(57)【要約】  本システムは液密ケースを包含している。導入源が前記液密ケースに水を導入するため前記液密ケースに接続されている。加熱要素が前記液密ケースの中で前記水の少なくとも一部分と熱伝達状態にある。複数の略垂直プレートが前記液密ケースの中で略水平軸上に整列している。前記略垂直プレートの各々は開口部を有している。溝部が前記略垂直プレートの各々に沿って形成されている。前記略垂直プレートの各々にある前記溝部の第１端部は前記開口部に近接している。少なくとも１本のマニホルドが複数の前記略垂直プレートの前記開口部に延在している。前記マニホルドは複数の前記溝部の前記第１端部と流体連通状態にある。導出開口部が前記液密ケースに形成されている。前記導出開口部は前記マニホルドと流体連通状態に配設されている。【選択図】図３
2012505751.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液密ケースと、
前記液密ケースに一定量の水を導入するため前記液密ケースに接続された導入源と、
前記液密ケースの中で前記一定量の水の少なくとも一部分との熱伝達状態にある加熱要素と、
前記液密ケースの中で略水平軸上に整列された複数の略垂直プレートであって、前記略垂直プレートの各々の少なくとも一部分が、前記液密ケースの内部にある前記一定量の水に浸漬され、前記略垂直プレートの各々が開口部を有する、複数の略垂直プレートと、
前記略垂直プレートの各々に沿って形成された溝部であって、前記略垂直プレートの各々にある前記溝部の第１端部が前記開口部に近接している、溝部と、
１個以上の出口ポートを有する少なくとも１本のマニホルドであって、複数の前記略垂直プレートの前記開口部に延在するマニホルドであり、複数の前記溝部の前記第１端部との流体連通状態にあるマニホルドと、
前記液密ケースに形成された導出開口部であって、前記マニホルドとの流体連通状態で配設された導出開口部と、
を包含する蒸留器。
【請求項２】
前記複数の略垂直プレートがさらに、ペア状略垂直プレートのアレイを包含し、前記略垂直プレートのペアが当接している、請求項１の蒸留器。
【請求項３】
前記略垂直プレートの当接ペアが、対称的に形成された前記溝部を有し、前記溝部が、前記略垂直プレートの前記当接ペアの間に通路を形成する、請求項２の蒸留器。
【請求項４】
さらに、前記マニホルドの第１端部との流体連通状態にあるとともに、前記液密ケースとの別の流体連通状態にある圧縮器を包含する、請求項１の蒸留器。
【請求項５】
さらに、
前記マニホルドの第２端部との流体連通状態にある収集室であって、前記圧縮器が前記マニホルドから前記収集室へ流体を流入させる、収集室と、
前記収集室との流体連通状態にあって、蒸留水を放出するための蒸留液流路と、
を包含する、請求項４の蒸留器。
【請求項６】
さらに、前記蒸留水流路と前記導入源の両方との流体連通状態にある逆流熱交換器を包含し、前記蒸留液流路の前記蒸留水が前記蒸留器により高温であって前記導入水が相対的周囲温度であるため、逆流熱交換器において前記蒸留水が前記導入水を加熱して前記導入水が前記蒸留水を冷却する、請求項５の蒸留器。
【請求項７】
さらに、前記略垂直プレートの各々に打抜き加工された複数のくぼみを包含する、請求項１の蒸留器。
【請求項８】
さらに複数のワイパブレードを包含し、２枚の前記略垂直プレートの一部分の間に各ワイパブレードが配置される、請求項１の蒸留器。
【請求項９】
さらに、前記複数のワイパブレードの少なくとも一部分に粗表面および露出エッジ処理の少なくとも一方を包含し、前記粗表面および前記エッジ処理が前記複数の略垂直プレートの表面仕上げを最適化する、請求項８の蒸留器。
【請求項１０】
さらに、前記複数の略垂直プレートを回転させるため前記複数の略垂直プレートとの機械的伝達状態にある回転モータを包含する、請求項１の蒸留器。
【請求項１１】
さらに、前記略垂直プレートの各々の表面仕上げを包含し、前記略垂直プレートの各々への前記一定量の水の付着を前記表面仕上げが最適化する、請求項１の蒸留器。
【請求項１２】
前記略垂直プレートの各々の前記表面仕上げが、コーティング、化学的処理、レーザエッチング、研磨、打抜き加工ダイの少なくとも一つにより形成される、請求項１１の蒸留器。
【請求項１３】
さらに、前記圧縮器を制御するシステム制御モータを包含する、請求項４の蒸留器。
【請求項１４】
さらに、前記蒸留液流路との連通状態にある分離室を包含し、前記分離室が、前記収集室から受け取った一定量の蒸気を前記液密ケースへ放出する、請求項５の蒸留器。
【請求項１５】
前記分離室が、前記収集室から受け取った蒸留水を放出する、請求項１４の蒸留器。
【請求項１６】
さらに、前記少なくとも１本のマニホルドの前記１個以上の出口ポートとの連通状態にあるバルブプレートを包含し、前記バルブプレートが、水平回転サイクルの少なくとも一部分において前記複数の略垂直プレートの中の蒸気圧を維持し、少なくとも一つの指定のドエル回転角範囲において前記蒸気圧を開放することで、前記少なくとも１本のマニホルドからの蒸留液の排出を可能にして前記分離室との連通を有効にする、請求項１４の蒸留器。
【請求項１７】
蒸留のための方法であって、
液密ケースに液体を導入するステップと、
前記液密ケースの中の前記液体を加熱するステップと、
前記液密ケースの中で略水平軸上に整列された複数の略垂直プレートを回転させるステップであって、前記略垂直プレートの各々の少なくとも一部分が前記液密ケースの内部の前記液体に浸漬され、前記略垂直プレートの各々が開口部を有するステップと、
前記略垂直プレートの各々に形成された溝部に流体を収集するステップと、
前記溝部から収集された前記流体を、前記略垂直プレートの前記開口部を横切る少なくとも１本のマニホルドに供給するステップと、
前記マニホルドから流体を導出するステップと、
を包含する方法。
【請求項１８】
流体を蒸留するためのシステムであって、
第１部分と第２部分とを有する液密室であって、前記第１部分が一定量の液体を収容する、液密室と、
半径を有する複数のディスクであって、略水平中央軸上に整列された複数のディスクであり、前記複数のディスクの前記半径が前記略水平中央軸に対して垂直に位置し、前記複数のディスクが前記一定量の液体に少なくとも部分的に浸漬される、複数のディスクと、
前記複数のディスクを回転および湿潤させる位置にある回転機構と、
前記液密室の中の加圧雰囲気を調整する圧縮器と、
を包含するシステム。
【請求項１９】
前記複数のディスクが毎分１００回転未満で回転する、請求項１８の流体蒸留システム。
【請求項２０】
前記圧縮器が前記第１部分と前記第２部分との間に熱的変動を発生させ、前記熱的変動の結果として熱再循環が生じる、請求項１８の流体蒸留システム。
【請求項２１】
前記複数のディスクがさらに、前記複数のディスクの湿潤を最適化する粗表面を包含する、請求項１８の流体蒸留システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、開示全体が参考として取り入れられている２００８年１０月１７日出願の米国仮特許出願第６１／１０６，１６８号の特典を主張する。
【０００２】
本発明は、概して蒸留システムに関連し、より詳しくは垂直配向の回転プレートを備える蒸留システムに関連する。
【背景技術】
【０００３】
液体を分離するための、蒸発および蒸気の凝縮である蒸留プロセスの使用は、かねてから知られている。市販の蒸留システムの大部分では、簡単な煮沸器を利用して液体を蒸発させ、蒸気を凝縮器へ引き入れ、ここで凝縮および回収が行われる。しかしこのようなシステムは、安全な飲料水を用意することが問題である多くの発展途上国において供給が不足しているエネルギーを、大量に必要とする。
【０００４】
蒸気圧縮式の蒸留もかねてから知られており、蒸気の温度を上昇させるのに圧縮器が使用される熱効率の高い蒸留システムである。連続的な熱交換プロセスにおいて、凝縮時に放散された熱が熱伝導性バリヤで交換されて蒸発のための熱を誘発する組織的な熱交換が、蒸気温度によって可能となる。蒸気圧縮式蒸留システムには機能および商品化の点で問題が見られ、ここに形態改良の余地がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そのため、上述した不足および欠点に対処するため、未だ対応されていないニーズが同業界に存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態では、水を蒸留するためのシステムおよび方法が提供される。簡単に説明すると、そのうちのシステムの一実施形態は構造としては以下のように設けられる。システムは液密ケースを含む。液密ケースへ水を導入するため、液密ケースには導入源が接続されている。加熱要素は、液密ケースの中の水の少なくとも一部分との熱伝達状態にある。液密ケースの中では、略水平軸上に複数の略垂直プレートが整列されている。略垂直プレートの各々の少なくとも一部分は、液密容器の内部の水に浸漬されている。略垂直プレートの各々は、開口部を有する。略垂直プレートの各々に沿って溝部が形成されている。略垂直プレートの各々にある溝部の第１端部は、開口部に近接している。略垂直プレートの複数の開口部には、少なくとも１本のマニホルドが延在している。マニホルドは、複数の溝部の第１端部との流体連通状態にある。液密ケースには導出開口部が形成されている。導出開口部は、マニホルドとの流体連通状態で配設されている。
【０００７】
本発明は、液体を蒸留するための方法を提供するものと見ることもできる。これに関して、このような方法の実施形態のうちの一つは、大まかに以下のステップにまとめられる。液密ケースに液体を導入するステップ。液密ケースの中の液体を加熱するステップ。液密ケースの中で略水平軸上に整列された複数の略垂直プレートを回転させるステップであって、略垂直プレートの各々の少なくとも一部分が液密ケースの内部の液体に浸漬され、略垂直プレートの各々が開口部を有するステップ。略垂直プレートの各々に沿って形成された溝部に流体を収集するステップ。溝部から収集された流体を、略垂直プレートの開口部を横切る少なくとも１本のマニホルドに供給するステップ。マニホルドから流体を導出するステップ。
【０００８】
本発明の他のシステム、方法、特徴、および長所は、当該技術分野の当業者には明らかであるか、以下の図面および詳細な説明を検討すると明らかになるだろう。これらの付加的なシステム、方法、特徴、および長所は、本説明に含まれ、本発明の範囲内であり、添付の請求項により保護されるものとする。
【０００９】
以下の図面を参照すると、本発明の多くの面がより良く理解されるだろう。図面の構成要素は、必ずしも一定の比率ではなく、むしろ本発明の原理を明示する際には強調が行われている。また図面において、同様の参照番号は、何枚かの図を通して対応の部品を指している。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の例示的な第一実施形態による蒸留器の斜視図である。図１Ａは本発明の例示的な第一実施形態による蒸留器の一部分の斜視図である。
【図２】本発明の例示的な第一実施形態による、図１の蒸留器の一部分の斜視図である。
【図３】本発明の例示的な第二実施形態による蒸留器の概略図である。
【図４】本発明の例示的な第二実施形態による、図３に見られる蒸留器の分解図である。
【図５】本発明の例示的な第二実施形態による、図３の蒸留器の一部分の斜視図である。図５Ａは本発明の例示的な第二実施形態による、図３の蒸留器の一部分の斜視図である。
【図６】本発明の例示的な第二実施形態による、図３の蒸留器を利用する蒸留方法を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の例示的な第一実施形態による蒸留器１０の斜視図である。蒸留器１０は液密ケース２０を含む。液密ケース２０へ一定量の水を導入するため、液密ケース２０には導入源（不図示）が接続されている。一定量の水とは、所定の量の水、または流量により判断される一定量の水を含む。加熱要素（不図示）は、液密ケース２０の中の一定量の水の少なくとも一部分との熱伝達状態にある。液密ケース２０の中では、複数の略垂直プレート２４が略水平軸１４（図２に図示）上に整列されている。
【００１２】
図２は、本発明の例示的な第一実施形態による図１の蒸留器１０の一部分の斜視図である。より詳しく述べると、図２は複数の略垂直プレート２４の詳細を示している。略垂直プレート２４の各々の少なくとも一部分は、液密ケース２０の内部の一定量の水に浸漬されている。略垂直プレート２４の各々は開口部２５を有する。略垂直プレート２４の各々の面に沿って溝部２６が形成されている。略垂直プレート２４の各々の溝部２６の第１端部は、開口部２５に近接している。複数の略垂直プレート２４の開口部２５には、少なくとも１本のマニホルド２８が延在している。マニホルド２８は、複数の溝部２６の第１端部との流体連通状態にある。図１Ａに見られるように、液密ケース２０には導出開口部３０が形成されている。導出開口部３０は、マニホルド２８との流体連通状態で配設されている。
【００１３】
例示的な第一実施形態において、液密ケース２０は排水パン１２と蒸気室１６とを含む。液密ケース２０は、当該技術分野の当業者に周知のいくつかの材料のいずれかから構成される。排水パン１２は概して、一定量の液体を収容できるケースとしての特徴を持つ。液密ケース２０は水を導入させるための少なくとも１個の開口部と、流体を吐出するための少なくとも１個の導出開口部３０とを含む。ここで使用される際に、流体は水、蒸気、その組合せ、または他の液体、気体、その組合せを含む。導入水は水道水が考えられるが、鉱物混入水、化学物質または病原体混入水、または付加成分を含む水などの他の水源を、本発明の範囲を逸脱することなく利用してもよい。加熱要素（不図示）は、排水パン１２の底面に設けられるか、圧縮器の正圧側を含む熱交換器の蒸気側へ直接的に蒸気を供給するように配置されるか、排水源に載置される浸漬構成のものでよい。加熱要素は、電気、化石燃料、または熱動力による設計など、当該技術分野の当業者に周知のいくつかの設計を含む。加熱要素は動力源を必要とし、排水パン１２は、構造的な損傷なしで高い熱に長期間耐えるような構造を持つ必要がある。
【００１４】
複数の略垂直プレート２４が、図２に示されている。少なくとも、略垂直プレート２４の各々の一部分が（浸漬する部分は時間とともに変化するが）常に水に浸漬されて、略垂直プレート２４の各々の少なくとも一部分が常に水から露出している（おそらくは蒸気に包まれている）ように、略垂直プレート２４は充分に垂直に保持される。略垂直プレート２４は、略水平中央軸上に整列される半径を持つディスクとしての特徴も持ち、ディスクの半径は略水平中央軸に対して垂直に位置している。略垂直プレート２４の各々の面の一部分が常に浸漬されて略垂直プレート２４の各々の面の一部分が常に水面より上にあって、水面より上にある略垂直プレート２４の部分に付着した水が、この部分が再び浸漬される前に少なくとも部分的には蒸発するように、略垂直プレート２４は回転される。
【００１５】
略垂直プレート２４の各々は少なくとも１本の溝部２６を有するが、何本の溝部２６を含んでもよい。図２に示された略垂直プレート２４の各々は、３本の溝部２６を一つの面に有する。溝部２６の各々の一端部は開口部２５に近接しており、開口部２５と合体することが好ましい。溝部２６の各々の反対の端部は略垂直プレート２４の周縁部まで延出しているが、略垂直プレート２４の半径に対する溝部２６の半径の長さは、本発明の範囲には重量でない。溝部２６は直線状でも、円弧状でも、他の様々な幾何学形状を描いていてもよい。溝部２６のうち２本以上が、開口部２５において端部を共有していてもよい。溝部２６の目的は、流体を収集して、開口部２５を横切るマニホルド２８へこれを誘導することである。この目的を満たすことができれば、いかなる溝部２６も本発明の範囲内にあると考えられる。
【００１６】
略垂直プレート２４は、蒸留プロセスを最適化するか他の形で改良するために含まれる、面取りエッジ、表面加工エッジ、円弧面その他の特徴など、他の設計特徴を含む。略垂直プレート２４に含まれるこのような設計特徴の一つは、略垂直プレート２４の各々への一定量の水の付着を最適化する、略垂直プレート２４の面に施される表面仕上げである。表面仕上げは、略垂直プレート２４の各々に打抜き加工されるくぼみを含むか、コーティング、化学的処理、レーザエッチングプロセス、研磨、または打抜き加工ダイ、あるいは当該技術分野の当業者であれば認知できる略垂直プレート２４の表面を変化させるのに有効な他の処理を施すことにより形成される。
【００１７】
略垂直プレート２４の面の配向は垂直であって、略垂直プレートの２４の各々は部分的に水に浸漬されていることに注意すべきである。垂直配向は略垂直として定義されてもよく、略垂直プレート２４の面が略垂直プレート２４の軸に対して略垂直である構造を持ち、軸が水平方向に配置される。この垂直配向により、比較的低い回転速度で略垂直プレート２４の表面を湿潤させることが可能となる。垂直配向は、水の噴射が可能な高い回転速度を必要とする水平配向の面を持つ蒸留プレートとは対照的である。水の噴射は、蒸留前の水滴を蒸気へ混入することによる相互汚染を招く。略垂直プレート２４の回転速度が低下すると、略垂直プレート２４および蒸留器１０の他の要素の磨耗を軽減して蒸留器１０の有効寿命を延長するのに役立つ。垂直配向を持つ蒸留器１０は、毎分１００回転を下回る略垂直プレート２４の回転速度において効果的である。
【００１８】
図３は、本発明の例示的な第二実施形態による蒸留器１１０の概略図である。蒸留器１１０は液密ケース１２０を含む。液密ケース１２０に水を導入するため、液密ケース１２０に導入源１４０が接続されている。加熱要素１４２は、液密ケース１２０の中の水の少なくとも一部分との熱伝達状態にある。液密ケース１２０の中では、複数の略垂直プレート１２４が略水平軸１１４上に整列されている。略垂直プレート１２４の各々の少なくとも一部分は、液密ケース１２０の内部の水に浸漬されている。略垂直プレート１２４の各々は開口部１２５を有する。略垂直プレート１２４の各々の面に沿って、溝部（不図示だが図２の溝部２６と似てなくはない）が形成されている。略垂直プレート１２４の各々の溝部の第１端部は、開口部１２５に近接している。複数の略垂直プレート１２４の開口部１２５には、少なくとも１本のマニホルド１２８が延在している。マニホルド１２８は１個以上の出口ポート１３３を有し、複数の溝部の第１端部との流体連通状態にある。液密ケース１２０には導出開口部１３０が形成されている。導出開口部１３０は、マニホルド１２８との流体連通状態で配設されている。
【００１９】
蒸留器１１０は、マニホルド１２８の第１端部との流体連通状態にあるとともに、流管１４６を介して液密ケース１２０との別の流体連通状態にある圧縮器１４４も含む。圧縮器１４４は、システム制御モータ１４８により制御される。収集室１６４は、マニホルド１２８の第２端部との流体連通状態にある。圧縮器１４４は、マニホルド１２８からの流体を、バルブ１７０を通り分離室１５６を介して収集室１６４へ流入させる。収集室１６４および分離室１５６が単一の容器としての構造を持ってもよく、収集室１６４に蒸留液が収集される。分離室１５６は、液密ケース１２０との接続により負圧となっている。圧縮器１４４は、液密ケース１２０から流管１４６を介した蒸気を利用して、マニホルド１２８を通って収集室１６４へ流体を流入させる。蒸留液流路１５２が収集室１６４との連通状態にあることにより、蒸留水が放出される。マニホルド１２８の外面に設けられた熱絶縁スリーブ（不図示）をマニホルド１２８が含んでもよい。熱絶縁スリーブは、蒸気流から蒸留液流への熱伝達を低下させる。
【００２０】
本発明は、蒸気圧縮式蒸留器として説明されてもよい。確立された技術である蒸気圧縮式蒸留は、供給源、この場合は液密ケース１２０から圧力デルタを介して蒸気を収集するのに圧縮器１４４を使用して、蒸気の圧力、ゆえに温度を上昇させる。液密ケース１２０の中では、圧力が低下し、沸点を下げることで蒸気の供給を増加させる。水から蒸気になると１６００倍膨張することが知られている。ゆえに、加熱要素１４２の目的は、沸騰を誘発するのに必要な温度を維持することであって、蒸気の圧縮が熱発生の実質的な原因となる。
【００２１】
液密ケース１２０から圧縮器１４４へ蒸気が送られるように圧縮器１４４が配設され、こうしてペア状プレートアレイの内部では、蒸気の圧力（ゆえに温度）がおよそ１気圧以上、上昇する。少なくとも部分的に同時に、圧縮器１４４は液密ケース１２０の中の圧力の低下を誘発して、およそ１気圧、または略垂直プレート１２４の反対側で熱デルタを発生させる気圧より低い気圧で温度による蒸発を誘発する。熱デルタの結果、組織的な熱再循環が生じる。こうして圧縮器１４４は、液密ケース１２０の中の加圧雰囲気を調整する。
【００２２】
蒸留器１１０は、蒸留水流路１５２と導入源１４０の両方との流体連通状態にある逆流熱交換器１５４も含む。蒸留液流路１５２の蒸留水は蒸留器１１０によって高温になり、導入水１４０は、蒸留されたばかりの水より低い相対的周囲温度であるため、逆流熱交換器１５４では蒸留水が導入水を加熱して導入水が蒸留水を冷却する。
【００２３】
分離室１５６は、蒸留液流路１５２との連通状態にもある。分離室１５６は、再供給路１５８を通って蒸気を液密ケース１２０へ戻すように放出する一方で、導出開口部１３０から蒸留水を放出する。蒸留液ポンプ１６０は、蒸留水を分離室１５６から放出すること、および／または逆流熱交換器１５４に供給することを助ける。
【００２４】
複数の略垂直プレート１２４はさらに、ペア状の略垂直プレート１２４のアレイとして配設され、略垂直プレート１２４のペアは当接している。略垂直プレート１２４の当接ペアは対称的に形成された溝部を有し、溝部は結合して、略垂直プレート１２４の当接ペアの間に通路を形成する。
【００２５】
蒸留器１１０は、複数の略垂直プレート１２４を回転させるため複数の略垂直プレート１２４との機械的伝達状態にある回転モータ１５０も含む。図３に示されているように、回転モータ１５０は、プーリ１６６および垂直プレート心棒１６８を通して略垂直プレート１２４との機械的伝達状態にある。回転モータ１５０から垂直プレート心棒１６８へ運動を伝達する他の手段は、当該技術分野の当業者には周知であって、回転モータ１５０と垂直プレート心棒１６８との間で運動を伝達するこのような手段はすべて、本発明の範囲内であると考えられる。回転モータ１５０が起動すると略垂直プレート１２４の動きが開始し、その結果、略垂直プレート１２４が一定量の水により湿潤される。
【００２６】
蒸留器１１０は、マニホルド１２８の１個以上の出口ポート１３３との連通状態にあるバルブプレート１３１も含む。出口ポート１３３は、マニホルド１２８との連通状態にある何らかの流出口構造である。バルブプレート１３１は、複数の略垂直プレート１２４の水平回転サイクルの少なくとも一部分において、複数の垂直プレート１２４の中の蒸気圧を維持する。バルブプレート１３１はまた、指定のドエル回転角範囲またはいくつかのドエル回転角範囲において蒸気圧を開放し、これはマニホルド１２８からの蒸留液の排出を可能にして分離室１５６との連通を有効にする。バルブプレート１３１は、当該技術の当業者であれば認知できるような多様な設計を含む。複数の垂直プレート１２４の中の蒸気圧を維持することで蒸気圧の開放を可能にするすべてのバルブ設計および構造は、本開示の範囲内であると考えられる。
【００２７】
図４は、本発明の例示的な第二実施形態による、図３の蒸留器の一部分の斜視図である。蒸留器１１０は、複数の略垂直プレート１２４を含む。略垂直プレート１２４の各々の面に沿って、溝部１２６が形成されている。略垂直プレート１２４の各々にある溝部１２６の第１端部は、開口部１２５に近接している。複数の略垂直プレート１２４の開口部１２５には、少なくとも１本のマニホルド１２８が延在している。マニホルド１２８は、複数の溝部１２６の第１端部との流体連通状態にある。
【００２８】
蒸留器１１０は、複数のワイパブレード１６２も含む。クリーニングスクレーパとも呼ばれるワイパブレード１６２は概して、略垂直プレート１２４の面を拭き取るか削り取るいくつかの構造として特徴付けられる。各ワイパブレード１６２は、２枚の略垂直プレート１２４の一部分の間に配置されている。各ワイパブレード１６２は、少なくとも１枚の略垂直プレート１２４の表面の一部分をクリーニングして、蒸発により付着した堆積物を除去するように配置されている。ワイパブレード１６２は、ワイパブレード１６２の少なくとも一部分に粗表面も含む。粗表面は、複数の略垂直プレート１２４の面の表面仕上げを最適化して、結果的に略垂直プレート１２４の湿潤を向上させる。粗表面は、鋸歯状、摩擦強化面、そして剛性または可撓性の削りブレードを限定的でなく含むワイパブレード１６２の表面処理または設計形態を含む。粗表面は、略垂直プレート１２４の面を最適な湿潤のために維持する。
【００２９】
図５および図５Ａは、本発明の例示的な第二実施形態による、図３に示された蒸留器１１０の分解図である。蒸留器１１０は、装着可能なケース上部１２０Ａとケース底部１２０Ｂとにより形成される液密ケース１２０を含む。液密ケース１２０の中では、略水平軸上に複数の略垂直プレート１２４が整列されている。略垂直プレートの各々の少なくとも一部分が、液密ケース１２０の内部の水に浸漬されている。略垂直プレート１２４の複数の開口部１２５には、少なくとも１本のマニホルド１２８が延在している。蒸留器１１０の台部としてスタンド１２９が使用されてもよい。
【００３０】
蒸留器１１０は、マニホルド１２８の第１端部との流体連通状態にあるとともに、流管１４６を介して液密ケース１２０とも別の流体連通状態にある圧縮器１４４も含む。圧縮器１４４は、システム制御モータ１４８によって制御され、複数の脚部１３９により支持されている。圧縮器１４４は、マニホルド１２８を通って収集室１６４へ流体を流入させる。圧縮器１４４は、流管１４６を介した液密ケース１２０からの蒸気を利用して、マニホルド１２８を通り収集室１６４へ流体を流入させる。蒸留器１１０は、複数の略垂直プレート１２４との機械的伝達状態にあるバルブ１７０を含む。また蒸留器１１０は、複数の略垂直プレート１２４を回転させるため複数の略垂直プレート１２４との機械的伝達状態にある回転モータ１５０も含む。
【００３１】
図６は、本発明の例示的な第二実施形態による上述の蒸留器１１０を利用する蒸留方法を示す流れ図２００である。流れ図のプロセス説明またはブロックは、プロセスの特定の論理的機能を実行させるための一つ以上の命令を含むモジュール、区分、コード部分、またはステップを表すものとして理解されるべきであり、本発明の技術分野の当業者には理解されるように、関係する機能に応じて、ほぼ同時に、または逆の順序を含めて図示または説明したものとは別の順序で機能が実行される代替的実行例が本発明の範囲に含まれることに注意すべきである。
【００３２】
ブロック２０２に示されているように、液密ケース１２０に液体が導入される。液体は、液密ケース１２０の中で加熱される（ブロック２０４）。略水平軸１１４に沿って整列された複数の略垂直プレート１２４が液密ケース１２０の中で回転し、略垂直プレート１２４の各々の少なくとも一部分が液密ケース１２０の中の液体に浸漬され、略垂直プレート１２４の各々は開口部１２５を有する（ブロック２０６）。略垂直プレート１２４の各々に沿って形成された溝部に、流体が収集される（ブロック２０８）。収集された流体は、溝部から、略垂直プレート１２４の開口部１２５を横切る少なくとも１本のマニホルド１２８へ送られる（ブロック２１０）。マニホルド１２８から流体が導出される（ブロック２１２）。この方法は、流体による略垂直プレート１２４の湿潤を最適化するため略垂直プレート１２４の面を拭き取るか削り取るステップを含んでもよい。
【００３３】
上述した本発明の実施形態、特に「好適な」実施形態は、発明の原理を明確に理解するために提示されただけの可能な実行例に過ぎないことが強調されるべきである。発明の趣旨および原理を実質的に逸脱することなく、上述した発明の実施形態に多くの変更および変形が加えられてもよい。このような変形および変更は、本開示および本発明の範囲に含まれて以下の請求項により保護されるものとする。
【符号の説明】
【００３４】
１０，１１０  蒸留器
１２          排水パン
１４，１１４  略水平軸
１６          蒸気室
２０，１２０  液密ケース
２４，１２４  略垂直プレート
２５，１２５  開口部
２６          溝部
２８，１２８  マニホルド
３０，１３０  導出開口部
１２０Ａ      ケース上部
１２０Ｂ      ケース底部
１２６        溝部の第１端部
１２９        スタンド
１３１        バルブプレート
１３３        出口ポート
１３９        脚部
１４０        導入源
１４２        加熱要素
１４４        圧縮器
１４６        流管
１４８        システム制御モータ
１５０        回転モータ
１５２        蒸留液流路
１５４        逆流熱交換器
１５６        分離室
１５８        再供給路
１６０        蒸留液ポンプ
１６２        ワイパブレード
１６４        収集室
１６６        プーリ
１６８        垂直プレート心棒
１７０        バルブ
【図１】
2012505751.tif 000003
【図２】
2012505751.tif 000004
【図３】
2012505751.tif 000005
【図４】
2012505751.tif 000006
【図５】
2012505751.tif 000007
【図６】
2012505751.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成23年6月17日(2011.6.17)
【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】
液密ケースと、
前記液密ケースへ一定量の水を導入するため前記液密ケースに接続された導入源と、
前記液密ケースの中で前記一定量の水の少なくとも一部分との熱伝達状態にある加熱要素と、
前記液密ケースの中で略水平軸上に整列された複数の略垂直プレートであって、前記略垂直プレートの各々の少なくとも一部分が、前記液密ケースの内部の前記一定量の水に浸漬され、前記略垂直プレートの各々が開口部を有する、複数の略垂直プレートと、
前記略垂直プレートの各々に沿って形成された溝部であって、前記略垂直プレートの各々にある前記溝部の第１端部が前記開口部に近接している、溝部と、
１個以上の出口ポートを有する少なくとも１本のマニホルドであって、複数の前記略垂直プレートの前記開口部に延在するマニホルドであり、複数の前記溝部の前記第１端部との流体連通状態にあるマニホルドと、
前記液密ケースに形成された導出開口部であって、前記マニホルドとの流体連通状態に配設された導出開口部と、
を包含する蒸留器。
【請求項２】
前記複数の略垂直プレートがさらに、ペア状の略垂直プレートのアレイを包含し、前記略垂直プレートのペアが当接し、前記略垂直プレートの前記当接ペアが、対称的に形成された溝部を有し、前記溝部が前記略垂直プレートの前記当接ペアの間に通路を形成する、請求項１の蒸留器。
【請求項３】
さらに、前記マニホルドの第１端部との流体連通状態にあるとともに、前記液密ケースとの別の流体連通状態にある圧縮器を包含する、請求項１の蒸留器。
【請求項４】
さらに、
前記マニホルドの第２端部との流体連通状態にある収集室であって、前記圧縮器が前記マニホルドを通って前記収集室へ流体を流入させる、収集室と、
前記収集室との連通状態にある、蒸留水を放出するための蒸留液流路と、
前記蒸留水流路と前記導入源の両方との流体連通状態にある逆流熱交換器であって、前記蒸留液流路の前記蒸留水が前記蒸留器により高温であって前記導入水が相対的周囲温度であるため、逆流熱交換器において前記蒸留水が前記導入水を加熱して前記導入水が前記蒸留水を冷却する、逆流熱交換器と、
を包含する、請求項３の蒸留器。
【請求項５】
さらに、前記略垂直プレートの各々に打抜き加工された複数のくぼみを包含する、請求項１の蒸留器。
【請求項６】
さらに複数のワイパブレードであって、２枚の前記略垂直プレートの一部分の間に各々が配置されるワイパブレードと、
前記複数のワイパブレードの少なくとも一部分における粗表面と露出エッジ処理の少なくとも一方であって、前記粗表面および前記エッジ処理が前記複数の略垂直プレートの表面仕上げを最適化する、粗表面と露出エッジ処理の少なくとも一方と、
を包含する、請求項１の蒸留器。
【請求項７】
さらに、前記複数の略垂直プレートを回転させるため前記複数の略垂直プレートとの機械的伝達状態にある回転モータを包含する、請求項１の蒸留器。
【請求項８】
さらに、前記略垂直プレートの各々の表面仕上げを包含し、前記略垂直プレートの各々への前記一定量の水の付着を前記表面仕上げが最適化し、前記略垂直プレートの各々の前記表面仕上げが、コーティング、化学的処理、レーザエッチング、研磨、および打抜き加工ダイのうち少なくとも一つにより形成される、請求項１の蒸留器。
【請求項９】
さらに、
前記蒸留液流路との連通状態にある分離室であって、前記収集室から受け取った一定量の蒸気を前記液密ケースへ放出する分離室と、
前記少なくとも１本のマニホルドの前記１個以上の出口ポートとの連通状態にあるバルブプレートであって、水平回転サイクルの少なくとも一部分において、前記複数の略垂直プレートの中の蒸気圧を維持し、少なくとも一つの指定のドエル回転角範囲において前記蒸気圧を開放することで、前記少なくとも１本のマニホルドからの蒸留液の排出を可能にして前記分離室との連通を有効にする、バルブプレートと、
を包含する、請求項４の蒸留器。
【請求項１０】
蒸留のための方法であって、
液密ケースへ液体を導入するステップと、
前記液密ケースの中の前記液体を加熱するステップと、
前記液密ケースの中で略水平軸上に整列された複数の略垂直プレートを回転させるステップであって、前記略垂直プレートの各々の少なくとも一部分が、前記液密ケースの内部の前記液体に浸漬され、前記略垂直プレートの各々が開口部を有するステップと、
前記略垂直プレートの各々に沿って形成された溝部に流体を収集するステップと、
前記溝部から、前記略垂直プレートの前記開口部を横切る少なくとも１本のマニホルドへ、前記収集された流体を供給するステップと、
前記マニホルドから流体を導出するステップと、
を包含する方法。
【国際調査報告】
2012505751.tif 000009
2012505751.tif 000010