Дистилляционное устройство

Дистилляционное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Настоящее изобретение относится к дистилляционному устройству.

Уровень техники

[0002] Существует известное дистилляционное устройство, в котором используется процесс дистилляции. Например, патентный документ 1 описывает разделительный технологический модуль, включающий сепаратор, компрессор, теплообменник и холодильник. Сепаратор разделяет впускаемую текучую среду, включающую первый компонент и второй компонент, который отличается от первого компонента, на первую выпускаемую текучую среду, включающую первый компонент, и вторую выпускаемую текучую среду, включающую второй компонент. Компрессор сжимает первую выпускаемую текучую среду, отделяемую сепаратором. Теплообменник обеспечивает осуществление теплообмена между первой выпускаемой текучей средой, сжимаемой компрессором, и второй выпускаемой текучей средой, отделяемо сепаратором. Холодильник охлаждает первую выпускаемую текучую среду после осуществления теплообмена в теплообменнике. Первая выпускаемая текучая среда, которая вытекает из холодильника, и вторая выпускаемая текучая среда, которая вытекает из теплообменника, соответственно, возвращаются в сепаратор.

[0003] В данном разделительном технологическом модуле тепловая энергия первой выпускаемой текучей среды, которая вытекает из сепаратора, поступает в теплообменник, и в результате этого вторая выпускаемая текучая среда, которая вытекает из сепаратора, нагревается в теплообменнике. Таким образом, уменьшение тепловой энергии (сбережение энергии), которая требуется для нагревания второй выпускаемой текучей среды, достигается посредством эффективного использования тепловой энергии первой выпускаемой текучей среды.

[0004] В разделительном технологическом модуле, который описывается в патентном документе 1, первая выпускаемая текучая среда, которая вытекает из сепаратора, сжимается компрессором, а затем вводится в теплообменник, и в результате этого собирается тепловая энергия первой выпускаемой текучей среды. Таким образом, когда первая выпускаемая текучая среда включает, в качестве первого компонента, такой компонент, непосредственное сжатие которого оказывается затруднительным (например, компонент, который становится чрезвычайно неустойчивым в условиях высокого давления, или компонент, который набухает в гидрозащите компрессора), использование данного разделительного технологического модуля оказывается затруднительным.

[0005] В дистилляционной установке, которая описывается в патентном документе 2, тепловая энергия пара из верхней части колонны поступает в испарительный резервуар посредством использования тепловой насос. Таким образом, в дистилляционной установке, которую описывает патентный документ 2, тепловая энергия текучей среды, которая вытекает из верхней части колонны (сепаратора), косвенно собирается с помощью теплового насоса без непосредственного сжатия текучей среды в компрессоре.

[0006] В дистилляционном устройстве, которое описывается в патентном документе 3, тепловая энергия пара из верхней части колонны косвенно собирается дистилляционным ребойлером за счет использования теплового насоса, в котором в качестве среды используется вода. Патентный документ 3 описывает, что регулирование нагрузки теплового насоса осуществляется посредством изменения степени открывания обводной линии компрессора и впускной лопатки или посредством изменения скорости вращения компрессора.

[0007] Хотя в дистилляционном устройстве, которое описывается в патентном документе 3, осуществляется регулирование нагрузки теплового насоса, отсутствует ограничение степени этого регулирования. Другими словами, в дистилляционном устройстве, которое описывается в патентном документе 3, оказывается затруднительным гибкое устранение колебаний скорости потока текучей среды, которая вытекает из верхней части сепаратора.

Список цитируемой литературы

Патентная литература

[0008] Патентный документ 1: публикация японской нерассмотренной патентной заявки № 2012-045449

Патентный документ 2: публикация японской нерассмотренной патентной заявки № 2000-051602

Патентный документ 3: публикация японской рассмотренной патентной заявки № H06-009641 (1994 г.)

Сущность изобретения

[0009] Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить дистилляционное устройство, работающее таким образом, что даже когда первая выпускаемая текучая среда, которая вытекает из сепаратора, включает компонент, непосредственное сжатие которого оказывается затруднительным, оно становится способным эффективно собирать тепловую энергию первой выпускаемой текучей среды и способным эффективно собирать тепловую энергию первой выпускаемой текучей среды в зависимости от колебаний скорости потока первой выпускаемой текучей среды.

[0010] Дистилляционное устройство согласно аспекту настоящего изобретения включает: сепаратор, который разделяет впускаемую текучую среду, включающую первый компонент и второй компонент, на первую выпускаемую текучую среду, включающую первый компонент, и вторую выпускаемую текучую среду, включающую второй компонент; холодильник для охлаждения первой выпускаемой текучей среды, которая вытекает из сепаратора; нагреватель для нагревания второй выпускаемой текучей среды, которая вытекает из сепаратора; и теплосборный контур, который включает рабочую среду и передает тепловую энергию, полученную от первой выпускаемой текучей среды в результате теплообмена рабочей среды с первой выпускаемой текучей средой в холодильнике, второй выпускаемой текучей среде в результате теплообмена рабочей среды со второй выпускаемой текучей средой в нагревателе. Теплосборный контур включает: циркуляционный канал, который соединяет холодильник и нагреватель и обеспечивает циркуляцию рабочей среды; компрессор, который сжимает рабочую среду после того, как она получает тепловую энергию от первой выпускаемой текучей среды посредством осуществления теплообмена с первой выпускаемой текучей средой в холодильнике; расширительный механизм, который расширяет рабочую среду после того, как она передает тепловую энергию второй выпускаемой текучей среде посредством осуществления теплообмена со второй выпускаемой текучей средой в нагревателе; резервуарную секцию, присоединенную к циркуляционному каналу и способную сохранять рабочую среду в жидком состоянии; и регулирующую циркулирующее количество секцию, которая регулирует циркулирующее количество, которое представляет собой полное количество рабочей среды, циркулирующей в циркуляционном канале. Регулирующая циркулирующее количество секция регулирует вытекающее в циркуляционный канал количество рабочей среды, которое содержится в резервуарной секции, или втекающее в резервуарную секцию количество рабочей среды, которое циркулирует в циркуляционном канале, таким образом, что циркулирующее количество увеличивается или уменьшается в зависимости от увеличения или уменьшения скорости потока первой выпускаемой текучей среды.

Краткое описание чертежей

[0011] [Фиг. 1] Фиг. 1 представляет диаграмму, иллюстрирующую общий вид конфигурации дистилляционного устройства согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

[Фиг. 2] Фиг. 2 представляет технологическую схему, иллюстрирующую процедуру работы блока управления дистилляционного устройства, проиллюстрированного на фиг. 1.

[Фиг. 3] Фиг. 3 представляет диаграмму, иллюстрирующую общий вид конфигурации дистилляционного устройства согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

[Фиг. 4] Фиг. 4 представляет технологическую схему, иллюстрирующую процедуру работы блока управления в процессе включения теплосборного контура в дистилляционном устройстве, проиллюстрированном на фиг. 3.

[Фиг. 5] Фиг. 5 представляет технологическую схему, иллюстрирующую процедуру работы блока управления в процессе выключения теплосборного контура в дистилляционном устройстве, проиллюстрированном на фиг. 3.

Описание вариантов осуществления

[0012] Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения подробно разъясняются ниже со ссылкой на чертежи.

[0013] (Первый вариант осуществления)

Дистилляционное устройство согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения разъясняется со ссылкой на фиг. 1 и фиг. 2.

[0014] Как проиллюстрировано на фиг. 1, дистилляционное устройство включает сепаратор 22, холодильник 24, в котором охлаждается первая выпускаемая текучая среда, которая вытекает из сепаратора 22, нагреватель 26, в котором нагревается вторая выпускаемая текучая среда, которая вытекает из сепаратора 22, и теплосборный контур 30. Дистилляционное устройство представляет собой устройство, способное косвенно передавать тепловую энергию первой выпускаемой текучей среды, имеющей относительно низкую температуру, второй выпускаемой текучей среде, имеющей относительно высокую температуру, посредством рабочей среды.

[0015] Сепаратор 22 разделяет впускаемую текучую среду, включающую первый компонент и второй компонент, который отличается от первого компонента, на первую выпускаемую текучую среду, включающую первый компонент, и вторую выпускаемую текучую среду, включающую второй компонент. Например, первая выпускаемая текучая среда представляет собой дистиллированный поток (жидкий дистиллят), включающий, в качестве первого компонента, множество веществ, имеющих низкую температуру кипения (высокую летучесть). Вторая выпускаемая текучая среда представляет собой донную фракцию колонны, включающую, в качестве второго компонента, множество веществ, имеющих более высокую температуру кипения, чем температура кипения первого компонента (имеющих менее высокую летучесть, чем летучесть первого компонента). Следует отметить, что впускаемая текучая среда втекает в сепаратор 22 через впускной канал 11. первая выпускаемая текучая среда втекает в холодильник 24 через выпускной канал 12. Вторая выпускаемая текучая среда втекает в нагреватель 26 через выпускной канал 15.

[0016] Холодильник 24 обеспечивает теплообмен, который осуществляют первая выпускаемая текучая среда и рабочая среда в теплосборном контуре 30, и в результате этого первая выпускаемая текучая среда охлаждается. Часть первой выпускаемой текучей среды, которая охлаждается в процессе теплообмена с рабочей средой в холодильнике 24, выпускается в окружающую среду через выпускной канал 13. Оставшаяся часть возвращается в верхнюю часть сепаратора 22 через вторичный впускной канал 14. Согласно данному варианту осуществления, холодильник 24 имеет такую конфигурацию, что он оказывается способным направлять охлаждающую среду (охлаждающую воду и т. д.) в холодильник 24 из внешнего источника охлаждения (не проиллюстрирован на чертеже). В частности, холодильник 24 включает содержащий охлаждающую среду канал 25, способный присоединяться к подающему охлаждающую среду каналу (не проиллюстрирован на чертеже) для направления охлаждающей среды из источника охлаждения в холодильник 24. Содержащий охлаждающую среду канал 25 включает соединительную секцию 25a, способную присоединяться к подающему охлаждающую среду каналу. Таким образом, согласно данному варианту осуществления, первая выпускаемая текучая среда может охлаждаться как рабочей средой, так и охлаждающей средой в холодильнике 24. Однако содержащий охлаждающую среду канал 25 может отсутствовать.

[0017] Нагреватель 26 обеспечивает теплообмен, в котором участвуют вторая выпускаемая текучая среда и рабочая среда теплосборного контура 30, и в результате этого нагревается вторая выпускаемая текучая среда. Часть второй выпускаемой текучей среды, которая нагревается посредством теплообмена с рабочей средой в нагревателе 26, выпускается в окружающую среду через выпускной канал 16. оставшаяся часть возвращается в нижнюю часть сепаратора 22 через вторичный впускной канал 17. Согласно данному варианту осуществления, нагреватель 26 имеет такую конфигурацию, что он оказывается способным направлять нагревающую среду (поток и т. д.) в нагреватель 26 из внешнего источника нагревания (не проиллюстрирован на чертеже). В частности, нагреватель 26 включает содержащий нагревающую среду канал 27, способный присоединяться к подающему нагревающую среду каналу (не проиллюстрирован на чертеже) для направления нагревающей среды из источника нагревания в нагреватель 26. Содержащий нагревающую среду канал 27 включает соединительную секцию 27a, которая способна присоединяться к подающему нагревающую среду каналу. Таким образом, согласно данному варианту осуществления, вторая выпускаемая текучая среда может нагреваться как рабочей средой, так и нагревающей средой в нагревателе 26. Однако содержащий нагревающую среду канал 27 может отсутствовать.

[0018] Теплосборный контур 30 представляет собой контур, который передает тепловую энергию, полученную от первой выпускаемой текучей среды рабочей средой в процессе теплообмена рабочей среды с первой выпускаемой текучей средой в холодильнике 24, второй выпускаемой текучей среде в процессе теплообмена рабочей среды со второй выпускаемой текучей средой в нагревателе 26. Таким образом, теплосборный контур 30 функционирует в качестве так называемого теплового насоса, который передает тепло от первой выпускаемой текучей среды, имеющий относительно низкую температуру, второй выпускаемой текучей среде, имеющий относительно высокую температуру, посредством рабочей среды. В частности, теплосборный контур 30 включает циркуляционный канал 32, в котором циркулирует рабочая среда, компрессор 34, который сжимает рабочую среду, и расширительный механизм 36, который расширяет рабочую среду.

[0019] Циркуляционный канал 32 последовательно соединяет холодильник 24, компрессор 34, нагреватель 26, и расширительный механизм 36 в данной последовательности без присоединения к каналу, в котором протекают первая выпускаемая текучая среда и вторая выпускаемая текучая среда. Разделяющий газовую и жидкую фазы сепаратор 37 устанавливается в части между холодильником 24 и компрессором 34 в циркуляционном канале 32. Следует отметить, что разделяющий газовую и жидкую фазы сепаратор 37 может отсутствовать.

[0020] Компрессор 34 устанавливается в части, расположенной ниже по потоку относительно холодильника 24 и выше по потоку относительно нагревателя 26 в циркуляционном канале 32. Компрессор 34 сжимает рабочую среду, которая в газообразном состоянии вытекает из холодильника 24, и в результате этого повышается температура. Рабочая среда в газообразном состоянии, которая вытекает из компрессора 34, втекает в нагреватель 26 и осуществляет теплообмен со второй выпускаемой текучей средой в нагревателе 26, и в результате этого она переходит в жидкое состояние.

[0021] Расширительный механизм 36 устанавливается в части, расположенной ниже по потоку относительно нагревателя 26 и выше по потоку относительно холодильника 24 в циркуляционном канале 32. Расширительный механизм 36 расширяет рабочую среду в жидком состоянии, которая вытекает из нагревателя 26, и в результате этого снижается давление. Рабочая среда в жидком состоянии, которая вытекает из расширительного механизма 36, втекает в холодильник 24 и осуществляет теплообмен с первой выпускаемой текучей средой в холодильнике 24, и в результате этого она переходит в газообразное состояние.

[0022] Как разъясняется выше, в дистилляционном устройстве тепловая энергия первой выпускаемой текучей среды, которая вытекает из сепаратора 22, не передается непосредственно второй выпускаемой текучей среде самой первой выпускаемой текучей средой, но косвенно передается второй выпускаемой текучей среде посредством рабочей среды циркулирующий в циркуляционном канале 32. В частности, тепловая энергия первой выпускаемой текучей среды собирается рабочей средой в процессе теплообмена с первой выпускаемой текучей средой и рабочей средой в холодильнике 24 и после этого передается второй выпускаемой текучей среде в процессе теплообмена рабочей среды и второй выпускаемой текучей среды в нагревателе 26. Таким образом, в дистилляционном устройстве первая выпускаемая текучая среда сама не сжимается в компрессоре 34 в качестве среды, обеспечивающей обмен тепловой энергией, рабочая среда циркулирующий в циркуляционном канале 32 сжимается в компрессоре 34 в качестве теплообменной среды. Таким образом, даже когда первая выпускаемая текучая среда включает в качестве первого компонента такой компонент, непосредственное сжатие которого оказывается затруднительным, становится возможным эффективный сбор тепловой энергии первой выпускаемой текучей среды посредством рабочей среды (уменьшение передачи тепловой энергии нагревателю 26).

[0023] Другими словами, в дистилляционном устройстве эффективный сбор тепловой энергии первой выпускаемой текучей среды достигается посредством простой установки единственного компрессора 34 и единственного расширительного механизма 36 по отношению к циркуляционному каналу 32.

[0024] Теплосборный контур 30 согласно данному варианту осуществления дополнительно включает приспособление, которое увеличивает и уменьшает, согласно увеличению и уменьшению скорости потока первой выпускаемой текучей среды, полное количество (далее называется термином "циркулирующее количество") рабочей среды, которая циркулирует в циркуляционном канале 32. В дистилляционном устройстве, когда колеблется скорость потока первой выпускаемой текучей среды, вытекающей из сепаратора 22, также колеблется тепловая энергия, которую рабочая среда может получать от первой выпускаемой текучей среды в холодильнике 24. Таким образом, оказывается возможным более эффективный сбор тепловой энергии первой выпускаемой текучей среды посредством увеличения и уменьшения циркулирующего количества рабочей среды, которая представляет собой среду, обеспечивающую обмен тепловой энергией, согласно увеличению и уменьшению скорости потока первой выпускаемой текучей среды. В частности, теплосборный контур 30 согласно данному варианту осуществления дополнительно включает резервуарную секцию 40, присоединенную к циркуляционному каналу 32, и регулирующую циркулирующее количество секцию 50, способную регулировать циркулирующее количество рабочей среды, циркулирующей в циркуляционном канале 32.

[0025] Резервуарная секция 40 включает резервуарный канал 42, присоединенный к циркуляционному каналу 32, и резервуар 44, установленный в резервуарном канале 42.

[0026] Резервуарный канал 42 присоединяется к циркуляционному каналу 32, который проходит параллельно части, где рабочая среда в жидком состоянии протекает в циркуляционном канале 32. В частности, расположенная выше по потоку концевая часть, резервуарного канала 42 присоединяется к части расположенной ниже по потоку относительно нагревателя 26 и расположенной выше по потоку относительно расширительного механизма 36 в циркуляционном канале 32. С другой стороны, к расположенной ниже по потоку концевой части резервуарного канала 42 присоединяется часть между соединительной секцией циркуляционного канала 32 и расположенной выше по потоку концевой частью резервуарного канала 42, и расширительный механизм 36, в циркуляционном канале 32. Таким образом, согласно данному варианту осуществления, рабочая среда в жидком состоянии, которая конденсируется в процессе теплообмена со второй выпускаемой текучей средой в нагревателе 26, содержится в резервуарном канале 42.

[0027] Резервуар 44 сохраняет рабочую среду в жидком состоянии. В резервуаре 44 находится детектор 44a, способный измерять количество жидкой рабочей среды, содержащейся в резервуаре 44. Рабочая среда в жидком состоянии, которую отделяет разделяющий газовую и жидкую фазы сепаратор 37, втекает в резервуар 44 через канал 38.

[0028] Регулирующая циркулирующее количество секция 50 увеличивает и уменьшает циркулирующее количество в циркуляционном канале 32 согласно увеличение и уменьшение скорости потока первой выпускаемой текучей среды. В частности, регулирующая циркулирующее количество секция 50 регулирует вытекающее в циркуляционный канал 32 количество рабочей среды, которое содержится в резервуарном канале 42 и резервуаре 44, или втекающее в резервуарный канал 42 и резервуар 44 количество рабочей среды, циркулирующей в циркуляционном канале 32, таким образом, что циркулирующее количество увеличивается или уменьшается в зависимости от увеличения или уменьшения скорости потока первой выпускаемой текучей среды. Согласно данному варианту осуществления, регулирующая циркулирующее количество секция 50 включает датчик скорости потока 18, первый двухпозиционный клапан 51, второй двухпозиционный клапан 52, первый насос 53, второй насос 54 и блок управления 55.

[0029] Датчик скорости потока 18 представляет собой датчик, способный измерять скорость потока первой выпускаемой текучей среды. Согласно данному варианту осуществления, датчик скорости потока 18 устанавливается в выпускном канале 12, который соединяет сепаратор 22 и холодильник 24. Однако датчики скорости потока 18 могут устанавливаться как в выпускном канале 13, через который первая выпускаемая текучая среда выпускается из холодильника 24 в окружающую среду, так и во вторичном впускном канале 14, через который возвращается в сепаратор 22 первая выпускаемая текучая среда, вытекающая из холодильника 24. В данном случае скорость потока первой выпускаемой текучей среды вычисляется на основании суммы результатов измерения датчиков скорости потока 18.

[0030] Первый двухпозиционный клапан 51 устанавливается в части, расположенной выше по потоку относительно части, в которой находится резервуар 44 в резервуарном канале 42. Второй двухпозиционный клапан 52 устанавливается в части, расположенной ниже по потоку относительно части, в которой находится резервуар 44 в резервуарном канале 42. Первый двухпозиционный клапан 51 и второй двухпозиционный клапан 52 являются закрытыми, и в результате этого часть между первым двухпозиционным клапаном 51 и вторым двухпозиционным клапаном 52 в резервуарном канале 42 отсекается от циркуляционного канала 32.

[0031] Первый насос 53 устанавливается в части между первым двухпозиционным клапаном 51 и резервуаром 44 в резервуарном канале 42. Первый насос 53 сжимает рабочую среда в жидком состоянии до заданного давления и направляет рабочую среду ниже по потоку (в сторону резервуара 44) относительно первого насоса 53 в резервуарном канале 42. Таким образом, первый насос 53 представляет собой насос, под действием которого рабочая среда в жидком состоянии из циркуляционного канала 32 втекает в резервуарный канал 42 и резервуар 44. Следует отметить, что первый насос 53 может быть установлен в части, расположенной выше по потоку относительно первого двухпозиционного клапана 51 в резервуарном канале 42.

[0032] Второй насос 54 устанавливается в части между резервуаром 44 и вторым двухпозиционным клапаном 52 в резервуарном канале 42. Второй насос 54 сжимает рабочую среду в жидком состоянии до заданного давления и направляет рабочую среду вниз по потоку (в сторону второго двухпозиционного клапана 52) относительно второй насос 54 в резервуарном канале 42. Таким образом, второй насос 54 представляет собой насос, под действием которого рабочая среда в жидком состоянии из резервуарного канала 42 и резервуара 44 вытекает в циркуляционный канал 32. Следует отметить, что второй насос 54 может быть установлен в части, расположенной ниже по потоку относительно второго двухпозиционного клапана 52 в резервуарном канале 42.

[0033] В качестве первого насоса 53 и второго насоса 54 используется центробежный насос, включающий рабочее колесо в качестве ротор, шестеренчатый насос, в котором ротор состоит из пары шестерен, и т. д. Первый насос 53 и второй насос 54, соответственно, имеют такую конфигурацию, которая обеспечивает работу при любой скорости вращения.

[0034] К блоку управления 55 присоединяются датчик скорости потока 18, первый двухпозиционный клапан 51, второй двухпозиционный клапан 52, первый насос 53, второй насос 54, детектор 44a и компрессор 34. Блок управления 55 регулирует открывание и закрывание двухпозиционных клапанов 51 и 52, скорости вращения насосов 53 и 54, а также скорость вращения компрессора 34, чтобы циркулирующее количество увеличивалось, когда увеличивается скорость потока первой выпускаемой текучей среды (результат измерения датчика скорости потока 18), циркулирующее количество уменьшалось, когда уменьшается скорость потока первой выпускаемой текучей среды.

[0035] Процедура работы блока управления 55 разъясняется со ссылкой на фиг. 2.

[0036] Когда дистилляционное устройство приводится в действие, блок управления 55 измеряет результат измерения датчика скорости потока 18 (стадия ST11) и определяет, на основании результата измерения, стандартное значение (далее называется термином "пороговое значение Q_L-SV") циркулирующего количества циркулирующей рабочей среды в циркуляционном канале 32 (стадия ST12). Пороговое значение Q_L-SV представляет собой количество, в котором рабочая среда способна принимать максимально возможное количество тепловой энергии от первой выпускаемой текучей среды в холодильнике 24. Пороговое значение Q_L-SV желательно представляет собой количество, в котором рабочая среда осуществляет теплообмен практически только скрытого тепла с первой выпускаемой текучей средой в холодильнике 24 (рабочая среда в жидком состоянии втекает в холодильник 24 и вытекает из холодильника 24 в газообразном состоянии, в котором рабочая среда не является перегретой или является незначительно перегретой). Согласно данному варианту осуществления, в блоке управления 55 заблаговременно содержится информация в отношении оптимального порогового значения Q_L-SV, которому соответствует результат измерения датчика скорости потока 18. Блок управления 55 определяет пороговое значение Q_L-SV, соответствующее результату измерения, с использованием данной информации.

[0037] После этого блок управления 55 определяет скорость вращения компрессора 34 таким образом, что циркулирующее количество рабочей среды, циркулирующей в циркуляционном канале 32, может составлять пороговое значение Q_L-SV (стадия ST13).

[0038] Степень нагревания второй выпускаемой текучей среды в нагревателе 26 иногда оказывается недостаточной только за счет количества тепла, передаваемого нагревателю 26 посредством рабочей среды. В данном случае блок управления 55 определяет скорость потока нагревающей среды, которая поступает в содержащий нагревающую среду канал 27 из внешнего источника, чтобы компенсировать эту недостаточность (стадия ST14). Аналогичным образом, степень охлаждения первой выпускаемой текучей среды в холодильнике 24 иногда оказывается недостаточной только за счет количества тепла, получаемого из холодильника 24 посредством рабочей среды. В данном случае блок управления 55 определяет скорость потока охлаждающей среды, которая поступает в содержащий охлаждающую среду канал 25 из внешнего источника, чтобы компенсировать эту недостаточность (стадия ST15).

[0039] После этого блок управления 55 измеряет содержащееся количество Q_VS-PV рабочей среды в резервуаре 44 на основании результата измерения детектора 44a и вычитает содержащееся количество Q_VS-PV из полного количества Q_total рабочей среды, которое измеряется заблаговременно, и в результате этого вычисляется присутствующее циркулирующее количество Q_L-PV, которое представляет собой циркулирующее количество рабочей среды, циркулирующей в циркуляционном канале 32 в данный момент времени (стадия ST16).

[0040] После этого блок управления 55 определяет, является ли присутствующее циркулирующее количество Q_L-PV циркуляционного канала 32 недостаточном, то есть является ли значение, полученное путем вычитания содержащегося количества Q_VS-PV из полного количества Q_total рабочей среды, меньше, чем пороговое значение Q_L-SV (стадия ST17).

[0041] В результате этого, когда присутствующее циркулирующее количество Q_L-PV является недостаточным (положительный ответ на стадии ST17), блок управления 55 закрывает первый двухпозиционный клапан 51, останавливает первый насос 53, регулирует скорость вращения второго насоса 54 и открывает второй двухпозиционный клапан 52 (стадия ST18). Затем рабочая среда в жидком состоянии, которая содержится в резервуарном канале 42 и резервуаре 44, вытекает в циркуляционный канал 32. Следовательно, циркулирующее количество рабочей среды в циркуляционном канале 32 увеличивается. После этого блок управления 55 осуществляет возврат на стадию ST11.

[0042] С другой стороны, когда присутствующее циркулирующее количество Q_L-PV не является недостаточный (отрицательный ответ на стадии ST17), блок управления 55 определяет, является ли избыточным присутствующее циркулирующее количество Q_L-PV, то есть является ли значение, получаемое путем вычитания содержащегося количества Q_VS-PV из полного количества Q_total рабочей среды, больше, чем пороговое значение Q_L-SV (стадия ST19).

[0043] В результате, когда присутствующее циркулирующее количество Q_L-PV является избыточным (положительный ответ на стадии ST19), блок управления 55 открывает первый двухпозиционный клапан 51, регулирует скорость вращения первого насоса 53, останавливает второй насос 54 и закрывает второй двухпозиционный клапан 52 (стадия ST20). После этого рабочая среда в жидком состоянии втекает в резервуарный канал 42 и резервуар 44 из циркуляционного канала 32. Следовательно, циркулирующее количество рабочей среды в циркуляционном канале 32 уменьшается. После этого, блок управления 55 осуществляет возврат на стадию ST11.

[0044] С другой стороны, когда присутствующее циркулирующее количество Q_L-PV не является избыточным (отрицательный ответ на стадии ST19), то есть когда присутствующее циркулирующее количество Q_L-PV и пороговое значение Q_L-SV совпадают друг с другом, блок управления 55 непосредственно осуществляет возврат на стадию ST11.

[0045] Как разъясняется выше, в дистилляционном устройстве, даже когда возникают колебания скорости потока первой выпускаемой текучей среды, которая вытекает из сепаратора 22, оказывается возможным эффективный сбор тепловой энергии первой выпускаемой текучей среды согласно данным колебаниям. Таким образом, поскольку устройство включает резервуарную секцию 40 (резервуарный канал 42 и резервуар 44) и регулирующую циркулирующее количество секцию 50, даже когда тепловая энергия, которая может приниматься от первой выпускаемой текучей среды согласно увеличению и уменьшению скорости потока первой выпускаемой текучей среды, тепловая энергия первой выпускаемой текучей среды эффективно собирается согласно колебаниям скорости потока.

[0046] Согласно данному варианту осуществления, поскольку циркулирующее количество увеличивается или уменьшается в зависимости от увеличения или уменьшения скорости потока первой выпускаемой текучей среды (результат измерения датчика скорости потока 18), эффективность сбора тепловой энергии первой выпускаемой текучей среды дополнительно повышается. В частности, когда циркулирующее количество увеличивается, таким образом, когда первый двухпозиционный клапан 51 является закрытым и второй двухпозиционный клапан 52 является открытым, второй насос 54 приводится в действие таким образом, что упрощается вытекание рабочей среды из резервуарного канала 42 и резервуара 44 в циркуляционный канал 32. С другой стороны, когда циркулирующее количество уменьшается, таким образом, когда первый двухпозиционный клапан 51 является открытым и второй двухпозиционный клапан 52 является закрытым, первый насос 53 приводится в действие таким образом, что упрощается поступление рабочей среды в резервуарный канал 42 и резервуар 44 из циркуляционного канала 32. Таким образом, циркулирующее количество увеличивается или уменьшается в зависимости от увеличения или уменьшения скорости потока первой выпускаемой текучей среды. Таким образом, эффективность сбора тепловой энергии первой выпускаемой текучей среды дополнительно повышается. Таким образом, согласно данному варианту осуществления, первый насос 53 и второй насос 54 составляют "вспомогательную секцию", которая способствует вытеканию рабочей среды из резервуарной секции 40 в циркуляционный канал 32 или поступлению рабочей среды из циркуляционного канала 32 в резервуарную секцию 40. Следует отметить, что дистилляционное устройство должно включать по меньшей мере один насос из первого насоса 53 и второго насоса 54 и желательно оно включает второй насос 54.

[0047] Согласно данному варианту осуществления, блок управления 55 закрывает первый двухпозиционный клапан 51 и открывает второй двухпозиционный клапан 52, когда циркулирующее количество составляет менее чем пороговое значение Q_L-SV и открывает первый двухпозиционный клапан 51 и закрывает второй двухпозиционный клапан 52, когда циркулирующее количество составляет более чем пороговое значение Q_L-SV. Таким образом, циркулирующее количество соответствует пороговому значению Q_L-SV, которое определяется в любое время на основании результата измерения датчика скорости потока 18. Согласно данному варианту осуществления, в качестве порогового значения Q_L-SV, устанавливается количество рабочей среды, которое способно принимать максимально возможное количество тепловой энергии от первой выпускаемой текучей среды. Таким образом, дополнительно повышается эффективность сбора тепловой энергии первой выпускаемой текучей среды.

[0048] Согласно данному варианту осуществления, поскольку рабочая среда в жидком состоянии содержится в резервуарной секции 40, увеличивается скорость потока способной содержаться в ней рабочей среды. Таким образом, оказывается возможным содержание рабочей среды в большем количестве, чем в том случае, когда рабочая среда в газообразном состоянии содержится в резервуарной секции 40.

[0049] Кроме того, согласно данному варианту осуществления, поскольку резервуарная секция 40 включает резервуар 44, циркулирующее количество может более гибко соответствовать колебаниям первой выпускаемой текучей среды, и, таким образом, оказывается возможным дополнительное повышение эффективности сбора тепловой энергии первой выпускаемой текучей среды. Следует отметить, что резервуар 44 может отсутствовать.

[0050] Согласно данному варианту осуществления, нагреватель 26 включает содержащий нагревающую среду канал 27. Таким образом, даже когда степень нагревания второй выпускаемой текучей среды в нагревателе 26 является недостаточной только за счет количества тепла, передаваемого нагревателю 26 посредством рабочей среды, оказывается возможной компенсация этой недостаточности посредством введения нагревающей среды из внешнего источника в нагреватель 26.

[0051] Согласно данному варианту осуществления, холодильник 24 включает содержащий охлаждающую среду канал 25. Таким образом, даже когда степень охлаждения первой выпускаемой текучей среды в холодильнике 24 является недостаточным только за счет количества тепла, полученного от холодильника 24 посредством рабочей среды, оказывается возможной компенсация этой недостаточности посредством введения охлаждающей среды из внешнего источника в холодильник 24.

[0052] (Второй вариант осуществления)

Далее дистилляционное устройство согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения описывается со ссылкой на фиг. 3-5. Следует отметить, что для второго варианта осуществления разъясняются только те части, которые отличаются от частей согласно первому варианту осуществления. Разъяснение конструкций, операций и эффектов, которые являются такими же, как конструкции, операции и эффекты согласно первому варианту осуществления, не приводится.

[0053] Согласно данному варианту осуществления, дистилляционное устройство дополнительно включает датчик уровня жидкости 24a, установленный в холодильнике 24, третий двухпозиционный клапан 28, установленный в содержащем охлаждающую среду канале 25, четвертый двухпозиционный клапан 29, установленный в содержащем нагревающую среду канале 27, датчик давления 32a и пятый двухпозиционный клапан 33, установленные в циркуляционном канале 32, и шестой дву