CN104865117A - 一种零耗材的自恢复式高压消解组合罐 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于微波消解仪的零耗材的自恢复式高压消解组合罐，用于消解待测样品，包括：溶样杯和外罐。所述溶样杯包括密封活塞、密封盖和杯体，所述密封活塞插入密封盖内腔，所述密封盖的密封壁插入杯体内腔。所述外罐包括罐盖和罐体，罐盖与罐体之间采用螺接。所述密封盖和杯体紧压在罐盖和罐体之间，以保证溶样杯的密封效果佳；当溶样杯内气压变化时，密封盖和杯体不动，密封活塞会朝着远离或靠近杯体的方向运动，当密封活塞移动至密封盖的泄压口处时，溶样杯内气体可以溢出并泄压。本发明的优点是：一、无耗材，可重复长期使用，降低生产与使用成本；二、无论溶样杯内的气压大、小，密封效果都很好；三、可实现自恢复式密封，安全系数高。

Description

一种零耗材的自恢复式高压消解组合罐

技术领域

本发明涉及的是一种消解罐，具体地说，是涉及微波消解领域的一种零耗材的、安全泄压后能自动恢复密闭状态的具有自恢复式功能的高压消解组合罐。

背景技术

微波消解方法是指利用微波加热封闭消解罐内的消解液(各种酸、部分碱液以及盐类)和试样从而在高温高压条件下使各种样品快速溶解的一种高效的样品前处理方法，因其加热速度快、加热均匀、试剂用量少、低空白、节能高效、易于实现自动化等优点而广为应用。

微波消解是一个高温、高压的体系，而消解罐是高温、高压形成的场所，所以消解罐是微波消解系统中至关重要的部件。而目前市场上的微波消解罐存在着以下问题：

一、采用密封碗为密封部件的消解罐，因其裙边212很薄，当密封碗211移到泄压孔B 301的位置时，受到杯体3内气压的压迫时容易外翻变形，这样的密封碗就报废掉，下次无法使用了，使用成本高；而且密封碗在中低压时裙边212不能完全被撑开，密封效果不佳；

二、采用防爆膜等为密封部件的消解罐，防爆膜破裂泄压后，消解罐不能再恢复密闭状态，导致样品的报废。

三、现有组合消解罐泄压时，酸雾喷入溶样杯与外罐之间的缝隙6后，经由罐盖4上的泄压孔C 401溢出，这种情况下，外罐由于高温、高压酸雾的长期侵蚀后抗压性降低，易发生爆裂。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种零耗材的自恢复式高压消解组合罐，可以解决现有技术中生产、使用成本高、密封效果不佳、外罐长时间使用后易发生爆裂的技术问题

为实现上述目的，本发明提供一种零耗材的自恢复式高压消解组合罐，包括溶样杯和外罐。所述溶样杯包括密封活塞、密封盖和杯体，所述密封活塞插入密封盖内，所述密封盖插入杯体内。所述外罐包括罐盖和罐体，罐盖与罐体之间采用螺接。所述溶样杯紧压在罐盖和罐体之间，其作用是固定好密封盖与杯体，保证溶样杯的密封效果佳；而且当溶样杯内气压升高时，密封盖和杯体不动，密封活塞会向远离杯体底部的方向移动，当密封活塞移动至密封盖的泄压口时，溶样杯内气体可从泄压口处溢出泄压，不会对密封活塞造成损坏，由于泄压口均处于外罐顶部外侧，酸雾不会喷入溶样杯与外罐之间的缝隙，所以外罐不易受酸雾侵蚀而缩短使用寿命，从而可以多次反复使用，有利于降低使用成本。

优选地，所述密封活塞上设有密封环A和密封环B，所述密封盖上设有密封腔A和密封腔B；密封环A、密封环B的外径尺寸分别于与密封腔A、密封腔B的内径尺寸相匹配，通过将密封环插入密封腔中，可以实现密封活塞与密封盖之间的良好密封。

优选地，所述密封盖上设有密封壁、密封法兰，所述杯体上设有杯体法兰；密封壁的外径尺寸与杯体内径尺寸相匹配，通过将密封壁插入杯体内腔中，可以实现密封盖与杯体之间的良好密封；密封法兰与杯体法兰的外径尺寸相等且大于罐体内径小于罐体外径，杯体法兰以下的杯体高度与罐体内腔高度相匹配，当溶样杯插入罐体后，杯体底部压在罐体内腔底部且杯体法兰压在罐体顶面外壁上，通过罐盖与罐体之间的螺纹，可以将溶样杯紧压在罐盖和罐体之间，其作用是固定好密封盖与杯体，保证溶样杯的密封效果佳，并避免酸雾溢泄于溶样杯与外罐之间，侵蚀外罐，使外罐使用寿命缩短。

优选地，所述密封法兰上设有密封槽，所述杯体法兰上设有密封圈，密封槽与密封圈的尺寸相匹配，通过将密封圈压入密封槽中，可以实现密封盖与杯体之间的良好密封，亦可以防止酸雾溢泄于溶样杯与外罐之间，侵蚀外罐，使外罐使用寿命缩短。

优选地，所述密封活塞依次包括活塞帽、密封环A、密封环B，三者分别为圆柱体、圆柱体、圆台，且中心轴线在同一直线上，一体形成密封活塞；所述密封盖内腔依次包括活塞帽腔、泄压口A、密封腔A、泄压口B、密封腔B，其中泄压口A、泄压口B为圆台腔体，其余三者皆为圆柱腔体，其中心轴线在同一直线上，一体形成密封盖内腔；所述密封腔A上设有泄压孔，泄压孔围绕中心轴线四等分均匀排列在密封腔A上，上述设置的优点是：若溶样杯内气压升高时，密封活塞会向远离杯底的方向移动，当密封环B圆台底部移过密封腔B、移至泄压口B时，密封环A亦刚刚移过泄压孔、移至密封腔A与泄压口A的临界处，由于密封环B圆台底部外径小于泄压口B圆台底部内径，两者之间必有间隙，杯体内气体可以从此间隙处溢出到密封腔A中，再经由泄压孔进行安全泄压，安全泄压后，密封活塞可以顺着中心轴线方向朝杯底方向移动，实现再次的自恢复式密封；若溶样杯内气压过高，泄压孔已不足以及时安全泄压时，密封环A会移过密封腔A、移至泄压口A处，由于密封环A外径小于泄压口A圆台底部内径，两者之间必有间隙，密封腔A中的气体亦可经由此间隙溢出，实现快速的超压泄压，超压泄压后，密封活塞可以顺着中心轴线方向朝杯底方向移动，实现再次的自恢复式密封，通过这种双重泄压自恢复式密封体系，密封活塞、密封盖、杯体等不会受到损伤，从而可以多次反复使用，降低生产使用成本。

优选地，所述密封环B的圆台下端外径大于密封腔B内径尺寸，无论低压还是高压下都能保证良好的密封效果。

优选地，所述密封盖上设有防腐环，所述罐盖顶部设有一个圆孔，密封盖通过防腐环嵌套在罐盖内部，由于防腐环高度高于罐盖顶部，故将罐盖与泄压通道隔离开来，避免了高温、高压的气体对外罐的侵蚀，延长了外罐的使用寿命。

本发明高压消解组合罐的优点是无密封耗材，无论低压还是高压下的密封效果都很好，能够重复多次使用，延长了外罐的使用寿命，降低了生产和使用成本。

附图说明

图1所示为现有技术中高压消解组合罐的结构示意图；

图2所示为本发明零耗材的自恢复式高压消解组合罐的组装爆炸图；

图3所示为本发明零耗材的自恢复式高压消解组合罐在密封状态下的结构示意图；

图4所示为本发明零耗材的自恢复式高压消解组合罐在泄压状态下的结构示意图。

附图中标号的对应关系如下：

1：密封活塞；101：活塞帽；102：密封环A；103：密封环B；2：密封盖；201：防腐环；202：密封法兰；203：密封壁；204：活塞帽腔；205：泄压口A；206：密封腔A；207：泄压口B；208：密封腔B；209：泄压孔；210：密封槽；211：密封碗；212：裙边；3：杯体；301：杯体法兰；302：密封圈；303：泄压孔B；4：罐盖；401：泄压孔C；5：罐体；6：溶样杯与外罐之间的缝隙。

具体实施方式

下面结合附图提供本发明零耗材的自恢复式高压消解组合罐的具体实施方式。

图2所示为本发明零耗材的自恢复式高压消解组合罐的组装爆炸图，图3所示为本发明零耗材的自恢复式高压消解组合罐在密封状态下的结构示意图。如图2和图3所示，本发明零耗材的自恢复式高压消解组合罐包括罐盖4、罐体5、密封活塞1、密封盖2和杯体3；所述密封活塞1的高度与密封盖2的高度相等。

组装时，将密封活塞1插入密封盖2中，由于活塞帽101的高度与活塞帽腔204的高度相等，密封环A的高度大于泄压口A的高度，所以压紧密封活塞1时，密封环A与密封腔A之间、密封环B与密封腔B之间就都形成了密封，即密封活塞1与密封盖2之间形成了密封；需要密封杯体3时，将密封壁203从杯体3开口处插入杯体3中，直至密封槽210与密封圈302紧密接触，从而形成溶样杯的密闭状态环境；将密封状态的溶样杯插入罐体5中，由于杯体法兰301以下的杯体高度与罐体5内腔高度相匹配，所以当杯体3底部压在罐体5内腔底部上时杯体法兰301刚好压在罐体5顶面外壁上，通过罐盖4与罐体5之间的螺纹，可以将溶样杯紧压在罐盖4和罐体5之间，其作用是固定好密封盖2与杯体3，保证溶样杯的密封效果佳，并避免酸雾溢泄于溶样杯与外罐之间，侵蚀外罐，使外罐使用寿命缩短。

图4所示为本发明零耗材的自恢复式高压消解组合罐在泄压状态下的结构示意图。如图4所示，当杯体3内气压升高至需要泄压时，在杯内气压的作用下，密封活塞1会向远离杯底的方向移动，当密封环B103圆台底部移过密封腔B 208、移至泄压口B 207时，密封环A 102亦刚刚移过泄压孔209、移至密封腔A 206与泄压口A 205的临界处，由于密封环B 103圆台底部外径小于泄压口B 207圆台底部内径，两者之间必有间隙，杯体3内气体可以从此间隙处溢出到密封腔A 206中，再经由泄压孔209进行安全泄压，安全泄压后，密封活塞1可以顺着中心轴线方向朝杯底方向移动，实现再次的自恢复式密封；若杯体3内气压过高，泄压孔209已不足以及时安全泄压时，密封环A 102会移过密封腔A 206、移至泄压口A 205处，由于密封环A 102外径小于泄压口A 205圆台底部内径，两者之间必有间隙，密封腔A 206中的气体亦可经由此间隙溢出，实现快速的超压泄压，超压泄压后，密封活塞1可以顺着中心轴线方向朝杯底方向移动，实现再次的自恢复式密封，通过这种双重泄压方式，密封活塞1、密封盖2、杯体3等不会受到损伤，从而可以多次反复使用，降低生产使用成本。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明结构的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种零耗材的自恢复式高压消解组合罐，其特征在于，包括溶样杯和外罐，所述溶样杯包括密封活塞、密封盖和杯体，所述外罐包括罐盖和罐体。

2.根据权利要求1所述的一种零耗材的自恢复式高压消解组合罐，其特征在于，所述密封活塞上设有密封环A和密封环B，所述密封盖的内腔上设有匹配密封环A的泄压口A、密封腔A及匹配密封环B的泄压口B、密封腔B，密封环B、泄压口B和密封腔B用于安全泄压，密封环A、泄压口A和密封腔A用于超高压泄压，两种泄压结构组合成双重泄压自恢复式密封体系，所述密封盖上端设有匹配罐盖顶部圆孔的防腐环，所述密封盖下端设有匹配杯体上端开口的密封壁，所述密封盖中部设有密封法兰，所述杯体上设有匹配密封法兰的杯体法兰。

3.根据权利要求1所述的一种零耗材的自恢复式高压消解组合罐，其特征在于，所述密封腔A上设有泄压孔，用于配合密封环B、泄压口B和密封腔B的安全泄压，所述密封环A的高度匹配泄压孔与泄压口A的高度，用于配合，密封环A、泄压口A和密封腔A的超高压泄压。

4.根据权利要求1所述的一种零耗材的自恢复式高压消解组合罐，其特征在于，所述密封环B、泄压口A、泄压口B为圆台状。

5.根据权利要求1所述的一种零耗材的自恢复式高压消解组合罐，其特征在于，所述密封法兰上设有密封槽，所述杯体法兰上设有匹配密封槽的密封圈。

6.根据权利要求1所述的一种零耗材的自恢复式高压消解组合罐，其特征在于，所述罐盖与罐体之间为螺接，用于固定及压紧密封盖与杯体，实现当溶样杯内气压变化时，密封活塞可以朝远离或靠近杯体底部的方向移动，而密封盖及杯体保持不动。