專利名稱：壓力蒸汽循環(huán)液體蒸餾器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液體的凈化，更具體地說(shuō)，涉及一種通過(guò)包括具有可轉(zhuǎn) 動(dòng)殼體的液體環(huán)形泵的蒸汽壓縮蒸餾器對(duì)液體的凈化。
背景技術(shù)：
對(duì)大多數(shù)人類來(lái)說(shuō)，可靠干凈的水源是很難找到的。例如，加拿大 國(guó)際發(fā)展部的報(bào)告指出大約有12億人缺乏獲取安全飲用水的途徑。公 布的報(bào)告將每年數(shù)百萬(wàn)的死亡，其中大多數(shù)都是兒童，歸因于一些與水 有關(guān)的疾病。許多水凈化技術(shù)都是眾所周知的，其包括碳過(guò)濾器、氯化 處理、巴氏殺菌法、反滲透法等。在這些技術(shù)中，有許多技術(shù)都會(huì)受到 水質(zhì)變化的顯著影響，并且不能去除許多種可以在發(fā)展中國(guó)家，或其他 地區(qū)的供水系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的諸如細(xì)菌、病毒、有機(jī)物、砷、鉛、汞、以及 殺蟲劑等之類的普通污染物。這些系統(tǒng)中有些還需要提供一些諸如過(guò)濾 器或化學(xué)物之類的耗材。再者，這些技術(shù)中有些只適用于那些既需要有 很好的基礎(chǔ)設(shè)施，又需要有經(jīng)過(guò)很好培訓(xùn)的操作人員的集中的、大規(guī)模 供水系統(tǒng)中。能夠不需要考慮有關(guān)水源是否在非集中的較小規(guī)模水源 中，不需要耗材，也不用一直維護(hù)，就能夠生產(chǎn)出可靠的干凈水是非常 令人期望的，特別是在發(fā)展中的國(guó)家。
采用蒸汽壓縮蒸餾器對(duì)水進(jìn)行凈化是眾所周知的技術(shù)，并且能解決 許多的關(guān)注的問(wèn)題。然而，財(cái)政貧乏、技術(shù)資源有限、并且人口密度低 使得在大多數(shù)發(fā)展中國(guó)家建立集中的、大規(guī)模供水系統(tǒng)并不切實(shí)可行， 同樣也限制了使用合適的、可以提供可靠電源用于操作蒸汽壓縮蒸餾器系統(tǒng)，也阻礙了對(duì)這些系統(tǒng)的維護(hù)。在這種境況下，有效提高生產(chǎn)能力， 并減少用于系統(tǒng)操作的電力預(yù)算，以及系統(tǒng)所需維護(hù)的數(shù)量，改進(jìn)蒸汽 壓縮蒸餾器系統(tǒng)以及相關(guān)部件可以提供一個(gè)解決方案。
發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的第一實(shí)施方式中，提供一個(gè)具有結(jié)構(gòu)緊湊、便宜并且易 于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)的液體凈化系統(tǒng)。在該實(shí)施方式中，包含有蒸餾裝置，其 具有液體環(huán)形泵、以及具有液體環(huán)形泵、具有電機(jī)和轉(zhuǎn)子能繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的 單獨(dú)連續(xù)軸的充分轉(zhuǎn)動(dòng)殼體，以及支撐可轉(zhuǎn)動(dòng)殼體的第二軸，具有內(nèi)或 外燃機(jī)，優(yōu)選地具有電機(jī)轉(zhuǎn)子以及氣密密封在蒸餾系統(tǒng)的流體壓力邊界 內(nèi)的磁鐵。
另一可選的實(shí)施方式具有蒸餾裝置，其具有封裝在蒸餾器的頂部蒸 汽空間內(nèi)的充分轉(zhuǎn)動(dòng)殼體內(nèi)的液體環(huán)形泵。系統(tǒng)的熱源可以通過(guò)多管線 熱交換器重新改變方向，以便在蒸發(fā)階段能夠使能源效率最大化?；貨_ 管線可以從蒸發(fā)器/冷凝器的頂室直接與引入口連接，從而可以在引入 口防止獨(dú)特的回轉(zhuǎn)過(guò)濾器出現(xiàn)污垢，并且可以給熱交換網(wǎng)絡(luò)增加熱量。 此外，消除水霧的方法可以在液體環(huán)形泵部件中使用，從而可以消除在 蒸汽中夾帶的污染的液滴，并且可以防止將其傳送到冷凝器中，從而污 染凈化的產(chǎn)品。
另一特定的實(shí)施方式包含蒸餾裝置，其具有液體環(huán)形泵、具有液體 環(huán)形泵、電機(jī)和轉(zhuǎn)子能繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的單一連續(xù)軸的充分轉(zhuǎn)動(dòng)殼體、以及支 撐可轉(zhuǎn)動(dòng)殼體的第二軸，具有內(nèi)或外燃機(jī)和在下面貯水池中的虹吸泵， 以將液體虹吸進(jìn)入液體環(huán)形泵的室中。結(jié)果，可以獲得高效、易實(shí)現(xiàn)并 且易維護(hù)、相當(dāng)簡(jiǎn)單并便宜的用于對(duì)液體進(jìn)行凈化的系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一方面在于提供一種從水中去除污染物的方法，包括步 驟用熱循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生電能驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，所述熱循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)包括用于 燃燒燃料的燃燒爐，利用發(fā)電機(jī)的電力容量的至少一部分用于給水凈化 裝置提供電源，將源水輸送到水凈化裝置，傳送熱循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱輸出， 用于將熱量傳送給水凈化裝置，從而減少所需用于凈化水的電量。此外，實(shí)施方式還可以下述步驟中的一個(gè)或全部從燃燒爐中排出氣體到源水 的熱傳遞，加熱圍繞在水凈化裝置周圍的部分，以便減少熱損失，使未 處理的水蒸發(fā)，并且使蒸發(fā)的水冷凝形成蒸餾水產(chǎn)品。
另一實(shí)施方式利用一種背壓調(diào)節(jié)器，包括具有在關(guān)閉位置的鉸鏈臂 以及成形為可以覆蓋與壓力管道相連接的端口的可移動(dòng)擋塊，所述擋塊 由與所述臂相連的固定器進(jìn)行固定，并且當(dāng)臂在關(guān)閉位置時(shí)，擋塊塊位 于鄰接端口的位置，其中當(dāng)壓力管道的壓力超出設(shè)定值時(shí)，所述臂遠(yuǎn)離 關(guān)閉位置，并且當(dāng)壓力管道中的壓力小于設(shè)定值時(shí)，所述臂位于關(guān)閉位 置上。
參照附圖和下述對(duì)優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的一些優(yōu)點(diǎn)和 特征將得到更加清晰地理解。
參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的上述和/ 或其它方面和優(yōu)點(diǎn)將得到更加清晰地理解。其中
圖1A是根據(jù)本發(fā)明所設(shè)計(jì)的整個(gè)系統(tǒng)的可能實(shí)施方式的概念上的 流程圖1B是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，在圖1A中所示系統(tǒng)中使用電源的 示意性方框圖2顯示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的電源部件裝置和水凈化裝
置；
圖3是根據(jù)本發(fā)明用于給水凈化裝置提供電源和加熱的輔助電源裝 置的示意性方框圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的整體電源裝置/水凈化系統(tǒng)的示意 性總圖5A是根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子和定子的截面圖(依照?qǐng)D 5A-1)和頂視圖，其顯示用于支撐輸入裝置、在葉片之間的葉片和室和轉(zhuǎn) 動(dòng)的驅(qū)動(dòng)軸的支撐結(jié)構(gòu)；
圖5B是與圖5A中所示的實(shí)施方式相應(yīng)的轉(zhuǎn)子和定子的頂側(cè)視圖， 其顯示用于支撐輸入和輸出裝置、葉片、在殼體裝置中的偏心結(jié)構(gòu)以及驅(qū)動(dòng)軸的支撐結(jié)構(gòu)；
圖5C是與圖5A和5B中所示的實(shí)施方式相應(yīng)的轉(zhuǎn)子和定子的頂視 圖，其顯示用于支撐輸入和輸出裝置、葉片、在殼體裝置中的偏心結(jié)構(gòu) 以及驅(qū)動(dòng)軸的支撐結(jié)構(gòu)；
圖5D是與圖5A、 5B和5C中所示的實(shí)施方式相應(yīng)的轉(zhuǎn)子和定子的截 面圖(依照?qǐng)D5D-1)，其顯示葉片、驅(qū)動(dòng)軸以及軸承；
圖6A是根據(jù)本發(fā)明特定實(shí)施方式的液體環(huán)形泵的示意圖6B是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子的頂視圖，其顯示多個(gè)葉片、在 葉片之間的室，以及在各單獨(dú)室中的引入孔和出口孔；
圖7A是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的液體環(huán)形泵的進(jìn)一步詳細(xì)示意圖，其 顯示固定的引入端口、可轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)軸、轉(zhuǎn)子和殼體裝置；
圖7B是根據(jù)本發(fā)明特定實(shí)施方式，在液體環(huán)形泵的固定和轉(zhuǎn)子部分 之間出現(xiàn)的密封的視圖，其可以將引入孔和出口孔分隔開(kāi)；
圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的液體環(huán)形泵的截面圖，其示出了電容 傳感器；
圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的液體環(huán)形泵的截面圖，其顯示偏心轉(zhuǎn) 子、轉(zhuǎn)子葉片、具有軸承的驅(qū)動(dòng)軸、用于容納液體環(huán)形泵的可轉(zhuǎn)動(dòng)殼體 裝置、蒸餾器殼體以及旋風(fēng)效應(yīng)，并導(dǎo)致可以從蒸汽中去除水霧和水滴；
圖10是根據(jù)本發(fā)明的液體環(huán)形泵的特定實(shí)施方式的截面圖(依照?qǐng)D 10-1)，其顯示容納在系統(tǒng)壓力流體邊界內(nèi)的密封電機(jī)轉(zhuǎn)子和磁鐵、驅(qū)動(dòng) 軸、轉(zhuǎn)子以及轉(zhuǎn)動(dòng)殼體，其中水滴被旋轉(zhuǎn)分離出，并循環(huán)回到泵的底部 水位，以及用于將水從下面的貯液器中抽入到泵的主室中的虹吸泵；
圖11是如圖IO所示的密封電機(jī)轉(zhuǎn)子的詳細(xì)視圖12A是根據(jù)本發(fā)明圖10的實(shí)施方式的外泵殼體和電機(jī)殼體的視 圖，其顯示蒸汽的輸入和輸出端口；
圖12B是圖12A的截面圖，其顯示在其殼體中的電機(jī)、電曲軸、轉(zhuǎn) 子以及下面的貯液器；
圖12C是通過(guò)不同平面的圖12A的另一截面圖，其再次顯示在其殼 體中的電機(jī)、電曲軸、轉(zhuǎn)子以及與下面的貯液器相連流體管線，其中可 以觀察到虹吸泵；
14圖13是圖12C的下貯液器的詳細(xì)截面圖，其更清晰顯示出虹吸泵、 周圍的軸承以及流體管線;
圖14A是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的整個(gè)系統(tǒng)的示意圖，其顯示穿過(guò)泵， 一直到熱交換器，并延續(xù)到蒸餾器中心的引入口，其中加熱器在頂部將 液體蒸發(fā)成蒸汽，之后蒸汽流入壓縮器并且之后進(jìn)入冷凝器，在此之后 冷凝水可以被回收；
圖14B是蒸發(fā)器頂部和沖擊式水位傳感器殼體的詳細(xì)示意圖，其顯 示在源液體管線和沖擊式液體管線之間的外部連接閥；
圖15顯示具有彈性管道和殼體密封的蒸發(fā)器/冷凝器的可選實(shí)施方
式；
圖16A是蒸餾器的蒸發(fā)器/冷凝器芯體部分的截面圖，顯示的是根據(jù)
特定實(shí)施方式的單獨(dú)加熱層和肋狀物，以及用于連接和安裝到液體分配
歧管的輸入和輸入歧管以及螺釘；
圖16B是根據(jù)圖16A的蒸發(fā)器/冷凝器芯體部分的詳細(xì)截面圖，其顯
示將水汽/蒸汽與液體/冷凝層有效分隔開(kāi)的肋狀物； 圖17A是液體分配歧管的泵一側(cè)的一面的視圖； 圖17B是液體分配歧管的泵一側(cè)的第二面的視圖； 圖17C是液體分配歧管的蒸發(fā)器/冷凝器一側(cè)的一面的視圖； 圖17D是液體分配歧管的蒸發(fā)器/冷凝器一側(cè)的第二面的視圖； 圖18A是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式，用于連接整個(gè)系統(tǒng)中各種流體管線
和部件的連接器的側(cè)視圖18B是如圖18A中所示連接器的頂視圖19A是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的多管線熱交換器的示意圖，其顯示 接上水管用以產(chǎn)生多管線效果的多個(gè)雙通道熱交換器；
圖19B是根據(jù)本發(fā)明特定實(shí)施方式的可選擇熱交換器，其顯示單三 通道熱交換器，其中來(lái)自產(chǎn)品流和沖擊流中的熱量與冷引入口進(jìn)行熱交 換，但其相互之間不進(jìn)行交換；
圖20是顯示采用冷傳感器進(jìn)行壓力測(cè)量的系統(tǒng)的示意總圖21A是顯示具有流過(guò)過(guò)濾器單元的引入水流和(blowdown)沖擊 流的回轉(zhuǎn)過(guò)濾器的視圖，各過(guò)濾器單元繞中心軸在樞軸關(guān)節(jié)周圍轉(zhuǎn)動(dòng)；圖21B顯示了回轉(zhuǎn)過(guò)濾器殼體和多單元回轉(zhuǎn)過(guò)濾器的可選實(shí)施方
式；
圖22顯示用于改變水流過(guò)回轉(zhuǎn)過(guò)濾器的各個(gè)裝置的手動(dòng)開(kāi)關(guān)的視 圖，能夠回沖所述裝置而不用將過(guò)濾器本身翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)；
圖23A是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的背壓調(diào)節(jié)器的側(cè)視圖23B是如圖23A所示的背壓調(diào)節(jié)器的斜視圖24A是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式中具有垂直定位端口的背壓調(diào)節(jié)器的
圖24B是如圖24A所示的背壓調(diào)節(jié)器的斜視圖； 圖25是在實(shí)現(xiàn)一個(gè)與本發(fā)明實(shí)施方式一致的過(guò)程中的背壓調(diào)節(jié)器 的示意圖26A是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的背壓調(diào)節(jié)器的斜視圖； 圖26B是圖26A的部分C的放大圖，其描述在背壓調(diào)節(jié)器端口上的 槽口；
圖27A是與本發(fā)明實(shí)施方式一致的背壓調(diào)節(jié)器的側(cè)視剖面圖； 圖27B是圖27A中"E"部分的放大示意圖；以及 圖28示出再生吹風(fēng)機(jī)的一個(gè)實(shí)施方式。
具體實(shí)施例方式
下面作一些定義。除非在上下文中還有另外的需要，下文中用于本 說(shuō)明書和附圖中的一些術(shù)語(yǔ)將具有指定的含義。
這里以及在權(quán)利要求中所用的術(shù)語(yǔ)"凈化"是指實(shí)質(zhì)上減少一種或 多種污染物的濃度到小于或等于規(guī)定等級(jí)，或者實(shí)質(zhì)上是使一種或多種 污染物的濃度變動(dòng)到規(guī)定范圍內(nèi)。
這里所用的術(shù)語(yǔ)"規(guī)定等級(jí)"是指一些理想的濃度水平，如用戶為 一些特定應(yīng)用而制定的濃度水平。例如規(guī)定等級(jí)的實(shí)例是可以限定流體 中的污染物的含量，以便進(jìn)行工業(yè)或商業(yè)加工。 一個(gè)實(shí)例是消除溶劑或 反應(yīng)物中污染物的含量，使其達(dá)到能夠使化學(xué)反應(yīng)(例如，聚合反應(yīng)) 中可以接受以實(shí)現(xiàn)工業(yè)上的顯著的產(chǎn)量的水平。規(guī)定等級(jí)的另一實(shí)例可
16以是由政府或政府間機(jī)構(gòu)為了安全或健康的原因而頒布的流體中某些 污染物的含量。實(shí)例可以包括一種或多種污染物在用作飲用或特定健康 或醫(yī)療應(yīng)用的水中的濃度，濃度等級(jí)由諸如世界衛(wèi)生組織或美國(guó)環(huán)境保 護(hù)署之類的組織所頒布。
圖1A顯示的是根據(jù)本發(fā)明的一種可能實(shí)施方式的整個(gè)系統(tǒng)的總流 程圖，其中液體流動(dòng)通道由箭頭表示。在這種實(shí)施方式中，液體流動(dòng)通
過(guò)系統(tǒng)，從引入口 00流入交換器400，其中交換器400從包括冷凝器 200、頂部300，以及從諸如內(nèi)、外燃機(jī)之類的動(dòng)力源中排放物(未示出) 的多個(gè)熱源的至少一個(gè)中接收熱量。液體繼續(xù)流經(jīng)熱交換器400進(jìn)入集 水槽500，并進(jìn)入與冷凝器200進(jìn)行熱接觸的芯體部分600。在芯體部 分600中，液體進(jìn)行部分蒸發(fā)。從芯體部分600，液體通道繼續(xù)進(jìn)入到 與壓縮機(jī)100相連通的頂部300中，并且從那兒進(jìn)入到冷凝器200中。 蒸汽冷凝后，液體從冷凝器200進(jìn)入到熱交換器400中，并最終進(jìn)入排 出區(qū)域700，然后作為最終蒸餾產(chǎn)品排出。
電源800可用于給整個(gè)系統(tǒng)提供電源。特別當(dāng)壓縮機(jī)100是諸如液 體循環(huán)泵之類的蒸汽泵時(shí)，電源800可以與用于驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)100的電機(jī) 150 (未示出)相連接。電源800同樣也可以用于提供電源給如圖1A所 示的系統(tǒng)其他部件。例如，電源800可以是電源輸出口，標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)燃發(fā) 電機(jī)(IC)或外燃發(fā)電機(jī)。內(nèi)燃發(fā)電機(jī)(IC)和外燃發(fā)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于 可以產(chǎn)生如圖1B所示的電能和熱能。其中，發(fā)動(dòng)機(jī)802既產(chǎn)生機(jī)械能 又產(chǎn)生熱能。而發(fā)動(dòng)機(jī)802可以是內(nèi)燃發(fā)電機(jī)，也可以是外燃發(fā)電機(jī)。 諸如永磁無(wú)刷電機(jī)之類的發(fā)電機(jī)804與發(fā)動(dòng)機(jī)802的曲軸連接，并且將 由發(fā)動(dòng)機(jī)802產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成諸如電源806 —樣的電能。發(fā)動(dòng)機(jī)802 同樣也可以產(chǎn)生排出氣體808和熱量810。使用以排出氣體808和熱量 810的形式由發(fā)動(dòng)機(jī)802產(chǎn)生的熱能有利于給系統(tǒng)提供熱量。
可選擇地，電源發(fā)電機(jī)800產(chǎn)生的熱量可以通過(guò)引導(dǎo)發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣 到蒸餾器周圍的隔離腔中而得到收回，此隔離腔位于外殼體和單獨(dú)的蒸 餾部件之間。在這種實(shí)施方式中，當(dāng)其進(jìn)入蒸發(fā)器600時(shí)，排放物吹 過(guò)加熱源液的散熱片型的熱交換器。
回到圖1A，優(yōu)選地，電源800是諸如斯特靈(Stirling)電動(dòng)機(jī)型發(fā)電機(jī)之類的外燃發(fā)動(dòng)機(jī)。斯特靈電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱能以排氣和輻射熱的 形式輸出。斯特靈電動(dòng)機(jī)排出的氣體相當(dāng)熱，典型的溫度從IO(TC到300
°C，并且代表由斯特靈電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生熱能的10%到20%。斯特靈電動(dòng)機(jī)產(chǎn) 生的排放物典型地是清潔氣體，主要包含二氧化碳、氮?dú)夂退?。斯特靈 電動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)可以用于將電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的熱量排放到電動(dòng)機(jī)的周 圍環(huán)境中。使用諸如斯特靈循環(huán)電機(jī)之類的外燃機(jī)，用以提供機(jī)械能量， 借助于2003年3月25日公布的美國(guó)專利No, 6，536，207(Kanienetal.)
中詳細(xì)描述的發(fā)電機(jī)可以轉(zhuǎn)換成電能，在此可作為參考。關(guān)于斯特靈循 環(huán)電動(dòng)機(jī)的優(yōu)選實(shí)施方式的其他信息，可以參見(jiàn)審查中的美國(guó)專利申請(qǐng) 序列號(hào)09/517， 245，申請(qǐng)日2000年3月2日，發(fā)明名稱為為"斯特靈 電動(dòng)機(jī)熱系統(tǒng)的改進(jìn)"，和審查中的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)09/517， 808， 申請(qǐng)日為2000年3月2日，發(fā)明名稱為"輔助電源裝置"，在此，其全 部都可作為參考。
在那種預(yù)處理可以先于或在引入口 00內(nèi)發(fā)生的情況中，可以對(duì)要 蒸餾液體，優(yōu)選的是水進(jìn)行預(yù)處理。預(yù)處理操作可以包括任何或所有的 粗過(guò)濾使用諸如聚磷酸酯、聚醋酸酯、有機(jī)酸，或聚天冬氨酸酯之類 的化學(xué)添加劑進(jìn)行處理；諸如震蕩磁場(chǎng)或電流的電化學(xué)處理；消除毒氣； 以及紫外線處理。添加劑可以以液體的形式添加到采用諸如包括標(biāo)準(zhǔn)膜 片泵或壓電膜片泵的滾子泵或脈動(dòng)泵之類的連續(xù)抽取機(jī)構(gòu)引入的液流 中?？蛇x擇地，添加劑可以使用例如，將需要有再加載循環(huán)的注射泵的 半連續(xù)機(jī)構(gòu)添加，或分批抽取系統(tǒng)，其中小體積的添加劑將抽取進(jìn)入系 統(tǒng)外部固定的容器或貯液器中，并在液體流入系統(tǒng)之前均勻地用液體對(duì). 添加劑進(jìn)行混合?？梢灶A(yù)想用戶可以簡(jiǎn)單地將指定量的添加劑滴入，例 如包含要凈化液體的容器桶中。液體添加劑既可以加入足夠的量(也就 是說(shuō)，對(duì)于機(jī)械壽命的而言沒(méi)有消耗)，也可以是在消耗后根據(jù)需要再 加入一次性的量。
添加劑同樣也可以以固體形式加入，其中這種添加劑可以嵌入在插 入到引入口 00的流通管道中的定時(shí)釋放的基體中。在該特定實(shí)施方式 中，用戶需要定期地插入添加劑。但在另一實(shí)施方式中，粉末形式的添 加劑可以在分批處理系統(tǒng)中添加，其中例如，粉末以小塊的形式添加到
18裝有要凈化水的外容器中，其中均勻地混合添加劑，與上所述的用于添 加液體添加劑的分批處理系統(tǒng)相似。
蒸餾產(chǎn)品優(yōu)選的是水的后處理可以發(fā)生，其中在后處理可以優(yōu)先發(fā) 生在外輸出區(qū)域(未示出)那種情形中。后處理操作可以包括添加諸如
用于增甜的糖基添加劑、用于增酸(tartness)的酸性物質(zhì)、以及礦物 質(zhì)之類的味覺(jué)添加劑。同樣也可以添加其他包括營(yíng)養(yǎng)素、維生素、諸如 肌氨酸酐之類的穩(wěn)定蛋白質(zhì)、脂肪以及糖成分的添加劑。無(wú)論是作為輸 出液體流過(guò)其的定時(shí)釋放小塊，還是通過(guò)分批處理系統(tǒng)填加到外貯液器 中的粉末，這種添加劑可以以液體形式或固體形式添加?？蛇x擇地是， 例如通過(guò)在接觸中過(guò)濾或分解，添加劑可以經(jīng)過(guò)單獨(dú)的貯液器或容器的 內(nèi)部涂層添加到輸出液體中。在這種實(shí)施方式中，優(yōu)選地是具有能探測(cè) 到在凈化液體中是具有添加劑還是不有添加劑的能力。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施 方式的探測(cè)系統(tǒng)包括PH值分析、傳導(dǎo)率和硬度分析或是其他標(biāo)準(zhǔn)的電 基化驗(yàn)。當(dāng)添加劑的含量/數(shù)量低于預(yù)設(shè)值或是不能檢測(cè)出時(shí)，如果需 要，這種探測(cè)系統(tǒng)允許通過(guò)控制信號(hào)機(jī)構(gòu)更換添加劑。
在另一實(shí)施方式中，液體特性，例如，諸如水的硬度是在輸出時(shí)可 以檢測(cè)出的，并且可以與機(jī)械指示器連接，用以顯示應(yīng)該適當(dāng)添加的添 加劑的信號(hào)。
但在另一個(gè)實(shí)施方式中，例如，利用電流或放電方法，系統(tǒng)地產(chǎn)生 臭氧，并且添加到輸出產(chǎn)品中可以改善味感。可選擇地，通過(guò)HEPA過(guò) 濾器的空氣泵可以產(chǎn)生氣泡直通到輸出液體中，用以改善最終凈化產(chǎn)品 的味道。
可以想象的是， 一些實(shí)施方式可以包括用于探測(cè)核酸、抗原以及諸 如細(xì)菌之類的生物有機(jī)體的方法。這種探測(cè)方法的實(shí)例包括本領(lǐng)域所知 的并且目前商業(yè)上可得到的納米化學(xué)物和生物化學(xué)的微小陣列。如上所 述，這種陣列同樣也可以用于監(jiān)測(cè)在凈化產(chǎn)品中是否有營(yíng)養(yǎng)物和其他添 加劑存在和/或短缺。
在另一實(shí)施方式中，例如，紫外線UV處理可以用于在存儲(chǔ)桶或其 他容器中進(jìn)行凈化后處理，從而有助于維持凈化產(chǎn)品。
在另一特定實(shí)施方式中，排出高CO,含量氣體的斯特靈電動(dòng)型發(fā)電機(jī)可用作電源800以便給整個(gè)系統(tǒng)提供電源。在這種實(shí)施方式中，從斯 特靈電動(dòng)機(jī)排出的氣體通過(guò)排氣管道回到引入口 00中，并采用使要凈 化的水進(jìn)行酸化作為一種預(yù)處理的方法。對(duì)引入水的酸化將導(dǎo)致在排出
氣體中的co,(在壓力下)的強(qiáng)制性分解，并且酸化可以減少在系統(tǒng)中
出現(xiàn)的諸如集聚的石灰之類的水垢。可選擇地，排出的co,氣體被引導(dǎo)
進(jìn)入凈化產(chǎn)品中作為一種后處理酸化的方法。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式提供的系統(tǒng)具有兩個(gè)基本功能部件，其可以結(jié) 合成一個(gè)整體裝置，或者如在此所述的用于局部水凈化目的一樣，可以
單獨(dú)操作和連接在一起。圖2描述的是本發(fā)明的實(shí)施方式，其中電源裝 置2010通過(guò)電纜2014電氣連接，用于提供電源給蒸汽壓縮水蒸餾裝置 2012，同時(shí)通過(guò)排熱管道2016，從電源裝置中排出的氣體被連接以將熱 量傳送給水蒸餾裝置。
根據(jù)熱力學(xué)第二定律，熱循環(huán)電動(dòng)機(jī)受限制于分餾效率，也就是說(shuō)， (^-rc)/7^的Carnot效率，式中TH和1分別是可提供熱源的溫度和周圍 熱環(huán)境的溫度。在熱電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)周期的壓縮階段，熱量必須以一種整 體不可逆的方式從系統(tǒng)中排出，因此，總是具有過(guò)多的排出熱量。再者， 更值得注意的是，在熱電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)周期的膨脹階段不是所有提供的熱量 都進(jìn)入到工作液體中。在此，產(chǎn)生出的排出氣體的熱量的優(yōu)點(diǎn)在于其可 以用于其他目的。在燃燒爐中可獲得的熱動(dòng)力學(xué)總熱量(也就是在氣體 溫度高于環(huán)境溫度時(shí))典型地是總輸入能量的10%的數(shù)量級(jí)。對(duì)于生產(chǎn) 電功率千瓦特?cái)?shù)量級(jí)的龜源裝置，最多可以在接近20(TC的溫度下排放 出的氣流中得到700W的熱量。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，排出熱量和由 電動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能可用于人類消耗水的凈化，因此，其優(yōu)點(diǎn)在于提 供結(jié)合成一體的系統(tǒng)，在其中只要提供所需的原料水和燃料。
此外，當(dāng)利用這種方法有效地抽取氧化劑(特指空氣和此處以及任 何附加的權(quán)利要求中，不受限制，用作"空氣")進(jìn)入燃燒爐，以便提 供燃燒，以及留在加熱器頂部的排出熱氣的回收時(shí)，諸如斯特靈循環(huán)電 動(dòng)機(jī)之類的外燃機(jī)能夠提供高熱效率和污染物的低排放。在許多的應(yīng)用 中，在燃燒之前，空氣先預(yù)加熱，接近加熱器頂部的溫度，從而實(shí)現(xiàn)熱 效率的規(guī)定目標(biāo)。然而，期望用于實(shí)現(xiàn)高熱效率的預(yù)熱空氣的高溫，由于很難實(shí)現(xiàn)的預(yù)混合空氣和燃料以及要限制火焰溫度所需要的過(guò)多空
氣，，使得實(shí)現(xiàn)低排放的目標(biāo)很困難。例如，在2000年5月16日公布 的美國(guó)專利No.6， 062， 023 (Kerwin， et al.)中將對(duì)致力于克服這些 困難以便實(shí)現(xiàn)熱力的高效率和低排放運(yùn)行的技術(shù)進(jìn)行說(shuō)明，在此也可用 作參考。
此外，外燃機(jī)可以使用廣泛的各種不同燃料，包括在特定的當(dāng)?shù)丨h(huán) 境下得到的燃料，可是本發(fā)明說(shuō)明中的技術(shù)教導(dǎo)不限于這種電動(dòng)機(jī)，并 且內(nèi)燃機(jī)也同樣包含在本發(fā)明的領(lǐng)域中。然而，由于排放氣體特別污染 環(huán)境的本質(zhì)，內(nèi)燃機(jī)很難推廣，并且優(yōu)選地利用外燃機(jī)。
在圖3中示意地顯示出電源裝置2010的實(shí)施方式。電源裝置2010 包括連接到發(fā)電機(jī)2102的外燃機(jī)2101。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，外燃機(jī) 2101是斯特靈循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)。在運(yùn)行過(guò)程中，斯特靈循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)2101的 輸出包括機(jī)械能和剩余的熱能。在燃燒爐2104中燃料燃燒產(chǎn)生的熱量 可輸入給斯特靈循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)2101，并部分轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。不能轉(zhuǎn)換的熱 量或熱能，在燃燒爐2104釋放的能量中占65%至85%?？色@得的熱量以 兩種形式對(duì)電源裝置2110周圍環(huán)境進(jìn)行加熱從燃燒爐2104中排放出 較小的氣流以及斯特靈電動(dòng)機(jī)的冷卻器2103上排出的較大熱流。電源 裝置2110也可以指輔助電源裝置(APU)。排出氣體相當(dāng)熱，典型地在 100到300°C，并且代表由斯特靈發(fā)動(dòng)機(jī)2101產(chǎn)生熱能的10%到20%。 冷卻器在高于環(huán)境溫度10到2(TC時(shí)，排出80%到90%的熱能。熱量排出 到水流中，或更典型地通過(guò)散熱器2107排出到空氣中。優(yōu)選地，斯特 靈循環(huán)發(fā)電機(jī)2101的尺寸是使電源裝置2010可以進(jìn)行運(yùn)輸。
如圖3所示，斯特靈循環(huán)發(fā)電機(jī)2101是由諸如燃燒爐2104之類的 熱源直接提供動(dòng)力。燃燒爐2104燃燒燃料以便產(chǎn)生可用于驅(qū)動(dòng)斯特靈 發(fā)動(dòng)機(jī)2101的熱氣。燃燒爐控制裝置2109連接到燃燒爐2104和燃料 罐2110上。燃燒爐控制裝置2109從燃料罐2110中提供燃料到燃燒爐 2104中。燃燒爐控制裝置2109同樣也提供測(cè)量的數(shù)量的空氣給燃燒爐 2104以便有利于確保燃料的充分燃燒。燃燒爐2104燃燒的燃料優(yōu)選地 是清潔燃燒并且可買到的，諸如丙烷之類的燃料。清潔燃燒的燃料是不 含大量污染物，最重要的是不含硫的燃料。當(dāng)污染物限定在一個(gè)較少的百分比時(shí)，天然氣、乙垸、丙垸、丁烷、乙醇、甲醇和液化石油氣(LPG)
都是清潔燃料。 一種可以買到的丙垸燃料的實(shí)例是HD-5，由自動(dòng)工程協(xié)會(huì)定義為工業(yè)級(jí)，并可以從Berzomatic公司中得到。在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式中，以及在下文中更詳細(xì)的討論中，斯特靈發(fā)動(dòng)機(jī)2101和燃燒爐2104實(shí)質(zhì)上提供完全燃燒，以便在提供高熱效率的同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)低排放的目的。高效和低排放的特點(diǎn)有利于允許電源裝置2010在室內(nèi)使用。
發(fā)電機(jī)2102與斯特靈循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)2101的曲軸(未示出)連接?？梢岳斫獾氖菍?duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在術(shù)語(yǔ)發(fā)電機(jī)中包含電動(dòng)機(jī)械的分類，其中所述電動(dòng)機(jī)械包括例如將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能的發(fā)電機(jī)，或是例如其中將電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能的電動(dòng)機(jī)。發(fā)電機(jī)2102優(yōu)選的是永磁無(wú)刷電機(jī)?？沙潆婋姵?113為電源裝置2010提供啟動(dòng)電源，以及提供直流電源("DC")給DC電源輸出2112。在另外的實(shí)施方式中，APU2010同樣也有利地提供交流電源(AC)給交流電源輸出2114。逆變器2116與可充電電池2113連接，以便把可充電電池2113的直流電源轉(zhuǎn)變成交流電源。在如圖3顯示的實(shí)施方式中，可充電電池2113、逆變器2116和交流電源輸出2114設(shè)置在外圍2120中。
參照在圖4中對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式的示意性描述，現(xiàn)將對(duì)在電源裝置2010的運(yùn)行中產(chǎn)生的排出氣體的利用進(jìn)行說(shuō)明。燃燒爐的排放物直接通過(guò)熱管道2016進(jìn)入到由數(shù)字2012總體上指示的水凈化裝置的外圍2504中。熱管道2016優(yōu)選的是用塑料或由絕緣材料包圍的波紋金屬材料的軟管，然而，將從電源裝置2010排出熱氣傳送到水凈化裝置2012中的所有手段都包含在本發(fā)明的領(lǐng)域內(nèi)。由箭頭2502所指定的排出氣體吹過(guò)散熱片型熱交換器2506，從而當(dāng)源水流2508流向蒸餾蒸發(fā)器2510時(shí)，將加熱源流2508。填充由絕緣的外圍2504包圍的容器的熱氣2512本質(zhì)上可以消除蒸餾系統(tǒng)的所有熱損失，因?yàn)榇私^緣容器中的氣體溫度比蒸餾裝置本身表面2514的溫度要高。因而，基本上沒(méi)有熱量從蒸餾裝置中流出到周圍環(huán)境中，并且對(duì)于10加侖/小時(shí)生產(chǎn)能力的蒸餾裝置的75W數(shù)量級(jí)的熱損失可以得到恢復(fù)。微開(kāi)關(guān)2518探測(cè)連接熱排氣到水凈化裝置2012的軟管2016的連接，這樣操作系統(tǒng)可以控制熱氣的流入。
22根據(jù)本發(fā)明的可選實(shí)施方式，無(wú)論增加后燃燒爐(未示出)還是使用電源電阻絲加熱，添加熱量給排出流體2502落入在在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
在系統(tǒng)的初始啟動(dòng)階段，電源裝置2010被驅(qū)動(dòng)用以提供電源和排出熱氣。由于散熱片型熱交換器2506的初始溫度低于排出氣體中水分含量的露點(diǎn)，由于排出氣體包含水份，作為主要燃燒產(chǎn)物，水凈化裝置2012的加熱階段將明顯地加速。當(dāng)水在熱交換器的散熱片中冷凝時(shí)，所有蒸發(fā)水份的熱量可用于加熱源水。蒸發(fā)器的熱量可以通過(guò)在蒸餾器腔內(nèi)的熱氣對(duì)流對(duì)熱交換器的散熱片補(bǔ)充加熱。即使散熱片的溫度達(dá)到排出氣體的露點(diǎn)之后，通過(guò)對(duì)流對(duì)散熱片的加熱仍將繼續(xù)。
根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施方式，為了冷卻的目的，電源裝置2010和水凈化裝置2012可以進(jìn)一步通過(guò)使水從凈化裝置流經(jīng)電源裝置而結(jié)合在一起。由于水源的未經(jīng)處理的性質(zhì)，使用源水冷卻存在一定的問(wèn)題。然而，使用產(chǎn)品水需要加裝復(fù)雜的系統(tǒng)，以便在凈化裝置加熱到完全滿足運(yùn)行條件之前，能夠允許對(duì)電源裝置進(jìn)行冷卻。
基于液體環(huán)形泵的基本設(shè)計(jì)，本發(fā)明的一些特定實(shí)施方式可以改進(jìn)，特別是有關(guān)通過(guò)減少摩擦損失來(lái)提高整個(gè)能量效率。在圖5A到5D中顯示的是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，其具有一個(gè)充分地可轉(zhuǎn)動(dòng)的殼體，可以最大限度減少摩擦損失，而保持簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)以及產(chǎn)品的成本效率。如在圖5A.中可以看到，定子9相對(duì)于轉(zhuǎn)子8是固定的，并包括入口7和出口6。水蒸汽可以在壓力P1下被抽吸并進(jìn)入到轉(zhuǎn)子室3中。轉(zhuǎn)子8相對(duì)于中心軸線Z偏移，旋轉(zhuǎn)殼體和液體環(huán)形泵以中心軸線為中心。當(dāng)轉(zhuǎn)子8通過(guò)轉(zhuǎn)子軸承16繞中心軸14轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子室3的有效體積減少。因而，當(dāng)水蒸汽沿旋轉(zhuǎn)通道進(jìn)入出口6時(shí)，水蒸氣將壓縮到壓力P2，并傳送到冷凝器200。優(yōu)選地，旋轉(zhuǎn)殼體(未示出)與在液體環(huán)形泵中的液體環(huán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，用以減少由于摩擦帶來(lái)的能量損失。
如圖5B和5C所示，定子9在輸入輸出區(qū)域具有一個(gè)支撐結(jié)構(gòu)26，在如圖5B和5C所示的定子9的頂視圖中，可以看見(jiàn)轉(zhuǎn)子8的單個(gè)葉片17位于支撐結(jié)構(gòu)26的下面，也可以看見(jiàn)轉(zhuǎn)子8相對(duì)中心軸的偏心位置。液體環(huán)形泵的特定實(shí)施方式是在運(yùn)行期間既可以軸向進(jìn)給，也可以軸向
23開(kāi)口，并且還可以具有在垂直，水平或其他方向上的定向。圖5D顯示的是該實(shí)施方式的另一視圖。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的液體環(huán)泵可設(shè)計(jì)成在相當(dāng)窄的輸入和輸出壓
力的范圍內(nèi)進(jìn)行運(yùn)行，這樣，總體上，系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)在5到15磅/平方英寸
(表壓)的范圍內(nèi)。系統(tǒng)壓力可以通過(guò)使用止回閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而從圖
5A-D中的室3中可以釋放水蒸汽。改進(jìn)的系統(tǒng)性能，優(yōu)選地，通過(guò)將排氣端口的出口 6放置在相對(duì)于轉(zhuǎn)子軸線成一個(gè)特定轉(zhuǎn)動(dòng)角度而予以實(shí)現(xiàn)，其中特定角度與蒸餾器工作所需的壓力升高相對(duì)應(yīng)。圖5B中顯示的是用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力的特定端口開(kāi)口角度的實(shí)施方式。出口 6設(shè)置在繞轉(zhuǎn)子路徑轉(zhuǎn)動(dòng)大約90度的位置上，允許將從室3中出來(lái)的蒸汽排出。將出口 6設(shè)置在繞定子軸線轉(zhuǎn)動(dòng)較大角度的位置上，將使系統(tǒng)的壓力升高，并降低泵的生產(chǎn)量，當(dāng)出口6設(shè)置在繞定子軸線轉(zhuǎn)動(dòng)較小角度的位置上時(shí)，將使系統(tǒng)的壓力下降，并增加泵的生產(chǎn)量。選擇出口6的設(shè)置可以優(yōu)化系統(tǒng)的壓力，從而可以改進(jìn)泵的效率。此外，出口6的放置可用于維持系統(tǒng)的壓力，從而可以通過(guò)取消通向室3的排氣端口上的止回閥來(lái)簡(jiǎn)化系統(tǒng)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，從而可以提供一種簡(jiǎn)單、成本效率更高的壓縮機(jī)。
圖6A中所示的是液體環(huán)泵的可選實(shí)施方式的示意圖。在圖6A中，壓縮機(jī)100是具有可轉(zhuǎn)動(dòng)外殼體10的可能液體環(huán)形泵的實(shí)例，在可轉(zhuǎn)動(dòng)外殼體10中包含單獨(dú)的雙通道定子/體9和轉(zhuǎn)子8，其中在可轉(zhuǎn)動(dòng)殼體10和固定的定子/體9之間的密封表面是圓柱形。定子/體9相對(duì)泵100的室12，也相對(duì)轉(zhuǎn)子8和可轉(zhuǎn)動(dòng)殼體IO被保持靜止不動(dòng)，并且包括入口7和出口6。水蒸汽在壓力P1下被抽吸并通過(guò)引入口 5。當(dāng)轉(zhuǎn)子繞固定的定子9轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，引入口 5與轉(zhuǎn)子8中的引入孔4排成一直線，水蒸汽穿過(guò)引入孔4進(jìn)入到轉(zhuǎn)子室3中。轉(zhuǎn)子8偏離中心軸線Z，這樣，轉(zhuǎn)子8轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子室3的有效體積減少。同樣，當(dāng)水蒸汽沿一個(gè)旋轉(zhuǎn)通道前進(jìn)到轉(zhuǎn)子8的出口孔2時(shí)，水蒸氣可以壓縮到壓力P2。當(dāng)轉(zhuǎn)子8轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，出口孔2與固定出口 6的出口孔1排成直線，并且在壓力P2下的水蒸汽穿過(guò)出口孔l進(jìn)入到出口 6，從而傳送到冷凝器200中。在這種實(shí)施方式中，可轉(zhuǎn)動(dòng)殼體10與在室12中存在的水19 一起轉(zhuǎn)動(dòng)，因而可以減少由于氣流偏差導(dǎo)致的摩擦能量損失。在可轉(zhuǎn)動(dòng)殼體10中還具有小孔ll，可用于使水19離開(kāi)和/或進(jìn)入室12中，從而可以控制
泵中的液位。此外，如圖6B中所示，轉(zhuǎn)子8具有多個(gè)從轉(zhuǎn)子的俯視圖中可以很明顯地看見(jiàn)的多個(gè)葉片17。單獨(dú)的轉(zhuǎn)子室3、以及各轉(zhuǎn)子室3中的單獨(dú)引入孔4和出口孔2同樣也可以很明顯地在俯視圖中看到。
在圖7A中所示的是液體環(huán)形泵的另一可選實(shí)施方式，其中在可轉(zhuǎn)動(dòng)殼體10和定子9之間的接觸面是圓錐形而不是圓柱形。在該實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)軸14具有位于可以允許可轉(zhuǎn)動(dòng)殼體10與轉(zhuǎn)子8—起轉(zhuǎn)動(dòng)的軸承16上的端部15。引入口 7和出口 6以及相應(yīng)的引入孔5和出口孔1都相對(duì)于轉(zhuǎn)子8和轉(zhuǎn)子殼體10保持靜止不動(dòng)。
此外，在固定部分6和入口 7以及轉(zhuǎn)子8之間可以存在圓錐形或軸向的密封13。在圖7B中可以最清楚看到的圓錐形實(shí)施方式中，密封13可以將引入孔5與轉(zhuǎn)子8的出口 l隔離，以便防止泄漏。如圖6和7所示的液體環(huán)形泵是既軸向進(jìn)給又徑向開(kāi)口，與前述優(yōu)選的液體環(huán)形泵的實(shí)施方式相對(duì)比，參照?qǐng)D5A-5D(見(jiàn)上)所討論的液體環(huán)形泵是軸向進(jìn)給和軸向開(kāi)口。
在運(yùn)行中，需要測(cè)量壓縮機(jī)中液環(huán)的深度，以用于優(yōu)化性能。在公開(kāi)的實(shí)施方式中，液體環(huán)形泵的殼體10與泵中的液環(huán)一齊轉(zhuǎn)動(dòng)，并且液體溫度典型地在110°左右。測(cè)量液環(huán)深度的方法包括諸如超聲波、雷達(dá)、浮子、液體傳導(dǎo)以及光學(xué)傳感器之類的常用傳感器中的任何一種。由于轉(zhuǎn)動(dòng)殼體的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，這種測(cè)量的優(yōu)選實(shí)施方式采用電容傳感器，.其中在電容器中的液體深度發(fā)生變化時(shí)，電容器的電容同樣也發(fā)生變化。如圖8所示，盤形電容傳感器板110安裝于可轉(zhuǎn)動(dòng)殼體10的底部，與可轉(zhuǎn)動(dòng)殼體10的底面IOA，以及轉(zhuǎn)子8的底面8A具有相等距離。因此，電容器由殼體IO、轉(zhuǎn)子8和電容傳感器IIO所限定。導(dǎo)線112連接電容器，從電容傳感器IIO，通過(guò)在轉(zhuǎn)動(dòng)殼體軸線53上的通道53A， 一直到中心變壓器的次級(jí)線圈113，優(yōu)選地鐵素體芯變壓器(未示出)。在實(shí)施方式中，次級(jí)線圈113以與電容器板相同的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，并且與鐵素體芯變壓器的初級(jí)線圈感應(yīng)連通。初級(jí)線圈114是固定的，來(lái)往與液位測(cè)量電容器的信號(hào)通過(guò)變壓器進(jìn)行通信，這樣實(shí)現(xiàn)深度信息從轉(zhuǎn)動(dòng)位置被傳送到靜止位置。電容可以通過(guò)確定電容器(c)與變壓器次級(jí)線圈
的電感(L)的LC諧振而進(jìn)行測(cè)量。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，建立LC振
蕩電路，并且振蕩頻率可以用作電容的測(cè)量值。
可選擇地，在根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，可以想像的是再生吹
風(fēng)機(jī)可以用于替代壓縮機(jī)100中的液體環(huán)形泵。能夠用于替代液體環(huán)形泵的可能再生吹風(fēng)機(jī)的實(shí)例是由GAST提供的商用商標(biāo)為REGENAIR的R4系列(例如，型號(hào)為R4110-2/R4310A-2以及下列等等)，其能夠分別在52英寸水柱最大壓力，92立方英尺/分的開(kāi)口流量或在48英寸水柱最大壓力，88立方英尺/分的開(kāi)口流量下進(jìn)行工作。見(jiàn)圖28，由此作為參考。
例如，為防止污染的液滴隨著蒸汽一起帶到或輸送到冷凝器200，壓縮機(jī)100可以設(shè)計(jì)成如圖9的可選實(shí)施方式所示。在這種實(shí)施方式中，液體環(huán)形泵在蒸發(fā)器/冷凝器的頂部?jī)?nèi)，并且當(dāng)可轉(zhuǎn)動(dòng)殼體io轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可以去除水霧，其中旋轉(zhuǎn)可能會(huì)產(chǎn)生氣旋效應(yīng)，以及通過(guò)離心力拋出的水霧和水滴與蒸餾器殼體碰撞，并且流到在集水槽的水中。同樣也具有從可轉(zhuǎn)動(dòng)殼體10的外部延伸出的散熱片18，以便增強(qiáng)蒸汽在可轉(zhuǎn)動(dòng)殼體10和固定殼體25之間的空間中循環(huán)和轉(zhuǎn)動(dòng)。設(shè)置蒸汽出口 22用于提供使蒸汽通向冷凝器200的通道。
在優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖IO所示，同樣也可以具有諸如電機(jī)之類的激勵(lì)裝置150以用于驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)/泵100。電機(jī)150接收來(lái)自電源800的電源(如圖1A所示)。在圖10和11所示的特定實(shí)施方式中，電機(jī)轉(zhuǎn)子/磁鐵37氣密密封在系統(tǒng)的壓力和流體邊界(envelope)內(nèi)部，并且電機(jī)殼27以及電極定子/繞組38可以位于主壓力系統(tǒng)界面外部。單獨(dú)連續(xù)軸14橫越從電機(jī)150到泵100的長(zhǎng)度，在其周圍設(shè)置有軸承16，以便使電機(jī)轉(zhuǎn)子37和泵轉(zhuǎn)子8轉(zhuǎn)動(dòng)。采用氣密密封的電機(jī)和連續(xù)軸可以不需要滲透壓力邊界的密封軸。此外，電機(jī)可以在周圍飽和蒸汽的固定溫度下進(jìn)行維護(hù)，并且液體引入口 39繞電機(jī)定子38循環(huán)(參見(jiàn)圖14A，下方)。因此，電機(jī)產(chǎn)生的熱傳送給系統(tǒng)，從而可以減少用于保持整個(gè)系統(tǒng)溫度所需的熱輸入。
在實(shí)施方式中，電機(jī)150設(shè)計(jì)成能夠在蒸汽和水中正常運(yùn)行的電機(jī)類型，因而可以不需要進(jìn)行軸連接和機(jī)械密封，從而可以減少機(jī)械部件 的繁瑣和復(fù)雜，并且同時(shí)可以改善對(duì)電機(jī)功率損失的恢復(fù)。在該實(shí)施方
式中，電機(jī)轉(zhuǎn)子37 (參見(jiàn)圖IO)由迭片(laminations)結(jié)構(gòu)組成。為 了防塵土，迭片結(jié)構(gòu)可以由鋼材料制成，并且由等離子涂層、硅涂層、 粉末涂層保護(hù)，或者迭片結(jié)構(gòu)和磁鐵可以鍍鎳于其上。
在更多的實(shí)施方式中，電機(jī)轉(zhuǎn)子37是諸如純鐵、或不銹鋼之類的 固體材料轉(zhuǎn)子，例如，諸如446不銹鋼的高鉻含量鋼。鐵和鋼轉(zhuǎn)子37 可以鍍鎳，如同磁鐵37A—樣。純鐵轉(zhuǎn)子37具有最好的磁特性，并且 相對(duì)迭片結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子具有改進(jìn)的轉(zhuǎn)矩特性?？蛇x擇地是可以采用具有鍍 鎳磁鐵的固體不銹鋼轉(zhuǎn)子。優(yōu)選地，不銹鋼具有高鉻含量，因而可以在 電機(jī)轉(zhuǎn)子37的表面產(chǎn)生氧化鉻覆蓋層，其可以防止轉(zhuǎn)子中的鐵成份生 銹。與純鐵轉(zhuǎn)子一樣，不銹鋼轉(zhuǎn)子同樣也具有優(yōu)于迭片結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子的改進(jìn) 轉(zhuǎn)矩特性。
在另一實(shí)施方式中，高鉻含量不銹鋼轉(zhuǎn)子可以鈍化以去除表面的 鐵，產(chǎn)生厚的氧化鉻覆蓋層用以增加抗腐蝕性。也可以采用其他實(shí)用的 涂層用于增強(qiáng)抗腐蝕能力。此外，鍍鎳磁鐵可以是表面彎曲的磁鐵，其 可以進(jìn)一步增加電機(jī)轉(zhuǎn)矩，并且減少制造成本。
如圖10所示，電機(jī)殼27包含具有電機(jī)定子38的電機(jī)150。電機(jī)殼
28氣密地密封電機(jī)轉(zhuǎn)子37、 37A以及在系統(tǒng)的流體/壓力包絡(luò)范圍內(nèi)的 電機(jī)和泵轉(zhuǎn)子的連續(xù)驅(qū)動(dòng)軸14。固定殼體25中包含有不轉(zhuǎn)動(dòng)的閥板33， 并且泵轉(zhuǎn)子8具有多轉(zhuǎn)子葉片17，轉(zhuǎn)子軸承16以及液體環(huán)19 (參見(jiàn)圖 6A或9)，典型地是水，其可以與可轉(zhuǎn)動(dòng)殼體10—起轉(zhuǎn)動(dòng)。在外殼體25 上的排水管(未示出)可以防止其填滿液體環(huán)形泵靜止殼體。
下貯液器30包含有一定高度的液體，其與排水/填充液體管線(未 示出)連接，并且容納有虹吸泵32以及繞53轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)殼體軸承52。 虹吸泵32使液體，優(yōu)選地是水，從下貯液器31中改變方向向上到虹吸 泵管線35并且繼續(xù)通過(guò)虹吸進(jìn)給管線36進(jìn)入到室12中。當(dāng)轉(zhuǎn)子8和 液環(huán)19轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，水滴20由于離心力的作用向外拋擲，通過(guò)液體環(huán)形溢 流口 (未示出)，作用于固定殼體25上，接著沿固定殼體25向下流， 并且返回到下貯液器30中。圖12A顯示根據(jù)本發(fā)明圖10的實(shí)施方式的外固定殼體25、外電機(jī) 殼體27、分別排出和引入的歧管6和7以及電機(jī)殼28。圖12B是圖12A 所述的實(shí)施方式的截面圖，其中可以觀察到外電機(jī)殼27、外殼體25以 及下貯液器30，包括轉(zhuǎn)動(dòng)殼體軸承52。此外，同樣還可以觀察到具有 電機(jī)轉(zhuǎn)子37、電機(jī)定子38、單獨(dú)連續(xù)轉(zhuǎn)子軸14和轉(zhuǎn)子葉片17的電機(jī)。
相似地，圖12C是通過(guò)不同平面，在圖12A和12B中可見(jiàn)的相同實(shí) 施方式的截面圖。其中可以很容易觀察到在下貯液器30中具有虹吸泵 管線35的虹吸泵32以及連接到室12中的虹吸進(jìn)給管線36。
在圖13中可以詳細(xì)地觀察到虹吸泵32的視圖，以及下貯液器30 的截面圖。圖13顯示出下貯液器30，其中可以觀察到轉(zhuǎn)動(dòng)殼體軸承52 和虹吸泵32的剖面圖、虹吸泵管線35、虹吸進(jìn)給管線36以及室12。 在操作中，虹吸泵32從下貯液器30中抽取水，通過(guò)虹吸泵管線35將 水抽吸到虹吸進(jìn)給管線36，并從而返回到室12中。參見(jiàn)圖10，將液體 從下貯液器30傳送到室12的本發(fā)明的實(shí)施方式可以在下貯液器30中 利用一個(gè)或多個(gè)阻板，優(yōu)選地安裝在固定的外殼體25上。阻板，其優(yōu) 選地可以在結(jié)構(gòu)上是輻射狀的，可以破壞由外可轉(zhuǎn)動(dòng)殼體10的轉(zhuǎn)動(dòng)引 起的液體流動(dòng)，以便防止在虹吸泵32中的虹吸損失，從而保持較好的 虹吸流，并且如果虹吸失敗，可以實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)準(zhǔn)備(priine)。
如圖14A中顯示，本發(fā)明的另一特定實(shí)施方式設(shè)計(jì)成改進(jìn)整個(gè)系統(tǒng) 能量效率。根據(jù)該實(shí)施方式的系統(tǒng)具有流過(guò)泵引入口 00的冷液體引入 口 39，其一直連通到熱交換器400。典型地，泵00是隔膜容積式泵， 當(dāng)系統(tǒng)沒(méi)有壓力時(shí)-也就是說(shuō)，在系統(tǒng)內(nèi)部的壓力P等于外部壓力P時(shí)， 其能自動(dòng)起動(dòng)。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，具有氣孔Ol的泵OO可以同樣具 有環(huán)形反饋結(jié)構(gòu)，以便有助于準(zhǔn)備泵00的起動(dòng)，或更具體地說(shuō)，有助 于在壓力下重新準(zhǔn)備操作系統(tǒng)，如果起動(dòng)失敗，將會(huì)出現(xiàn)如同源軟管從 液體源容器中去除的現(xiàn)象。
從熱交換器400，吸入管線一直延續(xù)到圍繞電機(jī)150的冷卻回路， 然后一直延續(xù)到蒸發(fā)器/冷凝器中心600，其中冷凝器200具有頂部芯板 48和底部芯板50。在蒸發(fā)器/冷凝器中心600中可以具有多平行管道49， 其典型地由銅鎳合金或其他熱傳遞材料制成，并具有頂部多岐管開(kāi)口
2856,以便使中心管道49與頂部300相連通，并具有集水槽的多岐管開(kāi) 口 55，以便使管道49與集水槽500相連通。中心管道49是熱交換表面， 通過(guò)其蒸汽的潛伏熱可以在蒸發(fā)/冷凝循環(huán)中傳遞。在管道外部的冷凝 蒸汽和管道內(nèi)部的蒸發(fā)水之間的熱交換率是輸出率和效率的關(guān)鍵因數(shù)。 如果熱交換表面的熱阻很低，將會(huì)出現(xiàn)較好的熱交換，并且輸出量和效 率增加。任何撞擊在冷凝表面的氣體變成可以抑制熱傳遞的絕緣體。為 了防止這種現(xiàn)象出現(xiàn)，例如，通過(guò)氣孔Ol、揮發(fā)性混合器、或其他所需 通風(fēng)孔，系統(tǒng)中存在的任何氣體將連續(xù)地從系統(tǒng)中排出。
當(dāng)水形成片的落下時(shí)，熱傳遞也同樣會(huì)帶來(lái)不利的影響，當(dāng)水冷凝 并覆蓋在管道外部時(shí)，其將流到冷凝室的底部，出現(xiàn)一種稱為"起皮 (skin)"的現(xiàn)象。水在冷凝器表面"起皮"的程度主要由熱交換表面 的表面能量(疏水性)確定。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，所利用的疏水性 覆蓋層將引起冷凝水形成水珠而不是水皮，從而使更多熱傳遞表面暴露 以用于有效的熱傳遞。合適的疏水性涂層的實(shí)例包括由Ocular Technologies制造的涂層，或任何其他幾乎沒(méi)有熱阻本身的疏水性涂 層。
來(lái)自蒸發(fā)器/冷凝器600的冷凝部分600C的蒸汽21同樣可以送入 揮發(fā)混合器23，其中揮發(fā)性氣體可以從系統(tǒng)中釋放。
系統(tǒng)保持恒定的沖擊流，以防止在系統(tǒng)中形成結(jié)垢以及其他堆積 物。在頂部300中的水位19可以通過(guò)采用液位傳感器Ll、閥VI以及源 泵引入口源泵00的反饋控制回路進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便保持有適當(dāng)?shù)乃鬟^(guò) 沖擊流43。三通源泵填充閥29設(shè)置成可以抽取水進(jìn)入集水槽500，其 可以引起頂部300中的水位19升高。當(dāng)水位19在頂部300中升高，液 體溢流過(guò)壩狀的阻板302進(jìn)入到包括沖擊液位傳感器Ll的沖擊控制室 301。當(dāng)需要時(shí)，可以控制沖擊閥Vl使水從沖擊式控制室301流入到熱 交換器400，以便吸取熱和冷卻沖擊流43，并且流出閥V1，通過(guò)揮發(fā)混 合器23，從而使得來(lái)自蒸汽部分600B的熱氣體和蒸汽21冷卻，然后實(shí) 現(xiàn)沖擊流，從而將廢氣43A排出。
系統(tǒng)同樣也保持合適的產(chǎn)品流。在冷凝室600C中建立起產(chǎn)品水位 502，并且進(jìn)入產(chǎn)品控制室501，其中容納有產(chǎn)品液位傳感器L2。采用具有液位傳感器L2和閥V2的反饋控制環(huán)，可以控制產(chǎn)品流41，從產(chǎn)品
控制室501通過(guò)熱交換器400，以便吸取熱和冷卻產(chǎn)品流41，然后通過(guò) 閥V2，并且排出，以便實(shí)現(xiàn)水蒸氣作為作為產(chǎn)品流41A的產(chǎn)品水出口。
優(yōu)選地，系統(tǒng)設(shè)計(jì)成可以通過(guò)采用液體回收系統(tǒng)補(bǔ)充液體損失，從 而能夠保持合適的液體環(huán)形泵水位。有幾種方法可以在系統(tǒng)運(yùn)行期間， 使來(lái)自環(huán)形泵的液體耗盡，其包括泄漏進(jìn)入下貯液器30，通過(guò)排出端口 6排出，以及蒸發(fā)。泄漏和排出損失很大程度上取決于諸如轉(zhuǎn)速以及液 體環(huán)形泵吞吐量之類的操作參數(shù)。這些泄漏和排出損失需要泵中的液體 每小時(shí)幾次進(jìn)行完全替換。典型地，蒸發(fā)損失很小。
在環(huán)形泵中的液位可以通過(guò)添加源水和產(chǎn)品水而保持，或優(yōu)選地通 過(guò)反復(fù)循環(huán)從液體循環(huán)泵中損失的水用于改善系統(tǒng)效率。在優(yōu)選的實(shí)施 方式中，在環(huán)形泵中的液位主要通過(guò)反復(fù)循環(huán)集聚在圖14A中的下貯液 器30中的液體而得以維持。液體可以由液體環(huán)形泵泄漏以及在排除口 57排出的液體集聚在下貯液器30中，捕獲在水霧消除器58中，并且抽 取到下貯液器30中?？蛇x擇地是，排除在排除口57中，捕獲在水霧消 除器58中的液體可以通過(guò)液體環(huán)形泵排出端口返回。集聚在下貯液器 30中的液體可以通過(guò)幾種抽取機(jī)構(gòu)之一反復(fù)循環(huán)。 一種優(yōu)選的方法是采 用如圖IO和12C所示的虹吸泵32 (如上所述)。
優(yōu)選地，水的最小深度應(yīng)該是保持在下貯液器中以用于使虹吸泵32 能夠正常工作的位置。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖14A所示，容納有液 體環(huán)形泵的液位傳感器L3的液體環(huán)形泵控制室101可用于控制液體環(huán) 形泵的液位并且控制在下貯液器30中的水位。液體環(huán)形泵控制室101 與液體循環(huán)泵100和下貯液器30進(jìn)行液體連接。液體循環(huán)泵100與三 通源填充閥29相連接，當(dāng)液體循環(huán)泵需要更多水時(shí)，其可以設(shè)定成打 開(kāi)狀態(tài)，，并且其同樣也可以與液體環(huán)形泵的排水閥V3相連接，當(dāng)需要 從液體循環(huán)泵100中排出水變成沖擊流43時(shí)，閥V3打開(kāi)。
如果從下貯液器30中再循環(huán)的水主要不是用于保持液體循環(huán)泵的 液位，那么可以采用冷源水或產(chǎn)品水。如果使用源水，將冷水(其大約 比系統(tǒng)溫度低85度C)引入到液體環(huán)形泵將減少系統(tǒng)的效率或可選擇地 采用預(yù)熱器用于這種冷源水將會(huì)增加系統(tǒng)的能源預(yù)算?？蛇x擇地，采用
30產(chǎn)品水，同時(shí)將不會(huì)影響系統(tǒng)的溫度，可能會(huì)減少產(chǎn)品水的液位，并同 樣會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)效率低下。在啟動(dòng)時(shí)，液體環(huán)形泵中的初始液位優(yōu)選地由 源水供給。
在實(shí)施方式中，如圖14B所示，啟動(dòng)時(shí)間可以通過(guò)采用位于鄰接熱
交換器400且在冷卻一側(cè)，液體引入口 39和沖擊式43流體管線之間的 外連接閥43AA而減少。在初始填充期間，為了確定在頂部300中的液 位，連接閥43將會(huì)打開(kāi)，沖擊閥BV將關(guān)閉，并且液體將通過(guò)源管線39 抽取到系統(tǒng)中。連接沖擊閥43和源39管線可以導(dǎo)致在沖擊式液位傳感 器殼體301和蒸發(fā)器頂部300具有相同的液位高度，從而可以確定在蒸 發(fā)器頂部300中的液位，并且能使蒸發(fā)器填充到在啟動(dòng)時(shí)最小的所需液 位。采用所需的最小液位減短初始準(zhǔn)備動(dòng)作時(shí)間，并且當(dāng)液體循環(huán)泵100 起動(dòng)時(shí)，阻止液體從蒸發(fā)器頂部300通過(guò)液體循環(huán)泵100溢出到冷凝器 600中(參見(jiàn)圖14A)。
在沖擊流43中的固體密度可以檢測(cè)和控制，以便防止材料從溶液 中沉淀，并因而使系統(tǒng)堵塞。同樣在啟動(dòng)期間，循環(huán)泵43BB可以使水 通過(guò)熱交換器400循環(huán)，以便使熱交換器預(yù)熱到用于正常操作的合適溫 度。通過(guò)測(cè)量流體的電導(dǎo)率，可采用電導(dǎo)率傳感器(未示出)確定溶解 固體總含量(TDS)。在特定的實(shí)施方式中，傳感器是感應(yīng)傳感器，由此 沒(méi)有電導(dǎo)材料與流體接觸。如果沖擊流43中的TDS含量升高到指定含 量以上，例如，在海水蒸餾期間，流體源進(jìn)給率增加。增加流體源進(jìn)給 率將會(huì)增加沖擊流43的速率，因?yàn)檎麴s水產(chǎn)品作為流體進(jìn)給率的函數(shù) 僅改變很小，并且增加的流體進(jìn)給率將會(huì)導(dǎo)致TDS濃度的減少，所以可 以保持系統(tǒng)的總效率和生產(chǎn)率。
如圖14A中進(jìn)行的相關(guān)論述，通過(guò)在反饋結(jié)構(gòu)中采用液位傳感器和 可變流量閥可以實(shí)現(xiàn)流體控制。蒸餾器的最佳操作需要總的流體流入與 總的流體流出能夠嚴(yán)密配合。這樣可以實(shí)現(xiàn)將蒸餾器中的液位一直保持 在接近不變的值。在特定的實(shí)施方式中，傳感器是電容傳感器，特別是 用于測(cè)量液位的robust傳感器。電容液位傳感器沒(méi)有移動(dòng)部件，并且 不受污垢的影響，制造簡(jiǎn)單并且價(jià)格便宜。通過(guò)電容傳感器測(cè)量的液位 可以控制可變流量閥的開(kāi)口，由此液位可以調(diào)節(jié)在液位傳感器位置處。液位上升可以引起閥門打開(kāi)得更多，增加傳感器的流出體積，反之，液 位下降可以引起閥門關(guān)閉得更多，從而減少傳感器的流出體積。
從輸入泵通過(guò)可變流量控制閥的流速可以采用in-situ校準(zhǔn)技術(shù)確
定。液位傳感器和相關(guān)的液位傳感器的體積可以用于確定傳感器體積的 填充或流出率。通過(guò)合適地配置控制閥，能夠確定各閥和源泵的流速校 準(zhǔn)。
在本發(fā)明的特定實(shí)施方式中，給水閥組(未示出)可用于將系統(tǒng)中 所有的控制閥固結(jié)成一個(gè)部件，其可以與液流多岐管結(jié)合在一起。包括 用于總?cè)芙夤腆w的傳感器以及沖擊流的控制系統(tǒng)同樣也可以與浮閥或 其他用于控制在頂部中的液體高度/液位的其他裝置結(jié)合在一起。
如圖14A所示，另外還具有從頂部300到壓縮機(jī)100的蒸汽氣流管 線22、用于使蒸汽轉(zhuǎn)向到冷凝器200的蒸汽出口 57、從冷凝器200通 向熱交換器400，同樣也能夠收集熱凈化冷凝產(chǎn)品502的熱產(chǎn)品管線41、 以及用于轉(zhuǎn)移熱產(chǎn)品到壓縮機(jī)100，以便能夠調(diào)節(jié)水位使其保持不變的 管線(未示出)。當(dāng)系統(tǒng)關(guān)閉時(shí)，同樣還需要有排水管線(未示出)。
此外，還有加熱器900，其具有加熱元件60，用于在啟動(dòng)時(shí)用于將 冷液體加熱到沸騰，并且用于在蒸餾器操作期間保持足夠熱以連續(xù)地將 液體轉(zhuǎn)換成蒸汽。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，系統(tǒng)啟動(dòng)后，蒸餾系統(tǒng)可以 在平穩(wěn)狀態(tài)下運(yùn)行，從加熱器900中沒(méi)有熱量輸入?？蛇x擇地是，在運(yùn) 行過(guò)程中，可以采用第二加熱器(未示出)用以保持足夠的熱量；加熱 器能夠連續(xù)地以脈沖模式運(yùn)行，或受控制器的控制。
在本發(fā)明的特定實(shí)施方式中，如圖15所示，蒸發(fā)器/冷凝器600是 蒸發(fā)器/冷凝器600A，其具有用于中心管49的彈性管和殼體密封54A和 54B，可分別替代圖14A的端板48和50。這種彈性管和殼體密封是美國(guó) 專利No.4， 520， 868中的實(shí)例，據(jù)此可在這作為參考。在蒸發(fā)器/冷凝 器600A外部的無(wú)工具夾具密封59可以很容易清洗和維修，并且如果需 要，可以替換中心管49?？梢圆捎猛饪刹鸪b置47使液體冷凝蒸汽入 口 70、液體產(chǎn)品出口 66、蒸汽出口 69、沖擊流出口 65、液體入口 64 以及揮發(fā)端口 67與蒸發(fā)器/冷凝器600A相連接。在該實(shí)施方式中，厚 膜加熱器900A可以用于加熱在集水槽中的液體，替代加熱器900和加熱元件60 (參見(jiàn)圖14A)。
在根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，如圖16A和16B所示，可以用蒸 發(fā)器/冷凝器650替代芯體部分600。如在圖16A中可見(jiàn)，蒸發(fā)器/冷凝 器650是平板蒸發(fā)器/冷凝器，并且包括多個(gè)平行芯層92和94，典型地
由銅鎳合金或其他熱傳遞材料制成，并具有產(chǎn)生用于引導(dǎo)蒸汽和冷凝流 體的通道95和97的肋狀物90。蒸汽入口 7A和產(chǎn)品出口 6A岐管(與未
示出的不干凈入口以及揮發(fā)性出口岐管一樣)通過(guò)流體接口與液體環(huán)形 泵/壓縮機(jī)100相連接。螺釘88確保650與固定殼體25的支架固定。 在運(yùn)行中，各交錯(cuò)的水平排92和94 (如圖16A和16B所示)包括蒸發(fā) 器通道95和97，這樣兩種功能決不會(huì)在任何給定層發(fā)生重疊。圖16B 和圖16A的詳細(xì)圖更清楚地顯示出結(jié)合在一起的冷凝器/蒸發(fā)器的歧管 裝置是怎樣進(jìn)行工作的。如圖所示，排92與94不相互作用，它們彼此 相互隔離，因此在水平芯層中的蒸發(fā)和冷凝功能相互分隔開(kāi)。
此外，如圖17A至17D所示，根據(jù)本發(fā)明的另一特定實(shí)施方式可以 包括流體分配岐管675。圖17A顯示的是液體分配歧管675的一個(gè)特定 實(shí)施方式的泵一側(cè)的一面。以未加工的源液進(jìn)給的形式輸入流經(jīng)端口 64，并且沖擊流(輸出)流經(jīng)端口65。以產(chǎn)品的形式的另外的輸出流經(jīng) 端口 66，同時(shí)端口/小室67提供用于揮發(fā)物的出口 (輸出)，并且端口 68提供液體環(huán)形泵的排水通道。圖17B顯示的是液體分配岐管675的相 同特定實(shí)施方式的泵一側(cè)的第二面。很明顯地看出，用于揮發(fā)物輸出的 端口/小室67，同樣也可以看見(jiàn)液體環(huán)形泵的排水管68。在該實(shí)施方式 的視圖中，可以看見(jiàn)冷凝器蒸汽水霧去除室71，同樣也可以看見(jiàn)水霧收 集器和排水區(qū)域73。
圖17C顯示的是液體分配岐管675的一個(gè)特定實(shí)施方式的蒸發(fā)器/ 冷凝器一側(cè)的一面，在視圖中可以很容易看見(jiàn)未加工源水進(jìn)給端口 64、 同樣也可以看見(jiàn)沖擊式通道端口 65和產(chǎn)品通道端口 66。此外，還可以 看見(jiàn)蒸發(fā)器蒸汽通道端口 69和冷凝器蒸汽通道端口 70。
最終，圖17D顯示的是液體分配岐管675的相同特定實(shí)施方式的蒸 發(fā)器/冷凝器一側(cè)的第二面。再次，可以看見(jiàn)沖擊式通道端口 65、同樣 可以看見(jiàn)液體循環(huán)泵排水端口 68、第二冷凝器蒸汽水霧去除器71、蒸發(fā)器蒸汽水霧去除72以及水霧收集和排出區(qū)域73。同樣地，在該視圖 中可以看見(jiàn)集水槽液位控制室，以及產(chǎn)品液位控制室75和液體環(huán)形泵 補(bǔ)充進(jìn)給口 76。
在這種特定的實(shí)施方式中，液體分配岐管675能夠在液體凈化系統(tǒng) 中消除多數(shù)的管道設(shè)備，在一個(gè)裝置中能夠有利地結(jié)合包括流量調(diào)節(jié)、 水霧去除以及壓力調(diào)節(jié)等多種功能，因而可以簡(jiǎn)化制造并且很明顯地減 少總部件數(shù)。例如，中心板以及歧管裝置可以由塑料、金屬、或陶瓷板、 或任何能夠承受高溫和高壓的抗腐蝕材料制成。制造中心板和歧管裝置 的方法包括銅焊和模鑄(over-molding)。
圖18A和18B是顯示在特定實(shí)施方式中使得流體通過(guò)整個(gè)系統(tǒng)的接 口連接的連接器。例如，如圖12A所示，可以設(shè)置在在熱交換器400和 引入/排出端口 7與6之間的浮動(dòng)流體界面。圖18A顯示出可以焊接到 熱交換器端口 (未示出)的裝置61，其中裝置61與能夠反過(guò)來(lái)與流體 分配岐管相連通的流體接合部件62相連接。如圖18A顯示的是沿線A-A (參見(jiàn)圖18B)截取的截面圖。裝置61能夠浮動(dòng)以補(bǔ)償可能由溫度或制 造偏差引起的在配合中出現(xiàn)的移位。通過(guò)0型環(huán)63能夠?qū)崿F(xiàn)密封?？?以在圖18B中所描述的視圖中看見(jiàn)，當(dāng)線A-A繞中心軸旋轉(zhuǎn)90°時(shí)，0 型環(huán)63，裝置61和流體接合部件62鎖緊在一起，以便形成液體界面接 □。
對(duì)于具有中心管49的芯體部分600或具有平行芯層92和94的芯 體部分650，中心管道或?qū)油ǖ赖谋砻嫘螤羁梢允菆A柱形、方形、長(zhǎng)方 形以及類似的形狀。在根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，中心結(jié)構(gòu)可以選 擇，以便能夠增加液體的凈相變化率，并且可以包括中心嵌入物，其在 美國(guó)專利應(yīng)用系列No. 10/636， 303，申請(qǐng)日003年8月7日，發(fā)發(fā)明名 稱"相變?cè)黾拥姆椒ê驮O(shè)備"的內(nèi)容中進(jìn)行了更加詳細(xì)的說(shuō)明。由此， 其內(nèi)容在此可作為參考。
采用諸如用聚磷酸酯或聚天冬氨酸酯之類的化學(xué)處理方法，通過(guò)采 用電激勵(lì)或電化學(xué)加工，在合適部件上進(jìn)行等離子涂層，通過(guò)用諸如有 機(jī)酸之類的酸或通過(guò)采用電和/或磁場(chǎng)進(jìn)行處理可以實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)垢的控 制。例如，本發(fā)明的另外一些特定實(shí)施方式可以通過(guò)包括如圖19A和19B 所示的高效熱交換器400A和400B有利地改進(jìn)整個(gè)系統(tǒng)的能源效率。其 中這種熱交換器可以利用系統(tǒng)提供的熱源。在特定的實(shí)施方式中，來(lái)自 多個(gè)熱源中至少一個(gè)的熱量可以穿過(guò)諸如圖19A中所描述的多管線熱交 換器400A，其中諸如38、 40、 42以及44之類的雙通道熱交換器系列可 以管線連接以便產(chǎn)生多管線效應(yīng)。要注意地是，在如圖19A所示的特定 多管線熱交換器的實(shí)施方式中，液體冷引入口 39的水流穿過(guò)所有的熱 交換裝置38、 40、 42以及44。 一個(gè)熱源，例如熱產(chǎn)品41，流過(guò)熱交換 裝置38和42;并且另一個(gè)熱源，例如熱沖擊流43，流過(guò)熱交換裝置40 和44。通過(guò)采用這種方式，多個(gè)熱源可以用于與引入的冷液流39進(jìn)行 熱交換。
可選擇地是，可以采用如圖19B所描述的單獨(dú)多通道熱交換器400B。 在該實(shí)施方式中，例如，液體冷引入口 39以及諸如熱產(chǎn)品41和熱沖擊 流43的熱源同時(shí)流過(guò)熱交換器400B，但方向相反，從而能夠使冷液體 引入口 39與在熱交換器400B中的兩個(gè)熱源41和43進(jìn)行熱交換。用于 熱交換器400的熱源包括產(chǎn)品流41和沖擊式流43。當(dāng)該實(shí)施方式采用 外驅(qū)動(dòng)電機(jī)時(shí)，用于熱交換器400的另一可能的熱源是由通過(guò)諸如電機(jī) 繞組之類的蒸汽泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)150產(chǎn)生的輻射熱量。如上所述，根據(jù)本發(fā) 明，熱交換器可以利用在美國(guó)專利No. 4， 520， 868中詳細(xì)說(shuō)明的塑料 管束熱交換技術(shù)，其中彈性端板可以用于在固定方向上密封管道，替代 金屬或另外焊接或銅焊在熱交換器管道上的非彈性端板。
如上關(guān)于圖1A和IB中所述，例如，電源800可以是IC發(fā)電機(jī)或 斯特靈引擎發(fā)電機(jī)。在實(shí)施方式中，由發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的輻射熱可以用于加 熱引入的水流，其中由發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的輻射熱直接傳送到熱交換器400。 這種熱交換器最佳位于三通道熱交換器的熱源一側(cè)，如圖19B所示，其 中源液39進(jìn)入蒸發(fā)器600。圖14A或圖4 (元件2506)同樣也顯示這種 能夠利用在所述多個(gè)通道中的一個(gè)中的排出熱的熱交換器。
如果利用外驅(qū)動(dòng)軸電機(jī)，整個(gè)系統(tǒng)可以利用附加的內(nèi)嵌有冷引入管 線的各種齒輪泵、膜片泵、或沖壓泵的之類的"冷"液體泵。在特定的 實(shí)施方式中，這種泵將由與液體環(huán)形泵相同的轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)。本發(fā)明
35的一些特定實(shí)施方式同樣也可以想象到不具有液體引入泵，由此可以采 用重力供料機(jī)或產(chǎn)生真空來(lái)驅(qū)動(dòng)液體流過(guò)系統(tǒng)。
在另一特定實(shí)施方式中，集水槽500可以利用預(yù)加熱器或補(bǔ)充加熱 器，其中可以利用具有繼動(dòng)監(jiān)控器的開(kāi)關(guān)和溫度傳感器調(diào)節(jié)熱輸入和集 水槽中的水的溫度。其他的液體貯液器中也同樣可以包括溫度傳感器。 例如，當(dāng)蒸餾器加熱時(shí)，在集水槽中的溫度傳感器能夠用于確定蒸餾器 的最佳初始條件。同樣地，也可利用溫度傳感器探測(cè)水溫的變化，從而 能夠調(diào)節(jié)液體的流速，以便保持總蒸餾產(chǎn)量。
在如圖20所示的實(shí)施方式中，可以測(cè)量蒸發(fā)器和冷凝器的壓力， 以便評(píng)估整個(gè)系統(tǒng)的性能，和/或提供數(shù)據(jù)給控制系統(tǒng)。為了避免使用
需要承受蒸發(fā)器/冷凝器600的高溫的昂貴傳感器，壓力傳感器Pe和Pc
安裝在位于熱交換器400的冷側(cè)和相應(yīng)的控制閥Ve和Ve之間的液體管線
上。為了避免當(dāng)液體流過(guò)位于該位置上的壓力傳感器時(shí)，會(huì)出現(xiàn)的測(cè)量 的壓力小于系統(tǒng)的實(shí)際壓力的情況，控制閥將會(huì)很快關(guān)閉，從而阻止流 動(dòng)。在"不流動(dòng)"期間，從控制閥返回到蒸發(fā)器或冷凝器的壓力將保持 不變，從而能夠精確地測(cè)量出系統(tǒng)的壓力。由于這些很短的"不流動(dòng)" 期間，將不會(huì)出現(xiàn)對(duì)蒸餾器的性能不利的影響。
如圖21A所示，本發(fā)明的蒸餾器的另一實(shí)施方式設(shè)計(jì)成可以通過(guò)在 引入口 00中結(jié)合有過(guò)濾裝置從而增加最終凈化液體產(chǎn)品的純度。多單 元回轉(zhuǎn)過(guò)濾器80，.具有與至少兩個(gè)過(guò)濾器單元81.和83結(jié)合在一起的樞 軸關(guān)節(jié)82，設(shè)置在過(guò)濾器殼體80A內(nèi)，該過(guò)濾器殼體能夠?qū)σ后w導(dǎo)向以 通過(guò)過(guò)濾器單元81和83，并且便利過(guò)濾器單元81和83繞樞軸關(guān)節(jié)82 的轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖所示，沖擊流43穿過(guò)回轉(zhuǎn)過(guò)濾器單元81，并且吸入液流 39同時(shí)從引入口 00流過(guò)回轉(zhuǎn)過(guò)濾器單元83在途中進(jìn)行凈化。 一些間隔 之后，回轉(zhuǎn)過(guò)濾器開(kāi)關(guān)(未示出)使回轉(zhuǎn)過(guò)濾器80繞其中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)， 在樞軸關(guān)節(jié)82處，如圖中虛線所示，以使現(xiàn)已由于過(guò)濾不干凈的引入 液體所得到的污染物弄臟的過(guò)濾器單元83通過(guò)沖擊流43回沖，并且回 轉(zhuǎn)過(guò)濾器單元81成為過(guò)濾引入液流39的過(guò)濾裝置。在這種實(shí)施方式中， 0形環(huán)墊圈81A和83A分別可以用作過(guò)濾器單元81和83與沖擊流43和 引入液流39的液體流動(dòng)通道之間的密封。在另一實(shí)施方式中，如圖21B中所示意，多單元回轉(zhuǎn)過(guò)濾器可以是 多段圓形過(guò)濾器80B。多單元回轉(zhuǎn)過(guò)濾器80B具有多回轉(zhuǎn)過(guò)濾器單元例 如81B和83B繞其樞轉(zhuǎn)的樞軸關(guān)節(jié)82B，該多單元回轉(zhuǎn)過(guò)濾器80B也可 以位于過(guò)濾器殼體80C內(nèi)，該過(guò)濾器殼體可以引導(dǎo)液體流過(guò)單獨(dú)的過(guò)濾 器單元81B和83B，并且便利過(guò)濾器80B繞樞軸關(guān)節(jié)82B的轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖 所示，沖擊流43穿過(guò)一個(gè)回轉(zhuǎn)過(guò)濾器單元81B，同時(shí)引入液流39從引 入口 00流過(guò)回轉(zhuǎn)過(guò)濾器單元83B在途中進(jìn)行凈化。如圖21B所示，回 轉(zhuǎn)過(guò)濾器開(kāi)關(guān)(未示出)使回轉(zhuǎn)過(guò)濾器80B繞其中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在回轉(zhuǎn)過(guò) 濾器樞軸關(guān)節(jié)82B處，如圖中虛線所示，這樣現(xiàn)已由于過(guò)濾不干凈的引 入液體所得到的污染物弄臟的過(guò)濾器單元83B，通過(guò)沖擊流43回沖，并 且回轉(zhuǎn)過(guò)濾器單元81B成為過(guò)濾引入液體39的過(guò)濾裝置。 一系列密封， 如81B-1和83B-1所示，可以用在單獨(dú)過(guò)濾器單元81B和83B之間，使 流過(guò)一個(gè)過(guò)濾部分的沖擊流43從流過(guò)另一過(guò)濾部分的引入液體39分隔 開(kāi)?？蛇x擇地，如圖22所示意的手動(dòng)閥85可以用于手動(dòng)改變水流方向。 例如，這種閥可以使用例如沖擊流43連續(xù)地清洗每個(gè)回轉(zhuǎn)過(guò)濾器中的 裝置，并且能夠使用單一操作有效地轉(zhuǎn)換被過(guò)濾的裝置和被回沖的裝 置，從而回沖過(guò)濾器單元81或83，而不需實(shí)際回轉(zhuǎn)過(guò)濾器80本身。如 圖22所示，在特定的實(shí)施方式中，當(dāng)閥85在位置A時(shí)，過(guò)濾器單元81 過(guò)濾引入液體39，并且用沖擊流.43回沖過(guò)濾器單元83。當(dāng)轉(zhuǎn)換閥85 到位置B時(shí)，沖擊流43將立即回沖過(guò)濾器單元81，并且過(guò)濾器單元83 立即過(guò)濾輸入液體39。在另一未示出的實(shí)施方式中，如果環(huán)境需要，還有包括帶有用于排 放廢水的泵的收集箱的外部系統(tǒng)。上述的特定實(shí)施方式通常工作在大氣壓力之上，典型地大約在10 磅/平方英寸(表壓)的氣壓下。這種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于能夠在較高壓下提 供較高的蒸汽密度，從而使得通過(guò)容積泵能抽取到比在較低壓力下更多 的蒸汽。由此產(chǎn)生的較高生產(chǎn)量使得整個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)效率得到改進(jìn)。此 外，較高的生產(chǎn)量和較高的系統(tǒng)壓力將減少壓縮機(jī)100所需的電源，并 且不需要兩個(gè)附加泵一一個(gè)用于抽取冷凝產(chǎn)品41，另一個(gè)用于抽取沖擊為許多形狀承受內(nèi)壓要好于承受外壓。 重要地是，在高于大氣壓力的條件下工作將減少較小泄漏對(duì)整個(gè)系統(tǒng)效 率和性能的影響。諸如抑制冷凝過(guò)程空氣之類的不可冷凝氣體將在低于 大氣壓力的情況下擴(kuò)大，其中較小的泄漏將用于吸收氣體，在高于大氣 壓力的條件下工作的系統(tǒng)將不會(huì)出現(xiàn)情況。當(dāng)本發(fā)明的實(shí)施方式在高于大氣壓力的條件下工作，采用新型的背壓調(diào)節(jié)器將適用于控制系統(tǒng)的壓力。圖23A和23B將對(duì)與本發(fā)明的實(shí)施 方式相一致的背壓調(diào)節(jié)器的視圖進(jìn)行描述。背壓調(diào)節(jié)器1100具有包含 孔口 1110的容器1150，孔口的一側(cè)與系統(tǒng)的壓力管道相連接(例如在 蒸汽壓縮蒸餾系統(tǒng)中的壓縮機(jī)的出口)，其可能暴露于波動(dòng)升高的壓力 下?？卓诘牧硪粋?cè)終止于端口 U70。端口 1170由球形的可移動(dòng)擋塊1130 覆蓋。使用與樞軸銷1140間隔固定距離的固定器1160，擋塊1130被固 定于臂1120上。臂1120由鉸鏈通過(guò)樞軸銷1140連接到一點(diǎn)，其與端 口 1170形成固定關(guān)系。臂1120包括從臂上延伸出，可沿軸1190移動(dòng) 的配重塊1180，這樣在配重塊1180和樞軸銷1140之間的距離將可以改 變。在圖23A所示的實(shí)施方式中，孔口 1110的軸向方向與重力矢量1195 的方向垂直。背壓調(diào)節(jié)器可以還包括防止外來(lái)物質(zhì)進(jìn)入調(diào)節(jié)器并且與內(nèi) 部部件干擾的功能的機(jī)殼功能。采用如圖23A和23B所示的實(shí)施方式，當(dāng)在壓力管道中的壓力低于 指定的設(shè)定值時(shí)，臂1120相對(duì)重力矢量1195的方向保持水平位置。在 該實(shí)施方式中，此臂的位置可稱為關(guān)閉位置，并且對(duì)應(yīng)于覆蓋端口 1170 的擋塊1130。當(dāng)在導(dǎo)管中的壓力超過(guò)設(shè)定值時(shí)，作用在擋塊1130的力， 可以產(chǎn)生繞樞軸銷1140的扭矩。扭矩產(chǎn)生作用使臂1120繞樞軸銷1140 逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，從而使臂離開(kāi)其關(guān)閉位置，并且使端口 1170暴露出， 其可以使液體從孔口 1110中流出。當(dāng)管道中的壓力釋放到低于設(shè)定值 時(shí)，氣體的力不再能夠使臂離開(kāi)關(guān)閉位置，因此，此臂返回到關(guān)閉位置， 并且擋塊1130覆蓋住端口 1170。在圖23A和23B的實(shí)施方式中，臂1120用作能產(chǎn)生調(diào)節(jié)力矩的桿 件，并適用于倍增由配重塊1180通過(guò)擋塊1130施加于端口 1170的力。 力的倍增可以減少關(guān)閉孔口 1110所需的重力，與擋塊1130單獨(dú)垂直作用于孔口 1110的頂部的設(shè)計(jì)(如高壓鍋中一樣)相反。因而，用于增 大在壓力管道中加快排氣的速度的大端口尺寸，，可以由相對(duì)輕量級(jí)、 大尺寸的擋塊覆蓋，配重塊可用作調(diào)節(jié)所需的設(shè)定值。這樣可以花費(fèi)少 一些的設(shè)計(jì)努力去選擇特定的端口尺寸和擋塊特性。軸1190的附加用 于調(diào)節(jié)配重塊1180的位置，在本發(fā)明的實(shí)施方式中，可用于改變乘法器的比率。當(dāng)配重塊1180移動(dòng)到靠近樞軸銷1140的位置時(shí)，乘法器的 比率減少，產(chǎn)生較低的閉合力。如果配重塊1180移動(dòng)到遠(yuǎn)離樞軸銷1140 的位置時(shí)，乘法器的比率增加，因此增加閉合力。因而，配重塊1180 的位置能有效地用于調(diào)節(jié)背壓調(diào)節(jié)器的設(shè)定值。當(dāng)在很高的海拔高度上的系統(tǒng)中利用背壓調(diào)節(jié)器時(shí)，對(duì)背壓調(diào)節(jié)器 的設(shè)定值的調(diào)節(jié)很有用。當(dāng)大氣壓較低時(shí)，系統(tǒng)工作壓力也相當(dāng)?shù)?。結(jié) 果，蒸餾設(shè)備的溫度降低，其可能會(huì)對(duì)系統(tǒng)的性能造成不利的影響。同 時(shí)，這種調(diào)節(jié)也能夠確定最終用戶所需的背壓調(diào)節(jié)器的設(shè)定值。釆用配 重塊施加閉合力同樣也可以降低背壓調(diào)節(jié)器的成本，并減少部件的疲勞 強(qiáng)度。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，可調(diào)節(jié)配重塊設(shè)計(jì)成可以使設(shè)定值的范 圍為最小設(shè)定值實(shí)質(zhì)上小于或等于10磅/平方英寸(表壓)，并且最高設(shè) 定值實(shí)質(zhì)上大于或等于17磅/平方英寸(表壓)。因此，本發(fā)明的實(shí)施方 式可以使系統(tǒng)獲得精確地壓力調(diào)節(jié)，與只僅僅簡(jiǎn)單作為安全卸壓閥的裝 置不一樣。在如圖24A和24B所示的本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，孔口 1210的 結(jié)構(gòu)是這樣，端口 1270的方向?yàn)橄鄬?duì)于重力方向1295的方向而垂直。 因而，當(dāng)一直采用可調(diào)節(jié)配重塊時(shí)，本發(fā)明的一些實(shí)施方式可以容納任 何方向的孔口。在如圖23A、 23B和25所示的本發(fā)明的實(shí)施方式中，容器1150包 括排水孔1115。由于背壓調(diào)節(jié)器1100可以在較大系統(tǒng)1320的有界區(qū)域 1310中工作。排水孔1115作為通道可以通過(guò)孔口 1110將壓力管道1340 中凈化的液體釋放到有界區(qū)域1310中。排水孔1115可以使有界區(qū)域 1310與較大系統(tǒng)的另一區(qū)域連接，或與外環(huán)境1330連接。此外，氣體 集聚在有界區(qū)域1310中可能引起這些氣體冷凝。通過(guò)孔口 1110的凈化 氣體可以?shī)A雜有能夠收集在有界區(qū)域1310中的液體的微滴。這些可冷39凝物同樣也可以從采用分隔孔1350的有界區(qū)域中釋放出。背壓調(diào)節(jié)器可以設(shè)計(jì)成允許有小于設(shè)定值的較小泄漏率，以凈化集 聚的用于隔離熱交換器的揮發(fā)性氣體，并且抑制在系統(tǒng)中發(fā)生沸騰。然 而，即便是有很小的泄漏，調(diào)節(jié)器可以設(shè)計(jì)成可以在壓力管道中建立起 壓力。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，在背壓調(diào)節(jié)器的設(shè)定值以下，當(dāng)背壓調(diào) 節(jié)器的臂在關(guān)閉位置時(shí)，通過(guò)特定設(shè)計(jì)的泄漏孔口同樣也可以實(shí)現(xiàn)從壓 力管道中釋放出揮發(fā)性成分。當(dāng)管道壓力小于設(shè)定值時(shí)，泄漏通風(fēng)孔可 以設(shè)計(jì)成允許從端口或孔口有一定的泄漏率。這種泄漏孔口可以由在本 領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員用所熟知的各種方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。非限定性實(shí)例包括當(dāng)臂在關(guān)閉位置時(shí)，特定定位擋塊和端口以允許實(shí)現(xiàn)小開(kāi)口；設(shè)計(jì)此擋 塊以便沒(méi)有被擋塊覆蓋的小開(kāi)口總是暴露出來(lái)；當(dāng)臂在關(guān)閉位置時(shí)，在 擋塊和端口之間設(shè)定特定的剛性、不屈服的密封結(jié)構(gòu)；以及設(shè)計(jì)通向端 口的孔口，以便具有小開(kāi)口，從而允許液體泄漏。在致力于在小于背壓調(diào)節(jié)器的設(shè)定值的條件下?lián)]發(fā)物泄漏的本發(fā) 明的特定實(shí)施方式中，如圖26A所示，端口 1410具有小槽口 1420，圖 26A的區(qū)域C的放大圖顯示在圖26B中。因而當(dāng)擋塊與端口 1410接觸時(shí)， 當(dāng)背壓調(diào)節(jié)器的臂在關(guān)閉位置時(shí)，泄漏孔口出現(xiàn)，這將允許通過(guò)小槽口 1420有小的泄漏。在本發(fā)明的另一特定實(shí)施方式中，孔口 1510具有如 圖27中所描述的開(kāi)口 1520，以及如圖27中所描述的圖27A的放大區(qū)域 E。開(kāi)口 1520設(shè)計(jì)成這樣，當(dāng)擋塊覆蓋住孔口 1510時(shí)，泄露孔口出現(xiàn)， 從而使液體可以通過(guò)開(kāi)口 1520泄漏。與本發(fā)明的實(shí)施方式一致的背壓調(diào)節(jié)器的各種特征可以改變或修 改。例如，要用于背壓調(diào)節(jié)器的擋塊可以具有與所需工作條件相一致的 任何形狀、尺寸或質(zhì)量。這種擋塊不需要是如上述的本發(fā)明的一些實(shí)施 方式所示的球形。另外，不同重量但相似的擋塊可以用于固定器中，以 便改變調(diào)節(jié)器的設(shè)定值。同樣地，不同尺寸、形狀和質(zhì)量的配重可以用 于本發(fā)明的實(shí)施方式中，只要其能容納于軸和臂的結(jié)構(gòu)中(與在圖23A 和23B中的1180和在圖24A和24B中的1280相比較)。通過(guò)本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員所熟知的各種技術(shù)中的任何一種，這種配重可以安裝于臂 上，并相對(duì)于臂定位。樞軸銷的定位不需要如圖23和24中所示，而是40可以定位于有利于提供實(shí)現(xiàn)特定壓力設(shè)定值所需的機(jī)械優(yōu)勢(shì)的位置。本發(fā)明的實(shí)施方式可以優(yōu)選地利用如前所述的排出孔特征。同樣， 本發(fā)明也可以不利用配重力調(diào)節(jié)特征，依靠擋塊的特定性能，用以提供 背壓調(diào)節(jié)器的設(shè)定值。本發(fā)明的其他實(shí)施方式不會(huì)利用容器，但依靠系統(tǒng)固有部分的孔 口。在這些實(shí)例中，背壓調(diào)節(jié)器臂可以直接安裝于系統(tǒng)部分，這樣臂、 擋塊以及配重塊可以合適地定位用于調(diào)節(jié)器的操作。如上所述，本發(fā)明的各種實(shí)施方式可以有利于提供低成本、易維修、 高效率、便攜并能故障保護(hù)的液體凈化系統(tǒng)，其可以用于在所有環(huán)境中 提供可靠的飲用水源，而不用考慮初始水源的質(zhì)量。例如，本發(fā)明的系 統(tǒng)旨在生產(chǎn)連續(xù)可適用于飲用或醫(yī)療應(yīng)用的飲用的水流，所述水流應(yīng)用 于采用便攜電源和合理的動(dòng)力預(yù)算的個(gè)人或有限社區(qū)規(guī)模中。作為實(shí) 例，按所需的效率，可以想象本系統(tǒng)可以用于每小時(shí)生產(chǎn)大約10加侖的水，而動(dòng)力預(yù)算大約只有500瓦特。這可以通過(guò)十分有效的熱傳遞過(guò) 程以及一系列的子系統(tǒng)優(yōu)化而實(shí)現(xiàn)。對(duì)操作溫度、TDS以及流體流動(dòng)的熟知可以提供允許在很寬的環(huán)境 溫度、壓力以及源水的溶解固體含量的情況下可以生產(chǎn)飲用水的信息。 特定的一個(gè)實(shí)施方式可以采用控制方法，由此此種測(cè)量(T、 P、 TDS和 流速等)可以被與使得操作者或計(jì)算機(jī)控制器在現(xiàn)有的環(huán)境條件下設(shè)定 工作參數(shù)以獲得最佳性能的簡(jiǎn)單算法和檢查表相結(jié)合進(jìn)行使用。雖然本發(fā)明的一些具體實(shí)施方式
己經(jīng)進(jìn)行了公開(kāi)和說(shuō)明，但是應(yīng)當(dāng) 認(rèn)為本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員可能在此基礎(chǔ)上做出各種進(jìn)一步的變更。這 些變化和更改將落入到限定于說(shuō)明書中的本發(fā)明的保護(hù)范圍中。
權(quán)利要求
1.一種回轉(zhuǎn)過(guò)濾器模塊，包括a)用于過(guò)濾引入液體流的第一回轉(zhuǎn)過(guò)濾器單元；b)第二回轉(zhuǎn)過(guò)濾器單元，其能夠由回沖水流清潔，并且通過(guò)設(shè)置在第一、第二回轉(zhuǎn)過(guò)濾器單元之間的樞軸關(guān)節(jié)與第一回轉(zhuǎn)過(guò)濾器連接；以及c)回轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)，其用于轉(zhuǎn)動(dòng)第一、第二回轉(zhuǎn)過(guò)濾器，以便當(dāng)?shù)诙剞D(zhuǎn)過(guò)濾器單元定位成過(guò)濾引入水流時(shí)，回沖水流能夠清潔第一回轉(zhuǎn)過(guò)濾器單元。
2. —種多通道熱交換器，所述多通道熱交換器包括a) 用于接收第一液體流的第一輸入裝置；b) 用于接收第二液體流的第二輸入裝置；c) 用于接收第三液體流的第三輸入裝置；d) 界面，其用于將第一液體和第二液體的熱量傳遞到第三液體，其中所有液體之間彼此隔離；e) 與在第一子熱交換器中的引入水流相連接的來(lái)自第一熱源中的第一熱源流；f) 與在第二子熱交換器中的第一子熱交換器的引入水流相連接的來(lái)自第二熱源中的第二熱源流；以及g) 與在至少第三子熱交換器中的第二子熱交換器的引入水流相連接、來(lái)源于第一熱源或第三熱源的至少第三熱源流。
3. —種蒸餾液體的方法，包括步驟a. 蒸發(fā)未處理液體以形成蒸汽，從而填充頂室；b. 通過(guò)采用內(nèi)驅(qū)動(dòng)軸和具有可轉(zhuǎn)動(dòng)的外殼的偏心轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)頂室內(nèi)的蒸汽來(lái)壓縮蒸汽；c. 冷凝壓縮蒸汽成為蒸餾液體產(chǎn)品。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的蒸餾液體的方法，還進(jìn)一步包括對(duì)未處理液體的預(yù)處理，其采用包括紫外線照射、用聚磷酸酯、聚醋酸酯、聚天冬氨酸酯、有機(jī)酸處理、包括從外發(fā)動(dòng)機(jī)添加CO:的酸化、暴露于振蕩電或磁場(chǎng)中的預(yù)處理方法中至少一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的蒸餾液體的方法，還進(jìn)一步包括調(diào)節(jié)冷凝 器的內(nèi)部壓力。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的蒸餾液體的方法，還進(jìn)一步包括保持超過(guò)大氣壓的壓力。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的蒸餾液體的方法，還進(jìn)一步包括保持在頂 室中有足夠高的液位，以使來(lái)芯體蒸發(fā)器管道中的液體都凈化。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的蒸餾液體的方法，還進(jìn)一步包括在輸入裝 置上設(shè)置具有至少兩個(gè)過(guò)濾器單元的多單元過(guò)濾器，以用于在蒸發(fā)器接 收液體之前，對(duì)液體進(jìn)行過(guò)濾。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的蒸餾液體的方法，還進(jìn)一步包括分流來(lái)自 頂室的沖擊流用于回沖至少一個(gè)過(guò)濾器單元。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的蒸餾液體的方法，還進(jìn)一步包括步驟 調(diào)節(jié)回沖式水流，以便提供回沖至少一個(gè)過(guò)濾器所需的最小流量。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的蒸餾液體的方法，其特征在于，所述過(guò) 濾器是回轉(zhuǎn)過(guò)濾器。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的蒸餾液體的方法，還進(jìn)一步包括步驟 定期轉(zhuǎn)動(dòng)回轉(zhuǎn)過(guò)濾器，用以防止出現(xiàn)污垢。
13. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的蒸餾液體的方法，還進(jìn)一步包括采用電 機(jī)以驅(qū)動(dòng)泵。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的蒸餾液體的方法，還進(jìn)一步包括運(yùn)行該 系統(tǒng)，用以在每小時(shí)消耗500瓦的電力預(yù)算的條件下，產(chǎn)生IO加侖的 凈化水。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的蒸餾液體的方法，還進(jìn)一步包括運(yùn)行該 系統(tǒng)，用以在每小時(shí)消耗250瓦和400瓦之間的電力預(yù)算的條件下，產(chǎn) 生出3至8加侖之間的凈化水。
16. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的液體蒸餾方法，還進(jìn)一步包括將清潔燃 燒發(fā)電器與該系統(tǒng)連接。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的蒸餾液體的方法，還進(jìn)一步包括將清潔 燃燒發(fā)電器與該系統(tǒng)連接，其中所述由發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的排出廢氣主要包括二氧化碳、氮?dú)夂退?br>
18. 根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的蒸餾液體的方法，還進(jìn)一步包括 直接將排出廢氣送入到引入液體中，用于酸化和加熱引入液體的預(yù)處理。
19. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的蒸餾液體的方法，還進(jìn)一步包括采用偏 心轉(zhuǎn)子，所述偏心轉(zhuǎn)子具有由多個(gè)室分隔開(kāi)的多個(gè)葉片，其中各個(gè)室具 有引入孔和出口孔。
20. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的蒸餾液體的方法，還進(jìn)一步包括消除來(lái) 自蒸汽泵中的蒸氣中夾帶的液滴。
21. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的液體蒸餾方法，還進(jìn)一步包括采用與集 水槽相連接的蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器具有多個(gè)平行管道，每個(gè)管道具有 與集水槽相連通的第一端和與頂室相連通的第二端。
22. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的蒸餾液體的方法，還進(jìn)一步包括對(duì)蒸餾 液體產(chǎn)品進(jìn)行后處理的步驟。
23. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的蒸餾液體的方法，還進(jìn)一步包括采用用 于從輸入裝置接收液體的熱交換器，其中從所述至少一個(gè)熱源中輸出的 熱量與輸入液體進(jìn)行熱交換。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的蒸餾液體的方法，還進(jìn)一步包括與來(lái) 自包括產(chǎn)品流、沖擊流、系統(tǒng)廢熱、蒸發(fā)泵廢熱、電機(jī)廢熱、來(lái)自電源 的排放熱和外部熱源的至少一個(gè)熱源中的熱交換器中的液體進(jìn)行熱量 交換。
25. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的蒸餾液體的方法，還進(jìn)一步包括步驟 使用三管線熱交換器用于將來(lái)自產(chǎn)品流和沖擊流的熱量與輸入液體進(jìn)行熱交換。
26. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的蒸餾液體的方法，還進(jìn)一步包括步驟 在最小液體數(shù)量條件下啟動(dòng)之前，進(jìn)行系統(tǒng)準(zhǔn)備。
27. —種背壓調(diào)節(jié)器，包括 具有一個(gè)關(guān)閉位置的鉸鏈臂；以及成形為可以覆蓋與壓力管道連接的端口的可移動(dòng)擋塊，所述擋塊由 連接到臂上的固定器進(jìn)行固定，并且當(dāng)臂位于關(guān)閉位置時(shí)，所述擋塊位于鄰接端口的位置，其中當(dāng)管道中的壓力超過(guò)設(shè)定值時(shí)，所述臂遠(yuǎn)離所述關(guān)閉位置，以 及當(dāng)管道中的壓力小于設(shè)定值時(shí)，所述臂位于所述關(guān)閉位置。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的背壓調(diào)節(jié)器，還進(jìn)一步包括可調(diào)節(jié)地安 裝于所述臂上的配重塊。
29. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的背壓調(diào)節(jié)器，其特征在于改變配重塊相對(duì)于臂的位置改變?cè)O(shè)定值。
30. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的背壓調(diào)節(jié)器，其特征在于-所述配重塊可調(diào)節(jié)地安裝成以使最小設(shè)定值本質(zhì)上小于或等于10磅/平方英寸(表壓)。
31. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的背壓調(diào)節(jié)器，其特征在于所述配重塊可調(diào)節(jié)地安裝成以使最大設(shè)定值本質(zhì)上大于或等于17 磅/平方英寸(表壓)。
32. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的背壓調(diào)節(jié)器，還進(jìn)一步包括至少當(dāng)所述 臂在關(guān)閉位置時(shí)特定設(shè)計(jì)的泄漏孔口。
33. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的背壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述可移動(dòng)擋塊實(shí)質(zhì)上是球形。
34. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的背壓調(diào)節(jié)器，其特征在于所述調(diào)節(jié)器用于蒸汽壓縮蒸餾系統(tǒng)中。
35. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的背壓調(diào)節(jié)器，還進(jìn)一步包括具有與壓力 管道連接的孔口的容器，其中所述端口是所述孔口的開(kāi)口，并且所述臂 鉸鏈到壓力容器上。
36. 根據(jù)權(quán)利要求35所述的背壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述容器包括排水孔。
37. —種用于去除水中污染物的方法，包括步驟-a. 通過(guò)熱循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)用于產(chǎn)生電能來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，所述熱循環(huán)發(fā) 動(dòng)機(jī)包括用于燃燒燃料的燃燒爐；b. 采用發(fā)電機(jī)的至少一部分電力容量用于給水凈化裝置提供電源；c. 提供水源給水凈化裝置的輸入裝置；以及丄傳送熱循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱輸出用于給水凈化裝置提供熱量，以便 減少所需用于凈化水的電量。
38. 根據(jù)權(quán)利要求37所述的用于去除水中污染物的方法，其特征 在于-所述傳送排出熱輸出的步驟進(jìn)一步包括將來(lái)自燃燒爐排出氣體的 熱量傳送給供給到所述水凈化裝置的源水。
39. 根據(jù)權(quán)利要求37所述的用于去除水中污染物的方法，其特征 在于所述傳送排出熱輸出的步驟進(jìn)一步包括圍繞加熱水凈化裝置的外 圍以用于減少熱損失。
40. 根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于所述方法還進(jìn)一步 包括步驟e. 蒸發(fā)未處理的水；以及f. 將蒸發(fā)的水冷凝成蒸餾水產(chǎn)品。
41. 根據(jù)權(quán)利要求40所述的用于去除水中污染物的方法，其特征 在于所述傳送排出熱輸出的步驟進(jìn)一步包括將來(lái)自燃燒爐排出氣體的 熱量傳送給供給到所述水凈化裝置的源水。
42. 根據(jù)權(quán)利要求40所述的用于去除水中污染物的方法，其特征 在于所述傳送排出熱輸出的步驟進(jìn)一步包括加熱圍繞水凈化裝置的外 圍以用于減少熱損失。
43. —種濃縮從水中去除的污染物的方法，包括步驟a. 通過(guò)熱循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)用于產(chǎn)生電能來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，所述熱循環(huán)發(fā)動(dòng) 機(jī)包括用于燃燒燃料的燃燒爐；b. 利用發(fā)電機(jī)的電力容量的至少一部分用于給水凈化裝置提供電源；c. 提供源水給水凈化裝置的輸入裝置；以及d. 傳送用于給水凈化裝置提供熱量的熱循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱輸出，e. 蒸發(fā)未處理的水；以及f.收集從水中去除的污染物。
44. 一種用于人類消費(fèi)蒸餾水的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括a. 熱循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)，其包括用于燃燒燃料的燃燒爐，用于驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī) 以產(chǎn)生電力容量；b. 由發(fā)電機(jī)提供電源的水凈化裝置；c. 用于接收通過(guò)水凈化裝置進(jìn)行蒸餾的源水的輸入裝置；以及d. 用于將熱循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱輸出傳送給水凈化裝置的管道。
45. 根據(jù)權(quán)利要求41所述的系統(tǒng)，其特征在于所述管道是用于將來(lái)自熱循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱氣傳送給水凈化裝置的 軟管。
46. 根據(jù)權(quán)利要求44所述的系統(tǒng)，還進(jìn)一步包括在源水從輸入裝 置到水凈化裝置的通道上的熱交換器。 '
47. 根據(jù)權(quán)利要求41所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述熱循環(huán)發(fā)動(dòng) 機(jī)是外燃機(jī)。
48. 根據(jù)權(quán)利要求41所述的系統(tǒng)，其特征在于-所述熱循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)是斯特靈循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)。
49. 一種液體蒸餾系統(tǒng)，包括a) 用于接收未處理液體的輸入裝置；b) 與輸入裝置連接，用于將液體轉(zhuǎn)變成蒸汽的蒸發(fā)器；c) 用于從蒸發(fā)器中收集蒸汽的頂室；d) 用于壓縮蒸汽的蒸汽泵，所述蒸汽泵包括i. 內(nèi)驅(qū)動(dòng)軸和ii. 具有可轉(zhuǎn)動(dòng)殼體的偏心轉(zhuǎn)子，以及e) 與蒸汽泵相連通用于將壓縮的蒸汽轉(zhuǎn)變成蒸餾的液體產(chǎn)品的冷 凝器；以及f) 熱交換器，其用于接收輸入裝置中的液體，以使來(lái)自至少一個(gè) 熱源的熱量能與輸入液體進(jìn)行交換。
50. —種蒸餾液體的方法，包括步驟d. 蒸發(fā)未處理的液體，用以形成蒸汽，從而填充頂室；e. 采用內(nèi)驅(qū)動(dòng)軸和具有可轉(zhuǎn)動(dòng)殼體的偏心轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)在液體環(huán)形泵中的蒸汽來(lái)壓縮蒸汽，采用具有氣密密封于殼體中液體環(huán)形泵的液體壓力邊界中的電機(jī)轉(zhuǎn)子和電機(jī)磁鐵的電機(jī)；以及f.冷凝壓縮的蒸汽成為蒸餾液體產(chǎn)品。
51. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的蒸餾液體的方法，還進(jìn)一步包括采用 包括紫外線照射、用聚磷酸酯、聚醋酸酯、聚天冬氨酸酯、有機(jī)酸處理、 酸化、以及暴露于振蕩電或磁場(chǎng)中的至少一種預(yù)處理方法對(duì)未處理液體 進(jìn)行預(yù)處理。
52. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的蒸餾液體的方法，還進(jìn)一步包括調(diào)節(jié) 冷凝器的內(nèi)壓。
53. 根據(jù)權(quán)利要求52所述的蒸餾液體的方法，還進(jìn)一步包括保持 高于大氣壓的壓力。
54. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的蒸餾液體的方法，還進(jìn)一步包括在頂 室中保持足夠液位，以便允許使來(lái)自蒸發(fā)器管道中的液體凈化并且使局 部湍流衰減。
55. 根據(jù)權(quán)利要求54所述的蒸餾液體的方法，還進(jìn)一步包括分流 來(lái)自頂室的沖擊流，用于在頂室中保持恒定的液位。
56. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的蒸餾液體的方法，還進(jìn)一步包括將清 潔燃燒發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)相連接，其中清潔燃燒發(fā)電機(jī)主要生產(chǎn)二氧化碳、 氮?dú)夂退鳛榕欧盼铩?br>
57. 根據(jù)權(quán)利要求56所述的蒸餾液體的方法，還進(jìn)一步包括直接 將排放物導(dǎo)向弓I入液體，用于酸化和弓l.入液體的加熱進(jìn)行預(yù)處理。
58. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的蒸餾液體的方法，還進(jìn)一步包括采用 具有由多個(gè)室分隔的多個(gè)葉片的偏心轉(zhuǎn)子，每個(gè)室具有引入孔和出口 孔。
59. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的蒸餾液體的方法，還進(jìn)一步包括去除 蒸汽泵中的蒸汽中夾帶的液滴。
60. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的蒸餾液體的方法，還進(jìn)一步包括采用 與集水槽相連的蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器具有多個(gè)平行管道，各個(gè)管道具有 與集水槽相連通的第一端和與頂室相連通的第二端，其中多個(gè)平行管道 中的每一個(gè)通過(guò)彈性管道密封在第一端和第二端進(jìn)行密封。
61. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的蒸餾液體的方法，還進(jìn)一步包括采用 用于接收來(lái)自輸入裝置的液體的熱交換器，其中來(lái)自至少一個(gè)熱源的熱 量與輸入液體進(jìn)行熱交換。
62. 根據(jù)權(quán)利要求61所述的蒸餾液體的方法，還進(jìn)一步包括與來(lái) 自包括產(chǎn)品流、沖擊流、系統(tǒng)廢熱、蒸汽泵廢熱、電機(jī)廢熱、排出廢熱 以及外部熱源中的至少一個(gè)熱源的熱交換器中的液體進(jìn)行熱量交換。
63. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的蒸餾液體的方法，還進(jìn)一步包括在最 小液體量的條件下，在啟動(dòng)之前，預(yù)先將系統(tǒng)準(zhǔn)備好。
64. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的蒸餾液體的方法，其特征在于 所述后處理包括采用紫外線暴露和適用于保持可飲用性的其他殺菌方法中的至少一種。
65. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的蒸餾液體的方法，其特征在于，所述 后處理包括給液體增加添加劑。
66. 根據(jù)權(quán)利要求65所述的蒸餾液體的方法，其特征在于所述添加劑是糖基添加劑、酸和礦物質(zhì)中的至少一種。
67. 根據(jù)權(quán)利要求65所述的蒸餾液體的方法，其特征在于所述添加劑是是營(yíng)養(yǎng)物、維生素、穩(wěn)定蛋白質(zhì)和脂肪中的至少一種。
68. 根據(jù)權(quán)利要求65所述的蒸餾液體的方法，其特征在于，所述 后處理包括測(cè)量液體的物理性能的步驟。
69. 根據(jù)權(quán)利要求68所述的蒸餾液體的方法，其特征在于 所述測(cè)量液體的物理性能的步驟包括測(cè)量PH值、傳導(dǎo)率、硬度和在液體中元素的濃度中的至少一種。
70. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的蒸餾液體的方法，還進(jìn)一步包括步驟 測(cè)量在來(lái)自蒸發(fā)的未處理液體的沖擊式液體中的TDS，以及； 如果TDS高于預(yù)設(shè)值，調(diào)整未處理液體的源進(jìn)給率。
71. —種液體蒸餾系統(tǒng)，包括a) 用于接收未處理液體的輸入裝置；b) 與輸入裝置連接，用于將液體轉(zhuǎn)變成蒸汽的蒸發(fā)器；c) 用于從蒸發(fā)器中收集蒸汽的頂室；d) 用于壓縮蒸汽的蒸汽泵，所述蒸汽泵包括j.內(nèi)驅(qū)動(dòng)軸和ii.具有可轉(zhuǎn)動(dòng)殼體的偏心轉(zhuǎn)子，以及e) 與蒸汽泵相連通用于將壓縮的蒸汽轉(zhuǎn)變成蒸餾的液體產(chǎn)品的冷 凝器；f) 集水槽，其中所述蒸發(fā)器的液體在啟動(dòng)階段可以被預(yù)熱，其中所述蒸發(fā)器具有多個(gè)形成用于引導(dǎo)蒸汽和冷凝液流通道的肋 狀物部分的平行芯層；所述交互的平行芯層包括蒸發(fā)器通道和冷凝器通道，以使蒸發(fā)和冷 凝可以分隔開(kāi)；還進(jìn)一步包括在單一裝置中具有流量調(diào)節(jié)、水霧去除和壓力調(diào)節(jié)的 液體分配歧管，其中所述中心板和歧管可以由例如，塑料、金屬、或陶 瓷板、或任何其他能夠承受高溫和高壓的非腐蝕性材料制成。
全文摘要
本發(fā)明的實(shí)施方式致力于用于蒸餾液體的新型壓力蒸汽循環(huán)。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，公開(kāi)了一種液體凈化系統(tǒng)，其包括用于接收未處理液體的輸入裝置、與輸入裝置連接用于將液體轉(zhuǎn)變成蒸汽的蒸發(fā)器、用于收集蒸汽的頂室、具有內(nèi)驅(qū)動(dòng)軸和具有可轉(zhuǎn)動(dòng)殼體的偏心轉(zhuǎn)子的蒸汽泵，以及與蒸汽泵相連通用于將壓縮蒸汽轉(zhuǎn)變成蒸餾液體產(chǎn)品的冷凝器。本發(fā)明的其他實(shí)施方式致力于熱管理，以及用于提高系統(tǒng)效率的其他增強(qiáng)的處理方法。
文檔編號(hào)F28D9/00GK101658740SQ20091015136
公開(kāi)日2010年3月3日 申請(qǐng)日期2003年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月13日
發(fā)明者大衛(wèi)·F·貝德納雷克, 大衛(wèi)·W·麥吉爾, 斯科特·A·萊昂納德, 蒂莫西·P·達(dá)根, 詹姆斯·杰克遜, 詹森·A·德默斯, 金斯敦·歐文斯 申請(qǐng)人:迪卡產(chǎn)品合伙有限公司