해 발생된 추가적인 증기를 흡수한다. 응축기는 나선형의 또는 다른 수평 튜브 열교환기이다.

Description

향상된 효율을 갖는 유체 증류 장치{FLUID DISTILLATION APPARATUS HAVING IMPROVED EFFICIENCY}

미국 등록 특허 제4,976,824호, 제5,030,327호 및 제5,332,476호에는, 몇 가지 실시예의 유체 증류 시스템이 개시되어 있다. 대부분의 경우, 이들 실시예는 효과적인 작동 및 적절한 산출량의 증류수를 제공한다. 그렇지만, 이러한 시스템의 개선된 설계에 의해 작동 및 산출량이 증진될 수 있으며, 본 발명은 상기 시스템을 그 구조에 있어서 비교적 간단하게 유지하면서 상기와 같은 시스템으로부터 증류수의 산출량의 증대를 제공하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

미국 등록 특허 제5,490,906호에는, 각 실시예가 증류 대상 물(water) 또는 유체용의 제1의 컨테이너 또는 챔버 및 제2의 워터 컨테이너 또는 챔버를 사용하는 몇 가지 실시예의 유체 증류 시스템이 기재되어 있다. 이들 두 챔버는 서로 인접하며, 제2의 챔버는 상기 시스템 내에서 발생된 수증기가 수집용 리저버(reservoir)로 이동하도록 안내하기 위해 제1의 챔버와 공동 작용한다.

일례의 이러한 유체 증류 장치는, 본 명세서에 기재되고 권리 범위가 청구된 본 발명 이전에, 본 발명의 발명자인 네이신 리(Naisin Lee)의 지시 하에 제작되었고, 비. 제이. 후앙(B. J. Huang)에 의해 저술된 갱신된 원고에 기재되어 있으며, 타이완, 타이페이 소재의 국립 타이완 대학교로부터 이용할 수 있다. 이 증류 장치는 별개의 가열 챔버, 및 증기가 수직 챔버들 내에서 응축되는 응축 챔버를 포함한다.

그래서, 물 및 다른 액체에 유용한 보다 개선된 증류 장치 및 방법을 제공하는 것이 여전히 요망된다. 이러한 장치는 바람직하게는, 컴팩트해야 하고, 고도로 효율적인 증류, 즉 생성된 증류수의 단위량(unit amount)당 최소한의 에너지의 입력을 제공해야 하고, 작은 단위로부터 큰 단위까지 측정할 수 있어야 한다. 이들 목적의 적어도 몇 가지는 이하에 설명된 본 발명에 의해 충족될 것이다.

본 발명은 개선된 액체 증류 장치 및 방법을 제공한다. 본 장치는 다양한 형태를 취할 수 있으나, 이하에서 보다 상세하게 설명되는 바와 같이 비교적 저렴한 비용으로 수월하게 제작할 수 있는 매우 컴팩트한 형태를 갖는 것이 바람직하다. 본 발명의 장치는 물 및 다른 액체의 증류가 고효율적으로, 전형적으로는 증류수 1ℓ당 380 kcal 이하의 에너지 소비로, 바람직하게는 증류수 1ℓ당 320 kcal 이하의 에너지 소비로 행해지도록 한다.

제1의 양태에서, 본 발명에 따른 증류 장치는 가열 챔버 및 응축 챔버를 규정하는 엔클로저(enclosure)를 포함한다. 이 엔클로저는 일반적으로 개별 챔버들을 규정하는 내부 구조를 갖는 단일 쉘(shell) 또는 하우징이며, 덜 바람직하기는 하나 파이프, 덕트 등에 의해 서로 결합된 개별 하우징 또는 구조로 형성될 수도 있다. 엔클로저는 가열 챔버 및 응축 챔버에 공통이며 그 위에 있는 증기 공간(vapor space)을 규정하며, 응축 챔버로의 액체 공급구(feed inlet)를 가지고 있다.

나선형(helical or spiral) 튜브 응축기와 같은 수평 튜브 응축기가 응축 챔버 내에 배치되고, 그 상단부(upper end)에 증기 입구와 그 하단부에 청정 말단 출구(clean distal outlet)를 가지고 있다. 효율을 증진시키기 위해, 통기 장치(aerator)와 같은 기체 스파저(gas sparger)가 응축 챔버 내에 배치되어, 공기 또는 다른 기체의 기포를 응축 챔버를 통하여 위쪽으로 안내한다. 이러한 기포들은 2가지의 별개의 이점을 제공한다. 첫째로, 이들 기포들은 응축기의 열전달 표면을 닦아내어 열전달을 증진시킨다. 둘째로, 이들 기포들은, 응축기 내에서 증기가 응축됨에 따라 가열되는 공급 액체로부터 직접 증기를 흡수한다. 기포 내의 증기는 위쪽으로 운반되어 증기 공간 안으로 들어가며, 그곳에서 가열 챔버로부터의 스팀 증기(steam vapor)와 통합되는데, 가열 챔버는 그 내부의 물 또는 다른 액체를 비등(沸騰)시키기 위한 전기적인 또는 다른 가열 요소를 포함한다.

증기 공간 내에 모이는 통합된 증기는, 이 증기가 상대적으로 저온의 공급 액체, 전형적으로는 냉수(cold water)와의 열교환에 의해 응축되는 수평 튜브 응축기를 통하여 아래쪽으로 이동하여 응축 챔버 안으로 들어간다. 응축 후에, 청정의 증류액(distillate)은 응축기의 하단부에 있는 출구로부터 모아질 수 있다.

본 발명의 장치 및 방법에 의해 달성되는 고효율은 적어도 부분적으로는, 기체 스파저로부터 위쪽으로 흐르는 기포(gas bubble)와 수평 튜브 응축기의 수평으로 배열된 열교환 표면 사이의 상호작용으로부터 유래하는 것으로 여겨진다. 수평 튜브 응축기의 바람직한 나선형 또는 다른 조밀한 구성에 있어서, 기포들은, 방향성 유동이 지속적으로 방향을 변경하며 기포들과 튜브 응축기의 노출된 표면 사이의 긴밀한 접촉이 유지되는 복수의 구불구불한 경로들을 통하여 위쪽으로 이동한다. 수평 튜브를 조밀하게 할 수 있는 능력 또한 이점이 되는데, 이는 고도로 컴팩트한 증류 장치가 제작될 수 있게 하기 때문이다.

본 장치의 바람직한 양태에서, 엔클로저는 수직 축을 갖는 원통(cylinder)이다. 가열 챔버는 원통형 엔클로저의 수직 축과 동축(同軸)으로 배열된 관상(管狀) 벽을 포함하며, 응축 챔버는 가열 챔버의 관상 벽에 대해 환상(環狀)으로 배치되어 있다. 그래서, 수평 튜브 응축기는 바람직하게는 환상의 응축 챔버 내에 배치된 코일형 튜브를 포함할 수 있는데, 보다 바람직하게는 응축 챔버 내에 나선형으로 배열되고 그 상단부로부터 하단부로 이어지는 복수의 코일형 튜브를 포함한다. 이 복수의 응축 튜브는 청정 응축액을 모을 수 있도록 매니폴드(manifold) 또는 다른 수집 챔버의 바닥부에서 결합될 수 있다.

바람직한 구성에서, 가열 챔버와 응축 챔버는 둘 다 그들 상단부에서 공통의 증기 공간에 개구되며, 가열 챔버는 응축 챔버로부터의 예열된 액체가 가열 챔버로 흐를 수 있도록 그 하단부에서 응축 챔버에 개구되어 있다. 가장 간단하게는, 응축 챔버의 하단부는 개방 플레넘(plenum)을 형성하며, 액체의 유동을 허용하도록 가열 챔버의 관상 벽에는 적어도 하나의 개구 또는 통로가 제공된다. 보통은, 응축 챔버와 가열 챔버의 사이에 액체 유동을 허용하기 위해 하단부에 단 하나의 통로 또는 개구가 제공된다. 이러한 방법으로, 유입 액체의 유동은 가열 챔버에 들어가기 전에 먼저 응축 챔버를 통과해야 한다. 살포용 공기 또는 기체가 임의의 종래의 방식으로 제공될 수 있다. 전형적으로, 천공된 튜브, 일반적으로는 천공된 코일형 튜브가 응축 챔버의 바닥 공간 또는 플레넘 내에 배치되어, 살포용 기포가 이를 관통하여 위쪽으로 통과되게 한다.

제2의 양태에서, 본 발명의 방법은 응축 챔버를 통하여 가열 챔버로 공급 액체를 공급하는 것을 포함한다. 공급 액체는 가열 챔버 내에서 비등되어 제1의 증기상(vapor phase)을 형성한다. 기포에 의해 위쪽으로 운반되는 제2의 증기상을 제공하기 위해, 공기 또는 다른 기체가 응축 챔버를 통하여 위쪽으로 살포된다. 제1의 증기상 및 제2의 증기상은 응축 챔버 내의 수평 튜브 응축기에서 통합되어 응축된다. 이들 기포는 유입 공급 액체와 응축 증기 사이의 열전달을 증진시켜서, 응축을 증진시키고 또한 공급 액체의 예열을 증진시킨다. 청정 응축액은 그리고 나서 응축기의 바닥부로부터 모아질 수 있다.

제3의 양태에서, 본 발명은 물을 증류하는 개선된 방법을 제공한다. 이 방법은, 물이 스팀을 생성하도록 비등되고, 스팀이 공급수(供給水)와의 열교환에 의해 응축기 내에서 응축되는 타입이다. 본 발명의 개선 사항은, 열전달을 증진시키고 스팀에 의해 응축되는 부가적인 수증기를 생성하도록 응축기에 공기를 살포하는 것을 포함한다. 본 개선 사항은 선택적으로 수평 튜브 열교환기 내에서 증기를 응축하는 것을 더 포함한다. 본 발명의 개선된 방법은 극도로 높은 증류 효율로 물을 생성한다.

본 발명의 방법 및 장치에 의해 생성된 물의 ℓ당의 에너지 소비는 전형적으로 380 kcal/ℓ 미만, 바람직하게는 320 kcal/ℓ 미만이다. 이러한 개선된 방법은 일반적으로, 위에서 논의된 이점을 제공하기 위해 수평 튜브 응축기를 사용한다.

도 1은 예시적인 액체 및 기체의 흐름을 나타내는, 본 발명의 원리에 따라 구성된 증류 장치의 개략적인 도면,

도 2는 내부 구성요소를 도시하기 위해 일부분이 절취된, 본 발명의 원리에 따라 구성된 장치의 구체적인 실시에를 예시하는 도면.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 장치(10)는 그 내부에 적어도 응축 챔버(14) 및 가열 챔버(16)를 갖는 엔클로저(enclosure)(12)를 포함한다. 액체 공급구(18)가 응축 챔버(14)에 제공되고, 전기 저항 가열 요소(20) 혹은 다른 가열 요소가 가열 챔버(16) 내에 제공된다. 응축 챔버(14) 및 가열 챔버(16)는 내부 칸막이(24)에 의해 분할되지만, 이하에 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 일반적으로는 내부 유동 또는 액체 및 증기의 이동을 허용하도록 그들의 상단부 및 하단부에서 연통되거나 또는 개구되어 있다. 특히, 증기 공간(26)이 엔클로저(12)의 상단부 내에 규정되고, 개구 또는 통로(28)가 엔클로저의 하부 영역에 제공된다.

수평 튜브 응축기(30)가 응축 챔버(14) 내에 배치되며, 그 상단부(32)로부터 들어가는 증기를 응축하는 기능을 하고 또 공급구(18)를 통하여 들어가는 공급 액체를 예열하는 기능을 하는 대체로 수평의 복수의 열교환 튜브를 포함한다. 수평 튜브 응축기(30)는 다양한 형태를 취할 수 있으며, 다수의 역전(reversing) 유동 섹션을 갖는 일반적으로 사행(蛇行)의 구조로서 개략적으로 도시되어 있다. 하지 만, 보다 일반적으로 응축기는 이하에서 도 2를 참조하여 보다 상세하게 설명되는 바와 같이 나선형(helical 또는 spiral) 코일로서 배치된다.

본 발명의 중요한 특징 중 하나는 응축 챔버(14)의 바닥부에 또는 그 근방에 공기 또는 기체 스파저(38)를 포함하는 것이다. 살포용 기체가 이 스파저(38)를 통하여 도입되며, 액체 유동에 대체로 역류(countercurrent) 방향으로 상기 공급 액체를 통하여 위쪽으로 이동하는 기포가 응축 챔버(14)의 적어도 바닥부에서 발생된다. 공급 액체는 수평 튜브 응축기(30)를 통한 증기 유동에 의해 가열되므로, 공급 액체 내에서 증기가 발생되며 이 증기는 일반적으로 기포와 합체된다. 기포가 상부 액체 표면(40)을 통과하여 위쪽으로 이동함에 따라, 증기는 이하에 보다 상세하게 논의되는 바와 같이 가열 챔버로부터의 증기와 함께 증기 공간(26)으로 방출된다. 이들 기포는 또한 위에서 논의된 바와 같이, 유입되는 공급 액체와 수평 튜브 응축기(30)를 통하여 아래쪽으로 이동하는 증기 사이의 열전달을 증진시키도록 작용한다.

공급 액체는, 응축 챔버(14)에서 예열된 후에, 전체적으로 화살표 44로 나타낸 바와 같이 가열 챔버로 흐른다. 가열 챔버(16)로 들어가는 액체는 가열 요소(20)에 의해 가열되어 비등 및 증기 발생이 이루어진다. 가열 챔버(16)에서 발생된 증기도 또한 증기 공간(26)으로 이동하며, 이곳에서 응축 챔버 내의 살포 기체로부터의 증기와 통합된다. 그래서, 전체적으로 화살표 46으로 나타낸 바와 같은 가열 챔버(16)로부터의 증기 및 전체적으로 화살표 48로 나타낸 바와 같은 응축 챔버(14)로부터의 증기는, 수평 튜브 응축기(30)의 상단부(32) 안으로 들어가며, 이곳 에서 통합된 증기는 그리고 나서 튜브를 따라 아래로 이동하며 공급 액체와의 열교환에 의해 응축된다. 응축된 증기는 "청정 응축액"을 제공하며, 이 청정 응축액은 그 다음에 응축기의 출구(50)로부터 모아질 수 있다. 예시적인 질량-에너지 균형 관계가 아래에 나타내어져 있다.

예시적인 질량 - 에너지 균형

엔클로저(12)의 총 체적 ---------------------- 6ℓ

코일(30)의 체적 ----------------------------- 3.5ℓ

가열 챔버(16)의 체적 ------------------------ 1.5ℓ

코일(30)의 표면적 --------------------------- 0.9㎡

물의 유동 ----------------------------------- 4.6ℓ/hr.

살포용 공기의 유동 -------------------------- 360ℓ/hr.

비출력(比出力) ------------------------------ 318 kcal/ℓ

응축기 효율 --------------------------------- 0.2 ㎡?hr/ℓ

이제 도 2를 참조하면, 본 발명의 증류 장치의 현재의 바람직한 실시예가 설명된다. 원통형 엔클로저(100)는 소정 레벨(111)로 물 또는 다른 액체를 수용하도록 되어있다. 증류하고자 하는 물 또는 다른 공급 액체(112)가 입구(113)를 통하여 엔클로저(100) 안으로 도입될 수 있다. 엔클로저 내의 상기 액체의 레벨(111)은 레벨 센서 및 입구 공급 제어장치(도시하지 않음)와 같은 종래의 장치에 의해 유지될 수 있다. 시간의 경과에 따라 엔클로저(100)의 바닥부에 모이는 염분성의 응축기 액체를 주기적으로 제거하기 위해 드레인(drain)(114)이 제공된다.

전체적으로 액체 표면(111)의 위에서 엔클로저(100) 내부의 상단부에 증기 공간(116)이 형성된다. 복수의 나선형 응축 튜브(117)(5개가 도시됨)가 엔클로저(100)의 내부의 외주에 환상으로 배치된다. 응축 튜브(117)는 전형적으로 원형(圓形) 횡단면을 가지나, 이 튜브가 타원형, 직사각형, 다각형 등과 같은 다른 횡단면을 가질 수도 있다. 하지만, 위에서 전체적으로 설명한 바와 같이 살포된 기포와의 접촉을 증진시킬 수 있게 튜브가 대체로 수평으로 되도록 코일이 배열되는 것이 일반적으로 바람직하다. 물론, 나선형 튜브(117)는 전적으로 수평은 아니며, "수평"이라 함은 단지 튜브가 수평에 대해 45° 미만의 각도, 일반적으로는 25° 미만의 각도, 보다 바람직하게는 15° 미만의 각도를 갖는다는 것을 의미한다. 예시적인 각도는 1.5° 내지 2.5°의 범위 내에 있다.

증기 공간(116)으로부터의 증기는 화살표 126 및 130으로 나타내는 바와 같이 응축 튜브(117) 안으로 들어가게 된다. 증기가 응축 튜브(117)를 통하여 아래쪽으로 이동함에 따라, 유입 액체와의 열교환은 이 증기를 응축하여, 원하는 응축액을 생성한다. 응축액은, 응축 튜브(117) 각각으로부터의 유출물을 통합하며 응축액이 회수될 수 있는 공통의 출구(119)를 제공하는 리저버 또는 매니폴드(118)를 통하여 바람직하게 옮겨진다.

열교환 튜브(117)에 걸친 기체 살포는 바람직하게는, 기포(124)를 생성하는 구멍(123)을 갖는 기체 주입 튜브(122)에 의해 제공된다. 기포는 환상의 응축 챔버(120) 내의 응축 튜브(117)를 통과하여 위쪽으로 이동한다. 편의상, 기포(124)는 응축 공간의 일부에만 도시되어 있다. 실제 작동시에, 기포는 환상의 응축 챔버(120) 전체를 통과하여 위쪽으로 이동하게 된다. 천공된 매니폴드(perforated manifold), 다공성 석재(porous stone) 등을 포함하는 다양한 종류의 다른 기체 스파저가 사용될 수 있다는 것도 이해할 것이다. (기체의) 살포는 공기(이 경우는, 통기(通氣)라 지칭할 수 있음), 또는 다양한 종류의 다른 기체에 의해서 행해질 수 있다는 것도 이해할 것이다.

가열 챔버(127)는 가열 요소(128)를 에워싸는 관상 벽(131)에 의해 규정된다. 응축 챔버(120)로부터의 물은 그 바닥부에 있는 개구(133)를 통하여 가열 챔버(127)의 내부 안으로 들어간다. 가열 요소(128)는, 가열 챔버에 있는 상부 개구(129)를 통하여 위쪽으로 증기 공간(116) 안으로 이동하는 액체 증기 기포를 생성한다. 이 증기는 그리고 나서 화살표 130으로 나타내고 앞에서 설명한 바와 같이 응축 튜브의 상단부로 들어간다.

선택적으로, 응축액을 냉각시키기 위해 엔클로저(100)의 바닥부에 팬(도시하지 않음) 또는 다른 냉각 장치가 제공될 수 있다. 또한 선택적으로, 응축액을 보다 더 효율적으로 냉각시키기 위해 냉각 핀(cooling fin)(도시하지 않음) 또는 다른 열교환 증진장치가 제공될 수 있다.

다른 실시예(도시하지 않음)에서는, 응축액 라인(들) 및/또는 기체 살포 라인(들)이 엔클로저의 상부 공간(130)을 통하여 배관 연결될 수 있다. 하지만, 물 및 기체 순환의 나머지 양태는 대체로 동일하게 유지된다. 응축액 라인이 상부 공간을 통하여 밖으로 인출되면, 선택적인 팬 및/또는 선택적인 냉각 핀도 상부 공간 내에 제공될 수 있다.

도 2의 증류 장치의 구성 및 작동은 비교적 간단하다는 것을 알 것이다. 특히, 응축 챔버(120) 및 가열 챔버(131) 둘 모두에 있어서의 액체 레벨은 동일하며, 그래서 단 하나의 액체 레벨 제어 시스템만이 요구된다. 상기 장치로의 열(heat)은, 주로 가열 요소(28)에 전달된 에너지의 양에 의해 제공된다. 물의 기포로의 증발은 유입되는 물을 냉각시키며, 더 저온의 응축기는 더 많은 증기를 냉각하게 된 다. 그래서, 더 저온의 공급수(feed water)가 바람직하다. 살포 기체의 습도는, 비록 이를 제어하는 것이 종종 어렵지만 비교적 낮은 레벨로 유지되는 것이 바람직하다.

상기 내용은 본 발명의 바람직한 실시예의 전체적인 기술(記述)이지만, 다양한 변형, 변경 및 등가물이 이용될 수 있다. 따라서, 상기 설명은 첨부된 특허 청구항에 의해 규정되는 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 받아들여져서는 안 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 유체 증류 시스템을 그 구조에 있어서 비교적 간단하게 유지하면서 이 시스템으로부터 증류수의 산출량의 증대를 제공하는 장치 및 방법에 이용할 수 있다.

Claims (17)

1. 증류 장치로서,

   가열 챔버, 응축 챔버, 상기 가열 챔버 및 상기 응축 챔버에 공통이며 그 위에 있는 증기 공간(vapor space), 및 상기 응축 챔버로의 액체 공급구(feed inlet)를 규정하는 엔클로저(enclosure)로서, 상기 액체 공급구로부터의 공급 액체는 상기 응축 챔버로 유입되어 상기 응축 챔버 내에서 소정 레벨로 유지되는, 상기 엔클로저;

   상기 응축 챔버 내의 상기 공급 액체에 잠겨 있으며, 그 상단부(upper end)에 증기 입구와 그 하단부에 청정 증류액 출구를 갖는 수평 튜브 응축기로서, 상기 수평 튜브 응축기 내에서의 증기 응축이 상기 공급 액체를 예열시키는, 상기 수평 튜브 응축기; 및

   기포(gas bubble)를 상기 응축 챔버의 상기 공급 액체를 통하여 위쪽으로 안내하도록 배치된 기체 스파저(gas sparger)로서, 상기 기포는, 상기 수평 튜브 응축기의 열전달 표면을 닦아내어 상기 공급 액체와 상기 수평 튜브 응축기 사이의 열전달을 향상시키고, 상기 공급 액체로부터의 증기를 흡수하는, 상기 기체 스파저

   를 포함하며,

   상기 공급 액체는 상기 응축 챔버를 통하여 상기 가열 챔버로 이동하여, 상기 가열 챔버에서 형성된 증기가 상기 증기 공간에서 상기 기포로부터의 증기와 통합되고, 이 통합된 증기는 상기 수평 튜브 응축기 아래쪽으로 흘러 내려가서 응축하여 청정 증류액을 생성하도록 하고,

   상기 엔클로저는 원통형이며 수직 축을 구비하고,

   상기 가열 챔버는 상기 엔클로저의 상기 수직 축과 동축(同軸)으로 배치된 관상(管狀) 벽을 포함하고,

   상기 응축 챔버는 상기 가열 챔버의 상기 관상 벽에 대해 환상(環狀)으로 배치되어 환상의 응축 챔버를 형성하는 것을 특징으로 하는 증류 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,

   상기 수평 튜브 응축기는 상기 환상의 응축 챔버 내에 배치된 코일형 튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 증류 장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 수평 튜브 응축기는 상기 환상의 응축 챔버에 배열된 복수의 코일형 튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 증류 장치.
7. 제1항에 있어서,

   상기 가열 챔버 및 상기 응축 챔버는 둘 다 그들의 상단부에서 상기 증기 공간에 개구되어 있는 것을 특징으로 하는 증류 장치.
8. 제7항에 있어서,

   상기 가열 챔버는, 상기 응축 챔버로부터의 예열된 액체의 상기 가열 챔버로의 유동을 허용하도록, 상기 응축 챔버에 개구되는 것을 특징으로 하는 증류 장치.
9. 제8항에 있어서,

   상기 가열 챔버 및 상기 응축 챔버는 그들의 하단부에서 개구되어 있는 것을 특징으로 하는 증류 장치.
10. 제9항에 있어서,

    상기 가열 챔버 및 상기 응축 챔버는 그들의 하단부에서만 개구되어 있는 것을 특징으로 하는 증류 장치.
11. 제1항에 있어서,

    상기 기체 스파저는 상기 응축 챔버의 바닥 공간에 배치된 천공된 코일형 튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 증류 장치.
12. 공급 액체 증류 방법으로서, 상기 공급 액체 증류 방법은:

    상기 공급 액체를 응축 챔버를 통하여 가열 챔버로 공급하는 단계;

    제1의 증기상(vapor phase)을 형성하도록 상기 가열 챔버 내에서 공급 액체를 비등(沸騰)시키는 단계;

    기체의 기포 내에 제2의 증기상을 생성하도록 상기 응축 챔버를 통하여 위쪽으로 상기 기체를 살포하는 단계로서, 상기 제1의 증기상 및 상기 제2의 증기상은 상기 가열 챔버 및 상기 응축 챔버 상부의 공간에서 통합하여 통합된 제1 및 제2의 증기상을 생성하는 단계;

    상기 응축 챔버 내의 수평 튜브 응축기를 통하여 상기 통합된 제1 및 제2의 증기상을 응축하는 단계로서, 상기 통합된 제1 및 제2의 증기상은 응축되고, 상기 기포는 상기 수평 튜브 응축기의 열전달 표면을 닦아내어, 상기 공급 액체와 상기 수평 튜브 응축기의 응축 증기 사이의 열전달을 증진시키는 단계; 및

    상기 수평 튜브 응축기의 바닥부로부터 청정 증류액을 모으는 단계

    를 포함하고,

    상기 공급 액체는 물을 포함하고,

    상기 물을 증류시키는데 필요한 에너지는 380 kcal/ℓ 미만인 것을 특징으로 하는 공급 액체 증류 방법.
13. 삭제
14. 삭제
15. 개선된 물 증류 방법으로서,

    상기 개선된 물 증류 방법은, 스팀을 생성하도록 물이 비등되고, 상기 스팀이 공급수(供給水)와의 열교환에 의해 응축기의 튜브 내에서 응축되는 타입이며,

    상기 개선된 물 증류 방법은, 열전달을 증진시키고 상기 스팀과 함께 응축되는 추가적인 수증기를 흡수하도록, 상기 튜브를 상기 공급수 내에 잠기게 하고, 공기를 상기 응축기의 튜브에 살포하는 단계를 포함하고,

    상기 개선된 물 증류 방법은, 적어도 생성된 물의 ℓ당 380 kcal 이하의 증류 효율을 달성하도록 상기 응축기를 구성하는 단계 및 충분한 공기를 살포하는 단계를 더 포함하는 개선된 물 증류 방법.
16. 삭제
17. 제15항에 있어서,

    상기 개선된 물 증류 방법은, 상기 응축기를 수평 튜브 응축기로서 제공하는 단계를 더 포함하는 개선된 물 증류 방법.

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