CN108150689B - 防烫伤烧杯 - Google Patents

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Abstract

本专利涉及实验室用器皿领域，公开了一种防烫伤烧杯，包括烧杯本体和若干防烫单元，防烫单元均布在烧杯本体的外壁上，防烫单元包括导管、气囊和由导热材料制成的储液箱，储液箱和气囊通过导管连接，储液箱内装有碳酸溶液，导管内设有阀门，阀门包括阀体和阀芯，阀芯上连接有驱动阀芯转动的驱动机构，阀体内形成有流道，流道内设有隔断流道的PE透气膜，还包括推动阀芯开启或者关闭流道的弹性体，弹性体与杯体接触，弹性体由形状记忆合金制成，形状记忆合金的相变温度为51℃且相变后发生伸长或收缩。本专利意在提供一种在烧杯温度达到51℃时启动防烫功能的防烫伤烧杯。

Description

防烫伤烧杯
技术领域
本发明涉及实验室用器皿领域。
背景技术
烧杯是化学实验中必不可少的器皿之一。由于人们更加习惯用手直接去拿烧杯，而烧杯在加热状态下，用手直接去拿容易造成烫伤，因此在化学实验中，要制定一系列拿烧杯的规则或者使用一些辅助工具拿烧杯以避免烫伤，确保实验安全。然而，这些规则都直接用手拿方便。
公开号为CN206079978U的中国实用新型专利公开了一种热胀防烫的塑胶水杯，水杯外套由防烫套，防烫套包括第一套和第二套，第一套设置在塑料杯体的外壁上，第二套设置在第一套的外侧，第二套上密布有通孔，第一套的外壁上设置有与通孔对应的柱形气囊，柱形气囊的前端分别延伸至对应的通孔内。柱形气囊吸收来自杯体的热量发生膨胀，然后向通孔外凸出，利用凹凸的手感来提醒水杯内的温度高。但是在炎热的夏天，由于气温过高，此时即便是水杯内未装有高温物质，柱形气囊也会膨胀，另外只有在50℃以上人体才会感觉到烫，当烧杯内的物质处于50℃以下时，也可能促使柱形气囊膨胀。这些都有可能干扰操作者进行防烫操作，影响烧杯的正常使用。
发明内容
本发明意在提供一种防烫伤烧杯，以在烧杯温度达到51℃时启动防烫功能。
本方案中的防烫伤烧杯，包括烧杯本体和若干防烫单元，防烫单元均布在烧杯本体的外壁上，防烫单元包括导管、气囊和由导热材料制成的储液箱，储液箱和气囊通过导管连接，储液箱内装有碳酸溶液，导管内设有阀门，阀门包括阀体和阀芯，阀体内形成有流道，流道内设有隔断流道的PE透气膜，还包括推动阀芯开启或者关闭流道的弹性体，弹性体与杯体接触，弹性体由形状记忆合金制成，形状记忆合金的相变温度为51℃且相变后发生伸长或收缩。
本方案的技术原理及有益效果为：形状记忆合金是能将自身的塑性变形在某一特定温度下自动恢复为原始形状的特种合金，这个自动恢复的过程为称为相变，其中特定温度又称为相变温度。目前常用的镍钛合金，它的相变温度可以根据不同需要控制在5℃-150℃范围内，疲劳寿命达1×107次，阻尼特性比普通的弹簧高10倍，是一种非常优秀的功能材料。而PE透气膜由高分子材料制成，可以使气体分子穿过但阻止水分子穿过。
启动驱动机构，带动阀芯转动，使阀门处于常闭状态。烧杯本体的热量传递到储液箱上，储液箱内的碳酸分解出二氧化碳气体。当烧杯本体的温度低于51℃时，阀门保持关闭状态，当温度达到51℃后，由形状记忆合金制成的弹性体发生相变，弹性体发生收缩或伸长带动阀芯运动，阀芯开启流道，储液箱内的二氧化碳气体通过阀体内的PE透气膜和流道进入到气囊中，气囊充气膨胀，在握持烧杯时即可握在气囊上，从而防止直接接触烧杯本体，防烫功能启动。
进一步，所述储液箱和所述气囊均呈长条状，气囊由弹性材料制成，储液箱和气囊沿烧杯本体的高度方向竖向设置，储液箱内沿长度方向分布有若干个第一隔断，第一隔断将储液箱内部分隔为若干个相互独立的储液腔，储液腔的容积由下至上依次递增，气囊内沿长度方向分布有若干个第二隔断，第二隔断将气囊分隔为若干个相互独立的气室，每个气室的容积相等，每个储液腔通过导管对应地连通一个处于烧杯本体上相同高度的气室。每个储液腔中都可以单独储存碳酸溶液，且储存的碳酸溶液量由下至上依次递增，因此每个储液腔中产生的二氧化碳气体也由上至下依次递增，阀门打开后，气室膨胀后的大小由下至上依次递增，进而使得烧杯本体周向上的防烫单元在烧杯本体外侧形成一个倒锥形的握持部，提升防滑效果。
进一步，所述阀芯为闸阀阀芯，闸阀阀芯转动连接在阀体内，所述驱动机构为齿轮和联动杆，所述联动杆为齿条，同一个所述防烫单元中的所有闸阀阀芯通过联动杆串联连接，联动杆与齿轮啮合，所述弹性体设置在联动杆的一端上，联动杆远离弹性体的一端上设有手柄。弹性体发生相变时，可通过联动杆拉动所有闸阀运动将所有阀门打开，使每个储液腔中的气体同时进入到各个气室中。而拉动手柄时又可同时关闭所有阀门，并使弹性体被拉长或者被收缩，以备弹性体发生相变后伸长或收缩。
进一步，所述储液箱呈倒置的三角形。利于保持每个储液腔与每个气室等高。
进一步，所述烧杯本体上设有具有弹性的压条，压条位于气囊外侧，压条与气囊平行，压条的下端固定在烧杯本体上，压条的上端为自由端。气囊膨胀时使压条倾斜，握持时防滑效果更好。按动压条时，压条同时挤压所有气囊，将气囊内的二氧化碳再挤入到储液腔中重新生成碳酸溶液。
进一步，所述储液箱由纯铜制成，每个所述防烫单元包括两个储液箱，储液箱沿气囊的轴线轴对称分布。纯铜导热效率高，储液箱内的气体从气囊两侧进入气囊中。
附图说明
图1为本发明实施例防烫伤烧杯的结构示意图。
图2为图1中阀体的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
说明书附图中的附图标记包括：烧杯本体1、防烫单元2、储液箱201、储液腔202、导管203、气囊204、气室205、联动杆206、阀体3、流道301、PE透气膜302、闸阀阀芯303、压条4、弹簧5。
防烫伤烧杯的实施例基本如附图1和附图2所示：包括烧杯本体1和四个防烫单元2，防烫单元2均布在烧杯本体1的外壁上，防烫单元2包括导管203、气囊204和两个由纯铜制成的储液箱201，储液箱201沿气囊204的轴线对称分布，储液箱201和气囊204通过导管203连接，储液箱201和气囊204均呈长条状，气囊204由弹性材料制成，储液箱201和气囊204沿烧杯本体1的高度方向竖向设置，液箱呈倒置的三角形，储液箱201内沿长度方向分布有若干个第一隔断，第一隔断将储液箱201内部分隔为若干个相互独立的储液腔202，储液腔202的容积由下至上依次递增，气囊204内沿长度方向分布有若干个第二隔断，第二隔断将气囊204分隔为若干个相互独立的气室205，每个气室205的容积相等，每个储液腔202通过导管203对应地连通一个处于烧杯本体1上相同高度的气室205，储液箱201内装有碳酸溶液；
导管203内设有阀门，阀门包括阀体3和阀芯，阀芯上连接有驱动阀芯转动的齿轮，阀芯为闸阀阀芯303，闸阀阀芯303转动连接在阀体3内，联动杆206为齿条，同一个防烫单元2中的所有闸阀阀芯303通过联动杆206串联连接，弹簧5设置在联动杆206的一端上，手柄设置在联动杆206远离弹簧5的一端上；阀体3内形成有流道301，流道301内设有隔断流道301的PE透气膜302，阀芯上设有推动阀芯开启或者关闭流道301的弹簧5，弹簧5与杯体接触，弹簧5由形状记忆合金制成，形状记忆合金的相变温度为51℃且相变后收缩；
烧杯本体1上设有具有弹性的压条4，压条4位于气囊204外侧，压条4与气囊204平行，压条4的下端固定在烧杯本体1上，压条4的上端为自由端。
拉动手柄，带动阀芯转动，弹簧5被拉伸发生变形，使所有阀门处于常闭状态。烧杯本体1的热量传递到储液箱201上，储液箱201内的碳酸分解出二氧化碳气体。当烧杯本体1的温度低于51℃时，阀门保持关闭状态，当温度高于51℃后，由形状记忆合金制成的弹簧5发生相变，弹簧5发生收缩拉动联动杆206运动，联动杆206拉动所有闸阀运动将所有阀门打开，阀芯开启流道301，储液箱201内的二氧化碳气体通过阀体3内的PE透气膜302和流道301进入到气囊204中，气囊204充气膨胀，防烫单元2在烧杯本体1外侧形成一个倒锥形的握持部，在握持烧杯时即可握在气囊204上的压条4上，从而防止直接接触烧杯本体1，防烫功能启动。温度回落后，按动压条4时，压条4同时挤压所有气囊204，将气囊204内的二氧化碳再挤入到储液腔202中重新生成碳酸溶液。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.防烫伤烧杯，其特征在于：包括烧杯本体和若干防烫单元，防烫单元均布在烧杯本体的外壁上，防烫单元包括导管、气囊和由导热材料制成的储液箱，储液箱和气囊通过导管连接，储液箱内装有碳酸溶液，导管内设有阀门，阀门包括阀体和阀芯，阀芯上连接有驱动阀芯转动的驱动机构，阀体内形成有流道，流道内设有隔断流道的PE透气膜，还包括推动阀芯开启或者关闭流道的弹性体，弹性体与杯体接触，弹性体由形状记忆合金制成，形状记忆合金的相变温度为51℃且相变后发生伸长或收缩。
2.根据权利要求1所述的防烫伤烧杯，其特征在于：所述储液箱和所述气囊均呈长条状，气囊由弹性材料制成，储液箱和气囊沿烧杯本体的高度方向竖向设置，储液箱内沿长度方向分布有若干个第一隔断，第一隔断将储液箱内部分隔为若干个相互独立的储液腔，储液腔的容积由下至上依次递增，气囊内沿长度方向分布有若干个第二隔断，第二隔断将气囊分隔为若干个相互独立的气室，每个气室的容积相等，每个储液腔通过导管对应地连通一个处于烧杯本体上相同高度的气室。
3.根据权利要求2所述的防烫伤烧杯，其特征在于：所述阀芯为闸阀阀芯，闸阀阀芯转动连接在阀体内，所述驱动机构为齿轮和联动杆，所述联动杆为齿条，同一个所述防烫单元中的所有闸阀阀芯通过联动杆串联连接，联动杆与齿轮啮合，所述弹性体设置在联动杆的一端上，联动杆远离弹性体的一端上设有手柄。
4.根据权利要求1所述的防烫伤烧杯，其特征在于：所述储液箱呈倒置的三角形。
5.根据权利要求2所述的防烫伤烧杯，其特征在于：所述烧杯本体上设有具有弹性的压条，压条位于气囊外侧，压条与气囊平行，压条的下端固定在烧杯本体上，压条的上端为自由端。
6.根据权利要求1所述的防烫伤烧杯，其特征在于：所述储液箱由纯铜制成，每个所述防烫单元包括两个储液箱，储液箱沿气囊的轴线轴对称分布。
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