CN2740589Y - 液体转移装置及其所用的变压腔体部件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种液体转移装置，包括一个由刚性部件构成的变压腔体部件(21)；所述变压腔体部件(21)具有用于连接移液管(3)的吸排口(25)；以及一个压力传输口(27)；所述压力传输口(27)连接一个带有压力传输阀(28)的压力传输管(29)的一端，所述压力传输管(29)的另一端连接一个压力产生单元(32)。本实用新型的目的在于提出一种移液精度高，并且结构简单的液体转移装置。本实用新型适用于诸如化学和生物实验中所需的移液器、医疗注射用的注射器和滴瓶、工业用注射器、喷墨打印机的喷墨机构等需要移液的技术领域。

Description

液体转移装置及其所用的变压腔体部件

技术领域

本实用新型涉及一种液体转移装置。具体地说，本实用新型是对现有的液体量精确转移装置在结构上的简化。适用于诸如化学和生物实验中所需的移液器、医疗注射用的注射器和滴瓶、工业用注射器、喷墨打印机的喷墨机构等需要移液的技术领域。

背景技术

在日常工作与生活中，有许许多多的需要液体量精确转移的实例，例如，喷墨打印机、医疗注射器等等。特别是在医药生物领域的分析试验中，对液体样品的转移量的精度要求更高。通常，为实现液体样品转移量的精度要求，往往采用诸如中国专利文献CN2447765Y公开的一种移液器，其包括壳体、活塞和驱动活塞运动的活塞驱动杆，所述壳体内设有内腔，壳体下端可套设吸液尖且吸液尖内部与所述内腔相连通，所述活塞设于内腔中，且可在内滑动，特别是所述壳体的内腔上部还设有齿轮，齿轮中央有孔且设有内螺纹，壳体上开有齿轮操作孔，所述活塞驱动杆上部设有螺纹且与齿轮的内螺纹相配合。特点是可使用于自动控制的液体制样设备，取样时液体只进入可更换的吸液尖，而不进入移液器内腔，特别适合于批量液体制样。

然而，上述现有技术仅仅是可以实现戏曲液体样品的精确。在现实中，由于液体客观所具有的粘性，通常不可能将上述移液器中的液体样品全部转移到所需要转移到的器皿中。为了尽可能地将液体样品转移到所需要转移到的器皿中常用的做法是将所述吸液嘴与所述器皿的侧壁接触，依靠液体的自重和液体与器皿侧壁的亲和力将粘在所述吸液嘴上的液体样品尽量地移入所述器皿中。显然，这样的移入方式，仍将有许多液体样品残留在所述移液器的吸液嘴上。

美国因纳威达因技术有限公司(Innovadyne technologies Inc.)生产的一种精细移液器进一步提高了将所述液体样品移入所述器皿中的精度。该移液器包括一个称为混合阀1的路径转换阀，所述混合阀1具有一个公共口和两个选择口，一个成型在阀芯上的混合阀连接通路2其一端与所述公共口连接，其另一端选择地与所述选择口之一连接；一个用于移液的移液管3的一端与所述混合阀1的公共口连接；所述混合阀1的选择口之一与一个称为注射器阀4的路径转换阀的选择口之一连接；所述混合阀1的另一个选择口通过一个微型螺管阀MV与一个密封的装有液体压力传输介质的压力储液罐5连接；一个数字压力调节器6通过向所述压力储液罐5内输入氦气来向所述压力储液罐5内施加压力；所述注射器阀4同样具有一个公共口和两个选择口，一个成型在阀芯上的注射器阀连接通路7其一端与所述公共口连接，其另一端选择地与所述注射器阀4选择口之一连接；所述注射器阀4的公共口与一个注射器8的吸排口连接；所述注射器阀4的另一个选择口与一个注射器储液罐9连接。在该移液器中，为了保证液体样品吸排的稳定和准确，在整个由阀、管组成的大部分路径系统中充满了诸如水一类的化学性质稳定的液体压力传输介质10，仅在该液体压力传输介质10与所述液体样品11之间的一小段区域内留有空气隔离区12。如图1所示，此时所述混合阀1的连接通路连接在其公共口和与所述注射器阀4的选择口之一连接的选择口之间，所述注射器阀4的连接通路连接在其公共口和与所述混合阀1连接的所述选择口之间。抽拉注射器8的活塞杆，所述液体压力传输介质10和所述液体样品11按图中箭头所示方向移动，液体样品11被吸入所述移液管3中。然后所述混合阀1中的连接通路将所述移液管3与连接所述压力储液罐5的所述选择口连接起来(参见图2)。此时所述数字压力调节器6通过向所述压力储液罐5内输入带有冲量的压力，迫使所述液体压力传输介质10和所述液体样品11按图中箭头所示方向移动，以便将预定量的液体样品11输送到预定的地方。当所述移液管3中的所述液体样品11输送完后，如图3所示，此时所述注射器8中由于充满了液体压力传输介质10，因此不能再进一步抽拉。此时必须调整所述注射器阀4中的连接通路连接在其公共口和与所述注射器储液罐9连接的选择口之间，将所述注射器8中的液体压力传输介质10排放到所述注射器储液罐9内。以便所述注射器8能够再进一步抽拉来抽吸所述液体样品11。

该移液器最终可以将移液管3中的液体样品完全喷出，而几乎没有任何残留样品粘附在移液管3前端的针头上。在目前技术水平下，该移液器完全满足最苛刻的精度要求。同时也使移液管3的清洗变得简单方便。由于采用化学性质稳定的液体压力传输介质10作为推注介质，因而其吸排液体样品11的灵敏度远远高于直接用注射器8活塞推注的结构。但是，该移液器的结构过于复杂；在使用中需要不断地调节混合阀1和注射器阀4中的连接通路，因此操作麻烦。特别是该移液器所显现出的技术应用到阵列式移液装置中时，其本身的结构及相应的操作结构将使得该阵列式移液装置变得十分庞大。另一方面，在使用中由于所述压力储液罐5内的液体压力传输介质10被不断地吸出并被排放到所述注射器储液罐9内，这样就需要经常地更换所述压力储液罐5和所述注射器储液罐9来保证装置的正常工作。

实用新型的技术内容

为此，本实用新型的目的在于提出一种移液精度高，并且结构简单的液体转移装置。

本实用新型的进一步的目的在于提出一种便于加工，特别适于在阵列式排列移液头的液体转移装置结构中应用的注射器泵结构。

为实现上述实用新型目的，本实用新型的液体转移装置包括一个由刚性部件构成的变压腔体部件；所述变压腔体部件具有用于连接移液管的吸排口，所述移液管和所述吸排口构成一个移液单元，在所述移液单元中设有一个移液阀；以及一个压力传输口；所述压力传输口连接一个压力传输管的一端，所述压力传输口与所述压力传输管构成一个压力传输单元，所述压力传输单元中设有一个压力传输阀；所述压力传输管的另一端连接一个压力产生单元。

在所述各部件所构成的流体通路中的至少一部分充有液体压力传输介质，所述液体压力传输介质临近液体样品的端部设有一段气体间隔。

所述压力产生单元包括一个与所述压力传输管的另一端连接的装有液体压力传输介质的压力储液罐；一个向所述压力储液罐内输送压力的气压调节器。

本实用新型的所述变压腔体部件具有用于连接移液管的吸排口；以及一个连接一压力传输管一端的压力传输口。

进一步地，所述变压腔体部件包括

一个注射管，所述注射管由一个圆筒形侧壁和一个端壁部件构成，其中所述端壁部件开有作为所述吸排口或所述压力传输口之一的通孔，并密封地固定在所述圆筒形侧壁的一端；以及

一个设置在所述注射管内的活塞部件，所述活塞部件可沿所述圆筒形侧壁的轴向相对所述圆筒形侧壁的内壁密封地滑动；

一个轴向贯通所述活塞部件的通孔构成所述吸排口或所述压力传输口之一的另一个。

所述注射管的所述圆筒形侧壁的一端及所述端壁部件上设置有相互配合的可拆卸的端壁连接结构；一个设置在所述圆筒形侧壁及所述端壁部件之间的密封件用来保持两者之间的密封。在所述端壁部件上设置有用于连接所述移液管或所述压力传输管之一的连接结构。

在所述圆筒形侧壁的另一端设置有一个在与所述圆筒形侧壁的垂直面上成型有端帽通孔的端帽；在所述圆筒形侧壁的该端及所述端帽上设置有相互配合的可拆卸的端帽连接结构；所述活塞部件通过所述端帽通孔伸入所述注射管内；一个设置在所述圆筒形侧壁及所述端帽之间的密封件用来保持所述圆筒形侧壁与所述活塞部件之间的密封。在所述活塞部件露在所述注射管外的一端上设置有用于连接所述移液管或所述压力传输管之一的连接结构。

本实用新型的文件中所使用的技术术语“刚性”与通常物理学意义上的定义有所不同。在本实用新型的文件中，“刚性”的含义表示构成所述变压腔体部件的构件仅在所述移液装置中传输的各种压力下基本上保持其形状不变。因此其材料既可以是金属，也可以是具有上述定义的物理性质的塑料、橡胶等。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：由于在所述变压腔体部件上加开了一个压力传输口，使得所述变压腔体部件成为压力传输路径的一部分，因而不再需要通过复杂的转换操作过程来完成液体样品的移液操作。由此也不再需要任何转换阀来进行路径的变换；同时在一次液体样品的移液操作完成后，再进行下一次操作时，所述变压腔体部件中的液体压力传输介质在变压腔体部件缩小时，可以通过所述压力传输口经带有阀的所述压力传输管排出(例如排回到所述压力储液罐中)，这样就避免了液体压力传输介质转移的问题。如此，本实用新型与现有技术相比省略了两个转换阀和至少一个注射器储液罐，使得结构更为简洁，错作更为简单。另一方面，本实用新型将所述变压腔体部件开口之一的通孔成型在所述活塞部件中，使得所述变压腔体部件的外观更加简洁，便于装配和使用。采用密封件用来保持所述圆筒形侧壁与所述活塞部件之间的密封，在对部件的加工精度要求不高的条件下，仍能良好地完成器械所要求的性能要求。特别是由于这种所述变压腔体部件在结构的径向上几乎没有多余的突出结构，因而特别适于在阵列式排列移液头的液体转移装置结构中应用，便于结构的设计和布置。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1是现有技术的移液器在抽吸液体样品过程的结构示意图；

图2是现有技术的移液器在排出液体样品过程的结构示意图；

图3是现有技术的移液器在完全排出液体样品后，注射器中由于充满了液体液体压力传输介质的结构示意图；

图4是本实用新型的一个实施例的结构示意图，图中显示了抽吸液体样品的过程；

图5是图4所示实施例在排出液体样品过程的结构示意图；

图6是本实用新型的一个最佳实施例的结构示意图，图中显示了抽吸液体样品的过程；

图7是图6所示实施例在排出液体样品过程的结构示意图；

图8是本实用新型的优选的变压腔体部件的纵剖面图。

图中的附图标记表示为：1-混合阀、2-混合阀连接通路、3-移液管、4-注射器阀、5-压力储液罐、6-数字压力调节器、7-注射器阀连接通路、8-注射器、9-注射器储液罐、10-液体压力传输介质、11-液体样品、12-空气隔离区、21-变压腔体部件、22-圆筒形侧壁、23-端壁部件、24-活塞部件、25-吸排口、26-移液阀、27-压力传输口、28-压力传输阀、29-压力传输管、30-精确气压泵、31-气源、32-压力产生单元、33-端壁连接结构、34-密封件、35-连接结构、36-端帽通孔、37-端帽、38-端帽连接结构、39-密封件、40-连接结构。

具体实施方式

参见图4和图5，本实用新型的液体转移装置包括一个由刚性部件构成的变压腔体部件21。在本实施例中所述变压腔体部件21采用了一个注射器类型的装置，其包括一个由圆筒形侧壁22和密封地固定在所述圆筒形侧壁22的一端端壁部件23构成的注射管，以及一个设置在所述注射管内，并可沿所述圆筒形侧壁22的轴向相对所述圆筒形侧壁22的内壁密封地滑动的活塞部件24。其中，所述端壁部件23开有一个作为吸排口25的通孔，其中所述吸排口25与带有移液阀26的移液管3连接；所述圆筒形侧壁22靠近所述端壁部件23的一端开有一个贯通的通孔构成一个压力传输口27，所述压力传输口27连接一个带有压力传输阀28的压力传输管29的一端，所述压力传输管29的另一端连接一个由精确气压泵30和气源31构成的压力产生单元32。在所述液体转移装置各部件所构成的流体通路中的至少一部分充有液体压力传输介质10，所述液体压力传输介质10临近液体样品11的端部设有一段气体间隔12。

在使用中，如图4所示，此时所述压力传输管29上的所述压力传输阀28处于关闭状态，而所述移液管3上的所述移液阀26处于导通状态。通过公知的方式抽拉所述活塞部件24，使由所述注射管与所述活塞部件24构成的可变容器中产生负压，而将所述液体样品11沿图中箭头所示的方向吸入所述移液管3中。然后打开所述压力传输阀28，使其处于导通状态。这时本实施例的所述移液装置处于使用状态，按照现有技术的工作方式，当施加的预定压力经所述液体压力传输介质10和所述气体间隔12作用在所述液体样品11上时，将预定量的液体样品11转移到所需的位置上。这一过程中所述液体压力传输介质10逐渐进入所述注射管和所述活塞部件24构成的可变容器中，直至将所述移液管3中的所有液体样品11排净。之后，关闭所述移液阀26，并以公知的方式推压所述活塞部件24，如图5所示，由此将所述注射管和所述活塞部件24构成的可变容器中的所述液体压力传输介质10，沿箭头所示方向排回到所述压力传输管29中，以便于下一次移液操作。

由于本实用新型的移液装置在使用中没有液体压力传输介质10的转移问题，因而只要有足够长的压力传输管29，可以在本实用新型的移液装置中略去现有技术中的液体压力传输介质10的压力储液罐5。在某些特定的情形中，这样会使得移液装置的结构更为简洁。另一方面，通过上述实施例，所述技术领域的普通技术人员可以显而易见地理解出：所述移液阀26和所述压力传输阀28也可以直接设置在所述吸排口25和所述压力传输口27上。显然在本实用新型的提示下，也可以采用其它由刚性材料制成的变压腔体部件，如一个与调压泵相连的腔体。其中所述腔体甚至可以是一个通常所述的三通管件，该三通管件的一个口作为所述吸排口25，一个口作为所述压力传输口27，还一个口与所述调压泵连接。所述调压泵可在负压和正压之间调解。

参见图6和图7，在本实施例中，本实用新型的液体转移装置包括一个由刚性部件构成的变压腔体部件21，所述变压腔体部件21包括一个由圆筒形侧壁22和密封地固定在所述圆筒形侧壁22的一端的端壁部件23构成的注射管，以及一个设置在所述注射管内，并可沿所述圆筒形侧壁22的轴向相对所述圆筒形侧壁22的内壁密封地滑动的活塞部件24；一个作为所述吸排口25的通孔成型在所述端壁部件23上，所述吸排口25变压腔体部件21用于连接移液管3吸排口25，并且所述移液管3和所述吸排口25构成一个移液单元，在所述移液单元中设有一个移液阀26；一个压力传输口27由轴向贯通所述活塞部件24的通孔构成，所述压力传输口27连接一个压力传输管29的一端，所述压力传输口27与所述压力传输管29构成一个压力传输单元，所述压力传输单元中设有一个压力传输阀28；所述压力传输管29的另一端连接一个压力产生单元32。所述压力产生单元32由一个与所述压力传输管29的另一端连接的装有液体压力传输介质10的压力储液罐5，以及向所述压力储液罐5内输送压力的由精确气压泵30和气源31构成。在所述压力储液罐5内装有液体压力传输介质10，并在所述液体转移装置各部件所构成的流体通路中的至少一部分充有液体压力传输介质10，所述液体压力传输介质10临近液体样品11的端部设有一段气体间隔12。

在使用中，本实施例的工作方式与图4、图5所示的实施例大致相同。如图6所示，此时所述压力传输管29上的所述压力传输阀28处于关闭状态，而所述移液管3上的所述移液阀26处于导通状态。通过抽拉所述活塞部件24，使由所述注射管与所述活塞部件24构成的可变容器中产生负压而将所述液体样品11沿图中箭头所示的方向吸入所述移液管3中。然后打开所述压力传输阀28，使其处于导通状态。这时本实施例的所述移液装置处于使用状态，当所述精确气压泵30气源中的气体输入到所述压力储液罐5内产生预定的压力经所述液体压力传输介质10和所述气体间隔12施加在所述液体样品11上时，将预定量的液体样品11转移到所需的位置上。这一过程中所述液体压力传输介质10逐渐进入所述注射管和所述活塞部件24构成的可变容器中，直至将所述移液管3中的所有液体样品11排净。之后，关闭所述移液阀26，并推压所述活塞部件24，如图7所示，由此将所述注射管和所述活塞部件24构成的可变容器中的所述液体压力传输介质10经所述压力传输管29排回到所述压力储液罐5中，以便于下一次移液操作。

通过上述实施例的说明，对于所述技术领域的技术人员来说，将图4、图5所实施例中的压力产生单元32应用与图6和图7所示实施例中，显然是可以的，反之亦然。

参见图8，为便于加工和适于在阵列式排列移液头的液体转移装置结构中应用及布置，本实用新型的所述注射管的所述圆筒形侧壁22的一端及所述端壁部件23上设置有相互配合的可拆卸的端壁连接结构33，在本实施例中，所述端壁连接结构33采用螺纹连接形式；一个设置在所述圆筒形侧壁22及所述端壁部件23之间的密封件34，如O形密封环用来保持两者之间的密封。在所述端壁部件23上设置有用于连接所述移液管3的连接结构35，本实施例中所述连接结构35为成型在所述端壁部件23上的螺纹连接结构。在所述圆筒形侧壁22的另一端设置有一个在与所述圆筒形侧壁22的垂直面上成型有端帽通孔36的端帽37；在所述圆筒形侧壁22的该端及所述端帽37上设置有相互配合的可拆卸的端帽连接结构38；所述活塞部件24通过所述端帽通孔36伸入所述注射管内；一个设置在所述圆筒形侧壁22及所述端帽37之间的密封件39，如O形密封环用来保持所述圆筒形侧壁22与所述活塞部件24之间的密封。在所述活塞部件24露在所述注射管外的一端上设置有用于连接所述压力传输管29的连接结构40。本实施例中所述连接结构40的一端通过螺纹连接结构与所述活塞部件24连接，其另一端成型有用于连接所述压力传输管29的螺纹连接结构。

本实用新型的上述结构形式无论对金属件或注塑件都大大减小了加工的难度。例如对金属件，可以大量的利用现成的型材进行简单的机械加工即可实现加工的要求。而对注塑件，仅用小型注塑机就可进行加工，降低了开摸具的复杂程度。

在本实用新型的上述实施例中，所述吸排口25与所述压力传输口27替换位置各自设置的位置显然仍可以是新本实用新型的发明目的。也就是说，本实用新型的所述吸排口25与所述压力传输口27并不仅仅限于上述实施例中所里举的设置形式和位置，在本实用新型的提示下，所述技术领域的技术人员可以设计出其它的设置形势和位置来实现本实用新型的目的。同理，所述连接结构35、40所连接的所述移液管3和所述压力传输管29也是可以替换的。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种液体转移装置，其特征在于包括一个由刚性部件构成的变压腔体部件(21)；所述变压腔体部件(21)具有用于连接移液管(3)的吸排口(25)，所述移液管(3)和所述吸排口(25)构成一个移液单元，在所述移液单元中设有一个移液阀(26)；以及一个压力传输口(27)；所述压力传输口(27)连接一个压力传输管(29)的一端，所述压力传输口(27)与所述压力传输管(29)构成一个压力传输单元，所述压力传输单元中设有一个压力传输阀(28)；所述压力传输管(29)的另一端连接一个压力产生单元(32)。

2.根据权利要求1所述的液体转移装置，其特征在于在所述各部件所构成的流体通路中的至少一部分充有液体压力传输介质(10)，所述液体压力传输介质(10)临近液体样品(11)的端部设有一段气体间隔(12)。

3.根据权利要求2所述的液体转移装置，其特征在于所述压力产生单元(32)包括一个与所述压力传输管(29)的另一端连接的装有液体压力传输介质(10)的压力储液罐(5)；一个向所述压力储液罐(5)内输送压力的气压调节器。

4.一种应用于权利要求1至3中任意一项所述的液体转移装置中的变压腔体部件(21)，其特征在于具有用于连接移液管(3)的吸排口(25)；以及一个连接一压力传输管(29)一端的压力传输口(27)。

5.根据权利要求4所述的变压腔体部件，其特征在于包括

一个注射管，所述注射管由一个圆筒形侧壁(22)和端壁部件(23)构成，其中所述端壁部件(23)开有一个作为所述吸排口(25)或所述压力传输口(27)之一的通孔，并密封地固定在所述圆筒形侧壁(22)的一端；以及

一个设置在所述注射管内的活塞部件(24)，所述活塞部件(24)可沿所述圆筒形侧壁(22)的轴向相对所述圆筒形侧壁(22)的内壁密封地滑动；

一个轴向贯通所述活塞部件(24)的通孔构成所述吸排口(25)或所述压力传输口(27)之一的另一个。

6.根据权利要求5所述的变压腔体部件，其特征在于所述注射管的所述圆筒形侧壁(22)的一端及所述端壁部件(23)上设置有相互配合的可拆卸的端壁连接结构(33)；一个设置在所述圆筒形侧壁(22)及所述端壁部件(23)之间的密封件用来保持两者之间的密封。

7.根据权利要求6所述的变压腔体部件，其特征在于在所述端壁部件(23)上设置有用于连接所述移液管(3)或所述压力传输管(29)之一的连接结构。

8.根据权利要求5所述的变压腔体部件，其特征在于在所述圆筒形侧壁(22)的另一端设置有一个在与所述圆筒形侧壁(22)的垂直面上成型有端帽通孔(36)的端帽(37)；在所述圆筒形侧壁(22)的该端及所述端帽(37)上设置有相互配合的可拆卸的端帽连接结构(38)；所述活塞部件(24)通过所述端帽通孔(36)伸入所述注射管内；一个设置在所述圆筒形侧壁(22)及所述端帽(37)之间的密封件用来保持所述圆筒形侧壁(22)与所述活塞部件(24)之间的密封。

9.根据权利要求8所述的变压腔体部件，其特征在于在所述活塞部件(24)露在所述注射管外的一端上设置有用于连接所述移液管(3)或所述压力传输管(29)之一的连接结构。

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