CN107253743A - 一种将污染水净化成饮用水的装置和制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种将污染水净化成饮用水的装置，包括供能装置和净水装置，所述净水装置主要包括空气能热泵、预热桶和冷凝罩，所述空气能热泵通过媒质管连接预热桶和冷凝罩，所述净化装置还包括蒸馏桶，所述预热桶与蒸馏桶连接，并且预热桶高于蒸馏桶，蒸馏桶的桶口与冷凝罩连接，所述冷凝罩底部设有出水口，所述供能装置包括太阳能发电器，所述太阳能发电器主要包括太阳能板，所述太阳能板分别与空气能热泵和蒸馏桶连接，并为空气能热泵和蒸馏桶供能。通过本装置能够得到优质的饮用水，能够满足一家人的生活用水的需要，尤其是针对缺水的地方，本装置实用性极强。

Description

一种将污染水净化成饮用水的装置和制备方法

技术领域

本发明涉及净化设备的技术领域，具体的说，是指一种将污染水净化成饮用水的装置和制备方法。

背景技术

改革开放以来，近几十年，我国工业得到快速发展，但是大量有色金属开采，各类化工企业排放以及农田农药化肥的滥用，造成很多地区自然水源里重金属和COD含量严重超标。

有关资料表明，在云贵、江西、两湖等地区，由于有色金属包括(包括稀土)的开采和加工，有不少地区的水受到污染，黄河以北等缺水地区，因工业排放无法处理，打井回灌或私建渗坑的违法行为使华北地区很大一部分地下水无法正常饮用，这些地区，尤其是农村没有清洁饮用水供网，很多人还在每天喝着不达标的水，所以，因此有必要能找到一种不浪费能源和劳动力，而又能获得优质饮用水的方法，是解决这个问题的关键。

发明内容

本发明提供一种将污染水净化成饮用水的装置和制备方法，用于解决现有技术中存在：农村没有清洁饮用水供网，很多人还在每天喝着不达标的水、危害身体健康等技术问题。

为了解决上述技术问题，达到将受污染的水使其被净化为饮用水的有益效果，本发明通过以下技术方案实现：包括供能装置和净水装置，所述净水装置主要包括空气能热泵、预热桶和冷凝罩，所述空气能热泵通过媒质管连接预热桶和冷凝罩，所述净化装置还包括蒸馏桶，所述预热桶与蒸馏桶连接，并且预热桶的安装高度高于蒸馏桶，蒸馏桶的桶口与冷凝罩连接，所述冷凝罩底部设有出水口，所述供能装置包括太阳能发电器，所述太阳能发电器主要包括太阳能板，所述太阳能板分别与空气能热泵和蒸馏桶连接，并为空气能热泵和蒸馏桶供能。

本装置的结构较为简单，同时能够产生饮用水，因本装置不需要较多的机械设备，因此能够节约企业的生产成本，本装置的净水装置特别适用于家庭饮用水的需求，尤其是农村，本装置的结构简单，成本不高，因此能够符合大部分农村的生活需要。

本装置的将预热桶的安装高度高于蒸馏桶的高度，这样的设置能够通过水自重而掉入，节本装置的设计空间，使本装置结构更加简明。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述冷凝罩底部设有集水槽和凸槽，所述集水槽与冷凝罩内壁连接，所述凸槽与集水槽连接，集水槽的底部设有出水口，所述集水槽的形状为凹槽型。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述冷凝罩的凸槽与蒸馏桶相适配，并且冷凝罩的凸槽与蒸馏桶之间还设有硅胶封圈。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述靠近蒸馏桶桶口处的内壁形状为台阶形，所述蒸馏桶内还设有防止沸水溅出的防溅格栅，所述防溅格栅置于台阶上，防溅格栅主要由第一层格栅和第二层格栅组成，所述第一层格栅在第二层格栅上方，所述第一层格栅的安装方向为斜向下，第二层格栅为斜向上。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述蒸馏桶底部还设有加热盘，所是蒸馏桶外壁设有保温层。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述预热桶内壁还设有降压波纹圈。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述净水装置还包括原水桶，所述原水桶与预热桶相连，并且原水桶的安装高度高于预热桶。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述蒸馏桶底部还设有升降架，所述太阳能板底部还设有支架，所述预热桶内还设有用于检测预热桶内液面高度的液位传感器或压力传感器。

本发明的制备工艺，S1：将需要净化的原水加入至预热桶内，供能装置为空气能热泵和蒸馏桶供能，空气能热泵产生的热量传送至预热桶和冷凝罩内，使得预热桶内原水的温度达到50-80℃，冷凝罩内的温度达到40℃；

S2：将预热桶内达到50-80℃的原水放入至蒸馏桶内，供能装置对蒸馏桶内的原水加热，并使得沸腾，得到为沸水；

S3：持续对蒸馏桶内的沸水加热，使沸水蒸发，并通过冷凝罩将蒸汽冷凝并从出水口排出，得到饮用水。本制备工艺简单，但是能够产生符合要求的生活饮用水，能够满足农村用水的需求，市场经济效益好。

工作原理：本装置主要是用于将受污染水净化为饮用水的装置，主要包括供能装置和净水装置，供能装置优选太阳能发电器，太阳能发电器主要包括的是太阳能板，太阳能板吸收光能并将光能转化为机械能，并将机械能输送至空气能热泵，在此所述的供能装置还可以是蓄电池，也可以是外接的民用电源，空气能热泵中含有冷媒介质，并通过冷媒介质将机械能进行转化，然后将转化后的能量输送至预热桶和冷凝罩内，对预热桶的原水进行第一次加热，并使之原水的温度为50-80℃，而冷凝罩的内温度则是40℃以下，加热后的原水将通过水管输送至蒸馏桶内，所述水管为耐温硅胶管，蒸馏桶内的水在太阳能板的作用下，原水在蒸馏桶内进行第二次加热，并使原水沸腾，产生蒸汽，蒸汽通向冷凝罩，冷凝罩的温度为40℃以下，使得蒸汽冷凝为饮用水，饮用水从冷凝罩底部的出水口的流出，并对饮用水进行收集，该收集的饮用水可以直接使用，通过本装置能够得到优质的饮用水，能够满足一家人的生活用水的需要，尤其是针对缺水的地方，本装置实用性极强。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明通过本装置能够得到优质的饮用水，能够满足一家人的生活用水的需要，尤其是针对缺水的地方，本装置实用性极强；

(2)本发明通过该方式不需要复杂的机械装置的介入，能够更加节约能源，并能节约维护成本，本装置的结构相对比较简单；

(3)本发明通过在冷凝罩的底部设置有集水槽和凸槽，该凸槽能够与蒸馏桶之间连接更为紧密，同时还进一步的设置硅胶封圈，这样的紧密性更为牢固，使得蒸馏的效果更好；

(4)本发明通过设置格栅，该格栅的主要是是用于防止沸水的溅出，通过进一步将格栅设置为第一层格栅和第二层格栅，第一层格栅和第二层格栅对水都有一个遮挡和向下引流的作用，通过两层格栅，溅出的沸水明显减少；

(5)本发明的供能装置主要是太阳能板，为了使得本装置的产能能多，因此在太阳能板底部设置有支架，该支架主要起着支撑的作用，使得本太阳能板的结构更加坚固；

(6)本发明的外部还设置有壳体，通过壳体来保护本装置的结构，这样使用的时候更加安全；

(7)本发明运用空气能原理，通过冷媒介质吸收空气中的免费能量，能将初始做功能量放大2.5倍以上，空气能热泵工作功率为400瓦，通过冷媒吸收空气中能量，能实现1000瓦的做功。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其他特征、目的和优点将会变得更为明显：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明格栅的结构示意图；

图3为本发明制备工艺流程图。

其中：100—太阳能板，101—支架，200—壳体，300—原水桶，400—预热桶，500—空气能热泵，600—冷凝罩，601—集水槽，602—凸槽，700—蒸馏桶，701—加热盘，702—保温层，703—第一层格栅，704—第二层格栅，705—升降架。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

一种将污染水净化成饮用水的装置和制备方法，如图1～3所示，包括供能装置和净水装置，所述净水装置主要包括空气能热泵500、预热桶400和冷凝罩600，所述空气能热泵500通过媒质管连接预热桶400和冷凝罩600，所述净化装置还包括蒸馏桶700，所述预热桶400与蒸馏桶700连接，并且预热桶400的安装高度高于蒸馏桶700，蒸馏桶700的桶口与冷凝罩600连接，所述冷凝罩600底部设有出水口，所述供能装置包括太阳能发电器，所述太阳能发电器主要包括太阳能板100，所述太阳能板100分别与空气能热泵500和蒸馏桶700连接，并为空气能热泵500和蒸馏桶700供能；

制备方法，S1：将需要净化的原水加入至预热桶400内，供能装置为空气能热泵500和蒸馏桶700供能，空气能热泵500产生的热量传送至预热桶400和冷凝罩600内，使得预热桶400内原水的温度达到50-80℃，冷凝罩600内的温度达到40℃；

S2：将预热桶400内达到50-80℃的原水放入至蒸馏桶700内，供能装置对蒸馏桶700内的原水加热，并使得沸腾，得到为沸水；

S3：持续对蒸馏桶700内的沸水加热，使沸水蒸发，并通过冷凝罩600将蒸汽冷凝并从出水口排出，得到饮用水。

工作原理：本装置主要是用于将受污染水净化为饮用水的装置，主要包括供能装置和净水装置，供能装置优选太阳能发电器，太阳能发电器主要包括的是太阳能板100，太阳能板100吸收光能并将光能转化为机械能，并将机械能输送至空气能热泵500，在此所述的供能装置还可以是蓄电池，也可以是外接的民用电源，空气能热泵500中含有冷媒介质，并通过冷媒介质将机械能进行转化，然后将转化后的能量输送至预热桶400和冷凝罩600内，对预热桶400的原水进行第一次加热，并使之原水的温度为50-80℃，而冷凝罩600的内温度则是40℃以下，加热后的原水将通过水管输送至蒸馏桶700内，所述水管为耐温硅胶管，蒸馏桶700内的水在太阳能板100的作用下，再次进行加热，原水在蒸馏桶700内进行第二次加热，并使原水沸腾，产生蒸汽，蒸汽通向冷凝罩600，冷凝罩600的温度为40℃以下，使得蒸汽冷凝为饮用水，饮用水从冷凝罩600底部的出水口的流出，并对饮用水进行收集，该收集的饮用水可以直接使用，通过本装置能够得到优质的饮用水，能够满足一家人的生活用水的需要，尤其是针对缺水的地方，本装置实用性极强。

具体实施方式：优选将需要净化的原水放置在预热桶400内，优选供能装置为太阳能板100，所述太阳能板100的大小为6m²，能够产生的电功率为800w左右，同时供能装置还配设有400AH的蓄电池，且滤波变频成工民电压220V，其中空气能热泵500选用0.5匝热泵工作(大约400w)，空气能热泵500通过冷媒介质，使之能够获得2.5倍以上的热量，即在冷热两极，具体是指的预热桶400和冷凝罩600处能获得1000w以上的能量，该能量足以把预热桶400中的原水预热到50-80℃，也能使冷凝罩600中的温度降温至40℃以下，在预热桶400加热后的原水通过水管输送至蒸馏桶700内，蒸馏桶700加热，该加热的热量来源于供能装置，在蒸馏桶700内将原水进行加热蒸馏，并使之产生蒸汽，产生的蒸汽流向冷凝罩600，通过冷凝罩600将蒸汽进行冷凝得到饮用水，该饮用水从冷凝罩600的底部出水口中流出，并进行收集，本净水装置的预热桶400的安装高度高于蒸馏桶700，使得预热桶400的原水能够通过自重的方式流向蒸馏桶700内，该方式不需要机械能的介入，能够更加节约能源，并能节约维护成本，本装置的结构相对比较简单，但是能够将污染的原水通过预热和蒸馏的方式使之成为饮用水，该生产方式不需要复杂的设备，特别适用于家用供水，通过长期的试验得出，本装置得到的饮用水基本上能够满足一家人的生活用水需要。

实施例2：

本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，如图1-3所示，所述冷凝罩600底部设有集水槽601和凸槽602，所述集水槽601与冷凝罩600内壁连接，所述凸槽602与集水槽601连接，集水槽601的底部设有出水口，所述集水槽601的形状为凹槽型，所述冷凝罩600的凸槽602与蒸馏桶700连接，并且冷凝罩600的凸槽602与蒸馏桶700之间还设有硅胶封圈。

增加上述技术特征的具体实施方式：为了能够更好的收集饮用水，因此进一步的优化冷凝罩600的内部结构，在冷凝罩600的底部设置有集水槽601和凸槽602，并且该集水槽601是直接与冷凝罩600底部的内壁相连，而凸槽602是与集水槽601相连，优选该集水槽601与凸槽602是属于同一水平面上，凸槽602是为了更好与蒸馏桶700连接，因蒸馏桶700的桶口为外向凸缘，而集水槽601的结构是为了更好的收集冷凝后的饮用水，并在集水槽601的底部设置有的出水口，通过出水口将饮用水收集，同时优选该集水槽601为凹槽，在本冷凝罩600的结构上，优选为凹槽的设置，相当于是在冷凝罩600底部的内壁形成了一圈集水圈；

同时为了使得本装置中冷凝罩600与蒸馏桶700之间的连接更为紧密，从而不影响蒸馏，因此在冷凝罩600与蒸馏桶700之间还设有硅胶封圈，具体的是，该冷凝罩600的凸槽602与蒸馏桶700之间的设有硅胶封圈。

本实施例的其他部分与上述实施例1相同，不在赘述。

实施例3：

本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，如图1-3所示，所述靠近蒸馏桶700桶口处的内壁形状为台阶形，所述蒸馏桶700内还设有防止沸水溅出的防溅格栅，所述防溅格栅置于台阶上，防溅格栅主要由第一层格栅703和第二层格栅704组成，所述第一层格栅703在第二层格栅704上方，所述第一层格栅703的安装方向为斜向下，第二层格栅704为斜向上。

增加上述技术特征的具体实施方式：在蒸馏桶700的蒸馏过程中，往往会因为沸腾将溅入至冷凝罩600内，这样的话，很影响冷凝罩600内的降温效果，因此为了能够使得冷凝罩600的降温效果不受影响，因此进一步的限定本蒸馏桶700的结构，具体是，在靠近蒸馏桶700的桶口处的内壁设置为台阶形，更具体的是有一个台阶，同时设有防止沸水溅处的格栅，并将格栅放置在该台阶上，同时为了防止沸水溅出的效果更好，起到更好的隔绝的效果，格栅是有多个金属网构成，因此将格栅设有第一层格栅703和第二格栅，并进一步限定该两层格栅的安装角度，具体的说第一层格栅703是靠近桶口处的，第一层格栅703的安装角度是斜向下倾斜45°；第二层格栅704在第一层格栅703的下方，第二层格栅704的安装角度为斜向上倾斜45°，这样设置的好处在于，第二层格栅704的倾斜角度能够将翻滚的水遮挡，使之不会溅出，并且第二层格栅704为倾斜的方式，能够有引导的向下的作用，能够减少溅出的可能性，同时第一层格栅703同时起着防止沸水溅出的作用，但是具体工作区别不同在于，如果沸水通过了第二层格栅704后，并逐渐接近桶口，因此将第一层格栅703设置为向下倾斜的，此时便会有将沸水的引导作用，使之沸水流向桶内，如图2所示。

本实施例的其他部分与上述实施例1相同，不在赘述。

实施例4：

本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，如图1-3所示，所述蒸馏桶700底部还设有加热盘701，所是蒸馏桶700外壁设有保温层702，所述蒸馏桶700底部还设有升降架705，所述太阳能板100底部还设有支架101，所述预热桶400内还设有用于检测预热桶400内液面高度的液位传感器或压力传感器；所述预热桶400内壁还设有降压波纹圈。

增加上述技术特征的具体实施方式：为了使得本蒸馏桶700内的加热效果更好，因此在本蒸馏桶700的底部还设置有加热盘701，和在蒸馏桶700外壁设有保温层702，通过过加热盘701加热使得蒸馏桶700内的蒸馏更快，同时为了减少散热，因此在外壁还设置保温层702，保温层702主要是保温材料，并通过喷涂的方式将保温材料设置蒸馏桶700外壁上，这样的设置，相对于现有较多的保温层702而言，能够节约壳体200，减少企业的成本；

通常本装置在实际运行中，蒸馏桶700内会产生水垢，为了使蒸馏桶700便于清洗，因此在蒸馏桶700内还可以安装超声波自动破碎机，能够自动清洗和排放，因此在蒸馏桶700的底部还设置有升降架705，在自动清洗过程中，将蒸馏桶700取下，并清洗，清洗完成后，再通过升降架705，将此蒸馏桶700摇升至相应的位置。

为了使得本装置更加智能化，因此还设液位传感器和压力传感器，实时监控预热桶400内的液面变化值，预热桶400内加热，往往会存在一定的压力，为了使得本预热桶400的压力减少，在预热桶400内设有降压波纹圈，一圈一圈的波纹圈能够形成较好的辅助降压的作用，同时本降压还可以是设置为降压装置。

本供能装置主要是太阳能板100，为了使得本装置的产能能多，因此在太阳能板100底部设置有支架101，该支架101主要起着支撑的作用，使得本太阳能板100的结构更加坚固。

本实施例的其他部分与上述实施例1相同，不在赘述。

实施例5：

本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，如图1-3所示，所述净水装置还包括原水桶300，所述原水桶300与预热桶400相连，并且原水桶300的安装高度高于预热桶400。

增加上述技术特征的具体实施方式：为了使得本装置的在实际作业的连续性，因此还设有原水桶300，原水桶300是用于盛放受污染的原水，该原水桶300与预热桶400连接，并能够将原水桶300内的原水放入至预热桶400内，同时为了节约本装置的机械结构，将原水桶300的安装高度高于预热桶400，同样通过自重的方式输送至预热桶400上，本装置外部还设置有壳体200，通过壳体200来保护本装置的结构，这样使用的时候更加安全。

本实施例的其他部分与上述实施例1相同，不在赘述。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解为：在不脱离本发明的原理和宗旨下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种将污染水净化成饮用水的装置，其特征在于：包括供能装置和净水装置，所述净水装置主要包括空气能热泵(500)、预热桶(400)和冷凝罩(600)，所述空气能热泵(500)通过媒质管连接预热桶(400)和冷凝罩(600)，所述净化装置还包括蒸馏桶(700)，所述预热桶(400)与蒸馏桶(700)连接，并且预热桶(400)的安装高度高于蒸馏桶(700)，蒸馏桶(700)的桶口与冷凝罩(600)连接，所述冷凝罩(600)底部设有出水口，所述供能装置包括太阳能发电器，所述太阳能发电器主要包括太阳能板(100)，所述太阳能板(100)分别与空气能热泵(500)和蒸馏桶(700)连接，并为空气能热泵(500)和蒸馏桶(700)供能。

2.根据权利要求1所述的将污染水净化成饮用水的装置，其特征在于：所述冷凝罩(600)底部设有集水槽(601)和凸槽(602)，所述集水槽(601)与冷凝罩(600)内壁连接，所述凸槽(602)与集水槽(601)连接，集水槽(601)的底部设有出水口，所述集水槽(601)的形状为凹槽型。

3.根据权利要求2所述的将污染水净化成饮用水的装置，其特征在于：所述冷凝罩(600)的凸槽(602)与蒸馏桶(700)相适配，并且冷凝罩(600)的凸槽(602)与蒸馏桶(700)之间还设有硅胶封圈。

4.根据权利要求1所述的将污染水净化成饮用水的装置，其特征在于：所述靠近蒸馏桶(700)桶口处的内壁形状为台阶形，所述蒸馏桶(700)内还设有防止沸水溅出的防溅格栅，所述防溅格栅置于台阶上，防溅格栅主要由第一层格栅(703)和第二层格栅(704)组成，所述第一层格栅(703)在第二层格栅(704)上方，所述第一层格栅(703)的安装方向为斜向下，第二层格栅(704)为斜向上。

5.根据权利要求1所述的将污染水净化成饮用水的装置，其特征在于：所述蒸馏桶(700)底部还设有加热盘(701)，所是蒸馏桶(700)外壁设有保温层(702)。

6.根据权利要求1所述的将污染水净化成饮用水的装置，其特征在于：所述蒸馏桶(700)底部还设有升降架(705)。

7.根据权利要求1所述的将污染水净化成饮用水的装置，其特征在于：所述预热桶(400)内还设有用于检测预热桶(400)内液面高度的液位传感器或压力传感器；所述预热桶(400)内壁还设有降压波纹圈。

8.根据权利要求1—7任一项所述的将污染水净化成饮用水的装置，其特征在于：所述净水装置还包括原水桶(300)，所述原水桶(300)与预热桶(400)相连，并且原水桶(300)的安装高度高于预热桶(400)。

9.根据权利要求1—7任一项所述的将污染水净化成饮用水的装置，所述太阳能板(100)底部还设有支架(101)。

10.根据权利要求1所述的将污染水净化成饮用水的制备方法，其特征在于：

S1：将需要净化的原水加入至预热桶(400)内，供能装置为空气能热泵(500)和蒸馏桶(700)供能，空气能热泵(500)产生的热量传送至预热桶(400)和冷凝罩(600)内，使得预热桶(400)内原水的温度达到50-80℃，冷凝罩(600)内的温度达到40℃；

S2：将预热桶(400)内达到50-80℃的原水放入至蒸馏桶(700)内，供能装置对蒸馏桶(700)内的原水加热，并使得沸腾，得到为沸水；

S3：持续对蒸馏桶(700)内的沸水加热，使沸水蒸发，并通过冷凝罩(600)将蒸汽冷凝并从出水口排出，得到饮用水。