(57)【要約】【課題】面シール流体接続システムの提供。【解決手段】管類または継手アセンブリが、内側管層と、外側管層と、スリーブと、先端部分とを有し、ナットを有することができる。ナット、スリーブ、内側および外側管類層、ならびに先端部分はそれぞれ、それを通して通路を有し、少なくともスリーブ、先端部分、外側管層、およびナット内の通路は、内側管層がそれを通して通過する、または内側層にわたって延在することを可能にするように適合される。先端部分は、内側管層の端部部分にわたって、また、スリーブの一部にわたって成形されることができる。先端部分および内側層の端部は、ともに略平坦面を画定し、これは、例えば、液体クロマトグラフィシステムを含む、分析器具システムにおけるいくつかの構成要素のうちの任意の１つに見出され得るような構成要素の平底ポートにおいてシールを形成することができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
平底ポートのための継手アセンブリであって、前記継手アセンブリは、
第１の端部と第２の端部とを有するナットと、
管であって、前記管は、前記管を通る流体通路を画定し、前記管は、前記ナットを通して延在する第１の通路に嵌合するように適合され、前記管は、第１の端部と第２の端部とを有し、前記管の前記第１の端部および前記第２の端部のうちの少なくとも１つは、管シール面端部を有する、管と、
移送管であって、前記移送管は、前記移送管を通る第２の通路を有し、前記管のうちの少なくとも一部は、前記移送管の前記第２の通路内に位置し、かつ、前記移送管に対して固定される、移送管と、
第１の側とそれに対向する第２の側とを有する先端であって、前記第１の側は、前記管シール面端部に隣接し、かつ、前記管シール面端部に接触し、前記先端の前記第２の側のうちの少なくとも一部は、前記管シール面端部を超えて延在し、かつ、平底ポートにおいてシールを形成するように適合され、前記平底ポートは、前記ナットの一部と係合するように適合され、前記先端の一部は、前記管と前記移送管との間に位置する、先端と
を含み、
前記移送管の最大外径は、前記先端の最大外径よりも大きく、前記ナットが前記平底ポートにおいて係合される場合に、前記移送管の端部部分は、前記先端の端部部分に当接し、かつ、負荷を前記先端の前記端部部分に適用するように適合される、継手アセンブリ。
【請求項２】
前記先端は、圧縮可能材料を含み、前記移送管および前記先端の内側表面のうちの少なくとも１つは、前記管との締まり嵌めを提供するように適合される、請求項１に記載の継手アセンブリ。
【請求項３】
前記管は、金属を含み、前記移送管は、金属を含み、さらに、前記移送管は、その終端に凹部部分を含み、前記先端の一部は、前記凹部部分内に保持されるように適合され、それによって、前記管の一部との干渉シールを提供する、請求項１に記載の継手アセンブリ。
【請求項４】
前記管および前記先端のそれぞれは、生体適合性材料を含む、請求項１に記載の継手アセンブリ。
【請求項５】
前記管および前記先端のうちの少なくとも１つは、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアリールエーテルケトン（ＰＡＥＫ）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、フッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシ（ＰＦＡ、パーフルオロアルコキシエチレンとも呼ばれる）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリマーシース溶融シリカ（ＰＥＥＫＳｉｌ等）、溶融シリカ、ホウ酸シリカのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の継手アセンブリ。
【請求項６】
前記管、前記移送管、前記先端のうちの少なくとも１つは、充填材をさらに含む材料を含む、請求項１に記載の継手アセンブリ。
【請求項７】
前記充填材は、繊維を含む、請求項６に記載の継手アセンブリ。
【請求項８】
前記充填材は、炭素繊維、ナノファイバ、または金属繊維のうちの少なくとも１つを含む、請求項７に記載の継手アセンブリ。
【請求項９】
前記管の前記第２の端部および前記先端の端部のそれぞれは、前記平底ポートの底部に対して押勢された場合に前記シールを提供するように適合された実質的に平坦な面を有する、請求項１に記載の継手アセンブリ。
【請求項１０】
前記管および前記移送管は、前記ナットの前記第１の端部または前記第２の端部のうちの１つを超えて延在する、請求項１に記載の継手アセンブリ。
【請求項１１】
前記移送管の外側表面の少なくとも一部は、前記ナットの内側表面に接触している、請求項１に記載の継手アセンブリ。
【請求項１２】
前記先端および前記移送管のうちの片方または両方は、円筒形である、請求項１に記載の継手アセンブリ。
【請求項１３】
平底ポートのための継手アセンブリであって、前記継手アセンブリは、
第１の端部と第２の端部とを有するナットと、
管であって、前記管は、前記管を通る流体通路を有し、前記管は、前記ナットを通して延在する第１の通路に嵌合するように適合され、前記管は、第１の端部と第２の端部とを有する、管と、
移送管であって、前記移送管は、前記移送管を通る第２の通路を有し、前記管の少なくとも一部は、前記移送管の前記第２の通路内に位置し、かつ、前記移送管に対して固定される、移送管と、
先端であって、前記先端は、前記先端を通る第３の通路を有し、かつ、内側部分を提供し、前記先端は、前記管の前記第１の端部または前記第２の端部のうちの１つに隣接し、かつ、前記管の前記第１の端部または前記第２の端部のうちの１つに接触し、前記先端は、前記内側部分において前記管の前記第１の端部または前記第２の端部の一部を受容および保持するように適合され、前記先端の一部は、前記管の一部と前記移送管の一部との間に位置する、先端と
を含み、
前記移送管の最大外径は、前記先端の最大外径よりも大きく、前記移送管の端部部分は、前記先端の端部部分に当接し、かつ、前記先端の端部部分に負荷を供給するように適合される、継手アセンブリ。
【請求項１４】
前記移送管および前記先端の表面のうちの少なくとも１つは、前記管との締まり嵌めを提供するように適合される、請求項１３に記載の継手アセンブリ。
【請求項１５】
前記移送管は、前記管よりも短い長さを有し、前記移送管の一部は、前記先端の一部に衝合するように適合される、請求項１３に記載の継手アセンブリ。
【請求項１６】
前記先端は、金属を含む、請求項１３に記載の継手アセンブリ。
【請求項１７】
前記シールは、前記流体通路内の少なくとも１０，０００ｐｓｉの流体圧に耐えるのに十分である、請求項１３に記載の継手アセンブリ。
【請求項１８】
前記シールは、前記流体通路内の少なくとも１５，０００ｐｓｉの流体圧に耐えるのに十分である、請求項１３に記載の継手アセンブリ。
【請求項１９】
前記シールは、前記流体通路内の少なくとも２０，０００ｐｓｉの流体圧に耐えるのに十分である、請求項１３に記載の継手アセンブリ。
【請求項２０】
前記管の前記第１の端部または前記第２の端部のうちの少なくとも１つおよび前記移送管の第１の端部または第２の端部のうちの１つは、前記ナットの前記第１の端部または前記第２の端部のうちの１つを超えて延在する、請求項１３に記載の継手アセンブリ。
【請求項２１】
前記移送管の外側表面の少なくとも一部は、前記ナットの内側表面に接触している、請求項１３に記載の継手アセンブリ。
【請求項２２】
前記先端の１つの端部の一部は、前記移送管の第１の端部または第２の端部のうちの１つを超えて延在する、請求項１３に記載の継手アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本願は、２０１４年１０月２３日に出願された米国仮特許出願第６２／０６７，７３９号、２０１５年３月２日に出願された米国仮特許出願第６２／１２７，２７６号、および２０１５年５月２９日に出願された米国仮特許出願第６２／１６８，４９１号からの優先権の利益を主張するものであり、これらの各々は、参照により本明細書中に援用される。
【０００２】
本開示は、概して、液体クロマトグラフィシステムおよび他の分析器具システムの接続構成要素において使用されるもの等、継手アセンブリおよび流体接続システムに関し、より具体的には、管類をポートに接続するための継手アセンブリおよび流体接続システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
液体クロマトグラフィ（ＬＣ）は、所与の試料中の成分を分離するための周知の技法である。従来のＬＣシステムでは、液体溶媒（「移動相」と称される）が、リザーバから導入され、ＬＣシステムを通して圧送される。移動相は、圧力下でポンプから退出する。移動相は、次いで、管類を介して試料注入弁まで進行する。名称が示唆するように、試料注入弁は、オペレータが、試料をＬＣシステムに注入することを可能し、試料は、移動層とともに運搬される。
【０００４】
従来のＬＣシステムでは、試料および移動相は、カラムに達する前に１つまたはそれを上回るフィルタと、多くの場合、ガードカラムとを通過する。典型的なカラムは、通常、「充填」材料で充填された１つの鋼管類から成る。「充填」は、カラムの内側に「充填」された粒子材料から成る。これは、通常、シリカまたはポリマーベースの粒子から成り、これらは、多くの場合、化学官能性と化学結合される。充填材料はまた、固定相としても公知である。分離の基本原理のうちの１つは、移動相が連続的に固定相を通過することである。試料がカラムを通して（移動相とともに運搬されるとき）、試料中の種々の成分（溶質）は、異なる速度でカラム内の充填を通して移動する（すなわち、溶質の差分移動が存在する）。言い換えると、試料中の種々の成分は、異なる速度でカラムを通して移動する。異なる移動速度のため、成分は、カラムを通して移動するにつれて徐々に分離する。差分移動は、移動相の組成、固定相（すなわち、カラムが「充填」される材料）の組成、および分離が起こる温度等の要因によって影響を受ける。したがって、そのような要因は、試料の種々の成分の分離に影響を及ぼすであろう。
【０００５】
いったん試料（ここで分離されたその成分を伴う）がカラムを出ると、これは、移動相とともに検出器を過ぎて流動する。検出器は、具体的な分子または化合物の存在を検出する。２つの一般的なタイプの検出器が、ＬＣ用途において使用される。一方のタイプは、移動相および試料のいくつかの全体的な物理的性質（その屈折率等）における変化を測定する。他方のタイプは、試料のいくつかの性質（紫外線放射の吸収等）のみを測定する。本質的に、ＬＣシステムにおける典型的な検出器は、試料の成分の単位体積あたりの質量（ミリリットルあたりのグラム等）または単位時間あたりの質量（秒あたりのグラム等）の観点から測定し、出力を提供することができる。そのような出力信号から、「クロマトグラム」が提供されることができ、クロマトグラムは、次いで、試料中に存在する化学成分を判断するために、オペレータによって使用されることができる。
【０００６】
上記の構成要素に加えて、ＬＣシステムは、試料の汚染またはＬＣシステムの損傷を防止するために、多くの場合、フィルタ、逆止弁、ガードカラム、または同等物を含むであろう。例えば、吸込溶媒フィルタは、溶媒がポンプに到達する前に、溶媒（または移動相）から粒子を濾過するために使用され得る。ガードカラムは、多くの場合、分析カラムまたは分取カラム、すなわち、一次カラムの前に置かれる。そのようなガードカラムの目的は、そうでなければ分析カラムまたは分取カラムに不可逆的に結合し得る望ましくない試料成分を吸収することによって、一次カラムを「ガード」することである。
【０００７】
実践では、ＬＣシステムにおける種々の構成要素は、所与のタスクを実施するために、オペレータによって接続され得る。例えば、オペレータは、適切な移動相およびカラムを選択し、次いで、動作前に、選択された移動相および選択されたカラムの供給部をＬＣシステムに接続するであろう。高性能液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）用途のために適切であるために、各接続は、ＨＰＬＣシステムの典型的な動作圧力に耐えることが可能でなければならない。接続が弱すぎる場合、これは、漏出し得る。時として、移動相として使用される溶媒のタイプは、多くの場合、有毒であり、使用する多くの試料を取得および／または調製することは、多くの場合、高価であるため、いずれのそのような接続不具合も、深刻な懸念となる。
【０００８】
オペレータがカラム（または他の構成要素）をＬＣシステムから切断し、次いで、１つの試験が終了した後、次の試験が始まる前に、異なるカラム（または他の構成要素）をその定位置に接続することは、非常に一般的である。特に、ＨＰＬＣ用途における漏出防止接続の重要性を前提とすると、オペレータは、接続が十分であることを確認する時間をとらなければならない。カラム（または他の構成要素）の交換は、１日に数回起こり得る。さらに、カラム（または他の構成要素）を切断し、次いで、接続する際に伴う時間は、ＬＣシステムが使用されず、オペレータが試料の調製または他のより生産的な活動の代わりに、システムの配線に従事するため、非生産的である。したがって、従来のＬＣシステムにおけるカラムの交換は、かなりの無駄な時間および非効率性を伴う。
【０００９】
漏出防止接続の必要性についての懸念を前提として、従来の接続は、ステンレス鋼管類およびステンレス鋼端部継手を用いて成されていた。しかしながら、より最近では、ＬＣシステムにおけるステンレス鋼製の構成要素の使用が、生物学的試料を伴う状況において潜在的な欠点を有することが認識されている。例えば、試料中の成分は、ステンレス鋼管類の壁に付着し得る。これは、試料の成分またはイオンの一部が管類に留まり、検出器を通過しない場合、所与の試料の検出器の測定値（したがって、クロマトグラム）が試料を正確に反映し得ないため、問題を提示する。しかしながら、おそらく、さらなる大きな懸念として、ステンレス鋼管類からのイオンが、管類から離れ、検出器を過ぎて流動し、したがって、潜在的に誤った結果をもたらし得るという事実が挙げられる。加えて、イオンは、着目生物学的化合物に容易に結合し、カラム内のそれらの保持時間に影響を及ぼす、分子の変化をもたらし得る。したがって、イオンが管類によって放出されることにより試料を汚染することのないように、そのような「生物学的」試料とそのような試料とともに使用される移動相とに対して化学的に不活性である材料の使用による、「生体適合性」接続の必要性がある。
【００１０】
切換弁／注入弁を使用して流体流動を指向させる多くの用途では、特に、液体およびガスクロマトグラフィでは、流体の体積は小さい。これは、分取方法とは対照的に、液体またはガスクロマトグラフィが分析方法として使用されているときに特に当てはまる。そのような方法は、多くの場合、キャピラリカラムを使用し、概して、キャピラリクロマトグラフィと称される。気相および液相の両方でのキャピラリクロマトグラフィでは、多くの場合、切換弁または注入弁の内部容積を最小限にすることが所望される。この理由の１つは、大きい容積を有する弁が、比較的に大きい体積の液体を含有し、試料が弁に注入されるときに、試料が希釈され、分析方法の分解能および感度を低下させるためである。
【００１１】
マイクロ流体分析過程もまた、小さい試料サイズを伴う。本明細書で使用されるように、マイクロ流体技法を伴うと考慮される試料体積は、数ピコリットルのみの体積と同程度に低いものから、最大数ミリリットルほどの体積まで及び得る一方、より従来のＬＣ技法は、例えば、従来、多くの場合、体積が約１マイクロリットル〜約１００ミリリットルの試料を伴っていた。したがって、本明細書に説明されるマイクロ流体技法は、従来のＬＣ技法よりも、桁が１つまたはそれを上回って小さいサイズの体積を伴う。マイクロ流体技法はまた、約０．５ｍｌ／分またはそれを下回る流体流率を伴うものとしても表現されることができる。
【００１２】
殆どの従来のＨＰＬＣシステムは、最大約５，０００ｐｓｉ〜６，０００ｐｓｉほどの比較的に高い圧力を生成し得るポンプを含む。多くの状況では、オペレータは、わずか数ｐｓｉほど〜最大１，０００ｐｓｉほどまでの範囲の「低」圧力でＬＣシステムを動作させることによって、正常な結果を得ることができる。しかしながら、多くの場合、オペレータは、１，０００ｐｓｉを上回る比較的に「高い」圧力でＬＣシステムを動作させることが望ましいと見出すであろう。  
【００１３】
別の比較的に新しい液体クロマトグラフィ形態は、システム圧力が約１４００バールまたは２０，０００ｐｓｉほど、またはさらにそれを上回って上昇する、超高性能液体クロマトグラフィ（ＵＨＰＬＣ）である。より大きいクロマトグラフィ分解能およびより高い試料処理量を達成するために、固定相の粒子サイズは、極めて小さくなっている。１ミクロンと同程度に小さい固定相粒子が、一般的であり、結果として生じる高いカラム充填密度は、カラムのヘッドにおけるシステム圧力を実質的に増加させる。ＨＰＬＣおよびＵＨＰＬＣは両方とも、上昇圧力において流体移送を利用する分析器具の実施例である。例えば、２００７年１２月１３日に公開され、「Ｓａｍｐｌｅ  Ｉｎｊｅｃｔｏｒ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ」と題された米国特許公開第ＵＳ２００７／０２８３７４６  Ａｌ号では、２０，０００ｐｓｉ〜１２０，０００ｐｓｉの範囲の圧力を伴うと言われる、ＵＨＰＬＣ用途と併用するための注入システムが、説明されている。２００７年１２月２５日にＧｅｒｈａｒｄｔ，ｅｔ  ａｌ．に発行され、「Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｕｓｉｎｇ  ａ  Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ  Ｐｕｍｐ  ｉｎ  Ｕｌｔｒａｈｉｇｈ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ」と題された米国特許第７，３１１，５０２号では、２５，０００ｐｓｉを上回る圧力を伴うＵＨＰＬＣシステムにおいて使用するための油圧増幅器の使用が、説明されている。２００５年１２月８日に公開され、「Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｗｉｔｈ  Ｇｒａｄｉｅｎｔ  Ｓｔｏｒａｇｅ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｓａｍｅ」と題された米国特許公開第ＵＳ２００５／０２６９２６４  Ａｌ号では、ＵＨＰＬＣを実施するためのシステムが、開示され、ＵＨＰＬＣは、５，０００ｐｓｉ（および最大６０，０００ｐｓｉ）を上回る圧力を伴うものとして説明されている。本出願者は、米国特許第７，３１１，５０２号ならびに米国特許公開第２００７／０２８３７４６  Ａ１号および第２００５／０２６９２６４  Ａ１号を本明細書に完全に記載される場合と同様に参照することによって本明細書に組み込む。
【００１４】
留意されるように、ＨＰＬＣまたはＵＨＰＬＣシステムを含む液体クロマトグラフィ（ならびに他の分析）システムは、典型的には、いくつかの構成要素を含む。例えば、そのようなシステムは、ポンプと、分析物を注入するための注入弁または自動サンプラと、カラムを閉塞させ得る分析物溶液中の粒子状物質を除去するためのプレカラムフィルタと、不可逆的に吸収された化学物質を保持するための充填層と、ＨＰＬＣカラム自体と、カラムを離れる際に分散媒を分析する検出器とを含み得る。これらの種々の構成要素は、典型的には、通常０．００１インチ〜０．０４０インチの内径を有する金属管類またはポリマー管類等の小型の流体導管または管類によって接続され得る。
【００１５】
これらの種々の構成要素の全ておよび管の長さは、典型的には、ねじ山付き継手によって相互接続される。種々のＬＣシステム構成要素および管類の長さを接続するための継手は、従来特許、例えば、米国特許第５，５２５，３０３号、第５，７３０，９４３号、および第６，０９５，５７２号に開示され、それらの開示は、本明細書に完全に記載される場合と同様に参照することによって全てが本明細書に組み込まれる。多くの場合、第１の雌ねじ山付き継手は、フェルールまたは類似するシールデバイスを用いて第１の構成要素に対してシールする。第１の継手は、手動によって、またはレンチもしくは複数のレンチを使用することによって、複数回回転させることで、対応する外部継手を有する第２の継手にねじ式接続され、第２の継手は、順に、フェルールまたは他のシールによって、第２の構成要素に対してシールされる。構成要素の交換、保守、または再構成のためにこれらの継手を切断することは、継手を緩めるために、多くの場合、レンチもしくは複数のレンチの使用を要求する。レンチもしくは複数のレンチが使用され得るが、プライヤまたは他の把持および保持ツール等の他のツールも、時として、使用される。本明細書で使用されるように、用語「ＬＣシステム」は、数個のみの単純な構成要素、またはコンピュータ制御式もしくは同等物である多数の高性能構成要素から作製されるかにかかわらず、その広い意味において、液体クロマトグラフィに関連して使用されるシステムにおける全ての装置および構成要素を含むように意図されることが、当業者によって理解されるであろう。当業者はまた、ＬＣシステムが１つのタイプの分析器具（ＡＩ）システムであることも理解するであろう。例えば、ガスクロマトグラフィは、多くの点において、液体クロマトグラフィに類似するが、明白なこととして、分析されるべきガス試料を伴う。そのような分析器具システムは、高性能もしくは高圧液体クロマトグラフィシステム、超高性能もしくは超高圧液体クロマトグラフィシステム、質量分光測定システム、マイクロフロークロマトグラフィシステム、ナノフロークロマトグラフィシステム、ナノスケールクロマトグラフィシステム、キャビラリ電気泳動システム、逆相勾配クロマトグラフィシステム、またはそれらの組み合わせを含む。以下の議論は、液体クロマトグラフィに焦点を当てるが、当業者は、説明の多くが、他のタイプのＡＩシステムおよび方法にも適用されることを理解するであろう。
【００１６】
液体クロマトグラフィにおける圧力増加要件は、高圧流体構成要素の使用を必要としている。多くの用途に関して、通常のステンレス鋼管類が、高圧に耐えるために使用されることができる。しかしながら、いくつかのタイプの分析（例えば、生物学的試験および金属／イオン分析）に関して、ステンレス鋼または他の金属は、金属が試験と干渉し得るため、流路において所望されない。加えて、これらの用途によって要求される極めて低い体積に適応させるために、非常に小さい内径を要求するいくつかの使用分野（例えば、ナノスケールまたはナノ体積分析）が存在する。そのような小さい内径は、典型的には、ステンレス鋼または他の高圧管類において利用可能ではない。
【００１７】
高性能液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）、超高性能液体クロマトグラフィ（ＵＨＰＬＣ）、および他の高圧分析化学用途では、種々のシステム構成要素およびそれらの流体接続が、１５，０００〜２０，０００ｐｓｉほどの圧力に耐えることが可能でなければならない。これらの高圧用途において流体を運搬する管と、流体を受容するポートとの間の流体接続システムのタイプは、限定されている。多くの流体接続システムは、管を受容ポートに取り付けるために、円錐形状、ねじ山付き、または溶接された継手に依拠する。しかしながら、これらのタイプの接続は、時として、欠点を有し得る。例えば、円錐形状継手およびねじ山付き継手のサイズは、任意の所与のポートのタイプおよびサイズに依存し、これは、種々のポート間に特定の円錐またはねじ山付き継手を用いて嵌合された管を迅速に交換することを困難にする。この問題に対処するために、他の圧縮ベースの継手が、採用されている。そのような継手は、多くの場合、管の一方の端部を受容ポートに固着させることに役立つように、フェルールまたは係止リングを採用する。しかしながら、フェルールおよび係止リングは、複数回の使用後に（例えば、種々のポートに接続し、それから切断し、再接続することによって）変形した状態になり得る。これは、特に、液密シールが不可欠であり、フェルールまたは係止リングがそのようなシールを生成する際に変形した状態になる可能性がより高くなり得る、高圧用途において当てはまる。
【００１８】
例えば、「Ｔｕｂｅ  ａｎｄ  Ｐｉｐｅ  Ｅｎｄ  Ｃａｒｔｒｉｄｇｅ  Ｓｅａｌ」と題され、２０１３年２月２１日に公開された、公開済の米国特許出願第２０１３／００４３６７７号は、高圧において使用するための管およびパイプ端部カートリッジシールを説明し、これは、管の軸方向端部とのシールをもたらすために、（フェルール継手を含む）継手本体に依拠する。さらに、ディンプルが、さらにシールをもたらすために、管面の環状端部に鍛造される。同様に、「Ｚｅｒｏ  Ｄｅａｄ  Ｖｏｌｕｍｅ  Ｔｕｂｅ  ｔｏ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｓｅａｌ」と題され、２０００年５月２日にＢｅｎｎｅｔｔ  ｅｔ  ａｌ．に発行された米国特許第６，０５６，３３１号は、本体、フェルール、およびねじ山付き継手を使用して、管を表面に接続するための装置を説明している。Ｂｅｎｎｅｔｔ  ｅｔ  ａｌ．は、あるタイプの管面シール装置を開示しているが、Ｂｅｎｎｅｔｔ  ｅｔ  ａｌ．  の装置は、ねじ山付き継手およびフェルールに依拠する。同様に、「Ｐｌｕｇ  Ｕｎｉｔｅ  ａｎｄ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ  Ｃａｐｉｌｌａｒｙ  Ｔｕｂｅｓ，  Ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ  ｆｏｒ  Ｈｉｇｈ−Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ」と題され、２０１２年３月１５日に公開された、公開済の米国特許出願第２０１２／００６１９５５号は、毛細管のためのプラグユニット接続システムを開示し、シールが、フェルールまたは円錐形継手の場所の代わりに、毛細管とブッシングユニットとの間の界面に提供される。しかしながら、米国特許出願第２０１２／００６１９５５号は、フェルールに類似する圧力部品の使用に依拠し、十分な軸方向の力が生成され得、管面にシールを得ることを確実にする。
【００１９】
高圧用途のためにシールをもたらすことを試みる接続アセンブリは、液密シールをもたらすために有意な量のトルクを要求し、付加的なツールを使用しなくてはそのようなシールの生成を困難にし、締付過剰に起因する継手アセンブリまたはその構成要素の損傷のリスクを増加させ得る。さらに、多くのユーザは、管類を種々のＡＩシステムにおけるもの等の構成要素に接続する、またはそれから切断するために、種々のツールを使用することを好まないことが、経験から示唆される。ユーザは、多くの場合、そのようなシステムにおいて管類および構成要素を接続または切断するために、異なる量のトルクを印加し、したがって、締付過剰または締付不足によって引き起こされる潜在的な問題（例えば、流体が圧力下にあるときの漏出またはシール損失）をもたらすと考えられる。
【００２０】
平底または面シール接続アセンブリの一実施例が、「Ｆｌａｔ  Ｂｏｔｔｏｍ  Ｆｉｔｔｉｎｇ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ」と題され、２０１４年４月１５日にＮｉｅｎｈｕｉｓに発行された、米国特許第８，６９６，０３８号によって提供される。Ｎｉｅｎｈｕｉｓは、平坦側面のフェルールを含むあるタイプの平底アセンブリを教示し、フェルールおよび管を含むアセンブリは、平底ポートに対して圧接されることができる。平底または面シール接続アセンブリの別の実施例が、「Ｂｉｏｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ  Ｔｕｂｉｎｇ  ｆｏｒ
Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ  Ｓｙｓｔｅｍｓ」と題され、２０１２年２月２日に公開され、Ｈａｈｎ  ｅｔ  ａｌ．を代表して出願された、公開済の米国特許出願第２０１２／００２４４１１号によって提供される。Ｈａｈｎ  ｅｔ  ａｌ．が公開した特許出願は、内側層と外側層とを有する管類を説明し、内側層は、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の生体適合性材料であり得、外側層は、異なる材料であり得、管類の端部は、漸広する、または別様に管類の他の部分よりも大きい外径を有するように適合され得る。ＨＰＬＣおよびＵＨＰＬＣの両方における高圧接続に関する当分野の現状は、管類を伴うある形態のフェルールおよびナットの組み合わせとともに、錐状ポートを利用することである。ナットは、回転トルクをフェルールに変換される軸方向荷重に変換する。荷重は、フェルールに管類を変形／偏向させ、それを把持させ、シールを生成する。管は、典型的には、錐状ポートの底部に押勢されるが、現在のところ、ポート底部に間隙または空間が存在しないことを確実にする機構は存在しない。
【００２１】
ポートの底部における空間は、キャリオーバおよびバンド拡大によって結果に悪影響を及ぼす潜在性に起因して、液体クロマトグラフィ実験を実施する人にとって懸念事項である。キャリオーバは、その名の通り、１つの試験からの分析物が次の試験に持ち越されることである。キャリオーバは、明白な理由から非常に不安定な結果を生産し得る。バンド拡大は、異なる分子のピークが類似する保持時間を有するとき、物質を識別するピークの対称性が低くなり、識別がより困難になるときのことである。
【００２２】
錐状ポートと併用される従来のフェルールに伴う１つの問題は、変形／偏向するために要求されるトルクが、典型的には、ＵＨＰＬＣ圧力を達成するために、フィンガタイトレベルを上回る（例えば、１２，０００ｐｓｉほどを上回る）ことである。流体接続を行うおよび切断するために、ツールを不必要にすることによって、実験室からそれらを除去することが望ましく、ツールではなく指で単純に接続され得る継手を有することが有利である。
【００２３】
欧州特許第ＥＰ２５６４１０４は、高圧において使用するためのシールシステムを説明している。端面シールは、シール半径を最小限にし、したがって、公知のフェルール継手を含む種々の継手が、高圧システムにおいて使用されることを可能にする。しかしながら、そのような高圧における端面シールは、平滑な表面を要求し得る。コストを削減するために、端面調製ツールが、ディンプルを端面に鍛造し、機械的に表面を変形させ、平滑にするために要求され得る。
【００２４】
第ＵＳ６，０５６，３３１号は、３つ構成要素、すなわち、本体、フェルール、およびねじ山付き継手から成る装置を説明している。フェルールは、管上に圧縮され、シールが、本体に継手を螺着することによって、管と本体内に保持されるデバイスとの間に形成され、これは、フェルールの面をデバイス上の噛合面にシールする圧力を提供する。このシールは、使用される材料に応じて、高温において使用されてもよい。この継手は、キャピラリガスクロマトグラフィにおいて使用されるマイクロ加工シリコンウェーハと併用するために開発された。
【００２５】
米国特許第５，５２５，３０３号、第５，７３０，９４３号、第６，０５６，０３３１号、第６，０９５，５７２号、第６，０５６，３３１号、第７，３１１，５０２号、第８，６９６，０３８号、欧州特許第ＥＰ２５６４１０４号、ならびに公開済の米国特許出願第２００５／０２６９２６４号、第２００７／０２８３７４６号、第２０１２／００２４４１１号、第２０１２／００６１９５５号、および第２０１３／００４３６７７号が、本明細書に完全に記載される場合と同様に参照することによって本明細書に組み込まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２６】
【特許文献１】米国特許公開第２００７／０２８３７４６  Ａｌ号
【特許文献２】米国特許第７，３１１，５０２号
【特許文献３】米国特許公開第ＵＳ２００５／０２６９２６４  Ａｌ号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００２７】
したがって、本開示の目的は、高圧用途のために有用な流体接続システムを提供することである。本システムは、フェルール、係止リング、または他の継手等の付加的部品を使用せずにシール接続を提供することができる。本開示のさらなる目的は、高圧用途のために効果的なシールを生成するために必要な軸方向の力が、手動で、最小トルクを用いて、ツールを使用することなく生成され得る、流体接続システムを提供することである。本開示のさらなる目的は、可撓性であり、接続システムを損傷させることなく、種々の管およびポートと迅速かつ容易に接続および切断され得る流体接続システムを提供することである。
【００２８】
本開示の一実施形態では、継手アセンブリが、それを通して延在する通路を有し、第１の端部と第２の端部とを有する、ナットであって、該ナットの第２の端部の近傍に雄ねじ山付き部分を有する、ナットと、該ナット内の通路を通して延在する部分を有する、管であって、内側層と外側層とを備え、それぞれ、第１の端部と第２の端部とを有し、各層は、内径と外径とを有し、該管の外側層は、内側層の外径を上回る内径を有し、該管の第１の端部は、先端部分を備え、先端部分は、内径と外径とを有し、該管の内側層の一部は、先端部分の内径内に位置し、先端部分の第１の端部および内側層の第１の端部のうちの少なくとも１つは、ポートとのシールを形成するように適合される表面を画定する、管と、それを通して通路を有し、第１の端部と第２の端部とを有する、スリーブであって、該スリーブの第１の端部の少なくとも一部は、該ナットの表面に対して嵌合するように適合され、該スリーブの第２の端部の少なくとも一部は、該管の内側層の一部の外径と、該管の先端部分の内径との間に位置し、該管の先端部分は、該管の内側層の少なくとも一部にわたって、該管の外側層の少なくとも一部にわたって、かつスリーブの少なくとも一部にわたって延在する、スリーブとを備える。該管の外側層は、第１の材料を含んでもよく、該管の内側層は、第２の材料を含んでもよく、２つの材料は、異なり得る。請求項２による継手アセンブリであって、第１の材料は、第２の材料と異なる材料を含む。スリーブおよび外側管層はそれぞれ、金属材料を含んでもよく、該管の内側層および該管の先端は、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の生体適合性材料を含んでもよい。加えて、スリーブはさらに、辺縁等の保持特徴を備えてもよい。管の先端は、内側管層の一部にわたって、その上にオーバーモールドされてもよい。
【００２９】
本開示の別の実施形態では、管類アセンブリが、提供され、これは、内側層と外側層とを有する、管であって、それぞれ、第１の端部と第２の端部とを有し、それぞれ、内径と外径とを有し、第１の端部を有する先端部分をさらに備え、該管の内側層の第１の端部および該管の先端部分の第１の端部のうちの少なくとも１つは、平底ポートに対して接触し、シールを形成するように適合される略平坦面を画定する、管と、それを通して通路を有し、第１の端部と第２の端部とを有する、スリーブであって、該スリーブの少なくとも第１の部分は、該管の外側層の一部の外径間に位置し、該スリーブの第２の部分は、該管の先端部分の一部の内径と、該管の内側層の外径との間に位置する、スリーブとを備える。そのような管類アセンブリでは、スリーブは、ステンレス鋼等の金属を含んでもよく、該管の内側層は、ＰＥＥＫ等の生体適合性材料を含んでもよく、該管の外側層は、ステンレス鋼等の材料を含んでもよく、該管の先端部分は、ＰＥＥＫ等の生体適合性材料を含んでもよい。
【００３０】
別の実施形態では、分析器具システムが、提供され、これは、その間に流体連通を有する少なくとも２つの構成要素を備え、該構成要素のうちの少なくとも１つは、面を有する平底ポートと、内側層と外側層とを備える、管であって、それぞれ、第１の端部と第２の端部とを有し、それぞれ、内径と外径とを有し、先端部分をさらに備え、該管の先端部分の第１の端部は、略平坦面を画定し、該管の先端部分は、内側層の外径を上回る外径を有する、該管と、それを通して通路を有し、第１の端部と第２の端部とを有する、スリーブであって、該スリーブの第１の端部の少なくとも一部は、該管の内側層の一部の外径と、該管の先端部分の一部の内径との間に位置し、該管の先端部分は、内側層の少なくとも一部にわたって、かつスリーブの少なくとも一部にわたって延在する、スリーブとを有し、先端部分の第１の端部および平底ポートの面は、シール係合し、該構成要素の一方または両方は、ポンプ、カラム、フィルタ、ガードカラム、注入弁および他の弁、検出器、圧力調整器、リザーバ、脱ガス装置、ユニオン、Ｔ字管、クロス、アダプタ、スプリッタ、試料ループ、ならびに／またはコネクタのうちの任意の１つを含む。該管の内側層および先端部分は両方とも、ＰＥＥＫ等の生体適合性材料を含んでもよい。
【００３１】
別の実施形態では、ナットが、ナットの縦方向長さに延在し得、通路からナットを通してナットの外部に半径方向に延在し得る、１つまたはそれを上回るスロットを有する継手アセンブリが、提供される。ナットは、１つまたはそれを上回るそのようなスロットを有することができ、所望される場合、スロットは、ナットの縦方向長さの一部に沿ってのみ延在することができる。加えて、スロットは、管類がオペレータによってナットの内側通路に容易に挿入され得る、またはオペレータによってナットから容易に除去され得るように適合されることができる。スロットは、管または管の一部がスロットを通して容易にナットに挿入される、またはそれから除去され得るように適合される。
【００３２】
本開示の継手アセンブリ、管類アセンブリ、および分析器具システムはそれぞれ、流体が０ｐｓｉ〜２５，０００ｐｓｉ、１，０００ｐｓｉ〜２０，０００ｐｓｉ、および／または２，５００ｐｓｉ〜１０，０００ｐｓｉの圧力を有する流体接続のための少なくとも１つのシール接続を提供するように適合される。そのようなシール接続は、ツールまたはフェルールを使用することなくユーザによって成されることができ、平底ポートを用いて成され得るように適合される。
本発明は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
平底ポートのための継手アセンブリであって、
それを通して通路を有し、第１の端部と第２の端部とを有するナットを通して延在する通路に嵌合するように適合される、管であって、前記管は、第１の端部と第２の端部とを有し、前記管の第１の端部および第２の端部のうちの少なくとも１つは、ポート内にシールを形成するように適合される管シール面端部を有する、管と、
それを通して通路を有する、移送管であって、前記管の少なくとも一部は、前記移送管の通路内に位置し、前記移送管に対して固着される、移送管と、
前記管面シール端部と隣接し、接触する、先端であって、前記先端の一方の端部の少なくとも一部は、前記ナットの一部と係合するように適合されるポート内にシールを形成するように適合され、前記先端の一部は、前記管と前記移送管との間に位置する、先端と
を含む、継手アセンブリ。
（項目２）
前記管は、内側管と、外側管とを含む、項目１に記載の継手アセンブリ。
（項目３）
前記先端は、圧縮可能材料を含み、前記移送管および前記先端の内面のうちの少なくとも１つは、前記管との締まり嵌めを提供するように適合される、項目１に記載の継手アセンブリ。
（項目４）
前記移送管は、前記管よりも短い長さを有し、前記移送管の一方の端部は、前記先端の一方の端部の一部に衝合するように適合され、それによって、ナットが軸方向荷重を提供すると、前記先端をポート底部に対して押勢する、項目１に記載の継手アセンブリ。
（項目５）
前記管は、単一金属を含み、前記移送管は、金属を含み、さらに、前記移送管は、その終端に凹部部分を含み、前記先端は、前記凹部部分内に保持されるように適合され、それによって、前記管の一部との干渉シールを提供する、項目１に記載の継手アセンブリ。
（項目６）
前記管および前記先端はそれぞれ、生体適合性材料を含む、項目１に記載の継手アセンブリ。
（項目７）
前記管および前記先端のうちの少なくとも１つは、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアリールエーテルケトン（ＰＡＥＫ）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、フッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシ（ＰＦＡ、パーフルオロアルコキシエチレンとも呼ばれる）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリマーシース溶融シリカ（ＰＥＥＫＳｉｌ等）、溶融シリカ、またはホウ酸シリカのうちの少なくとも１つを含む、項目１に記載の継手アセンブリ。
（項目８）
前記管、前記移送管、および前記先端のうちの少なくとも１つは、さらに充填材を含む材料を含む、項目１に記載の継手アセンブリ。
（項目９）
前記充填材は、繊維を含む、項目８に記載の継手アセンブリ。
（項目１０）
前記充填材は、炭素繊維、ナノファイバ、または金属繊維のうちの少なくとも１つを含む、項目９に記載の継手アセンブリ。
（項目１１）
前記管の第２の端部および前記先端の端部はそれぞれ、平底ポートの底部に対して圧接されると、シールを提供するように適合される略平坦面を有する、項目１に記載の継手アセンブリ。
（項目１２）
前記管の第２の端部、前記先端の端部、またはその両方は、平底ポートの底部に対して圧接されると、シールを提供するように適合される略平坦面を有する、項目１に記載の継手アセンブリ。
（項目１３）
前記シールは、少なくとも１５，０００ｐｓｉの流体圧力に耐えるために十分である、項目１１または１２に記載の継手アセンブリ。
（項目１４）
前記シールは、少なくとも２０，０００ｐｓｉの流体圧力に耐えるために十分である、項目１１または１２に記載の継手アセンブリ。
（項目１５）
前記シールは、少なくとも２５，０００ｐｓｉの流体圧力に耐えるために十分である、項目１１または１２に記載の継手アセンブリ。
（項目１６）
分析器具システムの構成要素におけるポートと係合するように適合される、ナットをさらに含み、前記構成要素は、ポンプ、カラム、フィルタ、ガードカラム、弁、検出器、圧力調整器、リザーバ、脱ガス装置、デバブラ、ユニオン、Ｔ字管、クロス、アダプタ、スプリッタ、試料ループ、またはコネクタのうちの任意の１つである、項目１に記載の継手アセンブリ。
（項目１７）
前記移送管は、前記管面シール端部に近接した内部傾斜面部分を含み、前記先端は、反対側に傾斜された外面部分を含む、項目１に記載の継手アセンブリ。
（項目１８）
前記ポートは、平底ポートを含む、項目１６に記載の継手アセンブリ。
（項目１９）
前記ポートは、錐状部分を伴うポートを含む、項目１８に記載の継手アセンブリ。
（項目２０）
前記ナットの第２の端部から延在する前記管の一部は、前記移送管の第２の端部を越えて延在する前記管の一部を含む、項目１に記載の継手アセンブリ。
（項目２１）
平底接続のための生体適合性継手アセンブリであって、
それを通して延在する通路を有し、第１の端部と第２の端部とを有する、ナットであって、前記ナットは、軸方向荷重を提供するように適合される、ナットと、
前記ナットの通路内に位置し、前記ナットの第１の端部から延在する第１の端部と、前記ナット内の通路を通して延在する部分と、前記ナットの第２の端部から延在する部分とを有し、前記ナットの第２の端部から延在する部分はさらに、管面シール端部を含む、管と、
それを通した通路と、第１の端部と、第２の端部とを有する、移送管であって、前記移送管の少なくとも第１の端部は、前記ナットの内側部分内に位置し、前記管の少なくとも一部は、前記移送管の通路内に位置し、前記移送管に対して固着される、移送管と、
前記管面シール端部と隣接し、接触する、先端であって、前記先端の一方の端部の少なくとも一部は、前記ナットと係合するように動作可能なポート内にシールを形成するように適合され、前記先端の一部は、前記管と前記移送管との間に位置する、先端と
を含む、生体適合性継手アセンブリ。
（項目２２）
前記先端、管、および移送管のうちの少なくとも１つは、生体適合性材料を含む、項目２１に記載の継手アセンブリ。
（項目２３）
少なくとも１つの前記フェルール、管、および移送管は、ＰＥＥＫ、ＰＡＥＫ、ＰＥＫＫ、ＦＥＰ、ＥＴＦＥ、またはＰＴＦＥのうちの少なくとも１つを含む、項目２１に記載の継手アセンブリ。
（項目２４）
前記シールは、少なくとも１５，０００ｐｓｉの流体圧力に耐えるために十分である、項目２１に記載の継手アセンブリ。
（項目２５）
前記ナットの第２の端部から延在する前記管の一部は、前記移送管の第２の端部を越えて延在する前記管の一部を含む、項目２１に記載の継手アセンブリ。
（項目２６）
前記ナットは、少なくとも１つのスロットを有する、項目１または２１に記載の継手アセンブリ。
（項目２７）
前記スロットは、前記ナットの縦方向長さに延在する、項目２６に記載の継手アセンブリ。
（項目２８）
前記スロットは、前記ナットの通路と前記ナットの外面との間に半径方向に延在する、項目２７に記載の継手アセンブリ。
（項目２９）
前記ナットはさらに、ポートのねじ山付き部分と係合するように動作可能なねじ山付き部分を含む、項目２１に記載の継手アセンブリ。
（項目３０）
平底ポートのための継手アセンブリであって、
それを通して通路を有し、第１の端部と第２の端部とを有するナットを通して延在する通路に嵌合するように適合される、管であって、前記管は、第１の端部と第２の端部とを有する、管と、
それを通して通路を有する、移送管であって、前記管の少なくとも一部は、前記移送管の通路内に位置し、前記移送管に対して固着される、移送管と、
それを通して通路を有し、内側部分を提供する、先端であって、前記先端は、前記管の第１の端部および第２の端部のうちの１つと隣接し、接触し、前記先端は、前記内側部分において前記管の第１の端部および第２の端部のうちの１つの一部を受容および保持するように適合され、前記先端の一方の端部の少なくとも一部は、ポート内にシールを形成するように適合され、前記先端の少なくとも一部は、前記管の一部と前記移送管の一部との間に位置する、先端と
を含む、継手アセンブリ。
（項目３１）
前記管は、内側管と、外側管とを含む、項目３０に記載の継手アセンブリ。
（項目３２）
前記移送管および前記先端の表面のうちの少なくとも１つは、前記管との締まり嵌めを提供するように適合される、項目３０に記載の継手アセンブリ。
（項目３３）
前記移送管は、前記管よりも短い長さを有し、前記移送管の一部は、前記先端の一部に衝合するように適合される、項目３０に記載の継手アセンブリ。
（項目３４）
前記先端は、金属を含む、項目３０に記載の継手アセンブリ。
（項目３５）
ポート内にシールを形成するように適合される前記先端の一方の端部の部分は、平底ポート内にシールを提供するように適合される略平坦面を有する、項目３０に記載の継手アセンブリ。
（項目３６）
分析器具システムにおける継手アセンブリのためのナットであって、
第１の端部および第２の端部と、それを通した通路と、分析器具システムにおける構成要素またはポートと係合するように適合されるねじ山付き部分と、前記ナットの縦方向長さに延在するスロットとを有するナットであって、前記スロットは、前記管の少なくとも一部の通路の一部への挿入またはその通路の一部からの除去を可能にするように適合される、ナット
を含む、ナット。
【００３３】
本開示のこれらおよび多数の他の特徴、目的、ならびに利点が、発明を実施するための形態、請求項、および図面を読み取ることによって当業者に容易に明白となるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は、従来の液体クロマトグラフィシステムのブロック図である。
【図２】図２は、流体接続システムの一実施形態の詳細断面図である。
【図３】図３は、流体接続システムの継手アセンブリの一実施形態の断面図である。
【図４】図４は、図２に示される継手アセンブリの等角外観図である。
【図５】図５は、一実施形態における継手アセンブリの管類の一部の詳細断面図である。
【図６Ａ】図６Ａ、６Ｂ、および６Ｃは、本開示による、管類アセンブリの代替実施形態の断面図である。
【図６Ｂ】図６Ａ、６Ｂ、および６Ｃは、本開示による、管類アセンブリの代替実施形態の断面図である。
【図６Ｃ】図６Ａ、６Ｂ、および６Ｃは、本開示による、管類アセンブリの代替実施形態の断面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、内部先端を伴うポリマーライニング処理面シール接続の断面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図７Ａの実施形態の詳細図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、筐体本体と接続された面シール接続の図である。
【図７Ｄ】図７Ｄは、内部先端を伴う継手アセンブリの実施形態の詳細断面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、外部先端を伴うポリマーライニング処理面シール接続の断面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図８Ａの実施形態の詳細図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、筐体本体と接続された面シール接続の図である。
【図９Ａ】図９Ａは、ポリマーライニング処理面シール接続の別の実施形態の断面図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、図９Ｂの実施形態の詳細図である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、筐体本体と接続された面シール接続の図である。
【図１０】図１０は、本開示による、アセンブリの一特定の実施形態の端部の拡大断面図である。
【図１１】図１１は、本開示による、アセンブリの一特定の実施形態の端部の拡大断面図である。
【図１２】図１２は、本開示による、アセンブリの一特定の実施形態の端部の拡大断面図である。
【図１３】図１３は、本開示による、アセンブリの一特定の実施形態の端部の拡大断面図である。
【図１４】図１４は、本開示の実施形態において使用され得る代替ナットの等角図である。
【図１５】図１５は、図１０の、本開示の実施形態において使用され得る代替ナットの断面図である。
【図１６】図１６は、図１０および１１の、本開示の実施形態において使用され得る代替ナットの第２の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図１では、従来の液体クロマトグラフィ（ＬＣ）システムの必須要素のブロック図が、提供される。リザーバ１０１は、溶媒または移動相１０２を含有する。管類１０３は、リザーバ１０１内の移動相１０２をポンプ１０５に接続する。ポンプ１０５は、試料注入弁１１０に接続され、これは、順に、管類を介してガードカラム（図示せず）の第１の端部に接続される。ガードカラム（図示せず）の第２の端部は、順に、一次カラム１１５の第１の端部に接続される。一次カラム１１５の第２の端部は、次いで、管類を介して検出器１１７に接続される。検出器１１７を通過した後、移動相１０２および注入弁１１０を介して注入された試料が、第２のリザーバ１１８中に費やされ、これは、化学廃棄物１１９を含有する。上記に留意されるように、試料注入弁１１０は、検査されるべき材料の試料をＬＣシステムに注入するために使用される。移動相１０２は、ＬＣシステムの種々の要素をともに接続するために使用される管類１０３を通して流動する。
【００３６】
試料が試料注入弁１１０を介してＬＣシステムに注入されると、試料は、移動相によって、管類を通してカラム１１５に運搬される。当分野で周知であるように、カラム１１５は、試料の成分を分離する役割を果たす充填材料を含有する。カラム１１５から退出した後、試料（カラム１１５を介して分離されている）は、次いで、検出器１１７まで運ばれ、それに進入し、これは、種々の化学物質の有無を検出する。検出器１１７によって取得された情報は、次いで、記憶され、ＬＣシステムに注入された試料の構成要素を判定するために、ＬＣシステムのオペレータによって使用される。当業者は、図１および前述の議論が、本明細書に完全に記載される場合と同様に参照することによって本明細書に組み込まれる、１９９５年１２月５日にＳｃｈｉｃｋに発行された米国特許第５，４７２，５９８号に示され、説明されるように、従来的であり、当分野で周知である単純化したＬＣシステムの概要のみを提供することを理解するであろう。当業者はまた、本明細書の議論がＬＣシステムに焦点を当てているが、質量分光測定、マイクロフロークロマトグラフィ、ナノフロークロマトグラフィ、ナノスケール液体クロマトグラフィ、キャビラリ電気泳動、または逆相勾配クロマトグラフィシステム等、他の分析システムも本発明の種々の実施形態と併用され得ることを理解するであろう。
【００３７】
好ましくは、生体適合性であるＬＣシステムに関して、分析されるべき流出液または試料と接触し得る種々の構成要素（別様に留意されるものを除く）は、合成ポリマーポリエーテルエーテルケトンから作製され、これは、Ｖｉｃｔｒｅｘから「ＰＥＥＫ」という商標において商業的に利用可能である。ポリマーＰＥＥＫは、高度の化学的不活性、したがって、生体適合性を提供する利点を有し、これは、（いくつか例を挙げると）アセトン、アセトニトリル、およびメタノール等のＬＣ用途に使用される一般的な溶媒の大部分に対して化学的に不活性である。ＰＥＥＫはまた、平滑な表面を提供するために、標準的な機械加工技法によって機械加工されることができる。当業者は、他のポリマーも、ある用途において望ましくあり得ることを理解するであろう。
【００３８】
ここで図２を参照すると、流体接続システム１のための継手アセンブリの一実施形態の詳細断面図が、示される。流体接続システム１は、アクチュエータナット２を含む。アクチュエータナット２は、ナット２のヘッドの端部５に近接する第１の部分６と、第１の部分６に近接する非テーパ状部分８とを含む。アクチュエータナット２はまた、筐体本体２１の第１の雌ねじ山付き部分２２の形状に対応する形状のねじ山を有する、雄ねじ山付き部分９を含む。図２に示されるように、筐体本体２１は、ユニオンを含むが、当業者は、ユニオンの代わりに、筐体本体２１が、例えば、ポンプ、カラム、フィルタ、ガードカラム、注入弁および他の弁、検出器、圧力調整器、リザーバ、ならびにユニオン、Ｔ字管、クロス、アダプタ、スプリッタ、試料ループ、コネクタ、および同等物等の他の継手のいずれかを含む、ＬＣ、ＨＰＬＣ、ＵＨＰＬＣ、または他のＡＩシステムにおける多種多様な構成要素の任意の１つであり得ることを理解するであろう。
【００３９】
図２に示されるように、該アクチュエータナット２の該雄ねじ山付き部分９は、該筐体本体２１の雌ねじ山付き部分２２と回転可能に係合され、それによって、該ナット２を筐体本体２１に可撤式に接続する。該ナット２の該雄ねじ山付き部分９と該筐体本体２１の雌ねじ山付き部分２２との回転可能な係合は、該アクチュエータナット２を該筐体本体２１に可撤式に固着させる。（ナット２のヘッド部分を反対方向に回すことによって、ユーザはまた、筐体本体２１からナット２を切断することができる。）（図２に示されるように）接続されると、管端面１５上の軸方向の力が、アクチュエータナット２が回転されると提供される。図２に示されるように、本体２１に対するナット２の回転は、ポート端面３５および管端面１５が接触するまで、ナット２の雄ねじ山付き部分が本体２１のポートにさらに延在することをもたらす。該アクチュエータナット２を回転することによって管端面１５上に付与された力は、管端面１５およびポート端面３５の界面にシールを形成する。
【００４０】
管端面１５は、内側管層１３の端面および外側管先端１４の端面によって画定される。時として、本明細書で管先端１４または先端１４と称される、外側先端１４は、第１の端部３０と第２の端部３１とを有し、該管端面１５は、第１の端部３０に近接する。該第１の端部３０と該第２の端部３１との間で、管先端１４は、管の内側層１３を囲繞する。一実施形態では、管先端１４は、スリーブ１２の特徴または特徴の組み合わせであり得る、保定具特徴１６によって管類アセンブリのスリーブ１２に固着される。該オーバーモールドされた管先端１４の第２の端部３１に近接して、スリーブ１２が、内側管類層１３を囲繞する。一実施形態では、スリーブ１２は、該管先端１４の第２の端部３１と該アクチュエータナット２の第１の端部３との間で該内側管類層１３を囲繞する。図２に示されるように、スリーブ１２および内側管類層１３は、通路１１を用いて、雄ねじ山付き部分９間をアクチュエータナット２の軸方向長さを通した通路を通して延在し、それを通過する。
【００４１】
該筐体本体２１上の雌ねじ山付き部分２２の使用は、選択的である。当業者は、したがって、代替実施形態では、ナット２が雌ねじ山付き部分を有し得（図示せず）、筐体本体２１が雄ねじ山付き部分を有し得る（図示せず）ことを理解するであろう。
【００４２】
図２に示されていないが、管類内側層１３は、好ましくは、その少なくとも一部を囲繞する外側層を有する。ここで図３を参照すると、管類外側層１９が、見られ得る。図３に示されるように、外側層１９は、内側管類層１３の外側かつその周囲に位置する。加えて、外側管類層１９の一部は、スリーブ１２の内側に位置し、外側管類層１９の端部部分は、スリーブ１２の端部を越えて延在し、オーバーモールドされた管先端１４の内側に位置する。また、図３に示されるように、本実施形態では、内側層１３の一部は、外側層１９の端部を越えて延在する。一特定の実施形態では、スリーブ１２および外側管類層１９は、溶接、接着剤によって、または外側層１３の外径とスリーブ１２の内径との間に位置し得る、樹脂エポキシもしくは他のプラスチック等によって相互に固着されることができる。外側管類層１９およびスリーブ１２を固着させることは、他方から独立した一方の回転を防止することに役立つ。
【００４３】
管類層１３は、特定のタイプの試料、特定のタイプの溶媒、および／または特定の圧力範囲を伴い得るため、特定の用途に応じていくつかの異なる材料を含み得ることを理解されたい。例えば、管の外側層１９は、ステンレス鋼（３１６ステンレス鋼等）もしくはチタン等の金属、または炭素、炭素繊維、鋼繊維、もしくは同等物を用いて補強もしくは編組されるポリマー材料等の複合材料もしくは編組材料を含む、補強されたポリマー材料を含むことができる。金属外側層１９を備える実施形態では、金属テンパーは、高圧能力と管類可撓性との間で平衡を提供するように変動されることができる。内側層１３は、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の生体適合性ポリマーを含むことができる。内側層１３のために使用され得る他のポリマー材料は、限定ではないが、前述の要因またはおそらくその他に応じて、ＴＥＦＬＯＮ（登録商標）、ＴＥＦＺＥＬ、ＤＥＬＲＩＮ（登録商標）、パーフルオロアルコキシ（ＰＦＡ、パーフルオロアルコキシエチレンとも呼ばれる）、フッ素化エチレンプロピレン（ＰＥＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＥＴＥ）、ＥＴＦＥ（テトラフルオロエチレンおよびエチレンのポリマー）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、硫化ポリフェニレン（ＰＰＳ）、ポリプロピレン、スルホンポリマー、ポリオレフィン、ポリイミド、他のポリアリールエーテルケトン、他のフルオロポリマー、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、およびその他を含む。加えて、炭素、炭素繊維、鋼繊維、または同等物を用いて補強もしくは編組されるＰＥＥＫ（または他のポリマー）が、使用されてもよい。さらに、ある実施形態では、内側層１３は、強度を増加させる、耐化学性を改善する、温度安定性を改善する、または透過性を低減させるための材料を用いてコーティングされてもよい。そのようなコーティングは、限定ではないが、金属化、ポリマーコーティング、シリコン系コーティング、および炭素系コーティングを含む。加えて、ある実施形態では、内側層は、結晶化度、耐化学性、または透過性等の性質を改善するために、熱処理されてもよい。当業者は、単一層として本明細書に示され、説明されているが、所望される場合、管の内側層１３は、実際には２つまたはそれを上回る層を含み得ることを理解するであろう。最終管は、ポリマー成分を強化するための熱処理もしくは焼鈍、または熱の追加の有無にかかわらない加圧を含め、性能をさらに改善するために処理され、内側層が外側層に共形化することを可能にし得る。マンドレルが、通路を保持するために、内側層の内径において使用されることができる。
【００４４】
アクチュエータナット２、内側管類層１３、スリーブ１２、および保定具特徴１６は、種々の構成において具現化され得る。ここで図３に目を向けると、オーバーモールドされた管先端１４が、保定具特徴１６によってスリーブ１２に固着される。便宜的な参照のために、同一の番号が、同一の特徴を識別するために必要に応じて図全体を通して使用される。図３に示されるように、保定具特徴１６は、管の内側層１３から離れ、外側層１４の外径に向かって延在する突起を有する。保定具特徴１６は、オーバーモールドされた管先端１４の一部に延在する。保定具特徴１６は、オーバーモールドされた管先端１４がスリーブ１２および内側管類層１３から係脱しないように防止する。保定具特徴１６はまた、半径方向トルクがアクチュエータナット２に印加され、軸方向の力が管端面１５に印加されている間、オーバーモールドされた管先端１４が滑動しないように防止することにも役立つ。当業者はまた、保定具特徴１６が異なる構成であり得ることを理解するであろう。例えば、１つを上回る保定具特徴１６が、使用されてもよい（図示せず）。代替として、保定具特徴１６は、図３によって示唆されるものと異なる形状またはサイズであってもよい。代替として、保定具特徴１６は、接着剤を用いる、またはオーバーモールドされた管先端１４のスリーブ１２への溶接等による、オーバーモールドされた管先端１４をスリーブ１２に固着させる代替手段で代用されてもよい。
【００４５】
ここで図４を参照すると、継手アセンブリの別の図が、示される。図４に示されるように、アクチュエータナット２は、好ましくは、円形形状を有し、該アクチュエータナット２のヘッド部分の外面は、ナット２のヘッドの周囲に離間される複数のスプライン７を有する。当業者は、円形形状のアクチュエータナット２の利点を理解するであろうが、当業者はまた、アクチュエータナット２および／またはナット２のヘッドが、箱形状（図示せず）、六角形形状（図示せず）、もしくは他の形状等の非円形形状を有し得ることを理解するであろう。加えて、当業者は、アクチュエータナット２の外面が、スプライン７によって特徴付けられる代わりに、平坦（図示せず）またはクロスハッチング（図示せず）であり得ることを理解するであろう。該アクチュエータナット２がオペレータによって容易に把持され、手動で回転され得るように、種々のアクチュエータナット２の形状および外面が、使用されてもよい。
【００４６】
図４に示されるように、スリーブ１２、内側管類層１３、および外側管類層１９は、少なくとも部分的に通路１１に嵌合するように適合されることができる。内側および外側管類１３および１９は、それぞれ、アクチュエータナット２の第１の端部３に近接するナット２のヘッド５内の孔（図示せず）を通してアクチュエータナット２から退出する。内側管類層１３は、好ましくは、ＶＩＣＴＲＥＸ（登録商標）からＰＥＥＫ（ＴＭ）という商標において商業的に利用可能である、合成ポリマーポリエーテルエーテルケトン等の生体適合性材料から成る。外側層１９は、好ましくは、ステンレス鋼等の金属である。オーバーモールドされた管類先端１４もまた、本特定の実施形態では、ＰＥＥＫ（ＴＭ）を含むことができる。当業者は、内側管類層１３および該オーバーモールドされた管先端１４が、例えば、ＴＥＦＬＯＮ（登録商標）、ＴＥＦＺＥＬ（登録商標）、ＤＥＬＲＩＮ（登録商標）、パーフルオロアルコキシエチレン（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＥＴＥ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、硫化ポリフェニレン（ＰＰＳ）、ポリプロピレン、ポリオレフィン、ポリイミド、またはポリオキシメチレン（ＰＯＭ）を含む、他のポリマー材料から成り得ることを理解するであろう。内側管類層１３およびオーバーモールドされた管先端１４の一方または両方は、代替として、炭素繊維ＰＥＥＫ（ＴＭ）等のポリマー材料を用いて織り合わされる、炭素繊維または鋼繊維材料から成ってもよい。内側管類層１３およびオーバーモールドされた管先端層１４の一方または両方は、代替としてナノ複合材料から成ってもよい。
【００４７】
一実施形態では、アクチュエータナット２は、例えば、ステンレス鋼等の金属から成る。当業者は、アクチュエータナット２が、チタン、溶融シリカ、または補強された剛性ポリマー材料（例えば、炭素繊維ＰＥＥＫ（ＴＭ）または他の金属編組ポリマー材料）等の他の材料からも成り得ることを理解するであろう。ステンレス鋼は、生物学的環境においていくつかの欠点を有するため、いくつかの用途では、より剛性のポリマー材料が、より望ましくあり得る。例えば、生物学的流体中の成分が、ステンレス鋼に付着し得、ステンレス鋼イオンが、該流体中に漏出し得、両事象は、液体クロマトグラフィおよび他の分析化学用途における測定を不明瞭にする潜在性を有する。
【００４８】
図５は、管の内側層１３、管類の外側層１９、およびスリーブ１２の組み合わせの断面の拡大図を提供する。本実施形態では、通路２４が、内側管類層１３（およびまた、外側管類層１９）の縦方向軸に沿って延在する。流体またはガスが、該通路２４を通過し得る。本実施形態では、管は、略平坦である端面または表面１５を有する。しかしながら、当業者は、管端面１５が、丸形またはディンプル面（図示せず）等の他の形状を有し得ることを理解するであろう。平坦または略平坦面１５は、ポート端面２６との効果的なシールを生成する目的のために十分であると考えられるが、管端面１５およびポート端面３５の表面が、相互に係合されるとシールを形成するように適合される限り、端面１５の他の形状または構成が、使用されてもよい。他のそのような実施形態が、図６Ａ、６Ｂ、および６Ｃに関連して以下に議論される。一実施形態では、スリーブ１２は、例えば、ステンレス鋼等の金属から成る。当業者は、スリーブ１２および／または外側管類層１９が、チタン、溶融シリカ、または補強された剛性ポリマー材料（例えば、炭素繊維ＰＥＥＫ（ＴＭ）、鋼編組ＴＥＦＬＯＮ（登録商標））等の鋼もしくは他の材料から成り得ることを理解するであろう。特に、上記に説明されるように、ステンレス鋼は、生物学的環境においていくつかの欠点を有するため、いくつかの用途では、剛性ポリマー材料が、より望ましくあり得る。
【００４９】
依然として図５を参照すると、管類アセンブリの付加的特徴が、拡大断面図に示される。例えば、保持特徴１６および１７が、より詳細に示される。図５に示されるように、保持特徴１６は、スリーブ１２の一部であり、スリーブ１２の端部に位置し、これは、内側管層１３および外側管層１４の端部によって画定される面１５に最も近接する。保持特徴１６は、スリーブ１２の端部に辺縁を提供する、スリーブ１２の突起または延長部である。図５に示されるように、辺縁１６の外縁は、内側層１３の縦方向軸から、スリーブ１２の隣接部分１７よりも遠くに位置する。特徴１６および１７の組み合わせは、いったんスリーブ１２に取り付けられると、外側層１４を保持し、したがって、内側層１３、外側層１４、およびスリーブ１２の組み合わせが相互に分離されないように保つことに役立つ。
【００５０】
保持特徴１６および１７の場所に対向する端部におけるスリーブ１２の陥凹部分４０もまた、図５に示される。陥凹部分４０は、陥凹部分を伴うスリーブ１２の端部が、スリーブ１２を通した通路のものを上回る直径を伴う開口部を提供するように、円錐形状または放物線形状の陥凹であり得る。陥凹部分４０は、したがって、内側層１３と、外側層１９と、スリーブ１２とを備える管類アセンブリのより容易かつより迅速な製造のために、組み合わせられた内側層１３および外側層１９の端部をスリーブ１２を通した通路に挿入することをより容易にする。加えて、ユーザは、表面１５が位置するアセンブリの端部と対向する端部においてスリーブ１２の通路から延在する内側層１３の部分をより容易に屈曲し得るため、陥凹部分４０は、いったん製造されると、管類アセンブリにさらなる可撓性を提供する。上記に留意されるように、スリーブ１２および外側層１９は、ともに固着されることができる。一実施形態では、スリーブ１２は、金属（ステンレス鋼等）を含み、外側管類層１９は、金属（ステンレス鋼等）を含み、スリーブ１２および外側層１９は、スリーブ１２の部分４０またはその近傍における溶接によって（または圧着もしくはかしめによって）ともに固着される。
【００５１】
管先端１４は、内側管類層１３、外側管類層１９、およびスリーブ１２の端部部分上にオーバーモールドされることができる。例えば、図５に示されるように、内側管１３および外側管１９は、内側管層１３および外側管層１９の両方の第１の端部がスリーブ１２の第１の端部から事前判定された距離だけ延在するように、スリーブ１２を通して延在する通路を通して挿入され得る。本構成における内側管１３、外側管類１９、およびスリーブ１２の組み合わせは、次いで、組み合わせ上にオーバーモールドされる外側先端１４を有し、それによって、管の内側層１３と、管の外側層１９と、スリーブ１２と、オーバーモールドされた管先端１４とを含む管類アセンブリの部分を形成することができる。この組み合わせを作製するための一プロセスでは、管先端１４は、射出成形のプロセスによって、内側層１３、外側層１９、およびスリーブ１２上に、それらにわたって成形される。当業者は、鋳造および溶接等の他のプロセスが使用され得、内側層１３、外側層１９、および管先端１４のために選択された材料に応じて選択され得ることを理解するであろう。所望される場合、内側層１３の端部および管先端１４の端部の組み合わせによって画定されるような、管類の第１の端部の表面１５は、管類の第１の端部の切断、管類の第１の端部の研磨、または機械加工等によってさらに仕上げられてもよく、そのようなプロセスは、内側層１３および管先端１４の第１の端部によって画定される略平坦面１５を得るように実施される。
【００５２】
ここで図６Ａ、６Ｂ、および６Ｃを参照すると、本開示による、管類アセンブリの代替実施形態が、示される。参照を容易にするために、同様の番号が、図６Ａ、６Ｂ、および６Ｃにおける先端１４、内側管類層１３、スリーブ１２、および外側管類層１９に対して使用される。図６Ａでは、管類アセンブリ６０が、示される。管類アセンブリ６０は、内側管類層１３と、外側管類層１９と、スリーブ１２と、また、管類先端１４とを含む。しかしながら、図６Ａにおける管類先端１４は、先端１４の外径から管類アセンブリ６０の縦方向軸に向かって傾斜される、部分１４ａおよび１４ｂを有する。本構成は、平底ポートにおける面に接触するように適合される、内側層１３および先端１４の端部によって画定される表面１５の表面積を低減させる。シールの表面積を低減させることによって、また、シールを得るために要求される力を低減させることも可能であると考えられる。
【００５３】
図６Ｂを参照すると、管類アセンブリ６１は、内側管類層１３と、スリーブ１２と、外側管類層１９と、また、先端１４とを含む。図６Ｂに示されるように、内側管類層１３の端部は、先端１４の端部と同一平面ではなく、したがって、先端１４の内径によって画定される間隙１４ｃを残す。図６Ｂの管類アセンブリ６１では、平底ポートにおける表面に接触するように適合される管類アセンブリ６１の一方の端部における表面１５は、内側管類層１３の端部ではなく、先端１４の端部における表面によって画定される。本構成もまた、平底ポートと接触し、シールするように適合される、管類アセンブリの表面積を低減させる。
【００５４】
ここで図６Ｃを参照すると、別の実施形態が、示される。図６Ｃでは、管類アセンブリ６２は、内側管類層１３と、スリーブ１２と、外側管類層１９と、先端部分１４とを含む。先端部分１４の端部は、「段状」形状を含む部分１４ｄおよび１４ｅを有し、外側部分は、管類アセンブリ６２の縦方向軸に向かって延在し、次いで、傾斜部分は、段部分から先端１４の端部に向かい、管類アセンブリ６２の縦方向軸に向かって延在する。本実施形態もまた、内側管類層１３の端部ならびに段状端部部分１４ｄおよび１４ｅによって画定される先端１４の端部の内側部分の組み合わせによって画定される、表面１５の表面積を低減させることに役立つ。
【００５５】
当業者は、本開示に例証および説明されるもの以外の他の構成も、本開示による管類および継手アセンブリの種々の用途において使用され得ることを理解するであろう。また、本開示の継手ならびに管類アセンブリの種々の特徴および構成要素のために使用され得る、上記に説明される材料が、図６Ａ、６Ｂ、ならびに６Ｃに例証される管類アセンブリの同一または類似する特徴および構成要素のために同様に使用され得ることも理解されたい。
【００５６】
さらなる実施形態が、図７Ａ−Ｃに示される。図７Ａの実施形態７０もまた、その第１の端部におけるヘッド部分７１と、その第２の端部の近傍のねじ山付き部分７６とを備えるアクチュエータナット７０を含み、雄ねじ山付き部分７６は、図７Ｃに最良に示される筐体２１内の雌ねじ山付き接続２２と相互作用するように構成される。ナットは、ライナ管類７５および補強管類７４を含有するように定寸および成形される通路をそれを通して画定し、ライナ管類７５は、補強管類７４と同心円状に含有されることができる。雄ねじ山付き部分７６に近接し、少なくとも部分的にそれとともに含有される通路の一部もまた、移送管類７２を含有するように定寸される。図７Ｃに示される実施形態では、補強管類７４、ライナ管類７５、および移送管類７２は、通路からナット７１の第２の端部を通して延在し、管端面７８において終端する。移送管類７２は、半径方向の機械的力を用いて管類上にかしめる、もしくは圧着することによって、または、例えば、溶接等、移送管類７２および補強管類７４を通して作用する流体圧力からもたらされる軸方向の力を可能にする、当業者に公知の任意の適切な手段によって補強管類７４に固着されることができる。本構成（図７Ｄに示される）は、先端７３が補強管類７４とポート底部との間で圧縮されることを可能にし、これは、流体シールを生成することを補助し、死容積を防止する。ライナ管類７５は、補強管類７２を通して補強管類７２の内径を上回る外径を伴うライナ管類７５を供給し、それによって、緊密な締まり嵌めを提供することによって、もしくは補強管類７５を通してライナ管類７５を供給し、次いで、ライナ管類７５の外径を増加させる、もしくは補強管類７２の内径を減少させること等によって形成される締まり嵌めによって、または当業者に公知の他の手段によって補強管類内に固着されることができる。
【００５７】
さらに図７Ａに示されるように、本デバイスはさらに、先端７３を備える。示されるように、補強管類７４、ライナ管類７５、および移送管類７２は、ナット７１の第２の端部から外に延在し、管端面７８において終端し、ナットの第２の端部からある距離において相互に近接して、上記に説明されるような雌ねじ山付き部分を通り過ぎて筐体２１に延在するように構成される。先端７３は、終端に配置され、図７Ｃに示されるような筐体２１に延在されるポートの面に接触するように位置付けられる。
【００５８】
使用中、ナット７１は、雄ねじ山を筐体に螺着し、ポートを筐体の対向する端部に可逆的に接続することによって、筐体に可逆的に接続され、面シールが、管類を把持するためにフェルールを使用することなく先端とポートの底部との間に確立される。継手アセンブリナット７１は、移送管類７２の座面に衝突し、先端７３のシール面をポート底部に対して圧接する。ライナ管類７５への先端シールは、ライナ管類７５が先端７３に引き込まれることを要求する、先端の内径が管類の外径よりも小さいことによって生成される締まり嵌めによって生成される。先端７３は、補強管類７４に対して定位置に摺動されることができる。移送管類７２は、先端７３の外側にわたって摺動され、例えば、テーパ係止締まり嵌めを生成するように相互作用する傾斜面の存在を含む、当業者に公知の手段によって定位置に圧着される。図７Ａ−Ｃに説明され、示される実施形態では、先端７３、移送管類７２、補強管類７４、またはライナ管類７５上にいずれの角度も存在しない。本アセンブリは、代わりに、構成要素間の干渉を使用し、シールおよび接続システムの統合性を保持する。補強管類７４および移送管類７２は、限定ではないが、ステンレス鋼、鋼、またはチタンから選択される金属であり得る。先端７３およびライナ管類７５は、例えば、ＰＥＥＫ、炭素充填ＰＡＥＫ、ＰＥＥＫ、ＰＥＫＫ、ＦＥＰ、ＰＦＡ、ＥＴＦＥ、またはＰＴＦＥ等のポリマーを含む、より柔軟な材料から作製されることができる。ナット７１は、特定のシステムにおいて、かつ特定の流体を伴う意図される使用のために適切なように、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、チタン、もしくはニッケル等の１つもしくはそれを上回る金属、または１つもしくはそれを上回るポリマーのいずれかを含むことができる。
【００５９】
管類および通路を含む継手の拡大図が、図７Ｂに示される。図に見られ得るように、ライナ管類および補強管類は、先端の内径に引き込まれ、締まり嵌めを提供する。移送管類は、次いで、先端の外側にわたって定位置に摺動される、または当分野で公知の他の適切な方法によって定位置に保持されることができる。継手は、ポートへの接続のために筐体本体２１と相互作用するように示される。図に示されるように、管端面７８は、ねじ山付き部分７６を通して筐体本体に、噛合されたねじ山付き部分７６および２２を過ぎて延在する。終端面は、したがって、ポート端面に圧接され、シールを生成することができる。
【００６０】
図７Ａ−Ｃの継手の代替実施形態が、図７Ｄに示される。図に示されるように、移送管類７２の第２の端部は、傾斜された内面部分７７を含み、先端７３は、反対に傾斜された外面部分７９を含み、ユーザによる移送管類７２への先端７３のより容易な挿入を促進する。
【００６１】
代替先端８３を含む実施形態が、図８Ａ−Ｃに示される。本実施形態では、全ての共通物品は、図７Ａ−Ｃに示される実施形態と同一の番号が付けられる。しかしながら、図８Ａ−Ｃに示される先端８３は、もはや締まり嵌めを用いて移送管類７２によって捕捉されていない。本実施形態は、代わりに、移送管類７２を使用し、組立中に先端８３に衝突し、ポートにおけるシール面および移送管類７２に接触する表面上に面シールを生成する。先端８３は、管類上に引き込まれ、締まり嵌めを利用し、ライナ管類７５と先端８３との間にシールを生成する。図８Ａ−Ｃの実施形態の構成要素は全て、図７Ａ−Ｃに示される実施形態と同一の材料から製造されることができる。
【００６２】
図８Ａの実施形態の拡大図が、図８Ｂに示される。本図では、ライナ管７４および補強管７５が先端８３の内径内に含有されながら、先端が移送管７２の終端に当接するように、移送管類７２が管端面７８から短縮されていることが示される。筐体本体２１に接続される、図８Ａに説明されるような継手の図が、図８Ｃに示される。上記に説明されるように、ナットが筐体中に押し込まれると、管面７８における先端８３は、移送管類７２によってポート面に対して押勢され、面シールを生成する。
【００６３】
接続アセンブリの別の実施形態が、図９Ａ−Ｃに示される。本実施形態は、ライナ管類を含まない。本実施形態は、導管類９４への先端９３のシールとともに、ポート底部におる先端９３のシールを使用する。移送管類９２は、オペレータによって印加されたときのナットの回転トルクから先端９３の両方のシール面積に荷重を変換する。本実施形態における移送管類９２は、金属材料等のより耐久性のある、またはより弾性のない材料から作製されることができ、ステンレス鋼が、例示的材料であり、移送管類は、凹部部分９６を含む。先端９３の外径と移送管類９２における凹部部分９６との間に、干渉が存在する。干渉は、組立および分解中に導管類９４上に先端９３を保持するために効果的である。加えて、先端の面は、図９Ｃに示されるようなポートシール面とのシールを形成するために効果的である。ステンレス鋼移送管類９２の使用は、より高い圧力の使用を可能にする。１５，０００、２０，０００、および２５，０００ｐｓｉを超える圧力が、漏出を伴うことなく本実施形態の試験試料において達成された。導管類９４および移送管類９２は、例えば、ステンレス鋼管類から製造され、それを含むことができる、または当業者に公知であるような他の材料から作製されることができる。先端９３は、例えば、ＰＥＥＫ、炭素繊維補強ＰＥＥＫ、ＰＥＫＫ、ＦＥＰ、ＰＦＡ、ＥＴＦＥ、またはＰＴＦＥ等の１つもしくはそれを上回るポリマーを含むことができる。継手は、システム要件に応じて、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、もしくはチタン等の金属、または１つもしくはそれを上回るポリマーのいずれかであり得る。図９Ａに示されるような管類の拡大図が、図９Ｂに示され、先端９３は、導管類９４に対して保持されるために効果的な凹部部分９６に延在し、図９Ｃに示されるようなポートシール面との面シールを形成するために効果的な管端面を形成するように見られ得る。
【００６４】
要求されるような種々の平底ポートまたは固定具との面シールを形成するために使用され得、ライナ管類を含まない、開示される接続アセンブリの付加的実施形態が、図１０−１３に示される。図１０に示されるコネクタアセンブリは、図９Ａに示される実施形態のように導管類９４を囲繞する移送管類９２を含む。再び、本実施形態では、先端９３の外径と凹部部分９６と移送管類９２との間に、干渉が存在する。本実施形態では、移送管の端面９８は、導管類９４の端面９９と同一平面であることが分かり得る。
【００６５】
付加的実施形態が、図１１に示され、導管類９４の端面９９が、移送管類９２の端面９８を越えて延在する。本実施形態における凹部部分９６および先端は、導管類９４の内径から外径に延在し、導管類の端部とポート（図示せず）との間に配置されない。さらなる実施形態が、図１２に示され、導管類９４の端面９９が、移送管類９２からなおもさらに延在する。そのような接続アセンブリは、開示される実施形態が、必要に応じて種々のコネクタもしくはポートと効果的にシールする、または種々の圧力および体積において効果的なシールを提供するように改変もしくは構成され得ることを示すように示される。
【００６６】
図９に関して説明されるように、図１０−１２に示される実施形態は、ライナ管類を含まない。本実施形態は、導管類９４への先端９３のシールとともに、ポート底部における先端９３のシールを使用する。移送管類９２は、オペレータによって印加されたときのナットの回転トルクから先端９３の両方のシール面積に荷重を変換する。これらの実施形態における移送管類９２は、金属材料等のより耐久性のある、またはより弾性のない材料から作製されることができ、ステンレス鋼が、例示的材料であり、移送管類は、凹部部分９６を含む。先端９３の外径と移送管類９２における凹部部分９６との間に、干渉が存在する。干渉は、組立および分解中に導管類９４上に先端９３を保持するために効果的である。加えて、先端の面は、ポートシール面とのシールを形成するために効果的である。ステンレス鋼移送管類９２の使用は、より高い圧力の使用を可能にする。導管類９４および移送管類９２は、例えば、ステンレス鋼管類から製造され、それを含むことができる、または当業者に公知であるような他の材料から作製されることができる。先端９３は、例えば、ＰＥＥＫ、炭素繊維補強ＰＥＥＫ、ＰＥＫＫ、ＦＥＰ、ＰＦＡ、ＥＴＦＥ、ＰＥＥＫｓｉｌ、またはＰＴＦＥ等の１つもしくはそれを上回るポリマーを含むことができる。代替として、導管類９４は、シリカ、溶融シリカ、ＰＥＥＫｓｉｌ（ポリエーテルエーテルケトンのシースを伴う溶融シリカ）から作成される毛細管等の毛細管であり得、移送管類９４は、上記に留意されるものの１つもしくはそれを上回るもの等のポリマーから作製されることができ、および／または先端９３は、ステンレス鋼等の金属から作製されることができる。継手は、システム要件に応じて、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、もしくはチタン等の金属、または１つもしくはそれを上回るポリマーのいずれかであり得る。
【００６７】
ここで図１３を参照すると、本開示のまた別の代替実施形態が、提供される。図１３は、アセンブリの端部の拡大断面図である。図１３では、導管類９４と、移送管類９２と、先端９３とを含むアセンブリが、示される。加えて、本アセンブリは、スリーブ９７を含む。図１３に示されるように、スリーブ９７は、先端９３の一部が位置する、凹部９６を含む。本特定の実施形態では、導管類９４の端面９９は、先端９３の端面と同一平面であり、先端９３および導管類９４の端面は、ポート（図１３に図示せず）に当接するように適合される。また、図１３に示されるように、本特定の実施形態では、スリーブ９７の端面９５は、移送管類９２の端面９８と同一平面である。当業者は、移送管類９２、導管類９４、スリーブ９７、および先端９３がそれぞれ、ポリマー、金属、およびセラミック材料を含む、図１０−１２に示される実施形態に関して上記に留意されるものを含む、種々の材料から作製され得、伴う圧力、伴う溶媒および流体、ならびに同等物等、アセンブリの意図される用途に応じて変動され得ることを理解するであろう。
【００６８】
図１４では、代替ナット１００１が、示される。ナット１００１は、前述の実施形態のいずれかにおいて使用されることができる。図１０に示されるように、ナット１００１は、第１の端部部分１００５と、雄ねじ山付き部分１０１０と、下位部分１０１５と、ローレット部分１０２０と、ナット１００１の第２の端部における上部部分１０２５とを有する。ナット１００１は、その上端部および底端部（または第２の端部および第１の端部）において、それぞれ、開口部１０２６および１０２８を有する。開口部１０２６および１０２８は、ナット１００１を通して縦方向に延在する、（図１５および１６に示される）通路１０３０に開放される。ナット１００１はまた、スロット付き、溝付き、または分割部分１０５０を有する。図１０に示されるように、スロットまたは溝１０５０は、ナット１００１の縦方向長さに延在する。溝１０５０はまた、ナット１００１の外面から、ナット１００１の縦方向軸に沿って延在する通路１０３０（図１４に図示せず）に半径方向にも延在する。
【００６９】
ナット１００１の溝またはスロット１０５０は、オペレータが、管（種々の実施形態において上記に説明されるもの等）を分析器具システムおよび／またはその種々の構成要素を通して配策し、次いで、管がほぼ定位置に来た後にナット１００１を追加し、継手アセンブリとの接続を構成することを可能にするため、利点を提供する。いくつかの用途では、種々の構成要素のための空間は、限定され、幾分窮屈であり得、そのような状況では、管アセンブリ上に引き付けられるナットを有することは、アセンブリを適切な場所に配策し、接続を構成することを困難にし得る。管は、ＡＩシステムにおいて周期的に交換される必要があるため、ナット１００１上にスロット１０５０を有することは、多くの用途において、管類のより容易な場所およびより容易かつより迅速な交換を可能にする。ナット１００１は、管類に取り付けられる必要がないため、本アプローチはまた、ナット１００１の再使用をより容易にし、より一般的にする。溝１０５０はまた、上記に説明される本開示の実施形態と併用されるとき等、流体接続を行うためにナット１００１がＬＣ、ＨＰＬＣ、ＵＨＰＬＣ、もしくは他のＡＩシステムにおけるポート等のポート、またはそのようなシステムにおけるもの等の他の構成要素（ユニオン、ポンプ、カラム、フィルタ、ガードカラム、注入弁もしくは他の弁、検出器、圧力調整器、リザーバ、またはＴ字管、クロス、アダプタ、スプリッタ、試料ループ、コネクタ、もしくは同等物等の別の継手であり得る）と係合して回転されるときのナット１００１のより容易な使用を可能にし得る。当業者は、代替実施形態では、ナット１００１が、ポートもしくは列挙されるもの等の他の構成要素の雄ねじ山付き部分と係合するように適合される、雌ねじ山付き部分（図示せず）を有し得る、または別様に軸方向荷重を提供するように構成され得ることを理解するであろう。
【００７０】
ナット１００１は、例えば、ステンレス鋼等の金属から作製されることができる。当業者は、ナット１００１が、チタン、溶融シリカ、または補強された剛性ポリマー材料（例えば、炭素繊維ＰＥＥＫ（ＴＭ）または他の金属編組ポリマー材料）等の他の材料からも成り得ることを理解するであろう。ステンレス鋼は生物学的環境においていくつかの欠点を有するため、いくつかの用途では、より剛性のポリマー材料が、より望ましくあり得る。例えば、生物学的流体中の成分が、ステンレス鋼に付着し得、ステンレス鋼イオンが、該流体中に漏出し得、両事象は、液体クロマトグラフィおよび他の分析化学用途における測定を不明瞭にする潜在性を有する。ナット１００１は、したがって、概して、生物学的材料に対して不活性である、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の生体適合性材料を含むことができる。当業者は、ナット１００１のスロット１０５０が、ナット１００１の縦方向長さ全体に延設する必要がないことを理解するであろう。加えて、複数のスロットが、単一スロット１０５０の代わりに提供されることができる。例えば、ナット１００１は、ナット１００１の上端部１０２５における上部スロットと、また、ナット１００１の底端部１００５における底部スロットとを有し得る。
【００７１】
ここで図１５を参照すると、ナット１００１の断面図が、示される。参照を容易にするために、図１４−１６における同様の特徴は、同一の番号を有する。図１５に示されるように、ナット１００１は、概して、ナット１００１の縦方向軸に沿ってナット１００１を通して延在する、通路１０３０を有する。第１の端部部分１００５、雄ねじ山付き部分１０１０、下位部分１０５、ローレット部分１０２０、および第２の端部１０２５は、図１４に示されるようなそれらの部分に対応する。また、図１５に示されるように、ナット１００１は、ナット１００１の第１の端部１００５に向かって近接して内側着座部分１０４０を有し、内側着座部分１０４０は、開口部１０２８に開放される。内側着座部分１０４０は、管およびライナスリーブ、移送管、または他のスリーブ（図１５に図示せず）を定位置に備える管アセンブリを受容し、可撤式に保持するように適合される。例えば、限定ではないが、スリーブ１２またはスリーブ９２を含む、上記に説明されるスリーブのいずれかは、ナット１００１の内側着座部分１０４０内に嵌合するように適合されることができる。さらに、一方の端部における内側着座部分１０４０は、端部部分１０４５を有する。図１５に示されるように、内側着座部分１０４０は、ナット１００１における通路１０３０の他の部分のものよりも広い直径を有する。端部部分１０４５は、内側着座部分１０４０の一方の端部に座部を提供する。組み立てられると、ナット１００１の端部部分１０４５における座部は、ナット１００１がポートまたは他の構成要素に対して回転され、他の実施形態に関して上記に説明されるもの等の流体接続もしくは継手アセンブリを構成するとき等、圧縮力が、端部部分１０４５によってナット１００１の内側着座部分１０４０内に保持されるスリーブに対して印加され、それによって、管アセンブリの端部がポートもしくは他の構成要素における面に当接すると、それに圧縮力を移送することを可能にする。
【００７２】
ここで図１６を参照すると、ナット１００１の異なる断面図が、提供される。便宜上、図１５のように、図１６における番号付けは、図１４および１５に示されるものと同一の特徴を指すために同様の番号を使用する。スロット１０５０（図１６に標識化せず）のナット１００１の長さに沿った縦方向延在、ならびに通路１０３０からナット１００１の外面へのその半径方向延在が、図１５および１６の比較によって明白となる。ナット１００１の第１の端部に位置する漸広部分１０６０もまた、図１６に示される。部分１０６０は、内側着座部分１０４０よりも広い直径を伴う開口部１０２８を提供し、したがって、ユーザが、管類アセンブリ（上記に説明されるような管およびスリーブを含む組み合わせ等）をナット１００１により容易かつ迅速に挿入することを可能にする。
【００７３】
以下に留意されるように、流体接続のために多くの分析器具システムにおいて使用される、管類、また、継手アセンブリまたは接続システムの構成要素は、非常に小さくあり得ることを理解されたい。さらに、多くの分析器具システムにおいて使用される構成要素は、１つのタイプの分析のためのシステムの一特定の用途から別のものに切り替える、または本システムおよびその構成要素を実質的に再編成するとき、変動し得、多くの場合、カラム、ポンプ、注入弁等の交換等、変更もしくは交換される必要がある。ナット、フェルール、スリーブ、移送管類、先端等の管類および継手アセンブリまたは流体接続構成要素の小さいサイズを前提とし、特に、多くの分析器具システムの複雑性を伴うと、多くのオペレータは、時として、到達することが非常に面倒または困難な場所に接続のために管類を配置する、または継手アセンブリを配置するために、多くの場合、付加的時間および努力を費やす。ナット１００１内にスロット１０５０を提供することによって、オペレータは、ＡＩシステムにおける流体接続をより容易に設置または切断することができる。例えば、接続を行うために、オペレータは、最初に、ポート内にナット１００１を配置または挿入し、次いで、ナット１００１のスロット１０５０を通して管類または管類アセンブリの一部を容易に挿入し、次いで、ポート内のナット１００１を引締し、シール接続を形成することができる。同様に、オペレータは、流体接続を切断するとき、ポートに対してナット１００１を単純に回転させ、継手アセンブリを弛緩させ、ポートからナット１００１を除去することなく、スロット１０５０を通して管類を引動することによって管類を除去することができる。
【００７４】
当業者は、本開示が、面シールを利用する任意のシステム（平底ポート等）において１つまたはそれを上回る接続を行うために使用され得、超高圧液体クロマトグラフィ（ＵＨＰＬＣ）および他の分析器具用途のために要求される流体圧力に耐え得る、管類アセンブリおよび継手アセンブリを提供することを理解するであろう。ＰＥＥＫライニング処理鋼（ＰＬＳ）管類が他の用途において使用されているが、当業者は、本開示の管類および継手アセンブリが、例えば、ＰＬＳが屈曲できないためにユーザが遭遇する困難等、ＰＬＳの使用に伴う問題を克服することを理解するであろう。当業者は、本開示に説明され、示される継手および管類アセンブリ構成が、管類および継手アセンブリの一方の端部のみに焦点を当てているが、本開示は、例えば、分析器具システムまたは他のシステムにおける任意の２点間の流体接続を提供するために本開示に説明され、示されるもの等、２つのナットおよび２つの端部を伴う管類を含む接続等、２つの構成要素間の完全な流体接続としての実施形態において使用され得ることを理解するであろう。
【００７５】
当業者はさらに、本明細書に示され、開示される管類および継手アセンブリが、高圧における小体積の流体が必要とされるシステムにおける流体接続を正常に処理するであろうことを理解するであろう。例えば、本開示による管類は、約１／６４インチ〜約１／４インチの範囲内の外径（ＯＤ）または約１／６４、１／３２、１／１６、１／８、もしくは１／４インチ（これらの値を含む）の直径を有し得、約０．００１〜約０．０８５インチまたは約０．００１、０．００２、０．００６、０．０１０、０．０１５、０．０２０、０．０２５、０．０３０、０．０６０、もしくは０．０８５インチ（これらの値を含む）の内径（ＩＤ）を有し得る。さらに、本開示に説明され、示されるアセンブリは、例えば、２〜３インチ×ポンドのフィンガタイトトルク値におけるＵＨＰＬＣ圧力（＞１８，０００ｐｓｉ）が可能である。本アセンブリはまた、可撓性であり、故障に先立って複数の接続使用が可能である。本開示の継手アセンブリは、回転トルクを直接軸方向の力に変換し、留意されるもののような非常に高い圧力に耐えるであろう平底ポートとのシールを生成することが可能であると考えられる。当業者はまた、本開示の継手アセンブリが、いずれのフェルールまたは他の類似するシール機構も要求せず、オペレータによる使用が容易であり、いずれのツールも要求せず、殆どのユーザによって容易に得られるトルクレベルを用いて高圧におけるシールを生成し得ることを理解するであろう。本開示による継手アセンブリとの試験接続を行うためにそのようなトルク荷重を使用することで、バーストまたは漏出の前に２５，０００ｐｓｉよりも高い流体圧力においてシールを維持するシール流体接続を得ることが可能であった。
【００７６】
本発明が種々の実施形態において示され、説明されたが、当業者は、請求項に記載されるような本発明の精神および範囲から逸脱することなく、種々の変更、修正、および変形例が成され得ることを、図面および前述の議論から理解するであろう。例えば、本開示の継手アセンブリ、流体接続、ならびに／または分析器具システムの形状、サイズ、特徴、および材料は、変更されてもよい。したがって、図面および上記の議論において示され、説明される実施形態は、単に例証的であり、本明細書の請求項に定義されるような本発明の範囲を限定しない。実施形態および具体的形態、材料、ならびに同等物は、単に例証的であり、本発明または本明細書の請求項の範囲を限定しない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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