专利名称：针头连接器以及使用该针头连接器的自动取样器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于使吸引了样品的取样针插入以使样品注入的针头连接器以及使用该针头连接器的自动取样器。
背景技术：
将样品注入到液相色谱仪的分析流路的自动取样器除了具有吸引样品的取样针以外，还具有包含多个端口 且切换这些端口间的连接的流路切换阀。流路切换阀具有通过配管被连接于液相色谱仪的分析流路的端口，同时还具有构成用于使取样针插入而进行连接的注射端口的端口。流路切换阀通过连接那些端口间并将样品从取样针注入到注射端口，从而将样品导入至液相色谱仪的分析流路(参照日本特开2003-215118号公报。)。在图6中不出那样的自动取样器的流路构成的一个实例。图6的自动取样器具有流路切换阀50，该流路切换阀50具有多个配管连接用端口50a和I个注射端口用端口 50b，并对这些端口间的连接进行切换。在注射端口用端口 50b安装有针头连接器52，针头连接器52构成用于通过取样针6注入样品的注射端口。进一步，该自动取样器具有通过配管被连接到流路切换阀50的配管连接用端口 50a的取样针6以及注射泵10。取样针6通过利用流路切换阀50与注射泵10连接，能够进行来自顶端的液体的吸引或排出。取样针6能够向针头连接器52的位置、被设置于装置内的样品架4上的样品瓶2的位置以及清洗机构13的清洗端口 16的位置移动。将取样针6的顶端插入到样品瓶2的内部，吸引样品，使样品停滞于进样环路12后，向针头连接器52的位置移动取样针6，将样品注入到注射端口。在流路切换阀50的两个配管连接端口 50a连接有构成液相色谱仪的分析流路的上游侧分析流路18和下游侧分析流路22。上游侧分析流路18具有用于供给流动相的供液泵20，下游侧分析流路22具有分析色谱柱24以及检测器(图示略)。将取样针6插入到针头连接器52以进行连接，通过切换流路切换阀50的状态使得上游侧分析流路18-取样针6-下游侧分析流路22连接，从而能够通过流动相将从取样针6的顶端吸引了的样品引导向分析色谱柱24。使用图7的截面图对流路切换阀50的结构的一个实例进行说明。配管连接用端口 27由设置于定子36的上表面的连接用孔27a和流路27b构成，注射端口用端口也由设置于定子36的上表面的连接用孔55和流路55a构成。圆柱形状的转子32以一方的圆形表面朝向定子36的上表面的状态收纳在阀体26的内部中。轴30的一端连接在转子32的另一方的圆形表面，轴30的另一端从阀体26的下表面侧向外部延伸且由配置在外部的驱动机构(图示略)驱动。转子32的一方的圆形表面和定子36的下表面被设置为直接接触。在转子32中设置有用于连接定子36上表面的相邻的端口之间的端口间连接流路38，通过轴30旋转，转子32也旋转，进行流路切换。又，为了提高转子32和定子36的液密性，转子32通过弹簧34被按压向定子36。定子36的上表面的连接用孔27的底部通过流路27b连通至定子36的下表面，注射端口用端口孔55的底部也通过流路55a连通至定子36的下表面。连接用孔27可以通过螺纹的螺合来固定被安装在配管的顶端部的配管固定构件40，且可以通过固定配管固定构件40将配管连接于流路27b。注射端口用端口孔55可以通过螺纹的螺合来固定针头连接器52。针头连接器52具有用于插入取样针6的孔52a，在该孔52a底部配置有取样针密封件52b。在上述的例子中，为了降低了从取样针注入到注射端口的样品通过的流路的容积，抑制由液相色谱仪所得到的检测峰值增宽，在流路切换阀50的注 射 端口用端口孔55直接安装有针头连接器52。由于配管连接构件40和针头连接器结构不同，所以需要分别设置注射端口用端口 50b和配管连接用端口 50a。因此，无法用一般的流路切换阀来构成具有注射端口用端口 50b的流路切换阀50，因此构成自动取样器的部件数增多。
发明内容
因此，本发明的目的是能够用一般的流路切换阀构成具有注射端口的流路切换阀。本发明所涉及的针头连接器，其特征在于，所述针头连接器被安装在具有多个配管连接用端口的流路切换阀的其中一个所述配管连接用端口上，构成用于使取样针插入并使样品从所述取样针的顶端注入的注射端口，所述针头连接器具有模拟配管(夕'' ^ 一配管)，所述模拟配管具有与被连接在所述流路切换阀上的普通配管相同的外径；端口固定部，所述端口固定部用于将所述模拟配管连接于所述端口 ；取样针密封件，所述取样针密封件保持所述取样针顶端，且连接所述取样针和所述模拟配管；以及取样针密封件外壳，所述取样针密封件外壳被安装在所述端口固定部上，且用于保持所述取样针密封件，所述端口固定部的结构为，具有与用于将配管连接于所述配管连接用端口的配管连接构件的向所述端口的固定部分相同的形状，将所述模拟配管连接于所述配管连接用端口。关于本发明所涉及的针头连接器，所述针头连接器的所述端口固定部和所述取样针密封件外壳由相同的原材料一体地形成，进一步，也可以是所述针头连接器的所述模拟配管、所述端口固定部、所述取样针密封件以及所述取样针密封件外壳由所述取样针密封件形成用的弹性材料一体地形成。由此，能够实现构成自动取样器的部件件数的减少，且实现了成本的降价。本发明所涉及的自动取样器具有注射泵；取样针，所述取样针能够向水平方向和垂直方向移动，所述取样针向收纳了样品的样品容器位置移动，其顶端部插入到所述样品容器内，通过所述注射泵的吸引动作吸引所述样品；以及流路切换阀，所述流路切换阀具有多个配管连接用端口，将权利要求I至3中的任意一项所记载的针头连接器安装于其中一个所述配管连接用端口而构成注射端口。关于本发明所涉及的自动取样器，优选为所述流路切换阀的各配管连接用端口在相同平面内在圆周方向上均等地且对于所述平面倾斜一定角度地配置，所述流路切换阀被倾斜地配置以使得所述注射端口被配置在铅垂方向上。像这样，能够不复杂地设置取样针的驱动，通过向水平方向和垂直方向的驱动，将取样针插入到注射端口而进行连接。
由于用于将模拟配管固定在端口的端口固定部和向用于将配管连接在配管连接用端口的配管连接构件的端口的固定部分是相同的形状，成为将模拟配管连接在配管连接用端口的结构，因此本发明的针头连接器能够和配管连接构件同样地固定在配管连接用端口。由此，不需要在流路切换阀设置有用于安装针头连接器的特别的结构的端口，能够将一般的流路连接阀的I个端口作为注射端口。由于本发明的自动取样器是具有包含多个配管连接用端口，在I个配管连接用端口安装上述针头连接器而构成注射端口的流路切换阀的取样器，因此不需要具有注射端口用的专用结构的流路切换阀，能够将一般的流路连接阀的I个端口作为注射端口。由此，能够实现构成自动取样器的部件件数的减少，且实现了成本的降价。
图I是概略地表示自动取样器的一实施例的流路构成图。图2是表示具备同一实施例的注射端口的流路切换阀的结构的截面图，图2的(A)是没有固定配管连接构件以及针头连接器的状态的截面图，图2的(B)是固定了配管连接构件以及针头连接器的状态的截面图。图3是表示用于在同一实施例的流路切换阀的端口连接配管或者取样针的连接构件的图，图3的(A)是用于连接配管的连接构件的截面图，图3的(B)是针头连接器的截面图。图4是表示针头连接器的另一实例的截面图。图5是表示在同一实施例清洗机构所使用的流路切换阀的结构的截面图。图6是概略地表示现有的自动取样器的一实施例的流路构成图。图7是表示具备现有的自动取样器的注射端口的流路切换阀的结构的截面图，图7的(A)是没有固定配管连接构件以及针头连接器的状态的截面图，图7的(B)是固定了配管连接构件以及针头连接器的状态的截面图。符号的说明2样品瓶4样品架6取样针7流路切换阀7a配管连接用端口8注射端口10注射泵12进样环路13清洗机构14低压流路切换阀16清洗端口18上游侧分析流路20供液泵22下游侧分析流路
24色谱柱26 阀体27配管连接端口28设置部30 轴32 转子34 弹簧
36 定子38端口间连接流路40配管连接构件42针头连接器42a端口固定部42b螺合部42c取样针密封件外壳42d模拟配管42e取样针密封件固定螺母43取样针密封件44取样针插入部
具体实施例方式使用图I对将样品注入于液相色谱仪的分析流路的自动取样器的一实施例进行说明。设置有具有6个配管连接用端口 27的流路切换阀7。在配管连接用端口 27中的一个端口安装针头连接器42而构成端口 8。在其它的配管连接用端口 27上，通过配管分别连接有构成清洗机构13的流路切换阀14的一个端口、注射泵10、取样针6的基端、上游侧分析流路18以及下游侧分析流路22。通过流路切换阀7，被连接在取样针6的基端的流路与上游侧分析流路18或者注射泵10的某一个连接，注射端口 8与构成清洗机构13的流路切换阀14的一个端口或者下游侧分析流路22的某一个连接。而且，取样针6和上游侧分析流路18连接时注射端口 8和下游侧分析流路22连接，取样针6和注射泵10连接时注射端口 8和构成清洗机构13的流路切换阀14的一个端口连接。取样针6能够通过取样针驱动部(省略图示)进行向水平面内方向和垂直方向的移动。在取样针6的能够移动的范围内，除了配置有用于设置能够保持多个样品瓶2的样品架4的样品架设置部之外，还配置有注射端口 8和清洗端口 16。在进行样品的采样时，取样针6在其与注射泵10连接的状态下向采样对象的样品瓶2上的位置移动后下降，由此进入至样品瓶2内，通过吸引驱动注射泵10从取样针6的顶端吸入样品瓶2内的样品。在被连接于取样针6的基端的流路上设置有进样环路12，吸入了的样品被保持在进样环路12内。在将采样了的样品注入到液相色谱仪的分析流路中时，取样针6和上游侧分析流路18连接，取样针6被插入至注射端口 8。由此，上游侧分析流路18-进样环路12-下游侧分析流路22被串联连接，构成液相色谱仪的分析流路。流动相通过供液泵20从上游侧分析流路18被供液，被保持在进样环路12内的样品和流动相一起被引导向下游侧分析流路22。在下游侧分析流路22上设置有分离色谱柱24、检测器(省略图示)，样品由分析色谱柱24根据成分被分离，通过检测器检测出各成分。这里，取样针6、取样针驱动部(省略图示)、注射泵10以及进样环路12构成用于进行样品的采样的采样机构。清洗机构13具有流路切换阀14以及清洗端口 16。将取样针6插入充入了清洗液的清洗端口 16内，从而能够进行取样针6的内表面以及外表面的清洗。又，将取样针6插入注射端口 8内，且将注射端口 8连接在设置于流路切换阀14的排出端口，将清洗液吸入到注射泵10内，通过从取样针6的顶端将清洗液排出到注射端口 8，也能够进行从注射泵10到注射端口 8之间的流路内的清洗。
接着，采用图2对流路切换阀7的结构进行说明。
流路切换阀7的6个配管连接用端口 27全部是相同的结构，被均等地配置在定子36的上表面的相同平面36A内。关于该实施例，各连接用孔27分别相对于通过被配置的平面的中心的轴36B倾斜一定角度而设置。圆柱形状的转子32以一方的圆形表面朝向阀体26的上表面的状态收纳在阀体26的内部中。轴30的一端连接在转子32的另一方的圆形表面中央，轴30的另一端从阀体26的下表面侧向外部延伸，且通过驱动机构(图示略)被旋转驱动。在转子32上设置用于连接定子36的邻接端口间的端口间连接流路38。被设置在定子36的上表面的连接用孔27的底部与流路27b的一端连通。各流路27b延伸至和转子32相对的表面，且被引出到能和转子32的端口间连接流路38连接的位置。定子36被阀体26保持，为了提高定子36和转子32的互相相对的表面间的液密性，转子32通过弹簧34被推压向定子36侧。在各连接用孔27的内周表面27a上切削有与在配管连接构件40以及针头连接器42的外周表面被切削的螺纹螺合的螺纹。针头连接器42通过螺纹的螺合被安装在I个连接用孔27而构成注射端口 8。通过在连接用孔27安装针头连接器42，能够将被插入到针头连接器42的取样针6连接于从该连接用孔27的底部延伸至与转子32相对的表面的流路27b。在剩余的连接用孔27上通过螺纹的螺合固定被安装在配管的顶端的配管连接构件40。通过将配管连接构件40固定在连接用孔27上，能够将配管连接在从其连接用孔27的底部延伸至与转子32相对的表面的流路27b。该流路切换阀7通过使轴30旋转一定角度来变更转子32的端口间连接流路38的位置，从而变更通过端口间连接流路38连接的相邻端口。流路切换阀7的设置部28被设置为相对于水平方向倾斜一定角度，使得配置有针头连接器42的连接用孔27的中心轴朝向铅垂方向。被安装在连接用孔27的针头连接器42的取样针插入部被设置在其中心轴上。由此，能够仅通过使取样针6从针头连接器42的上方向垂直方向下降的驱动将取样针6插入到针头连接器42的取样针插入部中。采用图3对配管连接构件40和针头连接器42的结构的一个实例进行说明。配管连接构件40具有圆柱形状的端口固定部40a。在端口固定部40a的外周设置有与在连接用孔27的内周表面27a上被切削的螺纹螺合的螺合部40b。端口固定部40a的一端通过金属环46被卡止在配管的顶端部分。通过金属环46被卡合的端口固定部40a能够将配管作为轴进行旋转。在端口固定部40a的金属环46的相反侧设置有螺母部40c，通过使螺母部40c旋转，利用螺纹的螺合将配管连接构件40固定在连接用孔27内，且将配管连接在流路27b。针头连接器42包括以下部分具有与配管连接构件40的端口固定部40a相同大小的形状的端口固定部42a、设置在端口固定部42a的外周的螺合部42b、取样针密封件外壳42c、模拟配管42d、取样针密封件固定螺母42e、取样针密封件43以及金属环48。模拟配管42d是具有和通过配管连接构件40与其它的配管连接用端口 7a连接的配管相同外径的配管。在模拟配管42d的顶端部安装有金属环48。端口固定部42a在使模拟配管42d贯通其内侧的状态下通过金属环48被卡合。取样针密封件外壳42c被设置在端口固定部42a的金属环48的相反侧。取样针密封件外壳42c具有其上表面开口的凹部，在其凹部内收纳 有取样针密封件43。取样针密封件43是由树脂等的弹性材料构成，在取样针密封件43的中央部设置有保持从上方下降的取样针6的顶端、且成为从取样针6的顶端被排出的液体流通的流路的贯通孔。在取样针密封件外壳42c的凹部的底面设置有使取样针密封件43的贯通孔和模拟配管42d导通的贯通孔。在取样针密封件外壳42c的上部安装有用于固定取样针密封件的取样针密封件固定螺母42e。取样针密封件固定螺母42e在其一个表面具有凹部，在该凹部的内周表面切削螺纹。在取样针密封件外壳42c的外周设置有螺合部42b，在螺合部42b设置有与在取样针密封件固定螺母42e的内周表面被切削的螺纹螺合的螺纹。在取样针密封件外壳42c的上表面侧安装取样针密封件固定螺母42e。取样针密封件固定螺母42e的中央部开口，和设置在取样针密封件43的中央部的凹部一起构成用于插入取样针的取样针插入部44。通过使针头连接器42的端口固定部42a的螺合部42b与在连接用孔27的内周表面27a被切削的螺纹螺合而进行固定，能够将针头连接器42安装在配管连接用端口。将针头连接器42安装在配管连接用端口时，模拟配管42d与该接接用孔27的底部的流路27b连接。由于配管连接构件40的端口固定部40a和针头连接器42的端口固定部42a有相同的形状，因此能够固定在具有相同的结构的连接用孔27中。因此，不需要与配管连接用端口相区别地另外设置用于安装针头连接器42的具有专用的结构的注射端口用端口。图5表示不需要注射端口 8的流路切换阀的截面，但是其具有和流路切换阀7相同的结构，只是设置部29的形状不同。像这样，如果能够对用途不同的流路切换阀使用相同结构的阀的话，由此能够减少部件件数，且能够实现成本的降低。S卩，将具有多个配管连接端口的流路切换阀配置为某一个配管连接端口的中心朝向铅垂方向，通过将在中心轴朝向铅垂方向的配管连接端口安装针头连接器42使得其中心轴朝向铅垂方向，由此能够构成取样针插入部44被配置为铅垂向上的注射端口 8。又，如图4所示，针头连接器42的图3 (B)的端口固定部42a、取样针密封件外壳42c、模拟配管42d、取样针密封件43以及金属环48的全部的组成部件例如可以通过一体铸模由取样针密封件形成用的弹性材料一体地形成。在这样的情况下，由于不需要固定取样针密封件42e，因此不需要相当于取样针密封件固定螺母42e的构件。
除了图4的示例以外，针头连接器42例如也可以是端口固定部42a和金属环48由相同的原材料一体地形成，也可以是端口固定部42a、取样针密封件外壳42c以及取样针密封件43由相同的原材料一体地形成，也可以是端口固定部42a、取样针密封件外壳42c以及模拟配管42d由相同的原材料一体地形成。 又，在以上的实施例中，流路切换阀7的各端口被设置为对于通过配置有这些端口的平面的中心的轴分别倾斜一定角度，但是本发明也不限于此，也可以是全部的端口被设置为铅垂朝向。这时，通过水平地配置流路切换阀7，仅在某一个连接用孔27安装针头连接器42，能够将注射端口 8的取样针插入部44配置为铅垂向上。
权利要求
1.一种针头连接器，其特征在于，所述针头连接器被安装在具有多个配管连接用端口的流路切换阀的其中一个所述配管连接用端口上，构成用于使取样针插入并使样品从所述取样针的顶端注入的注射端口， 所述针头连接器具有 模拟配管，所述模拟配管具有与被连接在所述流路切换阀上的普通配管相同的外径； 端口固定部，所述端口固定部用于将所述模拟配管连接于所述端口 ； 取样针密封件，所述取样针密封件保持所述取样针顶端，且连接所述取样针和所述模拟配管；以及 取样针密封件外壳，所述取样针密封件外壳被安装在所述端口固定部上，且用于保持所述取样针密封件， 所述端口固定部的结构为，具有与用于将配管连接于所述配管连接用端口的配管连接构件的向所述端口的固定部分相同的形状，将所述模拟配管连接于所述配管连接用端口。
2.如权利要求I所述的针头连接器，其特征在于，所述针头连接器的所述端口固定部和所述取样针密封件外壳由相同的原材料一体地形成。
3.如权利要求2所述的针头连接器，其特征在于，所述针头连接器的所述模拟配管、所述端口固定部、所述取样针密封件以及所述取样针密封件外壳由所述取样针密封件形成用的弹性材料一体地形成。
4.一种自动取样器，其特征在于，具有 注射泵； 取样针，所述取样针能够向水平方向和垂直方向移动，所述取样针向收纳了样品的样品容器位置移动，其顶端部插入到所述样品容器内，通过所述注射泵的吸引动作吸引样品；以及 流路切换阀，所述流路切换阀具有多个配管连接用端口，将权利要求I至3中的任意一项所记载的针头连接器安装于其中一个所述配管连接用端口而构成注射端口。
5.如权利要求4所述的自动取样器，其特征在于，所述流路切换阀的各配管连接用端口在相同平面内在圆周方向上均等地且对于所述平面倾斜一定角度地配置，所述流路切换阀被倾斜地配置以使得所述注射端口被配置在铅垂方向上。
全文摘要
本发明提供一种针头连接器以及使用其针头连接器的自动取样器。能够用一般的流路切换阀构成具有注射端口的流路切换阀。流路切换阀(7)的6个配管连接端口(27)全部通过具有相同的结构的连接用孔(27a)构成。连接用孔(27a)在定子(36)的上表面的相同平面内被均等地配置。针头连接器(42)通过螺纹的螺合被安装在1个连接用孔(27a)中而构成注射端口(8)。通过在连接用孔(27a)安装针头连接器(42)，能够将被插入到针头连接器(42)的取样针(6)连接于从该连接用孔(27a)的底部延伸至与转子(32)相对的表面的流路(27b)。
文档编号G01N30/24GK102879505SQ20121017567
公开日2013年1月16日 申请日期2012年5月31日 优先权日2011年7月11日
发明者保永研壹 申请人:株式会社岛津制作所