閥裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及化學(xué)檢查裝置、環(huán)境分析裝置或者生物工程研究設(shè)備等各種分析裝置 所使用的閥裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在上述各種分析裝置中，提高測(cè)量精度、提高檢查速度、檢測(cè)體、試劑的極小化、裝 置的小型化等成為重要課題，并且對(duì)于進(jìn)行用于測(cè)量的流體的流量控制的閥裝置要求進(jìn)一 步的性能提高。這樣的閥裝置為了實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕性等，使用隔膜作為閥的開閉機(jī) 構(gòu)。隔膜構(gòu)成對(duì)閥室進(jìn)行劃分的隔壁，從外部受到驅(qū)動(dòng)力而切換流體的流路。
[0003] 在這種閥裝置中，流入端口和兩個(gè)流出端口以與閥室連通的方式設(shè)置于殼體，通 過隔膜擺動(dòng)，將任一個(gè)流出端口關(guān)閉并且將另一個(gè)流出端口開放，來(lái)切換流體的流路。然而 伴隨流路切換動(dòng)作時(shí)的隔膜的彈性變形，閥室的內(nèi)部容積發(fā)生變化，相當(dāng)于該內(nèi)部容積的 變化量(抽取量)的流體被朝流出端口壓出。因此難以提高流出量的精度。
[0004] 因此，以往為了使抽取量減少，研究了使負(fù)責(zé)隔膜的伸縮的膜部縮小的方法。然 而，即使采用這樣的方法，抽取量的減少也不能說(shuō)足夠，因此期待進(jìn)一步減少抽取量的方 案。另一方面，伴隨上述的膜部的縮小，膜部中的局部的伸縮率增大，因此產(chǎn)生隔膜的壽命 縮短的問題，從而期待新的減少抽取量的方案。
[0005] 在這樣的背景下，下述專利文獻(xiàn)1公開了將流入端口的面積設(shè)定為流出端口的面 積的2倍以上的閥裝置。
[0006] 專利文獻(xiàn)1:專利第4252512號(hào)公報(bào)
[0007] 然而，在上述的閥裝置中，若流入端口的截面積與流出端口的截面積顯著不同，則 在流入端口附近流動(dòng)的流體與在流出端口附近流動(dòng)的流體之間產(chǎn)生流量差，因此通過控制 從流入端口流入的流體的流量，而難以精密地管理從流出端口流出的流體的流量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明是鑒于以上那樣的實(shí)際情況所做出的，主要目的在于提供一種閥裝置，不 會(huì)使流入端口的截面積與流出端口的截面積顯著不同，從而實(shí)現(xiàn)抽取量的減少，能夠高精 度地控制流出量。
[0009] 本發(fā)明的閥裝置，具有:凹部，其設(shè)置于外殼內(nèi)；隔膜，其通過覆蓋所述凹部而在與 所述凹部之間形成作為供流體流動(dòng)的空間的閥室;流入端口，其在所述凹部開口并且使流 體流入所述閥室;流出端口，其在所述凹部開口并且使流體從所述閥室流出；以及隔膜驅(qū)動(dòng) 單元，其通過使所述隔膜擺動(dòng)，而使所述隔膜緊貼或者離開所述流出端口的開口形成的閥 座，由此關(guān)閉或者開放所述流出端口，所述閥裝置的特征在于，所述凹部具有傾斜部，該傾 斜部的深度從所述閥座側(cè)朝向所述流入端口與所述閥室連通的流入開口而逐漸增加，所述 閥室具有:所述流出端口以及所述流入端口排列的縱向、和與所述縱向以及所述深度的方 向正交的寬度方向，在所述流入開口的寬度方向的兩側(cè)設(shè)置第一凸部，由此所述傾斜部成 為寬度從所述流入開口朝向所述閥座逐漸增加的錐狀。
[0010] 在本發(fā)明的上述閥裝置中，優(yōu)選為，所述第一凸部相對(duì)于通過所述流入開口的平 面的傾斜度從所述閥室的寬度方向兩側(cè)朝向所述流入開口逐漸增加。
[0011] 在本發(fā)明的上述閥裝置中，優(yōu)選為，所述流出端口配置有第一流出端口以及第二 流出端口兩個(gè)系統(tǒng)，所述隔膜驅(qū)動(dòng)單元通過使所述隔膜擺動(dòng)，從而使所述隔膜緊貼于所述 第一流出端口的開口形成的第一閥座或者所述第二流出端口的開口形成的第二閥座的任 一方，由此使所述閥室的流體從所述第一流出端口或者所述第二流出端口的另一方流出， 所述凹部具有:第一傾斜部，其深度從所述第一閥座側(cè)朝向所述流入端口與所述閥室連通 的流入開口逐漸增加;第二傾斜部，其深度從所述第二閥座側(cè)朝向所述流入開口逐漸增加， 所述第一流出端口、所述流入端口以及所述第二流出端口按該順序排列，所述第一傾斜部 以及所述第二傾斜部的寬度從所述流入開口朝向所述第一閥座以及所述第二閥座逐漸增 加。
[0012] 在本發(fā)明的上述閥裝置中，優(yōu)選為，在從所述隔膜側(cè)觀察的俯視中，所述傾斜部具 有30~60度的錐角。
[0013] 在本發(fā)明的上述閥裝置中，優(yōu)選為，在所述凹部的周緣形成有與所述隔膜緊貼并 保持該隔膜的保持面，所述第一凸部距離所述保持面的深度大于〇_。
[0014] 在本發(fā)明的上述閥裝置中，優(yōu)選為，在所述傾斜部設(shè)置有向所述隔膜側(cè)突出的第 二凸部。
[0015] 在本發(fā)明的上述閥裝置中，優(yōu)選為，所述流入開口的深度大于所述閥座的深度。
[0016] 在本發(fā)明的上述閥裝置中，優(yōu)選為，所述流入開口的深度與所述閥座的深度之差 為0.3mm以上。
[0017] 在本發(fā)明的上述閥裝置中，優(yōu)選為，所述閥座向所述隔膜側(cè)突出。
[0018] 在本發(fā)明的上述閥裝置中，優(yōu)選為，所述傾斜部相對(duì)于通過所述流入開口的平面 以3度~15度的角度傾斜。
[0019] 在本發(fā)明的上述閥裝置中，優(yōu)選為，所述外殼包括:形成有所述凹部的第一塊、和 固定于所述第一塊并保持所述隔膜的第二塊，在將所述第一塊與所述第二塊的對(duì)接面作為 基準(zhǔn)面時(shí)，所述閥座的深度DA為1.5~2.5_，所述流入開口的深度DB為2.0~3.0_。
[0020] 在本發(fā)明的上述閥裝置中，優(yōu)選為，所述隔膜驅(qū)動(dòng)單元包括：線圈、和通過向所述 線圈通電而對(duì)所述隔膜賦予位移的柱塞。
[0021] 本發(fā)明的閥裝置，由于距離隔膜的深度從閥座側(cè)朝向流入開口逐漸增加的傾斜部 形成于凹部，因此閥室的內(nèi)部容積增加。由此抽取量相對(duì)于閥室的內(nèi)部容積的比例減小，伴 隨隔膜的擺動(dòng)的閥室內(nèi)部容積的變動(dòng)大部分作為閥室的內(nèi)部壓力的變動(dòng)而被吸收。因此不 會(huì)使流入端口的截面積與流出端口的截面積有顯著不同，能夠充分降低抽取量。
[0022] 另一方面，在僅將閥室的內(nèi)部容積設(shè)定得較大的情況下，存在流體在閥室內(nèi)部滯 留的擔(dān)憂。然而在本發(fā)明中，為了使流體從流入開口直至閥座側(cè)順暢地流動(dòng)而形成有傾斜 部，因此抑制流體在閥室內(nèi)部滯留。此外，在流入開口的寬度方向的兩側(cè)設(shè)置有第一凸部， 從而傾斜部是寬度從流入開口朝向閥座逐漸增加的錐狀。由此即使在流出開口附近也能夠 充分地確保流路的截面積而不會(huì)阻礙流體流暢的流動(dòng)，從而進(jìn)一步抑制流體的滯留。
【附圖說(shuō)明】
[0023] 圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的閥裝置的剖視圖。
[0024] 圖2是表示在圖1的螺線管線圈通電的狀態(tài)下閥裝置的剖視圖。
[0025] 圖3是圖1的流路塊的立體圖。
[0026] 圖4是從隔膜側(cè)觀察圖1的流路塊的俯視圖。
[0027]圖5是圖4的A-A線剖視圖。
[0028]圖6(a)是圖4的B-B線剖視圖，（b)是圖4的C-C線剖視圖。
[0029] 圖7是表示閥室內(nèi)的流體的流動(dòng)的俯視圖。
[0030] 圖8是從隔膜側(cè)觀察流路塊的變形例的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 以下，基于附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施的一個(gè)方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0032] 圖1、圖2是本實(shí)施方式的閥裝置1的剖視圖。圖1是切斷向后述的螺線管線圈55通 電的非通電狀態(tài)，圖2是對(duì)螺線管線圈55通電的通電狀態(tài)。
[0033] 如圖1、圖2所示，本實(shí)施方式的閥裝置1具備：內(nèi)置流體的流路的外殼2、相對(duì)于外 殼2能夠擺動(dòng)地設(shè)置的擺動(dòng)閥4、驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)閥4的閥驅(qū)動(dòng)部5(隔膜驅(qū)動(dòng)單元）、以及對(duì)外殼2和 閥驅(qū)動(dòng)部5進(jìn)行支承的框架6。
[0034]外殼2具備流路塊20 (第一塊)和子塊3 (第二塊）。在本實(shí)施方式中，流路塊20由例 如作為樹脂成分，包括PPS(聚苯硫醚）、PEEK(聚醚醚酮)或者TOT(聚對(duì)苯二甲酸丁二酯）中 的任一種以上的樹脂材料構(gòu)成。在上述樹脂成分中，從耐熱性、耐化學(xué)腐蝕性以及制造成本 的觀點(diǎn)出發(fā)，則特別優(yōu)選PPS。
[0035]流路塊20具有：構(gòu)成作為流體流動(dòng)的空間的閥室21的凹部22、與閥室21連通的流 入端口 23(Common Port)、NC(Normally Close)流出端口 24(第一流出端口）以及N0 (Normal ly Open)流出端口 25 (第二流出端口）、以及保持?jǐn)[動(dòng)閥4的保持面26。如圖1所示， 流入端口 23總是開放，從流入端口 23向閥室21內(nèi)供給流體。通常時(shí)，將NC流出端口 24關(guān)閉， 將N0流出端口 25開放，從流入端口 23流入到閥室21的流體沿著箭頭A流動(dòng)，并從N0流出端口 25流出。
[0036]子塊3例如由樹脂材料形成，具有：收納擺動(dòng)閥4以及后述的柱塞51、52的收納部 31、和將擺動(dòng)