一种动物饮用水处理设备

摘要

一种动物饮用水处理设备，属于实验动物行业饲养设备领域。包括自来水输送系统，其特征在于：所述的自来水输送系统后部通过管路连接离子交换器（1），离子交换器（1）后部通过管路连接蒸汽灭菌系统，蒸汽灭菌系统后部通过管路连接灌装系统。自来水先通过离子交换器转化为软化水，软化水再通过蒸汽灭菌系统进行蒸汽灭菌以及冷却后进入灌装系统进行灌装并使用，整个水处理过程安全可靠，操作简单，打破了传统的动物饮用水制水方法，不需要反渗透和紫外线杀菌即可完成水处理，充分保证了动物饮用水的质量和安全，所制出的无菌水完全符合动物饮用水标准，易于在实验动物行业推广使用。

权利要求

1.一种动物饮用水处理设备，包括自来水输送系统，其特征在于：所述的自来水输送系统后部通过管路连接离子交换器（1），离子交换器（1）后部通过管路连接蒸汽灭菌系统，蒸汽灭菌系统后部通过管路连接灌装系统，管路中安装可支持在线消毒的阀门；

所述的蒸汽灭菌系统包括第二换热器（4）、第一换热器（5）以及第三换热器（6），第二换热器（4）的软化水入口（41）连接离子交换器（1），第二换热器（4）的软化水出口（42）连接第二换热器（4），第二换热器（4）连接第三换热器（6）入口，第三换热器（6）出口连接第二换热器（4）的灭菌水入口（43），第二换热器（4）的灭菌水出口（44）连接灌装系统，所述的第一换热器（5）和第三换热器（6）连接蒸汽管路（7），蒸汽管路（7）穿过第一换热器（5）和第三换热器（6）后连接排水管路（8），进入第三换热器（6）的加热后的水的温度在140℃维持10秒钟以上；

所述的灌装系统包括储水罐（9）和灭菌水增压泵（10），储水罐（9）的入水口连接蒸汽灭菌系统，储水罐（9）的出水口连接灭菌水增压泵（10），灭菌水增压泵（10）连接各个灌装机（11）。

2.根据权利要求1所述的一种动物饮用水处理设备，其特征在于：所述的自来水输送系统包括自来水水箱（2）和自来水增压泵（3），自来水水箱（2）前部连接自来水管路，后部连接自来水增压泵（3），自来水增压泵（3）连接离子交换器（1）。

3.根据权利要求1或2所述的一种动物饮用水处理设备，其特征在于：所述的离子交换器（1）前部安装流量计（15）。

4.根据权利要求2所述的一种动物饮用水处理设备，其特征在于：所述的自来水水箱（2）内部上下两端均安装有液位开关（13）。

5.根据权利要求1所述的一种动物饮用水处理设备，其特征在于：所述的第二换热器（4）的灭菌水入口（43）和灭菌水出口（44）均安装铂热电阻（14），灭菌水出口（44）后部安装取样阀（16）。

6.根据权利要求1所述的一种动物饮用水处理设备，其特征在于：所述的第三换热器（6）出口同时连接灌装系统。

7.根据权利要求1所述的一种动物饮用水处理设备，其特征在于：所述的储水罐（9）内部安装压力液位计（12），储水罐（9）出水口后部安装取样阀（16）。

说明书

一种动物饮用水处理设备

技术领域

[0001] 一种动物饮用水处理设备，属于实验动物行业饲养设备领域。

背景技术

[0002] 目前实验动物中心制动物饮用水的主要方式为高压锅灭菌和离子反渗透，高压锅灭菌制水的优点是灭菌后的水安全可靠，能够充分保证动物饮用水无菌，缺点是操作麻烦，工作量大，而且存在一定的操作危险性；离子反渗透制水的优点是操作简单方便，制水量大，缺点是无法充分保证水的质量，尤其是无法对管道进行充分的消毒杀菌。

[0003] 如果能够研制一种制水方便简单、并且可以充分保证水的质量的新型动物饮用水处理设备，则可以解决上述两种制水方式的缺陷，更能满足实验动物行业动物饮用水的需求。

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种制水方便简单、性能安全可靠并且可以充分保证水的质量的动物饮用水处理设备。

[0005] 本发明解决其技术问题采用的技术方案是：该动物饮用水处理设备，包括自来水输送系统，所述的自来水输送系统后部通过管路连接离子交换器，离子交换器后部通过管路连接蒸汽灭菌系统，蒸汽灭菌系统后部通过管路连接灌装系统。自来水先通过离子交换器转化为软化水，软化水再通过蒸汽灭菌系统进行蒸汽灭菌以及冷却后进入灌装系统进行灌装并使用。管路中安装可支持在线消毒的阀门，管路具有80℃-90℃消毒和弱酸水清洗功能，由于设备使用现场所需要运输水的管路比较长容易滋生细菌，用户可以定期进行管路消毒；为了防止换热器结垢而影响换热效率，可以定期对换热器进行弱酸水清洗。

[0006] 所述的自来水输送系统包括自来水水箱和自来水增压泵，自来水水箱前部连接自来水管路，后部连接自来水增压泵，自来水增压泵连接离子交换器。

[0007] 所述的离子交换器前部安装流量计。离子交换器用于将自来水转换为软化水，流量计用于检测流量大小。

[0008] 所述的自来水水箱内部上下两端均安装有液位开关。液位开关用于检测水箱水位，自来水水箱上部还开设有弱酸水进口，用于添加弱酸水以用于清洗消毒。

[0009] 所述的蒸汽灭菌系统包括第二换热器、第一换热器以及第三换热器，第二换热器的软化水入口连接离子交换器，第二换热器的软化水出口连接第二换热器，第二换热器连接第三换热器入口，第三换热器出口连接第二换热器的灭菌水入口，第二换热器的灭菌水出口连接灌装系统。软化水进入第二换热器进行预热，然后进入第一换热器经过蒸汽进行加热升温到灭菌的温度，达到灭菌温度的水再进入第三换热器，达到完全灭菌的效果，然后再进入第二换热器进行冷却。第三换热器是一种可以保证加热后的水的温度在140℃维持10秒钟以上的一种换热器，这样可以防止水在流经此段时温度降低，并且使水达到完全灭菌的效果。

[0010] 所述的第一换热器和第三换热器连接蒸汽管路，蒸汽管路穿过第一换热器和第三换热器后连接排水管路。蒸汽管路的蒸汽用于升温灭菌。

[0011] 所述的第二换热器的灭菌水入口和灭菌水出口均安装铂热电阻，灭菌水出口后部安装取样阀。灭菌水入口的铂热电阻用于灭菌水冷却前测温，灭菌水出口的铂热电阻用于灭菌水冷却后测温。

[0012] 所述的第三换热器出口同时连接灌装系统。部分从第三换热器出来的灭菌水经铂热电阻测温，不需要冷却时，则可以不经过第二换热器直接进入灌装系统。

[0013] 所述的灌装系统包括储水罐和灭菌水增压泵，储水罐的入水口连接蒸汽灭菌系统，储水罐的出水口连接灭菌水增压泵，灭菌水增压泵连接各个灌装机。从第二换热器出来的灭菌水如果没有达到灭菌效果或者没有达到冷却的温度，则不会进入灌装系统，通过排水管路直接排放掉；完全满足要求的灭菌水则会直接进入储水罐，然后由灭菌水增压泵将灭菌水从储水罐输送至各个灌装机。

[0014] 所述的储水罐内部安装压力液位计，储水罐出水口后部安装取样阀。取样阀可以随时对灭菌水进行取样检测，压力液位计用于储水罐内水位监测。

[0015] 与现有技术相比，本发明的上述技术方案所具有的有益效果是：

[0016] 1、制水过程安全可靠、操作简单快捷：自来水先通过离子交换器转化为软化水，软化水再通过蒸汽灭菌系统进行蒸汽灭菌以及冷却后进入灌装系统进行灌装并使用，整个水处理过程安全可靠，操作简单，打破了传统的动物饮用水制水方法，不需要反渗透和紫外线杀菌即可完成水处理。

[0017] 2、充分保证了动物饮用水的质量和安全：利用蒸汽进行高温灭菌，并充分灭菌10秒以上，可以充分保证水的质量，所制出的无菌水完全符合动物饮用水标准，易于在实验动物行业推广使用；当无菌水未达到灭菌效果或者未冷却到要求的温度，将不会进入储水罐，充分保证了动物饮用水的质量和安全。

[0018] 3、节约能源：自来水经过离子交换器生成无菌水后，先通过第二换热器，目的一方面是对140℃的无菌水进行冷却，另一方面是吸收无菌水的热量，提前升高温度，当具有一定温度的软化水进入第一换热器经过蒸汽加热时，就降低了蒸汽的耗量，此设备充分利用了热能，起到了节约能源的作用。

[0019] 4、可以在线消毒以及弱酸清洗，防止细菌滋生：管路中安装可支持在线消毒的阀门，管路具有80℃-90℃消毒和弱酸水清洗功能，由于设备使用现场所需要运输水的管路比较长容易滋生细菌，用户可以定期进行管路消毒；为了防止换热器结垢而影响换热效率，可以定期对换热器进行弱酸水清洗。

附图说明

[0020] 图1为动物饮用水处理设备连接示意图。

[0021] 其中：1、离子交换器  2、自来水水箱  3、自来水增压泵  4、第二换热器  41、软化水入口  42、软化水出口  43、灭菌水入口  44、灭菌水出口  5、第一换热器  6、第三换热器  7、蒸汽管路  8、排水管路  9、储水罐  10、灭菌水增压泵  11、灌装机  12、压力液位计  13、液位开关  14、铂热电阻  15、流量计  16、取样阀  17、调节阀  18、压力变送器  19、疏水阀。

具体实施方式

[0022] 图1是本发明的最佳实施例，下面结合附图1对本发明做进一步说明。

[0023] 参照附图1：该动物饮用水处理设备，包括自来水输送系统，自来水输送系统后部通过管路连接离子交换器1，离子交换器1后部通过管路连接蒸汽灭菌系统，蒸汽灭菌系统后部通过管路连接灌装系统。

[0024] 具体的，自来水输送系统包括自来水水箱2和自来水增压泵3，自来水水箱2内部上下两端均安装有液位开关13，自来水水箱2上部还开设有弱酸水进口。自来水水箱2前部连接自来水管路，后部连接自来水增压泵3，自来水增压泵3连接离子交换器1。自来水增压泵3和离子交换器1之间安装流量计15。

[0025] 蒸汽灭菌系统包括第二换热器4、第一换热器5以及第三换热器6，第三换热器6通过增加换热管流通面积，使水流速降低，延长换热时间，可以保证进入第三换热器6的加热后的水的温度在140℃维持10秒钟以上，这样可以防止水在流经此段时温度降低，并且使水达到完全灭菌的效果。10秒钟的数值是通过F0值计算得出。

[0026] 注：F0值是指：一定灭菌温度（T）下，Z为10℃时所产生的灭菌效率与121℃、Z值为10℃所产生的灭菌效率相同时所相当的时间（min）。也就是说，不管温度如何变化，t分钟内的灭菌效果相当于在121℃下灭菌F0 分钟的效果。F0值用于热压灭菌，一般要求一个灭菌程序的F0值大于8，下面是F0值的计算公式（其中t以分钟为单位）：

[0027] 。

[0028] 第二换热器4的软化水入口41连接离子交换器1，第二换热器4的软化水出口42连接第二换热器4，第二换热器4连接第三换热器6入口，第三换热器6出口同时连接第二换热器4的灭菌水入口43和灌装系统。第二换热器4的灭菌水出口44连接灌装系统。第一换热器5和第三换热器6连接蒸汽管路7，蒸汽管路7穿过第一换热器5和第三换热器6后连接排水管路8。第二换热器4的灭菌水入口43和灭菌水出口44均安装铂热电阻14，灭菌水出口44后部安装取样阀16。

[0029] 灌装系统包括储水罐9和灭菌水增压泵10，储水罐9的入水口连接蒸汽灭菌系统，储水罐9的出水口连接灭菌水增压泵10，灭菌水增压泵10连接各个灌装机11。储水罐9内部安装压力液位计12，储水罐9出水口后部安装另一取样阀16。

[0030] 上述管路中根据实际情况还安装有多个气动阀，蒸汽管路7中安装调节阀17和压力变送器18，调节阀17用于调节蒸汽压力，压力变送器18用于蒸汽测压。第一换热器5和第三换热器6后部设有疏水阀19，用于疏水。管路中安装可支持在线消毒的阀门，管路具有80℃-90℃消毒和弱酸水清洗功能，由于设备使用现场所需要运输水的管路比较长容易滋生细菌，用户可以定期进行管路消毒；为了防止换热器结垢而影响换热效率，可以定期对换热器进行弱酸水清洗。弱酸水从自来水水箱2上部开设的弱酸水进口放入。

[0031] 工作过程如下：

[0032] 第一步，自来水进入自来水水箱2，经自来水增压泵3进入离子交换器1，由自来水转化为软化水。

[0033] 第二步，软化水进入第二换热器4进行预热，然后进入第一换热器5，由于蒸汽管路7中蒸汽的作用，软化水经过蒸汽进行加热升温到灭菌的温度140℃，达到140℃的水进入第三换热器6，保证加热后的软化水在140℃维持10秒钟，以达到完全灭菌的效果。

[0034] 第三步，完全灭菌的水进入第二换热器4进行冷却，将无菌水由140℃降温到60℃下，避免在灌装过程中将操作人员烫伤。如果经过第二换热器4的灭菌水入口43处的铂热电阻14检测水完全灭菌并在60℃下，则可直接输送进入储水罐9。在此过程中，水进入第二换热器4的目的一方面是通过换热对140℃的无菌水进行冷却，另一方面是使由离子交换器1进入第二换热器4的软化水吸收140℃无菌水的热量，提前升高软化水温度，当具有一定温度的软化水进入第一换热器5通过蒸汽加热时，就降低了蒸汽的耗量，从而充分的利用了热能，起到了节约能源的作用。

[0035] 第四步，经过第二换热器4的灭菌水出口44处的铂热电阻14检测，如果饮用水没有达到灭菌效果或者没有达到冷却的温度，则不会进入灌装系统，直接进入排水管路8排放掉；完全满足要求的饮用水则会直接进入储水罐9，然后再通过灭菌水增压泵10将饮用水通过管道输送到各个灌装机11进行灌装。

[0036] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。