旋转阀的制作方法
【专利摘要】一种旋转阀包括定子和转子，其中定子包括至少三个主连接端口和至少三个副连接端口，并且其中转子互连路径布置成在不同的转子位置处将主连接端口与副连接端口互连，使得能够通过使转子旋转到不同的转子位置而将所有的至少三个副连接端口一次一个地连接至至少三个主连接端口中的每一个。层析系统包括至少三个层析柱和柱入口旋转阀、柱出口旋转阀以及给料回流物流路。
【专利说明】
旋转阀
技术领域
[0001 ] 本发明涉及阀，并且更具体地涉及旋转阀(rotary valve)。
【背景技术】
[0002]阀普遍地用于牵涉流体的运输的装置中。例如用于中等尺寸的实验室系统中的阀的典型的类型是旋转阀。
[0003]通常，旋转阀具有在本文中被称为定子的固定主体，该固定主体与在本文中被称为转子的旋转主体合作。
[0004]定子设置有一些入口端口和出口端口。端口经由孔而与内定子面上的对应的一组孔流体连通。内定子面是与转子的内转子面流体紧密接触的定子的内表面。转子典型地形成为盘，并且，内转子面旋转合作地压在内定子面上。内转子面设置有一个或更多个槽，这些槽取决于转子相对于定子的旋转位置而将不同的孔互连。
[0005]旋转阀能够设计成承受高压(诸如高于25MPa的压力)。旋转阀能够由诸如不锈钢、高性能聚合材料以及陶瓷的一系列材料制成。
[0006]入口/出口的数量和转子或定子中的槽的设计反映特定的阀的预期用途。常见的类型的多功能阀具有一个入口端口(典型地放置于阀的旋转轴线上)和围绕入口端口等距地放置的一些出口端口。转子具有单个径向地延伸的槽，该槽一端位于旋转中心，由此始终与入口连接，而另一端取决于转子相对于定子的角位置而与任一个出口连接。这样的阀对将流从入口一次一个地引导至任一出口有用。
[0007]在诸如模拟移动床系统的用于连续层析的层析系统中，通常，大量的阀用于将给料和缓冲物按照正确的顺序提供给系统中的不同的柱。在这样的系统中，需要更好的阀布置。
【发明内容】
[0008]本发明的一个目标是，提供能够用于连续层析的旋转阀。
[0009]本发明的另一个目标是，提供具有便利而有效的阀布置的连续层析系统。
[0010]在旋转阀中实现该目标，该旋转阀包括具有内定子面的定子和具有布置成与内定子面密封接触的内转子面的转子，转子可相对于内定子面而围绕旋转轴线可旋转地移动至多个转子位置，定子包括多个连接端口，每个连接端口与内定子面处的对应的阀孔流体接触，并且，转子包括两个或更多个转子互连路径，这些转子互连路径用于关于转子位置而将所述阀孔选择性地流体互连，其中，
定子包括至少三个主连接端口和至少三个副连接端口，并且其中，
转子互连路径布置成:
在不同的转子位置处，将主连接端口与副连接端口互连，使得能够通过使转子旋转到不同的转子位置而将至少三个副连接端口的全部一次一个地与至少三个主连接端口中的每个连接。
[0011]还在层析系统中实现该目标，该层析系统包括至少三个层析柱，所述系统进一步包括:
如上文所限定的柱入口旋转阀，其与系统中的至少三个柱的入口连接，并且与至少三个流入物连接;以及
如上文所限定的柱出口旋转阀，其与系统中的至少三个柱的出口连接，并且与至少三个流出物连接;以及
给料回流物流路，其中传递从目前在层析过程中充当主负载柱的柱的出口流至目前充当副负载柱的柱的入口的给料回流物，
其中所述给料回流物流路传递来自系统中的充当主负载柱的所有的柱的给料回流物，并且其中所述给料回流物流路通过柱入口旋转阀和柱出口旋转阀而与柱的入口和出口连接。
[0012]由此，至少三个柱和至少三个流入物能够与旋转阀连接，并且，旋转阀能够将流入物与柱中的任一个连接。这能够用于层析系统中。这将提供用于在例如模拟移动床层析系统中使用的灵活的旋转阀。由此，能够设置有具有入口旋转阀、出口旋转阀以及给料回流部的层析系统。这将导致系统与传统的模拟移动床层析系统相比而具有较少的阀和较少的流连接。这将提供便利而改进的旋转阀和层析系统。
[0013]在本发明的一个实施例中，将通过使转子旋转来根据模拟移动床的过程而使主连接端口与副连接端口的互连转变。
[0014]在本发明的一个实施例中，转子互连路径中的至少两个是部分地弯曲的槽。
[0015]在本发明的一个实施例中，转子互连路径布置成:
在第一转子位置处，将第一主阀孔与第一副阀孔互连，将第二主阀孔与第二副阀孔互连，将第三主阀孔与第三副阀孔互连，并且，将第四主阀孔与第四副阀孔互连，
在第二转子位置处，将第一主阀孔与第四副阀孔互连，将第二主阀孔与第一副阀孔互连，将第三主阀孔与第二副阀孔互连，并且，将第四主阀孔与第三副阀孔互连，
在第三转子位置处，将第一主阀孔与第三副阀孔互连，将第二主阀孔与第四副阀孔互连，将第三主阀孔与第一副阀孔互连，并且，将第四主阀孔与第二副阀孔互连，
在第四转子位置处，将第一主阀孔与第二副阀孔互连，将第二主阀孔与第三副阀孔互连，将第三主阀孔与第四副阀孔互连，并且，将第四主阀孔与第一副阀孔互连。
[0016]在本发明的一个实施例中，转子互连路径中的至少两个包括一个圆形槽和一个径向通道。
[0017]在本发明的一个实施例中，圆形槽围绕旋转阀的中心同中心地定位，并且，具有与设置副阀孔的不同的半径对应的不同的半径，并且，径向通道设置成从其相应的圆形槽伸出至主阀孔的位置。
[0018]在本发明的一个实施例中，额外的主连接端口和阀孔设置于定子中，以便允许柱旁路(column bypass)和/或柱的另外的设置。
[0019]在层析系统的一个实施例中，所述层析柱的入口将一个连接至入口旋转阀的所述主连接端口中的每一个，并且所述层析柱的出口将一个连接至出口旋转阀的所述主连接端口中的每一个，并且所述流入物将一个连接至入口旋转阀的所述副连接端口中的每一个，并且所述流出物将一个连接至出口旋转阀的所述副连接端口中的每一个，并且其中所述转子互连路径设置使得至少三个流入物中的每一个能够一次一个地通过入口旋转阀而与至少三个柱入口中的每一个连接，并且至少三个流出物中的每一个能够一次一个地通过出口旋转阀而与至少三个柱出口中的每一个连接，并且通过使转子旋转，至柱入口的流入物和至柱出口的流出物将根据模拟移动床的过程而转变。
[0020]在层析系统的一个实施例中，给料回流物流路包括检测器。由此，与传统的模拟移动床系统相比，能够减少系统中的检测器的数量。
【附图说明】
[0021]图1是根据本发明的一个实施例的旋转阀的示意侧视图。
[0022]图2a示意地示出能够使用本发明的旋转阀的具有四个柱的层析系统。
[0023]图2b示意地示出能够使用本发明的旋转阀的具有三个柱的层析系统。
[0024]图3a示出能够用于图2a的层析系统中的根据本发明的一个实施例的旋转阀。
[0025]图3b示出具有连接端口的定子的外侧。
[0026]图3c示出能够用于图2b的层析系统中的根据本发明的一个实施例的旋转阀。
[0027 ]图4a、b、c、d示出图3a中所示出的旋转阀的四个不同的转子位置。
[0028]图5示出包括柱旁路的根据本发明的一个实施例的旋转阀。
[0029]图6示出能够用于图2的层析系统中的根据本发明的另一实施例的旋转阀。
[0030]图7示出能够使用另外的一组的四个柱的根据本发明的另一实施例的旋转阀。
【具体实施方式】
[0031]在图1中示意地示出典型的旋转阀I的主要部分(其中，未示出托架或类似的负荷承载或紧固元件)。旋转阀I具有定子5、转子12、旋转轴13以及驱动单元14，其中，旋转轴13任选地可以设置有用于识别旋转轴13的角位置的部件(未示出)，驱动单元14典型地包括齿轮箱和马达(然而，也可以手动地操作阀)。转子可相对于定子而围绕阀的旋转轴线RA旋转。
[0032]相对于构建有定子5的器械而固定的定子5设置有端口，以用于与流体源/出口以及与阀合作的任何构件流体连通。端口可以沿任何合适的方向定位于定子的任何合适的部分上。端口设置有部件以连接毛细管或导管。这样的部件可以是本领域任何技术人员所熟知的诸如常规型Valco配件的任何合适的类型。端口经由通道而与内定子面5a，S卩，定子的在运行期间与转子12接触的表面上的对应的一组阀孔流体连通。
[0033]转子12典型地形成为盘，并且，具有内转子面12a，在运行期间，内转子面12a被压在平坦的内定子面5a上，以实现其间的密封接触。内转子面12a设置有一个或更多个互连路径，互连路径取决于转子相对于定子的旋转位置而将内定子面5a的不同的阀孔互连。互连路径可以是能够提供两个阀孔之间的流体接触的任何类型的路径，并且，可以由具有离散的孔的内部通道、内转子面上的槽等组成。
[0034]图2a示意地示出层析系统60，在层析系统60中，能够设置有根据本发明的旋转阀。在该实施例中，在模拟移动床系统中，将四个柱I Ia、I Ib、11 c、I Id连接。然而，能够变更柱的数量。根据本发明的旋转阀能够例如用于具有3个柱或多于四个柱的系统，将在下文中更详细地讨论该系统。根据本发明的柱入口旋转阀61与系统中的柱的入口连接。该柱入口旋转阀61与系统中的所有的柱的入口连接，并且此外，与第一流入物16 (在该实施例中，表示给料)、第二流入物18(在该实施例中，表示给料回流物)、第三流入物20(在该实施例中，表示再生缓冲物)以及第四流入物21(在该实施例中，表示洗脱缓冲物)连接。在该所示出的层析系统中，根据本发明的旋转阀还设置为柱出口旋转阀63。该柱出口旋转阀63与系统中的所有的柱的出口连接，并且此外，与第一流出物34(在该实施例中，表示给料回流物)、第二流出物27(在该实施例中，表示给料出口)、第三流出物29(在该实施例中，表示再生物出口)以及第四流出物31 (在该实施例中，表示洗脱物出口)连接。给料回流物流路75设置在柱入口旋转阀61与柱出口旋转阀63之间。在模拟移动床层析系统中从主负载柱流至副负载柱的所有的给料回流物将通过该给料回流物流路75而传递。检测器77设置于给料回流物流路75中。该检测器适应于检测表示流过给料回流物流路75的给料回流物的成分的流出物信号。在一个实施例中，检测器是UV检测器，即测量样品的UV吸收率。其他可能的类型的检测器测量pH、导电率、光散射、焚光、IR或可见光。在整个描述中，对检测器的这一限定将是相同的。
[0035]图2b示意地示出层析系统60’，在层析系统60’中，能够设置有根据本发明的旋转阀。在该实施例中，在模拟移动床系统中，将三个柱I la MlbMlc'连接。根据本发明的柱入口旋转阀61’与系统中的柱的入口连接。该柱入口旋转阀61’与系统中的所有的柱的入口连接，并且此外，与第一流入物16’(在该实施例中，表示给料)、第二流入物18’(在该实施例中，表示给料回流物)以及第三流入物20’(在该实施例中，表示再生缓冲物和洗脱缓冲物)连接。在该所示出的层析系统中，根据本发明的旋转阀还设置为柱出口旋转阀63’。该柱出口旋转阀63’与系统中的所有的柱的出口连接，并且此外，与第一流出物34’(在该实施例中，表示给料回流物)、第二流出物27 ’(在该实施例中，表示给料出口)以及第三流出物29 ’(在该实施例中，表示再生物及洗脱物出口)连接。给料回流物流路75’设置在柱入口旋转阀61’与柱出口旋转阀63’之间。在模拟移动床层析系统中从主负载柱流至副负载柱的所有的给料回流物将通过该给料回流物流路75 ’而传递。检测器77 ’设置于给料回流物流路75 ’中。
[0036]在本发明的一个实施例中，利用给料回流物的模拟移动床的方法的计划能够是，如果将给料引导至第一柱11a，则应当将来自第一柱Ila的流出物引导至第二柱Ilb的入口。由此，第二柱Ilb充当副负载柱，并且，第一柱充当主负载柱。在第一柱满载时，取而代之，将给料直接地引导至第二柱Ilb(由此，充当主负载柱)，并且，将来自第二柱Ilb的流出物引导至第三柱11c的入口，于是，第三柱11c充当副负载柱，其中，能够通过例如UV或时间而测量第一柱的满载。同时，通过将洗脱缓冲物(第四流入物21)引导至第一柱Ila的入口，并且，允许将来自第一柱Ila的流出物引导至第四流出物31(洗脱物出口)，从而对第一柱Ila进行洗脱。在将给料直接地引导至第三柱Ilc时，对第二柱进行洗脱，同时，使第一柱再生，由此，通过第三流入物20而将再生缓冲物提供给第一柱Ila的入口，并且，将流出物引导至第三流出物29(再生物出口)。连续过程中的最后一步是，在将给料直接地引导至第四柱Ild时，第一柱Ila充当副负载柱。然后，将来自第一柱Ila的流出物通过第二流出物27而引导至给料出口。这是模拟移动床的技术的已知的过程，也被称为定期逆流。关于给料回流物的益处是，丢失任何可能的未捆绑的给料的风险下降，且因此，提供给给料中的柱的样品的量可能与正相层析中相比而更高得多。如果在经过主负载柱之后，有任何未捆绑的给料留在给料液体中，则将存在捆绑于副负载柱中的另一种可能性。使该过程再循环。入口阀和出口阀由控制系统控制，使得提供这些上述的流。
[0037]图3a示出能够用于图2a中所示出的本发明的实施例中的柱入口旋转阀61或出口旋转阀63的可能的设计。旋转阀包括具有内定子面的定子和具有内转子面的转子，其中，内转子面布置成与内定子面密封接触。转子可相对于内定子面而可围绕旋转轴线旋转地移动至多个转子位置。定子包括多个连接端口，每个连接端口与内定子面处的对应的阀孔流体接触，并且，转子包括两个或更多个互连路径，以用于关于转子位置而将上述的阀孔选择性地流体互连。在图3a中，在同一视图中示出内定子面上的阀孔和转子上的互连路径。在图3b中，示出定子的外侧上的连接端口。然而，这些连接端口能够以任何需要的方式定位。在图2a中所使用的旋转阀的该实施例中，定子包括四个主阀孔C1、C2、C3、C4，每个主阀孔与定子的对应的主连接端口(在图3b中所示出的视图中，仅能够看到三个，Cl 1、C22、C33)流体接触。在该示例中，主连接端口与系统中的柱连接。定子包括另外的四个副阀孔85a、85b、85c、85d，每个阀孔与定子的对应的副连接端口(在图3b中所示出的视图中，仅能够看到两个，850a、850b)流体接触。在该示例中，副连接端口与图2a中所示出的系统中的流入物(用于入口旋转阀)或流出物(用于出口旋转阀)连接。转子中的互连路径布置成在不同的转子位置处将主阀孔(:1工2、03工4与副阀孔85&、8513、85(3、85(1互连，使得能够通过使转子旋转成不同的转子位置而将所有的副阀孔一次一个地与每个主阀孔连接。
[0038]在图3a中，由圆表示定子阀孔。存在表示为Cl、C2、C3以及C4的四个主阀孔。在该实施例中，定子的对应的主连接端口与系统中的柱连接。此外，存在四个副阀孔，第一副阀孔85a、第二副阀孔85b、第三副阀孔85c以及第四副阀孔85d。对于入口旋转阀61，在图2a中所示出的实施例中，第一副阀孔85a将通过定子中的对应的第一副连接端口而与给料连接，第二副阀孔85b将通过定子中的对应的第二副连接端口而与给料回流物连接，第三副阀孔85c将通过定子中的对应的第三副连接端口而与再生物连接，并且，第四副阀孔85d将通过定子中的对应的第四副连接端口而与洗脱物连接。如果旋转阀用作出口旋转阀63，则第一副阀孔85a将通过定子中的第一副连接端口而与如上文所讨论的给料回流物连接，第二副阀孔85b将通过定子中的第二副连接端口而与给料出口连接，第三副阀孔85c将通过定子的第三副连接端口而与再生物出口连接，并且，第四副阀孔85d将通过定子的第四副连接端口而与如上文所讨论的洗脱物出口连接。
[0039]然而，只要继旋转阀的转子的旋转之后，执行模拟移动床的过程，就能够变更这些副阀孔的顺序、组织以及命名。在旋转阀的转子中，在该实施例中，将转子互连路径设置为槽。在该实施例中，这些转子互连路径中的三个地沿着一部分圆设置。转子互连路径如此布置使得在旋转阀的每个旋转位置处，主阀孔Cl、C2、C3、C4中的每一个与副阀孔85a、b、C、d中的每一个连接。通过使旋转阀的转子旋转成四个不同的位置，从而将根据模拟移动床的过程而使流入物/流出物(图2a)与柱连接的连接转变。这也在图4a_4d中示出。即:
在旋转阀的第一旋转位置(图4a)处，第一主阀孔Cl与第一副阀孔85a连接，第二主阀孔C2与第二副阀孔85b连接，第三主阀孔C3与第三副阀孔85c连接，并且，第四主阀孔C4与第四副阀孔85d连接。
[0040]在旋转阀的第二旋转位置(图4b)处，第一主阀孔Cl与第四副阀孔85d连接，第二主阀孔C2与第一副阀孔85a连接，第三主阀孔C3与第二副阀孔85b连接，并且，第四主阀孔C4与第三副阀孔85c连接。
[0041 ]在旋转阀的第三旋转位置(图4c)处，第一主阀孔Cl与第三副阀孔85c连接，第二主阀孔C2与第四副阀孔85d连接，第三主阀孔C3与第一副阀孔85a连接，并且，第四主阀孔C4与第二副阀孔85b连接。
[0042]在旋转阀的第四旋转位置(图4d)处，第一主阀孔Cl与第二副阀孔85b连接，第二主阀孔C2与第三副阀孔85c连接，第三主阀孔C3与第四副阀孔85d连接，并且，第四主阀孔C4与第一副阀孔85a连接。
[0043]在本发明的该所示出的实施例中，四个主阀孔Cl、C2、C3、C4在定子上围绕主圆81彼此等距离地设置。四个副阀孔85a、b、c、d定位于内定子面上，使得在不同的转子位置处，这些副阀孔能够按照适合于如上所述的模拟移动床的过程的顺序与四个主阀孔中的每一个连接。在图3a和图4中所示出的实施例中，这些副阀孔中的两个的副阀孔位置设置于主圆81内侧，并且，这些副阀孔之一位于定子的中心，其中，主阀孔设置于主圆81上。在该示例中，示出第四副阀孔85d的位置设置于定子的中心，并且，第一副阀孔85a的位置设置在中心与主圆81之间。在此指定为第二副阀孔85b和第三副阀孔85c的另外两个副阀孔在主圆81外侧以中心为圆心而以不同的半径设置，并且，还沿另一方向分离。于是，应当设置转子中的转子互连路径的设计，使得在不同的转子位置处，全部四个主阀孔都能够与副阀孔85a、b、c、d中的每一个连接。为了实现该结构，转子互连路径中的至少三个需要包括弯曲的部分。在该实施例中，第一转子互连路径89a设置使得在所有的转子位置处，第一转子互连路径89a将第四副阀孔85d与主阀孔C1、C2、C3、C4之一连接。第二转子互连路径89b设置使得在所有的转子位置处，第二转子互连路径89b将第一副阀孔85a与主阀孔Cl、C2、C3、C4之一连接。为了实现该结构，第二转子互连路径89b沿着主圆81内侧的圆的一部分部分地设置为弯曲槽。此外，第二转子互连路径89b包括延伸部分91，延伸部分91从弯曲部分向外延伸至主圆81的位置，以便能够将第一副阀孔85a与所有的主阀孔Cl、C2、C3、C4连接，在每个转子位置处与一个主阀孔连接。第三转子互连路径89c设置使得在所有的转子位置处，第三转子互连路径89c将第二副阀孔85b与主阀孔Cl、C2、C3、C4之一连接。为了实现该结构，第三转子互连路径89c沿着主圆81外侧的圆的一部分部分地设置为弯曲槽。此外，第三转子互连路径89c包括延伸部分93，延伸部分93从弯曲部分向内延伸至主圆81的位置，以便能够将第二副阀孔85b与所有的主阀孔Cl、C2、C3、C4连接，在每个转子位置处与一个主阀孔连接。第四转子互连路径89d设置使得在所有的转子位置处，第四转子互连路径89d将第三副阀孔85c与主阀孔C1、C2、C3、C4之一连接。为了实现该结构，第四转子互连路径89d沿着位于主圆81外侧且位于第三转子互连路径89c外侧的圆的一部分部分地设置为弯曲槽。此外，第四转子互连路径89d包括延伸部分95，延伸部分95从弯曲部分向内延伸至主圆81的位置，以便能够将第三副阀孔85c与所有的主阀孔Cl、C2、C3、C4连接，在每个转子位置处与一个主阀孔连接。需要使该延伸部分95弯曲或下倾，以便允许适当地进行所有的连接。只要通过不同的转子位置而实现如上所述的模拟移动床的过程，就能够变更不同的定子阀孔的功能和位置。
[0044]利用如图3a中所示出的入口旋转阀和出口旋转阀，能够使图2a中所示出的模拟移动床系统60运行，并且，能够通过单个给料回流物流路75而提供给料回流物。因此，该给料回流物流路75与入口旋转阀61的第二副阀孔85b连接，并且，与出口旋转阀63的第一副阀孔85a连接。
[0045]图3c示出能够用于图2b中所示出的本发明的实施例中的柱入口旋转阀61’或柱出口旋转阀63’的可能的设计。在图3c中，在同一视图中，示出内定子面上的阀孔和转子上的互连路径。在图2b中所使用的旋转阀的该实施例中，定子包括三个主阀孔B1、B2、B3，每个主阀孔与定子的对应的主连接端口流体接触。在该示例中，主连接端口与系统中的柱连接。定子包括另外的三个副阀孔185a、185b、185c，每个副阀孔与定子的对应的副连接端口流体接触。在该示例中，副连接端口与图2b中所示出的系统中的流入物(用于入口旋转阀)或流出物(用于出口旋转阀)连接。转子中的互连路径布置成，在不同的转子位置处，将主阀孔B1、B2、B3与副阀孔185a、185b、185c互连，使得能够通过使转子旋转成不同的转子位置而将所有的副阀孔一次一个地与每个主阀孔连接。
[0046]在图3c中，由圆表示定子阀孔。对于入口旋转阀61’，在图2b中所示出的实施例中，第一副阀孔185a将通过定子中的对应的第一副连接端口而与给料连接，第二副阀孔185b将通过定子中的对应的第二副连接端口而与给料回流物连接，第三副阀孔185c将通过定子中的对应的第三副连接端口而与再生物和洗脱物连接。如果旋转阀用作出口旋转阀63 ’，则第一副阀孔185a将通过定子中的第一副连接端口而与如上文所讨论的给料回流物连接，第二副阀孔185b将通过定子中的第二副连接端口而与给料出口连接，第三副阀孔185c将通过如上文所讨论的定子的第三副连接端口而与再生物和洗脱物出口连接。
[0047]然而，只要继旋转阀的转子的旋转之后，执行模拟移动床的过程，就能够变更这些副阀孔的顺序、组织以及命名。在旋转阀的转子中，在该实施例中，将转子互连路径设置为槽。在该实施例中，这些转子互连路径中的两个部分地沿着至少一部分圆设置。转子互连路径布置使得在旋转阀的每个旋转位置处，主阀孔B1、B2、B3中的每一个与副阀孔185a、b、c中的每一个连接。通过使旋转阀的转子旋转成三个不同的位置，从而将根据模拟移动床的过程而使流入物/流出物(图2b)与柱连接的连接转变。
[0048]在本发明的该所示出的实施例中，三个主阀孔B1、B2、B3在定子上围绕主圆181彼此等距离地设置。三个副阀孔185a、b、c定位于内定子面上，使得在不同的转子位置处，这些副阀孔能够按照适合于如上所述的模拟移动床的过程的顺序与三个主阀孔中的每一个连接。在图3c中所示出的实施例中，这些副阀孔中的两个的副阀孔位置设置于主圆181内侧，并且，这些副阀孔之一位于定子的中心，其中，主阀孔设置于主圆181上。在该示例中，示出第三副阀孔185c的位置设置于定子的中心，并且，第一副阀孔185a的位置设置在中心与主圆181之间。在此指定为第二副阀孔185b的最后一个副阀孔设置于主圆181外侧。于是，应当设置转子中的转子互连路径的设计，使得在不同的转子位置处，全部三个主阀孔能够与副阀孔185a、b、c中的每一个连接。为了实现该结构，转子互连路径中的至少两个需要包括弯曲的部分。在该实施例中，第一转子互连路径189a设置使得在所有的转子位置处，第一转子互连路径189a将第三副阀孔185c与主阀孔B1、B2、B3之一连接。第二转子互连路径189b设置使得在所有的转子位置处，第二转子互连路径189b将第一副阀孔185a与主阀孔B1、B2、B3之一连接。为了实现该结构，第二转子互连路径18%沿着主圆181内侧的圆的一部分部分地设置为弯曲槽。此外，第二转子互连路径189b包括延伸部分191，延伸部分191从弯曲部分向外延伸至主圆181的位置，以便能够将第一副阀孔185a与所有的主阀孔B1、B2、B3连接，在每个转子位置处与一个主阀孔连接。第三转子互连路径189c设置使得在所有的转子位置处，第三转子互连路径189c将第二副阀孔185b与主阀孔B1、B2、B3之一连接。为了实现该结构，在该实施例中，第三转子互连路径189c设置为主圆181外侧的完整的圆。此外，第三转子互连路径189c包括延伸部分193，延伸部分193从弯曲部分向内延伸至主圆181的位置，以便能够将第二副阀孔185b与所有的主阀孔B1、B2、B3连接，在每个转子位置处与一个主阀孔连接。只要通过不同的转子位置而实现如上所述的模拟移动床的过程，就能够变更不同的定子阀孔的功能和位置。
[0049 ]利用如图3c中所示出的入口旋转阀和出口旋转阀，能够使图2b中所示出的模拟移动床系统60’运行，并且，能够通过单个给料回流物流路75’而提供给料回流物。因此，该给料回流物流路75 ’与入口旋转阀61 ’的第二副阀孔185b连接，并且，与出口旋转阀63 ’的第一副阀孔185a连接。
[0050]图5示出能够用于图2 a中所示出的实施例中的旋转阀的另一实施例的设计。在该实施例中，包括柱旁路的功能。为了设置该结构，四个额外的主阀孔Cl’、C2’、C3’、C4’在主圆81上设置于主阀孔C1、C2、C3、C4之间。能够将流连接设置在入口阀与出口阀之间，使得流体能够通过系统而被栗送，而不进入柱。这能够用于系统冲洗。除此之外，转子和定子的设计与针对先前的实施例而描述的设计大致相同，在此，将不进一步描述。
[0051 ]图6示出图3a和图5中所示出的旋转阀的另一实施例。该实施例能够设置成具有如关于图5而描述的旁路功能或不具有该旁路功能。在此，示出四个额外的主阀孔Cl’、C2’、C3’以及C4’，但也能够省略这些主阀孔。在该实施例中，示出四个主阀孔C1、C2、C3以及C4。这些主阀孔以如针对图3a中所示出的实施例而描述的方式相同的方式围绕主圆81以等距离设置(然而，在该实施例中，该主圆81实际上能够以与中心相距的任何径向距离设置，将在下文中进一步对此进行讨论)。定子的副阀孔85a、85b、85c、85d也设置在与如在实施例中参考图3a而描述的位置相同的位置处。差异在于，转子互连路径被分成内转子面上的圆形槽和在转子内钻孔而成的径向通道。由此，圆形槽将不干扰径向通道，并且，圆形槽能够设置为完整的圆。更详细地，第一转子互连路径89a’设置为将第四主阀孔C4和第四副阀孔85d连接的第一径向通道。该通道设置于转子的表面下方，并且，设置于圆形槽的底部下方，将在下文中进一步对此进行描述。第二转子互连路径89b’包括两个部分:一个第二圆形槽部分18%，在主圆81内侧以与中心相距的与第一副阀孔85a相同的距离设置有圆形槽;和一个第二径向通道部分28%。第二径向通道部分289b从主圆81设置至第一副阀孔85a的位置，但在转子内钻孔而成。第三转子互连路径89c ’也包括两个部分:一个第三圆形槽部分189c，在主圆81外侧以与中心相距的与第二副阀孔85b相同的距离设置有圆形槽部分;和一个第三径向通道部分289c。第三径向通道部分289c从第三圆形槽部分189c设置至主圆81，并且，在转子内钻孔而成。第四转子互连路径89d’也包括两个部分:一个第四圆形槽部分189d，在第三圆形槽部分189c外侧以与中心相距的与第三副阀孔85c相同的距离设置有圆形槽部分；和一个第四径向通道部分289d。第四径向通道部分289d从第四圆形槽部分189d设置至主圆81，并且，在转子内钻孔而成。由此，与图3中所示出的实施例不同，圆形槽能够设置为完整的圆。如同样地在图6中示出的，在该实施例中，通过在主圆81、C1’、C2’、C3’、C4’上包括旁路柱连接，从而也能够设置旁路。利用使用在转子内侧钻孔而成的通道的该方法，能够根据需要而将主阀孔C1、C2、C3、C4以任何径向距离设置，因为，通道彼此干扰的问题被消除。
[0052]图7示出本发明的另一实施例，该实施例与参考图6而描述的实施例类似。唯一的差异在于，在主圆81上设置另一组主阀孔。以该方式，第二组的四个柱能够与系统连接。如果第一组的四个柱首先用于一些层析循环，则在需要替换或清洗第一组时，能够使用第二组的四个柱。这给系统提供改进的效率。此外，在该所示出的实施例中，还设置有柱旁路。
[0053]根据与上述的实施例中所公开的原理相同的原理，根据本发明的旋转阀还能够采用另一数量的连接的柱。例如，在图6中所示出的包括圆形槽和径向通道的实施例中，针对系统中的另外的柱而仅仅添加另外的圆形槽和径向通道。如果再生步骤被分成用于在原地清洗柱的步骤和用于平衡的步骤这两个步骤，则能够例如使用利用五个柱的系统。如果洗脱物被分成冲洗物和洗脱物，则甚至能够将六个柱用于系统中。
[0054]另一种可能性将是，将根据本发明的旋转阀用作入口阀或出口阀，并且，将其他常规的阀用于柱的其他的侧面，即，如果根据本发明的旋转入口阀用于入口侧，则将常规的单独的出口阀用于柱出口，或如果使用根据本发明的旋转出口阀，则将常规的单独的入口阀用于柱。本发明也应当涵盖这种可能性。
【主权项】
1.一种旋转阀，包括具有内定子面的定子和具有布置成与所述内定子面密封接触的内转子面的转子，所述转子相对于所述内定子面而围绕旋转轴线可旋转地移动至多个转子位置，所述定子包括多个连接端口，各自与所述内定子面处的对应的阀孔流体接触，并且所述转子包括两个或更多个转子互连路径，以用于所述阀孔关于转子位置的选择性地流体互连，其中 所述定子包括至少三个主连接端口和至少三个副连接端口，并且其中 所述转子互连路径布置成: 在不同的转子位置处，将所述主连接端口与所述副连接端口互连，使得能够通过使所述转子旋转到不同的转子位置而将所有的至少三个副连接端口一次一个地连接至至少三个主连接端口中的每一个。2.根据权利要求1所述的旋转阀，其特征在于，通过使所述转子旋转，所述主连接端口与所述副连接端口的互连将根据模拟移动床的过程而转变。3.根据前述权利要求中的任一项所述的旋转阀，其特征在于，所述转子互连路径中的至少两个是部分地弯曲的槽。4.根据前述权利要求中的任一项所述的旋转阀，其特征在于，所述转子互连路径布置成: 在第一转子位置处，将第一主阀孔(Cl)与第一副阀孔(85a)互连，将第二主阀孔(C2)与第二副阀孔(85b)互连，将第三主阀孔(C3)与第三副阀孔(85c)互连，以及将第四主阀孔(C4)与第四副阀孔(85d)互连， 在第二转子位置处，将所述第一主阀孔(Cl)与所述第四副阀孔(85d)互连，将所述第二主阀孔(C2)与所述第一副阀孔(85a)互连，将所述第三主阀孔(C3)与所述第二副阀孔(85b)互连，以及将所述第四主阀孔(C4)与所述第三副阀孔(85c)互连， 在第三转子位置处，将所述第一主阀孔(Cl)与所述第三副阀孔(85c)互连，将所述第二主阀孔(C2)与所述第四副阀孔(85d)互连，将所述第三主阀孔(C3)与所述第一副阀孔(85a)互连，以及将所述第四主阀孔(C4)与所述第二副阀孔(85b)互连， 在第四转子位置处，将所述第一主阀孔(Cl)与所述第二副阀孔(85b)互连，将所述第二主阀孔(C2)与所述第三副阀孔(85c)互连，将所述第三主阀孔(C3)与所述第四副阀孔(85d)互连，以及将所述第四主阀孔(C4)与所述第一副阀孔(85a)互连。5.根据前述权利要求中的任一项所述的旋转阀，其特征在于，所述转子互连路径中的至少两个包括一个圆形槽和一个径向通道。6.根据权利要求5所述的旋转阀，其特征在于，所述圆形槽围绕所述旋转阀的中心同中心地定位，并且具有与设置所述副阀孔处的不同的半径相对应的不同的半径，并且所述径向通道设置成从其相应的圆形槽伸出至所述主阀孔的位置。7.根据前述权利要求中的任一项所述的旋转阀，其特征在于，额外的主连接端口和阀孔设置于所述定子中，以便允许柱旁路和/或柱的另外的设置。8.一种层析系统，包括至少三个层析柱(11a、11b、11c、Ild)，所述系统进一步包括: 根据权利要求1-7中的任一项所述的柱入口旋转阀(61)，其连接至所述系统中的至少三个柱的入口，且连接至至少三个流入物；以及 根据权利要求1-7中的任一项所述的柱出口旋转阀(63)，其连接至所述系统中的至少三个柱的出口，且连接至至少三个流出物；以及 给料回流物流路(75)，其中将给料回流物从目前在层析过程中充当主负载柱的柱的所述出口传递至目前充当副负载柱的柱的所述入口， 其中所述给料回流物流路传递来自所述系统中的充当主负载柱的所有的柱的所述给料回流物，并且其中所述给料回流物流路通过柱入口和柱出口旋转阀而连接至所述柱的所述入口和出口。9.根据权利要求8所述的层析系统，其特征在于，所述层析柱的入口将一个连接至所述入口旋转阀(61)的所述主连接端口中的每一个，并且所述层析柱的出口将一个连接至所述出口旋转阀(63)的所述主连接端口中的每一个，并且所述流入物将一个连接至所述入口旋转阀(61)的所述副连接端口中的每一个，并且所述流出物将一个连接至所述出口旋转阀(63)的所述副连接端口中的每一个，并且其中所述转子互连路径设置使得至少三个流入物中的每一个能够一次一个地通过所述入口旋转阀(61)而与至少三个柱入口中的每一个连接，并且至少三个流出物中的每一个能够一次一个地通过所述出口旋转阀(63)而与至少三个柱出口中的每一个连接，并且通过使所述转子旋转，至所述柱入口的所述流入物和至所述柱出口的所述流出物将根据模拟移动床的过程而转变。10.根据权利要求8或9所述的层析系统，其特征在于，所述给料回流物流路(75)包括检测器(77)。
【文档编号】F16K11/074GK105829884SQ201480069396
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2014年12月15日
【发明人】B.奥洛夫森, T.阿泰迪厄斯
【申请人】通用电气健康护理生物科学股份公司