JP2002538390A - 逆止め弁モジュール - Google Patents

逆止め弁モジュール

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JP2002538390A
JP2002538390A JP2000602526A JP2000602526A JP2002538390A JP 2002538390 A JP2002538390 A JP 2002538390A JP 2000602526 A JP2000602526 A JP 2000602526A JP 2000602526 A JP2000602526 A JP 2000602526A JP 2002538390 A JP2002538390 A JP 2002538390A
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シー． バンデイブラー、ピーター
エイ． ホースマン、ジェフリー
シュノーベレン、ウィリアム
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Abstract

(57)【要約】 逆止め弁（１０）は、２つの端面（１８，２６）及び２つの逆止め弁（４０ａ，４０ｂ）を有する。一つの逆止め弁（４０ａ）は、２つの端面（１８，２６）の間の一方向での流れのみを可能にし、他方の逆止め弁（４０ｂ）はその逆方向の流れのみを可能にする。２つの端面の間には、密閉リング（３０）が、モジュール（１０）の外部表面上に設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （発明の背景） 本発明は逆止め弁に関する。逆止め弁は、導管を通る液体又は気体の流れる方
向を制御するように設計されている。典型的な逆止め弁は、一方向の流れを可能
にするが、逆方向の流れを抑制する。
【０００２】 （発明の要約） 一般的に、一つの態様において、本発明は、第一流体連通表面及び第二流体連
通表面を有する本体と、第一と第二の表面の間の流れを制御する本体内にある二
つの一方向逆止め弁とを備えた本体とを有する逆止め弁モジュールを特徴とする
。それらの弁の一つは第一表面から第二表面への流れを可能にし、他方の弁は第
二表面から第一表面への流れを可能にする。
【０００３】 本発明のこの態様の実施形態は、以下に示される１つ以上の特徴を有し得る。
モジュール本体は第一端及び第二端を有する。第一流体連通表面は第一端上にあ
り、第二流体連通表面は第二端上にある。本体は第一と第二流体連通表面との間
に外部密閉表面を有する。外部密閉表面は円筒状であり、Ｏ―リング等の密閉部
材を有する。第一及び第二表面は円形である。
【０００４】 モジュールは第一流体連通表面と連絡する吸入口及び排出口を有する。例えば
、吸入口は排出口より大きい場合がある。モジュールは、吸入口を流入アセンブ
リと、及び排出口を流出アセンブリと整合する位置決め構造をも有する。位置決
め構造体は、例えば、吸入口及び排出口から軸をずらして配置されたネジ穴であ
る。ネジ穴は第一流体連通表面と連絡する。 第一流体連通表面は平らであり、第二流体連通表面の直径より大きい直径を有
する。
【０００５】 モジュールにおける各一方向逆止め弁は、上流領域、下流領域及び遮断構造体
から成るチャンネルを通る流れを有する。遮断構造体は上流領域から下流領域へ
の流れを可能にするが下流領域から上流領域への流れを制限する。流れチャンネ
ルは、密閉構造体を更に有する。密閉構造体は、例えば、下流領域から上流領域
への流れを制限する遮断構造体との密閉を形成する内部Ｏ−リングである。
【０００６】 遮断構造体は、例えば、下流領域内に配置される球体を有する。球体は内部Ｏ
−リングの直径より大きいが、下流領域の幅よりは小さい直径を有する。球体は
、下流領域からの流れが上流領域に向かう場合、内部Ｏ−リングとの密閉を形成
する。遮断構造体はバネを更に有する。バネは、球体を上流領域に向かって付勢
する。
【０００７】 一般的に、別の態様において、本発明は、２方向貫流アセンブリを特徴とする
。２方向貫流アセンブリは、内壁と導管内に配置された２方向逆止め弁モジュー
ルとを有する貫流導管を含む。２方向逆止め弁は、第一流体連通表面、第二流体
連通表面、導管の内壁に本体を密閉する外部密閉表面を有する。本体内では、二
つの逆止め弁が第一表面と第二表面との間の流れを制御する。一つの逆止め弁は
、第一表面から第二表面への流れを可能にし、他方の弁が第二表面から第一表面
への流れを可能にする。
【０００８】 本発明のこの態様の実施形態は、以下に示される１つ以上の特徴を有し得る。
本体の外部密閉表面は、外部密閉表面と導管の内壁との間の密閉を形成するため
のＯ−リングを有する。モジュールが導管内に配置された際に、第一流体連通表
面が導管の外部へ留まるように、第一流体連通表面は導管の幅より大きい幅を有
する。
【０００９】 アセンブリは、モジュールを通して流体を圧送するための導管内に配置される
ピストンと、上部プレートとを更に有する。上部プレートは、逆止め弁本体の第
一表面と結合するために第一流体接触端及び第二端を有する。モジュールの第一
表面は吸入口及び排出口を有し、上部プレートは吸入口及び排出口と整合する流
入チャンネル及び流出チャンネルを有する。第一表面はネジ穴も有し、上部プレ
ートはネジ穴と整合する逃げ穴を有する。
【００１０】 本発明の実施形態は、同じ単一体に二つの一方向逆止め弁を有し、流れアセン
ブリに必要とされる構成部品の数を減らすという利点を有する。モジュールは容
易に交換でき、調節の必要がない。
【００１１】 吸入口を流入アセンブリと整合するための位置決め構造は、流入アセンブリが
排出口に不適切に接続されることを防止する。 モジュールは、例えば、容量型ポンプのシリンダ等の剛性チューブの内部に密
閉的に嵌合されることができる。
【００１２】 （好ましい実施形態の説明） 図１Ａ及び図１Ｂを参照すると、逆止め弁モジュール１０には、上端１２、下
端１４、及び上端１２と下端１４との間の密閉表面１６が備わっている。
【００１３】 上端１２は上部流体連通表面１８を有する。上部表面１８は概ね平らであり、
吸入口２０、排出口２２及び整合ネジ穴２４を有する。下端１４は、下部流体連
通表面２６、一方向逆止め弁２８ａ，２８ｂを有する。密閉表面１６は概ね円筒
形の形態であり、Ｏ−リング３０を有する。上部表面１８は、例えば、約３／４
インチ（約１．９センチ）の直径ＤTを有し、下部表面２６は、例えば、約５／
８インチ（約１．５８センチ）の直径ＤLを有する。
【００１４】 図２を参照すると、逆止め弁２８ａはチャンネル３２ａ、上流領域３４ａ、下
流領域３６ａ、及び下流領域３６ａから上流領域３４ａへの矢印Ｂの方向に進む
流れを抑制する流れ制御構造体３８ａを有する。
【００１５】 流れ制御構造体３８ａは、遮断球体４０ａ、バネ４２ａ、及び内部Ｏ−リング
４４ａを有する。遮断球体４０ａは内部Ｏ−リング４４ａの直径Ｄ2より大きい
が、下流領域３６ａの直径Ｄ3よりは小さい直径Ｄ1を有する。球体４０ａはバネ
４２ａの第一端４６ａに当接する。バネ４２ａの第二端４８ａはチャンネル３２
ａ内の棚５０ａに当接する。
【００１６】 逆止め弁２８ａは、下部表面２６の開口部３７ａ（図１Ａ）から、上流領域３
４ａを通り、流れ制御構造体３８ａを通過し、下流領域３６ａを通り、チャンネ
ル３２ａ及び排出口２２を通る流出貫流進路Ｏを定義する。
【００１７】 稼動中の流れ制御構造体３８ａは、以下の方法で下流領域３６ａから上流領域
３４ａへの流れを抑制する。流体が矢印Ｂの方向、つまり下流領域３６ａから上
流領域３４ａに向かって流れ始めた場合、流体は矢印Ｂの方向に球体４０ａを押
圧する。球体４０ａは内部Ｏ−リング４４ａを圧迫して密閉を形成し、矢印Ｂの
方向の更なる流れを遮断する。
【００１８】 逆止め弁２８ｂには類似の構造及び作用がある。逆止め弁２８ａと同様に、逆
止め弁２８ｂはチャンネル３２ｂ、上流領域３４ｂ、下流領域３６ｂ、及び矢印
Ａの方向つまり下流領域３６ｂから上流領域３４ｂへの流れを抑制する流れ制御
構造３８ｂを有する。逆止め弁２８ｂは、モジュール１０の組立中のモジュール
１０内に配置可能な挿入物５４内に配置される。
【００１９】 流れ制御構造体３８ｂは遮断球体４０ｂ、バネ４２ｂ、及び内部Ｏ−リング４
４ｂを有する。遮断球体４０ｂ、上流領域３４ｂ、及び下流領域３６ｂは、それ
ぞれに球体４０ａ，領域３４ａ、及び領域３６ａの寸法に類似する寸法を有する
。流れ制御構造体３８ａのように、球体４０ｂはバネ４２ｂの第一端４６ｂに当
接し、バネ４２ｂの第二端４８ｂは棚５０ｂに当接する。流れ制御構造体３８ｂ
は、構造体３８ａと同様の方法で作動し、矢印Ａの方向、つまり下流領域３６ｂ
から上流領域３４ｂへの流れを抑制する。
【００２０】 逆止め弁２８ｂは、吸入口２０から、上流領域３４ｂを通り、流れ制御構造体
３８ｂを通過し、下流領域３６ｂを通り、下部表面２６の開口部３７ｂ（図１Ａ
）を抜ける進路Ｏに対して逆の方向である流入貫流進路Ｉを定義する。従って、
モジュール１０は、同時に２方向の流体の流れを制御することが可能である。
【００２１】 図３及び図４は、例えば容量型ポンプ等の２方向貫流アセンブリ７０内でのモ
ジュール１０の実行可能な利用法を示す。アセンブリ７０は、流体供給源７２、
流体仕向先７４、ピストンシリンダ７６、及びモジュール１０を有する。流体仕
向先７４は、例えば、クロマトグラフカラムであり、流体供給源７２は、例えば
、クロマトグラフ移動相溶媒である場合がある。流体供給源７２は吸入チューブ
７８と吸入接続器８０を通して吸入口２０に接続され、流体仕向先７４は流出チ
ューブ８２と流出接続器８４を通して排出口２２に接続される。接続器８０，８
４は、接続プレート８６により吸入口２０と排出口２２のそれぞれの周囲で上部
表面１８に対向して押圧される。接続プレート８６はネジ８８ａ，８８ｂにより
シリンダ７６に装着される。接続プレート８６の構造と作用、及び接続チューブ
７８，８２をモジュール１０に接続する方法は、本出願と同じ日付に出願され、
「流体接続アセンブリ及び方法」と題された米国特許出願第０９／２６０，９１
６号中で更に完全に説明され、その全体は参照により本願で組み込むものとする
。
【００２２】 シリンダ７６は、形が円筒状であり、モジュール１０の直径ＤMとおおよそ等
しい内部直径ＤVを有する。直径ＤV及びＤMは、例えば、両方とも約５／８イン
チ（約１．５８センチ）である。上部表面１８はシリンダ７６の直径ＤVより大
きい直径ＤTを有するため、上部表面１８はシリンダ７６の上に配置され、上端
１２の下淵８９は、接続プレート８６によりシリンダ７６の上端９０に対向して
押圧される。密閉表面１６のＯ−リング３０は、モジュール１０をシリンダ７６
の内壁９２に対して密閉する。ピストン９４はモジュール１０の下部表面２６の
下方で、シリンダ７６内に配置される。
【００２３】 作動中は、ピストン９４を矢印Ｂの方向に動かすと、流体が流体供給源から出
て吸入チューブ７８、接続器８０、及びモジュール１０の貫流通路Ｉを通り、シ
リンダ７６のチャンバー９６の中へ引き込まれる。ピストン９４を矢印Ａの方向
に動かすと、流体がチャンバー９６から押しだされ、モジュール１０の貫流通路
Ｏを通り、接続器８４とチューブ８２を抜けて流体仕向先７４へ向かう。従って
、逆止め弁モジュール１０は、仕向先７４から供給源７２へのいかなる逆流もさ
せずに、供給源７２から仕向先７４への流体流を可能にする。
【００２４】 例えば、本発明の出願日と同じ日付で出願された「ポンプ駆動装置分断器」と
題される米国特許出願第０９／２６０，９１５号、また本発明と同じ日付で出願
された「カートリッジ密閉装置及び方法」と題される米国特許出願第０９／２６
４，８４６号で説明されるように、アセンブリ１０は、サンプル供給源からクロ
マトグラフカラムのカートリッジに流体を送り込むために利用され得る。これら
両方の出願はその全体を参考により本願に組み込むものとする。
【００２５】 ボルト８８ａと８８ｂを単に取り外し、整合ネジ穴２４に受容された指向ネジ
９８（図４）を取り外すことにより、モジュール１０は容易に取り外し、交換す
ることができる。他の実施形態も特許請求の範囲内にある。例えば、モジュール
１０及びシリンダ７６の寸法は変更可能である。使用者が流体供給源及び流体仕
向先を正しい開口部に適切に接続するように、吸入口２０は排出口２２とは異な
る大きさ又は形状を有することができる。加えて、脱気及びキャビテーションを
避ける目的で、シリンダ７６内に吸引される流体によりもたらされる圧力のいか
なる低下も制限するように、吸入口２０は大きくすることも可能である。
【００２６】 モジュール１０内の２つの逆止め弁は、モジュール１０を通る流体の流れを制
限する流れ制御構造体３８ａ，３８ｂ以外の構造体も使用し得る。例えば、モジ
ュール１０は１方向のみの流れを可能にする複数のフラップを有し得る。 アセンブリ７０は、例えば、ダイヤフラム型等のピストン以外のポンプ機構を
有し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】 逆止め弁モジュールを示す斜視図。
【図１Ｂ】 逆止め弁モジュールを示す斜視図。
【図２】 図１の逆止め弁モジュールを示す断面図。
【図３】 ポンプに取り付けられた図１の逆止め弁モジュールを示す部分略
断面図。
【図４】図３のポンプを示す平面図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ホースマン、ジェフリー エイ． アメリカ合衆国 22903 バージニア州 シャーロッテビル ウィンターグリーン レーン 1033 (72)発明者 シュノーベレン、ウィリアム アメリカ合衆国 22902 バージニア州 シャーロッテビル グレース ストリート 1404 Ｆターム(参考） 3H058 AA04 BB40 CB25 3H060 AA03 CC40 DB20 DC05

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第一流体連通表面及び第二流体連通表面を有する本体と、 前記第一と第二表面との間の流れを制御する前記本体内に存在する２つの一方
    向逆止め弁とを備え、前記弁の一方は前記第一表面から前記第二表面への流れを
    可能にし、前記弁の他方は前記第二表面から前記第一表面への流れを可能にした
    こととから成る逆止め弁モジュール。
  2. 【請求項２】 前記本体は第一端及び第二端を更に有し、前記第一流体連通
    表面は前記第一端上にあり、前記第二流体連通表面は第二端上にある請求項１に
    記載のモジュール。
  3. 【請求項３】 前記本体は、前記第一と第二流体連通表面との間に外部密閉
    表面を有する請求項１に記載のモジュール。
  4. 【請求項４】 前記外部密閉表面は概ね円筒形である請求項３に記載のモジ
    ュール。
  5. 【請求項５】 前記円筒形の外部密閉表面は密閉部材から成る請求項３に記
    載のモジュール。
  6. 【請求項６】 前記密閉部材はＯ−リングから成る請求項５に記載のモジュ
    ール。
  7. 【請求項７】 前記第一及び第二表面は概ね円形である請求項１に記載のモ
    ジュール。
  8. 【請求項８】 吸入口及び排出口を更に有し、前記吸入口及び前記排出口は
    前記第一流体連通表面と連絡する請求項１に記載のモジュール。
  9. 【請求項９】 流入アセンブリと前記吸入口、流出アセンブリと前記流出を
    整合するための位置決め構造体と更に有する請求項８に記載のモジュール。
  10. 【請求項１０】 前記位置決め構造体はネジ穴から成る請求項９に記載のモ
    ジュール。
  11. 【請求項１１】 前記ネジ穴は前記モジュールの前記第一流体連通表面と連
    絡する請求項１０に記載のモジュール。
  12. 【請求項１２】 前記第一流体連通表面は、平らで円形の表面から成り、前
    記ネジ穴は前記吸入口及び前記排出口から軸をずらして配置されている請求項１
    １に記載のモジュール。
  13. 【請求項１３】 前記第一流体連通表面の直径は前記第二流体連通表面の直
    径より大きい請求項７に記載のモジュール。
  14. 【請求項１４】 それぞれの前記一方向逆止め弁は、 上流領域と 下流領域と、 遮断構造体とから成る貫流チャンネルを有し、前記遮断構造体は前記上流領域
    から前記下流領域への流れを可能にするが、下流領域から上流領域への流れを抑
    制する請求項１に記載のモジュール。
  15. 【請求項１５】 前記貫流チャンネルは密閉構造体を更に有し、前記密閉構
    造体は、前記下流領域から前記上流領域への流れを抑制するためのシールを前記
    遮断構造体と共に形成する請求項１４に記載のモジュール。
  16. 【請求項１６】 前記遮断構造体は内部Ｏ−リングから成る請求項１５に記
    載のモジュール。
  17. 【請求項１７】 前記遮断構造体は前記下流領域内に球体を有し、前記球体
    は内部Ｏ−リングの直径より大きいが、前記下流領域の幅より小さい直径を有す
    る請求項１６に記載のモジュール。
  18. 【請求項１８】 前記下流領域から前記上流領域に向かう流れの場合、前記
    球体は前記内部Ｏ−リングと共にシールを形成する請求項１７に記載のモジュー
    ル。
  19. 【請求項１９】 前記遮断構造体はバネを更に有し、前記バネは前記上流領
    域に向かって前記球体を付勢する請求項１７に記載のモジュール。
  20. 【請求項２０】 前記吸入口は前記排出口より大きい請求項８に記載のモジ
    ュール。
  21. 【請求項２１】 ２方向貫流アセンブリであって、内壁と前記導管内に配置
    された２方向逆止め弁モジュールを有する貫流導管から成る前記２方向逆止め弁
    は、 第一流体連通表面、第二流体連通表面、及び前記導管の前記内壁に本体を密
    閉する外部密閉表面を有する本体と、 前記第一と第二表面との間の流れを制御する、前記本体内に存在する２つの
    一方向逆止め弁とを備え、前記弁の一つは前記第一表面から前記第二表面への流
    れを可能にし、前記弁の他方は前記第二表面から前記第一表面への流れを可能に
    する。
  22. 【請求項２２】 前記本体の前記外部密閉表面は、前記外部表面と前記導管
    の前記内壁との間のシールを形成するＯ−リングから成る請求項２１に記載のア
    センブリ。
  23. 【請求項２３】 前記モジュールを通して流体を送り出す前記導管内に配置
    されたピストンを更に有する請求項２１に記載のアセンブリ。
  24. 【請求項２４】 前記モジュールが前記導管内に配置される際に前記第一流
    体連通表面が前記導管の外側に留まるように、前記第一接触表面は前記導管の幅
    よりも大きい幅を有する請求項２１に記載のアセンブリ。
  25. 【請求項２５】 前記逆止め弁本体の前記第一表面と結合する第一流体接触
    端及び第二端を有する上部プレートを更に有する請求項２１に記載のアセンブリ
    。
  26. 【請求項２６】 前記モジュールの前記第一表面は吸入口及び排出口を更に
    有し、前記上部プレートは、前記モジュールの前記第一表面の前記吸入口及び前
    記排出口のそれぞれに整合する流入チャンネル及び流出チャンネルを更に有する
    請求項２５に記載のアセンブリ。
  27. 【請求項２７】 前記モジュールの前記第一表面はネジ穴を更に有し，前記
    上部プレートは前記ネジ穴と整合する逃げ穴を更に有する請求項２６に記載のア
    センブリ。
JP2000602526A 1999-03-02 2000-03-02 逆止め弁モジュール Withdrawn JP2002538390A (ja)

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