CN110965117B - 一种适用于配合物晶体实验研究的恒温培育装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种适用于配合物晶体实验研究的恒温培育装置，包括培育箱体，所述培育箱体内设有恒温室，所述恒温室的底部两侧通过连接管分别连接有加热室和冷冻室，每根所述连接管上均设有抽液泵，所述恒温室的顶部周侧均匀设有若干培育室，每个所述培育室的侧壁上均设有供恒温液通过的空腔，每个所述空腔的两侧分别设有进液口和出液口，每个所述进液口均通过恒温管与所述恒温室连接，所述恒温室的一侧设有缓冲室，每个所述出液口均通过缓冲室分别与所述加热室、所述冷冻室连接。该装置解决了现有的恒温装置无法做到对每个结晶器进行分别加热，进而无法研究不同恒温条件下配合物晶体生长情况的问题。

Description

一种适用于配合物晶体实验研究的恒温培育装置

技术领域

本发明涉及晶体培育的实验研究设备领域，具体涉及一种适用于配合物晶体实验研究的恒温培育装置。

背景技术

研究晶体特别是单晶体的生长是合成化学实验中的一个重要领域，通常采用的方法是结晶和重结晶。结晶的方法包括降温结晶和蒸发结晶，现在工业化生产的过程中还会采用溶剂置换法结晶，也就是在一定体积的良溶剂溶液中缓慢加入不良溶剂，并用不良溶剂进行置换，当温度适当降低时即可析出结晶。

但是在结晶过程中，可能由于温度随晶体生长量的变化不可控，或者良溶剂用不良溶剂置换后在反应装置内的溶剂比值变化不可控，而使得晶体析出的速度过快，导致所形成的晶体无法满足单晶衍射实验所要求的晶体大小。

另外，影响晶体生长的因素还包括反应液的流速及流动方向、反应液中混入的杂质、反应液的粘度等。因此，为了避免诸多可能影响到配合物晶体生长的因素，就需要对配合物晶体生长的反应条件进行适用性的实验筛查。

在实验过程中，由于外界温度在不同时间段时均存在一定的温差，因此目前对于配合物晶体的研究都会相应的增设恒温装置，但是，现有的恒温装置都是采用水热法对所有的结晶器进行同时加热，而无法做到对每个结晶器进行分别加热，进而无法研究不同恒温条件下配合物晶体生长情况。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种适用于配合物晶体实验研究的恒温培育装置，解决了现有的恒温装置无法做到对每个结晶器进行分别加热，进而无法研究不同恒温条件下配合物晶体生长情况的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下。

一种适用于配合物晶体实验研究的恒温培育装置，包括培育箱体，所述培育箱体内设有恒温室，所述恒温室的底部两侧通过连接管分别连接有加热室和冷冻室，每根所述连接管上均设有抽液泵，所述恒温室的顶部周侧均匀设有若干培育室，每个所述培育室的侧壁上均设有供恒温液通过的空腔，每个所述空腔的两侧分别设有进液口和出液口，每个所述进液口均通过恒温管与所述恒温室连接，所述恒温室的一侧设有缓冲室，每个所述出液口均通过缓冲室分别与所述加热室、所述冷冻室连接。

进一步，所述恒温室包括混合室以及位于所述混合室下侧的螺旋混合管，所述螺旋混合管的底部两侧分别与所述加热室、所述冷冻室连接，所述螺旋混合管的顶部与所述混合室固定连接，所述混合室的侧壁通过恒温管分别与其对应的进液口连接。

进一步，所述恒温室的侧壁上设有温度传感器，所述培育箱体的侧壁上设有用于调节温度的第一控制器，所述第一控制器分别与所述温度传感器、2个所述抽液泵电连接。

更进一步，每个所述连接管靠近所述恒温室的一侧均设有第一控制阀，每个所述恒温管靠近所述进液口的一侧均设有第二控制阀，每个所述第一控制阀及每个所述第二控制阀均与所述第一控制器电连接。

更进一步，所述加热室的底部设有第一导热隔板，所述第一导热隔板的底部设有电加热圈，所述冷冻室的底部设有第二导热隔板，所述第二导热隔板的底部设有电冷冻管，所述第一控制器的一侧设有用于分别调节加热室温度与冷冻室温度的调温器，且与所述调温器电连接，所述调温器分别与所述电加热圈、所述电冷冻管电连接。

进一步，每个所述培育室内均设有结晶器，每个所述结晶器的顶部外壁均通过轴承与其对应的培育室内壁可转动连接，每个所述轴承靠近与其对应的结晶器的内环顶部均设有一圈由若干轮齿组成的第一齿轮，每个所述培育室的顶部一侧均设有电机，每个所述电机的输出轴上均连接有第二齿轮，每个所述第二齿轮均安装于与其对应的第一齿轮上，且与所述第一齿轮齿形啮合。

更进一步，所述培育箱体的侧壁上设有用于调节转速的第二控制器，每个所述电机均与所述第二控制器电连接。

更进一步，每个所述结晶器的顶部外壁上均设有卡接块，每个所述轴承的内环内壁上均设有与其对应的卡接块相适配的卡槽，每个所述卡接块均安装于与其对应的卡槽内，且与所述卡槽可拆卸连接。

更进一步，每个所述结晶器的内壁上均设有刻度，每个所述培育室的底部均设有永磁铁，每个所述培育室与其对应的结晶器共同围合形成用于安装永磁铁的安装腔室，所述安装腔室内设有用于卡接所述永磁铁的弹性卡接件。

更进一步，所述培育箱体的顶部设有箱盖，所述箱盖与所述培育箱体可拆卸连接，所述箱盖的顶部设有透明观察窗口，所述箱盖上设有若干个延伸至与其对应的结晶器的顶部内壁上的加液管，每个所述加液管的顶端均设有加液漏斗。

本发明的有益效果：

与现有技术相比，本发明提供一种适用于配合物晶体实验研究的恒温培育装置，具有以下有益效果：

1、本发明提供的培育装置包括培育室、恒温室、加热室和冷冻室，通过小型抽液泵将加热室与冷冻室内的液体抽入恒温室的螺旋混合管内，在螺旋混合管内实现预混合，并进入到混合室内，通过混合室内的温度传感器用于观察混合室内恒温液的温度，通过第一控制器用于控制抽液泵对加热室内液体与冷冻室内液体的抽吸比例，从而控制混合室内恒温液的温度，通过每个恒温管上的第一控制器用于控制对应培育室侧壁空腔内恒温液的进入，通过第一控制器用于调节进入对应空腔内的液体的温度，从而方便调节不同配合物晶体培育所需的恒温条件，以及调控对应的培育室内配合物晶体的生长情况。

2、本发明所提供的装置还能通过电机来调节对应结晶器的旋转速度，从而观察不同旋转速度下配合物晶体的生长情况。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图。

图2为图1中A部分的结构示意图。

图3为本发明实施例1中培育室的结构示意图。

图4为图3中B部分的结构示意图。

图5为图3中C部分的结构示意图。

图中：1、培育箱体；2、恒温室；201、连接管；202、抽液泵；203、混合室；204、螺旋混合管；205、温度传感器；206、第一控制阀；3、培育室；301、空腔；302、进液口；303、出液口；304、恒温管；305、第二控制阀；4、加热室；401、第一导热隔板；402、电加热圈；5、冷冻室；501、第二导热隔板；502、电冷冻管；6、缓冲室；7、第一控制器；8、调温器；9、结晶器；901、卡接块；10、轴承；101、第一齿轮；102、卡槽；11、电机；111、第二齿轮；12、第二控制器；13、永磁铁；14、安装腔室；141、弹性卡接件；15、箱盖；151、透明观察窗口；152、加液管；153、加液漏斗。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

实施例1

参见图1-3所示，本发明实施例所提供的一种适用于配合物晶体实验研究的恒温培育装置，包括培育箱体1和培育室3，培育箱体1内设有用调节培育室3温度的恒温室2，恒温室2的底部两侧通过连接管201分别连接有加热室4和冷冻室5，加热室与冷冻室内均盛装有导热液体，且分别通过底板的加热装置或者制冷装置对导热液体进行温度的调节。每根连接管201上均设有抽液泵202，通过抽液泵能够将对应的加热室与冷冻室内的液体进行抽取，用于对恒温室内的液体的温度调节。恒温室2的顶部周侧均匀设有若干培育室3，每个培育室3的侧壁上均设有供恒温液通过的空腔301，每个空腔301的两侧分别设有进液口302和出液口303，通过将恒温室内的恒温液体导入空腔内，用于对培育室内的用于培育晶体的液体的温度调节。每个进液口302均通过恒温管304与恒温室2连接，恒温室2的一侧设有缓冲室6，每个出液口303均通过缓冲室6分别与加热室4、冷冻室5连接。

其中，恒温室2包括混合室203以及位于混合室203下侧的螺旋混合管204，螺旋混合管204的底部两侧分别与加热室4、冷冻室5连接，螺旋混合管204的顶部与混合室203固定连接，混合室203的侧壁通过恒温管304分别与其对应的进液口302连接。通过螺旋混合管能够对加热室与冷冻室内抽取的液体进行预混合，使到达混合室内的液体温度达到稳定的温度，避免温度的变化对晶体培育的影响。

恒温室2的侧壁上设有温度传感器205，培育箱体1的侧壁上设有用于调节温度的第一控制器7，第一控制器7分别与温度传感器205、2个抽液泵202电连接。根据所需培育的配合物晶体的特性，设定培育所需的温度范围，然后可通过第一控制器来调控2个抽液泵的抽液速度，根据温度传感器反馈的温度与设定的温度范围比较，进而对2个抽液泵的抽液速度进行调整，使温度传感器反馈的温度达到设定的温度范围。

本发明实施例中，该培育装置主要包括培育室、恒温室、加热室和冷冻室，通过小型抽液泵将加热室与冷冻室内的液体分别抽入恒温室的螺旋混合管内，在螺旋混合管内实现混合，用以调和液体的温度，调和后的液体进入到混合室内，通过混合室内的温度传感器用于检测混合室内液体的温度。通过第一控制器用于控制抽液泵对加热室内液体与冷冻室内液体的抽吸比例，从而控制混合室内恒温液的温度，通过每个恒温管上的第一控制器用于控制对应培育室侧壁空腔内恒温液的进入，通过第一控制器用于调节进入对应空腔内的液体的温度，从而方便调节不同配合物晶体培育所需的恒温条件，以及调控对应的培育室内配合物晶体的生长情况。

每个连接管201靠近恒温室2的一侧均设有第一控制阀206，每个恒温管304靠近进液口302的一侧均设有第二控制阀305，每个第一控制阀206及每个第二控制阀305均与第一控制器7电连接。其中，第一控制阀与第二控制阀分别用于调节对应连接管以及对应的恒温管开启与闭合，且通过第二控制阀可以对所需的培育室进行温度调控。

加热室4的底部设有第一导热隔板401，方便热量的传递。第一导热隔板401的底部设有电加热圈402，能够对加热室内的导热液体进行加热。冷冻室5的底部设有第二导热隔板501，方便热量的传递。第二导热隔板501的底部设有电冷冻管502，能够对电冷冻室内的液体进行降温处理。第一控制器7的一侧设有用于分别调节加热室4温度与冷冻室5温度的调温器8，且与调温器8电连接，调温器8分别与电加热圈402、电冷冻管502电连接。通过调温器来分别调节电加热圈与电冷冻管的加热与制冷性能，用于分别调节加热室内的液体温度以及冷冻室内的液体温度，并将温度数据反馈给第一控制器。

为了方便观察每个结晶器内的配合物晶体的生长情况，培育箱体1的顶部设有箱盖15，箱盖15与培育箱体1可拆卸连接，其中，箱盖的内壁上设有插接件，而培育箱体的内壁上设有与该插接件相适配的插接槽，插接件插接与插接槽内，方便箱盖的拆卸与安装，提高使用的便捷性。箱盖15的顶部设有透明观察窗口151，方便观察对应结晶器内的配合物晶体的生长情况。箱盖15上设有若干个延伸至与其对应的结晶器9的顶部内壁上的加液管152，每个加液管152的顶端均连接有加液漏斗153，方便对晶体器内用于培养晶体的液体的补充添加。

实施例2

参见图3-5所示，与上述实施例的不同之处在于，为了方便研究不同旋转速度对配合物晶体生长的影响，每个培育室3内均设有与培育室3的侧壁可转动连接的结晶器9，每个结晶器9的顶部外壁均通过轴承10与其对应的培育室3内壁可转动连接，每个轴承10靠近与其对应的结晶器9的内环顶部均设有一圈由若干轮齿组成的第一齿轮101，每个培育室3的顶部一侧均设有电机11，每个电机11的输出轴上均连接有第二齿轮111，每个第二齿轮111均安装于与其对应的第一齿轮101上，且与第一齿轮101齿形啮合。电机上的输出轴与第二齿轮固定连接，由于第一齿轮与第二齿轮的齿形啮合，使第二齿轮的转动能够带动第一齿轮的转动，进而带动轴承的内环转动，而轴承的外环则与培育室的侧壁固定，从而能够带动对应的结晶器进行转动，方便用于研究不同旋转速度对配合物晶体生长情况，便于对配合物晶体生长条件的筛察。

培育箱体1的侧壁上设有用于调节转速的第二控制器12，每个电机11均与第二控制器12电连接。

本发明实施例所提供的装置能够通过电机来调节对应结晶器的旋转，并通过第二控制器对结晶器的旋转速度进行调控，从而观察不同旋转速度下配合物晶体的生长情况。

为了提高结晶器在转动的过程中的稳定性，每个结晶器9的顶部外壁上均设有卡接块901，每个轴承10的内环内壁上均设有与其对应的卡接块901相适配的卡槽102，每个卡接块901均安装于与其对应的卡槽102内，且与其对应的卡槽102可拆卸连接。通过将卡接块卡接安装于对应的卡槽内，并通过螺栓固定，使结晶器能够稳定的安装在轴承的内环内壁上，从而提高该结晶器在转动过程中的稳定性。

实施例3

参见图3和图5所示，与上述实施例的不同之处在于，每个结晶器9的内壁上均设有刻度，方便定量添加配合物晶体培育所需的液体。为了方便研究磁铁的磁性对配合物晶体生长的影响，每个培育室3的底部均设有永磁铁13，每个培育室3与其对应的结晶器9共同围合形成用于安装永磁铁13的安装腔室14，安装腔室14内设有用于卡接永磁铁13的弹性卡接件141，使永磁铁能够稳定的卡接安装在安装腔室的底部。

本实施例中，在每个培育室的底部均安装有永磁铁，能够用于研究磁铁的磁性对配合物晶体生长的影响。此时，弹性卡接件141包括用于安装永磁铁的固定底板，固定底板固定安装在安装腔室的底部，固定底板的周侧围绕永磁铁安装有若干个固定块，每个固定块靠近永磁铁的一侧均连接有压紧弹簧，每个压紧弹簧靠近永磁铁的一端上均连接有压紧块，通过若干压紧块能够对永磁铁进行压紧固定。每个压紧块的顶部均设有限位凸块，永磁铁靠近对应限位凸块的一侧均设有限位卡块，每个限位卡块均与其对应的限位凸块卡接，用于提高永磁铁的安装稳定性。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种适用于配合物晶体实验研究的恒温培育装置，包括培育箱体(1)，其特征在于，所述培育箱体(1)内设有恒温室(2)，所述恒温室(2)的底部两侧通过连接管(201)分别连接有加热室(4)和冷冻室(5)，每根所述连接管(201)上均设有抽液泵(202)，所述恒温室(2)的顶部周侧均匀设有若干培育室(3)，每个所述培育室(3)的侧壁上均设有供恒温液通过的空腔(301)，每个所述空腔(301)的两侧分别设有进液口(302)和出液口(303)，每个所述进液口(302)均通过恒温管(304)与所述恒温室(2)连接，所述恒温室(2)的一侧设有缓冲室(6)，每个所述出液口(303)均通过缓冲室(6)分别与所述加热室(4)、所述冷冻室(5)连接；

所述恒温室(2)包括混合室(203)以及位于所述混合室(203)下侧的螺旋混合管(204)，所述螺旋混合管(204)的底部两侧分别与所述加热室(4)、所述冷冻室(5)连接，所述螺旋混合管(204)的顶部与所述混合室(203)固定连接，所述混合室(203)的侧壁通过恒温管(304)分别与其对应的进液口(302)连接；

每个所述培育室(3)内均设有结晶器(9)，每个所述结晶器(9)的顶部外壁均通过轴承(10)与其对应的培育室(3)内壁可转动连接，每个所述轴承(10)靠近与其对应的结晶器(9)的内环顶部均设有一圈由若干轮齿组成的第一齿轮(101)，每个所述培育室(3)的顶部一侧均设有电机(11)，每个所述电机(11)的输出轴上均连接有第二齿轮(111)，每个所述第二齿轮(111)均安装于与其对应的第一齿轮(101)上，且与所述第一齿轮(101)齿形啮合。

2.根据权利要求1所述的适用于配合物晶体实验研究的恒温培育装置，其特征在于，所述恒温室(2)的侧壁上设有温度传感器(205)，所述培育箱体(1)的侧壁上设有用于调节温度的第一控制器(7)，所述第一控制器(7)分别与所述温度传感器(205)、2个所述抽液泵(202)电连接。

3.根据权利要求2所述的适用于配合物晶体实验研究的恒温培育装置，其特征在于，每个所述连接管(201)靠近所述恒温室(2)的一侧均设有第一控制阀(206)，每个所述恒温管(304)靠近所述进液口(302)的一侧均设有第二控制阀(305)，每个所述第一控制阀(206)及每个所述第二控制阀(305)均与所述第一控制器(7)电连接。

4.根据权利要求2所述的适用于配合物晶体实验研究的恒温培育装置，其特征在于，所述加热室(4)的底部设有第一导热隔板(401)，所述第一导热隔板(401)的底部设有电加热圈(402)，所述冷冻室(5)的底部设有第二导热隔板(501)，所述第二导热隔板(501)的底部设有电冷冻管(502)，所述第一控制器(7)的一侧设有用于分别调节加热室(4)温度与冷冻室(5)温度的调温器(8)，且与所述调温器(8)电连接，所述调温器(8)分别与所述电加热圈(402)、所述电冷冻管(502)电连接。

5.根据权利要求1所述的适用于配合物晶体实验研究的恒温培育装置，其特征在于，所述培育箱体(1)的侧壁上设有用于调节转速的第二控制器(12)，每个所述电机(11)均与所述第二控制器(12)电连接。

6.根据权利要求1所述的适用于配合物晶体实验研究的恒温培育装置，其特征在于，每个所述结晶器(9)的顶部外壁上均设有卡接块(901)，每个所述轴承(10)的内环内壁上均设有与其对应的卡接块(901)相适配的卡槽(102)，每个所述卡接块(901)均安装于与其对应的卡槽(102)内，且与所述卡槽(102)可拆卸连接。

7.根据权利要求1所述的适用于配合物晶体实验研究的恒温培育装置，其特征在于，每个所述结晶器(9)的内壁上均设有刻度，每个所述培育室(3)的底部均设有永磁铁(13)，每个所述培育室(3)与其对应的结晶器(9)共同围合形成用于安装永磁铁(13)的安装腔室(14)，所述安装腔室(14)内设有用于卡接所述永磁铁(13)的弹性卡接件(141)。

8.根据权利要求1所述的适用于配合物晶体实验研究的恒温培育装置，其特征在于，所述培育箱体(1)的顶部设有箱盖(15)，所述箱盖(15)与所述培育箱体(1)可拆卸连接，所述箱盖(15)的顶部设有透明观察窗口(151)，所述箱盖(15)上设有若干个延伸至与其对应的结晶器(9)的顶部内壁上的加液管(152)，每个所述加液管(152)的顶端均连接有加液漏斗(153)。

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