專利名稱：用于水凈化之模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水凈化設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特指一種具有可更換式、并且使用方便、衛(wèi)生、效率高的用于水凈化之模塊。
背景技術(shù)：
伴隨著工業(yè)文明的不斷前進(jìn)，越來越多的國家或地區(qū)正面臨水資源缺乏的危機(jī)。我國作為一個(gè)人口大國，水資源缺乏的情況也越來越嚴(yán)重。目前大多的普通人均是飲用購買來的經(jīng)過凈化過的桶裝純凈水，但是購買純凈水不僅需要花費(fèi)一定費(fèi)用，并且由于桶裝純凈水所使用的水桶及飲水機(jī)均為重復(fù)使用，故其難以保證所飲用的純凈水是否完全達(dá)到飲用標(biāo)準(zhǔn)。另外，在某些場合或者地區(qū)，設(shè)有可供人們直接飲用的直接飲用水管，這些水管的設(shè)立極大的方便了人們，但是我們也可看到，由于鋪設(shè)直接飲用水管需要花費(fèi)大量的人力財(cái)力，對(duì)于一個(gè)處于發(fā)展中國家的我們來說是無法全面普及的。
另一個(gè)方面，人們對(duì)于水凈化方面的研究一直沒有停止過，并且隨著目前水資源危機(jī)的問題越來越突出，越來越多的人加入這一研究領(lǐng)域。傳統(tǒng)的水凈化方法主要有兩種蒸餾法和過濾法，通過過濾來凈化水的方法常用于大處理量的凈化裝置中，但是這種方法難以將溶解于水中的有害物質(zhì)去除。而對(duì)于蒸餾方式對(duì)水進(jìn)行凈化處理可以得到純凈的蒸餾水，但是這種方式存在以下的不足首先是速度慢，由于其多是通過對(duì)水進(jìn)行加熱，使其產(chǎn)生大量的水蒸汽，然后將凝結(jié)后的水流匯集。整個(gè)過程復(fù)雜，處理量很?。黄浯?，能量消耗大，由于液態(tài)的水在變成水蒸汽時(shí)需要吸收大量的熱，這就需要外界對(duì)其進(jìn)行加熱，但是當(dāng)水蒸汽凝結(jié)成液態(tài)的水時(shí)，又需要釋放大量的熱，這些熱通常被直接的釋放到空氣中，造成白白的浪費(fèi)；最后，長期飲用蒸餾水不利于人體健康。由于經(jīng)過蒸餾的水中幾乎不含人體需要的礦物質(zhì)，長期飲用這種水就因缺乏某些微量元素而出現(xiàn)軟骨病等病癥。針對(duì)上述水凈化方式的不足，有人提出了新的方式。如見專利號(hào)為4216820的美國專利就提出了一種關(guān)于熱交換設(shè)備的技術(shù)方案。下面是關(guān)于水凈化設(shè)備的其它相關(guān)信息。專利申請(qǐng)?zhí)枮?1136187.5的中國發(fā)明專利申請(qǐng)公開說明書中公開一種“水凈化設(shè)備及其方法”，其在傳統(tǒng)的過濾處理過程中增設(shè)了臭氧處理及紫外線照射，通過臭氧的強(qiáng)氧化性及紫外線的輻照殺滅水中的有害物質(zhì)，對(duì)水進(jìn)行凈化處理。另見清華大學(xué)所提出申請(qǐng)?zhí)枮?2146020.5的中國發(fā)明專利申請(qǐng)公開說明書，其公開了一種“活性炭纖維與電動(dòng)力學(xué)協(xié)同凈化飲用水方法及裝置”，其是在活性炭纖維濾料上施加電場，使電流直接通過活性炭纖維濾料，使水在通過活性炭纖維濾料及電場和流場作用下得到凈化。該發(fā)明的特點(diǎn)是利用電流的直接作用，破壞細(xì)菌細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，達(dá)到殺滅細(xì)菌的、抑制細(xì)菌生長的效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在提供一種用于水凈化之模塊，該模塊具有可更換式的特點(diǎn)，其使用方便、衛(wèi)生；同時(shí)該模塊通過熱交換方式將熱量重復(fù)利用，減少能量消耗，并提高水凈化的效率。
本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的該模塊至少設(shè)置有第一進(jìn)水口、水蒸汽產(chǎn)生空間及出水口，水蒸汽產(chǎn)生空間內(nèi)設(shè)有蒸汽發(fā)生器，并且該水蒸汽產(chǎn)生空間分別與第一進(jìn)水口及出水口連通。
該模塊還包括一熱交換空間，該熱交換空間通過熱交換膜將其分割為進(jìn)入空間與排出空間；水蒸汽產(chǎn)生空間設(shè)有與進(jìn)入空間連通之第二進(jìn)水口以及與排出空間連通之出汽口；進(jìn)入空間位于第一進(jìn)水口與第二進(jìn)水口之間，排出空間位于出汽口與出水口之間。
于第一進(jìn)水口與進(jìn)入空間之間還設(shè)置有一進(jìn)水過濾空間；于出水口與排出空間之間還設(shè)置有出水過濾空間，第一進(jìn)水口開設(shè)于進(jìn)水過濾空間上，所述的進(jìn)入空間與進(jìn)水過濾空間連通；所述排出空間與出水過濾空間導(dǎo)通；出水口設(shè)置于出水過濾空間上。
所述之進(jìn)水過濾空間、熱交換空間、水蒸汽產(chǎn)生空間依次由下至上分布，并且出水過濾空間位于進(jìn)水過濾空間的旁側(cè)。
所述進(jìn)水過濾空間及出水過濾空間內(nèi)置有過濾器。
于出水過濾空間內(nèi)還放置有礦物質(zhì)塊。
所述之熱交換空間內(nèi)的熱交換膜兩側(cè)的進(jìn)入空間及排出空間分別形成有進(jìn)入通道及排出通道，并且進(jìn)入通道將進(jìn)水過濾空間與第二進(jìn)水口連通；排出通道將出水過濾空間與出汽口連通。
所述之蒸汽發(fā)生器為兩塊不相接觸的電極片，該電極片分別與外部交流電源的電極導(dǎo)接。
水蒸汽產(chǎn)生空間設(shè)有一與外部空間導(dǎo)通之過熱出水口，該過熱出水口位于蒸汽發(fā)生器與出汽口所處水平面之間。
于進(jìn)入通道的上端形成有一直達(dá)該模塊頂部并與外部空間導(dǎo)通之排氣口。
本發(fā)明采用的仍是蒸餾法凈化水的方式，但是其采用了模塊化設(shè)計(jì)，即將用于凈化水的核心部分設(shè)置成一個(gè)模塊，這種模塊化設(shè)計(jì)的凈化水裝置配合飲水機(jī)或其它設(shè)備使用時(shí)具有快速替換的特性，可以消除由于凈化設(shè)備長時(shí)間使用后其內(nèi)部累積的水垢及其它有害物質(zhì)對(duì)人體造成的傷害。另外，本發(fā)明中采用了熱交換結(jié)構(gòu)，其可將水蒸汽凝結(jié)成液態(tài)的水時(shí)所釋放的熱，轉(zhuǎn)換給待蒸發(fā)的液態(tài)水，使這些熱量得以循環(huán)利用，減少能量的消耗，這樣不僅可以提高凈化效率，并且由于減少了能量的消耗，降低凈化成本。


圖1是本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明的左視結(jié)構(gòu)圖；圖3是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明的工作時(shí)不同位置的水溫狀態(tài)圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例二的左視結(jié)構(gòu)圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例三的左視結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式以下所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，并不因此而限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
見附圖1～3，本發(fā)明為一模塊化設(shè)計(jì)的水凈化裝置，該模塊可采用塑膠材料制作。該模塊至少應(yīng)該設(shè)置第一進(jìn)水口11、水蒸汽產(chǎn)生空間3及出水口41，水蒸汽產(chǎn)生空間3內(nèi)設(shè)有蒸汽發(fā)生器30，即可保證本模塊可實(shí)現(xiàn)對(duì)水的蒸餾。本實(shí)施例中為了提高效率，此模塊包括有一進(jìn)水過濾空間1、一熱交換空間2、一水蒸汽產(chǎn)生空間3以及一出水過濾空間4。進(jìn)水過濾空間1、熱交換空間2、水蒸汽產(chǎn)生空間3依次由下至上分布，并且出水過濾空間4位于進(jìn)水過濾空間1的旁側(cè)。
進(jìn)水過濾空間1設(shè)置有第一進(jìn)水口11，所需凈化的水將從此進(jìn)水口11進(jìn)入進(jìn)水過濾空間1內(nèi)。該進(jìn)水過濾空間1中置有過濾器5，該過濾器5可采用紗網(wǎng)、棉布、紗布等織物，其將初步去除水中的雜質(zhì)。所需凈化的水由第一進(jìn)水口11進(jìn)入進(jìn)水過濾空間1后，經(jīng)過過濾器5的過濾將進(jìn)入熱交換空間2中的進(jìn)入空間21。該熱交換空間2通過熱交換膜20將其分割為進(jìn)入空間21與排出空間22，其中進(jìn)入空間21與進(jìn)水過濾空間1連通；排出空間22與出水過濾空間4連通。所述的熱交換膜20可采用PC(聚碳酸脂)薄膜材料，以提高熱轉(zhuǎn)換效率。
水蒸汽產(chǎn)生空間3內(nèi)設(shè)有蒸汽發(fā)生器30，該蒸汽發(fā)生器30為兩塊不相接觸的加熱電極片301、302，該電極片301、302分別與外部交流電源的電極連接。該水蒸汽產(chǎn)生空間3設(shè)置有與進(jìn)入空間21連通之第二進(jìn)水口31以及一與排出空間22連通之出汽口32。其中，出汽口32的端口的水平面應(yīng)高于蒸汽發(fā)生器30，以保證水流不會(huì)直接由此出汽口32流出。進(jìn)入空間21的水由第二進(jìn)水口31進(jìn)入水蒸汽產(chǎn)生空間3內(nèi)，當(dāng)蒸汽發(fā)生器30的加熱電極片301、302浸入水中后，與外部電源接通加熱電極片301、302被水導(dǎo)通，開始產(chǎn)生熱量。為了增加水蒸汽產(chǎn)生空間3中水的導(dǎo)電率，可在水中添加一電解質(zhì)物料塊7，通常情況下，此電解質(zhì)物料塊7可選用鹽包，由于食鹽溶于水后將產(chǎn)生鈉離子及氯離子，這些離子將加速加熱電極片301、302加熱效果，并且由于加熱后產(chǎn)生的水蒸汽將由出汽口32排處，而水中的鹽不斷的結(jié)晶、溶解，幾乎沒有消耗，可持續(xù)使用很長時(shí)間。水蒸汽進(jìn)入排出空間22后，將凝結(jié)形成水流，此水流將進(jìn)入出水過濾空間4，再次過濾消毒，該過濾空間中的過濾器5可選擇具有活性炭物質(zhì)的過濾器，通過活性炭的吸附作用將水中的有害物質(zhì)吸附，此時(shí)所形成的水成為可飲用的蒸餾水。但是由于長期飲用此類水，不利于人體健康，故在出水過濾空間4內(nèi)過濾器5下還放置有礦物質(zhì)6，即所形成的純凈水經(jīng)過礦物質(zhì)6后，溶解一定的微量礦物元素于水中，這樣有利于人們的健康。另，該輸出過濾空間4設(shè)置有一出水口41。即添加了微量礦物元素的純凈水將由此出水口41流出，供人們使用。
為了提高熱轉(zhuǎn)換效率，熱交換空間2內(nèi)的熱交換膜20兩側(cè)分別形成有進(jìn)入通道210及排出通道220，即將進(jìn)入空間21及排出空間22分別隔離形成進(jìn)入通道210及排出通道220，并且進(jìn)入通道210將進(jìn)水過濾空間1與第二進(jìn)水口31連通；排出通道220將出水過濾空間4與出汽口32連通。見圖2，該進(jìn)入通道210呈迂回彎折之形狀，以提高熱轉(zhuǎn)換效率，排出通道220的形狀與進(jìn)入通道相同，通常采用迂回轉(zhuǎn)折之形狀。見圖4，這是本發(fā)明在工作過程中的某以時(shí)間段，處于模塊不同位置處的水的溫度顯示圖。當(dāng)常溫狀態(tài)(本實(shí)施例中為10℃)下的水由第一進(jìn)水口11進(jìn)入進(jìn)水過濾空間1，經(jīng)過過濾后進(jìn)入熱交換空間中2的進(jìn)入空間21，沿進(jìn)入通道210迂回進(jìn)入水蒸汽產(chǎn)生空間3內(nèi)。隨著水流不斷進(jìn)入，當(dāng)蒸汽發(fā)生器30的加熱電極片301、302浸入水中后，與外部電源接通加熱電極片301、302被水導(dǎo)通，開始產(chǎn)生將電能轉(zhuǎn)化為熱能，對(duì)此空間中的水進(jìn)行加熱。隨著水溫的不斷上升，蒸發(fā)量不斷加快，所產(chǎn)生的水蒸汽將通過出汽口32進(jìn)入排出空間22中的排出通道220。由于冷、熱通道之間僅僅間隔一熱交換膜20，排出通道220中的水蒸汽將在低溫的通道壁上凝結(jié)，并且其釋放的熱量又及時(shí)的傳遞到熱交換膜20一側(cè)的進(jìn)入通道210中，對(duì)進(jìn)入通道210中的冷水進(jìn)行預(yù)熱。隨著水蒸汽凝結(jié)的水流沿排出通道220不斷流出，其熱量也不斷散失，最后經(jīng)過出水過濾空間4由出水口41流出時(shí)已經(jīng)下降到常溫狀態(tài)下。由于蒸汽發(fā)生器30的不斷工作，其產(chǎn)生的熱量也將不斷使進(jìn)入通道210中的水溫升高。而同時(shí)排出通道220中的水也在不斷對(duì)進(jìn)入通道210中的水進(jìn)行加熱，使得進(jìn)入通道220中的水很快可以上升到如圖3所示的水溫狀態(tài)。此時(shí)蒸汽發(fā)生器30僅需要產(chǎn)生較小的熱量即可保持整個(gè)模塊持續(xù)產(chǎn)生純凈水。這樣一來，使這些熱量得以循環(huán)利用，減少能量的消耗，不僅可以提高凈化效率，并且由于減少了能量的消耗，即減少蒸汽發(fā)生器30的耗電量。
另外，伴隨著熱量的不斷轉(zhuǎn)換，進(jìn)入空間21的水將不斷被加熱，其將產(chǎn)生一定的氣體，這些蒸汽可能是所需凈化的水中所含有的雜質(zhì)所產(chǎn)生，為了將這些氣體及時(shí)排出，于進(jìn)入通道210的上端形成有一直達(dá)該模塊頂部并與外部空間導(dǎo)通之排氣口211。當(dāng)所需凈化的水產(chǎn)生的氣體沿進(jìn)入通道210不斷迂回上升至此排氣口211時(shí)，氣體將由此排氣口211排出，這樣就可消除這些氣體對(duì)于所凈化的水進(jìn)行二次污染。同時(shí)，伴隨著熱量的不斷轉(zhuǎn)換，進(jìn)入空間21的水將不斷被加熱，待到一定時(shí)間后，進(jìn)入空間21中的水溫度可能升至較高的溫度，這時(shí)就無法完成熱交換，故在水蒸汽產(chǎn)生空間3設(shè)有一與外部空間導(dǎo)通之過熱出水口35，該過熱出水口35位于蒸汽發(fā)生器30與出汽口32所處水平面之間。這樣當(dāng)進(jìn)入空間21中的水過熱時(shí)，就將此過熱出水口35打開，將水排出，經(jīng)過外界冷卻后在此由第一進(jìn)水口11進(jìn)入?；蛘咧苯訉⒗鋮s的水由第一進(jìn)水口11不端送入，將進(jìn)入空間21中的水溫即使降下來。
圖5、6，進(jìn)入通道210與排出通道220也可采用圖中所示的形狀，這些形狀有利于水中的氣體可向上及時(shí)通過排氣口211排出，并且不會(huì)返回，可進(jìn)一步提高水凈化的品質(zhì)。
本發(fā)明采用模塊化設(shè)計(jì)，其配合飲水機(jī)或其它設(shè)備使用時(shí)具有可快速替換性質(zhì)，以消除由于凈化設(shè)備長時(shí)間使用后其內(nèi)部累積的水垢及其它有害物質(zhì)對(duì)人體造成的傷害。
以上所述之實(shí)施例，只為本發(fā)明之較佳實(shí)例而已，并非來限制本發(fā)明實(shí)施范圍，故凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所述之形狀、構(gòu)造、特征及精神原理之所為變化或修飾，均應(yīng)包括于本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.用于水凈化之模塊，其特征在于該模塊至少設(shè)置有第一進(jìn)水口(11)、水蒸汽產(chǎn)生空間(3)及出水口(41)，水蒸汽產(chǎn)生空間(3)內(nèi)設(shè)有蒸汽發(fā)生器(30)，并且該水蒸汽產(chǎn)生空間(3)分別與第一進(jìn)水口(11)及出水口(41)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于水凈化之模塊，其特征在于該模塊還包括一熱交換空間(2)，該熱交換空間(2)通過熱交換膜(20)將其分割為進(jìn)入空間(21)與排出空間(22)；水蒸汽產(chǎn)生空間(3)設(shè)有與進(jìn)入空間(21)連通之第二進(jìn)水口(31)以及與排出空間(22)連通之出汽口(32)；進(jìn)入空間(21)位于第一進(jìn)水口(11)與第二進(jìn)水口(31)之間，排出空間(22)位于出汽口(32)與出水口(41)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于水凈化之模塊，其特征在于于第一進(jìn)水口(11)與進(jìn)入空間(21)之間還設(shè)置有一進(jìn)水過濾空間(1)；于出水口(41)與排出空間(22)之間還設(shè)置有出水過濾空間(4)，第一進(jìn)水口(11)開設(shè)于進(jìn)水過濾空間(1)上，所述的進(jìn)入空間(21)與進(jìn)水過濾空間(1)連通；所述排出空間(22)與出水過濾空間(4)導(dǎo)通；出水口(41)設(shè)置于出水過濾空間(4)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于水凈化之模塊，其特征在于所述之進(jìn)水過濾空間(1)、熱交換空間(2)、水蒸汽產(chǎn)生空間(3)依次由下至上分布，并且出水過濾空間(4)位于進(jìn)水過濾空間(1)的旁側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于水凈化之模塊，其特征在于所述進(jìn)水過濾空間(1)及出水過濾空間(4)內(nèi)置有過濾器(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于水凈化之模塊，其特征在于于出水過濾空間(4)內(nèi)放置有礦物質(zhì)塊(6)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于水凈化之模塊，其特征在于所述之熱交換空間(2)內(nèi)的熱交換膜(20)兩側(cè)的進(jìn)入空間(21)及排出空間(22)分別形成有進(jìn)入通道(210)及排出通道(220)，并且進(jìn)入通道(210)將進(jìn)水過濾空間(1)與第二進(jìn)水口(31)連通；排出通道(220)將出水過濾空間(4)與出汽口(32)連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3其中一條所述的用于水凈化之模塊，其特征在于所述之蒸汽發(fā)生器(30)為兩塊不相接觸的電極片(301、302)，該電極(301、302)片分別與外部交流電源的電極導(dǎo)接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3其中一條所述的用于水凈化之模塊，其特征在于水蒸汽產(chǎn)生空間(3)設(shè)有一與外部空間導(dǎo)通之過熱出水口(35)，該過熱出水口(35)位于蒸汽發(fā)生器(30)與出汽口(32)所處水平面之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于水凈化之模塊，其特征在于于進(jìn)入通道(210)的上端形成有一直達(dá)該模塊頂部并與外部空間導(dǎo)通之排氣口(211)。
全文摘要
本發(fā)明涉及水凈化設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特指一種用于水凈化之模塊。該模塊至少設(shè)置有第一進(jìn)水口、水蒸汽產(chǎn)生空間及出水口，水蒸汽產(chǎn)生空間內(nèi)設(shè)有蒸汽發(fā)生器，并且該水蒸汽產(chǎn)生空間分別與第一進(jìn)水口及出水口連通。本發(fā)明采用的仍是蒸餾法凈化水的方式，但是其采用了模塊化設(shè)計(jì)，即將用于凈化水的核心部分設(shè)置成一個(gè)模塊，這種模塊化設(shè)計(jì)的凈化水裝置配合飲水機(jī)或其它設(shè)備使用時(shí)具有快速替換的特性，可以消除由于凈化設(shè)備長時(shí)間使用后其內(nèi)部累積的水垢及其它有害物質(zhì)對(duì)人體造成的傷害。
文檔編號(hào)C02F1/04GK1631801SQ20041002804
公開日2005年6月29日 申請(qǐng)日期2004年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月14日
發(fā)明者趙舜培 申請(qǐng)人:趙舜培