CN103072146B - 用于玻璃化学抛光的有机玻璃密封操作箱 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种用于玻璃化学抛光的有机玻璃密封操作箱。该密封操作箱是由前竖直板、右竖直侧板、左竖直侧板、后竖直板、底板、顶板组成一个箱体，其特征是：在前竖直板的左上角和右上角分别设手套接口，中下位置设有一个操作箱门，并配有一个带外螺纹和密封圈的操作箱门盖；左、右竖直侧板的箱内、外均有水槽，每个水槽均有溶液注入孔和排放孔，以及进气口和排气口；通过对箱内、外的水槽注入碱溶液，实现对有毒气体密封隔离，且整体设计合理，造价成本低，具有很好的透明性、耐腐蚀的特点，有效的保证实验人员的人身安全及实现对有毒气体的净化，以避免对周围环境的污染。

Description

用于玻璃化学抛光的有机玻璃密封操作箱

技术领域

本发明是一种适用于玻璃化学抛光的有机玻璃密封操作箱，属于化学实验操作箱领域。

背景技术

化学抛光是玻璃抛光的一种常用的方法。在玻璃的化学抛光的过程中，如配置抛光溶液、玻璃抛光、抛光溶液处理等过程中会产生易挥发性的有毒气体，以及强烈的腐蚀性、氧化性的强酸溶液，其中有毒气体主要是氟化氢，而强酸溶液主要是浓硫酸。氢氟酸为无色透明发烟液体，为氟化氢气体的水溶液，在敞口容器中易于挥发，有强烈的腐蚀性和毒性，能强烈地腐蚀金属、玻璃和含硅的物体，如果摄入1.5g氢氟酸可导致立即死亡。而浓硫酸具有强烈的腐蚀性和氧化性。因此实验人员在整个化学抛光中的抛光溶液配制、玻璃抛光、抛光溶液处理等过程都需要十分小心。实验过程中将会产生有毒气体氟化氢和混合蒸汽，对实验人员的安全造成巨大的危害。在传统操作过程中，为了确保实验人员的安全，必须带上胶手套和胸前罩上橡皮围裙，戴上口罩，动作亦应力求轻慢，防止酸液或者蒸汽飞溅到身体上。目前市场上有许多类型的密封操作箱，如专利号为200810202356.8的纳米流体制备用真空环境操作箱使用了钢材制作和钢化玻璃等制作，这两种材料均会被氢氟酸腐蚀；如专利号为02219258.1的真空手套箱是使用不锈钢材料制作的，不具有对气体的净化处理，同时会被氢氟酸腐蚀不锈钢；如专利号为200610039509.2的便携式缺氧操作箱缺少对气体的净化系统；如专利号为200810095796.8的水氧分级分离净化真空手套箱所使用的材料以不锈钢居多，虽然具有净化系统，但是净化的对象是水和氧气；这些密封操作箱都不适用于玻璃化学抛光的实验操作。

因此，本发明设计了一种用于玻璃化学抛光的有机玻璃密封操作箱，保证实验人员及周围环境的安全性。本发明可以隔离整个的玻璃化学抛光的实验操作，并对有毒气体进行净化处理再排放，确保无污染，保证整个玻璃化学抛光的有效进行。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明的目的在于玻璃化学抛光中的产生的氟化氢气体的隔离与净化排放处理，保证在进行玻璃化学抛光过程中的人员的安全以及降低实验对周围环境引起的污染等问题，提出了一种结构简单、易于制作、成本低且具有高安全可靠性的玻璃化学抛光用有机玻璃密封操作箱。

（二）技术方案

为了达到上述目的，本发明提出一种用于玻璃化学抛光的有机玻璃密封操作箱，由前竖直板、后竖直板、左竖直侧板、右竖直侧板、底板、顶板组成一个箱体，前竖直板的左上角和右上角分别设有左手套接口和右手套接口，中下位置设有一个操作箱门，该操作箱门配有一个带外螺纹和密封圈的操作箱门盖，所述的左手套接口和右手套接口均包括手套箍、手套和手套圈。右竖直侧板的外侧有箱外进气水槽、进气水槽碱溶液排放孔和右把手，所述箱外进气水槽上端为进气口/碱溶液注入口；右竖直侧板的内侧有箱内进气水槽，箱内进气水槽的上面设有挡板，并在靠近后竖直板端留有箱内进气口；箱内进气水槽和箱外进气水槽是通过位于右竖直侧板底端靠中间位置的进气水槽底部方形口进行连通；左竖直侧板的外侧有箱外抽气水槽和左把手，箱外抽气水槽的左侧有抽气水槽碱溶液注入孔和抽气水槽碱溶液排放孔，后侧面靠上端有方向朝后的外部抽气口，箱外抽气水槽内部在外部抽气口的高度和碱溶液注入孔的高度之间设有隔板，并在靠前方位置留有通气口，隔板上部为过渡空间；左竖直侧板的内侧有箱内抽气水槽，箱内抽气水槽的上方有箱内出气口；箱外抽气水槽和箱内抽气水槽是通过位于左竖直侧板底端，靠近后竖直板的抽气水槽底部方形口进行连通。将所述的箱外进气水槽、箱内进气水槽、箱外抽气水槽和箱内抽气水槽注入碱溶液，实现对有毒气体氟化氢的隔离和净化处理。

上述方案中，所述的密封操作箱是由有机玻璃制作而成的，前竖直板、后竖直板、左竖直侧板、右竖直侧板、底板、顶板均使用了厚度为10mm的有机玻璃板，并通过氯仿粘接而成。

上述方案中，所述的进气水槽碱溶液排放孔、抽气水槽碱溶液注入孔和抽气水槽碱溶液排放孔为向外突出的20mm的带G1/4规格的内螺纹，外径为30mm的中空圆管，以方便接机械阀门。

上述方案中，所述的外部抽气口为外径35mm，内径为20mm。

上述方案中，所述的箱内进气水槽比箱外进气水槽容积大，分别为200mm×175mm×50mm、200mm×30mm×20mm；进气水槽底部方形口的高度为10mm；所述的箱外抽气水槽溶液容积比箱内抽气水槽的大，分别为200mm×175mm×40mm、200mm×30mm×20mm；抽气水槽底部方形口的高度为10mm。

上述方案中，所述的左手套接口和右手套接口的内径为110mm，以保证使用该操作箱时操作舒适。

上述方案中，所述的操作箱门通过氯仿粘接了嵌有内螺纹的加固垫，其厚度为15mm，其内径为160mm。所配的操作箱门盖的螺杆长度为15mm，操作箱门盖与操作箱门使用了螺纹相连接。

（三）有益效果

本发明不仅设计合理，结构紧凑，且造价成本低。该种用于玻璃化学抛光的有机玻璃密封操作箱是由有机玻璃材料制作的，具有很好的透明性、耐腐蚀等特点，能在不同环境下都能很好观察到该操作箱的内部的情况，能保证实验人员在进行玻璃化学抛光过程中具有很好的操作视野，保证人身安全及实现对有毒气体的净化，以避免对周围环境的污染。

附图说明

本发明共有3幅附图。其中：

附图1和图2是本发明的具体实施的立体结构图；

附图3是图1的底视图。

图中：1、前竖直板，2、右竖直侧板，3、左竖直侧板，4、后竖直板，5、底板，6、顶板，11、左手套接口，12、右手套接口，13、操作箱门，14、操作箱门盖，15、外螺纹，16、密封圈，17、加固垫，111、手套箍，112、手套，113、手套圈，21、进气口/碱溶液注入孔，22、箱外进气水槽，23、进气水槽底部方形口，24、箱内进气水槽，25、箱内进气口，26、挡板，27、进气水槽碱溶液排放孔，28、右把手，31、箱内出气口，32、箱内抽气水槽，33、抽气水槽底部方形口，34、箱外抽气水槽， 35、抽气水槽碱溶液注入孔，36、抽气水槽碱溶液排放孔，37、外部抽气口，38、左把手，341、隔板，342、通气口，343、过渡空间。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图对本发明的具体结构、原理以及操作进一步的详细说明。

本发明提出了一种用于玻璃化学抛光的有机玻璃密封操作箱，结构如图1、2、3所示。如图1所示，该种密封操作箱包含了前竖直板1、右竖直侧板2、左竖直侧板3、后竖直板4、底板5、顶板6。

如图1中的顶板6为主要观察视窗。

如图1中，前竖直板1包含了左手套接口11、右手套接口12、操作箱门13和操作箱门盖14。左手套接口11和右手套接口12同时由图3中的手套112、手套箍111、手套圈113构成，手套箍111将手套112的边缘翻转固定到手套圈113的凹槽里，经过手套箍111进行锁紧密封，而手套圈113通过氯仿粘接到前竖直板1。操作箱门13上粘接了图2中的带嵌有内螺纹的加固垫17，以增加操作箱门13的密封性和强度。操作箱门13配有如图3中所示带外螺纹15和密封圈16的操作箱门盖14，增加操作箱门13的密封性。操作箱门盖14的外螺纹与加固垫17上的内螺纹共同配合锁紧操作箱门13。

如图1所示，右竖直侧板2的外侧有进气口/碱溶液注入孔21、箱外进气水槽22、进气水槽碱溶液排放孔27和右把手28；右竖直侧板2的内侧有箱内进气水槽24。箱外进气水槽22的上端面进气口/碱溶液注入孔21。箱外进气水槽22与箱内进气水槽24的高度相等，但容积分别为200mm×30mm×20mm 、200mm×175mm×50mm，是通过进气水槽底部方形口23相连通。当外部空气与操作箱内的气压压差大于箱外进气水槽22碱溶液都流进箱内进气水槽24时的箱内进气水槽24碱溶液高度压差时，则气体从外部通过进气口/碱溶液注入孔21、箱内进气水槽24、进气水槽底部方形口23、箱内进气水槽24和箱内进气口25流进箱内，同时气体经过了水槽碱溶液的过滤；反则当外部空气与操作箱内的气压压差小于箱外进气水槽22碱溶液都流进箱内进气水槽24后的箱内进气水槽24碱溶液高度压差时，箱内进气水槽实现对内部气体的隔离和净化处理。挡板26为了防止进气速度过快，激起碱溶液飞溅而影响到箱内的实验。进气水槽碱溶液排放孔27则用来排放进气水槽里碱溶液。

 如图1和图2所示，左竖直侧板3的内侧有箱内抽气水槽32；左竖直侧板3的外侧有箱外抽气水槽34和左把手38；箱外抽气水槽34包含抽气水槽碱溶液注入孔35、抽气水槽碱溶液排放孔36、外部抽气口37，箱外抽气水槽34中使用了隔板341，隔板341的前端留有通气口342，划分分出过渡空间343，防止抽气速度过快时的内部碱溶液飞溅到外部抽气口37。箱内抽气水槽32的上端面为箱内出气口31。箱外抽气水槽34和箱内抽气水槽32的高度相等，容积分别为200mm×175mm×40mm、200mm×30mm×20mm，是通过抽气水槽底部方形口33相连通。当箱内的气压与过渡空间压差大于箱内抽气水槽32的碱溶液都流进箱外抽气水槽34时箱外抽气水槽34的溶液高度压差时，则操作箱内气体从箱内出气口31、箱内抽气水槽32、抽气水槽底部方形口33、箱外抽气水槽34、抽气水槽碱溶液注入孔35、抽气水槽碱溶液排放孔36、外部抽气口37流到箱外，同时气体经过了水槽碱溶液的过滤，实现净化处理；反之，当箱内的气压与过渡空间压差小于箱内抽气水槽32的碱溶液都流进箱外抽气水槽34时箱外抽气水槽34的溶液高度压差时，箱内抽气水槽实现对内部气体的隔离和净化处理。抽气水槽碱溶液注入孔35和抽气水槽碱溶液排放孔36分别实现碱溶液的注入和排放。

该用于玻璃化学抛光的有机玻璃密封操作箱的具体使用步骤：将外部抽气口接上抽气设备，进气水槽碱溶液排放孔，抽气水槽碱溶液排放孔和抽气水槽碱溶液注入孔都接上机械阀门，然后对箱外进气水槽、箱内进气水槽、箱内抽气水槽和箱外抽气水槽注入碱溶液，需要比进气水槽底部方形口和抽气水槽底部方形口高度高10mm，水槽内部溶液不宜超过50mm，这个可适当随抽气设备的抽气强度可适当调整。然后将实验物品通过操作箱门放进操作箱内，然后拧紧密封操作箱门盖进行密封，通过顶板观察，便可开始实验操作，在实验过程中抽气设备禁止打开，而在实验完成以后便可开启抽气设备进行换气与净化处理，根据抽气的设备的抽气速度，等待适量的时间，可开启操作箱门取出经过抛光后的玻璃。

Claims (5)

1.一种用于玻璃化学抛光的有机玻璃密封操作箱，由前竖直板(1)、右竖直侧板(2)、左竖直侧板(3)、后竖直板(4)、底板(5)、顶板(6)组成一个箱体，其特征是：前竖直板(1)的左上角和右上角分别设有左手套接口(11)和右手套接口(12)，中下位置设有一个操作箱门(13)，该操作箱门(13)配有一个带外螺纹(15)和密封圈(16)的操作箱门盖(14)；所述的左手套接口(11)和右手套接口(12)均包括手套箍(111)、手套(112)和手套圈(113)；右竖直侧板(2)的外侧有箱外进气水槽(22)、进气水槽碱溶液排放孔(27)和右把手(28)，所述箱外进气水槽(22)上端为进气口/碱溶液注入口(21)；右竖直侧板(2)的内侧有箱内进气水槽(24)，箱内进气水槽(24)的上面设有挡板(26)，并在靠近后竖直板端留有箱内进气口(25)；箱内进气水槽(24)和箱外进气水槽(22)是通过位于右竖直侧板(2)底端靠中间位置的进气水槽底部方形口(23)进行连通；左竖直侧板(3)的外侧有箱外抽气水槽(34)和左把手(38)，箱外抽气水槽(34)的左侧有抽气水槽碱溶液注入孔(35)和抽气水槽碱溶液排放孔(36)，后侧面靠上端有方向朝后的外部抽气口(37)，箱外抽气水槽(34)内部在外部抽气口(37)的高度和抽气水槽碱溶液注入孔(35)的高度之间设有隔板(341)，并在靠前方位置留有通气口(342)，隔板(341)上部为过渡空间(343)；左竖直侧板(3)的内侧有箱内抽气水槽(32)，箱内抽气水槽(32)的上方有箱内出气口(31)；箱外抽气水槽(34)和箱内抽气水槽(32)是通过位于左竖直侧板(3)底端，靠近后竖直板(4)的抽气水槽底部方形口(33)进行连通；将所述的箱外进气水槽(22)、箱内进气水槽(24)、箱外抽气水槽(34)和箱内抽气水槽(32)注入碱溶液，实现对有毒气体氟化氢的隔离和净化处理。

2.如权利要求1所述的一种用于玻璃化学抛光的有机玻璃密封操作箱，其特征在于：密封操作箱是由有机玻璃通过氯仿粘接而成，且前竖直板(1)、右竖直侧板(2)、左竖直侧板(3)、后竖直板(4)、底板(5)、顶板(6)均使用了厚度为10mm的有机玻璃板。

3.如权利要求1所述的一种用于玻璃化学抛光的有机玻璃密封操作箱，其特征在于：箱内进气水槽(24)比箱外进气水槽(22)容积大，分别为200mm×175mm×50mm、200mm×30mm×20mm；进气水槽底部方形口(23)的高度为10mm；箱外抽气水槽(34)溶液容积比箱内抽气水槽(32)的大，分别为200mm×175mm×40mm、200mm×30mm×20mm；抽气水槽底部方形口(33)的高度为10mm。

4.如权利要求1所述的一种用于玻璃化学抛光的有机玻璃密封操作箱，其特征在于：所述的左手套接口(11)和右手套接口(12)的内径均为110mm，以保证使用该操作箱时操作舒适。

5.如权利要求1所述的一种用于玻璃化学抛光的有机玻璃密封操作箱，其特征在于：所述的操作箱门(13)通过氯仿粘接了嵌有内螺纹的加固垫(17)，其厚度为15mm，其内径为160mm，所配的操作箱门盖(14)的螺杆长度为15mm，操作箱门盖(14)与操作箱门(13)使用了螺纹相连接。