CN108036567A - 小体积化学实验用循环冷却仪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种小体积化学实验用循环冷却仪，包括外壳和安装在外壳内的半导体制冷装置、制冷循环装置、散热循环装置、散热装置和开关电源，半导体制冷装置中冷端的一侧连接进水管，冷端的另一侧通过接水管连接制冷循环装置，制冷循环装置连接出水管，半导体制冷装置的热端通过循环水管与散热循环装置和散热装置串联，开关电源为内部设备提供电源。本发明通过上述具体设计，具有很强的普适性，能够参与到各种蒸馏实验中，同时节省水电资源，提高师生实验的效果和节省实验时间，具有蒸馏效果好、造价相对低廉、功耗小、体积小、重量轻、移动性好、制冷快，能够为每个实验组单独配置使用的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种小体积化学实验用循环冷却仪。
背景技术
在全国各大高校开展的化学实验中许多实验会涉及到蒸馏操作，现阶段一般采用两种方式对蒸汽进行冷却。第一种方式采用自来水直接降温，由于自来水的温度和室温较为接近，所以这种方式蒸馏的效果不佳，而且此方法直接把水排入下水管道，没有对水资源进行重复利用，导致严重的浪费。一个实验几十组同时进行数小时，期间浪费的水资源可想而知；第二种方式采用低温恒温槽，相比较第一种它具有水资源可重复利用，蒸馏效果比较好的特点，但它采用压缩机加制冷剂冷却方式，造价昂贵、功耗高、体积大、重量重、维护麻烦、移动性差，不利于实验的灵活组合，往往需要好几组同学同时使用同一台低温恒温槽，这样就导致了不同进度的组相互之间干扰，有时由于其中的一组实验失败，造成其他组也必须将实验停下来，不利于实验的开展。另外其制冷循环液需要较长时间才能达到实验所需的温度，这给平时实验造成了很大的等待时间，影响了教学进度。
发明内容
为了克服现有技术化学实验中的低温恒温槽采用压缩机加制冷剂冷却方式，其造价昂贵、功耗高、体积大、重量重、维护麻烦、移动性差，不利于实验的灵活组合，共同使用同一台低温恒温槽易相互之间干扰的问题，本发明提供一种小体积化学实验用循环冷却仪，该小体积化学实验用循环冷却仪可以循环利用水资源、蒸馏效果好、造价相对低廉、功耗小、体积小、重量轻、移动性好、制冷快，能够为每个实验组单独配置使用。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括外壳和安装在外壳内的半导体制冷装置、制冷循环装置、散热循环装置、散热装置和开关电源，半导体制冷装置中冷端的一侧连接进水管，冷端的另一侧通过接水管连接制冷循环装置，制冷循环装置连接出水管，半导体制冷装置的热端通过循环水管与散热循环装置和散热装置串联，开关电源为内部设备提供电源。
在外壳内安装有温度控制仪，温度控制仪调整制冷的温度，外壳的顶部设有温度传感器，温度传感器测量制冷循环装置中制冷液的温度，制冷循环装置和散热循环装置的加液口设置在外壳的顶部左右两侧。
半导体制冷装置由半导体制冷片及对夹固定半导体制冷片的两导热板和两导热夹套构成，每一导热夹套上均设有连通的进水口和出水口。
对夹连接设置的导热夹套的四个角上均设有一组连接螺钉，其中外侧螺连接对夹设置的导热夹套，内侧螺钉连接对夹设置的两导热夹套及夹设在两导热夹套之间的两导热板。
本发明通过上述具体设计，具有很强的普适性，能够参与到各种蒸馏实验中，同时节省水电资源，提高师生实验的效果和节省实验时间，具有蒸馏效果好、造价相对低廉、功耗小、体积小、重量轻、移动性好、制冷快，能够为每个实验组单独配置使用的优点。
附图说明
以下结合附图和实施例说明本发明的详细内容。
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的A向旋转视图。
图3是本发明在实验状态下的连接的结构示意图。
图4是本发明中半导体制冷装置的结构示意图。
图5是图4的侧视图。
图6是图4的俯视图。
图7是本发明中制冷循环装置的示意图。
具体实施方式
如图所示，本发明包括外壳1和安装在外壳1内的半导体制冷装置2、制冷循环装置3、散热循环装置4、散热装置5和开关电源6，半导体制冷装置2中冷端的一侧连接进水管7，冷端的另一侧通过接水管8连接制冷循环装置3，制冷循环装置3连接出水管9，半导体制冷装置2的热端通过循环水管10与散热循环装置4和散热装置5串联，散热装置5可以是多组设计并通过管路串联，开关电源为内部设备提供电源。在外壳1内安装有温度控制仪11，温度控制仪11调整制冷的温度，外壳1的顶部设有温度传感器18，温度传感器18测量制冷循环装置3中制冷液的温度，制冷循环装置3和散热循环装置4的加液口19设置在外壳1的顶部左右两侧，左侧加液口用于加注散热液体，右侧加液口用于加注蒸馏的制冷液体。制冷循环装置3和散热循环装置4的结构原理相同，均由液腔24、端盖21、过滤器22和循环泵23构成，循环泵23驱动液体在封闭的管路中运行。半导体制冷装置2由半导体制冷片12及对夹固定半导体制冷片12的两导热板20和两导热夹套13构成，每一导热夹套13上均设有连通的进水口14和出水口15。对夹连接设置的导热夹套13的四个角上均设有一组连接螺钉，其中外侧螺钉16连接对夹设置的导热夹套13，内侧螺钉17连接对夹设置的两导热夹套13及夹设在两导热夹套13之间的两导热板20。在如图3所示的实施例中，实验装置为液体饱和蒸汽压测定平衡管25。本发明利用了半导体材料具有Peltier效应，即利用N型半导体材料和P型半导体材料联结成的热电偶对，在有电流通过时，两端会产生热量转移，热量会从一端转移到另一端，从而产生温差形成冷热端。冷端用于实验的冷凝，但由于半导体自身存在电阻会产生热量，会影响热传递,当冷热端达到一定温差，这两种热传递就会达到一个平衡点，正逆向热传递相互抵消。此时冷热端的温度就不会继续发生变化。为了达到更低的温度，还需要对热端进行有效的散热, 从而实现理想的冷却效果。半导体制冷装置通过导热性能良好的材质将制冷片的冷端通过制冷循环装置将制冷液输出到冷凝管内，达到实验的制冷效果。同时将半导体的热端通过制热循环装置输送到散热装置内，散热装置将热量排出机箱外，使半导体热端降温。以上所述的实施例仅仅是对本发明一种多功能服装防护袋的优选实施方式进行描述，并非对发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明方案的前提下，本领域技术人员对本发明的技术方案作出的各种外型变型和改进，均应落入本发明一种多功能服装防护袋的保护范围。
Claims (4)
1.一种小体积化学实验用循环冷却仪，其特征是包括外壳（1）和安装在外壳（1）内的半导体制冷装置（2）、制冷循环装置（3）、散热循环装置（4）、散热装置（5）和开关电源（6），半导体制冷装置（2）中冷端的一侧连接进水管（7），冷端的另一侧通过接水管（8）连接制冷循环装置（3），制冷循环装置（3）连接出水管（9），半导体制冷装置（2）的热端通过循环水管（10）与散热循环装置（4）和散热装置（5）串联，开关电源为内部设备提供电源。
2.根据权利要求1所述的小体积化学实验用循环冷却仪，其特征是在外壳（1）内安装有温度控制仪（11），温度控制仪（11）调整制冷的温度，外壳（1）的顶部设有温度传感器（18），温度传感器（18）测量制冷循环装置（3）中制冷液的温度，制冷循环装置（3）和散热循环装置（4）的加液口（19）设置在外壳（1）的顶部左右两侧。
3.根据权利要求1或2所述的小体积化学实验用循环冷却仪，其特征是半导体制冷装置（2）由半导体制冷片（12）及对夹固定半导体制冷片（12）的两导热板（20）和两导热夹套（13）构成，每一导热夹套（13）上均设有连通的进水口（14）和出水口（15）。
4.根据权利要求3所述的小体积化学实验用循环冷却仪，其特征是对夹连接设置的导热夹套（13）的四个角上均设有一组连接螺钉，其中外侧螺钉（16）连接对夹设置的两导热夹套（13），内侧螺钉（17）连接对夹设置的两导热夹套（13）及夹设在两导热夹套（13）之间的两导热板（20）。
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