阅读说明：本技术 一种基于小学科学教学演示用的模拟天气降雪流程装置 (Weather-simulating snowfall flow device for primary science teaching demonstration ) 是由 陈以勒 于 2019-11-01 设计创作，主要内容包括：本发明涉及环境模拟技术领域,且公开了一种基于小学科学教学演示用的模拟天气降雪流程装置,包括观察区,通过进气口、进液口、螺纹杆和齿条的配合使用,当进行降雪模拟时齿条翻转,晶体的蓬松度更高更加贴近雪的外形和蓬松度,降雪模拟的效果更好,且通过分别控制进气口和进液口防止喷出口由于温度较低造成结冰,避免形成堵塞,对装置造成损害,提高装个装置的实用性,另一方面在进气口先被打开,气体先进入,液体后进入,且关闭时进液口提前关闭,从而避免冷冻水长时间不流动时被冻结,另外压缩空气还可以排出喷出口内残存水,防止喷出口内存水造成堵塞,提高该装置的智能性,提高该装置的质量,减小制作成本。(The invention relates to the technical field of environmental simulation, and discloses a weather-simulating snowfall flow device for teaching demonstration based on primary school science, which comprises an observation area, wherein through the matching use of an air inlet, a liquid inlet, a threaded rod and a rack, when snowfall simulation is carried out, the rack is turned over, the looseness of crystals is higher, the crystals are closer to the appearance and the looseness of snow, the snowfall simulation effect is better, the air inlet and the liquid inlet are respectively controlled to prevent a spray port from being frozen due to lower temperature, so that the blockage is avoided, the damage to the device is caused, the practicability of the device is improved, on the other hand, when the air inlet is opened firstly, gas enters firstly, liquid enters later, and when the spray port is closed, the freezing water is prevented from being frozen when the frozen water does not flow for a long time, in addition, the residual water in the spray port can be discharged by compressed air, the intelligence of the device is improved, the quality of the device is improved, and the manufacturing cost is reduced.)

一种基于小学科学教学演示用的模拟天气降雪流程装置

技术领域

本发明涉及环境模拟技术领域，具体为一种基于小学科学教学演示用的模拟天气降雪流程装置。

背景技术

降雪是一种常见的自然现象，古有瑞雪兆丰年的谚语，在了解大自然所带来的好处时也需要持辩证性思路进行看待，当降雪量过大时也会带来雪灾而给人类带来诸多的不便，甚至使危害生命财产安全，而针对年龄层偏小的学生而言由于自身经历及学习的缺少，故无法充分对于自然现象做出合理的解释，为了提高其学习能力及引起其学习兴趣，急需一种能模拟降雪流程的装置的发明。

雪是从混合云中降落到地面的雪花形状的固体冰，当海洋和地面上的水受热蒸发到天空中，这些水汽随风运动到别的地方最后当它们遇到极低的冷空气时，形成冰晶最后落到地面，便形成降雪，传统的模拟降雪装置利用枯燥的理论知识进行演讲，由于中小学生的心智尚未发育成熟，针对较为枯燥的理论知识无法及时进行理解的消化，且传统的模拟降雪装置制作出的多为固体冰，颗粒较大，无法达到相似度较高的蓬松的冰晶体，对中小学生的学习容易造成误导，且由于需要在低温环境中发生雾化结晶，传统的喷头内的液体水极易冷冻结冰，发生堵塞对装置造成损害。

为了解决上述问题，发明者提出了一种基于小学科学教学演示用的模拟天气降雪流程装置，具备降雪模拟过程较为形象具体，且造出的雪更加蓬松，解决雪的蓬松度，并且可以避免喷头在低温环境发生堵塞的优点，解决了传统的装置实用性不强，容易发生损坏的问题，保证了在教学过程中使用该装置进行模拟降雪更加生动形象，能引起学生的学习兴趣，且装置不易损坏，使用年限更长。

发明内容

(一)技术方案

为实现上述降雪模拟过程较为形象具体，且造出的雪更加蓬松，解决雪的蓬松度，并且可以避免喷头在低温环境发生堵塞的目的，本发明提供如下技术方案：一种基于小学科学教学演示用的模拟天气降雪流程装置，包括观察区，方便学习和观摩，所述观察区的上方固定连接有操作区，在操作区的内部进行一系列反应，达到人工模拟降雪的目的，观察区的内部活动连接有喷出口，最终将雾化后的结晶物喷出，模拟降雪的过程，操作区的表面活动连接有开关，转动开关进行操作和控制，操作区的内部活动连接有齿条，通过齿条的旋转对产生的晶体进行搅拌，从而使得结晶体更加蓬松，模拟的效果更佳，操作区的左侧固定连接有热反应区，热反应区的内部活动连接有风机，通过开启风机对空气进行压缩，与液体混合，风机的下方固定连接有换热器，对空气进行冷却，使得液体雾化呈结晶物，模拟雪的形成，操作区的内部活动连接有转轴，转轴的右侧活动连接有滑块，热反应区的内部开设有进气口，进气口的下方开设有进液口，进液口与进气口的末端活动连接与导向叶片，导向叶片的下方开设有混合室，进气口与进液口之间活动连接有螺纹杆，螺纹杆的左端活动连接有第一控制块，螺纹杆的右端活动连接有第二控制块。

优选的，所述第一控制块的尺寸较第二控制块的尺寸要大，且原始位置时，第一控制块的右侧到螺纹杆中心线的距离与第二控制块的左侧到螺纹杆的距离相等。

优选的，所述进气口与进液口的尺规格一致，且进气口内部活动连接有活塞，该活塞通过可塑性弹簧与进气口的右端活动连接。

优选的，所述开关有两个，两个开关的规格一致，且以操作区的中心线为参照呈对称分布，分别对热反应区及进气口和进液口进行控制。

优选的，所述观察区设置为透明的玻璃状，且在喷出口的表面设有云朵状的装饰，底面设置为草地状装饰。

优选的，所述喷出口设有三个，三个喷出口的规格一致，且均匀分布在观察区的内部。

优选的，所述转轴的外侧活动连接有两个斜杆与滑块活动连接，且滑块的外侧活动连接有滑槽，该滑槽的尺寸不小于滑块的尺寸。

(二)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种基于小学科学教学演示用的模拟天气降雪流程装置，具备以下有益效果：

1、该基于小学科学教学演示用的模拟天气降雪流程装置，通过进气口、进液口、螺纹杆和齿条的配合使用，使得当进行降雪模拟的过程中齿条翻转，晶体的蓬松度更高更加贴近雪的外形和蓬松度，降雪模拟的效果更好，且通过分别控制进气口和进液口防止喷出口由于温度较低造成结冰，避免形成堵塞，对装置造成损害，提高装个装置的实用性。

2、该基于小学科学教学演示用的模拟天气降雪流程装置，通过风机和换热器的配合使用，使得可以将空气和水进行压缩且进行冷冻雾化，而压缩空气为水的雾化提供压力，形成水雾之后，水雾在低温环境下快速凝结成冰晶，从空中落下，从而模拟出降雪过程，使得整个过程的科学性更强。

3、该基于小学科学教学演示用的模拟天气降雪流程装置，通过进气口、进液口、导向叶片、混合室和喷出口的配合使用，使得将压缩空气与水在混合室内混匀，提供压力最终喷出水雾，使得将水柱转化成水雾喷出，避免水柱直接结冰，达不到模拟降雪的效果，调过来该装置的可行性与实用性。

4、该基于小学科学教学演示用的模拟天气降雪流程装置，通过螺纹杆、第一控制块、第二控制块和进气口和进液口的配合使用，使得在进气口先被打开，气体先进入，液体后进入，且关闭时进液口提前关闭，从而避免冷冻水长时间不流动时被冻结，另外压缩空气还可以排出喷出口内残存水，防止喷出口内存水造成堵塞，提高该装置的智能性，提高该装置的质量，减小制作成本。

5、该基于小学科学教学演示用的模拟天气降雪流程装置，通过在喷出口处设有云朵状和底面设有的草坪状装饰物，使得整个教学过程更加形象生动，更能引起学生的学习兴趣，对于降雪原理的理解也更加深刻和明白。

附图说明

图1为本发明连接结构示意图；

图2为本发明连接结构剖视图；

图3为本发明转轴、滑块和齿条的连接结构示意图，此时各结构均处于原始状态；

图4为本发明图3中各结构运动轨迹图，此时转轴进行旋转，带动齿条同步进行翻转；

图5为本发明进气口、进液口、导向叶片、混合室和喷出口的连接结构剖视图；

图6为本发明螺纹杆、第一控制块、第二控制块进气口和进液口连接结构示意图，此时进气口和进液口均处于关闭状态；

图7为本发明图6中各结构运动轨迹图，此时进气口被打开，进液口处于关闭状态；

图8为本发明图7中各结构运动轨迹图，此时进气口与进液口均处于打开状态；

图9为本发明图6中A处结构放大图。

图中：1、观察区；2、操作区；3、喷出口；4、开关；5、齿条；6、热反应区；7、风机；8、换热器；9、转轴；10、滑块；11、进气口；12、进液口；13、导向叶片；14、混合室；15、螺纹杆；16、第一控制块；17、第二控制块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-9，一种基于小学科学教学演示用的模拟天气降雪流程装置，包括观察区1，观察区1设置为透明的玻璃状，且在喷出口3的表面设有云朵状的装饰，底面设置为草地状装饰，方便学习和观摩，引起学生的学习兴趣，提高教学过程中的吸引力，观察区1的上方固定连接有操作区2，在操作区2的内部进行一系列反应，达到人工模拟降雪的目的，观察区1的内部活动连接有喷出口3，喷出口3设有三个，三个喷出口3的规格一致，且均匀分布在观察区1的内部，最终将雾化后的结晶物喷出，模拟降雪的过程，设有三个喷出口3使得模拟降雪的过程更加真实，覆盖范围更广，效果更加明显，操作区2的表面活动连接有开关4，开关4有两个，两个开关4的规格一致，且以操作区2的中心线为参照呈对称分布，分别对热反应区6及进气口11和进液口12进行控制，转动开关4进行操作和控制，从而使得可以人为的在操作过程中一边操作一边讲解，操作区2的内部活动连接有齿条5，通过齿条5的翻转对产生的晶体进行搅拌，从而使得结晶体更加蓬松，模拟的效果更佳，操作区2的左侧固定连接有热反应区6，热反应区6的内部活动连接有风机7，通过开启风机7对空气进行压缩，与液体混合，风机7的下方固定连接有换热器8，对空气进行冷却，使得液体雾化呈结晶物，模拟雪的形成，操作区2的内部活动连接有转轴9，转轴9的外侧活动连接有两个斜杆与滑块10活动连接，滑块10的外侧活动连接有滑槽，该滑槽的尺寸不小于滑块10的尺寸，减小滑块10移动时的摩擦力，方便移动，转轴9的右侧活动连接有滑块10，滑块10的上方开设有另一滑槽，且内部通过限位块与滑块10表面的齿条5进行互动连接，从而使得齿条5可以进行翻转。

热反应区6的内部开设有进气口11，进气口11与进液口12的尺规格一致，且进气口11内部活动连接有活塞，该活塞通过可塑性弹簧与进气口11的右端活动连接，通过对两侧活塞的控制从而最终带进气口11和进液口12的开合进行控制，最终避免喷出口3容易结冰，造成装置损坏，进气口11的下方开设有进液口12，进液口12与进气口11的末端活动连接与导向叶片13，对导气体进行导向，使得气体和液体在混合室14内进行混合均匀，导向叶片13的下方开设有混合室14，进气口11与进液口12之间活动连接有螺纹杆15，通过螺纹杆15的旋转使得第一控制块16与第二控制块17保持同向移动，螺纹杆15的左端活动连接有第一控制块16，螺纹杆15的右端活动连接有第二控制块17，第一控制块16的尺寸较第二控制块17的尺寸要大，且原始位置时，第一控制块16的右侧到螺纹杆15中心线的距离与第二控制块17的左侧到螺纹杆15的距离相等，使得当移动相同距离时，进气口11先被打开，避免在当液体先进入容易在喷出口3内结晶造成堵塞，同理，当进行关闭时，进液口12先被关闭，进气口11后被关闭，从而避免在进行关闭该装置时喷出口3内残留有液体，形成堵塞。

工作原理:通过在进行使用该装置时，将按动开关4，使得将风机7和换热器8打开，风机7进行工作，对空气进行压缩，最终通过进气口11进入，将进液口12与水龙头活动连接，流入液体，通过风机7和换热器8最终压缩空气与液体通过液体通道和气体通道，最终到达混合室14内将液体与气体进行混合，混合后的物质通过喷出口3喷出，通过换热器8的开启，对喷出的气液混合物进行冷却，将其雾化呈结晶状，模拟雪状喷出。

上述结构及过程请参阅图1-2和图5。

由于结晶一般颗粒较大，喷出时颗粒感较强，开关4打开时，会带动小型电池带动转轴9进行转动，转轴9的外侧活动连接有两个斜杆与滑块10活动连接，转轴9的右侧活动连接有滑块10，滑块10的上方开设有另一滑槽，且内部通过限位块与滑块10表面的齿条5进行互动连接，从而使得当转轴9进行旋转时会带动齿条5可以进行翻转，当齿条5进行翻转时，会对形成的结晶状物质进行疏松，使其外形与蓬松度与雪的相似度更高。

上述结构及过程请参阅图3-4。

当压缩气体与液体分别流经进气口11和进液口12时，原始状态进气口11与进液口12处于关闭状态，当转动第二个开关4时，带动螺纹杆15进行旋转，第一控制块16与第二控制块17的内部设有螺纹杆15相适配的螺纹，使得第一控制块16与第二控制块17同步往两侧进行移动，由于第一控制块16的尺寸大于第二控制块17的尺寸，故第一控制块16提前将进气口11内部的活塞往前顶动，形成空隙，先进气口11打开，使得压缩空气先穿过喷出口3，避免液体在未有压力差的情况下提前进入会被冻结在输水通道内，同理，当模拟降雪过程结束之后，反方向转动开关4，第一控制块16与第二控制块17同步往内进行移动，由于尺寸差异，会使得第二控制块17远离进液口12，进液口12内的活塞在弹簧的作用下恢复到原始位置，将进液口12先进行关闭，进气口11继续通入压缩气体，将喷出口3内的液体清除干净，避免液体残留在喷出口3结冰，造成堵塞，对模拟降雪的装置造成损害。

上述结构及过程请参阅图6-8。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。