一种海水净化器的制作方法

本发明涉及海水净化技术领域，尤其涉及一种海水净化器。

背景技术：

水对人类生命至关重要，如果失水达10％～20％，就会危及生命。虽然地球上有2/3的面积被海洋覆盖，但是海水却是不能饮用的水。因为人体内的细胞壁是半透膜，喝了海水，体内液体会穿过细胞壁去稀释海水，会使细胞缺水死亡，导致人体虚脱甚至死亡。

在海上救援或者遇险时，非常需要能够实现海水净化的设备。基于反渗透膜的，通过反渗透从海水中分离出淡水的技术是现有应用非常广泛的技术。如图1所示，为反渗透技术的主要原理，其通过在渗透膜的一端施加超出海水渗透压的压力f后，水分子将从海水侧反向通过渗透膜进入到淡水侧，盐分子则被滞留在另一侧，通常的反渗透海水淡化装置所需操作压力高达5.6–7.0mpa(56–70个大气压)。

为了满足手动使用的需要，海水净化设备应当是具有较低功耗和较高过滤效率的小型，便于携带的便携式设备。但现有的反渗透设备功耗较高，体积也无法满足使用需求。

因此，现有技术还有待发展。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种海水净化器，旨在解决现有技术中海水净化器体积较大，功耗较高的问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种海水净化器，其中，包括：提供压力的高压泵组件；所述高压泵组件外壳上设置有淡水出口、浓缩海水出口以及海水入口；与所述高压泵组件连接的渗透膜组件；以及驱动所述高压泵组件的驱动机构；

所述高压泵组件具有至少一个能量回収阀组件，所述能量回収阀组件与所述浓缩海水出口连接，回収大部分压力以驱动所述高压泵组件。

所述的海水净化器，其中，所述高压泵组件包括泵前体、泵后体以及泵盖；所述淡水出口、浓缩海水出口以及海水入口设置在所述泵盖上；所述泵前体的底部设置有三个通孔，分别为进口、浓缩水出口以及淡水出口，由一孔板固定，与所述渗透膜组件连接。

所述的海水净化器，其中，所述泵后体内设置有活塞，所述活塞将所述泵后体划分为止回阀侧的抽吸室以及活塞杆侧的驱动室；所述能量回収阀组件于所述抽吸室连通，提供回收的大部分压力以驱动所述活塞。

所述的海水净化器，其中，所述能量回収阀组件为设置在泵盖上的滑阀；所述滑阀包括滑阀缸体、滑梭以及阀帽组成；所述滑阀缸体横向截面设置有三个通孔；其中一个通孔为中央孔，与所述驱动室通过管路连通；所述滑梭在所述滑阀缸体内往复移动。

所述的海水净化器，其中，所述海水净化器还包括安全阀；

所述安全阀设置在所述所述泵盖上，由阀芯、弹簧以及调节螺帽组成；所述阀芯套设在所述弹簧上，在所述调节螺帽的控制下，调整阀芯的形成。

所述的海水净化器，其中，所述渗透膜组件包括：层叠设置的反渗透膜元件、盐水管以及膜壳；

所述反渗透膜元件设置在所述外壳内，所述盐水管从所述膜壳中延伸，与所述高压泵组件连接；所述膜壳与所述高压泵组件的泵后体螺纹连接。

所述的海水净化器，其中，所述膜壳底部还设置有清洗孔；所述清洗孔由螺纹闷头封闭。

所述驱动组件为手动驱动组件，包括支座、连杆以及手柄；

所述支座为设置在泵盖上的支点，所述连杆的另一端与活塞杆通过销轴连接，在所述手柄的驱动下带动活塞往复运动。

有益效果：本发明提供的海水净化器，通过设置能量回収阀装置，将浓缩海水的大部分压力能够重新被回収利用，驱动高压泵组件的运行，从而有效的降低了整个海水净化器的功耗，可以在具有较小体积的情况下，单位时间产出足够使用的淡水(每分钟80ml)。并且，更重要的是，由于设置能量回收阀装置，使得妇女、儿童、体弱的人群以及海难落水体力透支的人员可以轻松使用。

附图说明

图1为现有技术的反渗透系统的原理示意图；

图2为现有的海水净化器的功能框图；

图3为本发明具体实施例提供的海水净化器的功能框图；

图4为本发明具体实施例提供的海水净化器的结构示意图；

图5为本发明具体实施例提供的手动驱动机构的结构示意图；

图6为本发明另一具体实施例提供的海水净化器的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供一种海水净化器。为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图2所示，为惯常使用的反渗透系统的结构框图。在常用的反渗透系统中，包括高压泵100、海水入口101、浓缩海水出口102、淡水出口103以及减压阀104等组成。其中，高压泵提供压力，令海水中的水分子反向通过渗透膜。浓缩海水经过减压阀减压后，排放到装置外。

在一些实施例中，可以利用减压阀减压过程的释放的压力，从而更好的驱动高压泵，具有较低的功耗和较高的工作效率。如图2所示，为本发明实施例提供的海水净化器。

如图3所示，该海水净化器包括：提供压力的高压泵组件210，与所述高压泵组件连接的渗透膜组件220以及驱动所述高压泵组件的驱动机构230。

所述高压泵组件210上设置有淡水出口211、浓缩海水出口212以及海水入口213。所述高压泵组件210具有至少一个能量回収阀组件300。

所述能量回収阀组件300与所述浓缩海水出口连接，回収大分压力以驱动所述高压泵组件。具体回収压力的方式可以是通过将减压释放的压力重新归入闭合系统(高压泵内)中，为整个闭合系统的加压提供大部分的能量。

所述驱动机构230具体可以是任何合适类型的，用于驱动高压泵组件的电动或者手动驱动装置，例如由电机驱动的推杆。

通过能量回収阀的设置，可以将高压的浓缩海水提供到活塞的背面，例如高压浓缩海水中的压力驱动高压泵组件。通过这样的方式，能够将原来通过减压阀释放的能量重新用于对高压泵组件内的海水的加压，很好的提高了海水净化器的工作效率，降低功耗。

具体的，图4为本发明实施例提供的海水净化器的具体结构示意图。如图4所示，在该实施例中，所述高压泵组件210包括泵前体214、泵后体215以及泵盖216。

所述淡水出口211、浓缩海水出口212以及海水入口213设置在所述泵盖216上。所述泵前体214的底部设置有三个通孔，分别为进口、浓缩水出口以及淡水出口，由一孔板固定，与所述渗透膜组件220连接。

在一些实施例中，所述泵后体215内设置有活塞216(由活塞塞体以及活塞杆组成)。所述活塞将所述泵后体划分为止回阀侧的抽吸室a以及活塞杆侧的驱动室b。所述能量回収阀组件300于所述抽吸室a连通，提供回收的大部分压力以驱动所述活塞。

具体的，所述能量回収阀组件可以为设置在泵盖上的滑阀300。所述滑阀300包括：滑阀缸体310、滑梭320以及阀帽330组成。

如图3所示，所述滑阀缸体310横向截面设置有三个通孔，其中一个通孔为中央孔311，与所述驱动室b通过管路连通。所述滑梭在所述滑阀缸体内往复移动，从而将回收的大部分浓缩海水的压力提供到活塞塞体的背侧面。

在一些实施例中，可能因各种因素，影响根据膜组件的使用，发生膜堵塞的情况。为了避免因渗透膜堵塞导致装置内部压力过高引发安全事故，如图1所示，较佳的是，所述海水净化器还可以包括安全阀400。

所述安全阀400设置在所述所述泵盖上，由阀芯410、弹簧420以及调节螺帽430组成。所述阀芯套设在所述弹簧上，在所述调节螺帽的控制下，调整阀芯的形成。

在本发明实施例提供的海水净化器中，是基于反渗透的原理实现的。为了具体的实现海水的净化，如图1所示，所述渗透膜组件220具体可以包括：层叠设置的反渗透膜元件211、盐水管212以及膜壳213。

所述反渗透膜元件211设置在所述膜壳213内，所述盐水管212从所述膜壳中延伸，与所述高压泵组件连接。所述膜壳213与所述高压泵组件的泵后体螺纹连接。

较佳的是，为了尽可能的延长膜组件的使用时间，所述膜壳底部还可以设置有清洗孔215。在不使用时，所述清洗孔可以由螺纹闷头封闭。而在需要进行低压清洗时，可以打开该螺纹闷头，然后接上软管循环运行。

在一些实施例中，所述驱动组件选用为手动驱动组件。如图5所示，该驱动机构230包括：支座231、连杆232以及手柄233。

其中，所述支座231为设置在泵盖上的支点，可以固定在泵的连接螺栓上。所述连杆232的另一端与活塞杆通过销轴连接，在所述手柄233的驱动下，可以带动活塞往复运动，从而对海水施加压力。

在实际操作过程中，如图6所示，在驱动组件的(如电动机构或手动机构)驱动下，活塞开始运动。海水从海水入口进入。

当活塞往回吸时，泵后体的进口阀18打开，排出阀19关闭，海水进入吸入室b。而当活塞往前推时，进口阀18关闭，排出阀19打开，海水通过渗透膜组件的海水进口213进入，然后流经层叠设置的渗透膜211后，再沿着盐水管路212返回到腔体内。

可以理解的是，当海水净化器中的上述管路充满海水并达到一定压力时，只要克服滑梭两端的压差，就可以令滑梭就会很轻易的滑到底部。因此，海水可以从腔体流经中央孔311并经过连接管道24到达活塞驱动室a。

通过设置该连接管道24，可以令上述闭合系统中活塞两侧的压力基本达到相等。因此，驱动组件只需要克服活塞杆截面积与系统压强之积的力和摩擦力就可以轻松推动活塞运动，相当于把原本浪费掉的一部分能量得以重新利用(浓缩海水的减压过程中释放的压力能量)。

另外，当活塞往回吸时，由于排除阀19关闭，吸入室b的压力迅速降低并小于大气压力，而此时腔体与连通管道24相通，并且存在有一定的压力。

这样的，滑梭又会由于两端压差在克服摩擦力后回到顶部，然后设置在滑阀缸体侧壁的通孔与另一连通管道25相通。从而令驱动室a里的浓缩水通过浓缩水出口，向外排放。

由于滑梭的截面积与活塞的截面积相比，远小于活塞的截面积。因此，活塞很小的运动也会带动滑梭发生很大运动。这样的，每当活塞开始进行反向运动时，滑梭就会很迅速的发生滑动。

如此，随着活塞的每次往复运动，等于活塞杆截面位移的那部分容积被加入到闭合系统里。整个闭合系统内的压力会持续建立下去，直到压力超过反渗透膜的海水渗透压力。然后，淡水透过膜而集中到淡水管路，从淡水出水口212流出装置。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及本发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。