专利名称：便携型海水淡化装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种便携型海水淡化装置。
背景技术：
如今，生活用淡水的来源主要是雨水、河流、湖泊和冰川融水等，而这一部分淡水占地球的水资源比重中很少。因此，海水淡化已成为当今的一个重要课题，主要的方法有电渗析、冷冻法、反渗透法、太阳能法、蒸馏(多级闪蒸、露点蒸发，压汽蒸馏)、以及纳米过滤等。其中，电渗析，蒸馏，反渗透法都达到了工业化规模的水平。目前，中东地区，如迪拜，沙特阿拉伯等国家，已经开始广泛利用海水来获得淡水，建造了许多大型的海水淡化工厂。海水淡化也已遍及全世界125个国家和地区，淡化水大约养活世界5%的人口。一座大型的海水淡化工厂，每天最多可以生产近百万吨淡水。淡化的成本也在不断降低，淡化得到的水甚至可以用于灌溉农田。另外，大部分现代化船舶上也配备有较大型的海水淡化装置，可见， 利用大型机器进行海水淡化技术已经趋于成熟。全世界货物运输的80%由海上船舶运输来完成，随着世界船队规模的不断壮大， 船舶数量也越来越多，海难事故也时有发生。然而，如果船舶发生海难事故，在船员弃船逃生等待救援时，常困于救生艇筏内或荒岛上，面对茫茫大海，淡水显得最为重要，而上述大型的海水淡化装置却无实际用处。例如，发生于1986年的“德堡”轮海难中三十一名船员， 最后只有两人幸存，遇难的船员中有三人虽然爬上了救生筏，可最后竟由于缺水而死亡，另外两人也是靠救生筏上仅有的少量淡水和一场及时雨才极其艰难地等到了救援。可想而知，如果救生艇筏上配有一种轻型可以淡化海水的小型装置，提供源源不断的饮用淡水，那么无疑会大大增加他们幸存的可能。所以，在船舶发生海难后，对被困于荒岛或救生艇筏上的人员来说，在食物和其他资源尚充足的情况下，能否寻得到足够淡水，往往是可否幸存、 并等到救援的关键因素之一。目前救生艇上虽备有可饮用的淡水，但量却十分有限，而且保质期较短，因此，救生艇上储备淡水的能力实际上不如储备食物的能力，往往食物还剩很多时，淡水已经用完。 且目前已有的一些制造淡水的小型装置中，或因效率极低，或因造价昂贵，使用困难且盐垢难以清除，均没有得到较为广泛的使用。
实用新型内容为了解决上述问题，本实用新型提供一种便携型海水淡化装置。本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案是，便携型海水淡化装置，包括一箱体，该箱体中设置有半导体制冷模块，半导体制冷模块将箱体分隔为蒸发室和凝结室，蒸发室和凝结室的顶部互通，箱体下部设置有进水口， 进水口通过过滤器与蒸发室连通，箱体上部设置有出水口，出水口与凝结室连通，箱体内还设置有为半导体制冷模块供电的锂聚合物电池。进一步，所述箱体上部设置有为锂聚合物电池充电的可折叠的太阳能充电板，太阳能充电板下部设置有充气囊。进一步，所述蒸发室内壁设置有海绵。本实用新型的有益效果是，该海水淡化装置利用太阳能等可再生能源作为电源， 利用半导体制冷模块和新型过滤材料进行海水淡化处理，其巧妙的结构使得该装置可自动漂浮在海面上，自动保持太阳能板始终向着太阳充电，自动提取并淡化海水，并能防止海浪环境的侵蚀破坏，能够快速清除经多次使用后产生的盐垢。
图1是本实用新型提出的便携型海水淡化装置的结构示意图；图2是水处理箱体的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示与具体实施例，进一步阐述本实用新型。如图1、图2所示，本实用新型提出的便携型海水淡化装置，包括箱体100，如图2， 箱体100内部采用铝合金制造，外壳使用塑料，由于重力缘故，会使整个装置较好的保持太阳能充电板向上的姿态，便于自动充电，该箱体100中设置有半导体制冷模块120，半导体制冷模块120将箱体100分隔为蒸发室110和凝结室130，蒸发室110和凝结室130的顶部互通，箱体100下部设置有进水口 111，进水口 111通过过滤器140与蒸发室110连通， 箱体100上部设置有出水口 131，出水口 131与凝结室130连通，海水自动从进水口 111流入，经过过滤后到达蒸发室110，箱体100内还设置有为半导体制冷模块120供电的锂聚合物电池，所述箱体100上部设置有为锂聚合物电池充电的可折叠的太阳能充电板200，可根据实际需要改变太阳能充电板的数目或面积，太阳能充电板200下部设置有充气囊210，充气前所占体积很小，而充气后可自动扶正整个装置，所述蒸发室110内壁设置有海绵。一般半导体制冷模块是一些饼干大小的方形扁片，一般通以9V 12V左右的直流电时即可明显地一面发热，一面变冷，且两面将会有可观的温差(可达60°C至130°C)，若将两片半导体制冷模块重叠(冷面贴热面)，效果将更好。而且每片制冷片所消耗的电池功率仅在25w左右。通电后，制冷面可在两秒内降到0°C以下(可使少量水瞬间结冰)，同时，因为发热面不仅有电热，还有从制冷面吸收来的大量热量，故发热面的效率将远大于100%。本装置用若干半导体制冷模块将容器分隔为蒸发室和凝结室，半导体制冷模块在蒸发室对经过过滤的海水加热，在凝结室冷凝壁进行制冷，可以大大加速海水的蒸发与蒸汽的凝洁速度。蒸发室的海水在半导体制冷模块的发热面被加热至沸腾或较高温，加快蒸发速度，蒸汽进入凝结室，凝结室的冷凝壁直接与半导体制冷模块的制冷面相连，这样水蒸气进入凝结室后就会迅速降温凝结，甚至凝华(结冰)。凝结和凝华放出的热量又被半导体制冷模块的冷面所吸收到热面进行加热蒸发室的海水，因此，这种方式显然优于以往“只加热，不制冷(而是靠长长的导管自然冷却)”耗能大、产效低的蒸馏方式。从而对于电池的能量就得到了非常充分的利用。在某种意义上可以解决海上不容易靠太阳能获取大量电能所带来的局限性。本装置内有锂聚合物电池，并设置了太阳能充电板进行充电。相比普通锂电池，锂聚合物电池有许多优点1.使用起来更加安全，即使短路也不会发生爆炸事故(而通常只是膨胀而已)；2.充电次数更多，自耗电系数更小，长时间存放仍然可保持大部分电能，方便救生艇内长期存放；3.质能比更小，可在更小的体积内包含更多的电能，比同容量钢壳锂电池轻 40% ；4.可以做得非常薄，每片锂聚合物电池的厚度甚至可以小于3毫米，减小整个装置体积；5.内阻小，目前国产聚合物电芯的内阻可以小于35πιΩ，输出功率更大；6.无毒，是一种环境友好型电池。电力耗尽后，可展开装置自带的太阳能充电板(完全展开后约1米长，0. 1米宽)。 通过巧妙的设计，无需人员操作，只需把装置随意扔向海面，并用绳将其固定(如将绳一端系在装置上，一端系在艇上)，装置即可自动翻转使太阳能板朝上，并自动完成过滤、烧水、 补充电能等工作，为人员节省体力消耗。依据以往蒸馏法淡化海水的经验，蒸馏装置内壁往往会出现盐垢，久而久之，影响装置的导热性能，甚至腐蚀装置而大大降低淡化效率，为此，本装置的蒸发室中加入海绵， 使大部分盐分附着在海绵内而非蒸发室的壁上，通过定期更换海绵来防止盐垢的过度积累 (装置内有一些备用海绵)。海绵还可起到增加海水的蒸发面积，稳固海水使其不易泼洒的良好作用。以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。
权利要求1.便携型海水淡化装置，其特征在于，包括一箱体，该箱体中设置有半导体制冷模块， 半导体制冷模块将箱体分隔为蒸发室和凝结室，蒸发室和凝结室的顶部互通，箱体下部设置有进水口，进水口通过过滤器与蒸发室连通，箱体上部设置有出水口，出水口与凝结室连通，箱体内还设置有为半导体制冷模块供电的锂聚合物电池。
2.根据权利要求1所述的便携型海水淡化装置，其特征在于，所述箱体上部设置有为锂聚合物电池充电的可折叠的太阳能充电板。
3.根据权利要求1所述的便携型海水淡化装置，其特征在于，所述蒸发室内壁设置有海绵。
4.根据权利要求2所述的便携型海水淡化装置，其特征在于，所述太阳能充电板下部设置有充气囊。
专利摘要便携型海水淡化装置，包括一箱体，该箱体中设置有半导体制冷模块，半导体制冷模块将箱体分隔为蒸发室和凝结室，蒸发室和凝结室的顶部互通，箱体下部设置有进水口，进水口通过过滤器与蒸发室连通，箱体上部设置有出水口，出水口与凝结室连通，箱体内还设置有为半导体制冷模块供电的锂聚合物电池。该海水淡化装置利用太阳能等可再生能源作为电源，利用半导体制冷模块和新型过滤材料进行海水淡化处理，其巧妙的结构使得该装置可自动漂浮在海面上，自动保持太阳能板始终向着太阳充电，自动提取并淡化海水，并能防止海浪环境的侵蚀破坏，能够快速清除经多次使用后产生的盐垢。
文档编号C02F1/14GK202016889SQ20112014595
公开日2011年10月26日 申请日期2011年5月10日 优先权日2011年5月10日
发明者关克平, 冯成, 邓熠琳 申请人:上海海事大学