CN100469704C - 制冷式亚沸蒸馏水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制冷式亚沸蒸馏水器，由主要由压缩机、水冷却管及散热管、冷凝器、水箱、蒸馏水接收槽、水泵等构成。压缩机、散热管、节流膨胀阀、冷凝管等构成制冷系统，制冷剂在其密封的内部做循环流动，其流动顺序为：压缩机-散热管-节流膨胀阀-冷凝管-压缩机。通过压缩机将制冷剂液化后产生的热量将水加热，然后喷雾、过滤得到大量的水蒸汽，水蒸汽在冷凝器内凝结为蒸馏水。这种蒸馏水器能够降低耗电、耗水量，并提高蒸馏水的产量和质量。

Description

制冷式亚沸蒸馏水器

技术领域

本发明涉及一种用于实验室的蒸馏水提取仪器。

背景技术

蒸馏水器是工厂、学校、科研单位必备的辅助实验仪器，作用是产生蒸馏水。普通蒸馏水器主要由水箱和冷凝器构成，其工作原理是由电热管将自来水加热至沸腾，产生的蒸汽导入冷凝器，由冷水将其冷却，凝结成蒸馏水，并通过接水器收集。为了持续不断的产生蒸馏水并保证有足够的出水量，必须让水箱内的水长时间处于沸腾状态，所以电热管功率很大，一般为7.5～15KW。工作过程中，必须不断的向水箱内补充自来水防止干烧，并且必须不断通入冷却水以冷凝产生的蒸汽。所以普通蒸馏水器耗能、耗水巨大，大量的电能转化为热能通过冷却水排入下水道。蒸馏水的产量小，随着蒸馏水器的功率不同蒸馏水产量一般为10～20升/小时。在蒸馏水器内部，部分沸腾的自来水雾化成小液滴随水蒸汽进入冷凝器，混合在蒸馏水中，造成蒸馏水的质量不高。

发明内容

本发明的发明目的是：能够通过压缩机带动制冷剂的循环充分利用热能，降低能耗；将水在未沸腾状态下产生的水汽强制吸入冷凝器产生蒸馏水，防止自来水雾化，提高蒸馏水质量和产量。

为了实现上述目的，本发明提出一种制冷式亚沸蒸馏水器，这种蒸馏水器主要包括冷凝管、抽风扇、节流膨胀阀、蒸馏水接收槽、水冷却管、散热管、压缩机、水箱、水泵和喷雾管等构成。其中抽风扇、冷凝管、节流膨胀阀组成冷凝器，蒸馏水接收槽安装于冷凝管的下方，在水箱的上方。

冷凝管的两个外接口通过导管分别与压缩机的入口和节流膨胀阀的出口联接，在冷凝管上方安装有抽风扇，节流膨胀阀的入口通过导管与水冷却管内的散热管的出口联接。水冷却管为一种封闭式的液体容器，在其管壁上有液体入口和液体出口，在容器内安放有铜管即散热管，散热管的两端分别从水冷却管穿出。压缩机的出口与水冷却管内的散热管的入口联接。由上述的抽风扇、冷凝管、节流膨胀阀、压缩机和散热管构成制冷剂循环制冷系统，制冷剂在其密封的内部做循环流动，其流动顺序为：压缩机-散热管-节流膨胀阀-冷凝器-压缩机。

水箱为上端开口的非封闭箱体，水箱外安装有水泵，在水箱内安装有喷雾管，喷雾管在水箱排水口的上方，喷雾管联接到所述水泵上并与水泵的出水口相连，水泵入水口通过管道在水箱的排水口以下一处与水箱相通，水箱排水口距水箱底的高度即为水箱中水的深度，水箱中多出的水通过水箱排水口排出。在水箱的上开口处安装了滤网，滤网在喷雾管之上并将水箱的上开口完全罩住。水箱的进水口通过导管与水冷却管的出水口联接导通。

本发明的进一步改进是在有多个所述水冷却管串接在一起时，在最后两个水冷却管之间设有分水器，即由分水器来串接连通最后两个冷水管；所述分水器为封闭式储水容器，分水器设有余水排出口和两个外接管道口，所述两个外接管道口分别与两个水冷却管联接。

本发明的进一步改进是在所述水箱的排水口以下安装有辅助电加热管。

本发明的有益效果：使用本发明，可以充分利用能量，水被汽化与液化的热交换均以循环流动的制冷剂为介质，降低能耗，减少冷却水的使用量。蒸馏水产量得到提高，比相同功率的普通蒸馏水器产量提高70％以上。水箱中的水在未沸腾即亚沸的状态下被汽化，并通过滤网滤去水雾，蒸馏水的质量得到提高。

附图说明

图1为本发明的结构简图。

图2为本发明的制冷剂循环制冷系统结构简图。

图3为本发明的水流路图。

具体实施方式

如图1所示，蒸馏水器主要包括冷凝管11、抽风扇12、节流膨胀阀3、蒸馏水接收槽6、水冷却管2、散热管20、压缩机1、水箱5、水泵15、喷雾管16、滤网17、分水器10、辅助加热管14等构成。其中抽风扇12、冷凝管11、节流膨胀阀3组成冷凝器4。

冷凝管11的两个外接口通过导管分别与压缩机1的入口和节流膨胀阀3的出口联接。压缩机1为普通空调压缩机。在冷凝管11上方安装有若干抽风扇12。蒸馏水接收槽6安装于冷凝管的下方，并在水箱5的上方，蒸馏水接收槽6一端有蒸馏水导出管口19，蒸馏水导出管口19通过外接管道导出蒸馏水。节流膨胀阀3的入口通过导管与水冷却管2内的散热管20的出口联接。水冷却管2为一定长度的钢管，其内的散热管20为螺旋绕制的铜管。铜管从钢管的两端壁穿出，制冷剂在铜管内流动。钢管两端用法兰密封，设有冷却水入口7和冷却水出口8，冷却水入口7和自来水管相连，冷却水出口8和水箱进水口9相连。冷却水和制冷剂的流动方向相反。为达到理想的冷却效果，可将多个水冷却管串联使用，在图1结构中为四个水冷却管首尾串接使用组成四级水冷却管组。在最后两级水冷却管之间设有分水器10，即由分水器10来串接连通最后两个冷水管。分水器10为封闭式储水容器，分水器10设有余水排出口13和两个外接管道口，所述两个外接管道口分别与最后两个水冷却管联接。分水器10使适量的冷却水经最后一级水冷却管进入水箱5，多余的冷却水通过分水器10上的余水排除口13排出。压缩机1的出口与最后一级水冷却管内的散热管的入口联接。由上述的抽风扇12、冷凝管11、节流膨胀阀3、压缩机1和散热管20构成制冷剂循环制冷系统，如图2所示。制冷剂在循环制冷系统密封的内部做循环流动，其流动顺序为：压缩机-散热管-节流膨胀阀-冷凝器-压缩机。

水箱5为上端开口的长方体。在水箱5外壁上安装有水泵，在水箱5内安装有喷雾管16，喷雾管16在水箱5排水口18的上方的一定高度，喷雾管16联接到水泵15上并与水泵15的出水口相连，水泵15入水口通过管道在水箱5的排水口18以下一处与水箱相通。在水箱处于工作状态时，水箱排水口距水箱底的高度即为水箱中水的深度，水箱中多出的水通过水箱排水口18排出。在水箱的上开口处安装了滤网17，滤网17在喷雾管16之上并将水箱5的上开口完全罩住。在水箱的排水口以下安装有辅助电加热管14。水箱的进水口9在水箱5的底部，其通过导管与最后一级水冷却管的出水口联接导通。水流路图如图3所示。

蒸馏器的工作过程如下简述。

压缩机将气态的制冷剂压缩成液态，同时产生大量的热。热的液态制冷剂通过铜管和水冷却管中的水发生热交换，将水加热。制冷剂的温度降低。适量的热水流入水箱，由水泵注入喷雾管，由喷口喷出至水箱内，在箱体内液面和滤网之间产生大量水蒸汽和水雾，滤网的作用是分离水蒸汽和水雾，在其上方冷凝器中抽风扇的作用下被抽出，水雾被滤网过滤，水蒸汽进入冷凝器。被冷却的制冷剂流入冷凝器。在冷凝器中，液态制冷剂经节流膨胀阀膨胀变成气态流入冷凝管并吸热，使冷凝管温度降低，由抽风扇吸入的水蒸汽在冷凝管上遇冷凝结成蒸馏水，滴入蒸馏水接收槽并通过外接管道导出。同时气态制冷剂吸收由水蒸汽变成蒸馏水时释放的热量而升温，并流向压缩机，进入下一个循环。

使用时，打开自来水管，使水箱和水冷却管中充满水，并使多余的冷却水从水箱上方的排水口溢出。打开压缩机、抽风扇和水泵电源，自来水经水冷却管被液化的制冷剂逐渐加热，温度逐渐升高并流入水箱。热水被水泵泵入喷雾管喷出雾化，水雾被滤网过滤，水蒸汽被抽风扇吸入冷凝器，冷凝得到蒸馏水。由蒸馏水接收槽和外接管道导出。若水箱中的水温度偏低汽化缓慢，可用辅助电加热管加热，提高汽化速度。

Claims (5)

1.一种制冷式亚沸蒸馏水器，包括冷凝管、水箱和蒸馏水接收槽，蒸馏水接收槽安装于冷凝管的下方，其特征在于：所述冷凝管的两个外接口通过导管分别与压缩机的入口和节流膨胀阀的出口联接，在冷凝管上方安装有抽风扇，节流膨胀阀的入口通过导管与水冷却管内的散热管的出口联接，压缩机的出口与水冷却管内的散热管的入口联接；所述水箱为上端开口的非封闭箱体，在水箱外安装有水泵，在水箱内安装有喷雾管，喷雾管在水箱排水口的上方，喷雾管联接到所述水泵上并与水泵的出水口相连，水泵入水口通过管道在水箱的排水口以下一处与水箱相通，在水箱的上开口处安装了滤网，滤网在喷雾管之上并将水箱的上开口完全罩住，水箱的进水口通过导管与水冷却管的出水口联接导通。

2.根据权利要求1所述的制冷式亚沸蒸馏水器，其特征在于：所述水冷却管为长形管，其内的散热管为螺旋绕制的铜管。

3.根据权利要求1所述的制冷式亚沸蒸馏水器，其特征在于：有多个所述水冷却管串接在一起时，在最后两个水冷却管之间设有分水器，即由所述分水器来串接连通最后两个冷水管；所述分水器为封闭式储水容器，该分水器设有余水排出口和两个外接管道口，所述两个外接管道口分别与两个水冷却管联接。

4.根据权利要求1所述的制冷式亚沸蒸馏水器，其特征在于：在所述水箱的排水口以下安装有辅助电加热管。

5.根据权利要求1所述的制冷式亚沸蒸馏水器，其特征在于：所述接水器为安装在所述冷凝管下方的蒸馏水接收槽，蒸馏水接收槽上设有蒸馏水导出管。

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