一種微芯片連接裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種微芯片連接裝置，其特征在于，包括凹形槽和微芯片管路接頭，所述的凹形槽側(cè)壁開有內(nèi)螺紋孔，所述微芯片管路接頭上開有與該內(nèi)螺紋孔相配合的外螺紋，且微芯片管路接頭開有外螺紋部分長度大于凹形槽側(cè)壁上的內(nèi)螺紋孔深度。本發(fā)明制作時間短，結(jié)構(gòu)簡單，適用性強(qiáng)，無需釬焊等大型高耗能設(shè)備，而且可批量生產(chǎn)，成本低廉。為相關(guān)特別是微化工機(jī)械領(lǐng)域內(nèi)提供供安全可靠、快速的連接方式可連接規(guī)格多樣化的管道。
【專利說明】一種微芯片連接裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于微芯片連接裝置，具體設(shè)計用于連接微型混合器、微型反應(yīng)器和微換熱器管路的管路連接裝置，屬于微型特種化工設(shè)備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來微型設(shè)備如微芯片反應(yīng)器、微型混合器、微型換熱器得到了巨大的發(fā)展，在實(shí)驗(yàn)室研究和精細(xì)化工領(lǐng)域得到了大量的應(yīng)用。然而對于大多數(shù)金屬材料制備的微型裝備與管道的連接多數(shù)采用焊接的方式。然后再連接卡套接頭等快速連接方式。這種連接方式存在這不少弊端，如對于由玻璃、陶瓷等材料制備的設(shè)備就無法采用焊接的方式，而且當(dāng)需要連接異種金屬材料時，金屬材料和陶瓷或玻璃之間膨脹系數(shù)差異，焊接時一般采用釬焊工藝，而釬焊的粉料對于微型裝備而言是巨大的殺手，造成容易使得內(nèi)部微型通道堵塞，成品率相當(dāng)?shù)?。即使設(shè)備焊接好，當(dāng)設(shè)備運(yùn)行受熱時，由于兩者膨脹系數(shù)的差異較大，也相當(dāng)容易造成開裂。而對于金屬材料的微型裝備而言，接管的焊接產(chǎn)生局部過熱，也容易造成大量采用釬焊貨擴(kuò)散焊接的微型設(shè)備失效。此外即使接頭能焊接在設(shè)備上，由于操作不當(dāng)和長期使用后接頭失效，更換時就顯得尤為困難，因此可拆卸的，便于脆性材料微型設(shè)備與金屬管道相連接的一種新的方式，就顯得尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明目的:本發(fā)明的目的在于提供一種可拆卸的，便于微型微芯片設(shè)備與管道連接的微芯片連接裝置，本發(fā)明進(jìn)一步目的為提供一種還能夠承受高壓反應(yīng)的微芯片連接裝置。
[0004]技術(shù)方案:本發(fā)明所述的微芯片連接裝置，包括凹形槽和微芯片管路接頭，所述的凹形槽側(cè)壁開有內(nèi)螺紋孔，所述微芯片管路接頭上開有與該內(nèi)螺紋孔相配合的外螺紋，且微芯片管路接頭外螺紋的長度大于凹形槽內(nèi)螺紋孔的長度。這樣，所述微芯片管路接頭就可以旋轉(zhuǎn)進(jìn)入凹形槽側(cè)壁開有的內(nèi)螺紋孔中。而微芯片裝置含有接口的一側(cè)便可以插入凹形槽中，當(dāng)使用時，移動微芯片的微孔至凹形槽側(cè)壁開有的螺紋口處，將微芯片管路接頭旋轉(zhuǎn)進(jìn)一步旋入內(nèi)螺紋孔中，微芯片管路接頭穿過內(nèi)螺紋孔后，將抵靠在微芯片微孔處，如此設(shè)置，使得固定微芯片的同時微芯片的微孔與微芯片管路連通。
[0005]進(jìn)一步地，本發(fā)明在微芯片管路接頭開有外螺紋一側(cè)的端面上設(shè)置有密封圈。在所述凹形槽中開有內(nèi)螺紋孔側(cè)壁的對側(cè)側(cè)壁上還設(shè)置有墊片。該墊片為厚度為2?5毫米的聚四氟乙烯片。
[0006]進(jìn)一步地，該微芯片管路接頭遠(yuǎn)離外螺紋的一頭設(shè)置有卡套接頭便于連接外接管道。
[0007]微芯片管路接頭開有外螺紋一側(cè)的端面外緣上設(shè)置有端面倒角。這樣設(shè)置可以減小毛刺的產(chǎn)生，防止微芯片管路接頭固定微芯片時損傷微芯片，同時也可以便于微芯片管路接頭的旋入內(nèi)螺紋孔。[0008]優(yōu)選設(shè)置微芯片連接裝置連接微芯片后凹形槽槽寬方向上的間隙為0.2?0.3毫米。
[0009]為保證機(jī)械強(qiáng)度，優(yōu)選凹形槽的凹槽側(cè)壁厚度為6?10毫米。
[0010]該凹形槽和微芯片管路接頭的材質(zhì)可優(yōu)選為鈦或哈氏合金。
[0011]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是:該連接裝置制作時間短，結(jié)構(gòu)簡單，適用性強(qiáng)，無需釬焊等大型高耗能設(shè)備，而且可批量生產(chǎn)，成本低廉。為相關(guān)特別是微化工機(jī)械領(lǐng)域內(nèi)提供供安全可靠、快速的連接方式可連接規(guī)格多樣化的管道。該發(fā)明結(jié)合張鍇等發(fā)明的發(fā)明專利(ZL200910029361.8，ZL200910029362.2，ZL200910029363.7)尤其是三明治結(jié)構(gòu)的微型反應(yīng)器，使得微化工機(jī)械項(xiàng)目大大的減少了成本投入，使其產(chǎn)品得以規(guī)范化，進(jìn)入商業(yè)化的以推廣，大大降低項(xiàng)目運(yùn)營和維護(hù)成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明微芯片連接裝置示意圖；
[0013]圖2為本發(fā)明微芯片連接裝置中的微芯片管路接頭立體圖；
[0014]圖3為本發(fā)明微芯片連接裝置中的凹形槽截面尺寸示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于所述實(shí)施例。
[0016]實(shí)施例1
[0017]本實(shí)施例的微芯片連接裝置，包括凹形槽7和微芯片管路接頭5，所述的凹形槽7側(cè)壁開有內(nèi)螺紋孔6，所述微芯片管路接頭5上開有與該內(nèi)螺紋孔6相配合的外螺紋，且微芯片管路接頭5外螺紋的長度大于凹形槽7內(nèi)螺紋孔6的長度。
[0018]連接方法:將微芯片I插入之凹形槽7的凹槽中，使微芯片微孔位于凹形槽的內(nèi)螺紋孔處，旋轉(zhuǎn)微芯片管路接頭進(jìn)入凹形槽7側(cè)壁上的內(nèi)螺紋孔并穿出，然后抵靠在微芯片I的微孔處，固定微芯片I并將微芯片I內(nèi)部的管路與微芯片管路接頭5相連接。
[0019]本發(fā)明中的微芯片可以為微芯片反應(yīng)器、微型混合器或微型換熱器，本實(shí)施例中以連接微芯片反應(yīng)器為例。
[0020]此外，本實(shí)施例中的微芯片管路接頭5開有外螺紋一側(cè)的端面54上設(shè)置有密封圈
3。微芯片管路接頭5開有外螺紋一側(cè)端面54上開的凹槽上開有凹槽固定該密封圈3。設(shè)置該密封圈后，可以防止微芯片管路接頭5固定微芯片I時損壞微芯片，同時還可以提高該微芯片連接裝置的密封性能。
[0021]本實(shí)施例中凹形槽7中開有內(nèi)螺紋孔6側(cè)壁的對側(cè)側(cè)壁上還設(shè)置有墊片8。該墊片8為厚度為2?5毫米的聚四氟乙烯片。如此設(shè)置，進(jìn)一步防止微芯片I被損壞，并提高該微芯片連接裝置的密封性能。
[0022]此外，本實(shí)施例微芯片管路接頭5遠(yuǎn)離外螺紋的一頭設(shè)置有卡套接頭，該卡套接頭便于連接外接管道4。連接后，整個管路從微芯片內(nèi)的微通道2連通至微芯片管路接頭5再連通至外接管道4.[0023]本實(shí)施例的微芯片管路接頭5開有外螺紋一側(cè)的端面外緣上還設(shè)置有端面倒角52。這樣便于防止加工時出現(xiàn)毛刺損傷微芯片，另一方面也便于微芯片管路接頭5插入內(nèi)螺紋孔6并抵靠微芯片I。
[0024]并且，該微芯片連接裝置連接微芯片后，在插入墊片8和微芯片I后槽寬方向上的間隙為0.2毫米。凹形槽7的凹槽側(cè)壁厚度為6毫米。
[0025]本實(shí)施例中凹形槽7和微芯片管路接頭均為鈦制成的，此外也可使用哈氏合金制造。
[0026]如圖2所示，本實(shí)施例中微芯片管路接頭5中設(shè)置有外螺紋51，端面倒角52、管口53和端面54。
[0027]本實(shí)施例中尺寸關(guān)系如下，如圖3所示，陶瓷或玻璃微芯片的厚度9A，墊片厚度9B，設(shè)計凹形槽凹槽寬度為9A+9B+9Fmm。其中9F為控制間隙0.2?0.3mm,由于微芯片反應(yīng)時時有外界帶來的熱量或本身反應(yīng)產(chǎn)生熱量，造成墊片變形，間隙過小會影響多次的使用。也不能過大，間隙過大，平面會松動。因此嚴(yán)格控制0.2-0.3_的間隙。微芯片上微孔與邊緣的距離9C，凹槽深度9D為9C的兩倍，9F為凹形槽一側(cè)壁的厚度，一般在6_10mm之間，保證一定的剛度需要，在螺紋上緊的同時不會變形而失效。
[0028]反應(yīng)介質(zhì)由外接管道4，流經(jīng)接入內(nèi)螺紋孔6的微芯片管路接頭5，微芯片管路接頭外螺紋與接頭內(nèi)螺紋相配合連接，當(dāng)螺紋向下上緊時，可壓縮密封圈，形成微芯片管路接頭5與微芯片的微孔之間的一個密封連接，反應(yīng)介質(zhì)導(dǎo)入流入此密封連接處，流入微芯片的微孔中。墊片8起緩沖作用，防止當(dāng)微芯片為陶瓷或玻璃制成時，陶瓷和玻璃硬度高，但是脆性較大開裂破碎。
[0029]本實(shí)施例中的微芯片連接裝置可通入5bar壓力的流體，同時耐高溫溫度可達(dá)250攝氏度。
[0030]實(shí)施例2
[0031]設(shè)置同實(shí)施例1，但是本實(shí)施例微芯片連接裝置連接微芯片后，在插入墊片8和微芯片I后槽寬方向上的間隙為0.3毫米。凹形槽7的凹槽側(cè)壁厚度為10毫米。
[0032]如上所述，盡管參照特定的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)表示和表述了本發(fā)明，但其不得解釋為對本發(fā)明自身的限制。在不脫離所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍前提下，可對其在形式上和細(xì)節(jié)上作出各種變化。
【權(quán)利要求】
1.一種微芯片連接裝置，其特征在于，包括凹形槽(7)和微芯片管路接頭(5)，所述的凹形槽(7)側(cè)壁開有內(nèi)螺紋孔(6)，所述微芯片管路接頭(5)上開有與該內(nèi)螺紋孔(6)相配合的外螺紋，且微芯片管路接頭(5)外螺紋的長度大于凹形槽(7)內(nèi)螺紋孔(6)的長度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微芯片連接裝置，其特征在于，所述微芯片管路接頭(5)開有外螺紋一側(cè)的端面(54)上設(shè)置有密封圈(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微芯片連接裝置，其特征在于，所述在所述凹形槽(7)中開有內(nèi)螺紋孔(6)側(cè)壁的對側(cè)側(cè)壁上還設(shè)置有墊片(8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微芯片連接裝置，其特征在于，所述墊片為厚度為2~5毫米的聚四氟乙烯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微芯片連接裝置，其特征在于，所述的微芯片管路接頭(5)遠(yuǎn)離外螺紋的一頭設(shè)置有卡套接頭。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微芯片連接裝置，其特征在于，所述的微芯片管路接頭(5)開有外螺紋一側(cè)的端面外緣上設(shè)置有端面倒角(52)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微芯片連接裝置，其特征在于，該微芯片連接裝置連接微芯片(I)后凹形槽(7)槽寬方向上的間隙為0.2~0.3毫米。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微芯片連接裝置，其特征在于，所述凹形槽(7)的凹槽側(cè)壁厚度為6~10毫米。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微芯片連接裝置，其特征在于，所述凹形槽(7)為鈦凹形槽或哈氏合金凹形槽；所述的微芯片管路接頭(5)為鈦微芯片接頭或哈氏合金微芯片接頭。
【文檔編號】B01L3/00GK103611585SQ201310561247
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月12日
【發(fā)明者】郭凱, 張鍇, 歐陽平凱, 涂善東, 鞏建鳴 申請人:南京工業(yè)大學(xué)