CN208450142U - 一种化学实验用试管自动清洗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种化学实验用试管自动清洗装置，包括箱体，箱体包括底板，底板前端铰接有前盖，底板左右两侧固定安装有两个支柱，前盖固定安装有若干试管夹，支柱顶端通过圆柱孔安装有转轴，转轴中间部位固定安装有转轮，转轮内部设有中空夹层，中空夹层包括清洁层、冲洗层和吹风层，清洁层外壁通过安装孔安装有若干清洁丝杆，清洁丝杆头部连接有水管，清洁丝杆下半杆身周壁和底部均设有液孔和软毛，先利用清洁液刷洗，然后利用清水冲洗试管内壁，最后再通过吹风层的热吹风装置将试管烘干，两个清洁手段加上最后的烘干，使试管更干净，更易保存，清洁效率高，且清洁更彻底，试管寿命更长，方便下次使用。

Description

一种化学实验用试管自动清洗装置

技术领域

本实用新型涉及化学教学用试管清洁装置技术领域，具体为一种化学实验用试管自动清洗装置。

背景技术

在化学实验时需要进行大量的化学实验，化学实验中所必需的试管需要大量使用，通常，当化学实验完成后，需要对试管进行清洗，现实中，通常采用人工进行清洗，且存在清洗不均匀，不彻底的缺陷。人工清洗时，通常先是将试管内倒入清洗剂，然后将清洗刷直接深入试管，对试管内的化学成份进行有效去除，避免有残留物残留于试管内，所以刷洗时须转动或上下移动清洗刷，但用力不能过猛，以防试管损坏。

人工清洗存在以下不足之处和问题：

（1）因为人工清洗试管不仅要防止试管损坏，还要防止试管内实验残留液伤害人体，所以人工清洗试管时要小心翼翼，会耗费大量的时间和精力，且一次只能洗刷一个试管，效率非常低，而且人工清洗因还容易造成清洗步骤不完整，清洁不彻底等问题。

（2）在人工清洗后一般是自然晾干，化学老师或学生做实验前都会先加热试管然后再做实验，这样浪费了上课的时间，试管寿命也会下降，不利于试管的长时间使用。

实用新型内容

为了克服现有技术方案的不足,本实用新型提供一种化学实验用试管自动清洗装置，先利用清洁液对试管内壁进行刷洗，然后利用清水冲洗试管内壁，最后再通过吹风层的热吹风装置将试管烘干，两个清洁手段加上最后的烘干，使试管更干净，更易保存，清洁效率高，且清洁更彻底，试管寿命更长，方便下次使用节省上课时间，能有效的解决背景技术提出的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种化学实验用试管自动清洗装置，包括箱体，所述箱体包括底板，所述底板底部设有出水槽，所述底板前端通过铰接设有前盖，所述底板左右两侧均固定安装有两个支柱，所述前盖固定安装有若干个试管夹，所述试管夹外围罩有试管座，所述支柱顶端均设有圆柱孔，所述支柱内部安装有步进电机，所述圆柱孔内插设有转轴，所述转轴一端外侧固定安装有第一齿轮，所述转轴中间部位固定安装有转轮，所述转轮内部设有中空夹层；

所述中空夹层包括清洁层、冲洗层和吹风层，所述清洁层外壁通过安装孔安装有若干清洁丝杆，所述清洁丝杆沿轴线方向设有液体通道，所述清洁丝杆头部连接有水管，所述清洁丝杆下半杆身周壁和底部均设有液孔和软毛，且所述水管与液体通道连通，所述液体通道与液孔连通，所述清洁丝杆顶部通过内螺纹啮合设有涡轮，所述涡轮外侧均啮合连接有第二齿轮，所述第二齿轮通过电机轴连接有电机，所述冲洗层与清洁层内部结构完全相同，所述清洁层通过水管依次连接有第一水泵和清洁液箱，所述冲洗层通过水管依次连接有第二水泵和水箱，所述吹风层内部安装有热吹风装置。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述前盖顶部安装有固定钩，所述箱体顶面设有凹槽，所述固定钩的头部插在凹槽内。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述试管座安装在试管夹外侧，所述试管座横剖面形状为圆形，且若干个所述试管夹排列形成的形状为圆形。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述步进电机的轮轴上安装有第三齿轮，所述第三齿轮与第一齿轮啮合。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述清洁层和冲洗层形状大小完全相同，且清洁层与冲洗层关于转轴对称分布，分别位于所述清洁层外壁和冲洗层外壁的清洁丝杆关于转轴对称分布。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型通过液孔对试管内壁喷出清洁液的同时清洁丝杆旋进旋出而使软毛摩擦清洗试管内壁，完成对试管第一步清洁，然后转轴旋转180°，通过清洁丝杆喷出水的同时软毛旋转清洁，完成对试管的第二步清洁，使试管更干净，全自动的操作，使人手解放，再加上多个清洁丝杆同时洗刷试管，清洁效率更高；

（2）本实用新型利用清洁液对试管内壁进行刷洗，然后利用清水冲洗试管内壁，最后再通过吹风层的热吹风装置将试管烘干，两个清洁手段加上最后的烘干，使试管更干净，更易保存，试管寿命更长，方便下次使用，师生做实验前不用加热试管，直接将烘干烘热的试管夹住使用，节省上课时间。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型的试管夹和试管座结构示意图；

图3为本实用新型图1中A处的放大图；

图4为本实用新型清洁丝杆结构示意图；

图5为本实用新型电机与涡轮连接图；

图6为本实用新型涡轮与第二齿轮位置关系图；

图7为本实用新型电机与控制系统连接图；

图8为本实用新型第一水泵与数显时控开关连接图。

图中：1-箱体;2-底板；3-出水槽；4-前盖；5-支柱；6-试管夹；7-试管座；8-圆柱孔；9-步进电机；10-转轴；11-第一齿轮；12-转轮；13-中空夹层；14-清洁层；15-冲洗层；16-吹风层；17-清洁丝杆；18-液体通道；19-水管；20-液孔；21-软毛；22-涡轮；23-第二齿轮；24-电机；25-第一水泵；26-清洁液箱；27-第二水泵；28-水箱；29-热吹风装置；30-固定钩；31-凹槽；32-第三齿轮；33-控制系统；34-数显时控开关。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本实用新型可以用以实施的特定实施例。本实用新型所提到的方向和位置用语，例如「上」、「中」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向和位置。因此，使用的方向和位置用语是用以说明及理解本实用新型，而非用以限制本实用新型。

实施例：

如图1所示，本实用新型提供了一种化学实验用试管自动清洗装置，包括箱体1，箱体1是试管清洗装置的支撑，也能是试管清洁装置的保护外套，所述箱体1包括底板2，所述底板2底部设有出水槽3，出水槽3用来将试管清洗后的污水排出，防止腐蚀和污染箱体1；值得一提的是，箱体1顶部设有观望口和两个加水口，观望口用来观察试管清洗进度，以及时更换需要清洁的试管，加水口可以给清洁液箱26和水箱28加水。

如图1和图2所示，所述底板2前端铰接有前盖4，所述前盖4顶部安装有固定钩30，所述箱体1顶面设有凹槽31，所述固定钩30头部插进凹槽31内，便于前盖4竖直固定，便于清洁装置对试管的清洁；所述前盖4固定安装有若干试管夹6，所述试管夹6上外围罩有试管座7，试管座7安装在试管夹6外围，所述试管座7安装在试管夹6外围，所述试管座7形状为圆形，若干个所述的试管夹6拼凑成的形状为圆形，试管座7通过若干个金属支柱安装在前盖4，金属支柱使人手可以轻松握紧试管夹6而使试管被夹住；试管座7上设有容试管插入的圆孔，圆孔的圆心也组成一个圆，圆孔与试管夹6的夹口一一匹配，使试管夹6夹住的试管口与下文的清洁丝杆17匹配，使清洁丝杆17能轻易旋转进试管内清洁，试管座7的设计使试管被试管夹6夹住后不会上下或左右摇晃，使试管被清洁过程中不会摇晃，更稳定地清洁试管；装试管的操作步骤为：一只手将试管插入试管座7上的圆孔内，一只手握紧试管夹6，使试管夹6的夹口打开，将试管插入夹口后松开试管夹6，试管便被固定，抓住固定钩30使前盖4旋转，前盖4旋转到竖直位置后，将固定钩30前端扣进箱体顶端凹槽，完成对试管的固定。

如图1和图3所示，所示所述底板2左右两侧固定安装有两个支柱5，所述支柱5顶端均设有圆柱孔8，所述支柱5内部安装有步进电机9，所述圆柱孔8内插设有转轴10，所述转轴10一端外侧固定安装有第一齿轮11，所述步进电机9的轮轴上安装有第三齿轮32，所述第三齿轮32与齿轮11啮合，所述转轴10中间部位固定安装有转轮12，这部分的操作为换装置操作，开始时清洁丝杆17位于水平方向且清洁层14的清洁丝杆17头部指向试管口，待清洁丝杆17将清洁液注入试管并洗刷过后，控制系统33控制步进电机9旋转180°，使冲洗层15 的清洁丝杆17正对试管口，然后步进电机9停止旋转一段时间，待试管冲洗完毕后，步进电机9继续带动转轮12旋转，为了保证水管不被缠绕而阻碍进水，控制系统33控制步进电机9反转，旋转180°后，会沿着清洁液清洗-转轮正转180°-停止旋转-清水冲洗-反转180°-停止旋转的步骤一直循环下去，当然，每完成一个循环，都要人手动将清洁完且烘干的试管卸下，将需要清洁的试管换上前盖4，根据具体操作要求，设定具体的数据，使控制系统33控制各清洗装置更准确地清洗试管。

这里的步进电机的工作原理为：控制系统先给步进电机发射一个正向的脉冲信号，步进电机会正向旋转一个固定的角度，过一段设定好的时间后，控制系统再给步进电机发射一个反向的脉冲信号，使步进电机反向旋转一个固定的角度。

如图1和图4所示，所述转轮12内部设有中空夹层13，所述中空夹层13包括清洁层14、冲洗层15和吹风层16，所述清洁层14外壁通过安装孔安装有若干清洁丝杆17，所述清洁丝杆17沿轴线方向设有液体通道18，所述清洁丝杆17头部连接有水管19，所述清洁丝杆17下半杆身周壁和底部均设有液孔20和软毛21，所述水管19连通液体通道18，所述液体通道18连通液孔20，使水或清洁液顺利流通到试管内，便于清洗；

如图1、图5和图6所示，所述清洁丝杆17顶部周壁啮合有涡轮22，所述涡轮22外侧均啮合有第二齿轮23，如图1所示所述涡轮22中间通过内螺孔与清洁丝杆17啮合，所述涡轮22外侧轮齿与第二齿轮23轮齿啮合，所述第二齿轮23通过电机轴连接有电机24，这里通过涡轮22的设计，使电机24带动第二齿轮23旋转时，第二齿轮23带动位于第二齿轮23四周的若干个涡轮22同时旋转，涡轮22特殊的内部结构使清洁丝杆17在旋转的同时还能伸缩，能更完美地清洁试管内壁；所述冲洗层15与清洁层14内部结构完全相同，所述清洁层14和冲洗层15形状大小完全相同，且清洁层14与冲洗层15关于转轴10轴线对称，所述清洁层14外壁安装的清洁丝杆17与冲洗层15外壁安装清洁丝杆17关于转轴10轴线对称，使清洁丝杆17位于水平位置时都能插进试管内清洁；

如图1、图7和图8所示，清洁层14的水管19依次连接有第一水泵25和清洁液箱26，冲洗层15的水管19依次连接有第二水泵27和水箱28，所述吹风层16内部安装有热吹风装置29，所述步进电机9、电机24均通过电气连接有控制系统33，所述第一水泵25和第二水泵27均通过电气连接有数显时控开关34，控制系统33能控制步进电机9以一定角度旋转、暂停和回转，控制系统33还控制电机24旋转一定角度使清洁丝杆17深入试管后，控制电机24反转，清洁试管的同时，还能使清洁丝杆17退出试管口；值得一提的是，这里的清洁液箱 26和水箱28都安装在箱体的侧板上，且接近加水口，方便随时添加清洗液和清水；

如图8所示，数显时控开关34的原理为设定两个时间数值，使第一水泵25和第二水泵27其中一个工作时，另一个开启，且开启时间与关闭时间都可以通过数显时控开关控制，具体时间按个人习惯，清洗时间而定。

这部分的操作为对试管的清洗、冲刷和烘干，具体为：初始时，清洁丝杆17位于水平方向且清洁层14的清洁丝杆17头部指向试管口，清洁丝杆17头部微微插进试管口，控制系统33控制清洁层的电机24正反转，使清洁丝杆17旋转插入试管内，同时，数显时控开关34控制第一水泵25开启并且第二水泵27关闭，通过水管19给清洁丝杆17内部液体通道18注满清洗液，使清洁丝杆17边向试管壁喷清洁液边旋转刷毛洗刷试管壁；当清洁液清洗完毕，清洁层14的电机24控制清洁丝杆17退出试管口后，清洁层14的电机24停止旋转，数显时控开关34控制第一水泵25关闭，防止耗电和浪费清洁液；然后，控制系统33控制步进电机9旋转180°，使冲洗层15的清洁丝杆17正对试管口，步进电机9停止旋转，等待下一个命令，接下来控制系统33控制清洁层15的电机24正反转使清洁丝杆17不停正反转，同时数显时控开关34控制第二水泵27开启，使清洁丝杆17在旋转的同时将清水注入试管内，完成了对试管壁的冲洗，冲洗完毕后，第二水泵和冲洗层15的电机24都暂停工作，控制系统33对步进电机9发射一个反向脉冲使步进电机9反转180°，在转轮缓慢旋转的过程中，吹风层15内的热吹风装置29会对潮湿的试管进行烘干吹干，清洗装置回到初始位置时，步进电机停止旋转，等待下一个正向脉冲，这时，打开前盖4，将清洗好的试管存放好或直接用于化学实验，将未清洁的试管放到试管座7固定好，就可以开始下一轮的清洗步骤了。

这里的控制系统33采用51系列单片机。

需要补充说明的是，上述内容所述的步进电机9并不做特殊限制，在本实用新型中，还可使用于步进电机9功能类似的伺服电机等设备进行控制。

综上所述，本实用新型的主要特点在于：

（1）本实用新型通过液孔对试管内壁喷出清洁液的同时清洁丝杆旋进旋出而使软毛摩擦清洗试管内壁，完成对试管第一步清洁，然后转轴旋转180°，通过清洁丝杆喷出水的同时软毛旋转清洁，完成对试管的第二步清洁，使试管更干净，全自动的操作，使人手解放，再加上多个清洁丝杆同时洗刷试管，清洁效率更高；

（2）本实用新型利用清洁液对试管内壁进行刷洗，然后利用清水冲洗试管内壁，最后再通过吹风层的热吹风装置将试管烘干，两个清洁手段加上最后的烘干，使试管更干净，更易保存，试管寿命更长，方便下次使用，师生做实验前不用加热试管，直接将烘干烘热的试管夹住使用，节省上课时间。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (5)

1.一种化学实验用试管自动清洗装置，包括箱体（1），其特征在于：所述箱体（1）包括底板（2），所述底板（2）底部设有出水槽（3），所述底板（2）前端通过铰接设有前盖（4），所述底板（2）左右两侧均固定安装有两个支柱（5），所述前盖（4）固定安装有若干个试管夹（6），所述试管夹（6）外围罩有试管座（7），所述支柱（5）顶端均设有圆柱孔（8），所述支柱（5）内部安装有步进电机（9），所述圆柱孔（8）内插设有转轴（10），所述转轴（10）一端外侧固定安装有第一齿轮（11），所述转轴（10）中间部位固定安装有转轮（12），所述转轮（12）内部设有中空夹层（13）；

所述中空夹层（13）包括清洁层（14）、冲洗层（15）和吹风层（16），所述清洁层（14）外壁通过安装孔安装有若干清洁丝杆（17），所述清洁丝杆（17）沿轴线方向设有液体通道（18），所述清洁丝杆（17）头部连接有水管（19），所述清洁丝杆（17）下半杆身周壁和底部均设有液孔（20）和软毛（21），且所述水管（19）与液体通道（18）连通，所述液体通道（18）与液孔（20）连通，所述清洁丝杆（17）顶部通过内螺纹啮合设有涡轮（22），所述涡轮（22）外侧均啮合连接有第二齿轮（23），所述第二齿轮（23）通过电机轴连接有电机（24），所述冲洗层（15）与清洁层（14）内部结构完全相同，所述清洁层（14）通过水管（19）依次连接有第一水泵（25）和清洁液箱（26），所述冲洗层（15）通过水管（19）依次连接有第二水泵（27）和水箱（28），所述吹风层（16）内部安装有热吹风装置（29）。

2.根据权利要求1所述的一种化学实验用试管自动清洗装置，其特征在于：所述前盖（4）顶部安装有固定钩（30），所述箱体（1）顶面设有凹槽（31），所述固定钩（30）的头部插在凹槽（31）内。

3.根据权利要求1所述的一种化学实验用试管自动清洗装置，其特征在于：所述试管座（7）安装在试管夹（6）外侧，所述试管座（7）横剖面形状为圆形，且若干个所述试管夹（6）排列形成的形状为圆形。

4.根据权利要求1所述的一种化学实验用试管自动清洗装置，其特征在于：所述步进电机（9）的轮轴上安装有第三齿轮（32），所述第三齿轮（32）与第一齿轮（11）啮合。

5.根据权利要求1所述的一种化学实验用试管自动清洗装置，其特征在于：所述清洁层（14）和冲洗层（15）形状大小完全相同，且清洁层（14）与冲洗层（15）关于转轴（10）对称分布，分别位于所述清洁层（14）外壁和冲洗层（15）外壁的清洁丝杆（17）关于转轴（10）对称分布。