蒸餾水制備裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種蒸餾水制備裝置，利用制冷系統(tǒng)的余熱制備蒸餾水，包含自來(lái)水存放容器、蒸發(fā)單元、冷凝單元、第一蒸餾水存放容器，第二蒸餾水存放容器、廢水容器和真空裝置，由于制冷系統(tǒng)中的水冷凝組件位于蒸發(fā)單元中，用于加熱其內(nèi)的自來(lái)水，蒸發(fā)組件位于冷凝單元中，用于冷凝蒸發(fā)單元產(chǎn)生的水蒸氣，使得本發(fā)明提供的蒸餾水制備裝置能充分利用制冷系統(tǒng)余熱對(duì)自來(lái)水進(jìn)行加熱，同時(shí)，制冷系統(tǒng)中，不斷循環(huán)的制冷工質(zhì)可代替自來(lái)水作為冷凝介質(zhì)，進(jìn)一步提高了現(xiàn)有蒸餾水制備裝置的節(jié)能、節(jié)水效果。
【專(zhuān)利說(shuō)明】蒸餾水制備裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于水制備領(lǐng)域，具體涉及一種蒸餾水制備裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 蒸餾水制備裝置是生化實(shí)驗(yàn)室必備的設(shè)備之一，通常使用的蒸餾水制備設(shè)備一般 利用電加熱將自來(lái)水燒至沸騰，然后利用自來(lái)水冷凝水蒸汽，獲得蒸餾水。此種方法，一方 面需要大量的熱能用于加熱冷水，提供液態(tài)水轉(zhuǎn)化為蒸汽所必須的汽化熱，另一方面，也需 要提供大量的冷水用于降低蒸汽溫度，將水蒸氣冷凝為液態(tài)蒸餾水，顯然，這樣的方式既耗 費(fèi)電能，又耗費(fèi)了水資源。
[0003] -些設(shè)計(jì)通過(guò)降低系統(tǒng)中壓強(qiáng)來(lái)降低水的沸點(diǎn)，從而達(dá)到節(jié)能的目的，如專(zhuān)利CN 201864591 U，但是冷卻過(guò)程仍然消耗大量水，不能起到節(jié)水的效果。因此，需要一種既節(jié)水 又節(jié)電的新型蒸餾水制備裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明是為解決上述問(wèn)題而進(jìn)行的，通過(guò)提供一種利用制冷系統(tǒng)余熱的蒸餾水制 備裝置，進(jìn)一步提高現(xiàn)有蒸餾水制備裝置的節(jié)水節(jié)電效率。
[0005] 本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：
[0006] 本發(fā)明提供了一種蒸餾水制備裝置，利用制冷系統(tǒng)的余熱制備蒸餾水，制冷系統(tǒng) 填充有制冷工質(zhì)，包括水冷凝組件、節(jié)流組件、蒸發(fā)組件以及壓縮組件，節(jié)流組件位于水冷 凝組件和蒸發(fā)組件之間，壓縮組件同時(shí)連接水冷凝組件和蒸發(fā)組件，其特征在于，包括：自 來(lái)水存放容器、蒸發(fā)單元、冷凝單元以及第一蒸餾水存放容器，其中，自來(lái)水存放容器用于 存放自來(lái)水，蒸發(fā)單元包繞于水冷凝組件的外側(cè)，和自來(lái)水存放容器相連，用于加熱流入其 中的自來(lái)水，將自來(lái)水轉(zhuǎn)化為水蒸氣，冷凝單元包繞于蒸發(fā)組件外側(cè)，和蒸發(fā)單元連接，用 于冷卻蒸發(fā)單元產(chǎn)生的水蒸氣，形成蒸餾水，第一蒸餾水存放容器與冷凝單元相連通，用于 存放蒸餾水。
[0007] 本發(fā)明提供的蒸餾水制備裝置，還可以具有這樣的特征，還包括：真空裝置，和自 來(lái)水存放容器、蒸發(fā)單元、冷凝單元以及第一蒸餾水存放容器相通，用于降低蒸餾水制備裝 置中的壓力。
[0008] 本發(fā)明提供的蒸餾水制備裝置，還可以具有這樣的特征，還包括：第二蒸餾水存放 容器，第二蒸餾水存放容器和第一蒸餾水存放容器連接。
[0009] 本發(fā)明提供的蒸餾水制備裝置，還可以具有這樣的特征，還包括：廢水容器，廢水 容器和蒸發(fā)單元連接，用于存放蒸發(fā)單元中的廢水。
[0010] 本發(fā)明提供的蒸餾水制備裝置，還可以具有這樣的特征：第二蒸餾水存放容器通 過(guò)閥門(mén)和管路與真空裝置連接，第二蒸餾水存放容器和真空裝置的連通和斷開(kāi)通過(guò)閥門(mén)的 開(kāi)閉控制。
[0011] 本發(fā)明提供的蒸餾水制備裝置，還可以具有這樣的特征：廢水存放容器通過(guò)閥門(mén) 和管路與真空裝置連接，廢水存放容器和真空裝置的連通和斷開(kāi)通過(guò)閥門(mén)的開(kāi)閉控制。
[0012] 本發(fā)明提供的蒸餾水制備裝置，還可以具有這樣的特征：自來(lái)水存放容器中設(shè)置 有水位傳感器，用于監(jiān)測(cè)自來(lái)水存放容器中自來(lái)水的水位。
[0013] 本發(fā)明提供的蒸餾水制備裝置，還可以具有這樣的特征：蒸發(fā)單元中還設(shè)置有加 熱組件，用于氣溫較低時(shí)對(duì)自來(lái)水進(jìn)行補(bǔ)充加熱。
[0014] 發(fā)明作用與效果
[0015] 根據(jù)本發(fā)明提供的蒸餾水制備裝置，利用制冷系統(tǒng)的余熱制備蒸餾水，包含自來(lái) 水存放容器、蒸發(fā)單元、冷凝單元、第一蒸餾水存放容器，第二蒸餾水存放容器、廢水容器和 真空裝置，由于制冷系統(tǒng)中的水冷凝組件位于蒸發(fā)單元中，用于加熱其內(nèi)的自來(lái)水，將自來(lái) 水轉(zhuǎn)化為水蒸氣，蒸發(fā)組件位于冷凝單元中，用于冷凝蒸發(fā)單元產(chǎn)生的水蒸氣，使得本發(fā)明 提供的蒸餾水制備裝置能充分利用制冷系統(tǒng)余熱對(duì)自來(lái)水進(jìn)行加熱，同時(shí)，制冷系統(tǒng)中，不 斷循環(huán)的制冷工質(zhì)可代替自來(lái)水作為冷凝介質(zhì)，進(jìn)一步提高了現(xiàn)有蒸餾水制備裝置的節(jié) 能、節(jié)水效果，另外，本發(fā)明提供的蒸餾水制備裝置在真空系統(tǒng)下運(yùn)行，可降低水的沸點(diǎn)，在 相同的加熱溫度下，可產(chǎn)生更多的水蒸氣，同樣起到了節(jié)能的效果。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1是本發(fā)明的實(shí)施例中蒸餾水制備裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 以下結(jié)合附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0018] 圖1為本實(shí)施例中蒸餾水制備裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019] 如圖1所示，蒸餾水制備裝置100包含自來(lái)水存放容器1、蒸發(fā)單元2、冷凝單元3、 第一蒸餾水存放容器4、第二蒸餾水存放容器5、廢水存放容器6以及真空裝置7。
[0020] 蒸餾水制備裝置100利用制冷系統(tǒng)8的余熱制備蒸餾水，制冷系統(tǒng)8中填充有制 冷工質(zhì)，包括：壓縮組件81、水冷凝組件82、帶有風(fēng)扇831的風(fēng)冷凝組件83、節(jié)流組件84以 及蒸發(fā)組件85,其中水冷凝組件82位于蒸發(fā)單元2中，用于加熱蒸發(fā)單元2中的自來(lái)水，使 其以水蒸氣的形式揮發(fā)進(jìn)入冷凝單元3中，蒸發(fā)組件85位于冷凝單元3中，用于吸收水蒸 氣的熱量，使水蒸氣冷凝為液態(tài)水，形成蒸餾水。
[0021] 蒸餾水制備裝置100中，自來(lái)水存放容器1頂端通過(guò)管路和真空裝置7連通，底端 通過(guò)閥門(mén)21和蒸發(fā)單元2連接，自來(lái)水存放容器1帶有控制空氣進(jìn)入的閥門(mén)11以及控制自 來(lái)水進(jìn)入的閥門(mén)12,其內(nèi)設(shè)有水位傳感器13,其高度和蒸發(fā)單元2中水冷凝組件82 -致， 用于監(jiān)測(cè)自來(lái)水存放容器1中自來(lái)水的水位，當(dāng)水位低于水位傳感器13的位置時(shí)，閥門(mén)12 打開(kāi)，使自來(lái)水進(jìn)入，高于時(shí)關(guān)閉。
[0022] 蒸發(fā)單元2下端一側(cè)通過(guò)閥門(mén)21和自來(lái)水存放容器1連接，另一側(cè)通過(guò)閥門(mén)61和 廢水存放容器6連接，上端為收口結(jié)構(gòu)，該收口結(jié)構(gòu)直接插入冷凝單元3中，蒸發(fā)單元2內(nèi) 有水冷凝組件82和加熱組件21，加熱組件21用于氣溫較低時(shí)對(duì)自來(lái)水進(jìn)行補(bǔ)充加熱。
[0023] 冷凝單元3內(nèi)有蒸發(fā)組件85,蒸發(fā)單元2上端的收口結(jié)構(gòu)插入冷凝單元3中后部 分被蒸發(fā)組件85包裹，冷凝單元3的底部帶有通往第一蒸餾水存放容器4的管路，開(kāi)口位 置低于收口結(jié)構(gòu)上端，冷凝單元3的頂部和真空裝置直接連通。
[0024] 第一蒸餾水存放容器4用于收集制備的蒸餾水，其頂端經(jīng)管路和真空裝置7直接 連通，底部經(jīng)閥門(mén)51和第二蒸餾水存放容器5連通。
[0025] 第二蒸餾水存放容器5上端通過(guò)閥門(mén)52和空氣過(guò)濾器9連通，通過(guò)閥門(mén)53和真 空裝置7連通，下端連接有閥門(mén)54,用于取所存的蒸餾水。
[0026] 廢水存放容器6除了和蒸發(fā)單元2連通外，還接有閥門(mén)62和空氣連通以及閥門(mén)63 和真空裝置7連通，閥門(mén)64和廢水管路相連，用于排放容器中的廢水。
[0027] 使用蒸餾水制備裝置100進(jìn)行蒸餾水制備時(shí)，首先開(kāi)啟閥門(mén)11、閥門(mén)21、閥門(mén)63、 閥門(mén)51以及閥門(mén)53,關(guān)閉閥門(mén)61、閥門(mén)62、閥門(mén)64、閥門(mén)52以及閥門(mén)54,通過(guò)水位傳感器 13的監(jiān)測(cè)，控制閥門(mén)12的開(kāi)閉，用于自來(lái)水存放容器1中自來(lái)水的補(bǔ)給；然后開(kāi)啟壓縮組 件81，壓縮組件81驅(qū)動(dòng)制冷工質(zhì)進(jìn)入水冷凝組件82中，由于溫度較高，可以加熱蒸發(fā)單元 2中的自來(lái)水，將自來(lái)水變成水蒸氣，然后流經(jīng)風(fēng)冷凝組件83,在電扇831的輔助下，進(jìn)一步 被冷卻，經(jīng)過(guò)節(jié)流組件84節(jié)流制冷，制冷工質(zhì)流入蒸發(fā)組件85中，吸收冷凝單元3中水蒸 氣的熱量，將水蒸氣冷凝為液態(tài)蒸餾水，最后經(jīng)管路回到壓縮組件81中，完成制冷循環(huán)，當(dāng) 溫度較低，水冷凝組件82熱量不足時(shí)，可開(kāi)啟電加熱組件21，補(bǔ)充加熱不足；而后關(guān)閉閥門(mén) 11，開(kāi)啟真空裝置7,降低裝置中各部分的壓力，使得蒸發(fā)單元2中水的沸點(diǎn)降低，產(chǎn)生更多 的水蒸氣，水蒸氣在冷凝單元3中被蒸發(fā)組件85冷卻成液態(tài)蒸餾水后，沿管道流入第一蒸 餾水存放容器4中，過(guò)多的蒸餾水可以通過(guò)閥門(mén)51流入第二蒸餾水存放容器5中進(jìn)行儲(chǔ) 存。
[0028] 蒸餾水制備過(guò)程中需要取水時(shí)，關(guān)閉閥門(mén)51和閥門(mén)53,打開(kāi)閥門(mén)52,空氣經(jīng)空氣 過(guò)濾器9過(guò)濾后，進(jìn)入第二蒸餾水存放容器5中，容器內(nèi)壓力恢復(fù)至常壓，打開(kāi)閥門(mén)54,進(jìn)行 取水，取水完畢后，關(guān)閉閥門(mén)52,開(kāi)啟閥門(mén)53,待壓力穩(wěn)定后，開(kāi)啟閥門(mén)51。通過(guò)不同閥門(mén)開(kāi) 閉的控制使得取水時(shí)不影響蒸餾水的正常制備。
[0029] 當(dāng)加熱至一定時(shí)間后，蒸發(fā)單元2中自來(lái)水的鹽堿濃度過(guò)大，不利于水蒸氣的形 成，此時(shí)蒸發(fā)單元2中的自來(lái)水視為廢水，可通過(guò)閥門(mén)61將廢水排入廢水存放容器6中，當(dāng) 廢水存放容器6中水滿，關(guān)閉閥門(mén)63,開(kāi)啟閥門(mén)62使廢水存放容器6中壓力恢復(fù)至常壓，打 開(kāi)閥門(mén)64將廢水排出，根據(jù)自來(lái)水水質(zhì)的不同，每次廢水排放的時(shí)間間隔不同，當(dāng)水質(zhì)較 好時(shí)，可間隔一周甚至更長(zhǎng)時(shí)間排一次廢水，而水質(zhì)較差時(shí)，廢水排放間隔應(yīng)縮短至24小 時(shí)，甚至更短的時(shí)間。
[0030] 蒸餾水制備結(jié)束后，關(guān)閉壓縮組件81以及真空裝置7,打開(kāi)閥門(mén)11，使得蒸餾水制 備裝置100恢復(fù)常壓，當(dāng)裝置長(zhǎng)時(shí)間不用時(shí)，需開(kāi)啟閥門(mén)61以及閥門(mén)64將廢水排凈，在短 時(shí)間內(nèi)繼續(xù)應(yīng)用的，可以不排廢水。
[0031] 本實(shí)施例提供的制冷系統(tǒng)，可以選用空調(diào)系統(tǒng)、冰箱系統(tǒng)等現(xiàn)有的制冷系統(tǒng)，當(dāng)選 用不同的制冷系統(tǒng)時(shí)，需選擇相應(yīng)的真空度，保證水冷凝組件提供的熱量能夠使水氣化，如 選用空調(diào)系統(tǒng)時(shí)，需使蒸餾水制備裝置中的壓力低于7kPa，此時(shí)，蒸發(fā)單元中水的沸點(diǎn)為 40°C，低于空調(diào)中冷凝組件的溫度。
[0032] 本實(shí)施例提供的閥門(mén)可以為電磁閥，也可以是普通的手動(dòng)閥門(mén)，當(dāng)采用電磁閥時(shí)， 可以通過(guò)程序控制實(shí)現(xiàn)自來(lái)水存放容器中的自動(dòng)補(bǔ)水，而當(dāng)采用普通手動(dòng)閥門(mén)時(shí)，需要人 工手動(dòng)操作。
[0033] 實(shí)施例作用與效果
[0034] 根據(jù)本實(shí)施例提供的蒸餾水制備裝置，利用制冷系統(tǒng)的余熱制備蒸餾水，包含自 來(lái)水存放容器、蒸發(fā)單元、冷凝單元、第一蒸餾水存放容器，第二蒸餾水存放容器、廢水容器 和真空裝置，由于制冷系統(tǒng)中的水冷凝組件位于蒸發(fā)單元中，用于加熱其內(nèi)的自來(lái)水，將自 來(lái)水轉(zhuǎn)化為水蒸氣，蒸發(fā)組件位于冷凝單元中，用于冷凝蒸發(fā)單元產(chǎn)生的水蒸氣，使得本實(shí) 施例提供的蒸餾水制備裝置能充分利用制冷系統(tǒng)余熱對(duì)自來(lái)水進(jìn)行加熱，同時(shí)，制冷系統(tǒng) 中，不斷循環(huán)的制冷工質(zhì)可代替自來(lái)水作為冷凝介質(zhì)，進(jìn)一步提高了現(xiàn)有蒸餾水制備裝置 的節(jié)能、節(jié)水效果，另外，本實(shí)施例提供的蒸餾水制備裝置在真空系統(tǒng)下運(yùn)行，可降低水的 沸點(diǎn)，在相同的加熱溫度下，可產(chǎn)生更多的水蒸氣，同樣起到了節(jié)能的效果。
[0035] 本發(fā)明不限于【具體實(shí)施方式】的范圍，對(duì)本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)講，只要各 種變化在所述的權(quán)利要求限定和確定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，這些變化是顯而易見(jiàn)的， 一切利用本發(fā)明構(gòu)思的發(fā)明創(chuàng)造均在保護(hù)之列。
【權(quán)利要求】
1. 一種蒸餾水制備裝置，利用制冷系統(tǒng)的余熱制備蒸餾水，所述制冷系統(tǒng)填充有制冷 工質(zhì)，包括水冷凝組件、節(jié)流組件、蒸發(fā)組件以及壓縮組件，所述節(jié)流組件位于所述水冷凝 組件和所述蒸發(fā)組件之間，所述壓縮組件同時(shí)連接所述水冷凝組件和所述蒸發(fā)組件，其特 征在于，包括： 自來(lái)水存放容器、蒸發(fā)單元、冷凝單元以及第一蒸餾水存放容器， 其中，所述自來(lái)水存放容器用于存放所述自來(lái)水， 所述蒸發(fā)單元包繞于所述水冷凝組件的外側(cè)，和所述自來(lái)水存放容器相連，用于加熱 流入其中的所述自來(lái)水，將所述自來(lái)水轉(zhuǎn)化為水蒸氣， 所述冷凝單元包繞于所述蒸發(fā)組件外側(cè)，和所述蒸發(fā)單元連接，用于冷卻所述蒸發(fā)單 元產(chǎn)生的所述水蒸氣，形成所述蒸餾水， 所述第一蒸餾水存放容器與所述冷凝單元相連通，用于存放所述蒸餾水。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸餾水制備裝置，其特征在于，還包括： 真空裝置，和所述自來(lái)水存放容器、所述蒸發(fā)單元、所述冷凝單元以及所述第一蒸餾水 存放容器相通，用于降低所述蒸餾水制備裝置中的壓力。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的蒸餾水制備裝置，其特征在于，還包括： 第二蒸餾水存放容器，所述第二蒸餾水存放容器和所述第一蒸餾水存放容器連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的蒸餾水制備裝置，其特征在于，還包括： 廢水容器，所述廢水容器和所述蒸發(fā)單元連接，用于存放所述蒸發(fā)單元中的廢水。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的蒸餾水制備裝置，其特征在于： 其中，所述第二蒸餾水存放容器通過(guò)閥門(mén)和管路與所述真空裝置連接，所述第二蒸餾 水存放容器和所述真空裝置的連通和斷開(kāi)通過(guò)所述閥門(mén)的開(kāi)閉控制。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的蒸餾水制備裝置，其特征在于： 其中，所述廢水存放容器通過(guò)閥門(mén)和管路與所述真空裝置連接，所述廢水存放容器和 所述真空裝置的連通和斷開(kāi)通過(guò)所述閥門(mén)的開(kāi)閉控制。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸餾水制備裝置，其特征在于： 其中，所述自來(lái)水存放容器中設(shè)置有水位傳感器，用于監(jiān)測(cè)所述自來(lái)水存放容器中所 述自來(lái)水的水位。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸餾水制備裝置，其特征在于： 其中，所述蒸發(fā)單元中還設(shè)置有加熱組件，用于氣溫較低時(shí)對(duì)所述自來(lái)水進(jìn)行補(bǔ)充加 熱。
【文檔編號(hào)】C02F1/04GK104150551SQ201410390970
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年8月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月11日
【發(fā)明者】李維杰, 劉寶林, 呂福扣, 周新麗, 楊雪萍 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué)