(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水栓と接続し、逆浸透膜を有する電気再生式連続イオン交換器と、電気再生式連続イオン交換器で処理された処理水を一時貯留する処理水貯留タンクと、処理水貯留タンクから送り出される処理水をヒータによって沸騰させるボイラと、ボイラ内で沸騰し発生した蒸気を凝縮し蒸溜水として取出す凝縮器と、凝縮器からの蒸溜水を一時貯留する蒸溜水貯留タンクと、前記凝縮器に設けられ前記給水栓からの冷却水が流れる凝縮器冷却用の主冷却管と前記電気再生式連続式連続イオン交換器から不純物を含む外部へ排水する排水が冷却水として流れる凝縮器冷却用の補助冷却管とを備え、
前記主冷却管は、前記電気再生式連続イオン交換器から排水される排水温度に対応して開閉する冷却水電磁弁により設定温度以上になると前記給水栓からの冷却水が流れ、設定温度以下になると前記給水栓からの冷却水の流れが遮断されることを特徴とする蒸溜装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、蒸溜装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、蒸溜装置の概要は、蒸溜工程の前段において、プレフィルタ、イオン交換樹脂により処理し、その処理水を、ボイラ内において沸騰させ、その発生した蒸気を凝縮器で凝縮し、蒸溜水として取出すようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
蒸溜工程の前段処理は、プレフィルタ、イオン交換樹脂により行われるが、イオン交換樹脂等には寿命があり、常に監視していないと水質が低下し、必要な純度が確保できなくなる。その外に、ボイラ内の缶石の付着を助長する等の弊害があった。
【０００４】
そこで、この発明は、メンテナンスを不要とし、長期に亘り処理水が安定して得られると共に、しかも、一定水質の処理水の供給が迅速に対応出来るようにした蒸溜装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、この発明は、給水栓と接続し、逆浸透膜を有する電気再生式連続イオン交換器と、電気再生式連続イオン交換器で処理された処理水を一時貯留する処理水貯留タンクと、処理水貯留タンクから送り出される処理水をヒータによって沸騰させるボイラと、ボイラ内で沸騰し発生した蒸気を凝縮し蒸溜水として取出す凝縮器と、凝縮器からの蒸溜水を一時貯留する蒸溜水貯留タンクと、前記凝縮器に設けられ前記給水栓からの冷却水が流れる凝縮器冷却用の主冷却管と前記電気再生式連続式連続イオン交換器から不純物を含む外部へ排水する排水が冷却水として流れる凝縮器冷却用の補助冷却管とを備え、前記主冷却管は、前記電気再生式連続イオン交換器から排水される排水温度に対応して開閉する冷却水電磁弁により設定温度以上になると前記給水栓からの冷却水が流れ、設定温度以下になると前記給水栓からの冷却水の流れが遮断されることを特徴とする。
【０００６】
かかる蒸溜装置によれば、電気再生式連続イオン交換器で処理された処理水は、処理水貯留タンク内に一時貯留された後、ボイラ内へ供給される。
【０００７】
ボイラ内に送り込まれた処理水はヒータにより沸騰し、発生した蒸気は凝縮器により凝縮され、蒸溜水貯留タンク内へ一時貯留された後、必要に応じて取出される。
【０００８】
この場合、ボイラ内の処理水は、水質を一定に保つために定期的に全部排水される。排水完了後、貯留された処理水貯留タンクからボイラ内へ処理水を一定水位まで供給する。これにより、ボイラ内への処理水の迅速な対応が可能となり、立上りの早い蒸溜運転に入れる。
また、補助冷却管を使用した冷却を行なうことで凝縮器冷却用の冷却水の節水を図ることができると共に主冷却管と補助冷却管を組合わせた冷却を行なうことで効率のよい冷却ができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図１の図面を参照しながらこの発明の実施形態について具体的に説明する。
【００１１】
図１において、１は電気再生式連続イオン交換器を示しており、取入口３は給水栓５と、取出口６は処理水貯留タンク７とそれぞれ連通している。電気再生式連続イオン交換器１は、前処理フィルタ９とポンプ１１と逆浸透膜１３とイオン交換膜１５及び少量のイオン交換樹脂１７より構成されている。
【００１２】
前処理フィルタ９は、給水栓５から供給される水道水の残留塩素等を除去するよう機能する。
【００１３】
ポンプ１１は一定の水圧として逆浸透膜１３へ送り込むよう機能する。
【００１４】
逆浸透膜１３は、圧力が加えられた濃厚液側から希薄液側へ流れを変えることで、サブミクロンオーダーの微生物、有機物及び無機イオンを９０〜９９％除去する。半透膜には、ポリアミド系や酢酸セルロース系等が使用され、水分子あるいはそれ以下の分子レベルの物質を通過させる。原水は、すべて処理水として採取できない。逆浸透膜１３により取除かれた不純物は膜面より流し、排水しないと原水側の濃度が上昇し、回収効率が低下するからである。また、スケールができやすい状態となり、逆浸透膜１３の寿命を低下させる。なお、排水量を多くするとスケールはできにくくなるが、回収率が低下するため回収率は実測値で約４０％程度となる。
【００１５】
不純物を膜面より流す排水は、後述する凝縮器１９の冷却用補助冷却水として使用される。
【００１６】
イオン交換膜１５は電気的に連続して処理し、イオン交換樹脂１７とで無機イオンの除去を行うもので、メンテナンスが不要であり、回収率は実測値で約６０％程度となる。
【００１７】
処理水貯留タンク７は、電気再生式連続イオン交換器１で処理された処理水を一時貯留しておくためのもので、エアーフィルタ２１及び水抜き用の排水バルブ２３並びにオーバーフローさせることで常に一定の水質を確保するオーバーフロー口２５の外に、水位低下検出フロートスイット２７と蒸溜開始出力フロートスイッチ２９と水位異常検知フロートスイッチ３１がそれぞれ設けられている。
【００１８】
水位低下検出フロートスイッチ２７は、タンク内の水位が異常に低下したことを検知し、その検知信号により蒸溜運転を停止させる。
【００１９】
蒸溜開始出力フロートスイッチ２９は、タンク内が一定水位に達したことを検知し、その検知信号によりボイラ３３内へ給水するボイラ給水用電磁弁３４を開とする。
【００２０】
水位異常検知フロートスイッチ３１は、オーバーフロー口２５を越えて上昇する異常液面を検知し、その検知信号により電気再生式連続イオン交換器１の運転を停止させる。
【００２１】
ボイラ３３は、フロート筒３５の液面と常に同一となるよう連通管３７を介して連通している。ボイラ３３の内部には、検知センサ３９を内蔵した複数本のセラミックヒータ４１が設けられると共に、排水弁の開によりボイラ３３内の排水が可能となっている。
【００２２】
フロート筒３５には、ボイラ３３内の水位を規定の液面に維持するよう検知するボイラ水位制御用フロートスイッチ４３の外に、ヒータ制御用のフロートスイッチ４５とボイラ過熱検知用のフロートスイッチ４７がそれぞれ設けられている。
【００２３】
ボイラ水位制御用のフロートスイッチ４３は、所定の液面になったことを検知すると、その検知信号によってセラミックヒータ４１をオンとするように機能し、蒸溜運転に入るようになっている。
【００２４】
ヒータ制御用のフロートスイッチ４５は、規定された水位より液面が下がり液面より露出すると、その検知信号に基づきセラミックヒータ４１をオフとするよう機能し、セラミックヒータ４１の過度の加熱状態となるのを防ぐようになる。
【００２５】
ボイラ過熱検知用のフロートスイッチ４７は、ボイラ３３内の圧力が、何等かの原因で異常に高まりフロート筒３５内の液面を押上げてフロートスイッチ４７に接触すると、その検知信号に基づきセラミックヒータ４１をオフとするよう機能する。
【００２６】
検知センサ３９は、セラミックヒータ４１内に組込まれており、セラミックヒータ４１のヒータ温度情報としてヒータ温度を検知し、セラミックヒータ４１を一定の温度に制御管理する。
【００２７】
凝縮器１９は、前記ボイラ３３と接続し、冷却水用電磁弁４９を介して送り込まれる冷却水によって蒸気を凝縮し蒸溜水とする主冷却管５１と、前記電気再生式イオン交換器１からの排水によって蒸気を凝縮し蒸溜水とする補助冷却管５３とを有し、主冷却管５１及び補助冷却管５３を通った水は、排水管５５から外部へ排水されるようになっている。一方、凝縮器１９で蒸溜された蒸溜水は、蒸溜水貯留タンク５７へ送り込まれるようになっている。
【００２８】
排水管５５には、排水温度を検知する温度検知センサ５９が設けられ、温度検知センサ５９からの検知信号は、制御部６１へ入力される。
【００２９】
制御部６１は、電気再生式連続イオン交換器１のオン・オフ制御を行う外に、前記温度検知センサ５９からの温度情報に基づき冷却水用電磁弁４９の開閉制御を行う。
【００３０】
ここでは、排水温度が約４５℃を基準として、以下の場合は、冷却用電磁弁４９を閉として主冷却管５１に流れる冷却水の節水を図る一方、以上になると冷却水用電磁弁４９を開として主冷却管５１に冷却水を流すことで、凝縮器１９冷却用の冷却水となる一方、排水温度を低下させ、排水設備の配管耐熱温度を下げて、配管のダメージを少なくするようになっている。
【００３１】
蒸溜水貯留タンク５７は、内部に複数の水位検知スイッチＳ１〜Ｓ５が設けられ、蒸溜水貯留タンク５７内の蒸溜水は、ポンプ６１を駆動することで採取口６３から取出せるようになっている。
【００３２】
水位検知スイッチＳ１〜Ｓ５は、上下方向に沿って配置されている。最上位の水位検知Ｓ１はオンになることで蒸溜水貯留タンク５７内が満水になったことを検知するスイッチとなっていて、その検知信号に基づきセラミックヒータ４１をオフとして蒸溜運転を停止する。最下位の水位検知スイッチＳ５は、オンになることで、蒸溜水が残り少ないことを検知するスイッチとなっていて、このスイッチ信号が働いている時に、蒸溜水取出し用のポンプ６１を操作しても駆動しないようになっている。
【００３３】
なお、６５は二次凝縮器、６７はポンプ６９の駆動によって処理水を処理水貯留タンク７から取出す取出口となっている。
【００３４】
このように構成された蒸溜装置によれば、電気再生式連続イオン交換器１のオンにより、処理水は処理水貯留タンク内に貯留され、蒸溜開始出力フロートスイッチ２９のオンによって給水用電磁弁３４は開となる。これにより、ボイラ３３内は所定の水位が確保されると共に、フロート筒３５内のボイラ水位制御用フロートスイッチ４３によりオンとなるセラミックヒータ４１によって蒸溜運転に入る。この時、セラミックヒータ４１は、検知センサ３９によりヒータ温度が監視される。同時に、ボイラ３３内の水は、セラミックヒータ４１によって加熱され、発生した蒸気は凝縮器１９において補助冷却管５３を流れる冷却水によって凝縮され蒸溜水となる。この時、温度検知センサ５９によって管理される冷却水用電磁弁４９は閉のため、主冷却管５１には給水栓５からの冷却水は流れず、節水が図れる。
【００３５】
一方、排水管５５を流れる排水温度が所定温度を越えると、冷却水用電磁弁４９は開となり、主冷却管５１に冷却水が流れる。これにより、主冷却管５１と補助冷却管５３を流れる冷却水によって蒸気の凝縮が行なわれると同時に、排水温度を下げる。凝縮器１９で凝縮された蒸溜水は蒸溜水貯留タンク５７内へ送り込まれた後、必要に応じて採取口６３から取出される。
【００３６】
次に、ボイラ３３内の水質を一定を保つために、排水弁を開として一定時間ごとに内部の処理水を全部排水するようになるが、排水完了後、排水弁を開として処理水貯留タンク７内の処理水をボイラ３３内へ供給する。この結果、迅速に一定の水位まで供給が可能になると共に、立上りの早い蒸溜運転に入れる。
【００３７】
【発明の効果】
以上、説明したように、この発明の蒸溜装置によれば、水質を一定に保つために一定時間ごとにボイラ内の水を全部抜いた後、新たな処理水を一定の水位まで迅速に供給することができる。この結果、立上りの早い蒸溜運転に入れる。
【００３８】
また、電気再生式連続イオン交換器を通過した排水を凝縮器冷却用の冷却水として使用できるため、主冷却管を流れる冷却水の節水を図ることができると共に、主冷却管と補助冷却管を組合わせた冷却を行なうことで効率のよい冷却が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる蒸溜装置全体の配管系統図。
【符号の説明】
１  電気再生式イオン交換器
５  給水栓
７  処理水貯留タンク
１３  逆浸透膜
１９  凝縮器
３３  ボイラ
５７  蒸溜水貯留タンク
【図１】
0004034421.tif 000002