JP2016507048A5

JP2016507048A5 -

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Publication number: JP2016507048A5
Application number: JP2015552680A
Authority: JP
Filing date: 2014-01-15
Publication date: 2017-01-26
Anticipated expiration: 2034-01-15

Description

次に図２１を参照しながらシールについて説明する。例えば１００００ｐｓｉ以上の高圧下で動作させるためには、一体型バレル・ステーター７１６のバレル７２６内のプランジャーの周囲に強力なシール２１５０を設けることが重要である。そのシールはプランジャー７０６の第１端７５０を越えるストローク長１２０２以上であって、インジェクション位置の最大変位時に、プランジャー７０６と接触し、そこにシール（気密）状態を形成する。プランジャー７０６の第１端７５０からストローク長１２０２よりも短いシールを設けると、プランジャー７０６が最大限引かれてローディング位置の最大変位位置に達した時に、シール２１５０が外れることとなる。バレル７２６を横切り、その中をプランジャー７０６が動く単一のシールとしても良く、この場合、合成又は複合シールであることが好ましい。図２１に示される通り、長形状バレル７２６内のプランジャー７０６の周りのシール２１５０は、第１硬質シール２１００、柔軟シール２１０８及び第２の硬質シール２１１２の順番から成る圧縮体で形成されており、これは、一体型バレル・ステーター７１６内に保持される駆動ディスク２１０６による圧力が掛った状態で設けられる。一体型バレル・ステーター７１６の長形状バレル７２６の直径は、インジェクション位置の最大変位状態で第１硬質プラスチックシール２１００を受容できるように、その部分がプランジャー７１６の第１端７５０以上の又はこれを超えるストローク長１２０２以上に拡張されている。第１硬質プラスチックシール２１００は、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）又はその他の材料から構成されればよく、またバレル７２６内で且つプランジャー７０６の周囲にプランジャーの動きを阻害することが無いように丁度適合するサイズになっている。第１硬質プラスチックシール２１００の上には柔軟シール２１０８が載置される。柔軟シール２１０８は、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の圧縮シール材料で構成される。柔軟シール２１０８は、バレル７２６内に嵌り込み、プランジャー７０６の周囲にそのプランジャー７０６の動きを妨げることがないような大きさになっている。柔軟シール２１０８の上には第２硬質プラスチックシール２１１２が設けられ、これも、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）又はその他の材料で構成されればよく、その大きさは、バレル７２６内に嵌り込み、プランジャー７０６の周りに、プランジャー７０６の動きを阻害しない大きさとなっている。柔軟シール２１０８の圧縮は柔軟シール２１０８の横方向の拡張をもたらし、その結果、第１硬質シール２１００と第２硬質シール２１１２の間で、柔軟シール２１０８がプランジャーに対して密封（シール）状態を提供することとなる。なお、この密封によってプランジャーの動きが阻害されることはない。これは、第１硬質シールを所定の位置に保持したまま、バレル７２６内の第２硬質シール２１１２とショルダー部２１１４に力を加えることによって実行される。第２硬質シール２１１２に対する力は、その中にプランジャー７０６とピストン７１２を干渉することなく自由に収容する貫通ボアを有する雄ネジ２１０２と一体型バレル・ステーター７１６とを、シール２１５０の上の部分で噛合させることによって得られる。雄ネジ２１０２は、バレル７２６の上又は近傍で一体型バレル・ステーター７１６内に設けられる一つ又はそれ以上のスプリング２１２２であって、特にコーン型ディスクスプリングとして知られている皿ばねに対して力を与え、第２硬質シール２１１２を圧縮するようにドライブディスク２１０６を付勢する。雄ネジ２１０２は、一体型バレル・ステーター７１６の雌ネジ部に丁度合うような大きさになっている。ドライブディスク２１０６は、ボア２１２４とショルダー２１１６とネック２１２０を有する。ボア２１２４は、その中をプランジャー７０６が干渉することなく動ける大きさになっている。ショルダー２１１６は、スプリング２１２２から力をドライブディスク２１０６に付与するようになっており、その直径は、一体型バレル・ステーター７１６の内側壁に接触しないように、雄ネジ２１０２の直径よりも小さい。ネック２１２０は、干渉無くバレル７２６内に入り込める大きさとなっており、且つ第２硬質シール２１１２と接触しこれに対して力を与えることができる高さを有している。その結果、ネック２１２０は第２硬質シールに対して駆動され、そしてその力は次に柔軟シール２１０８を駆動し、それを圧縮しプランジャー７０６の周囲をシールする。したがって、たとえ柔軟シール２１０８がプランジャー７０６の繰り返しの動きによって柔らかくなることはあったとしても、液体が漏れ出ることなくプランジャー７０６はシール２１５０を通過して動くことができる。シール２１１２，２１０８，２１００だけがプランジャー７０６の横方向に接触しているため、そして、一体型バレル・ステーター７１６、雄ネジスリーブ２１０２及び駆動ディスク２１０６を含む部品のバランスが、プランジャー７０６の動きの障害とならないような十分な余裕を持って取り付けられているため、プランジャー７０６はバレル７２６内を動くことができ、そして、特に高い圧力の下で、バレル内に向けて及びステーター３０２を通して液体を吸引又は排出することができる。

Claims

高速液体クロマトグラフィーのためのナノスケール一体型ポンプ・インジェクションバルブであって、該ナノスケール一体型ポンプ・インジェクションバルブは、
長形状バレルと円形状ステーターとを有し、単一硬質材料で一体的に形成されてなる一体型バレル・ステーターであって、
前記長形状バレルが、液体の供給を受け容れるための内部チャンバーを画定するための、前記一体型バレル・ステーターの第一端に第１開放状端部と、前記一体型バレル・ステーターの第二端に第２開放状端部と、側壁とを有し、
前記ステーターが、前記一体型バレル・ステーターの前記第二端と同一の平面上にステーター第１側を有し、前記長形状バレルの前記第２開放状端部が前記ステーターにおける前記ステーター第１側の中心部で終端してそこに開口を提供し、前記ステーターが移動相源と連通するための第１ステーターポートと該第１ステーターポートから同一円周上一定の距離離れて位置する第２ステーターポートとを有して前記一体型バレル・ステーターの前記第二端に設けられる、一体型バレル・ステーターと、
ほぼ均一な断面からなり、前記一体型バレル・ステーターの前記第一端において前記内部チャンバー内に延びるように滑動自在に設けられた軸方向に長いプランジャーと、
前記開口の所で前記ステーターと連通し、前記ステーターと接する面を有し、該面内に第１チャンネルを有し、前記ステーターに対して前記中心部を中心に、ローディング位置とインジェクション位置との間で回動可能な円形状ローターと、を具備し、
前記ローディング位置が、前記第１チャンネルで連通する前記第１ステーターポートと前記開口とによって画定され、
前記インジェクション位置が、前記第１チャンネルで連通する前記開口と前記第２ステーターポートとによって画定される、
ことを特徴とするナノスケール一体型ポンプ・インジェクションバルブ。
請求項２に記載のナノスケール一体型ポンプ・インジェクションバルブにおいて、
前記ステーターは更に、第５ステーターポートに連通した第２ステーターポートと、試料リザーバーと連通するための第３ステーターポートと、出力路のための第４ステーターポートと、クロマトグラフィーカラムと連通するための第６ステーターポートと、前記クロマトグラフィーカラムからの帰路のための第７ステーターポートと、前記ナノスケール一体型ポンプ・インジェクションバルブの出力路のための第８ステーターポートとを有し、
前記ローターは更に、前記ステーターと接する前記面内に第２チャンネルと、前記ステーターと接する前記面内に第３チャンネルとを有し、
前記ローディング位置が更に前記第２チャンネルで連通する前記第３ステーターポートと前記第４ステーターポートとによって画定され、
前記インジェクション位置が更に前記第２チャンネルで連通する第５ステーターポートと第６ステーターポートと、前記第３チャンネルで連通する第７ステーターポートと第８ステーターポートとによって画定される、
ことを特徴とするナノスケール一体型ポンプ・インジェクションバルブ。
請求項２に記載のナノスケール一体型ポンプ・インジェクションバルブにおいて、
前記ステーターは更に、ループを介して第５ステーターポートに連通した第２ステーターポートと、試料リザーバーと連通するための第３ステーターポートと、出力路のための第４ステーターポートと、クロマトグラフィーカラムと連通するための第６ステーターポートと、前記クロマトグラフィーカラムからの帰路のための第７ステーターポートと、前記ナノスケール一体型ポンプ・インジェクションバルブの出力路のための第８ステーターポートとを有し、
前記ローターは更に、前記ステーターと接する前記面内に第２チャンネルと、前記ステーターと接する前記面内に第３チャンネルと、前記ステーターと接する前記面内に第４チャンネルとを有し、
前記ローディング位置が更に前記第２チャンネルで連通する前記第３ステーターポートと前記第４ステーターポートと、前記第３チャンネルで連通する前記第４ステーターポートと第５ステーターポートとによって画定され、
前記インジェクション位置が更に前記第２チャンネルで連通する第５ステーターポートと第６ステーターポートと、前記第３チャンネルで連通する第７ステーターポートと第８ステーターポートとによって画定される、
ことを特徴とするナノスケール一体型ポンプ・インジェクションバルブ。
請求項２に記載のナノスケール一体型ポンプ・インジェクションバルブにおいて、
前記ステーターは更に、ループを介して第５ステーターポートに連通した第２ステーターポートと、試料リザーバーと連通するための第３ステーターポートと、出力路のための第４ステーターポートと、クロマトグラフィーカラムと連通するための第６ステーターポートとを有し、
前記ローターは更に、前記ステーターと接する前記面内に第２チャンネルを有し、前記ローターは前記ステーターに対して、前記中心部を中心に、ローディング位置とインジェクション位置との間を回動自在であり、
前記ローディング位置が更に前記第２チャンネルで連通する前記第４ステーターポートと前記第３ステーターポートとによって画定され、
前記インジェクション位置が更に前記第２チャンネルで連通する第５ステーターポートと第６ステーターポートとによって画定される、
ことを特徴とするナノスケール一体型ポンプ・インジェクションバルブ。
高速液体クロマトグラフィーのためのナノスケール一体型ポンプ・インジェクションバルブであって、該ナノスケール一体型ポンプ・インジェクションバルブは、
長形状バレルと円形状ステーターとを有し、単一硬質材料で一体的に形成されてなる一体型バレル・ステーターであって、
前記長形状バレルが、液体の供給を受け容れるための内部チャンバーを画定するため、前記一体型バレル・ステーターの第一端に第１開放状端部と、前記一体型バレル・ステーターの第二端に第２開放状端部と、側壁とを有し、
前記ステーターが、前記一体型バレル・ステーターの前記第二端と同一の平面上にステーター第１側を有し、前記長形状バレルの前記第２開放状端部が前記ステーターにおける前記ステーター第１側の中心部の開口において終端するように、前記一体型バレル・ステーターの前記第二端に設けられ、
前記ステーターが移動相源と連通するための第１ステーターポートと、該第１ステーターポートと同一円周上の離れた位置に第２ステーターポートとを有する一体型バレル・ステーターと、
ほぼ均一な断面からなり、前記一体型バレル・ステーターの前記第一端において前記内部チャンバー内に延びるように滑動自在に設けられた軸方向に長いプランジャーと、
前記開口の所で前記長形状バレルと連通し、前記ステーターと接する面を有し、該面内に第１チャンネルを有し、前記ステーターに対して前記中心部を中心に、ローディング位置とインジェクション位置との間で回動可能な円形状ローターと、を具備し、
前記ローディング位置が、前記第１チャンネルで連通する前記第１ステーターポートと前記開口とによって画定され、
前記インジェクション位置が、前記第１チャンネルで連通する前記開口と前記第２ステーターポートとによって画定される、
ことを特徴とするナノスケール一体型ポンプ・インジェクションバルブ。
請求項２に記載のナノスケール一体型ポンプ・インジェクションバルブにおいて、
前記ステーターは更に、第５ステーターポートに連通した第２ステーターポートと、試料リザーバーと連通するための第３ステーターポートと、出力路のための第４ステーターポートと、クロマトグラフィーカラムと連通するための第６ステーターポートとを有し、
前記ローターは更に、前記ステーターと接する前記面内に第２チャンネルを有し、
前記ローディング位置が更に前記第２チャンネルで連通する前記第３ステーターポートと前記第４ステーターポートとによって画定され、
前記インジェクション位置が更に前記第２チャンネルで連通する第５ステーターポートと第６ステーターポートとによって画定される、
ことを特徴とするナノスケール一体型ポンプ・インジェクションバルブ。