CN102881453B - 一种液体灌注装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液体灌注装置，由可抽真空的腔室、腔室外的溶液控制装置和腔室内的溶液灌注装置构成。可抽真空的腔室包括分立的上腔室和下腔室、密封圈、抽真空阀门、连接腔室外溶液控制装置的密封塞；腔室外的溶液控制装置包括柱状腔室、活塞、连接在活塞上的推拉杆、腔室末端的中空管；腔室内的溶液灌注装置包括带锥形尖端的柱状管、柱状管压紧机构，柱状管压紧机构包括支撑杆、固定底座、固定在支撑杆上的中心带圆孔的薄板、可在支撑杆上滑动的中心带圆孔的薄板、弹簧和锁止件。本发明具有结构简单、成本低、可完全填充不规则微小孔隙、节约灌注液体等优点，可用于染料敏化太阳能电池电解液的灌注、液晶盒内液晶的灌注等。

Description

一种液体灌注装置
技术领域
本发明涉及一种液体灌注装置，属于机械设计与制备领域。
背景技术
狭小、不规则空间内液体的完全灌注具有重要的应用。例如，在染料敏化太阳能电池领域，液体电解液需要灌注到厚度仅为几十个微米的电池薄腔中，且不能留存空气等空隙；在液晶显示等领域，需要将液晶完全灌注到厚度微米级的很薄的液晶盒中，同样不能存在气泡及未灌注区域。在很多领域中，液体一方面非常昂贵，需要尽可能地避免浪费；另一方面多余液体将污染器件表面，造成后期封装困难，因此需要节约、干净地完成液体的灌注。这就需要开发新的廉价的液体灌注装置，获得节约、干净的液体灌注效果。 
发明内容
本发明的目的是提供一种设计合理、结构简单、可实现节约干净液体灌注效果的液体灌注装置。
本发明采用的技术方案如下：
一种液体灌注装置，包括可抽真空的腔室、腔室外的溶液控制装置和腔室内的溶液灌注装置，所述可抽真空的腔室由分立的上腔室和下腔室组合构成，所述上腔室和下腔室的结合处设有密封圈；所述上腔室上设有抽真空阀门和密封塞，腔室外的溶液控制装置和腔室内的溶液灌注装置通过所述密封塞上的小孔相互连接；所述腔室内的溶液灌注装置由带锥形尖端的柱状管和柱状管压紧机构组成，其中柱状管压紧机构包括支撑杆、位于支撑杆底端的固定底座、固定在支撑杆上的中心带圆孔的第一薄板、可在支撑杆上滑动的中心带圆孔的第二薄板、弹簧和锁止件，所述柱状管穿过第一薄板和第二薄板上的圆孔；所述支撑杆的顶端设有调节螺母，所述弹簧套在支撑杆上并位于调节螺母的下方、第二薄板的上方；所述锁止件设在第二薄板和第一薄板之间，用来锁止柱状管。
所述腔室外的溶液控制装置包括柱状腔室、活塞、连接在活塞上的推拉杆和柱状腔室末端的中空管，所述活塞位于柱状腔室内。在活塞的边缘设有一个缺口，当活塞下降到柱状腔室最底部可以阻断细长中空管与柱状腔室的连通，当活塞不在柱状腔室最底部时，缺口保持细长中空管与柱状腔室的连通。
本发明的锁止件可锁止在带锥形尖端的柱状管的任意位置，锁止后弹簧提供压力压在第二薄板上，薄板压紧锁止件，锁止件将压力传递到柱状管，从而实现柱状管与待灌注器件边缘的密封。
进一步地，第二薄板与第一薄板的中心圆孔可以保证薄板在柱状管上滑动。第一薄板、第二薄板和固定底座互相平行；第一薄板和第二薄板上的圆孔位于垂直于薄板的同一垂直轴线上。
进一步地，薄板的材料可以采用金属、无机或聚合物；柱状管和柱状腔室的材料为金属、无机或聚合物；中空管的材料为金属、无机或聚合物。
本发明的液体灌注装置，结构简单新颖、操作方便、成本低，可完全填充不规则微小孔隙，能节约灌注液体，可用于染料敏化太阳能电池电解液的灌注、液晶盒内液晶的灌注等。
附图说明
图1是本发明的液体灌注装置的结构示意图。其中，11为推拉杆，12为柱状腔室，13为待灌注液体，14为活塞，15为联接件，16为中空管；21为柱状管，22为柱状管锥部；31为调节螺母，32为弹簧，33为第二薄板，34为锁止件，35为支撑杆，36为第一薄板，37为固定底座；41为抽真空的管，42为阀门，43为上腔室，44为密封圈，45为下腔室，46为密封塞；51为待灌注样品。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明，但本发明不限于实施例。
如图1所示，本发明的液体灌注装置由可抽真空的腔室、腔室外的溶液控制装置、腔室内的溶液灌注装置构成。可抽真空的腔室由可上下打开的玻璃上腔室43和玻璃下腔室45、橡胶密封圈44、玻璃抽真空阀门42、连接腔室外溶液控制装置的橡胶密封塞46组成；腔室外的溶液控制装置由聚丙烯柱状腔室12、硫化橡胶活塞14、连接在活塞14上的聚氯乙烯推拉杆11、腔室末端的钢制细长中空管16组成；腔室内的溶液灌注装置由带锥形尖端的玻璃柱状管21和柱状管压紧机构组成，其中柱状管压紧机构由四根金属螺杆的支撑杆35、支撑杆末端的固定底座37、中心带圆孔的第一薄板36、中心带圆孔的第二薄板33、支撑杆上压在第二薄板33上的四根弹簧32、调节螺母31和锁止件34组成，固定底座37、第二薄板33和第一薄板36采用聚甲基丙烯酸甲酯材料，锁止件34采用金属夹子。本发明的腔室外的溶液控制装置中活塞14的边缘有一缺口，当活塞14下降到柱状腔室12最底部可以阻断细长中空管16与柱状腔室12的连通，当活塞14不在柱状腔室12最底部时，缺口保持细长中空管16与柱状腔室12的连通。
其中，锁止件34可锁止在柱状管21的任意位置，锁止后弹簧32提供压力压在第二薄板33上，薄板压紧锁止件34，锁止件34将压力传递到柱状管21，从而实现柱状管21与待灌注器件51边缘的密封。第二薄板33可在支撑杆35上滑动，同时其中心孔也可以保证第二薄板33在柱状管21上滑动。第一薄板36固定在支撑杆35上，同时其中心孔也可以保证柱状管21在第一薄板36中心孔内滑动。第一薄板36、第二薄板33和固定底座37互相平行；第一薄板36和第二薄板33上的圆孔位于垂直于薄板的同一垂直轴线上。
在灌注液体时，先将待灌注样品51放置在固定底座37上，然后将柱状管21穿过第二薄板33和第一薄板36，柱状管锥部22对准待灌注样品51的灌注孔；向上滑动第二薄板33压缩弹簧32，保持第二薄板33位置不变，将锁止件34贴紧第二薄板33锁止在柱状管21上；将上述结构放入下腔室45中，放置密封圈44，盖上上腔室43；将中空管16穿过密封塞46，通过联接件15将中空管16和柱状腔室12联接起来，将推拉杆11推到柱状腔室12的最下方，上述整个装置通过密封塞46固定在上腔室43上，并使得中空管16伸入柱状管21内部；打开阀门42，通过抽真空的管41抽真空，达到合适真空度后关闭阀门42，然后将待灌注液体放入柱状腔室12，向上稍微拉出推拉杆11，活塞14边缘的缺口将使得液体通过中空管16进入柱状管21并填满柱状管下面一部分，迅速向下推紧推拉杆11隔断柱状腔室12和中空管16的连通，打开阀门42消除真空，柱状管21内的液体即完全灌注待灌注样品51；松开锁止件34，取出样品51即实现了样品51的完全灌注。

Claims (5)

1.一种液体灌注装置，其特征在于：该装置包括可抽真空的腔室、腔室外的溶液控制装置和腔室内的溶液灌注装置，所述可抽真空的腔室由分立的上腔室(43)和下腔室(45)组合构成，所述上腔室(43)和下腔室(45)的结合处设有密封圈(44)；所述上腔室(43)上设有抽真空阀门和密封塞(46)，腔室外的溶液控制装置和腔室内的溶液灌注装置通过所述密封塞(46)上的小孔相互连接；所述腔室内的溶液灌注装置由带锥形尖端的柱状管(21)和柱状管压紧机构组成，其中柱状管压紧机构包括支撑杆(35)、位于支撑杆底端的固定底座(37)、固定在支撑杆上的中心带圆孔的第一薄板(36)、可在支撑杆上滑动的中心带圆孔的第二薄板(33)、弹簧(32)和锁止件(34)，所述柱状管(21)穿过第一薄板(36)和第二薄板(33)上的圆孔；所述支撑杆(35)的顶端设有调节螺母(31)，所述弹簧套在支撑杆(35)上并位于调节螺母(31)的下方、第二薄板(36)的上方；所述锁止件(34)设在第一薄板(36)和第二薄板(33)之间，用来锁止柱状管(21)；所述腔室外的溶液控制装置包括柱状腔室(12)、活塞(14)、连接在活塞上的推拉杆(11)和柱状腔室(12)末端的中空管(16)，所述活塞(14)位于柱状腔室(12)内；所述活塞(14)的边缘设有一个缺口，当活塞(14)下降到柱状腔室(12)最底部时，所述活塞(14)可以阻断细长中空管(16)与柱状腔室(12)的连通，当活塞(14)不位于柱状腔室(12)最底部时，所述活塞(14)的缺口能保持细长中空管(16)与柱状腔室(12)的连通。
2.根据权利要求1所述的一种液体灌注装置，其特征在于，所述锁止件(34)可在柱状管(21)上的任意位置锁止，当柱状管(21)被锁止后，所述弹簧(32)提供压力压在第二薄板(33)上，所述第二薄板(33)压紧锁止件(34)，所述锁止件(34)再将压力传递到柱状管(21)。
3.根据权利要求1或2所述的一种液体灌注装置，其特征在于，所述柱状管(21)可在第一薄板(36)和第二薄板(33)上的圆孔内滑动。
4.根据权利要求1或2所述的一种液体灌注装置，其特征在于，所述第一薄板(36)、第二薄板(33)和固定底座(37)互相平行；所述第一薄板(36)和第二薄板(33)上的圆孔位于同一垂直轴线上。
5.根据权利要求1或2所述的一种液体灌注装置，其特征在于，所述第一薄板(36)、第二薄板(33)和固定底座(37)的材料为金属、无机或聚合物；所述柱状腔室(12)和柱状管(21)的材料为金属、无机或聚合物；所述中空管(16)的材料为金属、无机或聚合物。
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