基于古建筑防水修复的旋转蒸发仪系统的制作方法

本发明涉及古建筑修复设备领域，尤其是涉及基于古建筑防水修复的旋转蒸发仪系统。

背景技术：

中国是有着五千年传统建筑文化持续发展的文明古国，有众多多样化的古建筑遗留至今，其中包含大量的珍贵文物，是中国传统建筑文化的根脉。在长时间的历史发展过程中，古建筑由于受到自然或者人为因素的影响，出现了损坏甚至毁灭的现象，很多地域的古建筑由于种种原因无法再生、再造，后世的人们难以找寻曾经岁月的痕迹。保护好承载着华夏大地的传统文化的历史古建筑，是持续增强国力、凝聚力的重要举措。因此，采取有效的修复和维护措施使古建筑完好地保留下来，使古建筑的文化底蕴长久显现则是我们亟待解决的问题。

在古建筑修复的材料前期制备过程中，蒸发仪是实验室常用设备，主要用于减压条件下连续蒸馏易挥发性溶剂，应用于化学、化工、生物医药等领域。相比传统的建筑施工领域，古建筑修复领域对修复材料的纯度、质量要求更高，当前现有技术提供的蒸发仪很多情况下难以满足实验室中制备要求，特别冷却功效的不足给技术人员造成了一定的研发障碍。

在古建筑修复的材料前期制备过程中，真空水泵也是实验室常用设备，其主要具备一进一出的抽气(水)嘴、排气嘴(水)各一个，并且在进口处能够持续形成真空或负压；排气嘴处形成正压；工作介质可以为气体，也可为液体，体积小巧的一种仪器。相比传统的建筑施工修复领域，古建筑修复领域对修复材料的纯度、质量要求更高，当前现有技术提供的真空水泵存在一系列的不足，特别是水泵冷却效果欠佳，很多情况下难以满足实验室中的操作要求。

同时，真空水泵如果与旋转蒸发仪连接不当，也容易出现气压不合要求，甚至倒吸现象，对材料的纯度，仪器和机器的寿命具有不良影响。

综上所述，当前现有技术客观缺点在于当前的旋转蒸发仪系统已难以满足研发人员制备古建筑修复材料的需要。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供基于古建筑防水修复的旋转蒸发仪系统，可以有效解决旋转蒸发仪系统的散热问题，提高材料制备纯度以及设备寿命，提升抽空效能，方便研发人员的使用。

第一方面，本发明实施例提供了基于古建筑防水修复的旋转蒸发仪系统，包括：蒸发仪装置、用于为所述蒸发仪装置提供负气压的真空水泵装置和设置于所述蒸发仪装置和所述蒸发仪装置之间的防倒吸装置，其中，所述蒸发仪装置包括加热部、支撑部、旋转部、冷凝部和收集部，所述真空水泵装置包括缸体和风冷散热器组，所述缸体包括泵体、第一转子和第二转子，所述泵体包括进气口和与所述进气口相对设置的出气口；

用于进行水浴加热的加热部设置在所述旋转部的下方，对旋转部内部的待蒸发液体进行加热，所述旋转部斜挂于所述支撑部上，所述支撑部上设置有用于对已蒸发气体进行冷却的所述冷凝部，所述冷凝部与所述收集部相连接以回收冷凝后的液体；

所述蒸发仪装置通过软导管与所述真空水泵装置的所述进气口相连接，所述缸体内部设置有所述泵体，所述泵体的内腔中设置有所述第一转子和所述第二转子，所述内腔中盛有工作液体，所述第一转子和所述第二转子在转动的过程中携带所述工作液体转动以使从所述进气口吸入的气体由所述出气口排出；

所述风冷散热器组设置于所述缸体的外部，并通过软导管与所述泵体相连接，所述工作液体从所述软导管进入所述风冷散热器组进行冷却，并回流至所述泵体内。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述加热部内部设置有用于对液位进行监测的报警器，所述报警器包括液位传感器、控制器、gsm模块和告警灯；

所述液位传感器，与所述控制器相连接，用于获取加热部的水浴盆中液体的液位信息，并将所述液位信息发送至所述控制器；

所述控制器，与所述gsm模块相连接，用于判断所述液位信息是否超过预设阈值，并在超过所述预设阈值的情况下向所述gsm模块发送报警信息，并向所述告警灯发送驱动信息；

所述告警灯，用于根据所述驱动信息闪烁报警灯光；

所述gsm模块，用于根据所述报警信息向预设终端发送报警短信。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述冷凝部包括风冷装置，所述风冷装置设置于支撑部的底部和旋转部的下方，并通过软导管与所述收集部相连接。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述旋转部包括旋转马达、旋转蒸发瓶和蒸发通道，所述旋转蒸发瓶外部设置有用于防止所述旋转蒸发瓶发生爆炸的防爆金属网，所述防爆金属网为边缘设置有挂钩的片式软金属网。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述泵体内还包括监控器，所述监控器包括设置于所述泵体内部的第一温度监测器和设置于所述泵体外部的第二温度监测器。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述风冷散热器组包括多个风冷散热器，且所述多个风冷散热器以并联方式连接，所述软导管包括总导管、分接头和分导管，且所述分导管的数量与所述风冷散热器数量相等。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述第一转子、所述第二转子和所述泵体内壁两两相切，所述第一转子和所述第二转子的旋转方向相反，且所述第一转子为顺时针转动，所述第二转子为逆时针转动。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述缸体外部设置有用于放置所述风冷散热器组的可拆卸式沟槽。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述防倒吸装置包括与所述蒸发仪装置相连接的透明过滤瓶和放置于透明过滤瓶内的防倒吸球，所述透明过滤瓶底部设置有通孔，所述通孔的直径小于所述防倒吸球的直径。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中，所述真空水泵装置还包括设置于所述缸体上表面的告警器，用于在所述泵体温度过高的情况下发出告警信息。

本发明提供了基于古建筑防水修复的旋转蒸发仪系统，包括：蒸发仪装置、用于为蒸发仪装置提供负气压的真空水泵装置和设置于蒸发仪装置和蒸发仪装置之间的防倒吸装置，其中，蒸发仪装置包括加热部、支撑部、旋转部、冷凝部和收集部，真空水泵装置包括缸体和风冷散热器组，缸体包括泵体、第一转子和第二转子，泵体包括进气口和与进气口相对设置的出气口。本发明通过增加风冷散热器和风冷装置，帮助真空水泵更好地散热，延长真空水泵寿命，提高真空抽气效率，同时提高了蒸发仪的冷却功能，减小了蒸发仪不必要的构件，方便古建筑修复材料研制人员的操作试验，提高试验效率。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。

图1为本发明实施例提供的蒸发仪装置示意图；

图2为本发明实施例提供的加热部示意图；

图3为本发明实施例提供的旋转蒸发瓶示意图；

图4为本发明实施例提供的防爆金属网示意图；

图5为本发明实施例提供的真空水泵装置示意图；

图6为本发明实施例提供的泵体示意图；

图7为本发明实施例提供的沟槽示意图；

图8为本发明实施例提供的防倒吸装置示意图；

图9为本发明实施例提供的基于古建筑防水修复的旋转蒸发仪系统示意图。

图标：

1-加热部；2-支撑部；3-旋转部；4-冷凝部；5-收集部；6-液位传感器；7-控制器；8-gsm模块；9-告警灯；10-旋转马达；11-旋转蒸发瓶；12-蒸发通道；13-防爆金属网；14-缸体；15-泵体；16-第一转子；17-第二转子；18-进气口；19-出气口；20-工作液体；21-风冷散热器组；22-操作面板；23-告警器；24-沟槽；25-透明过滤瓶；26-通孔；27-防倒吸球。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，在古建筑修复的材料前期制备过程中，蒸发仪是实验室常用设备，主要用于减压条件下连续蒸馏易挥发性溶剂，应用于化学、化工、生物医药等领域。相比传统的建筑施工领域，古建筑修复领域对修复材料的纯度、质量要求更高，当前现有技术提供的蒸发仪很多情况下难以满足实验室中制备要求，特别冷却功效的不足给技术人员造成了一定的研发障碍。

在古建筑修复的材料前期制备过程中，真空水泵也是实验室常用设备，其主要具备一进一出的抽气(水)嘴、排气嘴(水)各一个，并且在进口处能够持续形成真空或负压；排气嘴处形成正压；工作介质可以为气体，也可为液体，体积小巧的一种仪器。相比传统的建筑施工修复领域，古建筑修复领域对修复材料的纯度、质量要求更高，当前现有技术提供的真空水泵存在一系列的不足，特别是水泵冷却效果欠佳，很多情况下难以满足实验室中的操作要求。

同时，真空水泵如果与旋转蒸发仪连接不当，也容易出现气压不合要求，甚至倒吸现象，对材料的纯度，仪器和机器的寿命具有不良影响。

综上所述，当前现有技术客观缺点在于当前的旋转蒸发仪系统已难以满足研发人员制备古建筑修复材料的需要。基于此，本发明实施例提供的基于古建筑防水修复的旋转蒸发仪系统，通过增加风冷散热器和风冷装置，帮助真空水泵更好地散热，延长真空水泵寿命，提高真空抽气效率，同时提高了蒸发仪的冷却功能，减小了蒸发仪不必要的构件，方便古建筑修复材料研制人员的操作试验，提高试验效率。

为便于理解，首先对本发明实施例提供的蒸发仪装置进行介绍，参照图1，蒸发仪装置包括：加热部1、支撑部2、旋转部3、冷凝部4和收集部5；

用于进行水浴加热的加热部1设置在旋转部3的下方，对旋转部3内部的待蒸发液体进行加热，旋转部3斜挂于支撑部2上，支撑部2上设置有用于对已蒸发气体进行冷却的冷凝部4，冷凝部4与收集部5相连接以回收冷凝后的液体。

具体地，冷凝部4为本发明实施例的核心部件，可大大提升冷却的效率，更适合于古建筑修复行业对修复材料的高质量研发要求。同时，通过省去传统仪器竖直向上的冷凝管，减少了仪器整体的空间体积，方便对仪器进行搬运。由于古建筑修复建筑分散在世界各地，一些高海拔、低温度的高原地区，需研发人员携带仪器前往现场进行材料制备，因此本套旋转蒸发仪装置通过省去了冷凝管增加了仪器携带的方便度。

本套仪器的工作原理为：在加热部中盛放有液体水，茄形或管形的旋转蒸发瓶部分放置于加热部中，旋转蒸发瓶一般盛放有两种混合液体，通过沸点的不同将二者实现物理方法的分离。先分离出来的气体需要经过冷凝，此时气体通过旋转部后，进入冷凝部冷却为液体，最终进入收集部完成了分离。

根据本发明的示例性实施例，如图2所示，加热部1内部设置有用于对液位进行监测的报警器，报警器包括液位传感器6、控制器7、gsm模块8和告警灯9；

液位传感器6，与控制器7相连接，用于获取加热部的水浴盆中液体的液位信息，并将液位信息发送至控制器7；

控制器7，与gsm模块8相连接，用于判断液位信息是否超过预设阈值，并在超过预设阈值的情况下向gsm模块8发送报警信息，并向告警灯9发送驱动信息；

告警灯9，用于根据驱动信息闪烁报警灯光；

gsm模块8，用于根据报警信息向预设终端发送报警短信。

具体地，加热部盛放液体水的部件呈盆状结构，为避免加热器中水位过高或过低，在盆状结构的内部边缘设置有液位传感器，液位传感器获取液位信息后发送至控制器，控制器判断液位信息是否超过预设阈值，如超过则闪烁报警灯光。若研发人员未在试验室中发生干烧状况，gsm模块自动发送短信至预设的手机号码，提醒研发人员尽快归位解除报警。

根据本发明的示例性实施例，冷凝部4包括风冷装置，风冷装置设置于支撑部2的底部和旋转部3的下方，并通过软导管与收集部5相连接。

具体地，风冷装置与支撑部可拆卸连接，可根据需要放置于任何位置。一般地，为了节省试验用地，将其放置于支撑部的底部和旋转部的下方空闲位置，可以使整套试验仪器更加紧凑，便于拆卸搬运。

根据本发明的示例性实施例，旋转部3包括旋转马达10、旋转蒸发瓶11和蒸发通道12，旋转马达10架设于蒸发通道12的上方，旋转蒸发瓶11在加热部1中进行旋转加热。

根据本发明的示例性实施例，旋转蒸发瓶11外部设置有用于防止旋转蒸发瓶发生爆炸的防爆金属网13。

根据本发明的示例性实施例，防爆金属网13为边缘设置有挂钩的片式软金属网。

具体地，如图3所示，为了防止旋转蒸发瓶11在加热过程中发生爆炸，在其外部包裹了防爆金属网13。防爆金属网13是可拆卸的。图4为本发明实施例提供的防爆金属网的示意图，该形状的防爆金属网更适合于管形的旋转蒸发瓶，对于茄形的旋转蒸发瓶，防爆金属网为梨形片状结构，其原理相似故仅示出一种可能的结构。防爆金属网边缘有若干挂钩和挂环，从而将其在旋转蒸发瓶上进行包裹或拆卸。

根据本发明的示例性实施例，支撑部2包括用于架设旋转部的第一夹持部、用于固定冷凝部的第二夹持部和用于悬挂收集部的第三夹持部。

根据本发明的示例性实施例，支撑部2还包括升降装置，升降装置包括沟槽、用于在沟槽内进行上下移动的支架和用于将支架和沟槽相对位置进行固定的卡紧装置。

具体地，根据旋转蒸发瓶的大小和各分部件的相对位置，支撑部可进行上下调整，方便研发人员的试验操作。

接下来，对本发明实施例提供的真空水泵装置进行介绍，参照图5，真空水泵装置包括：缸体14和风冷散热器组21，其中，缸体14包括泵体15、第一转子16和第二转子17，泵体15包括进气口18和出气口19；

缸体14内部设置有泵体15，泵体15的内腔中设置有第一转子16和第二转子17，内腔中盛有工作液体20，第一转子16和第二转子17在转动的过程中携带工作液体20转动以使从进气口18吸入的气体由出气口19排出；

风冷散热器组21设置于缸体14的外部，并通过软导管与泵体15相连接，工作液体20从软导管进入风冷散热器组21进行冷却，并回流至泵体15内。

具体地，本发明实施例的真空水泵装置工作原理如下：由于泵体内转子的不断旋转，被抽气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间内，再经排气口排出。由于吸气后空间是全封闭状态，所以在泵腔内气体没有压缩和膨胀。但当转子顶部转过排气口边缘，空间与排气侧相通时，由于排气侧气体压强较高，则有一部分气体返冲到空间中去，使气体压强突然增高。当转子继续转动时，气体排出泵外。

由于工作液体的温度对于古建筑修复材料的制备起到关键作用，因此需要对工作液体及时降温。然而，现有技术的操作方法均不能有效释放工作液体的温度，对电机的寿命，材料制备的真空环境产生不利影响。通过一组风冷散热器，可有效降低泵中循环水的热量，风冷装置适宜设置在缸体外部，以将电机的热量带出装置外。

根据本发明的示例性实施例，真空水泵装置还包括操作面板22，操作面板22与泵体15的电机相连接，用于获取外部操作指令信息，并根据操作指令信息驱动电机携带第一转子16和第二转子17转动。

具体地，工作人员可操作操作面板22来控制装置的启停。

根据本发明的示例性实施例，参照图6，进气口18和出气口19在泵体15上相对设置。

根据本发明的示例性实施例，泵体15内还包括监控器，监控器包括设置于泵体15内部的第一温度监测器和设置于泵体15外部的第二温度监测器。

根据本发明的示例性实施例，真空水泵装置还包括设置于缸体上表面的告警器23，告警器23与监控器相连接，用于在泵体温度过高的情况下发出告警信息。

具体地，第一温度监测器和第二温度监测器可对泵体内外部温度进行实时检测，在温度过高的情况下通过告警器告警。本发明提供的实施例的监控器还包括控制器和gsm模块，当控制器判断温度超过预设阈值的情况下，驱动告警器告警，并控制gsm模块向工作人员的手机发送告警短信。

根据本发明的示例性实施例，风冷散热器组21包括多个风冷散热器，且多个风冷散热器以并联方式连接，软导管包括总导管、分接头和分导管，且分导管的数量与风冷散热器数量相等。

具体地，每个风冷散热器分别与1个分导管相连接，每个分导管通过分接头汇总为总导管，并通过总导管与泵体相连接。

根据本发明的示例性实施例，第一转子16、第二转子17和泵体15内壁两两相切，且第一转子16和第二转子17的旋转方向相反。第一转子16为顺时针转动，第二转子17为逆时针转动。

根据本发明的示例性实施例，风冷散热器组21通过软导管与进气口18和出气口19相连接。

根据本发明的示例性实施例，如图7所示，缸体1外部设置有用于放置风冷散热器组21的可拆卸式沟槽。

具体地，为保证真空水泵各部件的一体性，在缸体外部设置有沟槽24，可将风冷散热器组21放置于沟槽24内。由于古建筑修复很多情况下需要在修复现场进行材料制备，因此需在实验室和现场反复搬运装置，可拆卸式沟槽可为工作人员在搬运过程中提供便利。

真空泵的好坏取决于其机械结构和工作液体的质量，使用真空泵时必须把它保护好。如果在蒸发仪中蒸馏挥发性较大的有机溶剂时，有机溶剂会被工作液体吸收增加了气压，从而降低了抽空效能。如果是酸性气体，还会腐蚀机械结构，损坏真空泵。为此，本发明实施例提供了设置于蒸发仪和真空水泵之间的防倒吸装置。

如图8所示，防倒吸装置包括与蒸发仪装置相连接的透明过滤瓶25和放置于透明过滤瓶内的防倒吸球27，透明过滤瓶底部设置有通孔26，通孔26的直径小于防倒吸球27的直径。这样的结构保证在发生倒吸时，防倒吸球27先被气压吸至透明过滤瓶底部的通孔处，堵死蒸发仪和真空水泵之间的唯一通路，避免任何可能对水泵有害的气体或液体被倒吸入水泵中。

图9为本发明提供的基于古建筑防水修复的旋转蒸发仪系统，包括：蒸发仪装置、用于为蒸发仪装置提供负气压的真空水泵装置和设置于蒸发仪装置和蒸发仪装置之间的防倒吸装置，其中，蒸发仪装置包括加热部、支撑部、旋转部、冷凝部和收集部，真空水泵装置包括缸体和风冷散热器组，缸体包括泵体、第一转子和第二转子，泵体包括进气口和与进气口相对设置的出气口。本发明通过增加风冷散热器和风冷装置，帮助真空水泵更好地散热，延长真空水泵寿命，提高真空抽气效率，同时提高了蒸发仪的冷却功能，减小了蒸发仪不必要的构件，方便古建筑修复材料研制人员的操作试验，提高试验效率。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。