流体路径网络的改进及相关改进的制作方法

文档序号:13985129
流体路径网络的改进及相关改进的制作方法

本发明涉及可再配置的流体流路径网络,特别是可处理的可再配置的流体流路径网络,例如用于液体层析。



背景技术:

存在小规模液体层析系统,其大体包括由毛细管道互连的多个层析过程构件。该系统的功能可通过包括用于在构件之间切换流的或用于切换流以清洁该系统(当实验或小规模过程已经完成时)的阀来改进。因为每个阀位置和管道需要经受清洁来彻底清洁,故使用的阀和多个毛细管的清洁可特别耗时。当使用危险材料时,此清洁过程可极其耗时。发明人已经意识到,可使用可处理的流体路径网络来降低清洁时间和/或使清洁较不危险(在处理危险流体之处)。然而,这不是直接的步骤,因为传统上使用由较低成本的管道互连的昂贵层析构件,故仅处理管道不会节省任何清洁时间,因为构件的内部流体路径也需要清洁。除此之外,为了能够通用,流体路径系统需要可容易地再配置,使得可快速进行不同实验设定。

发明人已经提出了一种方式,以使互连流体路径网络和层析系统的阀构件适当地低成本,以使它们可处理的,而简化剩余构件的流体路径,使得它们可容易地清洁,不管是连接至可处理的流体路径网络时还是之后。发明人还提出了一种流体路径系统,其简单地被再配置。



技术实现要素:

本发明提供一种根据权利要求1的流体路径网络以及根据权利要求6的层析系统。本发明的优选特征在其从属权利要求中阐述。

本发明延伸至本文公开的特征的任何组合,不管此组合是否在本文中明确提到。此外,在两个或更多个特征组合提到的情况下,其意于此特征可单独地请求保护,而不扩大本发明的范围。

附图说明

本发明可以以多种方式实现,其说明性的实施例在下文参照附图描述,其中:

图1示出了流体路径网络的图片的视图;

图2示出了图1中所示的网络的部分的放大视图;

图3a、3b和3c示出了配合到图1和2中所示的流体路径网络中的插入件的图片的视图;

图4示出图1中所示的网络中的一个可能流体路径布置;

图5示出另一可能流体路径布置的放大视图;且

图6a和6b示出了使用之前图中所示的流体路径网络的液体层析系统。

通过参照结合附图的以下描述将更好理解本发明、及其目标和优点,在附图中相似参照标号在图中标识相似元件。

具体实施方式

参照图1,示出流体路径网络100,其包括以管道形式的大量流体路径,为了简洁仅对其一些给出参照110。在其各个端部,在另外情况下闭合的管道通向节腔120,其在使用中提供管道之间的流体链接。

在图1中所示的实施例中,各个节腔120具有三个引入的管道110,(除了在网络的边缘处,腔120仅具有两个管状连接110)。

图2更详细地示出网络特征。各个腔120是端部开放的柱体且具有轴线A。管道100具有通向腔120的开口112。管道(在该示例中管道110a、110b和110c)各自从轴线A沿不同方向径向地向外延伸,使得它们形成分支,而相邻分支具有近似120度发散角D。优选的是,网络由模制塑料材料制成,例如:HDPE;聚酰胺;ABS;PEEK;或PTFE。在该实施例中管道110a、110b和110c以及腔120a模制成一个组件,以用于在使用中互连至相邻组件,例如通过使用转接套环114。以此方式,网络的大部分可由相同分支构件制成,除了对于网络的边缘,在此应当使用仅具有两个分支的腔。当然,从较大件形成的模制也是可能的,或图1中所示的整个网络可以以一件模制。

图3a示出以流体转向插头130的形式的插入件,其可插入图1和2中所示的腔120中的任一者中。插头130是腔120中的不透流体的配合件。插头包括贯穿通道132,其当插头完全插入腔120中且围绕轴线A正确地对准时,可在两个相邻流体管道110之间提供流体连通。插头130还可转动,使得其不对准且将从而阻塞或部分地阻塞所有相邻节连接的管道110之间的流体流,且从而将如流体止挡件那样起作用。在插入件的顶部是凹槽134,其对应于贯穿通道132的位置,且可用于在使用中引导手动对准。

图3b示出流体转向插头130穿过通道132截取的另一示图,且更好地示出了,贯穿通道132是弯曲的,使得以大约120度的角D与管道110的发散分支对准。

图3c示出以阀杆的形式的插入件140,其与插头130的类似之处在于,它包括贯穿通道142。阀杆140另外包括不规则盲孔144,其意于与阀机构的转子促动器轴匹配,且从而允许在使用中电子地或自动地控制管道110的打开或阻塞。

图3d示出以流体转移入口/出口转接器150的形式的另一插入件,其与流体单元200流体连通,该单元在下文更详细地描述。流体转移插入件150可围绕轴线A旋转,使得入口/出口152可在使用中与管道110的一个开口112对准。为了紧密性,插入件150可修改成使得其包括入口和出口流体路径两者,该路径将各自连接至开口112中的一个。类似的插入件150可用来连接至常规的毛细管道,而非单元200。

图4示出层析流体路径的典型示例,包括管状流体路径网络,其布置有插入件,以引导流体且控制穿过阀状插入件的流体流。其中需要分离柱、传感器、监测器、泵或类似的周边流体单元,这些过程可在网络外执行,通过使流体流穿过上文描述的插入件150而转向,直接到所述单元中或经由常规的毛细管道。

图5示出使用上文提到的插入件的另一典型流体路径布线的放大视图,且示出阀杆插入件140可使流转向。

图6a示出堆叠的层析单元200的阵列250,其具有插入件150、或阀杆插入件促动器,其成阵列以与管状网络100的腔120相符。以此方式,单元200可与网络100匹配,以提供如图6b中所示的完整层析系统300。模型单元210可用于填实阵列中的任何间隙。因此,单元200可以以任何适合的顺序组装,且可使流体路径网络100容易配置和再配置,以及可处理的(如果清洁重要)。单元200可包括以下一者或多者:层析柱;压力传感器;传导性监测器;UV监测器;泵;流体储器;或过滤器、pH监测器。

尽管已经描述和示出实施例,对于技术人员将清楚的是,对于那些实施例的添加、省略、修改是可能的,而不脱离本发明请求保护的范围。例如,示出了三管道系统,其中三个管道110连接至各个节点120。然而,如果需要,可能使用四管道系统,或甚至更多个管道。网络部分大体上示出为没有密封,但可提供密封器件,例如‘O’圈可在连结处使用以抑制泄漏。可使用其他密封器件,例如互补渐缩配件。实施例提供在多个节腔处到一起的可互连流体路径的两维阵列,在节腔处,各种流体路径修改插入件可被可移除地插入以实现流体操纵,例如沿不同方向切换流,对生物处理模块提供分岔(take-off),使流体路径断路(止挡)等,共同地提供通用低成本流体互连系统,其可容易地配置和再配置(如果需要)。实施例优选由刚性模制塑料形成,以形成自支撑的阵列,且/或优选地流体路径修改插入件各自能够配合在任一腔中。三维阵列也是可能的。

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