专利名称：封闭式环保型压缩气体体积使乙醚液化演示器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到初中一册物理压缩气体体积使气体液化演示器—医用注射器，特别是医用注射器的活塞、注射器筒。
目前初中一册物理课本4-15演示压缩气体体积使气体液化实验，所用的药品是挥发性极强的麻醉剂乙醚。所用的器材是5×10-2L医用注射器。实验过程中会出现以下问题1、乙醚泄露、污染环境注射器在注射用时，使用的是液体，活塞受到的压强也不大，活塞有很好的封闭作用。当用它演示乙醚液化时，使用的是乙醚。因为乙醚极易挥发成气体，活塞对气体封闭比液体差，所以就出现了乙醚泄露现象。又因为使用注射器演示本实验，是直接在空气中操作，在空气对流作用下乙醚泄露加剧。泄露出的乙醚直接散发到空气中无法控制，造成了环境污染。
2、现象不明显，影响学生观察(1)液化量小·用5×10-2L的注射器演示4-15实验，注射器容积小乙醚液化量小，实验现象不明显。
(2)仪器利用率低·要演示乙醚液化，必须首先演示乙醚气化。在用注射器演示乙醚气化时，因为注射器内外压强差很大，外面大气压强大于注射器内压强。所以使注射器活塞封闭性能进一步变差，致使有空气进入注射器内占据了注射器容积，降低了仪器的利用率。还有注射器在演示时活塞最低占有容器容积的体积存在，也降低了仪器的利用率。减少了乙醚气化量，也就相当于减少了乙醚液化量。
3、保持乙醚气态现象时间短、影响学生观察乙醚在气化过程中，存在着空气进入注射器内现象。所以当乙醚完全气化后停止向外拉活塞，乙醚气态保持时间不能长，最多不能超过二分钟。时间长了就会明显地出现液化现象。在乙醚气态现象这么短的时间内，要使全体学生都能观察清楚乙醚气态现象是不可能的。
4、操作难度大，影响实验效果在演示本实验过程中，人手始终要克服大气作用在活塞上的力，增大了操作难度，实验速度不容易控制。如压缩气体体积使气体液化操作，难以做到使气体慢慢液化，影响了实验效果。
以上出现的问题虽然有些可以采取改进措施来提高实验效果，如活塞封闭性能方面，采取了在活塞上涂凡士林等方法，但收效不大。
本实用新型的目的减少乙醚泄露、增大实验现象可见度、延长现象显示时间、降低操作难度。
本实用新型是这样实现的它由密封仓将压缩气体体积的活塞封闭，使乙醚不能直接泄入空气中；增添了滤毒罐处理泄露的乙醚防止污染环境；改用手直接操作为推柄操作，使操作准确省力，降低了操作难度。
本实用新型的具体构造及特征由以下附图及实施例给出
图1是封闭式环保型压缩气体体积使乙醚液化演示器装置主视图。
图2是
图1所示封闭式环保型压缩气体体积使乙醚液化演示器装置A-A剖视图。
图3是封闭式环保型压缩气体体积使乙醚液化演示器装置主视图。
图4是图3所示封闭式环保型压缩气体体积使乙醚液化演示器装置A-A剖视图。
下面结合图2详细说明依据本实用新型给出的具体构造细节及其特点。
本实用新型由储药室2、密封仓4、桶塞3、滤毒罐5、缓冲室6、气阀7、推柄8、操作室9组成。储药室2是密封仓4的一部分，为圆锥型，能使液化的乙醚快速集中，密封仓4圆柱型，它将桶塞3、滤毒罐5进行封闭，它与操作仓9相连接。桶塞3圆桶型，桶底外径与桶高比不小于2/3，以确保桶塞3的封闭面积。它封于密封仓4内，可沿密封仓4轴线方向左右灵活滑动，表面与密封仓4内壁严密接触。滤毒罐5圆柱型，内装活性碳，侧表面一部分和底附有筛网。底筛网与侧表面筛网孔径之比不小于2/1，侧表面筛网高度与全高之比为不小于1/3。这样结构有利于对乙醚气的静态和动态吸附。滤毒罐5与缓冲室6相接。桶塞3的圆桶与滤毒罐5的圆柱配合，可以达到即保证了桶塞3与密封仓4的接触面积保证密封性能，又提高了密封仓4容积的利用率，也减小了新型体积。缓冲室6为圆柱型，是操作室9的一部分。它的作用能缓解抽出和充入密封仓4的气体速度，使实验平稳。气阀7为抽充气一体阀。抽气时抽气门能自动打开和关闭。它与缓冲室6和推柄8相连。推柄8圆柱形上面附有螺旋型复位弹簧、连杆。推动它可以通过连杆将气阀7的进气门打开。停止推动，复位弹簧可以将进气门关闭。它通过复位弹簧与操作室9接触，能沿操作室9轴线方向左右移动。操作室9为圆柱型，保护操作部分，也是操作时的执柄。
本新型可以取得以下有益效果1、减少乙醚泄露、减轻环境污染(1)防挥发好·桶塞3封闭在密封仓4内空气对流小。在使用时与注射器直接在空气中相比防止乙醚挥发效果好。
(2)封闭性能好·桶塞3封于密封仓4内，防止桶塞3直接受大气压作用。演示时桶塞3受到的压强是由桶塞3外壁与密封仓4内壁之间的摩擦力产生，小于注射器活塞在演示时受到的大气压产生的压强，提高了桶塞3密封性能。另外桶塞3桶型结构决定了在任何情况下桶塞3的封闭面积不变，封闭效果也不变。而注射器在不同情况下封闭面积是不同的，封闭面积发生了变化，封闭效果也发生了变化，和桶塞3相比较比桶塞3封闭差。
(3)泄露的乙醚管理好·由桶塞3泄出的乙醚被密封仓4封闭，不能散发到空气中去。注射器无此功能。
(4)泄出乙醚处理好·滤毒罐5中的活性碳在新型注入乙醚后的存放过程中，能将桶塞3泄出的乙醚吸附一部分。在演示乙醚气化时。密封仓4内的气体被抽出过程中，气体经过滤毒罐5时，气体中的乙醚又被滤毒罐5中的活性碳吸附一部分，使排入空气中的乙醚量堪微。注射器无此功能。
2、实验现象明显、利于学生观察(1)乙醚液化量大·新型中压缩气体活塞制成桶型，演示时桶塞3用于封闭的面积不变，又被封闭在密封仓4内，封闭性能好，为制做仪器时增大仪器容积创造了条件。本新型可制成5×10-1L的容积，比注射器5×10-2L容积大，液化量比注射器大。
(2)仪器利用率高·首先，本新型在演示乙醚气化时，桶塞3受到气体压强左侧稍大于右侧，致使空气不可能由桶塞3与密封仓4之间进入桶塞3底的左侧，保证了密封仓4容积的有效利用。而用注射器演示乙醚气化时，活塞受到的压强是注射器内外受到的压强。并且外面压强大于注射器内压强。所以空气能够进入注射器内，降低了注射器容积利用率。其次，桶塞3与滤毒罐5配合，能够最大限度提高密封仓4的利用率。而用注射器演示时，必须保证最低活塞占有注射器容积的体积。比桶塞3占有的容积大得多，使容器利用率降低。
(3)保证乙醚气态现象时间长·本新型在乙醚气化后，空气无法进入桶塞3底的左侧而出现液化现象。本新型可保持乙醚气体状态时间最短不少于24小时。而注射器由于活塞在乙醚气后封闭不好，有空气进入注射器内而出现液化现象，所以保持乙醚气态时间短，保持最长时间不超过2分钟。
3、操作安全容易，使用效果好本新型由于乙醚泄露得到很好控制，所以使用时仪器的安全性能得到保证。又由于本新型改注射器直接用手操作的操作方式为利用机械操作，所以操作时容易、省力、控制准确，方法容易掌握。还能使学生亲自动手操作，实验效果好。
实施例1·乙醚气化实施过程如下打开储药室2的封盖1将适量的乙醚注入到储药室2内、盖好封盖1。用抽气筒由抽气孔10抽气，气阀7抽气门自动打开。密封仓4内气体经由滤毒罐5、缓冲室6、气阀7、抽气口10抽出。使密封仓4内桶塞3底的右侧气压降低。当桶塞3底右侧气压稍低于左侧气压时，桶塞3将向右移动，乙醚开始气化。当乙醚全部气化后停止抽气，抽气门自动关闭，桶塞3停在图4的位置。此时桶塞3底左右受到的压力相等。由于桶塞3受到向左的静摩擦力，所以桶塞3底两侧受到压强左侧稍大于右侧。这就决定了乙醚气化后不能有空气进入而出现液化现象，能使乙醚气态保持较长时间提供保障。在气化过程中被抽出的气体经过滤毒罐5时，气体中的乙醚被滤毒罐里的活性碳吸附滤除，控制了对环境的污染。
实施例2·压缩气体体积使乙醚液化实验过程如下用手轻轻推动推柄8，通过推柄8上的连杆打开气阀7的充气门。同时推柄8上的复位弹簧被压缩。空气经气阀7、缓冲室6、滤毒罐5进入密封仓4内桶塞3底的右侧。使桶塞3右侧气压升高。当桶塞3底右侧气压稍大于左侧气压时，桶塞3开始慢慢向左移动，压缩乙醚气气体体积，使乙醚开始慢慢液化。当乙醚全部液化后，桶塞3停止运动，停止推推柄8。推柄8在复位弹簧弹力作用下复位，气阀7的充气门通过推柄8上的连杆关闭。此时桶塞3底受到的力左右相等。由于桶塞3受到向右的静摩擦力作用，所以桶塞3底两侧受到的压强右侧稍大于左侧。这样就保证了液化后的乙醚不容易由桶塞3，密封仓4之间泄出。乙醚液化的速度快慢，由加在推柄8上的推力大小决定。推力大，充气门开的大、充气速度快；桶塞3压缩乙醚气体体积速度快，乙醚液化快。反之，乙醚液化慢。操作时，只要停止推推柄8，可以根据需要将桶塞3停在任何位置。新型在充药后放置过程中，一旦有乙醚泄入密仓4内，滤毒罐5中的活性碳能对泄出的乙醚有一室的吸附作用。防止乙醚泄入空气中污染环境。
权利要求1.一种封闭式环保型压缩气体体积使乙醚液化演示器，包括注射器活塞和注射器筒。其特征是它由与操作室[9]连接、密封仓[4]的一部分、圆柱型的储药室[2]，与操作室[9]连接、将桶塞[3]、滤毒罐[5]进行封闭圆柱型的密封仓[4]，能沿密封仓[4]轴线方向左右灵活滑动、圆型的桶塞[3]，与缓冲室[6]相接、内装活性碳、侧表面一部分和底附有筛网、圆柱型的滤毒罐[5]，操作室[9]的一部分、圆柱型的缓冲室[6]，与缓冲室[6]相连、抽气时抽气门自动打开和关闭的气阀[7]，与操作室[9]接触、上面附有螺旋型复位弹簧、连杆、能沿操作室[9]轴线方向左右移动圆柱型的推柄[8]，及圆柱型操作室[9]组成。
2.根据权利要求1所述、一种封闭式环保型压缩气体体积使乙醚液化演示器，其特征是桶塞[3]为桶底外径与桶高之比不小于2/3，表面与密封仓[4]内壁严密接触。
3.根据权利要求1所述、一种封闭式环保型压缩气体体积使乙醚液化演示器，其特征是滤毒罐[5]底筛网与侧表面筛网孔径之比不小于1/2，侧表面有网高度与全高之比不小于1/3。
专利摘要一种封闭式环保型压缩气体体积使乙醚液化演示器,属于物理实验压缩气体体积使气体液化演示仪器。其特征是它由储药室、密封仓、桶塞、滤毒罐、抽充气气阀及推柄组成。其有益效果是采用密封仓封闭措施提高了桶塞密封性能,减少了对环境污染。改机械操作代替注射器直接用手操作,操作时安全省力操作方法容易掌握。
文档编号G09B23/12GK2509670SQ0127235
公开日2002年9月4日 申请日期2001年11月25日 优先权日2001年11月25日
发明者何平 申请人:何平, 牟文义