CN211999100U - 一种便携式海水淡化装置 - Google Patents

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魏树辉
黄建伟
林骏
曹宇杰
韩世盛
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Abstract

本实用新型公开了一种便携式海水淡化装置。该便携式海水淡化装置包括:第一过滤部、第二过滤部以及手动高压泵;手动高压泵与第二过滤部连通,用于将水输入第二过滤部内以被过滤;以及第一过滤部与手动高压泵连接,用于过滤待输入到手动高压泵中的水。便携式海水淡化装置结构紧凑、便于携带、操作简单且产水安全可靠,进而满足海上遇险、野外或濒海区域无法获取饮用水时的制水需求。

Description

一种便携式海水淡化装置
技术领域
本实用新型涉及水处理领域,尤其涉及一种便携式海水淡化装置。
背景技术
随着社会的发展,水污染已成为世界性的环境问题。人们越来越关注饮水健康问题的同时,市场也出现了较多居家使用以及室内场所使用的净水装置,其能较好地满足人们日常对健康饮水的需求。但在长时间的野外活动,如勘测、探险、野营中,淡水资源作为重要的生存物资,但通常无法大量携带。由于存在水源受到自然灾害、水体污染、细菌病菌滋生的可能,就地取水饮用存在一定的健康风险。例如,近年来人们海上活动增多,海上事故与紧急情况发生的频率不断增高,当小型渔船或个人处于海岛、地震、飞机失事等突发状况时,如果无法及时获取干净的淡水将会严重影响人的生命健康。因此,在航海、航空、救生阀艇、野外生存时会配备便携式海水淡化装置,对满足海上遇险或濒海区域紧急状况下的个人安全饮水需求,提高野外生存与遇险自救能力,具有重要意义。
海水淡化技术主要包括形成膜法(反渗透技术)和热法(多级闪蒸、多效蒸发)两种主流技术,并逐渐发展出正渗透、膜蒸馏等新技术。对于便携式海水淡化装置来说,除应具有尺寸小、重量轻、结构紧凑、携带方便的基本要求外,还应具有水源适应性广、水处理能力强、抗腐蚀性强、无需外部能源供应的特点。但现有技术中,热法海水淡化设备体积较大,正渗透、膜蒸馏等新技术尚不成熟。
因此,本实用新型需要提供一种便携式海水淡化装置用于解决上述问题中的至少一个。
实用新型内容
在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念,这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征,更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
为了至少部分地解决上述问题,本实用新型提供了一种便携式海水淡化装置,该装置包括:
第一过滤部、第二过滤部以及手动高压泵;
所述手动高压泵与所述第二过滤部连通,用于将水输入所述第二过滤部内以被过滤;以及
所述第一过滤部与所述手动高压泵连接,用于过滤输入到所述手动高压泵中的水。
在实施例中,所述第二过滤部包括:
第二过滤部主体,所述第二过滤部主体内形成有第二腔室;
第二过滤膜组件,所述第二过滤膜组件位于所述第二腔室内;
净水口,所述净水口与所述第二腔室连通,用于将所述第二过滤膜组件过滤后产生的净水排出;以及
污水口,所述污水口与所述第二腔室连通,用于将所述第二过滤膜组件过滤后产生的废水排出。
在实施例中,所述第二过滤部主体的上部设置有可拆卸的第二安装件,用于打开及封闭所述第二过滤部主体的上端部;以及
所述净水口和所述污水口设置在所述第二安装件上。
在实施例中,所述第二过滤膜组件包括多层过滤膜且呈筒状。
在实施例中,所述第一过滤部包括:
第一过滤部本体,所述第一过滤部本体上形成有多个过滤孔;以及
第一过滤膜组件,所述第一过滤膜组件设置在所述第一过滤部本体内,用于过滤由所述过滤孔进入的水,所述第一过滤膜组件通过管道与所述手动高压泵连通。
在实施例中,所述第一过滤部的主体上部设置有可拆卸的第一安装件,用于打开及封闭所述第一过滤部主体的上端部;以及
所述第一安装件上设置有排水口,所述排水口与所述第一过滤膜组件连通,所述排水口通过所述管道与所述手动高压泵连通。
在实施例中,所述手动高压泵的手柄的长度可调。
本实用新型提供了一个结构紧凑、便于携带、操作简单且产水安全可靠的便携式海水淡化装置,进而满足海上遇险、野外或濒海区域无法获取饮用水时的制水需求。
附图说明
本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施方式及其描述,用来解释本实用新型的装置及原理。在附图中,
图1为本实用新型的实施例提供的便携式海水淡化装置的整体示意图;
图2为本实用新型的实施例提供的第一过滤部的结构示意图;
图3为本实用新型的实施例提供的第二过滤部的局部结构示意图;
图4a为本实用新型的实施例提供的手动高压泵下压时的结构示意图;
图4b为本实用新型的实施例提供的手动高压泵上提时的结构示意图。
具体实施方式
在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员而言显而易见的是,本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本实用新型发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
为了彻底理解本实用新型,将在下列的描述中提出详细的结构,以便阐释本实用新型。显然,本实用新型的施行并不限定于该技术领域的技术人员所熟习的特殊细节。本实用新型的较佳实施方式详细描述如下,然而除了这些详细描述外,本实用新型还可以具有其他实施方式,不应当解释为局限于这里提出的实施方式。
以下,将参照附图对本实用新型的具体实施方式进行更详细地说明,这些附图示出了本实用新型的代表实施方式,并不是限定本实用新型。
参照图1-图3所示,本实用新型的实施例公开了一种便携式海水淡化装置10,包括:第二过滤部11、第一过滤部13以及手动高压泵12等。其中,手动高压泵12与所述第二过滤部11连通,用于将水输入所述第二过滤部11内以被过滤。第一过滤部13与所述手动高压泵12连接,用于过滤输入到所述手动高压泵12中的水。
第二过滤部11可以包括:第二过滤部主体113,所述第二过滤组件主体内形成有第二腔室111;第二过滤膜组件112,所述第二过滤膜位于所述第二腔室111内;净水口114,所述净水口114与所述第二过滤膜组件112中心管连接,用于将所述第二过滤膜组件112过滤后产生的净水排出;以及污水口115,所述污水口115与所述第二腔室111相通,用于将所述第二过滤膜组件112过滤后产生的废水排出。
所述第二过滤部11的主体113上部设置有可拆卸的第二安装件116,用于打开及封闭所述第二过滤部主体113的上端部;以及所述净水口114和所述污水口115设置在所述第二安装件116上。
所述第二过滤膜组件112可以包括多层过滤膜且呈筒状。例如,第二过滤膜组件112可以为反渗透膜组件。反渗透膜组件的膜壳采用双相钢,保证膜壳具有较强的抗腐蚀及耐压能力。在低温、高盐等特殊情况下,反渗透膜组的进水压力需要有较大提升以保证产水量,此时膜壳材料选用钛合金材质,以提升其抗压能力,满足特殊情况下的使用要求。
反渗透膜组(第二过滤膜组件112)选用抗污染型膜元件,并将其设计为模块件。膜壳设有旋转式第二安装件116,膜元件与膜壳的连接采用快插接头形式,更换膜元件时只需旋开第二安装件116,将新的膜元件插入拧紧即可,更换简单,省却了设置膜清洗系统的复杂管路以及清洗药剂携带、配制等操作。
所述第一过滤部13包括:第一过滤部本体131,所述第一过滤部本体131上形成有多个过滤孔132;第一过滤膜组件133,所述第一过滤膜组件133设置在所述第一过滤部本体131内,用于过滤由所述过滤孔132进入的水,所述第一过滤膜组件133通过管道与所述手动高压泵12连通。
使用过程中,第一过滤部13在水中的位置结合水质情况进行确定。在水源较浅、水底泥沙较多的情况下,尽可能维持入水口远离水底泥沙区;在水源较深,水面浮游藻类、生物较多的情况下,尽可能维持入水口在水面以下,目的为避免堵塞第一过滤部13,减小第一过滤部13的处理负荷,延长滤材的使用寿命。
所述第一过滤部13的上部设置有可拆卸的第一安装件134,用于打开及封闭所述第一过滤部13主体的上端部;以及所述第一安装件134上设置有排水口135,所述排水口135与所述第一过滤膜组件133连通,所述排水口135通过所述管道与所述手动高压泵12连通。
本实用新型的水源可以为海水,也可以是野外受污染的江、河、湖泊水,装置净化后产生符合GB 5749-2006《生活饮用水卫生标准》的淡水。
本实用新型提及的便携式海水淡化装置10,尺寸可以为252×116×67mm,重量为1.38kg,产水量为3.0L/h。
如附图2所示,原水(例如海水)依次经过第一过滤部13中的滤网136、耐污染型荷银陶瓷滤芯137、烧结活性碳滤芯138,去除水中的悬浮物、有机物、氧化物等污染物,达到第二过滤部11的进水水质要求,使得第一过滤部13能够降低膜元件的结垢倾向,延长膜元件的工作寿命,抑制第一过滤部13上微生物繁殖。原水进入第一过滤部13的初滤液,通过进水管路进入手动高压泵12。
手动高压泵12为可以通过人力驱动高压泵里的活塞而将水吸入并以一定的压力泵出的泵体。且手动高压泵12为现有技术,其具体的工作原理和结构在此不再赘述。手动高压泵12上设置有可以伸缩式的手柄121,平时处于收缩状态,以减小装置尺寸,便于使用者收纳与携带。使用时拉伸手柄121,如附图1所示,进而增大作用力矩,利用杠杆原理减小使用者所需作用力,达到省力的目的,保证使用者在不同的体能状态下均能正常制水。可选的,手柄121可以由高强度合金制成,采用标准外六角接头与高压泵的泵体进行连接。
具体的,参照附图4a和4b所示,手动高压泵12的泵体可以采用柱塞泵形式。在高压泵的进水行程中,使用者向下按压手柄121,此时高压泵的进水口开启,出水口关闭,活塞向上移动,高压泵内增压室体积增大,增压室内部压强与外界大气压之间形成压力差,即在第一过滤部13后形成负压,外界大气压推动原水从入水口经第一过滤部13进入手动高压泵12内。在手动高压泵12的出水行程中,使用者向上提拉手柄121,此时手动高压泵12的进水口关闭,出水口开启,活塞向下移动,增压室体积减小,活塞做功对增压室内的海水进行增压,达到工作压力后经出水口进入第二过滤部11。
如附图1,伸缩式手柄121与手动高压泵泵体组成组合式传动结构,作用在手柄121上的作用力,通过齿轮的传动,最终带动柱塞泵中的活塞上下移动。齿轮结构可以由大小齿轮组成,通过大小齿轮尺寸的搭配,实现手动频率适中、手动操作省力的效果。
第一过滤部13的初滤液经手动高压泵12增压后进入反渗透膜组件(第二过滤部11),利用反渗透膜能够全面去除水中阴阳离子、细菌、病毒、重金属离子、有机物等污染物的能力,生产出符合GB 5749-2006《生活饮用水卫生标准》的合格淡水。
如附图3,反渗透海水淡化过程产生的淡水与浓水,分别经分别与第二腔室111连通的净水口114及污水口115流出:净水口114位于膜壳底部旋转式膜端底座处,制水时取下端盖,拉出盘在其中的产水软管引流至用水点或容器;高压浓水产生后由软管引流污水口115排出。
便携式海水淡化装置10的手动高压泵12、膜端底座等主体可以选用工程塑料。手动高压泵12的伸缩式手柄121为采用高强度合金制成的伸缩式的人体工程学手柄121,可以调节手柄121长度达到省力的目的,且设计有手柄121与齿轮组合的作用力传动结构,合理的大小齿轮搭配可保证手动频率适中、手动操作省力。
第一过滤部13的滤网选用316L不锈钢,连接软管选用食品级硅胶软管。装置整体重量轻、耐压耐腐蚀性强;采用模块化结构,模块通过螺栓紧固、快速接头连接,便于维修与更换。第二过滤部11的膜壳选用双相钢或钛合金材料。
除非另有定义,本文中所使用的技术和科学术语与本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的,不是旨在限制本实用新型。本文中出现的诸如“部”、“件”等术语既可以表示单个的零件,也可以表示多个零件的组合。本文中出现的诸如“安装”、“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件,也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其他特征结合地应用于另一个实施方式,除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。
本实用新型已经通过上述实施方式进行了说明,但应当理解的是,上述实施方式只是用于举例和说明的目的,而非意在将本实用新型限制于所描述的实施方式范围内。此外本领域技术人员可以理解的是,本实用新型并不局限于上述实施方式,根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改,这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (7)

1.一种便携式海水淡化装置,其特征在于,包括:第一过滤部、第二过滤部以及手动高压泵;
所述第一过滤部与所述手动高压泵连接,用于过滤待输入到所述手动高压泵中的水;以及
所述手动高压泵与所述第二过滤部连通,用于将水输入所述第二过滤部内以被过滤。
2.根据权利要求1所述的便携式海水淡化装置,其特征在于,所述第二过滤部包括:
第二过滤部主体,所述第二过滤部主体内形成有第二腔室;
第二过滤膜组件,所述第二过滤膜组件位于所述第二腔室内;
净水口,所述净水口与所述第二腔室连通,用于将所述第二过滤膜组件过滤后产生的净水排出;以及
污水口,所述污水口与所述第二腔室连通,用于将所述第二过滤膜组件过滤后产生的废水排出。
3.根据权利要求2所述的便携式海水淡化装置,其特征在于,所述第二过滤部主体的上部设置有可拆卸的第二安装件,用于打开及封闭所述第二过滤部主体的上端部;以及
所述净水口和所述污水口设置在所述第二安装件上。
4.根据权利要求2所述的便携式海水淡化装置,其特征在于,所述第二过滤膜组件包括多层过滤膜且呈筒状。
5.根据权利要求1所述的便携式海水淡化装置,其特征在于,所述第一过滤部包括:
第一过滤部本体,所述第一过滤部本体上形成有多个过滤孔;以及
第一过滤膜组件,所述第一过滤膜组件设置在所述第一过滤部本体内,用于过滤由所述过滤孔进入的水,所述第一过滤膜组件通过管道与所述手动高压泵连通。
6.根据权利要求5所述的便携式海水淡化装置,其特征在于,所述第一过滤部的主体上部设置有可拆卸的第一安装件,用于打开及封闭所述第一过滤部主体的上端部;以及
所述第一安装件上设置有排水口,所述排水口与所述第一过滤膜组件连通,所述排水口通过所述管道与所述手动高压泵连通。
7.根据权利要求1所述的便携式海水淡化装置,其特征在于,所述手动高压泵的手柄的长度可调。
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