[发明专利]蒸馏装置及蒸馏方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种蒸馏装置及蒸馏方法。尤其是涉及一种使用太阳热从贮存区域的液体(例如，海水)来生成蒸馏水(淡水)的蒸馏装置。

需要说明的是，本申请主张基于2011年11月11日提出申请的日本国专利申请2011-247535号的优先权，该申请的全部内容作为参照而援引于本说明书中。

背景技术

作为使用太阳热从海水来生成淡水的蒸馏装置，提出了图1所示那样的方案。图1所示的蒸馏装置1000具有如下结构：在使太阳热H透过的山形的凝结板110的下方放置装入了溶液S的容器111，且在凝结板110的两端部下方设有蒸馏液W的托盘112(例如，专利文献1)。

在蒸馏装置1000中，当太阳热(太阳光)H从凝结板110的上方照射时，太阳热H透过凝结板110，然后，对放入容器111的溶液S进行加热。加热后的溶液S的溶剂成为蒸气V而上升，与凝结板110的内表面相接。由于该接触而蒸气V被冷却，发生凝结而成为结露D。该结露D顺着凝结板110的内表面落下，然后，蓄积于托盘112，由此得到蒸馏液W。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-251036号公报

发明内容

发明要解决的课题

图1所示的蒸馏装置1000存在如下的课题：当放入容器111的溶液S不再蒸发时，若不向容器111补充溶液S，则无法得到蒸馏液W。而且，即使在向容器111补充溶液S的情况下，该溶液S的补充的控制往往变得困难。

另外，作为生产大量的蒸馏液的方法，有为了使热效率良好而进行减压蒸馏的方法。在海水淡水化的实用设备中，将多个减压室组合而进行蒸馏，因此该方法被称为多级闪蒸方式。在多级闪蒸方式中，能够制出大量的淡水，不管海水的品质如何，存在热效率非常差且需要投入大量的能量的课题。此外，由于需要大量的能量的投入，因此该海水淡水化设备在石油提炼所、火力发电站中多并列设置，在除此以外的场所难以简单地设置。

除了多级闪蒸方式之外，存在反浸透法。该反浸透法向海水施加压力，使其向反浸透膜(RO膜)通过，由此使海水的盐分浓缩而舍弃，由此滤出淡水的方式。与多级闪蒸方式相比，能量效率优异的反面而存在如下课题：担心反浸透膜由海水中的微生物、析出物堵塞而需要进行前处理的情况及设备花费成本等。

本申请发明者在这样的状况下，向仅通过在海、湖或池中浮起，利用太阳热就简便地生成蒸馏水(淡水)的手法的开发发起挑战，仔细研究的结果是，实现了本发明。

本发明鉴于上述方面而做出，其主要目的在于提供一种能够自动地进行液体的补充，并且不需要大量的能量的投入，能够抑制设备成本的蒸馏装置。

用于解决课题的手段

本发明的蒸馏装置利用太阳热而生成蒸馏水，其具备：使太阳热通过的透热窗；将所述透热窗固定的壳体；及配置在所述壳体内并对通过了所述透热窗的太阳热进行吸收的吸热体，所述壳体具备：配置有所述吸热体的第一室；及经由水蒸气透过膜而与所述第一室连接的第二室，所述水蒸气透过膜使由所述第一室产生的水蒸气透过，在所述第一室的下方设置有将液体取入的取入口，在所述第一室设置有对覆盖所述吸热体的液体的水位进行调整的水位调整机构。

在某优选的实施方式中，所述壳体浮在贮存有液体的贮存区域。从所述取入口导入所述贮存区域的液体，从所述取入口导入的液体以覆盖所述吸热体的表面的方式保留在所述第一室的内部。来自将所述吸热体的表面覆盖的液体的水蒸气通过所述水蒸气透过膜并在所述第二室的壁面凝结而成为蒸馏水。

在某优选的实施方式中，在所述第一室形成有从所述取入口沿垂直方向延伸的导入开口部，所述水位调整机构是浮子阀，所述浮子阀由位于所述第一室内的液面的浮子、与所述浮子连接且配置在所述导入开口部内的连结杆、及配置在所述连结杆的下端侧的断流阀构成。

在某优选的实施方式中，所述壳体由设置有所述吸热体的第一构件、与所述第一构件连接且形成有所述导入开口部的第二构件、及对所述第一室与所述第二室进行划分的第三构件构成。

在某优选的实施方式中，在所述第三构件的一部分上配置所述水蒸气透过膜。

在某优选的实施方式中，所述水蒸气透过膜由多孔质的聚四氟乙烯膜构成。

在某优选的实施方式中，在所述壳体的第二构件的下方区域形成向外部敞开的开口部。

在某优选的实施方式中，在所述取入口设置有使向所述取入口导入的液体透过的过滤器。