CN213655753U - 一种真空玻璃阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种真空玻璃阀，包括阀体、阀芯、反松脱部件和旋转部件，所述阀体为丁字形玻璃柱，其内空间下部为锥形，顶端为接口A，底端为接口C，侧面支管带接口B；所述阀芯由螺杆、内螺纹孔柱、内螺纹柱和O圈组成，从接口A插入阀体内；旋转部件为中间带孔的帽状，与接口A螺纹连接；螺杆从旋转部件的孔中穿出，由反松脱部件锁住。当旋转部件带动阀芯向上移动时，在接口B和接口C之间形成气体通道。该真空玻璃阀与气体直接接触部位使用为无释放无吸附材料，故对气体样品无污染无损耗，而且密封效果好，使用寿命长，操作简单，轻便易携带，适用于当作大气样品采集时的控制气路阀。

Description

一种真空玻璃阀

技术领域

本实用新型涉及环境监测技术领域，具体涉及一种真空玻璃阀，特别适用于当作大气样品采集时的控制气路阀。

背景技术

在环境监测领域，大气环境监测采样类型较多，例如袋采样、吸附剂采样以及罐采样等。在真空状态下，大气样品采集后存储于气体存储装置中，通常需要使用一气体阀控制所述气体的进出，并使得气体存储装置密封。用户在使用所述气体存储装置时，要求通过操作所述气体阀使位于所述气体存储装置中的气体按照预定的路径流通，并保证整个装置对大气样品无污染、无损耗。

现有环境领域的气体阀通常有两种类型，各自存在一些优缺点。

第一种是阀结构被设计得极为简单，操作简单，轻便易携带，但这种阀通常在转动旋转部件时阀芯会随之一起发生转动，因此阀芯会与阀体内壁产生较大摩擦而造成损伤，导致阀的密封可靠性降低，这大大缩短了使用寿命。

第二种是阀被设计为其阀芯通过上下移动产生密封效果而不随旋转部件转动而发生转动，这减少了由于阀芯与阀体内壁之间摩擦而造成的损伤，大大延长了使用寿命。但通常这第二种阀其自身内部结构复杂，普遍大型化、装置笨重、不便携带，无法满足一些特殊采样需求，比如：郊外采样、无人机监测等，这限制了阀的应用范围。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供一种真空玻璃阀，内部结构简单，密封效果好，使用寿命长，且其材料对气体样品无污染无损耗，以解决现有气体阀存在的密封可靠性低、使用寿命短、应用范围有限等问题。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种真空玻璃阀，包括阀体、阀芯、反松脱部件和旋转部件，其特征在于，所述阀体为中部带有一支管的丁字形玻璃柱，玻璃柱内空间下部为锥形，顶端为接口A，底端为接口C，侧面的支管带接口B；所述阀芯由螺杆、内螺纹孔柱、内螺纹柱和O圈组成；所述内螺纹孔柱的一端为带内螺纹的孔，另一端为密封端；所述螺杆穿过内螺纹柱，插入内螺纹孔柱中，内螺纹柱和内螺纹孔柱之间由O圈密封；所述阀芯从接口A插入阀体内；所述旋转部件为中间带孔的帽状，与阀体的接口A通过螺纹连接；阀芯的螺杆从旋转部件的孔中穿出，由反松脱部件锁住螺杆顶端；旋转部件通过向上旋转抵压连接在螺杆上的反松脱部件和向下旋转抵压连接在螺杆上的内螺纹柱，带动所述阀芯上下移动，当阀芯向上移动，在接口B和接口C之间形成气体通道。

所述阀芯中，所述内螺纹孔柱一端带内螺纹孔，另一端为封闭端，优选采用对气体无释放无吸附的材料，例如聚四氟乙烯材料；所述螺杆和内螺纹柱优选为金属材料(例如不锈钢)，分别为带外螺纹的金属杆和带内螺纹的金属柱；所述O圈为耐磨的橡胶材料。阀芯具有一受力端和一密封端，其中阀芯的受力端靠旋转部件向下施力，密封端为阀芯最底部，阀芯密封端与阀体内部的锥形空间相吻合，保证了阀体接口C与气体储存装置之间的密封性。当阀芯向上移动，在接口B和接口C之间形成气体通道时，气体样品仅能与阀芯的内螺纹孔柱接触，内螺纹孔柱使用的为无释放无吸附材料，所以对气体样品无污染无损耗。阀芯的受力端处为内螺纹柱上端，其金属材料保证了使用材料的强度；O圈与阀体内壁通过挤压接触，保证了阀芯在上下运动过程中不会引进外界的污染，同时也不会损失采集的气体，其使用材料韧性强、耐磨性强，延长了使用寿命。

优选的，所述阀芯由一个螺杆、一个内螺纹孔柱、两个内螺纹柱和两个O圈组成，螺杆从上至下依次穿过两个内螺纹柱，插入内螺纹孔柱中，在两个内螺纹柱之间以及内螺纹柱和内螺纹孔柱之间由O圈密封连接。

上述真空玻璃阀中，所述反松脱部件优选为一自锁螺帽，通过螺纹连接在阀芯中的螺杆上来锁住阀芯，自锁功能防止了在使用过程中反松脱部件从阀芯上松脱。

上述真空玻璃阀中，所述阀体外观上为一丁字形玻璃柱阀体，从上到下有三个接口A、B、C(参见图2)，接口A外壁带螺纹，与旋转部件通过螺纹相连；接口B外壁带螺纹，为气体的进出气口；接口C与气体存储装置相连，靠近接口C处阀体内部空间为锥形。在使用过程中，随着阀芯的移动，阀体在接口B和接口C之间形成气体通道。

上述真空玻璃阀中，所述旋转部件含内螺纹，其通过螺纹与阀体的接口A相连。旋转部件中间带孔，阀芯的螺杆从旋转部件的孔中穿出，旋转部件通过向上旋转抵压连接在螺杆上的反松脱部件和向下旋转抵压连接在螺杆上的内螺纹柱(阀芯的受力端)，带动所述阀芯上下移动。

进一步地，所述反松脱部件锁住含外螺纹的螺杆，并留有适量的缝隙，使得阀芯能够不随旋转部件旋转而转动，且使得所述旋转部件能够自由旋动而不松脱。当旋转所述旋转部件向上移动挤压反松脱部件时，由于反松脱部件有防松、抗振的功能因而能带动阀芯向上移动，其工作原理是靠摩擦力自锁。

进一步地，提前将阀体接口B和接口C与相连的气体存储装置处密封，通过从阀体接口B处连接泵以抽真空方式，使得气体存储装置处于真空状态，向下移动阀芯，密封阀体接口C处。在作为大气样品采集控制阀使用时，打开阀体接口B处，向上移动阀芯，接通阀体内的气体通道，通过内外压力差采集大气样品于气体存储装置中。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和积极效果：

1.本实用新型中，与气体直接接触部位使用的为无释放无吸附材料，所以对气体样品无污染无损耗。

2.本实用新型内部设计结构简单，使用的材料大体上质量较小，使得其轻便易携带，不仅适用于普通采样需求，还特别适用于特殊采样需求，比如：郊外采样、无人机监测等，以当作大气样品采集时的控制气路阀，这扩宽了其应用范围。

3.本实用新型由于两次采用O圈与阀体内柱面压紧，挤压导致O圈变形，减少了对阀体玻璃柱的加工公差的要求，提高了阀的密封可靠性同时也降低了加工成本。

4.本实用新型采用所述O圈密封，对阀体内柱面的光洁度要求不高。此外，由于O圈耐磨性较好，不易受压力与温度影响，减小了O圈和阀体内柱面的损伤，延长了气体阀使用寿命。

5.本实用新型阀芯通过上下移动而不会转动来达到密封效果，减小了阀体内柱面的磨损，延长了使用寿命。

6.本实用新型由于采用透明的玻璃作为所述阀体，相比于传统气体阀，在使用过程中易于观察阀芯所处位置，方便直接判断气体通道开关状态。

7.本实用新型的真空玻璃阀装配方式简单，操作使用简单，相比于传统气体阀对人工技术要求较低。

8.本实用新型中反松脱部件，锁住含外螺纹的螺杆，并留有适量的缝隙，使得阀芯能够不随旋转部件旋转而转动，且使得所述旋转部件能够自由旋动而不松脱。

9.本实用新型中阀芯的受力端处为内螺纹柱上端，其金属材料保证了使用材料的强度。

附图说明

图1为本实用新型真空玻璃阀剖面结构图。

图中：1-螺杆，2-内螺纹孔柱，3-O圈，4-内螺纹柱，5-阀体，6-反松脱部件，7-旋转部件。

图2为本实用新型真空玻璃阀阀体的剖面结构图，图中显示了接口A、接口B、接口C。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例进一步描述本实用新型，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

本实用新型未具体详细描述的结构，均可以理解为本领域的常规结构。

图1示出了本实用新型一种实施例。该真空玻璃阀由阀芯(含外螺纹的螺杆1、内螺纹孔柱2、O圈3、内螺纹柱4)、阀体5、反松脱部件6、旋转部件7组成。O圈3采用耐高温高压氟橡胶；含外螺纹的螺杆1和内螺纹柱4采用不锈钢材料；内螺纹孔柱2采用聚四氟乙烯材料；反松脱部件6也叫尼龙自锁螺母，内嵌有尼龙圈，是一种新型高抗震防松紧固零件，所有材料皆沿用现有国家标准。

所述阀体5外观上为一丁字形玻璃柱，玻璃柱内空间的下部为锥形，所述阀体5从上到下有三个接口A、B、C，如图2所示。其中，位于顶端的接口A外侧壁带外螺纹，与旋转部件7通过螺纹相连；位于中部侧面的接口B外侧壁带外螺纹，为气体的进出气口；位于底端的接口C与气体存储装置相连。所述阀体5的接口A和接口C内径皆为9mm，所述阀体5的接口B内径2mm。所述阀芯由一个含外螺纹的螺杆1、一个内螺纹孔柱2、两个O圈3、两个内螺纹柱4组成，螺杆1从上至下依次穿过两个内螺纹柱4，插入内螺纹孔柱2中，在两个内螺纹柱4之间以及内螺纹柱4和内螺纹孔柱2之间由O圈3密封连接。反松脱部件6锁住含外螺纹的螺杆1的顶部，因此内螺纹孔柱2、O圈3、内螺纹柱4和反松脱部件6均通过含外螺纹的螺杆1连接在一条直线上。旋转部件7含内螺纹，拧在带外螺纹的阀体5的顶部接口A外侧，旋转部件7中间带孔以穿过含外螺纹的螺杆1。

本实施例的真空玻璃阀的结构组成包括阀芯(含外螺纹的螺杆1、内螺纹孔柱2、O圈3、内螺纹柱4)、反松脱部件6、阀体5、旋转部件7，以下为装配步骤：

1.含外螺纹的螺杆1连接含内螺纹的内螺纹孔柱2；

2.在含外螺纹的螺杆1上放入O圈3；

3.在含外螺纹的螺杆1上拧上内螺纹柱4，挤压所述步骤2的O圈3，松紧保证阀体5的玻璃柱被所述步骤2的O圈3密封；

4.在含外螺纹的螺杆1上再次放入一个O圈3；

5.在含外螺纹的螺杆1上再拧上一个内螺纹柱4，挤压所述步骤4的O圈3，松紧保证阀体5的玻璃柱被所述步骤4的O圈3密封，此时完成阀芯的装配；

6.将装配好的阀芯放入阀体5中，挤压导致所述步骤2和所述步骤4的两个O圈3变形以克服阀体5的玻璃柱的加工公差，保证了二次密封；

7.旋转部件7拧到带外螺纹的阀体5的玻璃柱上，含外螺纹的螺杆1从旋转部件7的孔中穿出。

8.用反松脱部件6锁住含外螺纹的螺杆1，并留有适量的缝隙，使得中间带孔的旋转部件7能够自由旋动；

9.旋转中间带孔的旋转部件7带动所述阀芯在阀体5的玻璃柱内上下自由滑动；

10.旋转中间带孔的旋转部件7带动所述阀芯往下移动，使得所述内螺纹孔柱2在阀体5玻璃柱内挤压，保证了跟阀体5接口C相连的气体存储装置密封；

11.旋转中间带孔的旋转部件7带动所述阀芯往上移动，使得所述内螺纹孔柱2和阀体5玻璃柱产生空隙，在接口B和接口C之间形成气体通道，保证了跟阀体5接口C相连的气体存储装置能够从阀体5的支管进气或出气。

值得一提的是，在结构设计方面，本实用新型整体内部结构简单，操作方便、轻便易携带，满足一些特殊采样需求，扩宽了环境监测领域的应用范围。此外，在性能方面，阀芯通过上下移动而不会转动来达到密封效果；阀芯上与玻璃柱阀体直接接触的为O圈，该材料耐磨性较好，有效保证密封效果，延长了使用寿命；实施例的阀芯一受力端(不锈钢柱)和一密封端(聚四氟乙烯柱)使用的材料合理，受力端被抵压长期不易变形，密封端使用材料对气体而言无释放无吸附，因此与气体直接接触对气体样品无污染无损耗，不会影响气体样品的质量。

需要注意的是，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节。公布实施例的目的在于帮助进一步理解本实用新型，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神和范围内，各种替换和修改都是可能的。因此，本实用新型不应局限于实施例所公开的内容，本实用新型要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。

Claims (5)

1.一种真空玻璃阀，包括阀体、阀芯、反松脱部件和旋转部件，其特征在于，所述阀体为中部带有一支管的丁字形玻璃柱，玻璃柱内空间下部为锥形，顶端为接口A，底端为接口C，侧面的支管带接口B；所述阀芯由螺杆、内螺纹孔柱、内螺纹柱和O圈组成；所述内螺纹孔柱的一端为带内螺纹的孔，另一端为密封端；所述螺杆穿过内螺纹柱，插入内螺纹孔柱中，内螺纹柱和内螺纹孔柱之间由O圈密封；所述阀芯从接口A插入阀体内；所述旋转部件为中间带孔的帽状，与阀体的接口A通过螺纹连接；阀芯的螺杆从旋转部件的孔中穿出，由反松脱部件锁住螺杆顶端；旋转部件通过向上旋转抵压连接在螺杆上的反松脱部件和向下旋转抵压连接在螺杆上的内螺纹柱，带动所述阀芯上下移动，当阀芯向上移动，在接口B和接口C之间形成气体通道。

2.如权利要求1所述的真空玻璃阀，其特征在于，所述内螺纹孔柱为聚四氟乙烯材料的一端带内螺纹孔，另一端为封闭端的柱体。

3.如权利要求1所述的真空玻璃阀，其特征在于，所述螺杆为带外螺纹的金属杆，所述内螺纹柱为带有内螺纹的金属柱。

4.如权利要求1所述的真空玻璃阀，其特征在于，所述阀芯由一个螺杆、一个内螺纹孔柱、两个内螺纹柱和两个O圈组成，螺杆从上至下依次穿过两个内螺纹柱，插入内螺纹孔柱中，在两个内螺纹柱之间以及内螺纹柱和内螺纹孔柱之间由O圈密封连接。

5.如权利要求1所述的真空玻璃阀，其特征在于，所述反松脱部件为自锁螺帽，通过螺纹连接在阀芯中的螺杆上。

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