ES2549676B1 - Electrochemical flow cell for electrodes - Google Patents
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Abstract
Celda electroquímica de flujo para electrodos.#Tiene un primer elemento y un segundo elemento que, acoplados, forman una cavidad de análisis hermética, donde la celda tiene además: una base, medios de conexión que conectan el segundo elemento a la base, donde los medios de conexión permiten al primer elemento deslizarse entre el segundo elemento y la base, y una cuña que puede insertarse entre la base y el primer elemento, donde al menos parte de la superficie del primer elemento, o parte de la superficie de la base, tiene un ángulo de inclinación correspondiente al de la cuña tal que, cuando se inserta la cuña, el primer elemento se comprime contra el segundo elemento para conseguir un acoplamiento hermético. La invención es útil para cambiar los electrodos de modo simple, rápido y fiable, sin necesidad de herramientas.Electrochemical flow cell for electrodes. # It has a first element and a second element that, coupled together, form a hermetic analysis cavity, where the cell also has: a base, connection means that connect the second element to the base, where the connection means allow the first element to slide between the second element and the base, and a wedge that can be inserted between the base and the first element, where at least part of the surface of the first element, or part of the surface of the base, It has an angle of inclination corresponding to that of the wedge such that, when the wedge is inserted, the first element is compressed against the second element to achieve an airtight coupling. The invention is useful for changing the electrodes simply, quickly and reliably, without the need for tools.
Description
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DESCRIPCIONDESCRIPTION
Celda electroquimica de flujo para electrodosElectrochemical flow cell for electrodes
La presente invencion se refiere al campo de las celdas electroqulmicas de flujo.The present invention relates to the field of electrochemical flow cells.
ESTADO DE LA TECNICASTATE OF THE TECHNIQUE
En los ultimos anos, la calidad y el precio de los electrodos comerciales, especialmente de los electrodos intercambiables, han mejorado notablemente. Como consecuencia, su uso se esta haciendo cada vez mas comun en una gran variedad de aplicaciones, como la deteccion electroquimica en sistemas de flujo, p.ej. cromatografla llquida y analisis por inyeccion en flujo. Por tanto existla una necesidad de nuevas celdas electroqulmicas de flujo adecuadas para electrodos intercambiables que se satisfizo basicamente adaptando el diseno clasico de celdas de flujo, concebido para electrodos convencionales, a las caracterlsticas especiales de los electrodos intercambiables, especialmente para electrodos serigrafiados (screen printed).In recent years, the quality and price of commercial electrodes, especially interchangeable electrodes, have improved markedly. As a consequence, its use is becoming increasingly common in a wide variety of applications, such as electrochemical detection in flow systems, eg liquid chromatography and flow injection analysis. Therefore there is a need for new electroqulmic flow cells suitable for interchangeable electrodes that was basically satisfied by adapting the classic design of flow cells, conceived for conventional electrodes, to the special characteristics of the interchangeable electrodes, especially for screen-printed electrodes (screen printed) .
Las celdas electroqulmicas de flujo para electrodos intercambiables estan formadas por un soporte para el electrodo y una tapa que se cierra contra el electrodo creando una cavidad para el analisis que aloja al menos parte del electrodo y donde se inyecta el fluido a analizar. En este contexto, los medios de cierre utilizados para fijar el soporte a la tapa tienen un efecto limitante en la utilization de la celda de flujo. Por una parte, la operation de apertura y cierre puede ser lenta, mientras que por otra parte, la fiabilidad de los medios de cierre impone un llmite superior a la presion permitida en el interior de la celda de flujo.The electroqulmic flow cells for interchangeable electrodes are formed by a support for the electrode and a cover that closes against the electrode creating a cavity for the analysis that houses at least part of the electrode and where the fluid to be analyzed is injected. In this context, the closing means used to fix the support to the lid have a limiting effect on the utilization of the flow cell. On the one hand, the opening and closing operation can be slow, while on the other hand, the reliability of the closing means imposes a limit higher than the pressure allowed inside the flow cell.
Actualmente, existen basicamente dos tipos conocidos de medios de cierre. Los medios de cierre pueden consistir simplemente en uno o mas tornillos pasando a traves del soporte y de la tapa. Aunque estos medios de cierre son ciertamente fiables en cuanto a las presiones alcanzadas en el interior de la celda, las operaciones de apertura y cierre se hacen muy lentas y requieren el uso de al menos un destornillador. Un ejemplo de este tipo de celda de flujo se encuentra en el documento US 5,399,256.Currently, there are basically two known types of closure means. The closing means may simply consist of one or more screws passing through the support and the cover. Although these closing means are certainly reliable in terms of the pressures reached inside the cell, the opening and closing operations become very slow and require the use of at least one screwdriver. An example of this type of flow cell is found in US 5,399,256.
En un segundo tipo conocido, los medios de cierre comprenden el soporte y la tapa unidos mediante una bisagra. Se pueden utilizar tornillos para asegurar la tapa cuando esta en position cerrada. Sin embargo, aparecen los mismos inconvenientes antes mencionados del tiempo requerido para cambiar los electrodos y la necesidad de utilizar una herramienta. Tambien se conoce el uso de imanes. En este caso, las presiones en el interior de la celda de flujo son limitadas. Hay que hacer notar que si se excede el llmite de presion de la celda de flujo se pueden producir fugas o incluso la apertura espontanea de la celda. Un ejemplo de esta tipo de celda de flujo es un producto comercial manufacturado por DropSens, concretamente los modelos: FLWCL, FLWCL-TEF, and FLWCL-PEEK.In a second known type, the closure means comprise the support and the lid joined by a hinge. Screws can be used to secure the lid when it is in the closed position. However, the same above-mentioned drawbacks of the time required to change the electrodes and the need to use a tool appear. The use of magnets is also known. In this case, the pressures inside the flow cell are limited. It should be noted that if the pressure limit of the flow cell is exceeded, leakage or even spontaneous opening of the cell may occur. An example of this type of flow cell is a commercial product manufactured by DropSens, specifically the models: FLWCL, FLWCL-TEF, and FLWCL-PEEK.
EXPLICACION DE LA INVENCIONEXPLANATION OF THE INVENTION
Los inventores se han dado cuenta de que todavla existe una necesidad de nuevas celdas de flujo con un sistema de cierre mejorado que no sea lento, que no requiera el uso de herramientas, y que sea capaz de resistir altas presiones en el interior de la celda.The inventors have realized that there is still a need for new flow cells with an improved closing system that is not slow, that does not require the use of tools, and that is capable of withstanding high pressures inside the cell .
Los inventores proporcionan una nueva celda de flujo que soluciona algunos de los inconvenientes antes mencionados, utilizando medios de cierre basados en el uso de una cuna. Esta celda de flujo se cierra empujando la cuna por el interior de una cavidad especialmente disenada para este fin, y se abre empujando la cuna en la direction opuesta. La celda de flujo resultante se puede abrir y cerrar rapidamente sin que requiera el uso deThe inventors provide a new flow cell that solves some of the aforementioned drawbacks, using closure means based on the use of a cradle. This flow cell is closed by pushing the cradle inside a cavity specially designed for this purpose, and it is opened by pushing the cradle in the opposite direction. The resulting flow cell can be opened and closed quickly without requiring the use of
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ninguna herramienta y soporta presiones muy altas en el interior de la cavidad de analisisno tool and withstands very high pressures inside the analysis cavity
Ademas, la presente invention cubre dos realizaciones principales. En una realization, la cuna ejerce una fuerza hacia arriba contra la superficie inferior del soporte inferior que a su vez forma la cavidad de analisis al ser comprimido contra una tapa superior situada encima. En una segunda realizacion, la cuna ejerce una fuerza hacia abajo sobre la superficie superior de una tapa superior que similarmente a su vez forma la cavidad de analisis al ser comprimida contra el soporte inferior. Para que la invencion cubra ambas realizaciones, los terminos "primer elemento” y "segundo elemento” se utilizan para hacer referencia a la tapa superior y al soporte inferior, aunque no necesariamente en este orden.In addition, the present invention covers two main embodiments. In one embodiment, the cradle exerts an upward force against the lower surface of the lower support which in turn forms the analysis cavity when compressed against an upper cover located above. In a second embodiment, the cradle exerts a downward force on the upper surface of an upper cover that similarly in turn forms the analysis cavity when compressed against the lower support. In order for the invention to cover both embodiments, the terms "first element" and "second element" are used to refer to the upper cover and the lower support, although not necessarily in this order.
La celda electroqulmica de flujo para electrodos, preferiblemente electrodos intercambiables, de la presente invencion comprende un primer elemento y un segundo elemento que, cuando se acoplan, forman una cavidad de analisis cerrada hermeticamente. Sin embargo, en vez de los medios de cierre conocidos de bisagra o tornillo, con objeto de conseguir un acoplamiento hermetico entre el primer elemento y el segundo elemento, la celda de la invencion comprende:The electrochemical flow cell for electrodes, preferably interchangeable electrodes, of the present invention comprises a first element and a second element which, when coupled, form a tightly closed analysis cavity. However, instead of the known hinge or screw closure means, in order to achieve a tight coupling between the first element and the second element, the cell of the invention comprises:
a) Una base que proporciona una superficie para empotrar la cuna cuando esta se inserta. Como se menciona anteriormente, la base puede situarse sobre la cuna (y por tanto tambien sobre el primer elemento y el segundo elemento) o debajo de la cuna (y por tanto tambien debajo del primer elemento y del segundo elemento).a) A base that provides a surface to embed the cradle when it is inserted. As mentioned above, the base can be placed on the cradle (and therefore also on the first element and the second element) or under the cradle (and therefore also under the first element and the second element).
b) Medios de cierre que conectan el segundo elemento a la base, y que permiten al primer elemento deslizarse entre el segundo elemento y la base. Los medios de cierre pueden comprender, por ejemplo, gulas fijadas al segundo elemento y a la base a lo largo de los cuales pueda deslizarse el primer elemento. En una realizacion preferida de la invencion, los medios de cierre adoptan la forma de columnas huecas que pasan a traves del primer elemento.b) Closing means that connect the second element to the base, and which allow the first element to slide between the second element and the base. The closing means may comprise, for example, glues fixed to the second element and to the base along which the first element can slide. In a preferred embodiment of the invention, the closure means take the form of hollow columns that pass through the first element.
c) Una cuna que puede insertarse entre la base y el primer elemento. La cuna es una pieza que presenta una superficie inclinada que ni es paralela ni perpendicular a sus otras superficies. Normalmente, la cuna es esencialmente un paraleleplpedo con una de sus superficies ligeramente inclinada con respecto a la superficie opuesta.c) A cradle that can be inserted between the base and the first element. The cradle is a piece that has an inclined surface that is neither parallel nor perpendicular to its other surfaces. Normally, the cradle is essentially a parallelepiped with one of its surfaces slightly inclined with respect to the opposite surface.
Adicionalmente, al menos parte de la superficie del primer elemento que se encuentra enfrente a la cuna, o parte de la superficie de la base que se encuentra enfrente al elemento de cuna, tiene un angulo de inclinacion correspondiente al de la cuna. Es decir, el angulo de inclination de la superficie inclinada del elemento de cuna es similar al de la superficie inclinada del primer elemento o de la base de forma que este primer elemento o la base y el elemento de cuna son complementarios en el sentido de que ajustan entre si.Additionally, at least part of the surface of the first element that faces the cradle, or part of the surface of the base that faces the cradle element, has an angle of inclination corresponding to that of the cradle. That is, the angle of inclination of the inclined surface of the cradle element is similar to that of the inclined surface of the first element or of the base so that this first element or the base and the cradle element are complementary in the sense that fit each other.
En una celda de flujo con esta configuration, cuando se inserta la cuna entre la base y el primer elemento, el primer elemento se comprime firmemente contra el segundo elemento para conseguir un acoplamiento hermetico.In a flow cell with this configuration, when the cradle is inserted between the base and the first element, the first element is pressed firmly against the second element to achieve a tight coupling.
Esta nueva celda electroqulmica de flujo puede soportar presiones muy altas, de hasta 1.000 bars, puesto que, cuando se cierra mediante la insertion de la cuna, toda la celda se convierte en un montaje solido unido mediante las columnas, las cuales pueden conectarse con tornillos al segundo elemento y a la base. Ademas, esta celda de flujo se abre y se cierra muy rapidamente sin ayuda de ninguna herramienta. El usuario solo necesita empujar o estirar manualmente la cuna.This new electrochemical flow cell can withstand very high pressures, up to 1,000 bars, since, when closed by inserting the cradle, the entire cell becomes a solid assembly joined by the columns, which can be connected with screws to the second element and to the base. In addition, this flow cell opens and closes very quickly without the help of any tools. The user only needs to push or stretch the cradle manually.
El angulo de inclinacion de la cuna y la superficie superior de la base o la superficie inferiorThe angle of inclination of the cradle and the upper surface of the base or the lower surface
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del primer elemento se selecciona teniendo en cuenta dos aspectos. Por una parte, el angulo de inclination debe ser suficientemente pequeno para impedir que el elemento de cuna se deslice fuera del montaje como consecuencia de las fuerzas generadas por la alta presion en el interior de la celda de flujo cuando esta se utiliza. Por otra parte, el angulo de inclinacion debe ser suficientemente grande para conseguir una separacion completa entre el segundo elemento y el primer elemento. Por lo tanto, el angulo de inclinacion del elemento de cuna y el de la parte correspondiente de la superficie del primer elemento situado enfrente del elemento de cuna o la parte de la superficie de la base situada enfrente de la cuna es preferiblemente entre 2° y 6°.of the first element is selected taking into account two aspects. On the one hand, the angle of inclination must be small enough to prevent the cradle element from sliding out of the assembly as a result of the forces generated by the high pressure inside the flow cell when it is used. On the other hand, the angle of inclination must be large enough to achieve a complete separation between the second element and the first element. Therefore, the angle of inclination of the cradle element and that of the corresponding part of the surface of the first element located in front of the cradle element or the part of the base surface located in front of the cradle is preferably between 2 ° and 6th.
Con respecto al coeficiente de friction entre la superficie de la cuna y la parte de la superficie del primer elemento situada enfrente a la cuna, o la parte de la superficie de la base situada enfrente a la cuna, debe estar preferiblemente entre 0.03 y 0.6, mas preferiblemente entre 0.2 y 0.4.With respect to the coefficient of friction between the surface of the cradle and the part of the surface of the first element facing the cradle, or the part of the surface of the base facing the cradle, it should preferably be between 0.03 and 0.6, more preferably between 0.2 and 0.4.
En una realization preferida, la celda electroqulmica de flujo de la invention comprende ademas una placa rigidizadora situada entre el primer elemento y la cuna. Esta placa rigidizadora ayuda a empujar el primer elemento ligeramente elastico contra el segundo elemento para conseguir una cavidad de analisis completamente hermetica. La placa rigidizadora puede hacerse, por ejemplo, de acero inoxidable.In a preferred embodiment, the electrochemical flow cell of the invention further comprises a stiffening plate located between the first element and the cradle. This stiffening plate helps to push the first slightly elastic element against the second element to achieve a completely hermetic analysis cavity. The stiffening plate can be made, for example, of stainless steel.
Es posible que el segundo elemento sea un soporte inferior y el primer elemento sea una tapa superior. En este caso, el soporte inferior deberla estar conectado a la base, en cuyo caso deberla situarse encima de la tapa superior y del soporte inferior y, de esta forma, la tapa superior podrla deslizarse entre el soporte y la base hasta que se inserte la cuna. Esto es, las partes que forman esta realizacion de la invencion deberlan disponerse en el siguiente orden de arriba a abajo: base, cuna, tapa superior y base inferior.It is possible that the second element is a lower support and the first element is an upper cover. In this case, the lower support should be connected to the base, in which case it should be placed above the upper cover and the lower support and, in this way, the upper cover could slide between the support and the base until the cradle. That is, the parts that form this embodiment of the invention should be arranged in the following order from top to bottom: base, cradle, top cover and bottom base.
En una realizacion preferida de la invencion, el segundo elemento es una tapa superior y el primer elemento es un soporte inferior. Esto implica que la tapa superior esta conectada a la base, que debe estar necesariamente situada debajo de la tapa superior y del soporte inferior, y tambien que el soporte puede deslizarse entre la tapa y la base hasta que se inserte la cuna. En otras palabras, en esta realizacion las partes que forman la celda de flujo se disponen en el siguiente orden de arriba a abajo: tapa superior, soporte inferior, cuna y base. Esta realizacion se describe mas adelante en mayor detalle haciendo referencia a los dibujos adjuntos. En esta realizacion preferida, la tapa superior preferiblemente comprende un conducto de entrada y un conducto de salida, formando una cavidad de analisis entre 0° y 90°, mas preferiblemente entre 50° y 65°, con respecto a la superficie superior del soporte inferior.In a preferred embodiment of the invention, the second element is an upper cover and the first element is a lower support. This implies that the upper cover is connected to the base, which must necessarily be located under the upper cover and the lower support, and also that the support can slide between the cover and the base until the cradle is inserted. In other words, in this embodiment the parts that make up the flow cell are arranged in the following order from top to bottom: top cover, bottom support, cradle and base. This embodiment is described in more detail below with reference to the attached drawings. In this preferred embodiment, the upper cover preferably comprises an inlet duct and an outlet duct, forming an analysis cavity between 0 ° and 90 °, more preferably between 50 ° and 65 °, with respect to the upper surface of the lower support .
En otra realizacion preferida, la superficie inferior de la tapa superior comprende una ranura cerrada, por ejemplo una ranura ellptica, para acoger una junta torica que encierre la cavidad de analisis. Entonces, cuando la tapa superior se cierra contra la superficie superior del soporte inferior, la junta torica se comprime firmemente contra la superficie mencionada para generar la cavidad de analisis. Para conseguir presiones de trabajo elevadas en el interior de la cavidad de analisis, la junta torica puede tener una dureza de Shore entre 70 y 90. En cuanto al electrodo serigrafiado, puede acoplarse en la cavidad de analisis mediante un rebaje situado en la superficie superior del soporte inferior.In another preferred embodiment, the lower surface of the upper cover comprises a closed groove, for example an elliptical groove, for receiving a toric seal that encloses the analysis cavity. Then, when the upper cover is closed against the upper surface of the lower support, the toric joint is firmly pressed against the mentioned surface to generate the analysis cavity. To achieve high working pressures inside the analysis cavity, the toric joint can have a Shore hardness between 70 and 90. As for the screen-printed electrode, it can be coupled in the analysis cavity by means of a recess located on the upper surface of the lower support.
En una realizacion particular la tapa superior esta hecha de un material rlgido de alta resistencia qulmica, como polieteretercetona o politetrafluoroetileno.In a particular embodiment, the top cover is made of a rigid material of high chemical resistance, such as polyether ether ketone or polytetrafluoroethylene.
El soporte inferior esta hecho de un material con una cierta elasticidad para mejorar el caracter hermetico de la cavidad de analisis. Preferiblemente el material es qulmicamenteThe lower support is made of a material with a certain elasticity to improve the tightness of the analysis cavity. Preferably the material is chemically
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resistente. Por ejemplo, el soporte puede hacerse de politetrafluoroetileno o de polieteretercetona.resistant. For example, the support can be made of polytetrafluoroethylene or polyether ether ketone.
Preferiblemente la cuna es rlgida y permite al usuario deslizarla manualmente para cerrar o abrir la celda de flujo. La cuna puede estar hecha p.ej. de politetrafluoroetileno o de polieteretercetona.Preferably the cradle is rigid and allows the user to slide it manually to close or open the flow cell. The cradle can be made eg of polytetrafluoroethylene or polyether ether ketone.
Preferiblemente la base es rlgida y tiene un bajo coeficiente de rozamiento estatico. As! p.ej. puede estar hecha de politetrafluoroetileno o de polieteretercetona.Preferably the base is rigid and has a low coefficient of static friction. Ace! eg it can be made of polytetrafluoroethylene or polyether ether ketone.
A lo largo de la description y las reivindicaciones la palabra "comprende" y sus variantes no pretenden excluir otras caracterlsticas tecnicas, aditivos, componentes o pasos. Ademas, la palabra "comprende" incluye el caso "consiste en". Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y caracterlsticas de la invention se desprenderan en parte de la descripcion y en parte de la practica de la invencion. Los siguientes ejemplos y dibujos se proporcionan a modo de ilustracion, y no se pretende que sean limitativos de la presente invencion. Los signos numericos relativos a los dibujos y colocados entre parentesis en una reivindicacion, son solamente para intentar aumentar la comprension de la reivindicacion, y no deben ser interpretados como limitantes del alcance de la protection de la reivindicacion. Ademas, la presente invencion cubre todas las posibles combinaciones de realizaciones particulares y preferidas aqul indicadas.Throughout the description and the claims the word "comprises" and its variants are not intended to exclude other technical characteristics, additives, components or steps. In addition, the word "understand" includes the case "consists of". For those skilled in the art, other objects, advantages and characteristics of the invention will be derived partly from the description and partly from the practice of the invention. The following examples and drawings are provided by way of illustration, and are not intended to be limiting of the present invention. The numerical signs relating to the drawings and placed in parentheses in a claim are only intended to increase the understanding of the claim, and should not be construed as limiting the scope of the claim's protection. In addition, the present invention covers all possible combinations of particular and preferred embodiments indicated herein.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Las FIG. 1a y 1b muestran una vista superior de una celda de flujo segun la invencion y una section a lo largo de la llnea A-A'.FIG. 1a and 1b show a top view of a flow cell according to the invention and a section along the line A-A '.
Las FIG. 2a y 2b muestran una vista superior y una seccion a lo largo de la llnea B-B' de la celda de flujo de la invencion.FIG. 2a and 2b show a top view and a section along the line B-B 'of the flow cell of the invention.
Las FIG. 3a-3c muestran una vista inferior, una seccion a lo largo de la llnea A-A' y una vista superior de la tapa segun la invencion.FIG. 3a-3c show a bottom view, a section along the line A-A 'and a top view of the lid according to the invention.
Las FIG. 4a-4b muestran una vista superior y una seccion a lo largo de la llnea A-A' del soporte segun la invencion.FIG. 4a-4b show a top view and a section along the line A-A 'of the support according to the invention.
Las FIG. 5a-5c muestran una vista superior, una seccion a lo largo de la llnea A-A' y una seccion a lo largo de la llnea B-B' de la base segun la invencion.FIG. 5a-5c show a top view, a section along line A-A 'and a section along line B-B' of the base according to the invention.
Las FIG. 6a y 6b muestran una vista superior y una seccion a lo largo de la llnea A-A' de una cuna segun la invencion.FIG. 6a and 6b show a top view and a section along the line A-A 'of a cradle according to the invention.
La FIG. 7 muestra una seccion longitudinal correspondiente a una columna segun la invencion.FIG. 7 shows a longitudinal section corresponding to a column according to the invention.
Las FIG. 8a y 8b muestran una vista superior y una seccion a lo largo de la llnea A-A' de una placa rigidizadora segun la invencion.FIG. 8a and 8b show a top view and a section along the line A-A 'of a stiffening plate according to the invention.
EXPOSICION DETALLADA DE MODOS DE REALIZACIONDETAILED EXHIBITION OF MODES OF EMBODIMENT
La realization preferida que se muestra en las figuras y se describe mas adelante corresponde a un caso en que el primer elemento es el soporte inferior y el segundo elemento es la tapa superior.The preferred embodiment shown in the figures and described below corresponds to a case in which the first element is the lower support and the second element is the upper cover.
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Una realization en la que el primer elemento sea la tapa superior y el segundo elemento sea el soporte inferior tambien esta cubierta por las reivindicaciones adjuntas. En este caso, la base esta situada encima de la cuna, la tapa superior y el soporte inferior, en este orden. Entonces los medios de cierre conectan la base con la tapa, y el soporte inferior puede deslizarse entre estas dos partes hasta la insertion del elemento de cuna.An embodiment in which the first element is the upper cover and the second element is the lower support is also covered by the appended claims. In this case, the base is located above the cradle, the top cover and the bottom support, in this order. Then the closing means connect the base with the cover, and the lower support can slide between these two parts until the insertion of the cradle element.
Las FIG. 1 y 2 muestran una celda electroqulmica de flujo 1 cerrada donde el primer elemento es el soporte inferior 2 y el segundo elemento es la tapa superior 3. En este ejemplo concreto, es la superficie superior de la base 4 la que esta inclinada. Tambien sucede que una placa rigidizadora 12 se incluye debajo del soporte 2.FIG. 1 and 2 show a closed flow electrochemical cell 1 where the first element is the lower support 2 and the second element is the upper cover 3. In this specific example, it is the upper surface of the base 4 that is inclined. It also happens that a stiffening plate 12 is included under the support 2.
En estas figuras, la cuna 6 se inserta completamente entre el soporte 2 y la base 4. La celda 1 comprende una tapa 3 con un conducto de entrada 9 y un conducto de salida 10 para introducir el fluido a analizar. En este ejemplo concreto, el conducto de entrada 9 forma un angulo de 50° respecto a la superficie superior del soporte 2, mientras que el conducto de salida 10 forma un angulo de 65° con respecto a la superficie superior del soporte 2. El fluido a analizar se impulsa entonces a traves del conducto de entrada 9 y llega a la cavidad de analisis formada entre la superficie superior del soporte 2, la superficie inferior de la tapa 3 y la junta torica 8 alojada en el interior de una ranura ellptica 7 tallada en la superficie inferior de la tapa 3. Estas caracterlsticas se describen en detalle en las FIG. 3a-3c, que muestran diferentes vistas de la tapa 3 segun la invention.In these figures, the cradle 6 is completely inserted between the support 2 and the base 4. The cell 1 comprises a cover 3 with an inlet conduit 9 and an outlet conduit 10 to introduce the fluid to be analyzed. In this particular example, the inlet conduit 9 forms an angle of 50 ° with respect to the upper surface of the support 2, while the outlet conduit 10 forms an angle of 65 ° with respect to the upper surface of the support 2. The fluid to be analyzed, it is then driven through the inlet duct 9 and reaches the analysis cavity formed between the upper surface of the support 2, the lower surface of the cover 3 and the toric joint 8 housed inside a carved elliptical groove 7 on the bottom surface of the cover 3. These features are described in detail in FIG. 3a-3c, which show different views of the cover 3 according to the invention.
La tapa 3 tambien comprende cuatro orificios 13 que la atraviesan, situados cerca de las esquinas y disenados para alojar los medios de cierre 5 que, en este ejemplo concreto, comprenden cuatro columnas cillndricas con una rosca interior, como muestra la FIG. 7. La tapa 3 tiene generalmente planta de forma cuadrada, con una superficie inferior plana y una superficie superior que contiene esencialmente una primera banda horizontal y dos bandas laterales inclinadas. La superficie inferior de la tapa 3 tambien comprende rebordes (o resaltes) 14, concebidos para encajar con los correspondientes rebordes del soporte 2.The cover 3 also comprises four holes 13 that pass through it, located near the corners and designed to accommodate the closing means 5 which, in this particular example, comprise four cylindrical columns with an inner thread, as shown in FIG. 7. The cover 3 generally has a square-shaped plan, with a flat bottom surface and an upper surface that essentially contains a first horizontal band and two inclined side bands. The lower surface of the cover 3 also includes flanges (or projections) 14, designed to fit the corresponding flanges of the support 2.
El soporte 2 se muestra en detalle en las FIG. 4a y 4b. El soporte 2 tambien tiene generalmente planta de forma cuadrada con una superficie superior que es esencialmente plana en el area donde se genera la cavidad de analisis, y tambien tiene rebordes 15 emparejados con rebordes 14 para asegurar una correcta position de acoplamiento con la tapa 3. Adicionalmente el soporte 2 comprende un rebaje plano 11, concebido para alojar un electrodo serigrafiado. Cuatro agujeros transversales 13 estan situados cerca de las esquinas para alojar las columnas 5.The support 2 is shown in detail in FIG. 4a and 4b. The support 2 also generally has a square-shaped floor plan with an upper surface that is essentially flat in the area where the analysis cavity is generated, and also has flanges 15 paired with flanges 14 to ensure proper coupling position with the lid 3. Additionally, the support 2 comprises a flat recess 11, designed to accommodate a screen-printed electrode. Four transverse holes 13 are located near the corners to accommodate the columns 5.
En este ejemplo, existe una placa rigidizadora 12 situada debajo de la superficie inferior del soporte 2. La placa rigidizadora 12, que se muestra en detalle en las FIG. 8a y 8b, tiene tambien generalmente planta de forma cuadrada y cuatro agujeros transversales 13 para alojar las columnas 5. La superficie superior de la placa rigidizadora 16 tiene rebordes 17 emparejados con los rebordes 17 dispuestos en la superficie inferior del soporte 2 para asegurar un correcto acoplamiento entre ellos. La superficie inferior de la placa rigidizadora 12 es plana.In this example, there is a stiffening plate 12 located below the lower surface of the support 2. The stiffening plate 12, shown in detail in FIG. 8a and 8b, it also generally has a square-shaped plan and four transverse holes 13 to accommodate the columns 5. The upper surface of the stiffening plate 16 has flanges 17 paired with the flanges 17 arranged on the lower surface of the support 2 to ensure correct coupling between them. The bottom surface of the stiffening plate 12 is flat.
La parte inferior de la celda 1 comprende la base 4 y la cuna 6. La base 4, que se muestra en detalle en las FIG. 5a-5c, tiene tambien esencialmente planta cuadrada y posee una superficie superior horizontal cubriendo dos bandas laterales 18 donde existen cuatro orificios transversales 13 para alojar las columnas 5. Entre estas dos bandas 18 se encuentra una banda central 19 situada a un nivel mas bajo y con una superficie inclinada. En este ejemplo, el angulo de inclination de la superficie de la banda central 19 con respecto a la horizontal es de 4°.The lower part of cell 1 comprises base 4 and cradle 6. Base 4, which is shown in detail in FIG. 5a-5c, it also has essentially a square plan and has a horizontal upper surface covering two lateral bands 18 where there are four transverse holes 13 to accommodate the columns 5. Between these two bands 18 is a central band 19 located at a lower level and With an inclined surface. In this example, the angle of inclination of the surface of the central band 19 with respect to the horizontal is 4 °.
55
1010
15fifteen
20twenty
2525
Las FIG. 6a y 6b muestran el elemento de cuna 6. La cuna 6 es esencialmente una pieza paralaleplpeda con una superficie superior inclinada de 4°. La anchura y la longitud del elemento de la cuna 6 se corresponden naturalmente con la anchura y la longitud de la banda central 19 de la base 4. Sin embargo, la altura de la cuna 6 es mayor que la altura de la banda central 19. Por tanto, cuando la cuna 6 se inserta totalmente dentro de la banda central 19 de la base 4, su superficie superior alcanza un nivel mas alto que las bandas laterales 18, como se muestra en la FIG. 1a. Este efecto es el responsable de la abertura y del cierre de la celda 1 de la invencion.FIG. 6a and 6b show the cradle element 6. The cradle 6 is essentially a paralaleplpeda piece with an inclined upper surface of 4 °. The width and length of the cradle element 6 naturally correspond to the width and length of the central band 19 of the base 4. However, the height of the cradle 6 is greater than the height of the central band 19. Therefore, when the cradle 6 is fully inserted into the central band 19 of the base 4, its upper surface reaches a level higher than the side bands 18, as shown in FIG. 1st. This effect is responsible for the opening and closing of cell 1 of the invention.
Una vez mostrados sus elementos, se describe el funcionamiento de la celda de flujo 1. En la posicion cerrada que se muestra en las FIG. 1 and 2, la cuna 6 esta totalmente insertada en la banda central 19 de la base 4. La superficie superior de la cuna 6 sobresale por encima de las bandas laterales 18. La superficie superior del elemento de cuna 6 siempre es horizontal debido a la correspondencia entre el angulo de inclinacion de la cuna 6 y el angulo de inclination de la superficie de la banda central 19. Por tanto, el efecto conseguido cuando se inserta la cuna 6 es que su superficie superior horizontal se eleva por encima de la altura de las bandas laterales 18 y esto empuja la superficie inferior de la placa rigidizadora 12 hacia arriba. Este empuje se transmite hacia arriba: la placa rigidizadora 12 empuja el soporte 2 y el soporte 2 empuja la tapa 3. Como las columnas 5 que pasan a traves de la tapa 3, del soporte 2, de la placa de refuerzo 12 y de la base 4 permiten deslizarse al soporte 2 y a la placa rigidizadora 12 pero mantienen rlgidamente la distancia entre la base 4 y la tapa 3, cuando se inserta la cuna 6, todo el conjunto se comprime en la forma de un bloque esencialmente solido. En este estado la celda 1 puede soportar presiones muy elevadas en el interior de la cavidad de analisis.Once its elements are shown, the operation of the flow cell 1 is described. In the closed position shown in FIG. 1 and 2, the cradle 6 is fully inserted in the central band 19 of the base 4. The upper surface of the cradle 6 protrudes above the side bands 18. The upper surface of the cradle element 6 is always horizontal due to the correspondence between the angle of inclination of the cradle 6 and the angle of inclination of the surface of the central band 19. Therefore, the effect achieved when the cradle 6 is inserted is that its horizontal upper surface rises above the height of the side bands 18 and this pushes the bottom surface of the stiffening plate 12 upwards. This thrust is transmitted upwards: the stiffening plate 12 pushes the support 2 and the support 2 pushes the cover 3. Like the columns 5 that pass through the cover 3, the support 2, the reinforcement plate 12 and the base 4 allows the support 2 and the stiffening plate 12 to slide, but they keep the distance between the base 4 and the cover 3 rigidly, when the cradle 6 is inserted, the whole assembly is compressed in the form of an essentially solid block. In this state, cell 1 can withstand very high pressures inside the analysis cavity.
Para abrir la celda 1, el usuario solo necesita empujar la cuna 6. La superficie superior de la cuna 6 desciende y la placa rigidizadora 12 y el soporte 2 se deslizan a lo largo de las columnas 5 hasta reposar en las bandas laterales 18. El usuario puede retirar facilmente de la celda 1 el electrodo serigrafiado usado e introducir uno nuevo.To open cell 1, the user only needs to push the cradle 6. The upper surface of the cradle 6 descends and the stiffening plate 12 and the support 2 slide along the columns 5 until resting on the side bands 18. The The user can easily remove the used screen printed electrode from cell 1 and introduce a new one.
Claims (15)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201430633A ES2549676B1 (en) | 2014-04-30 | 2014-04-30 | Electrochemical flow cell for electrodes |
| PCT/ES2015/070351 WO2015166127A1 (en) | 2014-04-30 | 2015-04-28 | Electrochemical flow cell for electrodes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201430633A ES2549676B1 (en) | 2014-04-30 | 2014-04-30 | Electrochemical flow cell for electrodes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2549676A1 ES2549676A1 (en) | 2015-10-30 |
| ES2549676B1 true ES2549676B1 (en) | 2016-08-08 |
Family
ID=54344666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES201430633A Active ES2549676B1 (en) | 2014-04-30 | 2014-04-30 | Electrochemical flow cell for electrodes |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2549676B1 (en) |
| WO (1) | WO2015166127A1 (en) |
Family Cites Families (2)
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| WO2009123645A1 (en) * | 2008-04-04 | 2009-10-08 | Arizona Board Of Regents, Acting For And On Behalf Of Arizona State University | Simultaneous electrochemical detection of multiple heavy metal ions in liquid |
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2014
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-
2015
- 2015-04-28 WO PCT/ES2015/070351 patent/WO2015166127A1/en active Application Filing
Also Published As
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| WO2015166127A1 (en) | 2015-11-05 |
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