專利名稱：便攜型海水淡化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種便攜型海水淡化裝置。
背景技術(shù)：
如今，生活用淡水的來源主要是雨水、河流、湖泊和冰川融水等，而這一部分淡水占地球的水資源比重中很少。因此，海水淡化已成為當(dāng)今的一個重要課題，主要的方法有電滲析、冷凍法、反滲透法、太陽能法、蒸餾(多級閃蒸、露點蒸發(fā)，壓汽蒸餾)、以及納米過濾等。其中，電滲析，蒸餾，反滲透法都達(dá)到了工業(yè)化規(guī)模的水平。目前，中東地區(qū)，如迪拜，沙特阿拉伯等國家，已經(jīng)開始廣泛利用海水來獲得淡水，建造了許多大型的海水淡化工廠。海水淡化也已遍及全世界125個國家和地區(qū)，淡化水大約養(yǎng)活世界5%的人口。一座大型的海水淡化工廠，每天最多可以生產(chǎn)近百萬噸淡水。淡化的成本也在不斷降低，淡化得到的水甚至可以用于灌溉農(nóng)田。另外，大部分現(xiàn)代化船舶上也配備有較大型的海水淡化裝置，可見， 利用大型機(jī)器進(jìn)行海水淡化技術(shù)已經(jīng)趨于成熟。全世界貨物運(yùn)輸?shù)?0%由海上船舶運(yùn)輸來完成，隨著世界船隊規(guī)模的不斷壯大， 船舶數(shù)量也越來越多，海難事故也時有發(fā)生。然而，如果船舶發(fā)生海難事故，在船員棄船逃生等待救援時，常困于救生艇筏內(nèi)或荒島上，面對茫茫大海，淡水顯得最為重要，而上述大型的海水淡化裝置卻無實際用處。例如，發(fā)生于1986年的“德堡”輪海難中三十一名船員， 最后只有兩人幸存，遇難的船員中有三人雖然爬上了救生筏，可最后竟由于缺水而死亡，另外兩人也是靠救生筏上僅有的少量淡水和一場及時雨才極其艱難地等到了救援?？上攵绻壬Хど吓溆幸环N輕型可以淡化海水的小型裝置，提供源源不斷的飲用淡水，那么無疑會大大增加他們幸存的可能。所以，在船舶發(fā)生海難后，對被困于荒島或救生艇筏上的人員來說，在食物和其他資源尚充足的情況下，能否尋得到足夠淡水，往往是可否幸存、 并等到救援的關(guān)鍵因素之一。目前救生艇上雖備有可飲用的淡水，但量卻十分有限，而且保質(zhì)期較短，因此，救生艇上儲備淡水的能力實際上不如儲備食物的能力，往往食物還剩很多時，淡水已經(jīng)用完。 且目前已有的一些制造淡水的小型裝置中，或因效率極低，或因造價昂貴，使用困難且鹽垢難以清除，均沒有得到較為廣泛的使用。

實用新型內(nèi)容為了解決上述問題，本實用新型提供一種便攜型海水淡化裝置。本實用新型為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是，便攜型海水淡化裝置，包括一箱體，該箱體中設(shè)置有半導(dǎo)體制冷模塊，半導(dǎo)體制冷模塊將箱體分隔為蒸發(fā)室和凝結(jié)室，蒸發(fā)室和凝結(jié)室的頂部互通，箱體下部設(shè)置有進(jìn)水口， 進(jìn)水口通過過濾器與蒸發(fā)室連通，箱體上部設(shè)置有出水口，出水口與凝結(jié)室連通，箱體內(nèi)還設(shè)置有為半導(dǎo)體制冷模塊供電的鋰聚合物電池。進(jìn)一步，所述箱體上部設(shè)置有為鋰聚合物電池充電的可折疊的太陽能充電板，太陽能充電板下部設(shè)置有充氣囊。進(jìn)一步，所述蒸發(fā)室內(nèi)壁設(shè)置有海綿。本實用新型的有益效果是，該海水淡化裝置利用太陽能等可再生能源作為電源， 利用半導(dǎo)體制冷模塊和新型過濾材料進(jìn)行海水淡化處理，其巧妙的結(jié)構(gòu)使得該裝置可自動漂浮在海面上，自動保持太陽能板始終向著太陽充電，自動提取并淡化海水，并能防止海浪環(huán)境的侵蝕破壞，能夠快速清除經(jīng)多次使用后產(chǎn)生的鹽垢。

圖1是本實用新型提出的便攜型海水淡化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是水處理箱體的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合圖示與具體實施例，進(jìn)一步闡述本實用新型。如圖1、圖2所示，本實用新型提出的便攜型海水淡化裝置，包括箱體100，如圖2， 箱體100內(nèi)部采用鋁合金制造，外殼使用塑料，由于重力緣故，會使整個裝置較好的保持太陽能充電板向上的姿態(tài)，便于自動充電，該箱體100中設(shè)置有半導(dǎo)體制冷模塊120，半導(dǎo)體制冷模塊120將箱體100分隔為蒸發(fā)室110和凝結(jié)室130，蒸發(fā)室110和凝結(jié)室130的頂部互通，箱體100下部設(shè)置有進(jìn)水口 111，進(jìn)水口 111通過過濾器140與蒸發(fā)室110連通， 箱體100上部設(shè)置有出水口 131，出水口 131與凝結(jié)室130連通，海水自動從進(jìn)水口 111流入，經(jīng)過過濾后到達(dá)蒸發(fā)室110，箱體100內(nèi)還設(shè)置有為半導(dǎo)體制冷模塊120供電的鋰聚合物電池，所述箱體100上部設(shè)置有為鋰聚合物電池充電的可折疊的太陽能充電板200，可根據(jù)實際需要改變太陽能充電板的數(shù)目或面積，太陽能充電板200下部設(shè)置有充氣囊210，充氣前所占體積很小，而充氣后可自動扶正整個裝置，所述蒸發(fā)室110內(nèi)壁設(shè)置有海綿。一般半導(dǎo)體制冷模塊是一些餅干大小的方形扁片，一般通以9V 12V左右的直流電時即可明顯地一面發(fā)熱，一面變冷，且兩面將會有可觀的溫差(可達(dá)60°C至130°C)，若將兩片半導(dǎo)體制冷模塊重疊(冷面貼熱面)，效果將更好。而且每片制冷片所消耗的電池功率僅在25w左右。通電后，制冷面可在兩秒內(nèi)降到0°C以下(可使少量水瞬間結(jié)冰)，同時，因為發(fā)熱面不僅有電熱，還有從制冷面吸收來的大量熱量，故發(fā)熱面的效率將遠(yuǎn)大于100%。本裝置用若干半導(dǎo)體制冷模塊將容器分隔為蒸發(fā)室和凝結(jié)室，半導(dǎo)體制冷模塊在蒸發(fā)室對經(jīng)過過濾的海水加熱，在凝結(jié)室冷凝壁進(jìn)行制冷，可以大大加速海水的蒸發(fā)與蒸汽的凝潔速度。蒸發(fā)室的海水在半導(dǎo)體制冷模塊的發(fā)熱面被加熱至沸騰或較高溫，加快蒸發(fā)速度，蒸汽進(jìn)入凝結(jié)室，凝結(jié)室的冷凝壁直接與半導(dǎo)體制冷模塊的制冷面相連，這樣水蒸氣進(jìn)入凝結(jié)室后就會迅速降溫凝結(jié)，甚至凝華(結(jié)冰)。凝結(jié)和凝華放出的熱量又被半導(dǎo)體制冷模塊的冷面所吸收到熱面進(jìn)行加熱蒸發(fā)室的海水，因此，這種方式顯然優(yōu)于以往“只加熱，不制冷(而是靠長長的導(dǎo)管自然冷卻)”耗能大、產(chǎn)效低的蒸餾方式。從而對于電池的能量就得到了非常充分的利用。在某種意義上可以解決海上不容易靠太陽能獲取大量電能所帶來的局限性。本裝置內(nèi)有鋰聚合物電池，并設(shè)置了太陽能充電板進(jìn)行充電。相比普通鋰電池，鋰聚合物電池有許多優(yōu)點1.使用起來更加安全，即使短路也不會發(fā)生爆炸事故(而通常只是膨脹而已)；2.充電次數(shù)更多，自耗電系數(shù)更小，長時間存放仍然可保持大部分電能，方便救生艇內(nèi)長期存放；3.質(zhì)能比更小，可在更小的體積內(nèi)包含更多的電能，比同容量鋼殼鋰電池輕 40% ；4.可以做得非常薄，每片鋰聚合物電池的厚度甚至可以小于3毫米，減小整個裝置體積；5.內(nèi)阻小，目前國產(chǎn)聚合物電芯的內(nèi)阻可以小于35πιΩ，輸出功率更大；6.無毒，是一種環(huán)境友好型電池。電力耗盡后，可展開裝置自帶的太陽能充電板(完全展開后約1米長，0. 1米寬)。 通過巧妙的設(shè)計，無需人員操作，只需把裝置隨意扔向海面，并用繩將其固定(如將繩一端系在裝置上，一端系在艇上)，裝置即可自動翻轉(zhuǎn)使太陽能板朝上，并自動完成過濾、燒水、 補(bǔ)充電能等工作，為人員節(jié)省體力消耗。依據(jù)以往蒸餾法淡化海水的經(jīng)驗，蒸餾裝置內(nèi)壁往往會出現(xiàn)鹽垢，久而久之，影響裝置的導(dǎo)熱性能，甚至腐蝕裝置而大大降低淡化效率，為此，本裝置的蒸發(fā)室中加入海綿， 使大部分鹽分附著在海綿內(nèi)而非蒸發(fā)室的壁上，通過定期更換海綿來防止鹽垢的過度積累 (裝置內(nèi)有一些備用海綿)。海綿還可起到增加海水的蒸發(fā)面積，穩(wěn)固海水使其不易潑灑的良好作用。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下本實用新型還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實用新型范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.便攜型海水淡化裝置，其特征在于，包括一箱體，該箱體中設(shè)置有半導(dǎo)體制冷模塊， 半導(dǎo)體制冷模塊將箱體分隔為蒸發(fā)室和凝結(jié)室，蒸發(fā)室和凝結(jié)室的頂部互通，箱體下部設(shè)置有進(jìn)水口，進(jìn)水口通過過濾器與蒸發(fā)室連通，箱體上部設(shè)置有出水口，出水口與凝結(jié)室連通，箱體內(nèi)還設(shè)置有為半導(dǎo)體制冷模塊供電的鋰聚合物電池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜型海水淡化裝置，其特征在于，所述箱體上部設(shè)置有為鋰聚合物電池充電的可折疊的太陽能充電板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜型海水淡化裝置，其特征在于，所述蒸發(fā)室內(nèi)壁設(shè)置有海綿。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜型海水淡化裝置，其特征在于，所述太陽能充電板下部設(shè)置有充氣囊。
專利摘要便攜型海水淡化裝置，包括一箱體，該箱體中設(shè)置有半導(dǎo)體制冷模塊，半導(dǎo)體制冷模塊將箱體分隔為蒸發(fā)室和凝結(jié)室，蒸發(fā)室和凝結(jié)室的頂部互通，箱體下部設(shè)置有進(jìn)水口，進(jìn)水口通過過濾器與蒸發(fā)室連通，箱體上部設(shè)置有出水口，出水口與凝結(jié)室連通，箱體內(nèi)還設(shè)置有為半導(dǎo)體制冷模塊供電的鋰聚合物電池。該海水淡化裝置利用太陽能等可再生能源作為電源，利用半導(dǎo)體制冷模塊和新型過濾材料進(jìn)行海水淡化處理，其巧妙的結(jié)構(gòu)使得該裝置可自動漂浮在海面上，自動保持太陽能板始終向著太陽充電，自動提取并淡化海水，并能防止海浪環(huán)境的侵蝕破壞，能夠快速清除經(jīng)多次使用后產(chǎn)生的鹽垢。
文檔編號C02F1/14GK202016889SQ20112014595
公開日2011年10月26日 申請日期2011年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月10日
發(fā)明者關(guān)克平, 馮成, 鄧熠琳 申請人:上海海事大學(xué)