流路切換閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種例如向液相色譜儀的分析流路導(dǎo)入試樣的自動進樣器所使用的流路切換閥。
【背景技術(shù)】
[0002]在例如向液相色譜儀的分析流路導(dǎo)入試樣的自動進樣器中，從樣品容器將樣品采集到樣品環(huán)路內(nèi)之后，通過流路切換閥的切換使樣品環(huán)路連接于分析流路中的分離柱的上游側(cè)，由此通過流經(jīng)分析流路的流動相將樣品環(huán)路的樣品輸送到分離柱側(cè)。
[0003]作為液相色譜儀中采用的流路切換閥，一般是旋轉(zhuǎn)式的切換閥。旋轉(zhuǎn)式的切換閥通過使轉(zhuǎn)子(旋轉(zhuǎn)體)旋轉(zhuǎn)來切換所連接的流路(例如，參照專利文獻I。)。
[0004]旋轉(zhuǎn)式的切換閥中，多個用于連接流路配管的連接端口被設(shè)置在殼體的上部，在殼體的內(nèi)部容納有轉(zhuǎn)子和定子(固定體)。轉(zhuǎn)子和定子彼此的平面保持液密地接觸，定子通過銷等被固定在殼體側(cè)，以使定子不進行旋轉(zhuǎn)。在定子的與連通于殼體的連接端口的流路的端部的孔對應(yīng)的位置上設(shè)置有貫通孔。在轉(zhuǎn)子的定子側(cè)的面切有使定子的貫通孔的端部之間連通的槽，轉(zhuǎn)子一邊與定子滑動一邊通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動來變更槽的位置，以切換連接端口間的連接。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:日本特開2008 - 215494號公報
[0008]專利文獻2:日本特開2008 - 202651號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明要解決的問題
[0010]在上述那樣的流路切換閥中，使用PEEK(聚醚醚酮)、聚酰亞胺等樹脂作為轉(zhuǎn)子的材質(zhì)，使用陶瓷等作為定子的材質(zhì)。又，近年來，也存在有定子與殼體一體化的情況，在該情況下，往往在定子部分的表面涂覆耐化學(xué)性和滑動性優(yōu)異的DLC(類金剛石薄膜)。
[0011]如果長期使用流路切換閥的話，則比定子(陶瓷、DLC)柔軟的轉(zhuǎn)子(樹脂)的滑動面發(fā)生磨損，除了轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)矩的增加、流動相的漏泄等問題之外，還會產(chǎn)生由于流動相殘留于轉(zhuǎn)子的磨損部分而引起交叉污染這樣的問題。
[0012]又，為了防止在轉(zhuǎn)子與定子的滑動面的液體泄漏，以較強的力將轉(zhuǎn)子向定子推壓，因此通過轉(zhuǎn)子以該狀態(tài)進行旋轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)子的材質(zhì)為樹脂的情況下，轉(zhuǎn)子的表面由于旋轉(zhuǎn)引起的摩擦而被削去，從而產(chǎn)生削肩，這也是使連接于流路切換閥的后段側(cè)的分析柱劣化的原因。又，在轉(zhuǎn)子由樹脂構(gòu)成的情況下，轉(zhuǎn)子被較強的力推壓向定子從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子的槽發(fā)生變形，產(chǎn)生液體難以在轉(zhuǎn)子的槽中流動等問題。
[0013]轉(zhuǎn)子的材質(zhì)采用陶瓷等硬的材質(zhì)的話，則可以減少來自轉(zhuǎn)子表面的削肩的發(fā)生，且能夠防止轉(zhuǎn)子的槽的變形。在該情況下，基于轉(zhuǎn)子與定子之間的液密性的觀點，需要通過研磨對轉(zhuǎn)子和定子的雙方的接觸面來進行鏡面加工，但存在如下這樣的問題:以較強的力推壓被鏡面加工后的平面彼此的話，會產(chǎn)生被稱為所謂的聯(lián)動的鏡面接合現(xiàn)象，成為轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)動作的阻尼，轉(zhuǎn)子與定子的滑動性受損。
[0014]因此，本發(fā)明的目的在于，不損害轉(zhuǎn)子與定子的滑動面的滑動性以及液密性地降低轉(zhuǎn)子和定子的磨損。
[0015]用于解決問題的手段
[0016]本發(fā)明所涉及的流路切換閥包括:殼體，在所述殼體的外表面具有連接流路配管的多個連接端口，且在所述殼體的內(nèi)部具有空間；定子，所述定子被設(shè)置在殼體內(nèi)，并具有端口端部配置面，所述端口端部配置面構(gòu)成殼體的內(nèi)壁面的一部分，并配置有通向連接端口的多個孔；轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子被配置在殼體內(nèi)，并具有流路連接面，所述流路連接面與定子的端口端部配置面保持液密地接觸，并形成有選擇性地將配置于端口端部配置面上的孔之間連接的槽；使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子驅(qū)動部，端口端部配置面和流路連接面的至少某一方由具有耐化學(xué)性以及滑動性的樹脂膜包覆。
[0017]發(fā)明的效果
[0018]在本發(fā)明的流路切換閥中，端口端部配置面和流路連接面的至少某一方由具有耐化學(xué)性以及滑動性的樹脂膜包覆，所以定子與轉(zhuǎn)子之間的滑動性提高，定子或者轉(zhuǎn)子的磨損得以降低。又，由于樹脂膜介于定子和轉(zhuǎn)子之間，樹脂膜的彈性吸收了作用于轉(zhuǎn)子的應(yīng)力，轉(zhuǎn)子槽的變形得以抑制。
[0019]另外，本發(fā)明者在專利文獻2中提出了如下方案:通過用樹脂制造轉(zhuǎn)子和定子中的某一方，用氮化鉻包覆另一方的接觸面，由此使得轉(zhuǎn)子與定子的摩擦系數(shù)減小，以抑制轉(zhuǎn)子與定子的磨損。本發(fā)明是對其進行了改良的發(fā)明，通過本發(fā)明能夠得到抑制轉(zhuǎn)子的槽的變形這樣的效果。
【附圖說明】
[0020]圖1是示出流路切換閥的一實施例的截面圖。
[0021]圖2是示出流路切換閥的其他實施例的截面圖。
[0022]圖3是示出流路切換閥的另一其他實施例的截面圖。
[0023]圖4是示出流路切換閥的另一其他實施例的截面圖。
[0024]圖5是示出流路切換閥的另一其他實施例的截面圖。
[0025]圖6是示出流路切換閥的另一其他實施例的截面圖。
【具體實施方式】
[0026]在本發(fā)明的流路切換閥中，在僅在端口端部配置面和流路連接面的某一方形成有樹脂膜的情況下，另一方優(yōu)選為用由類金剛石構(gòu)成的薄膜覆膜。類金剛石薄膜的耐磨損性以及滑動性優(yōu)良，所以定子與轉(zhuǎn)子之間的滑動性提高，能夠降低定子和轉(zhuǎn)子的磨損。
[0027]又，在定子也由硬質(zhì)構(gòu)件構(gòu)成的情況下，優(yōu)選為在定子的端口端部配置面和轉(zhuǎn)子的流路連接面雙方都形成有樹脂膜。這樣，定子與轉(zhuǎn)子之間的滑動性進一步提高。
[0028]形成于端口端部配置面或者流路連接面的樹脂膜的表面的平坦度優(yōu)選為在10 μ m以下。這樣，定子的端口端部配置面和轉(zhuǎn)子的流路連接面之間的液密性提高。
[0029]在此，“平坦度在10 μπι以下”是指，在同一平面內(nèi)的凹凸的落差的最大值(最高處與最低處的差)在10 μ m以下。
[0030]作為樹脂膜的主要成分，可以例舉聚醚醚酮樹脂或者聚酰胺樹脂。另外，這些樹脂中也可以含有PTFE (聚四氟乙烯)、PFA (四氟乙烯一全氟烷基乙烯基醚共聚物)等氟樹脂、石墨或碳等。由于含有這些素材，樹脂膜表面的摩擦系數(shù)進一步減小，定子和轉(zhuǎn)子之間的滑動性提高，能夠進一步地降低定子和轉(zhuǎn)子的磨損。
[0031]又，轉(zhuǎn)子可以由具有比樹脂硬度高的硬度的硬質(zhì)構(gòu)件構(gòu)成。這樣的話，可以抑制轉(zhuǎn)子被較強的力推壓于定子所造成的轉(zhuǎn)子的變形。
[0032]作為上述硬質(zhì)構(gòu)件的材質(zhì)，除了不銹鋼、鈦等金屬之外，還可以例舉氧化鋁、氧化鋯等陶瓷。
[0033]米用圖1對流路切換閥的一實施例進行說明。
[0034]在殼體2的內(nèi)部空間中容納有作為旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)子8和作為固定體的定子14。殼體2的平面形狀為圓形，在上部外表面具有連接流路配管的多個連接端口 22、24。在殼體2的下表面中央部設(shè)有孔3，構(gòu)成對轉(zhuǎn)子8進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的轉(zhuǎn)子驅(qū)動部的一部分的驅(qū)動軸6貫通于孔3。
[0035]殼體2由殼體主體2a和殼體頂蓋2b構(gòu)成。殼體主體2a成為圓筒狀，在支承面中央開有孔3。在使殼體主體2a的開口部朝上的狀態(tài)下，在該開口部上放置圓盤狀的殼體頂蓋2b。殼體主體2a成為殼體2的基座，殼體頂蓋2b通過螺栓5能裝卸地安裝于殼體主體2a上。螺栓5以從殼體頂蓋2b的上表面?zhèn)鹊竭_殼體主體2a的方式被緊固連接。殼體頂蓋2b上設(shè)置有使螺栓5貫通的貫通孔，在殼體主體2a上設(shè)有緊固連接螺栓5的螺紋孔。在圖1中，僅圖示了一處螺栓5的安裝部位，但在殼體頂蓋2b上表面的從上表面?zhèn)瓤吹降钠矫嬷械闹苓叢康木鹊娜幎及惭b有螺栓5。另外，螺栓5的安裝部位并不限定于此。
[0036]成為殼體2的內(nèi)部壁面的殼體頂蓋2b的下表面中央部4是排列有與連接端口 22、24連通的流路23、25的端部的孔的平面，周圍是由環(huán)狀的凹部34包圍的圓形的平面區(qū)域。定子14隔著墊片16連接于殼體頂蓋2b的下表面中央部4。定子14和墊片16是平面形狀比下表面中央部4大的圓形構(gòu)件，墊片16的中央部與殼體頂蓋2b的下表面中央部4保持液密地連接。由于在殼體頂蓋2b的下表面中央部4的周圍設(shè)有凹部34，殼體頂蓋2b與墊片16連接的部分被限定于流路連接部4，提高施加于流路連接部4和墊片16的中央部之間的表面壓力來提高該部分的液密性。
[0037]在定子14以及墊片16上設(shè)置有與配置于殼體頂蓋2b的下表面中央部4的流路23,25的端部的孔相對應(yīng)的貫通孔。定子14以及墊片16在這些貫通孔被定位于殼體頂蓋2b的流路23、25的端部孔的狀態(tài)下通過定子固定銷20被固定于殼體頂蓋2b側(cè)。殼體頂蓋2b上設(shè)置有插入定子固定銷20的孔，在定子14和墊片16上分別設(shè)置有使定子固定銷20貫通的貫通孔。
[0038]轉(zhuǎn)子8通過轉(zhuǎn)子驅(qū)動軸6在殼體2內(nèi)旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子驅(qū)動軸6以與殼體頂蓋2b的下表面中央部4的平面垂直的朝向配置，在其頂端設(shè)置有轉(zhuǎn)子保持部6a。轉(zhuǎn)子保持部6a的頂端面是與殼體頂蓋2b的下表面中央部4平行的平面，轉(zhuǎn)子8被保持于轉(zhuǎn)子保持部6a的頂端面。轉(zhuǎn)子8的上表面(流路連接面)與定子14的下表面(端口端部配置面)接觸。轉(zhuǎn)子驅(qū)動軸6的基端部通過殼體2的孔3被引出到殼體2的外部，通過殼體2的外部的馬達等旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(圖示省略)以其軸芯為中心進行旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子保持部6a和轉(zhuǎn)子8通過轉(zhuǎn)子固定銷10在旋轉(zhuǎn)方向上被固定，轉(zhuǎn)子8通過轉(zhuǎn)子驅(qū)動軸6的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。在轉(zhuǎn)子8上設(shè)置有使轉(zhuǎn)子固定銷10貫通用的貫通孔，在轉(zhuǎn)子保持部6a上設(shè)置有用于插入轉(zhuǎn)子固定銷10的孔。
[0039]轉(zhuǎn)子驅(qū)動軸6的頂端部的轉(zhuǎn)子保持部6a具有比其基端側(cè)的軸部分大的外徑。壓縮狀態(tài)的彈簧7被插入殼體主體2a的底部和轉(zhuǎn)子保持部6a之間，轉(zhuǎn)子驅(qū)動軸6被彈簧7推壓至殼體頂蓋2b側(cè)。由此，轉(zhuǎn)子8被推壓至定子14。在轉(zhuǎn)子8的定子14側(cè)的表面上設(shè)置有槽12，該槽12構(gòu)成連接殼體頂蓋2b