[發明專利]一種基于半導體制冷技術的冷卻水循環裝置

無效

• 申請號: 200710108087.4
• 申請日: 2005-11-25
• 公開（公告）號: CN101116834A
• 公開（公告）日: 2008-02-06
• 發明（設計）人: 張嘉琪;黃積濤;董迎;謝秀榮;安午偉;梁博文;張燕來;王培璋;李祥
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: B01L7/00
• 分類號: B01L7/00
• 代理公司: 國嘉律師事務所
• 代理人: 盧楓

(一)技術領域：

本發明屬于制冷技術領域，特別是涉及一種基于半導體制冷技術的冷卻水循環裝置。

(二)背景技術：

水資源問題是21世紀我國社會經濟可持續發展最突出的問題之一，也是世界范圍內廣泛關注的重大問題，面臨著越來越嚴峻的形勢。如何從長期困擾我國社會經濟發展的水資源匾乏的狀況中找出一條合理、可行又可產生積極效果的解決水資源問題的出路，已是當前魚待研究解決的重要課題。因其水資源的有限，故必須科學合理地用水，各行各業都在探索各種節水措施。在工業生產中，已推廣蒸汽冷凝回用、間接冷卻水循環利用、污水處理回用等節水技術；在公共建筑中，大力推廣節水型衛生潔具和中水回用技術，提高用水重復利用率。但在目前，在許多學校化學實驗室中實驗項目冷卻水的使用會排走許多潔凈水，這也應當是一個非常值得關注的節水問題。

到目前為止，冷卻水使用的方式是：將來自自來水的冷卻水通過膠皮管通入實驗用玻璃冷凝器，冷卻水出冷凝器后就直接排入下水道，在這當中，水除了和反應體系有熱的交換以外，不會帶入任何其他的物質，所以排入下水道的水實際是很潔凈的水，只是溫度稍比自來水入口出高而已。而實驗過程中水的用量卻很可觀。以有機化學學生實驗為例，一個實驗時間平均為6-8小時，在實驗過程中需要對沸騰的有機揮發成份進行冷凝處理，需要冷凝水，初步估算一下，以一組實驗為例，需冷卻用水每分鐘約1升水，實驗按6小時算，這樣整個實驗用冷卻水約為3600升既3.6立方米，而全班共有30組要同時開出，可見整個實驗完成需要水量約98立方米的潔凈的自來水，而這只是一個實驗室中一個實驗項目的用量，由這樣的實驗，可見其消耗水量的可觀。另外，還有很多物理實驗儀器在工作中也需要冷卻水，如：真空鍍膜和激光發生器也需要冷卻水，而目前也只能使用自來水作為冷卻用水，也有著相當的用水量，可見小小的冷卻用水積少成多，找出一種切實可行的節約上述用水的辦法，是十分必要的，尤其在新的實驗室建設中也應當對此提起高度重視。

(三)發明內容：

本發明的目的在于設計一種基于半導體制冷技術的冷卻水循環裝置，它使上述實驗室冷卻水的使用會排走許多潔凈水的問題得以解決，是一種切實可行的實驗室節水裝置。

本發明的技術方案：一種基于半導體制冷技術的冷卻水循環裝置，其特征在于它是由半導體制冷組件、循環水系統及水溫檢測智能控制儀表及半導體用直流電源所構成，所說的溫度檢測智能控制儀表的輸出端連接半導體用直流電源及電磁閥驅動電路控制端，循環水系統由保溫水箱、循環泵、緩沖罐、液位指示、進水與出水閥門、補水電磁閥、排水電磁閥及相關管路所構成，所說的循環水系統的入水口由普通水閥門與由水溫檢測智能儀表控制的補水電磁閥并聯構成，入水口的輸入端連接保溫水箱，保溫水箱的輸出端連通于半導體制冷組件，半導體制冷組件的輸出端連接緩沖罐入口，緩沖罐出口連接循環泵的入口，循環泵的出口連接并聯的由普通水閥門與由水溫檢測智能儀表控制的排水電磁閥。

上述所說的冷卻水循環裝置中的水溫檢測智能控制儀表可以依485連接線連接計算機檢測控制系統。

上述所說的冷卻水循環裝置的底部可以安裝方便移動的萬向輪。

上述所說的半導體制冷組件是由銅制冷卻水套、尼龍螺栓、風冷散熱片、半導體制冷片、風扇、銅制冷卻水套入水口及銅制冷卻水套出入水口構成，所說的半導體制冷片冷面與銅制冷卻水套相貼，中間涂有導熱硅脂涂層，半導體制冷片熱面與風冷散熱片相貼，中間涂有導熱硅脂涂層，銅制冷卻水套與風冷散熱片通過尼龍螺栓相連接，風冷散熱片與風扇相連接，銅制冷卻水套上有銅制冷卻水套入水口及銅制冷卻水套出入水口。

本發明的使用方法由以下步驟所構成：

(1)當水從初始溫度到設定溫度這一范圍內，利用循環裝置循環使用冷卻水；

(2)當循環冷卻水的溫度高于設定溫度以后，則啟動人工制冷方式；

(3)人工制冷后使水溫回到設定溫度時，繼續利用循環裝置循環使用冷卻水。

上述所說的循環冷卻水的溫度高于設定溫度后啟動的人工制冷方式可以是利用半導體制冷組件冷卻循環水的方式或排放掉循環裝置內高于設定溫度的循環水再補充外源自來水的方式。