ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ НАГРЕВАТЕЛЬ Российский патент 2003 года по МПК B01L7/00 

Изобретение относится к лабораторной технике и может быть использовано в химических, физических, медицинских, биохимических лабораториях, при выполнении анализов, где требуется нагрев или кипячение жидкостей в пробирках, колбах или другой лабораторной посуде.

Известны технические решения по авторскому свидетельству 1662677, 1989 г., и патентам Р.Ф. 2016652, 1991 г., и 2081700, 1997 г. по кл. В 01 L 7/00, в которых описываются устройства, используемые в лабораторных условиях для подогрева жидкостей, помещенных в пробирки, колбы или других лабораторных реакторах. Однако все они довольно сложны по конструктивному выполнению и неудобны в эксплуатации, так как требуют определенных навыков оператора.

Наиболее близким техническим решением является устройство, описанное в а.с. 1540859, 1987 г. по кл. В 01 L 7/02. "Электрический нагреватель для колб", предназначенный для нагрева и перегонки жидкостей. Он содержит закрытый корпус с крышкой, внутри которого расположены нагревательный элемент, конический держатель, а также электрический разъем. Однако данное техническое решение не позволяет наблюдать за процессами, происходящими внутри пробирки или колбы при нагревании, он неудобен в эксплуатации, так как требует навыков оператора. Данное техническое решение является непригодным для использования в процессе обучения учащихся и студентов, так как ограничено в своих функциональных возможностях.

Технической задачей настоящего изобретения является создание такого электрического нагревателя, который обеспечивал бы наглядность проведения лабораторных опытов, связанных с процессами нагрева жидкостей в любой химической посуде (реакторах), при обучении студентов и учащихся школ, был бы прост в эксплуатации и безопасен в работе.

Поставленная задача достигается тем, что в электрическом нагревателе, содержащем металлический корпус, нагревательный элемент, держатель реактора и узел электропитания, корпус выполнен в виде цилиндра, имеющего основание, к которому во внутренней плоскости закреплены снабженные осевыми глухими отверстиями с резьбой стойки, на которые крепится теплоизолятор со встроенными по его центру в нижней части нагревательным элементом, выполненным в виде шайбы, а в верхней его части - держателем реактора, выполненным у основания в виде цилиндра, переходящего в круглый усеченный конус с внутренней центральной вертикальной полостью, дно которой выполнено сферическим и снабжено сквозным отверстием, а стенки конуса снабжены радиальными вертикальными прорезями, при этом на теплоизоляторе закреплены проволочные фиксаторы реактора, а нагревательный элемент соединен с узлом электропитания проволокой, причем один конец узла электропитания жестко закреплен внутри корпуса, а другой конец снабжен вилкой для подключения к источнику напряжения. Корпус и основание электрического нагревателя выполнены перфорированными. Радиальные вертикальные прорези выполнены либо крестообразными, либо равномерно распределены по окружности в любом количестве. Основание корпуса снабжено опорами - бобышками, а к боковой поверхности корпуса дополнительно закреплен горизонтальный стержень для фиксации электрического нагревателя в физическом штативе.

На фиг.1 изображен электрический нагреватель, вид сверху; на фиг.2 - то же, разрез по А-А фиг.1.

Электрический нагреватель содержит цилиндрический корпус 1 с основанием 2. Внутри корпуса 1 к основанию 2 закреплены стойки 3 с осевыми глухими отверстиями 4 с резьбой. На стойки 3 устанавливается теплоизолятор 5 и крепится к стойкам посредством винтов 6. В теплоизоляторе 5 по его центру в нижней части вмонтирован нагревательный элемент 7, на который устанавливается держатель 8 реактора. Держатель 8 реактора выполнен в нижней части в виде цилиндра 9, переходящего в верхней части в круглый усеченный конус 10, внутри которого выполнена центральная цилиндрическая вертикальная полость 11, при этом дно 12 полости 11 выполнено сферическим и снабжено резьбовым сквозным отверстием 13. В держателе 8 реактора в его конусной 10 части выполнены радиальные вертикальные прорези 14, они могут быть выполнены крестообразными или распределены равномерно по окружности в любом количестве. Нагревательный элемент 7 и держатель 8 реактора скрепляются друг с другом посредством винта 15, а для жесткой фиксации держателя 8 реактора и нагревательного элемента 7 в теплоизоляторе 5 используется торцевое винтовое соединение 16. Однако соединение нагревательного элемента 7 держателя 8 для пробирок и теплоизолятора 5 может быть осуществлено и другим приемлемым способом. Предложенное крепление обеспечивает жесткое закрепление всех элементов в корпусе 1. Нагревательный элемент 7 соединен контактным проводом 17 с узлом электропитания 18, причем один 19 конец узла электропитания жестко закреплен внутри корпуса 1 к кронштейну 20, а другой конец 21 узла электропитания снабжен вилкой 22 для подключения к источнику напряжения. Корпус 1 и основание 2 электрического нагревателя выполнены перфорированными. Основание 2 снабжено опорами - бобышками 23, а кроме того к корпусу 1 прикреплен горизонтальный стержень 24 для установки при необходимости электрического нагревателя в физическом штативе (не показано). Для фиксации реактора в держателе 8 и их устойчивого положения электрический нагреватель снабжен проволочными фиксаторами 25, закрепленными на теплоизоляторе 5.

Устройство работает следующим образом. Учащийся устанавливает электрический нагреватель на ровную плоскость на опоры бобышки 23 или закрепляет его посредством горизонтального стержня 24 в физическом штативе. Затем устанавливает пробирку или другую химическую посуду (реактор) с исследуемой жидкостью или другими химическими элементами в полость 11 держателя 8 и подключает электрический нагреватель к источнику напряжения, при этом происходит нагревание нагревательного элемента 7 и тепло от него передается на держатель 8, а соответственно и на реактор. Выполнение дна 12 полости 11 сферическим, а стенок полости 11 цилиндрическими обеспечивает хороший обхват реактора, а соответственно и отдачу тепла. Выполнение прорезей 14 в держателе 8 позволяет следить учащемуся за процессами, протекающими в реакторе при нагревании ее содержимого.

Предложенное техническое решения обеспечивает надежность и простоту устройства в эксплуатации, позволяет индивидуально и наглядно работать каждому учащемуся при проведении разнообразных опытов, причем позволяет использовать различную химическую посуду как пробирки, так и колбы.

Использование: в химических, физических, медицинских, биохимических лабораториях при выполнении анализов, где требуется нагрев или кипячение жидкостей в пробирках, колбах или другой лабораторной посуде. Нагреватель содержит металлический корпус с основанием, причем корпус выполнен в виде цилиндра. Внутри корпуса установлен теплоизолятор, со встроенными по его центру в нижней части нагревательным элементом, на котором установлен держатель реактора. Держатель снабжен внутренней центральной вертикальной полостью, дно которой выполнено сферическим, а его стенки снабжены радикальными вертикальными прорезями. Нагревательный элемент соединен с узлом электропитания. Корпус и основание выполнено перфорированными. Электрический нагреватель снабжен проволочными фиксаторами реактора, а на корпусе закреплен горизонтальный стержень для закрепления нагревателя в физическом штативе. Обеспечивается надежность и простота устройства в эксплуатации, а также наглядность проведения опытов. 3 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Электрический нагреватель, содержащий металлический корпус, нагревательный элемент, держатель реактора и узел электропитания, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде цилиндра, имеющего основание, к которому во внутренней плоскости закреплены снабженные осевыми глухими отверстиями с резьбой стойки, на которые крепится дисковый теплоизолятор со встроенными по его центру в нижней части нагревательным элементом, выполненным в виде шайбы, а в верхней части держателем реактора, выполненным у основания в виде цилиндра, переходящего в круглый усеченный конус с внутренней центральной цилиндрической полостью, дно которой выполнено сферическим и снабжено сквозным отверстием, а стенки конуса снабжены радиальными вертикальными прорезями, при этом на теплоизоляторе закреплены проволочные фиксаторы реактора, а нагревательный элемент соединен с узлом электропитания проволокой, причем один конец узла электропитания жестко закреплен внутри корпуса, а другой конец снабжен вилкой для подключения к источнику напряжения. 2. Электрический нагреватель по п. 1, отличающийся тем, что его корпус и основание выполнены перфорированными. 3. Электрический нагреватель по п. 1, отличающийся тем, что радиальные вертикальные прорези выполнены либо крестообразными, либо равномерно распределены по окружности в любом количестве. 4. Электрический нагреватель по п. 1, отличающийся тем, что основание корпуса снабжено опорами-бобышками, а к боковой поверхности корпуса дополнительно закреплен горизонтальный стержень для фиксации электрического нагревателя в физическом штативе.