一种低能耗纯水机的制作方法

【技术领域】

本发明涉及一种纯水机，具体涉及一种低能耗纯水机。

背景技术：

市场上纯水机大致分为两类，一类是过滤式，一类是蒸馏式。蒸馏式的纯水机一般是通过水与发热器直接接触来产生蒸汽，备受水垢困扰，维护极不方便，但水质名副其实，能达到真正的“纯净”级别，所以仅仅限于实验室使用。

传统的蒸馏式纯水机相对于过滤式纯水机，也有功耗过大的问题。

本发明是为社会大众提供一种真正“纯净”的低功耗的纯水机。

技术实现要素：

本发明目的是克服了现有技术的不足，提供一种简单实用，节能高效的低能耗纯水机。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种低能耗纯水机，其特征在于：包括依次连接相通的：

高能气流发生装置，其上设有进风口，所述高能气流发生装置内设有加热空气的加热装置；

雾化混合装置，包括进气室和雾化室，所述进气室和雾化室之间设有一段缩窄的气流通道，所述雾化混合装置上设有进水口，所述进水口与所述气流通道连通；

膨胀汽化装置,其上设有一个与所述雾化室连通的汽化室，所述汽化室的体积大于所述雾化室的体积；

换热装置，其内设有一个与所述汽化室连通的换热腔，所述换热腔内设有换热管，所述换热管一端伸出于换热腔外并与雾化混合装置的进水口连通，另一端外接自来水，所述换热腔还设有换热腔出口。

如上所述的低能耗纯水机，其特征在于所述进风口和换热腔出口之间还连接有至少一个余热回收装置，所述余热回收装置内设有热交换室，所述热交换室内设有两端管口均伸出于热交换室的热交换管，所述热交换室上设有空气入口和空气出口，所述空气出口与进风口连通，所述热交换管与换热装置的换热腔出口连通。

如上所述的低能耗纯水机，其特征在于所述膨胀汽化装置下端还连接有重力排污装置，所述重力排污装置包括筒体，所述筒体设有排污口和气压平衡口，所述筒体内设有复位弹簧和套设在所述复位弹簧上的活塞，所述活塞包括上腔室和下腔室，所述复位弹簧伸入下腔室中，所述上腔室的侧壁设有通孔，所述下腔室的侧壁设有通槽，所述通孔和通槽在活塞的行程过程中能够分别与所述排污口和气压平衡口相通。

如上所述的低能耗纯水机，其特征在于所述活塞外周设有密封圈。

如上所述的低能耗纯水机，其特征在于所述加热装置为管道式加热器。

如上所述的低能耗纯水机，其特征在于所述进水口还连接有储水罐。

如上所述的低能耗纯水机，其特征在于所述进气室靠近气流通道的部分腔室呈锥形。

如上所述的低能耗纯水机，其特征在于所述雾化室和膨胀汽化装置通过长管连接。

如上所述的低能耗纯水机，其特征在于所述长管为直管、螺旋管或者盘管。

如上所述的低能耗纯水机，其特征在于所述汽化室呈球形。

与现有技术相比，本发明有如下优点：

1.本发明所述的低能耗纯水机通过加热空气形成高温气流并与水混合雾化，并膨胀汽化最终冷凝为纯水，完美解决了蒸馏式纯水机加热装置容易产生水垢的问题，使得该低能耗纯水机便于维护，使用寿命得以延长；

2.本发明所述的低能耗纯水机经过换热和余热回收，本发明实际消耗的能量仅仅局限于风机的功耗和这个装置的热辐射损耗，这个能量相对于水的汽化热，简直可以忽略不计，整体上看整个纯水机的能耗接近于蒸馏式纯水机的水平；

3.本发明所述的重力排污装置通过活塞的升降来控制活塞上的通孔与排污孔的连通，而通过设在下腔室的气压平衡口平衡活塞的上下两腔室的气压，这样使得上腔室可以在复位弹簧支撑下根据污水自身重力实现自动排污，该装置结构简单，实用可靠。

【附图说明】

图1是本发明所述的低能耗纯水机的立体图；

图2是本发明所述的低能耗纯水机的爆炸图；

图3是本发明所述的高能气流发生装置的局部剖视图；

图4是本发明所述的雾化混合装置的剖视图；

图5是本发明所述的膨胀汽化装置的局部剖视图；

图6是本发明所述的冷凝装置或热回收装置的局部剖视图；

图7是本发明所述的重力排污装置的立体图；

图8是本发明所述的重力排污装置的爆炸图；

图9是本发明所述的重力排污装置的剖视图；

图10是本发明所述的活塞的立体图。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明的实施方式作详细说明：

如图1至6所示，本发明所述的一种低能耗纯水机，包括依次连接相通的：高能气流发生装置1，其上设有进风口11，所述高能气流发生装置1内设有加热空气的加热装置12；

雾化混合装置2，包括进气室21和雾化室23，所述进气室21和雾化室23之间设有一段缩窄的气流通道22，所述雾化混合装置2上设有进水口24，所述进水口24与所述气流通道22连通；

膨胀汽化装置3,其上设有一个与所述雾化室23连通的汽化室30，所述汽化室30的体积大于所述雾化室23的体积；

换热装置4，其内设有一个与所述汽化室30连通的换热腔40，所述换热腔40内设有换热管41，所述换热管41一端伸出于换热腔40外并与雾化混合装置2的进水口24连通，另一端外接自来水，所述换热腔40还设有换热腔出口402。本发明所述的低能耗纯水机通过加热空气形成高温气流并与水混合雾化，并膨胀汽化最终冷凝为纯水，完美解决了蒸馏式纯水机加热装置容易产生水垢的问题，使得该低能耗纯水机便于维护，使用寿命得以延长

具体的，所述高能气流发生装置1设有出风口13，设在高能气流发生装置1内的加热装置12为管道式加热器，其上缠绕有电热丝，电热丝周边设有换热通道，空气经进风口11进入高能气流发生装置1内腔，经电热丝加热从而形成高温气流并从出风口13排出。

所述雾化混合装置2的气流通道22与进水通道呈t型分布，高温气流进入气流通道22后，流速大，压强小，根据伯努利原理，水通过进水口24被吸入气流通道22与高温气流混合并在雾化室23最终形成水雾。另外，为了产生更多水蒸气，该气流通道22可以设置多个。所述进气室21靠近气流通道22的部分腔室呈锥形，这样设计的目的在于使得空气经锥形腔室进入气流通道后可以进一步被提速。

所述膨胀汽化装置3的汽化室30呈球形，也可以是柱形等，其体积约是用于汽化的水的体积的1600倍，球形内腔有利于水雾的汽化以及不能汽化的杂质在底部沉积。汽化室30上设有进汽口31、主出汽口32和次出汽口33，该汽化室30下端还设有污水出口34，所述进汽口31与连接在雾化混合装置2上，水雾经进汽口31进入后在汽化室30体积迅速膨胀并形成水蒸气。

所述换热装置4的换热腔40上设有换热腔入口401，该换热腔入口401连接膨胀汽化装置3的主出汽口32，换热管41设有入水口411和出水口412，所述入水口411用于外接自来水管，所述出水口412则连通雾化混合装置2的进水口24，进一步地，为便于进水口24的蓄水，在所述进水口24上还连接有储水罐25，所述出水口412通过管道连接在储水罐25上。该换热装置将蒸汽冷凝时释放的部分汽化热用来给进入进水口的自来水升温预热，完成第一次余热回收(热交换)。

所述高能气流发生装置1的进风口11和换热装置4的换热腔出口402之间连接有至少一个余热回收装置5，本发明为便于表述，以连接一个为例。该余热回收装置5本质上也是一个换热器，其作用也是热交换，本技术方案所采用的余热回收装置5和换热装置4结构上相同，只是在管路的连接上有所不同。所述余热回收装置5内设有热交换室50，所述热交换室50内设有两端管口均伸出于热交换室50的热交换管51，所述热交换室50上设有空气入口501和空气出口502，所述空气入口501上可以连接风机或空气压缩机等用于供气的装置，所述空气出口502与进风口11连通，所述热交换管51设有入水口511和出水口512，所述入水口511与换热腔出口402连通，所述出水口512最终流出该纯水机制得的纯水。通过该余热回收装置5即第二个换热装置，可以将处于临界状态的水汽混合物与空气进行热交换，实现第二次余热回收(热交换)。根据整个装置的工作状态，还可以进行多次余热回收(比如增加几个换热装置)，直至水蒸气完全冷凝成室温下的纯净水。

所述膨胀汽化装置3的污水出口34上还可以连接有重力排污装置6，所述重力排污装置6包括筒体60，所述筒体60设有排污口61和气压平衡口62，所述筒体60内设有复位弹簧63和套设在所述复位弹簧63上的活塞64，所述活塞64包括上腔室641和下腔室642，所述复位弹簧63伸入下腔室642中，所述上腔室641的侧壁设有通孔643，所述下腔室642的侧壁设有通槽644，所述通孔643和通槽644在活塞64的行程过程中能够分别与所述排污口61和气压平衡口62相通，所述气压平衡口62则连通膨胀汽化装置3的次出汽口33。

具体的，该活塞64通过复位弹簧63的支撑可以在筒体60内上下活动，其上腔室641用于积装污水，随着污水的积累使得活塞63往下压，直至通孔643与排污口61连通，此时污水排出。而通槽644与气压平衡口62的连通可以平衡上腔室641和下腔室642的气压以排除压差，确保复位弹簧63只随着污水重量的增加而逐渐下降。

所述活塞64外周设有密封圈65，该密封圈65至少为1个，位置设在所述通槽644的上侧；还可以为2个，分别设在所述通孔643的两侧，即上腔室641和下腔室642的外周各一个，其目的在于防止污水污染气压平衡口12。

所述雾化室23和汽化室30通过长管连接，该长管为可以是直管、螺旋管，盘管等类似结构(图中未出示)，其目的在于使经过雾化的水在该长管内可以更充分地吸收高温气流的热量以便在汽化室30内充分汽化。

本发明的工作原理如下：

空气经高能气流发生装置1加热形成高温气流，进入雾化混合装置2后经气流通道吸水雾化，同时水雾吸收高温气流的热量后形成高温水雾，随后进入膨胀汽化装置3，高温水雾在汽化室30内由于体积突然膨胀，压强下降，水雾充分吸收气流的热量迅速汽化形成水蒸气，而不能蒸发的杂质则沉积在汽化室30下端并通过重力排污装置6自动排出，随后水蒸气进入换热装置4，在换热装置4的热交换作用下水蒸气凝结得到高温的水汽混合物而与此同时进入雾化混合装置2的自来水则提升了水温，然后高温的水汽混合物再通过余热回收装置5的热交换作用下进一步降温得到低温纯水而与此同时进入高能气流发生装置1的空气则利用余热得到升温，通过这两个温差最大的环节进行热交换以实现换热效率的最大化，可以极大减少热流失。整体上看本纯水机的能耗仅仅局限于风机的功耗和这个装置的热辐射损耗，这个能量相对于水的汽化热，简直可以忽略不计。

本发明通过加热空气形成高温气流并与水混合雾化，并膨胀汽化最终换热冷却为纯水，完美解决了蒸馏式纯水机加热装置容易产生水垢的问题，使得该低能耗纯水机便于维护，使用寿命得以延长；而通过换热装置提升进入进水口的自来水热能从而可以提升高温水雾的热能，采用余热回收装置(另一个换热装置)提升进风口的空气热能从而减少了加热装置的能耗，其整体上降低整个纯水机的能耗；再采用重力排污装置则实现该纯水机的自动排污，其结构简单，实用可靠。