説明

高圧流体のための射出弁および遮断弁を通る結合流

流動射出弁は、固定部材と、可動部材と、可動部材の表面とインターフェイス接続する固定部材の表面と、少なくとも1つのピン遮断弁とを有し、ピン遮断弁は、流動内部導管を有し、かつ内部導管が可動部材の少なくとも1つの流動導管とインターフェイス接続することができるように移動可能に位置決めされる。ピン遮断弁は、内部導管も可動部材における別の流動内部導管と流動連通することができるように、移動可能に位置決めされる。流動射出弁は、複合弁として働き、典型的には高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)システムの従来の面密封弁に代わるように、同様の流動遮断弁と組み合わせることができる。複合弁は、高圧で切り換えるまたは回転する必要なく、流れを運ぶことが可能である。移動は、回転または並進によるものである。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、2004年3月5日に出願の米国仮特許出願第60/550,930号の優先権を主張するものである。この出願の内容を、参照によって本明細書に組み込む。
【0002】
本発明は概して、高圧流体の分野に関し、より詳細には、流体源からの流れを遮断することなく、流路の導入を可能にする複合遮断弁(multiple isolation valve)の組合せに関する。
【背景技術】
【0003】
高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)で使用される、面密封弁とも呼ばれる従来の6ポート面剪断弁は、試料、シリンジ、ポンプ、カラム、および試料ループの2端部とインターフェイス接続するポートを提供する。このような面密封弁は、1つのポートから別のポートに切り換えるように回転されなければならない。高圧での面密封の回転が、プラスチック噛合表面への損傷を本質的に発生させる。というのは、流体ポート開口部は、回転子表面に対して摺動して、回転子材料を疲労させるはずであるからである。これにより、面密封弁の寿命が短くなる。加えて、試料の射出過程中に一時的に流れを遮断する必要があり、試料分散が起こる。
【0004】
より高いクロマトグラフィ圧力、例えば15,000psigまたは100MPaより大きい圧力で、最小試料歪みおよび最小ポンプ圧力パルシングとともに、高い試料射出寿命を提供することができる流動遮断試料射出弁が必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記および他の問題に対処するため、本発明は、高圧流体のための複合流動高圧遮断弁の組合せ、より詳細には従来の面剪断弁の代替物として、HPLC応用例での使用に適したものを記載している。
【0006】
本発明の目的は、回転子材料を疲労させる回転子表面に対する摺動をしない、流体ポート開口部を備えた流動試料射出弁を提供することである。
【0007】
本発明の別の目的は、試料分散を最小限に抑えるように、非円筒形通路を通した試料の流れを防ぐ流動試料射出弁を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の特定の態様では、本発明は、固定部材、可動部材、可動部材の表面とインターフェイス接続する固定部材の表面、および少なくとも1つのピン遮断弁を備えた、流動射出弁を対象としている。少なくとも1つのピン遮断弁は、内部流動導管を有し、内部導管が、可動部材内で少なくとも1つの流動導管と流体連通することが可能なように、移動可能に配置され、かつ内部導管が、可動部材内で別の流動導管と流体連通するように、移動可能に配置されている。流動射出弁の可動部材はさらに、可動部材の表面に開口し、かつ第1および第2のピン遮断弁の内部導管とインターフェイス接続するための第1および第2の導管と、第1のピン遮断弁の内部導管と第2のピン遮断弁の内部導管との間の流体連通を可能にする第3の導管と、流体流れを与える第3のピン遮断弁と流体流れを排出する第4のピン遮断弁の内部導管との間の流体連通を可能にする第4の導管とを備えることができる。可動部材は、回転軸の周りの回転、または直線および曲線並進の少なくとも一方によって移動することができる。少なくとも1つのピン遮断弁の1つは、高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)システムの試料ループに流体結合されることができる。少なくとも1つのピン遮断弁の1つは、高圧液体を高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)システムに供給するポンプと流体連通されることができる。少なくとも1つのピン遮断弁の1つは、高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)システムから高圧液体を排出するカラムに流体結合されることができる。
【0009】
本発明の特定の態様では、本発明は、回転軸の周りに配置された流動射出弁を対象としており、流動射出弁は、回転軸の周りに配置された少なくとも2つの対向弁端部を備え、可動部材は、前記弁端部の間に配置された回転子を備え、回転子の回転軸は、射出弁の回転軸と平行か一致するかのいずれかであり、回転子は、回転子の方向が、回転子の回転軸の周りの回転によって変わることができるように配置されている。回転子は、外側表面と、外側表面をそれぞれ分割する少なくとも2つの対向表面と、少なくとも2つの対向表面の第1の表面上の開口部、および少なくとも2つの対向表面の第2の表面上の開口部を有する第1の流動導管と、少なくとも2つの対向表面の第1の表面上の開口部、および少なくとも2つの対向表面の第2の表面上の開口部を有する第2の流動導管と、外側表面上の開口部、および少なくとも2つの対向する表面の第1の表面上の開口部を有する流動導管と、外側表面上の開口部、および少なくとも2つの対向表面の第2の表面上の開口部を有する流動導管とを有する。回転子は、さらに、少なくとも2つの対向表面の第1の表面上の開口部を密封する第1の密封環と、少なくとも2つの対向表面の第2の表面上の開口部を密封する第2の密封環とを備えている。
【0010】
回転子は、さらに、内部導管を有する第1のピン遮断弁を備え、第1のピン遮断弁は、射出弁の回転軸と平行に移動するように配置されると共に、前記内部導管を通して、少なくとも2つの対向表面の第1の表面上の第1の流動チャネルの開口部と流体連通することが可能なように、移動可能に配置され、かつ内部導管を通して、外側表面上の開口部および少なくとも2つの対向表面の第2の表面上の開口部を有する流動導管と流体連通することが可能なように、移動可能に配置される。回転子は、さらに、内部導管を有する第2のピン遮断弁を備え、第2のピン遮断弁は、射出弁の回転軸と平行に移動するように配置されると共に、内部導管を通して、少なくとも2つの対向表面の第2の表面上の第1の流動チャネルの開口部と流体連通することが可能なように、移動可能に配置され、かつ内部導管を通して、外側表面上の開口部および少なくとも2つの対向表面の第2の表面上の開口部を有する流動導管と流体連通することが可能なように、移動可能に配置される。
【0011】
回転子は、さらに、内部導管を有する第3のピン遮断弁を備え、第3のピン遮断弁は、射出弁の中心線と平行に移動するように配置されると共に、内部導管を通して、少なくとも2つの対向表面の第1の表面上の第2の流動チャネルの開口部と流体連通することが可能なように、移動可能に配置され、かつ内部導管を通して、外側表面上の開口部および少なくとも2つの対向表面の第2の表面上の開口部を有する流動導管と流体連通することが可能なように、移動可能に配置される。回転子は、さらに、内部導管を有する第4のピン遮断弁を備え、第4のピン遮断弁は、射出弁の中心線と平行に移動するように配置されると共に、内部導管を通して、少なくとも2つの対向表面の第2の表面上の第2の流動チャネルの開口部と流体連通することが可能なように、移動可能に配置され、かつ内部導管を通して、外側表面上の開口部および少なくとも2つの対向表面の第2の表面上の開口部を有する流動導管と流体連通することが可能なように、移動可能に配置される。
【0012】
回転子は、さらに、外側表面、および回転子の外側表面の少なくとも一部を囲む内側表面を有する回転子クランプと、回転子の外側表面上の第1の開口部と一致するように、回転子クランプを貫通する回転子クランプの外側表面上の第1の開口部と、回転子の外側表面上の第2の開口部と一致するように、回転子クランプを貫通する回転子クランプの外側表面上の第2の開口部とを備えることができる。回転子クランプは、さらに、回転子の回転軸の周りに回転するように、回転子を駆動する駆動手段を備えることができる。回転子クランプの駆動手段は、ギア駆動オペレータまたはハンドルオペレータを含むことができる。
【0013】
弁端部の少なくとも一方は、回転子に隣接し、かつ少なくとも1つのピン遮断弁を囲む固定子と、固定子内に囲まれ、かつ少なくとも1つのピン遮断弁を密封するために少なくとも1つのピン遮断弁を囲む密封層と、皿ばねワッシャと、皿ばねと、荷重ワッシャと、球状ナットとを備えることができ、皿ばねワッシャ、皿ばね、荷重ワッシャ、および球状ナットは、ピン遮断弁を囲む密封層を密封するために、軸力を加えるように軸方向に配置されている。第1および第2のピン遮断弁のいずれかを、高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)システムの試料ループに流体結合させることができる。第3および第4のピン遮断弁のいずれかは、高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)システムに高圧液体を供給するポンプか、または高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)システムに高圧液体を排出するカラムに流体連通されることができる。
【0014】
別の実施形態では、本発明は、複合弁とを対象とし、この複合弁は、ハウジングと、ハウジング内に配置される回転流動遮断弁とを備え、回転流動遮断弁は、流体流を遮断するために軸方向に向けられ、回転軸の周りに配置されると共に、回転軸の周りに配置された少なくとも2つの対向弁端部と、弁端部の間に配置される回転子とを備え、回転子の回転軸が、遮断弁の回転軸とほぼ平行および一致しており、回転子の方向が、回転子の回転軸の周りの回転によって変わることができるように、配置される。回転子は、少なくとも2つの対向表面がそれぞれ分割する外側表面と、少なくとも2つの対向表面の第1の表面上の開口部、および少なくとも2つの対向表面の第2の表面上の開口部を有する流動導管と、外側表面上の開口部、および少なくとも2つの対向表面の第1の表面上の開口部を有する流動導管と、外側表面上の開口部、および少なくとも2つの対向表面の第2の表面上の開口部を有する流動導管と、少なくとも2つの対向表面の第1の表面上の少なくとも1つのブランク開口部と、少なくとも2つの対向表面の第2の表面上の少なくとも1つのブランク開口部とを有する。回転子は、さらに、少なくとも2つの対向表面の第1の表面上の開口部を密封する第1の密封環と、少なくとも2つの対向表面の第2の表面上の開口部を密封する第2の密封環とを備えている。回転子は、さらに、第1のピン遮断弁を備え、第1のピン遮断弁は、遮断弁の回転軸に沿って移動するように配置され、第1のピン遮断弁は、少なくとも2つの対向表面の第1の表面上の少なくとも1つのブランク開口部と流体連通することが可能なように、移動可能に配置され、かつ外側表面上の開口部および少なくとも2つの対向表面の第2の表面上の開口部を有する流動導管と流体連通することが可能なように、移動可能に配置され、回転子は、さらに、第2のピン遮断弁を備え、第2のピン遮断弁は、遮断弁の中心線に沿って移動するように配置され、第2のピン遮断弁は、少なくとも2つの対向表面の第2の表面上の少なくとも1つのブランク開口部と流体連通することが可能なように、移動可能に配置され、かつ外側表面上の開口部および少なくとも2つの対向表面の第2の表面上の開口部を有する流動導管と流体連通することが可能なように、移動可能に配置される。複合弁は、さらに、直線流動射出弁を備え、直線流動射出弁は、固定部材と、可動部材とを備え、固定部材および可動部材は、表面でインターフェイス接続し、可動部材は、表面に沿って摺動するように配置され、直線流動射出弁はさらに、固定部材と可動部材との間に配置され表面によって境界付けられチャンバとを備える、可動部材は、チャンバとインターフェイス接続する第1の開口部、およびチャンバとインターフェイス接続しない可動部材の表面上の第2の開口部を有する第1の流動導管を有し、可動部材は、チャンバとインターフェイス接続する第1の開口部、およびチャンバとインターフェイス接続しない可動部材の表面上の第2の開口部を有する第2の流動導管とを有する。可動部材は、さらに、チャンバとインターフェイス接続する可動部材のそれぞれ表面上の、第1の開口部および第2の開口部を有する第3流動導管と、チャンバとインターフェイス接続する可動部材のそれぞれ表面上の、第1の開口部および第2の開口部を有する第4の流動導管とを備えている。
【0015】
別の実施形態では、本発明は、複合弁を対象とし、この複合弁は、ハウジングと、ハウジング内に配置される直線流動遮断弁とからなり、直線流動遮断弁は、固定部材と、可動部材とを備え、固定部材および可動部材は、表面でインターフェイス接続し、可動部材は、表面に沿って摺動するように配置され、直線流動遮断弁は、さらに、固定部材と可動部材との間に配置され、表面によって境界付けられるチャンバを備える。可動部材は、チャンバとインターフェイス接続する開口部、およびチャンバとインターフェイス接続しない可動部材の表面上の開口部を有する第1の流動導管と、チャンバとインターフェイス接続する開口部、およびチャンバとインターフェイス接続しない可動部材の表面上の開口部を有する第2の流動導管と、チャンバを境界付ける表面上の第1のブランク開口部と、チャンバを境界付ける表面上の第2のブランク開口部とを有する。複合弁は、さらに、直線流動射出弁を備え、この直線流動射出弁は、固定部材と、可動部材とを備え、固定部材および可動部材は、表面でインターフェイス接続し、可動部材は、表面に沿って摺動するように配置され直線流動射出弁は、さらに、固定部材と可動部材の間に配置され、表面によって境界付けられたチャンバを備える。可動部材は、チャンバとインターフェイス接続する第1の開口部、およびチャンバとインターフェイス接続しない可動部材の表面上の第2の開口部を有する第1の流動導管と、チャンバとインターフェイス接続する第1の開口部、およびチャンバとインターフェイス接続しない可動部材の表面上の第2の開口部を有する第2の流動導管と、チャンバとインターフェイス接続しない可動部材のそれぞれ表面上の、第1の開口部および第2の開口部を有する第3の流動導管と、チャンバとインターフェイス接続する可動部材のそれぞれ表面上の、第1の開口部および第2の開口部を有する第4の流動導管とを有する。
【0016】
複合弁の直線流動射出弁は、さらに、(a)第1のピン遮断弁と、(b)第2のピン遮断弁と、(c)第3のピン遮断弁と、(d)第4のピン遮断弁との少なくとも1つを備えている。第1のピン遮断弁は、内部導管を有し、第1のピン遮断弁の内部導管が、可動部材の第1の流動導管上の第1の開口部と流体連通するように移動可能に配置され、かつ第3の流動導管の第1の開口部と流体連通するように移動可能に配置されるように、チャンバとインターフェイス接続する固定部材の開口部内に配置されている。第2のピン遮断弁は、内部導管を有し、第2のピン遮断弁の内部導管が、可動部材の第2の流動導管上の第1の開口部と流動連通するように移動可能に配置され、かつ第3の流動導管の第2の開口部と流体連通させるように移動可能に配置されるように、チャンバとインターフェイス接続する固定部材の開口部内に配置されている。第3のピン遮断弁は、内部導管を有し、第3のピン遮断弁の内部導管が、第4の流動導管の第1の開口部と流体連通するように移動可能に配置され、かつ第1の流動導管の第1の開口部と流体連通するように移動可能に配置されるように、チャンバとインターフェイス接続する固定部材の開口部内に配置されている。第4のピン遮断弁は、内部導管を有し、第4のピン遮断弁の内部導管が、第4の流動導管の第2の開口部と流体連通するように移動可能に配置され、かつ第2の流動導管の第1の開口部と流体連通するように移動可能に配置されるように、チャンバとインターフェイス接続する固定部材の開口部内に配置されている。
【0017】
当業者は、回転遮断および直線射出、直線遮断および回転射出、回転射出および回転遮断、ならびに直線射出および直線遮断の複合弁などのあらゆる組合せを構成することができることが分かる。さらに、回転射出、回転遮断、直線射出、および直線遮断の弁のいずれも、個別に構成することができる。
【0018】
本発明は、また、流動射出弁を作動させる方法を対象とし、流動射出弁は、可動部材を備え、可動部材は、第1および第2のピン遮断弁の内部導管とインターフェイス接続し、可動部材の表面に開口する第1および第2の導管を有し、流動射出弁はさらに、第1のピン遮断弁の内部導管と第2のピン遮断弁の内部導管との間での流体連通することを可能にする第3の導管と、流体流を提供する第3のピン遮断弁の内部導管と流体流を排出する第4のピン遮断弁の内部導管との間での流体連通をすることを可能にする第4の導管とを有する。
【0019】
(A)流体流を提供する第3のピン遮断弁が、流体流を排出する第4のピン遮断弁と流体連通し、第1のピン遮断弁が、第1の導管と流体連通し、かつ第2のピン遮断弁が、第2の導管と流体連通するように、弁は、流れ遮断の初期位置にあり、この方法は、
(I)第1のピン遮断弁が第1の導管とインターフェイス接続しており、
(1)第1のピン遮断弁を第1の導管から離れるように移動させ、
(2)可動部材を移動させ、
(3)第1のピン遮断弁内の内部導管が、第3の導管とインターフェイス接続するように、第1のピン遮断弁を可動部材に向かって移動させるステップと、
(II)第2のピン遮断弁が第2の導管とインターフェイス接続しており、
(1)第2のピン遮断弁を第2の導管から離れるように移動させ、
(2)可動部材を移動させ、
(3)第2のピン遮断弁内の内部導管が、第3の導管とインターフェイス接続するように、第2のピン遮断弁を可動部材に向かって移動させ、それによって第1のピン遮断弁と第2のピン遮断弁との間の流体連通を確立するステップと、
(III)第3のピン遮断弁が、第4の導管とインターフェイス接続しており、
(1)第3のピン遮断弁を第4の導管から離れるように移動させ、
(2)可動部材を移動させ、
(3)第3のピン遮断弁の内部導管との流体連通を確立するように、第3のピン遮断弁を第1の導管に向かって移動させるステップと、
(IV)第4のピン遮断弁が、第4の導管とインターフェイス接続しており、
(1)第4のピン遮断弁を第4の導管から離れるように移動させ、
(2)可動部材を移動させ、
(3)第4のピン遮断弁の内部導管との流体連通を確立するように、第4のピン遮断弁を第2の導管に向かって移動させるステップとを含んでいる。
【0020】
(B)(a)流体流を提供する第3のピン遮断弁が、第1の導管とインターフェイス接続すること、および(b)流体流を排出する第4のピン遮断弁が、第2の導管とインターフェイス接続することの少なくとも一方となるように、弁は、流れスループットの初期位置にあり、この方法は、
(III)第3のピン遮断弁が、第1の導管とインターフェイス接続しており、
(1)第3のピン遮断弁を第1の導管から離れるように移動させ、
(2)可動部材を移動させ、
(3)第3のピン遮断弁内の内部導管が、第4の導管とインターフェイス接続するように、第3のピン遮断弁を可動部材に向かって移動させるステップと、
(IV)第4のピン遮断弁が、第2の導管とインターフェイス接続しており、
(1)第4のピン遮断弁を第2の導管から離れるように移動させ、
(2)可動部材を移動させ、
(3)第2のピン遮断弁内の内部導管が、第1の導管とインターフェイス接続するように、第4のピン遮断弁を可動部材に向かって移動させるステップと、
(V)第1のピン遮断弁が、第3の導管とインターフェイス接続し、
(1)第1のピン遮断弁を前記第3の導管から離れるように移動させ、
(2)可動部材を移動させ、
(3)第1のピン遮断弁内の内部導管が、第1の導管とインターフェイス接続するように、第1のピン遮断弁を可動部材に向かって移動させるステップと、
(VI)第2のピン遮断弁が、第3の導管とインターフェイス接続し、
(1)第2のピン遮断弁を第3の導管から離れるように移動させ、
(2)可動部材を移動させ、
(3)第2のピン遮断弁内の内部導管が、第2の導管とインターフェイス接続するように、第2のピン遮断弁を可動部材に向かって移動させるステップとを含んでいる。
【0021】
本発明の別の実施形態では、本発明は、また複合弁を作動させる方法を対象とし、複合弁は、流動遮断弁を備え、流動遮断弁は、可動部材の表面に開口する第1および第2のピン遮断弁の内部導管とインターフェイス接続する第1および第2の導管を有する可動部材と、第1および第2のピン遮断弁の内部導管とインターフェイス接続する第1および第2のブランク開口部を備える。
【0022】
(A)(a)流体流を提供する第1のピン遮断弁が、第1のブランク開口部とインターフェイス接続すること、および(b)流体流を排出する第2のピン遮断弁が、第2のブランク開口部とインターフェイス接続することの少なくとも一方となるように、弁は、流れ遮断の初期位置にあり、この方法は、
(I)第1のピン遮断弁が、第1のブランク開口部とインターフェイス接続し、
(1)第1のピン遮断弁を第1のブランク開口部から離れるように移動させ、
(2)可動部材を移動させ、
(3)第1のピン遮断弁内の内部導管が、可動部材の表面に開口する第1の導管とインターフェイス接続するように、第1のピン遮断弁を可動部材に向かって移動させるステップと、
(II)第2のピン遮断弁が、第2のブランク開口部とインターフェイス接続し、
(1)第2のピン遮断弁を第2のブランク開口部から離れるように移動させ、
(2)可動部材を移動させ、
(3)第2のピン遮断弁内の内部導管が、可動部材の表面に開口する第2の導管とインターフェイス接続するように、第2のピン遮断弁を可動部材に向かって移動させるステップとを含んでいる。
【0023】
(B)(a)流体流を提供する第1のピン遮断弁が、第1の導管とインターフェイス接続すること、および(b)流体流を排出する第2のピン遮断弁が、第2の導管とインターフェイス接続することの少なくとも一方となるように、弁は、流れスループットの初期位置にあり、この方法は、
(III)第1のピン遮断弁が、第1の導管とインターフェイス接続しており、
(1)第1のピン遮断弁を第1の導管から離れるように移動させ、
(2)前記可動部材を移動させ、
(3)第1のピン遮断弁内の内部導管が、第1のブランク開口部とインターフェイス接続するように、第1のピン遮断弁を可動部材に向かって移動させるステップと、
(IV)第2のピン遮断弁が、第2の導管とインターフェイス接続しており、
(1)第2のピン遮断弁を第2の導管から離れるように移動させ、
(2)可動部材を移動させ、
(3)第2のピン遮断弁内の内部導管が、第2のブランク開口部とインターフェイス接続するように、第2のピン遮断弁を可動部材に向かって移動させるステップとを含んでいる。
【0024】
流動射出弁を作動させる方法では、可動部材の表面に開口する第1および第2の導管は、高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)システムの試料ループと流体連通されることができる、または第1および第2のピン遮断弁は、高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)システムの針およびシリンジと流体連通されることができる、または第3および第4のピン遮断弁は、高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)システムのポンプおよびカラムと流体連通されることができる。
【0025】
複合弁を作動させる方法では、複合弁はまた、流動射出弁を備え、流動射出弁は、可動部材の表面に開口する第1および第2のピン遮断弁の内部導管とインターフェイス接続する第1および第2の導管を有する可動部材と、第1のピン遮断弁の内部導管と第2のピン遮断弁の内部導管との間の流体連通を可能にする第3の導管と、流体流を提供する第3のピン遮断弁の内部導管と流体流を排出する第4のピン遮断弁の内部導管との間の流体連通を可能にする第4の導管とを備える。
【0026】
(A)流体流を提供する第3のピン遮断弁が、流体流を排出する第4のピン遮断弁と流体連通し、第1のピン遮断弁が、第1の導管と流体連通し、かつ第2のピン遮断弁が、第2の導管と流体連通するように、弁は、流れ遮断の初期位置にある。この方法は、
(I)第1のピン遮断弁が、第1の導管とインターフェイス接続しており、
(1)第1のピン遮断弁を第1の導管から離れるように移動させ、
(2)可動部材を移動させ、
(3)第1のピン遮断弁内の内部導管が、第3の導管とインターフェイス接続するように、第1のピン遮断弁を可動部材に向かって移動させるステップと、
(II)第2のピン遮断弁が、第2の導管とインターフェイス接続しており、
(1)第2のピン遮断弁を第2の導管から離れるように移動させ、
(2)可動部材を移動させ、
(3)第2のピン遮断弁内の内部導管が、第3の導管とインターフェイス接続するように、第2のピン遮断弁を可動部材に向かって移動させ、それによって第1のピン遮断弁と第2のピン遮断弁との間の流体連通を確立するステップと、
(III)第3のピン遮断弁が、前記第4の導管とインターフェイス接続しており、
(1)第3のピン遮断弁を第4の導管から離れるように移動させ、
(2)可動部材を移動させ、
(3)第3のピン遮断弁の内部導管との流体連通を確立するように、第3のピン遮断弁を第1の導管に向かって移動させるステップと、
(IV)前記第4のピン遮断弁が、第4の導管とインターフェイス接続しており、
(1)第4のピン遮断弁を第4の導管から離れるように移動させ、
(2)可動部材を移動させ、
(3)第4のピン遮断弁の内部導管との流体連通を確立するように、第4のピン遮断弁を第2の導管に向かって移動させるステップとを含んでいる。
【0027】
複合弁を作動させる方法はまた、(B)(a)流体流を提供する第3のピン遮断弁が、第1の導管とインターフェイス接続すること、および(b)流体流を排出する第4のピン遮断弁が、第2の導管とインターフェイス接続することの少なくとも一方となるように、弁は、流れスループットの初期位置にあり、この方法は、
(III)第3のピン遮断弁が、第1の導管とインターフェイス接続しており、
(1)第3のピン遮断弁を第1の導管から離れるように移動させ、
(2)可動部材を移動させ、
(3)第3のピン遮断弁内の内部導管が、第4の導管とインターフェイス接続するように、第3のピン遮断弁を可動部材に向かって移動させるステップと、
(IV)第4のピン遮断弁が、第2の導管とインターフェイス接続しており、
(1)第4のピン遮断弁を第2の導管から離れるように移動させ、
(2)可動部材を移動させ、
(3)第2のピン遮断弁内の内部導管が、第1の導管とインターフェイス接続するように、第4のピン遮断弁を可動部材に向かって移動させるステップと、
(V)第1のピン遮断弁が、第3の導管とインターフェイス接続し、
(1)第1のピン遮断弁を前記第3の導管から離れるように移動させ、
(2)可動部材を移動させ、
(3)第1のピン遮断弁内の内部導管が、第1の導管とインターフェイス接続するように、第1のピン遮断弁を可動部材に向かって移動させるステップと、
(VI)第2のピン遮断弁が、第3の導管とインターフェイス接続し、
(1)第2のピン遮断弁を第3の導管から離れるように移動させ、
(2)可動部材を移動させ、
(3)第2のピン遮断弁内の内部導管が、第2の導管とインターフェイス接続するように、第2のピン遮断弁を可動部材に向かって移動させるステップとを含んでいる。
【0028】
複合弁を作動させる方法では、流動射出弁の可動部材の表面に開口する第1および第2の導管は、高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)システムの試料ループと流体連通されることができる、または流動射出弁の第1および第2のピン遮断弁は、高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)システムの針およびシリンジと流体連通されることができる、または流動射出弁の第3および第4のピン遮断弁は、高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)システムのポンプおよびカラムと流体連通されることができる。
【0029】
本発明のこれらおよび他の特徴、利益、および利点は、以下の文章および図を参照することにより明らかになるだろう。同様の参照符号は、図面を通して同様の構造体を言及する。
【0030】
本出願は、参照によって同時に出願した同時係属仮出願(代理人整理番号WAA−358)を組み込む。
【発明を実施するための最良の形態】
【0031】
本発明は、高圧流体のための複合流動高圧遮断弁の組合遮断弁を記載している。組合遮断弁は、HPLCシステムで使用される従来の面剪断弁に取って代わることができる。回転子は、高圧流体システム、特に高圧液体クロマトグラフィで習慣的に使用されるような面剪断弁に起こる流れを一時的に遮断することなく、別の流路への切換を可能にするように、高圧流体システムで使用されるように構成されている。試料流体射出回路は、HPLCシステムの残りから遮断されることができる。複合組合流動遮断弁は、それぞれ、そこを通る孔を有するハウジングと、孔内で回転可能な円筒形回転子とを備えている。
【0032】
遮断回転子が、射出段階中に流体流位置にある場合、流体は、ポンプから遮断弁を通って試料射出回路まで流れ、弁の別の部分を通って戻り、その後カラムに流れる。回転子を90度旋回させることによって、流体止めポートは、流体の流れを防ぎ、HPLCシステムの残りから試料回路を遮断する。
【0033】
特に、図1Aでは、組合または複合遮断弁10の射出弁300の射出回転子11は、装填段階で、回転子11の側部のポート14で弁ピン1への針12と流体連通していることが示されている。組合または複合遮断弁10は、遮断弁200および射出弁300からなっている。試料流体は、ピン1から内部導管16内に流れる。試料流体は、典型的には約90度の曲がり15を経て、回転子11の外側表面上のポート18に流れる。ポート18は、入口可撓性管20に、それに応じて試料ループ22に流体結合し、それによって試料流体が、試料ループ22内に流れ、出口可撓性管24を通って外に流れることが好ましい。
【0034】
出口可撓性管24は、弁ピン2を通して回転子11の外側表面上にあるポート26に、その後内部導管28に流体結合していることが好ましい。試料流体は、典型的には約90度の曲がり29を経て、回転子11の反対側のポート30に流れる。シリンジ32は、ポート30に流体結合して、試料流体を引き上げるために、可撓性管24、試料ループ22、可撓性管20、および針12内に負圧を提供し、試料流体を試料ループ22内に吸引することができる。
【0035】
射出回転子11は、内部チャネル44を通してインターフェイス接続するポート40および42と、内部チャネル50を通してインターフェイス接続するポート46および48とを備えている。環状空間52は、回転子11の一方側に形成されており、ポート14、40、および46間に流体連通を提供する。環状空間54は、回転子11の反対側に形成されており、ポート30、42、および48間に流体連通を提供する。
【0036】
装填段階中、射出回転子11は、遮断回転子61により、高圧ポンプ101およびカラム102から遮断される。2つの回転子11および61は、高圧配管36および38を通してインターフェイス接続している。特に、高圧配管36は、ポート46で弁ピン3を通して内部チャネル50と流体結合しており、高圧配管38は、弁ピン4を通して内部チャネル50と流体結合している。高圧配管36は、ブランクポート82で回転子61とインターフェイス接続する弁ピン5を通して遮断回転子61に流体結合されている。それに応じて、高圧配管38は、ブランクポート84で回転子61とインターフェイス接続する弁ピン6を通して遮断回転子61に流体結合されている。したがって、装填段階中、高圧配管36および38内の圧力は、ほぼ大気圧、すなわち0psigまたは0.101MPa絶対単位である。
【0037】
遮断回転子61は、内部チャネル66を通してインターフェイス接続するポート62および64を備えている。高圧ポンプ101は、内部チャネル74によりポート70に流体結合している。ポンプ101は、ポート78で回転子61の外側表面とインターフェイス接続している。同様に、カラム102は、内部チャネル76によりポート72に流体結合している。カラム102は、ポート80で回転子61の外側表面とインターフェイス接続している。
【0038】
射出回転子11は、ポート40でインターフェイス接続する洗浄ポンプ、およびポート42でインターフェイス接続する洗浄排出部を備えることができる。停滞流が、内部回転子通路44内で起こる可能性があるので、回転子洗浄供給連結部110が、別個の洗浄ポンプ(図示せず)から連結するために設けられ、洗浄排出部の連結部112が、使用済みの洗浄溶液を排出することが可能になるように設けられている。
【0039】
洗浄ポンプは、試料射出の後の内部チャンバ44を洗浄する。環状空間88が、回転子61の一方側に形成されて、ポート62と70の間の流体連通を提供する。環状空間90が、回転子61の反対側に形成されて、ポート64と72の間の流体連通を提供する。
【0040】
図1Bは、試料ループ22内への試料の装填と、ループ22内の試料が高圧ポンプ101によって射出される射出段階との間の移行段階を示している。移行段階中、遮断回転子61は、装填段階の間と同様に同じ位置に留まっている。射出回転子11の方向のみが変えられる。特に、回転子11は回転し、それによって弁ピン1および2は、試料ループ22から外れ、それによって針12およびシリンジ管32を試料ループ22から遮断する。弁ピン1はポート40内に挿入され、弁ピン2はポート42内に挿入され、それによって針およびシリンジが、内部導管44を通して互いに流体結合される。
【0041】
図1Cは、高圧液体が、ポンプ101から試料ループ22まで、またカラム102の上まで供給される射出段階を示している。特に、射出段階では、回転子11は、移行段階中に達成される位置に留まっている。回転子61は回転し、それによって弁ピン5および6は、それぞれブランクポート82および84から外れている。弁ピン5は、次にポート70に連結されて、ポンプ101と高圧配管36との間に流体連通が生じる。それに応じて、弁ピン6は、次にポート72に連結されて、高圧配管38とカラム102の間に流体連通が生じる。
【0042】
回転子61の両側に形成された環状空間88および90は、回転子61に高圧密封環を提供する。
【0043】
当業者は、図1Cに示す射出段階の後に、図1Bに示す移行段階、その後、図1Aに示す装填段階まで動作を逆転させることによって、流動遮断弁200および流動射出弁300を、装填段階に戻すことができることが分かるだろう。
【0044】
図2Aは、弁アセンブリ200を形成するように弁体内に配置された場合の、遮断回転子61の斜視図である。弁アセンブリ200の構成要素は、典型的には、中心線200CLなどの回転軸の周りに集められている。特に、回転子61は、固定子202および204が、回転子61のいずれかの端部に配置されるように位置決めされている。皿ばね220および222は、回転子61に作用する中心線200CLに沿って軸方向負荷を偏向させる。皿ばね220および222ならびに皿ワッシャ232および234は、フランジ224および226により、両方の固定子202および204の端部に取り付けられている。荷重ワッシャ224および226は、球状ナット228および230によって定位置に係止されている。両方の組の密封層206および208は、それぞれ皿ばねワッシャ232および234によって加えられる軸力によって圧縮される。回転子61は、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)またはPEEK混合物からなっていることが好ましい。回転子クランプ240ならびに固定子202および204は、タイプ316ステンレススチールからなっていることが好ましい。
【0045】
前述の材料は、限定的なものではなく、当業者は他の材料を利用することができる。
【0046】
回転子61は、図では切取図で、固定子202と204との間に配置されていることが示されている。回転子61は、それぞれ弁ピン5および6の周りに設置された1組の3つの密封層206および208によって密封されている。密封層206および208用の好ましい材料は、この順でPEEK、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、PEEKを含んでいる。
【0047】
前述の材料は、限定的なものではなく、当業者は他の材料を利用することができる。
【0048】
流動遮断弁200のそれぞれの端部242および244は、固定子202および204と、密封層206および208と、皿ばねワッシャ232および234と、皿ばね220および222と、荷重ワッシャ224および226と、球状ナット228および230とを備えていると考えることができる。
【0049】
図2Bは、流動遮断弁200の実施形態の第1の変更形態を含む、構成要素の一部の展開図である。ポンプ供給取り付け具101は、回転子61内のポート78とインターフェイス接続し、カラム取り付け具102への出口供給は、回転子61内のポート80とインターフェイス接続する。面密封弁供給ピン6は、固定子204によって囲まれ、回転子61の一端部とインターフェイス接続し、面密封弁排出ピン5は、固定子202によって囲まれ、固定子61の反対側の端部とインターフェイス接続する。通常の動作中、固定子202および204によって囲まれるピン5および6だけが、回転子61から離れるように、またはこれに向かって戻るように移動される。ポンプ供給取り付け具101およびカラム取り付け具102への出口供給は、回転子61の回転と共に回転することを除いて、通常は定位置に維持されている。回転子61および回転子クランプ91は、駆動ギア205により中心線200CLの周りに回転する。
【0050】
回転子61が、流体流位置にある場合、流体は、別の高圧ポンプから遮断弁200を通して、遮断弁10の試料射出回路へ、また遮断弁200へ戻り、その後カラムまで流れる。
【0051】
回転子61が、好ましくは90度の角度まで駆動ギア205により、回転中心線200CLの軸の周りに回転すると、ピン5および6は、流体の流れを防ぎ、かつHPLCシステムの残りから射出弁10の試料回路を遮断する、ブランク流体流止めポート82および84に再び位置決めされる。当業者は、駆動ギア205は、回転子クランプ94とは別個のユニットであるが、回転子クランプ94とさらには回転子61と組み合わされた一体型構造であってもよいことが分かる。加えて、駆動ギアとして示されているが、例えば操作ハンドルなどの当業者に知られている他の手段を利用することができる。
【0052】
ポート78および80は、回転子の外側表面上で互いに約90度の角度だけずれていることが好ましいが、ポートは、互いに隣接して位置合わせされることができる。ずれは、密封のためのねじ連結の利点、およびより大きな直径の栓穴の結果的な必要性により好ましい。ねじ付き栓穴は、一般に、直径が7.9mm(16分の5インチ)である。
【0053】
図3Aは、図1A〜1Cの複合流動遮断弁のハウジング310の平面図である。図3Bは、図1A〜1Cの複合流動遮断弁のハウジングの正面図である。
【0054】
遮断弁アセンブリ200は、ハウジング310内に配置されている。射出固定子11は、中心線300CLなどの回転軸の周りで射出弁アセンブリ300内に配置されている。遮断弁アセンブリ200、および射出弁アセンブリ300は、回転中心線200CLおよび300CLの軸が、互いに平行であるように、端板312および314を通してハウジング310内に配置されていることが好ましい。弁アセンブリ200および300は、当業者に知られているカム機構320などの手段によって操作される。
【0055】
図3Cは、図3Aの遮断弁アセンブリの一部の詳細図である。前と同様に、回転子61は、固定子202および204が回転子61のいずれかの端部に配置されるように、位置決めされている。皿ばね220および222は、回転子61に作用する中心線200CLに沿って軸方向負荷を偏向させる。皿ばね220は、荷重ワッシャ224により固定子202の一端部に取り付けられている。荷重ワッシャ224は、球状ナット228によって定位置に係止されている。密封層の組206は、皿ばねワッシャ232によって加えられた軸力によって圧縮される。球面ナット228および230(図示せず)は、それぞれハウジングの端板312および314によって支持され、これを貫通する。
【0056】
図2Aに関して前に説明したように、回転子61は、図3Cの切取図では固定子202と204との間に配置されている。回転子61は、それぞれピン弁5および6の周りに設置された1組の3つの密封層206および208によって密封されている。前に記したように、密封層のための好ましい材料および配置は、この順でPEEK、PTFE、PEEKを含んでいる。流動遮断弁アセンブリ200の弁端部240は、固定子202と、密封層206と、皿ばねワッシャ232と、皿ばね220と、荷重ワッシャ224と、球状ナット228とを備えていると考えることができる。当業者は、遮断弁アセンブリ200の反対側の弁端部は、典型的には対称であり、それによって典型的には対応する対称構成要素からなっていることが分かる。
【0057】
加えて、当業者は、組合遮断弁10の遮断弁200および射出弁300はまた、参照によって組み込まれる前に開示した、米国同時係属仮特許出願(代理人整理番号WAA−358)に記載した実施形態のあらゆる組合せで、代替実施形態のいずれかによって構成されることができることが分かる。すなわち、第1および第2の実施形態、または第1および第3の実施形態、第2および第3の実施形態、第2の実施形態のみ、または第3の実施形態のみのいずれかを、遮断弁200および射出弁300としてそれに応じて適用させることができる。
【0058】
第2の実施形態では、図4Aおよび図4Bは、それぞれ図2Aおよび図2Bに示す回転子61のほぼ円筒形の第2の実施形態と同様の構成を有する、組合直線流動遮断弁800および直線流動射出弁850を示している。直線流動遮断弁800は、固定部材802および可動部材804からなっている。可動部材804は、回転動作で移動する代わりに、可動部材804が固定部材802を通って直線的に摺動することによって移動することを除いて、回転子202と同様である。可動部材804は、例えばこれに限らないが、楕円形または円滑な丸みを帯びた角の四角形などの、あらゆる他のタイプの断面を有することができる。回転部材804は、金属、ポリマー、またはサファイアのいずれかでできていることが好ましい。
【0059】
固定部材802は、可動スライダ部材804を囲む2つの表面806aおよび806bからなっている。2つの表面806aおよび806bはそれぞれ、自己付勢リップシール808aおよび808bを備えている。固定部材802はまた、可動部材を囲むインターフェイス表面810を形成する。
【0060】
高圧ポンプ101からの管取り付け具7は、可動部材804のポート352内に挿入され、そこで外部漏洩を実質的に防ぐように密封される。流れは、可撓性導管316および継手312により、高圧ポンプ101からピン取り付け具7に提供される。取り付け具7内の内部導管38は、可動部材804内の内部導管840、およびインターフェイス表面810上の開口ポート860と流体連通している。開口ポート860は、インターフェイス表面810によって境界付けられた固定部材802内の空間812のチャンバまたは容量と流体連通している。固定部材802および可動部材804内の空間812の容量は、自己付勢リップシール808aおよび808bによって密封されている。遮断弁ピン5は、弁ピン5が直線的に上下に移動することができるように、貫通部822で固定部材802を貫通する。
【0061】
継手62により、弁ピン5内の内部導管58は、直線流動射出弁850のピン遮断弁3への導管配管834と流体連通している。面密封弁10からの導管配管66は、その後、継手70によりピン遮断弁78の内部導管82に流体結合されている。
【0062】
同様に、遮断弁ピン6は、弁ピン6が直線的に上下に移動できるように、貫通部824で固定部材802を貫通する。ピン遮断弁78内の内部導管82は、その後、インターフェイス表面810によって境界付けられた固定部材802内の空間812の容量と流体連通している。弁ピン6は、インターフェイス表面810上の開口ポートとインターフェイスするように配置される。開口ポート880は、空間812の容量と流体連通している。
【0063】
ピン遮断弁5および6を密封するため、固定部材802は、それぞれ自己付勢リップシール820aおよび820bを備えている。リップシールは、New York、Hoosick FallsのFuron,Inc.から市販されている。
【0064】
射出段階中、ピン遮断弁6内の内部導管82はまた、可動部材804内の内部導管876、および可動部材804の反対側の端部の開口ポート874と流体連通している。取り付け具8は、開口ポート874内に挿入され、それによって取り付け具8内の内部導管96は、試料ループ22と流体連通している。取り付け具8内の内部導管96は、継手314によって取り付け具8に結合された可撓性導管318により、カラムと流体連通している。
【0065】
装填段階中、ピン遮断弁6は、可動部材804の表面810上のブランクポート892とインターフェイス接続するように位置決めされている。同様に、ピン遮断弁5は、可動部材804の表面810上のブランクポート888とインターフェイス接続するように位置決めされている。これらの動作は、第1の実施形態で前に論じたように、高圧ポンプから直線流動射出弁850、およびカラムへの流れを効果的に遮断する。
【0066】
これに限らないが、移動部材804に結合された直線モータ864などの、移動部材804を横方向に移動させる手段が提供され、ピン5および6を、それぞれ開口ポート860および880とブランクポート888および892との間で移動させることが可能になる。
【0067】
直線流動射出弁850は、回転射出弁300と類似している。直線弁850は、固定部材802’および可動部材804’を備えている。2つの部材802’および804’は、表面810’でインターフェイス接続する。可動部材804’は、表面810’に沿って摺動し、固定部材802’は、定位置に留まる。この構成では、内部導管58’を有し、可撓性導管834を通して高圧ポンプから運ばれる流体流を受けるピン遮断弁3は、ポート822’で固定部材802’を貫通する。ピン遮断弁3は、継手62’により導管834に結合され、固定部材802’内に移動可能に配置され、それによって遮断弁ピン3は、上下に移動することができ、弁ピン3の内部導管58は、可動部材804’を通して第2の開口部880’まで通過する内部導管890’を通る流れの第1の開口部860’と流体連通している。第1の開口部860’および第2の開口部882’は両方とも、インターフェイス表面810’によって境界付けられた固定部材802’内の空間812’のチャンバまたは容量とインターフェイス接続している。固定部材802’および可動部材804は、チャンバ812’を密封するように働く。
【0068】
遮断弁ピン4は、第2の開口部880’の固定部材802’内に移動可能に配置されており、それによって遮断弁ピン4は、囲まれた流動チャネル890’の第2の開口部880’と流体連通している。内部導管96を有し、流体流を高圧ポンプ101からカラム102に可撓性導管836を通して運ぶ遮断弁ピン4は、ポート824’で固定部材802’を貫通し、継手854’により可撓性導管836に結合されている。可撓性導管836は、継手70により直線遮断弁800の遮断弁ピン6に結合されている。
【0069】
可撓性導管852’は、遮断弁ピン1は上下に移動することができるように、固定部材802’内に移動可能に配置された遮断弁ピン1の内部導管812’と流体結合するように針12と流体結合され、それによって弁ピン1の内部導管812’は、可撓性導管834’を通して試料ループ22に流体結合するように可動部材804’を通過する、囲まれた流動チャネル886’の第1の開口部892’と流体連通している。
【0070】
シリンジ32は、遮断弁ピン2は上下に移動することができるように、固定部材802’内に移動可能に配置された遮断弁ピン2の内部導管858’とその後流体結合する可撓性導管856’と流体結合され、それによって弁ピン2の内部導管858’は、可撓性導管836’を通して試料ループ22に流体結合するように可動部材804’を通過する、流動内部導管876’の第1の開口部874’と流体連通している。
【0071】
可動部材804’内の開口ポート894’および896’は、流動内部導管898’の端部として働き、それによってピン1およびピン2が、それぞれ開口ポート894’および896’とインターフェイス接続するように再位置決めされると、針12およびシリンジ32は、互いに直接流体結合され、試料ループ22から外される。
【0072】
固定部材802’は、可動スライダ部材804’を囲む2つの表面806a’および806b’からなっている。2つの表面806a’および806b’は、それぞれ、自己付勢リップシール808a’および808b’を備えている。固定部材802’はまた、可動部材804’を囲むインターフェイス表面810’を形成する。
【0073】
遮断弁ピン1、2、3、および4を密封するため、固定部材802’は、それぞれ、自己付勢リップシール820a’および820b’を備えている。
【0074】
これに限らないが、移動チャンバ804’に結合された直線モータ864’などの、移動部材804’を横方向に移動させる手段が提供され、ピン1および2を、それぞれ開口ポート892’および874’と開口ポート894’および896’との間で移動させることが可能になる。直線モータ864’は、電気、油圧、または空気圧力などの、当業界で知られているあらゆる手段によって駆動することができる。
【0075】
装填段階中、遮断弁ピン3は、可動部材804’の表面810’上の開口部860’とインターフェイス接続するように位置決めされている。同様に、遮断弁ピン4は、可動部材804’の表面810’上の開口部880’とインターフェイス接続するように位置決めされている。これらの動作は、高圧ポンプ101から試料ループ22への流れを効果的に遮断する。というのは、ポンプ101からの流れは、次に、弁ピン3から内部導管890’を通して遮断弁ピン4を通るカラム102まで再循環されるからである。
【0076】
針12は、その後、内部導管898’の開口部894’に流体結合されている遮断弁ピン1の内部導管812’により、試料ループ22に流体結合される。これに応じて、シリンジ32は、内部導管876’の開口部896’に流体結合されている内部導管898’により、試料ループ22に流体結合される。シリンジ32は、その後、試料流体を針12から試料ループ22内に吸引するのに使用される。
【0077】
移行段階中、移動部材804’は、横方向に移動され、それによって遮断弁ピン1は、開口部894’とインターフェイス接続し、遮断弁ピン2は、開口部896’とインターフェイス接続し、それによって針12からシリンジ32への流れを遮断する。それに応じて、遮断弁ピン3の内部導管58’は、内部導管886’の開口部892’とインターフェイス接続する。遮断弁ピン4の内部導管96’は、内部導管876’の開口部874’とインターフェイス接続する。
【0078】
射出段階中、移行段階中での移動部材804’の移動の結果、遮断弁800を通したポンプ101からの流れは、その後、試料ループ22を通して、また遮断弁800を通してカラム102の上に案内される。
【0079】
第2の実施形態の別の変更形態は、双方向または鏡像設計として固定部材802および移動部材804を設計することであり、それによって移動部材804は、さらに、同時に第2の面密封弁を提供することができるように、ポンプおよびカラム、または第2のポンプおよびカラムのためのポートおよび内部導管を備えている。
【0080】
高圧流体への応用例に関して説明したが、本発明の様々な実施形態は、大気圧より低い圧力を含むあらゆる作動圧力の流体、すなわち真空応用例にも適用させることができる。
【0081】
本発明は、本明細書では、特定の例示的な実施形態に関して説明した。いくつかの変更および変形は、本発明の範囲から逸脱することなく、当業者には自明のことである。例示的な実施形態は、例示であり、特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲を制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【0082】
【図1A】試料ループとインターフェイス接続する装填位置の側面断面図で、本発明の複合回転流動遮断弁の組合せを示す図である。
【図1B】試料ループとインターフェイス接続する移行位置の、図1Aの本発明の複合回転流動遮断弁の組合せを示す図である。
【図1C】試料ループとインターフェイス接続する射出位置の、図1Aの本発明の複合回転流動遮断弁の組合せを示す図である。
【図2A】図1A〜1Cの複合回転流動遮断弁の組合せの遮断部分の部分的に切り取った斜視図である。
【図2B】図1A〜1Cの複合回転流動遮断弁の遮断部分の回転子の展開斜視図である。
【図3A】図1A〜1Cの複合回転流動遮断弁のハウジングの平面図である。
【図3B】図1A〜1Cの複合回転流動遮断弁のハウジングの正面図である。
【図3C】図3Aの回転遮断弁アセンブリの一部の詳細図である。
【図4A】直線遮断弁および直線射出弁からなる複合弁としての、本発明の別の実施形態の破断線4Bでの分割した断面図である。
【図4B】図4Bの実施形態の破断線4Aで分割した正面図である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
流動射出弁であって、
固定部材と、
可動部材とを備え、前記固定部材の表面が、前記可動部材の表面とインターフェイス接続し、前記流動射出弁がさらに、
少なくとも1つのピン遮断弁を備え、
前記少なくとも1つのピン遮断弁が、流動内部導管を有し、
前記少なくとも1つのピン遮断弁は、前記内部導管が、前記可動部材内の少なくとも1つの流動導管と流体連通することが可能なように移動可能に配置され、
前記少なくとも1つのピン遮断弁は、前記内部導管が、前記可動部材内の別の流動導管と流体連通することが可能なように移動可能に配置される、流動射出弁。
【請求項2】
前記可動部材が、
前記可動部材の表面に開口する第1および第2のピン遮断弁の内部導管とインターフェイス接続する第1および第2の導管と、
前記第1のピン遮断弁の前記内部導管と第2のピン遮断弁の前記内部導管との間の流体連通を可能にする第3の導管と、
流体流を提供する第3のピン遮断弁の内部導管と前記流体流を排出する第4のピン遮断弁の内部導管との間の流体流通を可能にする第4の導管とを備える、請求項1に記載の流動射出弁。
【請求項3】
前記可動部材が、回転軸の周りの回転によって移動する、請求項1に記載の流動射出弁。
【請求項4】
前記可動部材が、直線または曲線並進の少なくとも一方によって移動する、請求項1に記載の流動射出弁。
【請求項5】
前記少なくとも1つのピン遮断弁の1つが、高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)システムの試料ループに流体結合される、請求項1に記載の流動射出弁。
【請求項6】
前記少なくとも1つのピン遮断弁の1つが、高圧液体を高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)システムに供給するポンプと流体連通される、請求項1に記載の流動射出弁。
【請求項7】
前記少なくとも1つのピン遮断弁の1つが、高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)システムから高圧液体を排出するカラムに流体結合される、請求項1に記載の流動射出弁。
【請求項8】
回転軸の周りに配置される流動噴射弁であって、
回転軸の周りに配置された少なくとも2つの対向する弁端部と、
前記弁端部間に配置された回転子を備える可動部材とを備え、前記回転子の回転軸が、前記流動射出弁の回転軸と平行であるか一致するいずれかであり、前記回転子は、前記回転子の方向が、前記回転子の回転軸の周りの回転により変化することができるように配置されており、
前記回転子が、
外側表面と、
前記外側表面とそれぞれ交差する少なくとも2つの対向表面と、
前記少なくとも2つの対向表面の第1の表面上の開口部、および前記少なくとも2つの対向表面の第2の表面上の開口部を有する第1の流動導管と、
前記少なくとも2つの対向表面の第1の表面上の開口部、および前記少なくとも2つの対向表面の第2の表面上の開口部を有する第2の流動導管と、
前記外側表面上の開口部、および前記少なくとも2つの対向表面の前記第1の表面上の開口部を有する流動導管と、
前記外側表面上の開口部、および前記少なくとも2つの対向表面の前記第2の表面上の開口部を有する流動導管と、
前記少なくとも2つの対向表面の前記第1の表面上の前記開口部を密封する第1の密封環と、
前記少なくとも2つの対向表面の前記第2の表面上の前記開口部を密封する第2の密封環と、
内部導管を有する第1のピン遮断弁とを備え、前記第1のピン遮断弁が、前記流動射出弁の回転軸と平行に移動するように配置され、前記第1のピン遮断弁が、前記内部導管を通して、前記少なくとも2つの対向表面の前記第1の表面上の前記第1の流動チャネル上の前記開口部と流体連通することが可能なように、移動可能に配置されると共に、前記内部導管を通して、前記外側表面上の開口部および前記少なくとも2つの対向表面の前記第2の表面上の開口部を有する前記流動導管と流体連通することが可能なように、移動可能に配置され、前記回転子がさらに、
内部導管を有する第2のピン遮断弁を備え、前記第2のピン遮断弁が、前記流動射出弁の中心線と平行に移動するように配置され、前記第2のピン遮断弁が、前記内部導管を通して、前記少なくとも2つの対向表面の前記第2の表面上の前記第1の流動チャネル上の前記開口部と流体連通することが可能なように、移動可能に配置されると共に、前記内部導管を通して、前記外側表面上の開口部および前記少なくとも2つの対向表面の前記第2の表面上の開口部を有する前記流動導管と流体連通することが可能なように、移動可能に配置され、前記回転子がさらに、
内部導管を有する第3のピン遮断弁を備え、前記第3のピン遮断弁が、前記流動射出弁の中心線と平行に移動するように配置され、前記第3のピン遮断弁が、前記内部導管を通して、前記少なくとも2つの対向表面の前記第1の表面上の前記第2の流動チャネル上の前記開口部と流体連通することが可能なように、移動可能に配置されると共に、前記内部導管を通して、前記外側表面上の開口部および前記少なくとも2つの対向表面の前記第2の表面上の開口部を有する前記流動導管と流体連通することが可能なように、移動可能に配置され、前記回転子がさらに、
内部導管を有する第4のピン遮断弁を備え、前記第4のピン遮断弁が、前記流動射出弁の中心線と平行に移動するように配置され、前記第4のピン遮断弁が、前記内部導管を通して、前記少なくとも2つの対向表面の前記第2の表面上の前記第2の流動チャネル上の前記開口部と流体連通することが可能なように、移動可能に配置されると共に、前記内部導管を通して、前記外側表面上の開口部および前記少なくとも2つの対向表面の前記第2の表面上の開口部を有する前記流動導管と流体連通することが可能なように、移動可能に配置される、流動射出弁。
【請求項9】
前記回転子がさらに、
外側表面、および前記回転子の外側表面の少なくとも一部を囲む内側表面を有する回転子クランプと、
前記回転子の前記外側表面上の第1の開口部と一致するように、前記回転子クランプを貫通する、前記回転子クランプの外側表面上の第1の開口部と、
前記回転子の前記外側表面上の第2の開口部と一致するように、前記回転子クランプを貫通する、前記回転子クランプの外側表面上の第2の開口部とを備える、請求項8に記載の流動射出弁。
【請求項10】
前記回転子クランプがさらに、前記回転子の回転軸の周りに回転するように前記回転子を駆動する駆動手段を備える、請求項9に記載の流動射出弁。
【請求項11】
前記回転子クランプの駆動手段が、ギア駆動オペレータを備える、請求項10に記載の流動射出弁。
【請求項12】
前記回転子クランプの駆動手段が、ハンドルオペレータを備える、請求項10に記載の流動射出弁。
【請求項13】
前記弁端部の少なくとも1つは、
前記少なくとも1つのピン遮断弁を囲み、かつ前記回転子と隣接した固定子と、
前記固定子内に囲まれ、かつ前記少なくとも1つのピン遮断弁を密封するために前記少なくとも1つのピン遮断弁を囲む密封層と、
皿ばねワッシャと、
皿ばねと、
荷重ワッシャと、
球状ナットとを備え、
前記皿ばねワッシャ、前記皿ばね、前記荷重ワッシャ、および前記球状ナットが、前記ピン遮断弁を囲む前記密封層を密封するために、軸力を加えるように軸方向に配置される、請求項8に記載の流動射出弁。
【請求項14】
前記密封層が、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)およびPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)の少なくとも一方からなる、請求項13に記載の流動射出弁。
【請求項15】
前記回転子が、PEEK混合物からなる、請求項8に記載の流動射出弁。
【請求項16】
前記回転子クランプが、ステンレススチールからなる、請求項9に記載の流動射出弁。
【請求項17】
前記ステンレススチールが、タイプ316ステンレススチールである、請求項16に記載の流動射出弁。
【請求項18】
前記第1および第2のピン遮断弁のいずれかが、高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)システムの試料ループに流体結合される、請求項8に記載の流動射出弁。
【請求項19】
前記第3および第4のピン遮断弁のいずれかが、高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)システムに高圧液体を供給するポンプと流体連通される、請求項8に記載の流動射出弁。
【請求項20】
前記第3および第4のピン遮断弁のいずれかが、高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)システムに高圧液体を排出するカラムと流体連通される、請求項8に記載の流動射出弁。
【請求項21】
流動射出弁であって、
表面でインターフェイス接続する固定部材および可動部材を備え、前記可動部材が、前記表面に沿って摺動するように配置され、前記流動射出弁がさらに、
前記固定部材および前記可動部材の間に配置され、かつ前記表面によって境界付けられたチャンバを備え、
前記可動部材が、前記チャンバとインターフェイス接続する第1の開口部、および前記チャンバとインターフェイス接続しない前記可動部材の表面上の第2の開口部を有する第1の流動導管を有し、
前記可動部材が、前記チャンバとインターフェイス接続する第1の開口部、および前記チャンバとインターフェイス接続しない前記可動部材の表面上の第2の開口部を有する第2の流動導管を有し、
前記可動部材が、それぞれ前記チャンバとインターフェイス接続する前記可動部材の表面上の第1の開口部および第2の開口部を有する第3の流動導管を有し、
前記可動部材が、それぞれ前記チャンバとインターフェイス接続する前記可動部材の表面上の第1の開口部および第2の開口部を有する第4の流動導管を有する、流動射出弁。
【請求項22】
(a)第1のピン遮断弁、(b)第2のピン遮断弁、(c)第3のピン遮断弁、および(d)第4のピン遮断弁の少なくとも1つをさらに備える流動射出弁であって、
前記第1のピン遮断弁が、内部導管を有し、
前記第1のピン遮断弁は、前記内部導管が、前記可動部材の前記第1の流動導管上の前記第1の開口部と流体連通することができるように、前記チャンバとインターフェイス接続する前記固定部材内の開口部内に移動可能に配置され、
前記第1のピン遮断弁は、前記内部導管が、前記チャンバ内の前記第3の導管の前記第1の開口部と流体連通することができるように、移動可能に配置され、
前記第2のピン遮断弁が、内部導管を有し、
前記第2のピン遮断弁は、前記内部導管が、前記可動部材の前記第2の流動導管上の前記第1の開口部と流体連通することができるように、前記チャンバとインターフェイス接続する前記固定部材内の開口部内に移動可能に配置され、
前記第2のピン遮断弁は、前記内部導管が、前記可動部材の前記第2の流動導管上の前記第1の開口部と流体連通することができるように、移動可能に配置され、
前記第3のピン遮断弁が、内部導管を有し、
前記第3のピン遮断弁は、前記内部導管が、前記第4の流動導管の前記第1の開口部と流体連通することができるように、前記チャンバとインターフェイス接続する前記固定部材内の開口部内に移動可能に配置され、
前記第3のピン遮断弁は、前記内部導管が、前記第1の流動導管の前記第1の開口部と流体連通することができるように、移動可能に配置され、
前記第4のピン遮断弁が、内部導管を有し、
前記4のピン遮断弁は、前記内部導管が、前記第4の流動導管の前記第2の開口部と流体連通することができるように、前記チャンバとインターフェイス接続する前記固定部材内の開口部内に移動可能に配置され、
前記第4のピン遮断弁は、前記内部導管が、前記第2の流動導管の前記第2の開口部と流体連通することができるように、移動可能に配置される、請求項21に記載の流動射出弁。
【請求項23】
前記固定部材および前記可動部材を囲むハウジングをさらに備える、請求項21に記載の流動射出弁。
【請求項24】
前記固定部材および前記可動部材、ならびに前記ピン遮断弁の少なくとも1つを囲むハウジングさらに備え、前記少なくとも1つのピン遮断弁の前記内部導管が、前記ハウジングを貫通する導管に流体結合される、請求項22に記載の流動射出弁。
【請求項25】
前記可動部材の少なくとも1つを駆動する駆動手段をさらに備える、請求項21に記載の流動射出弁。
【請求項26】
前記駆動手段が、リニア電気モータである、請求項25に記載の流動射出弁。
【請求項27】
前記流動射出弁の前記第1および第2のピン遮断弁のいずれかが、高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)システムの試料ループに流体結合される、請求項21に記載の流動射出弁。
【請求項28】
前記流動射出弁の前記第3および第4のピン遮断弁のいずれかが、高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)システムに高圧液体を供給するポンプと流体連通される、請求項21に記載の流動射出弁。
【請求項29】
前記流動射出弁の前記第3および第4のピン遮断弁のいずれかが、高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)システムから高圧液体を排出するカラムと流体連通される、請求項21に記載の流動射出弁。
【請求項30】
前記流動射出弁の前記ハウジングが、圧力を大気圧より高く保持することが可能である、請求項23に記載の流動射出弁。
【請求項31】
前記可動部材が、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)混合物からなる、請求項4に記載の流動射出弁。
【請求項32】
前記可動部材が、(a)金属、(b)ポリマー、および(c)サファイアの少なくとも1つからなる、請求項4に記載の流動射出弁。
【請求項33】
前記直線射出弁の前記固定部材と前記可動部材との間の前記インターフェイス表面が、少なくとも1つのリップシールによって密封される、請求項4に記載の流動射出弁。
【請求項34】
前記ピン遮断弁の前記開口部の少なくとも1つが、リップシールによって密封される、請求項21に記載の流動射出弁。
【請求項35】
前記リップシールが、自己付勢する、請求項33に記載の複合弁。
【請求項36】
前記リップシールが、自己付勢する、請求項34に記載の複合弁。
【請求項37】
複合弁であって、
ハウジングと、
前記ハウジング内に配置された回転流動遮断弁とを備え、前記回転流動遮断弁が、流体流を遮断するために軸方向に向けられ、かつ軸方向に向けられた中心線の周りに配置され、
前記回転流動遮断弁が、
中心線の周りに配置された少なくとも2つの対向する弁端部と、
前記弁端部間に配置される回転子とを備え、前記回転子の中心線が、前記回転流動遮断弁の中心線とほぼ平行でありかつ一致しており、前記回転子の方向を、前記回転子の中心線の周りの回転によって変えることができるように配置され、前記回転子が、
外側表面と、
前記外側表面とそれぞれ交差する少なくとも2つの対向表面と、
前記少なくとも2つの対向表面の第1の表面上の開口部、および前記少なくとも2つの対向表面の第2の表面上の開口部を有する流動導管と、
前記外側表面上の開口部、および前記少なくとも2つの対向表面の前記第1の表面上の開口部を有する流動導管と、
前記外側表面上の開口部、および前記少なくとも2つの対向表面の前記第2の表面上の開口部を有する流動導管と、
前記少なくとも2つの対向表面の前記第1の表面上の少なくとも1つのブランク開口部と、
前記少なくとも2つの対向表面の前記第2の表面上の少なくとも1つのブランク開口部と、
前記少なくとも2つの対向表面の前記第1の表面上の前記開口部を密封する第1の密封環と、
前記少なくとも2つの対向表面の前記第2の表面上の前記開口部を密封する第2の密封環と、
前記遮断弁の中心線に沿って移動するように配置される第1のピン遮断弁とを備え、前記第1のピン遮断弁が、前記少なくとも2つの対向表面の前記第1の表面上の前記少なくとも1つのブランク開口部と流体連通することが可能なように、移動可能に配置されると共に、前記外側表面上の開口部および前記少なくとも2つの対向表面の第2の表面上の開口部を有する前記流動導管と流体連通することが可能なように、移動可能に配置され、前記回転子がさらに、
前記遮断弁の中心線に沿って移動するように配置される第2のピン遮断弁とを備え、前記第2のピン遮断弁が、前記少なくとも2つの対向表面の前記第2の表面上の前記少なくとも1つのブランク開口部と流体連通することが可能なように、移動可能に配置されると共に、前記外側表面上の開口部および前記少なくとも2つの対向表面の前記第2の表面上の開口部を有する前記流動導管と流体連通することが可能なように、移動可能に配置され、前記複合弁がさらに、
下流側レセプタクルへの流体流を遮断するために前記ハウジング内に配置される回転流動射出弁を備え、前記回転流動射出弁が、軸方向に向けられた中心線周りに配置されると共に、中心線の周りに配置された少なくとも2つの対向する弁端部、および前記弁端部間に配置される回転子を備え、前記回転子の中心線が、前記射出弁の中心線と平行でありかつ一致し、前記回転子は、前記回転子の方向が、前記回転子の中心線の周りの回転によって変わることができるように配置され、
前記回転子が、
外側表面と、
前記外側表面とそれぞれ交差する少なくとも2つの対向表面と、
前記少なくとも2つの対向表面の第1の表面上の開口部、および前記少なくとも2つの対向表面の第2の表面上の開口部を有する第1の流動導管と、
前記少なくとも2つの対向表面の第1の表面上の開口部、および前記少なくとも2つの対向表面の第2の表面上の開口部を有する第2の流動導管と、
前記外側表面上の開口部、および前記少なくとも2つの対向表面の前記第1の表面上の開口部を有する流動導管と、
前記外側表面上の開口部、および前記少なくとも2つの対向表面の前記第2の表面上の開口部を有する流動導管と、
前記少なくとも2つの対向表面の前記第1の表面上の前記開口部を密封する第1の密封環と、
前記少なくとも2つの対向表面の前記第2の表面上の前記開口部を密封する第2の密封環と、
内部導管を有する第1のピン遮断弁とを備え、前記第1のピン遮断弁が、前記射出弁の中心線と平行に移動するように配置され、前記第1のピン遮断弁が、前記少なくとも2つの対向表面の前記第1の表面上の前記第1の流動チャネル上の前記開口部と流体連通することが可能なように、移動可能に配置されると共に、前記外側表面上の開口部および前記少なくとも2つの対向表面の前記第2の表面上の開口部を有する前記流動導管と流体連通することが可能なように、移動可能に配置され、前記回転子がさらに、
内部導管を有する第2のピン遮断弁を備え、前記第2のピン遮断弁が、前記射出弁の中心線と平行に移動するように配置され、前記第2のピン遮断弁が、前記少なくとも2つの対向表面の前記第2の表面上の前記第1の流動チャネル上の前記開口部と流体連通することが可能なように、移動可能に配置されると共に、前記外側表面上の開口部および前記少なくとも2つの対向表面の前記第2の表面上の開口部を有する前記流動導管と流体連通することが可能なように、移動可能に配置され、前記回転子がさらに、
内部導管を有する第3のピン遮断弁を備え、前記第3のピン遮断弁が、前記射出弁の中心線と平行に移動するように配置され、前記第3のピン遮断弁が、前記少なくとも2つの対向表面の前記第1の表面上の前記第2の流動チャネル上の前記開口部と流体連通することが可能なように、移動可能に配置されると共に、前記外側表面上の開口部および前記少なくとも2つの対向表面の前記第2の表面上の開口部を有する前記流動導管と流体連通することが可能なように、移動可能に配置され、前記回転子がさらに、
内部導管を有する第4のピン遮断弁を備え、前記第4のピン遮断弁が、前記射出弁の中心線と平行に移動するように配置され、前記第4のピン遮断弁が、前記少なくとも2つの対向表面の前記第2の表面上の前記第2の流動チャネル上の前記開口部と流体連通することが可能なように、移動可能に配置されると共に、前記外側表面上の開口部および前記少なくとも2つの対向表面の前記第2の表面上の開口部を有する前記流動導管と流体連通することが可能なように、移動可能に配置さる、複合弁。
【請求項38】
前記回転流動遮断弁の前記第1のピン遮断弁が、前記回転流動射出弁の前記第3のピン遮断弁と流体結合される、請求項37に記載の複合弁。
【請求項39】
前記回転流動遮断弁の前記第2のピン遮断弁が、前記回転流動射出弁の前記第4のピン遮断弁と流体結合される、請求項37に記載の複合弁。
【請求項40】
前記回転子のいずれかがさらに、
外側表面、および前記回転子の外側表面の少なくとも一部を囲む内側表面を有する回転子クランプと、
前記回転子の前記外側表面上の第1の開口部と一致するように、前記回転子クランプを貫通する、前記回転子クランプの外側表面上の第1の開口部と、
前記回転子の前記外側表面上の第2の開口部と一致するように、前記回転子クランプを貫通する、前記回転子クランプの外側表面上の第2の開口部とを備える、請求項37に記載の複合弁。
【請求項41】
前記回転流動遮断弁がさらに、(a)第3のピン遮断弁、および(b)第4のピン遮断弁の少なくとも1つを備え、
前記第3のピン遮断弁が、内部導管を有し、前記第3のピン遮断弁は、前記第3のピン遮断弁の前記内部導管が、前記外側表面上の開口部および前記回転子の前記外側表面と交差する前記少なくとも2つの表面の前記第1の表面上の開口部を有する前記流動導管の前記外側表面上の前記開口部と流体連通するように配置されるように、前記回転子クランプの前記外側表面上の前記第1の開口部内に配置され、
前記第4のピン遮断弁が、内部導管を有し、前記第4のピン遮断弁は、前記第4のピン遮断弁の前記内部導管が、前記外側表面上の開口部および前記回転子の前記外側表面と交差する前記少なくとも2つの表面の前記第2の表面上の開口部を有する前記流動導管の前記外側表面上の前記開口部と流体連通するように配置されるように、前記回転子クランプの前記外側表面上の前記第2の開口部内に配置される、請求項40に記載の複合弁。
【請求項42】
前記回転子クランプがさらに、前記回転子の中心線の周りに回転するように前記回転子を駆動する駆動手段を備える、請求項40に記載の複合弁。
【請求項43】
前記回転子クランプの駆動手段が、ギア駆動オペレータを備える、請求項42に記載の複合弁。
【請求項44】
前記回転子クランプの駆動手段が、ハンドルオペレータを備える、請求項42に記載の複合弁。
【請求項45】
前記弁端部の少なくとも1つが、
前記少なくとも1つのピン遮断弁を囲み、かつ前記回転子と隣接した固定子と、
前記固定子内に囲まれ、かつ前記少なくとも1つのピン遮断弁を密封するために前記少なくとも1つのピン遮断弁を囲む密封層と、
皿ばねワッシャと、
皿ばねと、
荷重ワッシャと、
球状ナットとを備え、
前記皿ばねワッシャ、前記皿ばね、前記荷重ワッシャ、および前記球状ナットが、前記ピン遮断弁を囲む前記密封層を密封するために、軸力を加えるように軸方向に配置される、請求項37に記載の複合弁。
【請求項46】
前記密封層が、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)およびPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)の少なくとも一方からなる、請求項45に記載の複合弁。
【請求項47】
前記回転子の少なくとも1つが、PEEK混合物からなる、請求項37に記載の複合弁。
【請求項48】
前記回転子クランプが、ステンレススチールからなる、請求項40に記載の複合弁。
【請求項49】
前記ステンレススチールが、タイプ316ステンレススチールである、請求項48に記載の複合弁。
【請求項50】
前記回転流動射出弁の前記第1および第2のピン遮断弁のいずれかが、高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)システムの試料ループに流体結合される、請求項37に記載の複合弁。
【請求項51】
前記回転流動遮断弁の前記第3および第4のピン遮断弁のいずれかが、高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)システムに高圧液体を供給するポンプと流体連通される、請求項41に記載の複合弁。
【請求項52】
前記回転流動遮断弁の前記第3および第4のピン遮断弁のいずれかが、高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)システムに高圧液体を排出するカラムと流体連通される、請求項41に記載の複合弁。
【請求項53】
複合弁であって、
ハウジングと、
前記ハウジング内に配置される回転流動遮断弁とを備え、前記回転流動遮断弁が、流体流を遮断するために軸方向に向けられ、かつ回転軸の周りに配置され、
前記回転流動遮断弁が、
回転軸の周りに配置された少なくとも2つの対向する弁端部と、
前記弁端部間に配置される回転子とを備え、前記回転子の回転軸が、前記回転流動遮断弁の回転軸とほぼ平行でありかつ一致しており、前記回転子は、前記回転子の方向を前記回転子の回転軸の周りの回転によって変えることができるように配置され、
前記回転子が、
外側表面と、
前記外側表面とそれぞれ交差する少なくとも2つの対向表面と、
前記少なくとも2つの対向表面の第1の表面上の開口部、および前記少なくとも2つの対向表面の第2の表面上の開口部を有する流動導管と、
前記外側表面上の開口部、および前記少なくとも2つの対向表面の前記第1の表面上の開口部を有する流動導管と、
前記外側表面上の開口部、および前記少なくとも2つの対向表面の前記第2の表面上の開口部を有する流動導管と、
前記少なくとも2つの対向表面の前記第1の表面上の少なくとも1つのブランク開口部と、
前記少なくとも2つの対向表面の前記第2の表面上の少なくとも1つのブランク開口部と、
前記少なくとも2つの対向表面の前記第1の表面上の前記開口部を密封する第1の密封環と、
前記少なくとも2つの対向表面の前記第2の表面上の前記開口部を密封する第2の密封環と、
前記回転流動遮断弁の中心線に沿って移動するように配置される第1のピン遮断弁とを備え、前記第1のピン遮断弁が、前記少なくとも2つの対向表面の前記第1の表面上の前記少なくとも1つのブランク開口部と流体連通することが可能なように、移動可能に配置されると共に、前記外側表面上の開口部および前記少なくとも2つの対向表面の第2の表面上の開口部を有する前記流動導管と流体連通することが可能なように、移動可能に配置され、前記回転子がさらに、
前記遮断弁の中心線に沿って移動するように配置される第2のピン遮断弁を備え、前記第2のピン遮断弁が、前記少なくとも2つの対向表面の前記第2の表面上の前記少なくとも1つのブランク開口部と流体連通することが可能なように、移動可能に配置されると共に、前記外側表面上の開口部および前記少なくとも2つの対向表面の前記第2の表面上の開口部を有する前記流動導管と流体連通することが可能なように、移動可能に配置され、前記複合弁がさらに、
直線流動射出弁を備え、
前記直線流動射出弁が、
固定部材と、
可動部材とを備え、前記固定部材および可動部材が、表面でインターフェイス接続し、前記可動部材が、前記表面に沿って摺動するように配置され、前記直線流動射出弁がさらに、
前記固定部材と前記可動部材との間に配置され、かつ前記表面によって境界付けられたチャンバを備え、
前記可動部材が、前記チャンバとインターフェイス接続する第1の開口部、および前記チャンバとインターフェイス接続しない前記可動部材の表面上の第2の開口部を有する第1の流動導管を有し、
前記可動部材が、前記チャンバとインターフェイス接続する第1の開口部、および前記チャンバとインターフェイス接続しない前記可動部材の表面上の第2の開口部を有する第2の流動導管を有し、
前記可動部材が、それぞれ前記チャンバとインターフェイス接続する前記可動部材の表面上の第1の開口部および第2の開口部を有する第3の流動導管を有し、
前記可動部材が、それぞれ前記チャンバとインターフェイス接続する前記可動部材の表面上の第1の開口部および第2の開口部を有する第4の流動導管を有し、
前記表面上の第2のブランク開口部が、前記チャンバを境界付ける、複合弁。
【請求項54】
前記直線流動射出弁がさらに、(a)第1のピン遮断弁、(b)第2のピン遮断弁、(c)第3のピン遮断弁、および(d)第4のピン遮断弁の少なくとも1つを備え、
前記第1のピン遮断弁が、内部導管を有し、
前記第1のピン遮断弁は、前記第1のピン遮断弁の前記内部導管が、前記可動部材の第1の流動導管上の前記第1の開口部と流体連通するように移動可能に配置されるように、前記チャンバとインターフェイス接続する前記固定部材内の開口部内に配置され、
前記第1の遮断弁の前記内部導管が、前記第3の流体流動導管の前記第1の開口部と流体連通されるように移動可能に配置され、
前記第2のピン遮断弁が、内部導管を有し、
前記第2のピン遮断弁は、前記第2のピン遮断弁の前記内部導管が、前記可動部材の第2の流動導管上の前記第1の開口部と流体連通するように移動可能に配置されるように、前記チャンバとインターフェイス接続する前記固定部材内の開口部内に配置され、
前記第2のピン遮断弁の前記内部導管が、前記第3の流動導管の前記第2の開口部と流体連通するように移動可能に配置され、
前記第3のピン遮断弁が、内部導管を有し、
前記第3のピン遮断弁は、前記第3のピン遮断弁の前記内部導管が、前記第4の流動導管の前記第1の開口部と流体連通するように移動可能に配置されるように、前記チャンバとインターフェイス接続する前記固定部材内の開口部内に配置され、
前記第3のピン遮断弁の前記内部導管が、前記第1の流動導管の前記第1の開口部と流動連通するように移動可能に配置され、
前記第4のピン遮断弁が、内部導管を有し、
前記第4のピン遮断弁は、前記第4のピン遮断弁の前記内部導管が、前記第4の流動導管の前記第2の開口部と流体連通するように移動可能に配置されるように、前記チャンバとインターフェイス接続する前記固定部材内の開口部内に配置され、
前記第4のピン遮断弁の前記内部導管が、前記第2の流動導管上の前記第1の開口部と流体連通するように移動可能に配置される、請求項53に記載の複合弁。
【請求項55】
前記直線流動射出弁がさらに、前記固定部材および前記可動部材を囲むハウジングを備える、請求項53に記載の複合弁。
【請求項56】
前記直線流動射出弁がさらに、前記固定部材および前記可動部材、ならびに前記ピン遮断弁の少なくとも1つを囲むハウジングさらに備え、前記少なくとも1つのピン遮断弁の前記内部導管が、前記ハウジングを貫通する導管に流体結合される、請求項54に記載の複合弁。
【請求項57】
前記直線流動射出弁がさらに、前記可動部材を移動させる駆動手段を備える、請求項53に記載の複合弁。
【請求項58】
前記駆動手段が、リニアモータである、請求項57に記載の複合弁。
【請求項59】
前記直線流動射出弁の前記第1および第2のピン遮断弁のいずれかが、高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)システムの試料ループに流体結合される、請求項54に記載の複合弁。
【請求項60】
前記回転遮断弁の前記第3および第4のピン遮断弁のいずれかが、高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)システムに高圧液体を供給するポンプと流体連通される、請求項54に記載の複合弁。
【請求項61】
前記回転遮断弁の前記第3および第4のピン遮断弁のいずれかが、高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)システムから高圧液体を排出するカラムと流体連通される、請求項54に記載の複合弁。
【請求項62】
前記直線射出弁の前記ハウジングが、圧力を大気圧より高く保持することが可能である、請求項55に記載の複合弁。
【請求項63】
前記直線射出弁の前記ハウジングが、圧力を大気圧より高く保持することが可能である、請求項56に記載の複合弁。
【請求項64】
前記可動部材が、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)混合物からなる、請求項53に記載の複合弁。
【請求項65】
前記流動遮断弁の前記第1のピン遮断弁が、前記流動射出弁の前記第3のピン遮断弁に流体結合される、請求項53に記載の複合弁。
【請求項66】
前記回転流動遮断弁の前記第2のピン遮断弁が、前記回転流動射出弁の前記第4のピン遮断弁に流体結合される、請求項53に記載の複合弁。
【請求項67】
前記回転子がさらに、
外側表面、および前記回転子の外側表面の少なくとも一部を囲む内側表面を有する回転子クランプと、
前記回転子の前記外側表面上の前記第1の開口部と一致するように、前記回転子クランプを貫通する前記回転子クランプの外側表面上の第1の開口部と、
前記回転子の前記外側表面上の前記第2の開口部と一致するように、前記回転子クランプを貫通する前記回転子クランプの外側表面上の第2の開口部とを備える、請求項53に記載の複合弁。
【請求項68】
前記回転流動遮断弁がさらに、(a)第3のピン遮断弁、および(b)第4のピン遮断弁の少なくとも1つを備え、
前記第3のピン遮断弁が、内部導管を有し、前記前記第3のピン遮断弁は、前記第3のピン遮断弁の前記内部導管が、前記外側表面上の開口部および前記回転子の前記外側表面と交差する前記少なくとも2つの表面の前記第1の表面上の開口部を有する前記流動導管の前記外側表面上の前記開口部と流体連通するように配置されるように、前記回転子クランプの前記外側表面上の前記第1の開口部内に配置され、
前記第4のピン遮断弁が、内部導管を有し、前記第4のピン遮断弁は、前記第4のピン遮断弁の前記内部導管が、前記外側表面上の開口部および前記回転子の前記外側表面と交差する前記少なくとも2つの表面の前記第2の表面上の開口部を有する前記流動導管の前記外側表面上の前記開口部と流体連通するように配置されるように、前記回転子クランプの前記外側表面上の前記第2の開口部内に配置される、請求項67に記載の複合弁。
【請求項69】
前記回転流動遮断弁の前記第3および第4のピン遮断弁の少なくとも1つが、ねじ付き圧縮結合により、前記回転子クランプの前記外側表面上の前記開口部の1つ内に配置される、請求項68に記載の複合弁。
【請求項70】
前記回転子クランプがさらに、前記回転子の回転軸の周りに回転するように前記回転子を駆動させる駆動手段を備える、請求項67に記載の複合弁。
【請求項71】
前記回転子クランプの駆動手段が、ギア駆動オペレータを備える、請求項70に記載の複合弁。
【請求項72】
前記回転子クランプの駆動手段が、ハンドルオペレータを備える、請求項70に記載の複合弁。
【請求項73】
前記直線射出弁の前記固定部材と前記可動部材との間の前記インターフェイス表面が、少なくとも1つのリップシールによって密封される、請求項53に記載の複合弁。
【請求項74】
前記直線射出弁の前記ピン遮断弁の前記開口部の少なくとも1つが、リップシールによって密封される、請求項54に記載の複合弁。
【請求項75】
前記リップシールが、自己付勢する、請求項73に記載の複合弁。
【請求項76】
前記リップシールが、自己付勢する、請求項74に記載の複合弁。
【請求項77】
前記可動部材が、(a)金属、(b)ポリマー、および(c)サファイアの少なくとも1つからなる、請求項53に記載の流動遮断弁。
【請求項78】
前記弁端部の少なくとも1つが、
前記少なくとも1つのピン遮断弁を囲み、かつ前記回転子に隣接した固定子と、
前記固定子内に囲まれ、かつ前記少なくとも1つのピン遮断弁を密封するために前記少なくとも1つのピン遮断弁を囲む密封層と、
皿ばねワッシャと、
皿ばねと、
荷重ワッシャと、
球状ナットとを備え、
前記皿ばねワッシャ、前記皿ばね、前記荷重ワッシャ、および前記球状ナットが、前記ピン遮断弁を囲む前記密封層を密封するために、軸力を加えるように軸方向に配置される、請求項53に記載の複合弁。
【請求項79】
前記密封層が、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)およびPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)の少なくとも一方からなる、請求項78に記載の複合弁。
【請求項80】
前記回転子が、PEEK混合物からなる、請求項53に記載の複合弁。
【請求項81】
前記回転子クランプが、ステンレススチールからなる、請求項67に記載の複合弁。
【請求項82】
前記ステンレススチールが、ASTMタイプ316ステンレススチールである、請求項81に記載の複合弁。
【請求項83】
ハウジングと、
前記ハウジング内に配置された直線流動遮断弁とを備える複合弁であって、
前記直線流動遮断弁が、
固定部材と、
可動部材とを備え、前記固定部材および前記可動部材が、表面でインターフェイス接続し、前記可動部材が、前記表面に沿って摺動するように配置され、前記直線流動遮断弁がさらに、
前記固定部材および前記可動部材の間に配置され、かつ前記表面によって境界付けられたチャンバを備え、
前記可動部材が、前記チャンバとインターフェイス接続する開口部、および前記チャンバとインターフェイス接続しない前記可動部材の表面上の開口部を有する第1の流動導管を有し、
前記可動部材は、前記チャンバとインターフェイス接続する開口部、および前記チャンバとインターフェイス接続しない前記可動部材の表面上の開口部を有する第2の流動導管を有し、前記直線流動遮断弁がさらに、
前記チャンバを境界付ける前記表面上の第1のブランク開口部と、
前記チャンバを境界付ける前記表面上の第2のブランク開口部とを備え、前記複合弁がさらに
下流側レセプタクルへの流体流を遮断するために、前記ハウジング内に配置される回転流動射出弁を備え、
前記射出弁内に向けられた回転軸周りに配置された前記回転流動射出弁が、
中心線の周りに配置された少なくとも2つの対向する弁端部と、
前記弁端部間に配置される回転子とを備え、前記回転子の中心線が、前記射出弁の中心線と平行でありかつ一致し、前記回転子は、前記回転子の方向が、前記回転子の中心線の周りの回転によって変わることができるように配置され、
前記回転子が、
外側表面と、
前記外側表面とそれぞれ交差する少なくとも2つの対向表面と、
前記少なくとも2つの対向表面の第1の表面上の開口部、および前記少なくとも2つの対向表面の第2の表面上の開口部を有する第1の流動導管と、
前記少なくとも2つの対向表面の第1の表面上の開口部、および前記少なくとも2つの対向表面の第2の表面上の開口部を有する第2の流動導管と、
前記外側表面上の開口部、および前記少なくとも2つの対向表面の前記第1の表面上の開口部を有する流動導管と、
前記外側表面上の開口部、および前記少なくとも2つの対向表面の前記第2の表面上の開口部を有する流動導管と、
前記少なくとも2つの対向表面の前記第1の表面上の前記開口部を密封する第1の密封環と、
前記少なくとも2つの対向表面の前記第2の表面上の前記開口部を密封する第2の密封環と、
前記射出弁の中心線と平行に移動するように配置される第1のピン遮断弁とを備え、前記第1のピン遮断弁が、前記少なくとも2つの対向表面の前記第1の表面上の前記第1の流動チャネル上の前記開口部と流体連通することが可能なように、移動可能に配置されると共に、前記外側表面上の開口部および前記少なくとも2つの対向表面の前記第2の表面上の開口部を有する前記流動導管と流体連通することが可能なように、移動可能に配置され、前記回転子がさらに、
前記射出弁の中心線と平行に移動するように配置される第2のピン遮断弁を備え、前記第2のピン遮断弁が、前記少なくとも2つの対向表面の前記第2の表面上の前記第1の流動チャネル上の前記開口部と流体連通することが可能なように、移動可能に配置されると共に、前記外側表面上の開口部および前記少なくとも2つの対向表面の前記第2の表面上の開口部を有する前記流動導管と流体連通することが可能なように、移動可能に配置され、前記回転子がさらに、
前記射出弁の中心線と平行に移動するように配置される第3のピン遮断弁を備え、前記第3のピン遮断弁が、前記少なくとも2つの対向表面の前記第1の表面上の前記第2の流動チャネル上の前記開口部と流体連通することが可能なように、移動可能に配置されると共に、前記外側表面上の開口部および前記少なくとも2つの対向表面の前記第2の表面上の開口部を有する前記流動導管と流体連通することが可能なように、移動可能に配置され、前記回転子がさらに、
前記射出弁の中心線と平行に移動するように配置される第4のピン遮断弁を備え、前記第4のピン遮断弁が、前記少なくとも2つの対向表面の前記第2の表面上の前記第2の流動チャネル上の前記開口部と流体連通することが可能なように、移動可能に配置されると共に、前記外側表面上の開口部および前記少なくとも2つの対向表面の前記第2の表面上の開口部を有する前記流動導管と流体連通することが可能なように、移動可能に配置される、複合弁。
【請求項84】
前記直線流動遮断弁がさらに、(a)第1のピン遮断弁、(b)第2のピン遮断弁、(c)第3のピン遮断弁、および(d)第4のピン遮断弁の少なくとも1つを備え、
前記第1のピン遮断弁が、内部導管を有し、
前記第1のピン遮断弁は、前記第1のピン遮断弁の前記内部導管が、前記可動部材の第1の流動導管上の前記第1の開口部と流体連通するように移動可能に配置されるように、前記チャンバとインターフェイス接続する前記固定部材内の開口部内に配置され、
前記第1のピン遮断弁の前記内部導管が、前記チャンバを境界付ける前記表面上の前記第1のブランク開口部と流体連通するように移動可能に配置され、
前記第2のピン遮断弁が、内部導管を有し、
前記第2のピン遮断弁は、前記第2のピン遮断弁の前記内部導管が、前記可動部材の第2の流動導管上の前記第1の開口部と流体連通するように移動可能に配置されるように、前記チャンバとインターフェイス接続する前記固定部材内の開口部内に配置され、
前記第2のピン遮断弁の前記内部導管が、前記チャンバを境界付ける前記表面上の前記第2のブランク開口部と流体連通するように移動可能に配置され、
前記第3のピン遮断弁が、内部導管を有し、
前記第3のピン遮断弁は、前記第3のピン遮断弁の前記内部導管が、第3の流動導管上の前記第1の開口部と流体連通するように移動可能に配置されるように、前記チャンバとインターフェイス接続する前記固定部材内の開口部内に配置され、
前記第3のピン遮断弁の前記内部導管が、前記チャンバを境界付けする前記表面上の前記第1のブランク開口部と流体連通するように移動可能に配置され、
前記第4のピン遮断弁が、内部導管を有し、
前記第4のピン遮断弁は、前記第4のピン遮断弁の前記内部導管が、前記第3の流動導管の前記第2の開口部と流体連通するように移動可能に配置されるように、前記チャンバとインターフェイス接続する前記固定部材内の開口部内に配置され、
前記第4のピン遮断弁の前記内部導管が、前記チャンバを境界付ける前記表面上の前記第2のブランク開口部と流体連通するように移動可能に配置される、請求項83に記載の複合弁。
【請求項85】
前記直線流動遮断弁がさらに、前記固定部材および前記可動部材を囲むハウジングを備える、請求項83に記載の複合弁。
【請求項86】
前記直線流動遮断弁がさらに、前記固定部材および前記可動部材、ならびに前記ピン遮断弁の少なくとも1つを囲むハウジングをさらに備え、前記少なくとも1つのピン遮断弁の前記内部導管が、前記ハウジングを貫通する導管に流体結合される、請求項84に記載の複合弁。
【請求項87】
前記直線遮断弁がさらに、前記可動部材を移動させる駆動手段を備える、請求項83に記載の複合弁。
【請求項88】
前記駆動手段が、リニアモータである、請求項87に記載の複合弁。
【請求項89】
前記回転射出弁の前記第1および第2のピン遮断弁のいずれかが、高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)システムの試料ループに流体結合される、請求項84に記載の複合弁。
【請求項90】
前記直線遮断弁の前記第3および第4のピン遮断弁のいずれかが、高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)システムに高圧液体を供給するポンプと流体連通される、請求項84に記載の複合弁。
【請求項91】
前記直線遮断弁の前記第3および第4のピン遮断弁のいずれかが、高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)システムから高圧液体を排出するカラムと流体連通される、請求項84に記載の複合弁。
【請求項92】
前記直線遮断弁の前記ハウジングが、圧力を大気圧より高く保持することが可能である、請求項85に記載の複合弁。
【請求項93】
前記直線遮断弁の前記ハウジングが、圧力を大気圧より高く保持することが可能である、請求項86に記載の複合弁。
【請求項94】
前記可動部材が、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)混合物からなる、請求項83に記載の複合弁。
【請求項95】
前記直線遮断弁の前記第1のピン遮断弁が、前記回転射出弁の前記第3のピン遮断弁に流体結合される、請求項83に記載の複合弁。
【請求項96】
前記直線遮断弁の前記第2のピン遮断弁が、前記回転射出弁の前記第4のピン遮断弁に流体結合される、請求項83に記載の複合弁。
【請求項97】
前記回転子がさらに、
外側表面、および前記回転子の外側表面の少なくとも一部を囲む内側表面を有する回転子クランプと、
前記回転子の前記外側表面上の前記第1の開口部と一致するように、前記回転子クランプを貫通する前記回転子クランプの外側表面上の第1の開口部と、
前記回転子の前記外側表面上の前記第2の開口部と一致するように、前記回転子クランプを貫通する前記回転子クランプの外側表面上の第2の開口部とを備える、請求項83に記載の複合弁。
【請求項98】
前記回転流動遮断弁がさらに、(a)第3のピン遮断弁、および(b)第4のピン遮断弁の少なくとも1つを備え、
前記第3のピン遮断弁が、内部導管を有し、前記第3のピン遮断弁は、前記第3のピン遮断弁の前記内部導管が、前記外側表面上の開口部および前記回転子の前記外側表面と交差する前記少なくとも2つの表面の前記第1の表面上の開口部を有する前記流動導管の前記外側表面上の前記開口部と流体連通するように配置されるように、前記回転子クランプの前記外側表面上の前記第1の開口部内に配置され、
前記第4のピン遮断弁が、内部導管を有し、前記第4のピン遮断弁は、前記第4のピン遮断弁の前記内部導管が、前記外側表面上の開口部および前記回転子の前記外側表面と交差する前記少なくとも2つの表面の前記第2の表面上の開口部を有する前記流動導管の前記外側表面上の前記開口部と流体連通するように配置されるように、前記回転子クランプの前記外側表面上の前記第2の開口部内に配置される、請求項97に記載の複合弁。
【請求項99】
前記第3および第4のピン遮断弁の少なくとも1つが、ねじ付き圧縮結合により、前記回転子クランプの前記外側表面上の前記開口部の1つ内に配置される、請求項98に記載の複合弁。
【請求項100】
前記回転子クランプがさらに、前記回転子の中心線の周りに回転するように前記回転子を駆動させる駆動手段を備える、請求項97に記載の複合弁。
【請求項101】
前記回転子クランプの駆動手段が、ギア駆動オペレータを備える、請求項100に記載の複合弁。
【請求項102】
前記回転子クランプの駆動手段が、ハンドルオペレータを備える、請求項100に記載の複合弁。
【請求項103】
前記弁端部の少なくとも1つが、
前記少なくとも1つのピン遮断弁を囲み、かつ前記回転子に隣接した固定子と、
前記固定子内に囲まれ、かつ前記少なくとも1つのピン遮断弁を密封するために前記少なくとも1つのピン遮断弁を囲む密封層と、
皿ばねワッシャと、
皿ばねと、
荷重ワッシャと、
球状ナットとを備え、
前記皿ばねワッシャ、前記皿ばね、前記荷重ワッシャ、および前記球状ナットが、前記ピン遮断弁を囲む前記密封層を密封するために軸力を加えるように軸方向に配置される、請求項83に記載の複合弁。
【請求項104】
前記密封層が、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)およびPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)の少なくとも一方からなる、請求項103に記載の複合弁。
【請求項105】
前記回転子が、PEEK混合物からなる、請求項83に記載の複合弁。
【請求項106】
前記回転子クランプが、ステンレススチールからなる、請求項97に記載の複合弁。
【請求項107】
前記ステンレススチールが、ASTMタイプ316ステンレススチールである、請求項106に記載の複合弁。
【請求項108】
前記直線遮断弁の前記固定部材と前記可動部材との間の前記インターフェイス表面が、少なくとも1つのリップシールによって密封される、請求項83に記載の複合弁。
【請求項109】
前記直線遮断弁の前記ピン遮断弁の前記開口部の少なくとも1つが、リップシールによって密封される、請求項84に記載の複合弁。
【請求項110】
前記リップシールが、自己付勢する、請求項108に記載の複合弁。
【請求項111】
前記リップシールが、自己付勢する、請求項109に記載の複合弁。
【請求項112】
前記可動部材が、(a)金属、(b)ポリマー、および(c)サファイアの少なくとも1つからなる、請求項56に記載の流動遮断弁。
【請求項113】
ハウジングと、
前記ハウジング内に配置された直線流動遮断弁とを備える複合弁であって、
前記直線流動遮断弁が、
固定部材と、
可動部材とを備え、前記固定部材および前記可動部材が、表面でインターフェイス接続し、前記可動部材が、前記表面に沿って摺動するように配置され、前記直線流動遮断弁がさらに、
前記固定部材と前記可動部材との間に配置され、前記表面によって境界付けられたチャンバを備え、
前記可動部材が、前記チャンバとインターフェイス接続する開口部、および前記チャンバとインターフェイス接続しない前記可動部材の表面上の開口部を有する第1の流動導管を有し、
前記可動部材が、前記チャンバとインターフェイス接続する開口部、および前記チャンバとインターフェイス接続しない前記可動部材の表面上の開口部を有する第2の流動導管を有し、前記遮断弁がさらに、
前記チャンバを境界付ける前記表面上の第1のブランク開口部と、
前記チャンバを境界付ける前記表面上の第2のブランク開口部とを備え、前記複合弁がさらに
直線流動射出弁を備え、
前記直線流動射出弁が、
固定部材と、
可動部材とを備え、前記固定部材および前記可動部材が、表面でインターフェイス接続し、前記可動部材が、前記表面に沿って摺動するように配置され、前記直線流動射出弁がさらに、
前記固定部材と前記可動部材との間に配置され、かつ前記表面によって境界付けられたチャンバを備え、
前記可動部材が、前記チャンバとインターフェイス接続する第1の開口部、および前記チャンバとインターフェイス接続しない前記可動部材の表面上の第2の開口部を有する第1の流動導管を有し、
前記可動部材が、前記チャンバとインターフェイス接続する第1の開口部、および前記チャンバとインターフェイス接続しない前記可動部材の表面上の第2の開口部を有する第2の流動導管を有し、
前記可動部材が、それぞれ前記チャンバとインターフェイス接続する前記可動部材の表面上の第1の開口部および第2の開口部を有する第3の流動導管を有し、
前記可動部材が、それぞれ前記チャンバとインターフェイス接続する前記可動部材の表面上の第1の開口部および第2の開口部を有する第4の流動導管を有する、複合弁。
【請求項114】
前記流動射出弁がさらに、(a)第1のピン遮断弁、(b)第2のピン遮断弁、(c)第3のピン遮断弁、および(d)第4のピン遮断弁の少なくとも1つを備え、
前記第1のピン遮断弁が、内部導管を有し、
前記第1のピン遮断弁は、前記第1のピン遮断弁の前記内部導管が、前記可動部材の第1の流動導管上の前記第1の開口部と流体連通するように移動可能に配置されるように、前記チャンバとインターフェイス接続する前記固定部材内の開口部内に配置され、
前記第1のピン遮断弁の前記内部導管が、前記第3の流動導管の前記第1の開口部と流体連通するように移動可能に配置され、
前記第2のピン遮断弁が、内部導管を有し、
前記第2のピン遮断弁は、前記第2のピン遮断弁の前記内部導管が、前記可動部材の第2の流動導管上の前記第1の開口部と流体連通するように移動可能に配置されるように、前記チャンバとインターフェイス接続する前記固定部材内の開口部内に配置され、
前記第2のピン遮断弁の前記内部導管が、前記第3の流動導管の前記第2の開口部と流体連通するように移動可能に配置され、
前記第3のピン遮断弁が、内部導管を有し、
前記第3のピン遮断弁は、前記第3のピン遮断弁の前記内部導管が、第4の流動導管上の前記第1の開口部と流体連通するように移動可能に配置されるように、前記チャンバとインターフェイス接続する前記固定部材内の開口部内に配置され、
前記第3のピン遮断弁の前記内部導管が、前記第1の流動導管の前記第1の開口部と流体連通するように移動可能に配置され、
前記第4のピン遮断弁が、内部導管を有し、
前記第4のピン遮断弁は、前記第4のピン遮断弁の前記内部導管が、前記第4の流動導管の前記第2の開口部と流体連通するように移動可能に配置されるように、前記チャンバとインターフェイス接続する前記固定部材内の開口部内に配置され、
前記第4のピン遮断弁の前記内部導管が、前記第2の流動導管の前記第1の開口部と流体連通するように移動可能に配置される、請求項113に記載の複合弁。
【請求項115】
前記流動遮断弁および前記流動射出弁の少なくとも一方がさらに、前記固定部材および前記可動部材を囲むハウジングを備える、請求項113に記載の複合弁。
【請求項116】
前記流動遮断弁および前記流動射出弁の少なくとも一方がさらに、前記固定部材および前記可動部材、ならびに前記ピン遮断弁の少なくとも1つを囲むハウジングをさらに備え、前記少なくとも1つのピン遮断弁の前記内部導管が、前記ハウジングを貫通する導管に流体結合される、請求項114に記載の複合弁。
【請求項117】
前記可動部材の少なくとも1つを駆動させる駆動手段をさらに備える、請求項113に記載の複合弁。
【請求項118】
前記駆動手段が、リニア電気モータである、請求項117に記載の複合弁。
【請求項119】
前記流動射出弁の前記第1および第2のピン遮断弁のいずれかが、高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)システムの試料ループに流体結合される、請求項113に記載の複合弁。
【請求項120】
前記流動遮断弁の前記第3および第4のピン遮断弁のいずれかが、高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)システムに高圧液体を供給するポンプと流体連通される、請求項113に記載の複合弁。
【請求項121】
前記流動遮断弁の前記第3および第4のピン遮断弁のいずれかが、高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)システムから高圧液体を排出するカラムと流体連通される、請求項113に記載の複合弁。
【請求項122】
前記流動遮断弁および前記流動射出弁の前記少なくとも1つの前記ハウジングが、圧力を大気圧より高く保持することが可能である、請求項115に記載の複合弁。
【請求項123】
前記流動遮断弁および前記流動射出弁の前記少なくとも1つの前記ハウジングが、圧力を大気圧より高く保持することが可能である、請求項116に記載の複合弁。
【請求項124】
前記可動部材の少なくとも1つが、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)混合物からなる、請求項113に記載の複合弁。
【請求項125】
前記直線射出弁および前記直線遮断弁の少なくとも1つの前記固定部材と前記可動部材との間の前記インターフェイス表面が、少なくとも1つのリップシールによって密封される、請求項113に記載の複合弁。
【請求項126】
前記直線弁の前記ピン遮断弁の前記開口部の少なくとも1つが、リップシールによって密封される、請求項114に記載の複合弁。
【請求項127】
前記リップシールが、自己付勢する、請求項125に記載の複合弁。
【請求項128】
前記リップシールが、自己付勢する、請求項126に記載の複合弁。
【請求項129】
前記可動部材が、(a)金属、(b)ポリマー、および(c)サファイアの少なくとも1つからなる、請求項113に記載の複合弁。
【請求項130】
流動射出弁を作動させる方法であり、
流動射出弁が、可動部材を備え、
前記可動部材が、
第1のピン遮断弁の内部導管と第2のピン遮断弁の内部導管との間でインターフェイス接続し、かつ前記可動部材の表面に開口する第1および第2の導管と、
前記第1のピン遮断弁の前記内部導管と前記第2のピン遮断弁の前記内部導管との間の流体連通を可能にする第3の導管と、
流体流を提供する第3のピン遮断弁の内部導管と前記流体流を排出する第4のピン遮断弁の内部導管との間の流動連通を可能にする第4の導管とを有し、
(A)流動流を提供する前記第3のピン遮断弁が、前記流体流を排出する前記第4のピン遮断弁と流体連通するように、弁が、流れ遮断の初期位置にあり、
前記第1のピン遮断弁が、前記第1の導管と流体連通し、
前記第2のピン遮断弁が、前記第2の導管と流体連通する、方法であって、
(I)前記第1のピン遮断弁が、前記第1の導管とインターフェイス接続しており、
(1)前記第1のピン遮断弁を前記第1の導管から離れるように移動させ、
(2)前記可動部材を移動させ、
(3)前記第1のピン遮断弁内の前記内部導管が、前記第3の導管とインターフェイス接続するように、前記第1のピン遮断弁を前記可動部材に向かって移動させるステップと、
(II)前記第2のピン遮断弁が、前記第2の導管とインターフェイス接続しており、
(1)前記第2のピン遮断弁を前記第2の導管から離れるように移動させ、
(2)前記可動部材を移動させ、
(7)前記第2のピン遮断弁内の前記内部導管が、前記第3の導管とインターフェイス接続するように、前記第2のピン遮断弁を前記可動部材に向かって移動させ、それによって前記第1ピン遮断弁と第2のピン遮断弁との間の流体連通を確立するステップと、
(III)前記第3のピン遮断弁が、前記第4の導管とインターフェイス接続しており、
(1)前記第3のピン遮断弁を前記第4の導管から離れるように移動させ、
(2)前記可動部材を移動させ、
(3)前記第3のピン遮断弁の前記内部導管との流体連通を確立するように、前記第3のピン遮断弁を前記第1の導管に向かって移動させるステップと、
(IV)前記第4のピン遮断弁が、前記第4の導管とインターフェイス接続しており、
(1)前記第4のピン遮断弁を前記第4の導管から離れるように移動させ、
(2)前記可動部材を移動させ、
(3)前記第4のピン遮断弁の前記内部導管との流体連通を確立するように、前記第4のピン遮断弁を前記第2の導管に向かって移動させるステップとを含み、
(B)(a)流体流を提供する前記第3のピン遮断弁が、前記第1の導管とインターフェイス接続すること、および(b)流体流を排出する前記第4のピン遮断弁が、前記第2の導管とインターフェイス接続することの少なくとも一方となるように、弁が、流れスループットの初期位置にある、方法であって、
(III)前記第3のピン遮断弁が、前記第1の導管とインターフェイス接続しており、
(1)前記第3のピン遮断弁を前記第1の導管から離れるように移動させ、
(2)前記可動部材を移動させ、
(3)前記第3のピン遮断弁内の前記内部導管が、前記第4の導管とインターフェイス接続するように、前記第3のピン遮断弁を前記可動部材に向かって移動させるステップと、
(IV)前記第4のピン遮断弁が、前記第2の導管とインターフェイス接続しており、
(1)前記第4のピン遮断弁を前記第2の導管から離れるように移動させ、
(2)前記可動部材を移動させ、
(3)前記第2のピン遮断弁内の前記内部導管が、前記第1の導管とインターフェイス接続するように、前記第4のピン遮断弁を前記可動部材に向かって移動させるステップと、
(V)前記第1のピン遮断弁が、前記第3の導管とインターフェイス接続し、
(1)前記第1のピン遮断弁を前記第3の導管から離れるように移動させ、
(2)前記可動部材を移動させ、
(3)前記第1のピン遮断弁内の前記内部導管が、前記第1の導管とインターフェイス接続するように、前記第1のピン遮断弁を前記可動部材に向かって移動させるステップと、
(VI)前記第2のピン遮断弁が、前記第3の導管とインターフェイス接続し、
(1)前記第2のピン遮断弁を前記第3の導管から離れるように移動させ、
(2)前記可動部材を移動させ、
(3)前記第2のピン遮断弁内の前記内部導管が、前記第2の導管とインターフェイス接続するように、前記第2のピン遮断弁を前記可動部材に向かって移動させるステップとを含む、方法。
【請求項131】
流動遮断弁を備える複合弁を作動させる方法であり、流動遮断弁が、可動部材を備え、前記可動部材が、
第1および第2のピン遮断弁の内部導管とインターフェイス接続し、かつ可動部材の表面に開口する第1および第2の導管と、
前記第1および第2のピン遮断弁の前記内部導管とインターフェイス接続する第1および第2のブランク開口部とを有し、
(A)(a)流体流を提供する前記第1のピン遮断弁が、前記第1のブランク開口部とインターフェイス接続すること、および(b)前記流体流を排出する前記第2のピン遮断弁が、前記第2のブランク開口部とインターフェイス接続することの少なくとも一方となるように、弁は、流れ遮断の初期位置にある、方法であって、
(I)前記第1のピン遮断弁が、前記第1のブランク開口部とインターフェイス接続しており、
(1)前記第1のピン遮断弁を前記第1のブランク開口部から離れるように移動させ、
(2)前記可動部材を移動させ、
(3)前記第1のピン遮断弁内の前記内部導管が、可動部材の表面に開口する前記第1の導管とインターフェイス接続するように、前記第1のピン遮断弁を前記可動部材に向かって移動させるステップと、
(II)前記第2のピン遮断弁が、前記第2のブランク開口部とインターフェイス接続しており、
(1)前記第2のピン遮断弁を前記第2のブランク開口部から離れるように移動させ、
(2)前記可動部材を移動させ、
(3)前記第2のピン遮断弁内の前記内部導管が、前記可動部材の表面に開口する前記第2の導管とインターフェイス接続するように、前記第2のピン遮断弁を前記可動部材に向かって移動させるステップとを含み、
(B)(a)流体流を提供する前記第1のピン遮断弁が、前記第1の導管とインターフェイス接続すること、および(b)前記流体流を排出する前記第2のピン遮断弁が、前記第2の導管とインターフェイス接続することの少なくとも一方となるように、弁が、流れスループットの初期位置にある、方法であって、
(III)前記第1のピン遮断弁が、前記第1の導管とインターフェイス接続しており、
(1)前記第1のピン遮断弁を前記第1の導管から離れるように移動させ、
(2)前記可動部材を移動させ、
(3)前記第1のピン遮断弁内の前記内部導管が、前記第1のブランク開口部とインターフェイス接続するように、前記第1のピン遮断弁を前記可動部材に向かって移動させるステップと、
(IV)前記第2のピン遮断弁が、前記第2の導管とインターフェイス接続しており、
(1)前記第2のピン遮断弁を前記第2の導管から離れるように移動させ、
(2)前記可動部材を移動させ、
(3)前記第2のピン遮断弁内の前記内部導管が、前記第2のブランク開口部とインターフェイス接続するように、前記第2のピン遮断弁を前記可動部材に向かって移動させるステップとを含み、
複合弁が、流動射出弁を備え、
流動射出弁が、
第1および第2のピン遮断弁の内部導管とインターフェイス接続し、かつ可動部材の表面に開口する第1および第2の導管と、
前記第1のピン遮断弁の前記内部導管と第2のピン遮断弁の前記内部導管との間の流体連通を可能にする第3の導管と、
流体流を提供する第3のピン遮断弁の内部導管と前記流体流を排出する第4のピン遮断弁の内部導管との間の流体連通を可能にする第4の導管とを有し、
(A)前記流体流を提供する前記第3のピン遮断弁が、前記流体流を排出する前記第4のピン遮断弁と流体連通し、前記第1のピン遮断弁が、前記第1の導管と流体連通し、かつ前記第2のピン遮断弁が、前記第2の導管と流体連通するように、弁は、流れ遮断の初期位置にある、方法であって、
(I)前記第1のピン遮断弁が、前記第1の導管とインターフェイス接続しており、
(1)前記第1のピン遮断弁を前記第1の導管から離れるように移動させ、
(2)前記可動部材を移動させ、
(3)前記第1のピン遮断弁内の前記内部導管が、前記第3の導管とインターフェイス接続するように、前記第1のピン遮断弁を前記可動部材に向かって移動させるステップと、
(II)前記第2のピン遮断弁が、前記第2の導管とインターフェイス接続しており、
(1)前記第2のピン遮断弁を前記第2の導管から離れるように移動させ、
(2)前記可動部材を移動させ、
(7)前記第2のピン遮断弁内の前記内部導管が、前記第3の導管とインターフェイス接続するように、前記第2のピン遮断弁を前記可動部材に向かって移動させ、それによって前記第1とピン遮断弁と第2のピン遮断弁との間の流体連通を確立するステップと、
(III)前記第3のピン遮断弁が、前記第4の導管とインターフェイス接続しており、
(1)前記第3のピン遮断弁を前記第4の導管から離れるように移動させ、
(2)前記可動部材を移動させ、
(3)前記第3のピン遮断弁の前記内部導管との流体連通を確立するように、前記第3のピン遮断弁を前記第1の導管に向かって移動させるステップと、
(IV)前記第4のピン遮断弁が、前記第4の導管とインターフェイス接続しており、
(1)前記第4のピン遮断弁を前記第4の導管から離れるように移動させ、
(2)前記可動部材を移動させ、
(3)前記第4のピン遮断弁の前記内部導管との流体連通を確立するように、前記第4のピン遮断弁を前記第2の導管に向かって移動させるステップとを含み、
(B)(a)流体流を提供する前記第3のピン遮断弁が、前記第1の導管とインターフェイス接続すること、および(b)前記流体流を排出する前記第4のピン遮断弁が、前記第2の導管とインターフェイス接続することの少なくとも一方となるように、弁は、流れスループットの初期位置にある、方法であって、
(III)前記第3のピン遮断弁が、前記第1の導管とインターフェイス接続しており、
(1)前記第3のピン遮断弁を前記第1の導管から離れるように移動させ、
(2)前記可動部材を移動させ、
(3)前記第3のピン遮断弁内の前記内部導管が、前記第4の導管とインターフェイス接続するように、前記第3のピン遮断弁を前記可動部材に向かって移動させるステップと、
(IV)前記第4のピン遮断弁が、前記第2の導管とインターフェイス接続しており、
(1)前記第4のピン遮断弁を前記第2の導管から離れるように移動させ、
(2)前記可動部材を移動させ、
(3)前記第2のピン遮断弁内の前記内部導管が、前記第1の導管とインターフェイス接続するように、前記第4のピン遮断弁を前記可動部材に向かって移動させるステップと、
(V)前記第1のピン遮断弁が、前記第3の導管とインターフェイス接続し、
(1)前記第1のピン遮断弁を前記第3の導管から離れるように移動させ、
(2)前記可動部材を移動させ、
(3)前記第1のピン遮断弁内の前記内部導管が、前記第1の導管とインターフェイス接続するように、前記第1のピン遮断弁を前記可動部材に向かって移動させるステップと、
(VI)前記第2のピン遮断弁が、前記第3の導管とインターフェイス接続し、
(1)前記第2のピン遮断弁を前記第3の導管から離れるように移動させ、
(2)前記可動部材を移動させ、
(3)前記第2のピン遮断弁内の前記内部導管が、前記第2の導管とインターフェイス接続するように、前記第2のピン遮断弁を前記可動部材に向かって移動させるステップとを含む、方法。
【請求項132】
前記可動部材の表面に開口する前記第1および第2の導管が、高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)システムの試料ループに流体結合される、請求項130に記載の流動射出弁を作動させる方法。
【請求項133】
前記第1および第2のピン遮断弁が、高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)システムの針およびシリンジと流体連通される、請求項130に記載の流動射出弁を作動させる方法。
【請求項134】
前記第3および第4のピン遮断弁が、高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)システムのポンプおよびカラムと流体連通される、請求項130に記載の流動射出弁を作動させる方法。
【請求項135】
前記流動射出弁の前記可動部材の表面に開口する前記第1および第2の導管が、高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)システムの試料ループと流体連通される、請求項131に記載の複合弁を作動させる方法。
【請求項136】
前記流動射出弁の前記第1および第2のピン遮断弁が、高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)システムの針およびシリンジと流体連通される、請求項131に記載の複合弁を作動させる方法。
【請求項137】
前記流動射出弁の前記第3および第4のピン遮断弁が、高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)システムのポンプおよびカラムと流体連通される、請求項131に記載の複合弁を作動させる方法。

【図1A】
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【図1B】
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【図1C】
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【図2A】
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【図2B】
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【図3A】
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【図3B】
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【図3C】
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【図4A】
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【図4B】
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【公表番号】特表2007−527978(P2007−527978A)
【公表日】平成19年10月4日(2007.10.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−501998(P2007−501998)
【出願日】平成17年3月4日(2005.3.4)
【国際出願番号】PCT/US2005/007005
【国際公開番号】WO2005/089124
【国際公開日】平成17年9月29日(2005.9.29)
【出願人】(504438255)ウオーターズ・インベストメンツ・リミテツド (80)
【Fターム(参考)】