CN204879200U - 一种气路连通结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及管路连接技术领域，公开了一种气路连通结构。所述气路连通结构，一方面采用惰性密封环来隔绝硬质管和易碎管的端面，并采用柔性密封环来缓解突变气体压力和外部应力，从而可保障易碎管的安全；另一方面采用双级密封结构对连接处进行密封，从而实现良好的密封效果，同时还通过内部惰性化设计，使所述气路连通结构具有死体积小和气体吸附效果低的特点，从而可保障气路连通结构的使用寿命；此外，所述气路连通结构安装方便，还具有普遍适用性。

Description

一种气路连通结构

技术领域

本实用新型涉及管路连接技术领域，具体地，涉及一种气路连通结构。

背景技术

气路是指气体可从一端移动到另一端的密封导通路径，其是由多节不同的管道连接而成，例如在实验室气体工程中，气路即为从气瓶至仪器终端之间的连通管道。现有的气路都是由高质量的、完全退火的和无缝连接的不锈钢管(铜管只使用在气路末端，在对气体纯度要求不严格的地方，例如通风柜；而聚四氟乙烯管只使用在气路压强要求不高、密封要求不高、且需要电气隔离的地方)组成，以保障气体在气路中不会出现泄漏、残留和化学反应等现象。

但是在一些特殊仪器中，气路并不完全是由不锈钢管连接而成的，例如在气体浓缩仪中，为了捕集流通气体中的目标气体，流通气体需要流经一个填充有吸附材料的石英管，因此存在一个不锈钢管连接石英管的气路连通结构。由于石英管自身材质原因以及经过了惰性化处理，其机械强度较低，具有易碎的特性，而不锈钢管为典型的硬质管，在这两者之间的气路连通结构中，需解决如下问题：(1)不锈钢管和石英管的端面不能直接相抵，否则在安装时容易损坏石英管；(2)当高压气体从不锈钢管突然进入石英管时，突变的气体压力以及因气流振动而带来的外部应力不会使石英管受损；(3)不锈钢管和石英管的连接处气密性良好，内部气体不会泄漏到缝隙中，否则将腐蚀气路连通结构，缩短使用寿命；(4)气路连通结构中的死体积要尽量小，内壁吸附效果要尽量低。

针对上述在不锈钢管连接石英管的气路连通结构中需要解决的问题，有必要提供一种新型的气路连通结构，不但可以避免不锈钢管和石英管的端面直接相抵，并缓解突变气体压力和外部应力，进而保障石英管的安全，还能够实现良好的密封效果，且具有死体积小和气体吸附效果低的特点，从而保障气路连通结构的使用寿命。

实用新型内容

针对前述在不锈钢管连接石英管的气路连通结构中需要解决的问题，本实用新型提供了一种气路连通结构，一方面可避免硬质管和易碎管的端面直接相抵，并缓解突变气体压力和外部应力，进而保障易碎管的安全；另一方面由于采用了多级密封结构对连接处进行密封，可以实现良好的密封效果，此外还通过内部惰性化设计，使所述气路连通结构具有死体积小和气体吸附效果低的特点，从而可保障气路连通结构的使用寿命。

本实用新型采用的技术方案，提供了一种气路连通结构，包括：压紧盖、第一连接头、第一柔性密封环、惰性密封环、第二柔性密封环和第二连接头；所述第一连接头、所述第一柔性密封环和所述惰性密封环的轴心处分别设有用于插入硬质管的第一通孔，其中所述第一连接头的中部轴心处还设有用于依次插入第一柔性密封环、所述惰性密封环和易碎管的第一空腔，所述第一连接头的阴端轴心处还设有用于插入所述第二柔性密封环的第二空腔；所述第二柔性密封环和所述第二连接头的轴心处分别设有用于插入易碎管的第二通孔；所述第一连接头的阳端穿过所述压紧盖，所述第一柔性密封环和所述惰性密封环与所述第一连接头间歇配合构成第一级密封结构，所述第二柔性密封环与所述第一连接头间隙配合构成第二级密封结构，所述第二连接头中部插入所述压紧盖的内腔，且与所述压紧盖间隙配合构成第三级密封结构。

在使用所述气路连通结构连接硬质管和易碎管时，硬质管穿过所述第一连接头和第一柔性密封环的第一通孔，并插入至所述惰性密封环的第一通孔中，易碎管穿过所述第二连接头和所述第二柔性密封环的第二通孔，并插入至所述第一空腔中，且其端面与所述惰性密封环的端面相抵。所述惰性密封环用于隔绝硬质管和易碎管的端面，避免在安装时损坏易碎管，且具有惰性化的内壁表面，可使所述气路连通结构具有死体积小和气体吸附效果低的特点；所述第一连接头和所述第二柔性密封环构成在易碎管侧实现密封效果的第二级密封结构，其中所述第二柔性密封环由于具有一定的形变性，在所述第二连接头与所述压紧盖间歇配合构成第三级密封结构时，可施加较大的压力使其与所述第一连接头和易碎管的接触面压紧，一方面实现第二级的密封效果，另一方面可在易碎管的连接端处缓解突变气体压力和外部应力，保障易碎管的安全；所述第一连接头、所述第一柔性密封环和所述惰性密封环构成在硬质管侧实现密封效果的第一级密封结构，所述第一柔性密封环同样具有一定的形变性，在压紧所述第二柔性密封环的同时也可压紧所述第一柔性密封环，从而产生形变使其与第一连接头2和硬质管的接触面压紧，一方面实现第一级的密封效果，另一方面可避免流通气体与第一连接头的接触，杜绝产生吸附作用、催化分解及氧化还原等反应；所述第二连接头和所述压紧盖构成第三级密封结构，用于压紧两者之间的多个部件，使第一级密封结构和第二级密封结构实现对应的密封效果。因此通过前述气路连通结构，一方面可避免硬质管和易碎管的端面直接相抵，并缓解突变气体压力和外部应力，进而保障易碎管的安全；另一方面由于采用了多级密封结构对连接处进行密封，可以实现良好的密封效果，此外还通过内部惰性化设计，使所述气路连通结构具有死体积小和气体吸附效果低的特点，从而可保障气路连通结构的使用寿命。

具体的，所述第二连接头中部的外周环形表面设有外螺纹，所述压紧盖的内壁面设有与所述外螺纹匹配的内螺纹。通过所述第二连接头与所述压紧盖之间的螺纹结构，不但可压紧两者之间的多个部件，实现易碎管和硬质管的紧密连接，还便于气路连通结构的安装。

具体的，所述第一连接头的阳端为具有锥形孔的卡套式接头体。通过所述卡套式接头体，可与起密封作用的形变压环和起压紧作用的螺母构成外部的卡套式管接头的结构，可在硬质管的外部再包裹一层绝缘管，进一步提升密封性和电气绝缘效果，并保护硬质管。进一步具体的，所述锥形孔的锥度不小于0.7且不大于2。

具体的，所述第一柔性密封环为氟橡胶密封环或惰性化硅胶密封环。

具体的，所述惰性密封环为聚四氟乙烯密封环。

具体的，所述第二柔性密封环为石墨密封环。

具体的，所述压紧盖为六角压紧盖。

综上，采用本实用新型所提供的气路连通结构，具有如下有益效果：(1)采用惰性密封环可隔绝硬质管和易碎管的端面，避免在安装时损坏易碎管，同时使所述气路连通结构具有死体积小和气体吸附效果低的特点；(2)在易碎管的连接端外周设有柔性密封环，可缓解突变气体压力和外部应力，保障易碎管的安全；(3)采用了多级密封结构对连接处进行密封，可以实现良好的密封效果，保障气路连通结构的使用寿命；(4)所述气路连通结构安装方便，具有普遍适用性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的气路连通结构的剖视图。

图2是本实用新型提供的气路连通结构的剖视拆分图。

上述附图中：1、压紧盖2、第一连接头201、第一空腔202、第二空腔203、锥形孔3、第一柔性密封环4、惰性密封环5、第二柔性密封环6、第二连接头7、硬质管8、易碎管。

具体实施方式

以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本实用新型提供的气路连通结构。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。

本文中描述的各种技术可以用于但不限于管路连接技术领域，还可以用于其它类似领域。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。本文中术语“抵接”是描述一种相关对象的位置关系，表示前后两个相关对象抵近并接触在一起，例如，“A抵接B”，表示A与B抵近并接触在一起。

本文中术语“锥度”是指锥体的底面直径与锥体高度之比，或者锥台的底面与顶面的直径之差与锥台高度的比值，虽然所述锥度与锥体截面的顶角或者锥台截面的虚拟顶角不一样，但是可通过三角函数换算，换算公式如下：

λ＝2*tan(θ/2)

式中，λ为锥体或锥台的锥度，θ为锥体截面的顶角或者锥台截面的虚拟顶角。

实施例一

图1示出了本实用新型提供的气路连通结构的剖视图，图2示出了本实用新型提供的气路连通结构的剖视拆分图。所述气路连通结构，包括：压紧盖1、第一连接头2、第一柔性密封环3、惰性密封环4、第二柔性密封环5和第二连接头6；所述第一连接头2、所述第一柔性密封环3和所述惰性密封环4的轴心处分别设有用于插入硬质管的第一通孔，其中所述第一连接头2的中部轴心处还设有用于依次插入第一柔性密封环3、所述惰性密封环4和易碎管的第一空腔201，所述第一连接头2的阴端轴心处还设有用于插入所述第二柔性密封环5的第二空腔202；所述第二柔性密封环5和所述第二连接头6的轴心处分别设有用于插入易碎管的第二通孔；所述第一连接头2的阳端穿过所述压紧盖1，所述第一柔性密封环3和所述惰性密封环4与所述第一连接头2间歇配合构成第一级密封结构，所述第二柔性密封环5与所述第一连接头2间隙配合构成第二级密封结构，所述第二连接头6中部插入所述压紧盖1的内腔，且与所述压紧盖1间隙配合构成第三级密封结构。

如图1所示，在使用所述气路连通结构连接硬质管(所述硬质管可以是但不限于是套有绝缘聚四氟乙烯管的、且内部壁面为惰性化表面的不锈钢管或铜管，如图1所示的硬质管7)和易碎管(所述易碎管可以是但不限于是内部壁面为惰性化表面的去活化石英管或玻璃管，如图1所述的易碎管8)时，硬质管穿过所述第一连接头2和第一柔性密封环3的第一通孔，并插入至所述惰性密封环4的第一通孔中，易碎管穿过所述第二连接头6和所述第二柔性密封环5的第二通孔，并插入至所述第一空腔201中，且其端面与所述惰性密封环4的端面相抵。所述第一柔性密封环3的一侧端面与所述第一空腔201的底面相抵，所述第一柔性密封环3的外周环形表面与所述第一空腔201的内壁面相抵；所述惰性密封环4的一侧端面与所述第一柔性密封环3的另一侧端面相抵，所述惰性密封环4的外周环形表面与所述第一空腔201的内壁面相抵，所述第二柔性密封环5的一侧端面与所述第二空腔202的底面相抵，所述第二柔性密封环5的另一侧端面与所述第二连接头6的阳端面相抵，所述第二连接头6中部的外周环形表面与所述压紧盖1的内壁面相抵。所述硬质管和易碎管的内部壁面经惰性化处理(如镀金惰性处理、硫惰性处理或硅烷化惰性处理等)后，可得到具有低活性的和低气体吸附性的惰性化表面。

所述惰性密封环4用于隔绝硬质管和易碎管的端面，避免在安装时损坏易碎管，且具有惰性化的内壁表面，可使所述气路连通结构具有死体积小和气体吸附效果低的特点；所述第一连接头2和所述第二柔性密封环5构成在易碎管侧实现密封效果的第二级密封结构，其中所述第二柔性密封环5由于具有一定的形变性，在所述第二连接头6与所述压紧盖1间歇配合构成第三级密封结构时，可施加较大的压力使其与所述第一连接头2和易碎管的接触面压紧，一方面实现第二级的密封效果，另一方面可在易碎管的连接端处缓解突变气体压力和外部应力，保障易碎管的安全；所述第一连接头2、所述第一柔性密封环3和所述惰性密封环4构成在硬质管侧实现密封效果的第一级密封结构，所述第一柔性密封环3同样具有一定的形变性，在压紧所述第二柔性密封环5的同时也可压紧所述第一柔性密封环3，从而产生形变使其与第一连接头2和硬质管的接触面压紧，一方面实现第一级的密封效果，另一方面可避免流通气体与第一连接头2的接触，杜绝产生吸附作用、催化分解及氧化还原等反应(出于成本的原因，并非所有的部件都经过惰性化处理，若不隔绝密封，将会与泄漏的流通气体发生物理和/或化学上的反应)；所述第二连接头6和所述压紧盖1构成第三级密封结构，用于压紧两者之间的多个部件，使第一级密封结构和第二级密封结构实现对应的密封效果。因此通过前述气路连通结构，一方面可避免硬质管和易碎管的端面直接相抵，并缓解突变气体压力和外部应力，进而保障易碎管的安全；另一方面由于采用了多级密封结构对连接处进行密封，可以实现良好的密封效果，此外还通过内部惰性化设计，使所述气路连通结构具有死体积小和气体吸附效果低的特点，从而可保障气路连通结构的使用寿命。

具体的，所述第二连接头6中部的外周环形表面设有外螺纹，所述压紧盖1的内壁面设有与所述外螺纹匹配的内螺纹。通过所述第二连接头6与所述压紧盖1之间的螺纹结构，不但可压紧两者之间的多个部件(例如所述第一连接头2、所述第一柔性密封环3、所述惰性密封环4和所述第二柔性密封环5)，实现易碎管和硬质管的紧密连接，还便于气路连通结构的安装。

具体的，所述第一连接头2的阳端为具有锥形孔203的卡套式接头体。通过所述卡套式接头体，可与起密封作用的形变压环和起压紧作用的螺母构成外部的卡套式管接头的结构，可在硬质管的外部再包裹一层绝缘管，进一步提升密封性和电气绝缘效果，并保护硬质管。例如，如果所述硬质管7采用1/16英寸不锈钢管，则可在1/16英寸不锈钢管的外部再密封包裹一层外径为1/8英寸且内径为1/16英寸的聚四氟乙烯绝缘管。进一步具体的，所述锥形孔203的锥度不小于0.7且不大于2。所述锥形孔203的锥度，其对应的虚拟顶角θ不小于20度且不大于90度，以便匹配带有尖锐内刃的、且在尖端具有相应倾斜度的卡套/形变压环。作为举例的，如图2所示，所述锥形孔203的虚拟顶角θ为70度，可匹配带有尖锐内刃的、且在尖端具有相应35度倾斜的卡套/形变压环。

具体的，所述第一柔性密封环3可以但不限于是氟橡胶密封环或惰性化硅胶密封环。相比较于所述第二柔性密封环5，所述第一柔性密封环3在压紧所述第二柔性密封环5时，受到的压力更小，因此需要采用更柔软的材质，所述第一柔性密封环3和第二柔性密封环5可达到相近的形变效果，进而实现相近的密封效果。本实施例中采用氟橡胶密封环或惰性化硅胶密封环作为第一柔性密封环3，不但可以实现前述目的，还可以利用其低活化性，避免与内部的流通气体发生反应，从而提升气路连通结构的使用寿命，且不会对流通气体的成分产生任何影响(即无新杂质产生)。

具体的，所述第二柔性密封环5为石墨密封环。

具体的，所述压紧盖1为六角压紧盖。所述压紧盖1采用六角压紧盖，便于采用匹配的扳手实现其与所述第二连接头6的间歇配合，方便气路连通结构的安装。

上述提供的气路连通结构，具有如下技术效果：(1)采用惰性密封环可隔绝硬质管和易碎管的端面，避免在安装时损坏易碎管，同时使所述气路连通结构具有死体积小和气体吸附效果低的特点；(2)在易碎管的连接端外周设有柔性密封环，可缓解突变气体压力和外部应力，保障易碎管的安全；(3)采用了多级密封结构对连接处进行密封，可以实现良好的密封效果，保障气路连通结构的使用寿命；(4)所述气路连通结构安装方便，具有普遍适用性。

如上所述，可较好的实现本实用新型。对于本领域的技术人员而言，根据本实用新型的教导，设计出不同形式的气路连通结构并不需要创造性的劳动。在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下对这些实施例进行变化、修改、替换、整合和变型仍落入本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种气路连通结构，其特征在于，包括：压紧盖(1)、第一连接头(2)、第一柔性密封环(3)、惰性密封环(4)、第二柔性密封环(5)和第二连接头(6)；

所述第一连接头(2)、所述第一柔性密封环(3)和所述惰性密封环(4)的轴心处分别设有用于插入硬质管的第一通孔，其中所述第一连接头(2)的中部轴心处还设有用于依次插入第一柔性密封环(3)、所述惰性密封环(4)和易碎管的第一空腔(201)，所述第一连接头(2)的阴端轴心处还设有用于插入所述第二柔性密封环(5)的第二空腔(202)；

所述第二柔性密封环(5)和所述第二连接头(6)的轴心处分别设有用于插入易碎管的第二通孔；

所述第一连接头(2)的阳端穿过所述压紧盖(1)，所述第一柔性密封环(3)和所述惰性密封环(4)与所述第一连接头(2)间歇配合构成第一级密封结构，所述第二柔性密封环(5)与所述第一连接头(2)间隙配合构成第二级密封结构，所述第二连接头(6)中部插入所述压紧盖(1)的内腔，且与所述压紧盖(1)间隙配合构成第三级密封结构。

2.如权利要求1所述的一种气路连通结构，其特征在于，所述第二连接头(6)中部的外周环形表面设有外螺纹，所述压紧盖(1)的内壁面设有与所述外螺纹匹配的内螺纹。

3.如权利要求1所述的一种气路连通结构，其特征在于，所述第一连接头(2)的阳端为具有锥形孔(203)的卡套式接头体。

4.如权利要求3所述的一种气路连通结构，其特征在于，所述锥形孔(203)的锥度不小于0.7且不大于2。

5.如权利要求1所述的一种气路连通结构，其特征在于，所述第一柔性密封环(3)为氟橡胶密封环或惰性化硅胶密封环。

6.如权利要求1所述的一种气路连通结构，其特征在于，所述惰性密封环(4)为聚四氟乙烯密封环。

7.如权利要求1所述的一种气路连通结构，其特征在于，所述第二柔性密封环(5)为石墨密封环。

8.如权利要求1所述的一种气路连通结构，其特征在于，所述压紧盖(1)为六角压紧盖。