专利名称：一种气密开关及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种开关装置，特别是，涉及一种气密开关，所述气密开关为用于微波 化学样品前处理仪器中测温测压反应釜上的耐高压耐强酸高度气密开关。本发明还涉及了 该气密开关的具体应用。
背景技术：
随着新兴的微波化学前处理技术，如微波消解，萃取，合成和灰化等的迅速发展， 实现了对反应釜内温度和压力的实时测控，大大提高了人们对化学反应的实时精确的自动 控制。但是，由于测压导气管与反应釜是紧密连在一起的，反应后无法很快使导气管与反应 釜断开，因为反应釜内温压尚高，此时断开，反应液会喷到炉腔内，还会伤及实验人员。所 以，只能等其自然降温压后再断开取出反应釜，这样需时长，工作效率低，迫切需要解决。 其中，反应釜为一种广泛应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品，用来完成硫化、 硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程的压力容器，材质一般有碳锰钢、不锈钢、锆、镍基 (哈氏、蒙乃尔、因康镍)合金及其它复合材料。公开号为CN2793463的专利“一种沼气导气管开关”，公开了一种沼气导气管开 关，该导气管开关侧面上有一导气口，导气管的外表面上有交叉的凸起棱，开关上的手柄固 定在阀芯上，阀芯的下面固有密封垫，导气管上端的密封帽将阀芯和导气管密封，密封帽内 有密封垫，导气口外表面有螺纹，其上安有变径接头，导气口内与导气管接触处有一凸起 环，采用此结构的导气管开关，耗材少，成本低，安装方便，使用安全，根据需要可连接变径 的管道，但无法适用于耐高压耐强酸高度气密情况。
发明内容
本发明要解决的技术问题就是提供一种气密开关，该气密开关不仅在低气压通 过时能安全可靠地开关，而且在高气压通入导气管时，能使气路可靠地开通或关断，具有高 度气密性。为达到此目的，本发明的技术方案如下一种气密开关，包括旋转阀开关和与旋转阀开关连接在一起的管道接头，所述管 道接头一端可连接导气管，另一端与旋转阀开关一侧气密封相连，所述旋转阀开关另一侧 通过通气孔与容器相连接。根据本发明所述的气密开关，较好的是，旋转阀开关，包括接头体、调整螺钉、阀芯 和芯体，所述调整螺钉和阀芯装在接头体的垂直通孔中，所述阀芯装在调整螺钉中间的圆 柱孔内，所述芯体与接头体气密相连，所述接头为管道接头包括压紧螺钉、压紧螺母、连接 体和接头，所述接头与压紧螺钉相连，并通过压紧螺母固定在连接体上，所述管道接头一端 可连接导气管，另一端与所述旋转阀开关一侧气密封相连，所述旋转阀开关另一侧通过通 气孔与容器相连接。管道接头与旋转阀开关通过螺纹连为一体，组成气密开关，旋转阀开关 的另一端通过螺纹和锥口与容器相连相通，并固定于其上。
根据本发明所述的气密开关，较好的是，所述接头体为一个三通管件，其左端通过 螺纹和锥孔快速与接头连接，其右端设有外螺纹和锥孔与容器连接，所述锥孔和分别在芯 体的左右端，中间通过一圆柱孔相连相通。根据本发明所述的气密开关，较好的是，所述阀芯包括两个圆柱体和一个圆台体， 所述圆柱体端部开有矩形槽，所述圆台体上设有通孔。根据本发明所述的气密开关，较好的是，所述阀芯的圆台体为内锥口，与芯体对应 的外锥部分气密封相接。根据本发明所述的气密开关，较好的是，所述压紧螺钉中央设有通孔，所述通孔的 一端接圆柱形凹槽，另一端接圆弧形喇叭口，该压紧螺钉外侧设有外螺纹，压紧螺钉头部为 圆柱形并铣有与螺钉中心对称且平行的两平面。根据本发明所述的气密开关，较好的是，所述接头包括圆柱形外螺纹，圆盘和圆台 三部，其中心设有一通孔。根据本发明所述的气密开关，较好的是，所述接头的圆台为内锥口型，与芯体对应 的外锥部分气密封相接。根据本发明所述的气密开关，较好的是，所述接头体和调整螺钉通过密封垫圈气 密封，所述压紧螺钉和接头，通过密封圈气密封，接头和芯体通过密封圈气密封。根据本发明所述的气密开关的应用，所述气密开关与微波场中的高压密闭反应釜 相连相通，并安装于其上，另一端与炉腔外的导气测压装置相连相通，形成内部通道，当反 应釜在微波加热下进行化学反应时，反应釜内温度和酸气气压迅速升高，此时，气密开关是 开通的，酸气通过气密开关和导气管进入炉腔外的测压传感器并作用在感压膜片上，实现 对反应釜实时连续测压，当化学反应结束时，需尽快取下反应釜，这时手动关闭气密开关， 并通过开关上的快速接头将反应釜与导气管断开，可迅速将反应釜从炉腔中取出并强制风 冷或水冷，以便尽快降温打开反应釜。如果没有气密开关，由于化学反应刚结束，反应釜内 的温度和压力仍很高，当强行将导气管与反应釜断开时，反应釜内的反应物和高压酸气会 迅速喷到炉腔内，还会伤及实验人员，这样既伤实验设备又会危及实验人员安全。有了气密 开关就可避免上述问题，达到快速安全之目的。本发明的有益效果为由于本气密开关的内衬(内部通道)采用耐高温耐强酸腐 蚀的工程塑料，而外壳采用高强度的工程塑料，因此它适于在强微波场中工作，并具有高强 度耐强酸耐高温的性能。本气密开关的内部通道的连接处均采用锥孔联接，简单可靠，其余 泄漏点采用密封圈、密封垫进行气密封。使得在高温高压下保持高度密闭不泄露。
图1为本发明一种气密开关的剖面2为本发明一种气密开关的细节说明3为本发明一种气密开关应用说明中涉及的附图标记和组成部分如下所示1.压紧螺钉2.压接螺母3.连接体4.固定销5.接头
6.接头体7.调整螺钉8.阀芯9.密封垫圈10.,芯体
11.销钉12/13.密封圈31.气密开关32.导气管33.,反应釜
具体实施例方式以下用实施例结合附图对本发明作更详细的描述。这些实施例仅仅是对本发明最 佳实施方式的描述，并不对本发明的范围有任何限制。实施例参见图1和图2，一种气密开关，其包括开关和接头，所述开关为旋转阀开关，优选 为锥形旋转阀开关，该旋转阀开关，包括接头体6、调整螺钉7、阀芯8，密封垫圈9和芯体 10，所述调整螺钉7和阀芯8装在接头体6的垂直通孔中，所述阀芯8装在调整螺钉7中间 的圆柱孔内，所述芯体10与接头体6气密相连。所述接头为管道接头，该管道接头包括压 紧螺钉1、压紧螺母2、连接体3、固定销4、接头5、密封圈12和13。所述接头5与压紧螺钉 1相连，并通过压紧螺母2固定在连接体3上，所述管道接头一端可连接导气管32，另一端 与所述旋转阀开关一侧气密封相连，所述旋转阀开关另一侧通过通气孔与容器相连接。压紧螺母1中央设有通孔101，通孔的一端接圆柱形凹槽102，另一端接圆弧形喇 叭口 104，其外侧设有外螺纹103，螺钉头105为圆柱形并铣有与螺钉中心对称且平行的两 平面106、107 ；压接螺母2为中心由圆柱孔201、202、203和螺孔204组成的通孔，其外侧为 圆柱形光面205 ；连接体3其外形为光面圆柱体301，其中心有由螺孔103，302和圆柱孔303 组成的通孔；固定销4即为实心光面长圆柱体；接头5由圆柱形外螺纹501，圆盘502和圆 台503三部分组成一体，其中心有一通孔504 ；密封圈12，13均“O”形密封圈。旋转阀开关由接头体6，调整螺钉7，阀芯8，密封垫圈9，芯体10和销钉11组成。 接头体6类似于一个三通管件。横轴左端通过螺纹204和锥孔111快速与接头5连接，横轴 右端设有外螺纹601和锥孔112与反应釜连接。锥孔111和112分别在芯体10的左右端， 中间有一圆柱孔113相连相通。芯体10的外部为2个圆柱形台阶115和116紧配接头体 6相应的孔。锥孔114与圆柱孔113中心线垂直相交相通。接头体6的垂直通孔中装有调 整螺钉7，阀芯8和密封垫圈9。调整螺钉7通过其外螺纹701与接头体6相连，其中空有 台阶圆柱孔702和703，以便装入阀芯8。阀芯8由两个圆柱体802，803和一个圆台体805 三段组成，小圆柱体802端部开有矩形槽，便于用工具转动阀芯8，以人为调整圆台体上通 孔804的方向，当此孔轴线与接头体6上的锥孔111和112轴线一致时，阀通，反之，转动阀 芯8-90°则阀关死。参见图3，本发明设计的气密开关，采用耐强酸的内衬零件和高强度的外壳，它们 都由非金属材料制成，并适于在高温和强微波场中工作。该气密开关通过其自身连接装置 一端与微波场中(炉腔内)的高压密闭反应釜相连相通，并安装于其上。另一端与炉腔外 的导气测压装置相连相通，这样三者连为一体并形成内部通道(气路)。气密开关的作用 是当反应釜在微波加热下进行化学反应时，反应釜内温度和酸气气压迅速升高，此时，气 密开关是开通的，酸气通过气密开关和导气管进入炉腔外的测压传感器并作用在感压膜片 上，实现对反应釜实时连续测压。当化学反应结束时，需尽快取下反应釜，并开盖取出反应 液去化验。这时手动关闭气密开关，并通过开关上的快速接头将反应釜与导气管断开，可 迅速将反应釜从炉腔中取出并强制风冷或水冷，以便尽快降温打开反应釜。如果没有气密 开关，由于化学反应刚结束，反应釜内的温度和压力仍很高，当强行将导气管与反应釜断开 时，反应釜内的反应物和高压酸气会迅速喷到炉腔内，还会伤及实验人员，这样既伤实验设备又会危及实验人员安全。有了气密开关就可避免上述问题，达到快速安全之目的。根据本发明的气密开关，所述气密开关为耐高压耐强酸高度气密开关，该开关不 仅在低气压通过时能安全可靠地开关，而且在高气压通入导气管时，能使气路可靠地开通 或关断，具有高度气密性。本发明气密开关的内部通道的连接处均采用锥孔联接，简单可靠，其余泄漏点采 用密封圈、密封垫进行气密封。使得该气密开关能在反应釜内温度和气压250°C和4MPa条 件下，使气路可靠地开通或关断，并耐强酸腐蚀，保持高度气密不漏。
权利要求
1.一种气密开关，其特征在于所述开关包括旋转阀开关和与旋转阀开关连接在一起的管道接头，所述管道接头一端 可连接导气管，另一端与旋转阀开关一侧气密封相连，所述旋转阀开关另一侧通过通气孔 与容器相连接。
2.根据权利要求1所述的气密开关，其特征在于所述旋转阀开关，包括接头体(6)、调 整螺钉(7)、阀芯(8)和芯体(10)，所述调整螺钉(7)和阀芯(8)装在接头体(6)的垂直通 孔中，所述阀芯(8)装在调整螺钉(7)中间的圆柱孔内，所述芯体(10)与接头体(6)气密 相连，所述接头为管道接头包括压紧螺钉(1)、压紧螺母( 、连接体C3)和接头(5)，所述接 头(5)与压紧螺钉(1)相连，并通过压紧螺母O)固定在连接体C3)上。
3.根据权利要求2所述的气密开关，其特征在于所述接头体(6)为一个三通管件，其 左端通过螺纹(204)和锥孔(111)快速与接头(5)连接，其右端设有外螺纹(601)和锥孔(112)与容器连接，所述锥孔(111)和(112)分别在芯体(10)的左右端，中间通过一圆柱孔(113)相连相通。
4.根据权利要求2所述的气密开关，其特征在于所述阀芯(8)包括两个圆柱体(802， 803)和一个圆台体(805)，所述圆柱体(80 端部开有矩形槽(801)，所述圆台体(805)上 设有通孔(804)。
5.根据权利要求4所述的气密开关，其特征在于所述阀芯(8)的圆台体(805)为内 锥口，与芯体(10)对应的外锥部分气密封相接。
6.根据权利要求2所述的气密开关，其特征在于所述压紧螺钉(1)中央设有通孔 (101)，所述通孔(101)的一端接圆柱形凹槽(102)，另一端接圆弧形喇叭口(104)，该压紧 螺钉外侧设有外螺纹(103)，压紧螺钉头部(10 为圆柱形并铣有与螺钉中心对称且平行 的两平面(106，107)。
7.根据权利要求2所述的气密开关，其特征在于所述接头( 包括圆柱形外螺纹 (501)，圆盘(502)和圆台(503)三部，其中心设有一通孔(504)。
8.根据权利要求7所述的气密开关，其特征在于所述接头(5)的圆台(503)为内锥 口型，与芯体(10)对应的外锥部分气密封相接。
9.根据权利要求2所述的气密开关，其特征在于所述接头体(6)和调整螺钉(7)通 过密封垫圈(9)气密封，所述压紧螺钉(1)、和接头(5)，通过密封圈(13)气密封，接头(5) 和芯体(10)通过密封圈(12)气密封。
10.一种权利要求1所述的气密开关的应用，其特征在于所述气密开关与微波场中的 高压密闭反应釜相连相通，并安装于其上，另一端与炉腔外的导气测压装置相连相通，形成 内部通道，当反应釜在微波加热下进行化学反应时，反应釜内温度和酸气气压迅速升高，此 时，气密开关是开通的；酸气通过气密开关和导气管进入炉腔外的测压传感器并作用在感压膜片上，实现对反 应釜实时连续测压；当化学反应结束时，需尽快取下反应釜，这时手动关闭气密开关，并通过开关上的快速 接头将反应釜与导气管断开；将反应釜从炉腔中取出并强制风冷或水冷，以便尽快降温打开反应釜。
全文摘要
本发明涉及一种气密开关及其应用，为用于微波化学样品前处理仪器中测温测压反应釜上的耐高压耐强酸高度气密开关。所述气密开关包括旋转阀开关和与旋转阀开关连接在一起的管道接头，所述管道接头一端可连接导气管，另一端与旋转阀开关一侧气密封相连，所述旋转阀开关另一侧通过通气孔与容器相连接。该气密开关用于与微波场中的高压密闭反应釜相连相通，通过气密开关来控制通入反应釜高压气体的通断。气密开关内部通道的连接处均采用锥孔联接，简单可靠，其余泄漏点采用密封圈、密封垫进行气密封，从而使得在高温高压下保持高度密闭不泄露。
文档编号F16K5/02GK102062229SQ20091019885
公开日2011年5月18日 申请日期2009年11月17日 优先权日2009年11月17日
发明者杜荣庆 申请人:上海屹尧仪器科技发展有限公司