CN108746104B - 一种实验室节能洗瓶装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种实验室节能洗瓶装置，包括主水箱、副水箱、热交换器、第一电控流量阀、第二电控流量阀、用水设定装置、状态显示装置和MCU；热交换器的进水出口连接至副水箱进水口，副水箱出水口通过第一电控流量阀连接至主水箱热水进水口，主水箱排水口连接至热交换器的排水进口；主水箱冷水进水口处连接有第二电控流量阀和第三温度传感器，用于控制冷水进入的流量和测量进水冷水温度；主水箱的第一温度传感器和水位传感器，以及副水箱的第二温度传感器和加热装置均与MCU相连；第一电控流量阀、第二电控流量阀、第三温度传感器、用水设定装置、状态显示装置均与MCU相连。本发明有利于提升清洗效率，缩短清洗时间，同时节约能源。

Description

一种实验室节能洗瓶装置
技术领域
本发明涉及实验设备领域，尤其涉及一种实验室节能洗瓶装置。
背景技术
实验室中需要经常对实验设备进行清洗。在清洗过程中,为了提高洗涤效果,需要对水进行加热。由于实验室设备对清洗效果要求很高,为提高清洗纯净度,整个洗涤过程会有多次进水、加热、洗涤、排水的过程。由于水的比热很高，加热过程较长，整个加热过程所花的时间也会相应延长，严重影响了清洗效率。同时水的多次加热也带来了很大的电力消耗。排出的热水带走了大量的能量，而无法加以回收。
为了解决上述问题，本发明提出一种实验室节能洗瓶装置。本装置引入副水箱和热交换器，充分利用排水的热能对下一次的进水进行热交换,以提高热能利用率，同时利用副水箱的加热和热水存储，显著缩短加热时间。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种实验室节能洗瓶装置。
具体的，一种实验室节能洗瓶装置，包括主水箱、副水箱、热交换器、第一电控流量阀、第二电控流量阀、用水设定装置、状态显示装置和MCU；
所述主水箱包括热水进水口、冷水进水口、排水口、第一温度传感器、第三温度传感器和水位传感器；
所述副水箱包括进水口、出水口、第二温度传感器和加热装置；
所述热交换器包括进水进口、进水出口、排水进口和排水出口；
所述热交换器的进水出口连接至副水箱进水口，副水箱出水口通过第一电控流量阀连接至主水箱热水进水口，主水箱排水口连接至热交换器的排水进口；
所述主水箱冷水进水口处连接有第二电控流量阀和第三温度传感器，用于控制冷水进入的流量和测量进水冷水温度；
所述主水箱的第一温度传感器和水位传感器，以及所述副水箱的第二温度传感器和加热装置均与所述MCU相连；所述第一电控流量阀、第二电控流量阀、用水设定装置、状态显示装置均与所述MCU相连。
优选的，所述用水设定装置用于设定用水频率、用水参数或选择用水方案；所述用水频率包括频繁、一般和单次；所述用水参数包括主水箱的用水水位和用水水温；所述用水方案包括预设的主水箱的用水水位和用水水温。
优选的，所述MCU根据所述用水频率，采用不同的进水策略：
（1）用水频率为频繁时，所述加热装置保持最大功率，直至加热副水箱水温至最高安全温度；使用时，MCU根据用水水位，用水温度，副水箱当前水温，进水冷水温度，计算出主水箱冷热水流量，并控制所述第一电控流量阀、第二电控流量阀进行进水控制；
（2）用水频率为一般时，所述加热装置采用间隔加热，保持副水箱水温为默认温度；所述默认温度为用户自行设定；使用时，MCU根据用水水位，用水温度，副水箱当前水温，进水冷水温度，计算出主水箱冷热水流量，并控制所述第一电控流量阀、第二电控流量阀进行进水控制；
（3）用水频率为单次时，MCU判断主水箱用水水位是否大于副水箱最大水位；当大于时，MCU根据用水水位，用水温度，副水箱最大水位，进水冷水温度，计算出副水箱所需水温，控制所述加热装置将水加热至所需水温；使用时，将副水箱中热水全部放入主水箱，并补充冷水至用水水位；当不大于时，将副水箱水温加热至用水水温，同时第二电控流量阀保持关闭；使用时，将副水箱中热水放入主水箱，直至达到用水水位。
优选的，所述主水箱上设置有红外感应装置，所述红外感应装置与MCU相连，用于在用户操作时，确保第二电控流量阀保持关闭，以防止烫伤。
优选的，所述状态显示装置用于显示当前的水温和水位，并能够统计一段时间内的用水量。
优选的，所述状态显示装置还包括状态提示灯，用于当主水箱状态达到用水参数或用水方案时，发出灯光提醒用户可以开始洗瓶操作。
优选的，所述主水箱也包括加热设备，用于保持主水箱温度恒定。
本发明的有益效果在于：本发明引入副水箱和热交换器，充分利用余热回收，提高热能利用率，节约电能；同时明显缩短加热时间，提高了设备清洗效率。
附图说明
图1是本发明的系统图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
具体的，一种实验室节能洗瓶装置，包括主水箱、副水箱、热交换器、第一电控流量阀、第二电控流量阀、用水设定装置、状态显示装置和MCU；
所述主水箱包括热水进水口、冷水进水口、排水口、第一温度传感器和水位传感器；
所述副水箱包括进水口、出水口、第二温度传感器和加热装置；
所述热交换器包括进水进口、进水出口、排水进口和排水出口；
所述热交换器的进水出口连接至副水箱进水口，副水箱出水口通过第一电控流量阀连接至主水箱热水进水口，主水箱排水口连接至热交换器的排水进口；
所述主水箱冷水进水口处连接有第二电控流量阀和第三温度传感器，用于控制冷水进入的流量和测量进水冷水温度；
所述主水箱的第一温度传感器和水位传感器，以及所述副水箱的第二温度传感器和加热装置均与所述MCU相连；所述第一电控流量阀、第二电控流量阀、用水设定装置、状态显示装置均与所述MCU相连。
优选的，所述用水设定装置用于设定用水频率、用水参数或选择用水方案；所述用水频率包括频繁、一般和单次；所述用水参数包括主水箱的用水水位和用水水温；所述用水方案包括预设的主水箱的用水水位和用水水温。
优选的，所述MCU根据所述用水频率，采用不同的进水策略：
（1）用水频率为频繁时，所述加热装置保持最大功率，直至加热副水箱水温至最高安全温度；使用时，MCU根据用水水位，用水温度，副水箱当前水温，进水冷水温度，计算出主水箱冷热水流量，并控制所述第一电控流量阀、第二电控流量阀进行进水控制；此处的计算方法为初中物理计算方法，在此就不进行阐述了。
（2）用水频率为一般时，所述加热装置采用间隔加热，保持副水箱水温为默认温度；所述默认温度为用户自行设定；使用时，MCU根据用水水位，用水温度，副水箱当前水温，进水冷水温度，计算出主水箱冷热水流量，并控制所述第一电控流量阀、第二电控流量阀进行进水控制；此处的计算方法为初中物理计算方法，在此就不进行阐述了。
（3）用水频率为单次时，MCU判断主水箱用水水位是否大于副水箱最大水位；当大于时，MCU根据用水水位，用水温度，副水箱最大水位，进水冷水温度，计算出副水箱所需水温，控制所述加热装置将水加热至所需水温；使用时，将副水箱中热水全部放入主水箱，并补充冷水至用水水位；当不大于时，将副水箱水温加热至用水水温，同时第二电控流量阀保持关闭；使用时，将副水箱中热水放入主水箱，直至达到用水水位。此处的计算方法为初中物理计算方法，在此就不进行阐述了。
进一步的，所述主水箱上设置有红外感应装置，所述红外感应装置与MCU相连，用于在用户操作时，确保第二电控流量阀保持关闭，以防止烫伤。
所述状态显示装置用于显示当前的水温和水位，使用户能够直观的看到当前水箱的工作状态，并能够统计一段时间内的用水量，实现用水控制。所述状态显示装置还包括状态提示灯，用于当主水箱状态达到用水参数或用水方案时，发出灯光提醒用户可以开始洗瓶操作，使用户可以通过灯光直观地判断是否能够进行洗瓶。
为了进一步提升加热效率和保持主水箱温度恒定，主水箱也可以包括加热设备。
需要说明的是，对于前述的各个方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和单元并不一定是本申请所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、ROM、RAM等。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (5)

1.一种实验室节能洗瓶装置，其特征在于：包括主水箱、副水箱、热交换器、第一电控流量阀、第二电控流量阀、用水设定装置、状态显示装置和MCU；
所述主水箱包括热水进水口、冷水进水口、排水口、第一温度传感器、第三温度传感器和水位传感器；
所述副水箱包括进水口、出水口、第二温度传感器和加热装置；
所述热交换器包括进水进口、进水出口、排水进口和排水出口；
所述热交换器的进水出口连接至副水箱进水口，副水箱出水口通过第一电控流量阀连接至主水箱热水进水口，主水箱排水口连接至热交换器的排水进口；
所述主水箱冷水进水口处连接有第二电控流量阀和第三温度传感器，用于控制冷水进入的流量和测量进水冷水温度；
所述主水箱的第一温度传感器和水位传感器，以及所述副水箱的第二温度传感器和加热装置均与所述MCU相连；所述第一电控流量阀、第二电控流量阀、第三温度传感器、用水设定装置、状态显示装置均与所述MCU相连；
所述用水设定装置用于设定用水频率、用水参数或选择用水方案；所述用水频率包括频繁、一般和单次；所述用水参数包括主水箱的用水水位和用水水温；所述用水方案包括预设的主水箱的用水水位和用水水温；
所述MCU根据所述用水频率，采用不同的进水策略：
（1）用水频率为频繁时，所述加热装置保持最大功率，直至加热副水箱水温至最高安全温度；使用时，MCU根据用水水位，用水温度，副水箱当前水温，进水冷水温度，计算出主水箱冷热水流量，并控制所述第一电控流量阀、第二电控流量阀进行进水控制；
（2）用水频率为一般时，所述加热装置采用间隔加热，保持副水箱水温为默认温度；所述默认温度为用户自行设定；使用时，MCU根据用水水位，用水温度，副水箱当前水温，进水冷水温度，计算出主水箱冷热水流量，并控制所述第一电控流量阀、第二电控流量阀进行进水控制；
（3）用水频率为单次时，MCU判断主水箱用水水位是否大于副水箱最大水位；当大于时，MCU根据用水水位，用水温度，副水箱最大水位，进水冷水温度，计算出副水箱所需水温，控制所述加热装置将水加热至所需水温；使用时，将副水箱中热水全部放入主水箱，并补充冷水至用水水位；当不大于时，将副水箱水温加热至用水水温，同时第二电控流量阀保持关闭；使用时，将副水箱中热水放入主水箱，直至达到用水水位。
2.如权利要求1所述的一种实验室节能洗瓶装置，其特征在于，所述主水箱上设置有红外感应装置，所述红外感应装置与MCU相连，用于在用户操作时，确保第二电控流量阀保持关闭，以防止烫伤。
3.如权利要求2所述的一种实验室节能洗瓶装置，其特征在于，所述状态显示装置用于显示当前的水温和水位，并能够统计一段时间内的用水量。
4.如权利要求3所述的一种实验室节能洗瓶装置，其特征在于，所述状态显示装置还包括状态提示灯，用于当主水箱状态达到用水参数或用水方案时，发出灯光提醒用户可以开始洗瓶操作。
5.如权利要求4所述的一种实验室节能洗瓶装置，其特征在于，所述主水箱也包括加热设备，用于保持主水箱温度恒定。
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