一种基于自然冷能的室外降氟制冰机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于降氟装置技术领域，涉及一种全自动降氟制冰机，具体涉及一种基于自然冷能的室外降氟制冰机。
【背景技术】
[0002]西北沙漠盆地由于深居西北内陆，年降雨量仅50-200mm，年蒸发量达2000-3500mm，干旱和极干旱气候有利于氟在盆地中心潜水中的蒸发浓缩和富集;岩土体中有大量含氟矿物，如黑云母、角闪石、萤石等，在长期风化、林滤作用下，大量氟离子进入地下水中，使氟富集;沙漠盆地地形低洼地区、湖盆中心及沟谷下游的汇水地带，径流途径长、径流速度减慢、水位埋深浅、蒸发浓缩作用强，使地下水浓缩造成氟离子富集;人类活动及地下水开采，使地下水位大幅下降，高氟潜水反向补给，导致生活区氟离子含量增加。
[0003]总之，在西北沙漠湖盆地区，由于气象气候、岩土体类型、地貌条件、径流条件、人类活动等的影响下，农牧区居民水井氟含量较高，多数民井水中氟含量为1.5?2.4mg/L，最高达 5.6mg/L。
[0004]氟(F)是人体生命必不可少的微量元素之一。适量的氟能使骨、牙坚固，减少龋齿发病率。国家规定生活饮用水中适宜的氟质量浓度为0.5?1.0mg/L。当饮用水中氟含量不足时，易患龋齿病;但若长期饮用氟质量浓度高于lmg/L的水，则会引起氟斑牙病;长期饮用氟质量浓度为3?6mg/L的水会引起氟骨病。氟长期积累于人体时能深入骨骼生成CaF2,造成骨质松脆，牙齿斑釉，韧带钙化，关节僵硬甚至瘫痪，严重者丧失劳动能力。该地区由于氟含量严重超标，当地居民中常见氟斑牙、氟骨症患者。
[0005]为了解决高氟水对居民身体的危害，人工降氟技术应运而生，当前已有多种降氟技术。国内降氟、除氟主要采用:混凝沉淀法、电渗析法、电凝聚法、吸附过滤法和反渗透等方法。而这些方法存在除氟降氟后污泥处理、能耗大、铝板电极钝化、滤料再生及废液处理、反渗透膜价格高、易污染、寿命短等缺点。由于西北沙漠湖盆地区，属于典型的大陆性气候，多年平均气温在8°C左右，霜冻期由10月份至翌年5月，长达8个月，最低气温可达零下31.6°C。因此，寻求一种简单、经济、有效的饮用水降氟装置，是解决当地用水安全的当务之需。
【实用新型内容】
[0006]为了克服上述现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种基于自然冷能的室外降氟制冰机，该制冰机结构简单、能耗低，一次降氟水量大，方便牧区居民在低温条件下使用。
[0007]本实用新型是通过以下技术方案来实现:
[0008]—种基于自然冷能的室外降氟制冰机，包括制冰池及设置在制冰池一侧的压缩机，在制冰池的侧壁上设有入水管，在制冰池内的底壁中心处固连有活塞，活塞上方配合设置气缸;压缩机上设有能够伸入制冰池中为气缸提供压缩气体的输气管;在气缸顶部设有托冰器，托冰器与气缸通过复位弹簧弹性连接;在托冰器一侧的底部设有拉丝，拉丝的另一端固定于制冰池底壁上。
[0009]压缩机上设有用于切换压缩气体运动方向的电磁换向阀。
[0010]托冰器设置在气缸的上端面上，与气缸上端面配合的托冰器下端面设有圆滑倒角。
[0011 ]托冰器的边缘与制冰池侧壁留有间隙。所述间隙为5?15cm。
[0012]在制冰池的侧壁底端还设有废液管。
[0013]制冰池由铸铁或铝合金制成，且内壁设置塑料脱冰层。
[0014]制冰池采用地面坑洞浇铸混凝土制成。
[0015]注入制冰池中的高氟水水面高度高于托冰器上表面20cm以上。
[0016]在制冰池外部还设有用于收集冰块的蓄冰池。
[0017]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果:
[0018]本实用新型公开了一种基于自然冷能的室外降氟制冰机，是在制冰池内设置精密配合的活塞与气缸，在气缸顶部设置托冰器，托冰器与气缸通过复位弹簧弹性相连。在制冰池外部设有压缩机，能够为气缸提供压缩空气，在压缩空气的作用下，气缸可沿活塞的轴线方向做上下运动，当气体充入活塞与气缸之间时，气缸在气压的作用下沿活塞的轴线向上运动，使得托冰器也向上提升；当活塞和气缸之间压缩空气被排除时，气缸在自重的作用下沿活塞的轴线向下运动，弹簧复位，托冰器也回到原位。同时，当制冰池内的高氟水被冻结，形成冰块时，由于在托冰器一侧的底部设有拉丝，拉丝的另一端固定于制冰池底壁上，托冰器向上提升时，拉丝拉紧，由于只有一侧设置拉丝，所以在拉丝的作用下，托冰器会向拉丝的方向倾斜，此时冰层在自重的作用下会沿托冰器的上表面滑落，被收集。高氟水经过自然冰冻作用后，其中的部分水结冰析出，剩下的氟离子仍留在溶液中，而析出的冰中氟的含量大大减小(氟质量浓度降至0.5?lmg/L)，达到降氟作用，最终将冰融化即可安全饮用。该降氟制冰机结构设计合理，一次性降氟水量大，操作简单，方便使用者在低温条件下进行。本实用新型利用西北沙漠盆地自然冷能，进行大规模的高氟水集中处理，为牧区提供安全低氟饮用水，为降低该地区居民患氟病风险发挥作用。
[0019]进一步地，制冰池的材质可以根据需要进行选择，小型制冰池可用铸铁或铝合金制作，内附塑料脱冰层;大型制冰池则可在地上挖坑，采用混凝土浇筑而成。
[0020]进一步地，托冰器的形状尺寸由制冰池决定，其外缘与制冰池保留一定间隙，一般5cm至15cm较为适宜，通常使用地区的平均环境温度越低，则所需托冰器的尺寸则越小，托冰器的尺寸越小则低温室外自动制冰机的整体制造精度越低，成本越低。
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型的基于自然冷能的室外降氟制冰机的结构示意图。
[0022]其中:I为压缩机;2为电磁换向阀；3为输气管栗;4为活塞;5为气缸;6为复位弹簧；7为拉丝;8为废液管;9为制冰池;10为冰层;11为托冰器;12为入水管。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述:
[0024]参见图1，本实用新型的基于自然冷能的室外降氟制冰机，包括制冰池9及设置在制冰池9一侧的压缩机I，在制冰池9的侧壁上设有入水管12，在制冰池9内的底壁中心处固连有活塞4，活塞4上方配合设置气缸5;压缩机I上设有能够伸入制冰池9中为气缸5提供压缩气体的输气管3 ；在气缸5顶部设有托冰器11，托冰器11与气缸5通过复位弹簧6弹性连接；在托冰器11 一侧的底部设有拉丝7，拉丝7的另一端固定于制冰池9底壁上。压缩机I上设有用于切换压缩气体运动方