止回阀及使用其的输液装置、及此止回阀的制造方法制造方法及图纸

技术编号:2619999 阅读:236 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术是有关一种能提高球体和阀座间的密封性且抑制陷入的止回阀,以此来提供一种即便在低流量区也可高精度输液的液相层析用输液管。止回阀的阀座10上的和球体的接触面上,在阀座10中心的贯穿孔10h的周围设置着边缘部10r。此边缘部10r是作为设置成和贯穿孔10h为同心圆的直径Φ1的凹球面和直径Φ2的凹球面的边界而形成的。当直径ΦB的球体抵接到阀座10时,根据Φ1>ΦB>Φ2的关系,球体15和阀座10在圆环状边缘部10r呈线接触状而抵接着。从而接触面积适当地减少且抑制了陷入的产生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及反复吸入/喷出液体来进行输液的输液装置,且本专利技术尤其涉及液相层析(liquid chromatography)等的分析装置所使用的进行微小 流量输液的输液装置。详细而言,本专利技术涉及防止液体逆流的止回阀。
技术介绍
在液相层析中,要求以高压、准确且稳定的流量来输送作为移动相的 液体,因此大多使用柱塞(plunger)方式的输液装置。根据图4 (a),对普通的柱塞方式的输液装置,以使用凸轮(cam)作 为用以使柱塞往返移动的机构的输液装置为例说明概略结构。柱塞方式的 输液装置中,凸轮21的凸轮轴22是和电动机(motor)(未图示)的旋转轴连 接在一起而旋转。在凸轮21上外接着凸轮随动件(cam fol lower) 23,通过 凸轮21的旋转,则凸轮随动件23也旋转。凸轮随动件23和滑动的随动件 轴24是和圆筒形十字头(crosshead) 25固定安装在一起,因此凸轮21的 旋转被转换为十字头25的直线往返运动。十字头25平时是通过弹簧27来 对图的右方向(凸轮21侧)施压,因此凸轮21和凸轮随动件23平时是保 持着扣合状态。圓柱形柱塞28延伸设置在十字头25的轴芯上,通过柱塞 28的往返运动,则作动流体室V的容积可周期性地增减。柱塞28以嵌合并 插入到圓环状密封圈29中的状态来进行往返移动,从而可防止作动流体室 V内的作动流体向十字头25方向漏出。为了将输送的作动流体的流动方向限定为仅从图4的下方朝向上方的 方向,而在作动流体室V的喷出口及吸入口插入着止回阀31a、 nb。在柱塞28向右方移动而使得作动流体室V的容积增大的期间,作动流 体经由吸入口侧(图的下方)的止回阀31b而净皮吸入到作动流体室V中。在 此期间,通过止回阀31a来防止吸入来自喷出口侧(图上方)的作动流体。接 着,在柱塞28向左方移动而使得作动流体室V的容积减少的期间,作动流体 从作动流体室V经由喷出侧的止回阀31a而净皮喷出。在此期间,通过止回 阀31b来防止作动流体流向吸入口侧。图4 (b)表示止回阀31的结构的相无略。由外壳(casing) 32和阀座 30所包围的空间中内含着球体35,球体35随着液体的流动而移动,且离 开或接合于阀座30 (专利文献1等)。在液体沿图4(b)中的箭头方向流 动的期间,球体35和阀座30脱离而打开流路,在液体名夂沿箭头的反方向而流动的期间,球体35和阀座30相抵接而堵塞流路,由此可防止液体流向 反方向。近年来,在液相层析领域中,用微小流量(数十nL 数ML/分钟)进行 分析的要求提高,输液装置的输液精度变得非常重要。为了实现所需流量 的输液精度, 一个重要课题是确保止回阀的密封性。如上所述,止回阀是 一种球体和具有贯穿孔的阀座根据液体流来进行离开或接合的阀,为了提 高球体和阀座在抵接状态下的密封性,而使用实施过精密加工、且也对几 何公差进行了严格管理的止回阀。图5中,图5 (a)是沿着阀座30和球体 35成抵接状态下的阀座30的中心线的截面图,图5 (b)是球体35和阀座 30成抵接状态下的抵接部的放大图,图5 (c)是从阀座的和球体抵接的侧 观察的平面图。对贯穿设置着输送的液体所通过的贯穿孔30h的阀座30和 球体35抵接的部分,以使直径成为和球体35的直径Ob相同的凹球面的方 式而进行加工。由此,在流路被堵塞的状态下,阀座30呈宽度为W的圆环 状而接触于球体35。通过对此接触面SO进行镜面加工来提高密封性。专利。专利文献1日本专利特开平7-145871号公报专利文献2美国专利第4,862,907号就止回阀而言,重要的是防止反方向流动时使密封性提高,且使顺方 向的流动顺畅,作为妨碍顺方向流动的原因,有在球体应从阀座脱离时却 难以脱离的所谓的"陷入现象"。在球体和阀座的接触面积较大、接触面光 滑、且表面压力大的情况下容易产生陷入现象。但产生陷入现象时,输液 精度显着降低,不能用所设定的流量来进行输液,液相层析时无法获得正 常的分析结果。本专利技术者根据经验发现,尤其在用具备阀座经镜面加工的 止回阀的输液装置来输送乙腈时,常常在抽吸侧的止回阀向作动流体室产 生陷入现象。
技术实现思路
本专利技术的目的在于实现一种可维持球体和阀座的高密封性、同时可使 才妄触面积小的止回阀。本专利技术是一种止回阀,所述止回阀包括球体及贯穿设置着贯穿孔的阀 座,且其特征在于,所述阀座在和所述球体4氐接的一侧具有第一凹球面,且 在所述第一凹球面的内侧具有第二凹球面,所述贯穿孔的开口部是设置在 所述第二凹球面的内侧。此处,第一凹球面的直径cPl、第二凹球面的直径 0>2、球体的直径OB是以O)l > 0>B> 0>2的关系来表示。通过在第一凹球面内设置第二凹球面,则成为如下结构,即,在第一凹 球面和第二凹球面的边界部分上形成圓环状边缘部,且圆环状边缘部和球体相^氐接。此外,所述止回阀是通过如下工序来制造的,即,准备作为阀座的构 件,在所述构件上贯穿设置着贯穿孔,且在所述阀座的贯穿孔部分上削出直 径为①1的第 一 凹球面,并在所削出的所述第 一球面内削出直径为O 2的第 二凹J求面。在所述制造工序中,在削出所述第一凹球面时,使用直径为Ol的轴承用钢球,且在削出所述第二凹球面时,使用直径为①2的轴承用钢球。通过在削出凹球面时,使用轴承用钢球,则可实现真球度高的球面,因 此可提高形成在第一凹球面内的第二凹球面的边缘部的真圓度。或者,在包括球体及贯穿设置着贯穿孔的阀座的止回阀中,所述阀座 具有第一圓锥面,位于和所述球体抵接的一侧;及第二圓锥面,以连接所 述球体和所述第 一 圆锥面的切点而成的圆作为底面。借由上述技术方案,本专利技术(名称)至少具有下列优点及有益效果 抵接部分的面积变得非常小,因此接触面积减少从而可抑制陷入现象 的产生。进而,通过使高真球度的球体和高真圓度的圆环状边缘部接触, 则可提高密封性。若将所述止回阀用于输液装置,则可提供难以产生陷入 的稳定的输液装置。若本专利技术的输液装置为液相层析用的输液装置,则即 便在以液相层析来对多数的试料进行分析的连续运转中,也可抑制产生输 液不良的问题。综上所述,本专利技术提供一种能提高球体和阀座间的密封性且抑制陷入 的止回阀,以此来提供一种即便在低流量区也可高精度输液的液相层析用 输液管。该止回阀的阀座上的和球体的接触面上,在阀座中心的贯穿孔的 周围设置着边缘部。此边缘部是作为设置成和贯穿孔为同心圓的直径①1的 凹球面和直径^2的凹球面的边界而形成的。当直径OB的5求体抵接到阀座 时,根据①1 >①B 〉①2的关系,球体和阀座在圆环状边缘部呈线接触状而 抵接着,从而接触面积适当地减少且抑制了陷入的产生。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述,为了能够更清楚了解本专利技术的 技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本专利技术的上述和 其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附 图,详细说明如下。附图说明图1 (a)、 (b)、 (c)是表示本专利技术的一实施例的图。 图2(a) ~ (f)是表示本专利技术的止回阀的阀座的制作顺序。 图3 (a)、 (b)、 (c)是本专利技术的另一实施例。 图4 (a)、 (b)是表示普通的输液装置的构成图本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种止回阀,其由球体及贯穿设置着贯穿孔的阀座所构成,且其特征在于:所述阀座在和所述球体抵接的一侧具有第一凹球面,且在所述第一凹球面的内侧具有第二凹球面,所述贯穿孔的开口部设置在所述第二凹球面的内侧。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:麻生喜昭
申请(专利权)人:株式会社岛津制作所
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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