阅读说明：本技术 水质分析仪用多端口阀 (Multi-port valve for water quality analyzer ) 是由 前田一真 于 2019-03-04 设计创作，主要内容包括：水质分析仪用多端口阀包括：阀头,在外表面上具有用以连接配管的多个端口,并且具有连接面,所述连接面使与各个所述端口相通的流路的端部配置在同一平面内,所述阀头包含有对水质分析仪中所使用的药品具有耐腐蚀性的树脂材料；转子,具有形成有槽的平面,且以所述平面与所述连接面相向的方式配置,所述槽是用以对配置在所述连接面上的所述流路的端部间的连接状态进行切换；以及驱动机构,用以使所述转子旋转。(The multi-port valve for the water quality analyzer comprises: a valve head having a plurality of ports for connecting pipes on an outer surface thereof and a connecting surface for arranging end portions of flow paths communicating with the ports on the same plane, the valve head including a resin material having corrosion resistance to chemicals used in a water quality analyzer; a rotor having a plane surface on which grooves are formed for switching a connection state between end portions of the flow paths arranged on the connection surface, the plane surface being arranged to face the connection surface; and a drive mechanism to rotate the rotor.)

水质分析仪用多端口阀

技术领域

本发明涉及一种水质分析仪用的多端口阀(multiport valve)。

背景技术

在水质分析仪中，试料的选取、试剂的抽吸、对试料的试剂的添加、对氧化反应部的试料的输送、对测定部的试料的输送等处理是使用注射泵(syringe pump)来实施。这些处理是通过多端口阀对与注射泵连通的流路进行切换来实施(参照专利文献1)。

在水质分析仪中，经常使用强酸或强碱等腐蚀性高的试剂。因此，构成水质分析仪的零件之中可能与试剂接触的部分均需包含对试剂具有耐腐蚀性的材质。由于如上所述的理由，在水质分析仪的多端口阀中，是采用试剂不与金属部分接触的结构。

具体而言，多端口阀包括阀体(valve body)、阀头(valve head)、转子(rotor)及定子(stator)等。阀头是安装在阀体的前端的金属制的构件。在阀头上设置有用以固定配管的多个凹螺孔。定子安装在阀头上，内部设置有与固定在阀头的凹螺孔内的配管连通的流路。转子具有用以使设置在定子上的流路间连通的槽，通过一面与定子进行滑动一面旋转，而用以对所连通的定子的流路进行切换。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本专利特开2013-015387号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

在水质分析仪的多端口阀中，在利用强力将配管的前端部推碰至定子的状态下在阀头的凹螺孔内固定配管，对定子内部的流路与配管的连接部分进行密封，以使腐蚀性高的试剂等与金属制的阀头不接触。由于此种结构，故而会对被推碰多个配管的前端的定子自多个方向施加应力，特别是当所述应力不均一时，存在定子发生变形，或安装在配管的前端部的套圈(ferrule)发生变形，在多端口阀的内部发生漏液的情况。

当在多端口阀的内部发生漏液时，在金属制的阀头会产生腐蚀或生锈等，从而可能产生采水不良或试剂的结晶化、接头零件的固接等问题。又，由此定子有可能固接于阀头，在最差的情况，也有可能产生无法更换定子的问题。

因此，本发明的目的在于防止因对定子自多个方向施加应力而导致的多端口阀内的漏液。

[解决问题的技术手段]

本发明的水质分析仪用多端口阀包括：阀头，在外表面上具有用以连接配管的多个端口，并且具有连接面，所述连接面使与各个所述端口相通的流路的端部配置在同一平面内，所述阀头包含有对水质分析仪中所使用的药品具有耐腐蚀性的树脂材料；转子，具有形成有槽的平面，以所述平面与所述连接面相向的方式而配置，所述槽是用以对配置在所述连接面上的所述流路的端部间的连接状态进行切换；以及驱动机构，用以使所述转子旋转。

即，本发明的水质分析仪用多端口阀并非将配管的前端部推碰至定子的结构，而是利用具有耐腐蚀性的材质构成阀头，将配管连接至设置于所述阀头内的流路。总之，本发明的水质分析仪用多端口阀不具有自多个方向将配管的前端推碰至定子的结构。

在本发明中，可在形成有所述槽的所述转子的平面与所述阀头的所述连接面之间介插有固定在所述阀头侧的定子。

在所述情况下，若所述转子与所述定子包含相同材质，则存在彼此的滑动面因摩擦而粘附，使所述转子与所述定子固接的情况。因此，所述转子及所述定子优选为包含硬度互不相同的材质。如此一来，可防止转子与定子的粘附。又，转子及定子中的任一者包含较另一者柔软的材质，包含柔软的材质的一者会产生弹性变形，因此两者间的密封性提高。

又，在本发明中，定子可不介插于阀头与转子之间。即，形成有所述槽的所述转子的所述平面可与所述阀头的所述连接面直接相接。

在所述情况下，所述转子可包含较所述阀头柔软的树脂材料。如此一来，通过阀头与转子之间的滑动而使得转子较阀头更容易磨损，因此可抑制阀头的磨损。

作为所述阀头的材质，可使用氟树脂。作为氟树脂，可列举聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene，PTFE)、聚氯三氟乙烯(Polychlorotrifluoroethylene，PCTFE)等。

可使固定在所述阀头侧的定子介插于形成有所述槽的所述转子的平面与所述阀头的所述连接面之间。在所述情况下，可利用树脂材料构成所述转子及所述定子中的至少任一者。如此一来，树脂材料容易弹性变形，因此可提高转子与定子之间的密封性。

在所述情况下，所述转子的材质可为氟树脂。

又，所述定子的材质也可为氟树脂。

[发明的效果]

本发明的水质分析仪用多端口阀是利用具有耐腐蚀性的材质构成阀头，将配管连接至设置在所述阀头内的流路中，故而不具有将配管的前端自多个方向推碰至定子的结构，因此不会产生由此种结构导致的漏液。

附图说明

图1是表示水质分析仪用多端口阀的一实施例的剖面结构图。

图2是表示水质分析仪用多端口阀的另一实施例的剖面结构图。

图3是表示长期间使用聚苯硫醚(polyphenylene sulfide，PPS)制的阀头时的流路的状态的图像。

图4是表示长期间使用PCTFE制的阀头时的流路的状态的图像。

具体实施方式

以下，一面参照图式，一面对水质分析仪用多端口阀的实施形态进行说明。

一实施例的水质分析仪用多端口阀1包括阀体2及阀头4。阀头4安装在阀体2的前端。在阀头4的外表面上设置有包含用以连接配管的凹螺孔的多个端口6。端口6与设置于阀头4的内部的流路8连通，流路8的端部配置在形成阀体2的内部空间的最里面的阀头4的平面4a上。阀头4的平面4a形成使与各端口6连通的流路8的端部排列在同一平面上而成的连接面。

在阀头4的平面4a上安装有定子10。定子10介插于阀头4与后述的转子14之间而与转子10进行滑动。定子10在与设置于平面4a上的流路8的端部相对应的位置上具有贯通孔12。

在阀体2的内部，将转子14保持于转子轴18的前端部18a。转子14具有与阀头4的平面4a相向的平面，且在所述平面上设置有用以使各流路8的端部之间连通的槽16。转子14中，设置有槽16的平面与定子12抵接，且伴随着转子轴18的旋转，一面与定子12进行滑动一面进行旋转，对所连通的流路8的端部间进行切换。

转子轴18通过螺旋弹簧(coil spring)等弹性构件而向阀头4侧施力，由此将转子14一直按压至定子10。转子轴18是通过步进马达(stepping motor)22而旋转。转子轴18及步进马达22形成用以使转子14旋转的驱动机构。

本实施例的水质分析仪用多端口阀1中，至少阀头4、定子10及转子14包含对水质分析仪中可能使用的试剂具有耐腐蚀性的材质。作为此种材质，可举出聚苯硫醚(polyphenylene sulfide，PPS)、聚醚醚酮(polyetheretherketone，PEEK)、聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene，PTFE)、陶瓷等。

特别是通过使用PTFE或PCTFE等氟树脂作为腐蚀性的材质，可防止锈的产生或材料的熔解、侵蚀所导致的流路堵塞。本发明人对使用PPS作为阀头4的材质的情况以及使用PCTFE时的阀头4的耐久性进行了验证。若长期间使用材质为PPS的阀头4，则如图3所示，设置于阀头4的流路发生堵塞。相对于此，即使长期间使用材质为PCTFE的阀头4，也如图4所示设置于阀头4的流路不会发生堵塞。因此，除阀头4以外，若使用PCTFE那样的氟树脂作为定子10以及转子10的材质，则可有效地防止材料的熔解、侵蚀所导致的流路堵塞。

特别是通过利用如上所述的耐腐蚀性的材质构成阀头4，可使强酸或强碱等耐腐蚀性高的药品在阀头4内的流路8内流动。因此，无需将这些药品所流动的配管推碰至与阀头4不同的构件(例如，定子)而进行密封。

通过如上所述的结构，阀1内的密封面被限定于阀头4与定子10之间的面、及定子10与转子14之间的面，且仅在与密封面垂直的方向上施加应力。即，用以连接配管的接头的紧固力仅对阀头4起作用，不会自与阀1内的密封面垂直的方向以外的方向施加应力。

再者，定子10及转子14优选为包含硬度互不相同的材质(例如陶瓷及PEEK等)。如此一来，包含柔软的材质的构件会产生弹性变形，因此定子10与转子14之间的密封性提高。特别是转子14为可更换的消耗品，因此更优选为利用较定子10柔软的材质(例如PEEK)构成转子14。

再者，也可如图2所示的水质分析仪用多端口阀1'，不在阀头4与转子14之间介插定子，而使转子14与阀头4直接接触。此时，为了抑制阀头4的磨损，优选为利用较阀头4柔软的材质构成转子14。例如，可利用PPS构成阀头4，利用PEEK构成转子14。

通过设为如图2所示的结构，阀1'内的密封面仅为阀头4与转子14之间的面，用以连接配管的接头的紧固力仅对阀头4起作用，因此仅在与阀1'内的密封面垂直的方向上施加应力。

[符号的说明]

1、1'：水质分析仪用多端口阀

2：阀体

4：阀头

6：端口

8：流路

10：定子

12：贯通孔

14：转子

16：槽

18：转子轴

20：弹性构件

22：步进马达。