(57)【要約】【課題】ハウジングの内部部品の交換作業を容易にして部品の交換コストを低減する。【解決手段】ハウジングは、流路配管を接続する複数の接続ポートを外面に有するとともに接続ポートのそれぞれに通じる接続穴が一平面に配置された流路接続部を内部空間側に有するハウジングトップと、ハウジングトップを着脱可能に保持するハウジングボディによって構成されている。ステータは、流路接続部の接続穴のそれぞれに対応する貫通穴を有し、該貫通穴が接続穴に位置決めされた状態で流路接続部と液密を保ちながらハウジングトップ側に取り付けられており、ロータはステータの流路接続部とは反対側の面に接する平面を有し、該平面にステータのいずれかの貫通穴間を選択的に接続する流路をなす溝が設けられている。ステータは、ハウジングトップに対してステータ側から着脱可能に装着されたステータ保持部材によって保持されている。【選択図】  図１
2014178002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部空間を有するハウジングであって、流路配管を接続する複数の接続ポートを外面に有するとともに前記接続ポートのそれぞれに通じる接続穴が一平面に配置された流路接続部を前記内部空間側に有するハウジングトップ及び前記ハウジングトップを着脱可能に保持するハウジングボディによって構成されているハウジングと、
前記流路接続部の前記接続穴のそれぞれに対応する貫通穴を有し、該貫通穴が前記接続穴に位置決めされた状態で前記流路接続部と液密を保ちながら前記ハウジングトップ側に取り付けられたステータと、
前記ステータの前記流路接続部とは反対側の面に接する平面を有し、該平面に前記ステータのいずれかの前記貫通穴間を選択的に接続する流路をなす溝が設けられているロータと、
前記ロータを前記ステータと摺動させながら回転させるロータ駆動部と、
前記ハウジングトップに対して前記ステータ側から着脱可能に装着され、前記ステータを保持して前記ハウジングトップに固定するステータ固定部材と、を備えた流路切換バルブ。
【請求項２】
前記ステータ固定部材は前記ステータの外周を囲う円筒形状の部材であり、該ステータ固定部材の一端に前記ステータの前記ロータ側の面の周縁部と係合する係合部が設けられ、他端が前記ハウジングトップに装着されており、
前記ハウジングトップの前記流路接続部の周囲に前記ステータ固定部材の他端を嵌め込む円形の溝が形成されている請求項１に記載の流路切換バルブ。
【請求項３】
前記ステータと前記流路接続部との間に前記ステータと前記流路接続部との液密性を高めるパッキンが介在し、前記ステータ固定部材によって前記ステータとともに前記ハウジングトップに固定されている請求項１又は２に記載の流路切換バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液体クロマトグラフの分析流路に試料を導入するオートサンプラに使用される流路切換バルブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば液体クロマトグラフの分析流路に試料を導入するオートサンプラでは、サンプル容器からサンプルループ内にサンプルを採取した後、流路切換バルブの切換えによって分析流路における分離カラムの上流側にサンプルループを接続することで、分析流路を流れる移動相によってサンプルループのサンプルを分離カラム側へ移送するようになっている。
【０００３】
液体クロマトグラフに用いられる流路切換バルブとしては、ロータリー式の切換バルブが一般的である。ロータリー式の切換バルブはロータ（回転子）を回転させることによって接続する流路を切り換えるものである（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
ロータリー式の切換バルブは、流路配管を接続するための接続ポートがハウジングの上部に複数設けられており、ハウジングの内部にロータやステータ（固定子）が収容されている。ロータとステータは互いの平面が液密を保って接しており、ステータはハウジング側に回転しないようにピンなどによって固定されている。接続ポートはハウジングに設けられた流路とステータの穴によってロータにまで通じている。ロータのステータ側の面に接続ポート間を接続する流路をなす溝が設けられており、ロータがステータと摺動しながら回転駆動されることで溝のポジションが変更され、接続ポート間の接続が切り換えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２１５４９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
流路切換バルブのロータとステータは、ロータの回転によって摺動し摩耗する消耗品であるため、適宜交換する必要がある。ロータやステータを収容するハウジングは、接続ポートの設けられているハウジングの上部（以下、ハウジングトップ）がハウジングの本体（以下、ハウジングボディ）に対して着脱可能であり、ロータやステータ等の部品の交換はハウジングトップをハウジングボディから取り外して行なう。
【０００７】
ステータとハウジングトップの内壁面との間にはパッキンが挟み込まれて液密が保たれるようになっていることが一般的である。ステータ及びパッキンにはハウジングトップの接続ポートをロータの平面まで通じさせる穴が設けられているため、ステータとパッキンとハウジングトップの内壁面とが正確に位置決めされていなければならない。そのため、ハウジングトップをハウジングボディに取り付ける際には、ステータとパッキンをハウジングトップ側に先に取り付けてからハウジングトップをハウジングボディに装着する必要がある。ハウジングトップをハウジングボディに取り付ける際にステータとパッキンがハウジングトップから脱落することを防止するため、ステータとパッキンはスプリングピンなどによってハウジングトップに固定されていることが一般的である。
【０００８】
スプリングピンなどによってステータとパッキンがハウジングトップに固定されていると、ステータとパッキンをハウジングトップから取り外すことが困難であるため、ステータを交換する際はステータだけでなくハウジングトップごと交換することが多かった。そのため、部品の交換コストが高くなっていた。
【０００９】
また、ハウジングトップの着脱時にステータ側が水平方向よりも下向きにならないようにバルブが設置されている場合には、必ずしもステータとパッキンがスプリングピンなどによってハウジングトップに固定されている必要はないが、その場合には、ステータとパッキンがハウジングトップから脱落しないように作業者が注意する必要があり、作業者にとって容易な作業ではなかった。
【００１０】
そこで、本発明は、ハウジングの内部部品の交換作業を容易にして部品の交換コストを低減することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明にかかる流路切換バルブは、内部空間を有するハウジングであって、流路配管を接続する複数の接続ポートを外面に有するとともに接続ポートのそれぞれに通じる接続穴が一平面に配置された流路接続部を内部空間側に有するハウジングトップ及びハウジングトップを着脱可能に保持するハウジングボディによって構成されているハウジングと、流路接続部の接続穴のそれぞれに対応する貫通穴を有し、該貫通穴が接続穴に位置決めされた状態で流路接続部と液密を保ちながらハウジングトップ側に取り付けられたステータと、ステータの流路接続部とは反対側の面に接する平面を有し、該平面にステータのいずれかの貫通穴間を選択的に接続する流路をなす溝が設けられているロータと、ロータをステータと摺動させながら回転させるロータ駆動部と、ハウジングトップに対してステータ側から着脱可能に装着され、ステータを保持してハウジングトップに固定するステータ固定部材と、を備えたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の流路切換バルブでは、ハウジングトップに対してステータ側から着脱可能に装着されたステータ固定部材を備え、ステータがステータ固定部材によってハウジングトップに固定されているので、ステータ固定部材の着脱によってステータの着脱が容易になり、ハウジングトップごとでなくステータのみの交換が可能となる。ステータはステータ固定部材によってハウジングトップに固定されているため、ステータの脱落が防止され、ハウジングトップをハウジングボディから取り外した際のハウジングトップの取り扱いも容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】流路切換バルブの一実施例を示す断面図である。
【図２】同実施例のハウジングトップ側の分解断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の好ましい実施態様は、ステータ固定部材がステータの外周を囲う円筒形状の部材であり、該ステータ固定部材の一端にステータのロータ側の面の周縁部と係合する係合部が設けられ、該ステータ固定部材の他端がハウジングトップに装着されており、ハウジングトップの流路接続部の周囲にステータ固定部材の他端を嵌め込む円形の溝が形成されているものである。かかる態様とすることで、ステータ固定部材の構造及びステータ固定部材をハウジングトップに取り付ける構造が簡単なものになり、作業者によるステータ固定部材の着脱作業が容易になる。
【００１５】
また、本発明では、ステータと流路接続部との間にステータと流路接続部との液密性を高めるパッキンが介在し、ステータ固定部材によってステータとともにハウジングトップに固定されていることが好ましい。そうすれば、ステータと流路接続部との間の液密性が向上し、耐圧性の向上も図れる。
【００１６】
図１を用いて流路切換バルブの一実施例について説明する。
【００１７】
ハウジング２の内部空間に回転子であるロータ８や固定子であるステータ１４が収容されている。ハウジング２は平面形状が円形であり、上部外面に流路配管を接続する複数の接続ポート２２，２４を備えている。ハウジング２の下面中央部には穴３が設けられており、ロータ８を回転駆動するロータ駆動部の一部をなす駆動軸６が穴３を貫通している。
【００１８】
ハウジング２は、ハウジングボディ２ａ、中間部材２ｂ及びハウジングトップ２ｃの３つの部材により構成されている。ハウジングボディ２ａは円筒状をなし、座面中央に穴３があけられている。ハウジングボディ２ａの開口部を上向きにした状態でその開口部上にリング状の中間部材２ｂがおかれ、中間部材２ｂ上に円盤状のハウジングトップ２ｃがおかれる。ハウジングボディ２ａはハウジング２の土台をなし、中間部材２ｂ及びハウジングトップ２ｃがハウジングボディ２ａにボルト５によって着脱可能に取り付けられている。ボルト５はハウジング２の最上部に位置するハウジングトップ２ｃの上面側から中間部材２ｂを貫通してハウジングボディ２ａに達するように締結されている。ハウジングトップ２ｃと中間部材２ｂにはそれぞれボルト５を貫通させる貫通穴が設けられ、ハウジングボディ２ａにはボルト５を締結するネジ穴が設けられている。図１ではボルト５の取付け箇所が一箇所のみ図示されているが、ハウジングトップ２ｃ上面の上面側からみた平面における周縁部の均等な三箇所にボルト５が取り付けられている。なお、ボルト５の取付け箇所はこれに限定されるものではない。
【００１９】
ハウジング２の内部壁面となるハウジングトップ２ｃの下面に流路接続部４が設けられている。流路接続部４は接続ポート２２，２４に通じる流路２３，２５の端部の穴が配列された平面であり、流路接続部４にパッキン１６を介してステータ１４が接している。ステータ１４及びパッキン１６はステータ固定部材１８によってハウジングトップ２ｃに対して着脱可能に取り付けられている。
【００２０】
ハウジングトップ２ｃに対するステータ１４及びパッキン１６の取付け部分について図２を用いて説明する。
【００２１】
上述のように、流路接続部４はハウジングトップ２ｃの内部空間側の平面に設けられている。流路接続部４はその外周がリング状の窪み３４で囲われた円形の平面領域である。ステータ１４とパッキン１６は平面形状が流路接続部４よりも大きい円形の部材であり、パッキン１６の中央部が流路接続部４と液密を保って接する。窪み３４内にステータ固定部材１８の端部を嵌め込むリング状の溝３８が設けられている。
【００２２】
ステータ１４及びパッキン１６はステータ固定部材１８によってハウジングトップ２ｃ側に固定される。ステータ固定部材１８は内径がステータ１４及びパッキン１６の外径と略同一である円筒形状の部材であり、一端にはステータ１４の周縁部を支持するように内側へ屈折したステータ支持部１８ａが設けられている。ステータ支持部１８ａは円筒の開口にそって形成されたリング状であってもよく、複数個の突起であってもよい。ステータ固定部材１８は、他端がハウジングトップ２ｃの溝３８に嵌め込まれることで、その内周面と溝３８の内壁面との間の摩擦力によってハウジングトップ２ｃに装着されステータ１４とパッキン１６を保持する。
【００２３】
パッキン１６には流路接続部４に配置された流路２３，２５の端部の穴にそれぞれ対応する貫通穴４０，４２が設けられており、同様にステータ１４にも貫通穴４８，５０が設けられている。ステータ１４及びパッキン１６はこれらの貫通穴がハウジングトップ２ｃの２３や２５などの流路の端部穴に位置決めされた状態でハウジングトップ２ｃ側に固定される。ハウジングトップ２ｃにはステータ固定ピン２０を挿し込む穴３６が、ステータ１４とパッキン１６にはそれぞれステータ固定ピン２０を貫通させる貫通穴５２，４４が設けられており、ステータ固定ピン２０を挿し込むことでステータ１４及びパッキン１６が回転しないようになっている。パッキン１６のハウジングトップ２ｃ側の面には流路接続部４との接触面積を中央部に限定させて面圧を高めるリング状の溝４６も設けられている。溝４６で限定させた中央部の領域に貫通穴４０，４２が設けられている。
【００２４】
図１に戻って流路切換バルブ全体の説明を続けると、ロータ８はロータ駆動軸６によってハウジング２内で回転させられる。ロータ駆動軸６は流路接続部４の平面に対して垂直の向きに配置されており、先端にロータ保持部６ａが設けられている。ロータ保持部６ａの先端面は流路接続部４と平行な平面であり、ロータ８はロータ保持部６ａの先端面に保持されてステータ１４と接している。ロータ駆動軸６の基端部はハウジング２の穴３を通ってハウジング２の外部に引き出され、ハウジング２の外部のモータ等の回転機構（図示は省略）によってその軸芯を中心に回転させられる。ロータ保持部６ａとロータ８はロータ固定ピン１０によって回転方向において固定され、ロータ駆動軸６の回転によりロータ８が回転するようになっている。ロータ８にはロータ固定ピン１０を貫通させるための貫通穴が設けられ、ロータ保持部６ａにはロータ固定ピン１０を挿し込むための穴が設けられている。
【００２５】
ロータ駆動軸６は先端部のロータ保持部６ａがそれよりも基端側の軸部分よりも大きい外径を有する。ハウジングボディ２ａの底部とロータ保持部６ａとの間に圧縮状態のバネ７が挿入されており、ロータ駆動軸６はバネ７によってハウジングトップ２ｃ側へ付勢されている。これにより、ロータ８がステータ１４に押し付けられる。ロータ８のステータ１４側の面には、ハウジングトップ２ｃの複数の流路２３，２５のうちいずれかの流路間を接続する流路をなす溝１２が設けられており、ロータ８の回転によって溝１２のポジションが変更されるようになっている。
【符号の説明】
【００２６】
２      ハウジング
２ａ      ハウジングボディ
２ｂ      中間部材
２ｃ      ハウジングトップ
３      ロータ駆動軸用の貫通穴
４      流路接続部
５      ボルト
６      ロータ駆動軸
６ａ      ロータ保持部
６ｂ      突起部
７      バネ
８      ロータ
１０      ロータ固定ピン
１２      溝（接続流路）
１４      ステータ
１６      パッキン
１８      ステータ固定部材
１８ａ      ステータ支持部
２０      ステータ固定ピン
２２，２４      接続ポート
２３，２５      流路
３２      ボルト貫通用の貫通穴
３４，４６      窪み
３６      ステータ固定ピン挿込み用の穴
３８      ステータ取付け部材嵌め込み用の穴
４０，４２，４８，５０      流路用の貫通孔
４４，５２      ステータ固定ピン貫通用の貫通穴
【図１】
2014178002.tif 000003
【図２】
2014178002.tif 000004