CN109956209B - 具有动态密封结构的铜箔生产用纯水罐 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有动态密封结构的铜箔生产用纯水罐；属于纯水罐技术领域；其技术要点包括圆柱形的罐体，在罐体上端设有密封盖，其特征在于，所述罐体内底部设有出水口，在罐体侧壁的下部近端部设有进水口；所述罐体内设有漂浮于纯水水面上的密封浮板，密封浮板外径比罐体内径小4‑8mm；在密封浮板上端面边缘沿周向设有环形密封气囊，所述环形密封气囊与外部压缩氮气源管路连接；所述环形密封气囊的外径比罐体内径大3‑5cm；在环形密封气囊上端压设有配重挤压器；本发明旨在提供一种结构紧凑、密封效果好且使用成本较低的具有动态密封结构的铜箔生产用纯水罐；用于纯水罐。

Description

具有动态密封结构的铜箔生产用纯水罐

技术领域

本发明涉及一种纯水罐，更具体地说，尤其涉及一种具有动态密封结构的铜箔生产用纯水罐。

背景技术

在铜箔生产过程中，需要用高纯水来清洗铜箔,高纯水水质好坏直接铜箔质量，因此保证纯水水质在铜箔行业显得极为重要。

原有工艺主要控制纯水水质下降控制点在于用氮气来密封纯水罐内纯水，保证纯水不于空气中二氧化碳反应，造成水质下降。但存在氮气用量随着水位上升而不断消耗，水位下降又不断补充，此方案耗氮气量大，成本重。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种结构紧凑、密封效果好且使用成本较低的具有动态密封结构的铜箔生产用纯水罐。

本发明的技术方案是这样实现的：一种具有动态密封结构的铜箔生产用纯水罐，包括圆柱形的罐体，在罐体上端设有密封盖，其特征在于，所述罐体内底部设有出水口，在罐体侧壁的下部近端部设有进水口；所述罐体内设有漂浮于纯水水面上的密封浮板，密封浮板外径比罐体内径小4-8mm；在密封浮板底部设有支撑腿，当支撑脚与罐体底部接触时，密封浮板位于进水口上侧；

在密封浮板下端面沿周向设有下导向安装环，在下导向安装环外壁上沿周向设有密封环；

在密封浮板上端面边缘沿周向设有环形密封气囊，所述环形密封气囊与外部压缩氮气源管路连接；所述环形密封气囊的外径比罐体内径大3-5cm；在环形密封气囊上端压设有配重挤压器。

上述的一种具有动态密封结构的铜箔生产用纯水罐中，所述密封浮板的厚度为2-4cm；所述密封浮板为中空箱体结构，其箱壁厚度为2-4mm。

上述的一种具有动态密封结构的铜箔生产用纯水罐中，所述下导向安装环沿轴向的高度为3-5cm；所述下导向安装环的外径与密封浮板的外径相同；在下导向安装环外壁上沿轴向螺纹连接有两排下波珠螺丝，各排上的下波珠螺丝沿下导向安装环周向间隔均布；在下导向安装环侧壁上设有与下波珠螺丝一一对应的下螺纹通孔；所述密封环位于两排下波珠螺丝的下侧。

上述的一种具有动态密封结构的铜箔生产用纯水罐中，所述环形密封气囊在初始状态下的截面为椭圆形；该椭圆形的长轴与水平面垂直，短轴与水平面平行；该椭圆形的长轴长度为为短轴长度的1.5-2.5倍。

上述的一种具有动态密封结构的铜箔生产用纯水罐中，所述配重挤压器包括压设在环形密封气囊上端的定位压环，在定位压环上设有环形配重块，在定位压环上沿周向间隔均布有若干导向杆，各导向杆活动穿设在定位压环和环形配重块上且下端通过固定套与密封浮板固定连接；在定位压环边缘设有上导向安装环，在上导向安装环外壁上沿轴向螺纹连接有两排上波珠螺丝，各排上的上波珠螺丝沿上导向安装环周向间隔均布；在上导向安装环侧壁上设有与上波珠螺丝一一对应的上螺纹通孔。

上述的一种具有动态密封结构的铜箔生产用纯水罐中，在在环形配重块上端面和定位压环下端面外侧的其中一根导向杆上分别设有感应器，所述感应器由中空的外螺纹柱、卡设在外螺纹柱其中一端内孔内的滚珠、螺纹连接在外螺纹柱另一端内孔内的压紧螺丝及依序设置在外螺纹柱内腔中的压紧弹簧、压力传导块和压力传感器组成；压紧弹簧自由端与滚珠相接触，压力传感器自由端与压紧螺丝相接触；所述外螺纹柱与滚珠相接触一端的内孔开口部直径小于滚珠外径；

在导向杆上沿水平方向设有与外螺纹柱相配合的螺纹通孔；在靠近压紧螺丝的外螺纹柱一端端面上设有一字操作槽，所述一定操作槽的长度值大于压紧螺丝的外径值；在外螺纹柱上设有与压力传感器导线相适应的让位缺口，在螺纹通孔侧边的导向杆上设有导线槽；压力传感器与外部控制器连接。

上述的一种具有动态密封结构的铜箔生产用纯水罐中，所述环形密封气囊通过连接软管连接有充气接头，所述充气接头管路连接外部压缩氮气源；在环形配重块中心设有安装架，在安装架上设有让位通孔，所述让位通孔的内径大于连接软管的外径；

所述充气接头设置在安装架中心，所述充气接头包括设置在让位通孔上端的环形安装座，所述环形安装座由与安装架固定连接的限位环和垂直设置在限位环上的定位套组成，限位环与定位套的中轴线位于同一条直线上；

限位环的内孔内径与连接软管的外径相适应，在定位套内插设有与外部快速接头相配合的连接头，位于定位套内的连接头下部的外径大于限位环的内径，所述连接软管自由端套设在连接头下部，在定位套内活动套设有与连接头下部相配合的限位套，当连接软管套于连接头下部时，定位套、限位套与连接头下部配合夹紧连接软管。

上述的一种具有动态密封结构的铜箔生产用纯水罐中，所述连接头由与定位套螺纹连接的外接头和套设在外接头内且与限位环相配合的内接头组成；

所述外接头由与定位套外壁螺纹连接的连接环及一体成型在连接环上端且与外部快速接头相连接的接头部组成，所述连接环的内径大于定位套的内径；所述内接头由套设在连接环内的定位柱、一体成型在定位柱下端面的密封柱及一体成型在密封柱下端面且与限位环相配合的挤压柱组成，连接软管套设在密封柱和挤压柱外壁上；所述密封柱的外径大于限位环的内径；在定位柱、密封柱和挤压柱中心沿周向设有导通连接软管和接头部的导气孔；在定位柱上端面与外接头的接触部之间设有密封胶圈；

当连接环与定位套螺纹连接到位时，定位柱夹紧在外接头与定位套上端之间，密封柱下端与定位套上端配合夹持连接软管，挤压柱与限位环配合夹持连接软管；所述挤压柱外壁沿轴向的截面呈波浪形，所述限位环内壁沿轴向的截面为与挤压柱外壁相配合的波浪形。

上述的一种具有动态密封结构的铜箔生产用纯水罐中，所述在环形配重块上端面和定位压环下端面设有与感应器所在导向杆相配合的导向套，在导向套与相应的感应器相对的开口端设有与滚球相配合的环形导向弧面。

本发明采用上述结构后，通过设置浮于纯水水面上的密封浮板，用于支撑环形密封气囊和配重挤压器。通过环形密封气囊密封密封浮板与罐体之间的间隙，达到完全密封纯水的目的，这种结构，氮气充于环形密封气囊内，不需要随纯水水位的升降而出现大幅度的升度，显著地节约了氮气的用量，使生产成本显著降低。同时，通过配重挤压器挤压环形密封气囊，使环形密封气囊与罐体之间保持接触密封状态；同时，通过合理设计环形密封气囊的尺寸，保证其与罐体之间密封的稳定性。

附图说明

下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中A处的局部放大示意图；

图3是图1中B处的局部放大示意图；

图4是图1中C处的局部放大示意图；

图5是图1中D处的局部放大示意图；

图6是图1中E处的局部放大示意图。

图中：罐体1、密封盖1a、出水口1b、进水口1c、密封浮板2、支撑腿2a、下导向安装环3、密封环3a、下波珠螺丝3b、下螺纹通孔3c、环形密封气囊4、连接软管4a、配重挤压器5、定位压环5a、环形配重块5b、导向杆5c、固定套5d、螺纹通孔5e、导线槽5f、安装架5g、让位通孔5h、上导向安装环6、上波珠螺丝6a、上螺纹通孔6b、感应器7、外螺纹柱7a、滚珠7b、压紧螺丝7c、压紧弹簧7d、压力传导块7e、压力传感器7f、一字操作槽7g、让位缺口7h、充气接头8、环形安装座8a、限位环8b、定位套8c、限位套8d、连接头9、外接头9a、内接头9b、连接环9c、接头部9d、定位柱9e、密封柱9f、挤压柱9g、导气孔9h、导向套10、环形导向弧面10a。

具体实施方式

参阅图1至图6所示，本发明的一种具有动态密封结构的铜箔生产用纯水罐，包括圆柱形的罐体1，在罐体1上端设有密封盖1a，所述罐体1内底部设有出水口1b，在罐体1侧壁的下部近端部设有进水口1c，在进水口和出水口上均设有控制阀门；所述罐体1内设有漂浮于纯水水面上的密封浮板2，密封浮板2外径比罐体1内径小4-8mm，这样可以使密封浮板随纯水水位顺畅地升降。在密封浮板2底部设有支撑腿2a，当支撑脚2a与罐体1底部接触时，密封浮板2位于进水口1c上侧。支撑脚只在罐体首次灌装纯水时用到，方便纯水进入密封浮板底部的密封腔体内。

在密封浮板2下端面沿周向设有下导向安装环3，在下导向安装环3外壁上沿周向设有密封环3a。

优选地，所述密封浮板2的厚度为2-4cm；所述密封浮板2为中空箱体结构，其箱壁厚度为2-4mm。相应地，所述下导向安装环3沿轴向的高度为3-5cm；所述下导向安装环3的外径与密封浮板2的外径相同；在下导向安装环3外壁上沿轴向螺纹连接有两排下波珠螺丝3b，各排上的下波珠螺丝3b沿下导向安装环3周向间隔均布；在下导向安装环3侧壁上设有与下波珠螺丝3b一一对应的下螺纹通孔3c；所述密封环3a位于两排下波珠螺丝3b的下侧。

在密封浮板2上端面边缘沿周向设有环形密封气囊4，所述环形密封气囊4与外部压缩氮气源管路连接；所述环形密封气囊4的外径比罐体1内径大3-5cm；在环形密封气囊4上端压设有配重挤压器5。

在本实施例中，所述环形密封气囊4在初始状态下的截面为椭圆形；该椭圆形的长轴与水平面垂直，短轴与水平面平行；该椭圆形的长轴长度为为短轴长度的1.5-2.5倍。采用这种结构，可以使环形密封气囊在失压较大的情况下，仍然可以保持与罐体和密封浮板配合起到密封作用。

优选地，所述配重挤压器5包括压设在环形密封气囊4上端的定位压环5a，在定位压环5a上设有环形配重块5b，在定位压环5a上沿周向间隔均布有若干导向杆5c，各导向杆5c活动穿设在定位压环5a和环形配重块5b上且下端通过固定套5d与密封浮板2固定连接；在定位压环5a边缘设有上导向安装环6，在上导向安装环6外壁上沿轴向螺纹连接有两排上波珠螺丝6a，各排上的上波珠螺丝6a沿上导向安装环6周向间隔均布；在上导向安装环6侧壁上设有与上波珠螺丝6a一一对应的上螺纹通孔6b。

进一步地，为了实现对环形密封气囊实现自动充气，保证纯水的长期密封。在在环形配重块5b上端面和定位压环5a下端面外侧的其中一根导向杆5c上分别设有感应器7，所述感应器7由中空的外螺纹柱7a、卡设在外螺纹柱7a其中一端内孔内的滚珠7b、螺纹连接在外螺纹柱7a另一端内孔内的压紧螺丝7c及依序设置在外螺纹柱7a内腔中的压紧弹簧7d、压力传导块7e和压力传感器7f组成；压紧弹簧7d自由端与滚珠7b相接触，压力传感器7f自由端与压紧螺丝7c相接触；所述外螺纹柱7a与滚珠7b相接触一端的内孔开口部直径小于滚珠7b外径。

在导向杆5c上沿水平方向设有与外螺纹柱7a相配合的螺纹通孔5e；在靠近压紧螺丝7c的外螺纹柱7a一端端面上设有一字操作槽7g，所述一定操作槽7g的长度值大于压紧螺丝7c的外径值；在外螺纹柱7a上设有与压力传感器7f导线相适应的让位缺口7h，在螺纹通孔5e侧边的导向杆5c上设有导线槽5f；压力传感器7f与外部控制器连接。

为了使滚珠与定位压环接触时，可以顺畅地伸缩，在在环形配重块5b上端面和定位压环5a下端面设有与感应器7所在导向杆5c相配合的导向套10，在导向套10与相应的感应器7相对的开口端设有与滚球7b相配合的环形导向弧面10a。

优选地，所述环形密封气囊4通过连接软管4a连接有充气接头8，所述充气接头8管路连接外部压缩氮气源；在环形配重块5b中心设有安装架5g，在安装架5g上设有让位通孔5h，所述让位通孔5h的内径大于连接软管4a的外径。

所述充气接头8设置在安装架5g中心，所述充气接头8包括设置在让位通孔5h上端的环形安装座8a，所述环形安装座8a由与安装架5g固定连接的限位环8b和垂直设置在限位环8b上的定位套8c组成，限位环8b与定位套8c的中轴线位于同一条直线上。

限位环8b的内孔内径与连接软管4a的外径相适应，在定位套8c内插设有与外部快速接头相配合的连接头9，位于定位套8c内的连接头9下部的外径大于限位环8b的内径，这种结构，连接头的下部与限位环配合，可以使连接软管弯折形成台阶状，起到辅助定位的作用。所述连接软管4a自由端套设在连接头9下部，在定位套8c内活动套设有与连接头9下部相配合的限位套8d，当连接软管4a套于连接头9下部时，定位套8c、限位套8d与连接头9下部配合夹紧连接软管4a。

进一步优选地，所述连接头9由与定位套8c螺纹连接的外接头9a和套设在外接头9a内且与限位环8b相配合的内接头9b组成；所述外接头9a由与定位套8c外壁螺纹连接的连接环9c及一体成型在连接环9c上端且与外部快速接头相连接的接头部9d组成，所述连接环9c的内径大于定位套8c的内径；所述内接头9b由套设在连接环9c内的定位柱9e、一体成型在定位柱9e下端面的密封柱9f及一体成型在密封柱9f下端面且与限位环8b相配合的挤压柱9g组成，连接软管4a套设在密封柱9f和挤压柱9g外壁上；所述密封柱9f的外径大于限位环8b的内径，这种结构，密封柱和限位环配合，同样可以起到使连接软管弯折形成台阶的作用，进一步固定连接软管，防止其脱落。在定位柱9e、密封柱9f和挤压柱9g中心沿周向设有导通连接软管4a和接头部9d的导气孔9h。为防止连接头内部漏气，在定位柱上端面与外接头的接触部之间设有密封胶圈。

当连接环9c与定位套8c螺纹连接到位时，定位柱9e夹紧在外接头9a与定位套8c上端之间，密封柱9f下端与定位套8c上端配合夹持连接软管4a，挤压柱9g与限位环8b配合夹持连接软管4a；所述挤压柱9g外壁沿轴向的截面呈波浪形，所述限位环8b内壁沿轴向的截面为与挤压柱9g外壁相配合的波浪形。

使用时，将密封浮板置于罐体内，将进水口与外部纯水源管路连接后，关闭进水口上的控制阀门，将出水口与外部抽真空设备连接，打开出水口上的控制阀门对罐体内进行抽真空，抽真空结束后，关闭出水口，打开进水口，使纯水进入罐体内即可。当环形密封气囊内的气压降低，囊体在配重挤压器的挤压下变形，定位压环下降与下限感应器接触时，外部控制器控制管路上的控制阀开启对环形密封气囊进行充气，当囊体恢复充盈状态并推动定位压环使其与上限感应器接触时，外部控制器控制管路上的控制阀关闭，结束对环形密封气囊的充气。从而保证环形密封气囊长时间处于充盈状态，使其与罐体和密封浮板配合起到密封作用。

以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。

Claims (7)

1.一种具有动态密封结构的铜箔生产用纯水罐，包括圆柱形的罐体（1），在罐体（1）上端设有密封盖（1a），其特征在于，所述罐体（1）内底部设有出水口（1b），在罐体（1）侧壁的下部近端部设有进水口（1c）；所述罐体（1）内设有漂浮于纯水水面上的密封浮板（2），密封浮板（2）外径比罐体（1）内径小4-8mm；在密封浮板（2）底部设有支撑腿（2a），当支撑腿（2a）与罐体（1）底部接触时，密封浮板（2）位于进水口（1c）上侧；

在密封浮板（2）下端面沿周向设有下导向安装环（3），在下导向安装环（3）外壁上沿周向设有密封环（3a）；

在密封浮板（2）上端面边缘沿周向设有环形密封气囊（4），所述环形密封气囊（4）与外部压缩氮气源管路连接；所述环形密封气囊（4）的外径比罐体（1）内径大3-5cm；在环形密封气囊（4）上端压设有配重挤压器（5）；

所述下导向安装环（3）沿轴向的高度为3-5cm；所述下导向安装环（3）的外径与密封浮板（2）的外径相同；在下导向安装环（3）外壁上沿轴向螺纹连接有两排下波珠螺丝（3b），各排上的下波珠螺丝（3b）沿下导向安装环（3）周向间隔均布；在下导向安装环（3）侧壁上设有与下波珠螺丝（3b）一一对应的下螺纹通孔（3c）；所述密封环（3a）位于两排下波珠螺丝（3b）的下侧；

所述配重挤压器（5）包括压设在环形密封气囊（4）上端的定位压环（5a），在定位压环（5a）上设有环形配重块（5b），在定位压环（5a）上沿周向间隔均布有若干导向杆（5c），各导向杆（5c）活动穿设在定位压环（5a）和环形配重块（5b）上且下端通过固定套（5d）与密封浮板（2）固定连接；在定位压环（5a）边缘设有上导向安装环（6），在上导向安装环（6）外壁上沿轴向螺纹连接有两排上波珠螺丝（6a），各排上的上波珠螺丝（6a）沿上导向安装环（6）周向间隔均布；在上导向安装环（6）侧壁上设有与上波珠螺丝（6a）一一对应的上螺纹通孔（6b）。

2.根据权利要求1所述的一种具有动态密封结构的铜箔生产用纯水罐，其特征在于，所述密封浮板（2）的厚度为2-4cm；所述密封浮板（2）为中空箱体结构，其箱壁厚度为2-4mm。

3.根据权利要求1所述的一种具有动态密封结构的铜箔生产用纯水罐，其特征在于，所述环形密封气囊（4）在初始状态下的截面为椭圆形；该椭圆形的长轴与水平面垂直，短轴与水平面平行；该椭圆形的长轴长度为为短轴长度的1.5-2.5倍。

4.根据权利要求1所述的一种具有动态密封结构的铜箔生产用纯水罐，其特征在于，在环形配重块（5b）上端面和定位压环（5a）下端面外侧的其中一根导向杆（5c）上分别设有感应器（7），所述感应器（7）由中空的外螺纹柱（7a）、卡设在外螺纹柱（7a）其中一端内孔内的滚珠（7b）、螺纹连接在外螺纹柱（7a）另一端内孔内的压紧螺丝（7c）及依序设置在外螺纹柱（7a）内腔中的压紧弹簧（7d）、压力传导块（7e）和压力传感器（7f）组成；压紧弹簧（7d）自由端与滚珠（7b）相接触，压力传感器（7f）自由端与压紧螺丝（7c）相接触；所述外螺纹柱（7a）与滚珠（7b）相接触一端的内孔开口部直径小于滚珠（7b）外径；

在导向杆（5c）上沿水平方向设有与外螺纹柱（7a）相配合的螺纹通孔（5e）；在靠近压紧螺丝（7c）的外螺纹柱（7a）一端端面上设有一字操作槽（7g），所述一字操作槽（7g）的长度值大于压紧螺丝（7c）的外径值；在外螺纹柱（7a）上设有与压力传感器（7f）导线相适应的让位缺口（7h），在螺纹通孔（5e）侧边的导向杆（5c）上设有导线槽（5f）；压力传感器（7f）与外部控制器连接。

5.根据权利要求1所述的一种具有动态密封结构的铜箔生产用纯水罐，其特征在于，所述环形密封气囊（4）通过连接软管（4a）连接有充气接头（8），所述充气接头（8）管路连接外部压缩氮气源；在环形配重块（5b）中心设有安装架（5g），在安装架（5g）上设有让位通孔（5h），所述让位通孔（5h）的内径大于连接软管（4a）的外径；

所述充气接头（8）设置在安装架（5g）中心，所述充气接头（8）包括设置在让位通孔（5h）上端的环形安装座（8a），所述环形安装座（8a）由与安装架（5g）固定连接的限位环（8b）和垂直设置在限位环（8b）上的定位套（8c）组成，限位环（8b）与定位套（8c）的中轴线位于同一条直线上；

限位环（8b）的内孔内径与连接软管（4a）的外径相适应，在定位套（8c）内插设有与外部快速接头相配合的连接头（9），位于定位套（8c）内的连接头（9）下部的外径大于限位环（8b）的内径，所述连接软管（4a）自由端套设在连接头（9）下部，在定位套（8c）内活动套设有与连接头（9）下部相配合的限位套（8d），当连接软管（4a）套于连接头（9）下部时，定位套（8c）、限位套（8d）与连接头（9）下部配合夹紧连接软管（4a）。

6.根据权利要求5所述的一种具有动态密封结构的铜箔生产用纯水罐，其特征在于，所述连接头（9）由与定位套（8c）螺纹连接的外接头（9a）和套设在外接头（9a）内且与限位环（8b）相配合的内接头（9b）组成；

所述外接头（9a）由与定位套（8c）外壁螺纹连接的连接环（9c）及一体成型在连接环（9c）上端且与外部快速接头相连接的接头部（9d）组成，所述连接环（9c）的内径大于定位套（8c）的内径；所述内接头（9b）由套设在连接环（9c）内的定位柱（9e）、一体成型在定位柱（9e）下端面的密封柱（9f）及一体成型在密封柱（9f）下端面且与限位环（8b）相配合的挤压柱（9g）组成，连接软管（4a）套设在密封柱（9f）和挤压柱（9g）外壁上；所述密封柱（9f）的外径大于限位环（8b）的内径；在定位柱（9e）、密封柱（9f）和挤压柱（9g）中心沿周向设有导通连接软管（4a）和接头部（9d）的导气孔（9h）；在定位柱（9e）上端面与外接头（9a）的接触部之间设有密封胶圈；

当连接环（9c）与定位套（8c）螺纹连接到位时，定位柱（9e）夹紧在外接头（9a）与定位套（8c）上端之间，密封柱（9f）下端与定位套（8c）上端配合夹持连接软管（4a），挤压柱（9g）与限位环（8b）配合夹持连接软管（4a）；所述挤压柱（9g）外壁沿轴向的截面呈波浪形，所述限位环（8b）内壁沿轴向的截面为与挤压柱（9g）外壁相配合的波浪形。

7.根据权利要求4所述的一种具有动态密封结构的铜箔生产用纯水罐，其特征在于，所述环形配重块（5b）上端面和定位压环（5a）下端面设有与感应器（7）所在导向杆（5c）相配合的导向套（10），在导向套（10）与相应的感应器（7）相对的开口端设有与滚珠（7b）相配合的环形导向弧面（10a）。