CN108479880A - 一种水浴装置及水浴加热方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种水浴装置，包括有控制器、水浴箱、冷凝器和设置在水浴箱中的密闭的反应容器、所述水浴箱分为上层中空区和密闭的下层加热区，所述下层加热区上连接有进水装置、抽水装置和可使下层加热区的水循环流通的循环装置，所述反应容器插装所述下层加热区内且与所述下层加热区之间密封连接，所述冷凝器与所述下层加热区连通；在所述下层加热区内设置有加热装置，水温检测元件和液位检测元件，所述加热装置、水温检测元件、液位检测元件均与所述控制器通讯连接。通过发明解决了现有技术中水浴装置水蒸汽外泄、各部位温度不均匀、水浴不能自动补水的问题。

Description

一种水浴装置及水浴加热方法

技术领域

本发明涉及一种水浴装置及其水浴加热方法。

背景技术

现有技术对样品反应容器进行加热的水浴装置大都是敞开式水浴加热方式，即采用露天式水浴箱，将反应容器放在水浴箱内进行加热，水浴箱在进行加热时，水浴箱中的水蒸汽会不断被蒸发掉，造成蒸汽外泄，对水浴箱进行补水时主要通过人工手动添加水，操作繁琐 ；同时，随水浴箱加热时，只是对水浴箱的某个位置进行加热，导致水浴箱内部容易存在各部分温度不均匀的问题，对反应容器的加热不均匀，导致样品反应不充分，样品测试准确率变低。

发明内容

本发明提供一种水浴装置，解决现有技术中水浴装置水蒸汽外泄、各部位温度不均匀、水浴不能自动补水的问题。

为达到解决上述技术问题的目的，本发明所提出的水浴装置采用以下技术方案予以实现：

一种水浴装置，包括有控制器、水浴箱、冷凝器和设置在水浴箱中的密闭的反应容器、所述水浴箱分为上层中空区和密闭的下层加热区，所述下层加热区上连接有进水装置、抽水装置和可使下层加热区的水循环流通的循环装置，所述反应容器插装在所述下层加热区内且与所述下层加热区之间密封连接，所述冷凝器与所述下层加热区连通；在所述下层加热区内设置有加热装置，水温检测元件和液位检测元件，所述加热装置、水温检测元件、液位检测元件均与所述控制器通讯连接。

一种采用上述技术方案中所述的水浴装置的水浴加热方法，包括如下步骤：

（1、）自动进水：控制器发信号给进水装置，进水装置启动，往水浴箱中注水，待注入的水触碰到液位传感器后，液位传感器传递信号给控制器，控制器发信号到进水装置，进水装置动作，停止工作。

（2、）自动循环加热：控制器发信号给加热装置，使加热装置开始加热,同时发信号给循环装置，循环装置动作，使水浴箱内水流动循环，确保各处液体温度保持一致。

（3、）水温的自动检测和蒸汽的自动冷凝回流：通过温度传感器检测水温，等到水温达到设定温度后，发信号给控制器，控制器发送信号给加热装置，使加热装置停止全功率加热，控制加热功率使水浴箱内液体保持设定温度，同时下层加热区中被加热出的水蒸气蒸发到冷凝管内，经过冷凝管的冷却后回流至水浴箱内。

（4、）自动排空水浴箱：加热完成后，控制器控制抽水装置，将水从水浴箱中抽出，自动排空水浴箱。

本发明还包括以下附加技术特征：

进一步的，所述上层中空区和下层加热区之间设置一可拆卸式隔板，所述隔板密封设置在所述下层加热区的上方。

进一步的，所述隔板上设置有用于插装反应容器的插装孔和用于插装冷凝器的冷凝器插入孔，在所述插装孔和反应容器之间设置有密封垫片。

进一步的，所述循环装置包括有循环泵和与所述循环泵两端连接的进水管和出水管，所述进水管对应的进水口和所述出水管对应的出水口呈对角线设置在所述下层加热区上。

进一步的，反应容器包括密闭的反应瓶、设置在反应瓶内部的进液管路和出液管路，在距离反应容器顶端高度1/4的位置处沿所述反应瓶的周向方向依次设置有排气口、进液口和出液口，在所述反应瓶的底端设置有开口，所述进液口与所述进液管路连通，所述出液口与所述出液管路一端连通，所述出液管路的另一端与所述开口连通。

进一步的，还包括有冷水机，所述冷凝器包括有冷凝内管和冷凝外管，所述冷凝外管套设在所述冷凝内管上，所述冷凝内管与下层加热区连通，在所述冷凝内管和冷凝外管之间形成有冷凝腔，所述冷水机与所述冷凝腔连通，所述冷凝腔还连通有可与外界连接的连接管路接口。

进一步的，所述进水装置与一进水箱连接，所述抽水装置与一废水桶连接。

进一步的，液位检测元件为液位传感器。

进一步的，所述循环装置的出水口设置于水浴箱底部一侧，进水口设置于水浴箱顶部，且与出水口呈对角线分布。

本发明存在以下优点和积极效果：

本发明提出一种水浴装置，包括有控制器、水浴箱、冷凝器和设置在水浴箱中的密闭的反应容器、所述水浴箱分为上层中空区和封闭密封的下层加热区，所述下层加热区上连接有进水装置、抽水装置和可使下层加热区的水循环流通的循环装置，所述反应容器插装所述下层加热区内且与所述下层加热区之间密封连接，所述冷凝器与所述下层加热区连通；在所述下层加热区内设置有加热装置，水温检测元件和液位检测元件，所述加热装置、水温检测元件、液位检测元件均与所述控制器通讯连接。本发明提出的水浴装置，设置有进水装置和抽水装置，可实现对水浴箱中进行自动补水；水浴箱结构设置时，其下层设置为密封式的加热区，同时设置冷凝器，不仅可有效的避免水浴箱中水分的蒸发流失，而且还可将蒸发掉的冷凝水回流，节约了水资源；此外，本发明中还设置一循环装置，可使水浴箱内部的水不断的循环流通，使得水浴箱体中各部位水的温度相同，确保了反应容器的充分反应，提高了实验的准确率。

附图说明

图1为本发明水浴装置的结构示意图；

图2为本发明水浴装置的反应容器的结构示意图；

图3为图2的A-A向剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细的说明，本发明提出一种水浴装置的实施例，参照图1-图3 所示，包括有控制器、水浴箱1、冷凝器2和设置在水浴箱1中的密闭的反应容器3、所述水浴箱1分为上层中空区11和密闭的下层加热区12，所述下层加热区12上连接有进水装置4、抽水装置5和可使下层加热区12的水循环流通的循环装置6，进水装置4、抽水装置5均通过一连接管和水浴箱1连通在一起，可分别向水浴箱1内补水或从水浴箱1中抽水，反应容器3插装在所述下层加热区12内且与所述下层加热区12之间密封连接，用于确保下层加热区12为密封的加热区，避免水浴箱1内水蒸汽的蒸发，可实现对水蒸汽的二级防护；所述冷凝器2与所述下层加热区12连通，用于对蒸发的蒸汽的冷凝回流；在所述下层加热区12内设置有加热装置7，水温检测元件8和液位检测元件9，水温检测元件8可选用温度传感器等，在此不做具体限制，所述加热装置7、水温检测元件8、液位检测元件9均与所述控制器通讯连接。

通过本实施例中的水浴装置，通过控制器控制进水装置4动作，可实现对水浴箱1的自动补水，实现了补水的自动化；同时，水浴箱1采用半封闭的设置方式设置，即下层为密封的加热区，可有效的避免下层加热区12内的水分的蒸发，减少了蒸汽的外泄，节约了水资源；且本实施例中的水浴装置采用一循环装置6，可使水浴箱1中的水流处于不断的循环移动的状态，确保了水浴箱1内部的各个部分水温一致，保证了对水浴箱1中反应容器3中样品加热的均匀性，提高了实验的准确率。

此外，本实施例中的水浴装置即可作为单独的水浴装置使用，也可以与其它自动化加液或分析等设备配合实现，实现了即可专用又可通用的两用性。

进一步的，所述上层中空区11和下层加热区12之间设置一可拆卸式隔板10，所述隔板10密封设置在所述下层加热区12的上方使得下层加热区12形成一密封区域。隔板10在设置时可通过卡扣卡接固定在水浴箱1上，在需要更换隔板对隔板10进行拆卸时，打开卡扣将隔板10取出即可，操作简单方便；同时，本实施例中的隔板10取下时，水浴箱可作为普通水浴箱使用，使水浴箱1可分别用于和自动化设备配合的专用场合或传统加热均可，扩大了应用范围。

进一步的，所述隔板10上设置有用于插装反应容器3的插装孔101和用于插装冷凝器的冷凝器插入孔，在所述插装孔和反应容器3配合位置处设置有密封垫片或密封圈102。反应容器3的插装孔可根据实际需要设置多个，插装孔的孔径也可根据实际反应容器3大小进行加工，在此不做具体限制；冷凝器插入孔可便于冷凝器2穿过隔板10，将冷凝回流的蒸汽回流到水浴箱1内部。

优选的，本实施例中的所述循环装置6包括有循环泵61和与所述循环泵61两端连接的进水管62和出水管63，所述进水管62对应的进水口621和所述出水管63对应的出水口631呈对角线设置在所述下层加热区12上。通过循环泵61循环抽水和进水，使得水浴箱1内部的水流处于不断的循环流动状态，确保了水浴箱1内部水的温度的均匀性，有效的避免了水浴箱1内部温度不均的问题。

优选在设置时，将进水口621和出水口631之间呈对角线形式设置，可确保水浴箱1内部的液体形成对流循环，循环速度更快。

在设置时，可将进水口621设置在水浴箱1的下层加热区12的顶部位置的一角位置处，出水口631设置在水浴箱1的下层加热区12的底端位置的相对的一角位置处。当然，也可以将出水口631设置在顶端，进水口621设置在底端，在此不做限制。

进一步的，本实施例中的反应容器3包括密闭的反应瓶31、设置在反应瓶31内部的进液管路32和出液管路33，在距离反应容器顶端高度1/4的位置处沿所述反应瓶的周向方向依次设置有排气口34、进液口35和出液口36，在所述反应瓶31的底端设置有开口37，所述进液口35与所述进液管路32连通，所述进液管路32从所述进液口35延伸到所反应瓶31的底端，所述出液口36与所述出液管路33一端连通，所述出液管路33的另一端与所述开口37连通。为实现本实施例中水浴装置中的反应瓶31的自动进液、自动抽液，本实施例中通过设置的进液口35、出液口36可用于连接外界的外界进液管和外界出液管，通过蠕动泵自动进液、抽液；且通过本实施例中进液口35和反应瓶31内部的进液管路32，在通过外界进液管路进液时可直接将溶液通过进液管路32直接进入到反应瓶31的底端，不会黏连到反应瓶31的内壁上，不会造成溶液的浪费；抽液时，溶液可从底端的开口37经过出液管路33、出液口36后被抽取到外界出液管路上，也不会黏连到反应瓶31内壁上，造成溶液的浪费。

进一步的，本实施例中还包括有冷水机，所述冷凝器2包括有冷凝内管和冷凝外管，所述冷凝外管22套设在所述冷凝内管上，所述冷凝内管与下层加热区连通，在所述冷凝内管和冷凝外管之间形成有冷凝腔，所述冷水机与所述冷凝腔连通，所述冷凝腔还连通有可与外界连接的连接管路接口。在冷凝时，可通过冷水机中的冷水通入到冷凝腔内，对蒸发到冷凝内管内的蒸汽进行冷却，冷却后的水流可通过冷凝内管回流到水浴箱1内，避免了蒸汽外漏，节约了水源。

进一步的，所述进水装置4与一进水箱12连接，所述抽水装置5与一废水桶13连接，进水装置4本实施例中选用进水水泵，抽水装置5选用抽水水泵。

优选的，液位检测元件9为液位传感器。

本实施例中还提出一种采用上述实施方式的技术方案中所述的水浴装置的水浴加热方法，包括如下步骤：

（1、）自动进水：控制器发信号给进水装置4，进水装置4启动，往水浴箱1中注水，待注入的水触碰到液位传感器后，液位传感器传递信号给控制器，控制器发信号到进水装置4，进水装置4动作，停止工作。

（2、）自动循环加热：控制器发信号给加热装置7，使加热装置7开始加热,同时发信号给循环装置6，循环装置6动作，使水浴箱1内水流动循环，确保各处液体温度保持一致。

（3、）水温的自动检测和蒸汽的自动冷凝回流：通过温度传感器检测水温，等到水温达到设定温度后，发信号给控制器，控制器发送信号给加热装置7，使加热装置7停止全功率加热，控制加热功率使水浴箱内液体保持设定温度，同时下层加热区12中被加热出的水蒸气蒸发到冷凝器内，经过冷凝器的冷却后回流至水浴箱1内。

（4、）自动排空水浴箱1：加热完成后，控制器控制抽水装置5，将水从水浴箱1中抽出，自动排空水浴箱1。

通过本实施例中的水浴装置，可通过控制器控制自动对水浴箱1补水，自动加热，自动感应水温，实现了对反应容器3加热的自动化控制，节省了人力成本，提高了实验效率。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种水浴装置，其特征在于，包括有控制器、水浴箱、冷凝器和设置在水浴箱中的密闭的反应容器、所述水浴箱分为上层中空区和密闭的下层加热区，所述下层加热区上连接有进水装置、抽水装置和可使下层加热区的水循环流通的循环装置，所述反应容器插装在所述下层加热区内且与下层加热区密封连接，所述冷凝器与所述下层加热区连通；在所述下层加热区内设置有加热装置，水温检测元件和液位检测元件，所述加热装置、水温检测元件、液位检测元件均与所述控制器通讯连接。

2.根据权利要求1所述的水浴装置，其特征在于，所述上层中空区和下层加热区之间设置一可拆卸式隔板，所述隔板密封设置在所述下层加热区的上方。

3.根据权利要求2所述的水浴装置，其特征在于，所述隔板上设置有用于插装反应容器的插装孔和用于插装冷凝器的冷凝器插入孔，在所述插装孔和反应容器之间设置有密封垫片。

4.根据权利要求1所述的水浴装置，其特征在于，所述循环装置包括有循环泵和与所述循环泵两端连接的进水管和出水管，所述进水管对应的进水口和所述出水管对应的出水口呈对角线设置在所述下层加热区上。

5.根据权利要求1所述的水浴装置，其特征在于，反应容器包括密闭的反应瓶、设置在反应瓶内部的进液管路和出液管路，在距离反应容器顶端高度1/4的位置处沿所述反应瓶的周向方向依次设置有排气口、进液口和出液口，在所述反应瓶的底端设置有开口，所述进液口与所述进液管路连通，所述出液口与所述出液管路一端连通，所述出液管路的另一端与所述开口连通。

6.根据权利要求1所述的水浴装置，其特征在于，还包括有冷水机，所述冷凝器包括有冷凝内管和冷凝外管，所述冷凝外管套设在所述冷凝内管上，所述冷凝内管与下层加热区连通，在所述冷凝内管和冷凝外管之间形成有冷凝腔，所述冷水机与所述冷凝腔连通，所述冷凝腔还连通有可与外界连接的连接管路接口。

7.根据权利要求1所述的水浴装置，其特征在于，所述进水装置与一进水箱连接，所述抽水装置与一废水桶连接。

8.根据权利要求1所述的水浴装置，其特征在于，液位检测元件为液位传感器。

9.一种采用权利要求1-8所述的水浴装置的水浴加热方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1、）自动进水：控制器发信号给进水装置，进水装置启动，往水浴箱中注水，待注入的水触碰到液位传感器后，液位传感器传递信号给控制器，控制器发信号到进水装置，进水装置动作，停止工作；

（2、）自动循环加热：控制器发信号给加热装置，使加热装置开始加热,同时发信号给循环装置，循环装置动作，使水浴箱内水流动循环，确保各处液体温度保持一致；

（3、）水温的自动检测和蒸汽的自动冷凝回流：通过温度传感器检测水温，等到水温达到设定温度后，发信号给控制器，控制器发送信号给加热装置，使加热装置停止全功率加热，控制加热功率使水浴箱内液体保持设定温度，同时下层加热区中被加热出的水蒸气蒸发到冷凝管内，经过冷凝管的冷却后回流至水浴箱内；

（4、）自动排空水浴箱：加热完成后，控制器控制抽水装置，将水从水浴箱中抽出，自动排空水浴箱。

10.根据权利要求9所述的水浴加热方法，其特征在于，所述循环装置的出水口设置于水浴箱底部一侧，进水口设置于水浴箱顶部，且与出水口呈对角线分布。