海水转换机构的制作方法

1.本发明涉及一种海水转换机构，尤其是指利用外保温筒体内的加热内筒及固定于外保温筒体及加热内筒间的旋转刮刀装置机构，透过低压蒸馏使海水中的盐分及其他固体与水产生分离。


背景技术：

2.近年来由于人类生活的改善及医疗技术的进步，而使人口大量增加，对于淡水的需求不断上升，而温室效应的极端气候对地球的影响也愈来愈显着，所以人类业已马上面临了淡水供给上的问题。然而，在四面环海的海岛更是如此，由于岛内河川的污染及受到极端气候的影响，便会造成四季雨量不均衡且水库枯竭，因此朝海水淡化、净化再利用的方向发展，实为最合理的途径，由于地球上有百分之七十的面积为海水所覆盖，所以海水的供给对人类而言，可以说是取之不尽的。唯目前海水淡化面临的问题是高昂的成本以致于无法普及，传统上海水淡化需要使用到大量的电能。
3.再者，目前已商业化的海水淡化系统有逆渗透(reverse osmosis module，r.o.)、多级闪化(msf)、多级效应蒸馏(med)、蒸气压缩式等四种。就逆向渗透式海水淡化技术而言，目前海水淡化的方法很多，业已发展成熟的大致可分为两类，其一是利用膜的方法，包括逆渗透和电透析等方法。逆渗透法适用于海水的淡化，而电透析则适用于处理含盐量较低的咸水。利用膜的方式的生产成本中，电能的消耗和膜的更换所占的比例颇高，其未来发展的空间在于膜性能的研发改进，其二是蒸馏法而言，在易蒸发的液体与非挥发性或低挥发性物质的分离上，蒸馏法是最为常用的方法之一，其是对海水加热使易蒸发的液体与非挥发性或低挥发性物质(不蒸发物质)产生分离，使易蒸发的液体蒸发而取得不蒸发物质，或进一步使蒸气凝结而取得易蒸发的液体，这些方法的目的都在于以设备成本换取淡水或获得能源的利用率，所以，如何利用较佳的加热蒸发设备来有效初步分离液体及固体，便为从事此行业者亟欲改善的所在。


技术实现要素：

4.因此，有鉴于此，本发明的主要目的是在于提供一种海水转换机构。其利用固定于外保温筒体及加热内筒间的旋转刮刀装置，使复数喷水口朝对应位置的相邻数组刀片间隙注入海水至加热内筒外部瞬间加热蒸发，而加热内筒附着外壁上凝结或直接掉落至外保温筒体底部的盐及蒸发后的水蒸气产生分离，其中附着加热内筒外壁上凝结的盐块可由数组刀片刮起掉落至外保温筒体底部排盐出口做后续处理，用以达到整体结构简单且不占空间、作用确实的功效。
5.本发明的另一目的是在于加热内筒桶壁设立的复数水平间隔堆栈的蒸汽集热区是由中央部朝外侧端面渐次扩大而衔接于加热内筒的筒壁，此种热传导结构配置为了使加热源产生的高热集中于加热内筒的筒壁，而可让海水在加热内筒外筒壁有足够的温度瞬间加热蒸发，此外，上、下相邻蒸汽集热区皆形成有错位的镂空部，用以使加热源的高热可直
接穿透错位的镂空部至各层蒸汽集热区及外保温筒体各个位置，即可透过蒸汽集热区结构设计使加热源产生的高热更有效率上使用。
6.本发明的再一目的是在于刮刀架的数组刀片于外保温筒体底部内周缘导沟位置处设有至少一刮除片，且该刮除片可刮起掉落至外保温筒体底部盐块或盐粒由排盐出口落下至输送带，用以将盐块或盐粒由输送带处排出至外部集中处理。
7.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
8.一种海水转换机构，其特征在于：包括有外保温筒体、外保温筒体内的加热内筒及固定于外保温筒体及加热内筒间的旋转刮刀装置，其中：
9.该外保温筒体具有一直立容置空间，而该外保温筒体至少设有一轴部及上方可供海水蒸发后进入的蒸汽收集口，并在该外保温筒体下方设有至少一排盐出口；
10.该加热内筒设有由外部接入的加热源，且该加热内筒的筒壁内设有复数蒸汽集热区；及
11.该旋转刮刀装置枢设定位于该外保温筒体轴部，该旋转刮刀装置的旋转轴可供该外保温筒体外部马达驱动旋转，至少一刮刀架设有环绕该加热内筒筒壁一间隙且呈渐次向下旋转状的数组刀片及对位于该相邻数组刀片间的海水喷水口，该海水注入于该加热内筒外部使水蒸气瞬间蒸发且使盐块或盐粒附着于该加热内筒外壁或直接掉落至该外保温筒体底部产生分离，其中附着于该加热内筒外壁上凝结的盐块由该数组刀片刮起掉落至该外保温筒体底部后由该排盐出口排出至外部集中处理。
12.所述的海水转换机构，其中：该加热内筒的筒壁设有复数水平间隔堆栈的蒸汽集热区。
13.所述的海水转换机构，其中：各个蒸汽集热区上设有镂空部，而相邻镂空部呈错位状态。
14.所述的海水转换机构，其中：该加热源包括燃料通道及点火源，而该燃料通道为由上、下相邻镂空部形成错位的该蒸汽集热区处穿过，并在各该层蒸汽集热区位置皆设有喷头，该点火源位于该加热内筒底部中央位置。
15.所述的海水转换机构，其中：该蒸汽集热区的中央部朝外侧端面渐次扩大而衔接于该加热内筒的筒壁。
16.所述的海水转换机构，其中：该刮刀架的数组刀片在该外保温筒体底部内周缘导沟位置处设有至少一刮除片，且该刮除片能够刮起掉落至该外保温筒体底部该盐块或该盐粒由该排盐出口落下至外部。
17.所述的海水转换机构，其中：该排盐出口落下处为一输送带，用以将该盐块或该盐粒由输送带处排出至外部集中处理。
18.一种海水转换机构，其特征在于：包括有外保温筒体、外保温筒体内的加热内筒及固定于外保温筒体及加热内筒间的旋转刮刀装置，其中：
19.该外保温筒体具有一直立容置空间，而该外保温筒体至少设有一轴部及上方可供海水蒸发后进入的蒸汽收集口，并在该外保温筒体下方设有至少一排盐出口；
20.该加热内筒，并设有由外部接入的加热源，且该加热内筒的桶壁内设有复数蒸汽集热区；及
21.该旋转刮刀装置枢设定位于外保温筒体轴部，该旋转刮刀装置的旋转轴可供外保
温筒体外部马达驱动旋转，至少一刮刀架设有环绕加热内筒筒壁一间隙且呈渐次向下旋转状的数组刀片及对位于各该数组刀片内部的海水喷水口，各该海水注入于该加热内筒外部使水蒸气瞬间蒸发且使盐块或盐粒附着于该加热内筒外壁或直接掉落至该外保温筒体底部产生分离，其中附着于该加热内筒外壁上凝结的盐块可由该数组刀片刮起掉落至该外保温筒体底部后由该排盐出口排出至外部集中处理。
22.所述的海水转换机构，其中：该加热内筒的筒壁设有复数水平间隔堆栈的蒸汽集热区。
23.所述的海水转换机构，其中：各个蒸汽集热区上设有镂空部，而相邻镂空部呈错位状态。
24.所述的海水转换机构，其中：该加热源包括燃料通道及点火源，而该燃料通道为由上、下相邻镂空部形成错位的该蒸汽集热区处穿过，并在各该层蒸汽集热区位置皆设有喷头，该点火源位于该加热内筒底部中央位置。
25.所述的海水转换机构，其中：该蒸汽集热区的中央部朝外侧端面渐次扩大而衔接于该加热内筒的筒壁。
26.所述的海水转换机构，其中：该刮刀架的数组刀片在该外保温筒体底部内周缘导沟位置处设有至少一刮除片，且该刮除片能够刮起掉落至该外保温筒体底部该盐块或该盐粒由该排盐出口落下至外部。
27.所述的海水转换机构，其中：该排盐出口落下处为一输送带，用以将该盐块或该盐粒由输送带处排出至外部集中处理。
28.本发明使用时，海水注入于该加热内筒外部使水蒸气瞬间蒸发且使盐块或盐粒附着于该加热内筒外壁或直接掉落至该外保温筒体底部产生分离，其中附着于该加热内筒外壁上凝结的盐块可由该数组刀片刮起掉落至该外保温筒体底部后由该排盐出口排出至外部集中处理。
附图说明
29.图1为本发明的剖面示意图。
30.图2为本发明加热源中燃料通道的喷头的剖面示意图。
31.图3为本发明加热内筒的俯视示意图。
32.图4为本发明较佳实施例的剖面示意图。
33.图5为本发明较佳实施例的加热内筒的俯视示意图。
34.图6为本发明另一实施例的蒸汽集热区的侧视剖面图。
35.图7为本发明又一实施例的蒸汽集热区的侧视剖面图。
36.附图标号说明：1-外保温筒体；10-容置空间；11-轴部；12-蒸汽收集口；13-排盐出口；2-加热内筒；21-加热源；211-燃料通道；2111-喷头；212-点火源；22-蒸汽集热区；220-镂空部；221-中央部；222-外侧端面；23-连接手段；230-嵌接孔；231-卡制杆；232-梢孔；233-梢杆；3-旋转刮刀装置；31-旋转轴；311-轴承；32-刮刀架；321-刀片；322-刮除片；33-喷水口；4-输送带。
具体实施方式
37.为达成上述目的及功效，本发明所采用的技术手段及其构造，现结合附图就本发明的较佳实施例详加说明其特征与功能如下，以利于完全了解。
38.请参阅图1、图2、图3所示，为本发明的剖面示意图、加热源中燃料通道的喷头的剖面示意图及加热内筒的俯视示意图，由图中可清楚看出，本发明包括外保温筒体1、外保温筒体1内的加热内筒2、固定于外保温筒体1及加热内筒2间的旋转刮刀装置3，其中：
39.该外保温筒体1具有一直立容置空间10，且该外保温筒体1至少设有一轴部11，而该外保温筒体1上方具有海水蒸发后进入的至少一蒸汽收集口12，并在该外保温筒体1下方底部设有被刮除凝结的盐块或盐粒的至少一排盐出口13，而排盐出口13落下处为一输送带4，用以将盐块或盐粒由输送带4处排出至外部集中处理。
40.该加热内筒2，并设有由外部接入的加热源21，且加热内筒2的桶壁设有复数水平间隔堆栈的蒸汽集热区22，各个蒸汽集热区22上设有镂空部220，而相邻镂空部220呈错位状态，并在蒸汽集热区22的中央部221朝外侧端面222渐次扩大而衔接于加热内筒2的筒壁，其中加热源21包括燃料通道211及点火源212，而燃料通道211为由上、下相邻镂空部220形成错位的蒸汽集热区22处穿过，并在各层蒸汽集热区22位置皆设有喷头2111，该点火源212则位于加热内筒2底部中央位置。
41.该固定于外保温筒体1轴部11处的旋转刮刀装置3，该旋转刮刀装置3的上丶下旋转轴31为穿过外保温筒体1外部，且于旋转轴31与轴部11之间为套设有至少一轴承311，而可供外部马达(图中未示出)驱动旋转，至少一刮刀架32是成型于旋转轴31一侧、并位于外保温筒体1的容置空间10内，且该至少一刮刀架32设有环绕加热内筒2外筒壁一间隙且呈渐次向下旋转状的数组刀片321及针对外保温筒体1底部内周缘导沟的向下刮除片322，并在相邻数组刀片321之间皆形成有可供喷水口33注入海水的空隙，当盐块或盐粒由数组刀片321刮起掉落至外保温筒体1底部后，便可透过外保温筒体1底部刮除片322将底部盐块或盐粒集中由排盐出口13落下输送带4处排出至外部集中处理。
42.然而，本发明实施方式中加热源21包括燃料通道211及点火源212，而燃料通道211为由上、下相邻镂空部220形成错位的蒸汽集热区22处穿过，并在各层蒸汽集热区22位置皆设有喷头2111，该点火源212则位于加热内筒2底部中央位置，但于实际应用时仅需具有加热功能便可，上述详细说明为针对本发明一种较佳的可行实施例说明而已，故举凡可达成前述效果的结构皆应受本发明所涵盖，此种简易修饰及等效结构变化，均应同理包括于本发明的专利保护范围内。
43.请参阅图1、图2、图3所示，为本发明的剖面示意图、加热源中燃料通道的喷头的剖面示意图及加热内筒的俯视示意图，由图中可清楚看出，本发明在对海水进行淡水或盐的蒸馏分离时，首先，启动加热源21将加热内筒2及加热内筒2内的蒸汽集热区22加热至默认温度，使旋转刮刀装置3透过旋转轴31转动刮刀架32上的数组刀片321及刮除片322随的旋转，并由复数喷水口33朝对应位置的相邻数组刀片321间隙注入海水，其海水于加热内筒2外部瞬间加热蒸发，而加热内筒2附着外壁上凝结或直接掉落至外保温筒体1底部的盐及蒸发后的水蒸气产生分离，其中附着加热内筒2外壁上凝结的盐块可由数组刀片321刮起掉落至外保温筒体1底部后，便可透过刮除片322于导沟底部旋转将盐块或盐粒集中推动至排盐出口13处掉落输送带4上排出至外部再做后续集中处理，而蒸发后的水蒸气便由该外保温
筒体1上方蒸汽收集口12至其它相关设备集中再做后续处理。
44.请参阅图1、图2、图3所示，为本发明的剖面示意图、加热源中燃料通道的喷头的剖面示意图及加热内筒的俯视示意图，由图中可清楚看出，本发明加热内筒2桶壁设立的复数水平间隔堆栈的蒸汽集热区22是由中央部221朝外侧端面222渐次扩大而衔接于加热内筒2的筒壁，此种热传导结构配置为了使加热源21产生的高热集中于加热内筒2的筒壁，而可让海水在加热内筒2外筒壁有足够的温度瞬间加热蒸发，此外，上、下相邻蒸汽集热区22皆形成有错位的镂空部220，用以使加热源21的高热可直接穿透错位的镂空部220至各层蒸汽集热区22及外保温筒体1各个位置，即可透过蒸汽集热区22结构设计使加热源21产生的高热更有效率上使用。
45.请参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，为本发明的剖面示意图、加热源中燃料通道的喷头的剖面示意图、加热内筒的俯视示意图、较佳实施例的剖面示意图、较佳实施例的加热内筒的俯视示意图、另一实施例的蒸汽集热区的侧视剖面图及又一实施例的蒸汽集热区的侧视剖面图，由图中可清楚看出，本发明包括外保温筒体1、外保温筒体1内的加热内筒2、固定于外保温筒体1及加热内筒2间的旋转刮刀装置3，其中：
46.该外保温筒体1具有一直立容置空间10，且该外保温筒体1至少设有一轴部11，而该外保温筒体1上方具有海水蒸发后进入的至少一蒸汽收集口12，并在该外保温筒体1下方底部设有被刮除凝结的盐块或盐粒的至少一排盐出口13，而排盐出口13落下处为一输送带4，用以将盐块或盐粒由输送带4处排出至外部集中处理。
47.该加热内筒2，并设有由外部接入的加热源21，且加热内筒2的筒壁设有复数水平间隔堆栈的蒸汽集热区22，各个蒸汽集热区22上设有镂空部220，而相邻镂空部220呈错位状态，并在蒸汽集热区22的中央部221朝外侧端面222渐次扩大而衔接于加热内筒2的筒壁，其中加热源21包括燃料通道211及点火源212，而燃料通道211为由上、下相邻镂空部220形成错位的蒸汽集热区22处穿过，并在各层蒸汽集热区22位置皆设有喷头2111，该点火源212则位于加热内筒2底部中央位置。
48.该固定于外保温筒体1轴部11处的旋转刮刀装置3，该旋转刮刀装置3的上丶下旋转轴31为穿过外保温筒体1外部，且于旋转轴31与轴部11之间为套设有至少一轴承311，而可供外部马达(图中未示出)驱动旋转，至少一刮刀架32是成型于旋转轴31一侧、并位于外保温筒体1的容置空间10内，且该至少一刮刀架32设有环绕加热内筒2外筒壁一间隙且呈渐次向下旋转状的数组刀片321及针对外保温筒体1底部内周缘导沟的向下刮除片322，且相邻数组刀片321及刮除片322与加热内筒2的外筒壁之间形成有预设的间隙(例如：1mm、3mm或5mm等)，并在相邻数组刀片321及刮除片322内部分别设有喷水口33，可供各喷水口33分别朝各数组刀片321及刮除片322外部注入海水于加热内筒2的外筒壁上，当加热内筒2的外筒壁上的盐块或盐粒由数组刀片321刮起掉落至外保温筒体1底部后，便可透过外保温筒体1底部刮除片322将底部盐块或盐粒集中由排盐出口13落下输送带4处排出至外部集中处理。
49.该加热内筒2内部的多组纵向堆栈的复数蒸汽集热区22，相邻的各蒸汽集热区22二表面之间是可透过至少一个或一个以上的连接手段23予以衔接组装、结合，该连接手段23是可于相邻的各蒸汽集热区22的二表面间以至少一组或一组以上的嵌接孔230、卡制杆231相互嵌接、卡制定位(请同时参阅图6所示)；且连接手段23亦可于各纵向堆栈的蒸汽集
热区22上设有复数梢孔232、并利用复数梢杆233分别穿设于堆栈状各蒸汽集热区22的各梢孔232内，以将堆栈状各蒸汽集热区22予以串接定位(请同时参阅图7所示)；或于多组纵向堆栈的复数蒸汽集热区22，相邻的各蒸汽集热区22二表面之间是可透过其他连接手段23方式等，以供多组纵向堆栈的复数蒸汽集热区22透过连接手段23稳定组装、结合后，呈横向间隔排列于加热内筒2内部。
50.本发明不但可将海水初步淡化成蒸馏水，并可自动收集旋转刮刀装置3刮除加热内筒2外筒壁后的盐块或盐粒由输送带4运送至预定地点，再进行加工成相关产品(如粗盐、精盐等)使用，亦可视实际需求利用水蒸气做为发电使用。
51.本发明是利用外保温筒体1、外保温筒体1内的加热内筒2及固定于外保温筒体1及加热内筒2间的旋转刮刀装置3的整体巧妙结构配置，用以使海水初步淡化时损耗降到最低，并进一步让初步分离作用后的海水产生淡水或盐的副产品，而且整体结构简单且不占空间、作用确实的功效。
52.综上所述，本发明的海水转换机构于使用时，为确实能达到其功效及目的。