通用旋轉(zhuǎn)閥門的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及閥門，且更特定地涉及用于選擇性地使構(gòu)件能夠進(jìn)入主流內(nèi)的旋轉(zhuǎn)閥門。
【背景技術(shù)】
[0002]閥門通常在包含流體運(yùn)輸?shù)难b置中使用。一種典型類型的閥門，例如在中等大小的實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)中使用的是旋轉(zhuǎn)閥門。
[0003]一般而言，旋轉(zhuǎn)閥門具有本文中稱為定子的靜止本體，其與本文中稱為轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)本體一起操作。
[0004]定子設(shè)有許多入口和出口端口。端口經(jīng)由內(nèi)孔與在內(nèi)側(cè)定子面上的對(duì)應(yīng)的成組孔口流體連通。內(nèi)側(cè)定子面是定子的內(nèi)側(cè)表面，其與轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)子面不透流體地接觸。轉(zhuǎn)子典型地形成為盤，且內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)子面在旋轉(zhuǎn)共同操作中抵靠?jī)?nèi)側(cè)定子面按壓。內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)子面設(shè)有一個(gè)或多個(gè)溝槽，其取決于轉(zhuǎn)子關(guān)于定子的旋轉(zhuǎn)位置使不同的孔口互連。
[0005]旋轉(zhuǎn)閥門可設(shè)計(jì)成抵抗高壓(諸如高于25 MPa的壓力)。他們可由多種材料制成，諸如不銹鋼、高性能聚合物材料以及陶瓷。
[0006]在轉(zhuǎn)子或定子中入口 /出口的數(shù)量以及溝槽的設(shè)計(jì)反映了具體閥門的預(yù)期用途。
[0007]常見類型的多用途閥門具有一個(gè)入口端口(典型地放置在閥門的旋轉(zhuǎn)軸線中)和圍繞入口端口等距放置的多個(gè)出口端口。轉(zhuǎn)子具有單個(gè)、徑向延伸的凹槽，其具有在旋轉(zhuǎn)中心中因此總是連接到入口的一個(gè)端部，而另一個(gè)端部連接到出口中的任一個(gè)，具體取決于轉(zhuǎn)子關(guān)于定子的角度位置。這種閥門用于引導(dǎo)從入口到任意出口(一次一個(gè))的流動(dòng)。
[0008]定制以執(zhí)行一個(gè)或若干具體任務(wù)的更復(fù)雜的配置是可能的。例如，旋轉(zhuǎn)閥門可用于將構(gòu)件引入到分析系統(tǒng)的流體路徑內(nèi)。
[0009]在許多處理液體流的儀器(諸如液體)中，諸如液相層析系統(tǒng)(LCS)，有時(shí)需要能夠包括構(gòu)件或者使構(gòu)件旁通(bypass)。
[0010]這種狀況利用常規(guī)的4通路雙路徑閥門來容易地解決，其在圖1和2中示意地示出。
[0011]然而，能夠整合更多的功能將是有益的，諸如反過來使流動(dòng)通過構(gòu)件進(jìn)入單個(gè)閥門內(nèi)的能力。這樣做的一個(gè)理由可能是節(jié)約成本(例如，由于存在對(duì)一個(gè)閥門馬達(dá)僅在自動(dòng)地操作閥門的情形中驅(qū)動(dòng)的需要)。另一個(gè)理由可能是通過將盡可能多的路徑集成到閥門內(nèi)而使路徑長(zhǎng)度變短，從而降低對(duì)于使管互連的需要。
[0012]因此，存在對(duì)于多用途閥門的需要，多用途閥門可用于其中構(gòu)件需要連接到主流/從主流分離的許多情形中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的目的是提供一種旋轉(zhuǎn)閥門，該閥門克服了現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)缺陷。這通過如在獨(dú)立權(quán)利要求中所定義的旋轉(zhuǎn)閥門來實(shí)現(xiàn)。還提供了一種層析系統(tǒng)，其包括至少一個(gè)這種旋轉(zhuǎn)閥門。
[0014]因此，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)單旋轉(zhuǎn)閥門，其可占據(jù)至少三個(gè)不同的旋轉(zhuǎn)位置，在這些旋轉(zhuǎn)位置，構(gòu)件可連接在向前以及反向的流動(dòng)中，或者被旁通。這將給出相比于使用兩個(gè)分離的閥門更便宜的閥門，且最小化互連的管。
[0015]根據(jù)一個(gè)方面，提供一種旋轉(zhuǎn)閥門，其包括:帶有內(nèi)側(cè)定子面的定子，和帶有配置成與內(nèi)側(cè)定子面密封接觸的內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)子面的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子可相對(duì)于內(nèi)側(cè)定子面圍繞旋轉(zhuǎn)軸線可旋轉(zhuǎn)地移動(dòng)到多個(gè)轉(zhuǎn)子位置，定子包括多個(gè)連接端口，每個(gè)連接端口與在內(nèi)側(cè)定子面處的對(duì)應(yīng)閥門孔口流體接觸，以及轉(zhuǎn)子包括兩個(gè)或更多互連路徑，其用于閥門孔口關(guān)于轉(zhuǎn)子位置的選擇性的流體互連，其中，定子包括:入口端口、出口端口、構(gòu)件供給端口、構(gòu)件返回端口，以及其中，
在轉(zhuǎn)子中的互連路徑配置成:
在第一轉(zhuǎn)子位置，使入口端口與出口端口互連，
在第二轉(zhuǎn)子位置，使入口端口與構(gòu)件供給端口互連以及構(gòu)件返回端口與出口端口互連，
在第三轉(zhuǎn)子位置，使入口端口與構(gòu)件返回端口互連以及構(gòu)件供給端口與出口端口互連。
[0016]根據(jù)第二方面，提供一種旋轉(zhuǎn)閥門，其中，在轉(zhuǎn)子中的互連路徑配置成:
在第四轉(zhuǎn)子位置，使構(gòu)件供給端口與構(gòu)件返回端口互連。
[0017]本發(fā)明更完整的理解，以及其更多的特征和優(yōu)勢(shì)，將通過參考以下詳細(xì)的描述和附圖而獲得。
【附圖說明】
[0018]圖1示出通過使用處于第一模式的常規(guī)閥門的構(gòu)件的流動(dòng)。
[0019]圖2示出通過使用處于第二模式的常規(guī)閥門來旁通圖1的構(gòu)件。
[0020]圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)閥門的示意性側(cè)視圖。
[0021]圖4是從內(nèi)側(cè)定子面?zhèn)炔靠吹谋景l(fā)明的第一實(shí)施例的定子的透視圖。
[0022]圖5是從轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)面看的本發(fā)明的第一實(shí)施例的轉(zhuǎn)子的透視圖。
[0023]圖6a到6d是其中轉(zhuǎn)子定位在不同的轉(zhuǎn)子位置的旋轉(zhuǎn)閥門的實(shí)施例的示意圖。
[0024]圖7a到7c是旋轉(zhuǎn)閥門的備選運(yùn)用的示意圖。
[0025]圖8示意地示出了包括旋轉(zhuǎn)閥門的層析系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例。
[0026]圖9a_9c示意地示出了兩步純化工藝。
[0027]圖1Oa-1Od示意地示出了用于執(zhí)行圖9a_9c的兩步純化工藝的流體回路。
[0028]圖1la和Ilb是旋轉(zhuǎn)閥門的備選運(yùn)用的示意圖。
[0029]圖12a和12b是旋轉(zhuǎn)閥門的備選運(yùn)用的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]典型旋轉(zhuǎn)閥門的主要部件在圖3中示意地示出(其中，沒有示出托架或類似的載荷承載或緊固元件)。旋轉(zhuǎn)閥門10具有定子11、轉(zhuǎn)子12、旋轉(zhuǎn)軸13，其可選地可設(shè)有用于識(shí)別其角度位置的器件(未示出)和典型地包括齒輪箱和馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)單元14(雖然閥門可還手動(dòng)操作)。轉(zhuǎn)子圍繞閥門的旋轉(zhuǎn)軸線RA關(guān)于定子可旋轉(zhuǎn)。
[0031]定子11關(guān)于其構(gòu)建到其內(nèi)的儀器固定，該定子11設(shè)有通過虛線指示的端口，用于與流體源/出口的流體連通以及用于閥門與其共同操作的任意構(gòu)件。端口可在定子的任意合適部分上以及沿任意合適的方向定位。端口設(shè)有連接毛細(xì)管或管的器件。這種器件可為任意合適的類型，諸如為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的常規(guī)的Valco配件。端口經(jīng)由通道與在內(nèi)側(cè)定子面lla(即，在操作期間與轉(zhuǎn)子12接觸的定子的表面)上的對(duì)應(yīng)組的閥門孔口流體連通。
[0032]轉(zhuǎn)子12典型地形成為盤，且具有內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)子面12a，其在操作期間按壓抵靠平坦的內(nèi)側(cè)定子面Ila以實(shí)現(xiàn)在其間的密封接觸。內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)子面12a設(shè)有一個(gè)或多個(gè)互連路徑，其取決于轉(zhuǎn)子關(guān)于定子的旋轉(zhuǎn)位置使內(nèi)側(cè)定子面Ila的不同的閥門孔口互連?；ミB路徑可為有能力提供在兩個(gè)閥門孔口之間的流體接觸的任意類型的路徑，且可由帶有不連續(xù)的孔口的內(nèi)部通道、在內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)子面中的溝槽等構(gòu)成。
[0033]圖4a，其示出定子111的前側(cè)側(cè)部的簡(jiǎn)化透視圖，其示出用于根據(jù)本發(fā)明的閥門的一個(gè)實(shí)施例的入口和出口端口配置。
[0034]大體上，應(yīng)當(dāng)注意到，在本申請(qǐng)的圖中示出的端口、溝槽以及類似物的角度位置可在本發(fā)明的不同實(shí)施例之間不同，即，其可關(guān)于閥門的旋轉(zhuǎn)軸線翻轉(zhuǎn)、成鏡像或以其他方式改變，只要其相互的共同操作仍然根據(jù)創(chuàng)造性的想法。
[0035]此外，由于入口 /出口端口經(jīng)由內(nèi)孔(或任意類型的通道)連接到在內(nèi)側(cè)定子面Ila上的孔口，所以可能通過在端口和孔口之間制成非線性通道而以不同于在內(nèi)側(cè)定子面Ila上的模式的方式配置端口。然而，出于簡(jiǎn)化的原因，端口示出為與內(nèi)側(cè)定子面孔口成直線定位。
[0036]因此，公開實(shí)施例的定子111具有四個(gè)端口 131a_134a，其用于將閥門連接到儀器的所有期望的操作構(gòu)件。
[0037]入口端口 131a是用作來自諸如泵的儀器的第一液體源的入口端口的端口，典型地經(jīng)由諸如探測(cè)器、其他閥門等的儀器的成組構(gòu)件，以及諸如色譜柱的任意連接構(gòu)件。出口端口 132a用作出口端口，液體被容許從該出口端口離開到儀器的剩余部分或者從儀器出來。
[0038]諸如色譜柱、電導(dǎo)率監(jiān)視器或限流器裝置等的構(gòu)件可經(jīng)由構(gòu)件供給端口 133a和構(gòu)件返回端口