專利名稱：野外飲用水凈化方法及便攜式野外飲用水凈化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適合野外應(yīng)用的飲用水凈化技術(shù)，尤其涉及一種便攜式野外飲用水凈化方法及裝置。
背景技術(shù)：
目前常用的飲用水凈化技術(shù)通常包括氯化物消毒、反滲透、離子交換法及等離子體處理四大類。加氯化物消毒技術(shù)雖然應(yīng)用最為廣泛，但由于會(huì)產(chǎn)生有致癌作用的有機(jī)氯衍生物，消毒效率不高，且處理后存在異味，凈化后的飲用水衛(wèi)生質(zhì)量差，不能有效解決野外用水的凈化問(wèn)題；反滲透技術(shù)所需濾芯需經(jīng)常更換，且由于需要加壓使用，流量小，效率低下，野外應(yīng)用不便；離子交換法需要通過(guò)陽(yáng)離子和陰離子交換樹(shù)脂來(lái)進(jìn)行凈化，除設(shè)備復(fù)雜性高、體積較大外，同樣需要在一定的壓力下工作，不利于野外應(yīng)用；等離子體雖然是一種比較理想的飲用水凈化處理新興技術(shù)，但由于其電力消耗相對(duì)較多，在考慮便攜條件的基礎(chǔ)上，目前常用的鉛酸電池及鋰電池均存在無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間工作及環(huán)境適應(yīng)性不強(qiáng)的問(wèn)題，無(wú)法在野外推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有的等離子體凈化水技術(shù)體積龐大、無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間工作以及環(huán)境適應(yīng)性不強(qiáng)的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種便攜式野外飲用水凈化裝置，其技術(shù)問(wèn)題解決方案如下一種野外飲用水凈化方法，其特殊之處在于包括以下步驟1將待凈化水進(jìn)行高速循環(huán)；2利用水循環(huán)所產(chǎn)生的負(fù)壓將等離子體吸入并與水待凈化水形成高速氣液混合射流。一種便攜式野外飲用水凈化裝置，其特殊之處在于包括電池、控制單元、等離子體發(fā)生單元、文丘里混合器、循環(huán)泵以及水槽，所述等離子體發(fā)生單元包括安裝板、設(shè)置在安裝板上的等離子發(fā)生片以及等離子放電腔，所述等離子放電腔固定在安裝板上且將等離子發(fā)生片罩于等離子放電腔內(nèi)，所述等離子發(fā)生片上設(shè)置有放電電極，所述等離子放電腔上設(shè)置有進(jìn)氣孔與出氣孔，所述文丘里混合器包括文丘里管道以及設(shè)置在文丘里管道上的喉道，所述控制單元用于控制等離子發(fā)生體單元以及循環(huán)泵的工作狀態(tài)，所述電池用于為等離子體發(fā)生單元及控制單元供電，所述等離子體發(fā)生單元的出氣口與文丘里管道的喉道連通，所述文丘里管道的出口與水槽連接，
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所述水槽通過(guò)循環(huán)泵與文丘里管道的入口連接。上述電池為鎂基電池。上述飲用水凈化裝置還包括設(shè)置在安裝板另一面的散熱器，所述散熱器為柵狀散熱器。上述文丘里管道的入口與等離子體發(fā)生單元的出氣孔之間設(shè)置有止逆閥。本發(fā)明所具有的優(yōu)點(diǎn)1、微型循環(huán)泵將水槽內(nèi)的水抽出通過(guò)文丘里管重新返回水槽，循環(huán)水在通過(guò)文丘里管道中的喉道時(shí)產(chǎn)生負(fù)壓，并將等離子體從等離子體發(fā)生單元吸入，等離子體在文丘里管道的出口處形成高速氣液混合射流，等離子體直接作用于需凈化的水，少量可溶于水中， 與水中有機(jī)物質(zhì)反應(yīng)生成二氧化碳和水，起到快速消毒、殺菌、脫色的作用，無(wú)二次污染；2、本發(fā)明的水槽可以是除橡膠之外任意形式的飲用水儲(chǔ)水器具，應(yīng)用時(shí)只需將文丘里管的出口和微型循環(huán)泵的吸水管置入水中即可，既避免本裝置因儲(chǔ)水槽增加的體積和重量，又方便易用。3、本發(fā)明通過(guò)單片機(jī)作為控制單元分別控制等離子體發(fā)生單元和循環(huán)水泵的工作時(shí)間和開(kāi)啟順序，操作使用簡(jiǎn)單。4、本發(fā)明的電池采用鎂基電池成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝置輕巧、適合野外隨身攜帶應(yīng)用。


圖1為本發(fā)明的飲用水凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明等離子體發(fā)生單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明等離子體發(fā)生單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明等離子發(fā)生單元的整體結(jié)構(gòu)示意圖；其中附圖標(biāo)記為1-鎂基電池，2-等離子發(fā)生單元，3-控制單元，6-止逆閥，7-文丘里混合器，8-循環(huán)泵，9-水槽，11-散熱器，12-等離子體發(fā)生片，13-放電電極，20-等離子體放電腔，21-進(jìn)氣孔，22-出氣孔，70-入口，71-文丘里管，72-喉道，73-出口。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明解決了在野外取用電困難的條件下采用等離子體技術(shù)進(jìn)行消毒的問(wèn)題，避免了加藥消毒異味過(guò)大及其它技術(shù)處理效率低下等問(wèn)題。如圖1所示，本發(fā)明主要由鎂基電池、控制單元、等離子體發(fā)生單元、文丘里混合器、循環(huán)泵及水槽六部分組成，循環(huán)泵為微型循環(huán)泵。鎂基電池主要為等離子體發(fā)生單元及微型循環(huán)泵正常工作提供滿足要求的電力； 控制單元用于控制便攜式野外用水凈化裝置內(nèi)各部件的開(kāi)關(guān)動(dòng)作及工作時(shí)序；文丘里混合器用于將等離子體進(jìn)行氣水混合；微型循環(huán)泵用于對(duì)所需處理的取用水進(jìn)行消毒過(guò)程循環(huán)，以進(jìn)行深度凈化。1.采用鎂基電源驅(qū)動(dòng)工作，并備有AC220V供電接口 ；2.等離子體發(fā)生單元采用氣腔式結(jié)構(gòu)(圖2)，由上(圖3)、下(圖4)兩部分組成下部為散熱器，散熱器的一側(cè)為平面，另一側(cè)為柵狀散熱片，沿面放電等離子體發(fā)生片被固定在平面一側(cè)；上部為帶進(jìn)、出氣口的等離子體放電腔；3.微型循環(huán)泵將水槽內(nèi)的水抽出通過(guò)文丘里管重新返回水槽，循環(huán)水在通過(guò)文丘里管喉道時(shí)產(chǎn)生負(fù)壓，并將等離子體從等離子體發(fā)生單元吸入，等離子體在文丘里管的出口處形成高速氣液混合射流，等離子體直接作用于需凈化的水，少量可溶于水中，與水中有機(jī)物質(zhì)反應(yīng)生成二氧化碳和水，起到快速消毒、殺菌、脫色的作用，無(wú)二次污染；4.本發(fā)明的水槽可以是除橡膠之外任意形式的飲用水儲(chǔ)水器具，應(yīng)用時(shí)只需將文丘里管的出口和微型循環(huán)泵的吸水管置入水中即可，既避免本裝置因儲(chǔ)水槽增加的體積和重量，又方便易用。5.本發(fā)明通過(guò)單片機(jī)主控制單元分別控制等離子體發(fā)生單元和循環(huán)水泵的工作時(shí)間和開(kāi)啟順序，操作使用簡(jiǎn)單。6.成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝置輕巧，適合野外隨身攜帶應(yīng)用。本發(fā)明采用交流直供和高性能鎂基特種電源技術(shù)驅(qū)動(dòng)低溫等離子體放電，利用等離子體對(duì)野外取用水進(jìn)行消毒、殺菌、脫色、除異味等處理，在較短時(shí)間即可使其達(dá)到飲用水的標(biāo)準(zhǔn)。高性能鎂基特種電源具有低溫適應(yīng)能力強(qiáng)、安全性能好、能量比高、可大功率放電等優(yōu)點(diǎn)。等離子體技術(shù)能夠快速、徹底的殺滅水中各種致病細(xì)菌和病毒，同時(shí)可以氧化或分解水中對(duì)人體有害的溶解性重金屬離子，消除水中有機(jī)微污染物及異味，脫色、除濁，使野外取用水在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到可飲用條件的便攜式飲用水凈化裝置。同體積的鎂基特種電源是鋰電池比能量的3倍，是鉛酸電池、鎘鎳電池的10倍以上，而且循環(huán)使用壽命長(zhǎng)，可在-60°C 80°C條件下正常啟動(dòng)并工作，與當(dāng)前廣泛使用的鋰電池相比，具有低溫適應(yīng)能力強(qiáng)、安全性能好、能量比高、可大功率放電、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，是目前儲(chǔ)能電池的新能源電池替代技術(shù)。特種鎂基電池與鉛蓄電池相比，電量大、重量輕、無(wú)污染、免維護(hù)；相同容量的特種鎂基電池成本僅相當(dāng)于鋰電池的65%，而其充放電能力可達(dá)到鋰電池的10倍以上，且電容量衰減率極低；與鋰電池相比，除了電量大、重量輕外，最重要的是解決了安全問(wèn)題，達(dá)到防爆標(biāo)準(zhǔn)，能在大電流放電情況下安全使用，完全能夠滿足等離子體水處理裝置的需要。采用沿面放電產(chǎn)生等離子體，利用等離子體高效廣譜殺菌、消毒、脫色、除異味的特性對(duì)野外取用水進(jìn)行消毒，使其短時(shí)間內(nèi)達(dá)到安全飲用的要求。
權(quán)利要求
1.一種野外飲用水凈化方法，其特征在于包括以下步驟 1將待凈化水進(jìn)行高速循環(huán)；2利用水循環(huán)所產(chǎn)生的負(fù)壓將等離子體吸入并與水待凈化水形成高速氣液混合射流。
2.一種便攜式野外飲用水凈化裝置，其特征在于包括電池、控制單元、等離子體發(fā)生單元、文丘里混合器、循環(huán)泵以及水槽，所述等離子體發(fā)生單元包括安裝板、設(shè)置在安裝板上的等離子發(fā)生片以及等離子放電腔，所述等離子放電腔固定在安裝板上且將等離子發(fā)生片罩于等離子放電腔內(nèi)，所述等離子發(fā)生片上設(shè)置有放電電極，所述等離子放電腔上設(shè)置有進(jìn)氣孔與出氣孔， 所述文丘里混合器包括文丘里管道以及設(shè)置在文丘里管道上的喉道， 所述控制單元用于控制等離子發(fā)生體單元以及循環(huán)泵的工作狀態(tài)，所述電池用于為等離子體發(fā)生單元及控制單元供電，所述等離子體發(fā)生單元的出氣口與文丘里管道的喉道連通，所述文丘里管道的出口與水槽連接，所述水槽通過(guò)循環(huán)泵與文丘里管道的入口連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式野外飲用水凈化裝，其特征在于所述電池為鎂基電池。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的便攜式野外飲用水凈化裝，其特征在于所述飲用水凈化裝置還包括設(shè)置在安裝板另一面的散熱器，所述散熱器為柵狀散熱器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的便攜式野外飲用水凈化裝，其特征在于所述文丘里管道的入口與等離子體發(fā)生單元的出氣孔之間設(shè)置有止逆閥。
全文摘要
本發(fā)明涉及便攜式野外飲用水凈化裝置，包括電池、控制單元、等離子體發(fā)生單元、文丘里混合器、循環(huán)泵以及水槽，等離子體發(fā)生單元包括安裝板、設(shè)置在安裝板上的等離子發(fā)生片以及等離子放電腔，等離子放電腔固定在安裝板上且將等離子發(fā)生片罩于等離子放電腔內(nèi)，等離子發(fā)生片上設(shè)置有放電電極，進(jìn)氣孔與出氣孔，文丘里混合器包括文丘里管道以及喉道，控制單元用于控制等離子發(fā)生體單元以及循環(huán)泵，等離子體發(fā)生單元的出氣口與文丘里管道的喉道連通，出口與水槽連接，水槽通過(guò)循環(huán)泵與入口連接。本發(fā)明解決了現(xiàn)有的等離子體凈化水技術(shù)體積龐大、無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間工作以及環(huán)境適應(yīng)性不強(qiáng)的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明方便易用。
文檔編號(hào)C02F1/62GK102557203SQ201010597390
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月20日
發(fā)明者劉歡, 劉福杰, 王浩靜, 王紅飛, 程璐, 范立東, 趙佑軍 申請(qǐng)人:西安航科等離子體科技有限公司