CN111359237A - 化学实验稳定蒸汽流发生装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及化学实验稳定蒸汽流发生装置，有效的解决了温度控制的蒸汽流发生装置不适用于性质活泼的试剂的问题；解决的技术方案包括壳体内设有多个上下间隔布置的横板以及一个斜板，斜板位于最上方，斜板和多个横板将中间腔室分隔成多个独立的蒸发室，斜板的最低处穿有一个可上下移动的第一竖管，第一竖管侧壁上开有通孔，每个横板上均穿有一个第二竖管，第二竖管侧壁上开有竖槽，通过调节第一竖管高度和竖槽的开口高度，可调节横板和斜板上的液面，从而调节蒸发面积；本发明通过控制蒸发面积控制蒸汽浓度，避免了温度改变引起试剂分解或化学性质改变的情况。

Description

化学实验稳定蒸汽流发生装置

技术领域

本发明涉及化学领域，具体是化学实验稳定蒸汽流发生装置。

背景技术

在一些化学实验中或对多孔材料的吸附实验中，需要形成可控可调的稳定的化学试剂或有机液体的蒸汽流；目前的蒸汽流发生装置一般采用改变温度的方式进行蒸汽浓度的调节，但是对于一些化学性质比较活泼的试剂，温度改变会使其分解或化学性质发生改变，因此不适用于性质活泼的试剂的蒸发控制。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了化学实验稳定蒸汽流发生装置，有效的解决了温度控制的蒸汽流发生装置不适用于性质活泼的试剂的问题。

其解决的技术方案是，化学实验稳定蒸汽流发生装置，包括壳体，壳体上方设有储液腔，储液腔经一根进液管与壳体顶部连通，壳体内左右间隔布置有两个竖板，两个竖板将壳体分隔成左腔室、中间腔室和右腔室，左侧的竖板底部开有第一通孔，左腔室内设有上端与储液腔连通的回液管，回液管上安装有液泵，右侧的竖板顶部开有气孔，右腔室上安装有出气管；中间腔室内设有多个上下间隔布置的横板以及一个斜板，斜板位于最上方，斜板和多个横板将中间腔室分隔成多个独立的蒸发室；斜板的最低处穿有一个可上下移动的第一竖管，第一竖管侧壁上开有径向的第二通孔，每个横板上均穿有一个上端封口下端开口的第二竖管，第二竖管侧壁上开有竖槽，竖槽的下端低于横板上表面但未穿透横板，第二竖管内同轴安装有一个与其滑动贴合的套管，套管下端与第二竖管下端之间安装有压簧；每个横板的上方均穿有一个可左右推拉的横杆，横杆的左右两端均伸出壳体外，每个横杆上均开有两个左右间隔布置的轴向槽，向右推动横杆，右侧的轴向槽将蒸发室和右腔室接通，向左推动横杆，左侧的轴向槽将蒸发室和左腔室接通；每个套管的外壁上均固定有径向杆，径向杆经竖槽伸出第二竖管外，每个横杆上均固定有一个楔形块，向左推动横杆楔形块会通过径向杆将套管向下压。

本发明能够方便且精确的控制蒸发面积，从而达到控制蒸汽浓度的效果，不需改变蒸发温度，避免了温度改变引起试剂分解或化学性质改变的情况，另外，本装置采用层叠的结构，在保证蒸发效率的同时极大地缩小了本装置的体积。

附图说明

图1为本发明主视剖视图。

图2为第二竖管位置的俯视图。

图3为第二竖管位置的主视图。

图4为第二竖管位置的立体图一。

图5为第二竖管位置的立体图二。

图6为图1中A位置的放大图。

图7为图1中B位置的放大图。

图8为图1中C位置的放大图。

图9为图1中D位置的放大图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作出进一步详细说明。

由图1至图9给出，本发明包括壳体1，壳体1上方设有储液腔2，储液腔2经一根进液管3与壳体1顶部连通，壳体1内左右间隔布置有两个竖板4，两个竖板4将壳体1分隔成左腔室、中间腔室和右腔室，左侧的竖板4底部开有第一通孔5，左腔室内设有上端与储液腔2连通的回液管6，回液管6上安装有液泵7，右侧的竖板4顶部开有气孔8，右腔室上安装有出气管9；中间腔室内设有多个上下间隔布置的横板10以及一个斜板11，斜板11位于最上方，斜板11和多个横板10将中间腔室分隔成多个独立的蒸发室；斜板11的最低处穿有一个可上下移动的第一竖管12，第一竖管12侧壁上开有径向的第二通孔13，每个横板10上均穿有一个上端封口下端开口的第二竖管14，第二竖管14侧壁上开有竖槽15，竖槽15的下端低于横板10上表面但未穿透横板10，第二竖管14内同轴安装有一个与其滑动贴合的套管16，套管16下端与第二竖管14下端之间安装有压簧17；每个横板10的上方均穿有一个可左右推拉的横杆18，横杆18的左右两端均伸出壳体1外，每个横杆18上均开有两个左右间隔布置的轴向槽19，向右推动横杆18，右侧的轴向槽19将蒸发室和右腔室接通，向左推动横杆18，左侧的轴向槽19将蒸发室和左腔室接通；每个套管16的外壁上均固定有径向杆20，径向杆20经竖槽15伸出第二竖管14外，每个横杆18上均固定有一个楔形块21，向左推动横杆18楔形块21会通过径向杆20将套管16向下压。

所述的第一竖管12的上端伸出壳体1外，第一竖杆与壳体1顶部螺纹配合，转动第一竖管12可使第一竖管12上下移动，第一竖管12的上端固定有旋钮22，方便转动第一竖管12。

所述的每个横杆18右端的侧壁上均开有两个左右间隔布置的球形凹槽23，壳体1的右侧壁内安装有多个与横杆18一一对应的弹性卡块24，弹性卡块24可卡在对应的横杆18的球形凹槽23内；当弹性卡块24卡在左侧的球形凹槽23内时，该横杆18上右侧的轴向槽19将蒸发室和右腔室连通，左侧的轴向槽19完全位于蒸发室内，当弹性卡块24卡在右侧的球形凹槽23内时，该横杆18左侧的轴向槽19将蒸发室和左腔室连通，右侧的轴向槽19完全位于蒸发室内。

所述的每个第二竖管14的下端均安装有一个开口向上的圆盘25，圆盘25的盘口高于第二竖管14的下管口，上层液体试剂从第二竖管14流下后进入圆盘25内然后从圆盘25内溢流至下层的蒸发室内，圆盘25内装满液体试剂后会将第二竖管14的下端口淹没，可防止下层蒸发室内的蒸汽经第二竖管14扩散至上层蒸发室内。

所述的右腔室底部安装有进气管26，进气管26可向右腔室内通入化学性质稳定的惰性气体或与蒸汽不发生反应的其他气体，形成气流将蒸汽从出气管9带出。

每个所述的横板10的上表面均为弧形的凹面，第二竖管14位于凹面的最低处；当套管16下移竖槽15完全打开后，横板10上的液体试剂会快速汇流至竖管处并流至下层蒸发室内，避免在该层横板10上大量残留。

所述的进气管26、出气管9以及进液管3上均安装有一个开关阀27。

所述的壳体1的内底面为左低右高的斜面，从而壳体1底部的液体试剂经第一通孔5流至左腔室内。

所述的轴向槽19的位置高于同蒸发室内竖槽15的上端，避免蒸发室内的液面淹没轴向槽19。

所述的横杆18的截面为非圆形，可避免横杆18转动。

本发明在使用时，首先在储液腔2内装入足量的液体试剂，然后启动液泵7，打开进气管26和出气管9上的开关阀27，并从进气管26向由腔室内通入稳定的载气气流，载气可采用化学性质稳定的惰性气体或不与蒸汽反应的其他气体，最后打开进液管3上的开关阀27。

以下先以所有横杆18均位于右侧位置的状态进行工作过程的介绍：进液管3上的开关阀27打开后，储液腔2内的液体试剂经进液管3流到斜板11上，斜板11上的液面逐渐升高，当液面达到第一竖管12上的第二通孔13位置时，液体试剂会从第二通孔13和第一竖管12流入下方的蒸发室内，此时该蒸发室内的横杆18位于右侧位置即弹性卡块24卡在左侧的球形凹槽23内，则该蒸发室与右腔室连通，与左腔室隔断，同时，该横板10上的第二竖管14内的套管16在压簧17的作用下，套管16上端位于该第二竖管14上的竖槽15的上下端之间，当蒸发室内的液面达到该套管16上端时，液体试剂会经竖槽15进入套管16内然后从第二竖管14下端流入圆盘25内，将圆盘25注满后从圆盘25内溢流至下方的横板10上；依此类推，最终液体在将所有横板10铺满后流至中间腔室的底部并通过第一通孔5流至左腔室内，然后被回液泵7通过回液管6抽吸回流至储液腔2内。

每层的横板10以及斜板11上的药液蒸发产生蒸汽，斜板11上产生的蒸汽通过右侧的竖板4顶部的气孔8进入右腔室内，横板10上产生的蒸汽通过对应的横杆18上右侧的轴向槽19进入右腔室内，然后随载气从出气管9输出。

如果将某一层的横杆18向左推动至左侧位置即弹性卡块24卡在右侧的凹槽内，则相应的蒸发室与左腔室连通，与右腔室隔断，同时，该横杆18上的楔形块21会通过径向杆20将套管16下压至竖槽15完全开启，则该蒸发室内的液体试剂会全部从竖槽15流至下层蒸发室内，该层蒸发室内不再存储液体试剂，则该腔室不再蒸发，右腔室内的蒸汽浓度降低，该层横板10上粘附残留的少量液体试剂蒸发后从该横杆18上左侧的轴向槽19进入左腔室内，冷凝后被回液管6抽吸至储液腔2内，避免残留的药液影响右腔室内输出蒸汽的浓度；如果将该横杆18再次回拉至右侧位置，套管16在压簧17的作用下向上复位，该蒸发室再次存储液体试剂开始蒸发，右腔室内的蒸汽浓度升高。

当需要小范围调节蒸汽浓度时，则通过旋拧第一竖杆使其上下移动，若其向下移动，则第二通孔13随之下移，斜板11上的液面会降低，则液面会向斜板11较低的一侧收缩从而使蒸发面积减小，反之，若将第一竖管12向上调节，则斜板11上液面会升高，液面向斜板11较高的一侧扩展，蒸发面积增大；通过横板10数量和斜板11上蒸发面积的调节，能够实现无级的调节蒸发面积，从而实现无级调节蒸汽浓度。

实验完成后，将所有横杆18均推至左侧位置，将第一竖管12调至最低位置，使中间腔室内的液体试剂全部流尽，被回液管6收集回储液腔2内，然后关闭液泵7，关闭所有开关阀27即可。

本发明通过横板10数量的有级调节和斜板11上液面面积的无级调节相配合，能够方便且精确的控制蒸发面积，从而达到控制蒸汽浓度的效果，不需改变蒸发温度，避免了温度改变引起试剂分解或化学性质改变的情况，也不需改变载气流量，使蒸汽浓度稳定可控；另外，本装置采用层叠的结构，在保证蒸发效率的同时极大地缩小了本装置的体积。

Claims (10)

1.化学实验稳定蒸汽流发生装置，包括壳体（1），其特征在于，壳体（1）上方设有储液腔（2），储液腔（2）经一根进液管（3）与壳体（1）顶部连通，壳体（1）内左右间隔布置有两个竖板（4），两个竖板（4）将壳体（1）分隔成左腔室、中间腔室和右腔室，左侧的竖板（4）底部开有第一通孔（5），左腔室内设有上端与储液腔（2）连通的回液管（6），回液管（6）上安装有液泵（7），右侧的竖板（4）顶部开有气孔（8），右腔室上安装有出气管（9）；中间腔室内设有多个上下间隔布置的横板（10）以及一个斜板（11），斜板（11）位于最上方，斜板（11）和多个横板（10）将中间腔室分隔成多个独立的蒸发室；斜板（11）的最低处穿有一个可上下移动的第一竖管（12），第一竖管（12）侧壁上开有径向的第二通孔（13），每个横板（10）上均穿有一个上端封口下端开口的第二竖管（14），第二竖管（14）侧壁上开有竖槽（15），竖槽（15）的下端低于横板（10）上表面但未穿透横板（10），第二竖管（14）内同轴安装有一个与其滑动贴合的套管（16），套管（16）下端与第二竖管（14）下端之间安装有压簧（17）；每个横板（10）的上方均穿有一个可左右推拉的横杆（18），横杆（18）的左右两端均伸出壳体（1）外，每个横杆（18）上均开有两个左右间隔布置的轴向槽（19），向右推动横杆（18），右侧的轴向槽（19）将蒸发室和右腔室接通，向左推动横杆（18），左侧的轴向槽（19）将蒸发室和左腔室接通；每个套管（16）的外壁上均固定有径向杆（20），径向杆（20）经竖槽（15）伸出第二竖管（14）外，每个横杆（18）上均固定有一个楔形块（21），向左推动横杆（18）楔形块（21）会通过径向杆（20）将套管（16）向下压。

2.根据权利要求1所述的化学实验稳定蒸汽流发生装置，其特征在于，所述的第一竖管（12）的上端伸出壳体（1）外，第一竖杆与壳体（1）顶部螺纹配合，第一竖管（12）的上端固定有旋钮（22）。

3.根据权利要求1所述的化学实验稳定蒸汽流发生装置，其特征在于，所述的每个横杆（18）右端的侧壁上均开有两个左右间隔布置的球形凹槽（23），壳体（1）的右侧壁内安装有多个与横杆（18）一一对应的弹性卡块（24），弹性卡块（24）可卡在对应的横杆（18）的球形凹槽（23）内。

4.根据权利要求1所述的化学实验稳定蒸汽流发生装置，其特征在于，所述的每个第二竖管（14）的下端均安装有一个开口向上的圆盘（25），圆盘（25）的盘口高于第二竖管（14）的下管口。

5.根据权利要求1所述的化学实验稳定蒸汽流发生装置，其特征在于，所述的右腔室底部安装有进气管（26）。

6.根据权利要求1所述的化学实验稳定蒸汽流发生装置，其特征在于，每个所述的横板（10）的上表面均为弧形的凹面，第二竖管（14）位于凹面的最低处。

7.根据权利要求1所述的化学实验稳定蒸汽流发生装置，其特征在于，所述的进气管（26）、出气管（9）以及进液管（3）上均安装有一个开关阀（27）。

8.根据权利要求1所述的化学实验稳定蒸汽流发生装置，其特征在于，所述的壳体（1）的内底面为左低右高的斜面。

9.根据权利要求1所述的化学实验稳定蒸汽流发生装置，其特征在于，所述的轴向槽（19）的位置高于同蒸发室内竖槽（15）的上端。

10.根据权利要求1所述的化学实验稳定蒸汽流发生装置，其特征在于，所述的横杆（18）的截面为非圆形。

Images