一种冷凝回流微压增效装置

1.本实用新型涉及化工实验仪器技术领域，具体涉及一种冷凝回流微压增效装置。


背景技术：

2.目前在有机化学实验中，使用三口烧瓶带冷凝回流装置被广泛应用，一般情况下进行冷凝回流时，需要一种玻璃装置，里面装石蜡油来保持内外压强平衡，若对干燥有要求，一般接装有无水氯化钙的干燥管，但此方法存在氯化钙吸潮堵住干燥管的危险。在冷凝管回流中，为防止尾气外泄通常在冷凝管上端口加上塞头，而当冷凝管内气压过大时会导致塞头向外喷出，不仅影响实验进度，而且增加了实验的危险性。
3.因此，亟需一种冷凝回流微压增效装置，以提高三口烧瓶内溶液加热反应的冷凝效率，以及便于时刻观察装置内实验反应的程度。


技术实现要素：

4.本实用新型为解决目前在冷凝管回流实验中，为防止尾气外泄通常在冷凝管上端口加上塞头，而当冷凝管内气压过大时会导致塞头向外喷出，不仅影响实验进度，而且增加了实验的危险性的问题，提供了一种冷凝回流微压增效装置。
5.本实用新型的技术方案如下：
6.一种冷凝回流微压增效装置，包括喇叭管和旋钮塞头；
7.所述喇叭管一端的内侧设置有第一内螺纹，另一端的外侧设置有第一外螺纹，所述第一外螺纹上活动套装有密封圈，所述喇叭管的内部设置有压力球，所述旋钮塞头的喇叭管端的内侧设置有与所述第一外螺纹相匹配的第二内螺纹，所述旋钮塞头的非喇叭管端的顶部以预设间隔开设有若干通气孔。
8.优选地，所述喇叭管内部的弧度与所述压力球的弧度匹配设置。
9.优选地，所述第一内螺纹与所述第一外螺纹相匹配。
10.优选地，所述通气孔为圆形。
11.优选地，所述通气孔的直径小于所述压力球的直径。
12.优选地，若干所述通气孔在所述旋钮塞头的顶部以圆形布设。
13.优选地，所述压力球由聚四氟乙烯制成。
14.优选地，所述喇叭管和所述旋钮塞头均由玻璃制成。
15.优选地，所述密封圈为橡皮圈。
16.优选地，所述冷凝回流微压增效装置的长度为6-9cm。
17.根据上述技术方案，基于该冷凝回流微压增效装置，在实际实验应用过程中，运用该冷凝回流微压增效装置，可通过判断压力球的运动轨迹来判断冷凝管内的反应程度，且带给冷凝管内一定气压，提高了冷凝管的回流效率，具有操作简便、结构简单、节省成本和安全性高的优点，可广泛应用于需要冷凝回流的装置并观察反应程度的有机化学实验中。
附图说明
18.图1是冷凝回流微压增效装置的结构示意图；
19.图2是冷凝回流微压增效装置的原理图；
20.图3是冷凝回流微压增效装置的的具体应用实例图。
21.附图标记说明
22.喇叭管1；密封圈2；旋钮塞头3；通气孔4；压力球5。
具体实施方式
23.以下结合附图对本实用新型实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型实施例，并不用于限制本实用新型实施例。
24.在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性，或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，除非另有说明，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；“多个”的含义是两个或两个以上。术语“包括”及其任何变形，意为不排他的包含、可能存在或添加一个或更多其他特征、单元、组件和/或其组合。
25.此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
26.本实用新型提供了一种冷凝回流微压增效装置，如图1-2所示，该冷凝回流微压增效装置包括喇叭管1和旋钮塞头3；
27.所述喇叭管1一端的内侧设置有第一内螺纹，另一端的外侧设置有第一外螺纹，所述第一外螺纹上活动套装有密封圈2，所述喇叭管1的内部设置有压力球5，所述旋钮塞头3的喇叭管端的内侧设置有与所述第一外螺纹相匹配的第二内螺纹，所述旋钮塞头3的非喇叭管端的顶部以预设间隔开设有若干通气孔4。
28.根据上述技术方案，基于该冷凝回流微压增效装置，在实际实验应用过程中，运用该冷凝回流微压增效装置，可通过判断压力球的运动轨迹来判断冷凝管内的反应程度，且带给冷凝管内一定气压，提高了冷凝管的回流效率，具有操作简便、结构简单、节省成本和安全性高的优点，可广泛应用于需要冷凝回流的装置并观察反应程度的有机化学实验中。
29.在本实用新型实施例中，所述喇叭管1内部的弧度与所述压力球5的弧度匹配设置，从而使所述压力球5在重力的作用下堵在所述喇叭管1的内部，以形成密封条件。在具体的实施方式中，所述喇叭管1内部弧的形状为正圆弧形，所述压力球5为正圆形，从而使所述压力球5完美贴合在所述喇叭管1的内部。在优选的实施方式中，所述压力球5的形状不变，可通过选用不同的材料制作来改变其质量，从而实现对卸压值的设置。优选地，所述压力球5由聚四氟乙烯制成，所述压力球5的质量可以为2g、4g、6g、8g和10g。
30.在本实用新型实施例中，所述第一内螺纹与所述第一外螺纹相匹配，从而在优选的实施方式中，可根据实际需要组合多个所述冷凝回流微压增效装置进行使用。较佳地，所述冷凝回流微压增效装置的数量可为两个或三个，采用首尾相连的方式进行连接。
31.在本实用新型实施例中，所述通气孔4为圆形，所述通气孔4的直径小于所述压力球5的直径，从而保证所述压力球5被顶起时不会飞出。在优选的实施方式中，6个所述通气孔4在所述旋钮塞头3的顶部以圆形布设，从而保证所述压力球5被顶起时，气体能够及时卸出。在另一优选的实施方式中，所述压力球5采用聚四氟乙烯制成，以用于防止实验反应体系内压力过大时，所述压力球5不会对所述的冷凝回流微压增效装置造成损坏。其中，若干所述通气孔4的总面积不小于所述喇叭管1的通气口的截面积。
32.在本实用新型实施例中，所述喇叭管1和所述旋钮塞头3均由玻璃制成。
33.在本实用新型实施例中，所述密封圈2为橡皮圈，以用于提高密封性。
34.在本实用新型实施例中，所述冷凝回流微压增效装置的长度为6-9cm。优选地，所述冷凝回流微压增效装置的长度为7-8cm。
35.在本实用新型中，如图2所示，相切面表面积公式为其中，r为压力球5的半径，r为相切接触面的半径，则压力球5所受压力为f＝mg，其中，m为压力球5的重量，g为重力加速度。相切接触面所受压强为p＝f/s。
36.在实用新型中，所述的冷凝回流微压增效装置的工作原理为：只使用冷凝管时，当温度过高，溶剂挥发的速度过快，冷凝管来不及回流，一部分的溶剂就会挥发到空气中，造成溶剂的损失；如果溶剂具有刺鼻性气味甚至具有毒性，就会对人体造成危害。而当将该组合式微压套管安装在冷凝管的上方时，由于实验反应体系压力的增大，会使实验反应体系内溶剂的沸点上升，溶剂的挥发就会变得更加困难，挥发的溶剂冷凝管可以全部回流，回流的效率就会提高。
37.以下将通过实施例对本实用新型进行详细描述，但本实用新型的保护范围并不局限于此。
38.实施例1
39.如图1-3所示，使用本实用新型所述的冷凝回流微压增效装置实施，具体地，所述冷凝回流微压增效装置包括喇叭管1和旋钮塞头3；
40.所述喇叭管1一端的内侧设置有第一内螺纹，另一端的外侧设置有第一外螺纹，所述第一外螺纹上活动套装有密封圈2，所述喇叭管1的内部设置有压力球5，所述旋钮塞头3的喇叭管端的内侧设置有与所述第一外螺纹相匹配的第二内螺纹，所述旋钮塞头3的非喇叭管端的顶部以预设间隔开设有6个通气孔4。
41.具体地，所述喇叭管1内部的弧度与所述压力球5的弧度匹配设置，所述第一内螺纹与所述第一外螺纹相匹配，所述通气孔4为圆形，所述通气孔4的直径小于所述压力球5的直径，6个所述通气孔4在所述旋钮塞头3的顶部以圆形布设，所述压力球5由聚四氟乙烯制成，所述喇叭管1和所述旋钮塞头3均由玻璃制成，所述密封圈2为橡皮圈，所述冷凝回流微压增效装置的长度为7cm。
42.在实际应用过程中，如图3所示，以水为例，设置相切面接触表面积为1cm2，旋开旋钮塞头3，将2g的压力球5置于喇叭管1内，再通过第一内螺纹将冷凝回流微压增效装置安装在冷凝管的管口，其中，冷凝管的管口的外表面设置有与第一内螺纹相匹配的第二外螺纹，且第二外螺纹上套装有密封圈2。
43.经检测，取重力加速度g＝10，经计算得当压力球5配重为2g时，所受的极限压强约
为200帕(约0.002个大气压)，此时三颈烧瓶内溶液沸点大约提高0.2度。当冷凝管内气压增加至千分之二个大气压时，冷凝管内的冷凝效率降低，此时压力球5被气压顶起，压力释放出去，冷凝回流速度恢复，从而起到提高冷凝回流效率的作用。
44.实施例2
45.参照实施例1实施，与之不同的是在实际应用过程中，如图3所示，以水为例，设置相切面接触表面积为1cm2，旋开旋钮塞头3，将4g的压力球5置于喇叭管1内，再通过第一内螺纹将冷凝回流微压增效装置安装在冷凝管的管口，其中，冷凝管的管口的外表面设置有与第一内螺纹相匹配的第二外螺纹，且第二外螺纹上套装有密封圈2。
46.经检测，取重力加速度g＝10，经计算得当压力球5配重为4g时，所受的极限压强约为400帕(约0.004个大气压)，此时三颈烧瓶内溶液沸点大约提高0.4度。当冷凝管内气压增加至千分之四个大气压时，冷凝管内的冷凝效率降低，此时压力球5被气压顶起，压力释放出去，冷凝回流速度恢复，从而起到提高冷凝回流效率的作用。
47.实施例3
48.参照实施例1实施，与之不同的是在实际应用过程中，如图3所示，以水为例，设置相切面接触表面积为1cm2，旋开旋钮塞头3，将6g的压力球5置于喇叭管1内，再通过第一内螺纹将冷凝回流微压增效装置安装在冷凝管的管口，其中，冷凝管的管口的外表面设置有与第一内螺纹相匹配的第二外螺纹，且第二外螺纹上套装有密封圈2。
49.经检测，取重力加速度g＝10，经计算得当压力球5配重为6g时，所受的极限压强约为600帕(约0.006个大气压)，此时三颈烧瓶内溶液沸点大约提高0.6度。当冷凝管内气压增加至千分之六个大气压时，冷凝管内的冷凝效率降低，此时压力球5被气压顶起，压力释放出去，冷凝回流速度恢复，从而起到提高冷凝回流效率的作用。
50.实施例4
51.参照实施例1实施，与之不同的是在实际应用过程中，如图3所示，以水为例，设置相切面接触表面积为1cm2，旋开旋钮塞头3，将8g的压力球5置于喇叭管1内，再通过第一内螺纹将冷凝回流微压增效装置安装在冷凝管的管口，其中，冷凝管的管口的外表面设置有与第一内螺纹相匹配的第二外螺纹，且第二外螺纹上套装有密封圈2。
52.经检测，取重力加速度g＝10，经计算得当压力球5配重为8g时，所受的极限压强约为800帕(约0.008个大气压)，此时三颈烧瓶内溶液沸点大约提高0.8度。当冷凝管内气压增加至千分之八个大气压时，冷凝管内的冷凝效率降低，此时压力球5被气压顶起，压力释放出去，冷凝回流速度恢复，从而起到提高冷凝回流效率的作用。
53.实施例5
54.参照实施例1实施，与之不同的是在实际应用过程中，如图3所示，以水为例，设置相切面接触表面积为1cm2，旋开旋钮塞头3，将10g的压力球5置于喇叭管1内，再通过第一内螺纹将冷凝回流微压增效装置安装在冷凝管的管口，其中，冷凝管的管口的外表面设置有与第一内螺纹相匹配的第二外螺纹，且第二外螺纹上套装有密封圈2。
55.经检测，取重力加速度g＝10，经计算得当压力球5配重为10g时，所受的极限压强约为1000帕(约0.01个大气压)，此时三颈烧瓶内溶液沸点大约提高1度。当冷凝管内气压增加至百分之一个大气压时，冷凝管内的冷凝效率降低，此时压力球5被气压顶起，压力释放出去，冷凝回流速度恢复，从而起到提高冷凝回流效率的作用。
56.本实用新型提供的冷凝回流微压增效装置，可通过判断压力球的运动轨迹来判断冷凝管内的反应程度，且带给冷凝管内一定气压，提高了冷凝管的回流效率，具有操作简便、结构简单、节省成本和安全性高的优点，可广泛应用于需要冷凝回流的装置并观察反应程度的有机化学实验中。
57.以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。