KR20230098671A - 유체 모듈의 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적어도:
- 블록(1)을 포함하고, 제1 면(11), 하나 이상의 중앙 도관(2), 중앙 도관(2) 중 하나에 연결되는 적어도 하나의 측방 라인, 및 적어도 하나의 측방 라인을 폐쇄 또는 개방하도록 구비되는 제1 폐쇄 부재를 포함하는 제1 유체 모듈(10, 20, 40, 50, 60, 70, 80, 90); 및
- 블록(1)을 포함하고, 제1 중앙 도관(32), 제1 중앙 도관(32)에 연결되는 제1 측방 도관(34), 제2 중앙 도관(33), 제2 중앙 도관(33)에 연결되는 제2 측방 도관(35), 및 제1 측방 도관(34) 및/또는 제2 측방 도관(35)을 폐쇄 또는 개방하도록 구성되는 제2 폐쇄 부재를 포함하는 제2 유체 모듈(30)을 포함하고,
제1 및 제2 유체 모듈(10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90)의 각각의 제1 면(11)은, 두개의 면 사이의 접촉에 의해 다른 유체 모듈(10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90)의 블록(1)의 면과 조립된다.
본 발명은 또한 이러한 어셈블리를 포함하는 장치, 이러한 장치를 포함하는 분리 설비뿐 아니라 생체 분자 정제 설비에서의 이러한 어셈블리의 용도에 관한 것이다.

Description

유체 모듈의 어셈블리

본 발명은 특히 생체 분자의 정제를 위한 크로마토그래피 설비에서 사용 가능한 밸브 블록 유형 어셈블리에 조립될 수 있는 유체 모듈뿐 아니라, 이러한 유체 모듈을 포함하는 어셈블리에 관한 것이다.

생체 분자는 일반적으로 세포 배양(박테리아 또는 진핵 세포)에 의해 생성된다. 이렇게 생산된 관심 생체 분자는 그런 다음 생산 배지에 존재하는 불순물을 제거하기 위해 다양한 기술로 정제되어야 한다. 통상적으로, 이는 크로마토그래피 단계와 같은 적어도 하나의 분리 단계를 거친다. 분리 설비는 일반적으로 분리 단계에서 사용되거나 분리 단계에 의해 생성된 생체 분자의 용액 및 다양한 유체를 운반하고 안내하기 위한 하나 이상의 밸브 세트를 포함한다.

따라서, 문헌 EP 1948339 B1은 밸브 블록을 포함하는 크로마토그래피 장치를 기술하며, 상기 밸브 블록은 밸브 블록을 크로마토그래피 컬럼(chromatography column) 또는 취출 또는 공급 파이프에 연결하기 위한 두개의 커넥터를 연결하는 중앙 도관, 및 중앙 도관으로부터 시작되는 여러 측방 도관을 포함하며, 밸브는 각각의 중앙 도관 및 측방 도관에 위치된다.

이 문헌에 기술된 밸브 블록은 필요에 따라 수정될 수 없다는 단점이 있다.

다른 기술 분야에서는, 다양한 밸브 또는 유체 운반 시스템이 기술되어 왔다.

문헌 FR 2896549는 처리될 압축 공기를 수용하기 위해 의도된 유체 도관을 통과하는 모듈식 유지 보수 요소 세트를 포함하는 압축 공기 준비를 위한 장치를 개시한다.

문헌 EP 2102509 B1은 서로 나사 결합된 복수의 타이 로드(tie rod) 요소로부터 형성된 앵커 타이 로드에 의해 복수의 모듈을 조립함으로써 형성된 밸브 장치를 기술한다.

문헌 US 6,892,763은 밸브 본체의 도관 중 하나와 연통하는 연결 도관을 각각 포함하는 두개의 연결 플레이트 사이에 장착된, 복수의 도관을 포함하는 밸브 본체를 포함하는 밸브를 기술한다.

문헌 US 2013/0269791은 하나가 다른 하나 뒤에 위치되는 기능적 유닛을 포함하고, 각각 연결 블록 상에 장착되는 기능적 요소를 포함하는 수소 분배를 위한 밸브 시스템을 기술하고, 연결 블록은 입구, 및 인접한 블록의 입구 또는 출구와 정렬된 출구를 포함한다.

문헌 US 2006/0027275는 블록을 통과하는 체결 수단을 사용하여 조립된 유체 통로를 갖는 블록을 포함하는 반도체 산업용 모듈 시스템을 기술한다.

문헌 US 4,136,713은 블록을 통과하는 5개의 병렬 도관을 포함하는 블록을 포함하는 유압 회로 유닛에 관한 것이며, 이러한 도관 중 특정 도관은 밸브가 고정되는 블록의 면에도 연결된다.

따라서 컴팩트하고 생체 분자의 처리를 위한 설비에서 사용 가능한 모듈식으로 맞춤화 가능한 어셈블리뿐 아니라, 컴팩트하고 생체 분자의 처리를 위한 설비에서 사용 가능한 모듈식으로 맞춤화 가능한 어셈블리로 조립될 수 있는 유체 모듈을 제공할 필요성이 실제로 존재한다.

본 발명은 먼저 적어도:

- 블록을 포함하는 제1 유체 모듈로서:

· 다른 유체 모듈 블록의 면과 접촉에 의해 조립되도록 구성되는 제1 면;

· 제1 면 상으로 개방되는 하나의 단일 중앙 도관 또는 제1 면 상으로 개방되는 복수의 중앙 도관;

· 중앙 도관 또는 중앙 도관 중 하나에 연결되며, 제1 면에 대향하지 않는 블록의 제2 면 상에 적어도 하나의 유체 접근 포트를 갖는 적어도 하나의 측방 라인으로서, 상기 유체 접근 포트는 유체 입구 또는 유체 출구인 적어도 하나의 측방 라인을 포함하고,

적어도 하나의 측방 라인을 폐쇄 또는 개방하도록 구성된 제1 폐쇄 부재를 더 포함하는 상기 제1 유체 모듈; 및

- 블록을 포함하는 제2 유체 모듈로서:

· 다른 유체 모듈 블록의 면, 제2 면, 제3 면 및 제4 면과 접촉에 의해 조립되도록 구성된 제1 면;

· 일단부가 제1 면 상으로 개방되고, 타단부는 블록의 면 상으로 개방되지 않는 제1 중앙 도관;

· 제1 중앙 도관에 연결되고, 블록의 제3 면 상에 개구를 갖는 제1 측방 도관;

· 일단부가 제4 면 상으로 개방되고, 타단부는 블록의 면 상으로 개방되지 않는 제2 중앙 도관;

· 제2 중앙 도관에 연결되고 블록의 제3 면 상에 개구를 가지는 제2 측방 도관을 포함하고,

제3 면 상의 제1 측방 도관의 개구 및/또는 제3 면 상의 제2 측방 도관의 개구를 폐쇄 또는 개방하도록 구성된 제2 폐쇄 부재를 더 포함하는 상기 제2 유체 모듈을 포함하고,

각각의 제1 유체 모듈 및 제2 유체 모듈의 제1 면은 두개의 면 사이의 접촉에 의해 다른 유체 모듈의 블록의 면과 조립되는 어셈블리와 관련된다.

일부 실시예에서, 제1 유체 모듈의 측방 라인은 적어도:

- 중앙 도관 또는 중앙 도관 중 하나에 연결되며, 블록의 제3 면 상에 개구를 갖는 제1 측방 도관; 및

- 블록의 상기 제3 면 상에 개구를 가지고, 블록의 제2 면 상의 개구 중 적어도 하나는 유체 접근 포트를 형성하는 제2 측방 도관을 포함하고,

제1 폐쇄 부재는, 제3 면 상의 제1 측방 도관의 개구 및/또는 제3 면 상의 제2 측방 도관의 개구를 폐쇄 또는 개방하도록 구성된다.

일부 실시예에서, 제1 유체 모듈은 적어도 두개의 측방 라인을 포함하고, 각각은 중앙 도관 또는 동일하거나 상이할 수 있는 중앙 도관 중 하나에 연결되고, 제1 면에 대향하지 않는 블록의 제2 면 상에 동일하거나 상이할 수 있는 유체 접근 포트를 가지고, 상기 제1 유체 모듈은 적어도 두개의 측방 라인의 각각을 폐쇄 또는 개방하도록 구성되는 폐쇄 부재를 포함한다.

일부 실시예에서, 제1 모듈 및 제2 모듈의 제1 면은 평면이다.

일부 실시예에서, 제2 유체 모듈의 상기 제4 면은 다른 유체 모듈 블록의 면과 접촉에 의해 조립되도록 구성되고, 바람직하게는 평면이며, 제2 유체 모듈의 제4 면은 바람직하게는 제2 유체 모듈의 상기 제1 면에 대향한다.

일부 실시예에서, 제1 유체 모듈의 중앙 도관 또는 중앙 도관 중 적어도 하나는 제1 면과 상이한, 바람직하게는 제1 면에 대향하는 블록의 제4 면 상으로 개방된다.

일부 실시예에서, 제1 유체 모듈의 블록의 제4 면은 다른 유체 모듈 블록의 면과 접촉에 의해 조립되도록 구성되고, 바람직하게는 제4 면은 평면이다.

일부 실시예에서, 제1 유체 모듈의 중앙 도관 또는 중앙 도관 중 적어도 하나는 블록의 면 상으로 개방되지 않고 관통되지 않는다.

일부 실시예에서, 제1 유체 모듈의 적어도 하나의 측방 라인을 폐쇄 또는 개방하도록 구성된 제1 폐쇄 부재는 밸브의 밀폐 장치이고; 바람직하게는 제1 유체 모듈의 각각의 측방 라인은 밸브에 의해 독립적으로 폐쇄되거나 개방될 수 있다.

일부 실시예에서, 제2 유체 모듈의 제2 폐쇄 부재는 밸브의 밀폐 장치이다.

일부 실시예에서, 밸브(들)는 핀치 밸브, 니들 밸브, 볼 밸브, 플랩 게이트 밸브 및 다이어프램 밸브로 이루어진 그룹으로부터 선택되고, 보다 바람직하게는 다이어프램 밸브이다.

일부 실시예에서, 제1 유체 모듈 및 제2 유체 모듈 중 적어도 하나의 블록은 일회용 유형이고, 바람직하게는 제1 유체 모듈 및 제2 유체 모듈 중 적어도 하나의 블록 및 폐쇄 부재는 일회용 유형이며, 보다 바람직하게는 제1 유체 모듈 및 제2 유체 모듈의 블록들은 일회용 유형이며, 보다 더 바람직하게는 제1 유체 모듈 및 제2 유체 모듈의 블록들 및 폐쇄 부재들은 일회용 유형이다.

일부 실시예에서, 제1 유체 모듈은 상기 유체 모듈에 삽입되는 적어도 하나의 센서 및/또는 하나의 송신기를 포함한다.

일부 실시예에서, 어셈블리는 2 내지 20 개의 유체 모듈을 포함한다.

일부 실시예에서, 접촉에 의해 조립된 블록의 면 사이에 시일이 존재한다.

일부 실시예에서, 유체 모듈은, 유체 모듈의 블록을 가로지르는 적어도 하나의 타이 로드, 바람직하게는 적어도 두개의 타이 로드, 보다 바람직하게는 세개의 타이 로드에 의해 조립된다.

일부 실시예에서, 적어도 하나의 유체 모듈은, 단부 플레이트와 유체 모듈의 면의 접촉에 의해 단부 플레이트에 조립된다.

본 발명은 또한 상술한 바와 같은 적어도 하나의 어셈블리를 포함하는 장치에 관한 것으로, 제1 유체 모듈의 측방 라인의 유체 접근 포트는 측방 유체 파이프에 연결되고, 상기 측방 유체 파이프는 바람직하게는 다른 유체 모듈, 보다 바람직하게는 유체 모듈의 제2 어셈블리에 포함되는 유체 모듈, 보다 더 바람직하게는 상술된 바와 같은 제2 어셈블리에 연결된다.

본 발명은 또한 적어도 하나의 분리 장치, 바람직하게는 크로마토그래피 컬럼에 연결되는 상술된 바와 같은 장치를 포함하는, 바람직하게는 크로마토그래피에 의한 분리를 위한 분리 설비에 관한 것이다.

본 발명은 또한 특히 크로마토그래피에 의한 정제를 위한, 생체 분자 정제 설비에서 유체를 운반하기 위한 상술된 바와 같은 어셈블리, 또는 상술된 바와 같은 장치의 용도에 관한 것이다.

본 발명은 또한 특히 크로마토그래피에 의한 정제를 위한, 생체 분자 정제 설비에서 유체를 운반하기 위한 유체 운반 방법으로서,

- 상술한 바와 같은 어셈블리, 또는 상술한 바와 같은 장치를 제공하는 단계; 및

- 어셈블리 또는 장치 내에서 유체를 순환시키는 단계를 포함하는 유체 운반 방법에 관한 것이다.

본 발명은 위에서 언급된 필요를 충족시키는 것을 가능하게 한다. 보다 구체적으로 이는 필요에 따라 모듈식으로 맞춤화 가능하고 하나 이상의 크로마토그래피 컬럼과 같은 생체 분자를 처리하기 위한 설비의 요소에 연결될 수 있는, 컴팩트하고 실링된 어셈블리를 형성하도록 다른 유체 모듈과 조립될 수 있는 유체 모듈을 제공한다.

이는: 컴팩트한 조립을 가능하게 하고 더 적은 배관을 필요로 하는, 다른 유체 모듈 블록의 면과 접촉에 의해 조립되도록 구성된 면을 포함하는 유체 모듈 내의 존재; 및, 적어도 하나의 중앙 도관 및 폐쇄 또는 개방될 수 있는 적어도 하나의 측방 라인의 블록 내의 존재에 의해 달성되며, 이에 의해 유체의 운반 및 분배가 가능하게 된다.

또한 필요에 따라 모듈식으로 맞춤화 가능하고 하나 이상의 크로마토그래피 컬럼과 같은 생체 분자를 처리하기 위한 설비의 요소에 연결할 수 있는 컴팩트하고 실링된 어셈블리를 제공합니다.

이는 블록이 다른 유체 모듈의 블록과 접촉에 의해 조립되는 적어도 두개의 유체 모듈을 사용하여 컴팩트한 조립을 가능하게 하고 배관을 덜 필요로 하기 때문에 달성된다. 또한 두개의 유체 모듈은 각각 특정 구성을 갖는 블록 및 유체의 운반 및 분배를 가능하게 하는 폐쇄 부재를 갖는다.

도 1은, 본 발명에 따른 유체 모듈의 예시적인 어셈블리의 개략 단면도를 나타낸다.
도 2는, 도 1에 나타내어진 어셈블리의 개략적인 평면도를 나타낸다.
도 3은, 본 발명에 따른 유체 모듈의 또 다른 예시적인 어셈블리의 개략적인 평면도를 나타낸다.
도 4는, 본 발명에 따른 예시적인 유체 모듈의 개략적인 단면도를 나타낸다.
도 5는, 본 발명에 따른 다른 예시적인 유체 모듈의 개략적인 단면도를 나타낸다.
도 6은, 본 발명에 따른 다른 예시적인 유체 모듈의 개략적인 단면도를 나타낸다.
도 7은, 도 6에 나타내어진 유체 모듈의 다른 구성의 개략 단면도를 나타낸다.
도 8은, 본 발명에 따른 다른 예시적인 유체 모듈의 개략적인 단면도를 나타낸다.
도 9는, 본 발명에 따른 유체 모듈의 다른 예시적인 어셈블리의 개략 단면도를 나타낸다.
도 10은, 본 발명에 따른 유체 모듈의 다른 예시적인 어셈블리의 개략 단면도를 나타낸다.
도 11은, 본 발명에 따른 유체 모듈의 어셈블리 장치의 예의 개략적인 평면도를 나타낸다.
도 12는, 본 발명에 따른 유체 모듈의 어셈블리를 포함하는 크로마토그래피 설비를 개략적인 방식으로 나타낸다.

본 발명은 다음의 설명에서 비-제한적인 방식으로 보다 상세하게 설명된다.

유체 모듈

본 발명은 먼저 블록을 포함하는 유체 모듈에 관한 것이며, 상기 블록은 다른 유체 블록의 면과 접촉에 의해 조립되도록 구성된 하나의 면(본 맥락에서 “제1 면(first face)”이라 함)을 포함한다. 즉, 유체 모듈의 블록은 대면 연결을 통해 다른 유체 블록과 조립될 수 있다. 유리한 방식으로, 다른 유체 블록의 면과 접촉에 의해 조립되도록 구성된 제1 면은 평면이거나 또는 본질적으로 평면이다.

바람직하게는, 블록은 다른 유체 블록의 면과 각각 접촉에 의해 조립되도록 구성된 적어도 두개의 면(본 맥락에서 “제1 면(first face)” 및 “제4 면(fourth face)”이라 함)을 포함한다. 보다 바람직하게는, 제1 면과 제4 면은 블록의 대형 면이다. 일부 실시예에서, 블록은 1, 또는 2, 또는 3, 또는 4. 또는 5, 또는 6, 또는 그 이상을 포함할 수 있고, 다른 유체 모듈 블록의 면과 접촉에 의해 조립되도록 구성된 면, 예를 들어 다른 유체 모듈 블록의 면과 접촉에 의해 조립되도록 구성될 수 있다(이는 3-차원 유형 어셈블리를 가능하게 함).

블록은 임의의 적합한 형상을 가질 수 있다. 특히, 블록은 독립적으로, 오목, 볼록, 평면 또는 본질적으로 평면인 면을 포함할 수 있다. 특히 유리한 방식으로, 블록의 모든 면은 평면이거나 본질적으로 평면이다. 바람직하게는, 블록은 평행 육면체 또는 본질적으로 평행 육면체 형상을 형성한다. 대안적으로, 블록은 예를 들어 원통형 형태, 또는 본질적으로 원통형 형태, 바람직하게는 직선형 원통형 형태(아래에 더 자세히 서술하는 바와 같이 제1 면과 제2 면이 원통의 축에 직각이고, 블록은 예를 들어 두개의 평면, 바람직하게는 대향하는 면을 더 포함하며, 이는 바람직하게는 아래에서 기술되는 바와 같이 제3 면 및 제6 면에 대응함), 또는 피라미드 형태를 형성할 수 있다.

블록은 금속, 바람직하게는 스테인리스 스틸, 및/또는 폴리 프로필렌(PP), 폴리 테트라 플루오로 에틸렌(PTFE), 퍼플루오로 알콕시(PFA), 실리콘 폴리머, 폴리 페닐술폰(PPSU) 및/또는 폴리 술폰(PSU)과 같은 플라스틱 물질을 포함하거나, 이루어질 수 있다. 블록은 가공 및/또는 몰딩에 의해 제작될 수 있다.

블록은 30mm로부터 300mm, 바람직하게는 50mm로부터 90mm 범위의 길이, 및/또는 30mm로부터 300mm, 바람직하게는 50mm로부터 90mm 범위의 폭, 및/또는 30mm로부터 300mm, 바람직하게는 50mm로부터 90mm 범위의 깊이를 가질 수 있다. “길이(length)”라는 용어는 블록의 치수의 가장 큰 치수를 지칭하고, “깊이(depth)”라는 용어는 블록의 가장 작은 치수를 지칭하는 것으로 이해된다.

블록은 중앙 도관을 포함한다. 중앙 도관은 블록의 면 상에, 바람직하게는 블록의 제1 면 상에 적어도 제1 개구를 가진다.

중앙 도관은 블록의 다른 면 상에 제2 개구를 포함할 수 있으며, 이 다른 면은 바람지직하게는 블록의 제4 면 및/또는 제1 개구를 포함하는 면의 대향 면이다. 이 실시예에서, 중앙 도관은 블록의 내부를 통해 상기 중앙 도관의 제1 개구를 포함하는 면과 상기 중앙 도관의 제2 개구를 포함하는 면을 연결한다.

대안적으로, 중앙 도관은 블록의 면 상에 하나의 단일 개구만을 포함한다. 즉, 중앙 도관은 “비관통형(non- through- passing)”, 즉, 블록의 다른 면, 특히 상기 중앙 도관의 제1 개구를 포함하는 면에 대향하는 면 상으로 개방하여 통과하기 보다 블록의 내부 내에서 멈춘다.

중앙 도관의 개구(들)는 위치되는 면 상의 중앙에 위치될 수 있다. 대안적으로, 이들은 각각 독립적으로 중앙에서 벗어날 수 있다. 따라서, 중앙 도관은 블록의 중앙 축에 대하여 오프셋된(그러나 바람직하게는 평행한) 길이 방향 축을 가질 수 있다.

블록은 하나의 단일 중앙 도관을 포함할 수 있거나 또는 적어도 2개의 중앙 도관, 또는 3, 또는 4, 또는 이상과 같이 복수의 중앙 도관을 포함할 수 있다. 블록이 복수의 중앙 도관을 포함하는 경우, 이들 모두는 블록의 동일한 면, 바람직하게는 블록의 제1 면 상에 적어도 제1 개구를 가진다. 각각의 중앙 도관은 위에서 설명한 바와 같을 수 있다. 특히, 각각의 중앙 도관은 독립적으로 관통형 또는 비관통형일 수 있다. 바람직하게는, 복수의 중앙 도관이 존재하는 경우, 이들은 모두 특히 제4 면 상에, 특히 제1 개구를 포함하는 면에 대향하는 면 상에 관통형 개구거나; 또는 모두 비관통형일 수 있다. 또한, 블록이 복수의 중앙 도관을 포함하는 경우, 바람직하게는 이들은 본질적으로 블록 내부의 방식으로 서로 유체 연결되지 않으며(또는 “비연결(unconnected)”이라 함), 즉, 유체는 블록의 내부를 본질적으로 통과함으로써 하나로부터 다른 하나로 유동할 수 없다(이는 이렇게 영구적임). “본질적으로 블록 내부 방식의 유체 연결”이라는 용어는 블록 위부 상에 있는 유체 도관을 통해 영향을 받지 않는 유체 연결을 지칭하는 것으로 이해되고; 반면, 본질적으로 블록 내부에 있는 이러한 유체 연결은 블록의 면에 있는 밸브를 통해 이루어지는 유체 연결을 포함한다.

블록은 또한 블록의 하나의 면(본 맥락에서 “제2 면(second face)”으로 지칭됨) 상에 유체 접근 포트를 포함하는 적어도 하나의 측방 라인을 포함한다. “유체 접근 포트(fluid access port)”라는 용어는 유체 공급 또는 유체 취출 파이프에 연결될 수 있거나 연결되도록 구성된 오리피스를 지칭하는 것으로 이해된다. 따라서, 유체 접근 포트는 상기 유체가 블록에 다시 도입되기 전에 유체의 통과를 차단할 수 있는 밸브 또는 측정 장치와 같은 요소에 유체를 통과하는 유체를 공급하도록 의도된 개구와 상이하다.

유체 접근 포트는 유체 공급 라인에 연결될 수 있거나 연결되도록 구성된 유체 입구, 또는 유체 취출 도관에 연결될 수 있거나 연결되도록 구성된 유체 출구일 수 있다.

유체 접근 포트를 포함하는 제2 면은 제1 면 또는 제4 면일 수 있으나, 특히 바람직한 방식에서, 이는 제1 면과 상이하고, 바람직하게는 제4 면과 상이하다. 특히 바람직한 방식으로, 유체 접근 포트가 위치되는 제2 면은 중앙 도관 또는 중앙 도관들의 제1 개구를 포함하는 면(유리하게는 제1 면)의 대향하는 면이 아니다.

본 발명의 목적을 위해 “라인(line)”은 밸브 또는 측정 기구(예를 들어 센서 또는 트랜스미터)와 같은 하나 이상의 요소에 의해 직접적이거나 차단될 수 있고, 하나 이상의 도관을 포함할 수 있다. 이는 블록의 외부에 위치되는 부품을 포함하거나 블록의 내부에 내에 완전히 있을 수 있다. 본 발명의 목적을 위해, “도관(conduit)”은 블록의 내부 내에 완전히 형성된 채널을 의미한다. 도관은 임의의 가능한 경로를 가질 수 있으며, 특히 직선이거나 각져 있을 수 있다.

측방 라인은 그 단부 중 하나에 의해 중앙 도관 또는 중앙 도관 중 하나에 연결된다. 중앙 도관이 비관통형인 경우, 측방 라인은 그 비관통형 단부에서 중앙 도관에 연결될 수 있다. 바람직하게는, 측방 라인은 중앙 도관에 직접 연결되고, 즉, 중앙 도관과 측방 라인(또는 이를 형성하는 도관 중 하나)은 상기 연결을 형성하는데 필요한 블록 이외의 요소 또는 부품 없이 서로 직접 연결된다. 매우 유리한 방식으로, 측방 라인과 중앙 도관 사이의 연결은 블록의 내부 내에서 이루어진다(즉, 중앙 도관으로부터 측방 라인으로, 또는 그 역으로 유동하는 유체가 (블록의 외부를 통과하지 않고) 블록의 내부를 통과하여 연결됨).

본 발명에 따른 측방 라인은 폐쇄되거나 개방되는 것이 가능하고(또는 폐쇄되거나 개방되도록 될 수 있는), 즉, 유체 모듈은 상기 측방 라인이 포함하는 유체의 유동의 중단 또는 재개를 가능하게 하는 폐쇄 요소를 포함한다. 측방 라인의 폐쇄 및 개방은 측방 라인을 따라 임의의 부위, 예를 들어 유체 접근 포트에서 일어날 수 있다. 그러나, 바람직하게는, 라인의 폐쇄 및 개방은 중앙 도관에 대한 상기 측방 라인의 연결부와 유체 접근 포트 사이에서 일어난다. 유리한 방식으로, 측방 라인의 폐쇄 및 개방은 블록의 외부에서 발생한다.

보다 바람직한 방식으로, 측방 라인은 적어도, 중앙 도관(또는 중앙 도관 중 하나)에 연결되고, 블록의 면(본 맥락에서 “제3 면(third face)”으로 지칭됨) 상에 개구를 가지는 제1 측방 도관과, 블록의 상기 제3 면 상에 하나의 개구를 가지고 블록의 다른 면, 바람직하게는 블록의 제2 면 상에 적어도 하나의 개구를 가지고 이 개구가 측방 라인의 유체 접근 포트를 형성하는 제2 측방 도관을 포함한다. 제3 면은, 제1 면, 제4 면일 수 있으나, 특히 바람직한 방식으로 이는 제1 면 및/또는 (바람직하게는 및) 제4 면 및/또는 (바람직하게는 및) 제2 면과 상이할 수 있다. 바람직하게는, 제1 측방 도관은 중앙 도관(또는 중앙 도관 중 하나)에 직접 연결되고, 바람직하게는 이 연결은 블록의 내부 내에서 일어난다.

바람직하게는, 유체 모듈은 제1 측방 도관과 제2 측방 도관 사이의 유체 연결을 보장하는 블록의 외부에 제공되는 공간을 포함한다. 그러나 일 유체 연결은 측방 라인이 폐쇄되면 차단될 수 있다. 바람직하게는, 문제의 공간은 블록의 면(제3 면) 및 폐쇄 부재에 의해 범위가 정해진다.

바람직하게는, 측방 라인의 폐쇄 및 개방은 제3 면 상의 제1 도관의 개구 및/또는 제3 면 상의 제2 도관의 개구에서 수행된다. 보다 바람직하게는, 측방 라인의 폐쇄는 폐쇄 부재에 의해 블록의 제3 면 상의 제1 도관의 개구, 및/또는 제3 면 상의 제2 도관의 개구의 플러깅을 통해, 보다 바람직하게는 폐쇄 부재에 의해 제3 면 상의 제1 도관의 개구 및 제3 면 상의 제2 도관의 개구의 플러깅을 통해 이루어진다. 이 실시예에서, 측방 라인의 개방은 폐쇄 부재에 의해 플러깅된 개구(들)의 차단 해제를 통해, 바람직하게는 제3 면 상의 제1 도관의 개구 및 제3 면 상의 제2 도관의 개구의 차단 해제를 통해 이루어진다. 이 실시예에서, 측방 라인이 개방되는 경우, 제1 측방 도관과 제2 측방 도관은 유체 연통하고, 바람직하게는 중앙 도관과 제2 측방 도관은 유체 연통한다. 두 요소 사이의 “유체 연통(fluid communication)”이라는 용어는 유체가 존재하는 경우, 한 요소로부터 다른 요소로 효과적으로 유동할 수 있음을 나타내는 것으로 이해된다. 측방 라인이 폐쇄되는 경우, 제1 측방 도관과 제2 측방 도관(및 중앙 도관과 제2 측방 도관)은 유체 연통하지 않는다.

유리한 방식으로, 측방 라인은 블록 상에 장착된 밸브에 의해 폐쇄되거나 개방된다. 바람직하게는, 밸브는 액추에이터 및 밀폐 장치를 포함하고, 액추에이터는 밀폐 장치를 작동시키는 것을 가능하게 한다. 이들 실시예에서, 밸브의 밀폐 장치는 폐쇄 부재인다. 밸브는 핀치 밸브, 니들 밸브, 볼 밸브, 플랩 게이트 밸브 및 다이어프램 밸브로 구성된 그룹으로부터 선택될 수 있다. 특히 유리한 방식으로, 밸브는 다이어프램 밸브이며, 즉 밀폐 장치(따라서 폐쇄 부재)는 액추에이터에 의해 작동되는 다이어프램이다. 바람직하게는 다이어프램은 제3 면 상의 측방 라인의 제1 도관의 개구 및 제3 면 상의 측방 라인의 제2 도관의 개구 모두를 덮는다. 실시예에서, 제3 면은 다이어프램을 위한 위치를 포함하는 방식으로 중공일 수 있다.

측방 라인의 제2 도관은 블록의 면(본 맥락에서 “제5 면(fifth face)”으로 지칭됨) 상의 제3 개구를 포함할 수 있다. 제5 면은 제1 면, 제4 면, 제2 면 또는 제3 면일 수 있으나, 특히 바람직한 방식으로는 제1 면 및/또는 (바람직하게는 및) 제4 면 및/또는 (바람직하게는 및) 제2 면 및/또는 (바람직하게는 및) 제3 면과 상이하다. 보다 바람직하게는 제5 면은 제2 면과 대향한다. 따라서, 예를 들어, 측방 라인의 제2 도관은 제3 면으로부터 시작하여 그 후 제2 면과 제5 면을 각각 연결하는 두개의 도관으로 분할되는 제1 도관 부분을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 이 제3 개구는 유체 입구 또는 유체 출구일 수 있는 유체 접근 포트이다. 특정 실시예에서, 측방 라인의 제2 도관은 블록의 면(위에서 언급된 면 중 하나와 동일하거나 상이할 수 있음)에 다른 개구를 포함할 수 있다.

블록은 다른 유체 모듈의 블록에 블록을 조립하기 위한 하나 이상, 바람직하게는 두개 또는 적어도 세개의 장착 구멍(들)을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 블록이 복수의 장착 구멍을 포함하는 경우, 그들은 블록의 동일한 면(들) 상에서 개방된다. 장착 구멍은 유리하게는 적어도 블록의 제1 면에 존재한다. 특히 바람직한 방식으로, 장착 구멍은 블록을 통과하고 다른 면, 바람직하게는 제1 면에 대향하는 면, 바람직하게는 제4 면에 상에서 개방된다. 장착 구멍은 바람직하게는 중앙 도관은 길이 방향 축에 평행한 길이 방향 축을 가진다. 일부 실시예에서, 제1 면은 중앙 도관의 개구 주위에 삼각형 구성으로 상기 면 상에 배치되는 3개의 장착 구멍을 포함한다. 다른 실시예에서, 제1 면은 2개의 장착 구멍과 중앙 도관의 개구가 정렬되도록 중앙 도관의 개구의 어느 한 쪽 상의 상기 면 상에 배치된 2개의 장착 구멍을 포함한다. 바람직하게는, 장착 홀은 각각의 타이 로드를 수용하도록 구성된다.

다른 실시예에서, 블록은 장착 구멍을 포함하지 않는다.

블록은 제1 면 상에, 적어도 하나의 돌출 파트(수 부분) 및/또는 하나의 함몰 파트(암 부분)를 포함하고, 각각 다른 블록의 면 상에 위치되는 대응하는 암 부분과 대응하는 수 부분과 서로 맞춰 끼워지도록 의도된다. 블록은, 다른 유체 모듈 블록의 면(예를 들어 제4 면)과 접촉에 의해 조립되도록 구성되는 모든 면, 또는 모든 면 상에 하나(또는 그 이상)의 이러한 수 부분(들) 및/또는 하나(또는 그 이상)의 암 부분(들)을 포함할 수 있다. 이 수/암 부분은 함께 조립될 때 유체 모듈의 블록을 서로에 대해 적절하게 위치/중앙에 위치하게 돕도록 사용된다. 수 부분과 암 부분은 임의의 적절한 형상을 가질 수 있다. 이들은 예를 들어 바람직하게는 환형 형태로 정사각형, 타원형, 원형 또는 환형을 가질 수 있다. 수 부분 및/또는 암 부분은 블록의 면 상의 임의의 부위에 위치될 수 있다. 바람직하게는, 제1 면 및/또는 제3 면은 중앙 도관(또는 중앙 도관(들) 증 하나 이상, 또는 중앙 도관들)의 개구 주위에, 다른 유체 모듈의 블록의 면 상에 위치된 돌출된 와셔, 또는 다른 유체 모듈의 블록의 하나의 면 상에 위치된 홈으로 끼워 맞춰지도록 의도된 수 부분으로서 돌출된 와셔를 수용하기 위해 의도된 암 부분으로서, 홈을 포함한다. 예를 들어, 본 발명에 따른 유체 모듈의 블록은 그 제1 면 상에 중앙 도관(또는 중앙 도관(들) 증 하나 이상, 또는 중앙 도관들)의 개구 주위에 홈을, 그리고 중앙 도관(들)이 관통형인 경우, 제4 면 상에 중앙 도관(또는 중앙 도관(들) 증 하나 이상, 또는 중앙 도관들)의 개구 주위에 돌출된 와셔를 포함할 수 있다. 블록은 그 제1 면 및/또는 제4 면의 다른 곳에 다른 수 부분 및/또는 암 부분을 더 포함할 수 있다.

블록은 제1 면 상에, 시일을 수용하도록 의도된 중앙 도관(또는 중앙 도관(들) 증 하나 이상, 또는 바람직하게는 중앙 도관들)의 개구 주위에 홈을 포함할 수 있다. 중앙 도관(또는 중앙 도관들)이 블록의 다른 면(예를 들어, 제4 면) 상의 관통형 개구일 경우, 블록은 중앙 도관(또는 중앙 도관(들) 증 하나 이상, 또는 바람직하게는 중앙 도관들)의 개구 주위에서 상기 다른 면 상에 홈을 포함할 수 있다. 제1 면 및/또는 제4 면이 또한 블록의 중앙 맞춤을 돕기 위해 중앙 도관(또는 중앙 도관들)의 개구의 주위에 암 부분으로서 홈을 포함하는 경우, 두개의 홈은 바람직하게는 동심원이고 시일을 수용하기 위한 홈은 바람직하게는 암 부분 홈에 대해 내부 위치에 있고, 보다 바람직하게는 중앙 도관의 개구의 주변에 최대한 가깝게 있다.

블록은 상술된 바와 같이 적어도 두개의 측방 라인, 또는 적어도 세개, 또는 적어도 네개의 측방 라인을 포함할 수 있다. 따라서, 블록은 1, 또는 2, 또는 3, 또는 4, 또는 5, 또는 6, 또는 이상의 측방 라인을 포함할 수 있다.

블록이 상술된 바와 같이 복수의 측방 라인 및 복수의 중앙 도관을 포함하는 경우, 측방 라인은 동일한 중앙 도관 또는 상이한 중앙 도관에 연결될 수 있다. 바람직하게는, 각각의 중앙 도관은 상술된 바와 같이 적어도 하나의 측방 라인에 연결된다.

특정 실시예에서, 블록은 하나의 단일 측방 라인을 포함한다. 다른 실시예에서, 블록은 두개의 측방 라인을 포함한다. 블록이 두개의 측방 라인을 포함하는 경우, 제2 측방 라인은 적어도, 중앙 도관(또는 하나의)에 연결되고 블록의 면(본 맥락에서 “제6 면(sixth face)”으로 지칭됨) 상에 개구를 가지는 제1 측방 라인, 및 블록의 상기 제6 면 상에 개구를 가지며, 블록의 다른 면 상에 적어도 개구를 가지며, 이 개구가 유체 접근 포트를 형성하는 제2 측방 도관을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 유체 접근 포트 또는 제2 측방 라인의 유체 접근 포트는, 유체 접근 포트 또는 제1 측방 라인의 유체 접근 포트를 포함하는 제2 면 상에 존재한다. 대안적인 방식으로, 유체 접근 포트 또는 제2 측방 라인의 유체 접근 포트는, 블록의 다른 면(예를 들어 제5 면) 상, 바람직하게는 중앙 도관의 제1 개구를 포함하는 면에 대향하지 않는 면 상, 보다 바람직하게는 제2 면에 대향하는 면 상에 존재할 수 있다. 두개의 측방 라인이 각각 두개의 유체 접근 포트(또는 적어도 두개의 유체 접근 포트)를 포함하는 경우, 바람직하게는 제1 측방 라인의 하나의 유체 접근 포트와 제2 측방 라인의 하나의 접근 포트는 블록의 동일한 면 상에 있고, 제1 측방 라인의 다른 하나의 유체 접근 포트(또는 다른 유체 접근 포트)와 제2 측방 라인의 다른 하나의 유체 접근 포트(또는 다른 유체 접근 포트)는 블록의 동일한 면 상, 바람직하게는 제5 면 상에 있다.

제6 면은, 제1 면, 제4 면, 제2 면, 제5 면, 또는 제3 면일 수 있으나, 특히 바람직한 방식으로는 이는 제1 면 및/또는 (바람직하게는 및) 제4 면 및/또는 (바람직하게는 및) 제2 면 및/또는 (바람직하게는 및) 제5 면 및/또는 (바람직하게는 및) 제3 면과 상이하다. 보다 바람직하게는, 제6 면은 제3 면에 대향한다.

다른 실시예에서, 제2 측방 라인은 적어도, 중앙 도관에 연결되고 블록의 제3 면(제1 측방 라인의 제1 측방 도관의 개구를 포함함) 상에 개구를 가지는 제1 측방 도관과, 블록의 상기 제3 면상의 개구와, 유체 접근 포트를 형성하는, 블록의 다른 면 상의 적어도 하나의 개구를 가지는 제2 측방 도관을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 이들 실시예에서, 유체 접근 포트 또는 제2 측방 라인의 유체 접근 포트는 유체 접근 포트 또는 제1 측방 라인의 유체 접근 포트를 포함하는 제2 면 상에 존재한다. 대안적인 방식으로, 유체 접근 포트 또는 제2 측방 라인의 유체 접근 포트는 블록의 다른 면(예를 들어 제5 면) 상, 바람직하게는 중앙 도관 또는 중앙 도관들의 제1 개구를 포함하는 면에 대향하지 않는 면, 보다 바람직하게는 제2 면에 대향하는 면 상에 존재할 수 있다. 두개의 측방 라인이 각각 두개의 유체 접근 포트(또는 적어도 두개의 유체 접근 포트)를 포함하는 경우, 바람직하게는 제1 측방 라인의 하나의 유체 접근 포트와 제2 측방 라인의 하나의 유체 접근 포트는 블록의 동일한 면, 바람직하게는 제2 면 상에 있고, 제1 측방 라인의 다른 하나의 유체 접근 포트(또는 다른 유체 접근 포트)와 제2 측방 라인의 다른 하나의 유체 접근 포트(또는 다른 유체 접근 포트)는 블록의 동일한 면, 바람직하게는 제5 면 상에 있다.

블록이 두개 이상의 측방 라인을 포함하는 경우, 제2 및 후속하는 측방 라인은, 중앙 도관에 연결되고 블록의 제3 면 또는 제6 면 상에 개구를 가지는 제1 측방 도관과, 블록의 상기 제3 면 또는 제6 면 상에 각각 개구를 가지고 유체 접근 포트를 형성하는 블록의 다른 면(이 면은 독립적으로 특히 제2 면 및/또는 제5 면일 수 있음) 상에 적어도 개구를 가지는 제2 측방 도관을 독립적으로 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 유체 모듈은 센서와 같은 적어도 하나의 측정 기구를 포함할 수 있다. 유리한 방식으로, 적어도 하나의 센서는 적어도 부분적으로 블록에 삽입된다. 바람직하게는, 적어도 하나의 센서는 중앙 도관 또는 중앙 도관 중 하나에 적어도 부분적으로 삽입된다. 이러한 후자의 실시예에서, 따라서 센서는 중앙 도관을 통과하는 유체에 대한 측정을 수행할 수 있다.

센서는 pH 센서, 전도도 측정 센서, 압력 센서, 액체 존재 센서, 공기 존재 센서, 유동 센서, 온도 센서, UV 센서 및 근적외선(NIR) 센서로 구성된 그룹으로부터 선택될 수 있다.

유체 모듈은 특히 상술한 바와 같이 적어도 두개의 센서를 포함할 수 있다. 블록이 복수의 중앙 도관을 포함하는 경우, 적어도 두개의 센서는 동일한 중앙 도관 또는 상이한 중앙 도관에 삽입될 수 있다. 일부 실시예에서, 유체 모듈은 pH 센서 및 전도도 센서를 포함한다.

유체 모듈은 적어도 하나 또는 적어도 두개의 송신기를 포함할 수 있다. 송신기는 센서로부터 발생하는 원시 신호를 자동 제어 장치에 의해 읽을 수 있는 변환된 신호로 변환하는 역할을 하는 전자 장치이다.

유체 모듈의 블록의 도관 및 라인의 개구, 특히 유체 접근 포트는 유체를 공급하거나 유체를 취출하기 위한 파이프, 또는 설비의 임의의 다른 요소에 연결하도록 의도된 커넥터를 포함할 수 있다. 바람직한 방식으로, 다른 유체 모듈 블록의 면과 접촉에 의해 조립되도록 구성된 유체 모듈의 블록의 면(들)은 이러한 커넥터를 포함하지 않는다. 커넥터(피팅(fitting))는 튤립 커넥터, 트라이 클램프 커넥터, 마이크로-클램프 커넥터, 하이-테크 컴퍼넌트(HTC, Hi-Tech Components) 커넥터, BVCO 커넥터(표면 실링 피팅), 압축 커넥터, 스크류 커넥터, 용접 커넥터, 또는 바버드(barbed) 커텍터일 수 있다.

블록의 도관(중앙 도관 또는 도관, 또는 측방 도관, 등인지 여부와 관계 없음)은 독립적으로(또는 모두) 원통형 또는 본질적으로 원통형 형태, 또는 임의의 다른 적절한 형태를 가질 수 있다. 이는 독립적으로(또는 모두) 일정하거나 또는 각각의 길이 방향 축을 따라 변하는 횡단면을 가질 수 있다.

유리한 방식으로는, 밸브의 액추에이터(유체 모듈에 존재하는 경우)는 밸브의 밀폐 장치와 블록에 대해 독립적으로 제거 가능하고, 바람직하게는 모두 제거 가능하다. 바람직하게는, 밀폐 장치로부터 액추에이터의 분해는 5초 이하의 기간 내에 작동자에 의해 수행될 수 있다. 액추에이터는 예를 들어 윙(wing) 나사를 사용하여 조여지는 플랜지에 의해 밸브의 밀폐 장치와 조립될 수 있다

바람직하게는 센서 및/또는 송신기(유체 모듈에 존재하는 경우)는 블록에 대해 독립적으로 제거 가능하고, 바람직하게는 모두 제거 가능하다.

바람직하게는, 사용 시, 유체 모듈의 블록 및 폐쇄 부재(밸브의 밀폐 장치, 하나 이상의 밸브가 있는 경우)만이 유체 모듈 내에서 순환하는 유체와 접촉한다. 유체와 접촉하는 요소(예를 들어 블록 및 폐쇄 부재(들))는 재사용 가능하며 사용 후 세척될 수 있다. 그러나, 유리한 방식으로, 유체 모듈의 블록은 일회용 유형일 수 있다. 보다 더 유리하게는, 유체 모듈의 블록 및 폐쇄 부재(바람직하게는 밸브(들)의 밀폐 장치, 예를 들어 밸브(들)의 다이어프램)는 일회용 유형이다. 유체 모듈의 이러한 요소는 상기 모듈을 통과하는 유체와 접촉하도록 의도되며, 이는 사용 후 이러한 요소를 세척할 필요성을 피할 수 있게 한다.

바람직하게는, 밸브 및/또는 센서 및/또는 송신기는 재사용 가능하다.

유리한 방식으로, 액추에이터 및/또는 센서 및/또는 송신기와 같은 유체 모듈의 제거 가능한 요소를 분해하는 동안, 모듈에 존재할 수 있는 유체는, 분해를 수행하는 작업자가 상기 유체와 접촉하지 않는 방식으로, 바람직하게는 폐쇄 부재에 의해 블록의 내부 내에 포함된다.

유리한 방식으로, 유체 모듈의 블록은 0.6MPa까지의 압력을 가지는 유체, 바람직하게는 2MPa까지의 압력을 가지는 유체를 포함하도록 구성된다.

유체 모듈의 어셈블리

본 발명은 또한 상술한 바와 같이 적어도 하나의 제1 유체 모듈 및 적어도 하나의 제2 유체 모듈을 포함하는 어셈블리에 관한 것이다.

제2 유체 모듈은 다른 유체 모듈 블록의 면과 접촉에 의해 조립되도록 구성된 적어도 하나의 면을 포함하는 블록을 포함하는 임의의 유체 모듈일 수 있다. 특히, 제2 유체 모듈은 이전 섹션에서 설명한 바와 같은 유체 모듈일 수 있다. 제2 유체 모듈은 대안적으로 중앙 밸브 유체 모듈 또는 측정 유체 모듈일 수 있으며, 이는 아래에서 더 자세히 설명된다. 일반적인 방식으로, 블록을 포함하는 제2 유체 모듈은:

- 다른 유체 모듈 블록의 면과 접촉에 의해 조립되도록 구성되는 제1 면;

- 상기 제1 면 상으로 개방되는 적어도 하나의 중앙 도관을 포함하는 것으로 바람직하게 정의된다.

본 발명에 따른 어셈블리에서, 제1 유체 모듈은, 다른 각각의 유체 모듈 블록의 면과 접촉에 의해 조립되도록 구성되는 그 면(또는 면들 중 하나)사이의 접촉에 의해 제2 유체 모듈과 조립된다.

바람직한 방식으로, 어셈블리는 2 내지 20 개의 유체 모듈을 포함한다. 일부 실시예에서, 어셈블리는, 2, 또는 3, 또는 4, 또는 5, 또는 6, 또는 7, 또는 8, 또는 9, 또는 10, 또는 11, 또는 12, 또는 13, 또는 14, 또는 15, 또는 16, 또는 17, 또는 18, 또는 19, 또는 20개의 유체 모듈을 포함한다. 어셈블리의 모든 유체 모듈은 상술한 바와 같은 유체 모듈일 수 있거나, 단지 그들 중 일부만이, 또는 단지 하나의 유체 모듈만이 상술한 바와 같은 유체 모듈일 수 있다.

특히 바람직한 방식으로, 본 발명에 따른 어셈블리는 후술하는 바와 같이 적어도 하나의 중앙 밸브 유체 모듈을 포함한다.

바람직하게는, 모든 유체 모듈은 다른 유체 블록의 면과 접촉에 의해 조립되도록 구성된 적어도 하나의 면을 갖는다. 유체 모듈은 다른 유체 모듈 블록의 면과 접촉에 의해 조립되도록 구성된 2, 또는 3, 또는 4, 또는 5, 또는 6, 또는 이상의 면을 가질 수 있다. 특히 바람직한 방식으로는, 모든 유체 모듈은, 그 각각의 블록의 하나의 면과 인접한 유체 모듈의 블록의 하나의 면 사이의 접촉에 의해 서로 조립된다. 유리한 방식으로, 유체 모듈은 유체 모듈의 열(column)을 형성하도록 하나가 다른 한의 뒤에 조립될 수 있다(각각의 유체 모듈 블록은, 바람직하게는 접촉에 의해, 하나 또는 두개의 다른 유체 모듈 블록과 접촉에 의해 조립됨). 그러나, 본 발명에 따른 어셈블리는 임의의 다른 구성을 가질 수 있고, 블록은 예를 들어 바람직하게 접촉에 의해 1개로부터 블록의 면의 수에 이르는 블록의 수와 조립될 수 있다.

바람직하게는, 어셈블리의 모든 유체 모듈은 적어도 하나의 중앙 도관을 포함하는 블록을 가진다. 바람직하게는, 함께 조립된 면 상에 위치되는 중앙 도관의 개구는 서로 마주하고, 보다 바람직하게는, 어셈블리의 유체 모듈의 블록의 중앙 도관은 서로 정렬되어 유체가 하나의 블록의 중앙 도관으로부터 인접한 블록의 중앙 도관으로 순환할 수 있도록 한다. 특히, 제1 유체 모듈의 중앙 도관(또는 중앙 도관들 중 하나)은 유리하게는 중앙 밸브 유체 모듈의 중앙 도관들 중 하나와 정렬된다.

어셈블리는 그 면 사이의 접촉에 의해 조립되는 두개의 블록의 면 사이에 시일을 포함할 수 있다. 유리한 방식으로는, 각각의 어셈블리에서, 접촉에 의해, 두개의 인접한 블록의 면의 상기 조립된 면 사이 시일이 존재한다. 시일은 바람직하게는 중앙 도관(또는 하나의 중앙 도관, 또는 바람직하게는 중앙 도관들) 주위에 배열되고 유리하게는 환형이다. 바람직하게는, 시일은 조립된 면 중 하나, 바람직하게는 두개의 조립된 면에 있는 홈에 배치된다. 시일은 예를 들어 O-링, 플랫 시일 또는 클램프 시일일 수 있다. 두개의 조립된 면 사이, 특히 블록의 중앙 도관의 개구 주위 시일의 존재는 어셈블리의 기밀성을 향상시키거나, 또는 그 내부 내에서 순환하는 유체에 대해 어셈블리의 완전한 기밀성을 보장하는 것을 가능하게 한다.

어셈블리는 바람직하게는 소위 “중앙 밸브(central valve)” 유체 모듈을 포함한다. 이 모듈은 바람직하게는 적어도 4개의 면(적어도 하나의 제1 면, 하나의 제2 면, 하나의 제3 면, 하나의 제4 면), 보다 바람직하게는 적어도 6개의 면을 포함하는 블록을 포함한다. 블록은 바람직하게는 적어도 하나의 제1 중앙 도관을 포함하고, 그 단부 중 하나는, 유리하게는 다른 유체 모듈 블록의 면과 접촉에 의해 조립되도록 구성되는, 제1 면 상으로 개방되고, 그 다른 단부는 비관통형이다. 바람직하게는, 블록은 상기 제1 중앙 도관에 연결되고 블록의 면(본 맥락에서 “제3 면(third face)”으로 지칭됨) 상에 개구를 갖는 적어도 하나의 제1 측방 도관을 포함하고, 이 개구는 유체 접근 포트가 아니다. 중앙 밸브 유체 모듈의 블록은 바람직하게는 적어도 하나의 제2 중앙 도관을 포함하고, 그 단부 중 하나는, 유리하게는 다른 유체 모듈 블록의 면과 접촉에 의해 조립되도록 구성되며, 보다 더 유리한 방식으로는, 제1 면에 대향하는 블록의 면(본 맥락에서 “제4 면(fourth face)”으로 지칭됨) 상으로 개방되고, 그 다른 단부는 비관통형이다. 바람직하게는, 블록은, 상기 제2 중앙 도관에 연결되고 블록의 제3 면 상에 개구를 가지는 적어도 하나의 제2 측방 도관을 포함하고, 이 개구는 유체 접근 포트가 아니다. 중앙 밸브 유체 모듈은 적어도 하나의 폐쇄 요소를 더 포함하고, 제1 측방 도관 및/또는 (바람직하게는 및) 제2 측방 도관은, 바람직하게는 제3 면 상의 그 개구에서 이 폐쇄 요소에 의해, 예를 들어, 바람직하게는 밸브에 의해, 보다 바람직하게는 상술된 밸브에 의해, 보다 더 바람직하게는 다이어프램 밸브에 의해, 본 발명에 따른 유체 모듈의 측방 라인과 관련하여(특히 개구의 플러깅 및 차단 해제에 의해) 상술된 바와 같이 폐쇄 또는 개방된다. 제1 및 제2 측방 도관이 개방되는 경우, 제1 중앙 도관 및 제2 중앙 도관은, 제1 측방 도관 및 제2 측방 도관을 통해 유체 연통한다. 측방 도관 중 하나, 바람직하게는 두개가 폐쇄되는 경우, 제1 중앙 도관 및 제2 중앙 도관은 유체 연통하지 않는다.

어셈블리는 소위 “측정(measurement)” 유체 모듈을 포함할 수 있다. 이 모듈은 바람직하게는 적어도 하나의 중앙 도관을 포함하고, 그 단부 중 하나는, 유리하게는 다른 유체 모듈 블록과 접촉에 의해 조립되도록 구성되는 제1 면 상으로 개방되고, 그 다른 단부는, 유리하게는 다른 유체 모듈 블록의 면과 접촉에 의해 조립되도록 구성되고, 보다 더 유리한 방식으로는 제1 면에 대향하는, 블록의 면(본 맥락에서 “제4 면(fourth face)”으로 지칭됨) 상으로 개방된다. 중앙 도관(또는 중앙 도관들)은 센서 및/또는 송신기와 같은 측정 기구를 수용하기 위해 의도된 하나 이상의 하우징(들)에 연결된다.

바람직하게는, 어셈블리의 모든 유체 모듈은 이전 섹션에서 설명된 유체 모듈, 하나 이상의 중앙 밸브 유체 모듈(들), 및 하나 이상의 측정 유체 모듈(들)로부터 선택된다.

어셈블리는 필터, 크로마토그래피 컬럼 및/또는 펌프를 포함하는 유체 모듈을 포함할 수 있다.

어셈블리는 서로 동일하거나 상이한 유체 모듈을 포함할 수 있다. 특히, 제1 유체 모듈 및 제2 유체 모듈은 서로 상이할 수 있다.

어셈블리는 바람직하게는 적어도 하나의 평면을 포함하는 하나 이상의 단부 플레이트, 바람직하게는 두개의 단부 플레이트를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 단부 플레이트, 또는 적어도 하나의 단부 플레이트, 또는 그들 중 각각은, 다른 유체 모듈 블록의 면과 접촉에 의해 조립되도록 구성되는 유체 모듈의 블록의 면과 조립된다. 보다 바람직하게는, 단부 플레이트, 또는 적어도 하나의 단부 플레이트, 또는 그들 중 각각은 단부 플레이트와 유체 모듈의 블록의 면 사이의 접촉에 의해 조립된다. 특히 바람직한 방식으로는, 어셈블리는 두개의 단부 플레이트: 어셈블리의 입구에서의, 즉 어셈블리의 제1 유체 모듈의 블록에 인접한, 바람직하게는 이 블록의 제1 면과 조립되는 하나의 단부 플레이트와, 어셈블리의 출구에서의, 즉 어셈블리의 마지막 유체 모듈의 블록에 인접한, 바람직하게는 이 블록의 제4 면과 조립되는 제2 단부 플레이트를 포함한다. 대안적으로, 어셈블리는 임의의 단부 플레이트를 포함하지 않을 수 있다.

유체 모듈은 임의의 적절한 수단에 의해 조립될 수 있다. 바람직한 방식으로, 클램핑 수단이 사용되어, 어셈블리의 유체 모듈을 제자리에 함께 유지하는 것이 가능하다. 이 클램핑 수단은 유체 모듈의 블록의 내부 내에 적어도 부분으로, 및/또는 유체 모듈의 블록의 외부 상에 적어도 부분으로 위치될 수 있다. 클램핑 수단은 어셈블리의 적어도 두개의 블록을 통과하는, 바람직하게는 어셈블리의 모든 유체 모듈의 블록을 통과하는 적어도 하나의, 바람직하게는 적어도 두개의, 보다 바람직하게는 적어도 세개의 타이 로드를 포함할 수 있다. 용어 “타이 로드(tie rod)”는 바람직하게는 금속성인 로드를 지칭하는 것으로 이해되며, 이는 나사형일 수 있거나 그렇지 않을 수 있거나, 부분적으로만 나사형일 수 있다. 타이 로드는 블록의 장착 구멍을 통과함으로써 블록을 가로지르며, 이는 상술된 바와 같을 수 있다. 이 실시예에서, 타이 로드(들)가 통과하는 모든 블록은 중앙 도관(또는 중앙 도관들)에 대하여 동일한 방식으로 배치된 장착 구멍을 갖는다. 타이-로드의 사용은 어셈블리의 유체 모듈의 블록의 외부 상에 위치되기 때문에 “외부(external)”라 하는 구조의 사용과 유리하게 결합된다(따라서 클램핑 수단은 그런 다음 하나 이상의 타이-로드 및 하나 이상의 외부 구조를 포함함). 따라서, 바람직하게는 타이 로드는 그 단부 중 하나, 바람직하게는 그 두개의 단부에서 나사형 부분을 포함하고, 유체 모듈의 블록이 서로에 대해 단단히 눌려 유지되도록 너트가 나사 결합될 수 있다. 유리한 방식으로, 어셈블리가 하나 이상의 단부 플레이트를 포함하는 경우, 이러한 후자는 타이 로드가 단부 플레이트를 가로지르는 장착 구멍을 포함한다. 외부 구조는 특히 윙 너트일 수 있다. 윙 너트의 사용은 도구 없이 단지 손의 힘만으로 어셈블리를 단단히 조일 수 있게 한다. 일부 실시예에서, 클램핑 수단은 레버 시스템이 제공되는 나사형이 아닌 로드일 수 있다.

장치

본 발명은 또한 적어도 하나의 측방 라인의 적어도 하나의 유체 접근 포트가 측방 유체 파이프에 연결되는 상술된 바와 같은 적어도 하나의 유체 모듈을 포함하는 장치에 관한 것이다. 바람직하게는, 상기 유체 파이프는, 또한 직접적이든 직접적이지 않든, 크로마토그래피 컬럼 또는 제2 유체 모듈, 바람직하게는 유체 모듈의 어셈블리에 포함되는 유체 모듈과 같은 다른 요소의 유체 접근 포트에 연결된다. 제2 유체 모듈은 상술된 바와 같을 수 있다.

본 발명은 또한 적어도 하나의 유체 모듈의 적어도 하나의 측방 라인의 적어도 하나의 유체 접근 포트가 측방 유체 파이프에 연결되는 상술된 바와 같은 적어도 하나의 제1 어셈블리를 포함하는 장치에 관한 것이다.

바람직하게는, 상기 유체 파이프는 또한, 직접적이든 직접적이지 않든 크로마토그래피 컬럼 또는 유체 모듈, 바람직하게는 유체 모듈의 제2 어셈블리에 포함되는 유체 모듈과 같은 다른 요소의 유체 접근 포트에 연결된다. 유체 모듈은 상술된 바와 같은 유체 모듈일 수 있다. 유체 모듈의 제2 어셈블리는 유리하게는 상술된 바와 같은 어셈블리이다.

본 발명에 따른 장치는 제1 어셈블리의 동일한 주어진 유체 모듈 및/또는 복수의 상이한 유체 모듈의 복수의 유체 접근 포트에 연결되는 복수의 측방 파이프를 포함할 수 있다.

장치는 적어도 2개, 또는 적어도 3개 또는 적어도 4개의 유체 모듈을 포함할 수 있으며, 그 중 적어도 하나는 상술된 바와 같으며, 이들은 적어도 하나의 측방 파이프에 의해 서로 연결된다. 장치가 유체 파이프에 의해 연결된 더 많은 유체 모듈을 포함하는 경우, 이들 모듈은 각각 유체 파이프에 의해 모든 유체 모듈, 또는 그 중 일부, 또는 하나의 단일 다른 유체 모듈에 연결될 수 있다.

특히, 장치는 유체 모듈의 적어도 2개, 또는 적어도 3개 또는 적어도 4개의 어셈블리를 포함할 수 있고, 그 중 적어도 하나는 상술된 바와 같고, 적어도 하나의 측면 파이프에 의해 서로 연결된다. 장치가 두개 이상의 어셈블리를 포함하는 경우, 이들 어셈블리는 각각, 유체 파이프에 의해, 모든 어셈블리, 또는 그 중 일부, 또는 하나의 단일 다른 어셈블리에 연결될 수 있다.

일부 실시예에서, 적어도 하나의 유체 파이프에 의해 서로 연결되는 장치의 모든 유체 모듈은 상술된 바와 같은 유체 모듈이고, 및/또는 적어도 하나의 유체 파이프에 의해 서로 연결되는 장치의 모든 어셈블리는 상술된 바와 같은 어셈블리이다.

장치의 상기(또는 특정) 측방 유체 파이프는 서로 평행할 수 있고 및/또는 서로 교차할 수 있다.

측방 유체 파이프(들)는 폴리 프로필렌(PP), 폴리 테트라 플루오로 에틸렌(PTFE), 퍼플루오로 알콕시(PFA), 실리콘 폴리머, 폴리 페닐술폰(PPSU) 및/또는 폴리 술폰(PSU)과 같은 플라스틱 물질로 이루어지고, 및/또는 스테인리스 스틸과 같은 금속으로 이루어질 수 있다.

측방 유체 파이프(들)는 클램프, 플랜지, 나사 연결 또는 퀵 연결에 의해 유체 모듈의 유체 접근 포트에 연결될 수 있다. “퀵 연결(quick connect)”이라는 용어는 도구를 사용하지 않고 유체 파이프를 통해 유체 접근 포트의 오리피스(예를 들어, 유체 접근 포트의 커넥터의 오리피스)에 삽입함으로써 이루어지는 연결을 의미하는 것으로 이해된다.

용도

본 발명은 또한 상술된 바와 같은 적어도 하나의 유체 모듈, 또는 상술된 바와 같은 유체 모듈의 적어도 하나의 어셈블리, 또는 상술된 바와 같은 적어도 하나의 장치, 및 크로마토그래피 컬럼과 같은 적어도 하나의 분리 장치를 포함하는 분리 설비(예를 들어, 크로마토그래피 설비)에 관련된 것이다. 대안적으로, 또는 추가적으로 분리 장치는 크로스-플로우(cross-flow) 여과 장치 또는 데드-엔드(dead-end) 여과 장치와 같은 여과 장치일 수 있다.

본 발명은 또한 특히 크로마토그래피에 의한 정제를 위해, 생체 분자 정제 설비에서 유체를 운반하기 위한 상술된 바와 같은 유체 모듈, 또는 상술된 바와 같은 유체 모듈의 어셈블리, 또는 상술된 바와 같은 장치의 용도에 관련된 것이다.

본 발명은 또한 특히 크로마토그래피에 의한 정제를 위해, 생체 분자 정제 설비에서 유체를 운반하기 위한 방법에 관한 것으로:

- 상술된 바와 같은 유체 모듈, 또는 상술된 바와 같은 유체 모듈의 어셈블리, 또는 상술된 바와 같은 장치를 제공하는 단계; 및

- 상기 유체 모듈, 또는 상기 어셈블리, 또는 상기 장치 내에서 상기 유체를 순환시키는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 생체 분자는 단백질 및 항체로 구성된 그룹으로부터 선택된다.

두개의 측방 라인을 갖는 유체 모듈 및 어셈블리

보다 구체적인 측면에 따르면, 본 발명은 또한 블록을 포함하는 유체 모듈로서:

- 다른 유체 모듈 블록의 면과 접촉에 의해 조립되도록 구성되는 제1 면;

- 상기 제1 면 상으로 개방되는 하나의 단일 중앙 도관, 또는 상기 제1 면 상으로 개방되는 복수의 연결되지 않은 중앙 도관;

- 중앙 도관 또는 중앙 도관들 중 하나에 연결되고 블록의 제2 면 상에 적어도 하나의 유체 접근 포트를 가지고, 상기 유체 접근 포트는 유체 입구 또는 유체 출구인, 적어도 하나의 제1 측방 라인;

- 중앙 도관 또는 중앙 도관들 중 하나에 연결되고(제1 측방 라인이 연결된 도관과 동일하거나 상이함), 블록의 면 상에 적어도 하나의 유체 접근 포트를 가지고, 상기 유체 접근 포트는 유체 입구 또는 유체 출구인, 적어도 하나의 제2 측방 라인을 포함하고,

상기 유체 모듈은 적어도 하나의 제1 측방 라인을 폐쇄 또는 개방하도록 구성되는 제1 폐쇄 부재와, 제1 폐쇄 부재와는 상이하며, 적어도 하나의 제2 측방 라인을 폐쇄 또는 개방하도록 구성되는 제2 폐쇄 부재를 더 포함한다.

상술된 바와 같은 유체 모듈에서, 제1 및 제2 폐쇄 부재는 블록의 면 상에 장착될 수 있고, 제2 폐쇄 부재는 제1 폐쇄 부재가 장착된 면과 상이한 면 상에 장착되고, 바람직하게는 제1 폐쇄 부재가 장착된 면과 대향하는 면에 장착된다.

상술된 바와 같은 유체 모듈에서, 제1 측방 라인은 적어도:

- 중앙 도관 또는 중앙 도관들 중 하나에 연결되고 블록의 제3 면에 개구를 가지는 제1 측방 도관; 및

- 블록의 상기 제3 면 상의 개구와, 유체 접근 포트를 형성하는, 블록의 제2 면 상의 적어도 개구를 가지는 제2 측방 라인을 포함할 수 있다.

제1 폐쇄 부재는, 제3 면 상의 제1 측방 도관의 개구, 및/또는 제3 면 상의 제2 측방 도관의 개구를 폐쇄 또는 개방하도록 구성된다.

상술된 바와 같은 유체 모듈에서, 제1 면을 평면일 수 있다.

상술된 바와 같은 유체 모듈에서, 중앙 도관 또는 중앙 도관 중 적어도 하나는 제1 면과 상이한, 바람직하게는 제1 면과 대향하는 블록의 제4 면 상으로 개방하는 관통형일 수 있다.

상술된 바와 같은 유체 모듈에서, 블록의 제4 면은 다른 유체 모듈 블록의 면과 접촉에 의해 조립되도록 구성될 수 있고; 바람직하게는 제4 면은 평면이다.

상술된 바와 같은 유체 모듈에서, 중앙 도관 또는 중앙 도관 중 적어도 하나는 블록의 면 상으로 개방되지 않고 비관통형일 수 있다.

상술된 바와 같은 유체 모듈에서, 적어도 하나의 제2 측방 라인의 유체 접근 포트를 포함하는 블록의 면은: 적어도 제1 측방 라인의 유체 접근 포트를 포함하는 블록의 면과 동일한 면(블록의 제2 면)이거나; 또는 적어도 하나의 제1 측방 라인의 유체 접근 포트를 포함하는 면에 대향하는 면(블록의 제5 면)일 수 있다.

상술된 바와 같은 유체 모듈에서, 제2 측방 라인은 적어도:

- 중앙 도관 또는 중앙 도관들 중 하나에 연결되고 블록의 제6 면 상에 개구를 가지는 제1 측방 도관; 및

- 상기 제6 면 상의 하나의 개구와, 개구가 유체 접근 포트를 형성하는, 블록의 하나의 면(바람직하게는 제2 면 또는 제5 면) 상의 적어도 하나의 개구를 포함할 수 있다.

제2 폐쇄 부재는 제6 면 상의 제1 측방 도관의 개구 및/또는 제6 면 상의 제2 측방 도관의 개구를 폐쇄 또는 개방하도록 구성된다.

상술된 바와 같이 유체 모듈에서 적어도 제1 측방 라인을 폐쇄 또는 개방하도록 구성된 제1 폐쇄 부재는 밸브의 밀폐 장치일 수 있고 및/또는 적어도 제2 측방 라인을 폐쇄 또는 개방하도록 구성된 제2 폐쇄 부재는 밸브의 밀폐 부재일 수 있고, 바람직하게는 각각의 측방 라인은 밸브에 의해 독립적으로 폐쇄 또는 개방될 수 있다.

상술된 바와 같이 유체 모듈에서, 하나 이상의 밸브(들)는, 핀치 밸브, 니들 밸브, 볼 밸브, 플랩 게이트 밸브 및 다이어프램 밸브로 구성된 그룹으로부터 선택될 수 있고, 보다 바람직하게는 다이어프램 밸브이다.

상술된 바와 같이 유체 모듈에서, 블록은 일회용 유형일 수 있고, 더 바람직하게는 블록 및 폐쇄 부재는 일회용 유형이다.

상술된 바와 같이 유체 모듈은 상기 유체 모듈에 삽입되는 적어도 하나의 센서 및/또는 하나의 송신기를 포함할 수 있다.

본 발명은 또한 상술된 바와 같은 적어도 하나의 유체 모듈을 포함하는 어셈블리에 관련된 것으로, 그 제1 면은 두개의 면 사이 접촉에 의해 다른 유체 모듈의 블록의 면과 조립된다.

상술된 바와 같은 어셈블리는 2개 내지 20개의 유체 모듈을 포함할 수 있다.

상술된 바와 같은 어셈블리에서, 접촉에 의해 조립된 블록의 면 사이에 시일이 존재할 수 있다.

상술된 바와 같은 어셈블리에서, 유체 모듈은 유체 모듈의 블록을 가로지르는 적어도 하나의 타이-로드, 바람직하게는 적어도 두개의 타이-로드, 보다 바람직하게는 세개의 타이-로드에 의해 조립될 수 있다.

상술된 바와 같은 어셈블리에서, 적어도 하나의 유체 모듈은 단부 플레이트와 유체 모듈의 블록의 면 사이의 접촉에 의해 단부 플레이트에 조립될 수 있다.

본 발명은 또한 상술된 바와 같은 적어도 하나의 유체 모듈을 포함하는 장치에 관한 것이며, 적어도 하나의 측방 라인의 유체 접근 포트는 측방 유체 파이프에 연결되고, 상기 유체 모듈은 바람직하게는 상술된 바와 같은 어셈블리에 포함된다.

상술된 바와 같은 장치에서, 측방 유체 파이프는 바람직하게는 다른 유체 모듈, 보다 바람직하게는 유체 모듈의 어셈블리에 포함된 유체 모듈, 보다 바람직하게는 상술된 바와 같은 어셈블리에 연결된다.

본 발명은 또한 적어도 하나의 분리 장치, 바람직하게는 크로마토그래피에 연결되는 상술된 바와 같은 장치를 포함하는 바람직하게는 크로마토그래피에 의한 분리를 위한, 분리 설비에 관한 것이다.

본 발명은 또한 특히 크로마토그래피에 의한 정제를 위해 생체 분자 정제 설비에서 유체를 운반하기 위한, 상술된 유체 모듈, 상술된 어셈블리, 또는 상술된 장치의 용도에 관한 것이다.

본 발명은 또한 특히 크로마토그래피에 의한 정제를 위해 생체 분자 정제 설비에서 유체를 운반하기 위한 유체 운반 방법으로서:

- 상술된 바와 같은 유체 모듈, 또는 상술된 바와 같은 어셈블리; 또는 상술된 바와 같은 장치를 제공하는 단계; 및

- 상기 유체를 상기 유체 모듈, 또는 상기 어셈블리, 또는 상기 장치 내에서 순환시키는 단계를 포함한다.

본 문서의 다른 섹션에 설명된 모든 내용은, 이 섹션에 설명된 유체 모듈, 어셈블리, 장치, 설비, 용도 및 방법에 적용될 수 있고; 특히 이 섹션에 설명된 유체 모듈, 어셈블리, 장치, 설치, 사용 및 방법은 본 문서의 다른 섹션에 설명된 다른 기능(들)을 가질 수 있다.

예시

본 발명에 따른 유체 모듈, 어셈블리, 장치 및 설비의 예시가 도 1 내지 도 12에 도시되어 있다. 이들 실시예는 어떠한 제한 없이 본 발명을 예시한다.

도 1 및 도 2는 면-대-면으로 함께 조립된 5개의 유체 모듈의 예시적인 조립을 나타낸다. 이 어셈블리는 두개의 측방 라인(이 예시에서 동일함)을 갖는 세개의 유체 모듈(10), 하나의 측방 라인을 갖는 하나의 유체 모듈(20), 및 하나의 중앙 밸브 유체 모듈(30)을 포함한다. 각각의 유체 모듈은 바람직하게는 평행 육면체 형태를 형성하는 블록(1)을 포함한다. 두개의 측방 라인을 갖는 유체 모듈(10)은 블록(1)을 제1 면(11)으로부터 제4 면(14)(제1 면(11)에 대향) 통과하는 중앙 도관(2)을 포함한다. 중앙 도관(2)에 연결된 것은 제1 측방 라인으로, 제3 면(13) 상으로 개방되는 제1 측방 도관(3), 및 유체 접근 포트(5)를 형성하는 블록(1)의 제2 면(12)에 제3 면(13)을 연결하는 제2 측방 도관(4)을 포함한다. 유체 모듈(10)은, 중앙 도관(2)에 연결되고 블록(1)의 제6 면(16)(제3 면(13)에 대향) 상으로 개방되는 제1 측방 도관, 및 유체 접근 포트를 형성하는 블록(1)의 제2 면(12)에 제6 면(16)을 연결하는 제2 측방 도관을 포함한다. 유체 모듈(10)은 또한 블록(1)의 제3 면(13)과 제6 면(16)에 각각 위치되는 두개의 밸브(28)를 포함하고, 제1 측방 라인과 제2 측방 라인을 각각 폐쇄 및 개방하는 수단으로 기능한다. 밸브(28)는, 측방 라인의 제1 및 제2 측방 도관의 제3 면(13) 및 제6 면(16) 상의 각각의 개구를 덮는 다이어프램(6), 및 상기 측방 도관들의 상기 개구들에 대하여 다이어프램(6)을 가압하여 플러그 하거나, 제1 측방 도관과 제2 측방 도관 사이의 유체의 통과를 허용하도록 상기 개구로부터 상기 다이어프램(6)을 분리하는 액추에이터(7)를 포함한다.

하나의 측방 라인을 가지는 유체 모듈(20)은, 그 블록(1)에, 제1 면으로부터 제4 면으로 모듈의 블록(1)을 통과하고, 중앙 도관(2)에 연결되고 제3 면 상으로 개방되는 제1 측방 도관(3)과, 제3 면 상의 개구와 유체 접근 포트(5)를 형성하는 제2 면 상의 개구를 가지는 제2 측방 도관(4)을 포함하는 하나의 단일 싱글 측방 라인에 연결되는 중앙 도관(2)을 포함한다. 블록의 제3 면 상에, 다이어프램 밸브가 존재하여, 제3 면 상의 제1 측방 도관(3)과 제2 측방 도관(4)의 개구를 플러깅하거나 차단 해제함으로써 측방 라인을 폐쇄하거나 개방할 수 있다.

중앙 밸브 유체 모듈(30)은, 그 블록에, 블록의 제3 면 상으로 개방되는 제1 측방 도관(34)에 연결되는, 제1 면으로부터 시작하는, 비관통형인 제1 중앙 도관(32) 및 블록의 제3 면 상으로 개방되는 제2 측방 도관(35)에 연결되는, 제4 면(제1 면에 대향)으로부터 시작하는, 비관통형인 제2 중앙 도관(33)을 포함한다. 유체 모듈(30)은, 제1 측방 도관(34)과 제2 측방 도관(35) 사이의 유체의 통과를 방지하거나, 상기 제1 측방 도관(34)과 제2 측방 도관(35) 사이의 유체의 통과를 허용하도록 상기 개구의 차단을 해제하기 위해 제3 면의 제1 및 제2 측방 도관(34, 35)의 개구를 플러깅하는 것을 가능하게 하는 다이어프램을 포함한다.

각각의 블록의 제1 면(11) 상의 중앙 도관(2)의 개구는 인접하는 블록(존재하는 경우)의 제4 면(14) 상의 중앙 도관(2)의 개구와 마주하여, 상기 중앙 도관(2)이 유체 연통한다. 시일(8), 바람직하게는 클램프 시일은 어셈블리의 기밀성을 보장하기 위해 중앙 도관(2)의 개구 주위에서 조립된 블록의 면 사이에 존재한다. 블록은 제1 면(11)으로부터 그 제4 면(14)까지의 각각의 블록을 가로지르는 세개의 타이 로드(9)의 사용으로 함께 제자리에 유지된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 타이 로드(9)는 바람직하게는 블록의 중앙 도관에 평행하고 삼각형 구성으로 배치되며, 중앙 도관은 타이 로드(9) 사이에 배치된다.

도 1에서, 중앙 밸브 유체 모듈(30)의 밸브는 개방 위치에 있는 것으로 나타나 있으며, 어셈블리의 하단에 나타내어진 유체 모듈(10)의 좌측 밸브와 어셈블리의 상단에 나타내어진 유체 모듈(10)의 우측 밸브도 마찬가지이다. 다른 밸브는 폐쇄 위치로 나타난다. 어셈블리 내에서 순환하는 유체의 궤적은 회색 화살표에 의해 나타내어진다.

도 3은 어셈블리에 포함된 두개의 측방 라인을 갖는 유체 모듈(40)을 도시한다. 유체 모듈(40)의 블록(1)은 본질적으로 원통형 형태를 가진다. 제1 면(11) 및 제4 면(미도시)은 바람직하게는 평면이고, 원통의 축에 직각이다. 바람직하게는, 원통의 단면은 곡면뿐 아니라 두개의 평면의 면(13, 16)(제3 면과 제6 면에 대응함)을 포함한다. 유체 모듈(40)은 바람직하게는 중앙 도관(2)에 평행한, 보다 바람직하게는 두개의 타이 로드(9)의 횡단면이 중앙 도관(2)의 횡단면과 정렬되는, 보다 더 바람직하게는 후자로부터 등거리에 있는, 두개의 타이 로드(9)에 의해 어셈블리의 다른 유체 모듈에 조립된다.

도 4는, 4개의 측방 라인을 가지는 유체 모듈(50)을 도시한다. 4개의 측방 라인은 각각 중앙 도관(2)에 연결되고 다른 단부에 유체 접근 포트(5)를 포함한다. 이들은 각각 제1 측방 도관 및 제2 측방 도관을 포함하고, 각각 독립적인 밸브(여기서는 다이어프램 밸브)에 의해 개폐될 수 있다.

도 5는 다이어프램 밸브와 같은 밸브에 의해 독립적인 방식으로 개폐될 수 있는 2개의 측방 라인을 갖는 유체 모듈(60)을 나타낸다. 유체 모듈(60)은, 유체 모듈(60)의 블록(1)에 삽입된 pH 센서(18) 및 전도성 센서(19)를 더 포함하고, 이 2개의 센서는 중앙 도관(2) 내에서 흐르는 유체에 대한 측정을 수행하도록 구성된다.

도 6은 4개의 측방 라인을 갖는 유체 모듈(70)을 나타낸다. 각각의 측방 라인은 액추에이터(7)와 각각의 측방 라인의 측방 도관 또는 두개의 측방 도관의 내부로 관통하는 밀폐 장치(21)를 포함하는 밸브에 의해 독립적으로 개방 또는 폐쇄될 수 있다. 밸브는 예를 들어 니들 밸브 또는 플랩 게이트 밸브일 수 있다. 도 6에 도시된 유체 모듈(70)은 중앙 도관(2)의 개구 중 하나에 튤립 커넥터(17)를 포함한다.

도 7은 도 6에 나타내어진 바와 같은 유체 모듈(70)을 도시하며, 제거 가능한 액추에이터(7)는 블록(1)에 삽입된 상태로 남아 있는 밀폐 장치(21)로부터 분리된다. 따라서, 유체 모듈(70)의 밸브의 블록(1) 및 밀폐 장치(21)는 일회용 유형일 수 있고 사용 후 교체될 수 있는 반면, 밸브의 액추에이터(7)는 재사용 가능하고 모듈이 사용된 후 새로운 밀폐 장치로 새로운 블록에 설치될 수 있다.

도 8은 각각 두개의 측방 라인과 연결되는 두개의 중앙 도관(2)을 가지는 유체 모듈(80)을 도시한다. 각각의 측방 라인은 제1 측방 도관과, 유체 접근 포트를 포함하는 제2 측방 도관을 포함한다. 4개의 측방 라인 각각은 밸브, 예를 들어 니들 밸브 또는 플랩 게이트 밸브에 의해 폐쇄 또는 개방될 수 있다. 이 예시에서, 튤립 커넥터(17)는 2개의 중앙 도관(2) 각각의 개구 중 하나에 존재하며, 상기 개구는 블록(1)의 동일한 면에 있다.

도 9는 제1 유체 모듈과 마지막 유체 모듈이 바람직하게는 면-대-면 접촉 어셈블리를 통해, 단부 플레이트(22)와 각각 조립되는 유체 모듈의 어셈블리를 나타낸다. 유체 모듈과 단부 플레이트는, 그들을 가로지르는 타이 로드에 의해 함께 조립되며, 단부 상에는 단부 플레이트(22)에 의해 조여진 너트(23)가 조여진다.

도 10은, 유체 모듈이 외부 구조를 사용하여 두 개의 단부 플레이트(22)와 조립되는 유체 모듈의 어셈블리를 나타내며, 이 예시에서는 모듈과 단부 플레이트가 함께 단단히 고정될 수 있는 윙 너트(24)이다. 이 실시예에서, 어셈블리는 바람직하게는 하나 이상의 타이 로드를 포함하고, 그 단부에는 윙 너트(24)가 나사 결합된다.

도 11은 동일하거나 상이할 수 있는(이 예시에서는 동일함) 3개의 유체 모듈(90)을 포함하는 장치를 나타낸다. 이 예시에서, 각각의 유체 모듈(90)은 각각의 측방 유체 파이프(25)가 연결되는 적어도 2개의 유체 접근 포트(5)를 가져, 2개의 유체 모듈을 서로 연결하는 것을 가능하게 한다. 도 11에 도시된 장치의 예시에서, 3개의 유체 모듈은 각각 유체 모듈(90)의 블록(1)의 제3 면(13) 및 제6 면(16) 상으로 개방된 제1 측방 도관 및 제2 측방 도관을 포함하는 2개의 측방 라인에 그 비관통형 단부에서 연결된 비관통형 중앙 도관을 포함한다. 각각의 측방 라인의 제2 측방 라인은 각각 제3 면(13) 및 제6 면(16)으로부터 각각 시작하는 제1 도관 부분(26) 및 바람직하게는 그 단부 사이의 중간 위치에서 제1 부분(26)의 단부에 연결되는 제2 도관 부분(27)을 포함한다. 제2 부분(27)은 제1 유체 접근 포트(5)를 형성하는 블록(1)의 제2 면(12) 상의 개구, 및 제2 유체 접근 포트(5)를 형성하는 블록(1)의 제5 면(15) 상의 제2 개구를 포함한다. 유체 모듈(90)은 각각 독립적으로 또는 모두가 유체 모듈의 어셈블리에 포함될 수 있고(바람직하게는 복수의 유체 모듈이 서로 면-대-면으로 함께 조립되는 경우), 따라서 유체 모듈(90)은 바람직하게는 어셈블리의 하나의 단부에 있다.

도 12는, 상술된 바와 같은 유체 모듈의 어셈블리일 수 있는 밸브의 블록(제2 크로마토그래피 모듈(201) 상의 검은색 직사각형으로 둘러싸임)을 포함하는 두개의 크로마토그래피 모듈(200, 201)을 포함하는 크로마토그래피 설비를 나타낸다. 크로마토그래피 모듈(200, 201) 각각은 유체 입구(202) 및 유체 출구(203)를 포함하는 크로마토그래피 컬럼(미도시)을 포함한다. 유체 모듈의 어셈블리는 pH 센서(18) 및 전도성 센서(19)와 같은 센서 및 밸브(28)를 포함할 수 있다. 크로마토그래피 모듈의 유체 모듈 어셈블리는 어셈블리의 유체 모듈의 유체 접근 포트(5)에 연결된 측방 유체 파이프(25)에 의해 그 사이에 상호 연결될 수 있다. 유체 모듈의 일부 유체 접근 포트(5)는 공급 파이프(204)에 연결될 수 있고 유체 모듈의 일부 유체 접근 포트(5)는 취출 파이프(205)에 연결될 수 있다. 크로마토그래피 모듈(200)의 유체 모듈 어셈블리의 유체 출구(55)는 다른 크로마토그래피 모듈(201)의 유체 모듈 어셈블리의 유체 입구(56)에 연결될 수 있다. 유체 모듈의 밸브 위치(개방 또는 폐쇄)에 따라 두 크로마토그래피 모듈(200, 201)의 컬럼은 직렬 또는 병렬일 수 있다. 또한, 각각의 크로마토그래피 모듈(200, 201)에서, 크로마토그래피 컬럼의 유체 입구(202) 및 유체 출구(203)에 연결된 유체 모듈의 어셈블리(100)의 유체 모듈의 밸브의 위치(개방 또는 폐쇄)에 따라, 상기 크로마토그래피 컬럼은 온-라인(on-line)일 수 있거나 바이패스(bypass)될 수 있다.

Claims (21)

1. 어셈블리(100)로서,
   - 블록(1)을 포함하는 제1 유체 모듈(10, 20, 40, 50, 60, 70, 80, 90)로서:
   · 다른 유체 모듈 블록과 접촉에 의해 조립되도록 구성된 제1 면(11);
   · 상기 제1 면(11) 상으로 개방되는 하나의 단일 중앙 도관(2), 또는 상기 제1 면(11) 상으로 개방되는 복수의 중앙 도관(2);
   · 상기 중앙 도관(2) 또는 상기 중앙 도관(2) 중 하나에 연결되며, 상기 제1 면(11)에 대향하지 않는 상기 블록(1)의 제2 면(12) 상에 적어도 하나의 유체 접근 포트(5)를 갖는 적어도 하나의 측방 라인으로서, 상기 유체 접근 포트(5)는 유체 입구 또는 유체 출구인 적어도 하나의 측방 라인을 포함하고,
   상기 적어도 하나의 측방 라인을 폐쇄 또는 개방하도록 구성된 제1 폐쇄 부재를 더 포함하는 상기 제1 유체 모듈(10, 20, 40, 50, 60, 70, 80, 90); 및
   - 블록(1)을 포함하는 제2 유체 모듈(30)로서:
   · 다른 유체 모듈 블록의 하나의 면, 제2 면, 제3 면 및 제4 면과 접촉에 의해 조립되도록 구성된 제1 면;
   · 일단부가 상기 제1 면 상으로 개방되고, 반면에 타단부는 상기 블록의 면 상으로 개방되지 않는 제1 중앙 도관(32);
   · 상기 제1 중앙 도관(32)에 연결되고, 상기 블록의 상기 제3 면 상에 개구를 갖는 제1 측방 도관(34);
   · 일단부가 상기 제4 면 상으로 개방되고, 반면에 타단부는 상기 블록의 면 상으로 개방되지 않는 제2 중앙 도관(33);
   · 상기 제2 중앙 도관(33)에 연결되고 상기 블록의 상기 제3 면 상에 개구를 가지는 제2 측방 도관(35)을 포함하고,
   상기 제3 면 상의 상기 제1 측방 도관(34)의 개구 및/또는 상기 제3 면 상의 상기 제2 측방 도관(35)의 개구를 폐쇄 또는 개방하도록 구성된 제2 폐쇄 부재를 더 포함하는 상기 제2 유체 모듈(30)을 포함하고,
   각각의 상기 제1 유체 모듈 및 상기 제2 유체 모듈(10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90)의 상기 제1 면(11)은 두개의 면 사이의 접촉에 의해 다른 유체 모듈(10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90)의 블록(1)의 면과 조립되는 어셈블리.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 유체 모듈(10, 20, 40, 50, 60, 70, 80, 90)의 상기 측방 라인은 적어도:
   - 상기 중앙 도관(2) 또는 상기 중앙 도관(2) 중 하나에 연결되며, 상기 블록(1)의 제3 면(13) 상에 개구를 갖는 제1 측방 도관(3); 및
   - 상기 블록의 상기 제3 면(13) 상에 개구를 가지고, 상기 블록(1)의 상기 제2 면(12) 상의 개구 중 적어도 하나는 상기 유체 접근 포트(5)를 형성하는 제2 측방 도관(4)을 포함하고,
   상기 제1 폐쇄 부재는, 상기 제3 면(13) 상의 상기 제1 측방 도관(3)의 개구 및/또는 상기 제3 면(13) 상의 상기 제2 측방 도관(4)의 개구를 폐쇄 또는 개방하도록 구성되는 어셈블리.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 제1 유체 모듈(10, 40, 50, 60, 70, 80, 90)은 적어도 두개의 측방 라인을 포함하고, 각각은 상기 중앙 도관(2) 또는 동일하거나 상이할 수 있는 상기 중앙 도관(2) 중 하나에 연결되고, 상기 제1 면(11)에 대향하지 않는 상기 블록(1)의 제2 면(12) 상에, 동일하거나 상이할 수 있는 유체 접근 포트(5)를 가지고, 상기 제1 유체 모듈(10, 40, 50, 60, 70, 80, 90)은 적어도 두개의 측방 라인의 각각을 폐쇄 또는 개방하도록 구성되는 폐쇄 부재를 포함하는 어셈블리.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 유체 모듈 및 상기 제2 유체 모듈의 상기 제1 면(11)은 평면인 어셈블리.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제2 유체 모듈(30)의 상기 제4 면은 다른 유체 모듈 블록의 면과 접촉에 의해 조립되도록 구성되고, 바람직하게는 평면이며, 상기 제2 유체 모듈(30)의 상기 제4 면은 바람직하게는 상기 제2 유체 모듈(30)의 상기 제1 면에 대향하는 어셈블리.
6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 유체 모듈(10, 20, 40, 50, 60, 70, 80, 90)의 상기 중앙 도관(2) 또는 상기 중앙 도관(2) 중 적어도 하나는 상기 제1 면(11)과 상이한, 바람직하게는 상기 제1 면(11)에 대향하는 상기 블록(1)의 제4 면(14) 상으로 개방되는 어셈블리.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 제1 유체 모듈(10, 20, 40, 50, 60, 70, 80, 90)의 상기 블록(1)의 상기 제4 면(14)은 다른 유체 모듈 블록의 면과 접촉에 의해 조립되도록 구성되고, 바람직하게는 상기 제4 면(14)은 평면인 어셈블리.
8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 유체 모듈의 상기 중앙 도관(2) 또는 상기 중앙 도관(2) 중 적어도 하나는 상기 블록(1)의 면 상으로 개방되지 않고 관통되지 않는 어셈블리.
9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 유체 모듈(10, 20, 40, 50, 60, 70, 80, 90)의 상기 적어도 하나의 측방 라인을 폐쇄 또는 개방하도록 구성된 상기 제1 폐쇄 부재는 밸브(28)의 밀폐 장치(21, 6)이고; 바람직하게는 상기 제1 유체 모듈(10, 20, 40, 50, 60, 70, 80, 90)의 각각의 측방 라인은 밸브(28)에 의해 독립적으로 폐쇄되거나 개방되는 어셈블리.
10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 유체 모듈(30)의 상기 제2 폐쇄 부재는 밸브(28)의 밀폐 장치(21, 6)인 어셈블리.
11. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    하나 이상의 밸브(들)(28)는 핀치 밸브, 니들 밸브, 볼 밸브, 플랩 게이트 밸브 및 다이어프램 밸브로 이루어진 그룹으로부터 선택되고, 보다 바람직하게는 다이어프램 밸브인 어셈블리.
12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 유체 모듈 및 제2 유체 모듈(10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90) 중 적어도 하나의 블록(1)은 일회용 유형이고, 바람직하게는 상기 제1 유체 모듈 및 제2 유체 모듈(10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90) 중 적어도 하나의 상기 블록(1) 및 상기 폐쇄 부재는 일회용 유형이며, 보다 바람직하게는 상기 제1 유체 모듈 및 제2 유체 모듈(10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90)의 상기 블록(1)들은 일회용 유형이며, 보다 더 바람직하게는 상기 제1 유체 모듈 및 제2 유체 모듈(10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90)의 상기 블록(1)들 및 상기 폐쇄 부재들은 일회용 유형인 어셈블리.
13. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 유체 모듈(60)은 상기 유체 모듈(60)의 블록(1)에 삽입되는 적어도 하나의 센서(18, 19) 및/또는 하나의 송신기를 포함하는 어셈블리.
14. 청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
    2 내지 20 개의 유체 모듈(10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90)을 포함하는 어셈블리.
15. 청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
    접촉에 의해 조립된 상기 블록(1)의 면 사이에 시일(8)이 존재하는 어셈블리.
16. 청구항 1 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체 모듈(10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90)은, 상기 유체 모듈(10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90)의 블록(1)을 가로지르는 적어도 하나의 타이 로드(tie rod)(9), 바람직하게는 적어도 두개의 타이 로드(9), 보다 바람직하게는 세개의 타이 로드(9)에 의해 조립되는 어셈블리.
17. 청구항 1 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 유체 모듈(10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90)은, 단부 플레이트(22)와, 상기 유체 모듈(10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90)의 블록(1)의 면 사이의 접촉에 의해 단부 플레이트(22)에 조립되는 어셈블리.
18. 청구항 1 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 유체 모듈(10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90)의 상기 측방 라인의 상기 유체 접근 포트(5)는 측방 유체 파이프(25)에 연결되고, 상기 측방 유체 파이프(25)는 바람직하게는 다른 유체 모듈(10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 90), 보다 바람직하게는 유체 모듈의 제2 어셈블리(100)에 포함되는 유체 모듈(10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90), 보다 더 바람직하게는 청구항 1 내지 청구항 17 중 하나를 따른 제2 어셈블리(100)에 연결되는 어셈블리.
19. 청구항 18에 있어서,
    적어도 하나의 분리 장치, 바람직하게는 크로마토그래피 컬럼에 연결되는 청구항 18에 따른 장치를 포함하는, 바람직하게는 크로마토그래피에 의한 분리를 위한, 분리 설비.
20. 특히 크로마토그래피에 의한 정제를 위한, 생체 분자 정제 설비에서 유체를 운반하기 위한 청구항 1 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 따른 어셈블리(100), 또는 청구항 18에 따른 장치의 용도.
21. 특히 크로마토그래피에 의한 정제를 위한, 생체 분자 정제 설비에서 유체를 운반하기 위한 유체 운반 방법으로서,
    - 청구항 1 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 따른 어셈블리(100), 또는 청구항 18에 따른 장치를 제공하는 단계; 및
    - 상기 어셈블리(100) 또는 상기 장치 내에서 상기 유체를 순환시키는 단계를 포함하는 방법.

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