一种微波加热雾化清洗器 |
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| 申请号 | CN201710649864.X | 申请日 | 2017-08-02 | 公开(公告)号 | CN107377551A | 公开(公告)日 | 2017-11-24 |
| 申请人 | 贾振国; | 发明人 | 贾振国; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种使用 微波 辅助加热使强酸和 水 雾化来清洗难以清除的微量元素杂质的微波加热雾化清洗器。包括微波发生器、加 热机 构、存储酸和水的容器、雾化清洗部分、连接机构和密封装置，所述微波发生器包括两个微波发生 开关 和两个微波发生装置，两个微波发生开关分别控制两部微波发生装置，对强酸或水进行辅助加热，各存储容器之间有金属 挡板 阻挡防止微波对其相互影响。所述微波发生器位于所述储存酸或水容器的侧面，与加热装置一起使用。所述加热机构位于储存酸和水容器的底部，用来加热，与微波发生器共同使用，使强酸或水 沸腾 气化 ，所述雾化清洗部分通过专用的三通 导管 与储存酸或水的容器相连接，其周围有气流出气孔。所述密封装置用来密封酸雾，并且防止微波外泄。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种微波雾化清洗器,其特征在于包括微波发生开关、酸洗开关、水洗开关、微波发生装置、加热机构、强酸或蒸馏水存放容器、废酸回收容器、积液盘、清洗器立柱、雾化气流孔、专用三通导气管、密封罩。 |
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| 说明书全文 | 一种微波加热雾化清洗器技术领域[0001] 本发明涉及一种清洗器，具体涉及一种针对清洗难以清除的微量元素杂质的利用微波辅助加热使强酸雾化达到清洗目的的清洗器。 背景技术[0002] 实验室、科研院所和检测检验行业每天都要做大量的检测测试，使用大量的试样容器，使用后通过普通清洗后仍然会会残留一部分微量元素杂质，对于微量元素杂质的清洗原来一直使用酸槽浸泡、冲洗的方法进行，也有用超声波清洗的方法，超声波在液体中传播，使液体与清洗槽在超声波频率下一起振动，液体与清洗槽振动时会产生嗡嗡声的震动声，噪声比较大。而且也需要大量的酸做液体，无论浸泡还是超声清洗，其槽子尺寸往往比较大，纯酸的成本非常高，清洗效率比较低，清洗酸洗过器皿的一级水用量也比较多，这种清洗方式酸与水的用量都多，需要人为操作，工作量大，更重要的是由于实验人员长期从事清洗的工作，在清洗过程中对呼吸器官有一定的刺激和伤害，故存在一定的安全隐患。 [0003] 雾化清洗相较于浸泡清洗有明显的优势，可以减少大量酸的用量，由于温度较高从而使难以清除的杂质更容易与酸反应从而除去。因此具有效率高、节约成本的优点。 [0004] 微波是指频率为300MHz～300GHz的电磁波，是无线电波中一个有限频带的简称，即波长在1毫米～1米之间的电磁波，是分米波、厘米波、毫米波的统称。微波频率比一般的无线电波频率高，通常也称为“超高频电磁波”。微波作为一种电磁波也具有波粒二象性。微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。对于玻璃、塑料和瓷器，微波几乎是穿越而不被吸收。对于水和食物等就会吸收微波而使自身发热。而对金属类东西，则会反射微波。从电子学和物理学观点来看，微波这段电磁频谱具有不同于其他波段的如下重要特点： [0005] 1.穿透性：微波比其它用于辐射加热的电磁波，如红外线、远红外线等波长更长，因此具有更好的穿透性。微波透入介质时，由于微波能与介质发生一定的相互作用，以微波频率2450兆赫兹，使介质的分子每秒产生24亿五千万次的震动，介质的分子间互相产生摩擦，引起的介质温度的升高，使介质材料内部、外部几乎同时加热升温，形成体热源状态，大大缩短了常规加热中的热传导时间，且在条件为介质损耗因数与介质温度呈负相关关系时，物料内外加热均匀一致。 [0006] 2.选择性加热：物质吸收微波的能力，主要由其介质损耗因数来决定。介质损耗因数大的物质对微波的吸收能力就强，相反，介质损耗因数小的物质吸收微波的能力也弱。由于各物质的损耗因数存在差异，微波加热就表现出选择性加热的特点。物质不同，产生的热效果也不同。水分子属极性分子，介电常数较大，其介质损耗因数也很大，对微波具有强吸收能力。而蛋白质、碳水化合物等的介电常数相对较小，其对微波的吸收能力比水小得多。因此，对于食品来说，含水量的多少对微波加热效果影响很大。 [0007] 3.热惯性小：微波对介质材料是瞬时加热升温，升温速度快。另一方面，微波的输出功率随时可调，介质温升可无惰性的随之改变，不存在“余热”现象，极有利于自动控制和连续化生产的需要。 [0008] 4.似光性和似声性：微波波长很短，比地球上的一般物体(如飞机，舰船，汽车建筑物等)尺寸相对要小得多，或在同一量级上。使得微波的特点与几何光学相似，即所谓的似光性。因此使用微波工作，能使电路元件尺寸减小；使系统更加紧凑；可以制成体积小，波束窄方向性很强，增益很高的天线系统，接受来自地面或空间各种物体反射回来的微弱信号，从而确定物体方位和距离，分析目标特征。 [0009] 5.信息性：由于微波频率很高，所以在不大的相对带宽下，其可用的频带很宽，可达数百甚至上千兆赫兹。这是低频无线电波无法比拟的。这意味着微波的信息容量大，所以现代多路通信系统，包括卫星通信系统，几乎无例外都是工作在微波波段。另外，微波信号还可以提供相位信息，极化信息，多普勒频率信息。这在目标检测，遥感目标特征分析等应用中十分重要。 [0010] 微波的加热原理：被微波加热的极性分子(如水分子)在快速变化的高频电磁场(微波)作用下，其极性取向将随着外电场的变化而变化。该变化会造成水分子的自旋运动的效应，此时微波场的场能转化为介质内的热能，使物料温度升高，产生热化等一系列物化过程而达到加热目的。 [0011] 因此，利用微波辅助加热研发一种简便易操作、安全可靠、清洗环保、节约成本的酸洗清洗器对实验检测领域具有十分重要的意义和价值。 发明内容[0012] 本发明的目的在于解决现阶段微量元素杂质清洗残留问题，克服现有技术不足采用一种简便易行、成本低廉、安全环保的全新酸洗清洗器。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是： [0013] 一种针对清洗难以清除的微量元素杂质的利用微波辅助加热使强酸雾化达到清洗目的的清洗器，其工作过程为：放好备洗器皿，罩上密封罩，将储存强酸的容器和储存蒸馏水的容器内分别加满强酸和蒸馏水，打开酸洗开关和旁边的微波发生开关，将存有强酸的容器在微波辅助下用加热板加热，使强酸沸腾气化，强酸气流通过耐高温耐酸腐导气管喷出，喷出后的酸蒸汽充满被清洗容器内壁，与难以清除的微量元素杂质混合，冷凝后顺着容器内壁流下变成废酸，废酸将杂质一起带下来，最终流入积液盘。关闭酸洗开关，打开水洗开关和旁边的微波发生开关，再次用蒸馏水清洗，蒸馏水在微波辅助下被加热，沸腾气化，蒸馏水气流将废酸混合，废酸溶于水中，冷却后通过积液盘流入废酸回收容器中。在微波作用下，被清洗仪器中残留的杂质会更容易清洗掉。 [0015] 优选的，所述微波发生开关控制微波发生器，所述微波发生装置位于强酸或蒸馏水储存容器的侧面，废酸储存容器与其他两个容器之间有金属挡板，防止微波透过。利用微波的特性辅助加热，既能快速彻底加热液体，又能降低液体雾化的温度，从而提高加热效果。 [0016] 优选的，所述酸洗开关控制加热存放强酸容器的加热装置，在微波辅助下加热至强酸沸腾从而产生酸雾气流，清洗所要清洗的器皿。所述水洗开关控制加热存放蒸馏水容器的加热装置，在微波辅助下加热至蒸馏水沸腾从而产生水蒸气气流，清洗残留的强酸。 [0018] 优选的，所述专用三通导气管在三通处有三通开关，用来控制酸或水的出汽顺序。其所用材料为耐强酸腐蚀，耐高温，易塑性较柔软的材料，如氟塑料等。 [0020] 与现有技术相比，本发明是为了解决现阶段实验室、研究所以及检测机构等领域面对使用后的容器微量元素杂质清洗残留问题，克服现有技术不足采用一种简便易行、安全环保的全新酸洗清洗器。本发明的优点在于： [0021] 1.效率高，在微波辅助加热下不仅能在短时间内较低温度下使强酸或者蒸馏水雾化，而且能更容易清洗难以清除的微量元素杂质；2.强酸利用率高，采用雾化酸气流，酸的用量减少，提高了酸的利用率；3.清洗时间短，且用蒸馏水清洗残留的强酸雾气，清洗完可立即烘干使用；4.清洗过程环保，整个酸洗过程密封对操作人员的伤害小。解决了之前清洗时酸与水的用量多，人为操作工作量大，实验人员在长期清洗仪器过程中对呼吸器官有一定的刺激和伤害等的弊端。 [0022] 本发明的工作原理及流程如图2所示：打开酸洗开关和旁边的微波发生开关，将存有强酸的容器在微波辅助下用加热板加热，使强酸沸腾气化，强酸气流通过耐高温耐酸腐导气管喷出，喷出后的酸蒸汽充满被清洗容器内壁，与难以清除的微量元素杂质混合，冷凝后顺着容器内壁流下变成废酸，废酸将杂质一起带下来，最终流入积液盘。关闭酸洗开关，打开水洗开关和旁边的微波发生开关，再次用蒸馏水清洗，蒸馏水在微波辅助下被加热，沸腾气化，蒸馏水气流将废酸混合，废酸溶于水中，冷却后通过积液盘流入废酸回收容器中。附图说明 [0023] 图1是本发明微波雾化清洗器的结构示意图。其中，1.微波发生开关；2.酸洗开关；3.水洗开关；4.强酸存放容器；5.蒸馏水存放容器；6.废酸回收容器；7.积液盘；8.雾化气流孔；9.a型清洗器立柱；10.b型清洗器立柱；11.密封罩。 [0024] 图2是本发明微波雾化清洗器的工作原理及流程如图； [0025] 图3是本发明微波雾化清洗器酸洗和水洗容器与a型清洗立柱之间连接的局部剖面图。其中，1.a型清洗器立柱；2.积液盘；3.专用三通导管；4.强酸存放容器；5.蒸馏水存放容器； [0026] 图4是本发明微波雾化清洗器酸洗和水洗容器与b型清洗立柱之间连接的局部剖面图。其中，1.b型清洗器立柱；2.积液盘；3.专用三通导管；4.强酸存放容器；5.蒸馏水存放容器； [0027] 图5是本发明微波雾化清洗器a型清洗立柱、积液盘与废液回收容器之间连接的示意图。其中，1.a型清洗器立柱；2.积液盘；3.专用导管；4.废酸回收容器； [0028] 图6是本发明微波雾化清洗器b型清洗立柱、积液盘与废液回收容器之间连接的示意图。其中，1.b型清洗器立柱；2.积液盘；3.专用导管；4.废酸回收容器； [0029] 图7是本发明微波雾化清洗器微波发生器与酸和水储存容器之间的关系示意图。其中，1.废酸回收容器；2.金属挡板；3.蒸馏水存放容器；4.强酸存放容器；5.加热板；6.微波发生装置。 具体实施方式[0030] 下面通过具体实施例对本发明做进一步的说明，但以下实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。 [0031] 实施例1： [0032] 放好备洗器皿，罩上密封罩，将储存硝酸的容器和储存蒸馏水的容器内分别加满浓硝酸和蒸馏水，打开酸洗开关和旁边的微波发生开关，将存有硝酸的容器在微波辅助下用石墨加热板加热，使硝酸沸腾气化，硝酸气流通过耐高温耐酸腐导气管喷出，喷出后的酸蒸汽充满被清洗容器内壁，与难以清除的微量元素杂质混合，冷凝后顺着容器内壁流下变成废酸，废酸将杂质一起带下来，最终流入积液盘，清洗时间2分钟。关闭酸洗开关，打开水洗开关和旁边的微波发生开关，再次用蒸馏水清洗，蒸馏水在微波辅助下被加热，沸腾气化，蒸馏水气流将废酸混合，废酸溶于水中，冷却后通过积液盘流入废酸回收容器中，清洗时间约3分钟。在微波作用下，被清洗仪器中残留的杂质会更容易清洗掉。 [0033] 实施例2： [0034] 放好备洗器皿，罩上密封罩，将储存硝酸的容器和储存蒸馏水的容器内分别加满浓硝酸和蒸馏水，打开酸洗开关和旁边的微波发生开关，将存有硝酸的容器在微波辅助下用玻璃加热板加热，使硝酸沸腾气化，硝酸气流通过耐高温耐酸腐导气管喷出，喷出后的酸蒸汽充满被清洗容器内壁，与难以清除的微量元素杂质混合，冷凝后顺着容器内壁流下变成废酸，废酸将杂质一起带下来，最终流入积液盘，清洗时间3分钟。关闭酸洗开关，打开水洗开关和旁边的微波发生开关，再次用蒸馏水清洗，蒸馏水在微波辅助下被加热，沸腾气化，蒸馏水气流将废酸混合，废酸溶于水中，冷却后通过积液盘流入废酸回收容器中，清洗时间约5分钟。在微波作用下，被清洗仪器中残留的杂质会更容易清洗掉。 [0035] 实施例3： [0036] 放好备洗器皿，罩上密封罩，将储存硝酸的容器和储存蒸馏水的容器内分别加满浓硝酸和蒸馏水，打开酸洗开关和旁边的微波发生开关，将存有硝酸的容器在微波辅助下用金属加热板加热，使硝酸沸腾气化，硝酸气流通过耐高温耐酸腐导气管喷出，喷出后的酸蒸汽充满被清洗容器内壁，与难以清除的微量元素杂质混合，冷凝后顺着容器内壁流下变成废酸，废酸将杂质一起带下来，最终流入积液盘，清洗时间5分钟。关闭酸洗开关，打开水洗开关和旁边的微波发生开关，再次用蒸馏水清洗，蒸馏水在微波辅助下被加热，沸腾气化，蒸馏水气流将废酸混合，废酸溶于水中，冷却后通过积液盘流入废酸回收容器中，清洗时间约8分钟。在微波作用下，被清洗仪器中残留的杂质会更容易清洗掉。 [0037] 总之，通过以上实施例展示，本发明具有简便易行、节约成本、安全环保等特点。并且该清洗器的效率高，在微波辅助加热下不仅能在短时间内较低温度下使强酸或者蒸馏水雾化，而且能更容易清洗难以清除的微量元素杂质；强酸利用率高，采用雾化酸气流，酸的用量减少，提高了酸的利用率；清洗时间短，且用蒸馏水清洗残留的强酸雾气，清洗完可立即烘干使用；清洗过程环保，整个酸洗过程密封对操作人员的伤害小。解决了之前清洗时酸与水的用量多，人为操作工作量大，实验人员在长期清洗仪器过程中对呼吸器官有一定的刺激和伤害等的弊端，对实验检测领域具有十分重要的意义和价值。 |
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