CN107450629A - 一种可快速调节温度升降的电热水浴槽 - Google Patents

Abstract

一种可快速调节温度升降的电热水浴槽，包括盛水的槽体、装有实验样品的密封瓶，所述槽体两侧分别设有温度控制室、制冷控制室，所述槽体内部装有所述密封瓶，所述槽体上部设有盖子，槽体内设有内胆，所述内胆包括多孔滤板、U形发热电阻管、螺旋桨，所述多孔滤板将螺旋桨、U形发热电阻管与密封瓶隔开、并支撑起密封瓶，所述螺旋桨处在U形发热电阻管中间，可缓慢转动，所述U形发热电阻管为水槽中的水供热。本发明一种可快速调节温度升降的电热水浴槽，不仅可以实现对水槽内的水进行升温，还能实现对其快速降温；该电热水浴槽不会造成密封瓶向上浮动或波动，使得密封瓶始终处在稳定的水浴环境中。

Description

一种可快速调节温度升降的电热水浴槽

技术领域

本发明涉及一种电热水浴槽，特别是一种可快速调节温度升降的电热水浴槽，属于岩土工程技术领域。

背景技术

实验室中常见的电热恒温水浴槽都是通过设置特定温度后将水浴槽里的水加热，待水温升至特定温度后保持恒定不变，进行水浴加热实验。一般的电热恒温水浴槽只能用来升温，不能用来降温，造就了某些水浴实验时的不方便。某些实验水浴温度比常温下水的温度还低，比如夏天的水温通常高于25℃，甚至更高乃至发烫，待需要进行低于25℃的水浴实验时却要降温，而不是升温，这时得等待水自然冷却，耽误时间，甚至由此会对实验造成一定影响。某些实验精度要求较高，需要进行温度梯度的水浴加热/冷却，如若待水温自然冷却下来，实验样品可能已经错过了最佳水浴加热/冷却时间，影响实验的精度与进程，导致试验失败，这是其一。其二，一般的电热恒温水浴槽都是往水槽中加适量水后，将盛有实验样品的密封瓶（密封罐或玻璃瓶等）放置在多孔滤板上，升温进行水浴加热。然而其中部分密封瓶会因浮力作用而上浮，尤其是下述第三种情形时水流的波动影响更甚，并非所有密封瓶的侵入水中深度都一致，这将或多或少造就密封瓶中实验样品局部受热不均匀，从而引起实验误差。其三，由于某些实验自身原因需要在较低的水温中受热或受冷，不少试验人员采用外部降温装置来将水浴槽中较热的水抽出来进行制冷然后再输送到水槽内，以此达来到快速降温的效果，但往往由于降温速度过快，较热的水流被抽出制冷后立即变成较冷的水流流回水槽中，与水槽中众多较热的水还未来得及热量中和，局部就出现较冷的水，某些密封瓶受热、而某些密封瓶却受冷，这就造成所有密封瓶的受热程度不一致，容易影响实验的精度。

发明内容

鉴于以上情形，本发明提供一种可快速调节温度升降的电热水浴槽，不仅可以实现对水槽内的水进行升温，还能实现对其快速降温；同时又能极大避免上述背景技术中的第三种情形。该电热水浴槽不会造成密封瓶向上浮动或波动，使得密封瓶始终处在稳定的水浴环境中。

本发明采取的技术方案为：

一种可快速调节温度升降的电热水浴槽，包括盛水的槽体、装有实验样品的密封瓶，所述槽体两侧分别设有温度控制室、制冷控制室，所述槽体内部装有所述密封瓶，所述槽体上部设有盖子，槽体内设有内胆，所述内胆包括多孔滤板、U形发热电阻管、螺旋桨，所述多孔滤板将螺旋桨、U形发热电阻管与密封瓶隔开、并支撑起密封瓶，所述螺旋桨处在U形发热电阻管中间，可缓慢转动，所述U形发热电阻管为水槽中的水供热。U形发热电阻管布置两个，其作用是加速因制冷后的低温水流与高温度的水的热量中和，使水槽内的水温尽量趋向一致，避免出现冷热不均。

所述密封瓶盖有钢网，钢网由多根细长的不锈钢金属条按一定间距焊制而成，刚度大，其尺寸略小于槽体的尺寸。

所述槽体内部左、右上侧壁分别设有翼缘孔，翼缘孔的规格及高度均相同，螺栓通过旋转穿过翼缘孔，螺栓下部设有螺栓孔，螺栓孔与钢网平齐，两者之间用铁丝拧紧。

所述槽体底部四角处各装有一个轮子，其作用是支撑起整个水浴槽和方便移动，也为制冷装置中的底部水管安装提供空间。所述轮子上有两个小孔，与轮子连接的翼缘片上也有对应的两个小孔，这四个小孔通过一个固定金属架穿插固定。其作用是固定轮子，防止其滑动，避免其影响水浴效果。所述固定金属架为不锈钢金属材料所制，质地坚硬，刚度大。

所述制冷控制室包括外壳、内部制冷装置，所述内部制冷装置包括水泵、制冷器以及连接在两者之间的多根水管，所述水泵为微型隔膜水泵，体积小，抽水时不会产生振动干扰水槽。

所述制冷控制室外伸出两根水管，一根水管连接在槽体底部，另一根水管连接在槽体外壁上穿入内部，制冷控制室将水浴槽中的高温水抽出制冷后，送回至水浴槽中，实行循环式制冷效果。

所述制冷器包括小水箱、制冷片、散热片、散热风扇、控制电路板；小水箱盛装水，小水箱设有制冷片，制冷片上安装散热片，散热片安装有散热风扇；控制电路板分别连接制冷片、散热风扇。制冷片制冷后将热量传至散热片上，经散热风扇扇动散热。

所述散热片为铝片，所述制冷片半导体制冷片，型号为TEC1-12706。

所述制冷控制室的外壳设有多个排气孔，方便热量的排出。

所述制冷控制室、温度控制室的内部控制装置为并联电路，两者可同时工作，也可独自工作。

所述盖子为不锈钢金属以及保温隔热材料所制，盖子和槽体之间通过合页连接。

所述槽体、盖子外壳用轻质不锈钢金属材料所制，里面填充有较好的隔热材料。

本发明一种可快速调节温度升降的电热水浴槽，技术效果如下：

1、与市场上或实验室中常用的电热恒温水浴槽不同，普通电热恒温水浴槽只能升温，不能降温。而本发明既可升温也可降温，极大的弥补了普通电热恒温水浴槽的不足之处，对水浴实验的用途大大增加。

2、与普通电热恒温水浴槽相比，本发明虽然在诸多方面做出改进，但成本却没增加多少，改进部分所需的仪器材料在市面上较容易购买到，制作也较方便，不需要耗费多大人力物力，即使其中某零部件出现问题也能及时更换，方便快捷。

3、与普通电热恒温水浴槽相比，本发明中密封瓶不会受水流的波动及水的浮力的影响，极大地提高了实验精度。

4、与普通电热恒温水浴槽相比，本发明在内胆底部配备了两个螺旋桨，根据实验需要可打开开关开启，促进制冷后的低温水与高温水热量中和及温度趋向一致，避免了水温冷热不均而影响实验。

5、与普通电热恒温水浴槽相比，本发明在搬运方面不需要生搬硬扛，可利用轮子在地上滚动，方便移动。

附图说明

图1为本发明的水浴槽俯视结构示意图（含多孔滤板）。

图2为本发明的水浴槽俯视结构示意图（不含多孔滤板）。

图3为本发明的剖面结构示意图。

图4为本发明的轮子结构示意图1。

图5为本发明的轮子结构示意图2。

图6为本发明的制冷装置结构示意图。

图7为本发明的钢网与螺栓固定的结构示意图。

图8为本发明的钢网结构示意图。

图中：1—槽体；2—多孔滤板；3—盖子；4—提手；5—U形发热电阻管；6—螺旋桨；7—密封瓶；8—钢网；9—温度控制室；10—制冷控制室；11—排气孔；12—螺栓；13—翼缘孔；14—轮子；15—水；16—小孔；17—固定金属架；18—螺栓孔；19—铁丝；20—微型隔膜水泵；21—小水箱；22—控制电路板；23—制冷片；24—散热片；25—散热风扇；26—水管。

具体实施方式

如图1~图8所示，一种可快速调节温度升降的电热水浴槽，包括盛水的槽体1、装有实验样品的密封瓶7。所述槽体1两侧分别设有温度控制室9、制冷控制室10，所述槽体1内部装有所述密封瓶7，所述槽体1上部设有盖子3，槽体1内设有内胆，所述内胆包括多孔滤板2、U形发热电阻管5、螺旋桨6，所述多孔滤板2将螺旋桨6、U形发热电阻管5与密封瓶7隔开、并支撑起密封瓶7，所述螺旋桨6处在U形发热电阻管5中间，可缓慢转动，所述U形发热电阻管5为水槽中的水供热。U形发热电阻管5布置两个，其作用是加速因制冷后的低温水流与高温度的水的热量中和，使水槽内的水温尽量趋向一致，避免出现冷热不均。

所述密封瓶7盖有钢网8，钢网8由多根细长的不锈钢金属条按一定间距焊制而成，刚度大，其尺寸略小于槽体1的尺寸。

所述槽体1内部左、右上侧壁分别设有翼缘孔13，翼缘孔13的规格及高度均相同，螺栓12通过旋转穿过翼缘孔13，螺栓12下部设有螺栓孔18，螺栓孔18与钢网8平齐，两者之间用铁丝19拧紧。

所述槽体1底部四角处各装有一个轮子14，其作用是支撑起整个水浴槽和方便移动，也为制冷装置中的底部水管安装提供空间。所述轮子14上有两个小孔，与轮子14连接的翼缘片上也有对应的两个小孔，这四个小孔通过一个固定金属架17穿插固定。其作用是固定轮子，防止其滑动，避免其影响水浴效果。所述固定金属架17为不锈钢金属材料所制，质地坚硬，刚度大。

所述制冷控制室10包括外壳、内部制冷装置，所述内部制冷装置包括水泵20、制冷器以及连接在两者之间的多根水管，所述水泵20为微型隔膜水泵，体积小，抽水时不会产生振动干扰水槽。

所述制冷控制室10外伸出两根水管，一根水管连接在槽体1底部，另一根水管连接在槽体1外壁上穿入内部，制冷控制室10将水浴槽中的高温水抽出制冷后，送回至水浴槽中，实行循环式制冷效果。

所述制冷器包括小水箱21、制冷片23、散热片24、散热风扇25、控制电路板22；

小水箱21盛装水，小水箱21设有制冷片23，制冷片23上安装散热片24，散热片24安装有散热风扇25；控制电路板22分别连接制冷片23、散热风扇25。制冷片23制冷后将热量传至散热片24上，经散热风扇25扇动散热。

所述散热片24为铝片，所述制冷片23半导体制冷片，型号为TEC1-12706。

所述制冷控制室10的外壳设有多个排气孔，方便热量的排出。

所述制冷控制室10、温度控制室9的内部控制装置为并联电路，两者可同时工作，也可独自工作。

所述盖子3为不锈钢金属以及保温隔热材料所制，盖子3和槽体1之间通过合页连接。

所述槽体1、盖子3外壳用轻质不锈钢金属材料所制，里面填充有较好的隔热材料。

一种可快速调节温度升降的方法，首先是将轮子14固定，用固定金属架17的四个支脚插入到轮子14及其上方翼缘片共4个小孔16里面（具体见图4、5），固定好轮子14后，进行下一步操作。先往槽体1中加入适量的水，然后将装有实验样品的密封瓶7放置在多孔滤板2上，再在密封瓶7上放置钢网8，将螺栓12穿过翼缘孔13扭转至其下方的螺栓孔18与钢网水平面对齐，用铁丝19穿过螺栓孔18与钢网8相互缠绕，用钢丝钩将铁丝19拧紧，之后盖上盖子3。打开开关，启动槽体1的温度控制室9上的控制面板会显示当前水温。设置预设温度。打开开关，U形发热电阻管开始发热，此时水温会逐渐上升，直至达到预设温度为止，保持恒温。另外，在此基础上，根据实验的需要，可进行降温处理，操作如下：关闭U形发热电阻管5及预设温度两者的开关，这样控制面板会显示实际水温，将制冷控制室10的电源开关打开，按下微型隔膜水泵20和控制电路板22的开关按钮，微型隔膜水泵20开始抽水，水流方向见图3中箭头所示。微型隔膜水泵20将抽出来的水运移到制冷装置中的小水箱21中，在控制电路板22的控制下，小水箱21上面的制冷片23开始工作，将产生的热量传至散热片24后，经散热风扇25的扇动进行排热，排出的热量再经制冷控制室10外壳上的排气孔11排出机室外，同时在制冷控制室10的控制面板上可开启螺旋桨6的开关，让制冷后的低温水与未经制冷的高温水热量加速中和，温度趋于一致。随着热量的排出，水温逐渐下降，当达到目标温度时，关闭制冷控制室10的所有开关及电源即可。

对于只降温不升温的水浴实验，温度控制面板上只需打开电源和温度传感器的开关，实时监测实际水温。然后打开制冷控制室10控制面板上的电源开关及微型隔膜水泵20和控制电路板22以及螺旋桨6的开关，开始制冷，接下来操作如上述所示。待达到目标温度时停止制冷即可。另外，在此基础上，如实验需求需要进行升温，则操作如下：关闭制冷控制室10的所有开关及电源，在温度控制面板上设置预设温度，打开U形发热电阻管5的开关开始加热即可，待水温升至预设温度值后保持恒定。

Claims (8)

1.一种可快速调节温度升降的电热水浴槽，包括盛水的槽体（1）、装有实验样品的密封瓶（7）， 其特征在于：所述槽体（1）两侧分别设有温度控制室（9）、制冷控制室（10），所述槽体（1）内部装有所述密封瓶（7），所述槽体（1）上部设有盖子（3），槽体（1）内设有内胆，所述内胆包括多孔滤板（2）、U形发热电阻管（5）、螺旋桨（6），所述多孔滤板（2）将螺旋桨（6）、U形发热电阻管（5）与密封瓶（7）隔开、并支撑起密封瓶（7），所述螺旋桨（6）处在U形发热电阻管（5）中间，可缓慢转动，所述U形发热电阻管（5）为水槽中的水供热。

2.根据权利要求1所述一种可快速调节温度升降的电热水浴槽，其特征在于：所述密封瓶（7）盖有钢网（8），钢网（8）由多根细长的不锈钢金属条按一定间距焊制而成。

3.根据权利要求2所述一种可快速调节温度升降的电热水浴槽，其特征在于：所述槽体（1）内部左、右上侧壁分别设有翼缘孔（13），螺栓（12）旋转穿过翼缘孔（13），螺栓（12）下部设有螺栓孔（18），螺栓孔（18）与钢网（8）平齐，两者之间用铁丝（19）拧紧。

4.根据权利要求1所述一种可快速调节温度升降的电热水浴槽，其特征在于：所述槽体（1）底部四角处各装有一个轮子（14），所述轮子（14）上有两个小孔，与轮子（14）连接的翼缘片上也有对应的两个小孔，这四个小孔通过一个固定金属架（17）穿插固定。

5.根据权利要求1所述一种可快速调节温度升降的电热水浴槽，其特征在于：所述制冷控制室（10）包括外壳、内部制冷装置，所述内部制冷装置包括水泵（20）、制冷器以及连接在两者之间的多根水管；

所述制冷控制室（10）外伸出两根水管，一根水管连接在槽体（1）底部，另一根水管连接在槽体（1）外壁上穿入内部，制冷控制室（10）将水浴槽中的高温水抽出制冷后，送回至水浴槽中，实行循环式制冷效果。

6.根据权利要求1所述一种可快速调节温度升降的电热水浴槽，其特征在于：所述制冷器包括小水箱（21）、制冷片（23）、散热片（24）、散热风扇（25）、控制电路板（22）；

小水箱（21）盛装水，小水箱（21）设有制冷片（23），制冷片（23）上安装散热片（24），散热片（24）安装有散热风扇（25）；控制电路板（22）分别连接制冷片（23）、散热风扇（25），制冷片（23）制冷后将热量传至散热片（24）上，经散热风扇（25）扇动散热。

7.根据权利要求1所述一种可快速调节温度升降的电热水浴槽，其特征在于：所述制冷控制室（10）、温度控制室（9）的内部控制装置为并联电路，两者可同时工作，也可独自工作。

8.一种电热水浴槽的快速调节温度升降方法，其特征在于：启动温度控制室（9）上的控制面板会，显示当前水温，设置预设温度；打开开关，U形发热电阻管（5）开始发热，此时水温会逐渐上升，直至达到预设温度为止，保持恒温；

根据实验的需要，可进行降温处理，操作如下：关闭U形发热电阻管（5）及预设温度的开关，控制面板会显示实际水温，将制冷控制室（10）的电源开关打开，按下微型隔膜水泵（20）和控制电路板（22）的开关按钮，微型隔膜水泵（20）开始抽水，微型隔膜水泵（20）将抽出来的水运移到制冷装置中的小水箱（21）中，在控制电路板（22）的控制下，小水箱（21）上面的制冷片（23）开始工作，将产生的热量传至散热片（24）后，经散热风扇（25）的扇动进行排热，排出的热量再经制冷控制室（10）外壳上的排气孔（11）排出机室外，同时在制冷控制室（10）的控制面板上开启螺旋桨（6）的开关，让制冷后的低温水与未经制冷的高温水热量加速中和，温度趋于一致；随着热量的排出，水温逐渐下降，当达到目标温度时，关闭制冷控制室（10）的所有开关及电源即可。