一种冷却系统

1.本技术涉及冷却过滤领域，更具体地说，是涉及一种大体积热泉水样冷却系统。


背景技术：

2.在自然环境中,99％以上的微生物在现有实验条件下无法直接培养获得，利用免培养技术直接从环境中获得微生物dna构建环境基因组文库,对环境微生物特别是一些特殊环境微生物研究具有重要应用价值。目前该技术已受到国内外学者高度重视,并有大量相关研究报道,利用该技术已经获得了许多新基因，但是环境基因组文库的建立有一定难度,如何获得高纯度和高分子量的环境微生物dna是构建环境基因组文库的关键步骤。
3.由于热泉水体样本的微生物量含量低，因此需要过滤大体积的水样来提取dna。常用的针筒式过滤器和微孔滤膜过滤器均只能过滤小体积水样，且只能间断式过滤。目前常用的大体积水样过滤装置一般包括蠕动泵和过滤器，其中蠕动泵是软管泵的一种，利用柔性管的弹性来传输液体。目前用于水体过滤的蠕动泵过滤管为单层柔性管，过滤热泉水样时，由于水体温度高(高达90℃)，会使过滤管软化破裂，无法过滤。
4.目前过滤的方式是将大体积热泉水样置于滤膜之上，在压力差的推动下，水分子和小于膜孔径的溶质会透过滤膜，大于膜孔径的颗粒物则被滤膜截留，堆积在膜面上。由于热泉水样的温度很高，很难产生较大的压强差，极难过滤热泉水样，常常需要停止过滤，待水样冷却到55℃再进行过滤，费时费力，更有可能由于污染或者群落变化破坏原始样品的微生物组成，干扰微生物分析。热泉水样的大体积过滤是目前热泉微生物采样分析面临的重大难题之一。


技术实现要素：

5.本技术实施例的目的在于提供一种冷却系统，旨在解决现有技术中“难以在不破坏原始热泉水样微生物组成的情况下，对热泉水样进行大体积过滤收集微生物组成样品”的技术问题。
6.为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：提供一种冷却系统，包括冷却装置、过滤装置和蠕动泵：
7.所述冷却装置包括水槽，设于所述水槽底部的冷却水注水口和水槽顶部的冷却水出水口，设于所述水槽中心轴线处并与所述水槽内壁连接的固定筒，以及缠绕于所述固定筒筒身并穿设于所述水槽侧壁的软管，所述软管的进水端接通原位热泉水样，所述软管的出水端与所述蠕动泵连接；所述蠕动泵设于所述冷却装置和所述过滤装置之间，且与所述软管连通，用以输送热泉水样。
8.进一步地，所述固定筒的外表面设有连续的环形凹槽，所述软管沿着所述凹槽缠绕于所述固定筒外表面。
9.进一步地，所述凹槽的外表面设有齿痕，增大所述软管和所述固定筒外表面之间的摩擦力，使得所述软管不容易滑落，更容易固定于所述固定筒外表面。
10.进一步地，所述固定筒为刚性材料制成，其内部为中空结构，所述固定筒上避开所述凹槽部分设有通孔，这样往所述水槽中注入冷却水后，所述固定筒内也充满了冷却水，对所述软管内的高温热泉水样降温效果更好。
11.进一步地，所述通孔设置于所述固定筒的底部，这样往所述水槽中注入冷却水时，冷却水会充满所述固定筒，使用完毕放出水槽中冷却水时，固定筒中的冷却水也会随之排出，不会有所积留，且制作工艺简单。
12.进一步地，所述固定筒两端通过连接柱与所述水槽内壁连接，所述连接柱直径小于所述固定筒，为实心柱体，牢固度足以支撑所述固定筒。
13.进一步地，所述冷却装置还包括安装在所述出水端的温度计，用以监测热泉水样是否得到充分冷却。
14.进一步地，所述冷却装置还包括底座和支撑架，所述支撑架的下端与底座固定连接，上端与与水槽底部外表面固定连接，用以支撑稳定所述水槽。
15.进一步地，所述过滤装置包括漏斗，所述漏斗设有密封盖，所述密封盖上设有连接孔和气孔，所述连接孔通过所述软管与所述蠕动泵连接，所述漏斗的底部设有支撑网，用于放置滤膜。
16.进一步地，所述过滤装置还包括滤瓶和真空泵，所述滤瓶与所述漏斗连接，所述滤瓶具有上口和下口，所述真空泵与所述滤瓶的上口连接，所述滤瓶的下口设有相匹配的橡胶塞，开始抽滤时用橡胶塞塞住所述滤瓶的下口，待滤液漫过所述滤瓶的下口，可将橡胶塞拔出进行排水，无需更换滤瓶。
17.本技术提供的冷却系统有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型在蠕动泵之前增设冷却装置，原位采集高温热泉水，在密封环境下将热泉水样冷却后再过滤，解决了高温热泉水样不易产生压差过滤困难的问题；整个系统连续运作，持续过滤，可过滤大体积水样(大于50l)，无需更换滤膜或暂停过滤系统，节约了时间和人力成本；水样在被过滤之前仅经过软管，避免了环境污染和群落变化对水样中微生物组成的干扰。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是本实用新型实施例提供的冷却系统整体结构示意图；
20.图2是本实用新型实施例提供的冷却装置整体结构示意图；
21.图3为本实用新型实施例所提供的未缠绕软管的固定筒正视图；
22.图4为图3中的固定筒仰视图。
23.1-原位热泉水样；2-软管；3-冷却装置；4-蠕动泵；5-漏斗；6-滤瓶；7-真空泵；
24.31-水槽；32-固定筒；33-冷却水注水口；34-温度计；35-冷却水出水口；36-支撑架；37-底座；38-连接柱；
25.51-密封盖；52-支撑网；53-连接孔；54-气孔；
26.61-上口；62-下口；
27.321-凹槽；322通孔；
具体实施方式
28.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
29.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
30.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
31.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
32.为了说明本技术所述的技术方案，以下结合具体附图及实施例进行详细说明。
33.如图1至图4所示，本实用新型提供了一种冷却系统，包括冷却装置3、过滤装置和蠕动泵4：
34.冷却装置包括水槽31，设于水槽31底部的冷却水注水口33、水槽31顶部的冷却水出水口35，设于水槽31中心轴线处并与水槽31内壁连接的固定筒32，以及缠绕于固定筒32筒身并穿设于水槽31侧壁的软管2，软管2的进水端接通原位热泉水样，软管的出水端与蠕动泵4连接；
35.蠕动泵4设于冷却装置3和过滤装置之间，且与软管2连通，用以输送热泉水样。
36.与现有技术相比，本实用新型在蠕动泵4之前增设冷却装置3，原位采集高温热泉水，在密封环境下将热泉水样冷却后再过滤，解决了高温热泉水样不易产生压差过滤困难的问题；整个系统连续运作，持续过滤，可过滤大体积水样(大于50l)，无需更换滤膜或暂停过滤系统，节约了时间和人力成本；水样在被过滤之前仅经过软管2，避免了环境污染和群落变化对水样中微生物组成的干扰。
37.实施例：
38.固定筒32的外表面设有连续的环形凹槽321，软管2沿着凹槽321缠绕于固定筒32外表面，避免软管2在固定筒32表面滑动堆积，削弱冷却效果；凹槽321的外表面设有齿痕，增大软管2和固定筒32外表面之间的摩擦力，使得软管2不容易滑落，更容易固定于固定筒32外表面。
39.固定筒32为刚性材料制成，如钢铁等，其内部为中空结构，固定筒32上避开凹槽321设有通孔322，这样往水槽31中注入冷却水后，固定筒32内也充满了冷却水，对软管2内的高温热泉水样降温效果更好；通孔设置于固定筒32的底部，这样往水槽31中注入冷却水时，冷却水会充满固定筒32，使用完毕放出水槽31中冷却水时，固定筒32中的冷却水也会随
之排出，不会有所积留，与整个固定筒32筒身开孔相比，冷却效果相同，简化了工序，增强了固定筒32的坚固性，延长了使用寿命。
40.固定筒32两端通过连接柱38与水槽31内壁连接，连接柱38直径小于固定筒32，为实心柱体，牢固度足以支撑固定筒32。
41.冷却水注水口33和冷却水出水口35分别设有相匹配的活塞，使用时冷却水从冷却水注水口33注入，从冷却水出水口流出35，采用流动的冷却水以保证水槽中冷却水的冷却能力，且可以通过活塞调节水流速度，节约环保。冷却装置还包括安装在出水端的温度计34，用以监测热泉水样是否得到充分冷却(小于55℃)，若冷却不充分，可调节活塞增大冷却水的流速进而提高冷却效率。
42.冷却装置3还包括底座37和支撑架36，支撑架36的下端与底座固定连接，与水槽31底部外表面固定连接，用以支撑稳定水槽31。
43.过滤装置还包括漏斗5，漏斗5设有密封盖51，使得热泉水样在过滤过程中不受周围环境中微生物干扰，密封盖51上设有连接孔53和气孔54，连接孔53通过软管2与蠕动泵4连接，气孔54配有相应的橡胶塞，抽滤时拔下橡胶塞使气孔54与大气相通，底部设有支撑网52，用于放置滤膜，热泉水样中的水和无机盐营养盐透过滤膜，而微生物则被阻拦在滤膜上无法透过滤膜。
44.过滤装置还包括滤瓶6和真空泵7，滤瓶6与漏斗5连接，滤瓶6具有上口61和下口62，真空泵7与上口61连接，下口62设有相匹配的橡胶塞，开始抽滤时用橡胶塞塞住下口62，待滤液漫过下口62，可将橡胶塞拔出进行排水，无需更换滤瓶，简化了操作步骤。
45.具体实施过程：
46.冷却系统工作过程如下：使用前，确定软管2、冷却装置3、蠕动泵4和过滤装置均可正常工作，在过滤装置的支撑网52上放置好滤膜，并连接好管路。
47.其中软管2采用硅胶软管，直径为7mm，壁厚为1mm；
48.蠕动泵4输入电压为12v，功率为8w，正压大于0.1mpa，负压不小于0.08mpa，不需要调速；
49.冷却装置3和软管2按照图2安装好，确保密封不漏水；
50.过滤装置的漏斗5和滤瓶6由聚砜材料制成，可高温高压灭菌，透明，可检测热泉水样过滤情况，漏斗5底部直径为100mm，总高为130mm，顶端为145mm，密封盖51为橡胶材质，与漏斗5上口盖好后有较好的密封效果，漏斗5下口螺旋为标准型gl45丝口，与滤瓶6螺旋对接，滤膜为孔径0.45μm，直径47mm的除菌滤膜。
51.向水槽31中注满冷却水，打开真空泵7和蠕动泵4，原位高温热泉水样(58℃以上)由硅胶软管2导入冷却装置3，经冷却装置3冷却到55℃以下，经过蠕动泵4，从密封盖51的连接孔53进入漏斗5，到达滤膜，真空泵7抽滤导致滤瓶6中产生负压，吸引漏斗5中的热泉水样穿过滤膜，使得热泉水样中的水和营养盐穿过滤膜到达滤瓶6，微生物则被阻拦在滤膜上无法透过滤膜，本系统可连续过滤直至获得足量的微生物。
52.经实验验证，本系统可连续过滤50l以上大体积水样，微生物样本量大大提高；不用在采集原位高温水样后静置降温，节省了大量时间，提高了采集微生物样品的效率；整个系统工作过程密封无污染，采集时间短，消除了群落变化对微生物组成的影响，所获得微生物样品经dna提取测序与原位人工取水所提取样品对比结果一致。
53.以上所述仅为本技术的可选实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。