[发明专利]垫圈、包括该垫圈的装置以及方法

说明书

本发明涉及垫圈、包括所述垫圈的装置和使用它们的方法。具体地，提供一种垫圈，其包括弹性材料的闭合环，该环具有内周边和外周边，该垫圈在第一位置处具有第一厚度，该第一位置距离外周边在垫圈宽度的0%和30%之间，该垫圈在第二位置处具有第二厚度，该第二位置在距第一位置至少垫圈宽度的50%的点处测量，并且该垫圈在第三位置处具有第三厚度，该第三位置在第一和第二位置中间，并且距每个位置至少垫圈宽度的10%，第一厚度大于第三厚度，第三厚度大于第二厚度，并且其中：a所述垫圈的厚度经由一个或多个锥形截面从第一厚度减小到第三厚度且之后减小到第二厚度，所述锥形截面沿朝向内周边的方向线性渐缩到减小厚度；或者b所述垫圈的厚度经由沿朝向内周边的方向突变成减小厚度的一个或多个台阶从第一厚度减小到第三厚度，并且之后经由沿朝向内周边的方向突变成减小厚度的一个或多个台阶从第三厚度减小到第二厚度；或者c所述垫圈的厚度经由如上所定义的一个或多个台阶和一个或多个锥形截面的组合从第一厚度减小到第三厚度且之后减小到第二厚度。

技术领域

本发明涉及垫圈、包括所述垫圈的装置和使用它们的方法。更具体地但不排他地，本发明涉及用于电极结构（诸如用于氯碱过程和燃料电池中的模块化双极和压滤机电解槽）中的垫圈。本发明的垫圈可用于其他应用，例如热交换器、特别是板框式热交换器。

背景技术

US6761808描述了电极组件。虽然这些组件是有效的，但在使用多年后垫圈容易变得效率低并且必须被更换。为了更换垫圈，必须关停装置，结果导致生产损耗。此外，更换垫圈会导致比必要更早地整修其他部件，诸如隔膜或者电极涂层。本发明试图提供具有提高的使用寿命的垫圈，从而允许装置在整修之前运行更长时间。本发明还试图提供用于整修现有装置的手段，以允许其比之前预期的运行更长时间。

发明内容

根据本发明，提供一种垫圈，其包括弹性材料的闭合环，该环具有内周边和外周边，该垫圈在第一位置处具有第一厚度，该第一位置距离外周边在垫圈宽度的0%和30%之间，该垫圈在第二位置处具有第二厚度，该第二位置在距第一位置至少垫圈宽度的50%的点处测量，并且该垫圈在第三位置处具有第三厚度，该第三位置在第一和第二位置中间并且距每个位置至少垫圈宽度的10%，第一厚度大于第三厚度，第三厚度大于第二厚度，

并且其中：

a 所述垫圈的厚度经由一个或多个锥形截面从第一厚度减小到第三厚度且之后减小到第二厚度，所述锥形截面沿朝向内周边的方向线性渐缩到减小厚度；或者

b 所述垫圈的厚度经由沿朝向内周边的方向突变成减小厚度的一个或多个台阶从第一厚度减小到第三厚度，并且之后经由沿朝向内周边的方向突变成减小厚度的一个或多个台阶从第三厚度减小到第二厚度；或者

c 所述垫圈的厚度经由如上所定义的一个或多个台阶和一个或多个锥形截面的组合从第一厚度减小到第三厚度且之后减小到第二厚度。

本发明涉及垫圈。垫圈包括弹性材料的闭合环，并且具有内周边和外周边。闭合环能够是适用于预期用途的任意形状。对于在电解槽中使用，大体矩形构造是典型的。垫圈由弹性材料制成，诸如橡胶（例如EPDM），但不排除使用其他弹性材料。当使用橡胶时，通常弹性材料将具有大约35至95的硬度（IRHD ISO 48），例如35、45、55、65、75、85或者95。典型的硬度范围是60至90，诸如65至85，如根据IRHD ISO 48：（英国版本2010）针对IRHD值35-85的方法N和针对IRHD值85-95的方法H所测量的。两种方法的样品大小是8-10毫米厚且其他尺寸大于或等于25毫米。