CN114458797A - 流体模块的组件 - Google Patents

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热罗姆·舍瓦利耶
蒂埃里·布罗基
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Abstract

本发明涉及一种流体模块的组件,该组件至少包括:包括块的第一流体模块,块包括第一面、一个以上的中心导管以及至少一个连接到多个中心导管中的其中一个的侧向管线以及被构造为关闭或打开至少一个侧向管线的第一闭合元件;以及包括块的第二流体模块,块包括第一面、第一中心导管、连接到第一中心导管的第一侧向导管、第二中心导管以及连接到第二中心导管的第二侧向导管,以及被构造为关闭或打开第一侧向导管和/或第二侧向导管的开口的第二闭合元件;其中,各个第一和第二流体模块的第一面与另一流体模块的块的面通过两个面之间的接触而组装。本发明还涉及包括该组件的装置、包括该装置的分离设备以及该组件在生物分子提纯设备中的用途。

Description

流体模块的组件
技术领域
本发明涉及一种能够组装到阀块型组件中的流体模块以及包括这样的流体模块的组件,该阀块型组件尤其可用于生物分子的提纯的色谱设备中。
背景技术
生物分子通常通过细胞培养(细菌或真核细胞)生成。为了消灭生成介质中存在的杂质,因此生成的感兴趣的生物分子之后必须通过各种技术进行提纯。传统上,它们经历至少一个分离步骤,诸如色谱步骤。分离设备通常包括一组或多组阀,以输送和引导生物分子的溶液以及用于分离步骤或由分离步骤生成的各种液体。
因此,文献EP 1948339 B1描述了一种包括阀块的色谱装置,所述阀块包括中心导管和从中心导管开始的多个侧向导管,中心导管连接两个连接器,该连接器用于将阀块连接到色谱柱或排出管或进料管,各个中心导管和侧向导管中都具有阀。
该文献中描述的阀块存在无法根据需要进行变型的缺点。
在其它技术领域中,已经描述了各种阀或流体输送系统。
文献FR 2896549公开了一种用于制备压缩空气的装置,其包括模块维持元件组,用于接收待处理的压缩空气的流体导管通过模块维持元件组。
文献EP 2102509 B1描述了一种阀装置,其由通过拧在一起的多个连杆(tie rod)形成的锚连杆来组装多个模块而形成。
文献US 6,892,763描述了一种包括阀体的阀,阀体包括安装在两个连接板之间的多个导管,各个连接板均包括与阀体的其中一个导管连通的连接导管。
文献US 2013/0269791描述了一种用于氢气分配的阀系统,其包括一个接着另一个的功能单元,并且各个功能单元均包括安装在连接块上的功能元件,连接块包括与相邻的块的入口或出口对齐的入口和出口。
文献US 2006/0027275描述了一种用于半导体工业的模块系统,其包括具有流体通路的块,使用贯穿块的紧固装置来组装这些块。
文献US 4,136,713涉及一种包括块的液压回路单元,块包括贯穿块的五根平行导管,其中某些导管也连接到块的固定有阀的面。
因此,确实需要提供一种能够被组装在紧凑并且可用于生物分子处理的装置的模块化定制组件中的流体模块,以及一种这样的紧凑且可用于生物分子处理的装置的模块化定制组件。
发明内容
本发明首先涉及一种组件,其包括至少:
-包括块的第一流体模块,块包括:
■第一面,其被构造为通过与另一个流体模块块的面的接触而组装;
■一个单个的中心导管,其在所述第一面上开口,或多个中心导管,其在所述第一面上开口;
■至少一个侧向管线,其连接到所述中心导管或所述多个中心导管中的其中一个,并且在所述块的第二面上具有至少一个流体进出端口,所述第二面不与所述第一面相对,所述流体进出端口是流体入口或流体出口;
所述第一流体模块进一步包括第一闭合元件,其被构造为关闭或打开所述至少一个侧向管线;以及
-包括块的第二流体模块,块包括:
■第一面,其被构造为通过与另一个流体模块块的面、第二面、第三面和第四面的接触而组装;
■第一中心导管,第一中心导管的其中一个端部在所述第一面上开口,而其另一个端部不在所述块的面上开口;
■第一侧向导管,其连接到所述第一中心导管并且在所述块的所述第三面上具有开口;
■第二中心导管,其其中一个端部在所述第四面上开口,而其另一个端部不在所述块的面上开口;以及
■第二侧向导管,其连接到所述第二中心导管并且在所述块的所述第三面上具有开口;
所述第二流体模块进一步包括第二闭合元件,其构造为关闭或打开所述第三面上的所述第一侧向导管的所述开口和/或所述第三面上的所述第二侧向导管的所述开口;
其中,所述第一流体模块和第二流体模块的各个的所述第一面与另一个流体模块的块的所述面通过两个面之间接触进行组装。
在一些实施例中,所述第一流体模块的所述侧向管线包括至少:
-第一侧向导管,其连接到所述中心导管或所述多个中心导管中的其中一个,并且在所述块的第三面上具有开口;以及
-第二侧向导管,其在所述块的所述第三面上具有开口和在所述块的所述第二面上具有至少一个形成所述流体进出端口的开口;
其中所述第一闭合元件被构造为关闭或打开所述第三面上的所述第一侧向导管的所述开口和/或所述第三面上的所述第二侧向导管的所述开口。
在一些实施例中,所述第一流体模块包括至少两个侧向管线,各个侧向管线连接到所述中心导管或可以相同或不同的所述多个中心导管中的其中一个,并且在所述块的不与所述第一面相对的第二面上具有流体进出端口,所述第二面与第一面可以相同或不同,所述第一流体模块包括构造为关闭或打开所述至少两个侧向管线中的每一个的闭合元件。
在一些实施例中,所述第一模块和所述第二模块的所述第一面是平面的。
在一些实施例中,所述第二流体模块的所述第四面被构造为通过与另一个流体模块块的面接触而组装,并且优选为平面的,优选所述第二流体模块的所述第四面与所述第二流体模块的所述第一面相对。
在一些实施例中,所述第一流体模块的所述中心导管或所述多个中心导管中的其中至少一个在所述块的第四面上打开,所述第四面与所述第一面不同,优选其与所述第一面相对。
在一些实施例中,所述第一流体模块的所述块的所述第四面被构造为通过与另一个流体模块块的所述面接触而组装;优选所述第四面是平面的。
在一些实施例中,所述第一流体模块的所述中心导管或所述多个中心导管中的其中至少一个非贯穿,不在所述块的面上开口。
在一些实施例中,被构造为关闭或打开所述第一流体模块的至少一个所述侧向管线的所述第一闭合元件是阀的闭塞器;优选所述第一流体模块的各个侧向管线能够通过阀独立地关闭或打开。
在一些实施例中,所述第二流体模块的所述第二闭合元件是阀的所述闭塞器。
在一些实施例中,阀是选自由夹管阀、针阀、球阀、翻板闸阀和隔膜阀组成的集合,并且更优选为隔膜阀。
在一些实施例中,所述第一流体模块和所述第二流体模块中的至少一个的所述块是一次性使用类型,更优选所述第一流体模块和所述第二流体模块中的至少一个的所述块和所述闭合元件是一次性使用类型,甚至更优选所述第一流体模块和所述第二流体模块的所述块是一次性使用类型,甚至更优选所述第一流体模块和所述第二流体模块的所述块和所述闭合元件是一次性使用类型。
在一些实施例中,所述第一流体模块包括插入所述流体模块的所述块中的至少一个传感器和/或一个变送器(transmitter)。
在一些实施例中,所述组件包括2到20个流体模块。
在一些实施例中,在通过接触而组装的所述块的所述面之间存在密封件。
在一些实施例中,所述流体模块通过至少一个连杆,优选至少两个连杆,更优选三个连杆组装,连杆穿过所述流体模块的所述块。
在一些实施例中,至少一个流体模块通过端板与所述流体模块的所述块之间的接触而组装到所述端板。
本发明还涉及一种装置,其包括如上所述的组件,其中所述第一流体模块的所述侧向管线的所述流体进出端口连接到侧向流体管,优选所述侧向流体管连接到另一个流体模块,更优选连接到流体模块的第二组件中包括的流体模块,更优选第二组件为如上所述的第二组件。
本发明还涉及一种分离设备,其优选用于通过色谱分离,其包括连接到至少一个分离装置的如上所述的装置,所述装置,分离装置优选为色谱柱。
本发明还涉及如上所述的组件或如上所述的装置的用途,用于在生物分子提纯设备中输送流体,特别是用于通过色谱的提纯。
本发明还涉及一种流体输送方法,其用于在生物分子提纯设备中输送流体,特别是用于通过色谱提纯,所述流体输送方法包括:
-提供如上所述的组件或如上所述的装置;以及
-在所述组件或装置内的循环所述流体。
本发明使得可以满足上述需要。更特别地提供了一种流体模块,其能够以形成紧凑且密封的组件的方式与其他流体模块进行装配,该组件能够根据需要进行模块化定制并且能够连接到用于处理生物分子的设备的元件(如一个以上的色谱柱)。
这是通过以下内容实现的:第一模块中包括块,该块包括第一面,第一面被构造成通过与另一个流体模块块的接触而被组装,这能够形成紧凑的组件并需要较少的管道系统;并且该块包括至少一个中心导管和能够关闭和打开的至少一个侧向管线,从而能够输送和分配流体。
还提供了一种紧凑且密封的组件,该组件能够根据需要模块化定制并且能够连接到用于处理生物分子的设备的元件(如一个以上的色谱柱)。
这是通过以下内容实现的:使用了至少两个流体模块,该流体模块的块通过与另一个流体模块的块接触而组装,能够形成紧凑的组件并需要较少的管道系统。另外,这两个流体模块各自均具有特殊构造的块以及能够输送和分配流体的闭合元件。
附图说明
图1表示根据本发明的流体模块的示例性组件的示意性剖视图。
图2表示图1中表示的组件的示意性俯视图。
图3表示根据本发明的流体模块的另一个示例性组件的示意性俯视图。
图4表示根据本发明的示例性流体模块的示意性剖视图。
图5表示根据本发明的另一个示例性流体模块的示意性剖视图。
图6表示根据本发明的另一个示例性流体模块的示意性剖视图。
图7表示图6中表示的流体模块的另一种构造的示意性剖视图。
图8表示根据本发明的另一个示例性流体模块的示意性剖视图。
图9表示根据本发明的流体模块的另一个示例性组件的示意性剖视图。
图10表示根据本发明的流体模块的另一个示例性组件的示意性剖视图。
图11表示根据本发明的流体模块的组件的装置的示例的示意性俯视图。
图12以示意性方式表示包括根据本发明的流体模块的组件的色谱设备。
具体实施方式
在下文中更加详细并以非限制性方式在以下描述中描述本发明。
流体模块
本发明首先涉及一种包括块的流体模块,所述块包括至少一个面(在本文中称为“第一面”),该面被构造为通过与另一个流体模块的面接触而组装。换句话说,流体模块的块能够经由面对面连接而与另一个流体模块的块组装。以有利的方式,被构造为通过与另一个流体模块块的面接触而组装的第一面是平面或基本上是平面。
优选地,块包括至少两个面(在本文中称为“第一面”和“第四面”),这些面被构造为各个面均通过与另一个流体模块块的面接触而组装。更优选地,第一面和第四面是块的相对的面。在一些实施例中,块可以包括被构造为通过与另一个流体模块块的面接触而组装的1个、2个、3个、4个、5个、6个或更多个面,例如,块的所有面都可以被构造为通过与另一个流体模块块的面接触而组装(使三维类型的组件成为可能)。
块可以具有任意合适的形状。特别是,块可以包括独立的凹面、凸面、平面或基本为平面。以特别有利的方式,块的所有面都是平面或基本为平面。优选地,块具有平行六面体或基本平行六面体的形状。可替代地,例如,块可以具有圆柱形形状,或基本圆柱形形状,优选直圆柱形状(以下更详细的描述地,第一面和第四面与圆柱形的轴线正交,并且块进一步包括例如两个平面,优选相对的面,这两个平面优选对应于以下描述的第三面和第六面),或金字塔形状。
块可以包括金属或由金属组成,优选不锈钢和/或塑料材料,和/或包括塑性材料或由塑性材料制成,诸如聚丙烯(PP)、聚四氟乙烯(PTFE)、全氟烷氧基(PFA)、硅聚合物、聚苯砜(PPSU)和/或聚砜(PSU)。块可通过机器加工和/或模制制造。
块可以具有从30mm到300mm,优选从50mm到90mm的范围的长度,和/或从30mm到300mm,优选从50mm到90mm的范围的宽度,和/或从30mm到300mm,优选从50mm到90mm的范围的深度。术语“长度”被理解为指示块的多个尺寸中最大的尺寸,并且术语“深度”指示块的多个尺寸中最小的尺寸。
块包括中心导管。中心导管在块的面上(优选在块的第一面上)具有至少第一开口。
中心导管可以包括在块的另一个面上的第二开口,该另一个面优选为块的第四面和/或与包括第一开口的面相对的面。在这些实施例中,中心导管经由块的内部连接包括所述中心导管的第一开口的面和包括所述中心导管的第二开口的面。
可替代地,中心导管在块的面上仅包括一个单个开口。换句话说,中心导管“不贯穿(non-through-passing)”,也就是说它在块的内部停止而不是贯穿以便在块的另一个面上,并且特别是在与包括所述中心导管的第一开口的面相对的面上开口。
中心导管的开口可以位于其所在的面的中心。可替代地,它们可以各个独立地偏离中心。因此,中心导管可以具有相对于块的中心轴线偏离(而是优选平行)的纵向轴线。
块可以包括一个单个中心导管或可以包括诸如至少两个中心导管的多个中心导管,例如两个中心导管或3个或4个或更多中心导管。当块包括多个中心导管时,它们都在块的相同面(优选在块的第一面)上具有至少第一开口。各个中心导管均可以如上所述。特别是,各个中心导管可以独立地贯穿或非贯穿。优选地,当存在多个中心导管时,它们要么都是贯穿开口,特别是在第四面上开口,特别是在与包括它们的第一开口的面相对的面上开口;要么都是非贯穿开口。此外,当块包括多个中心导管时,优选它们不以基本在块内部的方式彼此流体连接(或称为“不连接”),也就是说流体无法通过基本贯穿块的内部从一个流到另一个,这是永久性的,术语“以基本在块的内部的方式流体连接”被理解为表示不通过存在于块的外部的流体导管实现的流体连接;另一方面,这样的基本在块的内部的流体连接包括经由存在于块的面上的阀实现的流体连接。
块还包括至少一个侧向管线,侧向管线包括块的一个面(在本文中称为“第二面”)上的流体进出端口(fluid access port)。术语“流体进出端口”被理解为表示能够或被构造为连接到流体供应管或流体排出管的孔口。因此,流体进出端口不同于用于将通过它的流体供应到元件的开口,该元件例如在所述流体被重新引入块中之前使流体的通过中断的阀或测量装置。
流体进出端口可以是能够或被构造为连接到流体供应管线的流体入口,或者能够或被构造为连接到流体排出导管的流体出口。
包括流体进出端口的第二面可以是第一面或第四面,但是,以特别优选的方式,其与第一面不同,并且优选与第四面不同。在特别优选的方式中,流体进出端口所在的第二面不是与包括中心导管或多个中心导管的第一开口的面(有利的是第一面)相对的面。
针对本发明的目的,“管线”可以是直通的或中断的,或不被诸如阀或测量仪器(例如,传感器或变送器)的一个以上的元件中断,并且可以包括一个以上的导管。它可以包括位于块的外部的部分或完全在块之内。针对本发明的目的,“导管”表示完全形成于块的内部之内的通道。导管可以具有任意可能的通路,并且特别是直的或成角度的。
侧向管线通过其一端连接到中心导管或连接到其中一个中心导管。当中心导管非贯穿时,侧向管线可以在其非贯穿端连接到中心导管。优选地,侧向管线直接连接到中心导管,也就是说中心导管和侧向管线(或形成它的其中一个导管)直接相互连接而没有除形成该连接所需的块之外的元件或部分。以非常有利的方式,侧向管线与中心导管之间的连接在块的内部之内进行(即,连接是这样的:流体从中心导管流到侧向管线或从侧向管线流到导管是通过贯穿块的内部(而不贯穿块的外部)进行的)。
根据本发明的侧向管线能够被关闭和打开(或能够经受关闭或打开),也就是说流体模块包括实现该侧向管线所包含的流体流的中断或恢复的闭合元件。侧向管线的关闭和打开可以在沿侧向管线的任意地点进行,例如在流体进出端口处。优选地,然而,管线的闭合和打开在该侧向管线到中心导管的连接处与流体进出端口之间进行。以有利的方式,侧向管线的关闭或打开在块的外部进行。
以更优选的方式,侧向管线包括至少第一侧向导管和第二侧向导管,第一侧向导管连接到中心导管(或多个中心导管中的其中一个)并且在块的面(在本文中称为“第三面”)上具有开口,第二侧向导管在块的所述第三面上具有一个开口和并且在块的另一个面(优选在块的第二面上)上具有至少一个形成侧向管线的流体进出端口的开口。第三面可以是第一面、第四面或第二面,但以特别优选的方式,它不同于第一面和/或(优选“和”)第四面和/或(优选“和”)第二面。优选地,第一侧向导管直接连接到中心导管(或多个中心导管中的其中一个),并且优选它们的连接发生在块的内部之中。
优选地,流体模块包括设置在块的外部的空间,确保第一侧向导管与第二侧向导管之间的流体连接。当侧向管线关闭时,流体连接无论怎样都会被中断。优选地,所论述的空间由块的面(第三面)和闭合元件分隔。
优选地,侧向管线的关闭和打开在第三面上的第一导管的开口处和/或第三面上的第二导管的开口处进行。更优选地,侧向管线的关闭通过由闭合元件堵塞块的第三面上的第一导管的开口和/或块的第三面的第二导管的开口进行,更优选地,通过由闭合元件堵塞第三面上的第一导管的开口和第三面上的第二导管的开口进行。在这些实施例中,侧向管线的打开通过由闭合元件解封堵塞的开口进行,优选通过解封第三面上的第一导管的开口和第三面上的第二导管的开口。在这些实施例中,当侧向管线打开时,第一侧向导管和第二侧向导管流体连通,并且优选地,中心导管和第二侧向导管流体连通。两个元件之间的术语“流体连通”被理解为表示当存在流体时,流体能够有效地从一个元件流到另一个元件。当侧向管线关闭时,第一侧向导管和第二侧向导管(以及中心导管和第二侧向导管)不流体连通。
以有利的方式,通过安装在块上的阀关闭或打开侧向管线。优选地,阀包括致动器和闭塞器,致动器使得能够操作闭塞器。在这些实施例中,阀的闭塞器是闭合元件。阀可以从由夹管阀、针阀、球阀、翻板闸阀和隔膜阀组成的集合中选择。以特别有利的方式,阀是隔膜阀,也就是说闭塞器(因而为闭合元件)是由致动器操作的隔膜。优选地,隔膜覆盖第三面上的侧向管线的第一导管的开口和第三面上的侧向管线的第二导管的开口。在实施例中,第三面可以以为了包含放置隔膜的位置的方式被挖空。
侧向管线的第二导管能够包括块的面(在本文中称为“第五面”)上的第三开口。第五面可以是第一面、第四面、第二面或第三面,但以特别优选的方式,其不同于第一面和/或(优选“和”)第二面和/或(优选“和”)第三面。更优选地,第五面与第二面相对。因此,例如,侧向管线的第二导管可以包括第一导管部,该第一导管部从第三面开始并且然后划分为分别连接第二面和第五面的两个导管。优选地,该第三开口是能够作为流体入口或流体出口的流体进出端口。在某些实施例中,侧向管线的第二导管可以包括块的面(可以与上面提及的其中一个面相同或不同)上的其它开口。
块可以包括一个以上,优选至少两个或至少三个安装孔,用于将该块组装到另一个流体模块的块。优选地,当块包括多个安装孔时,它们在块的相同面上开口。这些安装孔有利地至少存在于块的第一面上。以特别优选的方式,安装孔贯穿块并且在另一个面上,优选在与第一面相对的面上,优选在第四面上开口。安装孔优选具有平行于中心导管的纵向轴线的纵向轴线。在一些实施例中,第一面包括三个安装孔,以三角形配置围绕中心导管的开口布置在该面上。在其它实施例中,第一面包括两个安装孔,其在中心导管的开口的任一侧布置在该面上,使得两个安装孔和中心导管的开口对齐。优选地,安装孔被构造为容纳其各自的连杆。
在其他实施例中,块不包括安装孔。
块可以在第一面上包括至少一个凸起部(凸部)和/或一个凹陷部(凹部)以分别将位于另一个块的面上的对应的凹部和对应的凸部装配在一起。块可以在其所有被构造为通过与另一个流体模块的面(例如第四面)接触而组装的面上或其所有的面上包括一个(或以上)这样的凸部和/或一个(或以上)这样的凹部。在将流体模块组装在一起时,这些凸部/凹部在用来帮助正确地定位/居中。凸部和凹部可以具有任意合适的形状。例如,它们具有正方形、椭圆形、圆形或环形的横截面,优选环形。凸部和/或凹部可以位于块的面上的任意位置。优选地,第一面和/或第四面包括围绕中心导管(或一个以上的中心导管,或多个中心导管)的开口的凹槽,作为用于接收位于另一个流体模块的块的面上的凸起垫圈的凹部,或者包括凸起垫圈,作为用于装配位于另一个流体模块的块的一个面上的凹槽中的凸部。例如,当中心导管贯穿时,根据本发明的流体模块的块可以在其第一面上包括围绕中心导管(或一个以上的中心导管,或多个中心导管)的开口的凹槽并且在其第四面上包括围绕中心导管(或一个以上的中心导管,或多个中心导管)的开口的凸起垫圈。块可以第一面和/或第四面上进一步包括的另外的凸部和/或凹部。
块可以在其第一面上包括围绕中心导管(或一个以上的中心导管,或优选多个中心导管)的开口的凹槽,凹槽用于接收密封件。当中心导管(或多个中心导管)是在块的另一个面(例如第四面)上贯穿开口时,块可以在该另一个面上包括围绕中心导管(或一个以上的中心导管,或优选多个中心导管)的开口的凹槽。当第一面和/或第四面还包括围绕中心导管(或多个中心导管)的开口的凹槽作为的凹部以辅助块的对中时,两个凹槽优选同心,并且优选用于接收密封件的凹槽位于相对于凹部凹槽的内部位置,更优选尽可能靠近中心导管的开口的周边。
块可以包括至少两个如上所述的侧向管线,或至少三个或至少四个如上所述的侧向管线。因此,块可以包括1个、2个、3个、4个、5个、6个或更多个侧向管线。
当块包括多个如上所述的侧向管线和多个中心导管时,侧向管线可以连接到相同的中心导管或不同的中心导管。优选地,各个中心导管连接到至少一个如上所述的侧向管线。
在某些实施例中,块包括一个单个的侧向管线。在其它实施例中,块包括两个侧向管线。当块包括两个侧向管线时,第二侧向管线可以包括至少第一侧向导管和第二侧向导管,第一侧向导管连接到(或连接到一个)中心导管并且在块的面(在本文中称为“第六面”)上具有开口,第二侧向导管在块的该第六面上具有开口并且在块的另一个面上具有至少一个形成流体进出端口的开口。优选地,第二侧向管线的该流体进出端口存在于包括第一侧向管线的流体进出端口的第二面上。以可替代的方式,第二侧向管线的流体进出口可以存在于块的另一个面(例如,第五面)上,优选在不与包括中心导管或多个中心导管的第一开口的面相对的面上,更优选在与第二面相对的面上。当两个侧向管线各自包括两个流体进出端口(或至少两个流体进出端口)时,优选第一侧向管线的一个流体进出端口和第二侧向管线的一个流体进出端口在块的相同面上,优选在第二面上,并且第一侧向管线的其它流体进出端口(或另一个流体进出口)和第二侧向管线的其它流体进出口(或另一个流体进出口)在块的相同面上,优选在第五面上。
第六面可以是第一面、第四面、第二面、第五面或第三面,但是以特别优选的方式,其不同于第一面和/或(优选“和”)第四面和/或(优选“和”)第二面和/或(优选“和”)第五面和/或(优选“和”)第三面。更优选地,第六面与第三面相对。
在其它实施例中,第二侧向管线可以包括至少第一侧向导管和第二侧向导管,第一侧向导管连接到中心导管并且在块的第三面(包括第一侧向管线的第一侧向导管的开口)上具有开口,第二侧向导管在块的该第三面上具有开口并且在块的另一个面上具有至少一个形成流体进出端口的开口。优选地,在这些实施例中,第二侧向管线的流体进出端口存在于包括第一侧向管线的流体进出端口的第二面上。以可替代的方式,第二侧向管线的流体进出端口可以存在于块的另一个面(例如第五面)上,优选在不与包括中心导管或多个中心导管的第一开口的面相对的面上,更优选在与第二面相对的面上。当两个侧向管线各自包括两个流体进出端口(或至少两个流体进出端口)时,优选第一侧向管线的一个流体进出端口和第二侧向管线的一个流体进出端口在块的同一个面上,优选在第二面上,并且第一侧向管线的其它流体进出端口(或另一个流体进出端口)和第二侧向管线的其它流体进出端口(或另一个流体进出端口)在块的同一个面上,优选在第五面上。
当块包括两个以上的侧向管线时,第二和其后的侧向管线可以独立地包括至少第一侧向导管和第二侧向导管,第一侧向导管连接到中心导管并且在块的第三面或第六面上具有开口,第二侧向导管分别在块的该第三面或第六面上具有开口和在块的另一个面上具有至少一个形成流体进出端口的开口(其中该面可以独立地特别是第二面和/或第五面)。
根据本发明的流体模块可以包括至少一个测量仪器,如传感器。以有利的方式,至少一个传感器至少部分地插入块中。优选地,至少一个传感器至少部分地插入中心导管或多个中心导管中的其中一个中。在后面这些实施例中,传感器因此能够执行对通过中心导管的流体的测量。
传感器可以从由pH传感器、电导测定传感器、压力传感器、液体存在传感器、空气存在传感器、流量传感器、温度传感器、UV传感器和近红外(NIR)传感器组成的集合中选择。
流体模块可以包括至少两个传感器,特别是如上所述的传感器。当块包括多个中心导管时,至少两个传感器可以特别至少部分地插入相同的中心导管或不同的中心导管。在一些实施例中,流体模块包括pH传感器和电导传感器。
流体模块可以包括至少一个或至少两个变送器。变送器是用作将来自传感器的原始信号转换为能够被自动控制单元读取的转换信号的电子装置。
流体模块的块的导管和线的开口,特别是流体进出端口,可以包括连接器,连接器用于将该开口连接到供应流体的管道或排出流体的管道或连接到装置的任意其它元件。以优选的方式,流体模块的块的被构造为通过与另一个流体模块的面接触而组装的面不包括这样的连接器。连接器(配件)可以是郁金香式连接器、三夹钳(tri clamp)连接器、微夹钳连接器、高科技部件(HTC)连接器、BVCO连接器(表面密封件配件)、压缩连接器、螺钉连接器、焊接连接器或带倒钩(barbed)连接器。
块的导管(无论它们是中心导管还是侧向导管等)可以独立地(或全部)具有圆柱形或基本圆柱形形状,或任意其它合适形状。它们可以独立地(或全部)具有恒定或沿各自纵向轴线变化的横截面。
以有利的方式,阀的致动器(当它们存在于流体模块中时)相对于阀的闭塞器或相对于块可独立地拆卸,并且优选所有都可拆卸。优选地,操作者能够在小于或等于5秒的时间段内执行从闭塞器拆卸下致动器。例如,致动器能够借助于例如通过使用翼型螺钉紧固的法兰与阀的闭塞器组装。
优选地,传感器和/或变送器(当存在于流体模块中时)相对于块可独立地拆卸,并且优选所有都可拆卸。
优选地,在使用中,仅流体模块的块和闭合元件(当存在一个或多个阀时为阀的闭塞器)与流体模块内循环的流体接触。与流体接触的元件(如块和闭合元件)可以重复使用并且可以在使用后进行清理。然而,以有利的方式,流体模块的块可以是一次性使用类型。甚至更有利地,流体模块的块和闭合元件(优选阀的闭塞器,例如阀的隔膜)是一次性使用类型。流体模块的这些元件与流通该模块的流体接触,这使得可以避免在使用后清洗这样的元件的需要。
优选地,阀的致动器和/或传感器和/或变送器可重复使用。
以有利的方式,在流体模块的可拆卸元件(如致动器和/或传感器和/或变送器)的拆卸期间,模块中可能存在的流体优选地通过闭合元件以使得执行拆卸的操作者不与所述流体接触的方式被包含在块的内部。
以有利的方式,调整流体模块的块,以便包含压力可高达0.6MPa的流体,优选压力可高达2MPa的流体。
流体模块的组件
本发明还涉及一种组件,其包括至少一个如上所述的第一流体模块和至少一个第二流体模块。
第二流体模块可以是包括块的任意流体模块,块包括被构造为包括至少一个面,该面通过与另一个流体模块的面接触而组装。特别是,第二流体模块可以是如上一部分中所述的流体模块。可替代地,第二流体模块可以是中心阀流体模块或测量流体模块,以下将更详细地描述。以一般的方式,优选第二流体模块定义为包括块,块包括:
-第一面,其被构造为通过与另一个流体模块的面接触而组装;
-至少一个中心导管,其在该第一面上打开。
在根据本发明的组件中,第一流体模块通过它们的面(或其中一个面)之间接触与第二流体模块组装,它们的面(或其中一个面)被构造为通过与另一个流体模块的面接触而组装。
以优选的方式,组件包括2到20个流体模块。在一些实施例中,组件包括2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个、13个、14个、15个、16个、17个、18个、19个、20个流体模块。组件中的所有流体模块可以是如上所述的流体模块,或其中部分的流体模块,或仅多个中的其中一个流体模块可以是如上所述的流体模块。
以特别优选的方式,根据本发明的实施例包括至少一个中心阀流体模块,如下文所述。
优选地,所有流体模块均具有至少一个被构造为通过与另一个流体模块的面接触而组装的面。流体模块可以具有2个、3个、4个、5个、6个或更多个被构造为通过与另一个流体模块的面接触而组装的面。以特别优选的方式,所有流体模块通过它们各自块的一个面与相邻的流体模块的块的一个面接触而彼此组装。以有利的方式,流体模块可以一个接一个地组装,以便于形成流体模块的柱(各个流体模块优选通过接触与一个或两个其它流体模块进行组装)。然而,根据本发明的组件可以具有任意其它构造并且在任何空间方向上延伸,其中块能够例如优选通过接触与一个块至块的面的数量的多个块进行组装。
优选地,组件的所有模块均具有包括至少一个中心导管的块。优选地,位于彼此面对地组装到一起的面上的中心导管的开口,更优选为组件的流体模块的块的中心导管彼此对齐,使得流体能够从一个块的中心导管循环到相邻块的中心导管。特别地,第一流体模块的中心导管(或多个中心导管中的其中至少一个)有利地与中心阀流体模块的多个中心导管中的其中一个对齐。
组件可以包括通过面之间接触而组装的两个块的面之间的密封件。以有利的方式,在通过两个相邻块的面接触而形成的各个组件中,在该组装的面之间存在密封件。密封件优选围绕中心导管(或中心导管,或优选多个中心导管)布置并且有利的是环形。优选地,密封件位于存在于被组装的其中一个面(优选在两个被组装的面中)中的凹槽中。密封件例如是O形圈、扁平密封件或夹钳密封件。密封件存在于两个被组装的面之间并且特别地围绕块的中心导管的开口,使得可以提高组件的紧密性,或甚至确保组件相对于其内部循环的流体的全密封性。
组件优选包括所谓的“中心阀”流体模块。该模块优选包括块,该块包括至少四个面(至少一个第一面、一个第二面、一个第三面和一个第四面),更优选至少六个面。块优选包括至少一个第一中心导管,该第一中心导管的其中一端在第一面上开口,第一面被有利地构造为通过与另一个流体模块块的面接触而组装,并且其另一端非贯穿。优选地,块包括至少一个第一侧向导管,第一侧向导管连接到所述第一中心导管并且在块的面(在本文中称为“第三面”)上具有开口,该开口不是流体进出端口。中心阀流体模块的块优选包括至少一个第二中心导管,该第二中心导管的其中一端在被有利地构造为通过与另一个流体模块块的面接触而组装的块的面(在本文中称为“第四面”)上开口,并且其以一种甚至更有利的方式,与第一面相对,并且其另一端非贯穿。优选地,块包括至少一个第二侧向导管,第二侧向导管连接到该第二中心导管并且在块的第三面上具有开口,该开口不是流体进出端口。中心阀流体模块进一步包括至少一个闭合元件,并且第一侧向导管和/或(优选“和”)第二侧向导管能够由优选它们在第三面的开口处的闭合元件关闭或打开,例如如上关于根据本发明的流体模块的侧向管线所述地(特别是通过开口的堵塞和解封),优选通过阀,更优选通过如上所述的阀,更优选通过隔膜阀。当第一侧向导管和第二侧向导管打开时,第一中心导管和第二中心导管经由第一侧向导管和第二侧向导管流体连通。当多个侧向导管中的其中一个关闭时,优选其中两个都关闭时,第一中心导管和第二中心导管不流体连通。
组件可以包括所谓的“测量”流体模块。该模块优选包括至少一个中心导管,该中心导管的其中一端在第一面上开口,第一面被有利地构造为通过与另一个流体模块块的面接触而组装,并且其另一端在被有利地构造为通过与另一个流体模块的面接触而组装的块的面(在文中称为“第四面”)上开口,并且以甚至更有利的方式,与第一面相对。中心导管(或多个中心导管)连接到一个或多个外壳,以用于接收诸如传感器和/或变送器的测量仪器。
优选地,组件的所有流体模块从上一部分中描述的流体模块、一个或多个中心阀流体模块和一个或多个测量流体模块中选择。
组件可以包括流体模块,该流体模块包括过滤器、色谱柱和/或泵。
组件可以包括彼此相同或不同的流体模块。特别地,第一流体模块和第二流体模块能够彼此不同。
组件可以包括一个以上的端板,优选两个端板,端板优选包括至少一个平面。优选地,端板或至少一个端板,或它们中的每个都与流体模块的块的被构造为通过与另一个流体模块块的面接触而组装的面组装。更优选地,端板或至少一个端板或它们中的每个都通过端板与流体模块的块的面之间的接触组装。以特别优选的方式,组件包括两个端板:组件的入口处的一个端板,也就是与组件的第一流体模块的块相邻,优选与该块的第一面组装的一个端板,以及组件的出口处的第二端板,也就是与组件的最后的流体模块的块相邻,优选与该块的第四面组装的一个端板。可替代地,组件可以不包括任何端板。
流体模块可以通过任意合适的方式组装。以优选的方式,使用夹紧装置,使得可以将组件的流体模块保持在一起。该夹紧装置可以至少部分位于流体模块的块的内部之中,和/或可以至少部分地在流体模块的块的外部。夹紧装置可以包括至少一个,优选至少两个,更优选至少三个连杆,该连杆贯穿组件的至少两个块,优选贯穿组件的所有流体模块的块。术语“连杆”被理解为表示杆,优选金属杆,其可以是螺纹杆,也可以不是螺纹杆,或为仅部分带螺纹的杆。连杆通过贯穿块的安装孔而穿过块,如上所述。在这些实施例中,连杆穿过的所有块均具有相对于中心导管(或相对于多个中心导管)以相同方式布置的安装孔。连杆的使用有利地与所谓“外部”结构的使用相结合,因为该结构位于组件的流体模块的块的外部(因此夹紧装置包括一个或多个连杆和一个或多个外部结构)。因此,优选地,连杆在其中一端,优选在其两端,包括螺纹部分,螺母可拧在其上以保持流体模块的块彼此紧密压靠。以有利的方式,当组件包括一个以上的端板时,这些端板包括安装孔,连杆穿过端板。更具体地,外部结构可以是翼形螺母。翼形螺母的使用使得组件无需工具而仅需手部的力量就能够被紧密压靠。在一些实施例中,夹紧装置可以是设置有杠杆系统的无螺纹杆。
装置
本发明还涉及一种装置,其包括至少一个如上所述的流体模块,其中至少一个侧向管线的至少一个流体进出端口连接到侧向流体管道。优选地,该流体管也直接或非直接连接到另一个元件(如色谱柱或第二流体模块,优选包括在流体模块的组件中的流体模块)的流体进出端口。第二流体模块可以是如上所述。
本发明还涉及一种包括至少一个如上所述的第一组件的装置,其中至少一个流体模块的至少一个侧向管线的至少一个流体进出端口连接到侧向流体管。
优选地,所述流体管还直接或间接连接到另一个元件(如色谱柱或流体模块,更优选流体模块的第二组件中包括的流体模块)的流体进出端口。该流体模块可以是如上所述的流体模块。流体模块的第二组件有利的是如上所述的组件。
根据本发明的装置可以包括多个侧向管,该多个侧向管连接到第一组件的相同的给定的流体模块和/或多个不同流体模块的多个流体进出端口。
装置可以包括至少两个、至少三个,或至少四个流体模块,流体模块的至少一个是如上所述的,通过至少一个侧向管彼此连接。当装置包括由流体管连接的更多流体模块时,这些模块能够通过流体管道各自连接到所有流体模块或它们中的一些或一个单个的流体模块。特别地,装置可以包括至少两个、至少三个,或至少四个流体模块的组件,流体模块的组件的至少一个是如上所述的,通过至少一个侧向管彼此连接。当装置包括两个以上的组件时,这些组件能够通过流体管连接到所有组件或它们中的一些或一个单个的组件。
在一些实施例中,通过至少一个流体管彼此连接的装置的所有流体模块是如上所述的流体模块,和/或通过至少一个流体管彼此连接的装置的所有组件是如上所述的组件。
装置的(或某个)侧向流体管可以彼此平行和/或彼此交叉。
侧向流体管可由塑性材料制成,例如聚丙烯(PP)、聚四氟乙烯(PTFE)、全氟烷氧基(PFA)、硅聚合物、聚苯砜(PPSU)和/或聚砜(PSU),和/或由金属制成,例如不锈钢。
侧向流体管可以通过夹具、法兰、螺纹连接或快速连接连接到流体模块的流体进出端口。术语“快速连接(quick connect)”被理解为表示不使用工具,通过将流体管插入流体进出端口的孔口(例如,插入流体进出端口的连接器的孔口)中实现的连接。
使用
本发明还涉及一种分离设备(例如色谱设备),其包括至少一个如上所述的流体模块,或至少一个如上所述的流体模块的组件,或至少一个如上所述的装置,和至少一个分离装置,如色谱柱。可替代地或另外地,分离装置可以是过滤装置,诸如横流过滤(cross-flowfiltration)装置或终端过滤(dead-end filtration)装置。
本发明还涉及如上所述的流体模块,或如上所述的流体模块的组件或如上所述的装置用于生物分子提纯设备(特别是用于通过色谱提纯)中的流体的输送的用途。
本发明还涉及用于在生物分子提纯设备(特别是用于通过色谱的提纯)中输送流体的流体输送方法,该方法包括:
-提供如上所述的流体模块,或如上所述的流体模块的组件,或如上所述的装置;以及
-在所述流体模块、或所述组件或所述装置中循环所述流体。
优选地,从蛋白质和抗体组成的组选择生物分子。
具有两个侧向管线的流体模块和组件
根据更具体的方案,本发明还涉及包括块的流体模块,块包括:
-第一面,其被构造为通过与另一个流体模块的面接触而组装;
-在所述第一面上开口的一个单个的中心导管,或在所述第一面上开口的多个未连接的中心导管;
-至少一个第一侧向管线,其连接到中心导管或多个中心导管中的其中一个并且在块的第二面上具有至少一个流体进出端口,所述流体进出端口是流体入口或流体出口;
-至少一个第二侧向管线,其连接到中心导管或多个中心导管中的其中一个(与第一侧向管线所连接的导管相同或不同),并且在块的面上具有至少一个流体进出端口,所述流体进出端口是流体入口或流体出口;
所述流体模块进一步包括第一闭合元件和与第一闭合元件不同的第二闭合元件,第一闭合元件被构造为关闭或打开至少一个第一侧向管线,第二闭合元件被构造为关闭或打开至少一个第二侧向管线。
在如上所述的流体模块中,第一闭合元件和第二闭合元件可以安装在块的面上,第二闭合元件安装在与第一闭合元件所安装的面不同的面上,优选与第一闭合元件所安装的面相对的面。
在如上所述的流体模块中,第一侧向管线可以包括至少:
-第一侧向导管,其连接到中心导管或多个中心导管中的其中一个并且在块的第三面上具有开口;以及
-第二侧向导管,其在块的所述第三面上具有开口并至少在块的第二面上具有形成流体进出端口的开口;
第一闭合元件被构造为关闭或打开第三面上的第一侧向导管的开口和/或第三面上的第二侧向导管的开口。
在如上所述的流体模块中,第一面可以是平面的。在如上所述的流体模块中,中心导管或多个中心导管中的其中至少一个可以在块的第四面上贯穿开口,该第四面与第一面不同,优选与第一面相对。
在如上所述的流体模块中,块的第四面可以被构造为通过与另一个流体模块的面接触而组装;优选地,第四面是平面的。
在如上所述的流体模块中,中心导管或多个中心导管中的其中至少一个可以是贯穿的,不在块的面上开口。
在如上所述的流体模块中,包括至少一个第二侧向管线的流体进出端口的块的面可以是:与包括至少一个第一侧向管线的流体进出端口的块的面相同的面(块的第二面);或与包括至少一个第一侧向管线的流体进出端口的块的面相对的面(块的第五面)。
在如上所述的流体模块中,第二侧向管线可以包括至少:
-第一侧向导管,其连接到中心导管或多个中心导管中的其中一个并且在块的第六面上具有开口;以及
-第二侧向导管,其在块的该第六面上具有开口并在块的一个面(优选第二面或第五面)上具有至少一个形成流体进出端口的开口。
第二闭合元件被构造为关闭或打开第六面上的第一侧向导管的开口和/或第六面上的第二侧向导管的开口。
在如上所述的流体模块中,被构造为关闭或打开至少一个第一侧向管线的第一闭合元件可以是阀的闭塞器,和/或被构造为关闭或打开至少一个第二侧向管线的第二闭合元件可以是阀的闭塞器,优选地,各个侧向管线能够通过阀独立地关闭或打开。
在如上所述的流体模块中,一个以上的阀可以从夹管阀、针阀、球阀、翻板闸阀和隔膜阀组成的集合中选择,并且更优选地为隔膜阀。
在如上所述的流体模块中,块可以是一次性使用类型,更优选地,块和闭合元件是一次性使用类型。
如上所述的流体模块可以包括插在所述流体模块的块中的至少一个传感器和/或一个变送器。
本发明还涉及一种包括至少一个如上所述的流体模块的组件,其第一面与另一个流体模块的块的面通过两个面之间的接触来组装。
如上所述的组件可以包括2到20个的流体模块。
在如上所述的组件中,在通过接触而组装的块的面之间可以存在密封件。
在如上所述的组件中,流体模块可以通过至少一个连杆,优选至少两个连杆,更优选三个连杆穿过流体模块的块进行组装。
在如上所述的组件中,至少一个流体模块可以通过端板与流体模块的块的面之间的接触被组装到端板。
本发明还涉及一种包括至少一个如上所述的流体模块的装置,其中至少一个侧向管线的流体进出端口连接到侧向流体管,所述流体模块优选包括在如上所述的组件中。
在如上所述的装置中,侧向流体管优选连接到另一个流体模块,更优选连接到流体模块的组件中包括的流体模块,更优选连接到包括在如上所述的组件中的流体模块。
本发明还涉及一种分离设备,优选用于通过色谱的分离,其包括连接到至少一个分离装置(优选色谱柱)的如上所述的装置。
本发明还涉及如上所述的流体模块、或如上所述的组件、或如上所述的装置的用途,用于生物分子提纯设备中的流体的输送,特别是用于通过色谱提纯。
本发明还涉及一种用于在生物提纯设备中输送流体,特别是用于通过色谱的提纯的流体输送方法,方法包括:
-提供如上所述的流体模块,或如上所述的流体模块的组件,或如上所述的装置;以及
-在所述流体模块、或所述组件或所述装置中循环所述流体。
已经在本文的其它部分中描述的所有内容能适用于本部分中描述的流体模块、组件、装置、设备、用途和方法;本部分中描述的流体模块、组件、装置、设备、使用和方法可以具有本文的其它部分中描述的任意其它特征。
示例
在图1至12中示出根据本发明的流体模块、组件、装置和设备的示例。这些示例图示本发明,而不因此限制本发明。
图1和图2表示五个面对面组装到一起的流体模块的示例性组件。该组件包括具有两个侧向管线(在本示例中相同)的三个流体模块10、一个具有一个侧向管线的流体模块20和一个中心阀流体模块30。各个流体模块包括优选具有平行六面体形状的块1。具有两个侧向管线的流体模块10包括从第一面11到第四面14(与第一面11相对)贯穿块1的中心导管2。连接到中心导管2的是第一侧向管线,其包括第一侧向导管3和第二侧向导管4,第一侧向导管3在第三面13上开口,第二侧向导管4将第三面13连接到形成有流体进出端口5的第二面12。流体模块10包括第二侧向管线,第二侧向管线包括第一侧向导管和第二侧向导管,第一侧向导管连接到中心导管2并且在块1的第六面16(与第三面13相对)上开口,第二侧向导管将第六面16连接到块1的形成有流体进出端口的第二面12。流体模块10还包括分别位于块的第三面13和第六面16上的两个阀28,作为分别关闭和打开第一侧向管线和第二侧向管线的设备。阀28包括隔膜6和致动器7,隔膜6分别覆盖侧向管线的第一和第二侧向导管在第三面13和第六面16上的开口,致动器7能够使隔膜6压靠在侧向导管的所述开口以便于堵塞它们,或从所述开口分离隔膜6以便于在第一侧向导管与第二侧向导管之间形成流体的通路。
具有一个侧向管线的流体模块20在其块1中包括中心导管2,中心导管2从第一面到第四面贯穿模块的块1,并且一个单个的侧向管线连接到中心导管2,该侧向管线包括连接到中心导管2并且在第三面上开口的第一侧向导管3,以及在第三面上具有开口并且在第二面上具有形成流体进出端口5的开口的第二侧向导管4。在块的第三面上,存在隔膜阀,使得通过堵塞或解封第三面上的第一侧向导管3和第二侧向导管4的开口来关闭或打开侧向管线。
中心阀流体模块30在其块中包括第一中心导管32和第二中心导管33,第一中心导管32是不贯穿的,其从第一面开始,在块的第三面上开口的第一侧向导管34连接到该第一中心导管32,第二中心导管33是非贯穿的,其从第四面(与第一面相对)开始,在块的第三面上开口的第二侧向导管35连接到该第二中心导管33。流体模块30包括隔膜阀,使得能够堵塞第三面上的第一侧向导管34和第二侧向导管35的开口,以防止流体在该第一侧向导管34与第二侧向导管35之间的流通,或解封所述开口,以便于实现流体在所述第一侧向导管34与第二侧向导管35之间的流通。
各个块的第一面11上的中心导管2的开口面对相邻块(如果存在)的第四面14上的中心导管2的开口,使得该中心导管2流体连通。优选为夹钳密封件的密封件8位于组装块的面之间,围绕中心导管2的开口,以确保组件的紧密性。通过使用三个连杆9,从块的第一面11到第四面14穿过各个块而将块保持在一起。如图2所示,优选连杆平行于块的中心导管并且以三角形构造布置,中心导管布置在连杆9之间。
在图1中,中心阀流体模块30的阀被表示为处于打开位置,流体模块10的左阀被表示在组件的底部,流体模块10的右阀被表示在组件的顶部。其它阀被表示为处于关闭位置。组件内循环的流体的轨迹由灰色箭头表示。
图3示出组件中包括的具有两个侧向管线的流体模块40。流体模块40的块1基本为圆柱形。优选第一面11和第四面14(未表示)是平面的,并且与圆柱体的轴线正交。优选地,圆柱体的横截面包括曲面以及两个平面13和16(对应于第三面和第六面)。流体模块40通过两个连杆9与组件的其它流体模块组装,优选连杆9平行于中心导管2,更优选两个连杆9的横截面与中心导管2的横截面对齐,甚至更优选与中心导管2的横截面等距。
图4示出具有四个侧向管线的流体模块50。四个侧向管线各自连接到中心导管2并且在其另一端包括流体进出端口5。它们各个都包括第一侧向导管和第二侧向导管,并且各个都能够通过独立的阀(在本文中为隔膜阀)打开或关闭。
图5表示具有两个侧向管线的流体模块60,该侧向管线能够通过阀(诸如隔膜阀)以独立的方式打开或关闭。流体模块60还包括插入流体模块60的块1中的pH传感器18和电导传感器19,并且这两个传感器被构造为对中心导管2内流动的流体进行测量。
图6表示具有四个侧向管线的流体模块70。各个侧向管线都可以通过阀以独立的方式打开或关闭,阀包括致动器7和进入各个侧向管线的侧向导管或两个侧向导管内部的闭塞器21。例如,阀可以是针阀或翻板闸阀。图6中所示的流体模块70包括位于中心导管2的其中一个开口处的郁金香式连接器17。
图7示出图6中所示的流体模块70,其中可拆卸的致动器7已从闭塞器21分离下来,闭塞器21保持插入在块1中。因此,流体模块70的块1和阀的闭塞器21可以是一次性使用类型并且在使用后更换,而阀的致动器7可以重复使用并且在模块已经被使用后安装在具有新的闭塞器的新的块上。
图8示出具有两个中心导管2的流体模块80,各个中心导管与两个侧向管线连接。各个侧向管线包括第一侧向导管和包括流体进出端口的第二侧向导管。四个侧向管线的各个都可以通过诸如针阀或翻板闸阀的阀关闭或打开。在此示例中,郁金香式连接器17存在于两个中心导管2的各个中心导管的其中一个开口处,所述开口位于块1的同一个面上。
图9表示流体模块的组件,其中第一流体模块和最后一个流体模块各自优选通过面对面接触组件与端板22组装。流体模块和端板通过穿过它们的连杆组装到一起,在连杆的端部拧上螺母23,螺母23紧靠端板22拧紧。
图10表示流体模块的组件,其中流体模块通过外部结构(在本例中为翼形螺母24)的使用与两个端板22组装,外部结构使得模块和端板紧密夹紧在一起。在本实施例中,组件优选包括一个以上的端部被翼型螺母24拧紧的连杆。
图11表示包括三个可以相同或不同(在本示例中它们相同)的流体模块90的装置。在本示例中,各个流体模块90具有至少两个流体进出端口5,相应的侧向流体管25连接到流体进出端口5,使得可以将两个流体模块彼此连接。在图11所示的装置的示例中,三个流体模块包括非贯穿的中心导管,中心导管在其非贯穿端连接到两个侧向管线,各个侧向管线都包括第一侧向导管和第二侧向导管,第一侧向导管分别在流体模块90的块1的第三面13和第六面16上开口。各个侧向管线的第二侧向导管包括分别从第三面13和第六面16开始的第一导管部26,以及优选在其端部之间的中间位置处连接到第一部26的端部的第二导管部27。第二部27包括块1的第二面12上的形成第一流体进出端口5的开口,以及块1的第五面15上的形成第二流体进出端口5的第二开口。流体模块90可以各自独立或全部包括在流体模块的组件中(其中优选多个流体模块面对面组装到一起),因此优选流体模块90位于组件的一端。
图12表示包括两个色谱模块200和201的色谱设备,色谱模块包括(封闭在第二个色谱模块201上的黑色矩形内的)阀的块,这些阀的块可以是如上所述的流体模块组件。色谱模块200和201各自包括色谱柱(未示出),色谱柱包括流体入口202和流体出口203。流体模块的组件能够包括阀28和传感器,例如pH传感器18和电导传感器19。色谱模块的流体模块的组件可以通过连接到组件的流体模块的流体进出端口5的侧向流体管25相互连接。流体模块的一些流体进出端口5可以连接到进料管204,并且流体模块的一些流体进出端口5可以连接到排出管205。色谱模块200的流体模块的组件的流体出口55可连接到另一个色谱模块201的流体模块的组件的流体入口56。根据流体模块的阀的位置(打开或关闭),两个色谱模块200和201的色谱柱可以串联或并联。此外,在各个色谱模块200和201中,根据连接到色谱柱的流体入口202和流体出口203的流体模块的组件100的流体模块的阀的位置(打开或关闭),所述色谱柱可以在线(on-line)或被旁通。

Claims (21)

1.一种组件(100),其至少包括:
-包括块(1)的第一流体模块(10、20、40、50、60、70、80、90),所述块(1)包括:
■第一面(11),其被构造为通过与另一个流体模块块的面的接触而组装;
■一个单个的单中心导管(2),其在所述第一面(11)上开口,或多个中心导管(2),其在所述第一面(11)上开口;
■至少一个侧向管线,其连接到所述中心导管(2)或所述多个中心导管(2)中的其中一个,并且在所述块(1)的第二面(12)上具有至少一个流体进出端口(5),所述第二面(12)不与所述第一面(11)相对,所述流体进出端口(5)是流体入口或流体出口;
所述第一流体模块(10、20、40、50、60、70、80)进一步包括第一闭合元件,所述第一闭合元件被构造为关闭或打开所述至少一个侧向管线;以及
-包括块(1)的第二流体模块(30),块(1)包括:
■第一面,其被构造为通过与另一个流体模块块的面、第二面、第三面和第四面的接触而组装;
■第一中心导管(32),所述第一中心导管(32)的其中一个端部在所述第一面上开口,而其另一个端部不在所述块的面上开口;
■第一侧向导管(34),其连接到所述第一中心导管(32)并且在所述块的所述第三面上具有开口;
■第二中心导管(33),所述第二中心导管(33)的其中一个端部在所述第四面上开口,而其另一个端部不在所述块的面上开口;以及
■第二侧向导管(35),其连接到所述第二中心导管(33)并且在所述块的所述第三面上具有开口;
所述第二流体模块(30)进一步包括第二闭合元件,所述第二闭合元件被构造为关闭或打开所述第三面上的所述第一侧向导管(34)的所述开口和/或所述第三面上的所述第二侧向导管(35)的所述开口;
其中,第一和第二流体模块(10、20、30、40、50、60、70、80、90)中的各个流体模块的所述第一面(11)与另一个流体模块(10、20、30、40、50、60、70、80、90)的块(1)的所述面通过两个面之间的接触进行组装。
2.根据权利要求1所述的组件(100),其中,所述第一流体模块(10、20、40、50、60、70、80、90)的所述侧向管线至少包括:
-第一侧向导管(3),其连接到所述中心导管(2)或所述多个中心导管(2)中的其中一个,并且在所述块(1)的第三面(13)上具有开口;以及
-第二侧向导管(4),其在所述块(1)的所述第三面(13)上具有开口和在所述块(1)的所述第二面(12)上具有至少一个形成所述流体进出端口(5)的开口;
其中,所述第一闭合元件被构造为关闭或打开所述第三面(13)上的所述第一侧向导管(3)的所述开口和/或所述第三面(13)上的所述第二侧向导管(4)的所述开口。
3.根据权利要求1或2所述的组件(100),其中,所述第一流体模块(10、40、50、60、70、80、90)包括至少两个侧向管线,各个侧向管线连接到所述中心导管(2)或所述多个中心导管(2)中相同或不同的其中一个,并且在所述块(1)的不与所述第一面(11)相对的第二面(12)上具有流体进出端口(5),所述第二面(12)与所述第一面(1)相同或不同,所述第一流体模块(10、40、50、60、70、80、90)包括被构造为关闭或打开所述至少两个侧向管线中的每个的闭合元件。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的组件(100),其中,第一模块和第二模块的所述第一面(11)是平面的。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的组件(100),其中,所述第二流体模块(30)的所述第四面被构造为通过与另一个流体模块块的面的接触而组装,并且优选为平面的,优选所述第二流体模块(30)的所述第四面与所述第二流体模块(30)的所述第一面相对。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的组件(100),其中,所述第一流体模块(10、20、40、50、60、70、80、90)的所述中心导管(2)或所述多个中心导管(2)中的其中至少一个在所述块(1)的第四面(14)上开口,所述第四面(14)与所述第一面(11)不同,优选其与所述第一面(11)相对。
7.根据权利要求6所述的组件(100),其中,所述第一流体模块(10、20、40、50、60、70、80、90)的所述块(1)的所述第四面(14)被构造为通过与另一个流体模块块的所述面的接触而组装;优选所述第四面(14)是平面的。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的组件(100),其中,所述第一流体模块的所述中心导管(2)或所述多个中心导管(2)中的其中至少一个不是贯穿的,不在所述块(1)的面上开口。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的组件(100),其中,被构造为关闭或打开所述第一流体模块(10、20、40、50、60、70、80、90)的至少一个所述侧向管线的所述第一闭合元件是阀(28)的闭塞器(21、6);优选所述第一流体模块(10、20、40、50、60、70、80、90)的各个侧向管线通过阀(28)独立地关闭或打开。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的组件(100),其中,所述第二流体模块(30)的所述第二闭合元件是阀(28)的闭塞器(21、6)。
11.根据权利要求9或10所述的组件(100),其中,一个以上的所述阀(28)选自夹管阀、针阀、球阀、翻板闸阀和隔膜阀组成的集合,并且更优选为隔膜阀。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的组件,其中,所述第一和所述第二流体模块(10、20、30、40、50、60、70、80、90)中的至少一个的所述块(1)是一次性使用类型,更优选所述第一和所述第二流体模块(10、20、30、40、50、60、70、80、90)中的至少一个的所述块(1)和所述闭合元件是一次性使用类型,甚至更优选所述第一和所述第二流体模块(10、20、30、40、50、60、70、80、90)的所述块(1)是一次性使用类型,甚至更优选所述第一和所述第二流体模块(10、20、30、40、50、60、70、80、90)的所述块(1)和所述闭合元件是一次性使用类型。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的组件(100),其中,所述第一流体模块(60)包括插入所述流体模块(60)的所述块(1)中的至少一个传感器(18、19)和/或一个变送器。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的组件(100),包括2到20个流体模块(10、20、30、40、50、60、70、80、90)。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的组件(100),其中,在通过接触而组装的所述块(1)的所述面之间存在密封件(8)。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的组件(100),其中,所述流体模块(10、20、30、40、50、60、70、80、90)通过至少一个连杆(9),优选至少两个连杆(9),更优选三个连杆(9)而组装,所述连杆(9)穿过所述流体模块(10、20、30、40、50、60、70、80、90)的所述块(1)。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的组件(100),其中,至少一个流体模块(10、20、30、40、50、60、70、80、90)通过端板(22)与所述流体模块(10、20、30、40、50、60、70、80、90)的所述块(1)之间的接触而组装到所述端板(22)。
18.一种包括至少一个根据权利要求1至17中任一项所述的组件(100)的装置,其中,所述第一流体模块(10、20、30、40、50、60、70、80、90)的所述侧向管线的所述流体进出端口(5)连接到侧向流体管(25),优选所述侧向流体管(25)连接到另一个流体模块(10、20、30、40、50、60、70、80、90),更优选连接到流体模块的第二组件(100)中包括的流体模块(10、20、30、40、50、60、70、80、90),更优选所述第二组件(100)为根据权利要求1至17中任一项所述的第二组件(100)。
19.一种分离设备,优选用于通过色谱的分离,其包括根据权利要求18所述的装置,所述装置连接到至少一个分离装置,优选色谱柱。
20.根据权利要求1至17中任一项所述的组件(100)或根据权利要求18所述的装置的用途,用于在生物分子提纯设备中输送流体,特别是用于通过色谱的提纯。
21.一种流体输送方法,其用于在生物分子提纯设备中输送流体,特别是用于通过色谱的提纯,所述流体输送方法包括:
-提供根据权利要求1至17中任一项所述的组件(100),或根据权利要求18所述的装置;以及
-在所述组件(100)或装置内循环所述流体。
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