一種可直接生飲的海水淡化與淨化的系統的製作方法
2023-05-14 07:10:31
專利名稱：一種可直接生飲的海水淡化與淨化的系統的製作方法
技術領域：
本發明有關於一種可直接生飲的海水淡化與淨化的系統與裝置，尤指一種具有循環式的多重淡化步驟與重複淨化過程，可以將水份子內的元素裂解到最細微後再經淨化重組成為最適合人體飲用的海洋生成水，對於病毒、重金屬汙染及不適合人體吸收的元素等能夠達到確實安全的濾除，其產生的生成水不需經過再處理便能供人體直接生飲，且生成水內部的分子元素更益人體吸收及利用。
背景技術：
按，近年來，水資源的供應已經成為一個世界性的問題。在臺灣地區由於經濟建設及國民所得的持續成長和河川的汙染，水源也成為一個眾所關切的課題。水資源的開發有各種途徑，而由於臺灣是個海島型的國家，因此朝海水及鹽水的淡化、淨化再利用的方向發展，實為最合理的途徑。
人類將會在21世紀起面臨用水的困擾，水資源的問題勢必成為迫切解決的當務之急，而海水與陸地上的淡水雖都是水，但彼此是性同質異，經國外學術單位深入研究證實，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有上千種的元素。而目前海水及成水淡化的方法很多，業已發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。逆滲透法適用於海水的淡化，而電透析則適用於處理含鹽量較低的鹹水。利用膜的方式的生產成本中，電能的消耗和膜的更換所佔的比例頗，其未來發展的空間在於膜性能的研發改進。其二是蒸餾法，在易蒸發的液體與非揮發性或低揮發性物質的分離上，蒸餾法是最為常用的方法之一，其對易蒸發的液體與非揮發性或低揮發性物質(不蒸發物質)的溶液加熱，使易蒸發的液體蒸發而取得不蒸發物質，或進一步使蒸汽凝結而取得易蒸發的液體，包括多效蒸餾、多段閃沸和蒸汽再壓縮等方法，各種蒸發方法的要點都在於以設備的成本來換取能源的利用效率；其優點是可利用較低溫度的廢熱做為能源；其發展的空間在於熱傳效率的研發改進。
上述逆滲透法的設備與操作均較為精簡，可以設計為小型的單元，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，蒸發與冷凝大都必須在分離的空間中進行，致使設備體積較為龐大，操作與控制也較為困難。然而，到目前為止，現有技術蒸餾法與使用膜方法的造水成本均較高，尚難與傳統水源競爭。此外，還有一種海水淡化法，稱為薄膜蒸餾法，它是結合逆滲透法與蒸發法二者的優點所發明的方法，且在美、日等國取得專利，但因為產水量低(每單位設備體積)，以及產水過程容易因結晶阻塞薄膜孔洞而中斷，所以薄膜蒸餾法至今仍未被實用化。
再將目前各種相關現有技術水處理方法的情形及缺點比較如下1、煮沸法利用熱源，僅能殺菌，無法去除水中有害雜質，且氯加熱以後，易產生三氯甲烷致癌物質。2、活性碳過濾法雖可吸附有機物質及膠體，具有除臭脫色氯作用，但必須經常換新。3、離子交換法其主要將水中鈉、鎂、鈣等離子經交換析出而成軟水，其並無淨化作用。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、化學物等物質。5、沉澱式濾水法對於水中的細菌、病毒、重金屬離子，以及有害化學物質等無法淨除。
其中，在易蒸發的液體與非揮發性或低揮發性物質的分離上，蒸餾法是最為常用的方法之一，其是對易蒸發的液體與非揮發性或低揮發性物質(不蒸發物質)的溶液加熱，使易蒸發的液體蒸發而取得不蒸發物質，或進一步使蒸汽凝結而取得易蒸發的液體，也就是以加熱方式使海水中的物質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(不蒸發物質)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，因為經過海水淡化過的水仍含有少量的鹽及其它少量的礦物質(含金屬和非金屬)，尚無法供人體飲用，只適合用於灌溉、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，再經過濾或煮沸的手續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滷素等含量不合乎人體飲用標準的元素，因為在蒸餾過程中化學物質蒸發後會再還原溶於水中，另會將礦物質元素分解破壞，此種淡化水若不經處理過就飲用會損傷人體的代謝循環系統。
縱觀上述種種目前常用的海水淡化方式與設備，絕少注重到淨化的問題，但淡化不等於淨化，經過海水淡化過的水仍含有少量的鹽及其它少量的礦物質(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％的鈉元素及滷素，此種淡化水若不經處理過就飲用會損傷人體的代謝循環系統，另外，在以鍋爐蒸餾海水的蒸餾裝置中，由於鍋爐的高熱及海水中的腐蝕性物質，亦容易因水垢的產生及腐蝕而須經常停機維修，此亦會增加維護的成本及降低機器設備的使用年限。
故此，本發明人有鑑於此，乃特潛心研究並經過不斷實驗探討，終於提出一種設計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淨化的方法與裝置，經由加熱單元、淡化裂解單元與淨化分餾單元的相互重複循環，並透過分離還原器的多重淡化步驟與分餾器的重複淨化過程，再重組水分子元素使其成為淨水，使生成水(淨水)不需經過再處理就能符合可供人體直接飲用的海洋生成水，且生成水內部的分子元素更益人體吸收及利用。
發明內容
本發明主要在於解決目前各種公知水處理方法的缺點，及大部分蒸餾法僅供淡化而無淨化的效果，致使此種生成水若不經處理過就飲用會損傷人體的代謝循環系統，還有其繁鎖的製造方式與需經常停機維修的缺失。
本發明的主要創意來自於參考大自然循環的模式，地球做周期運轉致使海底產生冷熱洋流，冷熱洋流對流的效應，而在海底產生磨擦係數，並因而將陸地上的汙染源做複式燃燒，將有毒元素與物質做氣化，裂解並重組元素結構，轉換成其它合成元素與物質；另外太陽光中的輻射能穿透大氣層並經不同水份子團的過折而產生射線，此射線也有電子游離作用，因此陽光對海水施予高熱輻的蒸發，此氣化的過程中海水的水分子團與太陽光的射線又做了多層級的摩擦，海水中較輕的元素被氣化蒸發到大氣層中，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並重組，成為更細微的水分子團，且大部分的比重較重的元素及有機汙染物皆被裂解脫離，例如以紫外線照射二氧化鈦，將可激發出一電子-電洞對，再經由一連串反應而產生具高氧化能力的氫氧自由基(OH)，進而將細菌及臭味等有機汙染物去除，達到水質淨化的目的；而被氣化上升上大氣層中的小水分子團，遇到空氣的冷卻而凝結成雨滴，最後還原於地表，有些雨滴落於河川、溪流中，與大地上的雜質元素再度溶合，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，而有些則被貯存於地表之上；而地表亦針對冷空氣中的水分子團做一冷熱交換的變化，地表熱能的提供是由地核的高熱產生，如此拉扯交換生成引力比，再集結降於大地上的雜質淡水經過地函地質的層層過濾而成為地下水(最乾淨的原水)，且由於地函地質的不同，所造成的地下水與地表上的水質與水量皆有差異。而本發明的原理與技術則是根據這一大自然的循環，仿真由地核熱蒸發的原理，而在本發明海水淡淨化裝置的淡化裂解單元的底部設置了一種類似地函與地表功能相同的分離還原器。
本發明的第一個技術特徵在其為一可分離式多層體的設計，包括一上下層體及一外部冷凝體，各層體之間主要由四個主要單元所構成，使得本發明的海水淡淨化裝置組裝容易且易於維護，且內部構材皆採陶瓷或熱傳導性佳且耐腐蝕的材料所製造而成，不會造成由於鍋爐的高熱及海水中的腐蝕性物質，而容易因水垢的產生及腐蝕而須經常停機維修，且於加熱單元的底部設置了至少一個雜質成分沉澱區及至少一個雜質成分排放口，方便不易蒸發的物質及雜質元素集中及清除，大大的節省了維護的成本及增加了機器設備的使用年限。
本發明的第二個技術特徵在改變了公知加熱單元的內部結構，增設了一加熱器，並改變加熱室的內壁材質，其加熱器可供內部的海水於受熱時因回流的影響而加速海水的沸騰。
本發明的第三個技術特徵在於在本發明海水淡淨化裝置的淡化裂解單元的底部設置了至少一個蒸汽加熱器，其具有一再加熱的效果，且能使海水在受熱同時產生旋渦式旋轉並加以沸騰。
本發明的第四個技術特徵在於在本發明海水淡淨化裝置的淡化裂解單元的內部設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引水蒸汽衝擊作用，會產生震蕩裂解效的效應，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，可做一區隔的動作，並將較重較雜的海水再度導回加熱單元重複進行再加熱蒸發，且將較輕較乾淨的水蒸汽導引至上層的淨化分餾單元內。
本發明的第五個技術特徵在於在本發明海水淡淨化裝置的淨化分餾單元內部設有數層分餾器層，每層分餾器層皆設有數根分氣管，透過此數層分餾器層和分餾器層內部數根分氣管與高溫水蒸汽氣壓撞擊所產生的物理導引作用，能將脫離水面的水蒸汽更進一步做一效應性的篩選，使最細微的水蒸汽與水分子中的微細元素通過至冷凝部，而將無法通過分餾器篩選的水蒸汽導引回下層的淡化裂解單元內。
本發明的最重要技術特徵則在於經由加熱單元、淡化裂解單元與淨化分餾單元的相互重複循環，並透過分離還原器的多重淡化步驟與分餾器的重複淨化過程，使產生的生成水不需經過再處理就能符合可供人體直接飲用的海洋生成水，且生成水內部的分子元素更益人體吸收及利用。
本發明解決了目前各種公知水處理方法的缺點，及大部分蒸餾法僅供淡化而無淨化的效果，致使此種生成水若不經處理過就飲用會損傷人體的代謝循環系統，或是具淨化功能但其效果不佳的問題，還有其繁鎖的製造方式與需經常停機維修的問題。
透過本發明一種可直接生飲的海水淡化與淨化的系統與海水淡淨化裝置，經由加熱單元、淡化裂解單元與淨化分餾單元的相互重複循環，並透過分離還原器的多重淡化步驟與分餾器的重複淨化過程，再重組水分子元素使其成為淨水，對於病毒、重金屬汙染及不適合人體吸收的元素等能夠達到確實安全的濾除，使生成水(淨水)不需經過再處理就能符合可供人體直接飲用的海洋生成水，且生成水內部的分子元素更益人體吸收及利用。
圖1為本發明的系統流程圖；圖2為本發明的裝置平面圖。
圖號說明Z、海水淡淨化裝置A、下層體10、加熱單元101、加熱器1011、不鏽鋼管102、加熱室1021、熱交換壁103、進水口104、雜質成份沉澱區105、雜質成份排放口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202、分離還原器2021、裂解層
2022、分氣管2023、不鏽鋼板20231、圓孔203、容置室B、上層體30、淨化分餾單元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、導氣管402、冷凝桶4021、冷凝器4022、冷凝水容室4023、進水口4024、排水口403、脫臭系統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、水位具體實施方式
以下配合附圖對本發明的架構及及較佳實施例的實施方式做進一步的說明後當更能明了。
圖1為本發明的系統流程圖，如圖所示，本發明為一可分離式多層體的設計，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主要單元所構成，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包括一淨化分餾單元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，經過加熱單元10的加熱過程後上升至淡化裂解單元20，而加熱單元10和淡化裂解單元20形成一循環式的重複淡化的步驟(如圖所示的循環箭號)，直至裂解出無法沸騰與淡化裂解的元素，再沉澱入加熱單元10中做集結，並排出廢水(重水)和結晶體，經過淡化裂解單元20淡化處理後的水蒸汽繼續上升至淨化分餾單元30內，淡化裂解單元20和淨化分餾單元30也形成一循環式的重複淨化的過程，淨化分餾單元30將無法通過篩選的水蒸汽導引回下層的淡化裂解單元20內，使最細微的水蒸汽與水分子中的微細元素通過至外部冷凝體C的冷卻單元40內進行冷卻及脫臭系統的動作，最後形成可生飲的生成水。
圖2為本發明的裝置平面圖，由圖中可清楚看出，本發明的一種較佳的實施例設計，海水淡淨化裝置Z，其為一可分離式多層體的設計，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主要單元所構成，下層體A包括一加熱單元10、一淡化裂解單元20，上層體B包括一淨化分餾單元30，外部冷凝體C包括一冷卻單元40及一脫臭系統。下層體A內部最底層的加熱單元10其內部設有一或數個加熱器101、蒸汽加熱器108、加熱室102、進水口103、雜質成分沉澱區104、雜質成分排放口105及廢水排放口106；該加熱器101連接於加熱單元10底座，直接接收外部加熱裝置70所產生的熱量；該加熱室102其邊壁由一熱傳導性佳且耐腐蝕的材料所構成的熱交換壁1021；該蒸汽加熱器108由一圓型蒸汽環管所構成的一錐型體，包含一環狀蒸汽加熱器外環1081，連接於蒸汽加熱器108錐型體外緣，其中該蒸汽加熱器108錐型體和環狀蒸汽加熱器外環1081，其管上皆沿設有數孔斜角噴氣孔1083，於其蒸汽加熱器外環1081一端邊側具有一個蒸汽管入口1082，而另一端邊側具有一個排煙管107；該加熱器101及加熱室102可供內部之海水於受熱時因回流的影響而加速海水的沸騰，並透過蒸汽加熱器108使得海水產生一旋渦式的旋轉，使海水更加快速的達到沸點而產生大量的水蒸汽上升至淡化裂解單元20內，其中該蒸汽管入口1082，是可引入外部鍋爐的蒸汽進入加熱室10中進行加熱；而該進水口103是供其欲進行淡化淨化的海水加入該單元內；該雜質成分沉澱區104及雜質成分排放口105則方便不易蒸發的物質及雜質元素集中及清除；而廢水排放口106則方便清除剩餘的重水及廢水；該排煙管107可使得加熱單元10中海水受沸騰所產生的不含水氣的煙排出。
其上的淡化裂解單元20，其內部設有一分離還原器202，其餘內置空間則為容置室203，該分離還原器202其內部設有數層裂解層2021，其中每一層裂解層2021皆設有數根分氣管2022，其上端及下端用不鏽鋼板2023做一組合及固定，且該不鏽鋼板2023上皆設有數個圓孔20231；該容置室203其邊壁是由一熱傳導性佳且耐腐蝕的材料所構成；透過加熱單元10內設的蒸汽加熱器108及分離還原器的相互導引作用，產生震蕩裂解效的效應，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，可做一區隔的動作，並將較重較雜的海水再度導回加熱單元10內重複進行再加熱蒸發，且將較輕較乾淨的水蒸汽導引至上層的淨化分餾單元30內，而此單元容置室203上層則為被裂解淡化的較輕較乾淨的海水及水蒸汽，下層則容置正在進行裂解的海水。
上層體B內設的淨化分餾單元30，其內部設有數層分餾器301，每層分餾器301中皆設有數根分氣管3011，其餘內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性佳且耐腐蝕的材料所構成，透過此數層分餾器301及每一層分餾器301內部數根分氣管3011與高溫水蒸汽氣壓撞擊所產生的物理導引作用，能將脫離水面的水蒸汽更進一步做一效應性的篩選，使最細微的水蒸汽與水分子中的微細元素通過至冷凝部，而將無法通過分餾器301篩選的水蒸汽導引回下層的淡化裂解單元20內。
上述三個單元採一多層體的設計，由下層體A及上層體B構成一桶體的結構，由下層體A最上端的上下銜接環201對上、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403；冷卻單元40設有一或數根導氣管401、一或數個冷凝桶402及冷凝器4021，通過此一或數根導氣管401將經過上述種種單元重複淡化及淨化的水蒸汽導引至冷凝器4021中進行冷卻，冷凝桶402內設之一或數個冷凝器4021，其外部包覆一冷凝水容室4022，冷凝水容室4022一端上側設有一排水口4024，另端下側則設有一進水口4023，可供填入冷水、冰水或是未淡化淨化的海水等冷卻溶濟，快速的冷卻被導引至冷凝器4021的水蒸汽，當內填的冷水、冰水等因受熱而溫度上升失去冷卻效應時，便可經由一端上側所設的排水口4024而排出，若是未經淡化淨化過的海水則更可直接送進加熱單元10的進水口103內直接利用；而冷卻成水滴的生成水則滴入冷凝器4021下方的脫臭系統403；脫臭系統403利用活性碳等能脫臭及脫氯的材料將冷凝後的生成水進行一淨化及脫氯的動作，再由生成水出水口404滴入下設的一或數個集水容器405內做一集結。
當進行海水淡化淨化時，可將海水以馬達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，再以管線接入加熱單元10的進水口103，將海水導入加熱室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，並利用瓦斯、汽油、電熱、太陽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，當加熱器101受熱時，由於其由直筒不鏽鋼管1011排列而成一環狀的造形，其受熱面積大，且會使加熱室102中的海水受熱產生一回流的作用，加快海水的加溫動作，更由於加熱室102其邊壁由一熱傳導性佳且耐腐蝕的材料所構成的熱交換壁1021，當海水加熱至一定溫度後，其會吸收海水的高溫而更快速的將加熱室102內的海水形成沸騰，海水沸騰後較輕的元素形成水蒸汽往上升至蒸汽加熱器108及其環狀蒸汽加熱器外環1081而會產生一再加熱的效果，且由於其蒸汽加熱器108及其環狀蒸汽加熱器外環1081上皆沿設有數孔斜角噴氣孔1083，能使海水在受熱的同時產生旋渦式的旋轉並更加快其沸騰，被沸騰的水蒸汽持續快速上升，且於其蒸汽加熱器外環1081一端邊側可具有一或數個蒸汽管入口1082，該蒸汽管入口1082，可引入外部鍋爐的蒸汽進入加熱室10中進行加熱(圖中未示)，而另一端邊側可具有一或數個排煙管107，該排煙管107可使得加熱單元10中海水受沸騰所產生的不含水氣的煙排出；被旋渦式沸騰的水蒸汽持續快速上升至淡化裂解單元20，而經由分離還原器202外板2023預設的數孔圓孔20231與分離還原器202產生高溫衝擊並高速摩擦，致使分離還原器202產生一震動係數反應，進而裂解水分子中的元素，將水中的化學有毒素、重金屬元素、鹽和碳酸鈣等重元素與較輕的水分子內含元素、礦物元素產生一分離並重組的動作，海水經熱能摩擦裂解，水分子中的氫、氧重新燃燒，更加速了輕水分子元素的氣化，並將水中的微量元素一併解析出水面而蒸發，較重的元素與重水結合，並往下沉回加熱單元10內，重複加熱沸騰，較輕元素的水分子再上升至淡化裂解單元內20，重複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，再沉澱入雜質成分沉澱區104中集結，並經累積至一定量後，經由雜質成份排放口105做清除的重作，其雜質成份甚至可做一適當處理而再利用。
經過分離還原器202淡化裂解後脫離水面的更輕的水蒸汽再持續上升至上層體B中的淨化分餾單元30的水蒸汽容置室302內，上升的水蒸汽穿過淨化分餾單元30內部數層分餾器301內設的數根分氣管3011，做一細部磨擦，透過此數層分餾器層301和內設的數根分氣管3011與高溫水蒸汽氣壓撞擊所產生的物理導引作用，能將脫離水面的水蒸汽更進一步做一效應性的篩選，使最細微的水蒸汽與水分子中的微細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篩選的水蒸汽導引回下層的淡化裂解單元20內，重複循還淡化裂解過程，再行淡化裂解分離出微量元素再上升至淨化分餾單元30的水蒸汽容置室302內。最後通過分餾器302篩選淨化過的最細微水蒸汽經由導氣管401被導引入外部冷凝體C的冷卻單元40中，通過此一或數根導氣管401將經過上述種種單元重複淡化及淨化的水蒸汽導引至冷凝器4021中進行冷卻，冷凝桶402內設的一或數個冷凝器4021，其外部包覆一冷凝水容室4022，冷凝水容室4022一端上側設有一排水口4024，另端下側則設有一進水口4023，可供填入冷水、冰水亦或是未淡化淨化的海水等冷卻溶濟，快速的冷卻被導引至冷凝器4021的水蒸汽，當內填的冷水、冰水等因受熱而溫度上升失去冷卻效應時，便可經由一端上側所設的排水口4024而排出，若是未經淡化淨化過的海水則更可直接送進加熱單元10的進水口103內直接利用；而冷卻成水滴的生成水則滴入冷凝器4021下方的脫臭系統403；脫臭系統403利用活性碳等能脫臭及脫氯的材料將冷凝後的生成水進行一淨化及脫氯的動作，再由生成水出水口404滴入下設的一或數個集水容器405內做一集結。
另外在進行海水淡化淨化時，可將該加熱單元10內設的進水口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，再將海水送入加熱單元10的加熱室中102，如此可使整個海水淡化與淨化的過程更快且殘留的雜質較少。
在清洗海水淡淨化裝置Z時，也可利用管線外接一藥劑清洗裝置60於進水口103上，進行清洗的動作，且利用廢水排放口106與雜質成份排放口105來方便不易蒸發的物質及雜質元素集中及清除及方便清除剩餘的重水及廢水，且由於海水淡淨化裝置Z的材質為不鏽鋼所製造而成，且桶體內壁皆經過耐腐蝕的材料設計，不易產生水垢及鏽蝕，清洗容易且亦不需經常清洗，甚為方便。
而本發明最重要的特徵便在於經過循環式的多重淡化步驟與重複淨化過程，使產生的生成水不需經過再處理就能符合可供人體直接飲用的海洋生成水，且生成水內部的分子元素更益人體吸收及利用。
本發明經過循環式的多重淡化步驟與重複淨化過程，使產生的生成水不需經過再處理就能符合可供人體直接飲用的海洋生成水，且生成水內部的分子元素更益人體吸收及利用，確實已符合發明專利的申請要件，懇請鈞局詳加審查，並惠賜準予專利，以嘉惠民生利國利民，實感德便。
故以上所敘述的技術、附圖、程序或控制等方法，僅僅為本發明較佳實施例之一而已；舉凡依本發明申請專利範圍的技術所作的均等變化或修飾或摘取部分功能的雷同製作，皆映仍屬本發明專利權所涵蓋的範圍；當不能依此限定本發明實施的範圍。
權利要求
1.一種可直接生飲的海水淡化與淨化的系統，其特徵在於該系統為一可分離式多層體的設計，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主要單元所構成，下層體包括一加熱單元，其內部設有一或數個加熱器、蒸汽加熱器、加熱室、進水口、雜質成分沉澱區、雜質成分排放口及廢水排放口，該加熱器連接於加熱單元底座，直接接收外部加熱裝置所產生的熱量；該加熱器及加熱室可供內部的海水於受熱時因回流的影響而加速海水的沸騰，並透過蒸汽加熱器使得海水產生一旋渦式的旋轉，使海水更加快速的達到沸點而產生大量的水蒸汽上升至淡化裂解單元內；而該進水口是供其欲進行淡化淨化的海水加入該單元內；該雜質成分沉澱區及雜質成分排放口則方便不易蒸發的物質及雜質元素集中及清除；而廢水排放口則方便清除剩餘的重水及廢水；一淡化裂解單元，其內部設有一分離還原器，其餘內置空間則為容置室，透過通過加熱單元蒸汽加熱器的蒸汽衝擊及分離還原器的相互導引作用，產生震蕩裂解的效應，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，做一區隔的動作，並將較重較雜的海水再度導回加熱單元重複進行再加熱蒸發，且將較輕較乾淨的海水導引至上層的淨化分餾單元內，而此單元容置室上層則為被裂解淡化的較輕較乾淨的海水及水蒸汽，下層則容置正在進行裂解的海水；上層體包括一淨化分餾單元，其內部設有數層分餾器，每層分餾器中設有數根分氣管，其餘內置空間則為水蒸汽容置室，透過此數層分餾器及每一層分餾器內部數根分氣管與高溫水蒸汽氣壓撞擊所產生的物理導引作用，能將脫離水面的水蒸汽更進一步做一效應性的篩選，使最細微的水蒸汽與水分子中的微細元素通過至冷凝部，而將無法通過分餾器篩選的水蒸汽導引回下層的淡化裂解單元內；外部冷卻體包括一冷卻單元，設有一或數根導氣管、一或數個冷凝桶，通過此一或數根導氣管將經過上述種種單元重複淡化及淨化的水蒸汽導引至冷凝桶進行冷卻，而冷卻成水滴的生成水則滴入冷凝桶方的脫臭系統，利用活性碳等能脫臭及脫氯的材料將冷凝後的生成水進行一淨化及脫氯的動作，再由生成水出水口滴入下設的一或數個集水容器內做一集結。
2.如權利要求1所述的一種可直接生飲的海水淡化與淨化的系統，其特徵在於該加熱單元內設的加熱器，由數根圓筒不鏽鋼管等距排列成環狀。
3.如權利要求1所述的一種可直接生飲的海水淡化與淨化的系統，其特徵在於該加熱單元內設的進水口，可利用管線外接一前置處理過濾裝置。
4.如權利要求1所述的一種可直接生飲的海水淡化與淨化的系統，其特徵在於該加熱單元內設的進水口，在清洗海水淡淨化裝置內部時，可利用管線外接一藥劑清洗裝置進行清洗的動作。
5.如權利要求4所述的一種可直接生飲的海水淡化與淨化的系統，其特徵在於該藥劑清洗裝置，包含檸檬酸等無害水質、無害人體，且溶於水的藥劑，在清洗完成後會隨著廢水排放口流出。
6.如權利要求1所述的一種可直接生飲的海水淡化與淨化的系統，其特徵在於該淡化裂解單元內設的蒸汽加熱器，為一圓型蒸汽環管所構成的錐型體。
7.如權利要求1所述的一種可直接生飲的海水淡化與淨化的系統，其特徵在於該淡化裂解單元內設的蒸汽加熱器，包含一環狀蒸汽加熱器外環，該環狀蒸汽加熱器外環連接於蒸汽加熱器錐型體外緣。
8.如權利要求7所述的一種可直接生飲的海水淡化與淨化的系統，其特徵在於該環狀蒸汽加熱器外環，其管上沿設有數孔斜角噴氣孔。
9.如權利要求7所述的一種可直接生飲的海水淡化與淨化的系統，其特徵在於該環狀蒸汽加熱器外環，於其外環一端邊側具有一或數個蒸汽管入口。
10.如權利要求7所述的一種可直接生飲的海水淡化與淨化的系統，其特徵在於該環狀蒸汽加熱器外環，該外環一端邊側可具有一或數個排煙管。
11.如權利要求6所述的一種可直接生飲的海水淡化與淨化的系統，其特徵在於該錐型體圓型蒸汽環管，其管上沿設有數孔斜角噴氣孔。
12.如權利要求6所述的一種可直接生飲的海水淡化與淨化的系統，其特徵在於該錐型體圓型蒸汽環管，其設置在加熱器的上側外圍。
13.如權利要求1所述的一種可直接生飲的海水淡化與淨化的系統，其特徵在於該淡化裂解單元內設的分離還原器，與沸騰的海水衝擊會產生一高速摩擦的震動係數反應，進而裂解水分子中的元素。
14.如權利要求1所述的一種可直接生飲的海水淡化與淨化的系統，其特徵在於該淡化裂解單元內設的分離還原器，其可由一陶瓷構成。
15.如權利要求1所述的一種可直接生飲的海水淡化與淨化的系統，其特徵在於該淡化裂解單元內設的分離還原器，其可為圓形。
16.如權利要求1所述的一種可直接生飲的海水淡化與淨化的系統，其特徵在於該淡化裂解單元內設的分離還原器，其可為依鍋爐的樣式所設計的適合造型。
17.如權利要求1所述的一種可直接生飲的海水淡化與淨化的系統，其特徵在於該淡化裂解單元內設的分離還原器，其內部設有數層裂解層。
18.如權利要求17所述的一種可直接生飲的海水淡化與淨化的系統，其特徵在於每一層裂解層皆設有數根分氣管。
19.如權利要求1所述的一種可直接生飲的海水淡化與淨化的系統，其特徵在於該淡化裂解單元內設的分離還原器，其上端及下端通過不鏽鋼板做固定。
20.如權利要求19所述的一種可直接生飲的海水淡化與淨化的系統，其特徵在於該不鏽鋼板上設有數個圓孔。
21.如權利要求1所述的一種可直接生飲的海水淡化與淨化的系統，其特徵在於該淨化分餾單元內設的分餾器，可由一陶瓷構成。
22.如權利要求1所述的一種可直接生飲的海水淡化與淨化的系統，其特徵在於該淨化分餾單元內設的分餾器，其可為一上凸下凹的造形。
23.如權利要求1所述的一種可直接生飲的海水淡化與淨化的系統，其特徵在於該冷卻單元下設的冷凝桶，其內部設有一或數個冷凝器。
24.如權利要求23所述的一種可直接生飲的海水淡化與淨化的系統，其特徵在於該冷凝器，其外部包覆一冷凝水容室。
25.如權利要求24所述的一種可直接生飲的海水淡化與淨化的系統，其特徵在於該冷凝水容室一端上側設有一排水口或/和於下側設有一進水口。
26.如權利要求1所述的一種可直接生飲的海水淡化與淨化的系統，其特徵在於該上層體與下層體通過一上下銜接環密合。
全文摘要
本發明公開一種可直接生飲的海水淡化與淨化的系統，其為可分離式多層體的設計，包括上下層體及外部冷凝體，其層體的內外構件皆由一熱傳導性佳且耐腐蝕的材料製造而成，而各層體之間主要由四個主要單元所構成，包括加熱單元、淡化裂解單元、淨化分餾單元及冷卻單元，經由加熱單元、淡化裂解單元與淨化分餾單元的相互重複循環，並透過分離還原器的多重淡化步驟與分餾器的重複淨化過程，可以將水分子內的元素裂解到最細微後再經淨化重組成為最適合人體飲用的海洋生成水，對於病毒、重金屬汙染及不適合人體吸收的元素等能夠達到確實安全的濾除，其產生的生成水不需經過再處理便能供人體直接生飲，且生成水內部的分子元素更益人體吸收及利用。
文檔編號C02F1/04GK1618740SQ20031011373
公開日2005年5月25日 申請日期2003年11月21日 優先權日2003年11月21日
發明者賴清標 申請人:速必利機器股份有限公司