一种用于在线取样系统的高真空玻璃四通阀装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于在线取样系统的高真空玻璃四通阀装置，第一玻璃四通阀和第二玻璃四通阀，其均包括阀体、阀芯腔、阀芯，所述阀体为圆锥台形结构，所述圆锥台形结构包括大头端和小头端，所述小头端连接有半球形真空杯，所述真空杯底部通过管道与外界阀体抽真空装置连通；所述阀芯腔沿所述圆锥台形结构的轴向方向设置；所述阀芯与所述阀芯腔转动连接；所述阀芯与所述阀体形状相适配，其为圆锥台形中空结构；所述第一玻璃四通阀的阀芯内壁上设置有单月牙形连通管道；所述第二玻璃四通阀的阀芯内壁上设置有双月牙形连通管道。本实用新型一次实验中能连续多次地在线检测。
【专利说明】一种用于在线取样系统的高真空玻璃四通阀装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于在线取样系统的高真空玻璃四通阀装置，具体应用于取样系统的微量反应测试仪器，特别可用于光解水制氢、光催化还原二氧化碳制甲醇、光化学、光解水、有机化学等领域的微量反应与收集实验。
【背景技术】
[0002]用于实验室的微量气体测试仪的在线取样系统的阀门是由六通阀、四通阀和三通阀等组成而材质通常是不锈钢和玻璃两种。
[0003]现有的不锈钢金属球阀，虽然能构成由多通路金属管相互联接的在线采样装置，但是在真空环境一段时间后，微量的空气会从不锈钢金属球阀的多通路与不锈钢金属管的连接口处缓慢渗入，导致整体系统的密封性不佳从而影响实验结果。而且由于材质为不锈钢，可能会对生成的微量气体产生吸附作用，甚至于其缓慢进行反应从而腐蚀管路造成实验结果的偏差。
[0004]玻璃阀的优点在于实验环境更加稳定不易与生成的微量气体发生反应。现有的高真空玻璃阀，阀座底部带有半球形真空杯以保证密封性，同时通过转动高真空阀芯使其带有1: 10锥度的阀体上的小孔与管路相通来将整个阀体抽成真空。然而，带有1: 10锥度的七通高真空阀由于阀体磨砂面积大通路多，从而带了加工难度大，使用维护繁琐等问题。
[0005]现在市面上的微量反应气体测试仪的在线取样系统存在以下几个问题:⑴由于阀门是由六通阀、四通阀、三通阀组成，会造成色谱载气容易被使用者误抽进真空泵，造成实验终止；(2)金属材质的阀体本身及管路容易吸附反应所产生的气体，甚至于其缓慢进行反应从而腐蚀管路，密闭性下降，造成实验结果的偏差；(3)金属材质的阀体在真空状态下密封性较差；(4)金属材质的阀体结构复杂，死体积过大，会造成实验结果的偏差；(5)金属材质的阀体不易安装与更换；(6)玻璃六通阀体内部无法被抽成真空状态，从而导致载气所产生的压力将玻璃芯顶出阀体造成破损。
实用新型内容
[0006]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于在线取样系统的高真空玻璃四通阀装置，克服现有技术中的不锈钢金属球阀气密性差且会对微量气体产生吸附作用进而缓慢腐蚀管路及玻璃阀的阀体磨砂面积大通路多、加工难度大、维护繁琐且不能一次实验中不能连续多次地在线检测的缺陷。
[0007]本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下:一种用于在线取样系统的高真空玻璃四通阀装置，包括至少一个第一玻璃四通阀和至少一个第二玻璃四通阀；
[0008]所述第一玻璃四通阀和第二玻璃四通阀均包括阀体、阀芯腔、阀芯，所述阀体为圆锥台形结构，所述圆锥台形结构包括大头端和小头端，所述小头端连接有半球形真空杯，所述真空杯底部通过管道与外界阀体抽真空装置连通；所述阀芯腔沿所述圆锥台形结构的轴向方向设置；所述阀芯与所述阀芯腔转动连接；所述阀芯与所述阀体形状相适配，其为圆锥台形中空结构；
[0009]所述第一玻璃四通阀阀体侧壁上连接有采样管道、抽真空管道、第一管道连接口和第二管道连接口 ；所述第二玻璃四通阀阀体的侧壁上连接有载气进入管道、载气出口管道、第三管道连接口和第四管道连接口 ；第一管道连接口与第三管道连接口通过第一连接管道连通；第二管道连接口与所述第四管道连接口通过第二连接管道连通；
[0010]所述第一玻璃四通阀的阀芯内壁上设置有单月牙形连通管道；所述第二玻璃四通阀的阀芯内壁上设置有双月牙形连通管道。
[0011]本实用新型的有益效果是:本实用新型由于在所述阀体底部连接有半球形真空杯，可以实现对阀体进行抽真空，由于阀芯腔内的负压作用，可以使操作者在旋转手柄时，不会因为用力不得当导致的阀芯向外移而产生系统漏气；且由于阀体是玻璃制成，同时避免了金属对部分微量气体所带来的影响，从而使实验环境稳定性增强。玻璃阀体的长期稳定性要大幅优于金属材质的阀体；且采用了第一四通阀和第二四通阀及第一和第二连接管道，可以实现一次实验中能连续多次地在线检测。
[0012]在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
[0013]本实用新型如上所述一种用于在线取样系统的高真空玻璃四通阀装置，所述第一连接管道和第二连接管道为直角弯曲型管道，其与所述第一玻璃四通阀体和第二玻璃四通阀连接后形成回字型管路。
[0014]本实用新型如上所述一种用于在线取样系统的高真空玻璃四通阀装置，所述第一玻璃四通阀为两个，所述第二玻璃四通阀为两个，两个第一玻璃四通阀的通过抽真空管道同时连接外部抽真空装置；其中一个第二玻璃四通阀的载气出口管道与另一个第二玻璃四通阀的载气进入管道连通。
[0015]本实用性新型所述一种用于在线取样系统的高真空玻璃四通阀装置的所述阀芯的上端设置有操作手柄。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型一种用于在线取样系统的高真空玻璃四通阀装置中四通阀的侧视图；
[0017]图2为本实用新型一种用于在线取样系统的高真空玻璃四通阀装置中第一四通阀结构示意图；
[0018]图3为本实用新型一种用于在线取样系统的高真空玻璃四通阀装置中第二四通阀结构示意图；
[0019]图4为本实用新型一种用于在线取样系统的高真空玻璃四通阀装置取样起始状态连通连接结构示意图；
[0020]图5为本实用新型一种用于在线取样系统的高真空玻璃四通阀装置采用采样状态连通连接结构示意图；
[0021]图6为本实用新型一种用于在线取样系统的高真空玻璃四通阀装置进样状态连通连接结构示意图；
[0022]图7为本实用新型一种用于在线取样系统的高真空玻璃四通阀装置另一种实施例方式连通连接结构示意图。
[0023]附图中,各标号所代表的部件列表如下:
[0024]1、第一玻璃四通阀，11、阀体，12、阀芯腔，13、阀芯，14、第一玻璃四通阀阀体上的半球形真空杯，15、采样管道，16、第一玻璃四通阀阀体上的抽真空管道，17、第一管道连接口，18、第二管道连接口，19、月牙形连通管道，2、第二玻璃四通阀，21、阀体，22、阀芯腔，23、阀芯，24、第二玻璃四通阀阀体上的半球形真空杯，25、载气进入管道，26、第二玻璃四通阀阀体上的抽真空管道，27、第一管道连接口，28、第二管道连接口，29、双月牙形连通管道，3、第一直角弯曲型管道，4、第二直角弯曲型管道，5、操作手柄。
【具体实施方式】
[0025]以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
[0026]如图1至3所示本实用新型一种用于在线取样系统的高真空玻璃四通阀装置，包括至少一个第一玻璃四通阀I和至少一个第二玻璃四通阀2 ；
[0027]第一玻璃四通阀I包括阀体11、阀芯腔12、阀芯13，所述阀体11为圆锥台形结构，所述圆锥台形结构包括大头端和小头端，所述小头端连接有半球形真空杯14，所述真空杯14底部通过管道与外界阀体抽真空装置连通；所述阀芯腔12沿所述圆锥台形结构的轴向方向设置；所述阀芯13与所述阀芯腔12转动连接；所述阀芯12与所述阀体11形状相适配，其为圆锥台形中空结构，整体为密封结构，真空杯主要是为了实现对阀体进行抽真空，防止阀芯转动时向外移动导致气体泄漏。
[0028]第二玻璃四通阀2包括阀体21、阀芯腔22、阀芯23，所述阀体21为圆锥台形结构，所述圆锥台形结构包括大头端和小头端，所述小头端连接有半球形真空杯24，所述真空杯24底部通过管道与外界阀体抽真空装置连通；所述阀芯腔22沿所述圆锥台形结构的轴向方向设置；所述阀芯23与所述阀芯腔22转动连接；所述阀芯22与所述阀体21形状相适配，其为圆锥台形中空结构。
[0029]所述第一玻璃四通阀阀体I的侧壁连接有设置有采样管道15、抽真空管道16、第一管道连接口 17和第二管道连接口 18。
[0030]所述第二玻璃四通阀阀体2的侧壁上均设置有载气进入管道25、载气出口管道26、第三管道连接口 27和第四管道连接口 28 ;第一管道连接口 17与第三管道连接口 27通过第一连接管道3连通；第二管道连接口 18与所述第四管道连接口 28通过第二连接管道4连通。
[0031]所述第一玻璃四通阀I的阀芯13内壁上设置有单月牙形连通管道19 ;所述第二玻璃四通阀2的阀芯23内壁上设置有双月牙形连通管道29。
[0032]如图3所示，第一连接管道3和第二连接管道4为直角弯曲型管道，其与所述第一玻璃四通阀体和第二玻璃四通阀连接后形成"回"字型管路。
[0033]如图7所示，所述第一玻璃四通阀为两个，所述第二玻璃四通阀为两个，两个第一玻璃四通阀的通过抽真空管道同时连接抽真空装置；其中一个第二玻璃四通阀的载气出口管道与另一个第二玻璃四通阀的载气进入管道连通。
[0034]本实用性新型所述一种用于在线取样系统的高真空玻璃四通阀装置的所述阀芯的上端设置有操作手柄5。操作手柄包括以大头端和一小头端，方便实现阀芯定位。
[0035]本实用新型的工作过程如下:
[0036]如图4至图6所示，本实用新型一种用于在线取样系统的高真空玻璃四通阀装置，第一玻璃四通阀I的玻璃采样管路15与在线取样系统的玻璃管路连通。第一直角弯曲型管道3及第二直角弯曲型管道4与第一玻璃四通阀I和第二玻璃四通2阀构成一个具有一定体积的"回"字型管路。抽真空管路与与外部抽真空装置相连，可通过真空泵对管路第一直角弯曲型管道3及第二直角弯曲型管道4以及与阀芯连通的管路进行抽真空操作。
[0037]取样起始状态如图4
[0038]旋转第一玻璃四通阀里的玻璃阀芯，通过阀芯内的单月牙形连通管道19连通抽真空管路16及第二直角弯曲型管道4;旋转第二玻璃四通阀2里的玻璃阀芯，通过阀芯内的一个月牙形连通管道连通第一直角弯曲型管道3和第二直角弯曲型管道4，使抽真空管道与"回"字型连通管道连通。此时，"回"字型连通管道被抽真空。第二玻璃四通阀2内的另一个月牙形连通管道连通载体进入管道和载气出口管道。
[0039]采样状态如图5，
[0040]旋转高真空第一玻璃四通阀I的玻璃阀芯，单月牙形连通管道19使得采样管道15与第一直角弯曲型管道3连通；第二玻璃四通阀的阀芯内一个月牙形连通管道连通第一直角弯曲型管道3和第二直角弯曲型管道4，使实验生成的气体经过"回"字型连通管道，此时为系统采样状态。
[0041]进样状态如图6，
[0042]旋转高真空第一玻璃四通阀I的高真空玻璃阀芯，第一直角弯曲型管道3和第二直角弯曲型管道4;旋转第二玻璃四通阀2里的玻璃阀芯，通过阀芯内的一个月牙形连通管道连通载气进入管道25和第一直角弯曲型管道3，另一个月牙形连通管道连通载气出口管道26和第二直角弯曲型管道4，载气进入管道的载气经过"回"字型连通管道从载气出口管道流出，将样气送入到气相色谱仪中，此时为进样状态。
[0043]在线取样系统再次取样的初始状态如图4
[0044]旋转第一玻璃四通阀里的玻璃阀芯，通过阀芯内的单月牙形连通管道连通抽真空管路及第二直角弯曲型管道；旋转第二玻璃四通阀2里的玻璃阀芯，通过阀芯内的一个月牙形连通管道连通第一直角弯曲型管道3和第二直角弯曲型管道4，使抽真空管路A-2与"回"字型连通管道连通。此时，"回"字型连通管道被抽真空。第二玻璃四通阀2内的另一个月牙形连通管道连通载体进入管道和载气出口管道。载气回到原始状态，以便系统能再次地取样、进样。
[0045]再次采样状态如图5
[0046]旋转高真空第一玻璃四通阀I的玻璃阀芯，单月牙形连通管道使得采样管道15与第一直角弯曲型管道3连通；第二玻璃四通阀的阀芯内一个月牙形连通管道连通第一直角弯曲型管道3和第二直角弯曲型管道4，使实验生成的气体经过"回"字型连通管道，完成系统采样过程。
[0047]本一种用于在线取样系统的高真空玻璃四通阀装置的目的是为一次实验中能连续多次地在线检测而实施。故各状态图4、图5、图6、图4、图5所示状态为在实验中的重复性循环操作。
[0048]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种用于在线取样系统的高真空玻璃四通阀装置，其特征在于，包括至少一个第一玻璃四通阀和至少一个第二玻璃四通阀； 所述第一玻璃四通阀和第二玻璃四通阀均包括阀体、阀芯腔、阀芯，所述阀体为圆锥台形结构，所述圆锥台形结构包括大头端和小头端，所述小头端连接有半球形真空杯，所述真空杯通过管道与外界阀体抽真空装置连通；所述阀芯腔沿所述圆锥台形结构的轴向方向设置；所述阀芯与所述阀芯腔转动连接；所述阀芯与所述阀体形状相适配，其为圆锥台形中空结构； 所述第一玻璃四通阀阀体的侧壁上连接有采样管道、抽真空管道、第一管道连接口和第二管道连接口 ；所述第二玻璃四通阀阀体的侧壁上连接有载气进入管道、载气出口管道、第三管道连接口和第四管道连接口 ；第一管道连接口与第三管道连接口通过第一连接管道连通；第二管道连接口与所述第四管道连接口通过第二连接管道连通； 所述第一玻璃四通阀的阀芯内壁上设置有单月牙形连通管道；所述第二玻璃四通阀的阀芯内壁上设置有双月牙形连通管道。
2.根据权利要求1所述一种用于在线取样系统的高真空玻璃四通阀装置，其特征在于，所述第一连接管道和第二连接管道为直角弯曲型管道，其与所述第一玻璃四通阀体和第二玻璃四通阀连接后形成“回”字型管路。
3.根据权利要求1所述一种用于在线取样系统的高真空玻璃四通阀装置，其特征在于，所述第一玻璃四通阀为两个，所述第二玻璃四通阀为两个，两个第一玻璃四通阀的抽真空管道同时连接外部抽真空装置；其中一个第二玻璃四通阀的载气出口管道与另一个第二玻璃四通阀的载气进入管道连通。
4.根据权利要求1所述一种用于在线取样系统的高真空玻璃四通阀装置，其特征在于，所述圆锥台形结构的阀体的锥度1:10。
【文档编号】F16K11/083GK204042081SQ201420419570
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年7月28日 优先权日:2014年7月28日
【发明者】陈磊, 应品良 申请人:北京泊菲莱科技有限公司