CN109485195A - 一种具有过滤杀菌功能的微型循环水冷却装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有过滤杀菌功能的微型循环水冷却装置，包括水容器、水泵和冷却桶，水容器中设置有温控开关，水容器的底部与水泵通过管道相连，管道上还设置有过滤部件，用铁架台进行固定的水泵还通过可伸缩塑料管与喷头连接，喷头位于冷却桶的正上方，冷却桶包括上、下两层桶，每层桶中均设置有向下倾斜的多孔薄铝板，冷却桶的底部与软塑料管的一端连接，软塑料管的另一端伸至水容器中，在冷却桶的底部还安装有小型风机，本发明还公开了使用该冷却装置的冷却方法。本发明的有益效果是，实现水循环自动降温，多级冷却降温，降温显著；过滤部件中的多层多孔铜片，可过滤掉水中的大颗粒沉积物，过滤效果好，同时具备杀菌功能。

Description

一种具有过滤杀菌功能的微型循环水冷却装置和方法

技术领域

本发明涉及水再循环利用技术领域，尤其涉及一种具有过滤杀菌功能的微型循环水冷却装置和方法。

背景技术

目前，高校实验室以及科研院所中各种实验仪器、化学合成、感应线圈以及实验室蒸馏等装置都需要消耗大量的水。

例如，超声波清洗机是一种利用超声波的巨大能量清洗物体表面或者分散溶质的机器，其原理即由超声波发生器发出高频震荡信号，再由换能器将信号转换为高频机械振动，再由其中的清洗溶剂传播到物体。在科研院所、高校实验室的使用中，除了物件表面的清洗，超声波清洗机被广泛应用于物质分离、溶质分散，尤其在材料、化学领域应用颇多，超声分散效果好，操作简单，短时使用方便。超声波清洗机工作一段时间后会产热，溶剂类的清洗介质挥发性比较强，如果不配备冷却装置，溶剂挥发就比较快，而溶剂类的清洗介质很多带有毒素，不利于设备操作者身体健康。存在的问题有：

1、使用中水(或其他超声介质)温升高较快，影响超声效率与物质分散效果(如在分散纳米材料时，温度升高，材料更容易团聚)，甚至影响到物质性质；

2、温度过高会极大地损害超声波清洗机使用寿命，不适宜长时间超声，否则需要使用者频繁换水(平均每15分钟换一次)，使用极其不便；

3、换掉的水重复利用不便，直接倒掉造成巨大的水资源浪费；

4、超声时间久后，水中杂质沉积滋生细菌。

与工业生产中的凉水塔不同，实验室所需装置应轻巧、便携、不占空间，如何解决实验水耗，并对用水进行冷却杀菌循环利用是亟需解决的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明公开了一种具有过滤杀菌功能的微型循环水冷却装置和方法。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种具有过滤杀菌功能的微型循环水冷却装置，包括水容器、水泵和冷却桶，水容器中设置有温控开关，水容器的底部与水泵通过管道相连，管道上还设置有过滤部件，用铁架台进行固定的水泵还通过可伸缩塑料管与喷头连接，喷头位于冷却桶的正上方，冷却桶包括上、下两层桶，每层桶中均设置有向下倾斜的多孔薄铝板，冷却桶的底部与软塑料管的一端连接，软塑料管的另一端伸至水容器中，在冷却桶的底部还安装有小型风机，温控开关、延时开关均通过电线与小型风机连接。

进一步地，过滤部件与水容器、水泵之间的管道上分别设置一阀门。

进一步地，所述过滤部件包括滤芯和多层多孔铜片，其中多孔铜片是利用氧化铜纳米线还原烧结制成。

进一步地，过滤部件中的多孔铜片为4-5层，孔径为0.15mm。

进一步地，过滤部件中的滤芯为PP过滤棉芯。

进一步地，，冷却桶选用伸缩桶，伸缩桶通过铁架台固定。

上述具有过滤杀菌功能的微型循环水冷却装置的冷却方法，冷却步骤包括：

(1)水容器中的水温超过一定温度时，温控开关开启，小型风机启动，延时开关开启，小型风机开启5s后水泵开启，管道上的阀门开启；

(2)水容器中的热水流经过滤部件时，能将水中的大颗粒沉淀物过滤掉，同时进行杀菌处理；

(3)过滤杀菌后的热水通过水泵，经可伸缩塑料管输送至上方的喷头，通过喷淋进行第一次降温过程；

(3)在冷却桶中，通过提前开启的风机进行第二次降温过程；

(4)水再通过上、下桶中设置的向下倾斜的多孔薄铝板进行第三次和第四次降温过程；

(5)经过多级降温后的水再通过塑料软管流回水容器中继续循环利用，完成整个冷却过程。

本发明的有益效果是，

1、水泵、喷头、冷却桶、小型风机以及水管组成的循环水冷却系统，可实现水循环自动降温。

2、多级冷却降温，降温显著。

3、过滤部件中的多层多孔铜片，可过滤掉水中的大颗粒沉积物，过滤效果好。

4、纳米级氧化铜处理的多孔铜片，随着物质粒径的减小，比表面积大大增加，庞大的比表面使键态严重失配，出现许多活性中心，使纳米材料具有极强的吸附能力，这使得纳米粒子对于无论是促使物质腐败的氧原子、氧自由基，还是产生其他异味的烷烃类分子等，均具有极强的抓俘能力，使其具有防腐抗菌功能。

5、本发明应用范围广，可折叠，不占空间，适用于各种实验室用循环水冷装置。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

其中，1、水容器；2、温控开关；3、电线；4、阀门；5、过滤部件；6、水泵；7、可伸缩塑料管；8、铁架台；9、喷头；10、多孔铝板；11、冷却桶；12、小型风机；13、软塑料管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种具有过滤杀菌功能的微型循环水冷却装置，包括水容器1、水泵6和冷却桶11，水容器1中设置有温控开关2，水容器1的底部与水泵6通过管道相连，管道上还设置有过滤部件5，用铁架台8进行固定的水泵6还通过可伸缩塑料管7与喷头9连接，喷头9位于冷却桶11的正上方，冷却桶11包括上、下两层桶，每层桶中均设置有向下倾斜的多孔薄铝板，多孔薄铝板之间留有较大的空隙，冷却桶11的底部与软塑料管13的一端连接，软塑料管13的另一端伸至水容器1中，在冷却桶11的底部还安装有小型风机12，温控开关2、延时开关均通过电线3与小型风机连接。

特别的，水容器1为超声波清洗器或其他实验室用水仪器。

特别的，过滤部件5与水容器1、水泵6之间的管道上分别设置一阀门4，便于拆卸安装过滤部件5中的多孔铜片，拆卸方便，易清洗。

特别的，过滤部件5包括滤芯和多层多孔铜片，其中多孔铜片是利用氧化铜纳米线还原烧结制成。

特别的，过滤部件5中的多孔铜片为4-5层，孔径为0.15mm。

特别的，过滤部件5中的滤芯为PP过滤棉芯。

特别的，冷却桶11选用市售的伸缩桶，伸缩桶通过铁架台8固定。

上述具有过滤杀菌功能的微型循环水冷却装置的冷却方法，冷却步骤包括：

(1)水容器1中的水温超过一定温度时，温控开关2开启，小型风机12启动，延迟开关开启，设置小型风机12开启5s后水泵6开启，管道上的阀门4开启；

(2)水容器1中的热水流经过滤部件5时，能将水中的大颗粒沉淀物过滤掉，同时进行杀菌处理；

(3)过滤杀菌后的热水通过水泵6，经可伸缩塑料管7输送至上方的喷头9，通过喷淋进行第一次降温过程；通过4-5层孔径0.15mm的多孔铜片，利用保安过滤原理，滤芯主要以PP过滤棉芯为主，能将水中的大颗粒沉积物进行过滤，并利用纳米材料的特性，对循环水进行杀菌，且铜网可随时取出清洗表面污垢；

(3)在冷却桶11中，通过提前开启的小型风机12进行第二次降温过程；

(4)水再通过上、下桶中设置的向下倾斜的多孔薄铝板，多孔薄铝板时散热面积明显增大，降温效果明显，进行第三次和第四次降温过程；

(5)经过多级降温后的水再通过塑料软管流回水容器1中继续循环利用，完成整个冷却过程。

本发明中，当该冷却装置闲置不用时，还可将冷却桶11及塑料管取下，不占空间。

本发明具有：

1、降温效果明显，通过喷头9喷淋、小型风机12降温、双层多孔铝板10冷却，水降温效果显著，保证了超声效率和物质分离效果；

2、节约用水，该装置构成水循环系统，极大地减少了长时间实验所需用水量；

3、智能化，通过温控开关2达到温度升高到一定值即可自动启动的效果，不需人工看管和控制，节省人力物力，为长时间实验操作带来了极大的方便；

4、为进一步提升冷却效果提供开发空间，冷却桶11的两层铝板之间留有较大空隙，保证了水冷却效果；

5、控温方便，更换本发明中的不同属性的温控开关2，即可改变该装置的启动温度，使用者可根据需要自行选择，实用性强；

6、可通过过滤部件5来实现过滤和杀菌的双重效果，两侧安装可控阀门4，使得铜板拆卸方便，易清洗；

7、塑料管与冷却桶11均设置为可伸缩装置，装置不工作时可减少实验室空间的占用；

8、使用灵活，可根据需要调节冷却桶11的位置，以达到需要的效果；

9、装置简易，易制作，成本低；

10、装置适应性强，可推广至多种需要对水进行降温的场合中。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种具有过滤杀菌功能的微型循环水冷却装置，其特征在于，包括水容器、水泵和冷却桶，水容器中设置有温控开关，水容器的底部与水泵通过管道相连，管道上还设置有过滤部件，用铁架台进行固定的水泵还通过可伸缩塑料管与喷头连接，喷头位于冷却桶的正上方，冷却桶包括上、下两层桶，每层桶中均设置有向下倾斜的多孔薄铝板，冷却桶的底部与软塑料管的一端连接，软塑料管的另一端伸至水容器中，在冷却桶的底部还安装有小型风机，温控开关、延时开关均通过电线与小型风机连接。

2.如权利要求1所述的一种具有过滤杀菌功能的微型循环水冷却装置，其特征在于，过滤部件与水容器、水泵之间的管道上分别设置一阀门。

3.如权利要求2所述的一种具有过滤杀菌功能的微型循环水冷却装置，其特征在于，所述过滤部件包括滤芯和多层多孔铜片，其中多孔铜片是利用氧化铜纳米线还原烧结制成。

4.如权利要求3所述的一种具有过滤杀菌功能的微型循环水冷却装置，其特征在于，过滤部件中的多孔铜片为4-5层，孔径为0.15mm。

5.如权利要求3所述的一种具有过滤杀菌功能的微型循环水冷却装置，其特征在于，过滤部件中的滤芯为PP过滤棉芯。

6.如权利要求1所述的一种具有过滤杀菌功能的微型循环水冷却装置，其特征在于，冷却桶选用伸缩桶，伸缩桶通过铁架台固定。

7.一种如权利要求1-6中任一所述的微型循环水冷却装置的冷却方法，其特征在于，冷却步骤包括：

(1)水容器中的水温超过一定温度时，温控开关开启，小型风机启动，延时开关开启，小型风机开启5s后水泵开启，管道上的阀门开启；

(2)水容器中的热水流经过滤部件时，能将水中的大颗粒沉淀物过滤掉，同时进行杀菌处理；

(3)过滤杀菌后的热水通过水泵，经可伸缩塑料管输送至上方的喷头，通过喷淋进行第一次降温过程；

(3)在冷却桶中，通过提前开启的风机进行第二次降温过程；

(4)水再通过上、下桶中设置的向下倾斜的多孔薄铝板进行第三次和第四次降温过程；

(5)经过多级降温后的水再通过塑料软管流回水容器中继续循环利用，完成整个冷却过程。