免加水式饮用水制造系统及方法与流程

1.本发明涉及一种饮用水制造系统及方法，特别是关于一种免加水式的饮水机及免加水式的制造饮用水方法。


背景技术：

2.一般而言，传统的饮水机都是需要在生水水量不够时需要使用者加水的。再，现在市面上虽然有所谓的自动补水式的饮水机，但此种自动补水饮水机仍需要将大量的水放在特定装置中储存并耗电能以保温。但，在水源不足的地区或国家根本无法有大量的水能储存。再，如前所述，为了保温，过程中会耗费大量电源。
3.如前所述，现有技术中一般的饮水机，都需要加水或设有补水装置且需将补水装置加以保温及储存。然而，在缺水的地区或国家，基本上已经缺乏基本水源，更何况饮用水源。进一步来说，一般饮水机以及有补水装置的饮水机购买成本以及基本耗电量都不低，根本不适用于缺水的地区或国家的一般使用者。
4.因此，为了克服前述问题，遂有本发明的产生。


技术实现要素：

5.本发明所欲解决的问题是一般的饮水机都需要加水，且在缺水的地区或国家，基本上就已经缺乏水源，更何况提供饮用水。因此，本发明提供一种使用冷凝装置所产生的冷凝水作为水源而免加水。再，考量到现今空气中仍可能有污染物的问题，本发明提供气体过滤以及冷凝水过滤装置，就能提供安全、卫生、无重金属、致癌物等的符合国家饮用水标准的饮用水。再，为了解决耗电的问题，本发明通过处理器控制压缩机的运作，配合多段式的螺旋状冷凝管，使整体系统的效能最佳化。
6.为了达成前述目的，本发明提供一种免加水式饮用水制造系统，其包括：冷凝管、导风装置、压缩机、冷凝水收集槽以及冷凝水过滤装置。冷凝管是供将气体冷凝。导风装置是供将气体导向冷凝管。压缩机是与冷凝管连接而供将冷凝液输入冷凝管中。冷凝水收集槽供收集冷凝管所产生的冷凝水。冷凝水过滤装置是设于冷凝管与冷凝水收集槽之间，而供将冷凝水进行过滤，以产生饮用水。
7.实施时，该系统更包括加热装置，加热装置设于气体过滤装置前而供将气体加热。
8.实施时，该系统更包括温度感测器与处理器，该温度感测器供侦测气体的温度；该处理器供根据该温度感测器所侦测的气体温度调节冷凝管的冷凝温度。
9.实施时，其中冷凝管是包括至少一螺旋状环绕通道。
10.实施时，其中该至少一螺旋状环绕通道是复数个；处理器根据温度感测器所侦测的气体温度以使压缩机控制冷凝液输入复数个螺旋状环绕通道中至少其一，以调节冷凝管的冷凝温度。
11.实施时，其中冷凝水过滤装置是包括活性碳、氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷、二氧化钛陶瓷、纳米银、竹碳纤维与纳米碳管其中的至少其一。
12.实施时，该系统更包括气体过滤装置，气体过滤装置是设于冷凝管前方而供过滤被导向冷凝管的气体。
13.本发明另提供一种免加水式饮用水制造系统，其包括冷凝管、导风装置、气体过滤装置、压缩机以及冷凝水收集槽。导风装置是供将气体导向冷凝管。气体过滤装置是设于冷凝管前方而供过滤被导向冷凝管的气体。压缩机是与冷凝管连接而供将冷凝液输入冷凝管中。冷凝水收集槽是供收集冷凝管所产生的饮用水。
14.实施时，该系统更包括一温度感测器与一处理器，其中该冷凝管是包括复数个螺旋状环绕通道；该处理器根据该温度感测器所侦测的气体温度以使压缩机控制冷凝液输入该复数个螺旋状环绕通道中至少其一，以调节冷凝管的冷凝温度。
15.本发明另提供一种免加水式饮用水制造方法。该方法包括：a.将气体以气体过滤装置过滤而得经过滤气体；b.将经过滤气体以导风装置导向冷凝管；c.收集冷凝管的外管壁所产生的冷凝水；d.将冷凝水进行过滤而得饮用水。
16.本发明的优点在于：
17.1、不同于现有的饮水机，本发明的系统利用收集冷凝水的方式，来做为饮水机的主要水源，完全免加水，只须电能即可运作，适用在缺水的地区或国家。
18.2、本发明考量到气体中的成份是能有含灰尘或有害物质，凭借以气体过滤装置对气体过滤，以及对所收集的冷凝水加以过滤，让使用者所喝的饮用水是干净的。
19.3、本发明的方法与系统会产生气体清净的效果，而能有饮水机以及空气清静机的双重功能。
20.4、本发明的冷凝管是为多段式运作，配合温度感测器、处理器、分流阀的协同运作，让本发明能够根据所需要的冷凝水量且考虑到室温，有效控制冷凝液的冷凝效能，让本发明的系统的制水效能达到最佳化。
21.4、本发明仅凭借电能如太阳能、一般家庭用电或发电机就能产生饮用水且构造简单，易于大量生产而用于缺饮用水的地区或国家。
附图说明
22.图1为本发明的免加水式饮用水制造系统的实施例的示意图。
23.图2a为本发明的免加水式饮用水制造系统的另一实施例的冷凝管的示意图。
24.图2b为本发明的免加水式饮用水制造系统的另一实施例的冷凝管的示意图。
25.图3为本发明的免加水式饮用水制造系统的另一实施例的流程图。
26.图4为本发明的免加水式饮用水制造系统的另一实施例的示意图。
27.图5为本发明的免加水式饮用水制造系统的另一实施例的示意图。
28.附图标记说明：冷凝管1；第一螺旋状冷凝通道11；第二螺旋状冷凝通道12；第三螺旋状冷凝通道13；导风装置2；压缩机3；冷凝水收集槽4；冷凝水过滤装置5；气体过滤装置6；加热装置7；饮用水储槽8；步骤a、b、c、d。
具体实施方式
29.为对于本发明的特点与作用能有更深入的了解，兹凭借实施例配合图式详述于后，各图中相同的符号是表示相同或等同的元件。
30.请参考图1本发明的实施例，本发明提供一种免加水式饮用水制造系统，包括：一冷凝管1、一导风装置2、一压缩机3、一冷凝水收集槽4、一冷凝水过滤装置5、气体过滤装置6以及一饮用水储槽8。
31.请参考图3，本发明另提供一种免加水式饮用水制造方法，包括：
32.步骤a：将气体以一气体过滤装置过滤而得一经过滤气体；
33.步骤b：将该经过滤气体导向一冷凝管；
34.步骤c：收集该冷凝管的外管壁所产生的一冷凝水；
35.步骤d：将该冷凝水进行过滤而得一饮用水。
36.首先，该冷凝管1是包括至少一螺旋状环绕通道。请参考图2a与图2b，在本发明的此实施例中，本发明的冷凝管1是包括第一、第二与第三螺旋状冷凝通道11、12、13，此三个螺旋状冷凝通道可根据实际需求而使冷凝液以分段的方式依序通过，将描述如后，当然，于其他实施例中，本发明的冷凝通道也不限于螺旋状。再，该导风装置2供将气体导向该冷凝管，意即提供一气流流动的动力。该压缩机3是与该冷凝管1连接而供将一冷凝液以高压液态输入该冷凝管1中。该冷凝水收集槽4供收集该冷凝管1的外管壁所产生的冷凝水。在另一实施例中，吸热后低压气态的冷凝液可经由一散热装置进一步散热，在此未图示出。该冷凝水过滤装置5是设于该冷凝管1与该冷凝水收集槽4之间，而供将该冷凝水进行过滤，以产生饮用水。在另一实施例中，请参考图1，本发明的系统更包括一饮用水储槽8，该饮用水储槽8是与该冷凝水收集槽4连接而储存该饮用水，且该饮用水储槽10设有至少一出水口而供使用者取水用。
37.以下详述本发明的免加水式饮用水制造系统与方法。首先，于步骤a中，将气体以该气体过滤装置6过滤而得一经过滤气体，该气体过滤装置6是设于该冷凝管1的前方而供过滤被导向该冷凝管的气体。该气体可为一般空气，考虑到现今空气污染严重，所以本发明的该气体过滤装置6是包括高效滤网hepa(high-efficiency particulate air，高效率空气微粒子过滤网)，供过气体中所含的尘埃、污染物或微粒等。滤网的标准为对粒径在0.3μm的粒子，过滤效果约为dop99.97％以上。本发明所使用的高效滤网可达到99％的过滤效能，也可视实际需要调整更高或相对低一些。本发明的高效滤网的过滤材质包括由无规则排列的化学纤维聚丙烯纤维或聚酯纤维的无纺布或玻璃纤维，直径约0.5到2.0微米的絮状结构。在其他实施例中，该气体也可为一般的厨房废气，为了过滤可能含有的油烟成份，本发明的该气体过滤装置6更包括油烟过滤网、过滤纸等现有油烟过滤装置或材质。
38.再，于步骤b中，将该经过滤气体凭借该导风装置2导向该冷凝管1的外管壁，该导风装置2供产生一固定方向的气流，将气体导向该冷凝管1。再，于该步骤b与c之间更包括一步骤x，该步骤x包括：根据所侦测的气体温度，调节该冷凝管1的冷凝温度。本发明的系统更包括一温度感测器与一处理器(未图示出)，该温度感测器供侦测气体的实际温度，而该处理器供根据温度感测器所侦测的气体温度调节该冷凝管的冷凝温度，以下将以实施例加以说明。请再参考本发明的图2a，在一实施例中，本发明更包括以下步骤：依据气体的量、气体的温度以及所欲达成的冷凝温度，控制冷凝液经过第一、第二与第三螺旋状冷凝通道11、12、13中至少其一。当温度感测器侦测到该气体的温度后，该处理器会根据室温以及系统整体效能决定冷凝器所欲达到的温度。接着，该压缩机3会输送高压液态的冷凝液至该冷凝管1。需注意的是，若当气体的量大、气体温度比冷凝器所欲达到的温度温差较高或需要较多
量的饮用水时，本发明会同时打开第一、第二与第三螺旋状冷凝通道11、12及13分别对应的阀(未图示出)，即可让气体进行快速热交换并产生大量的冷凝水。在其他实施例中，例如，该处理器也可根据实际情况只让该压缩机3只输送高压液态的冷凝液至第一、第二螺旋状冷凝通道11与12，让第三螺旋状冷凝通道13暂停流通；或，根据需求分时段而依序分别让该压缩机3输送高压液态的冷凝液依序通过第一、第二与第三螺旋状冷凝通道11、12与13，以此类推。请再参考本发明的图2b，在另一实施例中，第一、第二与第三螺旋状冷凝通道11、12及13的冷凝管线也可为独立式的而进行前述步骤。如此，本发明可产生各种对应于所需冷凝水量与即时的电力情况的不同组合的冷凝效果，即使电能有限，也能最佳化整体系统的效能。
39.再，于该步骤c中，以该冷凝水收集槽4收集由冷凝管1的外管壁所产生的冷凝水。再，于该步骤d中，将该冷凝水以该冷凝水过滤装置5进行过滤而得一饮用水。即，该冷凝水过滤装置5是设于该冷凝收集槽4与饮用水储槽8之间(未图示出)。该冷凝水过滤装置5是包括：活性碳、氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷、二氧化钛陶瓷、纳米银、竹碳纤维与纳米碳管中至少其一，也不只限于这些材质，供将该冷凝水进行过滤而得纯净的饮用水。在其他实施例中，也可在该冷凝水收集槽4收集冷凝水的同时将冷凝水进行过滤，即，如图1所示，该冷凝水过滤装置5是设于该冷凝管1与该冷凝收集槽4之间。
40.再，于图4的另一实施例中，当将本发明的方法与系统实施于较为寒冷的气候环境，为了避免本发明的系统因着温差或是较低的温度造成冷凝管1结霜或结冻，本发明的系统更包括一加热装置9，该加热装置9设于该气体过滤装置9的前方而供将气体加热，再将气体导向至该冷凝管。或，该加热装置9设于该气体过滤装置9的后方而供将气体加热，即，将气体先以该气体过滤装置9进行过滤，再经该加热装置9加热。当然，该加热装置9的运作仍由该处理器所控制，当该温度感测器侦测气体的温度低于一预设值或气体的温度低于冷凝管时，才会使该加热装置9启动，以增加本发明的系统的整体效能。
41.请参考本发明的图5的实施例，与本发明图1的实施例相比，考量到在空气污染状况较低的情况以及整体成本考量，本发明的系统也可不包括该气体过滤装置6。在另一实施例中，与本发明图1的实施例相比，本发明的系统也可不包括该冷凝水过滤装置5。换言之，于本发明的系统中，设置有过滤气体的装置与过滤冷凝水的装置两者中之一者即可运作。
42.因此，本发明具有以下的优点：
43.1、不同于现有的饮水机，本发明的系统利用收集冷凝水的方式，来做为饮水机的主要水源，完全免加水，只须电能即可运作，适用在缺水的地区或国家。
44.2、本发明考量到气体中的成份是能有含灰尘或有害物质，凭借以气体过滤装置对气体过滤，以及对所收集的冷凝水加以过滤，让使用者所喝的饮用水是干净的。
45.3、本发明的方法与系统会产生气体清净的效果，而能有饮水机以及空气清静机的双重功能。
46.4、本发明的冷凝管是为多段式运作，配合温度感测器、处理器、分流阀的协同运作，让本发明能够根据所需要的冷凝水量且考虑到室温，有效控制冷凝液的冷凝效能，让本发明的系统的制水效能达到最佳化。
47.4、本发明仅凭借电能如太阳能、一般家庭用电或发电机就能产生饮用水且构造简单，易于大量生产而用于缺饮用水的地区或国家。
48.以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。