热对流玻璃水球的制作方法

专利名称：热对流玻璃水球的制作方法
技术领域：
实用新型涉及一种装饰性玻璃水球，尤其涉及一种采用热力驱动的玻璃水球。
背景技术：
现有的玻璃水球由玻璃球壳和玻璃球下部的胶塞围成密封空腔，在球壳内腔充满无菌液体，球壳内腔的装饰物浸泡在无菌液体中。所述胶塞虽然也能起到很好的密封作用，但如果想要让球壳内的装饰亮片产生对流，增加美感和动感，则必须在底部胶塞安装一个由电机驱动的拨水机构。这种拨水机构需要外接电源，产生噪音，而且容易损坏。流体力学的原理启示我们，如果让球壳底部的温度高于上部的温度，则球壳内腔的液体必将产生对流翻转，而且这种热力驱动的对流比机械强迫对流具有成本低、美观、耐用等多方面的优越性，但现有的水球胶塞妨碍了这一构思的实现，要使玻璃水球的底部能被加热，则必须把原来的底部胶塞换成耐热且传热快的刚性材料，同时还必须保证玻璃水球加热后不致于因温度升高而造成爆裂。

发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种热对流的装饰性玻璃水球。
本实用新型采用如下的技术方案设计一种热对流玻璃水球，它包括在底部开口的玻壳及其气密的底部封盖，玻壳内腔充满无菌液体和浸泡在液体中的装饰亮片。所述底部封盖采用传热快的刚性材料；所述玻壳置于向上开口的加热座之上，加热座内悬置一热源，该热源靠近玻壳的底部封盖但两者不相接触，加热座的侧壁设有排气孔。
热源通过辐射和对流的方式加热所述玻壳底部封盖，玻壳内的无菌液体处于下热上冷的不稳定状态，对流被激发，所述玻壳内的装饰片随无菌液体上下循环流动。加热座侧壁上的排气孔排出过剩热量以保持热平衡。
由于玻璃水球底部封盖为传热快的刚性件，而且热源与底部封盖之间不接触完全排除了传导加热方式，我们就有可能在水球的底部放置一个合适的热源(约300℃)缓慢加热水球底部，从而产生一个作用在水球内腔液体的热驱动力，驱动水球内腔液体上下循环流动。水球升至适当温度(50～60℃)时达到热平衡。


图1为本实用新型热对流玻璃水球的结构示意图；图2为置于悬架4上的玻壳2的分解图；图3为所述玻壳2的底部封盖21与颈部22结构的剖面图；图4为加热座1的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
如图1所示，本实用新型的热对流玻璃水球包括在底部开口的玻壳2及其气密的底部封盖21，玻壳2内腔充满无菌液体和浸泡在液体中的装饰亮片，为增加美感，可在所述底部封盖21向上固设一浸泡在玻壳2内腔液体中的装饰物。由于需要对玻璃水球的底部加热，因此不能使用传统的胶塞，必须采用传热快的刚性材料，如玻璃作为底部封盖21，玻璃受热后不会变形，且能把水球底部外表面接收到的热量迅速传递到封装在玻壳2内腔的液体。所述玻壳2置于向上开口的加热座1之上，加热座1内悬置一热源，该热源靠近玻壳2的底部封盖21但两者不相接触，加热座1顶部的侧壁周边上设有若干排气孔12(图4)。
热源与所述玻壳2的底部封盖21不接触，因此排除了传导的加热方式，热源只能通过辐射和对流的方式缓慢地加热底部封盖21，使得玻壳2内的无菌液体处于下热上冷的不稳定状态，对流被激发出来，所述玻壳2内的装饰片随无菌液体上下循环流动，大大地提高玻璃水球的装饰效果。所述热源和底部封盖21升温至适当温度(50～60℃)时其热量的吸收与散失达到平衡状态，从而保持水球内的恒温。达到热平衡后，热源的热平衡温度为250℃至320，其最佳温度为300℃；所述底部封盖21的热平衡温度为50℃-60℃，其最佳温度为55℃，这样的温度保证玻壳2不会爆裂。加热座1顶部的排气孔12起散热作用，可防止热量不断积聚在加热座1内造成温度过高。
所述热源可采用绝缘置于加热座1内悬架4上具有适当功率的电炉丝，电炉丝的导线从加热座1的侧壁引出。
如图1所示，还可以采用烛光作为所述热源，即在加热座1内安装一悬架4，悬架4上有耐温玻璃片5以及放置在悬架4底部的蜡烛3。所述悬架4为三脚支架，其支脚42底部张开，向上逐渐收拢，一水平托环41固定在支脚42的顶部，如图2所示。该托环41具有一定高度，耐温玻璃片5被固定于托环41底部的三个夹架43夹持在悬架4的上部中央位置，所述玻壳2的底部封盖21则水平放置在所述水平托环41的顶缘上，其底部比耐温玻璃片5高出0.5至1.5厘米，最好为1.0厘米。夹架43与耐温玻璃片5的接触面之间衬有硅胶隔热垫6，防止玻璃片5上的热量传导至悬架4上。蜡烛3直接加热耐温玻璃片5，耐温玻璃片5通过辐射和对流的方式加热所述玻壳2的底部封盖21，而且烛光可以透过玻璃片5和玻璃底部封盖21照射到玻壳2内，产生更好的装饰效果和气氛。
如图3所示，所述底部封盖21呈向上开口的圆筒形容器，其侧壁内径从上至下逐渐变小，所述玻壳2的底部向下垂伸一与底部封盖21内壁紧密配合的上大下小的颈部22，该颈部22上开有环壁凹槽221，密封圈222置于该凹槽221中并有部分露在槽外。密封装配时，将所述颈部22向下插入底部封盖21内，露出槽外的密封圈222受底部封盖21内侧壁挤压，愈往下插其挤压力愈大，从而形成气密封屏障，然后在所述颈部22的外壁与底部封盖21内壁间的空隙用粘合胶填充使玻壳2的颈部22与底部封盖21牢固地粘合成一体。
如图3所示，为改善水球底部的热力学特性，所述的底部封盖2的底部壁略向上拱。
还可以在所述玻壳1顶部设一抽真空孔12，该孔12用胶塞密封，该密封胶塞能适当调节水球内液体因温度变化而引起的体积的微小变化，如图2所示。
权利要求1.一种热对流玻璃水球，包括在底部开口的玻壳(2)及其气密的底部封盖(21)，玻壳(2)内腔充满无菌液体和浸泡在液体中的装饰亮片，其特征在于所述底部封盖(21)采用传热快的刚性材料；所述玻壳(2)置于向上开口的加热座(1)之上，加热座(1)内悬置一热源，该热源靠近玻壳(2)的底部封盖(21)但两者不相接触，加热座(1)的侧壁设有排气孔(12)；热源通过辐射和对流的方式加热所述玻壳(2)底部封盖(21)，玻壳(2)内的无菌液体处于下热上冷的不稳定状态，对流被激发，所述玻壳(2)内的装饰片随无菌液体上下循环流动。
2.根据权利要求1所述的热对流玻璃水球，其特征在于所述热源为绝缘置于加热座(1)内悬架(4)上具有适当功率的电炉丝，电炉丝的导线从加热座(1)的侧壁引出。
3.根据权利要求1所述的热对流玻璃水球，其特征在于所述热源为加热座(1)内安装在悬架(4)上的耐温玻璃片(5)以及放置在悬架(4)底部的蜡烛(3)，耐温玻璃片(5)被夹持在悬架(4)的顶部中央位置，悬架(4)与耐温玻璃片(5)的接触面之间衬有隔热垫(6)，蜡烛(3)直接加热耐温玻璃片(5)，耐温玻璃片(5)通过辐射和对流的方式加热所述玻壳(2)的底部封盖(21)。
4.根据权利要求2或3所述的热对流玻璃水球，其特征在于所述悬架(4)顶部设有一水平托环(41)，该托环(41)的顶部比热源高0.5至1.5厘米，所述玻壳(2)的底部封盖(21)水平放置在所述水平托环(41)上。
5.根据权利要求1、2或3所述的热对流玻璃水球，其特征在于所述底部封盖(21)呈向上开口的圆筒形容器，其侧壁内径从上至下逐渐变小，所述玻壳(2)的底部向下垂伸一与底部封盖(21)内壁紧密配合的上大下小的颈部(22)，该颈部(22)上开有环壁凹槽(221)，密封圈(222)置于该凹槽(221)中并有部分露在槽外；所述颈部(22)向下插入底部封盖(21)内，露出槽外的密封圈(222)受底部封盖(21)内侧壁挤压形成气密封屏障，所述颈部(22)的外壁与底部封盖(21)内壁间的空隙用粘合胶填充。
6.根据权利要求2或3所述的热对流玻璃水球，其特征在于所述悬架(4)为三脚支架，其支脚(42)底部张开，向上逐渐收拢，托环(41)固定在支脚(42)的顶部。
7.根据权利要求1、2或3所述的热对流玻璃水球，其特征在于所述底部封盖(21)的底壁略向上拱。
8.根据权利要求1、2或3所述的热对流玻璃水球，其特征在于所述底部封盖(21)向上固设一浸泡在玻壳(2)内腔液体中的装饰物。
9.根据权利要求1、2或3所述的热对流玻璃水球，其特征在于所述玻壳(2)顶部设有抽真空孔(23)，该孔(23)用胶塞密封。
10.根据权利要求1、2或3所述的热对流玻璃水球，其特征在于所述热源的热平衡温度为250℃至320℃，其最佳温度为300℃，所述底部封盖(21)的热平衡温度为50℃-60℃，其最佳温度为55℃。
专利摘要一种热对流玻璃水球，包括在底部开口的玻壳(2)及其气密的底部封盖(21)，玻壳(2)内腔充满无菌液体和浸泡在液体中的装饰亮片，所述底部封盖(21)采用传热快的刚性材料；玻壳(2)置于向上开口的加热座(1)之上，加热座(1)内悬置一靠近底部封盖(21)的热源，但两者不相接触，加热座(1)的侧壁设有排气孔(12)。热源通过辐射和对流的方式加热所述玻壳(2)的底部封盖(21)，玻壳(2)内的无菌液体处于下热上冷的不稳定状态，对流被激发，所述玻壳(2)内的装饰片随无菌液体上下循环流动。本实用新型的热对流玻璃水球用热力学原理使水球内液体上下流动，比利用机械拨水机构使水球内液体上下流动成本更低，更可靠。
文档编号G09F19/00GK2594908SQ0225020
公开日2003年12月24日 申请日期2002年12月8日 优先权日2002年12月8日
发明者任宗勇, 卓文正 申请人:任宗勇, 卓文正