CN1033419A - 用于气体或液体的试样注射头或提取头 - Google Patents

Abstract

一种用于气体或液体的，特别是在气体色谱分析 中使用的试样注射或提取头，它包括一个内腔；一个 带有阀体的入口阀，该阀体是通过一个弹簧对着内腔 压紧进行密封的，并通过注射针的插入可以发生位移 以便克服弹簧的压紧力将阀打开；在阀体的伸出元件 上具有一个前端面，该端面与内腔呈一倾斜角度；其 中在入口阀的封闭部位内的伸出元件伸入到凹进部 分内，与一个环形配合表面相啮合。

Description

本发明与分别用于气体或液体的试样注射头和提取头有关，主要是用于气相色谱分析，尤其是用于毛细管气相色谱分析。试样注射头主要是用于无隔片冷试样注射，最好是用于针头注射的方式，按照这种方式要求将待分析的试样注射至色谱分析系统内。

德国专利3，400，458号文献对用于毛细管气相色谱分析的无隔片试样注射头进行了介绍，该注射头设有一个入口阀，该阀具有一个由弹簧对着密封环压紧的阀体。该阀体是一个小球，当注射针插入时，该小球就倾斜地引着弹簧的压力缩回来，而注射针就通过密封环插入注射头内。然而通过环插入则有损坏密封环的危险。此外，通过在阀壳体与注射头之间夹紧该密封环是出于其圆形，因此该球形阀体的压紧力必须相当大以保证球形阀体与密封环存在连续的线接触。这样就使得该阀难以推动。该小球和配置于注射针的通道上的阀壳体之间的调整也是难以控制，而且还需要进行相应的机械加工。

本发明的一个目的是提供一种用于气体或液体的试样注射头，该注射头能够在注射针插入时避免入口阀的密封遭受损坏。

本发明的另一个目的是提供一种用于气体或液体的易于推动的试样注射头。

本发明还有一个目的是提供一种用于气体或液体并易于装配在一起的试样注射头。

此外，本发明的一个目的是提供一种可以用于提取试样的提取头。

按照本发明提供了一种用于气体或液体的试样注射头或提取头，它包括一个内腔，该内腔最好是与用于注射针的插入装置的通道在一直线上，上述插入装置是经过一个密封装置与注射头连结在一起的，从而使用于注射或抽取试样并通过上述插入装置插入该注射头内的注射针是由上述密封装置与外部进行密封;它还包括一个带有阀体的入口阀装置，该阀体通过一个弹簧对着上述内腔压紧而密封，并且为了克服弹簧压紧力将该阀装置打开需通过注射针的插入可以使阀体发生位移，该位移是在由大于90°到小于180°的角度内，特别是在120°与150°之间，尤其在135°左右（由上述注射针的插入端开始计量）范围内进行的。该圆柱形阀体设有一个导引装置，该导引装置终止于上述注射头的凹进部分内，该凹进部分与上述导引部分同轴延伸，并越过上述内腔的区域。阀体是有一个伸出元件，该元件的前端面与上述内腔呈一倾斜方向，而且在与上述前端面向后偏置位置具有一个环形密封区，其中在上述入口阀的封闭部位内，上述伸出元件伸入到凹进部分内，因此当注射针插入时，其尖部首先是倾斜地接触到上述伸出元件的前端面上并使上述阀体发生位移并使上述密封区与一个环形配合表面脱离接触，以便将上述入口阀装置打开。

由于伸出元件的前端面相对于内腔是倾斜设置的，这样就为阀体可以在其导引装置中易于进行位移并以冒着损坏密封或密封表面的危险克服弹簧的压紧力进行位移提供可能性。与此同时，此结构保证了易于推动阀及其安装从而使注射头的安装得以简化。

由于不需要特殊的精密机械加工就不再需要采用金属材料，特别是不锈钢来制造注射头，这样该注射头和入口阀的主要部分可以采用塑料进行模压制成，不需要进行专门的调整和机械加工。

伸出元件最好是圆柱形并支撑着一个位于入口阀封闭部分内的密封环，该密封环是与导引装置和凹进部分之间的环形配合面进行密封啮合的。密封环正好是夹紧在环形配合面与阀体之间，从而保证了一个连续的线密封接触。而所需要的密封力就较小。伸出元件的前端面最好是在导引和凹进部分的轴线相垂直的方向上伸展开，内腔与前端面之间的夹角，由注射针的注射端计量最好是120°和150°之间，特别是135°左右最好。

最好注射头的内腔伸入到凹进进部分内阀体的伸出元件与凹进部分之间可以设置较大的间隙或游隙，因此当拆卸时，该伸出元件不会夹在其壳体内，以便容易进行折卸。但对阀体也可以设置螺纹孔之类以便通过相应的工具进行折卸。

该凹进部分可以设置一个带环形配合面的衬垫元件，上述伸出元件延伸到位于入口阀的封阚部位内的衬垫元件。上述配合面和相对应的环形密封面最好是叠合的。伸出元件最好是一个设有上述端面的球体，而衬垫和上述伸出元件都是由蓝宝石或红宝石制成。该衬垫元件可以通过热套法固定在上述凹进部分内。

当该注射头也作为入口阀的壳体并配置有用作阀体的导引部分的一个孔是有利的。此孔就可通过一个支撑和压紧阀体弹簧的柱塞而与外部隔离。

通过下面对本发明的描述和所附各权利要求就会对本发明的各实施方案及其目的和其它目的将会一目了然。

图1是显示一个用于毛细管气相色谱分析的无隔片的试样注射头的截面剖视图;

图2是显示由图1的箭头“X”方向观察的缩小比例的示图;

图3是显示试样注射装置的另一个实施例的截面剖视图。

图4是显示试样注射装置的第三个实施例的局部截面剖示图。

下面将结合附图对本发明进行更详细地描述。

图1和图2中，试样注射头是以标号1表示并设有螺纹部分2，一个用于插入注射针的引入帽3就拧在该螺纹部分上。该引入帽具有一个孔4，该孔与注射1的内腔5在一条直线上。孔4用作注射针的导引装置。在引入帽3与注射头1之间设有一个用螺纹固紧的密封体6，该密封体设有一个与孔4和内腔5相连通的通道。当注射针被引导进入注射头1时就经过该密封体6的上述通道。当注射针经过密封体的通道时，该密封体与注射针进行密封地接触，这样内腔5与外部是密封的。

在引入帽3的对面一端，内腔5设有台阶孔部分，该台阶孔以其带螺纹的部分可与试样收集容器或一个瓶子之类装置连接在一起。根据注射头1所提供的使用范围，该注射头可以具有一个气体连接头7（见图2）例如用于连接载体气体。

该注射头1具有一个相对于内腔5呈135°角的（由上面计量）的孔8。孔8的外端部分是带螺纹的。在孔8的对面一端设有一个与孔8同轴的圆筒形凹进部分。凹进部分9延伸到内腔5的区域内。在孔8和凹进部分9之间设有一个与孔8的轴线相垂直的环形密封面10。

孔8用作带缩减直径且同轴伸出部分12上一个圆柱形阀体11的导引部分，而阀体11的环形表面13是对着与它相平行的密封表面10。在靠近环形表面13的部位，伸出部分12支撑着一个密封环14，该密封环是通过一个环形沟槽保持住并与阀体11一起可在孔8内移动。孔8是通过一个螺帽状的柱塞15使其与外部隔绝。在柱塞15与注射头1之间设有一个密封环16。柱塞15对压紧阀体11的压缩弹簧17对着内腔5的方向压缩。在入口阀的封阚的部位内通过弹簧17将位于表面10和13之间的密封环14压紧以便使内腔5与外部隔绝。伸出部分12的前端面与凹进部分9的底部相接触或它们之间留有一个小的距离，从而使伸出部分12的前端面基本上将由引入帽3的一端进入凹陷部分9的内腔5的入口部区域盖住。

当插入一个注射针时，其尖部接触到与内腔5呈一倾斜角度伸展的伸出部分的前端面上，并对着位于内腔5的范围外引导孔8内的压紧弹簧压向阀体11。与此同时，阀体11的这一位移使密封环14与密封表面10脱离啮合并离开内腔5的区域。这时密封的功能就通过密封体6来承担。

气体连接头7在环形表面13的下面与内内腔5相连接，该表面13也作为密封面。气体连接头7例如可用于供给载体气体或用于进行清洗。

注射头1，阀体11和柱塞15以及引入帽3可以由塑料制成，例如采用注塑模制法制成。不需要进行专门的调整，因为其公差要求是不严格的。

图3所示的实施例中的孔8是不带螺纹的，此外，柱塞15连同柱塞15支持着的密封环16都是插入孔8内并通过用螺钉把固定在注射头1上的板18固定住。

此外，一个螺帽19设置在注射头1的下端，该螺帽是通过一个开口环20固定住。这样，则注射头1就以螺纹拧在一个元件22上，例如一个在它们之间设有平面密封垫的前置柱上或容器类装置上。

尽管上面所论述的这个实施例结合在用于毛细管气相色谱分析方面的试样引入进行了描述，人们已经很清楚地知道按照本发明的注射头除了能很好地用于气相色谱分析方面的作为冷态注射系统的试样注射头之外，也可以用作试样提取头，例如当进行气相色谱分析时，由瓶子或收集器之类的容器中提取试样。此外，该注射（提取）头可以用于与气体或液体的注射或提取有关的工作。

尽管对各最佳实施例已进行描述和公开，但在不违背本发明的范围和精神情况下可以对该实施方案作出各种改进和替换。因此，应当理解对本发明已经通过举例方式进行描述而不是进行限制。

图4所示的实施例是涉及一种注射头，其中在凹进部分9内设有一个环形衬垫23，通过热套法将环形衬垫23固定在注射头内。衬垫23可以设有一个底部或者不带底部。阀体11的伸出部分12包括一个球体24，该球体是通过一个螺纹销25固定在阀体11上的。球体24具有一个前端面26，该端面是在垂直于阀体11的运动方向的平面内伸出。插入注射头1的注射针与前端面26相接触以便将入口阀打开。球体24与衬垫23之间，在球体24的一个相对于前端面26向后偏置的一个环形区与衬垫23的自由内边缘区是叠合的，因此提供了一个阀座。球体24和衬垫23最好是用蓝宝石或红宝石制成。内腔5是通过衬垫23延伸的。

使用球体24是最合适的，因为蓝宝石或红宝石球和与其叠合的环形元件都是做为商品可以买到的，而且只要将该球体经研磨得到一个前端面26就可以。

Claims (16)

1、一种用于气体或液体试样注射头或提取头，它包括：

一个内腔(5)；

一个带阀体(11)的入口阀装置，该阀体通过一个对着内腔(5)压紧的弹簧进行密封的，并通过注射针的插入可以发生位移，以便克服上述弹簧的压紧力将该阀装置打开，上述位移是在大于90°而小于180°的角度范围内进行的；

一个用于上述阀体(11)的导引部分(8)是圆筒形的，该导引部分(8)终止于上述注射头(1)的凹进部分(9)内，该凹进部分(9)同轴地沿着上述导引部分(8)伸出并越过上述内腔(5)的区域；

在上述阀体(11)的伸出元件(12)上带有一个前端面，该前端面与内腔(5)呈一个倾斜角度，并在上述前端面的后面偏置部位上带有一个环形密封区；

其特征在于：在上述入口阀的封闭部位内的上述伸出元件(12)伸入至上述凹进部分(9)内，在该封闭的部位内上述密封面是与一个环形配合面相啮合，因此当注射针插入时其尖部首先接触到上述伸出元件(12)的前端面上并使上述阀体(11)发生位移从而将上述入口阀装置打开。

2、如权利要求1所述的注射（或提取）头，其特征在于上述内腔（5）与上述伸出元件（12）的前端面之间的角度是在120°和150°之间，最好是135°。

3、如权利要求1或2所述的注射（或提取）头，其特征在于所述伸出元件（12）的前端面是在垂直于上述导引部分（8）的轴线方向伸展。

4、如权利要求1至3任何一项要求所述的注射（或提取）头，其特征在于该注射头体是由塑料制成的。

5、如权利要求1至4任何一项要求所述的注射（或提取）头，其特征在于该阀体（11）是由塑料制成的。

6、如权利要求1至5任何一项要求所述的注射（或提取）头，其特征在于该伸出元件（12）与上述凹进部分（9）之间具有间隙。

7、如权利要求1至6任何一项要求所述的注射（或提取）头，其特征在于所述导引部分（8）在其靠近外面的端部是带螺纹的，并通过一个支撑并用来压紧上述阀体（11）的弹簧（17）的柱塞装置（15）进行封闭。

8、如权利要求1至6任何一项要求所述的注射（或提取）头，其特征在于所述导引部分（8）是通过一个由固紧在上述射头（1）上的板件（18）支持着的柱塞（15）与外部封闭的。

9、如权利要求1至8任何一项要求所述的注射（或提取）头，其特征在于所述引导部分（8）是在上述注射头（1）内的一个孔。

10、如权利要求1至9任何一项要求所述的注射（或提取）头，其特征在于伸出元件（12）支持着一个密封环（4），该密封环在上述入口阀的封闭部位与上述导引部分（8）和上述凹进部分（9）之间设置的配合表面（10）相啮合。

11、如权利要求1至10任何一项要求所述的注射（或提取）头，其特征在于所述伸出元件（12）基本上为圆柱形的。

12、如权利要求1至11任何一项要求所述的注射（或提取）头，其特征在于所述凹进部分（9）容纳有一个带环形配合表面（10）的衬垫元件（23），上述伸出元件（12）伸入到上述入口阀构件的封闭部位内的衬垫元件，（23）内。

13、如权利要求12所述的注射（或提取）头，其特征在于所述衬垫元件（23）的配合表面（10）与上述伸出元件（12）的相对应的密封面都是相叠合。

14、如权利要求12或13所述的注射（或提取）头，其特征在于所述伸出元件（12）包括一个带有上述前端面（26）的球体（24）。

15、如权利要求12至14任何一项要求所述的注射（或提取）头，其特征在于该衬垫元件（23）和伸出元件（12）都是由蓝宝石或红宝石制成的。

16、如权利要求12至15任何一项要求所述的注射（或提取）头，其特征在于该衬垫元件（23）是通过热套法保持在上述注射头（1）内的。

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