TWI409196B - 腐蝕性流體處理裝置 - Google Patents

Description

腐蝕性流體處理裝置

本發明係一種流體處理設備，特別是關於一種用以處理具有腐蝕性之流體的處理裝置。

習用腐蝕性流體處理裝置係具有一腔體，該腔體設有一通孔，該通孔係結合一蓋體，藉此該腔體可用以裝載高壓且具腐蝕性之流體，供工業或研究使用。另外，該蓋體設有一橡膠環以密封該腔體之通孔，進而可達到防止該流體由該通孔滲透出之功效；然而，該橡膠環易受到具有腐蝕性流體之侵蝕，或者，與該腐蝕性流體產生互溶現象，導致降低該橡膠環之密封效果，並縮短該橡膠環之使用壽命。

另一習用腐蝕性流體處理裝置係利用一金屬環取代該橡膠環以密封該腔體之通孔，該金屬環可有效抵抗該腐蝕性流體之侵蝕，以改善前述橡膠環容易被腐蝕之缺點；然而，該金屬環卻存在另一缺點，因金屬環欠缺彈性，相較於橡膠環之密封效果不佳，故金屬環無法於高壓流體之環境下，提供良好之密封效果。

因此，選用橡膠環之習用腐蝕性流體處理裝置與選用金屬環之習用腐蝕性流體處理裝置於長期使用下，皆可能發生腔體內部之高壓且具腐蝕性流體由該通孔滲透出之情況，以至於造成使用者使用該處理裝置時存在相當大之危險性。

本發明之主要目的係提供一種腐蝕性流體處理裝置，係利用一第一密封環與一第二密封環套設於一蓋體，用以密封一裝盛高壓且具有腐蝕性之流體的腔體，使得本發明可提升使用安全性之功效。

本發明之另一目的係提供一種腐蝕性流體處理裝置，其中該第一密封環以具彈性之有機材質製成，該第二密封環則以惰性金屬材質製成，且該第二密封環直接設置阻隔於該第一密封環與該腔體之一腔室之間，以避免該第一密封環直接接觸該腔體內部之流體，使得本發明可提升抗腐蝕性及密合度之功效。

本發明之再一目的係提供一種腐蝕性流體處理裝置，係藉由一視窗以方便使用者觀察該腔體內部之流體的狀況，使得本發明可提供使用便利性之功效。

一種腐蝕性流體處理裝置，係包含一腔體、一蓋體與一密封環單元。該腔體設有一腔室及一通孔，該腔室形成於該腔體內部，該通孔形成於該腔體之外周壁以連通該腔室；該蓋體結合於該腔體之通孔；該密封環組件套設於該蓋體上以密封該通孔，該密封環組件設有一有機材質製成且具有彈性之第一密封環與一金屬製成之第二密封環，該第二密封環係設置於該腔室及該第一密封環之間，以避免該第一密封環直接接觸該腔體內部之流體。

為了讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明 確被了解，下文將特舉本發明較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

請參照第1及2圖所示，本發明較佳實施例之腐蝕性流體處理裝置係包含一腔體1、一蓋體2及一密封環組件3。該腔體1內部設有一腔室11，該腔室11可裝載高壓且具腐蝕性之流體，例如高壓氣體或超臨界二氧化碳等。該腔體1可設置數個相連通於該腔室11之導管4，使該腔體1藉由各該導管4可以連通其他相關處理設備，以便於本發明可運用在學術研究之實驗或工業用生產製造等方面。

該腔體1之外周壁上設有一與該腔室11相連通之通孔12，如第2圖所示，該通孔12之孔壁較佳係為一階梯狀，由該腔室11朝向該腔體1之外周壁依序形成一第一定位部121、一第二定位部122與一第三定位部123，其中，該第一定位部121之內徑係小於該第二定位部122之內徑，該第二定位部122之內徑係小於該第三定位部123之內徑；又，該腔體1之外周壁自該通孔12向外延伸形成一環筒部13。

該蓋體2較佳係由耐高壓且抗腐蝕性之材質所製成，例如不鏽鋼等，且該蓋體2係結合於該環筒部13，結合方式可選自壓入、扣合或螺合等，如第2圖所示，本發明之蓋體2的外周壁較佳係形成一外螺紋部21，該環筒部13之內周壁較佳形成一內螺紋部131，以便該蓋體2可利用螺合方式結合該環筒部13；另外，該蓋體2之一端係形成一套合部22，該套合部設有一第一套合部221與一第二套 合部222，該第一套合部221之外徑較佳係大於該第二套合部222之外徑，且該第一套合部221與該外螺紋部21之交界面形成一第一抵接面23，該第一套合部221與該第二套合部222之交界面形成一第二抵接面24。

該蓋體2之另一端設有一外凸緣25，該外凸緣25設有一驅動部，該驅動部可選擇為一字型凹槽、十字型凹槽、八角型凹槽或環溝槽等，以供一工具對應嵌入驅動該蓋體2轉動；而本實施例之驅動部選擇在該外凸緣25之外周壁設有一環溝槽251，以供使用者轉動該蓋體2；又，該蓋體2設有一穿孔26，該穿孔26由該蓋體2之一端貫穿至另一端，並藉由一視窗5固設於該穿孔26中，以便使用者可隨時藉由該視窗5觀察該腔室11中之流體的狀態，並避免該腔室11中之流體通過該腔體1之通孔12由該穿孔26流出。

該密封環組件3係包含一第一密封環31與一第二密封環32。該第一密封環31套設於該蓋體2之第一套合部221，其係由具有可壓縮性之有機材質所製成，例如橡膠或高分子聚合物等，以提供較佳之密封效果。另外，該第二密封環32係設置於該蓋體2之第二套合部222，其恰位於該第一密封環31與該腔室11之間，可以直接接觸該腔室11中之流體，故該第二密封環32較佳係由惰性金屬所製成，例如黃金、銀或箔等，以抵抗具腐蝕性之流體的侵蝕或避免與超臨界流體產生互溶現象；又，各惰性金屬材質中係以黃金最佳，因黃金質軟具有高延展性，藉此，該第 二密封環32可輕易對應該通孔12之內壁面形狀產生變形嵌入，以透過緊配合方式固定於該通孔12內。

請參照第3及4圖所示，使用者旋轉該蓋體2使蓋體2螺入結合於該腔體1之環筒部13，該第一密封環31與該第二密封環32亦隨著該蓋體2朝向該腔體1之通孔12移動；當該第一密封環31之一端面恰巧靠抵於該第三定位部123之一側面且尚未受到擠壓產生軸向壓縮變形時，由於該第二密封環32之外徑小於該第三定位部123之內徑，故該第二密封環32此時已順利進入該第三定位部123中，且貼近該第二定位部122。

接著，請參照第5及6圖所示，當持續旋轉該蓋體2螺入該環筒部13時，該第一密封環32受到該第一抵接面23的推力及該第三定位部123限制產生軸向壓縮變形，且同時產生徑向擴張緊密抵壓於該環筒部13之內周壁及該蓋體2之第一套合部221，進而提高該蓋體2與該腔體1間之氣密度；同時，由於該第二密封環32之外徑略大於該第二定位部122之內徑，故此時該第二密封環32受到該蓋體2之第二抵接面24的推力而變形迫入該第二定位部122中；最後，當該蓋體2完全螺入該環筒部13時，部分該第二密封環32甚至被迫變形嵌入內徑小於該第二定位部122的第一定位部121中，使該第二密封環32藉由緊配合方式穩固的固定於該第一定位部121及第二定位部122中，進一步達到更佳之氣密效果。於本實施例中，該第二密封環32之底部外緣較佳係設有一倒角(未標示)，以輔助該第二 密封環32順利變形迫入該第二定位部122中。

如此一來，當使用本發明之腐蝕性流體處理裝置時，藉由該第二密封環32設置於該第一密封環31與該腔室11之間，進而避免該第一密封環31直接接觸該腔室11中之腐蝕性流體而被侵蝕損壞，藉此，有效延長該密封環組件3之使用壽命，並提升該密封環組件3相對於該腔體1及該蓋體2間之氣密效果。

本發明之腐蝕性流體處理裝置係藉由套設於該蓋體2之密封環組件3以密封該腔體1之通孔12，並利用該第一密封環31與該第二密封環32之相對位置，使該金屬製成之第二密封環32直接接觸高壓且具腐蝕性之流體，抵抗該流體之侵蝕或避免與該流體產生互溶之現象，以及提高與該通孔12之間的密合度，而該有機材質製成之第一密封環31則不與該流體直接接觸，且具壓縮性以提供更佳之密合效果，避免該流體滲透出而危害人體，進而降低使用者使用該腐蝕性流體處理裝置之危險性，確實有提升使用安全性之功效

雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧腔體

11‧‧‧腔室

12‧‧‧通孔

121‧‧‧第一定位部

122‧‧‧第二定位部

123‧‧‧第三定位部

13‧‧‧環筒部

131‧‧‧內螺紋部

2‧‧‧蓋體

21‧‧‧外螺紋部

22‧‧‧套合部

221‧‧‧第一套合部

222‧‧‧第二套合部

23‧‧‧第一抵接面

24‧‧‧第二抵接面

25‧‧‧外凸緣

251‧‧‧環溝槽

26‧‧‧穿孔

3‧‧‧密封環組件

31‧‧‧第一密封環

32‧‧‧第二密封環

4‧‧‧導管

5‧‧‧視窗

第1圖：本發明較佳實施例腐蝕性流體處理裝置之立體分解圖。

第2圖：本發明較佳實施例腐蝕性流體處理裝置之局部剖面圖。

第3圖：本發明較佳實施例腐蝕性流體處理裝置之作動狀態參考圖。

第4圖：本發明較佳實施例腐蝕性流體處理裝置之作動狀態局部放大圖。

第5圖：本發明較佳實施例腐蝕性流體處理裝置之作動狀態參考圖。

第6圖：本發明較佳實施例腐蝕性流體處理裝置之作動狀態局部放大圖。

1‧‧‧腔體

11‧‧‧腔室

12‧‧‧通孔

121‧‧‧第一定位部

122‧‧‧第二定位部

123‧‧‧第三定位部

13‧‧‧環筒部

131‧‧‧內螺紋部

2‧‧‧蓋體

21‧‧‧外螺紋部

22‧‧‧套合部

221‧‧‧第一套合部

222‧‧‧第二套合部

23‧‧‧第一抵接面

24‧‧‧第二抵接面

25‧‧‧外凸緣

251‧‧‧環溝槽

26‧‧‧穿孔

3‧‧‧密封環組件

31‧‧‧第一密封環

32‧‧‧第二密封環

5‧‧‧視窗

Claims (8)

1. 一種腐蝕性流體處理裝置，其包含：一腔體，設有一腔室及一通孔，該腔室形成於該腔體內部，該通孔形成於該腔體之外周壁以連通該腔室；一蓋體，結合於該腔體之通孔，該蓋體之一端係形成一套合部，該套合部設有一第一套合部與一第二套合部，該第一套合部與該蓋體的外周壁之交界面形成一第一抵接面，該第一套合部與該第二套合部之交界面形成一第二抵接面；及一密封環組件，套設於該蓋體上以密封該通孔，該密封環組件設有一有機材質製成且具有彈性之第一密封環與一金屬製成之第二密封環，該第二密封環係設於該腔室與該第一密封環之間，且該第一密封環套設於該蓋體之第一套合部，該第二密封環係設置於該蓋體之第二套合部。
2. 依申請專利範圍第1項所述之腐蝕性流體處理裝置，其中，該通孔由該腔室朝向該腔體之外周壁依序形成有一第一定位部、一第二定位部與一第三定位部，且該第一定位部之內徑小於該第二定位部之內徑，該第二定位部之內徑小於該第三定位部。
3. 依申請專利範圍第2項所述之腐蝕性流體處理裝置，其中，該第二定位部之內徑小於該第二密封環之外徑。
4. 依申請專利範圍第1、2或3項所述之腐蝕性流體處理裝置，其中，該第一密封環之外徑大於該第二密封環之 外徑。
5. 依申請專利範圍第1、2或3項所述之腐蝕性流體處理裝置，其中，該蓋體設有自一端貫穿至另一端的一穿孔，該穿孔內結合一視窗。
6. 依申請專利範圍第1、2或3項所述之腐蝕性流體處理裝置，其中，該蓋體的外周壁形成一外螺紋部，該腔體之外周壁自該通孔向外延伸形成一環筒部，該環筒部之內周壁形成一內螺紋部，以供該蓋體螺合於該環筒部。
7. 依申請專利範圍第6項所述之腐蝕性流體處理裝置，其中，該第一套合部之外徑大於該第二套合部之外徑，且該第一套合部與該外螺紋部之交界面形成該第一抵接面，該第一套合部與該第二套合部之交界面形成該第二抵接面。
8. 依申請專利範圍第1、2或3項所述之腐蝕性流體處理裝置，其中，製成該第二密封環之金屬係為黃金。