專利名稱：一種可直接生飲的海水淡化與凈化的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種可直接生飲的海水淡化與凈化的系統(tǒng)與裝置，尤指一種具有循環(huán)式的多重淡化步驟與重復(fù)凈化過程，可以將水份子內(nèi)的元素裂解到最細(xì)微后再經(jīng)凈化重組成為最適合人體飲用的海洋生成水，對(duì)于病毒、重金屬污染及不適合人體吸收的元素等能夠達(dá)到確實(shí)安全的濾除，其產(chǎn)生的生成水不需經(jīng)過再處理便能供人體直接生飲，且生成水內(nèi)部的分子元素更益人體吸收及利用。
背景技術(shù)：
按，近年來，水資源的供應(yīng)已經(jīng)成為一個(gè)世界性的問題。在臺(tái)灣地區(qū)由于經(jīng)濟(jì)建設(shè)及國(guó)民所得的持續(xù)成長(zhǎng)和河川的污染，水源也成為一個(gè)眾所關(guān)切的課題。水資源的開發(fā)有各種途徑，而由于臺(tái)灣是個(gè)海島型的國(guó)家，因此朝海水及鹽水的淡化、凈化再利用的方向發(fā)展，實(shí)為最合理的途徑。
人類將會(huì)在21世紀(jì)起面臨用水的困擾，水資源的問題勢(shì)必成為迫切解決的當(dāng)務(wù)之急，而海水與陸地上的淡水雖都是水，但彼此是性同質(zhì)異，經(jīng)國(guó)外學(xué)術(shù)單位深入研究證實(shí)，海水中的主要成份是氯化鈉，而所含的金屬、非金屬元素及尚未被命名的元素就已知已經(jīng)有上千種的元素。而目前海水及成水淡化的方法很多，業(yè)已發(fā)展成熟的大致可分為兩類。其一是利用膜的方法，包括逆滲透和電透析等方法。逆滲透法適用于海水的淡化，而電透析則適用于處理含鹽量較低的咸水。利用膜的方式的生產(chǎn)成本中，電能的消耗和膜的更換所占的比例頗，其未來發(fā)展的空間在于膜性能的研發(fā)改進(jìn)。其二是蒸餾法，在易蒸發(fā)的液體與非揮發(fā)性或低揮發(fā)性物質(zhì)的分離上，蒸餾法是最為常用的方法之一，其對(duì)易蒸發(fā)的液體與非揮發(fā)性或低揮發(fā)性物質(zhì)(不蒸發(fā)物質(zhì))的溶液加熱，使易蒸發(fā)的液體蒸發(fā)而取得不蒸發(fā)物質(zhì)，或進(jìn)一步使蒸汽凝結(jié)而取得易蒸發(fā)的液體，包括多效蒸餾、多段閃沸和蒸汽再壓縮等方法，各種蒸發(fā)方法的要點(diǎn)都在于以設(shè)備的成本來?yè)Q取能源的利用效率；其優(yōu)點(diǎn)是可利用較低溫度的廢熱做為能源；其發(fā)展的空間在于熱傳效率的研發(fā)改進(jìn)。
上述逆滲透法的設(shè)備與操作均較為精簡(jiǎn)，可以設(shè)計(jì)為小型的單元，也可組成大型的工廠，但因操作壓力高，需要以昂貴的電力作為能源。而一般的蒸發(fā)法雖然可以廢熱做為能源，但為了防止鹽分混入成品淡水中，蒸發(fā)與冷凝大都必須在分離的空間中進(jìn)行，致使設(shè)備體積較為龐大，操作與控制也較為困難。然而，到目前為止，現(xiàn)有技術(shù)蒸餾法與使用膜方法的造水成本均較高，尚難與傳統(tǒng)水源競(jìng)爭(zhēng)。此外，還有一種海水淡化法，稱為薄膜蒸餾法，它是結(jié)合逆滲透法與蒸發(fā)法二者的優(yōu)點(diǎn)所發(fā)明的方法，且在美、日等國(guó)取得專利，但因?yàn)楫a(chǎn)水量低(每單位設(shè)備體積)，以及產(chǎn)水過程容易因結(jié)晶阻塞薄膜孔洞而中斷，所以薄膜蒸餾法至今仍未被實(shí)用化。
再將目前各種相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)水處理方法的情形及缺點(diǎn)比較如下1、煮沸法利用熱源，僅能殺菌，無法去除水中有害雜質(zhì)，且氯加熱以后，易產(chǎn)生三氯甲烷致癌物質(zhì)。2、活性碳過濾法雖可吸附有機(jī)物質(zhì)及膠體，具有除臭脫色氯作用，但必須經(jīng)常換新。3、離子交換法其主要將水中鈉、鎂、鈣等離子經(jīng)交換析出而成軟水，其并無凈化作用。4、紫外線殺菌法此法雖具有殺菌效果，卻無法除去水中鹽類、膠體、顆粒、化學(xué)物等物質(zhì)。5、沉淀式濾水法對(duì)于水中的細(xì)菌、病毒、重金屬離子，以及有害化學(xué)物質(zhì)等無法凈除。
其中，在易蒸發(fā)的液體與非揮發(fā)性或低揮發(fā)性物質(zhì)的分離上，蒸餾法是最為常用的方法之一，其是對(duì)易蒸發(fā)的液體與非揮發(fā)性或低揮發(fā)性物質(zhì)(不蒸發(fā)物質(zhì))的溶液加熱，使易蒸發(fā)的液體蒸發(fā)而取得不蒸發(fā)物質(zhì)，或進(jìn)一步使蒸汽凝結(jié)而取得易蒸發(fā)的液體，也就是以加熱方式使海水中的物質(zhì)及元素因熱膨脹的方法而將大部分的鹽份及石炭與氯等海水中包含的元素(不蒸發(fā)物質(zhì))和原水做分離，因而取得淡水。不過從海水中取得的淡水只能稱為淡化，因?yàn)榻?jīng)過海水淡化過的水仍含有少量的鹽及其它少量的礦物質(zhì)(含金屬和非金屬)，尚無法供人體飲用，只適合用于灌溉、洗滌性等消耗水所使用，所以都必須再綜合陸地上適合人體飲用的淡水，再經(jīng)過濾或煮沸的手續(xù)才至少可為人體所接受。所以如果以單純蒸餾的原理所處理出來的淡化水，其可以接近原水，但其淡化水中仍然含有鈉及鹵素等含量不合乎人體飲用標(biāo)準(zhǔn)的元素，因?yàn)樵谡麴s過程中化學(xué)物質(zhì)蒸發(fā)后會(huì)再還原溶于水中，另會(huì)將礦物質(zhì)元素分解破壞，此種淡化水若不經(jīng)處理過就飲用會(huì)損傷人體的代謝循環(huán)系統(tǒng)。
縱觀上述種種目前常用的海水淡化方式與設(shè)備，絕少注重到凈化的問題，但淡化不等于凈化，經(jīng)過海水淡化過的水仍含有少量的鹽及其它少量的礦物質(zhì)(含金屬和非金屬)，無法供人體飲用，且公知海水淡化的方式與設(shè)備，也只能將鹽與石膏釋出，但淡化水中亦含有近乎30％的鈉元素及鹵素，此種淡化水若不經(jīng)處理過就飲用會(huì)損傷人體的代謝循環(huán)系統(tǒng)，另外，在以鍋爐蒸餾海水的蒸餾裝置中，由于鍋爐的高熱及海水中的腐蝕性物質(zhì)，亦容易因水垢的產(chǎn)生及腐蝕而須經(jīng)常停機(jī)維修，此亦會(huì)增加維護(hù)的成本及降低機(jī)器設(shè)備的使用年限。
故此，本發(fā)明人有鑒于此，乃特潛心研究并經(jīng)過不斷實(shí)驗(yàn)探討，終于提出一種設(shè)計(jì)合理且有效改善上述公知水處理方法的各種缺失的一種可直接生飲的海水淡化與凈化的方法與裝置，經(jīng)由加熱單元、淡化裂解單元與凈化分餾單元的相互重復(fù)循環(huán)，并透過分離還原器的多重淡化步驟與分餾器的重復(fù)凈化過程，再重組水分子元素使其成為凈水，使生成水(凈水)不需經(jīng)過再處理就能符合可供人體直接飲用的海洋生成水，且生成水內(nèi)部的分子元素更益人體吸收及利用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要在于解決目前各種公知水處理方法的缺點(diǎn)，及大部分蒸餾法僅供淡化而無凈化的效果，致使此種生成水若不經(jīng)處理過就飲用會(huì)損傷人體的代謝循環(huán)系統(tǒng)，還有其繁鎖的制造方式與需經(jīng)常停機(jī)維修的缺失。
本發(fā)明的主要?jiǎng)?chuàng)意來自于參考大自然循環(huán)的模式，地球做周期運(yùn)轉(zhuǎn)致使海底產(chǎn)生冷熱洋流，冷熱洋流對(duì)流的效應(yīng)，而在海底產(chǎn)生磨擦系數(shù)，并因而將陸地上的污染源做復(fù)式燃燒，將有毒元素與物質(zhì)做氣化，裂解并重組元素結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換成其它合成元素與物質(zhì)；另外太陽(yáng)光中的輻射能穿透大氣層并經(jīng)不同水份子團(tuán)的過折而產(chǎn)生射線，此射線也有電子游離作用，因此陽(yáng)光對(duì)海水施予高熱輻的蒸發(fā)，此氣化的過程中海水的水分子團(tuán)與太陽(yáng)光的射線又做了多層級(jí)的摩擦，海水中較輕的元素被氣化蒸發(fā)到大氣層中，而在氣化上升的過程中海水中的元素又因磨擦而再度被裂解并重組，成為更細(xì)微的水分子團(tuán)，且大部分的比重較重的元素及有機(jī)污染物皆被裂解脫離，例如以紫外線照射二氧化鈦，將可激發(fā)出一電子-電洞對(duì)，再經(jīng)由一連串反應(yīng)而產(chǎn)生具高氧化能力的氫氧自由基(OH)，進(jìn)而將細(xì)菌及臭味等有機(jī)污染物去除，達(dá)到水質(zhì)凈化的目的；而被氣化上升上大氣層中的小水分子團(tuán)，遇到空氣的冷卻而凝結(jié)成雨滴，最后還原于地表，有些雨滴落于河川、溪流中，與大地上的雜質(zhì)元素再度溶合，大部分再流回大海，再與大海中的元素做一新的裂解重組，成為海水，而有些則被貯存于地表之上；而地表亦針對(duì)冷空氣中的水分子團(tuán)做一冷熱交換的變化，地表熱能的提供是由地核的高熱產(chǎn)生，如此拉扯交換生成引力比，再集結(jié)降于大地上的雜質(zhì)淡水經(jīng)過地函地質(zhì)的層層過濾而成為地下水(最干凈的原水)，且由于地函地質(zhì)的不同，所造成的地下水與地表上的水質(zhì)與水量皆有差異。而本發(fā)明的原理與技術(shù)則是根據(jù)這一大自然的循環(huán)，仿真由地核熱蒸發(fā)的原理，而在本發(fā)明海水淡凈化裝置的淡化裂解單元的底部設(shè)置了一種類似地函與地表功能相同的分離還原器。
本發(fā)明的第一個(gè)技術(shù)特征在其為一可分離式多層體的設(shè)計(jì)，包括一上下層體及一外部冷凝體，各層體之間主要由四個(gè)主要單元所構(gòu)成，使得本發(fā)明的海水淡凈化裝置組裝容易且易于維護(hù)，且內(nèi)部構(gòu)材皆采陶瓷或熱傳導(dǎo)性佳且耐腐蝕的材料所制造而成，不會(huì)造成由于鍋爐的高熱及海水中的腐蝕性物質(zhì)，而容易因水垢的產(chǎn)生及腐蝕而須經(jīng)常停機(jī)維修，且于加熱單元的底部設(shè)置了至少一個(gè)雜質(zhì)成分沉淀區(qū)及至少一個(gè)雜質(zhì)成分排放口，方便不易蒸發(fā)的物質(zhì)及雜質(zhì)元素集中及清除，大大的節(jié)省了維護(hù)的成本及增加了機(jī)器設(shè)備的使用年限。
本發(fā)明的第二個(gè)技術(shù)特征在改變了公知加熱單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，增設(shè)了一加熱器，并改變加熱室的內(nèi)壁材質(zhì)，其加熱器可供內(nèi)部的海水于受熱時(shí)因回流的影響而加速海水的沸騰。
本發(fā)明的第三個(gè)技術(shù)特征在于在本發(fā)明海水淡凈化裝置的淡化裂解單元的底部設(shè)置了至少一個(gè)蒸汽加熱器，其具有一再加熱的效果，且能使海水在受熱同時(shí)產(chǎn)生旋渦式旋轉(zhuǎn)并加以沸騰。
本發(fā)明的第四個(gè)技術(shù)特征在于在本發(fā)明海水淡凈化裝置的淡化裂解單元的內(nèi)部設(shè)置了至少一種類似地函與地表功能相同的分離還原器，透過蒸汽加熱器及分離還原器的相互導(dǎo)引水蒸汽沖擊作用，會(huì)產(chǎn)生震蕩裂解效的效應(yīng)，可將水分子元素做裂解重組，將重金屬元素及重水和水分子中較輕的元素分離，可做一區(qū)隔的動(dòng)作，并將較重較雜的海水再度導(dǎo)回加熱單元重復(fù)進(jìn)行再加熱蒸發(fā)，且將較輕較干凈的水蒸汽導(dǎo)引至上層的凈化分餾單元內(nèi)。
本發(fā)明的第五個(gè)技術(shù)特征在于在本發(fā)明海水淡凈化裝置的凈化分餾單元內(nèi)部設(shè)有數(shù)層分餾器層，每層分餾器層皆設(shè)有數(shù)根分氣管，透過此數(shù)層分餾器層和分餾器層內(nèi)部數(shù)根分氣管與高溫水蒸汽氣壓撞擊所產(chǎn)生的物理導(dǎo)引作用，能將脫離水面的水蒸汽更進(jìn)一步做一效應(yīng)性的篩選，使最細(xì)微的水蒸汽與水分子中的微細(xì)元素通過至冷凝部，而將無法通過分餾器篩選的水蒸汽導(dǎo)引回下層的淡化裂解單元內(nèi)。
本發(fā)明的最重要技術(shù)特征則在于經(jīng)由加熱單元、淡化裂解單元與凈化分餾單元的相互重復(fù)循環(huán)，并透過分離還原器的多重淡化步驟與分餾器的重復(fù)凈化過程，使產(chǎn)生的生成水不需經(jīng)過再處理就能符合可供人體直接飲用的海洋生成水，且生成水內(nèi)部的分子元素更益人體吸收及利用。
本發(fā)明解決了目前各種公知水處理方法的缺點(diǎn)，及大部分蒸餾法僅供淡化而無凈化的效果，致使此種生成水若不經(jīng)處理過就飲用會(huì)損傷人體的代謝循環(huán)系統(tǒng)，或是具凈化功能但其效果不佳的問題，還有其繁鎖的制造方式與需經(jīng)常停機(jī)維修的問題。
透過本發(fā)明一種可直接生飲的海水淡化與凈化的系統(tǒng)與海水淡凈化裝置，經(jīng)由加熱單元、淡化裂解單元與凈化分餾單元的相互重復(fù)循環(huán)，并透過分離還原器的多重淡化步驟與分餾器的重復(fù)凈化過程，再重組水分子元素使其成為凈水，對(duì)于病毒、重金屬污染及不適合人體吸收的元素等能夠達(dá)到確實(shí)安全的濾除，使生成水(凈水)不需經(jīng)過再處理就能符合可供人體直接飲用的海洋生成水，且生成水內(nèi)部的分子元素更益人體吸收及利用。
圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)流程圖；圖2為本發(fā)明的裝置平面圖。
圖號(hào)說明Z、海水淡凈化裝置A、下層體10、加熱單元101、加熱器1011、不銹鋼管102、加熱室1021、熱交換壁103、進(jìn)水口104、雜質(zhì)成份沉淀區(qū)105、雜質(zhì)成份排放口106、廢水排放口107、排煙管108、蒸汽加熱器1081、蒸汽加熱器外環(huán)1082、蒸汽管入口1083、斜向噴氣孔20、淡化裂解單元201、上下銜接環(huán)202、分離還原器2021、裂解層
2022、分氣管2023、不銹鋼板20231、圓孔203、容置室B、上層體30、凈化分餾單元301、分餾器3011、分氣管302、水蒸汽容置室C冷凝體40、冷卻單元401、導(dǎo)氣管402、冷凝桶4021、冷凝器4022、冷凝水容室4023、進(jìn)水口4024、排水口403、脫臭系統(tǒng)4031、活性碳404、生成水出水口405、集水容器50、前置處理過濾裝置60、藥液清洗裝置70、外部加熱裝置W、水位具體實(shí)施方式
以下配合附圖對(duì)本發(fā)明的架構(gòu)及及較佳實(shí)施例的實(shí)施方式做進(jìn)一步的說明后當(dāng)更能明了。
圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)流程圖，如圖所示，本發(fā)明為一可分離式多層體的設(shè)計(jì)，包括一下層體A，一上層體B及一外部冷凝體C，各層體之間主要由四個(gè)主要單元所構(gòu)成，下層體A中包括一加熱單元10及一淡化裂解單元20，上層體B包括一凈化分餾單元30，外部冷凝體C則包括一冷卻單元40，而海水在加入加熱單元10中，經(jīng)過加熱單元10的加熱過程后上升至淡化裂解單元20，而加熱單元10和淡化裂解單元20形成一循環(huán)式的重復(fù)淡化的步驟(如圖所示的循環(huán)箭號(hào))，直至裂解出無法沸騰與淡化裂解的元素，再沉淀入加熱單元10中做集結(jié)，并排出廢水(重水)和結(jié)晶體，經(jīng)過淡化裂解單元20淡化處理后的水蒸汽繼續(xù)上升至凈化分餾單元30內(nèi)，淡化裂解單元20和凈化分餾單元30也形成一循環(huán)式的重復(fù)凈化的過程，凈化分餾單元30將無法通過篩選的水蒸汽導(dǎo)引回下層的淡化裂解單元20內(nèi)，使最細(xì)微的水蒸汽與水分子中的微細(xì)元素通過至外部冷凝體C的冷卻單元40內(nèi)進(jìn)行冷卻及脫臭系統(tǒng)的動(dòng)作，最后形成可生飲的生成水。
圖2為本發(fā)明的裝置平面圖，由圖中可清楚看出，本發(fā)明的一種較佳的實(shí)施例設(shè)計(jì)，海水淡凈化裝置Z，其為一可分離式多層體的設(shè)計(jì)，包括一下層體A、一上層體B及一外部冷凝體C，各層體之間主要由四個(gè)主要單元所構(gòu)成，下層體A包括一加熱單元10、一淡化裂解單元20，上層體B包括一凈化分餾單元30，外部冷凝體C包括一冷卻單元40及一脫臭系統(tǒng)。下層體A內(nèi)部最底層的加熱單元10其內(nèi)部設(shè)有一或數(shù)個(gè)加熱器101、蒸汽加熱器108、加熱室102、進(jìn)水口103、雜質(zhì)成分沉淀區(qū)104、雜質(zhì)成分排放口105及廢水排放口106；該加熱器101連接于加熱單元10底座，直接接收外部加熱裝置70所產(chǎn)生的熱量；該加熱室102其邊壁由一熱傳導(dǎo)性佳且耐腐蝕的材料所構(gòu)成的熱交換壁1021；該蒸汽加熱器108由一圓型蒸汽環(huán)管所構(gòu)成的一錐型體，包含一環(huán)狀蒸汽加熱器外環(huán)1081，連接于蒸汽加熱器108錐型體外緣，其中該蒸汽加熱器108錐型體和環(huán)狀蒸汽加熱器外環(huán)1081，其管上皆沿設(shè)有數(shù)孔斜角噴氣孔1083，于其蒸汽加熱器外環(huán)1081一端邊側(cè)具有一個(gè)蒸汽管入口1082，而另一端邊側(cè)具有一個(gè)排煙管107；該加熱器101及加熱室102可供內(nèi)部之海水于受熱時(shí)因回流的影響而加速海水的沸騰，并透過蒸汽加熱器108使得海水產(chǎn)生一旋渦式的旋轉(zhuǎn)，使海水更加快速的達(dá)到沸點(diǎn)而產(chǎn)生大量的水蒸汽上升至淡化裂解單元20內(nèi)，其中該蒸汽管入口1082，是可引入外部鍋爐的蒸汽進(jìn)入加熱室10中進(jìn)行加熱；而該進(jìn)水口103是供其欲進(jìn)行淡化凈化的海水加入該單元內(nèi)；該雜質(zhì)成分沉淀區(qū)104及雜質(zhì)成分排放口105則方便不易蒸發(fā)的物質(zhì)及雜質(zhì)元素集中及清除；而廢水排放口106則方便清除剩余的重水及廢水；該排煙管107可使得加熱單元10中海水受沸騰所產(chǎn)生的不含水氣的煙排出。
其上的淡化裂解單元20，其內(nèi)部設(shè)有一分離還原器202，其余內(nèi)置空間則為容置室203，該分離還原器202其內(nèi)部設(shè)有數(shù)層裂解層2021，其中每一層裂解層2021皆設(shè)有數(shù)根分氣管2022，其上端及下端用不銹鋼板2023做一組合及固定，且該不銹鋼板2023上皆設(shè)有數(shù)個(gè)圓孔20231；該容置室203其邊壁是由一熱傳導(dǎo)性佳且耐腐蝕的材料所構(gòu)成；透過加熱單元10內(nèi)設(shè)的蒸汽加熱器108及分離還原器的相互導(dǎo)引作用，產(chǎn)生震蕩裂解效的效應(yīng)，可將水分子元素做裂解重組，將重金屬元素及重水和水分子中較輕的元素分離，可做一區(qū)隔的動(dòng)作，并將較重較雜的海水再度導(dǎo)回加熱單元10內(nèi)重復(fù)進(jìn)行再加熱蒸發(fā)，且將較輕較干凈的水蒸汽導(dǎo)引至上層的凈化分餾單元30內(nèi)，而此單元容置室203上層則為被裂解淡化的較輕較干凈的海水及水蒸汽，下層則容置正在進(jìn)行裂解的海水。
上層體B內(nèi)設(shè)的凈化分餾單元30，其內(nèi)部設(shè)有數(shù)層分餾器301，每層分餾器301中皆設(shè)有數(shù)根分氣管3011，其余內(nèi)置空間則為水蒸汽容置室302，該水蒸汽容置室302的邊壁也由一熱傳導(dǎo)性佳且耐腐蝕的材料所構(gòu)成，透過此數(shù)層分餾器301及每一層分餾器301內(nèi)部數(shù)根分氣管3011與高溫水蒸汽氣壓撞擊所產(chǎn)生的物理導(dǎo)引作用，能將脫離水面的水蒸汽更進(jìn)一步做一效應(yīng)性的篩選，使最細(xì)微的水蒸汽與水分子中的微細(xì)元素通過至冷凝部，而將無法通過分餾器301篩選的水蒸汽導(dǎo)引回下層的淡化裂解單元20內(nèi)。
上述三個(gè)單元采一多層體的設(shè)計(jì)，由下層體A及上層體B構(gòu)成一桶體的結(jié)構(gòu)，由下層體A最上端的上下銜接環(huán)201對(duì)上、層體做一密合。
外部冷凝體C包括一冷卻單元40及一脫臭系統(tǒng)403；冷卻單元40設(shè)有一或數(shù)根導(dǎo)氣管401、一或數(shù)個(gè)冷凝桶402及冷凝器4021，通過此一或數(shù)根導(dǎo)氣管401將經(jīng)過上述種種單元重復(fù)淡化及凈化的水蒸汽導(dǎo)引至冷凝器4021中進(jìn)行冷卻，冷凝桶402內(nèi)設(shè)之一或數(shù)個(gè)冷凝器4021，其外部包覆一冷凝水容室4022，冷凝水容室4022一端上側(cè)設(shè)有一排水口4024，另端下側(cè)則設(shè)有一進(jìn)水口4023，可供填入冷水、冰水或是未淡化凈化的海水等冷卻溶濟(jì)，快速的冷卻被導(dǎo)引至冷凝器4021的水蒸汽，當(dāng)內(nèi)填的冷水、冰水等因受熱而溫度上升失去冷卻效應(yīng)時(shí)，便可經(jīng)由一端上側(cè)所設(shè)的排水口4024而排出，若是未經(jīng)淡化凈化過的海水則更可直接送進(jìn)加熱單元10的進(jìn)水口103內(nèi)直接利用；而冷卻成水滴的生成水則滴入冷凝器4021下方的脫臭系統(tǒng)403；脫臭系統(tǒng)403利用活性碳等能脫臭及脫氯的材料將冷凝后的生成水進(jìn)行一凈化及脫氯的動(dòng)作，再由生成水出水口404滴入下設(shè)的一或數(shù)個(gè)集水容器405內(nèi)做一集結(jié)。
當(dāng)進(jìn)行海水淡化凈化時(shí)，可將海水以馬達(dá)壓送入前置處理過濾裝置50，先行過濾海水中較大顆粒的雜質(zhì)，再以管線接入加熱單元10的進(jìn)水口103，將海水導(dǎo)入加熱室102中，其水位可加至淡化裂解單元20高過分離還原器202的容置室203中，如圖中所示的水位W，并利用瓦斯、汽油、電熱、太陽(yáng)能或是引用外部鍋爐的蒸汽加熱加熱單元10的底部加熱區(qū)，當(dāng)加熱器101受熱時(shí)，由于其由直筒不銹鋼管1011排列而成一環(huán)狀的造形，其受熱面積大，且會(huì)使加熱室102中的海水受熱產(chǎn)生一回流的作用，加快海水的加溫動(dòng)作，更由于加熱室102其邊壁由一熱傳導(dǎo)性佳且耐腐蝕的材料所構(gòu)成的熱交換壁1021，當(dāng)海水加熱至一定溫度后，其會(huì)吸收海水的高溫而更快速的將加熱室102內(nèi)的海水形成沸騰，海水沸騰后較輕的元素形成水蒸汽往上升至蒸汽加熱器108及其環(huán)狀蒸汽加熱器外環(huán)1081而會(huì)產(chǎn)生一再加熱的效果，且由于其蒸汽加熱器108及其環(huán)狀蒸汽加熱器外環(huán)1081上皆沿設(shè)有數(shù)孔斜角噴氣孔1083，能使海水在受熱的同時(shí)產(chǎn)生旋渦式的旋轉(zhuǎn)并更加快其沸騰，被沸騰的水蒸汽持續(xù)快速上升，且于其蒸汽加熱器外環(huán)1081一端邊側(cè)可具有一或數(shù)個(gè)蒸汽管入口1082，該蒸汽管入口1082，可引入外部鍋爐的蒸汽進(jìn)入加熱室10中進(jìn)行加熱(圖中未示)，而另一端邊側(cè)可具有一或數(shù)個(gè)排煙管107，該排煙管107可使得加熱單元10中海水受沸騰所產(chǎn)生的不含水氣的煙排出；被旋渦式沸騰的水蒸汽持續(xù)快速上升至淡化裂解單元20，而經(jīng)由分離還原器202外板2023預(yù)設(shè)的數(shù)孔圓孔20231與分離還原器202產(chǎn)生高溫沖擊并高速摩擦，致使分離還原器202產(chǎn)生一震動(dòng)系數(shù)反應(yīng)，進(jìn)而裂解水分子中的元素，將水中的化學(xué)有毒素、重金屬元素、鹽和碳酸鈣等重元素與較輕的水分子內(nèi)含元素、礦物元素產(chǎn)生一分離并重組的動(dòng)作，海水經(jīng)熱能摩擦裂解，水分子中的氫、氧重新燃燒，更加速了輕水分子元素的氣化，并將水中的微量元素一并解析出水面而蒸發(fā)，較重的元素與重水結(jié)合，并往下沉回加熱單元10內(nèi)，重復(fù)加熱沸騰，較輕元素的水分子再上升至淡化裂解單元內(nèi)20，重復(fù)循還沸騰與淡化裂解的過程，直至裂解出無法沸騰與淡化裂解的元素，再沉淀入雜質(zhì)成分沉淀區(qū)104中集結(jié)，并經(jīng)累積至一定量后，經(jīng)由雜質(zhì)成份排放口105做清除的重作，其雜質(zhì)成份甚至可做一適當(dāng)處理而再利用。
經(jīng)過分離還原器202淡化裂解后脫離水面的更輕的水蒸汽再持續(xù)上升至上層體B中的凈化分餾單元30的水蒸汽容置室302內(nèi)，上升的水蒸汽穿過凈化分餾單元30內(nèi)部數(shù)層分餾器301內(nèi)設(shè)的數(shù)根分氣管3011，做一細(xì)部磨擦，透過此數(shù)層分餾器層301和內(nèi)設(shè)的數(shù)根分氣管3011與高溫水蒸汽氣壓撞擊所產(chǎn)生的物理導(dǎo)引作用，能將脫離水面的水蒸汽更進(jìn)一步做一效應(yīng)性的篩選，使最細(xì)微的水蒸汽與水分子中的微細(xì)元素通過至外部冷凝體C，且分餾器301為一上凸下凹的造形，可將無法通過分餾器301篩選的水蒸汽導(dǎo)引回下層的淡化裂解單元20內(nèi)，重復(fù)循還淡化裂解過程，再行淡化裂解分離出微量元素再上升至凈化分餾單元30的水蒸汽容置室302內(nèi)。最后通過分餾器302篩選凈化過的最細(xì)微水蒸汽經(jīng)由導(dǎo)氣管401被導(dǎo)引入外部冷凝體C的冷卻單元40中，通過此一或數(shù)根導(dǎo)氣管401將經(jīng)過上述種種單元重復(fù)淡化及凈化的水蒸汽導(dǎo)引至冷凝器4021中進(jìn)行冷卻，冷凝桶402內(nèi)設(shè)的一或數(shù)個(gè)冷凝器4021，其外部包覆一冷凝水容室4022，冷凝水容室4022一端上側(cè)設(shè)有一排水口4024，另端下側(cè)則設(shè)有一進(jìn)水口4023，可供填入冷水、冰水亦或是未淡化凈化的海水等冷卻溶濟(jì)，快速的冷卻被導(dǎo)引至冷凝器4021的水蒸汽，當(dāng)內(nèi)填的冷水、冰水等因受熱而溫度上升失去冷卻效應(yīng)時(shí)，便可經(jīng)由一端上側(cè)所設(shè)的排水口4024而排出，若是未經(jīng)淡化凈化過的海水則更可直接送進(jìn)加熱單元10的進(jìn)水口103內(nèi)直接利用；而冷卻成水滴的生成水則滴入冷凝器4021下方的脫臭系統(tǒng)403；脫臭系統(tǒng)403利用活性碳等能脫臭及脫氯的材料將冷凝后的生成水進(jìn)行一凈化及脫氯的動(dòng)作，再由生成水出水口404滴入下設(shè)的一或數(shù)個(gè)集水容器405內(nèi)做一集結(jié)。
另外在進(jìn)行海水淡化凈化時(shí)，可將該加熱單元10內(nèi)設(shè)的進(jìn)水口103利用管線外接一前置處理過濾裝置50，先行過濾海水中的大顆粒雜質(zhì)，再將海水送入加熱單元10的加熱室中102，如此可使整個(gè)海水淡化與凈化的過程更快且殘留的雜質(zhì)較少。
在清洗海水淡凈化裝置Z時(shí)，也可利用管線外接一藥劑清洗裝置60于進(jìn)水口103上，進(jìn)行清洗的動(dòng)作，且利用廢水排放口106與雜質(zhì)成份排放口105來方便不易蒸發(fā)的物質(zhì)及雜質(zhì)元素集中及清除及方便清除剩余的重水及廢水，且由于海水淡凈化裝置Z的材質(zhì)為不銹鋼所制造而成，且桶體內(nèi)壁皆經(jīng)過耐腐蝕的材料設(shè)計(jì)，不易產(chǎn)生水垢及銹蝕，清洗容易且亦不需經(jīng)常清洗，甚為方便。
而本發(fā)明最重要的特征便在于經(jīng)過循環(huán)式的多重淡化步驟與重復(fù)凈化過程，使產(chǎn)生的生成水不需經(jīng)過再處理就能符合可供人體直接飲用的海洋生成水，且生成水內(nèi)部的分子元素更益人體吸收及利用。
本發(fā)明經(jīng)過循環(huán)式的多重淡化步驟與重復(fù)凈化過程，使產(chǎn)生的生成水不需經(jīng)過再處理就能符合可供人體直接飲用的海洋生成水，且生成水內(nèi)部的分子元素更益人體吸收及利用，確實(shí)已符合發(fā)明專利的申請(qǐng)要件，懇請(qǐng)鈞局詳加審查，并惠賜準(zhǔn)予專利，以嘉惠民生利國(guó)利民，實(shí)感德便。
故以上所敘述的技術(shù)、附圖、程序或控制等方法，僅僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例之一而已；舉凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍的技術(shù)所作的均等變化或修飾或摘取部分功能的雷同制作，皆映仍屬本發(fā)明專利權(quán)所涵蓋的范圍；當(dāng)不能依此限定本發(fā)明實(shí)施的范圍。
權(quán)利要求
1.一種可直接生飲的海水淡化與凈化的系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)為一可分離式多層體的設(shè)計(jì)，包括一上下層體及一外部冷凝體，而各層體之間主要由四個(gè)主要單元所構(gòu)成，下層體包括一加熱單元，其內(nèi)部設(shè)有一或數(shù)個(gè)加熱器、蒸汽加熱器、加熱室、進(jìn)水口、雜質(zhì)成分沉淀區(qū)、雜質(zhì)成分排放口及廢水排放口，該加熱器連接于加熱單元底座，直接接收外部加熱裝置所產(chǎn)生的熱量；該加熱器及加熱室可供內(nèi)部的海水于受熱時(shí)因回流的影響而加速海水的沸騰，并透過蒸汽加熱器使得海水產(chǎn)生一旋渦式的旋轉(zhuǎn)，使海水更加快速的達(dá)到沸點(diǎn)而產(chǎn)生大量的水蒸汽上升至淡化裂解單元內(nèi)；而該進(jìn)水口是供其欲進(jìn)行淡化凈化的海水加入該單元內(nèi)；該雜質(zhì)成分沉淀區(qū)及雜質(zhì)成分排放口則方便不易蒸發(fā)的物質(zhì)及雜質(zhì)元素集中及清除；而廢水排放口則方便清除剩余的重水及廢水；一淡化裂解單元，其內(nèi)部設(shè)有一分離還原器，其余內(nèi)置空間則為容置室，透過通過加熱單元蒸汽加熱器的蒸汽沖擊及分離還原器的相互導(dǎo)引作用，產(chǎn)生震蕩裂解的效應(yīng)，可將水分子元素做裂解重組，將重金屬元素及重水和水分子中較輕的元素分離，做一區(qū)隔的動(dòng)作，并將較重較雜的海水再度導(dǎo)回加熱單元重復(fù)進(jìn)行再加熱蒸發(fā)，且將較輕較干凈的海水導(dǎo)引至上層的凈化分餾單元內(nèi)，而此單元容置室上層則為被裂解淡化的較輕較干凈的海水及水蒸汽，下層則容置正在進(jìn)行裂解的海水；上層體包括一凈化分餾單元，其內(nèi)部設(shè)有數(shù)層分餾器，每層分餾器中設(shè)有數(shù)根分氣管，其余內(nèi)置空間則為水蒸汽容置室，透過此數(shù)層分餾器及每一層分餾器內(nèi)部數(shù)根分氣管與高溫水蒸汽氣壓撞擊所產(chǎn)生的物理導(dǎo)引作用，能將脫離水面的水蒸汽更進(jìn)一步做一效應(yīng)性的篩選，使最細(xì)微的水蒸汽與水分子中的微細(xì)元素通過至冷凝部，而將無法通過分餾器篩選的水蒸汽導(dǎo)引回下層的淡化裂解單元內(nèi)；外部冷卻體包括一冷卻單元，設(shè)有一或數(shù)根導(dǎo)氣管、一或數(shù)個(gè)冷凝桶，通過此一或數(shù)根導(dǎo)氣管將經(jīng)過上述種種單元重復(fù)淡化及凈化的水蒸汽導(dǎo)引至冷凝桶進(jìn)行冷卻，而冷卻成水滴的生成水則滴入冷凝桶方的脫臭系統(tǒng)，利用活性碳等能脫臭及脫氯的材料將冷凝后的生成水進(jìn)行一凈化及脫氯的動(dòng)作，再由生成水出水口滴入下設(shè)的一或數(shù)個(gè)集水容器內(nèi)做一集結(jié)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種可直接生飲的海水淡化與凈化的系統(tǒng)，其特征在于該加熱單元內(nèi)設(shè)的加熱器，由數(shù)根圓筒不銹鋼管等距排列成環(huán)狀。
3.如權(quán)利要求1所述的一種可直接生飲的海水淡化與凈化的系統(tǒng)，其特征在于該加熱單元內(nèi)設(shè)的進(jìn)水口，可利用管線外接一前置處理過濾裝置。
4.如權(quán)利要求1所述的一種可直接生飲的海水淡化與凈化的系統(tǒng)，其特征在于該加熱單元內(nèi)設(shè)的進(jìn)水口，在清洗海水淡凈化裝置內(nèi)部時(shí)，可利用管線外接一藥劑清洗裝置進(jìn)行清洗的動(dòng)作。
5.如權(quán)利要求4所述的一種可直接生飲的海水淡化與凈化的系統(tǒng)，其特征在于該藥劑清洗裝置，包含檸檬酸等無害水質(zhì)、無害人體，且溶于水的藥劑，在清洗完成后會(huì)隨著廢水排放口流出。
6.如權(quán)利要求1所述的一種可直接生飲的海水淡化與凈化的系統(tǒng)，其特征在于該淡化裂解單元內(nèi)設(shè)的蒸汽加熱器，為一圓型蒸汽環(huán)管所構(gòu)成的錐型體。
7.如權(quán)利要求1所述的一種可直接生飲的海水淡化與凈化的系統(tǒng)，其特征在于該淡化裂解單元內(nèi)設(shè)的蒸汽加熱器，包含一環(huán)狀蒸汽加熱器外環(huán)，該環(huán)狀蒸汽加熱器外環(huán)連接于蒸汽加熱器錐型體外緣。
8.如權(quán)利要求7所述的一種可直接生飲的海水淡化與凈化的系統(tǒng)，其特征在于該環(huán)狀蒸汽加熱器外環(huán)，其管上沿設(shè)有數(shù)孔斜角噴氣孔。
9.如權(quán)利要求7所述的一種可直接生飲的海水淡化與凈化的系統(tǒng)，其特征在于該環(huán)狀蒸汽加熱器外環(huán)，于其外環(huán)一端邊側(cè)具有一或數(shù)個(gè)蒸汽管入口。
10.如權(quán)利要求7所述的一種可直接生飲的海水淡化與凈化的系統(tǒng)，其特征在于該環(huán)狀蒸汽加熱器外環(huán)，該外環(huán)一端邊側(cè)可具有一或數(shù)個(gè)排煙管。
11.如權(quán)利要求6所述的一種可直接生飲的海水淡化與凈化的系統(tǒng)，其特征在于該錐型體圓型蒸汽環(huán)管，其管上沿設(shè)有數(shù)孔斜角噴氣孔。
12.如權(quán)利要求6所述的一種可直接生飲的海水淡化與凈化的系統(tǒng)，其特征在于該錐型體圓型蒸汽環(huán)管，其設(shè)置在加熱器的上側(cè)外圍。
13.如權(quán)利要求1所述的一種可直接生飲的海水淡化與凈化的系統(tǒng)，其特征在于該淡化裂解單元內(nèi)設(shè)的分離還原器，與沸騰的海水沖擊會(huì)產(chǎn)生一高速摩擦的震動(dòng)系數(shù)反應(yīng)，進(jìn)而裂解水分子中的元素。
14.如權(quán)利要求1所述的一種可直接生飲的海水淡化與凈化的系統(tǒng)，其特征在于該淡化裂解單元內(nèi)設(shè)的分離還原器，其可由一陶瓷構(gòu)成。
15.如權(quán)利要求1所述的一種可直接生飲的海水淡化與凈化的系統(tǒng)，其特征在于該淡化裂解單元內(nèi)設(shè)的分離還原器，其可為圓形。
16.如權(quán)利要求1所述的一種可直接生飲的海水淡化與凈化的系統(tǒng)，其特征在于該淡化裂解單元內(nèi)設(shè)的分離還原器，其可為依鍋爐的樣式所設(shè)計(jì)的適合造型。
17.如權(quán)利要求1所述的一種可直接生飲的海水淡化與凈化的系統(tǒng)，其特征在于該淡化裂解單元內(nèi)設(shè)的分離還原器，其內(nèi)部設(shè)有數(shù)層裂解層。
18.如權(quán)利要求17所述的一種可直接生飲的海水淡化與凈化的系統(tǒng)，其特征在于每一層裂解層皆設(shè)有數(shù)根分氣管。
19.如權(quán)利要求1所述的一種可直接生飲的海水淡化與凈化的系統(tǒng)，其特征在于該淡化裂解單元內(nèi)設(shè)的分離還原器，其上端及下端通過不銹鋼板做固定。
20.如權(quán)利要求19所述的一種可直接生飲的海水淡化與凈化的系統(tǒng)，其特征在于該不銹鋼板上設(shè)有數(shù)個(gè)圓孔。
21.如權(quán)利要求1所述的一種可直接生飲的海水淡化與凈化的系統(tǒng)，其特征在于該凈化分餾單元內(nèi)設(shè)的分餾器，可由一陶瓷構(gòu)成。
22.如權(quán)利要求1所述的一種可直接生飲的海水淡化與凈化的系統(tǒng)，其特征在于該凈化分餾單元內(nèi)設(shè)的分餾器，其可為一上凸下凹的造形。
23.如權(quán)利要求1所述的一種可直接生飲的海水淡化與凈化的系統(tǒng)，其特征在于該冷卻單元下設(shè)的冷凝桶，其內(nèi)部設(shè)有一或數(shù)個(gè)冷凝器。
24.如權(quán)利要求23所述的一種可直接生飲的海水淡化與凈化的系統(tǒng)，其特征在于該冷凝器，其外部包覆一冷凝水容室。
25.如權(quán)利要求24所述的一種可直接生飲的海水淡化與凈化的系統(tǒng)，其特征在于該冷凝水容室一端上側(cè)設(shè)有一排水口或/和于下側(cè)設(shè)有一進(jìn)水口。
26.如權(quán)利要求1所述的一種可直接生飲的海水淡化與凈化的系統(tǒng)，其特征在于該上層體與下層體通過一上下銜接環(huán)密合。
全文摘要
本發(fā)明公開一種可直接生飲的海水淡化與凈化的系統(tǒng)，其為可分離式多層體的設(shè)計(jì)，包括上下層體及外部冷凝體，其層體的內(nèi)外構(gòu)件皆由一熱傳導(dǎo)性佳且耐腐蝕的材料制造而成，而各層體之間主要由四個(gè)主要單元所構(gòu)成，包括加熱單元、淡化裂解單元、凈化分餾單元及冷卻單元，經(jīng)由加熱單元、淡化裂解單元與凈化分餾單元的相互重復(fù)循環(huán)，并透過分離還原器的多重淡化步驟與分餾器的重復(fù)凈化過程，可以將水分子內(nèi)的元素裂解到最細(xì)微后再經(jīng)凈化重組成為最適合人體飲用的海洋生成水，對(duì)于病毒、重金屬污染及不適合人體吸收的元素等能夠達(dá)到確實(shí)安全的濾除，其產(chǎn)生的生成水不需經(jīng)過再處理便能供人體直接生飲，且生成水內(nèi)部的分子元素更益人體吸收及利用。
文檔編號(hào)C02F1/04GK1618740SQ20031011373
公開日2005年5月25日 申請(qǐng)日期2003年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月21日
發(fā)明者賴清標(biāo) 申請(qǐng)人:速必利機(jī)器股份有限公司