CN211294474U

CN211294474U - 地理教学天气仿真装置

Info

Publication number: CN211294474U
Application number: CN202020278746.XU
Authority: CN
Inventors: 安定明
Original assignee: ZHANGJIAKOU UNIVERSITY
Current assignee: ZHANGJIAKOU UNIVERSITY
Priority date: 2020-03-09
Filing date: 2020-03-09
Publication date: 2020-08-18
Anticipated expiration: 2030-03-09

Abstract

本实用新型公开了一种地理教学天气仿真装置，包括制冷装置、加热装置和仿真腔，所述仿真腔呈倒锥形的中空腔体设置，所述制冷装置包括制冷机、集气管和冷却箱，所述集气管呈波浪形设置，所述制冷机与集气管相连通设于冷却箱内部，所述冷却箱靠近仿真腔一端的底部均匀设有出气口且所述出气口与仿真腔相连，所述仿真腔内部设有轻质的泡沫颗粒，所述仿真腔外壁底端两侧对称设有投光灯，所述加热装置包括加热机、加热管和加热箱。本实用新型属于地理教学演示技术领域，具体是提供一种结构简单、方便实用，可实现对流天气形成以及龙卷风的形态的展示，并通过泡沫颗粒及投光灯直观的反映出来，有利于学生掌握空气对流知识的一种地理教学天气仿真装置。

Description

地理教学天气仿真装置

技术领域

本实用新型属于地理教学演示技术领域，具体是指一种地理教学天气仿真装置。

背景技术

对流天气是一种常见的天气现象，近地面较热的空气在浮力作用下上升，并形成一个上升的温热空气流，由于云层上下层温度差异过大，造成了一个冷空气下降，热空气上升的小漩涡，空中出现一块块棉花般的积云，积云继续在大漩涡中发展形成积雨云。积雨云内部潜热继续不断地加温，因产生强大的气流，最终形成龙卷风。

然而，现有的地理教学中，仅仅通过图片、视频和一些过时的仿真装置展示，演示效果较差，会影响教学质量，不便于学生掌握知识。

发明内容

为解决上述现有难题，本实用新型提供了一种结构简单、方便实用，可实现对流天气形成以及龙卷风的形态的展示，并通过泡沫颗粒及投光灯直观的反映出来，有利于学生掌握空气对流知识的一种地理教学天气仿真装置。

本实用新型采取的技术方案如下：本实用新型地理教学天气仿真装置，包括制冷装置、加热装置和仿真腔，所述仿真腔呈倒锥形的中空腔体设置，所述制冷装置和加热装置分别设于仿真腔的顶端和底端；所述制冷装置包括制冷机、集气管和冷却箱，所述冷却箱设于仿真腔的上方，所述集气管呈波浪形设置，所述制冷机与集气管相连通设于冷却箱内部，所述冷却箱靠近仿真腔一端的底部均匀设有出气口且所述出气口与仿真腔相连通；所述仿真腔内部设有轻质的泡沫颗粒，所述仿真腔外壁底端两侧对称设有投光灯；所述加热装置包括加热机、加热管和加热箱，所述加热箱设于仿真腔的底端，所述加热管设于加热箱内，所述加热管与加热机相连接，所述加热箱的顶部设有出风口，所述加热箱底部连通设有鼓风机，所述仿真腔内底部还设有电机和旋转扇叶，所述旋转扇叶呈旋风状排列的扇叶设置，所述旋转扇叶的叶片上分别设有导风通孔，所述电机呈输出轴向上方且垂直设于仿真腔的底部，所述旋转扇叶设于电机的输出轴处。

进一步地，所述仿真腔内部设有过滤网，所述过滤网设于旋转扇叶的上方，且所述泡沫颗粒设于过滤网的上方，所述过滤网的网孔直径小于泡沫颗粒直径，过滤网可以防止泡沫颗粒落入加热箱中。

进一步地，所述导风通孔所在的旋转扇叶与水平面形成10-15°夹角。

进一步地，所述投光灯与水平面形成30-45°夹角。

进一步地，所述加热箱上设有控制面板，所述控制面板包括对流开关、龙卷风开关和投光灯开关，所述对流开关与加热机、制冷机和鼓风机连接，所述龙卷风开关与电机和和鼓风机连接，所述投光灯开关与投光灯连接，所述投光灯开关按一下即可换一种颜色，长按则使投光灯关闭。

进一步地，所述仿真腔两侧设有立柱。

进一步地，所述仿真腔为透明腔。

采用上述步骤本实用新型取得的有益效果如下：本实用新型地理教学天气仿真装置结构简、实用性强，制冷机通过对集气管制冷使得冷却箱内部温度降低，根据冷气下沉的原理、冷气通过出气口进入仿真腔内部，加热机工作，通过加热加热管使得加热箱内部温度升高，鼓风机可加速的将加热箱内的热蒸气吹到仿真腔内部，使得冷热空气相接触形成对流，气流中的热蒸汽遇到上方的冷空气冷凝成水珠掉落，而在鼓风机的作用下加热箱内部不断涌出热气流带动水珠上升，如此反复，水珠聚集增大，热气流无法携带水珠上升后，水珠掉落形成降雨；通过电机、旋转扇叶、鼓风机和导风通孔的配合，使得鼓风机吹出的气流通过导风通孔向上形成旋流即龙卷风，让学生们能贴切的了解龙卷风形成的过程，并能通过泡沫颗粒直观的展示出来，将投光灯投射在泡沫颗粒上，然后还可调节不同颜色，增加学生学习的趣味性。

附图说明

图1为本实用新型地理教学天气仿真装置的整体结构示意图；

图2为图1中A部分的局部放大图。

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

在附图中：1、制冷装置，2、加热装置，3、仿真腔，4、制冷机，5、集气管，6、冷却箱，7、出气口，8、泡沫颗粒，9、投光灯，10、加热机，11、加热管，12、加热箱，13、鼓风机，14、电机，15、旋转扇叶，16、过滤网，17、控制面板，18、导风通孔，19、对流开关，20、龙卷风开关，21、投光灯开关，22、立柱，23、出风口。

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。

结合附图，对本实用新型做进一步详细说明。

如图1-2所示，本实用新型地理教学天气仿真装置，包括制冷装置1、加热装置2和仿真腔3，所述仿真腔3呈倒锥形的中空腔体设置，所述制冷装置1和加热装置2分别设于仿真腔3的顶端和底端；所述制冷装置1包括制冷机4、集气管5和冷却箱6，所述冷却箱6设于仿真腔3的上方，所述集气管5呈波浪形设置，所述制冷机4与集气管5相连通设于冷却箱6内部，所述冷却箱6靠近仿真腔3一端的底部均匀设有出气口7且所述出气口7与仿真腔3相连通；所述仿真腔3内部设有轻质的泡沫颗粒8，所述仿真腔3外壁底端两侧对称设有投光灯9；所述加热装置2包括加热机10、加热管11和加热箱12，所述加热箱12设于仿真腔3的底端，所述加热管11设于加热箱12内，所述加热管11与加热机10相连接，所述加热箱12的顶部设有出风口23，所述加热箱12底部连通设有鼓风机13，所述仿真腔3内底部还设有电机14和旋转扇叶15，所述旋转扇叶15呈旋风状排列的扇叶设置，所述旋转扇叶15的叶片上分别设有导风通孔18，所述电机14呈输出轴向上方且垂直设于仿真腔3的底部，所述旋转扇叶15设于电机14的输出轴处。

其中，所述仿真腔3内部设有过滤网16，所述过滤网16设于旋转扇叶15的上方，且所述泡沫颗粒8设于过滤网16的上方，所述过滤网16的网孔直径小于泡沫颗粒8直径；所述导风通孔18所在的旋转扇叶15与水平面形成10-15°夹角；所述投光灯9与水平面形成30-45°夹角；所述加热箱12上设有控制面板17，所述控制面板17包括对流开关19、龙卷风开关20和投光灯开关21，所述对流开关19与加热机10、制冷机17和鼓风机13连接，所述龙卷风开关20与电机14和和鼓风机13连接，所述投光灯开关21与投光灯9连接，所述投光灯9可变化多种颜色，所述投光灯开关21按一下即可换一种颜色，长按则使投光灯9关闭；所述仿真腔3两侧设有立柱22；所述仿真腔3为透明腔。

具体使用时，可根据需要进行模式的选择，演示对流天气状况时，按下对流开关19，对流开关19控制加热机10、制冷机17和鼓风机13的工作状态，制冷机4通过对集气管5制冷使得冷却箱6内部温度降低，根据冷气下沉的原理、冷气通过出气口7进入仿真腔3内部，加热机10工作，通过加热加热管11使得加热箱12内部温度升高，鼓风机13可加速的将加热箱12内的热蒸气吹到仿真腔3内部，使得冷热空气相接触形成对流，气流中的热蒸汽遇到上方的冷空气冷凝成水珠掉落，而在鼓风机13的作用下加热箱12内部不断涌出热气流带动水珠上升，如此反复，水珠聚集增大，热气流无法携带水珠上升后，水珠掉落形成降雨，水滴可顺着出风口25流入加热箱12内，演示龙卷风天气时，按下电机开关23，使电机14带动旋转扇叶15旋转，旋转扇叶15在旋转的过程中，由于导风通孔18所在的旋转扇叶15与水平面形成10-15°夹角，从而使得鼓风机13吹出的气流通过导风通孔18向内形成旋流，仿真腔3内部的泡沫颗粒8可随着旋转运动以此展示龙卷风的形成及形状，按下投光灯开关21，可调节投光灯9的不同颜色增加展示效果的对比度。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

Claims

1.地理教学天气仿真装置，其特征在于：包括制冷装置、加热装置和仿真腔，所述仿真腔呈倒锥形的中空腔体设置，所述制冷装置和加热装置分别设于仿真腔的顶端和底端；所述制冷装置包括制冷机、集气管和冷却箱，所述冷却箱设于仿真腔的上方，所述集气管呈波浪形设置，所述制冷机与集气管相连通设于冷却箱内部，所述冷却箱靠近仿真腔一端的底部均匀设有出气口且所述出气口与仿真腔相连通；所述仿真腔内部设有轻质的泡沫颗粒，所述仿真腔外壁底端两侧对称设有投光灯；所述加热装置包括加热机、加热管和加热箱，所述加热箱设于仿真腔的底端，所述加热管设于加热箱内，所述加热管与加热机相连接，所述加热箱的顶部设有出风口，所述加热箱底部连通设有鼓风机，所述仿真腔内底部还设有电机和旋转扇叶，所述旋转扇叶呈旋风状排列的扇叶设置，所述旋转扇叶的叶片上分别设有导风通孔，所述电机呈输出轴向上方且垂直设于仿真腔的底部，所述旋转扇叶设于电机的输出轴处。

2.根据权利要求1所述的地理教学天气仿真装置，其特征在于：所述仿真腔内部设有过滤网，所述过滤网设于旋转扇叶的上方，且所述泡沫颗粒设于过滤网的上方，所述过滤网的网孔直径小于泡沫颗粒直径。

3.根据权利要求1所述的地理教学天气仿真装置，其特征在于：所述导风通孔所在的旋转扇叶与水平面形成10-15°夹角。

4.根据权利要求1所述的地理教学天气仿真装置，其特征在于：所述投光灯与水平面形成30-45°夹角。

5.根据权利要求1所述的地理教学天气仿真装置，其特征在于：所述加热箱上设有控制面板，所述控制面板包括对流开关、龙卷风开关和投光灯开关，所述对流开关与加热机、制冷机和鼓风机连接，所述龙卷风开关与电机和和鼓风机连接，所述投光灯开关与投光灯连接。

6.根据权利要求1所述的地理教学天气仿真装置，其特征在于：所述仿真腔两侧设有立柱。

7.根据权利要求1所述的地理教学天气仿真装置，其特征在于：所述仿真腔为透明腔。