CN106554098B - 便携式海水淡化器 - Google Patents

Abstract

一种便携式海水淡化器，包括主机，主机包括反渗透组件和双柱塞泵；且反渗透组件设置有淡化水出口和废水出口；预处理装置，预处理装置与双柱塞泵连通；以及吸水头，吸水头通过进水管道与预处理装置连通；其中双柱塞泵中设置有两个柱塞，两个柱塞均与预处理装置和反渗透组件连通，且双柱塞泵上还设置有操作手柄。上述便携式海水淡化器，通过施加外力操控操作手柄，以使双柱塞泵内部的大气压强与外部的大气压强之间存在压力差，以将待处理水源通过进水管道输入到预处理装置并进行初次过滤得到初次过滤水源，再由预处理装置经过双柱塞泵输入到反渗透组件，在反渗透组件的深度过滤下得到纯水和废水，纯水从淡化水出口排出，废水从废水出口排出。

Description

便携式海水淡化器

本发明申请要求2015年09月24日申请的，申请号为201510617777.7，名称为“便携式海水净化器”的中国发明申请的优先权，在此将其全文引入作为参考。

技术领域

本发明涉及净水领域，尤其涉及一种便携式海水淡化器。

背景技术

随着科学技术的发展，人们对关切到身体健康的食物和水源提出了更高的要求。由于水在人体中的含量占近70％。体内所有的生理反应都离不开水，它是维持肌体生命活动、保持健康不可缺少的物质，因此水是生命之源，是人类不可或缺的重要资源，洁净的水更是人们健康生活的必需品。现有的水资源因为受到人们日益对自然环境的破坏，导致水资源在质量和总量上都处于不断下降的局面，严重影响了人们的生活。

特别的，对于小型渔船或者当人处于突发状况时例如海岛、地震、洪灾、战争等，由于条件限制无法及时获得干净的饮用水也会导致人的生命健康等受到威胁。传统的方式是携带大量的饮用水，但是对于小型渔船或者当人处于突发状况时携带大量的饮用水显示不太现实和经济，因此，如何利用海水资源取得饮用水显得非常有必要。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够生成纯水的便携式海水淡化器。

本发明的技术方案如下：

一种便携式海水淡化器，包括

主机，所述主机包括反渗透组件和双柱塞泵；且所述反渗透组件设置有淡化水出口和废水出口；

预处理装置，所述预处理装置与所述双柱塞泵连通；以及

吸水头，所述吸水头通过进水管道与所述预处理装置连通；

其中所述双柱塞泵中设置有两个柱塞，两个所述柱塞均与所述预处理装置和所述反渗透组件连通，且所述双柱塞泵上还设置有操作手柄；

海水通过吸水头进入进水管道，然后进入预处理装置进行预处理，之后再通过双柱塞泵进入反渗透组件，经过反渗透组件处理后即可得到纯水和废水，纯水从淡化水出口排出，废水从废水出口排出。

在其中一个实施例中，所述两个柱塞为第一柱塞和第二柱塞，其中一个柱塞吸水，另一个柱塞打出高压水。

在其中一个实施例中，所述反渗透组件与所述双柱塞泵之间还设置有排气阀。

在其中一个实施例中，所述反渗透组件包括两个进水口，所述两个进水口分别与所述两个柱塞连通。

在其中一个实施例中，所述预处理装置包括超滤膜滤芯。

在其中一个实施例中，所述预处理装置还包括分子筛滤芯，所述海水先经过所述分子筛滤芯处理后再进入所述超滤膜滤芯。

在其中一个实施例中，所述吸水头上设置有过滤网。

在其中一个实施例中，所述主机的底部还设置有脚踩环。

在其中一个实施例中，所述主机整体呈圆柱形。

上述便携式海水淡化器，通过施加外力操控操作手柄，以使双柱塞泵内部的大气压强与外部的大气压强之间存在压力差，在压力差的作用下吸水头将外部的海水、苦咸水以及各种江河湖水等待处理水源通过进水管道输入到预处理装置，由预处理装置对处理水源进行初次过滤得到初次过滤水源，初次过滤水源再由预处理装置经过双柱塞泵输入到反渗透组件，在反渗透组件的深度过滤下得到纯水和废水，纯水从淡化水出口排出，废水从废水出口排出。

附图说明

图1为本发明一个实施例中便携式海水淡化器的结构示意图；

图2为本发明一个实施例中反渗透组件的结构示意图；

图3为本发明一个实施例中双柱塞泵的结构示意图；

图4为本发明一个实施例中双柱塞泵的工作状态示意图之一；

图5为本发明一个实施例中双柱塞泵的工作状态示意图之二；

图6为本发明一个实施例中预处理装置的结构示意图；

图7为本发明另一个实施例中预处理装置的结构示意图；

图8为本发明一个实施例中预处理装置与吸水头连接的结构示意图；

图9为图1所示实施例中A-A视角的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

请参阅图1，在一实施例中，提供一种便携式海水淡化器10。该便携式海水淡化器10包括主机110、预处理装置120和吸水头130。主机110包括反渗透组件111和双柱塞泵112。反渗透组件111设置有淡化水出口1111和废水出口1112。预处理装置120与双柱塞泵112连通。吸水头130通过进水管道131与预处理装置120连通。双柱塞泵112中设置有两个柱塞1121。两个柱塞1121均与预处理装置120和反渗透组件111连通。双柱塞泵112上还设置有操作手柄1122，以通过操作手柄1122操控双柱塞泵112，使得双柱塞泵112内部的大气压强与外部的大气压强之间存在压力差。本实施例中，海水通过吸水头130进入进水管道131，然后进入预处理装置120进行预处理，之后再通过双柱塞泵112进入反渗透组件111，经过反渗透组件111处理后即可得到纯水和废水，纯水从淡化水出口1111排出，废水从废水出口1112排出。

上述便携式海水淡化器10，通过施加外力操控操作手柄1122，以使双柱塞泵112内部的大气压强与外部的大气压强之间存在压力差，在压力差的作用下吸水头130将外部的海水、苦咸水以及各种江河湖水等待处理水源通过进水管道131输入到预处理装置120，由预处理装置120对待处理水源进行初次过滤得到初次过滤水源，初次过滤水源再由预处理装置120经过双柱塞泵112输入到反渗透组件111，在反渗透组件111的深度过滤下得到纯水和废水，纯水从淡化水出口1111排出，废水从废水出口1112排出。

请参阅图2，其为一个实施例中反渗透组件111的结构示意图，反渗透组件111包括膜壳210和反渗透膜220。结合图1，膜壳210与预处理装置120连通。反渗透膜220安装在膜壳210内。本实施例中，反渗透膜220用于将进入膜壳210内的由预处理装置120初次过滤得的初次过滤水源进行深度过滤，以得到纯水即饮用水。结合图1和图2，进一步的，反渗透组件111包括两个进水口211。两个进水口211分别与两个柱塞1121连通。本实施例中，淡化水出口1111和废水出口1112设置于远离进水口211的一端，即反渗透膜220位于淡化水出口1111和进水口211之间。如图2所示的箭头方向，这样由两个柱塞1121进入的初次过滤水源经过两个进水口211后进入反渗透膜220进行深度过滤得到纯水和废水，纯水从淡化水出口1111排出，废水从废水出口1112排出。

可以理解，反渗透组件能够全面地去除水中有机物、细菌、病毒、重金属离子等，使得经过反渗透组件过滤后的纯水的水质符合国家饮用水卫生标准。

进一步的，膜壳210采用高分子工程塑料或2205双相钢材料制成，以提高膜壳210的抗腐蚀性能。

进一步的，反渗透组件111还包括反渗透膜密封圈230。反渗透膜密封圈230安装在膜壳210内且位于反渗透膜220与进水口211之间，用于使反渗透膜220与膜壳210之间密封连接，以使得反渗透膜220与进水口211之间形成密封空间240。同时，膜壳210设置有通道241以及排气阀242。通道241连通密封空间240。排气阀242用于打开或者关闭通道241。本实施例中，在使用时首先打开排气阀242以打开通道241，然后操控双柱塞泵112以排出密封空间240的空气，以使得初次过滤水源可流入密封空间240，再经由密封空间240进入反渗透膜220，最后由反渗透膜220对初次过滤水源进行深度过滤，以得到纯水和废水，纯水从淡化水出口1111排出，废水从废水出口1112排出。

进一步的，排气阀242为手动型的阀门。优选的，通道241内壁设置有内螺纹，排气阀242为T型结构并具有螺柱，这样排气阀242通过螺柱与通道241内壁的内螺纹的配合，使得排气阀242与通道241螺接固定。在需要打开通道241时，旋拧排气阀242即可打开通道241，以使密封空间240与外部连通。

进一步的，排气阀242与通道241螺纹连接，以通过螺纹连接的方式将排气阀242固定在通道241中，这样可以提高从通道241中取出排气阀242的效率。

较佳的，作为一种可实施方式，反渗透组件111与双柱塞泵112之间还设置有排气阀242。当打开排气阀242时，此时旋转操作手柄1122，水从所述进水管道131进入，经由反渗透膜220后流出，此时便携式海水淡化器可以作为抽水泵使用。使用时，当通道241无气体排出时，关闭排气阀242，便可产生淡水。如此，一方面通过设置排气阀242可以快速排出泵内的空气，提高出水效率；另一方向设置排气阀242可以冲洗反渗透膜220的膜芯表面，延长使用寿命。

一实施例中，膜壳210的下方设置有与膜壳210固定连接的第一壳体212。第一壳体212包裹密封空间240。第一壳体212整体呈两端开放的筒状；在第一壳体212的下方还设置有圆柱形状的与第一壳体212连接的第二壳体213。第二壳体213的一端开放，另一端封闭。两个进水口211设置在第二壳体213的封闭端上。通道241贯穿第一壳体212和第二壳体213，排气阀242螺设在通道241中。本实施例中，在使用时由于膜壳210的厚度较小，排气阀242固定在通道241后，密封空间240注入水源后具有较大的水压，因此通过第一壳体212的包裹下，有效地支撑密封空间240的内壁，使其可承受更大的水压，提高了膜壳210的可靠性及其使用寿命。

进一步的，第二壳体213包裹第一壳体212并与第一壳体212的外部螺纹连接。这样设置可以提高第一壳体212和第二壳体213连接的便捷性。同时，通过第一壳体212和第二壳体213的双重包裹下，进一步地支撑密封空间240的内壁，使其可承受更大的水压，提高了膜壳210的可靠性及其使用寿命。

在一实施例中，反渗透组件采用过滤精度为0.0001微米的反渗透膜。以进一步提高过滤后的纯水水质，使得经过反渗透组件过滤后的纯水的水质符合国家饮用水卫生标准。

请参阅图3，其为一个实施例中双柱塞泵112的结构示意图，双柱塞泵112包括泵体301、设置在泵体301内的两个柱塞1121、分别与两个柱塞1121连接的操作手柄1122以及分别与两个柱塞1121连通的进水部330。结合图1、图2和图3，进水部330与双柱塞泵112连通。双柱塞泵112与反渗透组件111连接，且每一柱塞1121对应连通一进水口211。

本实施例中，两个柱塞1121平行设置。两个柱塞1121之间通过联杆302活动连接。操作手柄1122的固定端连接在联杆302的中部。如此，当操作手柄1122摆动时可带动两个柱塞1121做往复运动，以使得两个柱塞1121中其中一个柱塞1121从所述反渗透组件111中吸水，另一个柱塞1121向所述反渗透组件111打出高压水，从而使双柱塞泵112内部的大气压强与外部的大气压强之间存在压力差，并将初次过滤水源注入反渗透组件111中进行深度过滤。

进一步的，如图3所示，两个柱塞1121分别为第一柱塞310和第二柱塞320。第一柱塞310和第二柱塞320之间通过联杆302活动连接。第一柱塞310设置有第一出口311，第二柱塞320设置有第一出口321。第一柱塞310和第二柱塞320分别与进水部330连通，其中第一柱塞310通过第一出口311与一进水口211连通，第二柱塞320通过第二出口321与另一进水口211连通。

请参阅图4，其为一个实施例中双柱塞泵的工作状态示意图之一，该状态为操作手柄1122往左动作时产生。如图4的箭头所示为水流的方向，此时第一柱塞310通过第一出口311向所述反渗透组件111打出高压水即向密封空间240中输送初次过滤水源；第二柱塞320通过第二出口321从所述反渗透组件111中吸水即从密封空间240中吸出部分的初次过滤水源。同理，如图5的箭头所示为水流的方向，此时第一柱塞310通过第一出口311从所述反渗透组件111中吸水即从密封空间240中吸出部分的初次过滤水源；第二柱塞320通过第二出口321向所述反渗透组件111打出高压水即向密封空间240中输送初次过滤水源。

由于进入密封空间240的初次过滤水源的水压较大，故可实现向不间断地向反渗透组件111供水，以实现深度过滤的目的。因此通过双柱塞泵112的泵体内装有的两个并列的柱塞1121，其中一个吸水的同时另一个打出高压水，从而满足反渗透膜组件的进水要求。并且在操作手柄1122左右往复动作下，实现不间断供水，出水过程持续，平稳，高效。

进一步的，操作手柄1122的起始角度为360°周向任意角度，从而使得操作空间更为灵活。如此通过操作手柄1122的左右往复运动带动双柱塞泵112，从而实现双柱塞泵112的吸排水过程。

进一步的，操作手柄1122为可伸缩型手柄，这样使得操作手柄1122的长度可以在一定范围内伸长和缩短，方便省力。

请参阅图6，其为一个实施例中预处理装置120的结构示意图，预处理装置120包括超滤膜滤芯410。如图6中的箭头所示为水流方向，超滤膜滤芯410的输入端与进水管道131连通。超滤膜滤芯410的输出端与双柱塞泵112连通。这样通过超滤膜滤芯410能够去除大分子杂质，细菌胶体等，处理后水完全达到反渗透的进水标准，大大延长反渗透膜的使用寿命。

进一步的，超滤膜滤芯410的输出端通过快速管接头与双柱塞泵112连通，这样设置可以提高安装超滤膜滤芯410的效率。

请参阅图7，其为一个实施例中预处理装置120的结构示意图，如图7中的箭头所示为水流方向，预处理装置120还包括分子筛滤芯420。海水先经过分子筛滤芯420处理后再进入超滤膜滤芯410。分子筛滤芯420的输入端与进水管道131连通。分子筛滤芯420的输出端与超滤膜滤芯410的输入端连通。超滤膜滤芯410的输出端与双柱塞泵112连通。分子筛滤芯420具有亚微型微过滤、分子筛广谱吸收和静电力吸附三大特点，其高效吸附性是普通活性炭的十倍，可有效滤除油污、有害细菌及有机污染物等，延长UF膜的使用寿命。例如，预处理装置包括顺序设置的双层滤网、活性炭滤芯、分子筛滤芯以及超滤膜滤芯，这样，可以极大延长分子筛滤芯及超滤膜滤芯的使用寿命。

请参阅图8，其为一个实施例中预处理装置120与吸水头130连接的结构示意图，本实施例中，吸水头130上设置有抗腐蚀过滤网131。抗腐蚀过滤网131能够去除泥沙等肉眼可见大颗粒杂质。进一步的，吸水头130还设置有重力装置。该重力装置具有一定的重量，以通过该重力装置能够在自身重力下沉取水。例如，所述吸水头具有金属壳体，所述重力装置与所述金属壳体一体设置。

进一步的，吸水头130采用高分子工程塑料或2205双相钢材料制成，以提高吸水头130的抗腐蚀性能。例如，所述抗腐蚀过滤网为不锈钢过滤网，又如，所述抗腐蚀过滤网外凸设计，其具有部分球面形状。

一实施例中，便携式海水淡化器的整体尺寸为120×100×400mm，重量为小于5.0KG，处理水量为大于等于2000L，出水量为5L/H，滤芯更换时间根据水质情况，一般为1-3年，水源可以是海水，苦咸水，各种江河湖水等。

由于海水的渗透压比较高，使用反渗透膜进行海水淡化时，需要对海水施加较高的压力，这对手动装置提出了很高的要求。本发明采用双柱塞泵112，可产生较高的压力，提高了出水效率，在相同出水量的情况下，该产品在同类产品中体积最小；同时该装置还可作为手动抽水泵使用。

请参阅图9，其为一个实施例中主机的另一视角的结构示意图，本实施例中，主机110的底部还设置有脚踩环910。脚踩环910用于固定主机110，使主机110与地面的接触面积变大，从而提高放置主机110时的稳定性。

进一步的，脚踩环910与主机110为可拆卸连接，这样收纳便携式海水淡化器或者运输便携式海水淡化器时，可将脚踩环910收起，以便于收纳和运输。

在其中一个实施例中，主机110整体呈圆柱形，圆柱形的外观圆润、美观、无棱角，符合人体工程学原理。

本发明的便携式海水淡化器的安装使用方法包括以下步骤：

首先，进行管件连接，即将带有过滤网的一端插入水中，连接进水管与预处理装置120以及预处理装置120与手动泵之间的管路。

然后，打开排气阀，调节手动泵手柄的长度，然后左右往复摇动手动泵的手柄，直到空气完全排出。

最后，关闭排气阀，左右往复摇动手柄即可正常制水。

本发明的便携式海水淡化器为手动操作型、不需要任何电源；其携带方便、操作简便，具有广泛的适用性；所有与海水接触部件均采用高分子工程塑料或2205双相钢，100％不腐蚀；双柱塞泵112手动高压泵，效率高、重量轻、承压高、耐腐蚀、寿命长；可拆卸式手柄设计，拆装简单，存放时占用空间小；使用后可长期保养储存、设备不会因腐蚀而失效。

本发明的有益效果是：本发明的便携式海水淡化器采用了反渗透膜和预处理的处理方式，得到的纯水符合国家饮用标准；再者本发明的便携式海水淡化器采用了双柱塞泵来提供反渗透组件的压力，使得本发明的便携式海水淡化器整体体积小，在相同出水量的情况下，该产品在同类产品中体积最小。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种便携式海水淡化器，其特征在于，包括：

主机，所述主机包括反渗透组件和双柱塞泵；且所述主机上设置有淡化水出口和废水出口；所述反渗透组件包括两个进水口、反渗透膜密封圈、反渗透膜、膜壳、第一壳体以及位于所述第一壳体下方并与所述第一壳体连接的第二壳体，所述反渗透膜设置于所述膜壳，所述反渗透膜密封圈设置于所述进水口与所述反渗透膜之间，以形成密封空间，所述第一壳体固定连接于所述膜壳的下方，并包裹所述密封空间，所述第二壳体包裹所述第一壳体并与所述第一壳体的外部螺纹连接，以支撑所述密封空间的内壁，提高所述密封空间的承压能力；

预处理装置，所述预处理装置与所述双柱塞泵连通；以及

吸水头，所述吸水头通过进水管道与所述预处理装置连通；

其中所述双柱塞泵中设置有两个柱塞，两个所述柱塞均与所述预处理装置和所述反渗透组件连通，且所述双柱塞泵上还设置有操作手柄；

海水通过吸水头进入进水管道，然后进入预处理装置进行预处理，之后再通过双柱塞泵进入反渗透组件，经过反渗透组件处理后即可得到纯水和废水，纯水从淡化水出口排出，废水从废水出口排出。

2.根据权利要求1所述的便携式海水淡化器，其特征在于，所述两个柱塞为第一柱塞和第二柱塞，其中一个柱塞吸水，另一个柱塞打出高压水。

3.根据权利要求1所述的便携式海水淡化器，其特征在于，所述反渗透组件与所述双柱塞泵之间还设置有排气阀。

4.根据权利要求1所述的便携式海水淡化器，其特征在于，所述两个进水口分别与所述两个柱塞连通。

5.根据权利要求1所述的便携式海水淡化器，其特征在于，所述预处理装置包括超滤膜滤芯。

6.根据权利要求5所述的便携式海水淡化器，其特征在于，所述预处理装置还包括分子筛滤芯，所述海水先经过所述分子筛滤芯处理后再进入所述超滤膜滤芯。

7.根据权利要求1所述的便携式海水淡化器，其特征在于，所述吸水头上设置有过滤网。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的便携式海水淡化器，其特征在于，所述主机的底部还设置有脚踩环。

9.根据权利要求1至7任意一项所述的便携式海水淡化器，其特征在于，所述主机整体呈圆柱形。

10.根据权利要求1至7任意一项所述的便携式海水淡化器，其特征在于，所述主机的所述反渗透组件设置有所述淡化水出口和所述废水出口。

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