專利名稱：具有能量回收功能的人力驅(qū)動海水淡化器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種海水淡化器。特別是涉及一種通過抬、壓手柄實現(xiàn)吸取海水、將海水加壓的具有能量回收功能的人力驅(qū)動海水淡化器。
背景技術：
海水淡化技術不斷地發(fā)展成熟，已經(jīng)逐漸成為解決沿海地區(qū)水資源短缺的重要手段，各種類型的海水淡化設備正逐步投入運行，發(fā)揮著作用。但大型海水淡化裝置大多依賴常規(guī)能源，需要有穩(wěn)定的能源供應和長期的場地，對于遠離大陸能源缺乏的海島、電力供應有限的船舶、海上平臺、海上應急救援、野外求生、科學考察以及其他具有短期少量海水淡 化需求的特殊場合，大型海水淡化裝置就不適用，能耗低、應用靈活的小型海水淡化裝置在這些場合就顯得尤為重要。在小型海水淡化裝置中，人力驅(qū)動海水淡化裝置以其具有結構緊湊、體積小、抗風險、使用條件多元化等優(yōu)點越來越受到重視，因此人力驅(qū)動海水淡化裝置具有迫切的市場需求。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種體積小、效率高、質(zhì)量輕、完全手動驅(qū)動、便攜式、運行省力的具有能量回收功能的人力驅(qū)動海水淡化器。本實用新型所采用的技術方案是一種具有能量回收功能的人力驅(qū)動海水淡化器，包括手驅(qū)能量回收活塞泵、反滲透膜組件、取水過濾器、手柄、淡水產(chǎn)水管、取水管、濃水排放管、四通式閥，其中，所述的手柄、手驅(qū)能量回收活塞泵和反滲透膜組件依次連接，所述的四通式閥設置在手驅(qū)能量回收活塞泵內(nèi)，所述的濃水排放管與所述的四通式閥相連，所述的取水管與所述的手驅(qū)能量回收活塞泵的活塞腔相連通，淡水產(chǎn)水管與所述的反滲透膜組件相連接，所述的取水過濾器與所述的取水管的進水端口相連接。所述的手驅(qū)能量回收活塞泵包括有活塞，原水進水單向閥、高壓進水單向閥、和高壓進水通道，其中，所述的活塞的活塞桿與所述的手柄相連接，所述的活塞位于活塞腔體內(nèi)，并將該腔體分為前活塞腔和后活塞腔，所述的四通式閥設置在手驅(qū)能量回收活塞泵內(nèi)的活塞腔體的下側，兩端分別與所述的前活塞腔和后活塞腔連通，所述的原水進水單向閥設置在前活塞腔的原水進水口處，所述的高壓進水單向閥設置在前活塞腔的高壓出水口處，并位于連通在前活塞腔和反滲透膜組件之間的高壓進水通道的進水口處。所述的四通式閥包括有前腔連通口、后腔連通口、中空活塞、密封圈、低壓濃水排放口和高壓濃水進口，其中，所述的中空活塞位于四通式閥的閥腔內(nèi)并與該閥腔通過密封圈密封接觸，所述的前腔連通口與所述手驅(qū)能量回收活塞泵中的前活塞腔相連通，所述的后腔連通口與所述手驅(qū)能量回收活塞泵中的后活塞腔相連通，所述的低壓濃水排放口與所述的濃水排放管相連通，所述的高壓濃水進口與所述的反滲透膜組件連接。所述的中空活塞內(nèi)軸向形成有中心孔，所述的中心孔分別與所述的低壓濃水排放口、高壓濃水進口和后活塞腔相連通。[0008]所述的反滲透膜組件包括反滲透膜、膜殼、高壓海水室、淡水室和濃水集水管，所述的濃水集水管軸向的位于該反滲透膜組件的中心，所述的淡水室位于濃水集水管的外周偵牝所述的高壓海水室位于淡水室的外周側，并且，所述的高壓海水室和淡水室之間是通過反滲透膜分隔，其中，所述的高壓海水室的進水口與所述手驅(qū)能量回收活塞泵中的高壓進水通道相連接，所述的高壓海水室的出水口與所述的濃水集水管的進水口連通，所述濃水集水管的出水口與所述的四通式閥中的高壓濃水進口連通，所述的淡水室與所述的淡水產(chǎn)水管連接。本實用新型的具有能量回收功能的人力驅(qū)動海水淡化器，具有如下特點1，巧妙設計了手驅(qū)能量活塞泵以四通式閥，手驅(qū)能量活塞泵中的活塞將腔體分為前后兩部分，活塞的往復運動，實現(xiàn)海水的自動吸 取，對吸取的海水加壓，同時在推動活塞的時候，利用四通式閥，將帶壓濃海水送入后活塞腔，實現(xiàn)能量的回收利用，輔助活塞的推動，節(jié)省人工的壓力，真正實現(xiàn)手動驅(qū)動反滲透海水淡化。2，反滲透膜組件的設計打破了常規(guī)設計，常規(guī)的反滲透膜中心管為淡水產(chǎn)水管，本處設計利用一個中空的集水管，將反滲透膜中心管分為兩部分，中心管與集水管之間為淡水，集水管內(nèi)部為收集的濃水，并將淡水產(chǎn)水口、濃水排放口、取水口都集中設置到手驅(qū)能量回收活塞泵體上，布置緊湊，大大縮小了體積。

圖I是本實用新型外部結構示意圖；圖2是本實用新型內(nèi)部結構示意圖；圖3是本實用新型后拉活塞時的運行狀態(tài)示意圖；圖4是本實用新型前推活塞時的運行狀態(tài)示意圖。圖中I :手驅(qū)能量回收活塞泵2 :反滲透膜組件3:取水過濾器4:手柄5 :淡水產(chǎn)水管6 :取水管7 :濃水排放管8:四通式閥9:活塞10 :反滲透膜11:原水進水單向閥 12:高壓進水單向閥13 :高壓海水室14 :淡水室15 :濃水集水管16 :后活塞腔17 :前活塞腔18 :高壓進水通道19:低壓濃水排放口 20:高壓濃水進口21 :密封圈22 :中空活塞23:膜殼24:前腔連通口25:后腔連通口26:中心孔
具體實施方式
下面結合實施例和附圖對本實用新型的具有能量回收功能的人力驅(qū)動海水淡化器做出詳細說明。如圖I所示，本實用新型的具有能量回收功能的人力驅(qū)動海水淡化器，包括手驅(qū)能量回收活塞泵I、反滲透膜組件2、取水過濾器3、手柄4、淡水產(chǎn)水管5、取水管6、濃水排放管7、四通式閥8，其中，所述的手柄4、手驅(qū)能量回收活塞泵I和反滲透膜組件2依次連接，所述的四通式閥8設置在手驅(qū)能量回收活塞泵I內(nèi)，所述的濃水排放管7與所述的四通式閥8相連，所述的取水管6與所述的手驅(qū)能量回收活塞泵I的活塞腔相連通，淡水產(chǎn)水管5與所述的反滲透膜組件2相連接，所述的取水過濾器3與所述的取水管6的進水端口相連接。如圖2所示，所述的手驅(qū)能量回收活塞泵I包括有活塞9，原水進水單向閥11、高壓進水單向閥12、和高壓進水通道18，其中，所述的活塞9的活塞桿與所述的手柄4相連接，所述的活塞9位于活塞腔體內(nèi)，與活塞腔體密封接觸，并將該腔體分為前活塞腔17和后 活塞腔16，由于活塞桿的存在，使后活塞腔16的體積小于前活塞腔17的體積，活塞的運動實現(xiàn)吸取海水，給海水加壓的過程。所述的四通式閥8設置在手驅(qū)能量回收活塞泵I內(nèi)的活塞腔體的下側，兩端分別與所述的前活塞腔17和后活塞腔16連通，所述的原水進水單向閥11設置在前活塞腔17的原水進水口處，所述的高壓進水單向閥12設置在前活塞腔17的高壓出水口處，并位于連通在前活塞腔17和反滲透膜組件2之間的高壓進水通道18的進水口處。所述的四通式閥8包括有前腔連通口 24、后腔連通口 25、中空活塞22、密封圈21、低壓濃水排放口 19和高壓濃水進口 20，共有四個口與外部連接，其中，所述的中空活塞22位于四通式閥的閥腔內(nèi)并與該閥腔通過密封圈21密封接觸，運行過程中，通過中空活塞的往復運動實現(xiàn)濃水的壓力回收與濃水排放。所述的前腔連通口 24與所述手驅(qū)能量回收活塞泵I中的前活塞腔17相連通，所述的后腔連通口 25與所述手驅(qū)能量回收活塞泵I中的后活塞腔16相連通，所述的低壓濃水排放口 19與所述的濃水排放管7相連通，所述的高壓濃水進口 20與所述的反滲透膜組件2連接。所述的中空活塞22內(nèi)軸向形成有中心孔26，所述的中心孔26分別與所述的低壓濃水排放口 19、高壓濃水進口 20和后活塞腔16相連通。中空活塞22在運行過程中，能夠分別實現(xiàn)所述的高壓濃水進口 20與所述的濃水集水管15相連通，所述的低壓濃水排放口19與所述的濃水排放管7相連通；所述的反滲透膜組件2包括反滲透膜10、膜殼23、高壓海水室13、淡水室14和濃水集水管15，所述的濃水集水管15軸向的位于該反滲透膜組件2的中心，所述的淡水室14位于濃水集水管15的外周側，所述的高壓海水室13位于淡水室14的外周側，并且，所述的高壓海水室13和淡水室14之間是通過反滲透膜10分隔，其中，所述的高壓海水室13的進水口與所述手驅(qū)能量回收活塞泵I中的高壓進水通道18相連接，所述的高壓海水室13的出水口與所述的濃水集水管15的進水口連通，所述濃水集水管15的出水口與所述的四通式閥8中的高壓濃水進口 20連通，所述的淡水室14與所述的淡水產(chǎn)水管5連接。具有能量回收功能的人力驅(qū)動海水淡化器，在工作時，通過壓、抬手柄4，實現(xiàn)活塞9的前后運動，如圖3所示，當抬起手柄4，活塞9向后拉動的時候，前活塞腔17形成真空，利用大氣壓力，海水經(jīng)過取水過濾器3、取水管6、取水單向閥11，自動吸取進入到前活塞腔17中。當壓下手柄4時，活塞9向前推動的時候，將吸入到前活塞腔17的海水加壓，并使高壓進水單向閥12打開，帶壓海水通過高壓原水通道18進入到反滲透膜組件2內(nèi)。當反滲透膜組件2充滿帶壓海水的時候，如圖4所示，再次壓下手柄4，活塞9向前推動，此時前活塞腔17的部分海水推動四通式閥8閥腔體內(nèi)的中空活塞22向后活塞腔16運動，中空活塞22側面的高壓濃水進口 20與濃水集水管15相連通，多余的高壓濃海水通過濃水集水管15、中空活塞22的中心孔26進入到后活塞腔16，回收并利用高壓海水的多余能量，輔助活塞9的推動，節(jié)省外加人工的壓力。當再次抬起手柄4，拉動活塞9向后運動時，前活塞腔17形成瞬間的真空，后活塞腔16內(nèi)的濃海水推動中空活塞22反向前活塞腔17方向運動，中空活塞22側面的低壓濃水排放口 19與濃水排放管7連通，濃海水進行排放，以此方式進行循環(huán)運動。如圖2所示，在反滲透膜組件2內(nèi)，當帶有壓力的海水，通過高壓原水通道18進入到反滲透膜組件2后，達到反滲透膜10淡化需要的壓力后產(chǎn)生淡水，淡水經(jīng)淡水室14收集進入到淡水產(chǎn)水管5，產(chǎn)生淡水供飲用，不斷濃縮的高壓海水通過濃水集水管15收集，以此完成淡化的過程。 盡管上面結合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進行了描述，但是本實用新型并不局限于上述的具體實施方式
，上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可以作出很多形式的具體變換，這些均屬于本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權利要求1.一種具有能量回收功能的人力驅(qū)動海水淡化器，其特征在于，包括手驅(qū)能量回收活塞泵(I)、反滲透膜組件(2)、取水過濾器(3)、手柄(4)、淡水產(chǎn)水管(5)、取水管(6)、濃水排放管(7)、四通式閥(8)，其中，所述的手柄(4)、手驅(qū)能量回收活塞泵(I)和反滲透膜組件(2)依次連接，所述的四通式閥(8)設置在手驅(qū)能量回收活塞泵(I)內(nèi)，所述的濃水排放管(7)與所述的四通式閥(8)相連，所述的取水管(6)與所述的手驅(qū)能量回收活塞泵(I)的活塞腔相連通，淡水產(chǎn)水管(5)與所述的反滲透膜組件(2)相連接，所述的取水過濾器(3)與所述的取水管(6)的進水端口相連接。
2.根據(jù)權利要求I所述的具有能量回收功能的人力驅(qū)動海水淡化器，其特征在于，所述的手驅(qū)能量回收活塞泵(I)包括有活塞(9)，原水進水單向閥(11)、高壓進水單向閥(12)、和高壓進水通道(18)，其中，所述的活塞(9)的活塞桿與所述的手柄(4)相連接，所述的活塞(9)位于活塞腔體內(nèi)，并將該腔體分為前活塞腔(17)和后活塞腔(16)，所述的四通式閥(8)設置在手驅(qū)能量回收活塞泵(I)內(nèi)的活塞腔體的下側，兩端分別與所述的前活塞腔(17)和后活塞腔(16)連通，所述的原水進水單向閥(11)設置在前活塞腔(17)的原水進水口處，所述的高壓進水單向閥(12)設置在前活塞腔(17)的高壓出水口處，并位于連通在前活塞腔(17 )和反滲透膜組件(2 )之間的高壓進水通道(18 )的進水口處。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的具有能量回收功能的人力驅(qū)動海水淡化器，其特征在于，所述的四通式閥(8)包括有前腔連通口(24)、后腔連通口(25)、中空活塞(22)、密封圈(21)、低壓濃水排放口(19)和高壓濃水進口(20)，其中，所述的中空活塞(22)位于四通式閥的閥腔內(nèi)并與該閥腔通過密封圈(21)密封接觸，所述的前腔連通口(24)與所述手驅(qū)能量回收活塞泵(I)中的前活塞腔(17)相連通，所述的后腔連通口(25)與所述手驅(qū)能量回收活塞泵(I)中的后活塞腔(16)相連通，所述的低壓濃水排放口(19)與所述的濃水排放管(7)相連通，所述的高壓濃水進口(20)與所述的反滲透膜組件(2)連接。
4.根據(jù)權利要求3所述的具有能量回收功能的人力驅(qū)動海水淡化器，其特征在于，所述的中空活塞(22)內(nèi)軸向形成有中心孔(26)，所述的中心孔(26)分別與所述的低壓濃水排放口(19)、高壓濃水進口(20)和后活塞腔(16)相連通。
5.根據(jù)權利要求3所述的具有能量回收功能的人力驅(qū)動海水淡化器，其特征在于，所述的反滲透膜組件(2)包括反滲透膜(10)、膜殼(23)、高壓海水室(13)、淡水室(14)和濃水集水管(15)，所述的濃水集水管(15)軸向的位于該反滲透膜組件(2)的中心，所述的淡水室(14)位于濃水集水管(15)的外周側，所述的高壓海水室(13)位于淡水室(14)的外周偵牝并且，所述的高壓海水室(13)和淡水室(14)之間是通過反滲透膜(10)分隔，其中，所述的高壓海水室(13)的進水口與所述手驅(qū)能量回收活塞泵(I)中的高壓進水通道(18)相連接，所述的高壓海水室(13)的出水口與所述的濃水集水管(15)的進水口連通，所述濃水集水管(15 )的出水口與所述的四通式閥(8 )中的高壓濃水進口( 20 )連通，所述的淡水室(14 )與所述的淡水產(chǎn)水管(5)連接。
專利摘要一種具有能量回收功能的人力驅(qū)動海水淡化器手驅(qū)能量回收活塞泵、反滲透膜組件、取水過濾器、手柄、淡水產(chǎn)水管、取水管、濃水排放管、四通式閥，其中，所述的手柄、手驅(qū)能量回收活塞泵和反滲透膜組件依次連接，所述的四通式閥設置在手驅(qū)能量回收活塞泵內(nèi)，所述的濃水排放管與所述的四通式閥相連，所述的取水管與所述的手驅(qū)能量回收活塞泵的活塞腔相連通，淡水產(chǎn)水管與所述的反滲透膜組件相連接，所述的取水過濾器與所述的取水管的進水端口相連接。本實用新型節(jié)省人工的壓力，真正實現(xiàn)手動驅(qū)動反滲透海水淡化，布置緊湊，大大縮小了體積。
文檔編號C02F103/08GK202576050SQ20122024065
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月24日 優(yōu)先權日2012年5月24日
發(fā)明者邵天寶, 王琪, 王生輝, 吳水波, 趙河立 申請人:國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所