KR20120057555A - 정수 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

염수 또는 다른 오수를 위한 정수 시스템이 제공된다. 상기 시스템은 복수의 결합된 모듈식 개별 보일러로 형성되는 하나 또는 복수의 탑과 같은 구조물을 사용한다. 위에 배치된 모듈식 보일러와 연결된 아래에 배치된 보일러로부터, 적층된 모듈식 보일러의 외측을 둘러싸는 채널을 통해, 열이 상승하는 것을 사용하여 에너지 효율을 증가시킨다. 유입되는 물은 과열 공정으로 처리되어 마실 수 있게 되고, 적층된 모듈식 보일러의 상부에 수집된다.

Description

정수 장치 및 방법{WATER PURIFICATION DEVICE AND METHOD}

본원은 2009년 4월 1일에 출원된 오스트레일리아 가출원번호 2009901343을 기초로 우선권을 주장하며, 그 내용 전체는 여기에 참조로 도입된다.

본 발명은 정수에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 여기에 기술되는 장치는, 일반적으로 모듈식으로 구축되고, 마지막 보일러 위에 순차적으로 올려지는 각각의 보일러가 독특한 굴뚝 시스템의 제공을 통해 아래에 있는 보일러로부터 열을 전달받음으로써 효율을 증가시키는 적층된 모듈식 보일러의 도입을 통해 효율이 증가되는, 열 및 증류를 통해 물을 정수시키는 용이하게 도입되는 장치 및 방법에 관한 것이다.

WHO(World Health Organization)에 의해 적절하게 언급되는 바와 같이, 깨끗한 물은 인간의 기본적인 권리이며, 깨끗한 물 없이는 사회가 제대로 돌아가지 않는다. 10억 이상의 사람들은 식수 및 위생용의 깨끗한 물을 믿을 수 있게 공급받지 못하고 있다는 것이 추가적으로 알려졌다. 인구가 증가함에 따라, 세계는 늘ㄹ어나는 세계 인구를 위한 깨끗한 물이 매번 심각하게 부족하게 되는 상황에 직면하게 될 것이다. 이러한 부족은 특히 아프리카 및 아시아와 같은 제 3 국가에서 심각하다.

중요한 것은, 사람들이 이용 가능한 깨끗한 물의 부족이 커져감에 따라, 깨끗한 물로 전환될 수 있는 오수가 지속적으로 증가한다는 것이다. 이러한 오염은 일반적으로 자연 및 농업용수에 의해 유발되고 하수 시스템에 깨끗한 물이 도입됨으로써 유발된다. 해안(seashore)을 가진 국가에서, 추가적으로 사용 가능한 잠재적인 깨끗한 물은, 마시기에 적합하게 처리될 수 있는 풍부한 염수로부터 비롯될 수 있다.

추가적으로, 세계 인구가 지속적으로 증가함에 따라, 깨끗한 물에 대한 만족되지 않은 수요는 점점 심각해져 갈 것이며, 특히 기후 변화에 의해 영향을 받을 수 있는 건조 및 반건조 지역에서 심각해질 것이다. 전술한 바와 같이, 염수, 기수(brackish water), 오염된 하수 및 부유 물질 및 오염 물질을 함유한 다른 물은 깨끗한 물의 잠재적인 사용 가능한 근원이다. 이러한 충분히 이용되지 않은 깨끗한 물의 잠재적인 근원을 전환하기 위한 많은 기술들이 존재한다. 이러한 종래의 시스템은 역삼투, 증발 및 증기 압축과 같은 다양한 기술들을 도입한다. 그러나, 이러한 염수의 탈염화 및/또는 기수와 오염된 하수의 정화를 위한 종래의 방법은, 기술적으로 교육받은 사람들이 부족한 국가 뿐만 아니라 정화 장치를 작동하기 위해 요구되는 에너지가 부족한 국가에 도입하기는 힘들다.

증류 공정을 사용하거나 역삼투를 통해 여과하는 종래의 정화는, 증기를 생성하기 위해 물을 가열하거나 역삼투에서 필터를 사용하기 위해 압력을 생성하도록 펌프를 구동시키는데 관련한 높은 작업 비용으로 인해, 특히 가난한 국가에서는 제한 요인이 존재한다.

하수 또는 그와 비슷하게 오염된 오수에서 발견된 병원균을 죽이기 위해, 물을 적어도 171℃까지 가열해야 할 필요가 있다.

이 온도는 물 안의 모든 병원균을 죽임으로써 마실 수 있도록 하기 위해, 제 3 국가에서 널리 발견되는 오수 및 하수를 변환하도록 도달되고 유지되어야 한다.

한편, 역삼투는 병원균을 죽이기 위해 요구되는 고온에서는 동작하지 않을 것이고, 상온에서 동작한다. 보통 말하는 역삼투 처리 유닛은 일반적으로, 여과 공정이 물로 하여금 잠재적으로 위험한 병원균으로부터 자유롭게 되도록 보장하지는 않을 것이다. 그 결과, 역삼투는 대부분의 국가에 풍부한 오염된 하수로부터 병에 담긴 식수를 생산하기에는 준비가 되어 있지 않다.

이러한 시스템은 높은 에너지를 요구하고, 에너지 비용이 증가하고 있기 때문에, 비용은 식수의 생산에 있어서 주요한 요인이 되고, 정수 시스템의 열 또는 펌핑을 위한 에너지를 생산하는 수단을 위한 여유가 없는 가난한 국가에서는 심각한 제한 요인이 된다.

정화를 위해 사용되는 또 다른 모드는 물을 자외선에 노출시키는 것이다. 그러나, 처리될 물이 그 안에 부유성 물질 또는 고형 물질을 포함하여 유기체를 보호하는 경우 자외선은 효과가 없을 수 있으며, 따라서 자외선은 신뢰할 수 없다.

기수 및 특히 염수의 정화에 있어서 매우 효과적인, 종래의 역삼투 시스템은 물을 여과 유닛으로 가압하도록 구동 압력을 생성하기 위해 거대한 펌프를 필요로 한다. 그 결과, 이 기술은 일반적으로 물을 여과하기 위한 압력을 제공하는 펌프에 전기에너지를 제공하도록 구동에 필요한 전기요금을 감당할 능력이 되는 국가에서만 도입된다.

추가적으로, 염수의 탈염화의 경우, 물이 정화됨에 따라, 다운스트림 컴포넌트 및 필터에 대한 염분 농도는 여과 시스템 및 시스템의 다른 컴포넌트에 심각한 물때를 유발한다. 기수 또는 오염된 하수를 정화하는 경우와 유사하게, 부유성 고형 물질은 장비와 필터로부터 제거되어야 한다. 시간이 지남에 따라, 이는 압력 시스템 내의 여과 소자의 교체 및 열-기반 시스템의 컴포넌트 및 도관의 세척을 요구하는 종래의 시스템에 대한 잦은 유지보수를 유발한다. 교육받지 못하고 가난한 사람들이 있는 지역에서, 높은 유지보수에 의해 발생되는 구동 비용은 이러한 대부분의 시스템의 도입을 방해한다.

따라서, 매우 효율적이고 저렴하게 구동하며, 잦지 않은 유지보수를 요구하는 정수 및/또는 탈염을 위한 방법 및 장치에 대한 지속적인 요구가 존재한다. 이러한 시스템은 오염된 하수 내의 병원균을 제거할 뿐만 아니라 염수로부터 염분을 제거하기 위해 요구되는 과열증기를 생성할 수 있어야 한다. 이러한 시스템은 처리 도중 매우 효율적으로 에너지를 사용하여, 소득이 낮고 에너지 자원이 적은 국가에서도 도입 가능해야 한다.

본 발명은 정수 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

여기에 개시되고 기술되는 정수 및 탈염 장치는 전술한 종래기술의 단점에 대한 독특하고 신규한 해결책을 제공한다. 여기에 기술되는 정수 시스템은 한 그룹의 탑들로 구성되는 탑들로 조립될 수 있는 모듈식 컴포넌트의 도입을 통해 요구되는 물을 생산하도록 구성되며, 각각의 탑은 오수 또는 염수를 취수하여 깨끗한 물을 내보낸다. 독특한 보일러를 사용하고 상기 보일러들을 함께 적층시키고 증기를 비정상적으로 이용함으로써, 개시된 시스템은 하수, 다른 오염된 물 및 염수를 처리하여 마실 수 있도록 하기 위해 과열증기를 생성하도록 요구되는 170℃보다 높은 온도를 생성할 수 있다. 그러나, 증기는 보일러가 독특하게 적층된 구조, 챔버의 가열 및 비정상적인 증기로 인해 매우 낮은 에너지 비용으로 생성된다.

유입되는 물을 과열 공정으로 처리하여 마실 수 있도록 하는 방법을 수행하는 장치는, 복수의 보일러를 사용하며, 각각의 보일러는 내부 자동 온도 조절 냉장 장치가 제공된 내부 가열 챔버가 구비되어, 탑을 형성하는 상기 가열 챔버 내의 응축률을 조절한다. 각각의 탑은, 조립된 경우, 생성된 과열증기 및 각각의 가열 챔버에서 증기를 생성하기 위해 사용된 열 모두를 위로 흐르게 하는 굴뚝 효과를 제공하는 적층된 구조의 모듈식 가열 챔버를 갖는 보일러들로 구성된다. 증기는 예열된 물의 액적을 가열된 챔버로 분무함으로써 생성되며, 상기 예열된 물은 큰 입자들을 제거하기 위해 미리 여과된 물일 수 있다.

물은 열 교환기에서 실질적으로 98 내지 100℃로 예열되며, 그 온도는 액적 분자가 가열 챔버의 내측면에 접촉하지 않도록 설계된 아래로 분사된 원뿔형 액적으로 각각의 예열된 챔버로 주입되는 미세한 액적의 물로 이루어진 증기를 급격하게 생성할 것이며, 그 결과 벽에 고형 물질이 축적되는 것을 최소화하고 상기 벽을 빈번하게 세척할 필요를 배제시킨다.

탑을 형성하는 순차적으로 적층된 보일러 모듈의 그룹에서, 각각의 적층된 가열 챔버 내의 증기는, 보일러의 중앙부를 형성하는 가열 챔버 내부에서 상승하고, 가열 챔버의 상면으로 통하는 슬랏 또는 개구를 통해 각각의 가열 챔버의 측벽과, 보일러의 외벽을 형성하고 각각의 개별적인 가열 챔버를 정의하는 측벽을 둘러싸는 보조 케이싱 사이에 배치된 굴뚝 또는 주변 챔버로 전달된다.

각각의 적층된 보일러의 가열 챔버를 형성하고, 각각의 적층된 가열 챔버 주위에서 챔버를 둘러쌈으로써 형성되는 굴뚝 내에 배치된 측벽들 각각의 외벽은 전기 가열 소자이다. 아래에 위치한 가열 챔버로부터 나오는 증기는 가열 소자가 배치된 상부 주변 챔버를 통해 항상 상승하기 때문에, 증기는 위에 배치된 가열 챔버의 측벽을 가열하는 수단을 제공하여, 전기 소자에 의해 요구되는 전기의 양을 감소시킨다.

소자는 탑 내의 개별적인 가열 챔버를 실질적으로 120℃까지 가열하여, 유입되는 예열된 물의 액적에 의해 유발되는 임의의 작은 열손실을 허용해야 하지만, 여전히 가열 챔버가 증기 열을 생성하기에 충분히 높은 온도에 도달하도록 할 것이다.

가열 챔버 위에 다른 가열 챔버를 순차적으로 적층함으로써, 바람직하게 셋 또는 그 이상의 모듈식 보일러를 사용함으로써, 굴뚝 효과는 복수의 보일러의 가열 챔버에 의해 생성되는 과열증기 전부가, 적층된 보일러에 의해 생성된 탑의 원위단에 위치한 증기 수집기로 상승하도록 한다. 조화되어 동작하는 다수의 탑들의 경제성에 의해 제공되는 추가적인 효과를 얻기 위해, 모듈식 보일러로 형성되는 복수의 탑은 원형으로 배치되고, 동시에 중앙에 배치된 열 교환기와 결합된다.

각각의 가열 챔버 내에서 아래로 분사된 액적에 의해 생성되는 증기는, 응축 및 잠열의 방출을 위해 요구되는 증기의 양을 조절하는 자동 온도 조절 냉각 장치에 도달하고, 가열 챔버의 내부 온도를 상승시키고, 모든 살아있는 미생물을 죽이고 처리되는 물에 존재할 수 있는 임의의 독성 화학물질을 제거하기에 충분한 것으로 알려진 온도인 171℃보다 높은 온도가 되도록 보내진다.

증기 응축의 조절된 부분은 손실 에너지로서 열을 방출하며, 실험에서 확인된 바와 같이, 상기 손실 에너지는 각각의 보일러의 가열 챔버 내의 내부 온도를 실질적으로 200℃보다 높은 온도로 상승시킬 것이다.

비정상적인 응축에 의해 생성된 열을 제어하기 위해 각각의 가열 챔버 내의 온도를 모니터링하도록 구성되고 각각의 모듈식 보일러 내에 형성되는 센서는, 굴뚝의 주변 챔버 내의 보일러의 측벽을 둘러싸는 전기 소자에 제공되는 전력을 조절할 것이다. 전기 소자의 열 출력은 각각의 보일러의 각각의 가열 챔버의 온도를, 챔버로 펌핑된 액적을 과열증기로 변환하기에 적합한 수준으로 유지하도록 조절될 것이다. 상승하는 증기로부터 나오는 열은 위에 배치된 보일러의 측벽에 의해 다시 사용되어, 시스템에 요구되는 전기 에너지를 크게 감소시킨다.

여기서, 혹독하고 제 3 세계 지역인 상기 장치의 예상되는 위치로 인해, 유지보수는 주요한 관심사이다. 보일러로 주입되는 물이 염분 또는 부유성 입자를 함유하므로, 적층된 보일러의 내부에 잔여물이 형성되는 경향이 있을 것이다.

이러한 잔여물의 제거를 위한 유지보수는 각각의 보일러의 각각의 가열 챔버의 바닥 또는 하면을 형성하는 제거 가능한 기저판의 제공으로 최소화된다. 기저판은 가열 챔버 스택 내의 각각의 보일러의 상부로도 사용된다. 고정된 상부판이 들어맞는 스택 내의 상부 보일러를 제외한다. 상기 기저판은 보일러의 결합부로부터 슬라이딩되는 경우, 각각의 판 상의 침전물 및 잔여물을 제거하기 위한 스크래퍼(scraper)로서 동작하는 보일러의 측벽 내의 개구를 통해 슬라이딩으로 결합된다. 이러한 판의 스크래핑은 스택 내의 모든 가열 챔버에서 동시에 가동되거나, 하부 가열 챔버로부터 상방향으로 계속하여 구동될 수 있다. 이러한 기계적인 동작은 모든 가열 챔버의 기저판 상에 수집된 잔여물 쓰레기를 한 번에 벗겨내고 잔여물이 스택을 통해 폐기할 준비가 된 아래의 가열 챔버 아래에 제공된 호퍼(hopper) 또는 컨베이어로 낙하하는 수단을 제공한다. 또한, 상기 판의 제거는 표면의 유지보수 및 세척을 위해 보일러의 내부로 용이하게 접근할 수 있도록 할 것이다.

대규모의 탈염 플랜트 등의 경우, 잔여물의 부피는 하부 가열 챔버에서 시작하여 기저판이 순차적으로 가동되는 것을 요구할 수 있다.

각각의 보일러의 가열 챔버를 형성하는 측벽의 내측면 상에 잔여물이 형성되는 것을 방지하는 수단은, 액적이 증기로 변환되기 전에 측벽에 닿지 않도록 함으로써 제공된다. 분사되는 액체 내의 고형 물질은, 액적이 증기로 변환되어 고형 물질이 중력에 의해 보일러의 바닥으로 향하게 됨에 따라 방출되기 전에, 짧은 기간 동안 이동할 것이다.

액적 분사기를 둘러싸는 원뿔대 하우징은 액적의 형성을 도와주도록 사용될 수 있다. 결과적으로, 이러한 액적 투사 제한을 사용하는 것은 각각의 보일러의 각각의 가열 챔버를 형성하는 측벽의 내측면 상에 잔여물이 거의 형성되지 않거나 형성되지 않는 것을 보장하여, 유지보수를 최소화하는 추가적인 수단을 제공한다.

나아가, 전기 가열 소자의 부식을 방지하는 수단이 굴뚝을 형성하는 주변 통로 내부에 가열 소자를 배치함으로써 제공된다. 이는 가열 소자가 염수 또는 가열 챔버로 분사되는 오수 또는 기수로부터 나오는 임의의 입자에 전혀 노출되지 않기 때문이다. 따라서, 강한 부식성의 염수 또는 오수에 함유된 입자로부터 발생 가능한 부식은 상기 소자를 부식시키도록 작용할 수 있는 상태에 절대 도달하지 않는다.

각각의 적층된 모듈식 보일러 내의 하부 보일러는 유리 섬유와 같은 절연성 물질로 채워진 주변 챔버 공간을 가질 것이다. 추가적으로, 캡이 주변 챔버의 상부 개구를 차단하도록 제공되어, 플랜트가 어떠한 이유로 시동이 꺼진 경우 응축에 의해 생성된 임의의 물이 탑 내에서 하부에 배치된 보일러의 가열 챔버 내로 떨어지도록 설계되며, 상기 물은 기저판을 통해 배출될 수 있거나 또는 플랜트가 다시 가동되는 경우 가열될 수 있다.

에너지 효율의 추가적인 개선은, 각각의 탑을 형성하는 각각의 스택 내의 최상부 보일러의 배출구로부터 열 교환기로 증기를 전달함으로써 제공된다. 열 교환기는 증기로부터 각각의 보일러 내에서 액적을 형성하는 유입되는 물로 열을 전달하도록 열적으로 결합되어, 유입되는 물이 액적으로 되기 전에 가열하기 위해 필요한 에너지 양을 감소시킨다.

선택적으로, 각각의 탑을 형성하는 모듈식 보일러의 적층된 주변 챔버 내에서 상승하는 증기의 일부는 터빈을 구동시키도록 전달될 수 있다. 상기 터빈은 전기 가열 소자를 구동시키거나 부분적으로 구동시키기 위한 전류를 제공하도록 사용될 것이다. 더 많은 전력이 사용 가능한 경우, 그리드 운영자에게 판매되거나, 전력이 부족한 지역에 시스템이 위치하는 경우 지역적으로 사용될 수 있다.

열 교환기로부터 중앙 도관을 빠져나가는 물은 특히 깨끗하고 음용 가능하며, 열 교환기로부터 저장 탱크로 파이프를 통해 이동될 수 있다. 열 교환기를 통해 가동되는 경우, 증기에서 물로 응축되는 것은 유입되는 물로부터 액적 생성기로의 냉각 효과의 도움을 받는다.

여기에 개시되는 장치 및 방법은 정화 및 탈염화를 위한 종래의 장치에 비해 추가적인 비용 절감 및 동작 절감을 제공한다. 현재 도입된 시스템은 상기 시스템을 통해 교환되는 전체 액체 중 48 내지 50%에 달하는 염수 부산물을 산출한다. 이러한 부산물은 고비용에 시간이 소모되는 공정을 필요로 한다. 이러한 부산물의 폐기는 매립으로 폐기되는 경우 대부분의 정부 규제에 의해 상당히 제한을 받는다. 많은 양의 염수 부산물이 바다로 폐기되기 위해 파이프로 이동되는 경우, 파이프 건설 및 펌핑에 드는 지속적인 비용에 대한 자본 비용이 최종 산물의 비용에 추가되기 때문에, 상당하 비용이 발생한다. 시간이 지남에 따라, 이러한 파이프 시스템의 배출구는 배출구 주변의 염분의 독성 및 수중 생물에 대한 치명적인 영향으로 인해 재배치되어야 한다. 결과적으로, 종래의 플랜트의 동작 수명에 걸쳐 비용의 증가가 계속된다.

결과적으로, 개시된 장치 및 방법에 의해 산출되는 주된 효과는, 양이 많고 물의 함량이 높은 전술한 종래의 염수에 비해 보다 용이하게 폐기되는 매우 적은 양의 건조한 염수(dry brine)를 제공하는 것이다. 여기에 개시된 장치 및 방법은 시스템에 유입되는 액체의 전체 처리량 중 실질적으로 2%에 해당하는 염수 부산물을 형성한다. 이러한 최소 부산물 생성은, 바다 또는 매립지로 펌핑되거나 수송되어야 하는 염수 잔여물을 상당히 감소시킴으로써 전술한 종래의 플랜트의 초기 비용 및 장기적인 비용을 크게 감소시킨다.

전술한 내용에 있어서, 본 발명은 정수 장치 및 방법을 도시하는 도면 또는 본 명세서에 설명된 구조의 세부사항 및 컴포넌트의 배열에 대한 적용으로 제한되지 않음이 이해될 것이다. 에너지 효율적인 정수를 위한 신규한 장치 및 방법을 제공하는 여기에 기술된 장치 및 방법은 본 명세서를 읽는 통상의 기술자에게 자명할 것인 다양한 방법으로 구현되고 수행될 수 있다. 또한, 여기에 도입된 어법 및 용어는 설명을 위한 목적일뿐, 제한적으로 간주되지는 않아야 할 것이다.

이와 같이, 통상의 기술자는 본 명세서가 기반으로 하는 개념이, 본 발명의 정화 및 탈염화 장치의 여러 가지 목적을 수행하기 위한 다른 구조물, 방법 및 시스템의 설계의 기반으로 용이하게 이용될 수 있음을 인식할 것이다.

따라서, 본 명세서 및 청구범위는 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 한 임의의 균등한 구조 및 방법론을 포함하도록 간주되는 것이 중요하다.

본 발명은 사실상 모듈식이고, 규격화된 조립 가능한 모듈 및 컴포넌트를 사용하여 요구되는 생산에 부합하는 구조물로 조립할 수 있는 정화 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 최소의 에너지를 사용하여 정화 및 탈염화를 가능하게 하고 에너지 비용을 최소화하는 에너지 효율이 매우 높은 정수 시스템 및 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

본 발명은 유지보수의 필요가 적고 최소의 교육을 받은 운영자에 의해 쉽게 운영되는 컴포넌트를 사용하는 정수 및/또는 탈염화를 위한 장치 및 방법을 제공하는 것을 추가적인 목적으로 한다.

추후 명백해지는 다른 목적 및 효과와 함께 상기 목적들은 본 명세서의 일부를 이루는 첨부한 도면들을 참조로 여기에 기술되는 바와 같이 구조 및 동작의 상세한 설명에 존재하며, 유사한 도면번호는 명세서 전반에 걸쳐 유사한 부분을 나타낸다.

도 1은 적층된 정수 및 탈염화 플랜트를 형성하기 위해 결합되어 동작하는 모듈식 보일러 컴포넌트 그룹의 사시도를 도시한다.
도 2는 도 1의 라인 3-3을 따라 취해진 하나의 적층된 탈염화 및 정수 탑의 단면도이다.
도 3은 도 1의 라인 3-3을 따라 취해진 정수 및 탈염화를 위한 조립된 플랜트의 단면도를 도시한다.
도 4는 가장 높은 가열 챔버 위에 있는 각각의 깨끗한 물 배출 하우징의 교환 굴뚝 도관을 도시하는 적층된 가열 챔버의 단면도이다.
도 5는 챔버의 하부면을 형성하는 슬라이딩 플레이트를 갖는 하나의 모듈식 가열 챔버의 하측 사시도를 도시한다.
도 6은 결합된 슬라이딩 플레이트와 상면 사이에서 내부 가열 챔버를 형성하는 실린더형 측벽을 나타내는 전형적인 모듈식 가열 챔버인 도 5의 상부의 사시도를 도시한다.

도면을 참조하면, 도 1 내지 도 6은 개별적으로 그리고 다양한 바람직한 모드로 조립된 모듈식 정수 또는 탈염화 장치(10)의 컴포넌트를 도시한다. 유사한 부분은 하나 또는 그 이상의 도면에서 발견될 수 있는 유사한 도면번호로 식별된다.

장치(10)는 복수의 탑(12)의 형성 및 동작적인 연결을 통해 도 1의 정수 플랜트를 형성하며, 각각의 탑은 복수의 적층된 보일러(14)로 형성된다. 각각의 탑(12)은 복수의 보일러(14)로 구성되고, 각각의 보일러는 중앙에 배치된 가열 챔버(16)를 갖는다. 이러한 적층된 구조의 형성에서 탑(12)은, 각각의 가열 챔버(16)의 측벽(20) 사이에 배치된 주변 챔버(18) 및 보일러(14)의 외벽을 형성하는 2차 케이싱(22)을 갖는다. 그 결과, 주변 챔버(18)는 각각의 개별적인 가열 챔버(16)를 정의하는 측벽(20)을 둘러싼다.

이러한 구조는 각각의 가열 챔버(16)로부터 생성되는 과열증기 및 개별적인 가열 챔버(16)와 아래에 위치한 주변 챔버(18)에서 증기를 생성하기 위해 사용되는 열을 위로 흐르게 하는 굴뚝 효과를 생성하는 실시예에서 특히 바람직하다.

상기 시스템의 바람직한 모드에서, 증기는 염수의 액적(26) 또는 큰 고형 물질을 제거하기 위해 초기에 여과된 물을 분사함으로써 생성된다. 물은 열 교환기(30)에서 실질적으로 98 내지 100℃로 예열되고, 그 뒤 아래 방향으로 분사된 바람직하게 원뿔형인 액적(26)으로 분사된다. 액적(26)은 예열된 가열 챔버(16)로 주입되고, 가열 챔버(16)에서 온도가 병원균을 죽일 수 있을 뿐만 아니라 챔버(16)로 유입될 시 실질적으로 염분을 제거할 수 있는 온도로 증가되는 증기로 즉시 변환된다.

각각의 적층된 가열 챔버(16) 내의 과열증기는 상승하여, 가열 챔버(16)의 상면(34)에 인접한 측벽(20)의 상부를 통해 교환되는 슬랏 또는 개구(33)를 통해 배출된다. 개구(33)는 각각의 가열 챔버(16)를 형성하는 측벽(20)과 보일러의 외벽을 형성하고 각각의 개별적인 가열 챔버(16)를 정의하는 측벽(20)을 둘러싸는 2차 케이싱(22) 사이에 배치되는 주변 챔버(18)와 연결된다.

도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 가열 챔버(16)를 형성하는 각각의 측벽(20)의 외측 상에 전기 가열 소자(38)가 배치된다. 아래에 배치된 가열 챔버(16)로부터 나오는 증기가 가열 소자(32)가 배치된 상부 주변 챔버(18)를 통해 연속적으로 상승하므로, 아래에 배치된 가열 챔버(16)와 연결되는 개구(33)로부터 들어오는 증기는 위에 배치된 가열 챔버(16)의 측벽(20)을 예열하는 수단을 제공한다. 가열 소자(38)는 유입되는 증기와 결합되어, 탑 내의 개별적인 가열 챔버(16)를 실질적으로 120℃까지 가열하여, 유입되는 액적(26)에 의해 유발되는 임의의 작은 열손실을 허용하도록 한다.

보일러(14)를 가열 챔버(16)와 순차적으로 적층함으로써, 상부 보일러를 가열하는 것에 추가하여, 굴뚝 효과가 복수의 가열 챔버(16)에 의해 생성된 과열증기로 하여금 적층된 보일러(14)에 의해 형성된 탑의 최상단에 위치한 증기 수집기(31)로 상승하도록 유발한다. 다수의 탑이 일제히 원형 방식으로 구동하고 중앙에 위치한 열 교환기(30)를 가열하도록 함께 결합됨으로써 추가적인 에너지 이득이 제공된다.

각각의 가열 챔버에서 아래로 분사되는 액적(26)에 의해 생성된 증기는, 일반적으로 보일러(14)의 가열 챔버(16)의 중앙 영역에 있는 원위단을 갖는 냉각 컴포넌트(57)를 향해 전달될 수 있다. 냉각은 도 2에 도시된 바와 같은 냉각 컴포넌트(57)에 증기가 접촉하여, 손실된 에너지로서 열을 동시에 방출하는 가열 챔버(16) 내부에서 증기의 일부가 응축하도록 유발함으로써 일어난다. 열을 방출하는 이러한 응축은 각각의 보일러의 가열 챔버(16)의 내부 온도를 실질적으로 200℃까지 상승시키는 것을 의미한다.

가열 챔버(16)의 온도를 모니터링하는 수단은 가열 챔버(16) 각각의 온도를 모니터링하도록 구성된 전기 또는 기계적인 센서에 의해 제공될 수 있다. 응축으로부터 손실된 열에 의해 부여된 챔버(16)의 온도를 기반으로, 센서는 액적(26)이 과열증기에 도달하는데 요구되는 에너지만큼만 사용하기 위해 가열 소자(38)로 인가되는 전류를 조절할 것이다. 상승하는 증기로부터 나오는 열은 위에 배치된 보일러(14)의 측벽(20)에 의해 다시 사용되어, 시스템에 요구되는 전기 에너지를 크게 감소시킨다.

보일러(14)로 주입되는 물은 일반적으로 염분 또는 유동성 입자를 함유할 수 있다. 증기로 변환될 때, 설계된 분사 패턴으로 인해, 보일러의 가열 챔버(16)의 내측 벽면 상에 잔여물이 거의 형성되지 않을 것이다.

이러한 잔여물을 쉽게 제거하는 수단은 각각의 보일러(14)의 각각의 가열 챔버(16)의 바닥 또는 하측면을 형성하는 기저판(44)에 의해 제공된다. 상기 판(44)은 보일러(14)의 측벽의 개구(46)를 통해 슬라이딩 결합 방식으로 결합된다. 판(44)을 보일러(14)의 외측을 향해 이동시키는 것은 개구(46)의 가장자리가 각각의 판 상의 모든 침전물 및 잔여물을 제거하기 위한 스크래퍼로 작용하도록 한다.

이러한 판(44)의 결합된 긁어내기는 호퍼(48)로 떨어진 잔여물을 제거하는 수단을 제공하거나, 판(44)이 아래로부터 위를 향해 연속적으로 제거되는 경우, 침전물은 모듈식 보일러(14)의 스택에 의해 형성되는 탑의 하부에 위치한 호퍼(48)로 순차적으로 낙하할 것이며, 상기 침전물은 배치된 호퍼(48) 또는 컨베이어 등에 의해 제거될 수 있다. 또한, 판(44)의 제거는 사람이 보일러의 내측면을 유지보수하기 위해 보일러(14)로 들어갈 수 있도록 할 것이다.

액적이 증기로 전환되기 전에는 측벽(20)에 닿지 않는 방식으로 가열 챔버(16) 내에서 분사되도록 액적(26)을 형성함으로써 잔여물을 최소화하여, 추가적으로 유지보수를 최소화할 수 있다. 액적 분사기를 둘러싸는 하우징은 액적(26)의 형성을 도와주도록 도입될 수 있다.

냉각 컴포넌트(27)는 전술한 응축 및 에너지 방출이 일어나도록 사용될 수 있다. 나아가, 굴뚝을 형성하는 주변 통로(18) 내부에 가열 소자(38)를 배치함으로써 유지보수를 최소화할 수도 있다. 이는 가열 소자(38)가 챔버(16)에 남은 임의의 잔여물에 노출되는 것을 방지한다. 개시된 장치가 응축되는 증기로부터 잠열을 사용함에 따라, 열 전달 효과를 생성하기 위해 응축될 필요가 있는 증기의 양을 조절하는 방법이 변경될 수 있다. 따라서, 일 바람직한 모드에서 냉각 컴포넌트(57)는 보일러(14)에 설치되고, 열을 방출시키기 위해 필요한 냉각을 유발하도록 100℃ 미만으로 온도를 낮추기 위해 요구되는 증기의 양에 따라 조절 가능하게 사용된다. 컴포넌트(57)는 냉각 제어기 또는 냉각 컴포넌트(57)에 냉각을 개시하기 위한 다른 수단에 전기적으로 연결된 원위단 상에 센서 프로브(61)를 구비한 냉각 파이프(59)의 형태를 가질 수 있다. 냉각 파이프(59)는 상부 지점에서 챔버(16)로 진입할 수 있고, 챔버(16)의 측면에서 아래로 이어지고, 그리고 나서 도 2에 도시된 바와 같이 중앙 지점으로 이어질 수 있다.

각각의 적층된 모듈식 보일러(14) 내의 기저부 또는 하부 보일러(14)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 유리 섬유와 같은 절연 물질(50)로 채워진 주변 통로(18) 공간을 가질 것이다. 캡은 절연 물질의 상부를 덮도록 제공되어, 증기 또는 응축된 수분이 굴뚝(18)으로부터 절연 물질로 빠져나가는 것을 방지한다. 또한, 캡은 전술한 바와 같이 하부 보일러의 개구(32)를 통해 굴뚝(18)의 하부에 수집될 수 있는 임의의 응축수를 이동시켜 제거한다.

장치(10)의 모듈식 구조는 보일러(14)가 수리되거나 교체될 필요가 있는 경우 우수한 기능성을 제공한다. 일반적으로 수 주 또는 그 이상 동안 꺼져 있고, 힘들게 수리되거나 교체되어야 하는 종래의 보일러 시스템과 달리, 본 발명의 장치는 그 모듈식 형성으로 우수한 기능성을 제공한다. 보일러 모듈이 고장난 경우, 시간이 허락하지 않으면, 적층된 보일러(14) 모듈이 모두 주변 통로(18) 내에서 증기를 위로 이동시키므로, 잘못된 보일러(14)가 단순하게 꺼질 수 있고, 나머지 보일러 모듈은 작동할 것이다. 시간이 허락하는 경우, 임의의 주어진 스택 내의 잘못된 보일러 모듈은, 잘못된 보일러 모듈을 그 위치에서 제거하고 작동하는 보일러 모듈을 제자리에 삽입함으로써 작동하는 보일러 모듈로 쉽게 교체될 수 있다.

각각의 탑을 형성하는 각각의 스택 내의 최상부 보일러(14)의 출구 개구(32)로부터 응축 챔버(31)에 결합된 열 교환기(30)로 배관을 통해 증기를 전달함으로써 에너지 효율의 추가적인 개선이 제공된다.

열 교환기는 증기로부터의 열을 파이프(52) 내의 유입되는 물로 전달하여 각각의 보일러(14) 내에 액적(26)을 형성하도록 열적으로 결합되어, 유입된 물이 액적으로 되기 전에 유입된 물을 가열하기 위해 필요한 에너지를 절감시킨다.

열 교환기(30)로부터 중앙 도관을 나가는 물은 매우 깨끗하고 음용 가능하며, 열 교환기로부터 저장 탱크로 파이프를 통해 전달될 수 있다. 추가적으로, 환기구(53)를 도입하여 본 발명의 장치(10)에 따라 물보다 낮은 온도에서 끓는 임의의 휘발성 유기 화학물질, 예컨대 벤젠이 존재하여 가열 챔버 내에서 기체로 변환되도록 하여, 대기 중으로 환기되거나 많은 화학 산업 등에서 요구되는 종래의 스크러버(scrubber) 장치에 의해 포획되도록 한다. 이러한 동작은 임의의 불순물이 증류액 또는 마실 수 있는 물에 수집되는 것을 방지한다.

본 발명의 정수 및 탈염화 시스템의 기본적인 특징 전부가 특정 실시예를 참조로 하여 도시되고 설명되었으나, 변형, 다양한 변경 및 치환이 전술한 발명의 상세한 설명에서 이루어지도록 의도되고, 일부 예에서, 본 발명의 일부 특징은 제시된 본 발명의 사상에서 벗어나지 않으면서 대응되는 다른 특징의 사용 없이 도입될 수 있음이 명백할 것이다. 다양한 치환, 변형 및 변경이 본 발명의 사상 또는 범위로부터 벗어나지 않으면서 통상의 기술자에 의해 수행될 수 있음이 이해될 것이다. 결과적으로, 이러한 모든 변형, 변경 및 치환은 본 명세서를 읽는 통상의 기술자에게 반드시 일어날 것이며, 이들은 이어지는 청구항에 의해 정의되는 본 발명의 범위 안에 포함된다.

10: 정수 또는 탈염화 장치 12: 탑
14: 보일러 16: 가열 챔버
18: 주변 챔버 20: 측벽
22: 케이싱 26: 액적
30: 열 교환기 38: 전기 가열 소자

Claims (20)

1. 정수 장치에 있어서,
   실질적으로 탑을 정의하는 스택 내의 복수의 보일러로서, 상기 탑은 탑재면 위에 배치 가능한 제 1 단 및 상기 제 1 단의 반대 쪽에 위치한 원위단을 가지며, 상기 스택 내의 상기 보일러 각각은 수직으로 배치된 측벽, 제 1 단부벽 및 상기 제 1 단부벽 위에 배치되는 제 2 단부벽에 의해 정의되는 가열 챔버를 갖는, 복수의 보일러;
   상기 측벽을 둘러싸고, 상기 제 1 단부벽과 상기 제 2 단부벽 사이에서 연장되는 케이싱;
   상기 케이싱과 상기 측벽 사이에서 실질적으로 상기 측벽을 둘러싸는 공동(void);
   상기 가열 챔버와 상기 공동을 연결하고, 상기 제 2 단부벽에 인접하여 배치되는 제 1 개구;
   상기 제 2 단부벽을 관통하여 연결되고, 상기 스택 내의 상기 보일러의 각각의 상기 가열 챔버를 둘러싸는 각각의 상기 공동을 연결하는 제 2 개구;
   상기 스택 내의 상기 보일러 각각의 상기 측벽에 인접한 상기 공동 내에 배치되는 가열 소자;
   각각의 상기 가열 챔버로 물의 액적을 주입하는 수단으로서, 상기 가열 소자는 상기 가열 챔버를 상기 액적으로부터 증기를 형성하도록 하는 온도까지 가열시키는 제 1 수단을 제공하고, 상기 증기의 형성은 상기 물로부터 용해된 고형 물질을 분리시키는 수단을 제공하고, 상기 가열 챔버의 상기 제 1 개구를 통해 상기 탑의 상기 원위단 및 상기 공동으로 상기 스팀을 전달하는 것은 위에 배치된 상기 보일러의 각각의 상기 측벽을 가열하는 2차 수단을 제공하는, 액적을 주입하는 수단;
   상기 원위단으로부터 배출되는 상기 증기를 포획하는 수단; 및
   상기 증기를 포획하는 수단으로부터 전달된 상기 증기로부터 물을 형성하기 위해, 상기 증기를 냉각하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 정수 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 액적을 주입하는 수단은, 상기 측벽과 접촉하는 것을 방지하도록 사이즈가 형성된 패턴으로 상기 액적을 형성하도록 구성되고,
   상기 액적이 상기 측벽과 접촉하는 것이 방지됨으로써, 상기 측벽 상에 상기 용해된 고형 물질의 잔여물이 형성되는 것을 방지하는 수단을 제공하는 것을 특징으로 하는 정수 장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 증기를 냉각하는 수단은 열 교환기이고,
   상기 열 교환기는 상기 물의 액적을 주입하는 수단으로 전달되는 물을 예열하는 수단을 제공하는 것을 특징으로 하는 정수 장치.
4. 제 2항에 있어서,
   상기 증기를 냉각하는 수단은 열 교환기이고,
   상기 열 교환기는 상기 물의 액적을 주입하는 수단으로 전달되는 물을 예열하는 수단을 제공하는 것을 특징으로 하는 정수 장치.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 스택 내에서 아래에 배치된 상기 보일러 각각의 상기 제 2 단부벽은 또한 상기 스택 내에서 위에 배치된 보일러의 제 1 단부벽을 형성하고,
   각각의 상기 제 2 단부벽은, 상기 측벽의 개구를 통해 슬라이드 가능하게 결합되고, 인접한 가열 챔버들을 분리시키는 결합된 위치로부터 상기 인접한 가열 챔버들을 연결시키는 이동된 위치로 이동 가능하고,
   상기 결합된 위치로부터 상기 이동된 위치로의 이동은, 상기 제 2 단부벽 상의 상기 용해된 고형 물질의 잔여물이 제거되도록 하고, 상기 잔여물이 상기 아래에 배치된 보일러의 각각의 가열 챔버로 전달되도록 하고, 상기 스택 내의 모든 각각의 가열 챔버로부터 나온 상기 잔여물은 상기 각각의 단부벽이 상기 이동된 위치에 동시 또는 순차적으로 위치함으로써 지지면 상의 컨테이너로 전달될 수 있는 것을 특징으로 하는 정수 장치.
6. 제 2항에 있어서,
   상기 스택 내에서 아래에 배치된 상기 보일러 각각의 상기 제 2 단부벽은 또한 상기 스택 내에서 위에 배치된 보일러의 제 1 단부벽을 형성하고,
   각각의 상기 제 2 단부벽은, 상기 측벽의 개구를 통해 슬라이드 가능하게 결합되고, 인접한 가열 챔버들을 분리시키는 결합된 위치로부터 상기 인접한 가열 챔버들을 연결시키는 이동된 위치로 이동 가능하고,
   상기 결합된 위치로부터 상기 이동된 위치로의 이동은, 상기 제 2 단부벽 상의 상기 용해된 고형 물질의 잔여물이 제거되도록 하고, 상기 잔여물이 상기 아래에 배치된 보일러의 각각의 가열 챔버로 전달되도록 하고, 상기 스택 내의 모든 각각의 가열 챔버로부터 나온 상기 잔여물은 상기 각각의 단부벽이 상기 이동된 위치에 동시 또는 순차적으로 위치함으로써 지지면 상의 컨테이너로 전달될 수 있는 것을 특징으로 하는 정수 장치.
7. 제 3항에 있어서,
   상기 스택 내에서 아래에 배치된 상기 보일러 각각의 상기 제 2 단부벽은 또한 상기 스택 내에서 위에 배치된 보일러의 제 1 단부벽을 형성하고,
   각각의 상기 제 2 단부벽은, 상기 측벽의 개구를 통해 슬라이드 가능하게 결합되고, 인접한 가열 챔버들을 분리시키는 결합된 위치로부터 상기 인접한 가열 챔버들을 연결시키는 이동된 위치로 이동 가능하고,
   상기 결합된 위치로부터 상기 이동된 위치로의 이동은, 상기 제 2 단부벽 상의 상기 용해된 고형 물질의 잔여물이 제거되도록 하고, 상기 잔여물이 상기 아래에 배치된 보일러의 각각의 가열 챔버로 전달되도록 하고, 상기 스택 내의 모든 각각의 가열 챔버로부터 나온 상기 잔여물은 상기 각각의 단부벽이 상기 이동된 위치에 동시 또는 순차적으로 위치함으로써 지지면 상의 컨테이너로 전달될 수 있는 것을 특징으로 하는 정수 장치.
8. 제 4항에 있어서,
   상기 스택 내에서 아래에 배치된 상기 보일러 각각의 상기 제 2 단부벽은 또한 상기 스택 내에서 위에 배치된 보일러의 제 1 단부벽을 형성하고,
   각각의 상기 제 2 단부벽은, 상기 측벽의 개구를 통해 슬라이드 가능하게 결합되고, 인접한 가열 챔버들을 분리시키는 결합된 위치로부터 상기 인접한 가열 챔버들을 연결시키는 이동된 위치로 이동 가능하고,
   상기 결합된 위치로부터 상기 이동된 위치로의 이동은, 상기 제 2 단부벽 상의 상기 용해된 고형 물질의 잔여물이 제거되도록 하고, 상기 잔여물이 상기 아래에 배치된 보일러의 각각의 가열 챔버로 전달되도록 하고, 상기 스택 내의 모든 각각의 가열 챔버로부터 나온 상기 잔여물은 상기 각각의 단부벽이 상기 이동된 위치에 동시 또는 순차적으로 위치함으로써 지지면 상의 컨테이너로 전달될 수 있는 것을 특징으로 하는 정수 장치.
9. 제 3항에 있어서,
   상기 열 교환기를 둘러싸는 복수의 상기 탑을 더 포함하고,
   상기 복수의 탑 각각은 상기 증기를 상기 열 교환기로 전달하고,
   상기 열 교환기는 상기 복수의 탑 각각의 상기 가열 챔버로 전달되는 상기 물을 가열하는 수단을 제공하여, 각각의 탑이 상기 증기를 상기 열 교환기로 전달하는 상기 복수의 탑에 의해 에너지 효율이 증가되는 것을 특징으로 하는 정수 장치.
10. 제 4항에 있어서,
    상기 열 교환기를 둘러싸는 복수의 상기 탑을 더 포함하고,
    상기 복수의 탑 각각은 상기 증기를 상기 열 교환기로 전달하고,
    상기 열 교환기는 상기 복수의 탑 각각의 상기 가열 챔버로 전달되는 상기 물을 가열하는 수단을 제공하여, 각각의 탑이 상기 증기를 상기 열 교환기로 전달하는 상기 복수의 탑에 의해 에너지 효율이 증가되는 것을 특징으로 하는 정수 장치.
11. 제 3항에 있어서,
    상기 열 교환기의 상면으로부터 연결되는 환기구를 더 포함하고,
    상기 환기구는 상기 증기 안에 존재하는 증발된 유기 화학물질을 상기 증기로부터 분리하는 수단을 제공하는 것을 특징으로 하는 정수 장치.
12. 제 4항에 있어서,
    상기 열 교환기의 상면으로부터 연결되는 환기구를 더 포함하고,
    상기 환기구는 상기 증기 안에 존재하는 증발된 유기 화학물질을 상기 증기로부터 분리하는 수단을 제공하는 것을 특징으로 하는 정수 장치.
13. 제 7항에 있어서,
    상기 열 교환기의 상면으로부터 연결되는 환기구를 더 포함하고,
    상기 환기구는 상기 증기 안에 존재하는 증발된 유기 화학물질을 상기 증기로부터 분리하는 수단을 제공하는 것을 특징으로 하는 정수 장치.
14. 제 8항에 있어서,
    상기 열 교환기의 상면으로부터 연결되는 환기구를 더 포함하고,
    상기 환기구는 상기 증기 안에 존재하는 증발된 유기 화학물질을 상기 증기로부터 분리하는 수단을 제공하는 것을 특징으로 하는 정수 장치.
15. 제 9항에 있어서,
    상기 열 교환기의 상면으로부터 연결되는 환기구를 더 포함하고,
    상기 환기구는 상기 증기 안에 존재하는 증발된 유기 화학물질을 상기 증기로부터 분리하는 수단을 제공하는 것을 특징으로 하는 정수 장치.
16. 제 3항에 있어서,
    상기 열 교환기의 상면으로부터 연결되는 환기구를 더 포함하고,
    상기 환기구는 상기 증기 안에 존재하는 증발된 유기 화학물질을 상기 증기로부터 분리하는 수단을 제공하는 것을 특징으로 하는 정수 장치.
17. 제 3항에 있어서,
    제 1 단에 있는 상기 측벽을 통해 연결되고, 상기 가열 챔버의 중앙부에 있는 원위단으로 연장되는 프로브를 더 포함하고,
    상기 프로브는 상기 프로브의 프로브 온도를 조절하는 수단에 연결되고,
    상기 프로브 온도는 상기 증기의 일부가 상기 가열 챔버 내에서 응축하도록 유발되는 온도로 조정되고,
    응축되는 상기 증기의 일부는 상기 증기로부터 상기 가열 챔버 내의 상기 측벽으로 열을 방출시키는 수단을 제공하는 것을 특징으로 하는 정수 장치.
18. 제 4항에 있어서,
    제 1 단에 있는 상기 측벽을 통해 연결되고, 상기 가열 챔버의 중앙부에 있는 원위단으로 연장되는 프로브를 더 포함하고,
    상기 프로브는 상기 프로브의 프로브 온도를 조절하는 수단에 연결되고,
    상기 프로브 온도는 상기 증기의 일부가 상기 가열 챔버 내에서 응축하도록 유발되는 온도로 조정되고,
    응축되는 상기 증기의 일부는 상기 증기로부터 상기 가열 챔버 내의 상기 측벽으로 열을 방출시키는 수단을 제공하는 것을 특징으로 하는 정수 장치.
19. 제 3항에 따른 장치를 사용하여 기수(brackish water) 또는 오수를 식수로 변환하는 방법에 있어서,
    액적으로부터 증기가 형성되도록 조정된 온도까지 가열 챔버를 가열하도록 조정된 시간 동안 상기 가열 챔버를 가열하는 제 1 수단으로서 가열 소자를 사용하는 단계;
    상기 가열 챔버를 통해 연결되고, 상기 가열 챔버 각각으로 물의 액적을 주입하는 수단 각각과 연결된 도관으로, 상기 기수 또는 오수를 전달하는 단계;
    상기 증기가 각각의 상기 가열 챔버 내에 형성되고, 제 1 개구를 통해 공동으로 상승하고 전달되는 단계;
    상기 증기가 상기 공동 내에서 원위단으로 상승하고, 상기 원위단에서 배출되고, 상기 제 1 개구와 상기 원위단을 통한 상기 증기의 전달 도중 위에 배치된 각각의 상기 측벽을 동시에 가열하는 단계;
    상기 증기를 상기 원위단으로부터 상기 열 교환기를 통해 전달시키고, 상기 증기는 상기 식수로 변환되는 단계; 및
    상기 열 교환기로부터 배출되는 상기 식수를 수거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기수 또는 오수를 식수로 변환하는 방법.
20. 제 4항에 따른 장치를 사용하여 기수(brackish water) 또는 오수를 식수로 변환하는 방법에 있어서,
    액적으로부터 증기가 형성되도록 조정된 온도까지 가열 챔버를 가열하도록 조정된 시간 동안 상기 가열 챔버를 가열하는 제 1 수단으로서 가열 소자를 사용하는 단계;
    상기 가열 챔버를 통해 연결되고, 상기 가열 챔버 각각으로 물의 액적을 주입하는 수단 각각과 연결된 도관으로, 상기 기수 또는 오수를 전달하는 단계;
    상기 증기가 각각의 상기 가열 챔버 내에 형성되고, 제 1 개구를 통해 공동으로 상승하고 전달되는 단계;
    상기 증기가 상기 공동 내에서 원위단으로 상승하고, 상기 원위단에서 배출되고, 상기 제 1 개구와 상기 원위단을 통한 상기 증기의 전달 도중 위에 배치된 각각의 상기 측벽을 동시에 가열하는 단계;
    상기 증기를 상기 원위단으로부터 상기 열 교환기를 통해 전달시키고, 상기 증기는 상기 식수로 변환되는 단계; 및
    상기 열 교환기로부터 배출되는 상기 식수를 수거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기수 또는 오수를 식수로 변환하는 방법.

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