CN105723135B - 阀装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的阀装置具有：设置于流路块(20)内的凹部(22)、通过覆盖凹部(22)而形成供流体流动的阀室(21)的隔膜、在凹部(22)开口并且使流体流入阀室(21)的流入端口(23)、在凹部(22)开口并且使流体从阀室(21)流出的NC流出端口(24)以及NO流出端口(25)，通过使隔膜摆动，而使隔膜与NC流出端口(24)的开口(24a)形成的第一阀座(24b)以及NO流出端口(25)的开口(25a)形成的第二阀座(25b)中的任一个紧贴，由此使阀室(21)的流体从另一个流出端口流出。凹部(22)具有深度从第一阀座(24b)以及第二阀座(25b)朝向流入端口(23)的流入开口(23a)逐渐增加的第一倾斜部(81)以及第二倾斜部(82)。

Description

阀装置
技术领域
本发明涉及化学检查装置、环境分析装置或者生物工程研究设备等各种分析装置所使用的阀装置。
背景技术
在上述各种分析装置中，提高测量精度、提高检查速度、检测体、试剂的极小化、装置的小型化等成为重要课题，并且对于进行用于测量的流体的流量控制的阀装置要求进一步的性能提高。这样的阀装置为了实现优异的耐化学腐蚀性等，使用隔膜作为阀的开闭机构。隔膜构成对阀室进行划分的隔壁，从外部受到驱动力而切换流体的流路。
在这种阀装置中，流入端口和两个流出端口以与阀室连通的方式设置于壳体，通过隔膜摆动，将任一个流出端口关闭并且将另一个流出端口开放，来切换流体的流路。然而伴随流路切换动作时的隔膜的弹性变形，阀室的内部容积发生变化，相当于该内部容积的变化量(抽取量)的流体被朝流出端口压出。因此难以提高流出量的精度。
因此，以往为了使抽取量减少，研究了使负责隔膜的伸缩的膜部缩小的方法。然而，即使采用这样的方法，抽取量的减少也不能说足够，因此期待进一步减少抽取量的方案。另一方面，伴随上述的膜部的缩小，膜部中的局部的伸缩率增大，因此产生隔膜的寿命缩短的问题，从而期待新的减少抽取量的方案。
在这样的背景下，下述专利文献1公开了将流入端口的面积设定为流出端口的面积的2倍以上的阀装置。
专利文献1:专利第4252512号公报
然而，在上述的阀装置中，若流入端口的截面积与流出端口的截面积显著不同，则在流入端口附近流动的流体与在流出端口附近流动的流体之间产生流量差，因此通过控制从流入端口流入的流体的流量，而难以精密地管理从流出端口流出的流体的流量。
发明内容
本发明是鉴于以上那样的实际情况所做出的，主要目的在于提供一种阀装置，不会使流入端口的截面积与流出端口的截面积显著不同，从而实现抽取量的减少，能够高精度地控制流出量。
本发明的阀装置，具有：凹部，其设置于外壳内；隔膜，其通过覆盖所述凹部而在与所述凹部之间形成作为供流体流动的空间的阀室；流入端口，其在所述凹部开口并且使流体流入所述阀室；流出端口，其在所述凹部开口并且使流体从所述阀室流出；以及隔膜驱动单元，其通过使所述隔膜摆动，而使所述隔膜紧贴或者离开所述流出端口的开口形成的阀座，由此关闭或者开放所述流出端口，所述阀装置的特征在于，所述凹部具有倾斜部，该倾斜部的深度从所述阀座侧朝向所述流入端口与所述阀室连通的流入开口而逐渐增加，所述阀室具有：所述流出端口以及所述流入端口排列的纵向、和与所述纵向以及所述深度的方向正交的宽度方向，在所述流入开口的宽度方向的两侧设置第一凸部，由此所述倾斜部成为宽度从所述流入开口朝向所述阀座逐渐增加的锥状。
在本发明的上述阀装置中，优选为，所述第一凸部相对于通过所述流入开口的平面的倾斜度从所述阀室的宽度方向两侧朝向所述流入开口逐渐增加。
在本发明的上述阀装置中，优选为，所述流出端口配置有第一流出端口以及第二流出端口两个系统，所述隔膜驱动单元通过使所述隔膜摆动，从而使所述隔膜紧贴于所述第一流出端口的开口形成的第一阀座或者所述第二流出端口的开口形成的第二阀座的任一方，由此使所述阀室的流体从所述第一流出端口或者所述第二流出端口的另一方流出，所述凹部具有：第一倾斜部，其深度从所述第一阀座侧朝向所述流入端口与所述阀室连通的流入开口逐渐增加；第二倾斜部，其深度从所述第二阀座侧朝向所述流入开口逐渐增加，所述第一流出端口、所述流入端口以及所述第二流出端口按该顺序排列，所述第一倾斜部以及所述第二倾斜部的宽度从所述流入开口朝向所述第一阀座以及所述第二阀座逐渐增加。
在本发明的上述阀装置中，优选为，在从所述隔膜侧观察的俯视中，所述倾斜部具有30～60度的锥角。
在本发明的上述阀装置中，优选为，在所述凹部的周缘形成有与所述隔膜紧贴并保持该隔膜的保持面，所述第一凸部距离所述保持面的深度大于0mm。
在本发明的上述阀装置中，优选为，在所述倾斜部设置有向所述隔膜侧突出的第二凸部。
在本发明的上述阀装置中，优选为，所述流入开口的深度大于所述阀座的深度。
在本发明的上述阀装置中，优选为，所述流入开口的深度与所述阀座的深度之差为0.3mm以上。
在本发明的上述阀装置中，优选为，所述阀座向所述隔膜侧突出。
在本发明的上述阀装置中，优选为，所述倾斜部相对于通过所述流入开口的平面以3度～15度的角度倾斜。
在本发明的上述阀装置中，优选为，所述外壳包括：形成有所述凹部的第一块、和固定于所述第一块并保持所述隔膜的第二块，在将所述第一块与所述第二块的对接面作为基准面时，所述阀座的深度DA为1.5～2.5mm，所述流入开口的深度DB为2.0～3.0mm。
在本发明的上述阀装置中，优选为，所述隔膜驱动单元包括：线圈、和通过向所述线圈通电而对所述隔膜赋予位移的柱塞。
本发明的阀装置，由于距离隔膜的深度从阀座侧朝向流入开口逐渐增加的倾斜部形成于凹部，因此阀室的内部容积增加。由此抽取量相对于阀室的内部容积的比例减小，伴随隔膜的摆动的阀室内部容积的变动大部分作为阀室的内部压力的变动而被吸收。因此不会使流入端口的截面积与流出端口的截面积有显著不同，能够充分降低抽取量。
另一方面，在仅将阀室的内部容积设定得较大的情况下，存在流体在阀室内部滞留的担忧。然而在本发明中，为了使流体从流入开口直至阀座侧顺畅地流动而形成有倾斜部，因此抑制流体在阀室内部滞留。此外，在流入开口的宽度方向的两侧设置有第一凸部，从而倾斜部是宽度从流入开口朝向阀座逐渐增加的锥状。由此即使在流出开口附近也能够充分地确保流路的截面积而不会阻碍流体流畅的流动，从而进一步抑制流体的滞留。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的阀装置的剖视图。
图2是表示在图1的螺线管线圈通电的状态下阀装置的剖视图。
图3是图1的流路块的立体图。
图4是从隔膜侧观察图1的流路块的俯视图。
图5是图4的A-A线剖视图。
图6(a)是图4的B-B线剖视图，(b)是图4的C-C线剖视图。
图7是表示阀室内的流体的流动的俯视图。
图8是从隔膜侧观察流路块的变形例的俯视图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施的一个方式进行说明。
图1、图2是本实施方式的阀装置1的剖视图。图1是切断向后述的螺线管线圈55通电的非通电状态，图2是对螺线管线圈55通电的通电状态。
如图1、图2所示，本实施方式的阀装置1具备：内置流体的流路的外壳2、相对于外壳2能够摆动地设置的摆动阀4、驱动摆动阀4的阀驱动部5(隔膜驱动单元)、以及对外壳2和阀驱动部5进行支承的框架6。
外壳2具备流路块20(第一块)和子块3(第二块)。在本实施方式中，流路块20由例如作为树脂成分，包括PPS(聚苯硫醚)、PEEK(聚醚醚酮)或者PBT(聚对苯二甲酸丁二酯)中的任一种以上的树脂材料构成。在上述树脂成分中，从耐热性、耐化学腐蚀性以及制造成本的观点出发，则特别优选PPS。
流路块20具有：构成作为流体流动的空间的阀室21的凹部22、与阀室21连通的流入端口23(Common Port)、NC(Normally Close)流出端口24(第一流出端口)以及NO(Normally Open)流出端口25(第二流出端口)、以及保持摆动阀4的保持面26。如图1所示，流入端口23总是开放，从流入端口23向阀室21内供给流体。通常时，将NC流出端口24关闭，将NO流出端口25开放，从流入端口23流入到阀室21的流体沿着箭头A流动，并从NO流出端口25流出。
子块3例如由树脂材料形成，具有：收纳摆动阀4以及后述的柱塞51、52的收纳部31、和将摆动阀4按压于保持面26的按压部32。子块3安装于流路块20的形成有凹部22的对接面27，并通过螺钉(未图示)等固定于流路块20。
摆动阀4具备：具有弹性的隔膜41、与隔膜41一体化的摆动部件42、以及将摆动部件42支承为摆动自如的轴部件43。隔膜41例如由橡胶材料形成，通过以覆盖凹部22的方式安装于外壳2，从而在与凹部22之间形成阀室21。摆动部件42例如由树脂材料形成，并配设于流入端口23的上方。轴部件43例如由金属材料形成。轴部件43以与流入端口23大致正交的方式设置在流入端口23的上方，其两端被子块3支承。
通过将轴部件43作为旋转轴而使摆动阀4以跷跷板状摆动，由此可将NC流出端口24或者NO流出端口25中的任一个端口关闭，而另一个端口开放。隔膜41具有向外侧延伸的外周部41a。外周部41a被流路块20的保持面26与子块3的按压部32夹住而被保持、束缚，从而紧贴于流路块20。由此将阀室21封闭，防止流体泄漏。
阀驱动部5具有：第一柱塞(活动铁芯)51、第二柱塞52、第一螺旋弹簧53、第二螺旋弹簧54、螺线管线圈55以及固定铁芯56。第一柱塞51配设在NC流出端口24的上方。第一柱塞51插入到卷绕有螺线管线圈55的线圈线轴57的内部。第一螺旋弹簧53装填于在固定铁芯56形成的凹部56a。第一螺旋弹簧53的一端与固定铁芯56的凹部56a的底部抵接，另一端与第一柱塞51的顶面抵接。第一螺旋弹簧53将第一柱塞51向摆动部件42的抵接部42a侧按下，伴随于此，第一柱塞51的前端部51b按压摆动部件42的抵接部42a。将第一螺旋弹簧53的弹簧载荷(弹力)设定为大于第二螺旋弹簧54的弹簧载荷。
第二柱塞52配设在NO流出端口25的上方。在第二柱塞52形成有：供第二螺旋弹簧54插入的圆筒部52a、和形成于圆筒部52a的端缘的凸缘状的前端部52b。第二螺旋弹簧54的一端与第二柱塞52的前端部52b抵接，另一端与框架6的底面抵接。第二螺旋弹簧54将第二柱塞52向摆动部件42的抵接部42b侧按下，伴随于此，第二柱塞52的前端部52b按压摆动部件42的抵接部42b。
螺线管线圈55卷绕于筒状的线圈线轴57的周围。螺线管线圈55通过通电而产生电磁力。以产生比第一螺旋弹簧53的弹力大的电磁力的方式，在螺线管线圈55流动有规定的电流。
框架6设置于子块3的上部。框架6收纳第一柱塞51、第一螺旋弹簧52、螺线管线圈55、固定铁芯56以及线圈线轴57。利用框架6将螺线管线圈55、固定铁芯56以及线圈线轴57固定。第二螺旋弹簧54填装在设置于子块3的凹部。第二螺旋弹簧54与子块3的凹部的底部抵接，产生弹力。
用于进行向螺线管线圈55供电等的电缆55a被引入框架6的内部。
以下，说明阀装置1的开闭动作。如已叙述的那样，第一螺旋弹簧53的弹簧载荷大于第二螺旋弹簧54的弹簧载荷，因此通常时，摆动阀4的姿势如图1所示，维持向图中逆时针方向转动的姿势，将NC流出端口24关闭，而将NO流出端口25打开。伴随于此，如箭头A所示，从流入端口23流入到阀室21的流体，从NO流出端口25排出。
另一方面，若在螺线管线圈55流动有规定的电流，则如图2所示，借助其电磁力使第一柱塞51向压缩第一螺旋弹簧53的方向移动。伴随于此，第二柱塞52的前端部52b按压摆动部件42的抵接部42b，由此摆动阀4向图中顺时针方向转动，将NO流出端口25关闭，而将NC流出端口24开放。伴随于此，如箭头B所示，从流入端口23流入到阀室21的流体，从NC流出端口24排出。
图3～图6示出流路块20。在流路块20形成有对阀室21进行划分的凹部22。凹部22从供子块3接合的对接面27凹陷地形成。如图5所示，NC流出管接头29b、流入管接头29a以及NO流出管接头29c从与对接面27相反侧的背面突出地形成。流入端口23从凹部22贯通流入管接头29a而形成。以NC流出端口24从凹部22贯通NC流出管接头29b、NO流出端口25从凹部22贯通NO流出管接头29c的方式形成。NC流出端口24、流入端口23以及NO流出端口25以该顺序排列。
以下，将NC流出端口24、流入端口23以及NO流出端口25排列的纵向的方向设为纵向X，将形成有凹部22的深度的方向设为深度方向Z，将与纵向X以及深度方向Z正交的宽度的方向设为宽度方向Y。
流入端口23具有面向凹部22开口的流入开口23a。流入开口23a与阀室21连通而形成。流入端口23使流体从流入开口23a流入阀室21。NC流出端口24以及NO流出端口25也具有面向凹部22开口的流出开口24a、25a。流出开口24a、25a与阀室21连通形成，NC流出端口24以及NO流出端口25使流体经由流出开口24a、25a而从阀室21流出。
在NC流出端口24的流出开口24a设置有第一阀座24b，在NO流出端口25的流出开口25a设置有第二阀座25b。第一阀座24b以及第二阀座25b形成为向隔膜41侧突出的筒状。与摆动阀4的摆动对应地使隔膜41与第一阀座24b或者第二阀座25b紧贴，由此将NC流出端口24或者NO流出端口25关闭。此时另一个流出端口被开放，从流入端口23流入到阀室21的流体，从该开放的流出端口向阀装置1的外部排出。第一阀座24b以及第二阀座25b向隔膜41侧突出而形成，因此提高端口关闭时的第一阀座24b以及第二阀座25b与隔膜41的封闭性。由此，在将NC流出端口24或者NO流出端口25关闭时，能够防止流体从阀室21向NC流出端口24或NO流出端口25泄漏。
在第一阀座24b的前端的座面形成有向隔膜41侧隆起的第一隆起部24c。第一隆起部24c在NC流出端口24的开口侧即第一阀座24b的内周部，沿周向连续地形成。通过第一隆起部24c进一步提高NC流出端口24关闭时第一阀座24b与隔膜41的封闭性，防止流体的泄漏。NO流出端口25的第二阀座25b也同样设置有第一隆起部25c。
保持面26设置于凹部22的周缘。保持面26与对接面27隔着凹部22的侧壁22a而高度不同地形成。在保持面26的内周部形成有向隔膜41侧隆起的第二隆起部26a。第二隆起部26a沿周向连续地形成。通过第二隆起部26a提高保持面26与隔膜41的外周部41a的封闭性，防止流体的泄漏。
在凹部22的周边形成有流路块20的主体部分20a的大致对角状一对贯通孔28。利用将贯通孔28贯通的螺钉，将流路块20与子块3固定。
凹部22具有第一倾斜部81和第二倾斜部82。第一倾斜部81以从第一阀座24b侧朝向流入开口23a，距离隔膜41的深度逐渐增加的方式形成。同样，第二倾斜部82也以从第二阀座25b侧朝向流入开口23a距离隔膜41的深度逐渐增加的方式形成。在此，距离隔膜41的深度是指距离与隔膜41的外周部41a紧贴的保持面26的深度方向Z的距离。
通过这样的第一倾斜部81以及第二倾斜部82，使流入开口23a附近的容积增加，从而阀室21整体的内部容积也增加。由此抽取量相对于阀室21的内部容积的比例减小，伴随隔膜41的摆动的阀室21的内部容积的变动大部分作为阀室21的内部压力的变动被吸收，因此能够使抽取量充分地减少。另外，借助第一倾斜部81而使凹部22距离隔膜41的深度从流入开口23a朝向流出开口24a逐渐减小，因此能够得到从流入开口23a至流出开口24a顺畅的流路。其结果，阀室21内的流体的流动变得顺畅，能够抑制流体的滞留。对于第二倾斜部82也同样。
这样的第一倾斜部81以及第二倾斜部82形成于凹部22，由此以对接面27为基准面的流入开口23a的深度DB大于第一阀座24b以及第二阀座25b的深度DA。在本实施方式中，流入开口23a的深度DB与第一阀座24b以及第二阀座25b的深度DA之差DB-DA，优选为0.3mm以上，更优选为0.4mm以上。在差DB-DA小于0.3mm的情况下，阀室21的内部容积无法充分增加，从而减少抽取量的效果变差。
第一阀座24b以及第二阀座25b的深度DA优选为1.5mm以上，更优选为1.8mm以上，并且优选为2.5mm以下，更优选为2.2mm以下。在第一阀座24b以及第二阀座25b的深度DA小于1.5mm的情况下，减少抽取量的效果变差。另一方面，在第一阀座24b以及第二阀座25b的深度DA超过2.5mm的情况下，阀室21的内部容积过度增大，有可能产生流体的滞留。同样，流入开口23a的深度DB优选为2.0mm以上，更优选为2.3mm以上，并且优选为3.0mm以下，更优选为2.7mm以下。在流入开口23a的深度DB小于2.0mm的情况下，减少抽取量的效果变差。另一方面，在流入开口23a的深度DB超过3.0mm的情况下，阀室21的内部容积过度增大，从而有可能产生流体的滞留。
在图5所示的沿着纵向X而向深度方向Z延伸的截面中，第一倾斜部81以及第二倾斜部82相对于通过流入开口23a的平面的倾斜角θ优选为3度～15度。在倾斜角θ小于3度的情况下，阀室21的内部容积无法充分增加，从而减少抽取量的效果变差。另一方面，在倾斜角θ超过15度的情况下，阀室21的内部容积过度增大，有可能产生流体的滞留。
在凹部22形成有以堤坝状向隔膜41侧隆起的第一凸部83。第一凸部83设置于流入开口23a的宽度方向Y的两侧。借助这样的第一凸部83，在俯视观察时阀室21成为葫芦型(哑铃型)的形状。第一倾斜部81以及第二倾斜部82形成为距离保持面26的深度朝向第一凸部83逐渐减小的斜面状。通过在凹部22的宽度方向Y的两侧设置有第一凸部83，由此第一倾斜部81以及第二倾斜部82的宽度从流入开口23a朝向第一阀座24b以及第二阀座25b逐渐增加。即，如图4所示，在从隔膜41侧观察的俯视中，第一倾斜部81以及第二倾斜部82形成为锥状。如上述那样，第一倾斜部81距离隔膜41的深度从流入开口23a朝向流出开口24a逐渐减小，因此有可能使流路的截面积在流出开口24a附近不足。然而在本实施方式中，第一倾斜部81的宽度从流入开口23a朝向第一阀座24b逐渐增加，因此即使在流出开口24a附近也充分确保流路的截面积，不会阻碍流体的流畅的流动。对于流体从流入开口23a朝向流出开口25a的流动，也与上述同样。
第一凸部83距离保持面26的深度优选为大于0mm，更优选为0.3mm以上，并且优选为1.0mm以下，更优选为0.7mm以下。第一凸部83距离保持面26的深度是第一凸部83的宽度方向Y的外端与保持面26的内周端(在本实施方式中为第二隆起部26a)的深度方向Z的距离。在第一凸部83距离保持面26的深度小于0.3mm的情况下，闭阀时隔膜41与第一凸部83接触而产生磨损，由此有可能使阀装置1的耐久性降低。在第一凸部83距离保持面26的深度超过1.0mm的情况下，阀室21的内部容积过度增大，从而有可能产生流体的滞留。
如图6(a)所示，在第一凸部83的流入端口23侧的端部(宽度方向Y的内端部)形成有第三倾斜部83a，该第三倾斜部83a距离保持面26的深度从阀室21的宽度方向的两侧朝向流入端口23逐渐增加。第三倾斜部83a形成为：相对于通过流入开口23a的平面的角度从阀室21的宽度方向的两侧朝向流入端口23的流入开口23a逐渐增加。借助这样的第三倾斜部83a，进一步抑制伴随隔膜41与第一凸部83接触的磨损，从而提高阀装置1的耐久性。进而从流入端口23流入的流体的流动变得顺畅，从而抑制流体的滞留。
如图4所示，在从隔膜41侧观察的俯视中，由一对第一凸部83夹持的第一倾斜部81以及第二倾斜部82的锥角α优选为30～60度。在锥角α小于30度的情况下，闭阀时隔膜41与第一凸部83接触而磨损，由此有可能使阀装置1的耐久性降低。或者，阀室21的内部容积无法充分增加，从而减少抽取量的效果变差。另一方面，在锥角α超过60度的情况下，阀室21的内部容积过度增大，从而有可能产生流体的滞留。
在第一倾斜部81以及第二倾斜部82设置有向隔膜41侧即-Z方向突出的第二凸部84。第二凸部84距离第一倾斜部81以及第二倾斜部82的突出量从流入开口23a朝向流出开口24a、25a逐渐增加。借助这样的第二凸部84，流体的流动从流入开口23a直至流出开口24a、25a顺畅化。
如图3以及图6(b)所示，第二凸部84从第一倾斜部81以及第二倾斜部82以阶梯状突出。即，距离隔膜41的深度从第一倾斜部81以及第二倾斜部82的宽度方向Y的中央部朝向两侧阶梯式地增加。第二凸部84除了上述方式之外，也可以是以斜坡状突出的方式。该方式中，距离隔膜41的深度从第一倾斜部81以及第二倾斜部82的宽度方向Y的中央部朝向两侧逐渐增加。
第二凸部84的宽度方向Y的长度优选为0.1mm以上。在第二凸部84的宽度方向Y的长度小于0.1mm的情况下，阀室21的内部容积过度增大，有可能产生流体的滞留，并且有可能无法使流体的流动充分流畅化。
第二凸部84从第一倾斜部81以及第二倾斜部82突出的突出量优选为0.1mm～1.0mm。在第二凸部84的突出量小于0.1mm的情况下，阀室21的内部容积过度增大，有可能产生流体的滞留，并且有可能无法使流体的流动充分流畅化。在第二凸部84的突出量超过1.0mm的情况下，闭阀时隔膜41与第一凸部83接触而产生磨损，由此有可能使阀装置1的耐久性降低。
图7(a)示出具有第一倾斜部81、第二倾斜部82、第一凸部83以及第二凸部84的本实施方式的流路块20的阀室21内的流体的流动。另一方面，图7(b)示出不具有第一倾斜部81、第二倾斜部82、第一凸部83以及第二凸部84的流路块120的阀室121内流体的流动。
将流出开口24a被隔膜41关闭时流体的流动用实线箭头示出。从流入端口23的流入开口23a流入到阀室21内的流体，沿着第二倾斜部82侧的第二凸部84流动，并越过第二阀座25b而从流出开口25a排出。此时，沿着第二凸部84的宽度方向Y的两侧的第二倾斜部82流动的流体，在第二阀座25b的周围环绕，并且越过第二阀座25b而从流出开口25a被排出。另一方面，流出开口25a被隔膜41关闭时流体的流动如虚线箭头所示。在该情况下流体的流动也与上述同样。
如图7(a)所示，在本实施方式的流路块20中，如图7所示，由第一倾斜部81、第二倾斜部82、第一凸部83以及第二凸部84形成阀室21内的流路，流体能够顺畅地移动。由此有效地抑制在阀室21内流体的滞留。
与此相对，如图7(b)所示，在不具有第一倾斜部81、第二倾斜部82、第一凸部83以及第二凸部84的流路块120中，无法保证流体流畅的移动，特别是在第一阀座24b的背面区域124以及第二阀座25b的背面区域125，有可能产生流体的滞留。
在图3～图5等中示出相对于单一的流入端口23而具有两个系统的流出端口24、25的三通阀的流路块20。这样的流路块20通过总是塞住流出端口24、25中的任一个例如流出端口24，从而能够作为双向阀使用。在这样的使用方式中，通过第二倾斜部82、第一凸部83以及第二凸部84的作用，也能够得到与上述相同的效果、即减少抽取量的效果以及抑制流体滞留的效果。在总是塞住另一个流出端口25的情况下也与上述同样。
图8示出作为流路块20的变形例的流路块20A。流路块20A构成为在阀室21的两端附近具有流入端口85以及流出端口86的双向阀。
流入端口85与图3～图5所示的流入端口23同样，具有面向凹部22开口的流入开口85a。流出端口86与NC流出端口24或者NO流出端口25同样，具有面向凹部22开口的流出开口86a。在流出端口86的流出开口86a设置有阀座86b。阀座86b形成为向隔膜41侧突出的筒状。通过与摆动阀4的摆动对应地使隔膜41与阀座86b紧贴，从而将流出端口86关闭，使流体的流出停止。若隔膜41从阀座86b离开，则流出端口86开放，再次开始流体的流出。
流路块20A在凹部22具有倾斜部87。倾斜部87形成为距离隔膜41的深度从阀座86b侧朝向流入开口85a逐渐增加。通过这样的倾斜部87，使流入开口85a附近的容积增加，阀室21整体的内部容积也增加。由此与流路块20同样，能够充分减少抽取量。另外，借助倾斜部87使得凹部22距离隔膜41的深度从流入开口85a朝向流出开口86a逐渐减小，因此能够得到从流入开口85a到流出开口86a的顺畅的流路。其结果，阀室21内的流体的流动变得顺畅，从而抑制流体的滞留。
流路块20A还具有第一凸部83和第二凸部84。在本实施方式中，第一凸部83包围流入端口85周围的大部分而形成，但也可以相对于流入端口85仅在宽度方向Y的两侧形成第一凸部83。与流路块20同样，在第一凸部83设置有第三倾斜部83a。第二凸部84设置于倾斜部87。
在这样的流路块20A中，通过第一凸部83、第二凸部84以及倾斜部87的作用，能够得到与上述同样的效果、即减少抽取量的效果以及抑制流体滞留的效果。
根据具有以上那样的结构的本实施方式的阀装置1，距离隔膜41的深度从第一阀座24b侧以及第二阀座25b侧朝向流入开口23a逐渐增加的第一倾斜部81以及第二倾斜部82形成于凹部22，因此阀室21的内部容积增加。由此抽取量相对于阀室21的内部容积的比例减小，伴随隔膜41的摆动的阀室21的内部容积的变动大部分作为阀室21的内部压力的变动被吸收。因此不会使流入端口23的截面积与NC流出端口24的截面积以及NO流出端口25的截面积有显著不同，从而能够充分减少抽取量。
另一方面，在仅将阀室21的内部容积设定得较大的情况下，存在流体在阀室21的内部滞留的悬念。这样的阀室21内部的流体的滞留，在提高分析装置的测量精度的基础上存在不优选的情况。然而，在本发明中，以使流体从流入开口23a至第一阀座24b侧以及第二阀座25b侧顺畅地流动的方式，形成有第一倾斜部81以及第二倾斜部82，因此抑制流体在阀室21的内部滞留。
以上，对本发明的阀装置进行了详细地说明，但本发明不限定于上述的具体实施方式，而是能够变更为各种方式来实施。
实施例
基于表1的规格，试制了形成为图1的基本构造的阀装置，并测试了抽取量。使用PPS(聚苯硫醚)作为流路块的材料。使用切削加工机将PPS制的块加工为规定的形状，从而试制了各规格的流路块。测试方法如下。
＜抽取量＞
将各规格的流路块装入阀装置并测量了抽取量。即，全部端口被水充满，对螺线管线圈外加12V的电压，测量了与流出端口连接的软管内水位的变化。将软管内水位的变化转换为软管内体积的值为抽取量。水位的测量使用万能投影机(V12-BS尼康制)。结果是以比较例1为100的指数，数值越小则抽取量越小，阀装置的动作精度优异。
＜流体的滞留性＞
制造相当于各规格的流路块的分析模型，通过计算机模拟计算出阀室内流体的滞留性。结果是以比较例1为100的指数，数值越小，则越抑制流体的滞留。
表1
如从表1明确的那样，与比较例相比，实施例的阀装置使抽取量有意地减小，有助于提高动作精度。
附图标记说明：1...阀装置；2...外壳；3...子块(第二块)；5...阀驱动部(隔膜驱动单元)；20...流路块(第一块)；20A...流路块(第一块)；21...阀室；22...凹部；23...流入端口；23a...流入开口；24...NC流出端口(第一流出端口)；24b...第一阀座；25...NO流出端口(第二流出端口)；25b...第二阀座；41...隔膜；55...螺线管线圈；51...第一柱塞；81...第一倾斜部；82...第二倾斜部；83...第一凸部；84...第二凸部；85...流入端口；85a...流入开口；86...流出端口；86b...阀座；87...倾斜部。

Claims (11)

1.一种阀装置，具有：
凹部，其设置于外壳内；
隔膜，其通过覆盖所述凹部而在与所述凹部之间形成作为供流体流动的空间的阀室；
流入端口，其在所述凹部开口并且使流体流入所述阀室；
流出端口，其在所述凹部开口并且使流体从所述阀室流出；以及
隔膜驱动单元，其通过使所述隔膜摆动，而使所述隔膜紧贴或者离开所述流出端口的开口形成的阀座，由此关闭或者开放所述流出端口，
所述阀装置的特征在于，
所述凹部具有倾斜部，该倾斜部的深度从所述阀座侧朝向所述流入端口与所述阀室连通的流入开口而逐渐增加，
所述阀室具有：所述流出端口以及所述流入端口排列的纵向、和与所述纵向以及所述深度的方向正交的宽度方向，
在所述流入开口的宽度方向的两侧设置第一凸部，由此所述倾斜部成为宽度从所述流入开口朝向所述阀座逐渐增加的锥状，
所述流出端口包括：
第一流出端口，其具有在所述纵向上配置在所述流入端口的一侧的第一流出开口；以及
第二流出端口，其具有在所述纵向上配置在所述流入端口的另一侧的第二流出开口，
所述第一流出开口和所述第二流出开口被所述隔膜交替地关闭，但所述流入端口的流入开口总是开放，
所述第一凸部的流入开口侧的端部即所述宽度方向的内端部与流入开口分离，
还具备第二凸部，该第二凸部从流入开口朝向各流出开口，一边使向所述隔膜侧突出的突出量逐渐增加、一边延伸。
2.根据权利要求1所述的阀装置，其特征在于，
所述第一凸部相对于通过所述流入开口的平面的倾斜度从所述阀室的宽度方向两侧朝向所述流入开口逐渐增加。
3.根据权利要求1或2所述的阀装置，其特征在于，
所述隔膜驱动单元通过使所述隔膜摆动，从而使所述隔膜紧贴于所述第一流出端口的开口形成的第一阀座或者所述第二流出端口的开口形成的第二阀座的任一方，由此使所述阀室的流体从所述第一流出端口或者所述第二流出端口的另一方流出，
所述凹部具有：第一倾斜部，其深度从所述第一阀座侧朝向所述流入端口与所述阀室连通的流入开口逐渐增加；第二倾斜部，其深度从所述第二阀座侧朝向所述流入开口逐渐增加，
所述第一倾斜部以及所述第二倾斜部的宽度从所述流入开口朝向所述第一阀座以及所述第二阀座逐渐增加。
4.根据权利要求1所述的阀装置，其特征在于，
在从所述隔膜侧观察的俯视中，所述倾斜部具有30～60度的锥角。
5.根据权利要求1所述的阀装置，其特征在于，
在所述凹部的周缘形成有与所述隔膜紧贴并保持该隔膜的保持面，
所述第一凸部距离所述保持面的深度大于0mm。
6.根据权利要求1所述的阀装置，其特征在于，
所述流入开口的深度大于所述阀座的深度。
7.权利要求6所述的阀装置，其特征在于，
所述流入开口的深度与所述阀座的深度之差为0.3mm以上。
8.根据权利要求1所述的阀装置，其特征在于，
所述阀座向所述隔膜侧突出。
9.根据权利要求1所述的阀装置，其特征在于，
所述倾斜部相对于通过所述流入开口的平面以3度～15度的角度倾斜。
10.根据权利要求1所述的阀装置，其特征在于，
所述外壳包括：形成有所述凹部的第一块、和固定于所述第一块并保持所述隔膜的第二块，
在将所述第一块与所述第二块的对接面作为基准面时，所述阀座的深度DA为1.5～2.5mm，所述流入开口的深度DB为2.0～3.0mm。
11.根据权利要求1所述的阀装置，其特征在于，
所述隔膜驱动单元包括：线圈、和通过向所述线圈通电而对所述隔膜赋予位移的柱塞。
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