專利名稱：多能源組合理化水處理裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及水裝置，特別是采用化學藥劑和過濾、蒸發等物理方式凈化為飲用水 的裝置。
背景技術：
水是萬物之源！水關系國計民生，水影響工農業發展。據調查地球上淡水僅占 水資源的2.5%，而可飲用水又只占淡水的0.3%。故若干地方都存在著飲水難的問題。現 在，盡管大中城市設立了自來水廠，但只能供給居民集聚區，在農村、山區、海島以及野外勘 探、海上作業人員等則無從解決。
發明內容
本發明的目的是提供一種方便實用、適宜分散居住和野外作業者的多能源組合理 化水處理裝置。本發明的目的是這樣實現的一種多能源組合理化水處理裝置，包括電加熱器，由 2級以上的過濾蒸發單元拼接組成，每個過濾蒸發單元結構為盛水金屬箱體由矩形底板， 前、后、左、右四個側立板以及頂板圍合而成一封閉腔室，其中，左、右側立板為矩形，左側立 板的高度大于右側立板的高度，前、后側立板均為相同的直角梯形，傾斜設置的頂板內壁上 設有凹形導流槽，頂板的下邊緣上設有從右側立板向外伸出的出水嘴，左側立板上開有供 上一級過濾蒸發單元的出水嘴伸入銜接的進水口 ；盛水金屬箱體內位于進水口下方設置有 過濾器，過濾器結構為長方形箱體緊貼盛水金屬箱體的左側立板，長方形箱體內設置有用 于過濾水的泡沫體，長方形箱體右側立板下方設有濾水出孔；電加熱器設置在所有各級盛 水金屬箱體底部。上述泡沫體上設置有壓板。上述盛水金屬箱體的頂板扣蓋在箱體開口上，頂板上設有蓋把。上述盛水金屬箱體的前側立板上設有連接螺栓用孔。上述電加熱器為電能式電加熱器或太陽能式電加熱器。還具有用作振打盛水金屬箱體的間歇式振打機構以及直流電機轉換控制電路；該 振打機構為直流電機軸上安裝有敲擊臂，敲擊臂垂直于直流電機軸。上述直流電機轉換控制電路為由交流變壓器、整流電路、濾波電路、穩壓電路以 及0. 5HZ低頻振蕩器順次級聯組成；0. 5HZ低頻振蕩電路為電源正極順次串接繼電器Jl 和電阻R2后接于三極管BGl集電極，電解電容C2正極接于三極管BGl集電極，電解電容C2 負極接于三極管BG2基極，電容電容C3正極接于三極管BG2集電極，電容電容C3負極接于 三極管BGl基極，雙聯電位器Wl的兩前端均接電源正極，雙聯電位器Wl的一個后端串接電 阻R3后接于電容電容C2負極，雙聯電位器另一個后端串接電阻R4后接于電解電容C3負 極，三極管BG1、BG2的發射極均接電源負極，電源正極串接繼電器Jl的常開結點Jl-I后接 于直流電機D的線圈一端，電源正極串接繼電器J2的常開結點J2-1后接于直流電機D的線圈另一端，電源負極串接繼電器Jl的常閉結點J1-2后接于直流電機D的線圈一端，電源 負極串接繼電器J2的常閉結點J2-2后接于直流電機D的線圈另一端，上述電阻R2和R5 均為200歐，電阻R3和R4均為30千歐，雙聯電位器Wl為10千歐，電解電容Cl為1000微 法，電解電容C2和C3均為10微法。上述電機轉換控制電路中還具有指示電路電源正極順次串接發光二極管Fgl和 電阻Rl后接于電源負極。本發明具有以下特點1、功能齊全、性能可靠對水進行過濾、蒸發等系列處理，最后成為潔凈水供飲用。蒸發加熱靈活，既可采 用電能式電加熱方式，又可采用太陽能式電加熱方式。2、采用單元組合式設計，方便靈巧、實用性強，特別適合野外作業人員以及水污 染、島嶼居住和海上作業人員飲用水的清潔淡化處理，使島嶼居民和航海人員不至于再望 洋生嘆，守著海水無水喝。
圖1-1是一個過濾蒸發單元的結構示意圖；圖1-2是圖1-1的左視圖(即左側立板主視圖)；圖1-3是圖1-1所示頂板(即蒸汽水板)的仰視圖；圖1-4是圖1-1所示過濾器的泡沫體(泡沫體其頂部伸出長方形箱體)的立體 圖；圖2是圖1所示三級過濾蒸發單元的組合示意圖；圖3是圖2所示三級過濾蒸發單元的組合體進行水處理的示意圖；圖4是電機轉換控制電路圖；圖5是太陽能式電加熱器的示意圖。
具體實施例方式圖1-1、圖1-2、圖1-3、圖1_4示出，本發明包括電加熱器10，由2級以上的過濾蒸 發單元拼接組成，每個過濾蒸發單元結構為盛水金屬箱體1由矩形底板，前、后、左、右四 個側立板以及頂板5 (即蒸發水板)圍合而成一封閉腔室，其中，左、右側立板為矩形，左側 立板的高度大于右側立板的高度，前、后側立板均為相同的直角梯形，傾斜設置的頂板內壁 上設有凹形導流槽，頂板的下邊緣上設有從右側立板向外伸出的出水嘴7，左側立板上開有 供上一級過濾蒸發單元的出水嘴伸入銜接的進水口 3 ；盛水金屬箱體1內位于進水口下方 設置有過濾器，過濾器結構為長方形箱體4a緊貼盛水金屬箱體的左側立板，長方形箱體 內設置有用于過濾水的泡沫體4b，長方形箱體右側立板下方設有濾水出孔9 ；電加熱器10 設置在所有各級盛水金屬箱體底部。泡沫體一般可采用聚氨酯泡沫體或多孔乳膠泡沫體。泡沫體4b上設置有壓板8。盛水金屬箱體1的頂板扣蓋在箱體開口上，頂板上設 有蓋把6。盛水金屬箱體1的前側立板上設有連接螺栓用孔2 (兩級間連接)。電加熱器10 為電能式電加熱器或太陽能式電加熱器(參見圖3)。還具有用作振打盛水金屬箱體1的間歇式振打機構以及直流電機轉換控制電路；該振打機構為直流電機軸上安裝有敲擊臂，敲擊臂垂直于直流電機軸。參見圖4，直流電機轉換控制電路為由交流變壓器、整流電路、濾波電路、穩壓電 路(現有技術)以及0. 5HZ低頻振蕩器順次級聯組成；0. 5HZ低頻振蕩電路為電源正極順 次串接繼電器Jl和電阻R2后接于三極管BGl集電極，電解電容C2正極接于三極管BGl集 電極，電解電容C2負極接于三極管BG2基極，電容電容C3正極接于三極管BG2集電極，電 容電容C3負極接于三極管BGl基極，雙聯電位器Wl的兩前端均接電源正極，雙聯電位器Wl 的一個后端串接電阻R3后接于電容電容C2負極，雙聯電位器另一個后端串接電阻R4后接 于電解電容C3負極，三極管BG1、BG2的發射極均接電源負極，電源正極串接繼電器Jl的常 開結點Jl-I后接于直流電機D的線圈一端，電源正極串接繼電器J2的常開結點J2-1后接 于直流電機D的線圈另一端，電源負極串接繼電器Jl的常閉結點J1-2后接于直流電機D 的線圈一端，電源負極串接繼電器J2的常閉結點J2-2后接于直流電機D的線圈另一端，上 述電阻R2和R5均為200歐，電阻R3和R4均為30千歐，雙聯電位器Wl為10千歐，電解電 容Cl為1000微法，電解電容C2和C3均為10微法。裝置由分立成體再組合而成。單元分體結構請見圖1，我們所設計的飲用水處理裝置是由一個下方形上三角 體的單元構成的，從1-1正視解剖圖中可以看到，下面有水處理裝載箱，箱體與箱體的連接 螺栓用孔和從上一蒸汽板出水嘴接水的缺口，過濾器及其壓板8以及經過濾后的水流往箱 桶的濾水出孔9等組成。頂板即是蒸汽擋板，結合圖1-3，可以看到頂板上有凹形導流槽，當 加熱沸騰的水霧在板上凝結，變成水珠后，經斜面和導流槽會集，流向出水嘴7 ；頂板上有 蓋把6，可以將頂蓋揭開，以便向桶內灌水和清洗沉淀物等。第一步，將要處理的原水置入圖3中的前桶，又按所購消毒劑說明書倒入一定比 例的消毒液(常為2 3% )，再將裝有明礬，開有小孔的塑料筒在水中攪拌8 10圈，使 整個藥液分布均勻。第二步，利用后面空箱體，將分解后的清水移動裝載，并對前個雜質沉淀桶進行清 洗，爾后再把清水倒回前桶。第三步，如圖3組合裝置底部安裝上電爐盤，進入物理處理過程即通電將水加 熱、燒開，用高溫進一步殺菌、消毒，再經汽化、蒸發、凝結成水珠，在電機帶臂轉動，敲擊箱 體下，水珠隨著頂部斜板溝槽從出口嘴中流出。第一級流出的汽水經輸入口進入第二級，經過該泡沫體過濾后的水從下部排出流 入第二級箱體，因電爐開啟，本級同樣受熱、升溫、蒸汽結水，再傳送到第三級，仍然按前兩 級物理過程演變，最后在導流板出口處將蒸汽水收集到飲水桶內。飲水桶內收集到的是經過了幾級理化處理的的蒸餾水，理論上已經趨于凈化，但 能否飲用，還有必要采用PH值試紙或PH值數字測試筆檢測判別為宜，如果檢測的PH數值 在6. 5-8. 5之間，便是可飲用水。加之人的口感也是判別防線，如果喝入口中的水不酸、不 苦、無怪味，結合之前檢測過的數據，便可放心飲用。但諸如海水等雜質、污染較大的原水， 則有可能還會澀口和含有腥味，對此，可按前述步驟再反復處理，是定能達到飲用標準的。在圖2、3各箱體下部，我們增設了出水龍頭，它們的作用有三一是在消毒沉淀處 理后，可以對清、濁水進行分離轉移；二是可以隨時取樣液做PH值檢測；三是經檢測達標的 水，可從此處放取飲用，無須再等待后續蒸餾水收集，這樣將更可省時節能。
電源控制及能源擴展在開啟電源運用物理步驟做水處理中，為加速和增大蒸汽水的收集量，用到了“電 機帶臂敲擊振動”法，在該方法中，如圖3所示，采用了轉動電機，二是安裝了延伸到旁邊箱 體的長擊臂，在作用力和反作用力下，長臂作往返敲擊運動時，每個箱體都會有振動作用， 達到增加蒸汽水收集量的預期目的。但因振動既要引流加速，又要防止水珠垂直下落，所以要制造震感，卻又不宜過于 強烈。為此，不宜采用速度快功率大的交流電機，而是選取了直流6伏的小型電機。由于是直流電機，故還可控制極性，改變方向，實現180°往返轉動，使之來回兩側 都可以敲擊箱體。長臂左轉敲擊前箱，右轉打擊后體，由此利用率更高，效果更好。從圖4中可以看到，220V交流電經開關K傳給變壓器B降壓，B的副邊輸出經二極 管D1-4整流、電容Cl濾波、WY7806集成穩壓，再向振蕩控制電路提供穩定的直流工作電源。電阻R2、R3、雙聯電位器W1、電容C2、C3及晶體管BGl和BG2構成0. 5Hz低頻振蕩 器，以確定每次轉換時間為2秒，即1分鐘30轉。隨著頻率振蕩，3DG161中功率晶體管BGl 與BG2輪流導通，繼電器J1、J2分別啟動，其常開、常閉接點交錯接通正負電源，形成不同轉 向。如BGl導通，繼電器Jl啟動，Jl的常開結點Jl-I閉合，接通正電源，但公共點上的常 閉接點J1-2斷開，脫離負極；與此同時，因BG2截止，繼電器J2不動，其常閉接點J2-2接通 負極，所以直流電機按左正右負極性向左轉動，振動臂隨之敲擊前箱。在阻、容兩秒充放電 過程中，BGl轉為截止，BG2變成導通，繼電器J1、J2啟停轉換，正負極隨之反向，故使振動 臂隨電機向右轉敲擊后箱，由此實現整體振動作用。電路中雙聯電位器Wl不僅參加振蕩，而且還具有頻率調節功能，旋轉它可以改變 電動機轉動的快慢速度。發光管Fgl和電阻Rl組成指示電路，當開關K按下，電源導通，Fgl點亮，表明儀 器投入正常工作。本水處理裝置在加熱中以電爐為例進行了介紹，實際能源不受限制，根據室內、野 外等的條件不同，也可采用干柴、煤碳、油氣、風機、太陽能等。尤其是太陽能，以其天然、清潔、取之不盡，用之不竭的特點，對于日照豐富地區和 不宜運載過多消耗材料的航海船只，應該首選。圖5中，太陽能電池11，蓄電瓶12，逆變器13，電加熱器10。太陽能的利用方式很多，結合本裝置，采用單晶硅或多晶硅電池為主。其工作原理 是，這些硅材料均為半導體，在陰暗中處于停滯狀態，但當有日照時，便會產生電子運動，形 成電流，即為光電效應中的輻射發電。一個硅單元是微小的，所發電量不大，但經大量晶體的串、并聯處理(串增壓，并 增流)，便可得到電壓幾到數十伏，功率成百上千瓦的太陽能電池組板。因受光照影響，純電池板工作是不穩定的，故，我們增設了蓄電瓶，如圖5，用以在 強光時將電能邊利用邊儲存。經儲存的電能在任何時候都可使用，故變得更為靈活方便。由蓄電瓶儲存的電能還是直流電，但在本飲水裝置及類似工業用電中常常需要的 是交流電，為此，還需如圖5采用一逆變器作直、交轉換。在獲得220V交流電后，接到電加 熱器的爐盤上，本裝置又可像在交流市電中一樣進行工作。圖5中所有器件，基本上是成品選配購置，故只需注意直流按正負，交流照火零線分別聯結就行，為此，不再做更多敘述。
權利要求
一種多能源組合理化水處理裝置，包括，電加熱器(10)，其特征是由2級以上的過濾蒸發單元拼接組成，每個過濾蒸發單元結構為盛水金屬箱體(1)由矩形底板，前、后、左、右四個側立板以及頂板圍合而成一封閉腔室，其中，左、右側立板為矩形，左側立板的高度大于右側立板的高度，前、后側立板均為相同的直角梯形，傾斜設置的頂板內壁上設有凹形導流槽，頂板的下邊緣上設有從右側立板向外伸出的出水嘴(7)，左側立板上開有供上一級過濾蒸發單元的出水嘴伸入銜接的進水口(3)；盛水金屬箱體(1)內位于進水口下方設置有過濾器，過濾器結構為長方形箱體(4a)緊貼盛水金屬箱體的左側立板，長方形箱體內設置有用于過濾水的泡沫體(4b)，長方形箱體右側立板下方設有濾水出孔(9)；所述電加熱器(10)設置在所有各級盛水金屬箱體底部。
2.根據權利要求1所述多能源組合理化水處理裝置，其特征是所述泡沫體(4-2)上 設置有壓板(8)。
3.根據權利要求2所述多能源組合理化水處理裝置，其特征是所述盛水金屬箱體(1) 的頂板扣蓋在箱體開口上，頂板上設有蓋把(6)。
4.根據權利要求3所述多能源組合理化水處理裝置，其特征是所述盛水金屬箱體(1) 的前側立板上設有連接螺栓用孔(2)。
5.根據權利要求4所述多能源組合理化水處理裝置，其特征是所述電加熱器(10)為 電能式電加熱器或太陽能式電加熱器。
6.根據權利要求1 5任一權利要求所述多能源組合理化水處理裝置，其特征是還 具有用作振打盛水金屬箱體(1)的間歇式振打機構以及直流電機轉換控制電路；該振打機 構為直流電機軸上安裝有敲擊臂，敲擊臂垂直于直流電機軸。
7.根據權利要求6所述多能源組合理化水處理裝置，其特征是所述直流電機轉換控 制電路為由交流變壓器、整流電路、濾波電路、穩壓電路以及0. 5HZ低頻振蕩器順次級聯 組成；0. 5HZ低頻振蕩電路為電源正極順次串接繼電器Jl和電阻R2后接于三極管BGl集 電極，電解電容C2正極接于三極管BGl集電極，電解電容C2負極接于三極管BG2基極，電 容電容C3正極接于三極管BG2集電極，電容電容C3負極接于三極管BGl基極，雙聯電位器 Wl的兩前端均接電源正極，雙聯電位器Wl的一個后端串接電阻R3后接于電容電容C2負 極，雙聯電位器另一個后端串接電阻R4后接于電解電容C3負極，三極管BG1、BG2的發射極 均接電源負極，電源正極串接繼電器Jl的常開結點Jl-I后接于直流電機D的線圈一端，電 源正極串接繼電器J2的常開結點J2-1后接于直流電機D的線圈另一端，電源負極串接繼 電器Jl的常閉結點J1-2后接于直流電機D的線圈一端，電源負極串接繼電器J2的常閉結 點J2-2后接于直流電機D的線圈另一端，上述電阻R2和R5均為200歐，電阻R3和R4均 為30千歐，雙聯電位器Wl為10千歐，電解電容Cl為1000微法，電解電容C2和C3均為10 微法。
8.根據權利要求7所述多能源組合理化水處理裝置，其特征是所述電機轉換控制電 路中還具有指示電路電源正極順次串接發光二極管Fgl和電阻Rl后接于電源負極。
全文摘要
一種多能源組合理化水處理裝置，由過濾蒸發單元拼接組成，每個過濾蒸發單元結構為盛水金屬箱體由矩形底板，四個側立板以及頂板圍合而成一封閉腔室，傾斜設置的頂板內壁上設有凹形導流槽，頂板的下邊緣上設有從右側立板向外伸出的出水嘴，左側立板上開有進水口；盛水金屬箱體內設置有過濾器，過濾器結構為長方形箱體緊貼盛水金屬箱體的左側立板，長方形箱體內設置有用于過濾水的泡沫體，長方形箱體上設有濾水出孔；電加熱器設置在所有各級盛水金屬箱體底部。它具有功能齊全、性能可靠、方便靈活、實用性強的特點，特別適用于野外人員和島嶼居民的飲用水處理。
文檔編號C02F9/10GK101948209SQ20101026093
公開日2011年1月19日 申請日期2010年8月24日 優先權日2010年8月24日
發明者粟和林 申請人:四川電力試驗研究院