本發(fā)明涉及節(jié)能環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體講是機(jī)電一體反滲透凈水器。

背景技術(shù)：

在水處理技術(shù)領(lǐng)域里，反滲透凈水技術(shù)由于具有傳統(tǒng)水處理技術(shù)無法比擬的諸多優(yōu)勢，已經(jīng)越來越受到人們的青睞和重視，為了更好的在水處理各行業(yè)中推廣應(yīng)用，降低能耗、降低運(yùn)行成本一直是該凈水技術(shù)的重要研究課題之一。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，反滲透凈水技術(shù)的能耗從上世紀(jì)的80年代的12kwh/m³已經(jīng)下降到現(xiàn)在的4.0kwh/m³，但4.0kwh/m³的能耗依然使水處理運(yùn)行成本維持在較高水平。究其原因，目前國內(nèi)外反滲透凈水技術(shù)，始終不能擺脫傳統(tǒng)的依賴電機(jī)帶動水泵進(jìn)行加壓的基本運(yùn)行模式。從根本上改變這種傳統(tǒng)的工藝運(yùn)行模式勢在必行。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供機(jī)電一體反滲透凈水器，從根本上改變依賴電機(jī)帶動水泵進(jìn)行加壓的傳統(tǒng)工藝運(yùn)行模式，以達(dá)到降低生產(chǎn)運(yùn)行成本的目的。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：在一個裝置內(nèi)，設(shè)置有電磁動力系統(tǒng)和反滲透凈水系統(tǒng)；電磁動力系統(tǒng)主要由圓筒缸體、產(chǎn)生交變磁場的左定子和右定子、產(chǎn)生直流磁場的雙面同磁極性柱塞、產(chǎn)生壓力交替變化的左水壓變化室和右水壓變化室、變頻器和吸能儲能器所組成。電磁動力系統(tǒng)作用就是通過左定子和右定子產(chǎn)生的交變磁場和雙面同磁極性柱塞產(chǎn)生的直流磁場相互作用，使雙面同磁極性柱塞在圓筒缸體內(nèi)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動，通過雙面同磁極性柱塞的往復(fù)運(yùn)動，使左水壓變化室和右水壓變化室壓力產(chǎn)生交替變化，進(jìn)而為反滲透膜組件提供所需壓差。反滲透凈水系統(tǒng)主要由反滲透膜組件、組件殼體、左穩(wěn)壓室和右穩(wěn)壓室組成。其作用就是在穩(wěn)定水壓的前提下，通過反滲透膜組件實現(xiàn)凈水和污染物的有效分離。通過管路，電磁動力系統(tǒng)中的左水壓變化室出水管和反滲透凈水系統(tǒng)中的左穩(wěn)壓室進(jìn)水管相聯(lián)通，右水壓變化室進(jìn)水管和右穩(wěn)壓室出水管相聯(lián)通。

電磁動力系統(tǒng)中的左定子和右定子均由鐵芯繞組組成，繞組線圈繞向相同，繞組線圈均采用高絕緣防水銅線，并進(jìn)行串聯(lián)連接，通過變頻器接交流電源。目的是讓左、右定子在雙面同磁極性柱塞運(yùn)動軌跡的各斷面，均產(chǎn)生方向相同交變磁場。左定子裝置在雙面同磁極性柱塞的左側(cè)，右定子裝置在雙面同磁極性柱塞的右側(cè)，左、右定子均和圓筒缸體固定在一起。吸能儲能器分別設(shè)置在雙面同磁極性柱塞兩端面和左、右定子的朝向雙面同磁極性柱塞的兩端面。雙面同磁極性柱塞設(shè)置在圓筒缸體滑道中，分別在雙面同磁極性柱塞兩端面處設(shè)置有繞向相反的繞組，繞組線圈均采用高絕緣防水銅線，兩個繞組為并聯(lián)連接，接直流電源；目的是在兩端面產(chǎn)生相同極性的不變磁場。左、右水壓變化室均為圓筒缸體一側(cè)端通過封閉而形成，左、右水壓變化室均設(shè)置有水流入單向閥、水流出單向閥。

反滲透凈水系統(tǒng)中的反滲透膜組件設(shè)置在組件殼體里，通過管路，左穩(wěn)壓室出水管和反滲透膜組件原水進(jìn)水管相聯(lián)通，右穩(wěn)壓室進(jìn)水管和反滲透膜組件凈水出水管相聯(lián)通。

該發(fā)明的工作原理是這樣的：當(dāng)雙面同磁極性柱塞接通直流電流后，在雙面同磁極性柱塞兩端面，會產(chǎn)生兩個極性相同，即同時為S極或同時為N極，且磁場強(qiáng)度和極性均不會隨著時間變化而變化的恒定磁場；與此同時，當(dāng)左、右定子通過變頻器接通交流電流后，在圓筒缸體內(nèi)會產(chǎn)生一個其極性會隨著交流電流方向變化而變化，其磁場強(qiáng)度也隨著交流電流的大小而變化的交變磁場。當(dāng)交變磁場極性在右定子側(cè)是N極時，左定子側(cè)必然為S極，假設(shè)雙面同磁極性柱塞兩端面磁場極性均為S極。根據(jù)同性相吸異性相斥原則，這時的雙面同磁極性柱塞一定會向右定子方向運(yùn)動，根據(jù)交流電流正弦變化規(guī)律可知,這時左、右定子上磁場強(qiáng)度也會隨著時間從零到小逐漸到大到最大,再從最大到大到小到零,這個過程正好需要半個交流周期,這就意味著雙面同磁極性柱塞向右定子方向的運(yùn)動過程，也是從零速度不斷加速到最大加速度，隨后加速度會不斷減小，直至到零，最后雙面同磁極性柱塞向右定子方向運(yùn)動就會停止；當(dāng)交流電流變化到下半個周期時，右定子側(cè)的磁場極性自然就要從N極變成S極，左定子側(cè)的磁場極性必然從S極變成N極，，這時的雙面同磁極性柱塞就會向左定子方向運(yùn)動，即相反方向運(yùn)動，其運(yùn)動過程及規(guī)律和上述運(yùn)動過程及規(guī)律完全一樣，這樣雙面同磁極性柱塞就會隨著交流電周期變化而進(jìn)行周而復(fù)始往復(fù)運(yùn)動，交流電流變化一個周期，雙面同磁極性柱塞也會做一次往復(fù)運(yùn)動，雙面同磁極性柱塞在單位時間內(nèi)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動次數(shù)由交流電流的頻率所決定，由于該裝置連接有變頻器，所以可以通過變頻器調(diào)節(jié)雙面同磁極性柱塞往復(fù)運(yùn)動速度；吸能儲能器的作用是吸收雙面同磁極性柱塞運(yùn)動變相時多余的動能，并通過動能釋放給雙面同磁極性柱塞提供一個初始加速度。由于雙面同磁極性柱塞將一個封閉的圓筒缸體分為了兩個相對獨立的容積空間，即一個為左水壓變化室，另一個為右水壓變化室，這樣當(dāng)雙面同磁極性柱塞往復(fù)運(yùn)動時，必然引起左、右水壓變化室容積變化，當(dāng)雙面同磁極性柱塞向右定子方向運(yùn)動時，右水壓變化室容積變小而壓力變大，而這時的左水壓變化室必然就要容積變大而壓力變小，右水壓變化室壓力變大可以將有壓水流作為原水送入反滲透膜組件，左水壓變化室壓力變小可以增加進(jìn)一步使加在反滲透膜組件上反滲透壓差加大，對純凈水分子透過膜起抽吸作用；當(dāng)雙面同磁極性柱塞向左定子方向運(yùn)動時，左水壓變化室和右水壓變化室的容積及壓力會進(jìn)行相反的變化，這樣，右水壓變化室就可以將原水通過單向進(jìn)水閥吸入該室，左水壓變化室就可以將該室里的純凈水輸送到用戶需要的地方去。由于左、右水壓變化室出、進(jìn)水壓力及水流并不穩(wěn)定，變化幅度較大。不穩(wěn)定水流通過左、右穩(wěn)壓室穩(wěn)壓后，基本上可以為反滲透膜組件提供比較穩(wěn)定的工作環(huán)境。

該發(fā)明具有一定的新穎性，具體體現(xiàn)在在申請日以前沒有同樣的發(fā)明，在國內(nèi)外出版物上公開發(fā)表過，也沒有在國內(nèi)外公開使用過或者以其它方式為公眾所知，也沒有同樣的發(fā)明由他人向?qū)＠痔岢鲞^申請并且記載在申請日以后公布的專利申請文件中。

該發(fā)明也具有一定的創(chuàng)造性，具體體現(xiàn)在在申請日以前，國內(nèi)外反滲透凈水技術(shù)始終不能擺脫傳統(tǒng)的依賴電機(jī)帶動水泵進(jìn)行加壓的基本運(yùn)行模式。該發(fā)明利用電磁機(jī)電一體技術(shù)進(jìn)行反滲透水處理，從根本上改變了傳統(tǒng)的運(yùn)行模式。和目前國內(nèi)外反滲透凈水技術(shù)相比，具有突出的實質(zhì)性特點和顯著的進(jìn)步。

該發(fā)明也具有一定的實用性，具體體現(xiàn)在該發(fā)明能夠制造或者使用，并且能夠產(chǎn)生以下積極有益的效果：

（1）該發(fā)明通過設(shè)置電磁動力系統(tǒng)，將機(jī)電裝置合二為一，減少了用材和安裝使用占地面積，提高了裝置效率，可使反滲透凈水設(shè)備生產(chǎn)成本和運(yùn)行成本下降；

（2）該發(fā)明動力系統(tǒng)部件密封于同一殼體內(nèi)，不需動密封部件，這樣不僅根除了泄漏，而且也避免和消除了外部環(huán)境對該裝置內(nèi)部的影響，具有很強(qiáng)的防爆性能，可用于化工廠、煤礦等需防爆場合；

（3）該發(fā)明可用于對自來水、海水的凈化處理及污水處理后的深度凈化回用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一實施例的縱斷面結(jié)構(gòu)圖。

圖2是圖1俯視平面剖面結(jié)構(gòu)圖。

圖中，1.圓筒缸體 2.左定子3.右定子4.雙面同磁極性柱塞 5. 吸能儲能器6. 變頻器7.左水壓變化室 8.右水壓變化室9.左穩(wěn)壓室10.右穩(wěn)壓室11.反滲透膜組件12.組件殼體13.水流入單向閥14.水流出單向閥15.廢水流出管

具體實施方式

在圖中，圓筒缸體（1）是由無縫鋼管或鑄鋼制造而成。左定子（2）和右定子（3）是由鐵芯、繞組所組成，左定子（2）裝置在雙面同磁極性柱塞的左側(cè)，右定子（3）裝置在雙面同磁極性柱塞的右側(cè)，左、右定子均和缸體固定在一起，左、右定子兩個部分的繞組線圈繞向相同，并進(jìn)行串聯(lián)連接，繞組線圈均采用高絕緣防水銅線，左、右定子繞組通過變頻器（6）和交流電源相連接。雙面同磁極性柱塞（4）是由柱體、鐵芯和繞組所組成，雙面同磁極性柱塞（4）設(shè)置在圓筒缸體滑道中，分別在雙面同磁極性柱塞（4）兩端面處設(shè)置有繞向相反的繞組，兩個繞組為并聯(lián)連接，繞組線圈均采用高絕緣防水銅線，雙面同磁極性柱塞（4）繞組和直流電源相連接。左定子（2）、右定子（3）和雙面同磁極性柱塞（4））通過磁場相互聯(lián)系。吸能儲能器（5）是由高強(qiáng)度高彈性橡膠材料制作而成，分別設(shè)置固定在雙面同磁極性柱塞兩端面和左、右定子朝向雙面同磁極性柱塞（4）的兩端面；其作用是當(dāng)雙面同磁極性柱塞（4）在進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動時，一方面，通過吸收動能減少雙面同磁極性柱塞（4）在高速運(yùn)動過程中對左、右定子的沖擊力，另一方面，通過動能的釋放使雙面同磁極性柱塞（4）在作反向運(yùn)動時，為雙面同磁極性柱塞（4）施加一個啟動助推力，以使雙面同磁極性柱塞（4）快速啟動。左水壓變化室（7）為圓筒缸體一側(cè)端通過封閉而形成，左水壓變化室（7）設(shè)置有水流入單向閥（13）、水流出單向閥（14）。通過管路，水流入單向閥（13）和左穩(wěn)壓室（9）純凈水流出管相聯(lián)通，水流出單向閥（14）和純凈水用戶設(shè)備相聯(lián)通。右水壓變化室（8）將圓筒缸體另一側(cè)端通過封閉形成，右水壓變化室（8）設(shè)置有設(shè)置有水流入單向閥（13）、水流出單向閥（14）；通過管路，水流入單向閥（13）和原水水源相聯(lián)通，水流出單向閥（14）和右穩(wěn)壓室（10）原水進(jìn)水管相聯(lián)通。左穩(wěn)壓室（9）和右穩(wěn)壓室（10）均是由鋼板制作而成，為半圓圓筒密閉容器，左穩(wěn)壓室（9）純凈水流入管和反滲透膜組件（11）純凈水流出管相連通，右穩(wěn)壓室（10）原水流出管和反滲透膜組件（11）原水進(jìn)水管相連通。左穩(wěn)壓室（9）和右穩(wěn)壓室（10）的作用就是分別使左水壓變化室（7）和右水壓變化室（8）流入、流出的流速、壓力均不穩(wěn)定的水流壓力趨于穩(wěn)定。反滲透膜組件（11）是標(biāo)準(zhǔn)件，設(shè)置在組件殼體（12）里。組件殼體（12）由鋼板制造而成，為圓筒密閉容器。

在上述圖示中，雖然列舉了本發(fā)明較佳實施例進(jìn)行了說明，但眾所周知，不應(yīng)由該實施例反而限制了本發(fā)明的權(quán)力保護(hù)范圍，亦即，任何熟悉該發(fā)明創(chuàng)新點的工程技術(shù)科學(xué)研究人員，若應(yīng)用本發(fā)明主要之特征，進(jìn)行若干細(xì)節(jié)的變動，皆仍應(yīng)屬于本發(fā)明的專利保護(hù)范圍。