关于一种小型蒸馏水机设计改进的论述
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作者: 谢迪艳
伴随着工业文明的不断前进，越来越多的国家或地区正面临水资源缺乏、能源短缺的危机。中国作为一个人口大国，水资源缺乏、能源短缺的情况也越来越严重。随着人们生活、医疗水平的提高，人们对净化水的需求也越来越大；水净化方面的研究一直没有停止过，并随着目前水资源危机、能源短缺的问题越来越突出，越来越多的人加入这一研究领域。特别是在某些特殊场所如医院、诊所、试验室等，必须使用净化水进行消毒处理，现有净化水的提供主要有以下几个渠道：一、大型医院自设净化水设备，通过集中制造净化水，再通过容器提供给各科室、使用点，容器的重复使用，存在二次污染；二、医院、诊所、试验室等，自己无净化水制造设备，完全通过市场购买，对净化水质量难以控制，运输过程易产生二次污染；三、购买目前市场上的一种小型蒸馏水制造机，但该机目前存在效率低、不节能环保的问题；
传统的水净化方法主要有两种：蒸馏法和过滤法，通过过滤来净化水的方法常用于大处理量的净化装置中，但是这种方法难以将溶解于水中的有害物质去除。而对于蒸馏方式对水进行净化处理可以得到纯净的蒸馏水，现在市场上的小型蒸馏水机，适合小型医院、诊所、试验室使用，能根据使用情况随时制造净化水，制取方便，避免了二次污染；但设计上还不够完善，还存在以下问题：热量损失大，能量消耗多；冷却不充分，蒸汽挥发，导致工作效率低；存在一定的安全隐患。
我通过对小型蒸馏水机进行一定的设计改进，增加内部绝缘隔热层，加热区与冷凝区域、外部完全隔离，让热量很好的保持在腔体内部，减少热量损失，减少了电能的消耗，减少了加热时间；冷凝的效果良好，冷凝蒸馏水的温度低，平均仅达43℃，减少了水汽蒸发，提高了净化水效率。
现有市场上小型蒸馏水机从结构上分为上盖和机体两部分，上下两部分完全分离，机体部分主要承担加热产生蒸汽，上盖部分主要承担蒸汽冷却产生净化水；机体的底部设有加热器，加热器的上方设有不锈钢槽，不锈钢槽与外围及底部无绝缘隔热层，热量易散发；上盖部分设有冷凝管、冷却风扇，冷凝管连通不锈钢槽，不锈钢槽产生的蒸汽自动导入冷凝管，在冷却风扇作用下形成净化水；底部加热器仅设有1个保护温控开关，不锈钢槽中水蒸发完后温度上升到160℃时，温控开关断开，整机电源切断，当温控开关损坏时整机将会因过热而烧坏；上盖部分直接放置在机体上，上盖电源通过一组导线与底部连接，电线暴露在机体外部，存在漏电的安全隐患，上盖与机体不固定，存在蒸汽误伤的安全隐患，且上部冷却风扇的开关完全由底部电源的通断控制，当冷水加热阶段，还未产生蒸汽，风扇的工作是做无用功，既浪费电能也不利于水温快速升高，当水烧干时，底部温控开关断开，导致上盖冷却风扇电源断开，而腔体内还存在大量蒸汽，一部分排入空气中，一部分残留在腔体内变成冷凝水不能被收集利用，导致净化水效率低，不到80％。
通过如下设计改进，将大大改善以上缺陷；上盖和机体两部分铰链相互连接，工作时，上盖不易打开，避免蒸汽对人的伤害；机体内的不锈钢槽的外围及底部设有绝缘隔热层，完全与塑料外壳及底部隔离，避免了热能的损失；底部设有3个温控开关，一个160℃可复位温控和一个110℃。手动复位温控，串联安装在底部加热器相应位置，共同控制加热器电源通断，当腔体内水蒸发完毕后，底部温度上升，110℃。手动复位温控首先工作断开，切断加热器电源，随着加热器的热量继续传递，160℃。可复位温控也将断开，达到双重保护加热器的目的，当一个温控损坏，不会导致整机烧毁；另一个温控开关装在机体底部，间接通过感知腔体内温度来控制冷却风扇的开关，冷却风扇在水刚开始加热过程中，是不会起动的，直到水温接近沸点产生蒸汽时，才会自动起动开始冷却，这样更节能；在腔体内的水蒸馏完后，加热器停止工作，冷却风扇还将继续工作，直到锅内温度小于70℃。后，才会自动停止工作，既防止腔体内未完全冷却，打开上盖，蒸气烫伤使用者，又可确保蒸汽完全被净化收集，提高净化水效率；上盖与机体的联体式设计，上盖电源通过一组导线与底部温控开关连接，电线穿过铰链部位，完全内置在外壳内面，避免了漏电的安全隐患，并更加美观；增加了机械开关，可以随时打开与关闭机器，并且自带指示灯，显示机器加热工作运行状态；增加了一个保险丝座，使用更安全。
本蒸馏水机的设计改进增加了机械开关，可以随时打开与关闭机器，并且自带指示灯，显示机器加热工作运行状态；增加了一个保险丝座，使用更安全；上盖与机体联体式设计，将原外部由底连接到上盖上的一根电源线设置在产品内部，避免了电线外按引起的漏电安全风险，并更加美观；增加了内部绝缘隔热层，使得多余的温度与冷凝区域完全隔离，让温度很好的保持在腔体内部，减少热能损失；温控保护开关的设计，提高了安全性；通过温度控制冷却风扇的开、关，蒸汽冷凝彻底，蒸馏水的温度低，平均仅达43℃，蒸汽损失很少，净化水效率达到95％以上；同样功率的加热器、风扇，工作时间减少13.5％，同样也节能13.5％。
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