CN210977878U - 可多重冷却的实验室用循环式真空泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种可多重冷却的实验室用循环式真空泵，包括水箱、位于水箱内的冷却装置和位于水箱上方的壳体，壳体上设有进水口、出水口、抽气口和散热窗，进水口和出水口皆连通水箱，壳体内设有控制器和通过电机方式进行传动且连通抽气口的抽真空装置，抽真空装置的下方设有可将抽真空装置排出的气体排送至冷却装置的风机，冷却装置包括连通水箱底部的冷凝器和可将冷凝器排出的工作液和风机排放的气体进行热交换的热交换体，水箱内设有温度传感器，温度传感器感应水箱内温度并向控制器反馈冷却装置运行的信号。通过冷却装置、风机、散热窗，此真空泵构成了冷凝水循环、水气热交换、自然散热三种冷却方式的集成，可杜绝抽真空排出的高温气体对工作液温度的影响。

Description

可多重冷却的实验室用循环式真空泵

技术领域

本实用新型涉及真空泵技术领域，尤其涉及一种可多重冷却的实验室用循环式真空泵。

背景技术

在化工和医药类实验中，干燥、萃取等工艺都需要真空条件，通常采用实验室用的水循环式真空泵上的抽气口连接布氏漏斗而实现真空环境，从而对位于布氏漏斗中的物质进行干燥或萃取。水循环式真空泵是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气的，从而达到制造真空的效果。

工作液的汽化压力和液体温度的有很大的关系，温度高，汽化压力高，导致泵的真空度低，所以降低工作液温度的是有利于提高泵的真空度的，对于较高温度的工作液，需要通过换热降低工作液温度的方法来提高真空泵的真空度。水在15℃饱和蒸汽压为1.7056kPa，水在50℃饱和蒸汽压为12.344kPa，饱和蒸汽压提高了7倍多。工作液温度越高，饱和蒸汽压就越高，相应泵腔内的绝对压力也越高，这样水环泵所能抽到的真空度也就越低。这就是为什么工作液温度高会降低真空度的原因，循环式真空泵的极限真空度基本与相应工作液温度的饱和蒸汽压相等。

在真空泵的运行过程中常常因为水箱中工作液温度过高，导致真空泵抽气量不足，大大影响其产生的真空度。同时，抽真空排出的高温气体进入水箱后会造成水箱工作液温度的上升，长时间如此循环会造成真空泵的真空度下降，目前传统的做法是不断的补水，但是补水会造成水资源的浪费，同时从真空泵所抽取出来的气体与水箱的工作液混合后会造成COD、BOD、氨氮超标，而产生大量的污水。

目前有一些做法，比如，通过在真空泵的中设置散热窗或者排风口而排出抽真空排出的高温气体；于抽真空装置的电机附近设置排风扇；或者于水箱中通入冷却的循环工作液等，虽然这些方式能于一定程度上缓解水箱中冷却液温度过高，但是依然没有从根本上解决运行过程中水箱的工作液温度过高以及抽真空排出的高温气体进入水箱后造成水箱工作液温度上升的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对现有技术的不足而提供一种可多重冷却的实验室用循环式真空泵，其不仅可以使真空泵水箱中的工作液于运行过程中温度始终维持不变，且可以避免抽真空排出的高温气体对水箱中工作液温度的影响，使工作液始终处于工作温度，从而可维持有效的真空度。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种可多重冷却的实验室用循环式真空泵，包括水箱、位于所述水箱内的冷却装置和位于所述水箱上方的壳体，所述壳体上设有进水口、出水口、抽气口和散热窗，所述进水口和所述出水口皆连通所述水箱，所述壳体内设有控制器和通过电机方式进行传动且连通所述抽气口的抽真空装置，所述抽真空装置的下方设有可将所述抽真空装置排出的气体排送至所述冷却装置的风机，所述冷却装置包括连通所述水箱底部的冷凝器和可将冷凝器排出的工作液和所述风机排放的气体进行热交换的热交换体，所述水箱内设有温度传感器，所述温度传感器感应所述水箱内温度的并向所述控制器反馈所述冷却装置运行的信号。

本实用新型可多重冷却的实验室用循环式真空泵中，冷却装置通过冷凝器可将水箱中的工作液进行冷却，以避免运行过程中水箱工作液温度过高；抽真空排出的高温气体少部分通过散热窗进行散发，大部分通过风机与经冷凝器冷却的工作液于热交换体进行热交换，因而有效避免了高温气体进入水箱后造成水箱工作液温度上升。通过冷却装置、风机、散热窗的设置，本实用新型的实验室用循环式真空泵构成了冷凝水循环、水气热交换、自然散热三种冷却方式的集成，此冷却方式方便、高效，其可杜绝抽真空排出的高温气体对水箱中工作液温度的影响。同时，通过温度传感器的感应而使控制器控制冷却装置的运行，因而可以使真空泵水箱中的工作液始终处于工作温度，从而可维持有效的真空度，其对于实验室中化学品及药品的蒸发、蒸馏、结晶、干燥、生化、减压过滤等需要严格控制真空度的实验操作更加有效。

进一步的，所述水箱的底部设有水泵，所述水泵通过管道连接所述冷凝器，所述控制器接收所述温度传感器的信号并控制所述水泵的运行，通过水泵的开启和关闭，使冷却装置于需要的情况下进行开启，因而可达到节约能源的目的。

进一步的，所述热交换体为热交换管，所述热交换管具有设于顶部的第一入口、连通所述冷凝器的第二入口和位于底部的第一出口，所述风机位于所述第一入口的正上方，抽真空排出的高温气体通过风机进入第一入口和通过第二入口进入的冷凝后的工作液进行热交换并通过第一出口进入水箱中，可有效避免高温气体对水箱中工作液温度的影响。

作为另一种冷却装置，所述冷凝器和所述热交换体之间连接有喷淋器，所述热交换体位于所述喷淋器的正下方。经冷凝器处理后的工作液通过喷淋的方式达到热交换体而与风机排放的高温气体进行充分的传热与传质。更进一步的，所述热交换体为表面设有亲水层的金属件，金属件的吸热能力更强，可更快速的完成热交换过程。

更进一步的，所述金属件由多个尺寸不同的金属片层叠而成，且构成中间高两边低的曲面体，金属片层叠而成之间可形成间隙，且构成中间高两边低的曲面体更利于工作液的流动。进一步的，所述风机为两个，且两个所述风机分别设于多个金属片层叠形成曲面体的两个低侧。风机位于两个低侧可使高温气体顺着金属片层叠间隙与工作液成逆流流动，其热交换发生的路径更长，热交换反应更彻底。

进一步的，所述水箱包括水箱本体和盖设于所述水箱本体的水箱盖，所述壳体、所述水箱盖和所述水箱本体围设成容纳腔。

进一步的，所述水箱上设有排水口，所述排水口连接出水软管，所述出水软管挂设于所述水箱的外壁。

进一步的，所述壳体上还设有电源开关、真空表、抽真空指示灯和冷却装置指示灯。

附图说明

图1为本实用新型的可多重冷却的实验室用循环式真空泵的主视示意图。

图2为本实用新型的可多重冷却的实验室用循环式真空泵的后视示意图。

图3为本实用新型的可多重冷却的实验室用循环式真空泵的侧视示意图。

图4为图1中可多重冷却的实验室用循环式真空泵的冷却装置的第一实施例的示意图。

图5为图1中可多重冷却的实验室用循环式真空泵的冷却装置的第二实施例的示意图。

元件说明

100-可多重冷却的实验室用循环式真空泵；10-水箱；110-水箱本体；1110-出水软管；130-水箱盖；30-壳体；310-进水口；320-出水口；330-散热窗；340-抽气口；350-电源开关；360-真空表；370-抽真空指示灯；380-冷却装置指示灯；390-机罩；50-冷却装置；510-水泵；530-冷凝器；550-热交换体；5510-第一入口；5530-第二入口；5550-第一出口；570-喷淋器；70-风机；90-工作液

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。需要说明的是，除非另有明确的规定的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将结合附图对于本实用新型的可多重冷却的实验室用循环式真空泵进行详细的说明。

如图1～3所示的可多重冷却的实验室用循环式真空泵100，包括水箱10、位于水箱内的冷却装置50和位于水箱10上方的壳体30。壳体30上设有进水口310、出水口320、抽气口340、散热窗330、电源开关350、真空表360、抽真空指示灯370和冷却装置指示灯380。壳体30内设有控制器(图中未示出)和通过电机方式进行传动且连通抽气口340的抽真空装置(图中未示出)。

继续如图1～3所示，进水口310和出水口320皆通过管道连通水箱10，从而提供循环的工作液90，此工作液90通常为水。抽气口340的一端通过管道连接外部装置从而进行抽真空，另一端连接抽真空装置，真空表360可显示压力数值。水箱10内设有温度传感器(图中未示出)，温度传感器感应水箱10内的工作液90温度的并向控制器反馈冷却装置50运行的信号。当操作此真空泵100时，打开电源开关350进行抽真空，抽真空指示灯370显示为开启状态，若温度传感器感应水箱10内的工作液90温度的超出工作温度时，反馈启动的信号给控制器，控制器开启冷却装置50从而对水箱10内的工作液90进行冷却，此时冷却装置指示灯390显示为启动状态，若将工作液90温度的降到至工作液，反馈关闭的信号给控制器，则冷却装置50停止工作。

继续如图1～3所示，水箱10包括水箱本体110和盖设于水箱本体110的水箱盖130，壳体30、水箱盖130和水箱本体110围设成容纳腔，容纳腔中容纳冷却装置50、控制器、抽真空装置和工作液90。水箱10上设有排水口(图中未示出)，排水口连接出水软管1110，出水软管1110挂设于水箱10的外壁，排水口设于水箱中方便排水，出水口320通常也成为溢水口，以控制真空泵中的工作液90的量。而且，本实用新型的进水口310和出水口320连通水箱10，在冷却装置50冷却工作液90后，可将工作液90用做冷却循环液，如将进水口310和出水口320分别与外部的冷却系统中的冷凝管两端相连接，即可作循环冷却液使用，以进行实验室的其他冷却用途。

继续如图1～3所示，抽真空装置的下方设有可将抽真空装置排出的气体排送至冷却装置30的风机70，冷却装置50包括水泵510，连接水泵510的冷凝器530和可将冷凝器530排出的工作液90和风机70排放的气体进行热交换的热交换体550。控制器接收温度传感器的信号并控制水泵的运行，通过水泵的开启和关闭，使冷却装置30于需要的情况下进行开启，因而可达到节约能源的目的。于竖直方向上，冷凝器530和热交换体550通常需要位于工作液90液面的上方，故可将出水口320设于冷凝器530和热交换体550的下方皆靠近冷凝器530和热交换体550。

冷却装置50可有多种实现方式，如图4所示，热交换体550为热交换管，热交换管具有设于顶部的第一入口5510、连通冷凝器530的第二入口5530和位于底部的第一出口5550，风机70位于第一入口5510的正上方，抽真空排出的高温气体通过风机70进入第一入口5510和通过第二入口5530进入的冷凝后的工作液90进行热交换并通过第一出口5550进入水箱10中，可有效避免高温气体对水箱10中工作液90温度的的影响。热交换管550和冷凝器530可通过管道进行连接。

而作为另一种冷却装置50的实现方式，如图5所示，冷凝器530和热交换体550之间连接有喷淋器570，热交换体550位于喷淋器570的正下方。冷凝器530和喷淋器570可通过管道进行连接。经冷凝器530处理后的工作液90通过喷淋的方式到达热交换体550而与风机70排放的高温气体进行充分的传热与传质。热交换体550为表面设有亲水层的金属件，金属件的吸热能力更强，可更快速的完成热交换过程。金属件由多个尺寸不同的金属片层叠而成，且构成中间高两边低的曲面体，金属片层叠而成之间可形成间隙，且构成中间高两边低的曲面体更利于工作液的流动。进一步如图5所示，风机70为两个，且两个风机70分别设于多个金属片层叠形成曲面体的两个低侧。风机位于两个低侧可使高温气体顺着金属片层叠间隙与工作液90成逆流流动，其热交换发生的路径更长，热交换反应更彻底。

本实用新型的冷却装置30通过冷凝器530可将水箱10中的工作液90进行冷却，以避免运行过程中水箱10的工作液温度的过高；抽真空排出的高温气体少部分通过散热窗330进行散发，大部分通过风机70与经冷凝器530冷却的工作液90于热交换体550进行热交换，因而有效避免了高温气体进入水箱10后造成水箱10内工作液90温度上升。通过冷却装置50、风机70、散热窗330的设置，本实用新型的实验室用循环式真空泵100构成了冷凝水循环、水气热交换、自然散热三种冷却方式的集成，此冷却方式方便、高效，其可杜绝抽真空排出的高温气体对水箱10中工作液90温度的影响。同时，通过温度传感器的感应而使控制器控制冷却装置的运行，因而可以使真空泵水箱10中的工作液90始终处于工作温度，从而可维持有效的真空度，其对于实验室中化学品及药品的蒸发、蒸馏、结晶、干燥、生化、减压过滤等需要严格控制真空度的实验操作更加有效。

应当指出，以上具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求限定的范围。

Claims (10)

1.一种可多重冷却的实验室用循环式真空泵，其特征在于，包括水箱、位于所述水箱内的冷却装置和位于所述水箱上方的壳体，所述壳体上设有进水口、出水口、抽气口和散热窗，所述进水口和所述出水口皆连通所述水箱，所述壳体内设有控制器和通过电机方式进行传动且连通所述抽气口的抽真空装置，所述抽真空装置的下方设有可将所述抽真空装置排出的气体排送至所述冷却装置的风机，所述冷却装置包括连通所述水箱底部的冷凝器和可将冷凝器排出的工作液和所述风机排放的气体进行热交换的热交换体，所述水箱内设有温度传感器，所述温度传感器感应所述水箱内温度并向所述控制器反馈所述冷却装置运行的信号。

2.根据权利要求1所述的可多重冷却的实验室用循环式真空泵，其特征在于，所述水箱的底部设有水泵，所述水泵通过管道连接所述冷凝器，所述控制器接收所述温度传感器的信号并控制所述水泵的运行。

3.根据权利要求1所述的可多重冷却的实验室用循环式真空泵，其特征在于，所述热交换体为热交换管，所述热交换管具有设于顶部的第一入口、连通所述冷凝器的第二入口和位于底部的第一出口，所述风机位于所述第一入口的正上方。

4.根据权利要求1所述的可多重冷却的实验室用循环式真空泵，其特征在于，所述冷凝器和所述热交换体之间连接有喷淋器，所述热交换体位于所述喷淋器的正下方。

5.根据权利要求4所述的可多重冷却的实验室用循环式真空泵，其特征在于，所述热交换体为表面设有亲水层的金属件。

6.根据权利要求5所述的可多重冷却的实验室用循环式真空泵，其特征在于，所述金属件由多个尺寸不同的金属片层叠而成，且构成中间高两边低的曲面体。

7.根据权利要求6所述的可多重冷却的实验室用循环式真空泵，其特征在于，所述风机为两个，且两个所述风机分别设于多个所述金属片层叠形成曲面体的两个低侧。

8.根据权利要求1所述的可多重冷却的实验室用循环式真空泵，其特征在于，所述水箱包括水箱本体和盖设于所述水箱本体的水箱盖，所述壳体、所述水箱盖和所述水箱本体围设成容纳腔。

9.根据权利要求1所述的可多重冷却的实验室用循环式真空泵，其特征在于，所述水箱上设有排水口，所述排水口连接出水软管，所述出水软管挂设于所述水箱的外壁。

10.根据权利要求1所述的可多重冷却的实验室用循环式真空泵，其特征在于，所述壳体上还设有电源开关、真空表、抽真空指示灯和冷却装置指示灯。

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