(57)【要約】【課題】  浄水の好ましい製造方法及び装置を提供すること。【解決手段】  本発明は浄水の製造方法及び装置に関する。これは、好ましくは携帯可能であり、家庭吸水系の蛇口への接続に適した装置として設けられ、原料水が蒸発温度まで加熱される。加熱は、原料水を分流して異なる圧力段において行われる。最高圧力段を除いて、上記は撚り高い圧力の前段から原料水を蒸発させるための熱伝達媒体として後段のより低い圧力団に導かれる。代わりに、発生した蒸気が圧縮され圧縮された蒸気が原料水の加熱と蒸発のために使用されるように構成されるのでもよい。また、蒸発のための加熱と発生した蒸気の凝結とは、循環して流れる熱伝達媒体を介して熱ポンピングプロセス的に、行われる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
好ましくは携帯可能かつ家庭給水系の蛇口への接続に適した装置であって、原料水が蒸発温度に加熱される装置における浄水方法において、
原料水が分流されて異なる圧力段において加熱され、最高圧力段を除く前段から、蒸気が原料水を蒸発させる熱伝達媒体として、後段の低圧力段に引き出される、ことを特徴とする浄水製造方法。
【請求項２】
凝結水が、原料水を加熱する圧力段において使用される、ことを特徴とする請求項１に記載の浄水製造方法。
【請求項３】
圧力段が順々に配置されている、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の浄水製造方法。
【請求項４】
浄水が鉱物化のために鉱物を含有する固体材料を通過させられる、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の浄水製造方法。
【請求項５】
鉱物含有量の調節のために、浄水のバイパス管が設けられている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の浄水製造方法。
【請求項６】
いずれにしても、最高段の圧力段において原料水の能動的な加熱が電気的な加熱等を介して行われる、ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の浄水製造方法。
【請求項７】
最高段の圧力段においてのみ能動的な加熱が行われる、ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の浄水製造方法。
【請求項８】
浄水が、揮発性の物質又は有機物を除去するためにフィルタ好ましくは活性炭フィルタを通される、ことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の浄水製造方法。
【請求項９】
好ましくは携帯可能で更に好ましくは家庭給水系の蛇口への接続に適した装置であって、蒸発温度に加熱される第１の原料水タンク（３）を備えた浄水装置において、
複数の原料水タンク（３、８、１４）が設けられていて、各原料水タンク（３、８、１４）において、蒸発温度に加熱が行われ、各原料水タンク（３、８、１４）内の圧力が異なるように調節されている、ことを特徴とする浄水製造装置。
【請求項１０】
高い側の圧力段の蒸気が、凝結しつつ加熱するために低い側の圧力段に導かれる、ことを特徴とする請求項９に記載の浄水製造装置。
【請求項１１】
圧力段の凝結水が熱交換器内において原料水へ導かれる、ことを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の浄水製造装置。
【請求項１２】
圧力段が順々に配置されている、ことを特徴とする請求項９乃至請求項１１のいずれか１項に記載の浄水製造装置。
【請求項１３】
浄水が鉱物化のために鉱物を含有する固体材料を通される、ことを特徴とする請求項９乃至請求項１２のいずれか１項に記載の浄水製造装置。
【請求項１４】
鉱物成分量の調整のために、浄水が固体材料を迂回するようにバイパス管（２８）内を導かれうる、ことを特徴とする請求項９乃至請求項１３のいずれか１項に記載の浄水製造装置。
【請求項１５】
原料水が蒸発させられて原料水から浄水を得る方法において、
発生した水蒸気が圧縮され、圧縮された水蒸気が原料水の加熱及び蒸発に使用される、ことを特徴とする浄水製造方法。
【請求項１６】
水蒸気が凝結しつつ原料水が加熱される、ことを特徴とする請求項１５に記載の浄水製造方法。
【請求項１７】
原料水が蒸発室内において蒸発室を出ていく凝結水と熱交換しつつ導かれている、ことを特徴とする請求項１５又は請求項１６に記載の浄水製造方法。
【請求項１８】
浄水が鉱物化される、ことを特徴とする請求項１５乃至請求項１７のいずれか１項に記載の浄水製造方法。
【請求項１９】
鉱物化又は鉱物の添加が液状及び／又は固体状で行われる、ことを特徴とする請求項１５乃至請求項１８のいずれか１項に記載の浄水製造方法。
【請求項２０】
鉱物成分量の調整のために、浄水の一部が鉱物化材料に対して迂回可能となっている、ことを特徴とする請求項１５乃至請求項１９のいずれか１項に記載の浄水製造方法。
【請求項２１】
浄水が、揮発性の物質又は有機物を除去するために活性炭フィルタを通される、ことを特徴とする請求項１５乃至請求項２０のいずれか１項に記載の浄水製造方法。
【請求項２２】
原料水から浄水を製造する装置であって、原料水が充填される蒸発タンク（３２）を備え、蒸発タンク（３２）に熱交換器（３４）が設けられ、蒸発タンク（３２）から蒸気が出て行く装置において、
蒸気がコンプレッサ（３６）を介して圧縮され、圧縮蒸気が熱交換器（３４）に入るように導かれている、ことを特徴とする浄水製造装置。
【請求項２３】
原料水が蒸発のために圧縮蒸気のみを介して加熱される、ことを特徴とする請求項２２に記載の浄水製造装置。
【請求項２４】
原料水が蒸発させられて原料水から浄水を得る方法において、
蒸発のための加熱と製造された蒸気の凝結とが循環して流れる熱伝達媒体を介して行われ、作用媒体の圧縮を介してプロセスにエネルギーが供給される、ことを特徴とする浄水製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、まず、携帯可能であって家庭給水系の蛇口への接続に適した装置において好ましく実施され、原料水が所定の圧力で蒸発温度に加熱される浄水製造方法に関する。
【０００２】
本発明は、更に、上記の方法を実施する装置に関する。
【０００３】
本発明は、更にまた、原料水から浄水を製造する方法であって、原料水が蒸発され、製造された水蒸気が少なくとも部分的に原料水の加熱のために使用される浄水製造方法に関する。
【０００４】
最後に、本発明は、最後に記載された方法を実施する装置に関する。
【背景技術】
【０００５】
この種の方法及び装置に関しては、一般家庭向けであって携帯可能な装置に適用可能な浄水方法が研究されているのが現状である。各地の給水網から得られる水は、浄化されるべきである。さらに、これに関連していつでも使用できる適切な装置があるべきである。出口は、これを目標とする原料水の通常の蒸発とその後の蒸気の凝結とである。凝結水は望しい浄水であり、これは更に成分調整可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の技術の現状に鑑み、本発明の技術的課題は、浄水の好ましい製造方法及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そのために、本発明では、まず方法に関して、原料水を分流して異なる圧力段で加熱し、最高圧力段を除いて蒸気が、原料水を蒸発させるための熱伝達媒体として前段から後段のより低い圧力段に引き出されるように提案されている。これは、好ましくも、異なる各圧力段に供給される原料水の加熱／蒸発における熱の再利用を対象とする。
【０００８】
下側の圧力段、最高圧力段以外のものでもあるが、これらにおいて原料水が加熱されるとき、蒸気側で凝結も起こる。この凝結の熱は、好ましくも原料水の事前加熱に使用される。その結果、最高圧力段の蒸気もそれゆえその凝結水も使用される。すなわち、原則次段の圧力段であって最高圧力段において製造される蒸気が使用される圧力段においても、蒸気及びその凝結水が使用される。ここにおいて、この蒸気から凝結水も生ずる。
【０００９】
本方法の更なる好ましい構成において、圧力段が順々に配置されていて、極めて優れた蒸気の通過が可能であるが、凝結水と原料水の通過も可能であるように、提案されている。補完的に又は付加的に、圧力段はまた、補強し合うように、例えば部分的に並んで配置されているのでもよい。
【００１０】
プロセスを開始するために、プロセスを継続させるためでもあるが、いずれにしても最高圧力段で原料水の能動的な加熱が行われる。ここにおいて、加熱は、外部からの熱、即ちプロセスでリサイクルされたものでないものを用いて行われる、ことを理解すべきである。技術的に簡易な構成においては、これは、電気加熱、例えば対応する原料水タンクに取り付けられた抵抗加熱コイルを介したもの、等を用いて行われる。他方、火力、例えばガスの火力を介した加熱も実施可能である。更にまた、好ましくは、上記の最高圧力段においてのみこの種の能動加熱が行われる。
【００１１】
最終的にこの方法を介して得られる浄水は、例えば所望の味覚にするため、本方法の実行において圧力段特に最高圧力段のタンクに鉱物が留まっているときに、調整、即ち特に鉱物量の調整が行われる。さらに、この水は鉱物に富んだ固体材料内を通されるのでもよい。好ましくは、直前にＣＯ２が付加された後にこれが行われる。これに関する調整を可能にするため、バイパス管が設けられ、浄水が部分的にこの固体材料を通され残りの部分がバイパス管を介して固体材料を迂回させられることも、また好ましい。両方の分流を再度合流させることによって、全体として好ましく浄水に鉱物が添加される。また、代わりに又は補完的に、鉱物が液体状又は固体状で所定の体積、添加されるのでもよい。例えば、そのときに、ポンプを介して所定の体積の鉱物が制御されつつ浄水に添加される。他に、これは、単に通過していく蒸留水等に対して、その限りでは既に準備された鉱物コンテナから浄水の流れへの鉱物の吸い込みが起こるように、行われる。しかしながらまた、後者は可能性が考慮されている。また、浄水が、揮発性の物質又は有機物の除去、及び／又は芳香物質又は味覚物質を除去するために、フィルタ好ましくは活性炭フィルタを通されることは、好ましい。ここにおいて、フィルタは鉱物供給手段に向けて置かれるが、好ましくは鉱物供給手段の上流に配置される。フィルタは、また、原料水をろ過するために、蒸発プロセスが始まる前から既に原料水パイプに取り付けられているのでもよい。
【００１２】
その後、浄水は更に装置タンクに導かれる。ここで、菌の発生を回避するために、例えばＵＶランプを介してＵＶ照射が行われるのでもよい。タンクの材質は、タンクの内壁と同様又は同一であり、抗菌性を備えていることは好ましい。これは、例えば銀コーティングによって達成される。また、タンク内に更に冷却装置が設けられているのでもよい。全体的に、タンクは、基本的に例えばコーヒーメーカーから知られているようなガラス瓶状であって、空にするために取り外し可能なものであってもよい。また、タンク内で殺菌処理が実現されているのでもよい。これは、所定のインターバル又は装置の取り外しの途中などで、タンク内で抗菌液体処理が制御されつつ行われ、必要に応じて更にリンスが行われるものと理解されるべきである。
【００１３】
上記の装置タンクにおいて、タンクとしても記載されているが、好ましくは換気のためにエアーフィルタが設けられるのでもよい。タンク内に浄水を入れるため又はタンクから浄水を取り出すため、空気が押し出され又は吸い出される。ここでタンク内に埃を入り込ませないようにするために、エアーフィルタは好ましい。
【００１４】
上記の装置タンクは、既に記載したように取り出せるのでもよい。しかしながら、これは装置内に固定されているのが好ましい。ここにおいて、更に開閉蓋又は他の開閉可能なものが、装置タンク内の掃除を可能とするために設けられることが提案される。また、例えば装置タンクがこの目的のために、例えば解除可能な留め具を介して装置から取り出されるように提案されるのでもよい。そのような固定可能な装置タンクには、好ましくは、水抜き部材又はコック状部材が設けられている。これとしては、例えば、弁を備えたコック状のものが好ましい。
【００１５】
既に言及されたフィルタに関しては、活性炭を対象とする場合、これは既に提案されているようにブロックフィルタ（焼結体）からなるのでもよい。代わりに、活性炭として、繊維状又は粒状のものが用いられるのでもよい。ここで又、抗菌部材、例えば銀メッキしたものなどが設けられるのでもよい。
【００１６】
上記の方法を実施する装置は、その結果、好ましくはまた携帯可能な装置でもある。また、装置は家庭給水系の蛇口への接続に適したものでもある。この装置は第１の原料水タンクを有し、このタンクは蒸発温度まで加熱可能である。
【００１７】
さらに、特に、装置の内部に複数の原料タンクが配置され、各原料タンク内で蒸発温度に加熱が可能であり、各タンク内の圧力が異なるように設定されていることが提案される。それゆえ、原料水タンクは、同時に（圧力）蒸気タンクでもある。
【００１８】
このような装置は、原料水の蒸気をそれぞれ異なる圧力の複数の蒸気に分ける。これは、好ましい加熱プロセスの実行を可能とする。
【００１９】
特に、高圧力段の蒸気が熱交換器内において低圧力段の原料水タンク内の原料水に導かれることは、好ましい。これに適した熱交換器においては、その一方の側が好ましくは又直接、関連する圧力段の原料水タンクであり、蒸気側に関してはここで発生する凝結水が出ていく凝結水パイプが設けられている。いずれかの圧力段の、上記の（凝結水）パイプを通って出ていく凝結水は、更に好ましくは熱交換器内で原料水に導かれる。ここで、所定の圧力段に対する分流が既に行われた後で、熱交換器内で原料水の分流に向けて凝結水が導かれるのでもよい、しかしながら、個々の圧力段に分流する前の原料水に向けられるのでもよい。凝結水はまた、部分的に熱交換器内で分流の前の原料水に導かれ、部分的に、分流後ではあるが各原料水タンクに入る前の原料水に対して導かれるのでもよい。
【００２０】
原則的に、原料水タンクは順々に配置されるのでもよい。好ましい実施例においては、装置内に圧力段、即ち原料水タンクが並んで配置されることも提案されている。原料水タンクは（異なる圧力段毎に）、数が異なるのでもよい。４〜６段の異なる圧力段が好ましい。
【００２１】
原料水タンク内の熱交換器の構成に関しては、異なる設計のものが使用されるのでもよい。例えば、並行流となる熱交換器又は逆方向流となる熱交換器が併用されるのでもよい。また、直交流となる熱交換器でもよい。さらに、同心状のハニカム構造を有し、ハニカムのある目を原料水が流れ、１つ以上の周り目を蒸気が（逆方向に）流れるのでもよい。さらに、同心状パイプを介して形成された熱交換器が導入されるのでもよい。環状空間を通って例えばその後凝結する蒸気が流され、内側のパイプを通って蒸発させられる原料水が流されるのでもよい。また、逆方向流の構成においては、内側のパイプを蒸気が流され、環状空間を原料水が流されるのでもよい。
【００２２】
また、鉱物材料中を通して浄水の鉱物化を行うように導くために、適合するパイプが用いられている。ここにおいて、固体の鉱物はパイプの円筒キャビティ状に広がった部分に配置される。さらに、浄水の鉱物化を調節するために、これ（パイプ）は固体鉱物でバイパスしていくのもまた好ましい。更に詳細には、ここにおいて、浄水の一部が迂回していき、浄水の一部が鉱物を通り抜けるように導かれるように構成されるのでもよい。一方、鉱物化は、（主に）装置タンクで行われるのでもよい。好ましくは、これ（鉱物化）は、ＣＯ２の付与と共に行われる。しかしながらまた、タンク内の濃縮液体が、装置タンクの手前の浄水パイプに単独で又は付加的に供給されるのでもよい、ここにおいてＣＯ２の付与は必要ではない。濃縮液体は、例えば高濃度食塩水であってもよい。上記のフィルタ材料同様に好ましくは活性炭と鉱物化材料とが、周期的に配置又は継ぎ足されるのでもよい。
【００２３】
本発明の更に好ましい浄水の製造方法においては、発生した蒸気が圧縮され、加熱のために圧縮された蒸気とこれに加え原料水の蒸気とが使用されるように、提案されている。好ましくは、蒸気が存在する原料水タンクのみに対して、これが行われる。更に好ましくは、原料水は、圧縮蒸気を介して蒸発温度（超）に加熱される。ここにおいて、更に好ましくは、圧縮蒸気が凝結するように加熱が行われる。そして発生した凝結水は、更に原料水を加熱するために、原料水タンクの上流側で使用される。
【００２４】
ここにおいてまた、原料水タンクが長手方向に伸びたパイプを対象とし、このパイプ内の例えば同心状の第２のパイプを通って（圧縮された）水蒸気も通されることを、理解すべきである。
【００２５】
また、この方法においては、浄水が鉱物化され、これに応じてこれと同時に又は鉱物化に引き続いて、ＣＯ２が浄水に溶かされるのは好ましい。これは、液状又は固体状で鉱物を添加することによって行われるのでもよい。一方、ここでもまた、上記のように、鉱物成分量の調整のために、浄水が固体鉱物を通されるのでもよい。これに応じて、ここでもまた、分流を下流で合流させて所望の鉱物化を正確に調節可能とするため、一方の分流が固体鉱物に対してバイパスして導かれるのでもよい。
【００２６】
また、浄水が、揮発性物質又は有機物質を除去するためにフィルタ、好ましくは活性炭フィルタを通されることは、好ましい。
【００２７】
さらに、本発明は、最後に記載の方法を実施する装置に関する。ここにおいて、原料水から浄水を製造するために、原料水が充填される原料水タンクが設けられる。水蒸気式の原料水タンク内において、発生する蒸気が圧縮され、このように圧縮された蒸気が下流で熱交換器を通って浄水タンクに流される。ここにおいて、蒸気は熱を原料水に付与して凝結する。
【００２８】
熱交換器は、管状に原料水タンクから出ていくパイプに繋がっていき、蒸発タンク内に流れ込む前に原料水を加熱するために、このパイプ内を凝結水が通される。
【００２９】
水蒸気の圧縮に関しては、別のコンプレッサが使用されるのでもよい。例えば、レシプロコンプレッサ、ダイアフラムコンプレッサ、自由ピストンコンプレッサ、回転ピストンコンプレッサ、ローブコンプレッサ、ロータリーベーンコンプレッサ、スクリューコンプレッサ、サイドチャネルファン（Seitenkanalgebl（aウムラウト）se）型コンプレッサ、ロータリーピストンコンプレッサ、ロータリコンプレッサ、ギアコンプレッサ（Zahnradverdichter）、及び従来の回転型、軸移動型、その他の型の流体機器が使用されるのでもよい。
【００３０】
原料水タンク内の熱交換器において、ここでもまた、並行流となる熱交換器として図示されているような構成のものが使用されるのでもよい。また、逆方向流となる熱交換器、直交流となる熱交換器、又は既に基本的には先に記載されているようなハニカム構造を基礎とする熱交換器が使用されるのでもよい。更にまた、同心状パイプ型の熱交換器、これは言及したように内側にほぼ同心状にパイプが通るものであるが、これが使用されるのでもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明は、実施例のみが図示された付随の図面を参照してより明らかにされる。まず、図１に関連して、まず上記の方法を実施可能な装置の模式図が、図示され記載されている。
【００３２】
パイプ１内に原料水が導入され、ポンプ２を介して最高圧力段３の圧力に一致する高さの圧力にされる。しかしながら原料水用パイプ１内の圧力は好ましくも、原料水タンク５内で最終的に望まれる圧力を常に確実に達成するために、この圧力以上となるように調整されている。この観点から、減圧バルブ９が設けられている。減圧バルブ９は、原料水タンク５に直列接続されるが、（最後の）分流管１０の下流に取り付けられている。
【００３３】
圧力段３、４、・・・毎に、原料水タンク５、８、１４、・・・が設けられている。ここにおいて、いずれにしても、最高圧力段３の原料水タンク５には、電気加熱コイル６状のヒーターが設けられている。
【００３４】
パイプ１を通って流れていく原料水は、また、ポンプ２によって与えられた圧力の分流として原料水タンク５（同時に、他の分流が他の原料水タンク８、１４、・・・）内に到達する。原料水タンク５内での加熱、本実施例においては電気加熱コイル６を介した加熱によって、原料水は所定の圧力の下に蒸発するまで加熱される。発生する蒸気は、原料水タンク５のから蒸気パイプ７を介して出て行く。蒸気パイプ７を介して、蒸気は、圧力段３から圧力段４の原料水タンク８に流れる。
【００３５】
さらに、圧力段４の原料水タンク８は熱交換器として構成され、ここではこれは単に記号的に記載されている。熱交換器の一方には、圧力段３からの蒸気が通される。これ（蒸気）は、その熱を、分流管１０を通ってパイプ１から原料水タンク８に流れ込む原料水に付与する。パイプ１の圧力は原料水タンク８の原料水側の圧力よりも高いため、この分流管１０にも減圧バルブ１１が設けられている。これは放出バルブとして図示されるのでもよい。圧力は、この圧力段の原料水タンク８に望まれる圧力が設定されるまで減圧される。原料水タンク８に発生する蒸気は、上記の圧力段４の構成と同様に、他の蒸気パイプ１２を介して原料水タンク８を出て行き、原料水タンク１４の蒸気側に流れていく。この原料水タンク８も、同様に他の原料水タンク１４、・・・も、熱交換器として構成されている。
【００３６】
原料水タンク８において、蒸気側で蒸気が凝結して凝結水が生成されて凝結水パイプ１５を通って出て行く。凝結水が原料水タンク８の蒸気側に設定されている圧力のままであるため、ここでも、減圧バルブ１６が設けられている。その後凝結水は熱交換器１７を通って流れて行き、この間に、凝結水の熱が、原料水用パイプ１を通って流れていく原料水に付与される。
【００３７】
熱交換器１７の下流側で、凝結水が浄水回収管１８に導かれる。これ（凝結水）は、通常の水道管の日常的な圧力（超）になっている。
【００３８】
圧力段４についての先の記載と同様に、原料水タンク１４によって特徴づけられる次段の圧力段４’においても、これに関連する凝結水パイプ１５’、減圧バルブ２０及び熱交換器２１が設けられている。さらに、分流管２２（分流管１０に対応）と蒸気パイプ２４（蒸気パイプ１２に対応）も設けられている。それに続く各圧力段４”、４’’’においても、同様の構成及び処理工程となっている。
【００３９】
最終圧力段４’’’から出ていく蒸気は、浄水回収管１８内に移っていくようにするために、蒸気パイプ２４’を介して流れ、強制されるわけではないが必要に応じて他の減圧バルブ２５’を介して蒸気−水間の熱交換器２６を通って流れていく。この間に、熱も、原料水用パイプを通って流れていく原料水に付与される。そして、熱交換器２６において、蒸気は凝結する温度以下まで冷却される。
【００４０】
好ましくは、各原料水タンク３、４、４’、・・・にはまた、原料水凝結水放出パイプ１３、１９、２５、・・・も設けられている。これを介して、原料水タンク内に残った濃縮汁が放出され、又はパージのときにパージ水が通される。
【００４１】
浄水回収管１８の浄水は、成分調整のために、調整用の鉱物原料が設けられた鉱物原料コンテナ２７を通される。鉱物原料コンテナ２７はまた、バイパス管２８を介して迂回されている。浄水の分流は、これで鉱物原料コンテナを迂回可能となっている。鉱物原料コンテナの下流側で、分流管２８と浄水回収管１８とが符号２９の部分において連結され、原料水のうちの鉱物を含む分流と鉱物を含まない分流との混合が好ましく実現する。
【００４２】
鉱物原料コンテナ２７に直列に、例えば活性炭が収容可能なフィルタ３０が設けられている。
【００４３】
鉱物原料コンテナ２７を通る浄水の流れ更にはまたバイパス管２８を通る流れも、浄水回収管又はバイパス管に設けられたバルブ２７’及び／又は２８’を介して適切に調節可能である。鉱物原料コンテナ２７の下流の水の成分が、完全に浄水となる成分まで適切に調節可能である。
【００４４】
更に、本実施例において、バイパス管２８による分岐の上流側で、かつ更に好ましくはフィルタ３０の下流側に、ＣＯ２を添加するために、添加装置３０’が設けられている。これは、簡易な構成では、浄水回収管１８内への混じり込みを介して行われる。ＣＯ２を必要な分量供給するポンプが設けられるのでもよい。
【００４５】
最高圧力段３は、例えば、蒸気温度が１４０℃となるように作動されるのでもよい。次段の圧力段４は、蒸気温度が１３０℃となるように圧力的に制御されるのでもよい。圧力段４’は、１２０℃の蒸気温度を有するのでもよい。圧力段４”は１１０℃の蒸気温度を有し、そして最後に、最後段に示された圧力段４’’’は１００℃の蒸気が発生する（特に、この場合は減圧バルブ２５’が省略可能である。）ように調節可能である。
【００４６】
図２に、水を浄化する上記の他の方法を実施するための、さらなる他の装置が模式的に図示されている。
【００４７】
装置３１は基本的には原料水タンク３２からなり、この中では、パイプ３３を通して好ましくは下方から原料水が充填される。
【００４８】
更に、原料水タンク３２内に、圧縮された蒸気と原料水との間の熱交換を行うための熱交換器３４が設けられている。
【００４９】
熱交換器３４を通って流れていく蒸気は、それぞれ原則的にその前に原料水タンク（蒸発タンク）内で蒸発している。このようにして生じた蒸気は、蒸気パイプ３５を介してコンプレッサ３６に導かれる。コンプレッサを介して蒸気の圧力が高められその結果温度も高められ、これを介して、加えられた仕事量によって蒸気の内部エネルギー、即ち、特に温度が高められる。コンプレッサ３６から出ていく蒸気は、パイプ３７を介して蒸発タンク３２に導かれ、そこから既に記載された熱交換器３４に導かれる。ここにおいて、蒸気は、凝結しつつ熱を原料水に与え、減圧バルブ３８を介して浄水又は凝結水として蒸発タンク３２を出ていく。上記の減圧バルブ３８を介して蒸発タンク３２を出ていく圧縮蒸気は、次に浄水となり、浄水は原料水の事前加熱のために水−水間の熱交換器３９に導くことが可能である。その後、浄水は収容タンク４０内に導かれる。その前に、浄水は、図１に記載された装置と同様に必要に応じてバイパス流を形成しつつ鉱物原料を通され、及び／又は、鉱物が多く鉱物原料が浄水に自在に添加される鉱物化ユニットを通されて、導かれるのでもよい。さらに、浄水は、フィルタ、例えば活性炭フィルタを通して導かれるのでもよい。
【００５０】
原料水タンク３２内で、特にプロセス開始のために外部からの加熱も提案され、ここではこれは抵抗加熱コイル４１として提案される。
【００５１】
図２に関連して説明された方法が実施可能な他の実施例が、図３に関連して図示されている。
【００５２】
ここにおいて、熱交換器３４が同心状のパイプ４２、４３として提案されることは基本である。ここにおいて、同心状パイプ４２、４３間の環状空間を通って原料水又は後に蒸気が流れるが、内側の管を通しては、圧縮蒸気又は後に凝結水が流れる。
【００５３】
具体的には、原料水パイプ４４が設けられ、これ４４は制御可能なバルブ４５を介して原料水をプロセスに供給する。制御装置４６は、ここにおいては例えばＯＮ−ＯＦＦ制御に基礎を置くのでもよい。即ち、センサを介して、熱交換器の何れの高さ又は長さ（管の長さ方向）まで熱交換器に原料水が充填されたかが検出される。所定の充填が達成されたときに原料水の供給は下方値に至るまで停止され、次にそこから再度充填が行われる。間欠的な動作も実現される。
【００５４】
原料水は、ここに図示されているコイル状に伸びた同心状熱交換機の垂直積層構造において、熱交換器の最下部であって上記の環状空間４７内に、供給される。外側のパイプ４２には、さらにヒーターが設けられている。これは、例えばパイプの外側表面上に形成された抵抗加熱素子４２’によって達成されるのでもよい。原則的にはまた、外側のパイプ全体が抵抗加熱素子として形成されるのでもよい。
【００５５】
逆流方向に通される圧縮蒸気、又は通常蒸気通路の端部及び原料水用の入口の近くで逆流方向に通される凝結水によって、原料水が蒸発温度になるまで順次加熱されていく。更にまた、蒸気は更に加熱されるのでもよい。このように製造された蒸気は、蒸気パイプ４８を介して熱交換器を出て行きセパレータ４９に入っていく。これ４９は、ここでは流体阻止装置として象徴的に表わされている。また回転セパレータであってもよい。これは、含まれている水滴等を遮断することに役立つ。そのような水は、セパレータ４９の下側部分の貯蔵タンク５０内に溜まる。セパレータの貯蔵タンク５０内に溜まっている水は、パイプ５０’を介してプロセス、即ち、具体的には同心状パイプ４２、４３の間の環状空間内に戻される。好ましくはまた、このパイプ内に逆止バルブ５０”が設けられている。セパレータ４９からパイプ５１を通って出て行く蒸気はコンプレッサ５２を通過し、このコンプレッサにおいて、図２を用いて既に説明したように蒸気が圧縮されて温度が高められる。この圧縮蒸気は、パイプ５３を介して熱交換器の（図における上側の）端部で内側のパイプ４３内を導かれて、内側のパイプと外側のパイプとの間の環状空間内の原料水又はそれから生じた蒸気に対して逆方向に流れていく。ここにおいて、圧縮蒸気は、熱交換器の（図面における下側の）端部かつ原料水の入り口部分で凝結水になっているように冷却され、凝結水パイプ５４を介して熱交換器から出て行く。好ましくはまた、このパイプにストップバルブ又は減圧バルブ５５が設けられる。更に、凝結水即ち浄水でもあるが、これがパイプ５４を介してフィルタ５６に流れる。ここにおいても、これ５６は既に先に説明した機能を有する活性炭を対象とする。
【００５６】
浄水又は凝結水は、ポンプ５８によって、パイプ５７を通って装置タンク５９に流れていく。
【００５７】
その前に、必要に応じて設けられたポンプ５８に好ましくは直列に接続されて、鉱物化が行われるのでもよい。原則的には、既に先に図１又は図２との関連で記載されているように行われるのでもよい。液体による鉱物化のために鉱物化コンテナ５９が設けられ、これ５９から引込管６０を介してパイプ５７に供給が行われるのでもよい。具体的には、これは、図示しない噴射ポンプによって実現されるのでもよい。好ましくは、ストップバルブ６１が引込管６０に設けられる。さらに、パイプ５７内に逆止バルブ５７’が設けられているのでもよい。鉱物化は、ただ装置タンク５９内で行われるのでもよい。ここにおいて、装置タンクにＣＯ２を添加することは好ましい。この場合には、供給パイプ６３を介して装置タンク５９に供給可能なＣＯ２コンテナ６２を設けるのでもよい。ここにおいてまた、制御のためにバルブ６４が更に設けられるのでもよい。
【００５８】
さらに、本実施例においては、取出しパイプ６４が装置タンク５９に設けられ、これ６４は対応するストップバルブ６５を有する。
【００５９】
図４を参照して工程概要又は配管概要が記載され、これにおいては、原料水の加熱に必要な熱は熱ポンピング工程で取得される。
【００６０】
このために、好ましくは、循環パイプ６６内を循環する熱伝達媒体が設けられる。パイプ６９を通って流れ熱交換器６８を通り抜けていく原料水に、蒸発するための熱を熱交換器６８内で付与することを可能とするために、熱伝達媒体、これは例えばＣＯ２等の気体又は空気であってもよいが、これが足りる高温を有するようになるまでコンプレッサ６７によって圧縮される。この原料水又はその蒸気は、次に熱交換器７０に導かれ、この７０の中で熱が熱伝達媒体によって再び付与され、媒体はパイプ６６を通って熱交換器７０をも通り抜けていく。これによって、生成された蒸気は圧縮されて浄水としてパイプ状部材７１を通って送出される。プロセスの制御のために、パイプ６６に制御バルブ７２が設けられている。ここで、残りの部分で、既に先に他の方法に対して記載したものと同様に、浄水に対する鉱物化及び濾過が行われるのでもよい。
【００６１】
更に、ここに記載された装置は、５〜１０リットル／時で浄水を製造し、好ましくは８〜１５リットル／時、更に好ましくは５〜１０リットル／時で浄水を製造するようになっている。
【００６２】
開示された全ての特徴は、（それ自体が）発明の要部をなす。これでもってまた、同封／添付の優先権の基礎書面（先の出願のコピー）の公開内容は本願の開示内に十分取り込まれ、また、この書面の目的及び特徴に関しても、先の出願の特許請求の範囲内に含まれている。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】最初に記載された方法の説明図であると共に装置の模式図でもある。
【図２】２番目に記載された方法の説明図であると共に装置の模式図でもある。
【図３】２番目に記載された方法に関する他の実施例を示す図である。
【図４】熱ポンピングプロセスに基づく浄水の基本的な方法の説明図であると共に構成の模式図である。
【符号の説明】
【００６４】
１、３３、３７、５０’、５１、５３、５７、６９  パイプ
２、５８  ポンプ
３、４、４’、４”、４’’’  加圧段
５、８、１４  原料水タンク
６  電気加熱コイル
７、１２、２４、２４’、３５、４８  蒸気パイプ
９、１１、１６、２０、２３、２５’、３８  減圧バルブ
１０、２２  分流管
１３、１９、２５  原料水凝結水放出パイプ
１５、１５’  凝結水パイプ
１７、２１、３４、６８、７０  熱交換器
１８  浄水回収管
２６  蒸気−水間の熱交換器
２７  鉱物原料コンテナ
２８  バイパス管
２７’、２８’、４５、６４  バルブ
２９  合流点
３０、５６  フィルタ
３０’  添加装置
３１  装置
３２  原料水タンク（蒸発タンク）
３６、５２、６７  コンプレッサ
３９  水−水間の熱交換器
４０  収容タンク
４１  抵抗加熱コイル
４２、４３  同心状パイプ
４２’  抵抗加熱エレメント
４４  原料水パイプ
４６  制御装置
４７  環状空間
４９  セパレータ
５０  貯蔵タンク
５０”、５７’  逆止バルブ
５４  凝結水パイプ
５５  ストップバルブ又は減圧バルブ
５９  装置タンク
５９  鉱物化コンテナ
６０  引込管
６１、６５  ストップバルブ
６２  ＣＯ２コンテナ
６３  供給パイプ
６４  取出しパイプ
６６  循環パイプ
７１  パイプ状部材
７２  制御バルブ
【図１】
2009530092.tif 000003
【図２】
2009530092.tif 000004
【図３】
2009530092.tif 000005
【図４】
2009530092.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成20年5月28日(2008.5.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
好ましくは携帯可能かつ家庭給水系の蛇口への接続に適した装置であって、原料水が蒸発温度に加熱される装置における浄水方法において、
原料水が分流されて異なる圧力段において加熱され、最高圧力段を除く前段から、蒸気が原料水を蒸発させる熱伝達媒体として、後段の低圧力段に引き出され、圧力段の凝結水が原料水の加熱のために使用され、浄水が、揮発性の物質又は有機物を除去するためにフィルタを通される、ことを特徴とする浄水製造方法。
【請求項２】
好ましくは携帯可能かつ家庭給水系の蛇口への接続に適した装置であって、原料水が蒸発温度に加熱される装置における浄水方法において、
製造された蒸気が熱交換器内で原料水に導かれ、同心状に伸びるパイプを用いたコイル状の熱交換器のパイプを介して熱交換が行われることを特徴とする浄水製造方法。
【請求項３】
原料水が間欠的に補填される、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の浄水製造方法。
【請求項４】
圧力段が順々に配置されている、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の浄水製造方法。
【請求項５】
浄水が鉱物化のために鉱物を含有する固体材料を通過させられる、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の浄水製造方法。
【請求項６】
鉱物含有量の調節のために、浄水のバイパス管が設けられている、ことを特徴とする請求項５に記載の浄水製造方法。
【請求項７】
いずれにしても、最高段の圧力段において原料水の能動的な加熱が電気的な加熱等を介して行われる、ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の浄水製造方法。
【請求項８】
最高段の圧力段においてのみ能動的な加熱が行われる、ことを特徴とする請求項７に記載の浄水製造方法。
【請求項９】
フィルタが活性炭フィルタである、ことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の浄水製造方法。
【請求項１０】
家庭給水系の蛇口に接続され、蒸発温度に加熱される第１の原料水タンク（３）を備えた携帯可能浄水装置において、
複数の原料水タンク（３、８、１４）が設けられていて、各原料水タンク（３、８、１４）において、蒸発温度に加熱が行われ、各原料水タンク（３、８、１４）内の圧力が異なるように調節され、高圧力段の蒸気が凝結しながら蒸発させるために低圧力段に導かれ、浄水が揮発性物質又は有機物を除去するためにフィルタを通され、凝結水がいずれかの圧力段の熱交換器内で原料水に導かれている、ことを特徴とする浄水製造装置。
【請求項１１】
圧力段が順々に配置されている、ことを特徴とする請求項１０に記載の浄水製造装置。
【請求項１２】
浄水が鉱物化のために鉱物を含有する固体材料を通される、ことを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の浄水製造装置。
【請求項１３】
鉱物成分量の調整のために、浄水が固体材料を迂回するようにバイパス管（２８）内を導かれうる、ことを特徴とする請求項１２に記載の浄水製造装置。
【請求項１４】
携帯可能で家庭吸水系の蛇口への接続に適した装置において使用され、原料水が蒸発させられて原料水から浄水を得る方法において、
発生した水蒸気が圧縮され、圧縮された水蒸気が原料水の加熱及び蒸発に使用され、水蒸気が凝結しつつ原料水を加熱する、ことを特徴とする浄水製造方法。
【請求項１５】
原料水が蒸発室内において蒸発室を出ていく凝結水と熱交換しつつ導かれている、ことを特徴とする請求項１４に記載の浄水製造方法。
【請求項１６】
浄水が鉱物化される、ことを特徴とする請求項１４又は請求項１５に記載の浄水製造方法。
【請求項１７】
鉱物化又は鉱物の添加が液状及び／又は固体状で行われる、ことを特徴とする請求項１４乃至請求項１６のいずれか１項に記載の浄水製造方法。
【請求項１８】
鉱物成分量の調整のために、浄水の一部が鉱物化材料に対して迂回可能となっている、ことを特徴とする請求項１４乃至請求項１７のいずれか１項に記載の浄水製造方法。
【請求項１９】
浄水が、揮発性の物質又は有機物を除去するために活性炭フィルタを通される、ことを特徴とする請求項１４乃至請求項１８のいずれか１項に記載の浄水製造方法。
【請求項２０】
携帯可能であって家庭給水系の蛇口への接続に適し、原料水から浄水を製造する装置であって、原料水が充填される蒸発タンク（３２）を備え、蒸発タンク（３２）に熱交換器（３４）が設けられ、蒸発タンク（３２）から蒸気が出て行く装置において、
蒸気がコンプレッサ（３６）を介して圧縮され、圧縮蒸気が熱交換器（３４）に入るように導かれている、ことを特徴とする浄水製造装置。
【請求項２１】
原料水が蒸発のために圧縮蒸気のみを介して加熱される、ことを特徴とする請求項２０に記載の浄水製造装置。
【国際調査報告】
2009530092.tif 000007
2009530092.tif 000008
2009530092.tif 000009
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