(57)【要約】【課題】バルブの耐久性を向上させる。【解決手段】互いに接する接触平面をもつステータ１１とロータ１５を備え、ステータ１１の接触平面１３には複数の流路のそれぞれに接続される試料流通口１９をもち、ロータ１５の接触平面１７には試料流通口１９の内の２つを連通させる少なくとも１つの試料溝２１をもち、試料溝２１により連通すべき試料流通口１９を切り換えるようにロータ１５が回転摺動されるものである。本発明では、ステータ１１の接触平面１３には洗浄液を流通させる複数の洗浄液流通口２２をもち、ロータ１５の接触平面１７には洗浄液流通口２２の内の２つを連通させる少なくとも１つの洗浄溝２２をもつことを特徴としている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに接する接触平面をもつステータとロータを備え、前記ステータの接触平面には複数の流路のそれぞれに接続される試料流通口をもち、前記ロータの接触平面には前記試料流通口の内の２つを連通させる少なくとも１つの試料溝をもち、前記試料溝により連通すべき前記試料流通口を切り換えるように前記ロータが回転摺動される流路切換えバルブにおいて、
前記ステータの接触平面には洗浄液を流通させる複数の洗浄液流通口をもち、前記ロータの接触平面には前記洗浄液流通口の内の２つを連通させる少なくとも１つの洗浄溝をもつことを特徴とする流路切換えバルブ。
【請求項２】
前記洗浄液流通口の少なくとも一対は前記試料流通口よりも外周側に設けられ、前記洗浄溝の少なくとも１つは前記試料溝よりも外周側に設けられている請求項１に記載の流路切換えバルブ。
【請求項３】
前記洗浄液流通口の少なくとも一対は前記試料流通口よりも内周側に設けられ、前記洗浄溝の少なくとも１つは前記試料溝よりも内周側に設けられている請求項１又は２に記載の流路切換えバルブ。
【請求項４】
互いに接する接触平面をもつステータとロータを備え、前記ステータの接触平面には複数の流路のそれぞれに接続される試料流通口をもち、前記ロータの接触平面には前記試料流通口の内の２つを連通させる少なくとも１つの試料溝をもち、前記試料溝により連通すべき前記試料流通口を切り換えるように前記ロータが回転摺動される流路切換えバルブにおいて、
前記ステータの接触平面には洗浄液を流通させる複数の洗浄液流通口と、前記洗浄液流通口の内の２つを連通させる少なくとも１つの洗浄溝をもつことを特徴とする流路切換えバルブ。
【請求項５】
前記洗浄溝は前記試料溝よりも幅が広く、且つ浅いものである請求項１から４のいずれか一項に記載の流路切換えバルブ。
【請求項６】
前記試料溝は前記ロータ上に扇状に複数形成されており、前記洗浄溝は複数の前記試料溝に沿って一筋に形成されている請求項１から５のいずれか一項に記載の流路切換えバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体クロマトグラフなどに用いる流路切換えバルブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高速液体クロマトグラフにおいては高圧力下において液体の流路を切り換える必要がある。
従来、このような用途における流路切換えバルブとしては、切換え溝が形成された円盤状のロータを、その溝と導通する貫通穴が形成された円盤状ステータ（固定子）に対し、平面で接触させつつ回転させる切換えバルブが用いられている（特許文献１参照。）。
【０００３】
ステータは流路が接続されたハウジングトップとロータの間に挟まれており、ロータはバネなどの弾性部材により切換え溝の気密に必要な所定の力でステータ方向に押し付けられ、ロータとステータは相互に面接触することで溝からの液漏れが防止されている。ステータはハウジングトップと一体化されていてもよい。
そして、ロータは回転シャフトの先端に取り付けられ、回転駆動力を受けて回転し、ステータ側の貫通穴との接続状態を切り換えることで流路が切り換えられる。
【０００４】
このような従来の流路切換えバルブの材質として、ロータには樹脂などの柔らかい素材、ステータにはステンレスなどロータよりも硬い素材が使われている。
しかし、バルブを長期にわたって使用するとステータよりも柔らかい材質からなるロータの接触平面は磨耗し、これによりバルブにおける回転トルクの増大、流体の漏洩、ロータの磨耗した部分に残留した液によるクロスコンタミネーションの増大などを引き起こすという問題がある。
【０００５】
流路切換えバルブにおいては、液漏れを防止するため、ロータはステータに対して一定の力で押し付けられている。その状態でロータが回転すると、ロータの材質が樹脂である場合には回転による摩擦でロータが削り取られて削り屑が発生し、後段の流路配管の詰まりやカラムの劣化の原因となっていた。一方、ロータの材質をセラミックとしたものもあるが、その場合にはそのような削り屑は発生しないが、シール性を考慮してステータ、ロータともにその接触面の表面粗さを細かくし、平坦度も高精度に仕上げる必要がある。しかし、そのような面同士を強い力で押し付けると、いわゆるリンキング等と称される鏡面接着現象が生じ、ロータの回転動作を損なうという問題があった。
【０００６】
【特許文献１】特開平１−３０７５７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
また、従来の流路切換えバルブの流路接続部は、試料導入用の接続部しか構成されておらず、有機溶媒が揮発した後に塩が析出する溶媒（例えば緩衝液）を高圧送液した場合などは、分析終了後に流路洗浄を充分に行なわなければ、ステータ・ロータ間の摺動面に塩が析出してしまう。その後、そのまま動作させるとロータ表面に傷が発生するため、ロータの寿命が著しく低下する問題があった。
【０００８】
そこで本発明は、流路切換えバルブの耐久性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の流路切換えバルブは、互いに接する接触平面をもつステータとロータを備え、そのステータの接触平面には複数の流路のそれぞれに接続される試料流通口をもち、ロータの接触平面には試料流通口の内の２つを連通させる少なくとも１つの試料溝をもち、その試料溝により連通すべき試料流通口を切り換えるようにロータが回転摺動するものである。そして、上記ステータの接触平面には洗浄液を流通させる複数の洗浄液流通口をもち、ロータの接触平面には洗浄液流通口の内の２つを連通させる少なくとも１つの洗浄溝をもつことを特徴としている。
【００１０】
好ましい一形態として、洗浄液流通口のいずれかは試料流通口よりも外周側に設けられ、洗浄溝のいずれかは試料溝よりも外周側に設けられているものを挙げることができる。
【００１１】
また、洗浄液流通口のいずれかは試料流通口よりも内周側に設けられ、洗浄溝のいずれかは試料溝よりも内周側に設けられているようにしてもよい。
【００１２】
本発明の流路切換えバルブは、互いに接する接触平面をもつステータとロータを備え、そのステータの接触平面には複数の流路のそれぞれに接続される試料流通口をもち、ロータの接触平面には試料流通口の内の２つを連通させる少なくとも１つの試料溝をもち、その試料溝により連通すべき試料流通口を切り換えるようにロータが回転摺動するものである。そして、上記ステータの接触平面には洗浄液を流通させる複数の洗浄液流通口とその洗浄液流通口の内の２つを連通させる少なくとも１つの洗浄溝をもつことを特徴としている。
【００１３】
洗浄溝には試料溝から漏れ出た液をも流すことができるように、洗浄溝は試料溝よりも幅が広く、且つ浅いものであってもよい。そうすると少ない洗浄液でも効率的に試料溝から漏れ出た液を流すことができる。
【００１４】
溝の形態の好ましい例として、試料溝はロータ上に扇状に複数形成されており、洗浄溝は複数の試料溝に沿って一筋に形成されているものを挙げることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の流路切換えバルブでは、ステータの接触平面に複数の洗浄液流通口をもち、ロータの接触平面にはその洗浄液流通口の内の２つを連通させる少なくとも１つの溝を備え、その洗浄液流通口から分析用途とは異なる蒸留水などの洗浄液を常時送液することによって、分析中でもバルブの摺動面（ステータ・ロータ間）を自動的に洗浄することができる。
これにより、これまではバルブに緩衝液を高圧送液した場合には分析終了後に流路洗浄を充分に行なう必要があったが、バルブの摺動面は自動的に洗浄されているので流路洗浄を充分に行なわなくてもロータの密封性が著しく低下することは防止される。
また、送液する液体が塩を含んだ緩衝液ではなく、通常用いられる有機溶媒や蒸留水などであっても、洗浄液が摺動面に常時送液されることによって、ステータとロータとの摩擦摺動により生じる摩擦熱を抑制することができるため、ロータの密封性の寿命が延びる。
【００１６】
洗浄溝を試料溝よりも外周側に設けるようにすれば、ステータとロータの摺動面の外周部に溜る液を洗浄溝を流れる洗浄水とともに排出し、異常摩耗を抑制できる。
【００１７】
洗浄溝を試料溝よりも内周側に設けるようにすれば、ステータとロータ間の内周部に溜る液を洗浄溝を流れる洗浄水とともに排出し、異常摩耗を抑制できる。
【００１８】
ステータの接触平面に洗浄液を流通させる複数の洗浄液流通口とその洗浄液流通口の内の２つを連通させる少なくとも１つの洗浄溝をもつようにすれば、ロータには溝を形成する必要がなくなり、バルブを構成するのが容易になる。
【００１９】
洗浄溝の溝幅を広く、溝の深さを浅いものとすることで、洗浄液の量を少量に抑えながら摺動面を広く洗浄することができる。
【００２０】
洗浄溝を試料溝に沿って一筋に形成するようにすれば、試料溝の形状や本数に依らずに洗浄液流通口としては２つのみを形成すればよいこととなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する。
図１は一実施例における流路切換えバルブの概略図を示し、（Ａ）はバルブ全体の断面図、（Ｂ）はステータ１１の接触平面側の平面図、（Ｃ）はロータ１５の斜視図を示している。
ステータ１１はステンレス製であり、流路が接続されるハウジングトップが一体化されたものである。ステータ１１のステータ接触平面１３はロータ１５のロータ接触平面１７と接し、ステータ１１に設けられた貫通穴（試料流通口）１９がロータ１５に設けられた試料溝２１により連通させられるようになっている。ロータ１５は例えば樹脂製であり、試料溝２１が円弧状に複数設けられている。樹脂製であれば磨耗するので交換の必要が生じる。この実施例でロータ側を樹脂製にしているのは、ロータはステータに比べて加工するのが容易であるためであるが、上述とは反対にステータを樹脂製とし、ロータをステンレス製あるいは樹脂製としてもよい。
【００２２】
ステータ１１には試料流路接続部２３が複数設けられており、その先端は接触平面１３の貫通穴１９に通じている。試料溝２１は２つの貫通穴１９に連通する。
ロータ１５はシャフト２５の先端に取り付けられており、シャフト２５を回転可能に支持するボディ部２７内に設けられた弾性部材のばね２９によってステータ１１方向に付勢されている。ボディ部２７はボルト３１によってステータ１１の外周部にネジ止めされている。
【００２３】
ステータ１１には２つの洗浄液接続部２４が設けられており、それらの先端は接触平面１３の貫通穴（洗浄液流通口）２０に通じている。ロータ１５の接触平面１７には洗浄溝２２が設けられ、２つの貫通穴２０を連通している。
上述の実施例では洗浄流路接続部２４と洗浄溝２２は、それぞれ試料流路接続部２３と試料溝２１よりも外周部に設けられているが、内周部に設けるようにしてもよい。また、外周部と内周部の両方に設けるようにしてもよい。
【００２４】
試料をバルブに送液する際、試料流路接続部２３からは目的試料を送液し、洗浄流路接続部２４からはステータ１１とロータ１５の摺動面を洗浄するための蒸留水を送液する。
試料として緩衝液を用いた場合、これまでは溝２１から液が漏れ出して摺動面に塩が析出することがあったが、本発明では摺動面（ステータ・ロータ間）を自動的に洗浄することができるので、塩の析出等を防ぐことができる。これにより、ロータの耐久性が向上する。
【００２５】
図２は他の実施例における流路切換えバルブの概略図を示し、（Ａ）はステータ１１の接触平面側の平面図、（Ｂ）はロータ１５の斜視図を示している。
上述の図１では洗浄溝２２はロータ１５の接触平面１７に形成されたが、この実施例では洗浄溝３２はステータ１１の接触平面１３に形成されている。この場合、ステンレス製のステータ１１には２つの洗浄液流通口２０とそれを連通する洗浄溝３２が設けられている。洗浄水を流通させるための加工はステータ１１側のみでよいので、ロータ１５に溝を加工する工程を省くことができる。この場合も、洗浄溝３２に洗浄水を流すことにより、摺動面を自動的に洗浄することができるので、塩の析出等を防ぐことができ、ロータの耐久性は向上する。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は高速液体クロマトグラフをはじめ、流路の切換えを必要とする分析機器その他の機器に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】一実施例における流路切換えバルブの概略図を示し、（Ａ）はバルブ全体の断面図、（Ｂ）はステータの接触平面側の平面図、（Ｃ）はロータの斜視図を示している。
【図２】他の実施例における流路切換えバルブの概略図を示し、（Ａ）はステータの接触平面側の平面図、（Ｂ）はロータの斜視図を示している。
【符号の説明】
【００２８】
１１      ステータ
１３      接触平面
１５      ロータ
１７      接触平面
１９，２０      貫通穴
２１      試料溝
２２，３２      洗浄溝
２３      試料流路接続部
２４      洗浄流路接続部
２５      シャフト
２７      ボディ部
２９      ばね
３１      ボルト
【図１】
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【図２】
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