專利名稱：一種流體選擇閥的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種選擇閥，尤其涉及一種流體選擇閥。
背景技術：
化學分析(如食品中添加劑的分析)通常包括以下步驟1、提取步驟用溶劑將目標分析物從樣品中溶出；2、凈化步驟將一同溶出的干擾成份去除；3、用分析儀器測定樣品中的目標分析物。常用的凈化方法有柱層析和固相萃取。該步驟使用的儀器或裝置有兩種工作模式一種是將樣品逐一處理(單通道模式)，另一種是將數個樣品同時處理(多通道模式)。市面上以轉子和定子構成的選擇閥主要有以下兩種類型，如圖I和圖2所示，一種是多位選擇閥，另一種是二位切換閥，多位選擇閥的轉子上開有一條槽。通過變換轉子的位置，可以將定子上中心的孔和周圍任何一個孔連接，但是周圍的孔之間無法聯通。二位 切換閥的轉子上按圓周分布開有數條槽，通過變換轉子的位置，可以將定子上的孔兩兩連接，每個孔只能和兩邊相鄰的孔聯通，這兩位種均無法做到即可以和相鄰的孔聯通，也可以和中心的孔聯通。目前大多數多通道樣品處理儀器使用多位選擇閥，每一個通道至少需要一個多位選擇閥和5-6條管線。隨著通道數的增加，閥、管線和連接頭的數量按比例增加，造成成本上升和安裝困難。
發明內容
本發明的目的在于提供一種，用于流體傳輸和分配的選擇閥，使用該流體選擇閥可以以較為簡單和經濟的方式實現多個樣品的同時處理，使定子上的通孔既可以與相鄰的孔聯通，也可以與中心的孔聯通。本發明采用如下技術方案實現一種流體選擇閥，包括同軸設置的定子和轉子，其特征在于，流體選擇閥的中軸線上具有一公共孔，圍繞該公共孔均勻分布有組孔單元，每個組孔單元由貫通定子本體的通孔組成，所述轉子上則開有沿其中軸線呈放射狀均勻分布的導槽和鍵槽，導槽和鍵槽能夠使每個組孔單元中的至少一個通孔與該組孔單元內相鄰的其他通孔聯通，或使該通孔與公共孔聯通。進一步地，所述公共孔位于定子上，圍繞該公共孔均勻分布有四個組孔單元，每個組孔單元由三個通孔組成，轉子上導槽的長度與定子上通孔距定子圓心的距離相等并呈十字狀分布在轉子上，轉子上鍵槽的數量與定子上組孔單元數量相同，鍵槽的長度與每個組孔單元中兩個相鄰通孔之間的距離相同，轉子上相鄰的導槽和鍵槽之間的距離等于定子的組孔單元中兩個相鄰通孔之間的距離。進一步地，所述導槽為埋沒于轉子本體內的暗槽，導槽兩端開有與外界聯通的孔。進一步地，所述定子為一具有中空內腔的圓柱體，定子本體上相對的位置分布有四個組孔單元，每個組孔單元由三個通孔組成，組孔單元中相鄰通孔之間的距離大于或等于轉子鍵槽的長度，轉子內的通槽垂直相交于轉子的徑向中軸線并向外平行延伸與外部聯通，所述公共孔為自通槽的相交點出發沿轉子徑向中軸線與外部聯通的通道。進一步地，所述轉子為垂直截面逐漸縮小的圓臺形，所述定子的內腔與轉子的形狀相匹配，圍繞定子的徑向中軸線分布有四個組孔單元，每個組孔單元由三個通孔組成，所述組孔單元中相鄰通孔之間的距離大于或等于轉子鍵槽的長度，轉子內的通槽垂直相交于轉子的徑向中軸線并向外平行延伸與外部聯通，所述公共孔為自通槽的相交點出發沿轉子徑向中軸線與外部聯通的通道。與現有技術相比，本發明的流體選擇閥的每個組孔單元中至少有一個孔既可以和相鄰的兩個孔聯通，又可以和公共孔聯通。而且各組孔的聯通狀態都相同，當一個公共孔是和左邊的孔聯通時，其它各組中公共孔也是和它們左邊的孔聯通。這樣轉子只要轉動一次就可以同時選擇各組的聯通狀態，便于儀器控制。
圖I是現有技術多位選擇閥的結構示意圖。 圖2是現有技術二位切換閥的結構示意圖。圖3是本發明第一實施例中定子的結構示意圖。圖4是與圖3所示定子相匹配的轉子的結構透視圖。圖5是通孔與鍵槽重合后的透視示意圖。圖6是圖5的通孔與鍵槽旋轉一角度后的透視圖。圖7是本發明的流體選擇閥應用至四通道固相萃取儀器中的工作流程示意圖(狀態I)。圖8是本發明的流體選擇閥應用至四通道固相萃取儀器中的工作流程示意圖(狀態2)。圖9是本發明的流體選擇閥應用至四通道固相萃取儀器中的工作流程示意圖(狀態3)。圖10是本發明第二實施例中定子的結構示意圖。圖11是與圖10所示定子相匹配的轉子的結構透視圖。圖12是本發明本發明第三實施例中定子的結構示意圖。圖13是與圖12所示定子相匹配的轉子的結構透視圖。
具體實施例方式通過下面對實施例的描述，將更加有助于公眾理解本發明，但不能也不應當將申請人所給出的具體的實施例視為對本發明技術方案的限制，任何對部件或技術特征的定義進行改變和/或對整體結構作形式的而非實質的變換都應視為本發明的技術方案所限定的保護范圍。如圖3至圖6所示的本發明第一實施例，定子I的中心處開有一貫通其本體的公共孔10，圍繞公共孔10均勻分布有四個組孔單元，每個組孔單元均由三個貫通定子I本體且與公共孔10平行的通孔構成，如通孔11、通孔12和通孔13構成一個組孔單元，通孔14、通孔15、通孔16構成另一個組孔單元，轉子2上開有呈十字狀分布的導槽25，該導槽25可以是明槽也可以是暗槽。如圖2所示，導槽25的盡頭254和盡頭253之間的距離等于定子I通孔11和通孔16之間的距離，通孔11和通孔16均位于定子I表面的同一直徑上。轉子2的表面開有四個鍵槽鍵槽21、鍵槽22、鍵槽23、鍵槽24，其中，鍵槽24是距十字槽25的盡頭254最近的鍵槽，鍵槽24靠近盡頭254之間的距離，等于定子任一組孔單元中兩個相鄰通孔之間的距離。四個組孔單元配合四個鍵槽及呈放射狀十字分布的導槽使每個組孔單元中的至少一個通孔與該組孔單元內相鄰的其他通孔聯通，或使該通孔與公共孔聯通。這樣當轉子2相對定子I旋轉時就會如圖5和圖6所示的那樣，每個組孔單元的公共孔可以達到三種連接狀態1、和它左邊的通孔聯通；2、和它右邊的通孔聯通；3、和公共孔聯通，SP在任何時候，各個組孔單元的聯通狀態都相同。如圖7至圖9所示，將本實施例的流體選擇閥應用至四通道固相萃取儀器。通過閥的轉動，四個泵可以同時將樣品傳到各自的凈化柱上。然后將淋洗溶劑泵入凈化柱。淋洗溶劑將目標組份從凈化柱洗脫，收集的組份可供儀器分析。在狀態I中，四個泵分別和四個樣品連接，同時抽取樣品；在狀態2中，四個泵分別和凈化柱連接，將樣品或淋洗溶劑泵入凈化柱；在狀態3中，四個泵分別和淋洗溶劑連接，同時抽取淋洗溶劑。目前大多數多通道樣品處理儀器數使用多位選擇閥，每一個通道至少需要一個多位選擇閥和5-6條管線。隨著通道數的增加，閥、管線和連接頭的數量按比例增加，造成成本上升和安裝困難。而使用 本發明的流體選擇閥，只需1-2個閥，增加一個通道只需要在閥上增加3個孔和3條連接管線而不需要增加閥，故儀器的通道數越多，本發明的優勢越明顯。如圖10至圖11所示的本發明第二實施例，定子3為具有中空內腔的圓柱體，內腔31用于容納轉子4，四個組孔單元在圓柱側面均勻分布，并與內腔31貫通，沿轉子徑向中軸線排列成一組的通孔就是一個組孔單元，如通孔324、通孔325和通孔326構成一個組孔單元，其中通孔324是該組孔單元的上孔，通孔325是該組孔單元的公共孔，通孔326是該組孔單元的下孔。通孔321、通孔322、通孔323構成另一個組孔單元，其中通孔321是該組孔單元的上孔，通孔322是該組孔單元的公共孔，通孔323是該組孔單元的下孔。轉子4也為圓柱體，其外形與定子3的空腔31相匹配，這樣轉子4可以在空腔內轉動又能保持密封的效果。轉子的側面開有上鍵槽鍵槽421、鍵槽422、鍵槽423和鍵槽424，上鍵槽用于聯通定子3上各公共孔和它們的上孔。鍵槽的長度和定子上公共孔到它的下孔的距離相等。轉子的側面還開有下鍵槽鍵槽431、鍵槽432、鍵槽433、鍵槽434，下鍵槽用于聯通定子上各公共孔和它們的下孔，上鍵槽的長度和定子上公共孔到它的上孔的距離相等。上述鍵槽可以是刻在表面的明槽或是開在內部的暗槽，暗槽的兩端有孔通到表面。組孔單元的的位置與轉子4的鍵槽位置相匹配，轉子4內開有通槽通槽441、通槽442、通槽443和通槽444，通槽自轉子4的徑向中軸線向外延伸與外部聯通且垂直相交于轉子的徑向中軸線，自四個通槽的相交點出發沿轉子徑向中軸線向下開有與外部聯通的通道451，通道451即形成了可與各通孔聯通的總公共孔，通槽的作用是將定子3上各組孔單元的公共孔和閥的總公共孔聯通。如圖12和圖13所示的本發明第三實施例，與前兩實施例不同之處是在本實施例中，定子5為具有圓臺狀中空內腔的圓柱體，而轉子6與定子5的中空內腔相匹配，能夠容納在定子5內并可以在空腔內轉動又能保持密封的效果。四個組孔單元呈十字狀均勻分布在定子5內并與內腔51貫通。與第一、二實施例的組孔單元類似，沿轉子徑向中軸線排列成一組的通孔就是一個組孔單元，如通孔524、通孔525和通孔526構成一個組孔單元，其中通孔524是該組孔單元的上孔，通孔525是該組孔單元的公共孔，通孔526是該組孔單元的下孔。通孔521、通孔522、通孔523構成另一個組孔單元，其中通孔521是該組孔單元的上孔，通孔522是該組孔單元的公共孔，通孔523是該組孔單元的下孔。轉子6上開有下鍵槽鍵槽621、鍵槽622、鍵槽623和鍵槽624，下鍵槽用于聯通定子5上各公共孔和它們的下孔。下導槽的長度和定子上公共孔到它的下孔的距離相等。轉子的斜側面開上導槽631、導槽632、導槽633和導槽634，導槽用于聯通定子上各公共孔和它們的上孔。上導槽的長度和定子5上公共孔到它的上孔的距離相等。上述鍵槽可以是刻在表面的明槽或是開在內部的暗槽，暗槽的兩端有孔通到表面。轉子上開有以轉子中軸為起點貫通轉子本體的通槽641、通槽642、通槽643和通槽644。通槽自轉子徑向中軸線向外延伸與外部聯通且垂直相交于該徑向中軸線，自通槽的相交點出發沿轉子徑向中軸線開有通道，總公共孔651與外部聯通，用于將定子上各組孔單元的公共孔和閥的總公共孔聯通。當然，本發明還可以有其他多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下， 熟悉本領域的技術人員可以根據本發明做出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本發明所附的權利要求的保護范圍。
權利要求
1.一種流體選擇閥，包括同軸設置的定子和轉子，其特征在于，流體選擇閥的中軸線上具有一公共孔，圍繞該公共孔均勻分布有組孔單元，每個組孔單元由貫通定子本體的通孔組成，所述轉子上則開有沿其中軸線呈放射狀均勻分布的導槽和鍵槽，導槽和鍵槽能夠使每個組孔單元中的至少一個通孔與該組孔單元內相鄰的其他通孔聯通，或使該通孔與公共孔聯通。
2.根據權利要求I所述的流體選擇閥，其特征在于，所述公共孔位于定子上，圍繞該公共孔均勻分布有四個組孔單元，每個組孔單元由三個通孔組成，轉子上導槽的長度與定子上通孔距定子圓心的距離相等并呈十字狀分布在轉子上，轉子上鍵槽的數量與定子上組孔單元數量相同，鍵槽的長度與每個組孔單元中兩個相鄰通孔之間的距離相同，轉子上相鄰的導槽和鍵槽之間的距離等于定子的組孔單元中兩個相鄰通孔之間的距離。
3.根據權利要求2所述的流體選擇閥，其特征在于，所述導槽為埋沒于轉子本體內的暗槽，導槽兩端開有與外界聯通的孔。
4.根據權利要求I所述的流體選擇閥，其特征在于，所述定子為一具有中空內腔的圓柱體，定子本體上相對的位置分布有四個組孔單元，每個組孔單元由三個通孔組成，組孔單元中相鄰通孔之間的距離大于或等于轉子鍵槽的長度，轉子內的通槽垂直相交于轉子的徑向中軸線并向外平行延伸與外部聯通，所述公共孔為自通槽的相交點出發沿轉子徑向中軸線與外部聯通的通道。
5.根據權利要求I所述的流體選擇閥，其特征在于，所述轉子為垂直截面逐漸縮小的圓臺形，所述定子的內腔與轉子的形狀相匹配，圍繞定子的徑向中軸線分布有四個組孔單元，每個組孔單元由三個通孔組成，所述組孔單元中相鄰通孔之間的距離大于或等于轉子鍵槽的長度，轉子內的通槽垂直相交于轉子的徑向中軸線并向外平行延伸與外部聯通，所述公共孔為自通槽的相交點出發沿轉子徑向中軸線與外部聯通的通道。
全文摘要
本發明公開了一種流體選擇閥，包括同軸設置的定子和轉子，其特征在于，流體選擇閥的中軸線上具有一公共孔，圍繞該公共孔均勻分布有組孔單元，每個組孔單元由貫通定子本體的通孔組成，所述轉子上則開有沿其中軸線呈放射狀均勻分布的導槽和鍵槽，導槽和鍵槽能夠使每個組孔單元中的至少一個通孔與該組孔單元內相鄰的其他通孔聯通，或使該通孔與公共孔聯通。本發明的流體選擇閥的每個組孔單元既可以和相鄰的兩個孔聯通，又可以和公共孔聯通。而且各組孔的聯通狀態都相同，當一個公共孔是和左邊的孔聯通時，其它各組中公共孔也是和它們左邊的孔聯通。這樣轉子只要轉動一次就可以同時選擇各組的聯通狀態，便于儀器控制。
文檔編號F16K11/083GK102808971SQ20121000406
公開日2012年12月5日 申請日期2012年1月9日 優先權日2012年1月9日
發明者萬海濱 申請人:加拿大博朗科技有限公司