CN109999937B - 化学实验用加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种化学实验用加热装置，涉及化学实验器械技术领域。它包括瓶体、棉灯芯；瓶口连接有防漏装置；所述的防漏装置包括与瓶口连接的隔离管；隔离管上端插接密封连接有灯芯座；隔离管内部从上至下固定有多个隔板；隔离管侧壁下部的左右两侧分别开有渗水孔；隔离管内上部设置有防燃装置；灯芯座上设置有断火装置；灯芯座上套接配合有灯帽；所述的防燃装置包括反应箱；反应箱内中部固定有承载网；所述的断火装置包括桶状的灯芯帽；灯芯帽下部外围固定连接有配重环；灯芯座上端中部开有工位槽。本发明的有益效果是：提高酒精灯在使用时的安全性，倾倒时不易形成危害。

Description

化学实验用加热装置

技术领域

本发明涉及化学实验器械技术领域。

背景技术

在常规的化学实验中，酒精灯作为加热工具对试管等进行加热，放置在实验台上固定使用。但是传统的酒精灯存在较多的安全隐患，尤其是在倾倒时，容易造成瓶体内酒精的外流，引起火灾；或者倾倒时，灯芯接近水平，火源易引入瓶体内，瓶体内燃烧形成火雨等造成不安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术不足，提供一种化学实验用加热装置。提高酒精灯在使用时的安全性，倾倒时不易形成危害。

本发明采用的技术方案是：提供一种化学实验用加热装置，包括瓶体、棉灯芯；瓶体上端左侧连通有补液管；补液管上端插接密封连接有管口塞；瓶体上端中部为瓶口；瓶口连接有防漏装置；

所述的防漏装置包括与瓶口连接的隔离管；隔离管上部与瓶口螺纹密封连接；瓶体内部底端中部开有凹槽；隔离管底端封口，隔离管底端与凹槽插接配合连接；隔离管上端插接密封连接有灯芯座；灯芯座中部与棉灯芯上端固定连接，棉灯芯上端穿过灯芯座；隔离管内部从上至下固定有多个隔板；隔板中部开有灯芯孔；棉灯芯向下依次穿过灯芯孔，棉灯芯下端延伸至隔离管内部底端；隔离管侧壁下部的左右两侧分别开有渗水孔；瓶体内部和隔离管内部通过渗水孔连通；隔离管内上部设置有防燃装置；灯芯座上设置有断火装置；灯芯座上套接配合有灯帽；

所述的防燃装置包括反应箱；在最上侧的隔板上方，隔离管内壁上固定有反应箱；反应箱内中部固定有承载网；反应箱内下部存储有稀盐酸；反应箱内承载网上存储有碳酸氢纳颗粒；反应箱上端开有多个出气孔；出气孔内插接配合有密封塞；

所述的断火装置包括桶状的灯芯帽；灯芯帽扣接在棉灯芯上端，灯芯帽采用棉纱线制成，灯芯帽内部与棉灯芯表面接触；灯芯帽下部外围固定连接有配重环；灯芯座上端中部开有工位槽；配重环在工位槽内，工位槽直径大于配重环直径。

进一步优化本技术方案，化学实验用加热装置的灯帽左右两侧分别开有操作窗；操作窗内固定连接有弹性按压块；两个弹性按压块分别在灯芯帽的左右两侧。

进一步优化本技术方案，化学实验用加热装置的配重环下端均匀固定有支撑凸起。

进一步优化本技术方案，化学实验用加热装置的瓶体为圆台状，下端直径大于上端直径。

本发明有益效果在于：

1、防漏装置可延缓、减少在瓶体倾倒时酒精液体的外流，提高安全性，隔离管从瓶口处插接安装，且与瓶口螺纹密封连接，隔离管内和瓶体内为两个单独空间，依靠较小的渗水孔连通，且瓶体内为密封空间，则隔离管内的酒精液体则可保持较少的量，且可随时自动通过渗水孔补充，隔离管内酒精液面高于渗水孔后则无法继续补充酒精，隔离管通过棉灯芯可与外部连通，而隔离管内的酒精液体较少，且补充缓慢，同时设置多个隔板，每两个隔板之间形成缓冲存储空间，延缓、减少酒精外流，甚至隔离管内酒精没有足够量向外流。隔板的隔离，棉灯芯与灯芯孔紧密配合，也有利于逐渐减少下部隔板空间的混入空气量，上部酒精蒸汽与下部酒精隔离，且每个空间均较小，不易造成火雨等；

防燃装置可在瓶体倾倒时依靠化学反应产生大量的二氧化碳气体，占据隔离管内部的气体空间，减少空气占比，防止瓶体倾倒时，棉灯芯横置时将火源或热量导入隔离管内而引起燃烧，同时大量气体喷出，可从灯芯座处的棉灯芯溢出，可对棉灯芯起到降火灭火作用，降低向内部燃烧的可能性，通

过控制助燃气体因素防燃防爆；

断火装置可在瓶体倾倒时，依靠倾倒惯性和配重环重力，灯芯帽掉落，脱离与棉灯芯的连接接触，减少火源的传递，去掉火源因素，降低燃烧的可

能性；

2、灯帽用于酒精灯的熄火，通过设置弹性按压块配合灯芯帽使用，弹性按压块可从外侧施力按压灯芯帽和棉灯芯，通过挤压可使棉灯芯内的酒精快速引流到灯芯帽上，弥补放置时酒精挥发可能造成灯芯帽含酒精量不足的情况，便于点火引燃，减少灯芯帽烧焦情况；

3、配重环下端设置支撑凸起，可避免配重环与工位槽底端紧密贴合而形成吸力，保证倾倒时配重环带动灯芯帽脱落。常态下配重环依靠重力保证灯芯帽与棉灯芯紧密连接贴合，保证毛细现象的连续性。

4、瓶体采用上窄下宽的圆台状，底端直径大较为稳定；并且在瓶体倾倒时，可形成倾斜，便于防燃装置中液体与固体的充分接触混合。

附图说明

图1为本发明的平面结构示意图；

图2为本发明的拆分结构示意图；

图3为本发明的防燃装置结构示意图；

图4为本发明的断火装置结构示意图；

图中，1、瓶体；2、棉灯芯；3、补液管；4、管口塞；5、瓶口；6、隔离管；7、凹槽；8、灯芯座；9、隔板；10、灯芯孔；11、渗水孔；12、灯帽；13、反应箱；14、承载网；15、出气孔；16、密封塞；17、灯芯帽；18、配重环；19、操作窗；20、弹性按压块；21、支撑凸起；22、工位槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-4所示，化学实验用加热装置，包括瓶体1、棉灯芯2；瓶体1上端左侧连通有补液管3；补液管3上端插接密封连接有管口塞4；瓶体1上端中部为瓶口5；瓶口5连接有防漏装置；所述的防漏装置包括与瓶口5连接的隔离管6；隔离管6上部与瓶口5螺纹密封连接；瓶体1内部底端中部开有凹槽7；隔离管6底端封口，隔离管6底端与凹槽7插接配合连接；隔离管6上端插接密封连接有灯芯座8；灯芯座8中部与棉灯芯2上端固定连接，棉灯芯2上端穿过灯芯座8；隔离管6内部从上至下固定有多个隔板9；隔板9中部开有灯芯孔10；棉灯芯2向下依次穿过灯芯孔10，棉灯芯2下端延伸至隔离管6内部底端；隔离管6侧壁下部的左右两侧分别开有渗水孔11；瓶体1内部和隔离管6内部通过渗水孔11连通；隔离管6内上部设置有防燃装置；灯芯座8上设置有断火装置；灯芯座8上套接配合有灯帽12；所述的防燃装置包括反应箱13；在最上侧的隔板9上方，隔离管6内壁上固定有反应箱13；反应箱13内中部固定有承载网14；反应箱13内下部存储有稀盐酸；反应箱13内承载网14上存储有碳酸氢纳颗粒；反应箱13上端开有多个出气孔15；出气孔15内插接配合有密封塞16；所述的断火装置包括桶状的灯芯帽17；灯芯帽17扣接在棉灯芯2上端，灯芯帽17采用棉纱线制成，灯芯帽17内部与棉灯芯2表面接触；灯芯帽17下部外围固定连接有配重环18；灯芯座8上端中部开有工位槽22；配重环18在工位槽22内，工位槽22直径大于配重环18直径；灯帽12左右两侧分别开有操作窗19；操作窗19内固定连接有弹性按压块20；两个弹性按压块20分别在灯芯帽17的左右两侧；配重环18下端均匀固定有支撑凸起21；瓶体1为圆台状，下端直径大于上端直径。

本发明在使用时，棉灯芯2穿过灯芯孔10和灯芯座8，与灯芯座8的连接处空气极少，不易形成燃烧，与灯芯孔10紧密配合，形成相对隔离的多个小空间，有利于依次减少空气向下层空间的混入，若出现火源或高热空气进入隔离管6上部的情况，则可燃物较少、助燃气体少，燃烧瞬间即可消失，对下层空间影响较小，不会继续燃烧(即便上层燃烧影响到了隔板9下一层，但是影响会急剧减少，不会持续形成影响)，也不会造成爆燃或剧烈空气膨胀而爆裂，通过棉灯芯2可释放部分压力。瓶体1内底端凹槽7的设置，可使隔离管6更加稳定，同时为隔离管6的下部空间提供深度位置，渗水孔11决定隔离管6内的酒精液面高度，通过凹槽7的下陷，可提供更大空间，渗水孔11可相对瓶体1内低端更接近，使更多的酒精最后能够进入到隔离管6内。瓶体1处于密封状态，当隔离管6内液面高于渗水孔11，瓶体1内酒精则无法继续进入隔离管6内，隔离管6内酒精足够浸泡棉灯芯2下部即可。

隔离管6内保持较少的酒精液体，可延缓、减少瓶体1倾倒时的外流。当瓶体1倾倒时，隔离管6内的酒精较少，隔离管6内部为与外界连通的通道，则直接快速参与外流的酒精就非常少，同时通过隔板9的设置，酒精通过灯芯孔10以及棉灯芯2外流时，会分散到隔板9形成的小空间内，进一步减少能够外流的酒精，棉灯芯2与灯芯孔10紧密配合，改变酒精的流动，也会减缓酒精流动的时间。瓶体1倾倒时，渗水孔11失去液面密封，瓶体1内的酒精可能通过渗水孔11进入隔离管6内，但是通过渗水孔11流通较慢，可极大的延缓酒精外溢的时间，在酒精补入隔离管6的过程中，渗水孔11可能被液面封堵一个或两个；瓶体1倾倒时，瓶体1内酒精液体也可能没有覆盖渗水孔11位置，更无法外流，而隔离管6内底部酒精可能会反流进入瓶体1内。设置两个渗水孔11，有利于在隔离管6自动补充酒精时，形成进气和出液两个通道，渗水孔11直径可以较小，但是流动依然稳定，若设置一个渗水孔11，则在倾倒时，也不易通过单个渗水孔11向隔离管6流入酒精。

当瓶体1倾倒时，防燃装置内发生化学反应产生二氧化碳气体，阻隔空气参与燃烧。反应箱13内下部填充稀盐酸，上部填充碳酸氢纳颗粒，承载网14可承载颗粒，在竖直状态下，防止颗粒掉落与稀盐酸接触反应，稀盐酸存储高度距离承载网14可有适当的间距，对于一般的小震动，稀盐酸液面的波动不会越过承载网14即可，酒精灯的使用本就是平稳使用。瓶体1倾倒，则反应箱13由竖直变为水平或上端向下略倾斜，稀盐酸即可穿过承载网14与碳酸氢纳颗粒混合进行反应，产生大量的二氧化碳气体，通过气压冲开密封塞16，进入到隔离管6内，实现阻燃。密封塞16与出气孔15的插接配合，反应箱13内相对密闭，可减少稀盐酸的挥发，也可在盐酸中加入酸雾抑制剂，以抑制盐酸酸雾的挥发产生，同时在倾倒时，保证稀盐酸与碳酸氢纳颗粒进行足够的混合反应，而不会直接通过出气孔15流出，且密封塞16与出气孔15的之间的摩擦较小即可，出气孔15位于顶端中间位置分布。本实施例以碳酸氢钠和稀盐酸为例：NaHCO3+HCl＝NaCl+CO2↑+H2O。

当瓶体1倾倒时，灯芯帽17脱离与棉灯芯2的接触，断绝火源的近距离接触传导。瓶体1倾倒运动过程以及最后成为水平或倾斜状态时，配重环18受惯性和磕碰震动等，可携带灯芯帽17脱离棉灯芯2，向外侧掉落，且配重环18下落为翻转过程，大概率将灯芯帽17的凸出燃烧火焰部分压在下面，同时瓶体1继续滚动等，与燃烧的灯芯帽17脱离，直接去掉燃烧三要素中的火源，最大程度避免棉灯芯2横置时将火引入隔离管6内。

本发明在加热使用时，点燃灯芯帽17，火焰在灯芯帽17上燃烧。灯芯帽17与棉灯芯2为可断开的接触，可通过杂乱的细毛棉线等互相接触，增加连通数量和密度，保证毛细现象的连续性，为灯芯帽17提供酒精，最后在灯芯帽17形成蒸汽燃烧。灯帽12两侧设置的弹性按压块20，可在取灯帽12时，两个手指按压，向内侧挤压弹性按压块20，则可对灯芯帽17和棉灯芯2进行挤压，快速的将棉灯芯2内的酒精压出，分散到灯芯帽17上，方便于引燃，保证灯芯帽17设置的可行性，减少烧焦情况，延长灯芯帽17的使用寿命。配重环18可为双层结构，通过夹持固定与灯芯帽17固定连接。

反应箱13内的液体可通过注射的形式添加，从出气孔15可添加固体颗粒。反应箱13可设置为环形，占据隔离管6内上部较大空间，减少空白空间的余留，还可根据实际需要和空间大小等，在隔离管6内设置多个防燃装置，在内部的防燃装置则不便于补充反应试剂，可为一次性使用，增大反应量。反应箱13和密封塞16不与稀盐酸或酒精发生反应。

灯芯座8与隔离管6的插接连接可采用过渡配合等，保证连接的密封性和连接力量的稳定，也可采用螺纹密封连接。所需密封连接处可通过常规的密封手段加强密封，密封结构为本领域公开的技术手段。

瓶体1可采用透明玻璃材质或部分透明结构，便于观察内部剩余液体即可。

附图中，部分密封结构处以及接触位置，为了清楚显示各结构的边界，作了分离处理，但是密封结构或者贴合接触等不受图示影响。

Claims (4)

1.一种化学实验用加热装置，包括瓶体(1)、棉灯芯(2)；瓶体(1)上端左侧连通有补液管(3)；补液管(3)上端插接密封连接有管口塞(4)；瓶体(1)上端中部为瓶口(5)；其特征在于：瓶口(5)连接有防漏装置；

所述的防漏装置包括与瓶口(5)连接的隔离管(6)；隔离管(6)上部与瓶口(5)螺纹密封连接；瓶体(1)内部底端中部开有凹槽(7)；隔离管(6)底端封口，隔离管(6)底端与凹槽(7)插接配合连接；隔离管(6)上端插接密封连接有灯芯座(8)；灯芯座(8)中部与棉灯芯(2)上端固定连接，棉灯芯(2)上端穿过灯芯座(8)；隔离管(6)内部从上至下固定有多个隔板(9)；隔板(9)中部开有灯芯孔(10)；棉灯芯(2)向下依次穿过灯芯孔(10)，棉灯芯(2)下端延伸至隔离管(6)内部底端；隔离管(6)侧壁下部的左右两侧分别开有渗水孔(11)；瓶体(1)内部和隔离管(6)内部通过渗水孔(11)连通；隔离管(6)内上部设置有防燃装置；灯芯座(8)上设置有断火装置；灯芯座(8)上套接配合有灯帽(12)；

所述的防燃装置包括反应箱(13)；在最上侧的隔板(9)上方，隔离管(6)内壁上固定有反应箱(13)；反应箱(13)内中部固定有承载网(14)；反应箱(13)内下部存储有稀盐酸；反应箱(13)内承载网(14)上存储有碳酸氢纳颗粒；反应箱(13)上端开有多个出气孔(15)；出气孔(15)内插接配合有密封塞(16)；

所述的断火装置包括桶状的灯芯帽(17)；灯芯帽(17)扣接在棉灯芯(2)上端，灯芯帽(17)采用棉纱线制成，灯芯帽(17)内部与棉灯芯(2)表面接触；灯芯帽(17)下部外围固定连接有配重环(18)；灯芯座(8)上端中部开有工位槽(22)；配重环(18)在工位槽(22)内，工位槽(22)直径大于配重环(18)直径。

2.根据权利要求1所述的化学实验用加热装置，其特征在于：灯帽(12)左右两侧分别开有操作窗(19)；操作窗(19)内固定连接有弹性按压块(20)；两个弹性按压块(20)分别在灯芯帽(17)的左右两侧。

3.根据权利要求1所述的化学实验用加热装置，其特征在于：配重环(18)下端均匀固定有支撑凸起(21)。

4.根据权利要求1所述的化学实验用加热装置，其特征在于：瓶体(1)为圆台状，下端直径大于上端直径。

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