CN111229759A - 一种实验容器清洗装置 - Google Patents

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徐艳
葛磊
郭振
曹婷婷
王健
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Abstract

本发明涉及一种化学实验器材清洗装置，具体涉及一种实验容器清洗装置，以解决现有技术中存在的使用传统清洁毛刷清洗大批量实验容器时效率较低，费时费力，且无法同时适用于试管和锥形瓶两种实验容器，以对其内壁进行彻底清洗的问题。该实验容器清洗装置包括箱体，箱体内设置有可升降的容器承载台、清洗机构，容器承载台用于承载并固定多个倒置的容器，清洗机构位于容器承载台下方，包括刷头安装座、电机、多个刷头单元，刷头安装座和电机均固定安装在箱体内，多个刷头单元可旋转安装在刷头安装座上，并与容器承载台上的容器一一对应，电机用于驱动刷头单元旋转。

Description

一种实验容器清洗装置
技术领域
本发明涉及一种化学实验器材清洗装置，具体涉及一种实验容器清洗装置。
背景技术
试管和锥形瓶都是化学实验室常见的实验容器，试管呈细长的圆柱状，锥形瓶口小肚大，纵剖面呈三角形，二者均由硬质玻璃制成，可广泛应用于化学物质的滴定、反应、加热等实验中，结构相对稳定。在实际应用中，由于试管特殊的细长结构和锥形瓶特殊的锥形结构，传统的清洁毛刷无法同时适用于这两种容器，以对其内壁进行彻底清洗；且清洗时，操作人员需手动旋转清洁毛刷反复进行刷洗，费时费力，为确保清洗干净，还需要向容器中冲入大量清水，易造成水资源浪费。当实验过程中大批量使用实验容器时，采用传统的清洁毛刷进行人工清洗效率非常低下，且存在安全隐患。此外，试管或锥形瓶清洗干净后，其内部会残留一定水分，需要烘干以后才能再次使用。传统烘干方式是将清洗后的试管或锥形瓶转入大型烘箱内进行烘干，烘干时容器口朝上不利于水分及时流出，烘干效率较低。
发明内容
本发明的目的是提供一种实验容器清洗装置，以解决现有技术中存在的使用传统清洁毛刷清洗大批量实验容器时效率较低，费时费力，且无法同时适用于试管和锥形瓶两种实验容器，以对其内壁进行彻底清洗的问题。
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
一种实验容器清洗装置，其特殊之处在于：
包括箱体；
所述箱体内设置有可升降的容器承载台、清洗机构；
所述容器承载台用于承载并固定多个倒置的容器；
所述清洗机构位于容器承载台下方，包括刷头安装座、电机、多个刷头单元；
所述刷头安装座和电机均固定安装在箱体内；
所述多个刷头单元可旋转安装在刷头安装座上，并与容器承载台上的容器一一对应；
所述电机用于驱动刷头单元旋转。
进一步地，所述刷头单元包括支撑杆、第一刷杆、第二刷杆；
所述支撑杆为管状结构，其侧壁上开设有多个喷孔，顶部设有刷毛；
所述第一刷杆和第二刷杆的侧壁上设有刷毛；
所述第一刷杆长度小于锥形瓶底部半径，略小于锥形瓶底部半径为宜；
所述第二刷杆长度小于锥形瓶斜边长度，略小于锥形瓶斜边长度为宜；
所述支撑杆长度大于第一刷杆与第二刷杆长度之和；
所述第一刷杆一端与支撑杆上端铰接，另一端与第二刷杆一端铰接；
所述第二刷杆的另一端滑动连接在支撑杆上；
所述支撑杆上设置有限位组件，用于限定第二刷杆另一端的位置；
所述支撑杆安装在刷头安装座上，其下端连接有进水管；
所述电机的输出轴与支撑杆连接。
进一步地，所述第二刷杆的另一端通过滑块连接在支撑杆上；
所述滑块一端与第二刷杆铰接，另一端套设在支撑杆上，并可在支撑杆上滑动。
进一步地，所述限位组件包括可升降的限位盘；
所述限位盘上设置有多个通孔，支撑杆穿过通孔后安装在刷头安装座上，滑块卡接于通孔上。
进一步地，所述喷孔分布于第一刷杆与支撑杆垂直时滑块所在位置以上区域。
进一步地，所述支撑杆下端通过万向旋转接头与进水管一端连接；
所述进水管另一端通过二位三通电磁阀连接至水源和清洗液。
进一步地，所述清洗机构下方设置有废液池；
所述废液池底部设置有排液管。
进一步地，所述箱体内还设置有加热烘干机构。
进一步地，所述加热烘干机构包括电加热板、至少两个通风口；
所述电加热板和通风口设置于容器承载台升至最高位置处的箱体侧壁上。
本发明相比现有技术的有益效果是：
(1)本发明提供的实验容器清洗装置通过容器承载台的升降，使待清洗的多个实验容器远离或靠近清洗机构，实现了批量清洗的目的；清洗机构的刷头单元在电机的驱动下自动旋转，替代了人工反复刷洗的过程，有效提高了清洗效率；
(2)本发明中清洗机构通过刷头单元的多杆机构变形，能够同时适用于试管和锥形瓶两种容器，通用性高，且清洁效果好；清洗时容器内壁受力均匀，减少了安全隐患；
(3)刷头单元旋转刷洗的同时，清洗液或清水可通过支撑杆上的喷孔喷洒至容器内壁上，进一步提高了清洗效率，且用水量较少；
(4)在清洗机构下方设置废液池，可对清洗废液进行集中收集处理，避免造成污染；
(5)在箱体内设置加热烘干机构，可在清洗结束后直接对容器进行烘干，免去了将容器转入烘箱的步骤，烘干时，容器口朝下，有利于容器内水分流出，更加方便快捷。
附图说明
图1是本发明实验容器清洗装置的结构示意图；
图2是本发明中清洗机构的结构示意图；
图中，1-箱体，2-容器承载台，3-刷头安装座，4-电机，5-刷头单元，51-支撑杆，52-第一刷杆，53-第二刷杆，54-喷孔，55-刷毛，56-滑块，6-进水管，7-限位盘，8-万向旋转接头，9-二位三通电磁阀，10-废液池，11-电加热板，12-通风口。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
如图1、图2所示，本发明提供的实验容器清洗装置包括箱体1，箱体顶部安装有取放容器的箱门，箱体1内设置有可升降的容器承载台2和清洗机构。
容器承载台2可同时承载并固定多个倒置的试管或锥形瓶。能够使容器承载台2升降的方式较多，本实施例中，在容器承载台2两端分别设置滚珠丝杠，将容器承载台2与两个滚珠丝杠的螺母座固定连接，在电机的驱动下，螺母座上下移动即可带动容器承载台2升降。
清洗机构位于容器承载台2下方，包括刷头安装座3、电机4、多个刷头单元5。刷头安装座3和电机4均固定安装在箱体1内。
刷头单元5的结构形式多样，本实施例中，刷头单元5包括支撑杆51、第一刷杆52、第二刷杆53，支撑杆51为管状结构，其侧壁上开设有多个喷孔54，顶部设有刷毛55，第一刷杆52和第二刷杆53的侧壁上设有刷毛55；第一刷杆52长度小于锥形瓶底部半径，第二刷杆53长度小于锥形瓶斜边长度，支撑杆51长度大于第一刷杆52与第二刷杆53长度之和；第一刷杆52一端与支撑杆51上端铰接，另一端与第二刷杆53一端铰接，第二刷杆53的另一端滑动连接在支撑杆51上，具体来说，第二刷杆53的另一端通过滑块56连接在支撑杆51上，滑块56一端与第二刷杆53铰接，另一端套设在支撑杆51上，并可在支撑杆51上滑动。
支撑杆51上还设置有用于限定第二刷杆53另一端位置的限位组件，限位组件包括可升降的限位盘7。限位盘7上对应每一个支撑杆51位置处设有通孔，支撑杆51穿过通孔后可旋转安装在刷头安装座3上，滑块56卡接于通孔之上。同样地，在限位盘7两端分别设置滚珠丝杠，将限位盘7与两个滚珠丝杠的螺母座固定连接，在电机的驱动下，螺母座上下移动即可带动限位盘7升降，进而推动滑块56沿支撑杆51上下滑动。当限位盘7升至最高位置处时，第一刷杆52与支撑杆51垂直，支撑杆51、第一刷杆52、第二刷杆53构成直角三角形结构；当限位盘7降至最低位置处时，第一刷杆52、第二刷杆53与支撑杆51近乎平行。
电机4的输出轴上套设有主动带轮，支撑杆51上套设有从动带轮，每个支撑杆51上的从动带轮高度不同，多个从动带轮分别通过皮带与主动带轮连接，皮带在主动带轮上自上而下依次排列，当电机4开启时，其输出轴将带动所有支撑杆51同时旋转。
支撑杆51上端与容器承载台2上的试管或锥形瓶对应，下端通过万向旋转接头8与进水管6一端连接，万向旋转接头8可确保支撑杆51旋转时进水管6不动；进水管6另一端通过二位三通电磁阀9连接至水源和清洗液，使清水与清洗液可切换供应。
清洗锥形瓶时，先将锥形瓶固定在容器承载台2上，此时，容器承载台2正位于最高位置处，限位盘7位于最低位置处，第一刷杆52、第二刷杆53与支撑杆51近乎平行，刷头单元5处于收缩姿态。控制容器承载台2降至最低位置处，使刷头单元5伸入锥形瓶内，然后控制限位盘7升至最高位置处，支撑杆51、第一刷杆52、第二刷杆53构成直角三角形结构，刷头单元5处于撑开姿态，第一刷杆52和第二刷杆53上的刷毛55紧贴于容器的底部和侧壁。启动电机4，电机4的输出轴带动支撑杆51旋转，即开始对锥形瓶进行刷洗。
清洗过程中，根据需要控制二位三通电磁阀9切换通路，使清水或清洗液通过进水管6进入支撑杆51，并从喷孔54喷出至锥形瓶内壁上，以便去除污渍、冲洗残液。为避免清水或清洗液喷至锥形瓶外部，喷孔54设置于第一刷杆52与支撑杆51垂直时滑块56所在位置以上区域。
清洗结束后，停止喷洒清水和清洗液，关闭电机4使支撑杆51停止转动，控制限位盘7降至最低位置处，刷头单元5回到收缩姿态，控制容器承载台2升至最高位置处，使锥形瓶远离刷头单元5。
清洗试管时，先将试管固定在容器承载台2上，此时，容器承载台2正位于最高位置处，限位盘7位于最低位置处，第一刷杆52、第二刷杆53与支撑杆51近乎平行，刷头单元5处于收缩姿态。控制容器承载台2降至最低位置处，使刷头单元5伸入试管内，即可开启电机4进行刷洗。
清洗过程中，根据需要控制二位三通电磁阀9切换通路，使清水或清洗液通过进水管6进入支撑杆51，并从喷孔54喷出至试管内壁上，以便去除污渍、冲洗残液。
清洗结束后，停止喷洒清水和清洗液，关闭电机4使支撑杆51停止转动，控制容器承载台2升至最高位置处，使试管远离刷头单元5。
清洗机构下方设置有废液池10，废液池10底部设置有排液管，可对清洗废液进行集中收集处理，避免造成污染。
容器承载台2升至最高位置处的箱体1侧壁上还设置有加热烘干机构，包括两个电加热板11、两个通风口12。清洗结束后，开启电加热板11，使箱体1内的温度升高，有助于容器内的水分挥发。将一个通风口12与风机连通，强制箱体1内空气流动，可提高烘干效率。此外，还可在箱体1内设置传感器，根据传感器感知的实时温度控制电加热板11的加热温度和加热时间，有助于节约能耗。

Claims (9)

1.一种实验容器清洗装置，其特征在于：
包括箱体(1)；
所述箱体(1)内设置有可升降的容器承载台(2)、清洗机构；
所述容器承载台(2)用于承载并固定多个倒置的容器；
所述清洗机构位于容器承载台(2)下方，包括刷头安装座(3)、电机(4)、多个刷头单元(5)；
所述刷头安装座(3)和电机(4)均固定安装在箱体(1)内；
所述多个刷头单元(5)可旋转安装在刷头安装座(3)上，并与容器承载台(2)上的容器一一对应；
所述电机(4)用于驱动刷头单元(5)旋转。
2.根据权利要求1所述的实验容器清洗装置，其特征在于：
所述刷头单元(5)包括支撑杆(51)、第一刷杆(52)、第二刷杆(53)；
所述支撑杆(51)为管状结构，其侧壁上开设有多个喷孔(54)，顶部设有刷毛(55)；
所述第一刷杆(52)和第二刷杆(53)的侧壁上设有刷毛(55)；
所述第一刷杆(52)长度小于锥形瓶底部半径；
所述第二刷杆(53)长度小于锥形瓶斜边长度；
所述支撑杆(51)长度大于第一刷杆(52)与第二刷杆(53)长度之和；
所述第一刷杆(52)一端与支撑杆(51)上端铰接，另一端与第二刷杆(53)一端铰接；
所述第二刷杆(53)的另一端滑动连接在支撑杆(51)上；
所述支撑杆(51)上设置有限位组件，用于限定第二刷杆(53)另一端的位置；
所述支撑杆(51)安装在刷头安装座(3)上，其下端连接有进水管(6)；
所述电机(4)的输出轴与支撑杆(51)连接。
3.根据权利要求2所述的实验容器清洗装置，其特征在于：
所述第二刷杆(53)的另一端通过滑块(56)连接在支撑杆(51)上；
所述滑块(56)一端与第二刷杆(53)铰接，另一端套设在支撑杆(51)上，并可在支撑杆(51)上滑动。
4.根据权利要求3所述的实验容器清洗装置，其特征在于：
所述限位组件包括可升降的限位盘(7)；
所述限位盘(7)上设置有多个通孔，支撑杆(51)穿过通孔后安装在刷头安装座(3)上，滑块(56)卡接于通孔上。
5.根据权利要求4所述的实验容器清洗装置，其特征在于：
所述喷孔(54)分布于第一刷杆(52)与支撑杆(51)垂直时滑块(56)所在位置以上区域。
6.根据权利要求5所述的实验容器清洗装置，其特征在于：
所述支撑杆(51)下端通过万向旋转接头(8)与进水管(6)一端连接；
所述进水管(6)另一端通过二位三通电磁阀(9)连接至水源和清洗液。
7.根据权利要求1至6任一所述的多功能清洗刷，其特征在于：
所述清洗机构下方设置有废液池(10)；
所述废液池(10)底部设置有排液管。
8.根据权利要求7所述的实验容器清洗装置，其特征在于：
所述箱体(1)内还设置有加热烘干机构。
9.根据权利要求8所述的实验容器清洗装置，其特征在于：
所述加热烘干机构包括电加热板(11)、至少两个通风口(12)；
所述电加热板(11)和通风口(12)设置于容器承载台(2)升至最高位置处的箱体(1)侧壁上。
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