本发明涉及一种人工矿泉水制造装置,适于在家庭中使用。 矿泉水,可饮用、浴用和吸用,能却病健身,日益引起人们的重视。最近十几年,消费量增长迅速。法国每人每年消费的饮用矿泉水,已超过百斤。许多地区的人,已习惯把它作为日常饮料。现主要靠天然矿泉水供应。但天然矿泉水产量有限,必须制造人工矿泉水,才能满足不断增长的需要。
自从一八二○年德国药剂师史特鲁夫试制成功人造矿泉水以来,本世纪以前,发展不快。它的变种,汽水等却风行全球。就是天然矿泉水,作为商品饮料,也还是近几十年的事。英国直到一九七四年,才把矿泉水作饮料出售。
现人工制造矿泉水,是用蒸馏水或优质自来水,加入计算量的各成份,在压力之下,充二氧化碳,经过滤之后,装瓶出售。日本专利申请JP58-128189提出将二氧化碳与自来水混合,然后通过有矿物组份的介质和过滤介质,以生产矿泉水。
工业规模生产人工矿泉水,装瓶出售,价格很高。从制造到消费,中间环节多,流通时间长,损耗大,质量容易变坏,使用也不方便。只宜饮用,品种少。多年来,限制了它的发展。
本发明的目的,是提供一种改进的家庭用小型矿泉水制造装置。利用一般生活用水,生产饮用或浴用的矿泉水,其成份可根据需要进行调整。
发明是这样实现的:在由净化器、矿化器、消毒器为主,所组成的人工矿泉水制造装置上,增添一个磁化器,它连接净化器和矿化器。水净化后,先经磁化器磁化,再进入矿化器。这样,可以加速矿物质的溶解。
家用矿泉的形式,要依水质条件选择,一般应包括净水器、磁化器、充气罐和消毒器,浴用矿泉还应有调温设备。水质条件好时,可不加净化器和消毒器。水质特别差时,要求把水进行预处理,或设两级净化。
为适应许多地区无电的情况,净化宜采用活性炭吸收和过滤为好。对有电的地区,特别是两级净化时,应采取一级电混凝净化,以补充活性炭对某些成份吸收力较差的缺点。对硬度过高的水质,可采取加入草酸等药剂的方法,降低矿物含量。
水质矿泉化在矿化器中进行,经过矿化、溶入和补充各种有益矿物和气体。家用矿化器,是一种小型设备,水在设备中停留时间短。为解决这一关键,本发明采用对水磁处理的方法,加速矿化。磁处理后,无机盐的溶入速度可提高几十倍。硫酸镁的溶入速度,可提高一百二十倍。对矿化度低的水源,还可采取压电制造超声波振动搅拌等办法,提高矿化度。
矿化器和净化器上,都设充气孔。一般是充二氧化碳或硫化氢。气源宜用商品气,采用小型高压气罐。也可采用化学药品,用简易附属设备,自制气体。充气还能提高矿化速度。
矿化器中,装填配合矿砂,用以矿化水,增加水中的有益矿物成份,并可过滤水中的杂质和细菌。矿砂的配方宜根据用户的需要而定。如低氟水地区,要增加含氟矿石。一般要采用矿物成份比较全面,且比例适当的矿石。玄武岩、花岗岩常是比较适用的矿石,著名矿泉黑龙江五大连池、长白山药水泉、崂山矿泉,泉体就是这类矿石。
矿石要粉碎分级,粒径要均匀,使其有较大地含水量,较大的面积,同时阻力大小要适当。一般可采取0.5~1.2毫米的矿砂。
矿化器,设调质料加入孔,以补充微量元素。例如:添加硒、硫粉、碘等。
净化水进入矿化器后,十小时左右,可矿化成优质矿泉水。矿化水可直接饮用或浴用。在水质差的地方和温度较高的地区,宜设消毒器。采用紫外线灯管消毒较为方便。消毒时间应不低于五秒。消毒器出口宜再加磁化器,以提高矿化水的疗效,还可杀死部分细菌。
在出口还可加加热和致冷装置,使矿化水的温度稳定,以满足医疗的需要。
家用矿泉可将矿泉水引入家家户户,具有成本低,质量高,成份可根据需要调节的特点。每公斤矿泉水的成本,一般仅一分钱左右。例如我国碳酸矿泉水,许多矿点二氧化碳含量不到750毫克/升(许多国家规定标准为750毫克/升)。而家用矿泉达到这个标准是很容易的。家用矿泉使用方便,对治疗慢性病和地方病将优于天然矿泉。
家用矿泉可给广大地区提供优良的水质。饮用时,不必煮沸,节省了时间和大量能源,还避免了因饮热水容易致癌的弊病。
实现本发明的最好方式,首先是根据使用条件,将产品分类型,例如:
A型:由磁化器、矿化器和充气罐组成。适用于较好的水源。如城市自来水和良好的井水,或作为浴用。
B型:由磁化器、矿化器、充气罐、加热器组成,适浴用。
C型:在A型的基础上加一净化器,适用于一般水质。
D型:在C型的基础上,加消毒器,适用于高温地区。
E型:在D型的基础上,再加一级净化装置,适于较差的水质。
矿化器的尺寸,要依产量大小确定。例如:一般五口之家,可用日产10~20公斤的矿化器,矿化器尺寸可为φ300×300毫米。矿化器的材质可选用搪瓷、陶瓷、铝合金或塑料,但要注意材料对水质的影响,瓷质釉中的含铅量不能过高,铝制材料表面应进行氧化处理,塑料不能溶出过量有毒物质。
矿化器中,底部可铺三十毫米厚8~16毫米的矿砂,上面铺三十毫米4~8毫米矿砂,其上再铺二十毫米的矿砂,再上铺180毫米厚0.5~1.2毫米的矿砂,最上层铺40毫米厚8~16毫米的矿砂。
粗矿砂,宜用玄武岩和花岗岩制成,细矿砂宜用多种矿砂配制。例如,对于一般水质,可采取:
玄武岩砂,50%;花岗岩砂,45%;萤石砂,2%;石灰石砂2%;硼硅钙石砂,1%。采用五大连池玄武岩砂,采用崂山花岗岩砂。
充气采用高压气罐,生产碳酸矿泉水时,日产二十公斤,每年消耗二氧化碳约七公斤,一个家用煤气罐大小的罐,可装二氧化碳二十公斤,能用三年。
也可以采用类似电石气发生罐结构的小型气体发生器,与之配套。用醋酸和小苏打等材料,制造二氧化碳。
为了提高矿化速度和医疗效果,进入矿化器的水,都应进行磁化。磁化水导管,要选用不导磁的材料。
需要调质时,可从预设的调质加入口,加入液体或粉状成份。宜分批加入,以使成份稳定。
消毒器宜采用灯管紫外线消毒器,一般可用8瓦功率的消毒器。
浴用矿泉水,不必消毒。用温泉水时,可设电加热装置,使泉水保持适宜的温度。
附图是家用矿泉示意图,原料水由管道1进入净化器2。净化器有一个调质物加入口,可加入混凝和导致沉淀的物质。还有一充气孔和充气罐8连接。净化器中,可装150毫米厚的活性炭层和150毫米厚的矿砂。水净化后经磁化器3进入矿化器4。矿化器构造和净化器相同,只是内部只填各种矿砂。矿化好的水经消毒器5、磁化器6、由笼头7流出。
简单的家用矿泉,可仅由矿化器组成。器内装一层活性炭,兼作净化器用,不设充气装置,可附加简单的磁化器。这种家用矿泉成本低,也能为城乡居民提供良好的饮用水。