TW201408374A - 超氧洗滌砂礫機組 - Google Patents

Abstract

本發明超氧洗滌砂礫機組，其包括數個洗滌單元、至少一個輸送單元與至少一個震盪單元。該數個洗滌單元為密閉槽體並提供砂礫、超氧氣體以及中性水進入，砂礫藉由超氧氣體以及中性水攪拌清洗而去除砂礫中所含有之鹽類及有害離子。該輸送單元連接於該數個洗滌單元中任兩個之間，以輸送砂礫、超氧氣體以及中性水。該震盪單元選擇性地裝設於該數個洗滌單元其中之一或該至少一個輸送單元之外表面，該震盪單元以超音速震盪該數個洗滌單元其中之一或該至少一個輸送單元以洗淨砂礫之表面。

Description

超氧洗滌砂礫機組

本發明主要係揭示一種洗滌砂礫機組，尤指一種利用超氧以及震盪方式去除砂礫中所含有之鹽類及有害離子之超氧洗滌砂礫機組。

砂石為工程建設中之重要基材，主要來自河床及陸地兩方面，但由於目前河川砂石來源之蘊藏量日竭造成產量不足，而使價格日趨昂貴，往往使得重大工程之進行受到極大之延誤。在河砂來源逐漸匱乏，陸砂之開採又會造成破壞山林景觀、土石流的危險、破壞自然生態、以及開採費用較貴等等的缺點，因此開發多元化的砂石料源已成為當前積極之課題。目前進口砂石量雖逐年增加，成為國內砂石需求之第三來源，但實非長久之計。鑑於日本及英國等國開發利用海砂之成功經驗及台灣優渥的地理環境，海砂遂成為深具潛力並可能供應將來國內土木、建築用細骨材來源。

然而海砂實際使用時，首先所遇到之問題便是海砂中含有之鹽類，其主要成分為KCL、MgCl₂、Na₂SO₄、CaCl₂與NaCl等，其中以氯離子與硫酸根離子對鋼筋混凝土危害最大。氯離子促使水泥中之矽酸鹽類分解，加速水化反應，在較短的時間內，生成較為緻密的C-S-H膠體，構成鈣釩石的含量較少、氯化鋁酸鹽水化物(chloro-aluminate) 的含量較多，因此可使混凝土獲得較高的早期強度；然而卻也會破壞鋼筋的純態保護膜，而造成鋼筋腐蝕。另硫酸根離子會與水泥水化產物Ca(OH)₂反應，生成CaSO₄．2H₂O水化物，再與水泥中C3A水化物發生化學反應，產生高硫酸鋁酸鈣，又稱為鈣釩石(ettringite)，導致體積膨脹，使混凝土產生龜裂，對混凝土的耐久性影響極大。

因此，未經處理的海砂內含鹽類，若未經處理即直接使用於土木、建築等之混凝土工程中作為混凝土骨材，則可能影響混凝土結構之耐久性，及造成混凝土膨脹、析晶、剝落及鋼筋腐蝕等不良之後遺症而造成建築結構物潛在的危險。

為了排除海砂內含鹽類的影響，可以在混凝土中添加腐蝕抑制劑，如Darex腐蝕抑制劑(Darex Corrosion Inhibitor，縮寫為DCI)，或在鋼筋表層塗上防蝕油漆，如環氧樹脂(epoxy)。然而潻加腐蝕抑制劑可能對混凝土體積產生負面的影響，而防蝕油漆一方面只能保護鋼筋，另一方面不符合經濟效益。因此最根本的方法就是稀釋排出海砂中所含鹽分，使達到規範要求。

目前在國內，海砂雖未大量使用，然而少數不法開採的海灘砂及航道浚渫海砂在沒有適當洗鹽品管情況下流入市場，恐將造成各項建築、工程品質潛在危險、鑑於現有的問題並預期將來海砂利用的潛力，實有必要發展一套經濟、快速、可靠的洗鹽方式，使海砂成為真正可資利用的資源，並得到社會大眾的信賴。

在過去的海砂除鹽技術中，大致上有灑水法、浸漬法、自然放置法及機械除鹽法等。其中又以灑水法、浸漬法及機械法最為普遍，但前述之四種方法中，前三種的共同優點為耗水量少，處理後之海砂含鹽量低，但是處理所需之時間太長，而機械法雖然處理所需時間少，但是耗水量較多，有鑑於海砂之使用極有可能為未來發展的趨勢，因此開發一套快速、經濟、品質可靠的海砂除鹽方式實為目前亟欲發展之技術。

有鑑於上述先前技術的問題無法有效的解決與克服，因此本申請人提出本專利申請，以解決前述問題點。

本發明的目的是提供一種超氧洗滌砂礫機組。

為此，本發明所提供的一種超氧洗滌砂礫機組，其包括有：數個洗滌單元，其為密閉槽體並提供砂礫、超氧氣體以及中性水進入，砂礫藉由超氧氣體以及中性水攪拌清洗而去除砂礫中所含有之鹽類及有害離子；至少一個輸送單元，其連接於該數個洗滌單元中任兩個之間，以輸送砂礫、超氧氣體以及中性水；以及至少一個震盪單元，其選擇性地裝設於該數個洗滌單元其中之一或該至少一個輸送單元之外表面，該震盪單元以超音速震盪該數個洗滌單元其中之一或該至少一個輸送單元以洗淨砂礫之表面。

本發明超氧洗滌砂礫機組之主要特徵在於：該第一洗滌單元、該第二洗滌單元與該第三洗滌單元中加入超氧氣體與中性水，利用超氧氣體混合中性水去除砂礫內含之鹽類。

本發明超氧洗滌砂礫機組之次要特徵在於：該第一震盪單元與該第二震盪單元分別裝設於該第一洗滌單元與該第一輸送單元，使中性水內的分子間產生無數微小真空氣泡，造成空穴效應而產生強大的衝擊力，將砂礫之表面及細縫死角的汙物剝離，達到徹底洗淨砂礫的效果。

其他目的、優點和本發明的新穎特性將從以下詳細的描述與相關的附圖更加顯明。

有關本發明所採用之技術、手段及其功效，茲舉一較佳實施例並配合圖式詳述如後，此僅供說明之用，在專利申請上並不受此種結構之限制。

請參照圖一至圖三，為本發明超氧洗滌砂礫機組之立體外觀圖、剖面圖與使用狀態示意圖。本發明超氧洗滌砂礫機組包括一個第一洗滌單元10、一個第二洗滌單元20與一個第三洗滌單元30；及一個第一輸送單元40與一個第二輸送單元50；以及一個第一震盪單元60與數個第二震盪單元70；其中該第一洗滌單元10與該第二洗滌單元20互相連通，該第一輸送單元40連接於該第二洗滌單元20與該第三洗滌單元30之間，該第二輸送單元50連接於 該第三洗滌單元30異於該第二洗滌單元20的一端，該第一震盪單元60與該數個第二震盪單元70分別裝設於該第一洗滌單元10與該第一輸送單元40；該第一洗滌單元10、該第二洗滌單元20、該第三洗滌單元30與該第一輸送單元40為密閉槽體以容置砂礫且該第一洗滌單元10、該第二洗滌單元20與該第三洗滌單元30中均加入0.5kg/cm²的超氧氣體與中性水，利用超氧氣體混合中性水去除砂礫內含之鹽類，其中該第一洗滌單元10、該第二洗滌單元20、該第三洗滌單元30與該第一輸送單元40為密閉不鏽鋼槽以避免高活性的超氧氣體逸散至外在環境中，並同時避免該第一洗滌單元10、該第二洗滌單元20、該第三洗滌單元30以及該第一輸送單元40與超氧氣體產生化學反應。

請參照圖四與圖五，為圖三之部份放大圖，表示本發明超氧洗滌砂礫機組之第一洗滌單元使用狀態。該第一洗滌單元10為不鏽鋼製成並具有一個攪拌部11、一個分配部12與一個連接部13，該第一洗滌單元10為不鏽鋼製成避免與超氧氣體產生化學反應，該攪拌部11與該分配部12經由該連接部13而彼此互相連通，且該分配部12位於相對該攪拌部11之下方。該攪拌部11設有一個第一入口111、一個第二入口112、一個第三入口113與一個攪拌轉子114，該第一入口111供砂礫進入該第一洗滌單元10之攪拌部11；該第二入口112供中性水進入該第一洗滌單元10之攪拌部11；該第三入口113供超氧氣體進入該第一洗滌單元10之攪拌部11，該攪拌轉子114為雙螺旋葉片且 能夠於該第一洗滌單元10之攪拌部11內轉動，使得砂礫、中性水與超氧氣體於該攪拌部11內充分攪拌後經由該連接部13進入該分配部12。該分配部12由上而下之相對位置分別劃分一個混合段121、一個集中段122與一個容置段123，該混合段121、該集中段122與該容置段123彼此互相連接，該混合段121之外徑大於該容置段123之外徑且該集中段122位於該混合段121與該容置段123之間並且該集中段122之外徑由該混合段121至該容置段123呈倒錐狀，使得砂礫、中性水與超氧氣體因重力而自動集中落於該容置段123。該分配部12於該混合段121設有一個第四入口124、一個第五入口125、一個馬達126與一個分配器127，該第四入口124供超氧氣體進入該第一洗滌單元10之分配部12；該第五入口125供中性水進入該第一洗滌單元10之分配部12，該馬達126為變頻式電動機並與該分配器127電性連接，使得砂礫、中性水與超氧氣體混合後經由該連接部13進入該分配部12再經過該分配器127緩降至該集中段122，砂礫、中性水與超氧氣體因重力而由該集中段122自動集中落於該容置段123，使得該分配部12之容置段123充滿砂礫、中性水與超氧氣體並置放一定時間。

該第一震盪單元60能夠以超音速震盪該第一洗滌單元10之分配部12造成中性水中傳導推動砂礫的作用，使中性水內的分子間產生無數微小真空氣泡，造成空穴效應(cavitation)。這些無數微小的真空氣泡在震盪受壓破裂 時，會產生強大的衝擊力，將砂礫之表面及細縫死角的汙物剝離，達到徹底洗淨砂礫的效果。該第一震盪單元60包括一個第一震盪件61、一個第二震盪件62與一個第三震盪件63，該第一震盪件61裝設於該分配部12之混合段121外周面，該第二震盪件62裝設於該分配部12之集中段122外周面，該第三震盪件63裝設於該分配部12之容置段123外周面。

請參照圖六與圖七，為圖三之部份放大圖，表示本發明超氧洗滌砂礫機組之第二洗滌單元與第一輸送單元使用狀態。該第二洗滌單元20與該分配部12之容置段123相連接，該第二洗滌單元20不鏽鋼製成並呈倒錐狀，使砂礫、中性水與超氧氣體混合後因重力自動集中落下至該第二洗滌單元20底部，該第二洗滌單元20內裝設一個螺旋翻轉轉子21，該螺旋翻轉轉子21具有螺旋狀葉片翻攪砂礫、中性水與超氧氣體以洗淨砂礫，並且同時砂礫、中性水與超氧氣體受到螺旋翻轉轉子21翻攪而集中於該第二洗滌單元20底部。

該第一輸送單元40連接於該第二洗滌單元20底部，該第一輸送單元40具有一個螺旋葉片轉子41，該螺旋葉片轉子41能夠於該第一輸送單元40內旋轉並輸送砂礫、中性水與超氧氣體至該第三洗滌單元30。於本實施例中，該數個第二震盪單元70包括有三個，其分別組裝於該第一輸送單元40之外表面，使得該第一輸送單元40輸送砂礫、中性水與超氧氣體至該第三洗滌單元30中仍能將砂礫之 表面及細縫死角的汙物剝離，達到徹底洗淨砂礫的效果。

請參照圖八與圖九，為圖三之部份放大圖，表示本發明超氧洗滌砂礫機組之第三洗滌單元與第二輸送單元使用狀態。該第三洗滌單元30為不鏽鋼製成且兩端分別連接該第一輸送單元40與該第二輸送單元50，使得該第一輸送單元40與該第二輸送單元50形成高低落差，第一輸送單元40之相對位置高於該第二輸送單元50。該第三洗滌單元30具有一個壓力排氣閥31、一個第六入口32與一個水輪33，該壓力排氣閥31用以排出該第三洗滌單元30內多餘氣體，該第六入口32供超氧氣體進入該第三洗滌單元30，該水輪33攪拌由該第一輸送單元40輸送至該第三洗滌單元30內之砂礫、中性水與超氧氣體，同時將砂礫、中性水與超氧氣體輸送至該第二輸送單元50，該第二輸送單元50具有一個螺旋葉片轉子51，該螺旋葉片轉子51能夠於該第二輸送單元50內旋轉並輸送砂礫、中性水與超氧氣體，以將砂礫輸送並進行有害離子元素及雜質檢測。

就以上所述可以歸納出本發明超氧洗滌砂礫機組具有以下之優點：

1.本發明超氧洗滌砂礫機組，其於該第一洗滌單元、該第二洗滌單元與該第三洗滌單元中加入超氧氣體與中性水，利用超氧氣體混合中性水去除砂礫內含之鹽類。

2.本發明超氧洗滌砂礫機組，其利用該第一震盪單元與該第二震盪單元分別裝設於該第一洗滌單元與該第一輸送單元，使中性水內的分子間產生無數微小真空氣泡，造 成空穴效應而產生強大的衝擊力，將砂礫之表面及細縫死角的汙物剝離，達到徹底洗淨砂礫的效果。

綜上所述，本發明超氧洗滌砂礫機組，並未見於先前被公開技術，故具有專利之新穎性與進步性，及對產業的利用價值；申請人爰依專利法之規定，向 鈞局提起發明專利之申請。

10‧‧‧第一洗滌單元

11‧‧‧攪拌部

111‧‧‧第一入口

112‧‧‧第二入口

113‧‧‧第三入口

114‧‧‧攪拌轉子

12‧‧‧分配部

121‧‧‧混合段

122‧‧‧集中段

123‧‧‧容置段

124‧‧‧第四入口

125‧‧‧第五入口

126‧‧‧馬達

127‧‧‧分配器

13‧‧‧連接部

20‧‧‧第二洗滌單元

21‧‧‧螺旋翻轉轉子

30‧‧‧第三洗滌單元

31‧‧‧壓力排氣閥

32‧‧‧第六入口

33‧‧‧水輪

40‧‧‧第一輸送單元

41‧‧‧螺旋葉片轉子

50‧‧‧第二輸送單元

51‧‧‧螺旋葉片轉子

60‧‧‧第一震盪單元

61‧‧‧第一震盪件

62‧‧‧第二震盪件

63‧‧‧第三震盪件

70‧‧‧第二震盪單元

圖一：為本發明超氧洗滌砂礫機組之立體外觀圖。

圖二：為本發明超氧洗滌砂礫機組之剖面圖。

圖三：為本發明超氧洗滌砂礫機組之使用狀態示意圖。

圖四：為圖三之部份放大圖，表示本發明超氧洗滌砂礫機組之第一洗滌單元的攪拌部使用狀態。

圖五：為圖三之部份放大圖，表示本發明超氧洗滌砂礫機組之第一洗滌單元的分配部使用狀態。

圖六：為圖三之部份放大圖，表示本發明超氧洗滌砂礫機組之第二洗滌單元使用狀態。

圖七：為圖三之部份放大圖，表示本發明超氧洗滌砂礫機組之第一輸送單元使用狀態。

圖八：為圖三之部份放大圖，表示本發明超氧洗滌砂礫機組之第三洗滌單元使用狀態。

圖九：為圖三之部份放大圖，表示本發明超氧洗滌砂礫機組之第二輸送單元使用狀態。

10‧‧‧第一洗滌單元

20‧‧‧第二洗滌單元

30‧‧‧第三洗滌單元

40‧‧‧第一輸送單元

50‧‧‧第二輸送單元

60‧‧‧第一震盪單元

70‧‧‧第二震盪單元

Claims (10)

1. 一種超氧洗滌砂礫機組，其包括有：數個洗滌單元，其提供砂礫、超氧氣體以及中性水進入且為密閉槽體避免超氧氣體逸散至該數個洗滌單元之外，砂礫藉由超氧氣體以及中性水攪拌清洗而去除砂礫中所含有之鹽類及有害離子；至少一個輸送單元，其連接於該數個洗滌單元中任兩個之間，以輸送砂礫、超氧氣體以及中性水；以及至少一個震盪單元，其選擇性地裝設於該數個洗滌單元其中之一或該至少一個輸送單元之外表面，該震盪單元以超音速震盪該數個洗滌單元其中之一或該至少一個輸送單元以洗淨砂礫之表面。
2. 如請求項1所述之超氧洗滌砂礫機組，其中該數個洗滌單元包括一個第一洗滌單元、一個第二洗滌單元與一個第三洗滌單元，該至少一個輸送單元包括一個第一輸送單元與一個第二輸送單元，該至少一個震盪單元包括一個第一震盪單元與數個第二震盪單元，該第一洗滌單元與該第二洗滌單元互相連通，該第一輸送單元連接於該第二洗滌單元與該第三洗滌單元之間，該第二輸送單元連接於該第三洗滌單元異於該第二洗滌單元的一端，該第一震盪單元與該數個第二震盪單元分別裝設於該第一洗滌單元與該第一輸送單元；該第一洗滌單元、該第二洗滌單元、該第三洗滌單元與該第一輸送單元為密閉不鏽鋼槽以避免高活性的超氧氣 體逸散至外在環境中，並同時避免該第一洗滌單元、該第二洗滌單元、該第三洗滌單元以及該第一輸送單元與超氧氣體產生化學反應。
3. 如請求項2所述之超氧洗滌砂礫機組，其中該第一洗滌單元具有一個攪拌部、一個分配部與一個連接部，該攪拌部與該分配部經由該連接部而彼此互相連通，該攪拌部設有一個第一入口、一個第二入口、一個第三入口與一個攪拌轉子，該第一入口供砂礫進入該攪拌部，該第二入口供中性水進入該攪拌部，該第三入口供超氧氣體進入該攪拌部，該攪拌轉子為雙螺旋葉片且能夠於該第一洗滌單元之攪拌部內轉動，使得砂礫、中性水與超氧氣體於該攪拌部內充分攪拌後經由該連接部進入該分配部，該分配部設有一個第四入口、一個第五入口、一個馬達與一個分配器，該第四入口供超氧氣體進入該分配部，該第五入口供中性水進入該分配部，該馬達與該分配器電性連接，使得砂礫、中性水與超氧氣體混合後經由該連接部進入該分配部再經過該分配器緩降至該分配部底端。
4. 如請求項3所述之超氧洗滌砂礫機組，其中該分配部由上而下之相對位置分別劃分一個混合段、一個集中段與一個容置段，該混合段、該集中段與該容置段彼此互相連接，該混合段之外徑大於該容置段之外徑且該集中段位於該混合段與該容置段之間，該集中段之外徑由該混合段至該容置段呈倒錐狀，使得砂礫、中性水與超氧氣體因重力而自動集中落於該容置段，使得該分配部之容置段充滿 砂礫、中性水與超氧氣體並置放一定時間。
5. 如請求項4所述之超氧洗滌砂礫機組，其中該第一震盪單元包括一個第一震盪件、一個第二震盪件與一個第三震盪件，該第一震盪件裝設於該分配部之混合段外周面，該第二震盪件裝設於該分配部之集中段外周面，該第三震盪件裝設於該分配部之容置段外周面。
6. 如請求項4所述之超氧洗滌砂礫機組，其中該第二洗滌單元與該分配部之容置段相連接，該第二洗滌單元呈倒錐狀，使砂礫、中性水與超氧氣體混合後因重力自動集中至該第二洗滌單元底部，該第二洗滌單元內裝設一個螺旋翻轉轉子，該螺旋翻轉轉子具有螺旋狀葉片翻攪砂礫、中性水與超氧氣體以洗淨砂礫。
7. 如請求項2所述之超氧洗滌砂礫機組，其中該第一輸送單元連接於該第二洗滌單元底部，該第一輸送單元具有一個螺旋葉片轉子，該螺旋葉片轉子能夠於該第一輸送單元內旋轉並輸送砂礫、中性水與超氧氣體至該第三洗滌單元。
8. 如請求項2所述之超氧洗滌砂礫機組，其中該數個第二震盪單元包括有三個，其分別組裝於該第一輸送單元之外表面，使得該第一輸送單元輸送砂礫、中性水與超氧氣體至該第三洗滌單元中仍能將砂礫之表面及細縫死角的汙物剝離，達到徹底洗淨砂礫的效果。
9. 如請求項2所述之超氧洗滌砂礫機組，其中該第三洗滌單元兩端分別連接該第一輸送單元與該第二輸送單 元，使得該第一輸送單元與該第二輸送單元形成高低落差，第一輸送單元之相對位置高於該第二輸送單元，該第三洗滌單元具有一個壓力排氣閥、一個第六入口與一個水輪，該壓力排氣閥用以排出該第三洗滌單元內多餘氣體，該第六入口供超氧氣體進入該第三洗滌單元，該水輪攪拌由該第一輸送單元輸送至該第三洗滌單元內之砂礫、中性水與超氧氣體，同時將砂礫、中性水與超氧氣體輸送至該第二輸送單元。
10. 如請求項9所述之超氧洗滌砂礫機組，其中該第二輸送單元具有一個螺旋葉片轉子，該螺旋葉片轉子能夠於該第二輸送單元內旋轉並輸送砂礫、中性水與超氧氣體，以將砂礫輸送並進行有害離子元素及雜質檢測。