色谱过滤器的制造方法_3

文档序号:9510019阅读:来源:国知局
这些部件可以接合壳体200的第一端表面202。
[0036]如在图3C中示出的,外圆周表面310可以是锥形的。例如,通过由下表面306限定的平面与外圆周表面310相交形成的圆的直径可以小于通过由上表面304限定的平面与外圆周表面310相交形成的圆的直径。可以相对于沿线B-B (在图3C中标示为L')取的压缩元件300的纵轴线测量锥角C'。可以选择锥角C'以基本上匹配壳体200的锥角。
[0037]在一些实施例中,锥形外圆周表面310可以是截断的圆锥表面,S卩,外圆周表面310的直径可以从底表面处或附近的直径到顶表面处或附近的直径以基本上恒定的速率增加。在示例性实施例中,锥角可以是约5度。在其他实施例中,锥角C'可以是在约15度到约I度的范围内,或者是那个范围内的任何角度,例如,约15度、约10度、约8度、约3度、约2度、以及约I度中的任何一个角度。
[0038]压缩元件300的锥形外圆周表面310的直径可以大于在壳体200的第一端表面202中形成的开口 208的锥形内径。然而,如上所指出的,在多个示例性实施例中,这些部件的锥角是相同的。例如,可以选择压缩元件300的锥形外圆周表面310的直径和在壳体200的第一端表面202中形成的开口 208的锥形内径以提供压缩元件300与壳体200中的开口 208之间的压入配合关系。例如,压缩元件300的外圆周表面310的直径可以比开口208的内径大了约2%。在示例性实施例中,开口 208的内径可以是约0.110英寸并且压缩元件300的外圆周表面310的直径可以是约0.112。
[0039]压缩元件300可以由比壳体200的材料更软的任何材料制成。例如,压缩元件300可以由一种从金属、金属合金或聚合物中选择的材料制成。更具体而言,压缩元件300可以由如下的材料制成:钛、不锈钢、聚醚醚酮(PEEK)、聚乙烯或聚丙烯。在优选实施例中,压缩元件300可以由聚醚醚酮(PEEK)制成。当压缩元件300和壳体200由相同类型的材料制成时(例如,壳体200和压缩元件300两者都由钛或不锈钢制成时),用于压缩元件200的材料的硬度被选择小于用于壳体200的材料的硬度。例如,壳体200和压缩元件300可以由不同等级的相同材料制成。
[0040]多孔元件
图4展示了多孔元件400的示例性实施例。如所示的,多孔元件400具有总体上圆柱形主体,该圆柱形主体包括上表面402、下表面404、和与上表面402以及下表面404相交的圆周侧壁406。多孔元件400可以具有包括多个空隙空间的多孔结构。
[0041]不同等级或标称颗粒截留评级的多孔元件是商业上可获得的。这类多孔元件可以被设计用于HPLC柱或者其他液相或气相色谱应用中。本领域的技术人员将认识到,多孔支撑结构也被称为色谱滤芯或过滤器。如本文所使用的,术语“多孔元件”指多种多孔元件中的任何一种,例如色谱滤芯或过滤器,这些多孔元件优选地具有适合在HPLC中(在色谱柱中或者作为内嵌过滤器)使用的多个等级或颗粒截留评级。这些多孔支撑结构典型地具有标称孔隙率以及孔径等级,并且能够截留直径小于约2.5微米的颗粒。根据本发明适合于制作滤芯的多孔元件包括具有从约0.1微米到约10微米范围内的等级的多孔烧结式不锈钢多孔元件,例如,0.5微米等级和2.0微米等级的不锈钢多孔支撑结构。多孔元件可以由根据本领域已知的技术进行压缩和烧结的颗粒制成,由此产生具有指定等级的结构。多孔元件可以由适合于生产烧结式多孔元件的任何材料制成,如:钛、不锈钢、PEEK、聚酰胺、聚烯烃或PTFE。
[0042]可以选择多孔元件400的圆周侧壁406的直径和压缩元件300的内圆周表面308的直径,以当在压缩元件中接纳多孔元件时提供多孔元件400与压缩元件300之间的滑动配合关系。例如,多孔元件400的圆周侧壁406的直径可以与压缩元件300的内圆周表面308的直径基本上相同或者比其略小。在示例性实施例中,多孔元件400的圆周侧壁406的直径可以是约0.082英寸并且压缩元件的内圆周表面308的直径可以是约0.0833。例如,开口 208的内径与多孔元件400的圆周侧壁406的直径之间的差值可以是在约0.001英寸到约0.003英寸的范围内,例如,约0.0015英寸。
[0043]多孔元件的厚度(S卩,上表面402与下表面404之间的距离)可以与压缩元件300的厚度基本上相同。在一些实施例中,多孔元件400的厚度可以稍微小于压缩元件300的厚度。例如,在压缩元件300的厚度大于壳体200中的开口 208的深度的实施例中,多孔元件400可以具有小于压缩元件厚度的厚度,从而避免当压缩元件300的上表面304接合其他部件时损坏多孔元件400。
[0044]组件
图5展示了当在压缩元件300内接纳多孔元件400时形成的组件500的示例性实施例。如以上所讨论的,压缩元件300能以滑动配合的关系接纳多孔元件400。例如,多孔元件400的侧壁406能以滑动配合的关系接合压缩元件300的内圆周表面308。在一些实施例中,多孔元件与压缩元件之间的滑动配合关系可以足以暂时地将多孔元件保持在压缩元件内,之后进一步将那些部件组装到壳体200中。
[0045]图6A展示了在壳体200中的开口 208内接纳的组件500 (S卩,在压缩元件300内接纳的多孔元件400)的示例性实施例。图6C以沿图6B中的线A-A截取的横截面视图展示了壳体200的各种内部特征。如所示的,多孔元件400被在壳体200的开口 208内的压缩元件300所包围。
[0046]图6D、图6E和图6F示出了在不同实施例中图6C中的区域E的放大视图。如在图6D中所示的,压缩元件300的上表面304可以延伸超过壳体200的端表面202,例如,保持从壳体200的端表面202凸出。在此实施例中,压缩元件300可以用其他部件提供二级密封,这些部件可以联接或被联接到壳体200的第一端表面202。例如,压缩元件300可以延伸超过壳体200的端表面202约0.005英寸。在其他实施例中,例如,如在图6E中示出的,压缩元件300的上表面304可以与壳体200的端表面202平齐。在一些实施例中,例如,如在图6F中示出的,压缩元件300的上表面304可以相对于壳体200的端表面202凹陷。可以通过相对于压缩元件300的厚度调整开口 208的深度(或反之亦然)来选择压缩元件300的上表面304与壳体200的端表面202之间的关系(S卩,凸出、平齐或凹陷)。例如,当组件被固位于壳体内时,压缩元件的上表面可以提供密封表面。
[0047]类似地,例如,如在图6D中示出的,在一些实施例中,多孔元件400的上表面402可以与压缩元件300的上表面304平齐。在其他实施例中,多孔元件400的上表面402可以相对于压缩元件300的上表面304凹陷或者可以延伸超过压缩元件300的上表面304,例如,保持从压缩元件300的上表面304凸出。在这些示例性实施例中的任何一个中,多孔元件400的上表面402也可以延伸超过壳体200的端表面202、与壳体200的端表面202平齐、或者相对于壳体200的端表面202凹陷。多孔元件400的上表面402与壳体200的端表面202之间的关系可以独立于多孔元件400的上表面402与压缩元件300的上表面304之间的关系。可以通过调整开口 208的深度、压缩元件300的厚度、以及多孔元件400的厚度中的任何一项来选择多孔元件400的上表面402、压缩元件300的上表面304与壳体200的端表面202之间的关系(S卩,凸出、平齐或凹陷)。
[0048]如以上所讨论的,能以压入配合的关系在开口 208内接纳压缩元件300。当组件500被安置在开口 208内时,压缩元件300能够轻微地变形。压缩元件300的变形可以导致内圆周表面308的直径相应减小。内圆周表面308的直径减小可以导致径向压缩力施加于多孔元件400的圆周侧壁406上。压缩元件的内圆周表面308与多孔元件400的圆周侧壁406之间的压缩力可以将该多孔元件固位在压缩元件300内。在示例性实施例中,由压缩元件300施加于多孔元件400上的力可以足以将该多孔元件固位在其中而不损坏该多孔元件。在其他示例性实施例中,由压缩元件300施加于多孔元件400上的力可以足以将该多孔元件固位在其中,具有在该多孔元件的圆周侧壁406的区域中的最小损坏。
[0049]在一些实施例中,多孔元件400可以通过压缩元件300的内圆周侧壁308与多孔元件400的圆周侧壁406之间的摩擦接合而固位于压缩元件300内。在其他实施例中,多孔元件400可以通过压缩元件300的内圆周侧壁308围绕多孔元件400的圆周侧壁406的变形而固位于压缩元件300内。在这类实施例中,内圆周侧壁308围绕多孔
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