CN214810996U - 一种恒温水浴锅 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于一种水浴锅，具体是涉及到一种恒温水浴锅，包括外槽和内槽，外槽内设置有液体，内槽浮在液体上；还包括置物板，置物板设置在内槽中，且置物板与内槽滑动配合，置物板上开设有用于放置实验器皿的孔；本实用新型内槽其高度会根据所减少的水量而自适应上升，因此可以在较长一段时间内不需要向内槽中补水，保障内槽中液面与水平面的相对高度稳定，维持内槽中液面与实验器皿的相对位置不变，避免了人工补水或补水系统的方式导致水浴锅液面高度不稳定，及产生温度波动带来的负面影响。本实用新型内槽液面自动平衡过程是单向通过浮力实时维持的，所以几乎不存在响应时间，可适用于加热过程精度要求较高的实验操作。

Description

一种恒温水浴锅

技术领域

本实用新型属于一种水浴锅，具体是涉及到一种恒温水浴锅。

背景技术

在一些实验室或生产、检验场合常需要使用到水浴锅，但水浴锅在加热过程中，其热水槽内的水受热蒸发，一般会采用人工或自动补水机构向热水槽内添加水，但存在以下问题：在加水过程中，不可避免的产生频繁的温度波动、局部温差及液面高度变化过程，恢复平衡可能造成不同实验组受热程度不同，对实验条件的稳定性发生影响，从而导致实验进程整体不稳定或效率、准确度下降，特别是开展重复性实验时，不同实验组之间的实验条件稳定性不佳。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种在使用过程中不补水也可较长时间保持热水液面与水平面相对高度不变，及温度稳定的恒温水浴锅。

本实用新型的内容包括外槽和内槽，所述外槽内设置有液体，所述内槽浮在所述液体上；还包括置物板，所述置物板设置在内槽中，且置物板与内槽滑动配合，所述置物板上开设有用于放置实验器皿的孔。

更进一步地，所述外槽上设置有膜袋，位于外槽与膜袋之间的空间为密闭空间，所述液体位于所述密闭空间内，所述内槽与所述液体通过膜袋隔开。

更进一步地，所述外槽顶部设置有顶板，所述顶板上设置有开口，所述内槽可沿所述开口穿过，所述膜袋设置在所述开口处。

更进一步地，所述外槽侧壁上设置有一圈褶皱区，所述褶皱区可在外力作用下展开。

更进一步地，还包括壳体，所述外槽设置在壳体内，所述褶皱区与壳体内壁之间设有间隔。

更进一步地，所述壳体侧面设置有导向槽，导向槽沿壳体的高度方向设置，所述内槽上设置有支架，支架远离内槽的一端与导向槽滑动配合。

更进一步地，所述内槽为可隔热槽体。

更进一步地，所述内槽中部设置有感应开关。

更进一步地，还包括升降支架，所述置物板与可升降支架连接。

更进一步地，所述内槽的内壁上设置有刻度线。

本实用新型的有益效果是：(1)整体结构简单，易于加工和投入使用。(2)内槽中的水受热蒸发导致水量减少，在外槽内液体的浮力作用下，内槽其高度会根据所减少的水量而自适应上升，因此可以在较长一段时间内不需要向内槽中补水，保障内槽中液面与水平面的相对高度稳定，维持内槽中液面与实验器皿的相对位置不变，避免了人工补水或补水系统的方式导致水浴锅液面高度不稳定，及产生温度波动带来的负面影响。(3)内槽液面自动平衡过程是单向通过浮力实时维持的，所以几乎不存在响应时间，可适用于加热过程精度要求较高实验操作。

附图说明

图1为本实用新型第一视角的结构示意图。

图2为本实用新型第二视角的结构示意图。

图3为本实用新型的纵剖示意图。

图4为本实用新型图3中的A处放大图。

图5为本实用新型中外槽的结构示意图。

图6为本实用新型中外槽的纵剖示意图。

图7为本实用新型中内槽的结构示意图。

在图中，10-壳体；11-导向槽；12-限位块；20-外槽；21-膜袋；22-顶板；23-褶皱区；24-凸块；30-内槽；31-支架；311-滚轮；32-感应开关；33-加热器；40-置物板；41-孔；50-升降支架；51-外杆；52-内杆；53-连接臂；54-连接杆。

具体实施方式

如附图1-7所示，本实用新型包括外槽20和内槽30，所述外槽20内设置有液体(图中未画出)，所述内槽30放置在外槽20中，且内槽30直接或间接的浮在所述液体上。本实用新型还包括置物板40，所述置物板40设置在内槽30中，且置物板40侧面与内槽30的内壁之间具有间隔，使得内槽30与置物板40之间为滑动配合，置物板40与内槽30可相对移动，如内槽30保持不动，置物板40沿内槽30的高度方向移动，或置物板40保持不动，内槽30沿置物板40的高度方向移动。所述置物板40上开设有数个孔41，孔41用于放置实验器皿。所述内槽30内设置有加热器33，加热器33电性连接水浴锅的控制器，加热器33的具体位置设置在内槽30的内底面上，在使用本实用新型时，内槽30内装有水，加热器33对所述水进行加热升温，位于置物板40上的实验器皿的底部与所述水接触。

其中，为了避免内槽30内热水的热量传递至外槽20内液体液而引起所述液体蒸发，优选内槽30为可隔热的槽体，如内槽30的材质为隔热材料，或内槽30表面设置有隔热层；为了避免产生较大的无效起始量程，即为了避免起始高度偏离零点较大，优选内槽30本体(不包括加热器33)的密度不超过3g/cm³。

本实用新型整体结构简单，易于加工和投入使用。在使用过程中，即使内槽30内的水受热蒸发导致水量减少，内槽30整体重量减轻，但在外槽20内液体的浮力作用下，内槽30其高度会根据所减少的水量而自适应上升，维持内槽30内水液面与实验器皿的相对位置不变，因此可以在较长一段时间内不需要向内槽30内补水，保障内槽30液面的稳定，可避免因加水带来接触面不稳定、温度波动带来的负面影响；由于没有补水的情况，因此内槽30内水的温度稳定程度高，又因随着水的蒸发，其液面自动平衡过程是内槽30中水蒸发后的重量与外槽20内的液体对内槽30的浮力联动实时维持的，所以几乎不存在响应时间，可适用于精度要求高、温度和热接触传递稳定的实验操作。

为了满足在内槽30的工作量程内，加入任意量的水液面相对于水平面的高度不变，反之蒸发任意量的水液面相对于水平面的高度不变，须达到外槽20(面积S₁)、内槽30(面积S₂)、和外槽20内盛装液体的密度(ρ_液)关系为：

①、当两个槽体比例确定，且内槽30内水的液位相对于水平面的高度不变时需满足以下关系，因F_浮＝G_排＝ρ_液gV_排，且水的质量相同，则满足：

同时，因内槽30未完全沉没在外槽20内液体中则满足：

V_1排＝V_2排，(S₁-S₂)×△h＝S₂×(h+△h)

注：V_1排为内槽30加水后外槽20内液体上升变化的体积，V_2排为空的内槽30加水后内槽30浸没变化的体积，△h为内槽30中加水后外槽20液体液面上升高度(也等于内槽30浸没变化值减去h)，h为内槽30中加水后内槽30液位高度新增值。

②、根据①得：

S₂h＝△h(S₁-2S₂)、ρ_水＝1g/cm³

进一步得到：

即

最终得到

将合适条件的液体密度并代入上述公式中，得到S₁和S₂的比例关系后最终确定具体尺寸即可。

如假设ρ_液＝0.7g/cm³、内槽30与外槽20底面均为正方形时，得到

即外槽20与内槽30边长比例约为2.08：1。

所述外槽20上设置有膜袋21，膜袋21的边缘连接在外槽20顶部，具体为，所述外槽20顶部设置有顶板22，所述顶板22上设置有开口，所述膜袋21设置在所述开口处，位于外槽20(包括顶板22)与膜袋21之间的空间为密闭空间，所述液体位于所述密闭空间内，在将内槽30放入膜袋21内时，内槽30沿开口穿过，开口可起内槽30的横向限位作用。膜袋21受外力可收拢或展开，但不受拉力或压力而拉伸(延展)。在内槽30没有放置在外槽20内时，膜袋21自然漂浮在液体上，所述内槽30放置在膜袋21内时，内槽30与液体通过膜袋21隔开，内槽30间接浮在外槽20内液体上，膜袋21经内槽30的重力作用向下展开。通过设置膜袋21，使外槽20内液体所处的空间形成密闭的空间，可避免液体挥发，保障外槽20内液体量的稳定。其中，膜袋21可以与外槽20为一体的，膜袋21也可以为可拆卸设置在外槽20上。

所述外槽20侧壁上设置有一圈褶皱区23，褶皱区23可以为风琴式形状或其他结构，在外力作用下可进行收拢或展开，失去外力后自动复位呈初始形状，装有水的内槽30位于膜袋21内时，内槽30依重量(包括内部水重量)而下沉，外槽20内位于内槽30侧面的液体上升，即位于外槽20四周的液体液位上升，上升的液体将褶皱区23中被液体覆盖的部分褶皱在液体的压力作用下被撑开(相邻褶皱之间间距变宽)，以抵消液体的部分压力，更利于内槽30的下沉，在外槽20四周的液体液位下降时，失去液体压力的褶皱自恢复成原始状态。其中，外槽20位于褶皱区23下方的侧壁区域为硬质区，硬质区为平直状，该硬质区受液体压力不发生形变，褶皱区23壁厚小于硬质区的壁厚。其中，优选外槽20(包括褶皱区23和膜袋21)的密度不超过3g/cm³。

本实用新型还包括壳体10，所述外槽20设置在壳体10内，壳体10可用于保护外槽20，所述褶皱区23与壳体10内壁之间设有间隔，避免褶皱区23与壳体10或其他物体接触，导致褶皱区23收拢和展开时受阻。在本实用新型中，所述外槽20外侧壁上设置有凸块24，凸块24具体位于外槽20硬质区下端，所述壳体10内侧壁下端设置有限位块12，位于壳体10单侧上的限位块12设置有两个，位于单侧上的两个限位块12留有容纳凸块24的间隔，外槽20设置在壳体10内时，凸块24一一对应位于两两限位块12之间，从而对外槽20的位置进行限位。在本实用新型的一个实施方式中，壳体10侧板与底板之间为通过螺钉连接，可便于壳体10与外槽20的拆卸，通过将壳体10的侧板拆下，即可直接将外槽20拆出。

为了方便更换外槽20内的液体，可在顶板22设置进液口，在侧壁硬质区下端设置排液口，并在进液口和排液口上设置相应阀门。

所述壳体10的内侧壁上设置有导向槽11，导向槽11沿壳体10的高度方向设置且导向槽11与外槽20的外壁之间留有间隔，优选导向槽11为U型槽。所述内槽30上设置有支架31，支架31为L形，支架31的一端通过螺钉与内槽30顶部固定连接，支架31的另一端伸入导向槽11与外槽20之间(伸入导向槽11与外槽20之间的支架31部分，与外槽20外侧之间留有间隔)，且支架31该端朝向导向槽11的一侧上设置有滚轮311，滚轮311与导向槽11滑动配合，对内槽30的径向移动进行导向，避免内槽30倾斜歪倒。通过将导向槽11设置为U型槽、在支架31上设置滚轮311与导向槽11滑动配合，可以最大程度减少接触摩擦力。内槽30为直立状态下时，支架31设置有滚轮311的一端低于内槽30顶部。导向槽11及支架31的数量根据实际平衡需求而定，在此不做具体限定。

所述内槽30内部设置有感应开关32，感应开关32电性连接水浴锅的控制器，感应开关32为接触式开关，在使用过程中，内槽32内水受热蒸发，内槽32上升，置物板40触碰到感应开关32，感应开关32发送信号至控制器，发出警报或断电，提示操作人员进行补水。

本实用新型还包括升降支架50，升降支架50包括外杆51、内杆52、连接臂53和连接杆54。外杆51设置在壳体10一侧外，内杆52穿设在外杆51中，外杆51侧面设置有螺纹孔一，螺纹孔一处穿设有锁紧螺栓一，锁紧螺栓一末端与内杆52侧面抵接，通过旋松锁紧螺栓一，即可调节内杆52的伸出长度。连接臂53一端固定设置在内杆52顶部，连接臂53的另一端固定设置有套筒，连接杆54穿设在套筒内且连接杆54通过螺钉与置物板40连接，套筒侧面设置有螺纹孔二，螺纹孔二处穿设有锁紧螺栓二，锁紧螺栓二末端与连接杆54侧面抵接，通过旋松锁紧螺栓二，即可调节连接杆54的伸出长度，对置物板40高度的调节更方便、精准，置物板40的拆装也更加方便。

所述内槽30的内壁上设置有刻度线，便于分别确定内槽30中水的初始水位，以及确定置物板40、实验器皿与液面的初始距离、接触状态，在进行水浴加热之前，通过刻度线确定置物板40、实验器皿与液面的初始关系之后，通过设置相同参数可减少不同实验组之间的重复性差异。

Claims (10)

1.一种恒温水浴锅，其特征是，包括外槽(20)和内槽(30)，所述外槽(20)内设置有液体，所述内槽(30)浮在所述液体上；还包括置物板(40)，所述置物板(40)设置在内槽(30)中，且置物板(40)与内槽(30)滑动配合，所述置物板(40)上开设有用于放置实验器皿的孔(41)。

2.如权利要求1所述的恒温水浴锅，其特征是，所述外槽(20)上设置有膜袋(21)，位于外槽(20)与膜袋(21)之间的空间为密闭空间，所述液体位于所述密闭空间内，所述内槽(30)与所述液体通过膜袋(21)隔开。

3.如权利要求2所述的恒温水浴锅，其特征是，所述外槽(20)顶部设置有顶板(22)，所述顶板(22)上设置有开口，所述内槽(30)可沿所述开口穿过，所述膜袋(21)设置在所述开口处。

4.如权利要求2或3所述的恒温水浴锅，其特征是，所述外槽(20)侧壁上设置有一圈褶皱区(23)，所述褶皱区(23)可在外力作用下展开。

5.如权利要求4所述的恒温水浴锅，其特征是，还包括壳体(10)，所述外槽(20)设置在壳体(10)内，所述褶皱区(23)与壳体(10)内壁之间设有间隔。

6.如权利要求5所述的恒温水浴锅，其特征是，所述壳体(10)侧壁上设置有导向槽(11)，导向槽(11)沿壳体(10)的高度方向设置，所述内槽(30)上设置有支架(31)，支架(31)远离内槽(30)的一端与导向槽(11)滑动配合。

7.如权利要求1所述的恒温水浴锅，其特征是，所述内槽(30)为可隔热槽体。

8.如权利要求1所述的恒温水浴锅，其特征是，所述内槽(30)内部设置有感应开关(32)。

9.如权利要求1-3、5-8任一项所述的恒温水浴锅，其特征是，还包括升降支架(50)，所述置物板(40)与升降支架(50)连接。

10.如权利要求9所述的恒温水浴锅，其特征是，所述内槽(30)的内壁上设置有刻度线。

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