管道連接接頭及包括該接頭的光生物反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及一種用于管道連接的管道連接接頭,以及包括這種管道連接接頭的光生物反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]微藻培養(yǎng)已有多年歷史,目前的工業(yè)化微藻培養(yǎng)主要為液體浸沒式,以大量水作為支撐介質(zhì)。主要包括開放式培養(yǎng)池與密閉式光生物反應(yīng)器兩種形式。
[0003]其中,密閉式光生物反應(yīng)器一般是采用透光材料(如玻璃、有機(jī)玻璃、塑料薄膜等)制成的細(xì)薄結(jié)構(gòu),最為常見的是采用透明管道作為密閉式光生物反應(yīng)器的主體材料,藻液在管道中流動(dòng)接受光照實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)過程。由于管道直徑小、培養(yǎng)體系光照面積/體積比較大,所以細(xì)胞光照較充分。
[0004]為實(shí)現(xiàn)微藻的大規(guī)模培養(yǎng),管道光生物反應(yīng)器的容積少則幾噸,多則幾百噸,按標(biāo)準(zhǔn)管道5米一根,管道之間的連接接頭需要幾千到幾十萬個(gè)。如此多的管道接頭數(shù)量,在設(shè)備安裝、維護(hù)、成本和壽命方面就提出了較高的要求。管道的連接接頭成為管道式光生物反應(yīng)器的關(guān)鍵部件。
[0005]目前,常規(guī)的連接方式是采用法蘭的形式。如果需要連接的是玻璃管道,則不僅管道的接口需要特殊設(shè)計(jì),而且僅連接一處所需的部件就多達(dá)十幾個(gè),此外,玻璃由于具有脆性,即使在管道口做一個(gè)特殊結(jié)構(gòu),都會(huì)相當(dāng)程度地增加制造成本,而在連接過程中也常常出現(xiàn)破裂毀壞;即使是透明高分子管,連接一處的部件也要十幾個(gè),安裝效率低下,安裝成本較高,成為制約管道式光生物反應(yīng)器發(fā)展的一個(gè)瓶頸。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的是簡化管道連接接頭的結(jié)構(gòu),提高管道連接接頭的可靠性。
[0007]為此,根據(jù)本申請的一個(gè)方面,提供了一種管道連接接頭,包括連接套管,其具有內(nèi)表面和外表面,所述連接套管包括沿中心軸線延伸的軸向、垂直于所述中心軸線延伸的徑向、以及沿一預(yù)定旋轉(zhuǎn)方向的周向,所述外表面包括分別與將被安裝在所述連接套管內(nèi)以進(jìn)行連接的第一和第二管道相對應(yīng)的第一和第二外表面部分;和套裝于所述連接套管外面的第一和第二緊固套管;其中,所述第一和第二外表面部分分別包括至少一個(gè)第一和第二漸凸部,所述第一和第二緊固套管的內(nèi)表面包括分別與所述第一和第二漸凸部相配合的第一和第二漸凹部,各第一和第二漸凸部分別沿所述周向和所述周向的反方向同時(shí)沿所述徑向向外凸伸,各第一和第二漸凹部分別沿所述周向和所述周向的反方向并且沿所述徑向向外凹進(jìn),并且其中,當(dāng)所述第一和第二緊固套管分別相對于所述連接套管沿所述周向和所述周向的反方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),所述第一和第二緊固套管的內(nèi)表面朝向所述中心軸線擠壓所述連接套管的外表面,將所述連接套管壓緊在被連接的第一和第二管道上,從而將第一和第二管道連接到一起。
[0008]根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式,所述第一和/或第二漸凸部延伸于第一和/或第二外表面部分的整個(gè)或部分軸向長度。
[0009]根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式,所述第一和/或第二漸凹部延伸于第一和/或第二緊固套管的內(nèi)表面的整個(gè)或部分軸向長度。
[0010]根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式,所述連接套管包括由所述內(nèi)表面限定的分別用于容納第一和第二管道的第一和第二管道容置段,以及位于所述第一和第二管道容置段之間的管道安裝定位部,所述管道安裝定位部從所述連接套管的內(nèi)表面沿徑向向內(nèi)突伸。
[0011]根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式,所述連接套管還包括位于第一和第二外表面部分之間的間隔部,所述間隔部從所述連接套管的外表面沿徑向向外突伸。
[0012]根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式,所述連接套管的內(nèi)表面設(shè)有至少一個(gè)密封肋,所述密封肋在安裝第一管道或第二管道時(shí)被第一管道或第二管道的外表面擠壓彈性變形而起到密封的作用。
[0013]根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式,所述密封肋沿所述周向延伸占據(jù)所述連接套管的內(nèi)表面的整個(gè)周長。
[0014]根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式,所述密封肋具有圓弧形、梯形或三角形的垂直于所述周向延伸方向的橫截面。
[0015]根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式,所述至少一個(gè)密封肋包括沿所述軸向間隔布置的多個(gè)密封肋。
[0016]根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式,所述第一和第二漸凸部以及第一和第二漸凹部分別沿圓弧的一部分、漸開線的一部分、阿基米德螺線的一部分或拋物線的一部分路徑延伸。
[0017]根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式,所述第一和第二漸凸部分別具有與第一和第二漸凹部相吻合的形狀和尺寸。
[0018]根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式,所述連接套管的第一和第二外表面部分分別包括沿所述周向以間隔開或首尾相接的方式重復(fù)排列的多個(gè)第一漸凸部和多個(gè)第二漸凸部,相應(yīng)地,所述第一和第二緊固套管分別包括多個(gè)第一漸凹部和多個(gè)第二漸凹部。
[0019]根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式,所述連接套管是由彈性材料制成的管件。
[0020]根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式,所述連接套管是由天然橡膠、三元乙丙橡膠或硅膠制成的管件。
[0021]根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式,所述第一和第二緊固套管之一或兩者是由金屬材料或高分子材料制成的管件。
[0022]根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式,所述第一和第二緊固套管是由碳鋼、鋁合金、PVC或PC制成的管件。
[0023]根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式,所述第一和第二緊固套管之一或兩者包括設(shè)置于外表面上的抓握特征。
[0024]根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式,所述抓握特征是形成在外表面上的紋理、滾花、凸起、凹陷、一個(gè)或多個(gè)平面的形式。
[0025]根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式,所述連接套管包括一體形成的第一和第二管件,第二管件的材料硬度大于其內(nèi)部的第一管件的材料硬度并且小于所述第一和第二緊固套管的材料硬度,所述第一管件的內(nèi)表面構(gòu)成所述連接套管的內(nèi)表面,所述第二管件的外表面構(gòu)成所述連接套管的外表面。
[0026]根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式,所述連接套管的第一和第二外表面部分分別從靠近彼此的一端向相反端漸縮成錐形。
[0027]根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式,所述連接套管包括在與第一和第二外表面部分之一或兩者相對應(yīng)的軸向區(qū)域中從連接套管的內(nèi)表面或外表面延伸到連接套管本體內(nèi)或穿過連接套管本體的一個(gè)或多個(gè)擠壓凹口。
[0028]根據(jù)本申請的另一方面,提供了一種包括多個(gè)光生物反應(yīng)器管道的光生物反應(yīng)器,光生物反應(yīng)管之間通過上述的管道連接接頭連接。
[0029]根據(jù)本申請的管道連接接頭,與應(yīng)用于微生物反應(yīng)器領(lǐng)域的現(xiàn)有管道連接接頭相比,包含的零件數(shù)量少、結(jié)構(gòu)簡單、成本低;安裝和拆卸過程快捷、可靠,減少維護(hù)成本;構(gòu)成管道連接接頭的各零件都可以通過模制工藝制造,適宜批量生產(chǎn),所需成本約為普通法蘭的50%-60%;更有利地,當(dāng)在管道式光生物反應(yīng)器中使用本實(shí)用新型的管道連接接頭進(jìn)行管道連接時(shí),解決了制約管道式光生物反應(yīng)器技術(shù)發(fā)展的連接接頭安裝繁瑣、成本高和維護(hù)量大等問題,為管道式光生物反應(yīng)器的大規(guī)模應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
【附圖說明】
[0030]本申請的上述和其它優(yōu)勢和特征將在下面參考附圖給出的優(yōu)選實(shí)施例中進(jìn)行詳細(xì)描述,需指出:附圖作為說明書的一部分,僅用于示意優(yōu)選的實(shí)施例,不以任何方式限制本申請的范圍,附圖僅用于說明目的,并未按比例繪制,附圖中:
[0031]圖1a是根據(jù)本申請的管道連接接頭的第一實(shí)施例的剖視圖;
[0032]圖1b是沿圖1a中線A-A截取的斷面圖;
[0033]圖2a是根據(jù)本申請的管道連接接頭的第二實(shí)施例的剖視圖;
[0034]圖2b是沿圖2a中線B-B截取的斷面圖;
[0035]圖3是根據(jù)本申請的管道連接接頭的第三實(shí)施例的剖視圖;以及
[0036]圖4是根據(jù)本申請的管道連接接頭的第四實(shí)施例的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]貫穿所有附圖,結(jié)構(gòu)或功能相同或相似零件用相同的附圖標(biāo)記表示。
[0038]根據(jù)本申請的各實(shí)施例的管道連接接頭用于連接兩個(gè)管道。具體地,附圖中示出的管道連接接頭100用于連接具有圓形橫截面的第一管道14和第二管道16。為簡單起見,在本說明書中描述的管道連接接頭100所連接的第一管道14和第二管道16具有相同的橫截面形狀或尺寸。然而,本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)了解,根據(jù)本申請的基本原理,用于連接具有不同橫截面形狀或不同橫截面尺寸的兩個(gè)管道的管道連接接頭也在本申請的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0039]根據(jù)本申請的原理的管道連接接頭100的第一實(shí)施例在圖1a和Ib中示出了,管道連接接頭100主要包括連接套管20和緊固套管40和60。
[0040]連接套管20包括外表面32和內(nèi)表面34,并且限定出沿中心軸線延伸的軸向、垂直于軸向的徑向和周向C。
[0041]連接套管20包括由內(nèi)表面34限定的第一管道容置段和第二管道容置段,用于分別接納被連接的第一管道14和第二管道16,并且可選地,還限定出位于第一管道容置段和第二管道容置段之間的安裝定位部28。安裝定位部