一种室内通用全自动冰冻降氟饮水机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于降氟技术领域，涉及一种全自动降氟饮水机，具体涉及一种室内通用全自动冰冻降氟饮水机。
【背景技术】
[0002]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的质量浓度为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。
[0003]地方性氟病是世界上分布范围较广的慢性病疾患之一。在我国，除上海市外的其他省、自治区、直辖市均有点状、片状或带状氟病区，分布范围991个县(市)，受害人口 7000余万。
[0004]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、反渗透膜价高、易污染、寿命短等缺点，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。
[0005]冰冻降氟是近年来报道的降氟途径之一，冰冻降氟方法利用结晶动力学、分子扩散理论、冰水之间固液相平衡原理，利用冰冻作用，使其中的部分水结冰析出，剩下的氟离子仍留在溶液中，而析出的冰中氟含量大大减小(氟质量浓度降至0.5?lmg/L)，达到降氟作用。
[0006]但是，目前只有一些简单的手动冰冻降氟小装置。在整个处理过程中存在:自动化程度低、需要人定时处理，自然温度要求高，处理效率低等缺点。
【实用新型内容】
[0007]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室内通用全自动冰冻降氟饮水机，该降氟饮水机结构设计合理，能耗低，操作简单。
[0008]本实用新型是通过以下技术方案来实现:
[0009]本实用新型公开了一种室内通用全自动冰冻降氟饮水机，包括机箱，在机箱内设有预冷装置、制冰器及加热装置；
[0010]机箱上开设的进水口与预冷装置相连，预冷装置通过水管与制冰器相连，制冰器通过导冰管与加热装置相连，加热装置底部设有伸出机箱外的饮用水出水管；
[0011]在制冰器内设有螺旋刮冰冰刀，在机箱内还设有用于为预冷装置及制冰器提供冷媒的制冷栗。
[0012]所述预冷装置由一级预冷装置和二级预冷装置组成，一级预冷装置与机箱的进水口相连，二级预冷装置与水管相连;一级预冷装置和二级预冷装置之间设有连接管。
[0013]在水管上还设有栗。
[0014]在制冰器底部设有能够伸出机箱外的废液管。
[0015]所述预冷装置、制冰器及加热装置均为双层结构，外层为隔热层，内层为导热层。
[0016]在加热装置的导热层外还缠绕加热电阻线圈。
[0017]机箱为金属壳体，且壳内设置隔热材料层。
[0018]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果:
[0019]本实用新型公开的室内通用全自动冰冻降氟饮水机，在机箱内设有预冷装置、制冰器及加热装置，还设有用于为预冷装置及制冰器提供冷媒的制冷栗。高氟水进入机箱后，先经过预冷装置，将温度降低后输送至制冰器，由于制冰器中装有冷媒，低温的高氟水在此形成冰晶，制冰器中的螺旋刮冰冰刀将冰晶刮落形成低氟冰肩，利用冰冻作用，使其中的部分水结冰析出，剩下的氟离子仍留在溶液中，而析出的冰中氟含量大大减小(氟质量浓度降至0.5?lmg/L)，达到降氟作用。然后在螺旋刮冰冰刀自身的旋转作用力下将低氟冰肩旋转至导冰管中，通过导冰管送入加热装置中，经过高温加热，得到可饮用的低氟水。该全自动降氟饮水机结构设计合理，能耗低，全自动运行，操作简单，对环境适应力强，处理效率高，适于推广应用。
[0020]进一步地，预冷装置由一级预冷装置和二级预冷装置组成，高氟水在一级预冷装置经初步冷却后，在自重的作用下进入二级预冷装置，在低温冷媒的作用下，高氟水降低至1°C?4°C，与此同时，外界高氟水继续补充添加到一级预冷装置内，保证预冷效果。
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型的通用室内全自动降氟饮水机结构示意图。
[0022]其中:I为机箱;2为制冰器;3为栗;4为水管;5为一级预冷装置;6为二级预冷装置；7为废液管;8为螺旋刮冰冰刀；9为饮用水出水管；10为加热装置；11为加热线圈；12为制冷栗;13为导冰管。
【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，本实用新型的室内通用全自动冰冻降氟饮水机，包括机箱I，在机箱I内设有预冷装置、制冰器2及加热装置10;
[0025]机箱I上开设的进水口与预冷装置相连，预冷装置通过水管4与制冰器2相连，制冰器2通过导冰管13与加热装置10相连，加热装置10底部设有伸出机箱I外的饮用水出水管9;在制冰器2内设有螺旋刮冰冰刀8，在机箱I内还设有用于为预冷装置及制冰器2提供冷媒的制冷栗12。
[0026]优选地，预冷装置由一级预冷装置5和二级预冷装置6组成，一级预冷装置5与机箱I的进水口相连，二级预冷装置6与水管4相连;一级预冷装置5和二级预冷装置6之间设有连接管。在水管4上还设有栗3。在制冰器2底部设有能够伸出机箱I外的废液管7。
[0027]优选地，机箱I为金属壳体，且壳内设置隔热材料层。预冷装置、制冰器2及加热装置10均为双层结构，外层为隔热层，内层为导热层。在加热装置10的导热层外还缠绕加热电阻线圈11。
[0028]本实用新型公开的室内通用全自动冰冻降氟饮水机，使用时:从高氟水—析出成低氟冰—冰刀刮成冰肩—融化成水，完成整个降氟过程，得到可饮用低氟水。具体包括以下步骤:
[0029]I)将高氟水注入机箱I内，进入预冷装置中，使高氟水的温度降至I?4°C ;
[0030]2)将降温后的低温高氟水输送至制冰器2中，形成低氟冰晶，螺旋刮冰冰刀8将制冰器2内腔的低氟冰晶刮成低氟冰肩，通过旋转将低氟冰肩输送至导冰管13中，然后进入加热装置10;
[0031]3)低氟冰肩在加热装置10中，经高温加热杀菌处理，融化成可饮用的低氟水。
[0032]优选地，当预冷装置由一级预冷装置和二级预冷装置构成时，制冷栗12将低温冷媒输入室内降氟饮水机机箱I内，经制冰器2、二级预冷装置6、一级预冷装置5形成一个闭合回路。
[0033]对高氟水进行降氟处理，具体包括以下步骤:
[0034]I)高氟水由进水口注入室内降氟饮水机内，首先进入一级预冷装置内；
[0035]2)高氟水在一级预冷装置5经初步冷却，在自重的作用下进入二级预冷装置6，在低温冷媒的作用下，高氟水降低至1°C?4°C。外界高氟水补充到一级预冷装置5内；
[0036]3)栗3运转，将二级预冷装置6的低温高氟水吸入制冰器2中，同时一级预冷装置5中的部分高氟水继续进入二级预冷装置6;
[0037]4)制冰器2内的高氟水在低温冷媒的作用下自上而下开始结晶，螺旋刮冰冰刀5将制冰器2内腔的含有可饮用低氟水的冰与内腔壁分离，并通过其自身的旋转运动，将低氟冰肩运送至导冰管3中；
[0038]5)导冰管3中的低氟冰肩被传送至加热装置10内，其导热层外缠绕的电阻线圈通电发热，将低氟冰肩融化成液态水并加热杀菌至可饮用温度。
[0039]综上所述，本实用新型基于冰冻降氟原理，结合适用区自然条件，设计制作出全自动降氟饮水机，该饮水机由于结构简单、成本低廉、使用寿命长、能耗低，方便牧区居民使用。本实用新型具有以下优势:
[0040]1、设备使用年限长，没有污染与二次污染；
[0041]2、耗能低，一昼夜耗能不超过2度电；
[0042]3、环境适应能力强；
[0043]4、操作简单；
[0044]5、成本低。
【主权项】
1.一种室内通用全自动冰冻降氟饮水机，其特征在于，包括机箱(I)，在机箱(I)内设有预冷装置、制冰器(2)及加热装置(1); 机箱(I)上开设的进水口与预冷装置相连，预冷装置通过水管(4)与制冰器(2)相连，制冰器(2)通过导冰管(13)与加热装置(10)相连，加热装置(10)底部设有伸出机箱(I)外的饮用水出水管(9)； 在制冰器(2)内设有螺旋刮冰冰刀(8)，在机箱(I)内还设有用于为预冷装置及制冰器(2)提供冷媒的制冷栗(12)。2.根据权利要求1所述的一种室内通用全自动冰冻降氟饮水机，其特征在于，所述预冷装置由一级预冷装置(5)和二级预冷装置(6)组成，一级预冷装置(5)与机箱(I)的进水口相连，二级预冷装置(6)与水管(4)相连;一级预冷装置(5)和二级预冷装置(6)之间设有连接管。3.根据权利要求1所述的一种室内通用全自动冰冻降氟饮水机，其特征在于，在水管(4)上还设有栗(3)。4.根据权利要求1所述的一种室内通用全自动冰冻降氟饮水机，其特征在于，在制冰器(2)底部设有能够伸出机箱(I)外的废液管(7)。5.根据权利要求1所述的一种室内通用全自动冰冻降氟饮水机，其特征在于，所述预冷装置、制冰器(2)及加热装置(10)均为双层结构，外层为隔热层，内层为导热层。6.根据权利要求5所述的一种室内通用全自动冰冻降氟饮水机，其特征在于，在加热装置(10)的导热层外还缠绕加热电阻线圈(11)。7.根据权利要求1所述的一种室内通用全自动冰冻降氟饮水机，其特征在于，机箱(I)为金属壳体，且壳内设置隔热材料层。
【专利摘要】本实用新型公开了一种室内通用全自动冰冻降氟饮水机，属于降氟技术领域。包括机箱，在机箱内设有预冷装置、制冰器及加热装置；机箱上开设的进水口与预冷装置相连，预冷装置通过水管与制冰器相连，制冰器通过导冰管与加热装置相连，加热装置底部设有伸出机箱外的饮用水出水管；在制冰器内设有螺旋刮冰冰刀，在机箱内还设有用于为预冷装置及制冰器提供冷媒的制冷泵。该全自动降氟饮水机结构设计合理，能耗低，全自动运行，操作简单，对环境适应力强，处理效率高，适于推广应用。
【IPC分类】C02F1/22, C02F101/14
【公开号】CN205241275
【申请号】CN201521096081
【发明人】李鑫, 张晓周, 杨亚慧, 梁欣阳, 王正川, 李鹏飞, 郭晋燕, 卢玉东, 王浩, 张达, 刘宏达
【申请人】长安大学
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年12月24日