JP2015500485A - 液体クロマトグラフィシステム用切替弁 - Google Patents

液体クロマトグラフィシステム用切替弁 Download PDF

Info

Publication number
JP2015500485A
JP2015500485A JP2014546108A JP2014546108A JP2015500485A JP 2015500485 A JP2015500485 A JP 2015500485A JP 2014546108 A JP2014546108 A JP 2014546108A JP 2014546108 A JP2014546108 A JP 2014546108A JP 2015500485 A JP2015500485 A JP 2015500485A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
switching valve
inlet
actuator
fluid
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014546108A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6117817B2 (ja
Inventor
ジョードリー,カート・ディー
ソック,マルース
Original Assignee
ウオーターズ・テクノロジーズ・コーポレイシヨン
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ウオーターズ・テクノロジーズ・コーポレイシヨン filed Critical ウオーターズ・テクノロジーズ・コーポレイシヨン
Publication of JP2015500485A publication Critical patent/JP2015500485A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6117817B2 publication Critical patent/JP6117817B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D15/00Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08Selective adsorption, e.g. chromatography
    • B01D15/10Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by constructional or operational features
    • B01D15/14Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by constructional or operational features relating to the introduction of the feed to the apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/22Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by means of valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02Column chromatography
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02Column chromatography
    • G01N30/04Preparation or injection of sample to be analysed
    • G01N30/16Injection
    • G01N30/20Injection using a sampling valve
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02Column chromatography
    • G01N30/26Conditioning of the fluid carrier; Flow patterns
    • G01N30/28Control of physical parameters of the fluid carrier
    • G01N30/32Control of physical parameters of the fluid carrier of pressure or speed
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02Column chromatography
    • G01N30/26Conditioning of the fluid carrier; Flow patterns
    • G01N30/28Control of physical parameters of the fluid carrier
    • G01N30/36Control of physical parameters of the fluid carrier in high pressure liquid systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D15/00Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08Selective adsorption, e.g. chromatography
    • B01D15/26Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism
    • B01D15/40Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism using supercritical fluid as mobile phase or eluent
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02Column chromatography
    • G01N2030/022Column chromatography characterised by the kind of separation mechanism
    • G01N2030/027Liquid chromatography
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02Column chromatography
    • G01N30/26Conditioning of the fluid carrier; Flow patterns
    • G01N30/28Control of physical parameters of the fluid carrier
    • G01N30/34Control of physical parameters of the fluid carrier of fluid composition, e.g. gradient
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/8593Systems
    • Y10T137/85978With pump
    • Y10T137/85986Pumped fluid control
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/8593Systems
    • Y10T137/86493Multi-way valve unit
    • Y10T137/86509Sequentially progressive opening or closing of plural ports
    • Y10T137/86517With subsequent closing of first port

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

液体クロマトグラフィシステムは、ポンプ入口と流体連通している切替弁を備えるポンプ圧送システムを含む。切替弁は、切替弁が溶媒リザーバをポンプ入口に流体的に連結する第一位置と、切替弁が(たとえば)液化二酸化炭素の加圧源をポンプ入口に流体的に連結する第二位置との間で切り替わる。液体クロマトグラフィシステムは、切替弁が第一位置にあるときにはHPLCシステムとして(またはUPLCシステムとして)として、切替弁が第二位置にあるときにはCO2ベースクロマトグラフィシステムとして機能することができる。切替弁は、溶媒リザーバとポンプ入口との間の流体路、および加圧源とポンプ入口との間の流体路の両方が遮断される、第三位置を有することができる。この閉止位置は有利なことに、システム保守を容易にする。

Description

本明細書は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、「Select Valve for Liquid Chromatography Systems(液体クロマトグラフィシステム用切替弁)」と題される、2011年12月9日出願の、同時係属中の米国仮出願第61/568,788号明細書の恩典および優先権を主張する。
本発明は、主に液体クロマトグラフィシステムに関する。より具体的には、本発明は、二酸化炭素(CO)ベースクロマトグラフィと高性能液体クロマトグラフィ(HPLC)との間で、またはCOベースクロマトグラフィと超高性能液体クロマトグラフィ(UPLC)との間で切り替えが可能な、液体クロマトグラフィシステムに関する。
クロマトグラフィは、混合物をその成分に分離するための一連の技術である。たとえば、液体クロマトグラフィ(LC)用途において、溶媒送液システムは液体溶媒の混合物を取り込み、混合物をオートサンプラ(注入システムまたはサンプルマネージャとも称される)に送達し、そこで注入されたサンプルはこの移動相の到着を待つ。注入されたサンプルが溶解した移動相は、カラムに渡される。混合物をカラムに通すことにより、サンプル中の様々な成分が異なる速度で互いに分離し、こうして異なる時点でカラムから溶離する。検出器は、分離した成分をカラムから受け取り、アナライトの識別および量が判定される元になり得る出力を生成する。
確立した分離技術は、HPLC(高性能液体クロマトグラフィ)、UPLC(超高性能液体クロマトグラフィ)、ならびにSFC(超臨界流体クロマトグラフィ)、ガスクロマトグラフィ(GC)、および溶媒和ガスクロマトグラフィ(SGC)などのCOベースクロマトグラフィを含む。HPLCシステムは、充填カラム内の液体クロマトグラフィに必要な流れを発生するために、慣例的に1,000psi(ポンド毎平方インチ)からおよそ6,000psiの範囲の高圧を使用する。HPLCとは対照的に、UPLCシステムは、移動相を生じるために、より小さい粒子状物質を備えるカラムと、20,000psi近くのさらに高い圧力とを使用する。SFC、GC、およびSGCシステムは高圧縮性の移動相を使用するが、これは通常、主成分としてCOを採用する。CO成分が液体中に残留することを保証するために、CO2は圧力が上昇して温度が低下している。しかしながら、COベースシステムの単一のポンプはCOの吸入専用なので、COベースクロマトグラフィ向けに構成された液体クロマトグラフィシステムは一般的に、時間と手間のかかるシステムの再構成なしにはHPLCまたはUPLCのいずれを実行するように構成されることも不可能である。
様々な態様において、本発明は、ポンプ、溶媒送液システム、および液体クロマトグラフィシステムを特徴とし、各々が入口を備えるアクチュエータと、アクチュエータの入口と流体連通している切替弁とを含む。切替弁は、切替弁がアクチュエータの入口と第一圧力で維持される流体源との間に流体路を提供する第一位置と、切替弁がアクチュエータの入口と大気圧より高い圧力で維持される加圧流体源との間に流体路を提供する第二位置との間で切り替えるように、構成されている。
別の態様において、本発明は、液体クロマトグラフィシステムを試験する方法を特徴とする。方法は、切替弁がポンプの入口と大気圧より高い圧力で維持される加圧流体源との間に流体路を提供する第一位置から、切替弁が流体路を遮断する第二位置に、切替弁を切り替えるステップを含む。流体路を遮断した後、現在ポンプ内に残っている加圧流体は、ポンプの出口に設けられた逃し弁を通じて放出される。切替弁は、第二位置から、切替弁がポンプ入口と第二圧力で維持される流体源との間に流体路を提供する第三位置に、切り替えられる。
別の態様において、本発明は、液体クロマトグラフィシステムを動作させる方法を特徴とする。方法は、並行して動作している1対のポンプを通じて第一圧力で維持されている溶媒をポンプ圧送するステップを含む。切替弁は、切替弁がポンプのうちの1つの入口と溶媒のうちの1つの源との間に流体路を提供する第一位置から、切替弁がそのポンプの入口と大気圧より高い圧力で維持される加圧流体源との間に流体路を提供する第二位置に、切り替えられる。
本発明の上記のおよびさらなる利点は、様々な図面において類似の番号が類似の構造要素および特徴を示す添付図面と併せて、以下の説明を参照することによって、より良く理解されるだろう。図面は必ずしも縮尺通りではなく、むしろ本発明の原理を図解する上で強調されている。
液体クロマトグラフィシステムの実施形態の機能ブロック図である。 SFC向けに構成された従来のバイナリソルベントマネージャの実施形態のブロック図である。 UPLCまたはHPLC向けに構成された従来のバイナリソルベントマネージャの実施形態のブロック図である。 大気圧で維持される溶媒源と大気圧より高い圧力で維持される第二溶媒源との間で切り替え可能な切替弁を備えて構成された、バイナリソルベントマネージャの別の実施形態のブロック図である。
本明細書に記載される溶媒送液システムは、たとえばCOなどの加圧流体源と、通常は大気圧で維持される溶媒源との間で選択するための、異なる位置で手動または自動で制御可能な切替弁を含む。切替弁は、いずれかの源をポンプの入口に流体的に連結可能にする。加圧流体から溶媒へのこの切り替え能力は、この切替弁によってCOベースクロマトグラフィシステムが代わりにHPLCシステムとして(またはシステムのその他の能力に応じてUPLCシステムとして)動作できるようにする。反対に、溶媒から加圧流体源に切り替える能力は、この切替弁によってHPLCシステム(またはUPLCシステム)が代わりにCOベースクロマトグラフィシステムとして動作できるようにする。加えて、加圧流体から溶媒に切り替える能力を有することで、たとえば流体漏れ試験などの一般的な診断の実行を可能にする。切替弁は、ポンプ入口に流体供給源が結合されない遮断位置も有することができる。この閉止位置は有利なことに、システム保守を容易にする。
図1は、サンプルをその成分に分離するための液体クロマトグラフィシステム10の実施形態を示す。液体クロマトグラフィシステム10は、配管16を通じてサンプルマネージャ14(注入器またはオートサンプラとも称される)と流体連通している、溶媒送液システム12を含む。サンプルマネージャ14は、クロマトカラム18と流体連通している。たとえば質量分析計などの検出器(図示せず)は、その出力を受信するためにカラム18と流体連通することができる。
溶媒送液システム12は、そこからポンプが配管22を通じて溶媒を引き出す、溶媒(または流体)リザーバ20と流体連通しているポンプ(図示せず)を含む。溶媒リザーバ20のうちの1つおよびたとえばCOなどの高圧縮性流体の源24は、図3に関連してより詳細に記載されるように、切替弁26を通じて溶媒送液システム12と流体的に連結されている。溶媒リザーバ20内の溶媒は大気圧で維持されており、その一方で源24からの高圧縮性流体は上昇圧力(すなわち大気圧より高い)で維持されている。切替弁26は、回転式せん断弁、電磁弁、空圧、手動、または電動弁を含むがこれらに限定されない、様々なタイプのうちのいずれか1つを用いて実現可能である。COに関連して記載されるものの、本明細書の原理は、ポンプの入口に供給されているいずれの化合物にも適用可能である。
一実施形態において、溶媒送液システム12は、溶媒を引き出して溶媒組成物をソルベントマネージャ14に送達するために2つの個別の直流ポンプを使用する、バイナリソルベントマネージャ(以下、BSM12)である。BSM12の動作中、直流ポンプのうちの1つは溶媒リザーバ20から溶媒を引き出し、その間他方の直流ポンプは切替弁26の設定に応じて、加圧源24から高圧縮性流体を引き出すか、または大気圧で維持されている第二溶媒リザーバ20から別の溶媒を引き出す。溶媒の混合は、溶媒がポンプを通過した後に高圧で行われる。BSMの実施例は、マサチューセッツ州ミルフォードのウォーターズ(Waters Corp.)で製造された、ACQUITY UPLCバイナリソルベントマネージャである。
BSM12は、プロセッサベースのデータシステム30と通信するプロセッサ28を、さらに含むことができる。データシステム30から、溶媒送液システム12のプロセッサ28は、上昇圧力のCO源24と、同じかまたはたとえば大気圧等の異なる圧力の溶媒20との間で切り替えるときの安全性を保証する所定の手順に従って、切替弁26を自動的に切り替えるようにプログラムされることが可能である。
図2Aおよび図2Bは各々、図1の切替弁26が欠落している、BSM12’の従来の実施形態を示す。BSM12’は、それぞれポンプAおよびポンプBと称される、2つのポンプ52−1および52−2(まとめて52)を含む。各ポンプ52−1、52−2は、直列に連結された主アクチュエータ54および蓄積器アクチュエータ56を含む;主アクチュエータ54を離れた溶媒組成物ストリームは、圧力変換器58を通じて蓄積器アクチュエータ56の入口まで通される。
ポンプA52−1の主アクチュエータ54の入口逆止弁は、フィルタ60を通じてCO源24に流体的に連結されており、これは化合物を飽和点または液体状態に保つために高圧である。ポンプB52−2の主アクチュエータ54の入口逆止弁は低圧であり、ここで溶媒リザーバ20からの流体吸入がポンプサイクルの間に大気圧で行われる。脱ガス装置64に連結された溶媒切替弁62は、ポンプB52−2の主アクチュエータ54の入口まで通す特定の溶媒を選択するように構成されている。
蓄積器アクチュエータ56の各々は高圧であり、主アクチュエータによって実行される吸入および移送動作の間、それぞれの主アクチュエータ54から受け取った流体をシステム圧力に維持する。簡潔にまとめると、各主アクチュエータ54が流体を(たとえば、加圧CO源24または溶媒源20から)吸入している間、各蓄積器アクチュエータ56はシステム圧力の流体を逃し弁66に送達し、各主アクチュエータ54が流体を移送している間、蓄積器アクチュエータ56は次の送達サイクルのためにシステム圧力の流体を受け取って保持する。蓄積器アクチュエータ56によって送達された高圧流は、逃し弁66を通過して、Tセクションまたはミキサなどの流れ結合装置68で結合する。結合流から生じた溶媒組成物は、時間をかけてサンプルマネージャ14に送達される。
図2Bは、フィルタ60の吸入側から物理的に切り離されて、脱ガス装置64を通じて溶媒リザーバ20までの流体接続70に置き換えられた、CO源24を備えるBSM12’を示す。この再構成は、BSM12’がHPLCシステムとして(またはシステムの基礎構成に応じてUPLCシステムとして)動作することを可能にする。しかしながら構成は、加圧CO源24の切り離しおよび様々な取付部品の変更、著しいシステム停止時間を要する手作業の集中処理、ならびに不適切に行われた場合にはシステムおよび人員に危険を及ぼすことを、包含する。
図3は、切替弁26を含むように構成された図1のBSM12の実施形態を示す。この実施形態は、図2Aおよび図2BのBSM12’と似ているが、切替弁26を含むように改造されている。BSM12のポンプ52、主アクチュエータ54、蓄積器アクチュエータ56、変換器58、フィルタ60、溶媒切替弁62、脱ガス装置64、逃し弁66、およびミキサ68は、図2Aおよび図2BのBSM12’の対応する部品と同じである。
切替弁26は、複数のポートおよび位置を有する。1つのポート80−1は、COの加圧源24と流体的に連結されている。別のポート80−2は、溶媒リザーバ20のうちの1つからの溶媒をそこから受け取るために、脱ガス装置64の出力と流体的に連結されている。第三(出力)ポート80−3は、フィルタ60の吸入側と流体的に連結されている。任意の第四ポート80−4は遮断ポートである。切替弁26は、たとえば放出ポート、および別の溶媒を受け取るために連結された1つ以上のポートなど、図示される以外のポートを有することもできる。
切替弁26の第一位置は、ポート80−1に連結されたCO源24とフィルタ60の吸入側との間に、開放流体路を作り出す。この第一位置において、BSM12は、ポンプA52−1にCOを受けさせて、COベースクロマトグラフィシステムとして構成される。加えて、脱ガス装置64への接続が遮断される;つまり、切替弁26のポート80−2とフィルタ60の吸入側との間には開放流体路がない。別のポンプB52−2は、溶媒リザーバ20から溶媒を受け取る。
切替弁26の第二位置は、ポート80−2に連結された脱ガス装置64とフィルタ60の吸入側との間に開放流体路を作り出す。この第二位置において、両方のポンプ52−1、52−2が、溶媒リザーバ20から溶媒を受け取る。加えて、COの加圧源24が遮断される;つまり、ポート80−1とフィルタ60の吸入側との間には開放流体路がない。第二位置は、いずれの取付部品を変更する必要も伴わずに、漏れ試験を実行する構成としても役立つことができる。BSM12は、システムの特定の構成に応じて、HPLCシステムとして、またはUPLCシステムとして、動作することができる。
遮断位置とも称される第三位置は、出力ポート80−3とCOの加圧源24または脱ガス装置64のいずれとの間にも、流体路を有していない。流体路の遮断は、出力ポート80−3で、両方の入力ポート80−1および80−2で、または3つ全てのポート80−1、80−2、80−3で、行われることが可能である。遮断位置は有利なことに、配管、弁、ポンプヘッドなどを取り外すときに溶媒を漏らさないことによって、システム保守を容易にする。
この遮断は、加圧源24からたとえば大気圧などの異なる圧力で維持される溶媒源20への切り替えも、容易にする。スイッチを作成するために、切替弁26は、ポンプ52の入口と加圧源24との間に流体路がある第一位置から、この流体路を切替弁26が遮断する第三位置に、切り替えられることが可能である。流体路が遮断された後、現在ポンプ内に残っている加圧流体は、ポンプ52の出口に設けられた逃し弁66を通じて放出され、こうして圧力解放を制御可能にする。放出後、切替弁26は第三位置から、切替弁26がポンプ入口と異なる圧力で維持される流体の源20との間に流体路を提供する、第二位置に切り替えられることが可能である。
1つの位置から別の位置への切替弁26の切り替えは、BSM12の特定の実現に応じて、自動または手動で行われることが可能である。手動切り替えでは、BSM12は、切替弁26を所望の位置に回転させるために、切替弁26に接続された外部ダイヤルを有することができる。自動切り替えでは、BSM12は、(たとえば、コンピュータデータステーション30を通じて提出されたユーザ発行コマンドに応えて)切替弁を所望の位置に回転させるために、切替弁26に接続されたプログラムによって制御可能な電子機器(たとえば、CPU28)を有する。自動切り替えは操作者のミスを生じる傾向が少ないので、手動切り替えよりも自動切り替えの方が好まれる。たとえば、手動操作される切替弁の考えられる欠点は、CO(タンク圧)から流体(たとえば、大気圧)への直接的変化の危険性である。結果的なCOの瞬間的膨張は、システムに対する損傷効果を有する可能性がある。自動切替弁は、この状況を回避するように制御可能である。
自動切替弁は、システム始動の利点も提供する。通常、ポンプ52を始動するときには、ポンプは圧力変換器58を自動でゼロにする。たとえばポンプ52−1がCO源24に接続したままで動作し始めた場合、変換器58は加圧源24のタンク圧を自動でゼロにする。すると引き続きポンプ52−1はタンク圧に等しいオフセットを使用する。たとえば大気圧の溶媒に接続されている他方のポンプ52−2は、異なるオフセットを生み出す。ポンプオフセットのこの差は、性能を著しく低下させる可能性がある。切替弁26は、第一ポンプ52−1を大気圧の溶媒リザーバと接続させ、この結果、2つのポンプ52−1、52−2に同等なオフセットを生じる。
本発明は、特定の好適な実施形態を参照して図示および説明されてきたが、以下の請求項によって定義される本発明の精神および範囲から逸脱することなく、形状および詳細について様々な変更がなされてもよいことは、当業者によって理解されるべきである。たとえば、ポンプA52−1に連結されるように図3に示されているものの、切替弁26は代わりに、本明細書に記載される原理から逸脱することなく、第一ポンプA52−1の入口に代わりに接続された溶媒切替弁62を備える第二ポンプB52−2の主アクチュエータ54に接続されることが可能である。加えて、BSM12の別の実施形態は2つの切替弁26を有することができ、1つの切替弁は各ポンプ52−1、52−2の入口に接続されており、各切替弁は、上昇圧力で維持される流体と、同じ上昇圧力またはたとえば大気(または室内)などの異なる圧力で維持される流体との間で、切り替え可能な接続を提供する。

Claims (23)

  1. クロマトグラフィシステムで使用するためのポンプであって、
    入口を備えるアクチュエータと、
    アクチュエータの入口と流体連通している切替弁であって、切替弁がアクチュエータの入口と第一圧力で維持される流体源との間に流体路を提供する第一位置と、切替弁がアクチュエータの入口と大気圧より高い圧力で維持される加圧流体源との間に流体路を提供する第二位置との間で切り替えるように構成されている、切替弁とを含む、ポンプ。
  2. 加圧流体が二酸化炭素である、請求項1に記載のポンプ。
  3. 切替弁が、第一圧力で維持される流体源とアクチュエータの入口との間の流体路、および加圧流体源とアクチュエータの入口との間の流体路の両方が遮断される、第三位置を有する、請求項1に記載のポンプ。
  4. 入口を備えるアクチュエータが主アクチュエータであり、ポンプは、主アクチュエータによってポンプ圧送された加圧流体を受けるために、主アクチュエータと直列に接続された蓄積器アクチュエータをさらに含む、請求項1に記載のポンプ。
  5. クロマトグラフィシステムで使用するための溶媒送液システムであって、
    入口を備えるアクチュエータを含むポンプ圧送システムと、
    アクチュエータの入口と流体連通している切替弁であって、切替弁がアクチュエータの入口と第一圧力で維持される流体源との間に流体路を提供する第一位置と、切替弁がアクチュエータの入口と大気圧より高い圧力で維持される加圧流体源との間に流体路を提供する第二位置との間で切り替えるように構成されている、切替弁とを含む、溶媒送液システム。
  6. 加圧流体が二酸化炭素である、請求項5に記載の溶媒送液システム。
  7. 切替弁が、アクチュエータの入口と第一圧力で維持される流体源との間の流体路、およびアクチュエータの入口と加圧流体源との間の流体路の両方が遮断される、第三位置を有する、請求項5に記載の溶媒送液システム。
  8. ポンプ圧送システムが2つの独立した直流ポンプを含み、各直流ポンプは蓄積器アクチュエータと直列に接続された主アクチュエータを含み、アクチュエータの入口は2つの直流ポンプのうちの1つの主アクチュエータへの入口である、請求項5に記載の溶媒送液システム。
  9. 加圧流体源が、加圧流体をその超臨界状態付近に保つ圧力で維持される、請求項5に記載の溶媒送液システム。
  10. 入口を備えるアクチュエータを含むポンプ圧送システムと、
    アクチュエータの入口と流体連通している切替弁であって、切替弁がアクチュエータの入口と第一圧力で維持される流体源との間に流体路を提供する第一位置と、切替弁がアクチュエータの入口と大気圧より高い圧力で維持される加圧流体源との間に流体路を提供する第二位置との間で切り替えるように構成されている、切替弁と、
    を含む溶媒送液システムを含む、液体クロマトグラフィシステム。
  11. 加圧流体が二酸化炭素である、請求項10に記載の液体クロマトグラフィシステム。
  12. 切替弁が、アクチュエータの入口と第一圧力で維持される流体源との間の流体路、およびアクチュエータの入口と加圧流体源との間の流体路の両方が遮断される、第三位置を有する、請求項10に記載の液体クロマトグラフィシステム。
  13. ポンプ圧送システムが2つの独立した直流ポンプを含み、各直流ポンプは蓄積器アクチュエータと直列に接続された主アクチュエータを含み、アクチュエータの入口は2つの直流ポンプのうちの1つの主アクチュエータへの入口である、請求項10に記載の液体クロマトグラフィシステム。
  14. 液体クロマトグラフィシステムが、切替弁が第二位置にあるときにはCOベースクロマトグラフィシステムとして、切替弁が第一位置にあるときにはHPLC(高性能液体クロマトグラフィ)システムとして機能する、請求項10に記載の液体クロマトグラフィシステム。
  15. 液体クロマトグラフィシステムが、切替弁が第二位置にあるときにはCOベースクロマトグラフィシステムとして、切替弁が第一位置にあるときにはUPLC(超高性能液体クロマトグラフィ)システムとして機能する、請求項10に記載の液体クロマトグラフィシステム。
  16. 液体クロマトグラフィシステムを試験する方法であって、方法は、
    切替弁がポンプの入口と大気圧より高い圧力で維持される加圧流体源との間に流体路を提供する第一位置から、切替弁が流体路を遮断する第二位置に、切替弁を切り替えるステップと、
    流体路を遮断した後に、ポンプの出口に設けられた逃し弁を通じて現在ポンプ内に残っている加圧流体を放出するステップと、
    第二位置から、切替弁がポンプ入口と第二圧力で維持される流体源との間に流体路を提供する第三位置に、切替弁を切り替えるステップと、を含む方法。
  17. システム内の流体の漏れについてポンプを検査するステップをさらに含む、請求項16に記載の方法。
  18. 加圧流体が二酸化炭素である、請求項16に記載の方法。
  19. 第二圧力が、加圧流体源が維持される圧力とは異なる、請求項16に記載の方法。
  20. 液体クロマトグラフィシステムを動作させる方法であって、
    並行して動作している1対のポンプを通じて第一圧力で維持されている溶媒をポンプ圧送するステップと、
    切替弁がポンプのうちの1つの入口と溶媒のうちの1つの源との間に流体路を提供する第一位置から、切替弁がそのポンプの入口と大気圧より高い圧力で維持される加圧流体源との間に流体路を提供する第二位置に、切替弁を切り替えるステップと、を含む方法。
  21. 加圧流体が二酸化炭素である、請求項20に記載の方法。
  22. 液体クロマトグラフィシステムが、切替弁が第一位置にあるときにはHPLC(高性能液体クロマトグラフィ)システムとして、切替弁が第二位置にあるときにはCOベースクロマトグラフィシステムとして機能する、請求項20に記載の方法。
  23. 液体クロマトグラフィシステムが、切替弁が第一位置にあるときにはUPLC(超高性能液体クロマトグラフィ)システムとして、切替弁が第二位置にあるときにはCOベースクロマトグラフィシステムとして機能する、請求項20に記載の方法。
JP2014546108A 2011-12-09 2012-12-07 液体クロマトグラフィシステム用切替弁 Active JP6117817B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161568788P 2011-12-09 2011-12-09
US61/568,788 2011-12-09
PCT/US2012/068383 WO2013086281A1 (en) 2011-12-09 2012-12-07 Select valve for liquid chromatography systems

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015500485A true JP2015500485A (ja) 2015-01-05
JP6117817B2 JP6117817B2 (ja) 2017-04-19

Family

ID=48574902

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014546108A Active JP6117817B2 (ja) 2011-12-09 2012-12-07 液体クロマトグラフィシステム用切替弁

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10751642B2 (ja)
EP (1) EP2788639B1 (ja)
JP (1) JP6117817B2 (ja)
WO (1) WO2013086281A1 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10955391B2 (en) * 2015-03-31 2021-03-23 Waters Technologies Corporation Multi-injection mode valve module
CN110168361B (zh) * 2017-01-17 2022-08-12 沃特世科技公司 用于提供加压溶剂流的系统、方法和装置
US10041914B1 (en) * 2017-06-02 2018-08-07 Shimadzu Corporation Degassing device
CN107807682B (zh) * 2017-11-20 2020-07-14 北京卫星制造厂 一种液相泵控制系统及控制方法
JP7272494B2 (ja) 2017-12-26 2023-05-12 日本電気株式会社 監視装置、監視方法、プログラム
CN113454450A (zh) * 2019-02-26 2021-09-28 株式会社日立高新技术 液相色谱分析装置及其控制方法
CA3109577A1 (en) * 2020-02-20 2021-08-20 Well-Focused Technologies, LLC Scalable treatment system for autonomous chemical treatment
AU2022229379A1 (en) * 2021-03-05 2023-09-21 Corning Research & Development Corporation Porous ceramic polymer composites for preventing rodent damage

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4116046A (en) * 1977-08-05 1978-09-26 Hoffmann-La Roche Inc. Liquid chromatography system
JPH06170111A (ja) * 1992-12-09 1994-06-21 Daicel Chem Ind Ltd 擬似移動床クロマト分離法
US20100024906A1 (en) * 2005-10-27 2010-02-04 Waters Investments Limited Pump
US20100040483A1 (en) * 2008-06-24 2010-02-18 Berger Terry A Compressible fluid pumping system

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4169486A (en) 1977-05-06 1979-10-02 Gray William M Gas supply system with purge means
US5139681A (en) * 1990-10-09 1992-08-18 The Dow Chemical Company On-line multidimensional chromatographic system with large volume injection handling for supercritical fluid chromatography
JP3491948B2 (ja) 1993-03-05 2004-02-03 ウォーターズ・インベストメンツ・リミテッド 溶剤ポンプ送り装置
US5656034A (en) * 1995-03-31 1997-08-12 Perkin Elmer Corp High-pressure micro-volume syringe pump
US5900532A (en) * 1997-02-20 1999-05-04 Nippon Sanso Corporation Method of removing siloxanes from silicon compound gases and apparatus therefor
US6648609B2 (en) 2002-04-05 2003-11-18 Berger Instruments, Inc. Pump as a pressure source for supercritical fluid chromatography involving pressure regulators and a precision orifice
EP2329258B1 (en) * 2008-09-29 2018-05-09 Waters Technologies Corporation Parallel screening supercritical fluid chromatography

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4116046A (en) * 1977-08-05 1978-09-26 Hoffmann-La Roche Inc. Liquid chromatography system
JPH06170111A (ja) * 1992-12-09 1994-06-21 Daicel Chem Ind Ltd 擬似移動床クロマト分離法
US20100024906A1 (en) * 2005-10-27 2010-02-04 Waters Investments Limited Pump
US20100040483A1 (en) * 2008-06-24 2010-02-18 Berger Terry A Compressible fluid pumping system
JP2011525594A (ja) * 2008-06-24 2011-09-22 オーロラ エスエフシー システムズ, インコーポレイテッド 圧縮性流体のポンプシステム

Also Published As

Publication number Publication date
EP2788639A4 (en) 2015-09-02
EP2788639B1 (en) 2020-11-04
JP6117817B2 (ja) 2017-04-19
US20140326664A1 (en) 2014-11-06
US10751642B2 (en) 2020-08-25
EP2788639A1 (en) 2014-10-15
WO2013086281A1 (en) 2013-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6117817B2 (ja) 液体クロマトグラフィシステム用切替弁
US20210164946A1 (en) Sample Injector With Metering Device Balancing Pressure Differences In An Intermediate Valve State
EP3008463B1 (en) Flushing a metering device switchable between different fluidic paths by solvent from an analysis path of a fluid separation system
CN107449851B (zh) 利用流体驱动单元与样品容纳空间之间的流体连接进行样品注入
JP5833980B2 (ja) 液体クロマトグラフィにおけるサンプル注入のための方法および装置
CN105699558B (zh) 在调制流体时不中断的流体流动
US10379088B2 (en) System and method for performing a chromatography injection sequence using a single injection valve
JP2015509607A5 (ja)
US8312762B2 (en) Device and methods for reducing pressure and flow perturbations in a chromatographic system
US10473632B2 (en) Metering device with defined enabled flow direction
WO2018105076A1 (ja) 流体クロマトグラフ
US10802001B2 (en) Online dilution for a liquid chromatography system using a sample metering pump
JP2015509607A (ja) 超臨界流体クロマトグラフィシステム内へのサンプルの導入
US11821880B2 (en) Active dampening gradient proportioning valve
JP2007327846A (ja) グラジェント送液方法及び装置
US10613061B2 (en) Systems, methods and devices addressing sample extraction and injection problems in chromatography
US20240060939A1 (en) Sample metering and injection for liquid chromatography
JP3172222U (ja) 試料注入ユニット及び液体クロマトグラフ
JP4597841B2 (ja) 送液ポンプ
US20230112993A1 (en) Bracketing fluidic sample using strong solvent
US11573210B2 (en) Dual mode sample manager
US11204338B2 (en) Liquid phase analysis device and analysis method for liquid phase analysis device
GB2597469A (en) Pressurizing fluid by expanding membrane
US20200150098A1 (en) Mechanisms and methods for liquid sample introduction into a chromatography system
GB2594006A (en) Removing portions of undefined composition from the mobile phase

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20151204

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160929

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161018

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170117

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170307

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170323

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6117817

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250