[发明专利]一种集成式小型化的低氘饮水机

说明书

本发明公开了一种集成式小型化的低氘饮水机，包括机体，对接外部水源且用于净化水的水净化器，对接水净化器且用于制备低氘水的生产模块，对接生产模块且用于储存、取出低氘水的储存供应模块，用于控制水净化器、生产模块和储存供应模块工作的控制模块，以及与所述控制模块电性连接且设置于机体表面的控制屏幕，其中，水净化器、生产模块、储存供应模块和控制模块均安装于机体内。本发明仅由机体、水净化器、生产模块、储存供应模块和控制模块组成，相较于工程中已得以应用的双温交换或者电解法，本发明无氢气或硫化氢等易燃易爆和有毒气体气体参与，制备工艺简单，设备简单易得且设备投资和低氘水制备的成本低，可实现低氘水饮水机的小型化集成。

技术领域

本发明涉及低氘水技术领域，具体地讲，是涉及一种集成式小型化的低氘饮水机。

背景技术

氕和氘是氢的稳定同位素，氕和氘原子不同的结构导致了其物理和化学性质存在一定差异。天然水的氘丰度因海拔、维度等因素存在差异，在135～150ppm范围内变化，氘浓度低于天然丰度的水被称为低氘水。研究表明，低氘水不仅可以活化人体细胞，明显促进酶反应；而且可以提高NK细胞活性值，增强人体免疫功能；同时，低氘水还具有抑制细胞癌变和癌细胞增殖，从而具有防癌保健功能。

就低氘水制备工艺而言，水-氢双温交换法是一类生产低氘水的方法，该工艺基于氕氘在反应中非等几率平衡分布的特性，及交换反应分离因子随温度升高而减少的原理，进行氕氘分离。冷塔内氘从气相向液相富集；热塔内氘由液相向气相的相转变加强，但分离因子减小；最终获得浓缩的氘水和贫氘氢气。该方法包括液相催化交换和相转变过程，涉及高低温塔之间的物料循环，流量、温度等参数的操作控制复杂；包括低温塔和高温塔，投资成本高；由天然丰度水和氢气制备的低氘水浓度范围有限；分离系数低，需要多级并联，生产低氘水成本较高；工艺涉及氢气，安全风险较高；设备复杂，无法小型化集成。也有采用H₂S和NH₃作为载氢介质与水进行氢同位素交换反应的，但涉及到了有毒害、腐蚀性气体，不利于实现小型化目标。其他基于气相氢同位素分离的方法，如色谱分离、催化电解等方法虽具有生产低氘水的技术可行性，但工艺相对复杂、涉及氢气操作，不具备小型化、低成本制备低氘水的价值。

随着全民日益增长的保健需求，低氘水已引起越来越广泛的关注。将低氘水生产设备进行高度集成，使得其体型缩小，可安装于写字楼、医院甚至用户家中，可便捷、低成本地满足更多民众饮用低氘水的需求。

发明内容

为克服现有技术存在的问题，本发明提供一种设备简单、投资和制备成本低、低氘水浓度范围广、安全可靠的集成式小型化的低氘饮水机。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种集成式小型化的低氘饮水机，包括机体，对接外部水源且用于净化水的水净化器，对接所述水净化器且用于制备低氘水的生产模块，对接所述生产模块且用于储存、取出低氘水的储存供应模块，用于控制水净化器、生产模块和储存供应模块工作的控制模块，以及与所述控制模块电性连接且设置于机体表面的控制屏幕，其中，所述水净化器、生产模块、储存供应模块和控制模块均安装于机体内。

具体地，所述生产模块包括对接所述水净化器的第一流量计，对接所述第一流量计的预热器，通过管道与所述预热器壳程对接的加热釜，安装于所述加热釜底部与预热器之间连接管道上的第二流量计，底部固定于所述加热釜上方且与加热釜对接的分离器，套接于所述分离器上的保温夹套，与所述分离器顶部分别通过管道连接的冷凝器和第三流量计，对所述冷凝器进行制冷的制冷机，与所述冷凝器通过管道连接的汽水分离器，以及对接所述汽水分离器且用于排气的真空泵，其中，通过所述分离器制备的低氘水的浓度为10～130ppm，所述第一流量计、预热器、加热釜、保温夹套、冷凝器、制冷机、汽水分离器、真空泵和第三流量计均分别通过电路与控制模块连接，所述第一流量计、预热器、加热釜、保温夹套、冷凝器、制冷机、汽水分离器、真空泵和第三流量计均固定于机体内。