申请日2017.12.25
公开(公告)日2018.06.05
IPC分类号C02F9/08
摘要
本发明属于水、废水或污水的多级处理领域，提供了一种安装迅速、便于移动、能源清洁的便携式户外水处理设备，包括水处理部件和装载有水处理部件的箱体，箱体包括开有主腔槽的主箱和开有辅腔槽的辅箱，水处理部件包括蓄电池、水管、水泵、预过滤处理器、反渗透膜处理器和UV杀菌器，其中原水管、废水管和清水管均放置在辅腔槽内，中间水管、水泵、蓄电池、预过滤处理器、反渗透膜处理器、UV杀菌器和内显示器均放置在主腔槽内且通过在主腔槽内位置固定，主箱底壁的外侧两端开设有凹槽，凹槽内安装有行走机构,行走机构包括两端与凹槽固定的轮轴和套接在轮轴上的可旋转的滚轮。
权利要求书
1.便携式户外水处理设备，包括箱体和水处理部件，所述水处理部件包括水管、水泵、预过滤处理器、反渗透膜处理器和UV杀菌器，所述水管包括原水管、中间水管、废水管和清水管，废水管包括预过滤废水管、反渗透废水管和总废水管;其特征在于：水处理部件还包括蓄电池，所述蓄电池可通过电源充电，并给水泵、预过滤处理器、反渗透膜处理器和UV杀菌器供电;所述箱体包括主箱和辅箱，辅箱能够围绕主箱转动;
所述主箱开有主腔槽，所述辅箱开有辅腔槽，所述主箱与辅箱贴合时，主腔槽与辅腔槽拼合构成箱体的腔体，所述水处理部件放置在腔体中，辅腔槽用于放置原水管、总废水管和清水管;主腔槽用于放置中间水管、水泵、蓄电池、预过滤处理器、反渗透膜处理器、UV杀菌器和内显示器且水泵、蓄电池、预过滤处理器、反渗透膜处理器、UV杀菌器和内显示器均与主腔槽位置固定;预过滤废水管能够与预过滤处理器的废水口连通，反渗透废水管能够与反渗透的废水口连通，而预过滤废水管和反渗透废水管均能够与总废水管连通;总废水管、清水管和原水管均有一端能够伸出箱体外;
主箱包括主箱底壁，主箱底壁的外壁两端开设有凹槽，凹槽内安装有行走机构,所述行走机构包括轮轴、轴承、固定轴和可旋转的滚轮，所述滚轮套接在轮轴上，所述轴承固设在凹槽内，所述固定轴套接所述轴承，所述固定轴的侧壁上设有轮轴通孔，所述轮轴通孔内设置所述轮轴。
2.根据权利要求1所述的便携式户外水处理设备，其特征在于：所述主箱底壁还设置有滚轮发电机构，所述滚轮发电机构包括固定杆、外管、内管、线圈、从动轮和磁石;所述固定杆与固定轴固接，固定杆与轮轴平行且位于轮轴的上方，固定杆上套接外管，外管与固定杆位置固定，所述内管套接在固定杆上，所述内管在固定杆上可旋转，所述内管上套接有位于外管内的线圈，所述磁石设置在外管的侧壁上，所述线圈可导电，所述线圈与所述蓄电池电连接;所述内管上套接从动轮，所述轮轴上套接有主动轮，所述主动轮与所述从动轮啮合，所述从动轮在内管上位置固定，所述主动轮在轮轴上位置固定。
3.根据权利要求1所述的便携式户外水处理设备，其特征在于：辅箱的辅箱前壁设有太阳能电池板，所述太阳能电池板与蓄电池电连接。
4.根据权利要求3所述的便携式户外水处理设备，其特征在于：所述辅箱前壁还设有外显示器，所述外显示器用于显示太阳能电池板的电量。
5.根据权利要求1所述的便携式户外水处理设备，其特征在于：主箱的主箱后壁设有拉杆机构，所述拉杆机构包括固定板，固定板固定在主箱底壁上，固定板上设置有垂直于主箱底壁的拉轴，拉轴上套接有拉杆，拉杆下部设置有挡块，挡块设置在拉杆内壁，挡块与拉轴贴合，拉轴的顶端设置有限位块，限位块套接在拉轴外，所述限位块能够与所述挡块相抵。
6.根据权利要求1所述的便携式户外水处理设备，其特征在于：所述主箱的侧壁上设置有清水通孔、废水通孔和入水通孔，所述清水通孔用来便于清水管的插入，所述废水通孔用来便于废水管的插入，所述入水通孔用来便于原水管的插入。
7.根据权利要求6所述的便携式户外水处理设备，其特征在于：所述主箱顶壁还设有清水盖板，清水盖板与主箱顶壁铰接且清水盖板可旋转打开清水通孔，所述主箱右壁设有废水盖板，废水盖板与主箱右壁铰接且废水盖板可旋转打开废水通孔，所述主箱左设有入水盖板，入水盖板与主箱左壁铰接且入水盖板可旋转打开入水通孔。
8.根据权利要求1所述的便携式户外水处理设备，其特征在于：所述水处理部件还包括内显示器，所述内显示器包括显示屏和用于采集水泵入水口的原水和UV杀菌器的清水管中的清水的数据的传感器构件，所述传感器构件设置在水泵入水口和UV杀菌器的出口处，所述传感器构件将采集到的数据发送到内显示器，所述内显示器将接收到的数据显示在显示屏上。
说明书
便携式户外水处理设备
技术领域
本发明属于水、废水或污水的多级处理领域，具体涉及便携式户外水处理设备。
背景技术
水处理设备就是通过各种物理的、化学的手段，去除水中一些对生产、生活中的有害的物质,对水做过滤净化处理的设备。
活性炭是无定型碳(形状可以是粉末状、块状、颗粒状、蜂窝状等)，具有独特的吸附表面结构特性和表面化学性能，含有大量微孔，具有巨大无比的表面积，不仅能够有效地去除大多数有机污染物和无机物，还能去除一些有毒的重金属物质;活性炭是一种性能优良的吸附剂，活性炭的机械强度高，耐酸、耐碱和耐热，不溶于水，因此能够用来对水质进行预处理。
反渗透膜是一种模拟生物半透膜制成的、具有一定特性的人工半透膜，是反渗透技术的核心构件，反渗透膜的工作原理为：在高于溶液渗透压的作用下，依据其他物质不能通过反渗透膜而将持有这些物质和水分离开来。反渗透膜拥有耗能低、工艺简单、操作简便等优点，且反渗透膜的制膜原料来源容易，加工简单，被普遍用于水处理过滤。
UV杀菌器又称为紫外线UV杀菌器。紫外线是指波长为100nm-400nm的电磁波，根据波长的不同，紫外线分为近紫外线(UVA)，远紫外线(UVB)和超短紫外线(UVC)，其中超短紫外线(UVC)的波长范围为200nm-280nm，而波长范围在240nm-270nm的超短紫外线(UVC)又具有破坏细胞和病毒的DNA和RNA的作用，能够使得微生物迅速死亡，波长为254nm的超短紫外线(UVC)的杀菌消毒效果最好。
传统水处理设备一般为固定安装，拆卸难度大，占地面积大，水资源回收率低，且水质适应性差。
针对这一问题，中国专利CN105060585B提供了一种便携式饮用水处理设备，包括依次相连的原水袋、超滤处理系统、反渗透膜处理系统、紫外消毒处理系统和产水袋;通过模块化设计，将水处理设备根据分为原水袋模块、超滤处理模块、反渗透膜处理模块、紫外消毒处理模块和产水模块，每个模块的重量小于等于50kg，保证能够单人输送;在不接外界电源时，便携式饮用水处理设备配有汽、柴油发电设备，确保在野外条件下运行。
上述方案存在以下问题：1)便携式饮用水处理设备被分为若干模块，在需要紧急使用时，还需要将所有模块拼合起来，然后插入对应管道，从而完成饮用水处理设备的安装，安装时间长;2)便携式饮用水处理设备在移动时，需要将整个设备拆分成若干模块，然后使用额外的交通工具进行搬运迁移，搬运不便;3)便携式饮用水处理设备在户外时，只能通过汽、柴油发电机，使用的燃料为汽、柴油，不仅增加了额外的消耗，而且采用汽、柴油发电产生严重污染，能源并不环保。
发明内容
本发明提供了一种安装迅速、便于移动、能源清洁的便携式户外水处理设备。
本发明提供基础方案是：便携式户外水处理设备，包括箱体和水处理部件，所述水处理部件包括水管、水泵、预过滤处理器、反渗透膜处理器和UV杀菌器，所述水管包括原水管、中间水管、废水管和清水管，废水管包括预过滤废水管、反渗透废水管和总废水管;水处理部件还包括蓄电池，所述蓄电池可通过电源充电，并给水泵、预过滤处理器、反渗透膜处理器和UV杀菌器供电;所述箱体包括主箱和辅箱，辅箱能够围绕主箱转动;
所述主箱开有主腔槽，所述辅箱开有辅腔槽，所述主箱与辅箱贴合时，主腔槽与辅腔槽拼合构成箱体的腔体，所述水处理部件放置在腔体中，辅腔槽用于放置原水管、总废水管和清水管;主腔槽用于放置中间水管、水泵、蓄电池、预过滤处理器、反渗透膜处理器、UV杀菌器和内显示器且水泵、蓄电池、预过滤处理器、反渗透膜处理器、UV杀菌器和内显示器均与主腔槽位置固定;预过滤废水管能够与预过滤处理器的废水口连通，反渗透废水管能够与反渗透的废水口连通，而预过滤废水管和反渗透废水管均能够与总废水管连通;总废水管、清水管和原水管均有一端能够伸出箱体外;
主箱包括主箱底壁，主箱底壁的外壁两端开设有凹槽，凹槽内安装有行走机构,所述行走机构包括轮轴、轴承、固定轴和可旋转的滚轮，所述滚轮套接在轮轴上，所述轴承固设在凹槽内，所述固定轴套接所述轴承，所述固定轴的侧壁上设有轮轴通孔，所述轮轴通孔内设置所述轮轴。
基础方案的原理为：箱体是用来装载本方案的水处理部件的，箱体分为主箱和辅助箱，辅箱能够围绕主箱转动，因此本方案中箱体是可以打开的;
本方案中，辅箱开有辅箱槽，主箱开有主箱槽，当主箱和辅箱贴合时，即箱体关闭时，辅箱槽与主箱槽拼合成箱体的腔体，而腔体用来盛放有各种水处理部件，因此打开箱体，便于将腔体中盛放的水处理部件取出，本方案中的水处理部件包括水管、水泵、蓄电池、预过滤处理器、反渗透膜处理器和UV杀菌器;
水管包括原水管、中间水管、废水管和清水管，原水管中流通的水流为未处理的水流，中间水管用于将水泵出水口与预过滤处理器入水口相连、预过滤处理器出水口与反渗透膜处理器入水口相连以及反渗透膜处理器出水口与UV杀菌器入水口相连;
放置在主腔槽中的水泵用来提供水流动的动力，通过原水管抽取原水，并将原水管内的水流加速，运送到预过滤处理器的入水口;蓄电池是用来储存和提供电能的，本方案中的蓄电池通过电源线与电源连接，进行充电，存储电能，而充电完成后，即便没有外接电源(如在户外情况下)，蓄电池可以向水泵、预过滤处理器、反渗透膜处理器和UV杀菌器提供电能;预过滤处理器是用来对水中的残渣、大颗粒物质、重金属物质等进行过滤的，对原水进行初步过滤减少后续反渗透膜处理器的工作压力;反渗透膜处理器利用反渗透技术，使用反渗透膜对经过预过滤处理器的水中的物质进行进一步的过滤处理;而UV杀菌器又称为紫外线UV杀菌器，破坏菌体病毒的DNA和RNA，从而对水进行杀菌消毒处理;本方案中的中间水管、蓄电池、水泵、预处理过滤器、反渗透膜处理器和UV杀菌器均安置在主箱的主腔槽内，且位置固定(如用螺栓固定在主腔槽的槽底)，因此本方案中的大部分水处理部件均位置固定，所以本方案的便携式户外水处理设备使用时仅需旋转辅箱，打开箱体，把位于辅腔槽内的原水管、废水管和清水管取出，将原水管插入水泵的入水口，清水管插入UV杀菌器的出水口，废水管包括预过滤废水管、反渗透废水管和总废水管，预过滤废水管与预过滤处理器的废水口连通，反渗透废水管与反渗透的废水口连通，而预过滤废水管和反渗透废水管均与总废水管连通，从而使得预过滤废水管和反渗透废水管中的废水均流向总废水管，在本方案中总废水管、清水管和原水管均有一端伸出箱体外，从而完成整个水处理设备的组装，因此本方案的便携式户外水处理设备使用时组装迅速便捷;
而本方案中的箱体，在主箱底壁的外侧两端开设有凹槽，凹槽内安装有行走机构，行走机构是用来保证整个箱体能够移动的，行走机构包括轮轴和滚轮，轮轴的两端与凹槽固定，滚轮套接在轮轴上滚动;由于本方案中的水处理部件在便携式户外水处理设备不使用时，均位于腔体内，所以将箱体关闭后，箱体内的水处理部件与箱体一同运动，外力推动箱体，从而使得凹槽内的行走机构中的滚轮进行旋转，而箱体的重力由行走机构支撑，箱体随着滚轮的滚动方向前进，本方案采用带滚轮的行走机构，使用滚动代替滑动和提动，在同等重力的箱体进行同等距离的位移时，本方案施加于箱体的外力最小，所以本方案更加便于行动，而且也避免了现有技术中将水处理设备拆解分模块后使用额外的交通工具来完成移动，从而产生更多成本的情况;
其中通过固定轴保证了滚轮与凹槽之间的距离，避免水处理设备在松软土地上运动时，滚轮中带动的泥土将凹槽堵塞，从而使得滚轮滚动时，滚轮受到的摩擦力增大，滚轮滚动困难;而凹槽内轴承的使用，使得滚轮在竖直平面上滚动时还能够左右旋转调整方向，提高了箱体在转弯运动时的转弯性能。
基础方案的有益效果为：1)与现有技术需要将水处理设备拆分为模块，然后分批次借用额外工具运送相比，本方案中的水处理部件均安置在箱体内，而箱体设有带滚轮的行走机构，本方案中能够关闭箱体后，推动箱体，从而使得箱体下方的滚轮向前滚动，从而带动箱体前进移动，箱体移动便捷，且无需拆分;
2)与现有技术中，水处理设备使用时，需要将所有模块重新组装，组装时间长相比，本方案中使用便携式水处理设备，仅需要打开箱体，取出箱体辅腔槽中的原水管、清水管和废水管，将原水管、清水管和废水管插入对应位置，组装完毕，因此本方案的便携式水处理设备使用时，组装速度更快，组装消耗的时间短;
3)与现有技术中，在野外使用柴、汽油发电相比，本方案配备有蓄电池，在进入野外之前可将蓄电池充电，而到达野外时，蓄电池可为本方案中需要电能驱动的水处理部件提供电能，避免了柴汽油发电时造成环境污染，本方案更加清洁环保。
优选方案一，作为基础方案的优选，所述主箱底壁还设置有滚轮发电机构，所述滚轮发电机构包括固定杆、外管、内管、线圈、从动轮和磁石;所述固定杆与固定轴固接，固定杆与轮轴平行且位于轮轴的上方，固定杆上套接外管，外管与固定杆位置固定，所述内管套接在固定杆上，所述内管在固定杆上可旋转，所述内管上套接有位于外管内的线圈，所述磁石设置在外管的侧壁上，所述线圈可导电，所述线圈与所述蓄电池电连接;所述内管上套接从动轮，所述轮轴上套接有主动轮，所述主动轮与所述从动轮啮合，所述从动轮在内管上位置固定，所述主动轮在轮轴上位置固定。
与基础方案相比，本方案中滚轮的滚动带动了轮轴上的主动轮旋转，而主动轮带动与主动轮啮合的从动轮旋转，由于从动轮与内管固接，所以内管也是旋转的，进一步带动固定在内管上的导电线圈在磁场中进行转动，使得导电线圈磁通量发生变化，符合电磁感应的规律，从而使得导电线圈内产生电流，而导电线圈产生的电能通向蓄电池，从而给蓄电池充电，避免能量的浪费，使得蓄电池在户外也能够进行充电，保证了蓄电池的能源充足，提高本方案的便携式户外水处理设备的野外适应性。
优选方案二，作为基础方案的优选，辅箱的辅箱前壁设有太阳能电池板，所述太阳能电池板与蓄电池电连接。
与基础方案相比，本方案使用太阳能板，保证在野外阳光照射的时候，本方案的便携式水处理设备也能够通过太阳能电池板对蓄电池进行充电，提高本方案的便携式户外水处理设备的野外适应性。
优选方案三，作为优选方案二的优选，所述辅箱前壁还设有外显示器，所述外显示器用于显示太阳能电池板的电量。
与优选方案二相比，用于显示太阳能电池板的剩余电量，监控太阳能电池板的工作情况，便于太阳能电池板出现故障时，用户及时更换。
优选方案四，作为基础方案的优选，主箱的主箱后壁设有拉杆机构，所述拉杆机构包括固定板，固定板与固定在主箱底壁固定上，固定板上设置有垂直于主箱底壁的拉轴，拉轴上套接有拉杆，拉杆下部设置有挡块，挡块设置在拉杆内壁，挡块与拉轴贴合，拉轴的顶端设置有限位块，限位块套接在拉轴外，所述限位块能够与所述挡块相抵。
基础方案中的箱子采用滚轮，仅用推的设定，在斜坡上难以上移，本方案采用拉杆机构，在上坡时，用户都是在箱体前方，将拉杆从拉轴中拉出，拉动箱子前进上坡，此时的箱体是倾斜的，重力施加在行走机构的滚轮上，用户位于箱体前方施加的拉力在斜坡的水平方向的分力大于用户水平方向推动箱体前进的推力在沿斜坡方向的分力，因此本方案的用户拉动箱体前进所需要的拉力的大小小于同等位移量下用户推动同样的箱体所需要的推力的大小，本方案在上坡情况下更加省力，本方案也避免了用户手推箱体时用力不均从而使得箱体倾翻的情况。
优选方案五，作为基础方案的优选，所述主箱的侧壁上设置有清水通孔、废水通孔和入水通孔，所述清水通孔用来便于清水管的插入，所述废水通孔用来便于废水管的插入，所述入水通孔用来便于原水管的插入。
相比基础方案中水处理设备工作时，箱体打开，使得水处理部件暴露在空气灰尘中，容易积灰，使得散热效率下降，减少水处理部件寿命，本方案中，打开箱体将原水管、清水管和废水管取出后，再将箱体关闭，原水管可通过入水通孔插入箱体内与水泵入水口相连，清水管可通过清水通孔插入箱体内与UV杀菌器出水口相连，而废水管中的废水总管可通过废水通孔插入箱体后与预过滤废水管、反渗透废水管连通;在水处理部件工作时，箱体处于关闭状态，隔绝外界灰尘进入箱体。
优选方案六，作为优选方案五的优选，所述主箱顶壁还设有清水盖板，清水盖板与主箱顶壁铰接且清水盖板可旋转打开清水通孔，所述主箱右壁设有废水盖板，废水盖板与主箱右壁铰接且废水盖板可旋转打开废水通孔，所述主箱左设有入水盖板，入水盖板与主箱左壁铰接且入水盖板可旋转打开入水通孔。
由于优选方案五中灰尘或老鼠能够通过清水通孔、废水通孔和入水通孔进入到箱体内部，灰尘造成积灰，降低散热效率，减少水处理部件的寿命，老鼠进入后会破坏部件，直接损坏部件;本方案中在清水通孔、废水通孔和入水通孔外分别设置有清水盖板、废水盖板和入水盖板，当需要使用清水通孔、废水通孔和入水通孔时旋转打开使得上述通孔显示出来打开，否则清水盖板、废水盖板和入水盖板分别将清水通孔、废水通孔和入水通孔堵住，使得箱体内的空间与箱体外的空间隔绝，防止外界灰尘或老鼠的进入，从而降低水处理部件的寿命或直接损坏水处理部件。
优选方案七，作为基础方案的优选，所述水处理部件还包括内显示器，所述内显示器包括显示屏和用于采集水泵入水口的原水和UV杀菌器的清水管中的清水的数据的传感器构件，所述传感器构件设置在水泵入水口和UV杀菌器的出口处，所述传感器构件将采集到的数据发送到内显示器，所述内显示器将接收到的数据显示在显示屏上。
作为基础方案的优选，本方案中的内显示器与蓄电池相连，传感器构件采集水泵入水口的原水和UV杀菌器的清水中的数据，传感器构件采集到相应的水质分析数据后通过信号将数据发送给内显示器，内显示器接收传感器构件发送的信号，并将采集到的数据显示出来，便于用户检测水处理部件的工作状态，准确了解到水处理构件的工作性能。