一种高原高温磁化饮水装置论文和设计-陈志强

全文摘要

一种高原高温磁化饮水装置，一种高原高温磁化饮水装置，包括依次通过管道连通的进水装置、自吸泵、前置过滤器、口感过滤器、密闭内胆和开水储水箱；还包括有固定在自吸泵进水口、前置过滤器进水口、口感过滤器进水口或密闭内胆进水口前的管道上并与管道连通的高磁化棒，开水储水箱出水口或\/和密闭内胆出水口固定有出水装置。本实用新型具有如下的优点：其能在降低成本的情况下提供磁化的100°的开水。

主设计要求

1.一种高原高温磁化饮水装置，其特征在于：包括依次通过管道（1）连通的进水装置、自吸泵（3）、前置过滤器（4）、口感过滤器（5）、密闭内胆（7）和开水储水箱（8）；还包括有固定在自吸泵（3）进水口、前置过滤器（4）进水口、口感过滤器（5）进水口或密闭内胆（7）进水口前的管道（1）上并与管道（1）连通的高磁化棒（6），开水储水箱（8）出水口或\/和密闭内胆（7）出水口固定有出水装置（2）。

设计方案

2.根据权利要求1所述的高原高温磁化饮水装置，其特征在于：还包括有蒸汽回收器（12），密闭内胆（7）上端还开设有密闭内胆蒸汽口（13），开水储水箱（8）上端还开设有储水箱蒸汽口（14），密闭内胆蒸汽口（13）、储水箱蒸汽口（14）均与蒸汽回收器（12）进水口通过管道（1）连通，蒸汽回收器（12）与密闭内胆蒸汽口（13）之间以及蒸汽回收器（12）与储水箱蒸汽口（14）之间的管道（1）上均固定有泄压阀（15）。

3.根据权利要求2所述的高原高温磁化饮水装置，其特征在于：蒸汽回收器（12）进水口还与高磁化棒（6）出水口或口感过滤器（5）出水口通过管道（1）连通，蒸汽回收器（12）出水口还与密闭内胆（7）进水口通过管道（1）连通。

4.根据权利要求1、2或3所述的高原高温磁化饮水装置，其特征在于：开水储水箱（8）内还固定有加热管（16）。

5.根据权利要求1、2或3所述的高原高温磁化饮水装置，其特征在于：密闭内胆（7）包括开设有出水口和进水口的密闭腔体，密闭腔体上固定有加热管Ⅱ（17），密闭腔体的出水口和进水口均固定有止水装置。

6.根据权利要求4所述的高原高温磁化饮水装置，其特征在于：密闭内胆（7）包括开设有出水口和进水口的密闭腔体，密闭腔体上固定有加热管Ⅱ（17），密闭腔体的出水口和进水口均固定有止水装置。

7.根据权利要求5所述的高原高温磁化饮水装置，其特征在于：密闭内胆（7）上还固定有温度控制器（18）和水位计（19）。

8.根据权利要求6所述的高原高温磁化饮水装置，其特征在于：密闭内胆（7）上还固定有温度控制器（18）和水位计（19）。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及饮用水处理技术领域，具体涉及一种高原高温磁化饮水装置。

背景技术

几千年来，高原人民都有一个梦想：“方便快捷的喝上安全洁净100摄氏度开水”。由于在高海拔地区，海拔4000米地区气压仅为0.62标准大气压，其大气压力低于平原地区的大气压力，大气压力降低，水的沸点相应降低，水的沸点低会导致使用普通的烧水设备无法将水烧到100摄氏度，进而引起一系列健康问题，比如无法杀死包虫卵。

包虫卵是一种人畜共患的寄生虫病。在我国新疆、青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古和西藏等畜牧业发达的地区，由包虫卵引起的疾病患病率高。感染该病的一个重要原因就是无法有效杀死饮用水中的包虫卵。实验显示，100℃的开水在30秒内即可杀灭包虫卵；普通烧水设备在高原地区因为水的沸点降低缘故，所烧开水只能达到70℃～80℃，而包虫卵在70℃～80℃的水中，存活时间超过5分钟，难以将其有效杀灭。因此，100℃的开水在包虫病高发地区，堪称“生命之水”。

现有技术中，一些公司已经致力于解决类似问题。如在CN109938606A的专利中公开了一件实用新型，名称是高原电磁节能饮水机，其包括水加热管路和控制水加热管路运行的加热控制主板；水加热管路包括设有第一进水口、第一出水口、第二进水口、第二出水口的热交换器，与热交换器的第一进水口连通的进水主管，一端与热交换器的第一出水口连通的水胆进水管，进水端与水胆进水管的另一端连通的电磁水胆，与电磁水胆的出水端连通的开水出水管，设于开水出水管的开水阀门，一端与电磁水胆的出水端连通且另一端与热交换器的第二进水口连通的循环水管，与热交换器的第二出水口连通的温开水出水管，设于温开水出水管的温开水阀门。该高原电磁节能饮水机声称采用食品级水胆电磁加热技术可加热水至100℃，彻底有效杀灭水中的微生物、寄生虫卵等，保证饮用水安全。然而，上述高原电磁节能饮水机在一年多的试运行中，出现了以下问题：

1、线圈易老化，经电磁感应后电磁能转化为热能的效率降低，常常出现水无法烧开的状况。线圈缠绕在密封的水胆上，通过电磁感应进行加热，该高原电磁节能饮水机虽然实现了水电分离，但却忽略了线圈变热后无法有效散热的问题。此外，为防止产生的热量外泄入自然环境中，线圈层外还裹有玻璃纤维保温棉，该设置方式进一步导致线圈在加热过程中温度迅速升高。经测试，上述高原电磁节能饮水机，其线圈温度很容易升温到80℃，在开始使用阶段，线圈还能正常使用，随着时间的推移，长期在高温环境下工作的线圈很快就老化，老化后的线圈将电磁能转化为热能的效率降低，因此，常会出现水无法烧开状况。

2、温度传感器容易受线圈发热影响，内胆温度检测误差大，无法有效控制水温和保证输出水温能够稳定的达到100℃。由于导热板的热量快速传递到内胆外壁，造成内胆外壁温度高于内胆内的水温，安装在内胆上端的温度传感器探头，与内胆外壁连接在一起，非常容易受到内胆外壁温度的影响，无法有效检测出内胆内部的水温。然而，传感器检测到的水温是温度检测的关键，一旦检测出现问题，便会影响到整个系统的控制。在用户使用时，常常出现显示温度100℃，而实际测量温度却只有90℃，甚至70℃的情况。这既有发热装置老化发热功能退化原因，也有传感器误测原因。

3、没有有效可靠的防过压安全措施，存在安全隐患。在高原普通设备无法将水烧到100℃的根本原因是低压导致水的沸点低于100℃。解决问题的根本办法就是让烧水的小环境保持在使水能够达到100℃的气压。上述高原电磁节能饮水机采用密闭的烧水内胆烧水，烧水过程中，水不断蒸发，内胆压力不断增加，在密闭的环境下，将水加热到100℃，其原理类似于压力锅，毫无疑问，其能够烧出100℃开水，但是密闭烧水又没有有效可靠的防过压安全措施，容易因压力过大造成内胆爆炸，存在安全性问题。

4、西藏等高原地区水压不稳，一些地方甚至没自来水，只能将水源人工挑入水桶中，虽然安装有增压器，但是其功能并没有明确是用来解决水压问题还是吸水问题。

5、出水不能保证是100℃或者接近100℃。开水的出水水源来自上储水箱，该储水箱水源又来自烧水水胆。如何保持上储水箱的水温，并没有提出解决方案。难以保证用户需求的100℃或者接近100℃的水。

6、成本高昂。加热内胆由不锈钢内胆、导热镀锌板、线圈和玻璃纤维保温棉组成，其成本高达人民币700元，此外，该高原电磁节能饮水机还需要配备加热主板和专用电源，经测算，整个加热系统成本高达人民币1000元。

实用新型内容

本实用新型的目的就是提供一种高原高温磁化饮水装置，其能在高原地区提供磁化的100℃的开水。

本实用新型的目的是这样实现的，一种高原高温磁化饮水装置，包括依次通过管道连通的进水装置、自吸泵、前置过滤器、口感过滤器、密闭内胆和开水储水箱；还包括有固定在自吸泵进水口、前置过滤器进水口、口感过滤器进水口或密闭内胆进水口前的管道上并与管道连通的高磁化棒，开水储水箱出水口或\/和密闭内胆出水口固定有出水装置。

在本实用新型中，高原水经过高磁化棒以及自吸泵、前置过滤器、口感过滤器后进入密闭内胆加热，密闭内胆加热加压后水形成蒸汽进入开水储水箱，固定在开水储水箱出水口或密闭内胆出水口的出水装置可出100℃的开水。

自吸泵：在任何一个出水装置打开造成水路压力降低时，自吸泵的增压器自动开启，补充水路压力，保证出水正常。

前置过滤器：采用超滤膜，拦截杂质、脏污、铁锈、泥沙，过滤密度0.01μ固态粒子的同时有利于保持水中微量元素。

口感过滤器：采用优质活性炭，吸附自来水中有害物质：如漂白粉、农药，增加饮用水口感。

高磁化棒：水流通过高磁化棒产生的磁场，经垂直切割磁力线等处理，使自来水的水分子团结构发生改变，成为弱碱性、小分子团水，软化水后具有不结垢的优点。

密闭内胆：用于加压烧水，在密闭的环境下，保证水能够加热到100℃。加热方式采用常规的发热管加热。常规的发热管一般采用高品质的镀镍管，其具有技术成熟，热效率高，成本低的优点。

由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下的优点：其能在高原地区降低成本的情况下同时提供100℃的开水。

附图说明

本实用新型的附图说明如下：

图1是本实用新型高原高温磁化饮水装置的一种示意图；

图2是本实用新型高原高温磁化饮水装置的另一种示意图；

图3是本实用新型高原高温磁化饮水装置的再一种示意图。

图中：1.管道；2.出水装置；3.自吸泵；4.前置过滤器；5.口感过滤器；6.高磁化棒；7.密闭内胆、8.开水储水箱、12.蒸汽回收器、13.密闭内胆蒸汽口、14.储水箱蒸汽口、15.泄压阀、16.加热管、17.加热管Ⅱ、18.温度控制器、19.水位计。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，一种高原高温磁化饮水装置，包括依次通过管道1连通的进水装置、自吸泵3、前置过滤器4、口感过滤器5、密闭内胆7和开水储水箱8；还包括有固定在自吸泵3进水口、前置过滤器4进水口、口感过滤器5进水口或密闭内胆7进水口前的管道1上并与管道1连通的高磁化棒6，开水储水箱8出水口或\/和密闭内胆7出水口固定有出水装置2。

在本实用新型中，进水装置与自吸泵3进水口之间、自吸泵3出水口与前置过滤器4进水口之间、前置过滤器4出水口与口感过滤器5进水口之间、口感过滤器5进水口与密闭内胆7进水口之间以及密闭内胆7出水口与开水储水箱8进水口之间分别通过管道1连通，高磁化棒6固定在自吸泵3进水口、前置过滤器4进水口、口感过滤器5进水口或密闭内胆7进水口前的管道1上并与管道1连通。高原水经过高磁化棒6以及自吸泵3、前置过滤器4、口感过滤器5后进入密闭内胆7加热，密闭内胆7加热加压后水形成蒸汽进入开水储水箱8，固定在开水储水箱8出水口或\/和密闭内胆7出水口的出水装置2可出100℃的开水。在本实施例中，出水装置2通过管道固定在开水储水箱8出水口。

自吸泵3：在任何一个出水装置2打开造成水路压力降低时，自吸泵3的增压器自动开启，补充水路压力，保证出水正常。

前置过滤器4：采用超滤膜，拦截杂质、脏污、铁锈、泥沙，过滤密度0.01μ固态粒子的同时有利于保持水中微量元素。

口感过滤器5：采用优质活性炭，吸附自来水中有害物质：如漂白粉、农药，增加饮用水口感。

高磁化棒6：水流通过高磁化棒6产生的磁场，经垂直切割磁力线等处理，使自来水中原来的大分子团切割成更容易被人吸收的小分子团，起到磁化活水的目的，磁化活水后的自来水还具有不结垢的优点。

密闭内胆7：用于加压烧水，在密闭的环境下，保证水能够加热到100℃。加热方式采用常规的发热管加热。常规的发热管一般采用高品质的镀镍管，其具有技术成熟，热效率高，成本低的优点。

如图2和图3所示，进一步地，还包括有蒸汽回收器12，密闭内胆7上端还开设有密闭内胆蒸汽口13，开水储水箱8上端还开设有储水箱蒸汽口14，密闭内胆蒸汽口13、储水箱蒸汽口14均与蒸汽回收器12进水口通过管道1连通，蒸汽回收器12与密闭内胆蒸汽口13之间以及蒸汽回收器12与储水箱蒸汽口14之间的管道1上均固定有泄压阀15。蒸汽回收器12的作用是回收密闭内胆7和开水储水箱8内因压力过高泄压阀15打开时排出的蒸汽，达到节约水、降低成本的目的。

进一步地，蒸汽回收器12进水口还与高磁化棒6出水口或口感过滤器5出水口通过管道1连通，蒸汽回收器12出水口还与密闭内胆7进水口通过管道1连通。由于密闭内胆7和开水储水箱8内因压力过高泄压阀15打开时排出的蒸汽不能快速累积到能流动的量，将蒸汽回收器12进水口还与高磁化棒6出水口或口感过滤器5出水口之间通过管道1连通，蒸汽回收器12进水口还与密闭内胆7进水口之间通过管道1连通，可以使蒸汽回收器12内的蒸汽得到快速循环利用，避免回收的蒸汽在蒸汽回收器12中无法利用或成为死水。当进水装置、自吸泵3、前置过滤器4、口感过滤器5、高磁化棒6依次通过管道1连通时，蒸汽回收器12进水口与高磁化棒6出水口通过管道1连通；当高磁化棒6固定在自吸泵3、前置过滤器4、口感过滤器5前的管道上时，蒸汽回收器12进水口与口感过滤器5出水口通过管道1连通。

进一步地，开水储水箱8内还固定有加热管16。开水储水箱8内固定加热管16的作用是保证开水储水箱8的温度，避免开水储中的温度冷却从而不能得到100℃的开水。在本实施中，开水储水箱8开设有加热孔，加热孔内固定有法兰加热管，法兰加热管伸入开水储水箱8内对开水储水箱8内的水实现保温加热。

进一步地，密闭内胆7包括开设有出水口和进水口的密闭腔体，密闭腔体上固定有加热管Ⅱ17，密闭腔体的出水口和进水口固定有止水装置。在本实施例中，密闭内胆7内的水通过伸入密闭内胆的加热管Ⅱ17进行加热升压，从而烧出100℃的开水。在本实施例中，加热管Ⅱ17是法兰加热管。止水装置是电磁阀、止水阀等。

进一步地，密闭内胆7上还固定有温度控制器18和水位计19。在本实施例中，温度控制器18包括有两个，两个温度控制器18分别固定在密闭内胆的上部和下部，温度控制器18的作用是当固定在密闭内胆7的上部的温度控制器检测到水温低于106℃时，启动电源，加热管Ⅱ17启动加热。当固定在密闭内胆的下部的温度控制器18检测到水温高于，加热管Ⅱ17断开电源，加热管Ⅱ停止加热，避免出现千滚水。在本实施例中，水位计19包括有两个，两个水位计19分别固定在密闭内胆7的上端和下端。固定在密闭内胆的上端的水位计的作用是避免密闭内胆7内的水位过高，固定在密闭内胆7的下端的水位计19的作用是避免密闭内胆7内的水位过低，造成密闭内胆7干烧从而引起爆炸。密闭内胆7的水位过高或过低都容易引起密闭内胆爆炸。

进一步地，密闭腔体7下部开设有排污口，排污口固定有电磁阀。排污口的作用是便于实现对密闭内胆内部的清洗，电磁阀对排污口起到密闭和控流的作用。

进一步地，在本实施例中，密闭内胆7和开水储水箱8是用隔板隔开的双层密闭腔体。当用水量需求较大时，密闭内胆7和开水储水箱8分别是两个单独设置的密闭腔体。

进水装置可以是自来水龙头、盛放水的容器等。出水装置2可以是出水的水龙头等。

设计图

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