專利名稱：水凈化裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及水凈化設備技術領域，特指一種具有可更換式、并且使用方便、衛(wèi)生、效率高的水凈化裝置。
背景技術：
伴隨著工業(yè)文明的不斷前進，越來越多的國家或地區(qū)正面臨水資源缺乏的危機。我國作為一個人口大國，水資源缺乏的情況也越來越嚴重。目前大多的普通人均是飲用購買來的經過凈化過的桶裝純凈水，但是購買純凈水不僅需要花費一定費用，并且由于桶裝純凈水所使用的水桶及飲水機均為重復使用，故其難以保證所飲用的純凈水是否完全達到飲用標準。另外，在某些場合或者地區(qū)，設有可供人們直接飲用的直接飲用水管，這些水管的設立極大的方便了人們，但是我們也可看到，由于鋪設直接飲用水管需要花費大量的人力財力，對于一個處于發(fā)展中國家的我們來說是無法全面普及的。
另一個方面，人們對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的問題越來越突出，越來越多的人加入這一研究領域。傳統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去除。而對于蒸餾方式對水進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，由于其多是通過對水進行加熱，使其產生大量的水蒸汽，然后將凝結后的水流匯集。整個過程復雜，處理量很??；其次，能量消耗大，由于液態(tài)的水在變成水蒸汽時需要吸收大量的熱，這就需要外界對其進行加熱，但是當水蒸汽凝結成液態(tài)的水時，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；最后，長期飲用蒸餾水不利于人體健康。由于經過蒸餾的水中幾乎不含人體需要的礦物質，長期飲用這種水就因缺乏某些微量元素而出現軟骨病等病癥。針對上述水凈化方式的不足，有人提出了新的方式。如見專利號為4216820的美國專利就提出了一種關于熱交換設備的技術方案。下面是關于水凈化設備的其它相關信息。專利申請?zhí)枮?1136187.5的中國發(fā)明專利申請公開說明書中公開一種“水凈化設備及其方法”，其在傳統的過濾處理過程中增設了臭氧處理及紫外線照射，通過臭氧的強氧化性及紫外線的輻照殺滅水中的有害物質，對水進行凈化處理。另見清華大學所提出申請?zhí)枮?2146020.5的中國發(fā)明專利申請公開說明書，其公開了一種“活性炭纖維與電動力學協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)明的特點是利用電流的直接作用，破壞細菌細胞膜結構，達到殺滅細菌的、抑制細菌生長的效果。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在提供一種水凈化裝置，該水凈化裝置具有可更換式的特點，其使用方便、衛(wèi)生；同時該模塊通過熱交換方式將熱量重復利用，減少能量消耗，并提高水凈化的效率。
本發(fā)明是通過如下技術方案實現的該水凈化裝置其由多數個水凈化模塊組成，該模塊至少設置有第一進水口、水蒸汽產生空間及出水口，水蒸汽產生空間內設有蒸汽發(fā)生器，并且該水蒸汽產生空間分別與第一進水口及出水口連通；每個模塊的第一進水口與總進水管連通，每個模塊的出水口與總出水管連通。
所述的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入空間與排出空間；水蒸汽產生空間設有與進入空間連通之第二進水口以及與排出空間連通之出汽口；進入空間位于第一進水口與第二進水口之間，排出空間位于出汽口與出水口之間。
所述模塊中第一進水口與進入空間之間還設置有一進水過濾空間；于出水口與排出空間之間還設置有出水過濾空間，第一進水口開設于進水過濾空間上，所述的進入空間與進水過濾空間連通；所述排出空間與出水過濾空間導通；出水口設置于出水過濾空間上。
所述模塊的進水過濾空間、熱交換空間、水蒸汽產生空間依次由下至上分布，并且出水過濾空間位于進水過濾空間的旁側。
所述模塊的進水過濾空間及出水過濾空間內置有過濾器。
所述模塊的熱交換空間內的熱交換膜兩側的進入空間及排出空間分別形成有進入通道及排出通道，并且進入通道將進水過濾空間與第二進水口連通；排出通道將出水過濾空間與出汽口連通。
所述模塊的蒸汽發(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接。
上述每個模塊中蒸汽發(fā)生器的電極片并聯接入總電源。
所述水蒸汽產生空間設有一與外部空間導通之過熱出水口，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。
于上述進入通道的上端形成有一直達該模塊頂部并與外部空間導通之排氣口。
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計，即整個凈化水裝置由多個具有凈化水的功能的模塊構成，并且將這些模塊連通起來形成本發(fā)明。這種模塊化設計的凈化水裝置使用時具有快速替換的特性，當其中一塊或多塊模塊由于長時間使用后，其內部將累積水垢及其它對人體有害的物質，這時可隨時采用新的模塊將這些舊模塊替換下來，以保證本凈化水裝置的清潔。同時，本發(fā)明這種模塊化設計使得使用者可根據需要隨時調節(jié)本發(fā)明凈化水的工作效率，在凈化水需求量較大的場合，可適當增加模塊的個數；而一般的場合可適當減少模塊的個數。另外，本發(fā)明中采用了熱交換結構，其可將水蒸汽凝結成液態(tài)的水時所釋放的熱，轉換給待蒸發(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，而且由于減少了能量的消耗，指使凈化成本降低。


圖1是本發(fā)明的立體結構示意圖；圖2是本發(fā)明模塊的立體結構示意圖；圖3是本發(fā)明模塊的主視結構圖；
圖4是本發(fā)明模塊的左視結構圖；圖5是本發(fā)明電路連接示意圖；圖6是本發(fā)明模塊工作時不同位置的水溫狀態(tài)圖；圖7是本發(fā)明模塊的實施例二的左視結構圖；圖8是本發(fā)明模塊的實施例三的左視結構圖。
具體實施例方式以下所述僅為本發(fā)明的具體實施例，并不因此而限定本發(fā)明的保護范圍。
見附圖1～5，本發(fā)明為采用模塊化設計的水凈化裝置，即該水凈化裝置由多數個水凈化模塊100組成，為保證本模塊100可實現對水的蒸餾，這些模塊100至少設置有第一進水口11、水蒸汽產生空間3及出水口41，水蒸汽產生空間3內設有蒸汽發(fā)生器30，并且該水蒸汽產生空間3分別與第一進水口11及出水口41連通。并且每個模塊100的第一進水口11與總進水管101連通，每個模塊100的出水口41與總出水管102連通。
模塊100可采用塑膠材料制作。本實施例中為了提高效率，模塊100還包括有一進水過濾空間1、一熱交換空間2、一水蒸汽產生空間3以及一出水過濾空間4。進水過濾空間1、熱交換空間2、水蒸汽產生空間3依次由下至上分布，并且出水過濾空間4位于進水過濾空間1的旁側。進水過濾空間1設置有第一進水口11，所需凈化的水將從此進水口11進入進水過濾空間1內。該進水過濾空間1中置有過濾器5，該過濾器5可采用紗網、棉布、紗布等織物，其將初步去除水中的雜質。所需凈化的水由第一進水口11進入進水過濾空間1后，經過過濾器5的過濾將進入熱交換空間2中的進入空間21。該熱交換空間2通過熱交換膜20將其分割為進入空間21與排出空間22，其中進入空間21與進水過濾空間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，以提高熱轉換效率。
模塊100中水蒸汽產生空間3內設有蒸汽發(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。每個模塊100中蒸汽發(fā)生器30的電極片301、302并聯接入總電源。見圖5，可通過一個電源輸入端103將每個模塊100接入總電源。其中在每個模塊100與電源輸入端103之間可連接一個控制開關裝置104，以控制模塊100的是否工作。
模塊100的水蒸汽產生空間3設置有與進入空間21連通之第二進水口31以及一與排出空間22連通之出汽口32。其中，出汽口32的端口的水平面應高于蒸汽發(fā)生器30，以保證水流不會直接由此出汽口32流出。進入空間21的水由第二進水口31進入水蒸汽產生空間3內，當蒸汽發(fā)生器30的加熱電極片301、302浸入水中后，與外部電源接通的加熱電極片301、302被水導通，開始產生熱量。為了增加水蒸汽產生空間3中水的導電率，可在水中添加一電解質物料塊7，通常情況下，此電解質物料塊7可選用鹽包，由于食鹽溶于水后將產生鈉離子及氯離子，這些離子將加速加熱電極片301、302加熱效果，并且由于加熱后產生的水蒸汽將由出汽口32排處，而水中的鹽不斷的結晶、溶解，幾乎沒有消耗，可持續(xù)使用很長時間。水蒸汽進入排出空間22后，將凝結形成水流，此水流將進入出水過濾空間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的過濾器，通過活性炭的吸附作用將水中的有害物質吸附，此時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內過濾器5下還放置有礦物質6，即所形成的純凈水經過礦物質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。
為了提高熱轉換效率，熱交換空間2內的熱交換膜20兩側分別形成有進入通道210及排出通道220，即將進入空間21及排出空間22分別隔離形成進入通道210及排出通道220，并且進入通道210將進水過濾空間1與第二進水口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4，該進入通道210呈迂回彎折之形狀，以提高熱轉換效率，排出通道220的形狀與進入通道相同，通常采用迂回轉折之形狀。見圖6，這是本發(fā)明在工作過程中的某一時間段，處于模塊不同位置處的水的溫度顯示圖。當常溫狀態(tài)(本實施例中為10℃)下的水由第一進水口11進入進水過濾空間1，經過過濾后進入熱交換空間中2的進入空間21，沿進入通道210迂回進入水蒸汽產生空間3內。隨著水流不斷進入，當蒸汽發(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被水導通，開始將電能轉化為熱能，對此空間中的水進行加熱。隨著水溫的不斷上升，蒸發(fā)量不斷加快，所產生的水蒸汽將通過出汽口32進入排出空間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，并且其釋放的熱量又及時的傳遞到熱交換膜20一側的進入通道210中，對進入通道210中的冷水進行預熱。隨著水蒸汽凝結的水流沿排出通道220不斷流出，其熱量也不斷散失，最后經過出水過濾空間4由出水口41流出時已經下降到常溫狀態(tài)下。由于蒸汽發(fā)生器30的不斷工作，其產生的熱量也將不斷使進入通道210中的水溫升高。而同時排出通道220中的水也在不斷對進入通道210中的水進行加熱，使得進入通道220中的水很快可以上升到如圖6所示的水溫狀態(tài)。此時蒸汽發(fā)生器30僅需要產生較少的熱量即可保持整個模塊持續(xù)產生純凈水。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，從而減少蒸汽發(fā)生器30的耗電量。
另外，伴隨著熱量的不斷轉換，進入空間21的水將不斷被加熱，其將產生一定的氣體，這些蒸汽可能是所需凈化的水中所含有的雜質所產生，為了將這些氣體及時排出，于進入通道210的上端形成有一直達該模塊頂部并與外部空間導通之排氣口211。當所需凈化的水產生的氣體沿進入通道210不斷迂回上升至此排氣口211時，氣體將由此排氣口211排出，這樣就可消除這些氣體對于所凈化的水進行二次污染。同時，伴隨著熱量的不斷轉換，進入空間21的水將不斷被加熱，待到一定時間后，進入空間21中的水溫度可能升至較高的溫度，這時就無法完成熱交換，故在水蒸汽產生空間3設有一與外部空間導通之過熱出水口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。這樣當進入空間21中的水過熱時，就將此過熱出水口35打開，將水排出，經過外界冷卻后再次由第一進水口11進入?；蛘咧苯訉⒗鋮s的水由第一進水口11不斷送入，將進入空間21中的水溫即使降下來。
圖7、8，進入通道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通過排氣口211排出，并且不會返回，可進一步提高水凈化的品質。
本發(fā)明采用模塊化設計，其配合飲水機或其它設備使用時具有可快速替換性質，以消除由于凈化設備長時間使用后其內部累積的水垢及其它有害物質對人體造成的傷害。
以上所述之實施例，只為本發(fā)明之較佳實例而已，并非來限制本發(fā)明實施范圍，故凡依本發(fā)明申請專利范圍所述之形狀、構造、特征及精神原理之所為變化或修飾，均應包括于本發(fā)明申請專利范圍內。
權利要求
1.水凈化裝置，其特征在于其由多數個水凈化模塊(100)組成，該模塊(100)至少設置有第一進水口(11)、水蒸汽產生空間(3)及出水口(41)，水蒸汽產生空間(3)內設有蒸汽發(fā)生器(30)，并且該水蒸汽產生空間(3)分別與第一進水口(11)及出水口(41)連通；每個模塊(100)的第一進水口(11)與總進水管(101)連通，每個模塊(100)的出水口(41)與總出水管(102)連通。
2.根據權利要求1所述的水凈化裝置，其特征在于所述的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)將其分割為進入空間(21)與排出空間(22)；水蒸汽產生空間(3)設有與進入空間(21)連通之第二進水口(31)以及與排出空間(22)連通之出汽口(32)；進入空間(21)位于第一進水口(11)與第二進水口(31)之間，排出空間(22)位于出汽口(32)與出水口(41)之間。
3.根據權利要求2所述的水凈化裝置，其特征在于所述模塊(100)中第一進水口(11)與進入空間(21)之間還設置有一進水過濾空間(1)；于出水口(41)與排出空間(22)之間還設置有出水過濾空間(4)，第一進水口(11)開設于進水過濾空間(1)上，所述的進入空間(21)與進水過濾空間(1)連通；所述排出空間(22)與出水過濾空間(4)導通；出水口(41)設置于出水過濾空間(4)上。
4.根據權利要求3所述的水凈化裝置，其特征在于所述模塊(100)的進水過濾空間(1)、熱交換空間(2)、水蒸汽產生空間(3)依次由下至上分布，并且出水過濾空間(4)位于進水過濾空間(1)的旁側。
5.根據權利要求3所述的水凈化裝置，其特征在于所述模塊(100)的進水過濾空間(1)及出水過濾空間(4)內置有過濾器(5)。
6.根據權利要求3所述的水凈化裝置，其特征在于所述模塊(100)的熱交換空間(2)內的熱交換膜(20)兩側的進入空間(21)及排出空間(22)分別形成有進入通道(210)及排出通道(220)，并且進入通道(210)將進水過濾空間(1)與第二進水口(31)連通；排出通道(220)將出水過濾空間(4)與出汽口(32)連通。
7.根據權利要求1、2、3其中一條所述的水凈化裝置，其特征在于所述模塊(100)的蒸汽發(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接。
8.根據權利要求7所述的水凈化裝置，其特征在于每個模塊(100)中蒸汽發(fā)生器(30)的電極片(301、302)并聯接入總電源。
9.根據權利要求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生空間(3)設有一與外部空間導通之過熱出水口(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.根據權利要求9所述的水凈化裝置，其特征在于于進入通道(210)的上端形成有一直達該模塊頂部并與外部空間導通之排氣口(211)。
全文摘要
本發(fā)明涉及水凈化設備技術領域，特指一種水凈化裝置。該水凈化裝置其由多數個水凈化模塊組成，該模塊至少設置有第一進水口、水蒸汽產生空間及出水口，水蒸汽產生空間內設有蒸汽發(fā)生器，并且該水蒸汽產生空間分別與第一進水口及出水口連通；每個模塊的第一進水口與總進水管連通，每個模塊的出水口與總出水管連通。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計，即將用于凈化水的核心部分設置成一個模塊，這種模塊化設計的凈化水裝置配合飲水機或其它設備使用時具有快速替換的特性，可以消除由于凈化設備長時間使用后其內部累積的水垢及其它有害物質對人體造成的傷害。
文檔編號C02F1/04GK1587074SQ20041005116
公開日2005年3月2日 申請日期2004年8月20日 優(yōu)先權日2004年8月20日
發(fā)明者趙舜培 申請人:趙舜培