专利名称：高新蒸馏水生成系统技术
技术领域：
本发明涉及由海水或污水等生成蒸馏水的系统。
背景技术：
目前在世界范围内水资源不足，这成为严重的问题。例如，由于世界范围内的水资源不足导致沙漠化。在ー些地区，由于农业用地和牧草地的沙漠化的影响，变得不能进行农作物的栽培，存在产生粮食危机的问题，而且也引起家畜或野生动物等饿死的问题。
另外，一部分发展中国家中还存在河流和湖泊等被污染、饮用不适于饮用的水的现状。另外，在热带地方的一部分区域，河流的水中寄生有寄生虫或原虫等，由于该水被用作生活用水或饮用水，所以由上述寄生虫和原虫导致的疾病作为该地方的地方病，主要在婴儿或幼儿等中带来严重的损害。这样持续发展下去，在不久的将来，整个地球内生活用水、饮用水和农业用水等必然不足，因此，期待由海水或污水等生成蒸馏水的系统的开发、实用化。目前，已公开了由海水等生成淡水的装置，但所述淡水化装置多采用反滲透膜过滤器(例如參见专利文献I)。但是，现有的装置中，通过使海水等通过反渗透膜过滤器来进行生成淡水的处理，但该淡水化处理中，需要定期进行反滲透膜过滤器的交換。因此，需要花费用于过滤器交換的运行成本。另外，现有的淡水化装置通常需要大規模的机械设备建设，需要花费大量的建设设备费。专利文献I :日本特开2005-144332号公报
发明内容
本发明是在上述背景下完成的。本发明的目的在于提供ー种能够将运行成本和建设设备费的蒸馏水生成系统抑制得较低。本发明的一个方案为蒸馏水生成系统，所述蒸馏水生成系统具有罐，蓄积海水或污水作为用于生成蒸馏水的原水；减压机，使罐内为减压状态；冷却器，被配置在罐内的上部，将通过在减压状态下原水蒸发而生成的水蒸气冷却；及水池，被配置在罐内的冷却器的下方，蓄积利用冷却器将水蒸气冷却并凝结而得到的蒸馏水。如下所述，本发明包括其它方案。因此，本发明的公开的目的在于提供本发明的一部分方案，但并不意味着限制此处记载的请求保护的发明的范围。
[图I]本发明的实施方式中的蒸馏水生成系统的说明图。[图2]本发明的实施方式中的蒸馏水生成系统的说明图。
具体实施例方式以下给出本发明的详细说明。但是，以下详细的说明和附图并不限定发明。
本发明的蒸馏水生成系统具有罐，蓄积海水或污水作为用于生成蒸馏水的原水；减压机，使罐内为减压状态；冷却器，被配置在罐内的上部，将通过在减压状态下原水蒸发而生成的水蒸气冷却；及水池，被配置在罐内的冷却器的下方，蓄积利用冷却器将水蒸气冷却并凝结而得到的蒸馏水。上述本发明中，由于使用减压机使罐内为减压状态，所以能够使原水(海水或污水)在低温下蒸发。通过原水蒸发而生成的水蒸气被冷却器冷却并凝结时，形成蒸馏水，蓄积在水池中。本发明的系统中，与现有的使用反滲透膜过滤器的淡水化处理不同，不需要定期的过滤器交換，能够将运行成本抑制得较低。另外，不需要现有的淡水化装置之类的大规模的机械设备建设，能够将建设设备费抑制得较低。另外，本发明的蒸馏水生成系统也可以具有压缩机和蒸发促进管，所述压缩机将冷却器用于冷却水蒸气的制冷剂压缩，提高制冷剂的压力和温度，所述蒸发促进管被配置在罐的下部，使由于压缩而提高了温度的制冷剂通过，利用来自制冷剂的排热，促进原水的 蒸发。上述本发明中，使利用压缩机压缩的高温的制冷剂通过配置在罐内的下部的蒸发促进管，通过来自上述高温的制冷剂的排热促进罐内的原水(海水或污水)的蒸发。此时，通过压缩使用于冷却水蒸气的制冷剂(低温的制冷剂)为高温，能够用于使原水蒸发。如上所述，能够在水蒸气的冷却和促进原水的蒸发两方面利用相同的制冷剂，因此是高效的。另外，本发明的蒸馏水生成系统可以具有再蒸发抑制管，被配置在水池内的下部，使冷却器用于冷却水蒸气的制冷剂通过，利用制冷剂冷却蒸馏水，抑制蒸馏水的再蒸发。上述本发明中，使用于冷却水蒸气的制冷剂(低温的制冷剂)通过配置在水池内的下部的再蒸发抑制管，利用(再利用)上述低温的制冷剂能够抑制水池内的蒸馏水的再蒸发。如上所述，能够在水蒸气的冷却和抑制蒸馏水的再蒸发两方面利用相同的制冷剂，因此是闻效的。另外，本发明的蒸馏水生成系统中，可以在水池的内壁与外壁之间设置隔热材料。上述本发明中，利用隔热材料，可以抑制热从水池的内壁向外壁传导。因此，即使水池的内壁被水池内的低温的蒸馏水冷却，由于隔热材料的隔热效果，也能够抑制水池的外壁被冷却，能够抑制在水池的外底部产生结露。另外，利用隔热材料，也能够抑制热从水池的外壁向内壁传导。因此，即使由于罐内的高温的水蒸气将水池的外壁加热，但由于隔热材料的隔热效果，也能够抑制水池的内壁被加热，能够抑制水池内的蒸馏水再蒸发。另外，本发明的蒸馏水生成系统可以具有对蒸馏水施行杀菌处理的杀菌处理部。上述本发明中，即使水池内的蒸馏水中混入杂菌，由于施行杀菌处理(例如使用臭氧的杀菌处理)，所以也能够得到适合于饮用水等的蒸馏水。另外，本发明的蒸馏水生成系统可以具有矿物质处理部，所述矿物质处理部通过使蒸馏水通过矿物质矿石层，对蒸馏水施行矿物质处理。上述本发明中，由于对蒸馏水施行矿物质处理，所以能够得到适合于饮用水的矿泉水。根据本发明，能够将蒸馏水生成系统的运行成本和建设设备费抑制得较低。以下，使用
本发明的实施方式的蒸馏水生成系统。本实施方式中，列举了由海水或污水等生成蒸馏水的浄水化系统等中使用的蒸馏水生成系统的情況。
參照
本发明的实施方式的蒸馏水生成系统的结构。图I及图2为本实施方式的蒸馏水生成系统的说明图。如图I及图2所示，蒸馏水生成系统I具有主罐2 (也简单称作罐2)和减压机3，所述主罐2蓄积海水或污水(被污染的河流或湖泊等的水)作为用于生成蒸馏水的原水，减压机3使罐2内为减压状态。对于主罐2来说，在罐2内蓄积规定量的原水时，将其完全密闭，进行减压·蒸发·蒸馏各处理(用于净水化的处理)。需要说明的是，通过将上述罐2设置在室外，能够利用白天太阳的辐射热来提高罐2内的原水的温度。在罐2内的上部设置有冷却器4，所述冷却器4用于冷却通过在减压状态下原水蒸发而生成的水蒸气。冷却器4由冷却线圈等构成。冷却器4具有下述功能通过喷射制冷 齐U，由喷射的制冷剂的蒸发热夺取(冷却)周围的热。因此，上述冷却器4也可以称作蒸发器。在罐2内、于冷却器4的下方具有水池5，所述水池5蓄积水蒸气被冷却器4冷却并凝结而得到的蒸馏水。此时，冷却机上结露的水滴(蒸馏水)落下，在水池5中蓄积。在水池5的内壁6与外壁7之间设置有隔热材料8。利用该隔热材料8可以抑制从水池5的内壁6向外壁7传导热，而且也可以抑制从水池5的外壁7向内壁6传导热。在水池5内的下部螺旋状地配置有再蒸发抑制管9。再蒸发抑制管9中通过冷却器4用于冷却水蒸气的制冷剂。通过该制冷剂冷却蒸馏水，抑制水池5内的蒸馏水的再蒸发。因此，上述再蒸发抑制管9也可以称作冷却管。再蒸发抑制管9与压缩机10连接。压缩机10具有将冷却器4用于冷却水蒸气的制冷剂(再蒸发抑制管9用于抑制蒸馏水的再蒸发的制冷剂)压缩，而提高制冷剂的压力和温度的功能。在罐2的下部螺旋状地配置有蒸发促进管11。在蒸发促进管11中通过被压缩机10压缩而升高温度的制冷剂(高温高压的制冷剂)。利用来自上述制冷剂的排热，促进罐2内的原水的蒸发。另外，在罐2的下部设置有用于提高罐2内的原水的温度的预备加热器12。预备加热器12用于在夜间或阴天时等户外空气温度低吋，提高罐2内的原水的温度。蒸发促进管11与冷凝器13连接。冷凝器13具有使被压缩机10压缩而升高温度的制冷剂(用于促进罐2内的原水的蒸发的高温高压的制冷剂)为低温并液化的功能。被冷凝器13低温化的制冷剂被送至冷却器4，用于冷却水蒸气。这种情况下，在冷凝器13与冷却器4之间设置有膨胀阀14。膨胀阀14具有为了使高温高压的液化的制冷剂急速地隔热膨胀，而作为节流阀降低压カ和温度的功能。在主罐2中具有用于向罐2内供给原水的供水管15，在供水管15上设置有供水阀16，所述供水阀16用于调节供给至罐2内的原水的量，以使罐2内的原水为规定量。另夕卜，在主罐2中具有用于从罐2排出(废弃)原水的原水排出ロ 17，原水排出ロ 17上设置有原水排出阀18，所述原水排出阀18用于调节从罐2排出的原水的量。进而，主罐2中具有加压管19，所述加压管19用于在原水的排出时等使罐2内为常压，在加压管19上设置有用于调节罐2内的压カ的升高量的加压阀20 (參见图2)。在水池5的底部具有用于从水池5中取出蒸馏水(经净水化的原水)的蒸馏水取出管21。在蒸馏水取出管21上设置有作为蒸馏水的流出ロ的蒸馏水取出口 22、和用于调节蒸馏水的流出量的蒸馏水取出阀23。另外，在蒸馏水取出管21上设置有用于强制取出蒸馏水的蒸馏水取出泵24。进而，在蒸馏水取出管21上安装有矿物质矿石层25 (矿物质矿石过滤器)。使用蒸馏水作为饮用水吋，矿物质矿石层25为用于使蒸馏水通过而含有矿物质(进行矿物质处理)的过滤器。另外，水池5中具有使用臭氧气体对蒸馏水(经净水化的原水)进行杀菌用的臭氧曝气板26。臭氧曝气板26上连接有用于运送由臭氧产生器27生成的臭氧气体的送臭氧管28。在臭氧产生器27上设置有用于吸入主罐2内的空气作为臭氧气体的原料的空气吸入管29。上述臭氧产生器27具有对从空气吸入管29吸入的空气(主罐2内的空气)进行除湿、产生臭氧气体的功能。需要说明的是，本实 施方式中，对水池5的内壁6施行用于防止由臭氧引起的氧化(产生锈)的涂布处理、或者使用具有耐氧化性的材料。另外，本实施方式中，对冷却器4的水蒸气冷却部(水蒸气被冷却并凝结的部分)施行用于防止由高温高湿度环境引起的氧化的涂布处理、或者使用具有耐氧化性的材料。针对如上所述构成的蒸馏水生成系统1，说明其动作。使用本实施方式的蒸馏水生成系统I生成蒸馏水时，首先打开加压阀20和供水阀16，从供水管15向主罐2内注入原水(海水或污水等)。然后，在规定量的原水的注入结束后，关闭加压阀20和供水阀16。然后，驱动减压机3对主罐2内进行减压。接下来，驱动冷凝器13和压缩机10。通过驱动冷凝器13，将被运送至冷却器4 (或再蒸发抑制管9)的制冷剂冷却。另外，通过驱动压缩机10，提高了被运送至蒸发促进管11的制冷剂的温度。通过来自蒸发促进管11的排热，罐2内的原水蒸发。这种情况下，主罐2内为减压状态，因此，原水的蒸发温度低于在大气压下的蒸发温度。需要说明的是，加热原水的热量不足时，可以使用预备加热器12对罐2内的原水进行加热。通过原水蒸发而生成的水蒸气被冷却器4冷却并凝结，在冷却器4的表面结露。在冷却器4的表面结露的水滴(蒸馏水)落入水池5内而被蓄积。这种情况下，驱动臭氧产生器27时，在水池5内蓄积的蒸馏水被暴露在臭氧气体中来进行杀菌。蒸馏水的生成结束后，打开蒸馏水取出阀23、驱动蒸馏水取出泵24时，水池5内的蒸馏水通过矿物质矿石层25进行矿物质处理后，从蒸馏水取出ロ 22被取出。需要说明的是，对于主罐2内残留的原水，打开原水排出阀18，从原水排出ロ 17将其废弃。根据上述本实施方式的蒸馏水生成系统1，能够将运行成本和建设设备费抑制得较低。即，本实施方式中，通过减压机3使罐2内为减压状态，因此，能够在低温下使原水(海水或污水)蒸发。通过原水蒸发而生成的水蒸气被冷却器4冷却并凝结时，形成蒸馏水，在水池5中蓄积。本发明的系统中，与现有的使用反滲透膜过滤器的淡水化处理不同，不需要定期的过滤器交換，能够将运行成本抑制得较低。另外，不需要现有的淡水化装置之类的大規模的机械设备建设，能够较低地抑制建设设备费。另外，本实施方式中，在配置于罐2内的下部的蒸发促进管11中通过使用压缩机10压缩的高温的制冷剂，利用来自该高温的制冷剂的排热促进罐2内的原水(海水或污水)的蒸发。这种情况下，通过压缩使用于冷却水蒸气的制冷剂(低温的制冷剂)为高温，可以用于使原水蒸发。如上所述，能够在水蒸气的冷却和促进原水的蒸发两方面利用相同的制冷剂，因此是闻效的。另外，本实施方式中，在配置于水池5内的下部的再蒸发抑制管9中通过用于冷却水蒸气的制冷剂(低温的制冷剂)，利用(再利用)上述低温的制冷剂抑制水池5内的蒸馏水的再蒸发。如上所述，能够在水蒸气的冷却和抑制蒸馏水的再蒸发两方面利用相同的制冷剂，因此是闻效的。
另外，本实施方式中，通过隔热材料8可以抑制从水池5的内壁6向外壁7传导热。因此，即使水池5的内壁6被水池5内的低温的蒸馏水冷却，由于隔热材料8的隔热效果，也能够抑制水池5的外壁7被冷却，能够抑制在水池5的外底部产生结露。另外，利用隔热材料8也能够抑制从水池5的外壁7向内壁6传导热。因此，即使由于罐2内的高温的水蒸气将水池5的外壁7加热，由于隔热材料8的隔热效果，也能抑制水池5的内壁6被加热，能够抑制水池5内的蒸懼水再蒸发。另外，本实施方式中，即使在水池5内的蒸馏水中混入杂菌，由于施行使用臭氧的杀菌处理，所以也能得到适合于饮用水等的蒸馏水。需要说明的是，蒸馏水的杀菌方法并不限于使用臭氧的杀菌，例如也可以采用利用流水型紫外线杀菌装置的杀菌方法、或使用通过过滤器除去杂质细菌等技术的杀菌方法。另外，本实施方式中，由于对蒸馏水施行矿物质处理，所以能够得到适合于饮用水的矿泉水。以上，通过举出本发明的实施方式进行说明，但本发明的范围并不限定于此，可以根据目的，在权利要求记载的范围内进行变更·变形。例如，以上说明中，针对在水池5内进行蒸馏水的杀菌的情况进行了说明，但蒸馏水的杀菌处理也可以使用设置在蒸馏水生成系统I的外部的其他处理装置进行。使用外部的处理装置(其他处理装置)进行使用臭氧气体的杀菌处理时，不需要在水池5的内壁6上施行用于防止由臭氧引起的氧化(产生锈)的涂布处理、或使用具有耐氧化性的材料。另外，使用设置在蒸馏水生成系统I的外部的其他处理装置进行蒸馏水的杀菌处理时，也可以使用设置在外部的其他处理装置进行利用矿物质矿石层25的矿物质处理。其原因是矿物质处理优选在蒸馏水的杀菌处理后实施。以上说明了目前可以考虑到的本发明的优选的实施方式，可以理解为对本实施方式能够进行多种变形，而且意图将本发明的真实的精神和范围内的所有的变形均包含在所附的权利要求书中。产业上的可利用性如上所述，本发明的蒸馏水生成系统具有能够较低控制运行成本和建设设备费的效果，作为由海水或污水等生成蒸馏水的浄水化系统等有用。符号说明I蒸馏水生成系统2 主罐3减压机4冷却器5 水池6 内壁
7 外壁8隔热材料9再蒸发抑制管10压缩机11蒸发促进管12预备加热器13冷凝器14膨胀阀 15供水管16供水阀17原水排出ロ18原水排出阀19加压管20加压阀21蒸馏水取出管22蒸馏水取出口23蒸馏水取出阀24蒸馏水取出泵25矿物质矿石层26臭氧曝气板27臭氧产生器28送臭氧管29空气吸入管
权利要求
1.一种蒸馏水生成系统，其特征在于，所述蒸馏水生成系统具有 罐，蓄积海水或污水作为用于生成蒸馏水的原水； 减压机，使所述罐内为减压状态； 冷却器，被配置在所述罐内的上部，将通过在所述减压状态下所述原水蒸发而生成的水蒸气冷却；及 水池，被配置在所述罐内的所述冷却器的下方，蓄积利用所述冷却器将所述水蒸气冷却并凝结而得到的蒸馏水。
2.如权利要求I所述的蒸馏水生成系统，具有 压缩机，将所述冷却器用于冷却所述水蒸气的制冷剂压缩，提高所述制冷剂的压力和温度；及 蒸发促进管，被配置在所述罐的下部，使由于所述压缩而提高了温度的制冷剂通过该蒸发促进管，利用来自所述制冷剂的排热促进所述原水的蒸发。
3.如权利要求I或2所述的蒸馏水生成系统，具有再蒸发抑制管，所述再蒸发抑制管被配置在所述水池内的下部，使所述冷却器用于冷却所述水蒸气的制冷剂通过该再蒸发抑制管，利用所述制冷剂冷却所述蒸馏水，抑制所述蒸馏水的再蒸发。
4.如权利要求I 3中任一项所述的蒸馏水生成系统，其中，在所述水池的内壁与外壁之间设置有隔热材料。
5.如权利要求I 4中任一项所述的蒸馏水生成系统，具有对所述蒸馏水施行杀菌处理的杀菌处理部。
6.如权利要求I 5中任一项所述的蒸馏水生成系统，具有矿物质处理部,所述矿物质处理部通过使所述蒸馏水通过矿物质矿石层，对所述蒸馏水施行矿物质处理。
全文摘要
蒸馏水生成系统(1)具有主罐(2)、减压机(3)、冷却器(4)和水池(5)。主罐(2)中蓄积有海水或污水作为用于生成蒸馏水的原水。减压机(3)使主罐(2)内为减压状态。冷却器(4)被配置在主罐内(2)的上部，将通过在减压状态下原水蒸发产生的水蒸气冷却。水池(5)被配置在主罐(2)内的冷却器(4)的下方，蓄积利用冷却器(4)将水蒸气冷却并凝结而得到的蒸馏水。利用上述蒸馏水生成系统(1)，能够将运行成本和建设设备费抑制得较低。
文档编号C02F1/04GK102666393SQ20108004906
公开日2012年9月12日 申请日期2010年10月27日 优先权日2009年10月28日
发明者光藤隆 申请人:中山吉央, 光藤隆
