CN109331896A - 一种可调温加热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于生化实验室天然产物提取、控温反应或控温培养技术领域，更具体涉及一种可调温加热装置，包括螺旋管和支架，螺旋管外部包覆有绝缘套，螺旋管固定于支架内，螺旋管两端分别设置有进水口和出水口，螺旋管内部放置有贯穿螺旋管的电加热管，在螺旋管靠近出水口的一端设置有电动阀门，支架的一侧安装有控制温度和时间的控制器，电加热管的直径小于螺旋管的内径，控制器上连接有温度传感器，温度传感器的探头置于螺旋管内，水从进水口处进入螺旋管内，通过电加热管对螺旋管内的水进行加热，将加热容器底部与螺旋管贴合以实现加热的功能。应用试验表明本发明的装置在自吸式回收装置中应用效果很好，具有很好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于生化实验室天然产物提取、控温反应或控温培养技术领域，更具体涉及一种可调温加热装置。
背景技术
目前，实验室对烧瓶中的提取液进行加热以回收溶剂的加热方式基本上都是采用水浴加热或电热套恒温加热。然而，现有技术中采用自吸式回收装置在对物料进行自动循环提取和对提取液进行浓缩、回收时需要具有变温功能的加热装置，即：提取液需要在高温下蒸发为溶剂蒸气，进而在冷凝器中冷却成纯净的液体溶剂，从而对物料中的化学成分进行提取，烧瓶内的提取液蒸发完毕后，烧瓶内的剩余溶剂蒸气需要在降低温度的条件下冷凝降压在烧瓶内形成自吸效应，利用这一自吸效应进行自动化地循环提取。为了适应这一研究工作的需要，本发明提供了一种可自动加热和降温的烧瓶加热装置。该装置除了用于进行自吸式提取回收研究之外，还可以用于变温控制的化学反应研究和变温控制的细胞培养研究等。
发明内容
本发明的目的是在于针对现有实验仪器存在的上述问题，提供一种可调温的烧瓶加热装置，适用于物料化学成分的自吸式自动提取及其提取液的自吸式回收浓缩、变温控制的生化反应和变温控制的细胞培养研究。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种可调温加热装置，包括支架和用于盛装水的螺旋管，螺旋管固定于支架中，螺旋管两端分别设置有进水口和出水口，所述螺旋管内部放置有贯穿螺旋管的电加热管，在所述螺旋管靠近出水口的一端设置有电动阀门，所述支架的一侧设有控制温度和时间的控制器，控制器分别与电加热管和电动阀门相连接，所述控制器上连接有温度传感器，温度传感器的探头置于螺旋管内。
进一步的，所述螺旋管外部包覆有绝缘套。
进一步的，所述电加热管的直径小于螺旋管的内径，更进一步的，电加热管直径为3-5毫米，螺旋管内径为8-15毫米。
进一步的，所述螺旋管所绕成的形状与所需加热容器的加热部位形状相匹配。
进一步的，所述螺旋管靠近进水口的一端安装有安全阀。
进一步的，所述螺旋管的底部放置有电磁搅拌器，使用时在加热容器中放入配套使用的永磁搅拌棒。
进一步的，所述螺旋管的材质为铜或不锈钢，所述电加热管是绝缘电加热管。
需要加热时，将被加热容器底部与螺旋管贴合，先设定控制器关闭电动阀门，水从进水口处加入螺旋管中，装满后停止加水，通过电加热管对螺旋管内的水进行加热，在加热容器内放置永磁搅拌棒，开启电磁搅拌器，当温度传感器感应的水温达到控制器所设定的温度时，停止加热，进入保温阶段。当温度低于设定值时，控制器就打开电加热管的电源对螺旋管内的水进行再次加热，如此保持螺旋管恒温，从而起到对烧瓶恒温加热的作用，当需要降温时，同样可以通过控制器设置需要的温度，设定控制器将电动阀门打开，使热水从出水口流出，同时从进水口处向螺旋管内加入自来水直至达到需要的温度后自动停止进水，同时电动阀门关闭。
基于以上装置和操作，本发明同时提供了上述可调温加热装置在自吸式回收装置中的应用，特别是在藤茶黄酮的乙酸乙酯提取液浓缩回收中的应用。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
1、提供时间和加热温度可控的变温加热功能，目前用于加热的实验仪器不具备该功能；
2、在加热蒸发和浓缩的同时，进行搅拌以促进蒸发，具备了旋转蒸发仪的功能，加快蒸发速度；
3、具备安全节能效果，只需要对螺旋管内的少量水进行加热，避免了传统的水浴锅对大量水加热而浪费能源，同时，对螺旋管内的水加热，基本上没有蒸发，不存在烧干起火的危险，同时安全阀可以缓解极少量蒸气产生的压力，因而可以无人值守，自动运行。
附图说明
图1为本发明的一种可调温烧瓶加热装置的结构示意图(剖面图)；
图2为本发明的一种可调温烧瓶加热装置中的螺旋管的俯视图；
图3为本发明实施例2中可调温的烧瓶加热装置的应用状态示意图(剖面图)；
图中：1-螺旋管；2-安全阀；1-1-螺旋管外管；1-2-电加热管；1-3-螺旋管内传热的水；3-电动阀门；4-烧瓶；5-电磁搅拌器；6-永磁搅拌棒；7-绝缘套；8-控制器；9-温度传感器；10-冷凝器；11-提取柱；12-冷凝器和提取柱接口；13-进水口；14-出水口；15-支架。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细描述：
实施例1：
如图1和图2所示，一种可调温加热装置，包括螺旋管1和支架15，螺旋管1外部包覆有绝缘套7，螺旋管1固定于支架15中，螺旋管1两端分别设置有进水口13和出水口14，螺旋管1内部放置有贯穿螺旋管1的电加热管1-2，在螺旋管1靠近出水口14的一端设置有电动阀门3，支架15的一侧设有同时控制温度和时间的控制器8(本发明所用控制器8为型号WK-SM3的智能温控器)，控制器8分别与电加热管1-2和电动阀门3相连接(本发明所用电动阀门3为DH48S-S时间继电器)，电加热管1-2的直径小于螺旋管1的内径。
本发明所用电加热管1-2直径为3毫米，螺旋管1内径为8毫米。
本实施例中螺旋管1的材质为不锈钢，电加热管1-2是绝缘电加热管。
本实施例中需加热的是圆底烧瓶4，所以螺旋管1绕成半球形，以更好地贴合烧瓶4底部，实现更加均匀的加热。
控制器8上有可实时显示温度和时间的显示屏(图中未标出)，这样可以实时知道加热的情况，便于实验控制。控制器8连接有温度传感器9，温度传感器9的探头置于螺旋管1内，感应螺旋管1内的水温与控制器8所设定的温度比较，当温度传感器9感应的水温达到控制器8所设定的温度时，停止加热。当温度传感器9感应的水温高于控制器8所设定的温度时，可设定控制器8将电动阀门3打开，使热水流出，同时从进水口13处向螺旋管1内加入自来水以达到降温冷却的目的。
为了保障加热过程中的安全，在螺旋管1靠近进水口13的一端设有安全阀2(本发明所用为微型气体压力安全阀HY-VP01)，螺旋管1内的水在加热时产生少量蒸汽而导致水体膨胀，由于膨胀而多余的水和蒸汽会产生压力，当超过螺旋管1的耐压范围时，安全阀2自动打开以释放多余的水或蒸汽。
为了保证烧瓶4内的液体受热更加均匀，在螺旋管1底部放置有电磁搅拌器5，使用时，在烧瓶4内放置永磁搅拌棒6，开启电磁搅拌器5，实现对烧瓶4内的液体进行搅拌，从而保障受热的均匀性。
需要加热时，先关闭电动阀门3，水从进水口13处加入螺旋管1中，装满后停止加水，通过控制器8设置加热时间和温度后，通过电加热管1-2对螺旋管1内的水进行加热，将烧瓶4底部与螺旋管1贴合以实现对烧瓶4进行加热的功能，在烧瓶4内放置永磁搅拌棒6，开启电磁搅拌器5。当温度传感器9感应的水温达到控制器8所设定的温度时，停止加热，进入保温阶段。当温度低于设定值时，控制器8就打开电加热管1-2的电源对螺旋管1内的水进行再次加热，如此保持螺旋管1恒温，从而起到对烧瓶4恒温加热的作用。当需要降温时，同样可以通过控制器8设置需要的温度，设定控制器8将电动阀门3打开，使热水流出，同时从进水口13处向螺旋管1内加入自来水直至达到需要的温度后自动停止进水，同时电动阀门3关闭。
实施例2：一种可调温加热装置在藤茶黄酮的乙酸乙酯提取液浓缩回收中的应用
利用实施例1中的可调温加热装置对藤茶黄酮的乙酸乙酯提取液进行加热和冷却，如图3所示，所使用的是带有冷凝器10、烧瓶4和提取柱11的自吸收式回收装置，将藤茶叶粉末放入提取柱11内，藤茶黄酮的乙酸乙酯提取液和永磁搅拌棒6装入烧瓶4中，将烧瓶4放入实施例1的可调温加热装置中。在控制器8上设置加热温度范围为95摄氏度的恒温，恒温时间为30分钟，冷却时间为5分钟，如此反复循环。
开始工作：先关闭电动阀门3，水从进水口13处加入螺旋管1中，装满后停止加水，螺旋管1开始加热时，电磁搅拌器5启动，永磁搅拌棒6开始快速转动搅拌烧瓶4中的乙酸乙酯，烧瓶4中的乙酸乙酯提取液在恒温加热条件下蒸发，并形成一定的压力，促使乙酸乙酯蒸气进入冷凝器10，变成液态乙酸乙酯，该液态乙酸乙酯进入提取柱11，对提取柱11中的藤茶叶粉末中的黄酮进行萃取，烧瓶4中的乙酸乙酯提取液的溶剂(乙酸乙酯)在30分钟之内基本上全部蒸干，30分钟后，通过控制器8关闭电加热管1-2加热的电源，同时开启电动阀门3排出螺旋管1内的热水，自来水从进水口13进入螺旋管1对其进行冷却，此时烧瓶4内的溶剂乙酸乙酯蒸气被冷却，导致烧瓶4内压力骤然降低并在5分钟内将提取柱11内的提取液吸回烧瓶4，5分钟过后，电动阀门3关闭，控制器8再次对螺旋管1内的加热管1-2供电，再次开始加热……如此反复循环，直至提取柱11内的藤茶叶粉末中的黄酮被提取彻底即可结束，当藤茶黄酮提取结束后，可以继续对烧瓶4中的黄酮提取液进行浓缩，方法是：断开冷凝器10和提取柱11的接头12，从接头12处直接回收乙酸乙酯溶剂。
本发明中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (9)
1.一种可调温加热装置，其特征在于，所述加热装置包括支架和螺旋管，螺旋管固定于支架中，螺旋管两端分别设置有进水口和出水口，所述螺旋管内部放置有贯穿螺旋管的电加热管，在所述螺旋管靠近出水口的一端设置有电动阀门，所述支架的一侧设有控制温度和时间的控制器，控制器分别与电加热管和电动阀门相连接，所述控制器上连接有温度传感器，温度传感器的探头置于螺旋管内。
2.根据权利要求1所述的可调温加热装置，其特征在于，所述电加热管的直径小于螺旋管的内径。
3.根据权利要求2所述的可调温加热装置，其特征在于，所述螺旋管外部包覆有绝缘套。
4.根据权利要求3所述的可调温加热装置，其特征在于，所述螺旋管所绕成的形状与所需加热容器的加热部位形状相匹配。
5.根据权利要求4所述的可调温加热装置，其特征在于，所述螺旋管靠近进水口的一端安装有安全阀。
6.根据权利要求5所述的可调温加热装置，其特征在于，所述螺旋管的底部放置有电磁搅拌器。
7.根据权利要求6所述的可调温加热装置，其特征在于，所述螺旋管的材质为铜或不锈钢。
8.根据权利要求7所述的可调温加热装置，其特征在于，所述电加热管是绝缘电加热管。
9.一种权利要求1-8任一项所述的可调温加热装置在自吸式回收装置中的应用。
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