CN103420441A - 太阳能废水处理装置 - Google Patents
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Abstract
一种太阳能废水处理装置，包含一个壳体单元、一个雾化单元、一个加压单元、一个压力阀、一个排放单元，及一个集热单元。该壳体单元包括一层内壁、一层外壁、多个导温粒子，及一个盖体。该集热单元包括多根集热棒、多片聚光板，及多个导温粒子，每一根集热棒具有一个管体及一层保温层，每一个管体具有一个可拆卸地连接该壳体单元的导热端，及多个集热区，所述聚光板分别对应所述集热区设置于该管体，所述导温粒子悬浮于该管体内部。利用该集热单元收集太阳能并导热至该壳体单元，使废水被加热蒸发为较干净的蒸气再经由该排放单元排放，而具有节省成本且环保的功效。
Description
技术领域
本发明涉及一种废水处理装置，特别是涉及一种太阳能废水处理装置。
背景技术
参阅图1，一种现有的废水处理装置包含一个壳体单元11、一个雾化单元12、一个加压单元13、一个压力阀14、一个排放单元15，及一个热源16。
该壳体单元11，包括一个中空的壳体111及一层保温层112，该壳体111具有一个位于底部的加热区113，该保温层112设置于该壳体111外侧面及顶面。
该雾化单元12包括一根设置于该壳体111的入水管121，及一个设置于该壳体111内部且与该入水管121相连通的雾化器122。
该加压单元13设置于该入水管121。
该压力阀14设置于该壳体单元11且连通该壳体111内部。
该排放单元15包括一根设置于该壳体单元11且连通该壳体111内部的蒸气管151、一个连通该蒸气管151的散热器152，及一个连通该散热器152的过滤器153。
该热源16对应该加热区113设置于该壳体单元11下方。
一般使用时，因排放的废水大多具有较高的浓稠度，因此须经由该加压单元13加水及加压后，才能经过该入水管121及该雾化器122形成雾状的小水滴，如此可加大受热面积，而加快反应速度，接着通过该热源16对该加热区113加热，使该壳体111内部温度上升，将进入的废水蒸发为较干净的蒸气并经由该蒸气管151输出，蒸气经该散热器152散热后重新冷凝为液体，液体接着再经该过滤器153过滤后，便达到可以排放的标准，而可以直接进行排放。
当该壳体111内部压力过高时，该压力阀14会开启并释放部分压力，以避免该壳体111承受过大的压力而爆裂，造成安全上的问题。
除上述的废水处理装置外，另外也有主要使用锅炉作废水处理的装置，但无论是使用锅炉或是该现有的废水处理装置，由于锅炉的热能及该热源16都是通过燃烧瓦斯、木炭等燃料而提供，不但增加能源的损耗及增加燃料成本，且在燃烧时会产生如二氧化碳等的废气，也会产生环保上的问题。若是为了避免环保问题，而另外进行废气的排放处理，则更会增加额外的成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以节省成本且环保的太阳能废水处理装置。
本发明太阳能废水处理装置包含：一个壳体单元、一个雾化单元、一个加压单元、一个压力阀，及一个排放单元，该壳体单元包括一层内壁、一层外壁、多个导温粒子，及一个盖体，该内壁界定出一个容室且具有一个下开口，该盖体可开启地封闭该下开口，该雾化单元包括一根设置于该外壁的入水管，及一个设置于该内壁且与该入水管相连通的雾化器，该雾化器用于将废水雾化为细小水滴，该加压单元设置于该入水管并用于将废水加压进入该容室，该压力阀设置于该外壁且连通该容室，用于调节该容室压力平衡，该排放单元包括一根设置于该外壁且连通该容室的蒸气管、一个连通该蒸气管的散热器，及一个连通该散热器的过滤器。
该外壁与该内壁相配合界定出一个密闭的导热空间且具有一层保温层，所述导温粒子悬浮于该导热空间。
该太阳能废水处理装置还包含一个集热单元，该集热单元包括：多根集热棒、多片聚光板，及多个导温粒子，每一根集热棒具有一个中空的管体，及一层设置于该管体的保温层，每一个管体具有一个未设置保温层且可拆卸地连接该壳体单元的导热端，及多个未设置保温层的集热区，所述聚光板分别对应所述集热区设置于该管体，所述导温粒子悬浮于该管体内部。
本发明所述太阳能废水处理装置还包含一个设置于该入水管且用于将废水预先加热的预热单元。
本发明所述的太阳能废水处理装置中，该预热单元包括多片设置于该入水管的聚光板，所述聚光板用于收集太阳能以加热废水。
本发明所述的太阳能废水处理装置中，该雾化单元还包括一层设置于该入水管的保温层，且该入水管具有多个未设置保温层的集热区，所述聚光板分别对应所述集热区设置于该入水管。
本发明所述太阳能废水处理装置还包含一个设置于该壳体单元下方的热源，且该外壁还包括一个位于底部且对应该热源的加热区。
本发明的有益效果在于：通过所述聚光板收集太阳能使所述集热棒内部加热，并经由所述导热端导热至该壳体单元，使进入该容室的废水受热蒸发为较干净的蒸气，再通过该排放单元排放，则可节省燃料成本且符合现今的环保潮流。
附图说明
图1是一种现有的废水处理装置的剖面示意图；
图2是本发明太阳能废水处理装置的第一较佳实施例的剖面示意图；
图3是该较佳实施例的集热单元的剖面示意图；
图4是该较佳实施例的俯视示意图；
图5是本发明太阳能废水处理装置的第二较佳实施例的剖面示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
参阅图2与图3，本发明太阳能废水处理装置的一个第一较佳实施例包含一个壳体单元2、一个雾化单元3、一个加压单元4、一个压力阀5、一个排放单元6、一个集热单元7，及一个预热单元8。
该壳体单元2包括一层内壁21、一层外壁22、多个导温粒子23，及一个盖体24，该内壁21界定出一个容室211且具有一个下开口212，该外壁22与该内壁21相配合界定出一个密闭的导热空间221且具有一层保温层222，所述导温粒子23悬浮于该导热空间221，该盖体24可开启地封闭该下开口212。
于本实施例中，该内壁21及该外壁22的材质为金属，但也可为陶瓷、玻璃或其他具有耐热效果的材质。
该雾化单元3包括一根设置于该外壁22的入水管31、一个设置于该内壁21且与该入水管31相连通的雾化器32，及一层设置于该入水管31的保温层33，该入水管31具有多个未设置保温层33的集热区311。
该加压单元4设置于该入水管31，用于将废水加压进入该容室211。
该压力阀5设置于该外壁22且连通该容室211，用于调节该容室211压力平衡。
该排放单元6包括一根设置于该外壁22且连通该容室211的蒸气管61、一个连通该蒸气管61的散热器62，及一个连通该散热器62的过滤器63。
该集热单元7包括多根集热棒71、多片聚光板72，及多个导温粒子73，每一根集热棒71具有一个中空的管体711，及一层设置于该管体711的保温层712，每一个管体711具有一个未设置保温层712且可拆卸地连接该壳体单元2的导热端713，及多个未设置保温层712的集热区714，所述聚光板72分别对应所述集热区714设置于该管体711，所述导温粒子73悬浮于该管体711内部。
于本实施例中，所述保温层222、33、712的材质为保丽龙，但也可为其他具有保温效果的材质，或是以双层真空的架构来达到保温效果。
于本实施例中，该管体711的材质为金属，但也可为其他容易导热的材质，或是可选用如强化玻璃、耐高温的透明塑料等具有透光及耐高温效果的材质。
于本实施例中，所述集热棒71是可拆卸地螺接于该壳体单元2，但也可使用其他的可拆卸方式设置于该壳体单元2。
该预热单元8设置于该入水管31，该预热单元8包括多片分别对应所述集热区311设置于该入水管31的聚光板81。
于本实施例中，所述聚光板72、81的材质由可透光的塑料制成，但也可为玻璃等可透光的材质。
一般使用时，因排放的废水大多具有较高的浓稠度，所以须通过该加压单元4加水及加压后，再经由设置于该入水管31的所述聚光板81收集太阳能对废水预先加热，并通过该保温层33维持废水的温度。在制作所述聚光板81时，也可以将所述聚光板81的聚焦点分别调整在该入水管31表面，如此可加快将废水升温的速度。废水在进入该容室211后，经过该雾化器32形成雾状的细小水滴，以加大受热面积并加快反应速度。
值得一提的是，若使用地点具有丰富的地热或温泉，也可直接使用地热或温泉预先加热该入水管31内的废水。
接着由设置于所述集热棒71的所述聚光板72收集太阳能对所述集热棒71加热，当热能传导至该管体711内部，所述导温粒子73受热后产生振动，如此可快速吸收热能，且通过所述导温粒子73相互振动碰撞，可以快速传导热能至该导热端713，并通过该导热端713导热至该壳体单元2的外壁22，再经由该导热空间221内的所述导温粒子23及内壁21导热至该容室211，以对废水进行加热，使废水蒸发为较干净的蒸气，再经由该蒸气管61输出至该散热器62，蒸气经过散热后重新冷凝为液体，液体再经过该过滤器63过滤后，即达到可以排放的标准，而可以直接进行排放。
为了加快将废水升温的速度，在制作所述聚光板72时，同样地可以将所述聚光板72的聚焦点分别调整在所述集热棒71表面。
当该壳体单元2内部压力过高时，该压力阀5会开启并释放部分压力，以避免该壳体单元2承受过大的压力而爆裂，造成安全上的问题。
当废水在受热蒸发为蒸气时，会遗留下部分化学盐类、重金属等杂质99，所以在使用一段时间后，必须打开该壳体单元2的该盖体24，以经由该下开口212清理沉积的杂质99，避免沉积的杂质99影响加热的速度，而降低废水处理的效率。
在日照充足的地区使用时，可以只使用该集热单元7即可收集到所需的太阳能以加热废水。但若在半日照或是日照较不足的地区，可以搭配该预热单元8预先将废水加热，如此可以提高将废水气化的速度，进而提高废水处理效率。
值得一提的是，所述导温粒子23、73的制造方法如下：将锰、钠、铍、重铬酸根等多种无机介质，烧结研磨后与纯水(或挥发性液体如酒精)，及抑制氢、氧产生的锌、镁、钙混合成导温液体，然后，分别注入该导热空间221及所述集热棒71的管体711内部，再加热该导热空间221及所述管体711，使该导热空间221及所述管体711内的导温液体在受热后气化成所述悬浮的导温粒子23、73。
参阅图4，使用者也可依日照强度和需求的废水处理速度以安装所需数量的集热棒71及聚光板72。
经由以上的说明，可将本发明的优点归纳如下：
通过所述聚光板72收集太阳能使所述集热棒71内部加热，并经由所述导温粒子73及所述导热端713导热至该壳体单元2，使进入该容室211的废水受热蒸发为较干净的蒸气，即可通过该排放单元6排放。如此可以减少太阳能在传导过程中的损耗及节省燃料成本，且太阳能不会产生如二氧化碳等的废气，就不需要再进行废气的排放处理，可再省下废气处理成本，而所述聚光板72的材质为塑料，不但重量轻、成本较低，且容易维修，也可节省日后的维修成本，所以可以大幅节省成本，而太阳能清洁无毒的特点，也符合现今的环保潮流。
再者，通过该管体711内部及该导热空间221内的所述导温粒子23、73在受热后产生振动，可快速吸收热能，且通过所述导温粒子23、73相互振动碰撞，可以快速传导热能至该容室211对废水进行加热，加快加热速度及废水处理速度。
参阅图5，为本发明的第二较佳实施例，该第二较佳实施例类似于第一较佳实施例，其差异在于：
本发明太阳能废水处理装置还包含一个设置于该壳体单元2下方的热源9，且该外壁22还包括一个位于底部且对应该热源9的加热区223。
在白天使用时，可使用该集热单元7搭配该预热单元8对该容室211内的废水加热。夜晚时，则可使用该热源9对该容室211内的废水加热。如此有更佳的环境适应能力，可视使用者需求自行选择使用方式。
综上所述，本发明不仅可以减少能源的损耗、节省成本，且太阳能清洁无毒的特点，也符合现今的环保潮流，所以确实能达成本发明的目的。
Claims (5)
1.一种太阳能废水处理装置，包含：一个壳体单元及一个雾化单元；
该壳体单元包括一层内壁、一层外壁、多个导温粒子，该内壁界定出一个容室；
该雾化单元包括一根设置于该外壁的入水管，及一个设置于该内壁且与该入水管相连通的雾化器；
其特征在于：
该外壁与该内壁相配合界定出一个密闭的导热空间且具有一层保温层，所述导温粒子悬浮于该导热空间；
该太阳能废水处理装置还包含一个集热单元，该集热单元包括：多根集热棒、多片聚光板，及多个导温粒子，每一根集热棒具有一个中空的管体，及一层设置于该管体的保温层，每一个管体具有一个未设置保温层且可拆卸地连接该壳体单元的导热端，及多个未设置保温层的集热区，所述聚光板分别对应所述集热区设置于该管体，所述导温粒子悬浮于该管体内部。
2.根据权利要求1所述的太阳能废水处理装置，其特征在于：该太阳能废水处理装置还包含一个设置于该入水管且用于将废水预先加热的预热单元。
3.根据权利要求2所述的太阳能废水处理装置，其特征在于：该预热单元包括多片设置于该入水管用于收集太阳能以加热入水管内废水的聚光板。
4.根据权利要求3所述的太阳能废水处理装置，其特征在于：该雾化单元还包括一层设置于该入水管的保温层，且该入水管具有多个未设置保温层的集热区，所述聚光板分别对应所述集热区设置于该入水管。
5.根据权利要求1所述的太阳能废水处理装置，其特征在于：该太阳能废水处理装置还包含一个设置于该壳体单元下方的热源，且该外壁还包括一个位于底部且对应该热源的加热区。
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