带有储热机构的化学实验室节水装置

摘要

本发明涉及一种带有储热机构的化学实验室节水装置，属于集水、配水领域。在节水的同时，有不带来电力浪费，是个值得研究解决的问题，本案意在解决该问题。本案装置的结构与现有技术的区别，主要在于引入了一个中间储热缓冲机构，冷却水用水机构和散热机构之间原本直接的连接被所述中间储热缓冲机构所隔断、缓冲，由此实现所需要的散热机构的间歇式运作方式，基于此，达成在节水的同时减低散热机构电耗的目标。所述散热机构是横流式冷却塔。

说明书

技术领域

本发明涉及一种带有储热机构的化学实验室节水装置，属于E03B集水、 配水领域。

背景技术

在各高校化学院系的用于基本专业技能训练的基础教学实验室里，常年安 排的化学实验中有许多是涉及蒸馏或加热回流操作，数十名甚至数百名学生同 时展开这类实验时，可以看到数套装置甚至是数十套装置的各自的冷却水排放 口是直接通往下水道，相当于数个甚至是数十个的水龙头同时开放着直接向下 水道放水，这些冷却水是直接引自自来水，就这么在装置中流转一圈随即排入 下水道，关注一下这个现象，就会了解到由此造成的水资源浪费有多么严重， 上述水资源浪费情形并且是各高校化学院系水费开支常年居高不下的主要原因 之一。

为解决该水资源浪费问题，中国宁波大学的李榕生等，于2009年3月6日提 交了一份题名为“能够将热污染废水循环再利用的化学实验室节水装置”的发 明专利申请案，该案的申请号是200910126693.8，该案的主权项内容：该节 水装置包括配水管，以及，集水管，以及，横流式冷却塔，以及，水泵，横流 式冷却塔的出水接口与水泵的进水接口联通，水泵的出水接口与配水管联通， 横流式冷却塔的进水接口与集水管联通，所述集水管以及配水管均为管状物， 在集水管以及配水管上均装设有许多的水龙头。该案提供了一种有益的节水解 决方案。

但是，依照该申请号为200910126693.8的方案，不论实验室启动的用水实 验设备有几套，不论冷却循环用水量有多大，冷却塔都要保持持续的运转，当 同时运行的冷却循环水用水设备比较多时，当然是比较理想的，但是，有时候， 实验室展开实验的人数较少的情况下，可能启动的冷却循环水用水设备数量较 少，该情形下，仍然让冷却塔保持持续的运转，就显得有点浪费电力资源了， 因为，就其散热冷却能力而言，一个哪怕是微型的冷却塔，也足以应付数千瓦、 十数千瓦电热设备发出的热量，那么，如何使得节水装置能够适应冷却用水的 用水量变化，达到既节水，又不浪费电力资源的目的，就成为一个有意义的待 解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对上述的申请号为200910126693.8的 方案所存在的冷却塔电耗应变能力不足的问题，研发一种在关注节水的同时， 又兼顾到冷却塔电耗节省的节水装置。

本发明通过如下方案解决所述技术问题，该方案提供一种带有储热机构的 化学实验室节水装置，该节水装置的结构包括配水管，以及，集水管，以及， 横流式冷却塔，以及，水泵，横流式冷却塔的出水接口与水泵的进水接口联通， 所述集水管以及配水管均为管状物，在集水管以及配水管上均装设有许多的水 龙头，本案要点在于，该节水装置的结构还包括贮水构造体，该贮水构造体是 贮水塔、贮水箱、贮水槽、贮水桶或贮水池，以及，全自动温控开关，所述全 自动温控开关是全自动温度控制调节器，与该全自动温控开关联接的测温探头 其装设位置是在所述贮水构造体的内部或贴附于所述贮水构造体的外表面，横 流式冷却塔风扇电机的电源线以及所述水泵的电源线均与所述全自动温控开关 联接，该贮水构造体包含两对用于进水以及出水的接口，该贮水构造体的内部 装设有热交换器，该热交换器的进水接口以及出水接口分别与所述贮水构造体 的一对用于进水以及出水的接口联通，分别与该热交换器的进水接口以及出水 接口联通的所述贮水构造体的用于进水以及出水的那对接口并且分别与所述水 泵的出水接口以及横流式冷却塔的进水接口联通，以及，另一台水泵，所述另 一台水泵的出水接口与所述配水管联通，所述贮水构造体的余下的一对用于进 水以及出水的接口分别与所述另一台水泵的进水接口以及所述集水管联通。所 述配水管是用于向各并列反应装置分配冷却水的管道，所述集水管是用于收集 流经各并列反应装置之后的温度有所上升的受热污染的废水。所述受热污染的 废水其污染因素仅是温升。所述全自动温控开关本身的技术含义是公知的，所 述全自动温控开关市场有售。本案所述联通一词，其意思是指联接并且贯通。 该节水装置还可以进一步包括能够装设在循环管路内任何位置的过滤器，该过 滤器可以用来滤除管路水中的杂质，在节水装置内循环用水能够得到定期更换 的情形下，所述过滤器不是必需的。该节水装置当然可以包括用于向所述横流 式冷却塔底部水箱补水的补水机构，所述补水机构本身其技术含义是公知的， 所述补水机构不是必需的，因为也可以手动补水。

所述集水管以及配水管的各自的安装定位位置是可以根据需要随意安装定 位，但是，为了便于冷却用水的取用以及热污染废水的收集和循环再用，最好 装设方式是使所述集水管与所述配水管相互平行。

基于本案的缘由，所述节水装置的结构可以包括实验台，所述实验台是台 形物或桌形物，所述集水管以及配水管与所述实验台装设在一起。该情形下， 所述集水管以及配水管可以架设在实验台的台面上，或者，架设在实验台的台 面周边位置上，也可以架设在实验台的侧面位置上。所述集水管以及配水管既 可以与实验台台面平行地横向架设，也可以在与实验台台面相互垂直的方向架 设。

方案中的许多一词，意指较多的数量，所述许多例如六个、八个、十个、 二十个、三十个、四十个、五十个、六十个，等等。

所述热交换器一词，其本身的技术含义是公知的。热交换器的种类繁多， 本案允许选用任何形态的热交换器；但是，从构造的简洁性及安装的便捷角度 看，优选的热交换器是盘管式热交换器或翅片管式热交换器。所述盘管式热交 换器以及翅片管式热交换器，其本身的技术含义是公知的。

在应用本案装置时，在所述贮水构造体的内部注入大量的水，仅首次使用 时注入大量水，其后的应用期中，只要水体没有发生严重污染，就只需要每隔 一段时间向其中少量补水即可；所述全自动温控开关根据其测温探头所测量到 的所述贮水构造体内的水温状况，间歇地启动冷却塔系统，使得贮水构造体内 的水温保持在一定的温度范围。由此实现了节水装置内的冷却塔系统的电耗节 省。

进一步的解释：本案装置的结构主要包括三个区块，这三个结构区块分别 是利用蒸发潜热原理的散热区块、利用了大热容介质的热交换区块，以及，用 水区块，这三个结构区块交集在一起。本案以所述利用了大热容介质的热交换 区块来作为缓冲结构，将属于所述散热区块结构的横流式冷却塔系统的持续运 作改变为间歇运作，由此，在节水的同时，降低了属于所述散热区块结构的横 流式冷却塔系统的电耗。本案装置进一步完善了所述节水技术。

本发明的优点是，在原有的申请号为200910126693.8的节水技术的基础 上，添加了一个基于大热容介质的高蓄热能力的热交换区块，以该结构区块作 为缓冲区块，将属于所述散热区块结构的横流式冷却塔系统的持续运作改变为 间歇运作，由此，在节水的同时，降低了属于所述散热区块结构的横流式冷却 塔系统的电耗。本案装置进一步完善了所述节水技术。

附图说明

图1是本案实施例示意图，该图并且额外地描绘了一套相关化学实验装置 与本案装置的连接方式。

图中，1是横流式冷却塔，2是横流式冷却塔的出水接口，3是水泵，4是 横流式冷却塔的进水接口，5是所述贮水构造体，6是贮水构造体内填充的水， 7是热交换器，8是配水管，9是集水管，10是水龙头，11是在进行相关化学 实验时需要通冷却水的冷凝管，12是实验台，13是所述另一台水泵，14是全 自动温控开关的测温探头，15是电缆，16是所述全自动温控开关，图例中出 现的箭头符号标示管道内水流方向。

具体实施方式

在图1所展示的本案实施例中，装置的结构包括配水管8，以及，集水管9， 以及，横流式冷却塔1，以及，水泵3，横流式冷却塔1的出水接口2与水泵3 的进水接口联通，集水管9以及配水管8均为管状物，在集水管9以及配水管 8上均装设有许多的水龙头10，重点是，该节水装置的结构还包括贮水构造体 5，该贮水构造体5是贮水塔、贮水箱、贮水槽、贮水桶或贮水池，以及，全自 动温控开关16，全自动温控开关16是全自动温度控制调节器，与全自动温控 开关16联接的测温探头14其装设位置是在贮水构造体5的内部或贴附于贮水 构造体5的外表面，横流式冷却塔1风扇电机的电源线以及水泵3的电源线均 与全自动温控开关16联接，贮水构造体5包含两对用于进水以及出水的接口， 贮水构造体5的内部装设有热交换器7，热交换器7的进水接口以及出水接口 分别与贮水构造体5的一对用于进水以及出水的接口联通，分别与热交换器7 的进水接口以及出水接口联通的贮水构造体5的用于进水以及出水的那对接口 并且分别与水泵3的出水接口以及横流式冷却塔1的进水接口联通，以及，另 一台水泵13，所述另一台水泵13的出水接口与配水管8联通，贮水构造体5 的余下的一对用于进水以及出水的接口分别与所述另一台水泵13的进水接口 以及集水管9联通。

所述热交换器一词，其本身的技术含义是公知的。热交换器的种类繁多， 本案允许选用任何形态的热交换器；但是，从构造的简洁性及安装的便捷角度 看，优选的热交换器是盘管式热交换器或翅片管式热交换器。所述盘管式热交 换器以及翅片管式热交换器，其本身的技术含义是公知的。

本案所述联通一词，意思指的是联接并且贯通。