JP6630566B2 - 分析評価カートリッジのバルブシステム - Google Patents
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Description
(a)複数の室部と、
(b)流体ネットワークであって、
(i)上記複数の室部を結合する複数の流体管と、
(ii)マルチポートバルブとを含む流体ネットワークとを有する分析評価カートリッジにおいて、
上記マルチポートバルブは、
(x)キャップと、
(y)ロータ係合部材、バルブ入り口、および上記流体ネットワーク中の1または複数の流体管にアクセス可能な複数のバルブ出口を有するステータと、
(z)上記ステータへとバイアスされたロータであって、上記ロータおよび上記ステータの間に配されたシール部材、バネ、およびステータ係合部材であって上記ステータ係合部材が上記ロータ係合部材と対応して位置づけられるときに上記ロータを係合解除するように構成された上記ステータ係合部材とを有する、上記ロータとを有し、
上記ロータは、係合されたときに、回転させられて上記バルブ入り口を複数の上記バルブ出口の1つに、上記ロータ上で流体コネクタを通して流体的に連結させられ、上記シール部材は残りのバルブ出口をシールすることを特徴とする分析評価カートリッジを提供する。
上記カートリッジは、複数の室部と、流体ネットワークであって、(i)上記複数の室部を結合する複数の流体管と、(ii)マルチポートバルブとを含む上記流体ネットワークとを有し、
上記マルチポートバルブは、
(x)キャップと、
(y)ロータ係合部材、バルブ入り口、および上記流体ネットワーク中の1または複数の流体管にアクセス可能な複数のバルブ出口を有するステータと、
(z)上記ステータへとバイアスされたロータであって、上記ロータおよび上記ステータの間に配されたシール部材、バネ、機器インターフェース要素、およびステータ係合部材であって上記ステータ係合部材が上記ロータ係合部材と連動するときに上記ロータを係合解除するように構成された上記ロータとを有し、
上記方法は、
(a)上記機器インターフェースを機器ステップモータに接触させるステップと、
(b)上記ロータを回転させて上記ロータ係合部材および上記ステータ係合部材を係合解除するステップと、
(c)上記バルブ入口を上記バルブ出口の1つに上記ロータの流体コネクタを通じて流体的に結合させるステップと、
(d)上記シール部材を上記ステータに接触させて残りのバルブ出口をシールするステップとを有する。
上記マルチポートバルブは、
(x)キャップと、
(y)ロータ係合部材、バルブ入り口、および上記流体ネットワーク中の1または複数の流体管にアクセス可能な複数のバルブ出口を有するステータと、
(z)上記ステータへとバイアスされたロータであって、上記ロータおよび上記ステータの間に配されたシール部材、バネ、機器インターフェース要素、およびステータ係合部材であって上記ステータ係合部材が上記ロータ係合部材と連動するときに上記ロータを係合解除するように構成された上記ロータとを有し、
上記方法は、
(a)流体スラッグを上記流体ネットワーク中へ案内するステップと、
(b)上記流体ネットワーク中の1または複数の流体結合部に圧力または真空を加えて流体スラグを流体ネットワークを通じて搬送させるステップと、
(c)上記マルチポートバルブを係合させて上記バルブ入口を上記バルブ出口の1つに上記ロータの流体コネクタを通じて流体的に結合させて流体スラグを流体ネットワークを通じて方向付け、これと同時に残りのバルブ出口を上記シール部材によりシールするステップとを有する。
以下、ここで説明した技術的特徴を列挙する。
[技術的特徴1]
(a)複数の室部と、
(b)流体ネットワークであって、
(i)上記複数の室部を結合する複数の流体管と、
(ii)マルチポートバルブとを含む上記流体ネットワークとを有する分析評価カートリッジにおいて、
上記マルチポート・マルチポートバルブは、
(x)キャップと、
(y)ロータ係合部材、バルブ入り口、および上記流体ネットワーク中の1または複数の流体管にアクセス可能な複数のバルブ出口を有するステータと、
(z)上記ステータへとバイアスされたロータであって、上記ロータおよび上記ステータの間に配されたシール部材、バネ、およびステータ係合部材であって上記ステータ係合部材が上記ロータ係合部材と連通するときに上記ロータを係合解除するように構成された上記ロータとを有し、
上記ロータは、係合されたときに、回転させられて上記バルブ入り口を複数の上記バルブ出口の1つに、上記ロータ上で流体コネクタを通して流体的に連結させられ、上記シール部材は残りのバルブ出口をシールすることを特徴とする分析評価カートリッジ。
[技術的特徴2]
上記バネは上記ロータおよび上記キャップの間に配される技術的特徴1記載の分析評価カートリッジ。
[技術的特徴3]
上記バネは、頂部表面、底部表面、上記頂部表面および上記底部表面の間に配され中央垂直軸を有する円筒本体、および、上記中央垂直軸を囲み軸方向に離間され径方向に伸びる複数対の溝、および、上記複数対の溝の上記中央垂直軸と交差する方向に対して直交する位置で上記中央垂直軸と交差する複数の貫通穴を有する技術的特徴1記載の分析評価カートリッジ。
[技術的特徴4]
上記複数対の溝と上記複数の貫通穴とが上記円筒本体内に複数のリブを形成する技術的特徴3記載の分析評価カートリッジ。
[技術的特徴5]
上記バネは波状のステムを有する技術的特徴1記載の分析評価カートリッジ。
[技術的特徴6]
上記バネは約0.5〜5.0ポンドのバネ力を有する技術的特徴1記載の分析評価カートリッジ。
[技術的特徴7]
上記バネは約2.5ポンドのバネ力を有する技術的特徴1記載の分析評価カートリッジ。
[技術的特徴8]
上記ロータはステップモータにより回転させられる技術的特徴3記載の分析評価カートリッジ。
[技術的特徴9]
上記ロータは機器インターフェース要素を有する技術的特徴1記載の分析評価カートリッジ。
[技術的特徴10]
上記頂部表面は機器インターフェース要素を有する技術的特徴3記載の分析評価カートリッジ。
[技術的特徴11]
上記底部表面は上記シーリング部材を有する技術的特徴10記載の分析評価カートリッジ。
[技術的特徴12]
上記ステータ係合部材および上記ロータ係合部材は上記ロータを上記ステータから遠ざけるように移動させ上記ステータおよびロータを係合解除する技術的特徴1記載の分析評価カートリッジ。
[技術的特徴13]
上記ステータ係合部材はタブを有し、上記ロータ係合部材はランプを有し、上記タブを上記ランプに乗り上げて上記ロータを上記ステータから遠ざけるように移動させる技術的特徴12記載の分析評価カートリッジ。
[技術的特徴14]
上記ランプは上昇スロープと下降スロープとを有する技術的特徴13記載の分析評価カートリッジ。
[技術的特徴15]
上記タブは上記上昇スロープに乗り上げて上記ロータを上記ステータから遠ざけるように移動させ、かつ、上記タブは上記下降スロープに乗り上げて上記ロータを上記ステータに近づくように移動させる上記技術的特徴14記載の分析評価カートリッジ。
[技術的特徴16]
上記マルチポートバルブは上記複数のバルブ出口の1つを選択的に開にするように回転可能である技術的特徴11記載の分析評価カートリッジ。
[技術的特徴17]
上記バルブは、(a)機器ステップモータと上記機器インターフェース要素との間の係合を介して上記ロータを回転させることにより、また、(b)上記ステータ係合部材および上記ロータ係合部材を係合解除することにより、上記バルブ入口を上記複数のバルブ出口の1つに上記流体コネクタを介して流体的に結合させ、残りのバルブ出口をステータに抗してシール部材を圧縮させることを介してシールする技術的特徴16記載の分析評価カートリッジ。
[技術的特徴18]
上記マルチポートバルブは20個までのバルブ出口を有する技術的特徴1記載の分析評価カートリッジ。
[技術的特徴19]
上記マルチポートバルブは10個までのバルブ出口を有する技術的特徴18記載の分析評価カートリッジ。
[技術的特徴20]
上記マルチポートバルブは6個までのバルブ出口を有する技術的特徴19記載の分析評価カートリッジ。
[技術的特徴21]
上記ロータが回転させられて上記バルブ入口を2個またはそれ以上のバルブ出口に流体的に結合し、上記シール部材が残りのバルブ出口をシールする技術的特徴1記載の分析評価カートリッジ。
[技術的特徴22]
上記シール部材はショアA硬度が約35〜90の間のエラストマーを有する技術的特徴1記載の分析評価カートリッジ。
[技術的特徴23]
上記シール部材はショアA硬度が少なくとも約40のエラストマーを有する技術的特徴1記載の分析評価カートリッジ。
[技術的特徴24]
上記シール部材はショアA硬度が少なくとも約50のエラストマーを有する技術的特徴1記載の分析評価カートリッジ。
[技術的特徴25]
上記シール部材はショアA硬度が少なくとも約60のエラストマーを有する技術的特徴1記載の分析評価カートリッジ。
[技術的特徴26]
上記複数のバルブ出口は上記ステータ内に上記バルブ入口から固定した径に位置づけられる技術的特徴1記載の分析評価カートリッジ。
[技術的特徴27]
上記固定の径は約0.1から0.4インチである技術的特徴26記載の分析評価カートリッジ。
[技術的特徴28]
上記マルチポートバルブは約10μL未満の内部デッドスペースを有する技術的特徴1記載の分析評価カートリッジ。
[技術的特徴29]
上記マルチポートバルブは約7μL未満の内部デッドスペースを有する技術的特徴1記載の分析評価カートリッジ。
[技術的特徴30]
上記ロータは上記バネおよび上記ステータ係合部材を含む一体要素であり、上記シール部材は上記一体要素に結合される技術的特徴1記載の分析評価カートリッジ。
[技術的特徴31]
上記一体要素および/または上記シール部材は射出成型される技術的特徴30記載の分析評価カートリッジ。
[技術的特徴32]
上記機器インターフェース要素は、上記機器内のステップモータと連動するように構成される技術的特徴9記載の分析評価カートリッジ。
[技術的特徴33]
上記機器インターフェース要素は、上記ステップモータの内部の1または複数のピンと連動するように構成される1または複数のピン係合スロットを有する技術的特徴32記載の分析評価カートリッジ。
[技術的特徴34]
上記機器インターフェース要素は上記ステップモータの内部のマルチローブ駆動要素と連動するように構成されたマルチブレード係合スロットを有する技術的特徴32記載の分析評価カートリッジ。
[技術的特徴35]
上記マルチブレード係合スロットは3−ブレード係合スロットを有し、上記マルチローブ駆動要素は3つのローブを有する技術的特徴34記載の分析評価カートリッジ。
[技術的特徴36]
上記複数の室部は試料室部、検出室部、および廃棄物室部を有する技術的特徴1記載の分析評価カートリッジ。
[技術的特徴37]
上記試料室部は、上記バルブ入口に結合されたフィルタ出口管を有する試料室部管に結合される技術的特徴36記載の分析評価カートリッジ。
[技術的特徴38]
上記カートリッジは2またはそれ以上のマルチポートバルブを有する技術的特徴1記載の分析評価カートリッジ。
[技術的特徴39]
上記2またはそれ以上のマルチポートバルブは直列に接続される技術的特徴38記載の分析評価カートリッジ。
[技術的特徴40]
分析評価カートリッジにおいてマルチポートバルブを利用する方法であって、
上記カートリッジは、複数の室部と、流体ネットワークであって、(i)上記複数の室部を結合する複数の流体管と、(ii)マルチポートバルブとを含む上記流体ネットワークとを有し、
上記マルチポートバルブは、
(x)キャップと、
(y)ロータ係合部材、バルブ入り口、および上記流体ネットワーク中の1または複数の流体管にアクセス可能な複数のバルブ出口を有するステータと、
(z)上記ステータへとバイアスされたロータであって、上記ロータおよび上記ステータの間に配されたシール部材、バネ、機器インターフェース要素、およびステータ係合部材であって上記ステータ係合部材が上記ロータ係合部材と連動するときに上記ロータを係合解除するように構成された上記ロータとを有し、
上記方法は、
(a)上記機器インターフェースを機器ステップモータに接触させるステップと、
(b)上記ロータを回転させて上記ロータ係合部材および上記ステータ係合部材を係合解除するステップと、
(c)上記バルブ入口を上記バルブ出口の1つに上記ロータの流体コネクタを通じて流体的に結合させるステップと、
(d)上記シール部材を上記ステータに接触させて残りのバルブ出口をシールするステップとを有することを特徴とする上記方法。
[技術的特徴41]
上記一体化されたバネは、頂部表面、底部表面、上記頂部表面および上記底部表面の間に配され中央垂直軸を有する円筒本体、および、上記中央垂直軸を囲み軸方向に離間され径方向に伸びる複数対の溝、および、上記複数対の溝の上記中央垂直軸と交差する方向に対して直交する位置で上記中央垂直軸と交差する複数の貫通穴を有し、
さらに(d)上記バネを上記中央垂直軸に沿って圧縮して上記シール部材を上記ステータに対してシールするステップを有する技術的特徴40記載の上記方法。
[技術的特徴42]
上記複数対の溝および上記複数の貫通穴は上記円筒本体内で複数のリブを形成し、上記シールするステップは、上記複数のリブを圧縮して上記シール部材を上記ステータに対してシールするステップを有する技術的特徴41記載の上記方法。
[技術的特徴43]
上記回転させるステップ(b)は上記ロータを上記ステータから遠ざけて上記ステータ係合部材および上記ロータ係合部材を係合解除させるステップを有する技術的特徴40記載の上記方法。
[技術的特徴44]
上記ステータ係合部材はタブを有し、上記ロータ係合部材はランプを有し、上記回転させるステップ(b)は上記タブを上記ランプに乗り上げさせて上記ロータを上記ステータから遠ざけるステップを有する技術的特徴43記載の上記方法。
[技術的特徴45]
上記ランプは上昇スロープおよび下降スロープを有し、上記回転させるステップ(b)は、上記タブを上記上昇スロープに乗り上げさせて上記ロータを上記ステータから遠ざけるステップを有する技術的特徴44記載の上記方法。
[技術的特徴46]
上記結合させるステップ(c)は、さらに上記タブを上記下降スロープに乗り上げさせて上記ロータを上記ステータかに近づけ、上記バルブ入口を上記バルブ出口の1つに上記ロータの上記流体コネクタを通じて流体的に接続するステップを有する技術的特徴44記載の上記方法。
[技術的特徴47]
複数の室部と、上記複数の室部およびマルチポートバルブを接続する複数の流体管を含む流体ネットワークとを有する分析評価カートリッジにおいて流体を移動させる方法であって、
上記マルチポートバルブは、
(x)キャップと、
(y)ロータ係合部材、バルブ入り口、および上記流体ネットワーク中の1または複数の流体管にアクセス可能な複数のバルブ出口を有するステータと、
(z)上記ステータへとバイアスされたロータであって、上記ロータおよび上記ステータの間に配されたシール部材、バネ、機器インターフェース要素、およびステータ係合部材であって上記ステータ係合部材が上記ロータ係合部材と連動するときに上記ロータを係合解除するように構成された上記ロータとを有し、
上記方法は、
(a)流体スラッグを上記流体ネットワーク中へ案内するステップと、
(b)上記流体ネットワーク中の1または複数の流体結合部に圧力または真空を加えて流体スラグを流体ネットワークを通じて搬送させるステップと、
(c)上記マルチポートバルブを係合させて上記バルブ入口を上記バルブ出口の1つに上記ロータの流体コネクタを通じて流体的に結合させて流体スラグを流体ネットワークを通じて方向付け、これと同時に残りのバルブ出口を上記シール部材によりシールするステップとを有することを特徴とする上記方法。
101 マルチポートバルブ
102 試料室部
103 検出室部
104 廃棄物室部
105 試薬室部
106 ベントポート
107 フィルタ
301 キャップ
302 ステータ
303 ロータ
304、310 バルブ入口
305 バルブ出口
306 シール部材
307 バネ
308 ステータ係合部
309 流体コネクタ
311 接続ポート
Claims (2)
- (a)複数の室部と、
(b)流体ネットワークであって、
(i)上記複数の室部を結合する複数の流体管と、
(ii)マルチポートバルブとを含む上記流体ネットワークとを有する分析評価カートリッジにおいて、
上記マルチポートバルブは、
(y)ロータ係合部材と、上記流体ネットワーク中の1または複数の流体管にアクセス可能な少なくとも1つのバルブ入り口および複数のバルブ出口を有する第1の実質的に平坦な表面と、を有するステータと、
(z)保持部材によって支持されたバネによって上記ステータへとバイアスされたロータであって、第2の実質的に平坦な表面を有し上記ロータおよび上記ステータの間に配されたシール部材と、ステータ係合部材であって上記ステータ係合部材が上記ロータ係合部材と対応づけて位置づけられるときに上記ロータを上記ステータから係合解除するように構成された上記ステータ係合部材とを有する、上記ロータとを有し、上記ロータおよび上記ステータが相互に係合解除されているときに、上記シール部材の上記第2の実質的に平坦な表面は、上記ステータの第1の実質的に平坦な表面から離れて位置付けられ、
上記ロータは、係合されたときに、回転させられて上記少なくとも1つのバルブ入り口を上記複数のバルブ出口の1つに、上記ロータの流体コネクタを通して流体的に連結可能であり、上記シール部材の上記第2の実質的に平坦の表面は上記ステータの上記第1の実質的に平坦な表面に対面してシールして残りのバルブ出口をシールし、
上記ステータ係合部材および上記ロータ係合部材は上記ロータを上記ステータから遠ざけるように移動させ上記ステータおよびロータを係合解除し、
上記ステータ係合部材はタブを有し、上記ロータ係合部材はランプを有し、上記タブを上記ランプに乗り上げて上記ロータを上記ステータから遠ざけるように移動させ、
上記ランプは上昇スロープと下降スロープとを有し、実質的にスロープを具備しない休止領域が上記上昇スロープと上記下降スロープとの間に位置付けられ、上記ロータおよび上記ステータが相互に係合解除されているときに、上記タブが上記休止領域において休止することを特徴とする分析評価カートリッジ。 - 上記タブは上記上昇スロープに乗り上げて上記ロータを上記ステータから遠ざけるように移動させ、かつ、上記タブは上記下降スロープに乗り上げて上記ロータを上記ステータに近づくように移動させる上記請求項1記載の分析評価カートリッジ。
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