專利名稱：凈水裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種從原水得到凈水的凈水裝置。
背景技術：
現(xiàn)在，世界人口中有11億人處于不能充分利用水源的狀態(tài)。預計到西歷2025年將有30億人面臨缺水問題?？紤]到這一點，正在研究從海水得到淡水的各種裝置。特別在近幾年，通過過濾海水來生成淡水的反滲透膜裝置以及通過蒸餾海水來生成淡水的蒸發(fā)裝置已被實用化。多級的蒸發(fā)裝置具有多個減壓室。通過對每個房間進行減壓來降低蒸發(fā)溫度而蒸發(fā)海水。通過將在高溫側的房間蒸發(fā)的水蒸氣的冷凝熱與低溫側的海水進行熱交換來進行熱回收?，F(xiàn)有技術文獻專利文獻專利文獻1 日本特開2006-70889號公報專利文獻2 日本特開平9-52082號公報

發(fā)明內容
技術問題然而，上述蒸發(fā)裝置是復雜的大型裝置。此外，該蒸發(fā)裝置由于需要大量能源，因此與火力發(fā)電所、精煉油、發(fā)電設施一起設置。由此可見，前述蒸發(fā)裝置存在節(jié)能、選址條件方面的課題。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種高效地從原水制造凈水的凈水裝置。技術方案以下，使用符號說明本發(fā)明的特征。需要指出的是，符號用于參照，而不是用于將本發(fā)明限定為實施方式。與本發(fā)明的第一特征相關的凈水裝置1包括具有循環(huán)通路Ilc的箱體11。凈水裝置1具有分離器裝置15，該分離器裝置15被配置在箱體11內，并將原水分裂成液滴Dl，并生成能夠在前述循環(huán)通路Ilc循環(huán)且能夠搬運由液滴Dl蒸發(fā)的水蒸氣的載流氣流Al。凈水裝置1具有冷凝器19，該冷凝器19在箱體11內相對于分離器裝置15配置在載流氣流的下游處，且通過冷凝前述水蒸氣來生成凈水。分離器裝置15具有在箱體11的上下方向延伸的轉軸15a以及安裝在轉軸15a的半徑方向上且具有凹凸152p、152q、152r、152s、152t 的葉片 152A-152Q。對于以上的第一特征，前述凹凸具有從葉片152A-152Q的葉片面152d凹陷的凹部 152p、152q。凹部152p、152q 從葉片 152A-152Q 的邊緣 152a、152c 延伸。前述凹凸具有從葉片152A-152Q的邊緣152a、152c切出缺口而成的凹部152r、152s。前述凹凸是從葉片的葉片面152d突出的凸起152t。前述凹凸具有朝向葉片15f的頂端串聯(lián)配置的第一凹部和第二凹部154p、M4q， 以及在第一凹部和第二凹部之間配置的凸部154r。葉片152A-152Q相對于轉軸1 被傾斜地配置。通過將圓盤狀部件沿半徑方向進行切割來制作扇形片，扭轉該扇形片來形成葉片 152A-152Q0具有在分離器裝置15的轉軸15a上安裝的循環(huán)器17。箱體(1)具有上下級聯(lián)的第一箱體15A和第二箱體15B。分離器裝置15具有被配置在第一箱體IlA中并且包含第一葉片的第一分離器裝置15A以及被配置在第二箱體IlB 中并且包含第二葉片的第二分離器裝置15B。第一分離器裝置15A以及第二分離器裝置15B 具有轉軸15a，在該轉軸1 上安裝有前述第一葉片和前述第二葉片。冷凝器19具有被配置在第一箱體IlA內的第一冷凝器19A和被配置在第二箱體IlB中的第二冷凝器19B。所述箱體具有第一箱體和與第一箱體連接的第二箱體。所述冷凝器具有在第一箱體內配置的第一冷凝器和在第二箱體內配置的與第一冷凝器連接的第二冷凝器。凈水裝置具有連接所述第一箱體的排出配管和所述第一冷凝器的回流配管26。原水被第一冷凝器和第二冷凝器加熱，被提供給第二分離器裝置。原水的一部分在蒸發(fā)的同時被第二冷凝器冷凝。剩余的原水被提供給第一分離器裝置，該原水的一部分在蒸發(fā)的同時被第一冷凝器冷凝，該原水的剩余部分在60°C以上并從第一箱體排出，通過回流配管被導入第一冷凝器。本發(fā)明的第二特征的凈水裝置1、IA包括具有循環(huán)通路的箱體11。凈水裝置1、1A 具有分離器裝置15，該分離器裝置15配置在箱體11內，并將原水分裂為液滴Dl，并生成可在前述循環(huán)通路循環(huán)且可搬運由液滴Dl蒸發(fā)的水蒸氣的載流氣流Al。凈水裝置1、1A具有除霧器18、18C，除霧器18、18C在所述箱體11內相對于所述分離器裝置15配置在載流氣流的下游，在去除所述液滴Dl的同時允許所述水蒸氣的通過。凈水裝置1、1A具有冷凝器 19，冷凝器19在所述箱體11內相對于所述除霧器18、18C配置在載流氣流的下游，且通過冷凝從所述除霧器18、18C流出的水蒸氣來生成凈水。所述除霧器18、18C具有按預定間隔配置的形成流路的除霧板180、180C。在以上的第二特征中，除霧板180是折曲的。除霧板180C是彎曲的。除霧板180、180C具有波形。本發(fā)明的第三特征的凈水裝置IB包括具有循環(huán)通路的箱體11 ；分離器裝置15， 被配置在所述箱體11內，將原水分裂成液滴D1，生成可在所述循環(huán)通路循環(huán)且可搬運由所述液滴Dl蒸發(fā)的水蒸氣的載流氣流Al ；冷凝器，在所述箱體11內相對于所述分離器裝置 15配置在載流氣流的下游，并且通過冷凝所述水蒸氣來生成凈水；所述分離器裝置15包括在所述箱體11的上下方向延伸的轉軸15a，在所述轉軸1 上沿半徑方向安裝的葉片 152A-152Q，相對于所述葉片152A-152Q在所述載流氣流的上游配置的引導件16、16A、16B、 16C。在以上的第三特征中，所述引導件由彎曲的引導板16形成。引導件16A、16B、16C由相互分離配置的多個引導板形成。
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各引導板161A-161I、162A-162I相對于以所述轉軸為中心的半徑方向被傾斜地配置。各引導板162A-162I是彎曲的。引導件16C具有多個第一引導板163A-163K，以及配置在所述第一引導板163A-163K的外側并且配置在所述第一引導板163A-16;3K彼此之間的第二引導板 164A-164L。有益效果根據(jù)本發(fā)明的第一特征，由于葉片具有凹凸，因此可容易使原水變形，有效地將原水分裂成液滴，并提高從原水到凈水的回收效率。由于葉片相對于轉軸被傾斜地配置，因此當原水碰到葉片時，原水朝旋轉方向推動葉片，加速葉片的旋轉，從而容易地將原水分裂成液滴并容易地產生載流氣流。由于通過將圓盤狀部件沿半徑方向切割來制成扇形片，并將該扇形片扭轉來形成葉片，因此可通過簡單的工序來制作葉片。由于循環(huán)器安裝在分離器裝置的轉軸上，因此可達到節(jié)省空間的目的。由于第一冷凝器和第二冷凝器加熱原水，使原水的溫度進一步升高，從而提高液滴的蒸發(fā)效率，并改善從原水到凈水的回收效率。此外，由于第一分離器裝置和第二分離器裝置具有共同的轉軸，因此可達到節(jié)省空間的目的。由于60°C上的原水的剩余部分通過回流配管被提供給第一冷凝器，因此在原水被提供給第一分離器裝置和第二分離器裝置時，原水達到60°C以上。由于水的蒸發(fā)在60°C以上會急劇增加，因此被第一冷凝器和第二冷凝器回收的凈水的量也會增加。因此，可提高從原水到凈水的回收效率。此外，由于剩余的原水可被再利用，因此可進一步提高從原水到凈水的回收效率。根據(jù)本發(fā)明的第二特征，液滴碰到除霧板，除霧板有效地收集液滴。由此，可從原水得到雜質少的凈水。根據(jù)本發(fā)明的第三特征，由于引導件增加載流氣流，此外，可提高載流氣流在箱體內的循環(huán)效率，因此可增加液滴的蒸發(fā)效率，改善從原水到凈水的回收效率。


圖1是示出第一實施方式的凈水裝置的側面圖。圖2是圖1中示出的凈水裝置的平面圖。圖3是圖2中示出的圓盤葉片的平面圖。圖4是圖3中示出的圓盤葉片的側面圖。圖5中(A)示出變形的葉片部的平面圖，(B)示出基于其它的變形的葉片部的平面圖。圖6示出變形的凈水裝置的圓盤葉片，(A)是平面圖，⑶是沿VIB-VIB的截面圖。圖7是圖1中示出的除霧器的除霧板的立體圖。圖8是示出第二實施方式的凈水裝置的平面圖。圖9是圖8中示出的除霧器的除霧板的立體圖。圖10是示出第三實施方式的凈水裝置的平面圖。
圖11是示出圖10中示出的分離器裝置的主要部分的放大平面圖。圖12的(A)、(B)是變形的引導件(guide)的主要部分平面圖。圖13是示出第四實施方式的凈水裝置的側面圖。圖14是第五實施方式的凈水裝置的概要圖。圖15是測量第一實施例的分離器裝置以及比較例的水平多葉片送風機的蒸發(fā)器的熱阻抗的曲線圖。圖16是測量第三實施例的圓盤葉片的熱阻抗的曲線圖。符號說明1 凈水裝置10 蒸發(fā)-冷凝系統(tǒng)11 箱體12 泵13 加熱器14 配管15 分離器裝置15a 轉軸15c、15d 圓盤葉片16 引導件17 循環(huán)器18 除霧器19 冷凝器
具體實施例方式下面，參照附圖對實施方式進行詳細說明。第一實施方式如圖1、圖2所示，凈水裝置1具有蒸發(fā)-冷凝系統(tǒng)10。該系統(tǒng)10具有允許氣流的循環(huán)的環(huán)狀箱體11、配置在箱體11的外部的泵12以及配置在箱體11上方的加熱器13。 凈水裝置1具有配置在箱體1內且配置在加熱器13下方的分離器裝置15、配置在分離器裝置15的后方的引導件16、以及與分離器裝置15同軸配置的例如具有多葉片送風機的循環(huán)器17。凈水裝置15具有配置在分離器裝置15的下游的除霧器組18以及配置在除霧器組 18的下游的冷凝器19。箱體11具有內筒11a、在內筒Ila的外側的外筒lib、以及內筒Ila和外筒lib之間的環(huán)狀的空間11c。該空間Ilc形成作為允許氣流的循環(huán)的循環(huán)通路的流路。箱體11具有位于分離器裝置15的下方的儲液部件lid。該儲液部件Ild通過排出配管lie與外部連通。箱體11具有位于冷凝器19下方的儲液部件lif。該儲液部件Iif通過附圖中未示出的配管連接到外部的蓄水槽。泵12與冷凝器19連接。泵12將原水汲上來，提供給冷凝器19。原水例如是海水、湖水和工業(yè)污水。加熱器13的入口通過配管與冷凝器19連接。加熱器13的出口與具有噴嘴14a的配管14連接。加熱器13具有存有溫水的水槽、配置在水槽的溫水中的熱交換管、以及安裝在熱交換管上的翅片。溫水例如可利用太陽光來加熱，也可利用電熱線來加熱。此外，溫水也可通過在水中燃燒或氧化鎂(Mg)而產生的熱量來加熱。分離器裝置15具有沿箱體11的上下方向延伸的轉軸15a以及驅動轉軸15a的電動機15b。分離器裝置15具有分兩級安裝在轉軸1 上且被水平配置的圓盤葉片15c、15d。如圖3中所示，圓盤葉片15c、15d具有圓形的中心部151，該中心部151具有用于安裝轉軸15a的中心孔151a。圓盤葉片15c、15d具有在中心部151的周圍相對于轉軸 15a以預定的中心角度配置的扇形的多個葉片部152A、152B、152C、152D、152E、152G、152H、 152I、152J、152K、152L、152M、152N、152P 和 152Q。扇形的各葉片部152A-152Q具有從中心部151沿半徑方向延伸且形成預定角度的前緣15 和后緣152b。各葉片部152A-152Q具有在前緣15 和后緣152b的彼此的頂端之間呈弧狀延伸的周緣152c。各葉片部152A-152Q具有被前緣152a、后緣152b和周緣 152c包圍的葉片面152d。這里，前緣15 在旋轉方向Rl上被配置在后緣15 之前。此夕卜，前緣15 相對于中心部151被置于上方位置，后緣152b相對于中心部151被置于下方位置。也就是說，如圖4中所示，各葉片部152A-152Q相對于轉軸15a以及中心部151被傾斜地配置。各葉片部152A-152Q相對于中心部151具有10° 45°的傾斜角，該傾斜角可以是例如25°。各葉片部152A-152Q具有從葉片面152d凹陷且從前緣15 沿周向延伸的前緣凹部152p。各葉片部152A-152Q具有從周緣152c沿半徑方向延伸的周緣凹部152q。前緣凹部152d以及周緣凹部15 是平面矩形，并具有預定深度。各葉片部152A-152Q的制作方法如下所述。將圓盤狀部件按預定角度間隔從外周向中心部151進行切割，制成多片扇形片。進而，將各扇形片相對于中心部151逆時針扭轉， 將前緣15 配置在上方，將后緣15 配置在前緣15 的下方。此外，如圖5(A)中所示，葉片部152A-152Q可具有從前緣15 和周緣152c切出缺口而成的前緣凹部152r和周緣凹部15k。此外，如圖5(B)中所示，各葉片部152A-152Q可具有代替前緣凹部和周緣凹部的從葉片面152d突出的凸起152t。此外，可使用圖6(A)、(B)中示出的圓盤葉片15f。圓盤葉片15f具有圓形的中心部153，該中心部153具有用于安裝轉軸15a的中心孔153a。圓盤葉片15f具有在中心部153的周圍按預定的中心角度配置的扇形的多個葉片部154。葉片部154的厚度朝向頂端越來越大。各葉片部154具有從中心部153向半徑方向延伸的前緣15 和后緣154b。各葉片部巧4具有在前緣15 和后緣152b的彼此的頂端之間延伸的周緣15如。各葉片部154 具有在前緣15 和后緣152b之間的上面154d和下面15如。各葉片部IM具有沿半徑方向按預定間隔配置的相對于半徑方向傾斜延伸的凹部154p、154q。該凹部154p、154q掠過前緣152a、后緣152b、上面154d、下面154e而形成。 各葉片部154具有在凹部154pU54q之間的凸部154r。凸部154r比凹部154pU54q更粗。該圓盤葉片15f通過凸部154r及凹部IMp、154q來有效地將原水分裂為液滴。如圖1中所示，引導件16相對于分離器裝置15和循環(huán)器17被配置在載流氣流Al的上游(后方)。引導件16是例如以轉軸15a為中心在圓周上呈弧狀彎曲的引導板。引導件16的兩側端從箱體11的內筒Ila和外筒lib分離，形成流動通路。同樣地，引導件16 的上端和下端從箱體11的頂壁和底壁分離，形成流動通路。循環(huán)器17具有與分離器裝置15的轉軸1 共軸的轉軸17a以及在轉軸17a上安裝的多葉片送風機17b。多葉片送風機17b可以以轉軸17a為中心旋轉，以沿順時針方向產生氣流Al、A2、A3。除霧器18具有在箱體11中沿載流氣流Al的通路串聯(lián)配置的除霧板組18a、18b。 各除霧板組18a、18b具有按預定間隔配置且共同形成流路的多個除霧板180。如圖7中所示，各除霧板180折成具有峰180a和谷180b，且整體呈波形。各除霧板180具有第一壁部 180c、相對于第一壁部180c傾斜地延伸的第二壁部180d、與第一壁部180c平行且相對于第二壁部180d傾斜地延伸的第三壁部180e。冷凝器19具有熱交換管19a、安裝在熱交換管19a上的翅片19b。熱交換管19a 一邊折返，一邊由下方向上方延伸。下面，對凈水裝置1的使用方法進行說明。如圖1中所示，泵12將原水汲上來。該原水通過冷凝器19、加熱器13、配管14，從噴嘴Ha提供給分離器裝置15。此時，原水流經冷凝器19的熱交換管19a，通過翅片19b被加熱。此外，原水流經加熱器13的熱交換管，通過水槽13中的溫水被進一步加熱。據(jù)此， 原水達到大約70°C 90°C。加熱后的原水從噴嘴14被噴射到分離器裝置15的圓盤葉片15c、15d上。這里， 分離器裝置15的圓盤葉片15c、15d以轉軸15a為中心按逆時針方向Rl旋轉(參照圖3)。 原水碰到旋轉的葉片部152A-152Q，發(fā)生分裂變成細微液滴(水霧)。此時，由于葉片部 152A-152Q的前緣凹部152p以及周緣凹部152q的邊緣尖銳，因此容易進入原水中，從而有效地分裂原水。液滴一邊從圓盤葉片15c、15d蒸發(fā)一邊向全方位飛散。液滴及水蒸氣的一部分朝除霧器18移動。剩余的液滴及水蒸氣碰到引導件16。剩余的液滴沿引導件16落下，存儲在儲液部件lld，并從排出配管lie排出。剩余的水蒸氣通過引導件16以順時針方向被引導，與后述載流氣流Al匯合。此外，引導板16遮擋來自圓盤葉片15c、15D的向箱體11的逆時針方向飛散的液滴。據(jù)此，在分離器裝置15的后方(上游)配置有用于產生氣流的送風裝置的情況下，液滴例如含有鹽分的時候，引導板16防止由于鹽分引起的送風裝置的故障。此外，如圖4中所示，各葉片部152A-152Q相對于轉軸1 傾斜，前緣15 被配置在后緣152b的上方。因此，當原水碰到葉片部152A-152Q的葉片面152d時，朝旋轉方向Rl 推動葉片部152A-152Q，加速葉片部152A-152Q的旋轉。據(jù)此，圓盤葉片15c、15d容易產生氣流。循環(huán)器17的多葉片送風機17b以轉軸17a為中心旋轉，增加氣流。這里，全方位地產生氣流。引導件16將箱體11內的逆時針方向的氣流引導為順時針方向。據(jù)此，載流氣流Al在箱體11內按順時針方向流動。液滴Dl和水蒸氣由載流氣流Al搬運，到達除霧器18。這時，液滴Dl的一部分進一步蒸發(fā)而形成水蒸氣。也就是說，細微粒徑的液滴具有大的表面積，容易氣化。此外，載流氣流Al促進液滴Dl的蒸發(fā)。伴隨液滴Dl和水蒸氣的載流氣流Al被導入到除霧器18的第一除霧板組18a 和第二除霧板組18b的除霧板180-180之間。如圖7中所示，液滴和水蒸氣在第一壁部 180c-180c之間，第二壁部180d-180d之間，第三壁部180e-180e之間通過。這時，液滴碰到各第一壁部180c、各第二壁部180d和各第三壁部180e并被收集。收集的液滴沿各第一壁部180c、各第二壁部180d和各第三壁部180e向下流動，存儲在箱體11的底部。這里，各除霧板180折成具有峰180a和谷180b，除霧板180-180之間的流路成S字狀彎曲。由于液滴不能在峰180a和谷180b變換方向，因此液滴碰到各壁部180c、180d、180e。因此，液滴通過各壁部180c、180d、180e被有效地收集。另一方面，載流氣流Al和水蒸氣在峰180a和谷 180b轉換方向，通過壁部180c、180d、180e之間的流路，從除霧器18流出。也就是說，除霧器18不會阻止載流氣流Al和水蒸氣，可使載流氣流Al和水蒸氣順利地通過。水蒸氣被載流氣流A2搬運而流入冷凝器19。水蒸氣接觸翅片19b。水蒸氣與在熱交換管19a中流動的原水進行熱交換，從而被冷卻。水蒸氣被冷凝成水而釋放冷凝潛熱。 另一方面，熱交換管19a內的原水被冷凝潛熱加熱，原水的溫度上升。由此，水成為不含鹽分及其它離子等的雜質的凈水。該凈水存儲在箱體11底部的儲液部件llf，被排出到外部的蓄水槽。通過冷凝器19的載流氣流A3返回分離器裝置15。如此地，由于載流氣流A1、A2、 A3在箱體11內循環(huán)，因此減少電動機1 的電力消耗，達到有效利用能源的目的。根據(jù)以上的第一實施方式，由于圓盤葉片15c、15d的各葉片部152A-152Q具有凹部152p、152q、152r、15k或者凸起152t、因此有效地將原水分裂為液滴，提高從原水到凈水的回收效率。各葉片部152A_15^相對于轉軸1 被傾斜地配置。據(jù)此，當原水從上方碰到各葉片部152A-152Q時，原水向旋轉方向Rl推動各葉片部152A-152Q，加速各葉片部152A-152Q 的旋轉。由此，容易將原水分裂成液滴并且容易產生載流氣流。由于將圓盤狀部件沿半徑方向切割制成扇形片，并將該扇形片扭轉而形成各葉片部152A-152Q，因此各葉片部152A-152Q可通過簡單的工序制成。由于循環(huán)器17的多葉片送風機17b安裝在由分離器裝置15的轉軸15a延長的轉軸17a上，因此達到節(jié)省空間的目的。除霧器18的各除霧板180折成具有峰180a和谷180b并呈波形。據(jù)此，液滴不能在峰180a和谷180b變換方向，碰到除霧板，從而除霧板180有效地收集液滴。第二實施方式如圖8中所示，第二實施方式的凈水裝置IA具有變形的除霧器18C。除霧器18C具有除霧板組18c。除霧板組18c具有形成流路的多個除霧板180C，除霧板180C被配置為以預定間隔相互分開。如圖9中所示，各除霧板180C由在多個地方181a、181b、181c、181d彎曲的一片薄板181形成。各除霧板180C具有波形，具有谷181a、181cU81e和位于谷181a、 181c、181e之間的峰181b、181d。各除霧板180C形成以S字狀彎曲的流路。根據(jù)以上的第二實施方式，伴隨水蒸氣及液滴的載流氣流Al流入除霧板180C、 180C之間。載流氣流和水蒸氣在彎曲的谷181a、181c、181e和峰181b、181d處順利地變換方向，從除霧器18C流出。與此相對，液滴在谷181a、181c、181e和谷181b、181d處不能變換方向，碰到除霧板180C、180C，并被收集。由此，從原水得到雜質少的凈水。第三實施方式如圖10中所示，第三實施方式的凈水裝置IB具有變形的引導件16A。如圖11中所示，引導件16A被與圓盤葉片15c、15d同心配置。也就是說，引導件 16A具有在以轉軸15a為中心的圓周Cl上以預定間隔相互分開配置的引導板161A、161B、 161C、161D、161E、161F、161G、161H、161I。引導板 161A-161I 相對于圓周 Cl 的切線方向被傾斜地配置。也就是說，引導板161A-161I相對于以轉軸15a為中心的半徑方向被傾斜地配置。引導板161A-161I相對于圓盤葉片15c、15d的旋轉方向從后端向前端接近轉軸15a。 相鄰的板部161A-161I的一部分互相面對形成流路。此外，如圖1中所示，除霧器18D具有由除霧板180D、180E形成的除霧板組18d、 18e。各除霧板180D、180E在一個地方折曲。下面，對凈水裝置IB的使用方法進行說明。在圖10中，圓盤葉片15c、15d和圖外的多葉片送風機向逆時針方向Rl旋轉。據(jù)此，氣流在圓盤葉片15c、15d的周圍被全方位產生。在圖11中，引導板161A-161I向逆時針方向Rl引導氣流，產生氣流A4。氣流A4從引導板1611朝箱體11的順時針方向流出，與載流氣流Al匯合。據(jù)此，增加載流氣流Al。另一方面，由于引導板161A-161I之間的流路允許來自后方(上游)的載流氣流 A3通過，因此載流氣流A3和氣流A4匯合。據(jù)此，提高箱體11內的載流氣流的循環(huán)效率。此外，引導板161A-161I遮擋來自圓盤葉片15c、15d的在箱體11中朝逆時針方向飛散的液滴。據(jù)此，在分離器裝置15的后方(上游)配置有用于產生氣流的送風裝置的情況下，液滴例如含有鹽分的時候，引導板16A防止由于鹽分引起的送風裝置的故障。根據(jù)以上的實施方式，由于引導件16A增加載流氣流，此外，提高載流氣流在箱體 11內的循環(huán)效率，因此增加液滴Dl的蒸發(fā)效率，改善從原水到凈水的回收效率。需要指出的是，如圖12(A)中所示，基于其它的變形的引導件16B具有彎曲的引導板 162A、162B、162C、162D、162E、162F、162G、162H、1621。通過該引導件 16B,彎曲的引導板 162A-162I更順利地引導氣流。此外，如圖12⑶中所示，基于其它的變形的引導件16C具有沿以轉軸15a為中心的圓周按預定間隔配置的第一引導板163A、163B, 163C、163D、163E、163F、163G、163H、 163I、163J、163K。引導板16C具有被同心配置在第一引導板163A-163K的外側的第二引導板 164A、164B、164C、164D、164E、164F、164G、164H、1641、164J、164K、164L。第二引導板 164A-164L配置在第一引導板163A-164K之間，覆蓋第一引導板163A_16;3K之間的間隙。根據(jù)該引導板16C，第二引導板164A-164L遮擋從第一引導板163A-164K之間的間隙飛散的液滴。據(jù)此，在分離器裝置15的后方(上游)配置有用于產生氣流的送風裝置的情況下，液滴例如含有鹽分的時候，引導板16C防止由于鹽分引起的送風裝置的故障。第四實施方式如圖13中所示，第四實施方式的凈水裝置IC具有由下級和上級這兩級構造的蒸發(fā)-冷凝系統(tǒng)10A、10B。該系統(tǒng)10AU0B在上級和下級具有與第一實施方式相同的箱體 11A、箱體11B、分離器裝置15A、分離器裝置15B、循環(huán)器17A、循環(huán)器17B、除霧器18A、除霧器18B、冷凝器19A、冷凝器19B。
下級和上級的箱體IlAUlB具有連接彼此的連接配管21。連接配管21將原水從上級的箱體IlB的儲液部件Ild導入下級的箱體IlA0在下級的箱體IlA和上級的箱體IlB 的儲液部件IlfUlf的排出配管IlgUlg連接有排出配管23。下級分離器裝置15A和上級的分離器裝置15B具有共同的轉軸15a。該轉軸15a 沿上下方向貫通下級箱體11A、上級箱體11B。下級的分離器裝置15A和上級的分離器裝置 15B的圓盤葉片15c、15d、托盤15e、循環(huán)器17A、17B安裝在轉軸15a上。上級的冷凝器19的熱交換管19a通過連接配管22與下級的熱交換管19a連接。下面，對凈水裝置IC的使用方法進行說明。原水被泵12汲上來，并被提供給下級的冷凝器19A。原水被下級的冷凝器19A加熱，通過連接配管22提供給上級的冷凝器19B。原水被上級的冷凝器19B進一步加熱，并被提供給加熱器13。原水被加熱器13加熱，通過配管14從噴嘴1 提供給上級的分離器裝置15B。原水被分離器裝置15B的旋轉圓盤葉片15c、15d分裂成液滴。液滴的一部分一邊蒸發(fā)，一邊被循環(huán)器17B產生的載流氣流運往除霧器18B。液滴通過除霧器18被去除。剩余的水蒸氣通過除霧器18B，被載流氣流運往冷凝器19A。水蒸氣被冷凝器19B冷凝而成為凈水。該凈水存儲在儲液部件Ilf中。另一方面，剩余的液滴碰到引導件16B，向下落入儲液部件lid。液滴在儲液部件 Ild集合而回到原水狀態(tài)。原水通過連接配管21向下落入下級的分離器裝置15A的圓盤葉片15c、15d上。原水的一部分被下級的圓盤葉片15c、15d分裂成液滴。液滴的一部分一邊蒸發(fā)，一邊被循環(huán)器17A產生的載流氣流運往除霧器18B。剩余的液滴碰到引導件16A，并存儲在儲液部件Ild中，從排出配管lie排出。載流氣流中的液滴通過除霧器18A被去除。載流氣流中的水蒸氣通過除霧器18A， 被載流氣流運往冷凝器19A。水蒸氣被冷凝器19A冷凝而成為凈水。該凈水被存儲在儲液部件Ilf中。凈水從上級的儲液部件Ilf和下級的儲液部件Ilf通過排出配管IlgUlg和配管23被回收。根據(jù)以上實施方式，由于下級的冷凝器19A和上級的冷凝器19B加熱原水，使原水的溫度上升，因此在減輕加熱器13的負擔的同時，提高液滴的蒸發(fā)效率，改善從原水到凈水的回收效率。由于上級的儲液部件Ild回收的原水被提供給下級的分離器裝置15A，因此可再利用原水，并提高從原水到凈水的回收效率。下級的分離器裝置15A和上級的分離器裝置15B以及循環(huán)器17A、17B被安裝在沿上下方向延伸的共同的轉軸1 上。據(jù)此，一個電動機1 可驅動分離器裝置15A、15B和循環(huán)器17A、17B,達到節(jié)省空間的目的。特別地，這種結構有利于實現(xiàn)將蒸發(fā)-冷凝系統(tǒng)沿上下方向多級級聯(lián)的多個凈水裝置。第五實施方式如圖14中所示，第五實施方式的凈水裝置ID具有在上下方向6級級聯(lián)的蒸發(fā)-冷凝系統(tǒng)10C、10D、10E、10F、10G、10H。各系統(tǒng)10C-10H的內部構造與第一實施方式的構造相同。該系統(tǒng)10C-10H的箱體11彼此被圖13所示的連接配管21連接。該系統(tǒng)10C-10H的冷凝器19彼此被圖13所示的連接配管22連接。凈水裝置IC具有將蒸發(fā)-冷凝系統(tǒng)IOC的分離器裝置下的排出配管lie和冷凝器的入口連接起來的回流配管26。該回流配管沈在中途與泵12連接。下面，對凈水裝置ID的使用方法進行說明。未被蒸發(fā)的60°C的剩余的原水從蒸發(fā)-冷凝系統(tǒng)IOC的排出配管流出。該返回的原水通過回流配管沈流向該系統(tǒng)IOC的冷凝器。在此期間，20°C的新原水被泵12送出，與返回的原水混合。據(jù)此，混合的原水的溫度變成55°C，并流入該系統(tǒng)IOC的冷凝器的熱交換管。原水被冷凝器加熱到60°C，并流入上級的蒸發(fā)-冷凝系統(tǒng)IOD的冷凝器。原水被該系統(tǒng)IOD的冷凝器加熱到65°C，并流入上級的蒸發(fā)-冷凝系統(tǒng)IOE的冷凝器。以下，原水通過蒸發(fā)-冷凝系統(tǒng)10E、10F、10G、IOH的冷凝器被一級級地加熱到85°C，從該系統(tǒng)IOH的箱體 11流出。原水被加熱器13加熱到90°C，通過配管14流入該系統(tǒng)IOH的箱體11內。原水被提供給該系統(tǒng)IOH的分離器裝置。原水的一部分蒸發(fā)，剩余的原水被冷卻到85°C，并通過連接配管21被提供給下級的蒸發(fā)-冷凝系統(tǒng)IOG內。以下，剩余的原水被順序地提供給蒸發(fā)-冷凝系統(tǒng)10F、10E、10D、IOC0剩余的原水在箱體IlC中被冷卻到60°C。這里，水的蒸發(fā)以60°C為閾值，在60°C以上急劇增加。由于原水在60°C以上被導入蒸發(fā)-冷凝系統(tǒng)10C-10H，因此原水的水蒸氣也急劇增加，且被各冷凝器19回收的凈水的量也增加。因此，可提高從原水到凈水的回收率。此外，通常將原水從20°C加熱到85°C需要13級的蒸發(fā)-冷凝系統(tǒng)。另一方面，由于本凈化裝置IC通過6級的蒸發(fā)-冷凝系統(tǒng)10C-10H將原水加熱到85°C，因此可使裝置構造小型化。此外，由于可不廢棄原水而進行再利用，因此在進一步提高從原水到凈水的回收效率的同時減輕泵的負擔。需要指出的是，本發(fā)明不限于上述實施方式。本領域技術人員可考慮上述教導對上述實施方式進行修正、變更。第一實施例評價了第一實施方式的分離器裝置15的性能。測量方法使用直徑為570mm的箱體。測量條件是空氣的送風量為8. lm3/min (最大值)，原水流量為6L/min。測量低溫空氣的入口溫度(Tainin)和高溫空氣的出口溫度(T&,in)、加熱原水的入口溫度(Tw,。ut)和排水的出口溫度(Tv’。J。作為比較例，代替分離器裝置，使用圖 1所示的多葉片送風機17b。該多葉片送風機17b被水平配置(以下稱為水平多葉片送風機)，采用同樣的測量方法。評價方法評價方法使用式(1)所示的熱交換器的評價式。Rth= ATffl/Pexchange …⑴Rth:熱阻抗系數(shù)Pexchange 從原水向空氣移動的熱量(=原水失去的熱量)[kW]Pexchange是利用式(2)從原水流量計算得出的。Pexchange = CwXmw = (Tw,in_Tw,。ut) ... (2)Cw 水的比熱 Di J/(kg· K)]
m 原水流量 Dig/sec]Δ Tffl 循環(huán)空氣和原水的對數(shù)平均溫度差[K]Δ Tm是利用式(3)計算得出的。ATffl= (ATin-Δ Tout)/In (ATin/Δ Tout) ... (3)這里，Δ Tin 入口流體溫度差[K]ATi11Tw，化 Tair，inΔ Tout 出口流體溫度差[K]ATout = Tw,out-Tair,out測量結果如圖15中所示，分離器裝置的葉片的蒸發(fā)器熱阻抗系數(shù)Rth[K/kW]為大約3.8K/ kW，而水平多葉片送風機的蒸發(fā)器熱阻抗系數(shù)Rth[K/kW]為大約7.6K/kW。分離器裝置的蒸發(fā)器熱阻抗系數(shù)比水平多葉片送風機小。因此，分離器裝置的蒸發(fā)性能比水平多葉片送風機好。第二實施例第二實施例使用第一實施方式的兩級的圓盤葉片15c、15d，對此進行性能評價。作為比較例，使用與圓盤葉片15c、15d相同的單級的圓盤葉片。此外，第一參考例使用具有M 片葉片部(翼片)且其周緣沒有凹部的單級的圓盤葉片。第二參考例使用具有M片葉片部(翼片)且其周緣沒有凹部的兩級的圓盤葉片。性能評價方法為在由圓盤葉片產生的水霧(液滴)處吹入熱風，測量箱體的入出溫濕度。由該溫濕度計算出蒸汽流量，將該入出蒸汽量的差作為蒸發(fā)量[g/min]。初始條件為室溫為沈.4度，相對濕度為75. 7%，風量為1.91m7min。表1示出該結果。[表1]水蒸氣流量的比較
權利要求
1.一種凈水裝置，包括 箱體，具有循環(huán)通路；分離器裝置，被配置在所述箱體內，將原水分裂成液滴，并產生能夠在所述循環(huán)通路進行循環(huán)且能夠搬運由所述液滴蒸發(fā)的水蒸氣的載流氣流；冷凝器，在所述箱體內相對于所述分離器裝置被配置在載流氣流的下游，并且通過冷凝所述水蒸氣而生成凈水； 所述分離器裝置包括 在所述箱體的上下方向延伸的轉軸， 在所述轉軸上沿半徑方向安裝的具有凹凸的葉片。
2.如權利要求1所述的凈水裝置，其中，所述凹凸具有從所述葉片的葉片面凹陷的凹部。
3.如權利要求2所述的凈水裝置，其中，所述凹部從所述葉片的邊緣延伸。
4.如權利要求1所述的凈水裝置，其中，所述凹凸具有從所述葉片的邊緣切出缺口而成的凹部。
5.如權利要求1所述的凈水裝置，其中，所述凹凸是從所述葉片的葉片面突出的凸起。
6.如權利要求1所述的凈水裝置，其中，所述凹凸具有朝葉片的頂端串聯(lián)配置的第一凹部和第二凹部以及在第一凹部和第二凹部之間配置的凸部。
7.如權利要求1所述的凈水裝置，其中，所述葉片相對于所述轉軸被傾斜地配置。
8.如權利要求1所述的凈水裝置，其中，通過將圓盤狀部件沿半徑方向切割來制成扇形片，將該扇形片扭轉來形成所述葉片。
9.如權利要求1所述的凈水裝置，其中，該凈水裝置包括在所述分離器裝置的轉軸上安裝的循環(huán)器。
10.如權利要求1所述的凈水裝置，其中，所述箱體具有上下級聯(lián)的第一箱體和第二箱體；所述分離器裝置具有被配置在所述第一箱體內且包含第一葉片的第一分離器裝置，以及被配置在所述第二箱體內且包含第二葉片的第二分離器裝置；第一分離器裝置和第二分離器裝置具有安裝有所述第一葉片和所述第二葉片的轉軸；所述冷凝器具有被配置在所述第一箱體內的第一冷凝器，以及被配置在所述第二箱體內的第二冷凝器。
11.如權利要求1所述的凈水裝置，其中，所述箱體具有第一箱體和與第一箱體連接的第二箱體；所述分離器裝置具有在第一箱體內配置的第一分離器裝置和在第二箱體內配置的第二分離器裝置；所述冷凝器具有在第一箱體內配置的第一冷凝器和在第二箱體內配置的與第一冷凝器連接的第二冷凝器；具有連接所述第一箱體的排出配管和所述第一冷凝器的回流配管； 原水被第一冷凝器和第二冷凝器加熱，被提供給第二分離器裝置，原水的一部分在蒸發(fā)的同時被第二冷凝器冷凝；剩余的原水被提供給第一分離器裝置，該原水的一部分在蒸發(fā)的同時被第一冷凝器冷凝，該原水的剩余部分在60°C以上并從第一箱體排出，通過回流配管被導入第一冷凝器。
12.—種凈水裝置，包括 箱體，具有循環(huán)通路；分離器裝置，被配置在所述箱體內，將原水分裂成液滴，并產生能夠在所述循環(huán)通路進行循環(huán)且能夠般運由所述液滴蒸發(fā)的水蒸氣的載流氣流；除霧器，在所述箱體內相對于所述分離器裝置配置在載流氣流的下游，在去除所述液滴的同時允許所述水蒸氣通過；冷凝器，在所述箱體內相對于所述除霧器配置在載流氣流的下游，且通過冷凝從所述除霧器流出的水蒸氣來生成凈水；所述除霧器具有按預定間隔配置的形成流路的除霧板。
13.如權利要求12所述的凈水裝置，其中，所述除霧板是折曲的。
14.如權利要求12所述的凈水裝置，其中，所述除霧板是彎曲的。
15.如權利要求12所述的凈水裝置，其中，所述除霧板呈波形。
16.一種凈水裝置，包括 箱體，具有循環(huán)通路；分離器裝置，被配置在所述箱體內，將原水分裂成液滴，并產生能夠在所述循環(huán)通路進行循環(huán)且能夠搬運由所述液滴蒸發(fā)的水蒸氣的載流氣流；冷凝器，在所述箱體內相對于所述分離器裝置配置在載流氣流的下游，并且通過冷凝所述水蒸氣來生成凈水； 所述分離器裝置包括 在所述箱體的上下方向延伸的轉軸， 在所述轉軸上沿半徑方向安裝的葉片， 相對于所述葉片在所述載流氣流的上游配置的引導件。
17.如權利要求16所述的凈水裝置，其中，所述引導件由彎曲的引導板形成。
18.如權利要求16所述的凈水裝置，其中，所述引導件由相互分離配置的多個引導板形成。
19.如權利要求18所述的凈水裝置，其中，各引導板相對于以所述轉軸為中心的半徑方向被傾斜地配置。
20.如權利要求19所述的凈水裝置，其中，各引導板是彎曲的。
21.如權利要求18所述的凈水裝置，其中，所述引導件具有多個第一引導板，以及配置在所述第一引導板的外側并且配置在所述第一引導板彼此之間的第二引導板。
全文摘要
本發(fā)明提供一種有效地從原水得到凈水的凈水裝置。所述凈水裝置包括具有循環(huán)通路的箱體(11)；分離器裝置(15)，被配置在箱體(11)內，并將原水分裂成液滴，并生成能夠在前述循環(huán)通路進行循環(huán)且能夠搬運由前述液滴(D1)蒸發(fā)的水蒸氣的載流氣流(A1)；冷凝器(19)，在箱體(11)內相對于分離器裝置(15)配置在載流氣流的下游，且通過冷凝前述水蒸氣來生成凈水。所述分離器裝置(15)具有在箱體(11)的上下方向延伸的轉軸(15a)以及安裝在轉軸(15a)的半徑方向上且具有凹凸(152p、152q、152r、152s、152t)的葉片(152A-152Q)。
文檔編號B01D1/16GK102482118SQ20098016141
公開日2012年5月30日 申請日期2009年7月13日 優(yōu)先權日2009年7月13日
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