(57)【要約】  二つのポンプを用いて移動相の連続流又は勾配流を供給するためのシステム及びバルブが開示される。
2021515206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高速液体クロマトグラフィーのための連続フロー供給システムであって、該システムは、
第１ポンプ（１０６）と；
コントローラー（１４４）と；
前記第１ポンプ（１０６）と前記コントローラー（１４４）とに接続された第１ポンプ用圧力センサー（１４０）と；
第２ポンプ（１０８）と；
前記第２ポンプ（１０８）と前記コントローラー（１４４）とに接続された第２ポンプ用圧力センサー（１４２）と；
第１移動相リザーバー（１０４）と；
バルブ（１０２）とを具備し、
前記第１ポンプ（１０６）は、前記第１移動相リザーバー（１０４）から第１移動相を前記バルブ（１０２）に供給するようになっており；
前記第２ポンプ（１０８）は、前記第１移動相リザーバー（１０４）から第１移動相を前記バルブ（１０２）に供給するようになっており；
前記バルブ（１０２）は、共通の中心軸を持つ、第１出力に接続される第１ステーターオリフィス（２０４）、前記第２ポンプ（１０８）が接続される第２ステーターオリフィス（２０６）、前記第１移動相リザーバー（１０４）が接続される第３ステーターオリフィス（２０８）、前記第１ポンプ（１０６）が接続される第４ステーターオリフィス（２１０）及び第２出力が接続される第５ステーターオリフス（２０２）からなるステーターと、第１ロータースロット（２１２）及び第２ロータースロット（２１２）からなるローターとを有し；
前記バルブ（１０２）は、前記第１ポンプ用圧力センサー（１４０）によって測定される第１ポンプ圧力の下で吐出でき、且つ第２ポンプ（１０８）が空の状態から満杯の状態まで充填される第１ポジションと（２１６）、前記第１ポンプ（１０６）が前記第１ポンプ圧力の下で吐出し、且つ、前記第２ポンプ（１０８）が前記第２ポンプ用圧力センサー（１４２）によって認知される前記第１ポンプ圧力の下で吐出する第２ポジション（３０２）と、前記第１ポンプ（１０６）が充填され、且つ前記第２ポンプ（１０８）が前記第１ポンプ圧力の下で吐出する第３ポジション（４０２）の三つのポジションの間で動作し、
前記第１ポジション（２１６）は、前記第４ステーターオリフィス（２１０）が前記第２ロータースロット（２１４）を介して前記第２ステーターオリフィス（２０２）と接続され、且つ、前記第３ステーターオリフィス（２０８）が前記第１ロータースロット（２１２）を介して前記第２ステーターオリフィス（２０２）に接続されることにより構成され；
前記第２ポジション（３０２）は、前記第４ステーターオリフィス（２１０）が前記第２ロータースロット（２１４）を介して前記第５ステーターオリフィス（２０２）と接続され、且つ、前記第２ステーターオリフィス（２０６）が前記第１ロータースロット（２１２）を介して前記第１ステーターオリフィス（２０４）に接続されることにより構成され；そして、
前記第３ポジション（４０２）は、前記第４ステーターオリフィス（２１０）が前記第２ロータースロット（２１４）を介して前記第３ステーターオリフィス（２０８）と接続され、且つ、前記第２ステーターオリフィス（２０６）が前記第１ロータースロット（２１２）を介して前記第１ステーターオリフィス（２０４）と接続されることにより構成される；
ことを特徴とする高速液体クロマトグラフィーのための連続フロー供給システム。
【請求項２】
高速液体クロマトグラフィーのための勾配フロー供給システムであって、該システムは、
第１ポンプ（１０６）と；
コントローラー（１４４）と；
前記第１ポンプ（１０６）と前記コントローラー（１４４）とに接続された第１ポンプ用圧力センサー（１４０）と；
第２ポンプ（１０８）と；
前記第２ポンプ（１０８）と前記コントローラー（１４４）とに接続された第２ポンプ用圧力センサー（１４２）と；
第１移動相リザーバー（１０４）と；
第２移動相リザーバー（１１０）と；
バルブ（１０２Ｂ）とを具備し、
前記第１ポンプ（１０６）は、前記第１移動相リザーバー（１０４）から第１移動相を前記バルブ（１０２Ｂ）に供給するようになっており；
前記第２ポンプ（１０８）は、前記第２移動相リザーバー（１１０）から第２移動相を前記バルブ（１０２Ｂ）に供給するようになっており；
前記バルブ（１０２Ｂ）は、共通の中心軸を持つ、出力に接続される第１ステーターオリフィス（６０２）、前記第１移動相リザーバー（１０４）が接続される第２ステーターオリフィス（６０６）、前記第１ポンプ（１０６）が接続される第３ステーターオリフィス（６０８）、前記第２移動相リザーバー（１１０）が接続される第４ステーターオリフィス（６１８）及び前記第２ポンプが接続される第５ステーターオリフス（６１２）を有するステーターと、第１ロータースロット（６０４）、第２ロータースロット（６１０）及び第３ロータースロット（６１４）からなるローターとを有し；
前記バルブ（１０２Ｂ）は、前記第１ポンプ（１０６）が空の状態から満杯の状態まで充填され、且つ前記第２ポンプ（１０８）が空の状態から満杯の状態まで充填される第１ポジション（６１６）と、前記第１ポンプ（１０６）が前記第１ポンプ用圧力センサー（１４０）による測定の第１ポンプ圧力の下で吐出し、且つ前記第２ポンプ（１０８）が前記第１ポンプ圧力になるまで加圧・圧縮される第１ポジション（７０２）と、前記第１ポンプ（１０６）が前記第１ポンプ圧力の下で吐出を終了し、且つ第２ポンプ（１０８）が第２ポンプ用圧力センサー（１４２）によって認知される前記第１ポンプ圧力の下で吐出する第３ポジション（８０２）の三つのポジションの間で動作し、
前記第１ポジション（６１６）は、前記第１ステーターオリフィス（６０２）が前記第１ロータースロット（６０４）と接続し、前記第２ステーターオリフィス（６０６）が前記第２ロータースロット（６１０）を介して前記第３ステーターオリフィス（６０８）と接続し、前記第４ステーターオリフィス（６１８）が前記第３ロータースロット（６１４）を介して前記第５ステーターオリフィス（６１２）と接続されることにより構成され；
前記第２ポジション（７０２）は、前記第１ステーターオリフィス（６０２）が前記第１ロータースロット（６０４）を介して前記第３ステーターオリフィス（６０８）に接続され、前記第２ステーターオリフィス（６０６）が前記第２ロータースロット（６１０）と接続され、前記第４ステーターオリフィス（６１８）が前記第３ロータースロット（６１４）と接続され、前記第５ステーターオリフィス（６１２）が孤立されることにより構成され；
前記第３ポジション（８０２）は、前記第１ステーターオリフィス（６０２）が前記第１ロータースロット（６０４）を介して前記第３ステーターオリフィス（６０８）及び前記第５ステーターオリフィス（６１２）と接続され、前記第２ステーターオリフィス（６０６）が孤立され、第３ロータースロット（９２０）が孤立され、前記第４ステーターオリフィス（６１８）が孤立され、前記第３ロータースロット（６１４）も孤立されることにより構成される；
ことを特徴とする高速液体クロマトグラフィーのための勾配フロー供給システム。
【請求項３】
高速液体クロマトグラフィーのための勾配フロー供給システムであって、該システムは、
第１ポンプ（１０６）と；
コントローラー（１４４）と；
前記第１ポンプ（１０６）と前記コントローラー（１４４）とに接続された第１ポンプ用圧力センサー（１４０）と；
第２ポンプ（１０８）と；
前記第２ポンプ（１０８）と前記コントローラー（１４４）とに接続された第２ポンプ用圧力センサー（１４２）と；
第１移動相リザーバー（１０４）と；
第２移動相リザーバー（１１０）と；
バルブ（１０２Ｃ）とを具備し、
前記第１ポンプ（１０６）は、前記第１移動相リザーバー（１０４）から第１移動相を前記バルブ（１０２Ｃ）に供給するようになっており；
前記第２ポンプ（１０８）は、前記第２移動相リザーバー（１１０）から第２移動相を前記バルブ（１０２Ｃ）に供給するようになっており；
前記バルブ（１０２Ｃ）は、共通の中心軸を持つ、第１移動相リザーバー（１０４）が接続される第１ステーターオリフィス（９０４）と、第１ポンプ（１０６）が接続される第２ステーターオリフィス（９０６）と、第１出力と関連した第３ステーターオリフィス（９０８）と、第２移動相リザーバー（１０６）と接続された第４ステーターオリフィス（９１０）と、第２ポンプに接続された第５ステーターオリフィス（９１０）と、第２出力と関連した第６ステーターオリフィス（９１４）からなるステーターと、第１ロータースロット（９１６）、第２ロータースロット（９１８）及び第３ロータースロット（９２０）からなるローターとを有し、
前記バルブ（１０２Ｃ）は、前記第１ポンプ（１０６）が空の状態から満杯の状態まで充填され、且つ前記第２ポンプ（１０８）が空の状態から満杯の状態まで充填される第１ポジション（９０２）と、前記第１ポンプ（１０６）が前記第１ポンプ用圧力センサー（１４０）の測定による第１ポンプ圧力の下で吐出し、前記第２ポンプ（１０８）が前記第２ポンプ用圧力センサー（１４２）によって認識される通り前記第１ポンプ圧力まで加圧・圧縮される第２ポジション（１００２）と、前記第１ポンプ（１０６）が前記第１ポンプ圧力の下で吐出し、前記第２ポンプ（１０８）も前記第１ポンプ圧力の下で吐出する第３ポジション（１１０２）の三つのポジションの間で動作し、
前記第１ポジション（９０２）は、前記第１ステーターオリフィス（９０４）が前記第１ロータースロット（９１６）を介して前記第２ステーターオリフィス（９０６）と接続し、前記第３ステーターオリフィス（９０８）が前記第２ロータースロット（９１８）と接続し、前記第４ステーターオリフィス（９１０）が前記ロータースロット（９２０）を介して前記第５ステーターオリフィス（９１２）と接続し、前記第６ステーターオリフィス（９１４）が孤立され、且つ前記第４ロータースロット（９２２）が孤立されることにより構成され；
前記第２ポジション（９０４）は、前記第１ステーターオリフィス（９０４）が前記第１ロータースロット（９１６）と接続し、前記第２ステーターオリフィス（９０６）及び前記第３ステーターオリフィス（９０８）が共に前記第２ロータースロット（９１８）と接続し、前記第４ステーターオリフィス（９１０）が前記第３ロータースロット（９２０）と接続し、前記第５ステーターオリフィス（９１２）が孤立し、前記第６ステーターオリフィス（９１４）が前記第４ロータースロット（９２２）と接続することにより構成され；
前記第３ポジション（１１０２）は、前記第１ステーターオリフィス（９０４）が前記第１ロータースロット（９１６）と接続し、前記第２ステーターオリフィス（９０６）及び前記第３ステーターオリフィス（９０８）が共に前記第２ロータースロット（９１８）と接続し、前記第４ステーターオリフィス（９１０）が前記第３ロータースロット（９２０）と接続し、前記第５ステーターオリフィス（９１２）が前記第４ロータースロット（９２２）を介して前記第６ステーターオリフィス（９１４）と接続することにより構成される；
ことを特徴とする高速液体クロマトグラフィーのための勾配フロー供給システム。
【請求項４】
高速液体クロマトグラフィーのための連続フロー供給システムであって、該システムは、
第１ポンプ（１０６）と；
コントローラー（１４４）と；
前記第１ポンプ（１０６）と前記コントローラー（１４４）とに接続された第１ポンプ用圧力センサー（１４０）と；
第２ポンプ（１０８）と；
前記第２ポンプ（１０８）と前記コントローラー（１４４）とに接続された第２ポンプ用圧力センサー（１４２）と；
第１移動相リザーバー（１０４）と；
バルブ（１０２）とを具備し、
前記第１ポンプ（１０６）は、前記第１移動相リザーバー（１０４）から第１移動相を前記バルブ（１０２）に供給するようになっており；
前記第２ポンプ（１０８）は、前記第１移動相リザーバー（１０４）から第１移動相を前記バルブ（１０２）に供給するようになっており；
前記バルブ（１０２）は、共通の中心軸を持つ、前記第１ポンプ（１０６）に接続される第１ステーターオリフィス（１２０４）と、第１出力に接続される第２ステーターオリフィス（１２０６）と、第２出力に接続される第３ステーターオリフィス（１２０８）と、前記第２ポンプに接続される第３ステーターオリフィス（１２０８）と、前記第１移動相リザーバー（１０４）に接続される第５ステーターオリフィス（１２１２）とからなるステーターと、第１ロータースロット（１２１４）及び第２ロータースロット（１２１６）とから成るローターとを有し；
前記バルブ（１０２）は、以下の八つのポジション、即ち、
前記第１ポンプ（１０６）が前記第１ポンプ用圧力センサー（１４０）によって認識される第１ポンプ圧力の下で所定容量を吐出し、前記第２ポンプ（１０８）が空の状態から満杯の状態に充填される第１ポジション（１２０２）と；
前記第１ポンプ（１０６）が前記第１ポンプ圧力の下で所定容量を吐出し、前記第２ポンプ（１０８）が前記第２ポンプ用圧力センサー（１４２）によって認識される前記第１ポンプ圧力まで加圧・圧縮される第２ポジション（１３０２）と；
前記第１ポンプ（１０６）が前記第１ポンプ圧力の下で空になるまで吐出し、前記第２ポンプ（１０８）が全容量を維持するために吐出容量を増しながら前記第１ポンプ圧力の下で吐出する第３ポジション（１４０２）と；
前記第１ポンプ（１０６）が減圧され、前記第２ポンプ（１０８）が全容量を維持するために前記第１ポンプ圧力の下で吐出する第４ポジション（１５０２）と；
前記第１ポンプ（１０６）が空の状態から満杯の状態まで充填され、前記第２ポンプ（１０８）が全容量を維持するために前記第１ポンプ圧力の下で吐出する第５ポジション（１６０２）と；
前記第１ポンプ（１０６）が前記第１ポンプ圧力まで加圧・圧縮され、前記第２ポンプ（１０８）が全容量を維持するために前記第１ポンプ圧力の下で吐出する第６ポジション（１７０２）と；
前記第２ポンプ（１０８）が前記第１ポンプ圧力の下で空になるまで吐出し、前記第１ポンプ（１０６）が全容量を維持するために前記第１ポンプ圧力の下で容量を増しながら吐出する第７ポジション（１８０２）と；
前記第１ポンプ（１０６）が前記第１ポンプ圧力の下で全容量を維持するために吐出し、前記第２ポンプ（１０８）が減圧する第８ポジション（１９０２）と；
のポジションの間で動作し、
前記第１ポジション（１２０２）は、前記第１ステーターオリフィス（１２０４）が前記第１ロータースロット（１２１４）を介して前記第２ステーターオリフィス（１２０６）と接続し、前記第３ステーターオリフィス（１２０８）が孤立され、前記第４ステーターオリフィス（１２１０）が前記第２ロータースロット（１２１６）を介して前記第５ステーターオリフィス（１２１２）と接続されることにより構成され；
前記第２ポジション（１３０２）は、前記第１ステーターオリフィス（１２０４）が前記第１ロータースロット（１２１４）を介して前記第２ステーターオリフィス（１２０６）と接続され、前記第３ステーターオリフィス（１２０８）が孤立され、前記第４ステーターオリフィス（１２１０）が前記第２ロータースロット（１２１６）と接続され、前記第５ステーターオリフィス（１２１２）が孤立されることにより構成され；
前記第３ポジション（１４０２）は、前記第１ステーターオリフィス（１２０４）が前記第１ロータースロット（１２１４）を介して前記第２ステーターオリフィス（１２０６）と接続され、前記第３ステーターオリフィス（１２０８）が前記第２ロータースロット（１２１６）を介して前記第４ステーターオリフィス（１２１０）と接続され、前記第５ステーターオリフィス（１２１２）が孤立されることにより構成され；
前記第４ポジション（１５０２）は、前記第１ステーターオリフィス（１２０４）が前記第１ロータースロット（１２１４）と接続され、前記第２ステーターオリフィス（１２０６）が孤立され、前記第３ステーターオリフィス（１２０８）が前記第２ロータースロット（１２１６）を介して前記第４ステーターオリフィス（１２１０）と接続され、前記第５ステーターオリフィス（１２１２）が孤立されることによって構成され；
前記第５ポジション（１６０２）は、前記第１ステーターオリフィス（１２０４）が前記第１ロータースロット（１２１４）を介して前記第５ステーターオリフィス（１２１２）と接続され、前記第２ステーターオリフィス（１０６）が孤立され、前記第３ステーターオリフィス（１２０８）が前記第２ロータースロット（１２１６）を介して前記第４ステーターオリフィス（１２１０）と接続されることによって構成され；
前記第６ポジション（１７０２）は、前記第１ステーターオリフィス（１２０４）が前記第１ロータースロット（１２１４）と接続され、前記第２ステーターオリフィス（１２０６）が孤立され、前記第３ステーターオリフィス（１２０８）が前記第２ロータースロット（１２１６）を介して前記第４ステーターオリフィス（１２１０）に接続され、前記第４ステーターオリフィス（１２１２）が孤立されることによって構成され；
前記第７ポジション（１８０２）は、前記第１ステーターオリフィス（１２０４）が前記第１ロータースロット（１２１４）を介して前記第２ステーターオリフィス（１２０６）と接続され、前記第３ステーターオリフィス（１２０８）が前記第２ロータースロット（１２１６）を介して前記第４ステーターオリフィス（１２１０）に接続されることによって構成され；
前記第８ポジション（１９０２）は、前記第１ステーターオリフィス（１２０４）が前記第１ロータースロット（１２１４）を介して前記第２ステーターオリフィス（１２０６）と接続され、前記第３ステーターオリフィス（１２０８）が孤立され、前記第４ステーターオリフィス（１２１０）が前記第２ロータースロット（１２１６）に接続され、前記第５ステーターオリフィス（１２１２）が孤立されることによって構成される；
ことを特徴とする高速液体クロマトグラフィーのための連続フロー供給システム。
【請求項５】
高速液体クロマトグラフィーのための連続フロー供給バルブであって、該バルブ（１０２）は、
第１ステーターオリフィス（２０４）、第２ステーターオリフィス（２０６）、第３ステーターオリフィス（２０８）、第４ステーターオリフィス（２１０）及び第５ステーターオリフィス（２０２）を有するステーターと、
前記ステーターと同一中心軸を持ち、第１ロータースロット（２１２）と第２ロータースロット（２１４）とを有するローターとを具備し、
前記バルブ（１０２）は以下の第１ポジション（２１６）、第２ポジション（３０２）及び第３ポジション（４０２）の間で動作し、ここで、
前記第１ポジション（２１６）は、前記第４ステーターオリフィス（２１０）が前記第２ロータースロット（２１４）を介して前記第５ステーターオリフィス（２０２）と接続され、前記第３ステーターオリフィス（２０８）が前記第１ロータースロット（２１２）を介して前記第２ステーターオリフィス（２０６）と接続されることによって構成され；
前記第２ポジション（３０２）は、前記第４ステーターオリフィス（２１０）が前記第２ロータースロット（２１４）を介して前記第５ステーターオリフィス（２０２）と接続され、前記第２ステーターオリフィス（２０６）が前記第１ロータースロット（２１２）を介して前記第１ステーターオリフィス（２０４）に接続されることよって構成され；
前記第３ポジション（４０２）は、前記第４ステーターオリフィス（２１０）が前記第２ロータースロット（２１４）を介して前記第３ステーターオリフィス（２０８）と接続され、前記第２ステーターオリフィス（２０６）が前記第１ロータースロット（２１２）を介して前記第１ステーターオリフィス（２０４）と接続されることによって構成される；
ことを特徴とする高速液体クロマトグラフィーのための連続フロー供給バルブ。
【請求項６】
高速液体クロマトグラフィーのための勾配フロー供給バルブであって、該バルブ（１０２Ｂ）は、
第１ステーターオリフィス（６０２）、第２ステーターオリフィス（６０６）、第３ステーターオリフィス（６０８）、第４ステーターオリフィス（６１８）及び第５ステーターオリフィス（６１２）を有するステーターと、
前記ステーターと同一中心軸を持ち、第１ロータースロット（６０４）、第２ロータースロット（６１０）及び第３ロータースロット（６１４）を有するローターとを具備し、
前記バルブ（１０２Ｂ）は以下の第１ポジション（６１６）、第２ポジション（７０２）及び第３ポジション（８０２）の間で動作し、ここで、
前記第１ポジション（６１６）は、前記第１ステーターオリフィス（６０２）が前記第１ロータースロット（６０４）と接続し、前記第２ステーターオリフィス（６０６）が前記第２ロータースロット（６１０）を介して前記第３ステーターオリフィス（６０８）と接続し、前記第４ステーターオリフィス（６１８）が前記第４ロータースロット（６１４）を介して前記第５ステーターオリフィス（６１２）と接続することによって構成され；
前記第２ポジション（７０２）は、前記第１ステーターオリフィス（６０２）が前記第１ロータースロット（６０４）を介して前記第３ステーターオリフィス（６０８）と接続し、前記第２ステーターオリフィス（６０６）が前記第２ロータースロット（６１０）と接続し、前記第４ステーターオリフィス（６１８）が前記第３ロータースロット（６１４）と接続し、前記第５ステーターオリフィス（６１２）が孤立されることによって構成され；
前記第３ポジション（８０２）は、前記第１ステーターオリフィス（６０２）が前記第１ロータースロット（６０４）を介して前記第３ステーターオリフィス（６０８）及び前記第５ステーターオリフィス（６１２）と接続し、前記第２ステーターオリフィス（６０６）が孤立され、前記第２ロータースロット（６１０）が孤立され、前記第４ステーターオリフィス（６１８）が孤立され、そして第３ロータースロット（６１４）が孤立されることによって構成される；
ことを特徴とする高速液体クロマトグラフィーのための勾配フロー供給バルブ。
【請求項７】
高速液体クロマトグラフィーのための勾配フロー供給バルブであって、該バルブ（１０２Ｃ）は、
第１ステーターオリフィス（９０４）、第２ステーターオリフィス（９０６）、第３ステーターオリフィス（９０８）、第４ステーターオリフィス（９１０）、第５ステーターオリフィス（９１２）及び第６ステーターオリフィス（９１４）を有するステーターと、
前記ステーターと同一中心軸を持ち、第１ロータースロット（９１６）、第２ロータースロット（９１８）、第３ロータースロット（９２０）及び第４ロータースロット（９２２）を有するローターとを具備し、
前記バルブ（１０２Ｃ）は以下の第１ポジション（９０２）、第２ポジション（１００２）及び第３ポジション（１１０２）の間で動作し、ここで、
前記第１ポジション（９０２）は、前記第１ステーターオリフィス（９０４）が前記第１ロータースロット（９１６）を介して前記第２ステーターオリフィス（９０６）と接続し、前記第３ステーターオリフィス（９０８）が前記第２ロータースロット（９１８）と接続し、前記第４ステーターオリフィス（９１０）が前記第３ロータースロット（９２０）を介して前記第５ステーターオリフィス（９１２）と接続し、前記第６ステーターオリフィス（９１４）が孤立され、前記第４ロータースロット（９２２）が孤立されることによって構成され；
前記第２ポジション（１００２）は、前記第１ステーターオリフィス（９０４）が前記第１ロータースロット（９１６）と接続し、前記第２ステーターオリフィス（９０６）及び前記第３ステーターオリフィス（９０８）が共に前記第２ロータースロット（９１８）と接続し、前記第４ステーターオリフィス（９１０）が前記第３ロータースロット（９２０）と接続し、前記第５ステーターオリフィス（６１２）が孤立され、前記第６ステーターオリフィス（９１４）が前記第４ロータースロット（９２２）と接続することによって構成され；
前記第３ポジション（１１０２）は、前記第１ステーターオリフィス（９０４）が前記第１ロータースロット（９１６）と接続し、前記第２ステーターオリフィス（９０６）及び前記第３ステーターオリフィス（９１０）が共に前記第２ロータースロット（９１８）と接続し、前記第４ステーターオリフィス（９１０）が前記第４ロータースロット（９２２）を介して前記第６ステーターオリフィス（９１４）に接続することによって構成される；
ことを特徴とする高速液体クロマトグラフィーのための勾配フロー供給バルブ。
【請求項８】
高速液体クロマトグラフィーのための連続フロー供給バルブであって、該バルブ（１０２）は、
第１ステーターオリフィス（１２０４）、第２ステーターオリフィス（１２０６）、第３ステーターオリフィス（１２０８）、第４ステーターオリフィス（１２１０）及び第５ステーターオリフィス（１２１２）を有するステーターと、
前記ステーターと同一中心軸を持ち、第１ロータースロット（１２１４）及び第２ロータースロット（１２１６）を有するローターとを具備し、
前記バルブ（１０２）は以下の八つのポジションの間、即ち第１ポジション（１２０２）、第２ポジション（１３０２）、第３ポジション（１４０２）、第４ポジション１５０２）、第５ポジション（１６０２）、第６ポジション（１７０２）、第７ポジション（１８０２）及び第８ポジション（１９０２）の間で動作し、ここで、
前記第１ポジション（１２０２）は、前記第１ステーターオリフィス（１２０４）が前記第１ロータースロット（１２１４）を介して前記第２ステーターオリフィス（１２０６）と接続し、前記第３ステーターオリフィス（１２０８）が孤立し、前記第４ステーターオリフィス（１２１０）が前記第２ロータースロット（１２１６）を介して前記第５ステーターオリフィス（１２１２）と接続することによって構成され；
前記第２ポジション（１３０２）は、前記第１ステーターオリフィス（１２０４）が前記第１ロータースロット（１２１４）を介して前記第２ステーターオリフィス（１２０６）と接続し、前記第３ステーターオリフィス（１２０８）が孤立され、前記第４ステーターオリフィス（１２１０）が前記第２ロータースロット（１２１６）と接続し、前記第５ステーターオリフィス（１２１２）が孤立されることによって構成され；
前記第３ポジション（１４０２）は、前記第１ステーターオリフィス（１２０４）が前記第１ロータースロット（１２１４）を介して前記第２ステーターオリフィス（１２０６）と接続し、前記第３ステーターオリフィス（１２０８）が前記第２ロータースロット（１２１６）を介して前記第４ステーターオリフィス（１２１０）と接続し、前記第５ステーターオリフィス（１２１２）が孤立されることによって構成され；
前記第４ポジション（１５０２）は、前記第１ステーターオリフィス（１２０４）が前記第１ロータースロット（１２１４）と接続し、前記第２ステーターオリフィス（１２０６）が孤立され、前記第３ステーターオリフィス（１２０８）が前記第２ロータースロット（１２１６）を介して前記第４ステーターオリフィス（１２１０）と接続し、前記第５ステーターオリフィス（１２１２）が孤立されることによって構成され；
前記第５ポジション（１６０２）は、前記第１ステーターオリフィス（１２０４）が前記第１ロータースロット（１２１４）を介して前記第５ステーターオリフィス（１２１２）と接続し、前記第２ステーターオリフィス（１２０６）が孤立され、前記第３ステーターオリフィス（１２０８）が前記第２ロータースロット（１２１６）を介して前記第４ステーターオリフィス（１２１０）と接続することによって構成され；
前記第６ポジション（１７０２）は、前記第１ステーターオリフィス（１２０４）が前記第１ロータースロット（１２１４）と接続し、前記第２ステーターオリフィス（１２０６）が孤立され、前記第３ステーターオリフィス（１２０８）が前記第２ロータースロット（１２１６）を介して前記第４ステーターオリフィス（１２１０）と接続し、前記第５ステーターオリフィス（１２１２）が孤立されることによって構成され；
前記第７ポジション（１８０２）は、前記第１ステーターオリフィス（１２０４）が前記第１ロータースロット（１２１４）を介して前記第２ステーターオリフィス（１２０６）と接続し、前記第３ステーターオリフィス（１２０８）が前記第２ロータースロット（１２１６）を介して前記第４ステーターオリフィス（１２１０）と接続することによって構成され；
前記第８ポジション（１９０２）は、前記第１ステーターオリフィス（１２０４）が前記第１ロータースロット（１２１４）を介して前記第２ステーターオリフィス（１２０６）と接続し、前記第３ステーターオリフィス（１２０８）が孤立され、前記第４ステーターオリフィス（１２１０）が前記第２ロータースロット（１２１６）と接続し、前記第５ステーターオリフィス（１２１２）が孤立されることによって構成される；
ことを特徴とする高速液体クロマトグラフィーのための連続フロー供給バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二つのポンプ及び一つのバルブを用いて、連続流（連続フロー）又は勾配流（勾配フロー）を提供する液体クロマトグラフィーシステム、及びそのためのバルブに関する。より詳しくは、本発明は、二つのポンプから一つ又は二つ移動相の連続フロー又は勾配フローを供給するシステムに関する。圧力センサーがそれぞれのポンプに、また両ポンプと両圧力センサーに共通の一つのコントローラーが具わるシステムであり、用いられるバルブがマルチポジション形式であることにより、それぞれのポンプが共通圧力の下で分担して吐出することにより所望の流れ（フロー）を容易に得ることができる。本発明は更にそのようなバルブにも関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）は、一般的に、一分間当たり立方センチメートル単位の流速で液体を搬送できるようなサイズの、ポンプ、カラム、インジェクションバルブで機器構成されている。これらの各機器は、典型的にはそれぞれ分離したものであり、ＨＰＬＣのシステムを構成するときに結合・組み合わせられる。これらのシステムでは、連続流又は勾配流何れの場合であって移動相の使用が要求される。
【０００３】
二つの移動相液が用いられるとき、特にそれら間に圧縮性の違いがあるために、移動相液の適切な供給が難しいことがある。そのような場合、しばしば、システム内では圧力の平均化の要求のために、圧縮性の低い移動相液の圧力に対応すべく、より圧縮性の高い移動相液の追加を要求されることがある。効率的なフローを達成するには、それぞれのポンプから共通圧力又は近似圧力での移動相の供給が必要である。
【０００４】
したがって、二つのポンプに関連して用いることができる高速液体クロマトグラフィー用のバルブの提供が望まれていた。そのような効率的なフローの形成を促進するようなバルブの提供が望まれていた。
【発明の概要】
【０００５】
本願により提供された、高速液体クロマトグラフィーのための連続フロー又は勾配フローを提供するシステム及びそれに関連したバルブは、前述したニーズに合うと共に従来技術における様々な欠点を克服したものである。
【０００６】
システムは、全実施例を通して、第１ポンプ、第２ポンプ、少なくとも第１移動相リザーバー及びバルブを具える。システムの幾つかの実施例では第２移動相リザーバーが具わっていても良い。第１ポンプは第１異動相リザーバーからバルブへ第１移動相を提供し、他方、第２ポンプは、関係する移動相リザーバーからバルブへ、第１移動相または第２移動相のうちの一つの移動を提供する。第１ポンプに関係した第１ポンプ用圧力センサーは、バルブにおける、第１ポンプから送られてきた第１移動相の圧力を測定する。他方、第２ポンプに関係した第２ポンプ用圧力センサーは、バルブにおける、第２ポンプから送られてきた第１または第２移動相の圧力を測定する。コントローラーが各圧力センサーに接続されており、各ポンプから共通・同一の圧力の下で移動相を提供するのを促進する。各ポンプとは分離して又は各ポンプと一体に設けられるそれぞれのセンサーの組合せは、コントローラーとも一緒に、圧力レギュレーターとして機能する。
【０００７】
バルブは中心軸を共通に持つステーターとローターを有する。ステーターオリフィス及びロータースロットは、求められる動作によって選択されるようになっている。ステーターオリフィス及びロータースロットは、所望のフローの形成を促進するために、いろいろなポジションでのバルブの連通を確実にするために設けられている。
【０００８】
連続フローの提供を意図した第１実施例のシステムにおいて、第１実施例のバルブは、第１移動相リザーバー、第１ポンプ、第２ポンプ、第１出力、第２出力に接続されている。システムは更に、第１ポンプに関連した第１ポンプ用圧力センサー、第２ポンプに関連した第２ポンプ用圧力センサーを有する。システムは更に、第１ポンプ、第１ポンプ用圧力センサー、第２ポンプ、第２ポンプ用圧力センサーに接続されたコントローラーを有する。システムは更に、バルブの第１出力と第２出力を混合・組み合わせるミキシングティーを有する。
【０００９】
連続フローが提供される第１実施例のバルブにおいて、そのバルブは、ステーターとローターの位置関係で三つのポジションを取る。ここで、ステーターは第１ステーターオリフィス、第２ステーターオリフィス、第３ステーターオリフィス、第４ステーターオリフィス及び第５ステーターオリフィスを有し、他方、ローターは第１ロータースロット及び第２ロータースロットを有する。第３ステーターオリフィスは第１移動相リザーバーと、第４ステーターオリフィスは第１ポンプと、第２ステーターオリフィスは第２ポンプと、第１ステーターオリフィスは第１出力と、そして第５ステーターオリフィスは第２出力とそれぞれ繋がるようになっている。バルブの第１実施例では、第１ポジションにおいて、第４ステーターオリフィスは第２ロータースロットを介して第５ステーターオリフィスと繋がり、また、第３ステーターオリフィスは第１ロータースロットを介して第２ステーターオリフィスと繋がる。第２ポジションにおいては、第４ステーターオリフィスは第２ロータースロットを介して第５ステーターオリフィスと繋がり、また、第２ステーターオリフィスは第１ロータースロットを介して第１ステーターオリフィスと繋がる。第３ポジションでは、第４ステーターオリフィスは第２ロータースロットを介して第３ステーターオリフィスと繋がり、また、第２ステーターオリフィスは第１ロータースロットを介して第１ステーターオリフィスと繋がる。
【００１０】
上記構成のバルブが第１実施例のシステムに組み込まれたとき、第１ポジションにおいては、バルブは、第１ポンプと第１出力との間、及び第１ポンプと第１移動相リザーバーとの間の連通をそれぞれ許容し、その結果、第１ポンプは吐出状態に、他方、第２ポンプは充填状態になる。第２ポジションでは、バルブは、第１ポンプと第１出力との間の連通状態はそのまま継続し、更に第２ポンプと第２出力との連通状態を許容し、その結果、第１ポンプ及び第２ポンプの双方が、それぞれに関連して設けられた圧力センサーが測定した共通の圧力の下で吐出状態になる。ここで、コントローラーは、同一又は同一に近い圧力となるようにポンプ動作を制御する。第３ポジションでは、バルブは、第１ポンプと第１移動相リザーバーとの間、及び第２ポンプと第２出力との間をそれぞれ連通にし、その結果、第２ポンプが吐出状態に、他方、第１ポンプが充填状態となる。
【００１１】
勾配フローを意図した他の実施例（第２実施例）のシステムにおいて、第２実施例のバルブは、第１移動相リザーバー、第２移動相リザーバー、第１ポンプ、第２ポンプ及び出力（単一の出力）に繋がっている。システムは更に、第１ポンプに関連した第１ポンプ用圧力センサーと、第２ポンプに関連した第２ポンプ用圧力センサーと、第１ポンプ、第１ポンプ用圧力センサー、第２ポンプ及び第２ポンプ用圧力センサーに接続されたコントローラーとを有する。
【００１２】
勾配フローを提供する第２実施例のバルブでは、ステーターは、第１ステーターオリフィス、第２ステーターオリフィス、第３ステーターオリフィス、第４ステーターオリフィス及び第５ステーターオリフィスを有し、他方、ローターは、第１ロータースロット、第２ロータースロット及び第３ローターを有する。第２ステーターオリフィスは第１移動相リザーバーと、第３ステーターオリフィスは第１ポンプと、第４ステーターオリフィスは第２移動相リザーバーと、第５ステーターオリフィスは第２ポンプと、第１ステーターオリフィスは出力とそれぞれ繋がっており、バルブは、第１ポジション、第２ポジション及び第３ポジションの間で選択的に動作するようになっている。第１ポジションでは、第１ステーターオリフィスは第１ロータースロットと、第２ステーターオリフィスは第２ロータースロットを介して第３ステーターオリフィスと、そして第４ステーターオリフィスは第３ロータースロットを介して第５ステーターオリフィスとそれぞれ接続される。第２ポジションでは、第１ステーターオリフィスは第１ロータースロットを介して第３ステーターオリフィスと、第２ステーターオリフィスは第２ロータースロットと、第４ステーターオリフィスは第３ロータースロットとそれぞれ接続され、そして第５ステーターオリフィスは何処とも接続されず孤立している。第３ポジションでは、第１ステーターオリフィスは第３ステーターオリフィスと及び第１ロータースロットを介して第５ステーターオリフィスに接続され、他方、第２ステーターオリフィス、第２ロータースロット、第４ステーターオリフィス及び第３ロータースロットはどのオリフィスとも接続されずそれぞれ孤立している。
【００１３】
上記第２実施例のバルブをシステムに適用したとき、第１ポジションでは、バルブは、第１ポンプと第１移動相リザーバーとを連通させるので、第１ポンプは充填状態になり、他方、第１ポンプと第２移動相リザーバーとを連通させるので、第２ポンプも充填状態になる。第２ポジションでは、バルブは、第１ポンプと出力との間を連通させるので、その結果、第１ポンプは吐出状態になり、その間、第１ポンプ用圧力センサーはバルブに供給される第１移動相の圧力を測定する。他方、第２ポンプは、第２ポンプ用圧力センサーによって測定される第１移動相の圧力と同じ圧力の下で、第２移動相をバルブに供給する。第２ポンプが第１ポンプの出力の圧力に合わせる動作は、デジタルプロセッサー又はメカニカルコントローラーに接続された、第１ポンプ、第２ポンプ、第１ポンプ用圧力センサー及び第２ポンプ用圧力センサーの全てによって実行される。第３ポジションでは、バルブが第１ポンプを出力に接続させるので、第１ポンプは吐出状態になる。
【００１４】
勾配フローの提供を意図した更に他の実施例（第３実施例）において、この実施例のバルブは、第１ポンプ、第２ポンプ、第１移動相リザーバー、第２移動相リザーバー、第１出力、第２出力に繋がっている。システムは更に、第１ポンプに関連した第１ポンプ用圧力センサーと、第２ポンプに関連した第２ポンプ用圧力センサーと、第１ポンプ、第１ポンプ用圧力センサー、第２ポンプ及び第２ポンプ用圧力センサーに接続されたコントローラーを有する。システムは更に、バルブの第１出力と第２出力から搬送されてくる液体を混合・組み合わせるミキシングティーを有する。
【００１５】
上記の第３実施例のバルブでは、ステーターは、第１ステーターオリフィス、第２ステーターオリフィス、第３ステーターオリフィス、第４ステーターオリフィス、第５ステーターオリフィス及び第６ステーターオリフィスを有する。他方、ローターは、第１ロータースロット、第２ロータースロット、第３ロータースロット及び第４ロータースロットを有する。第１ステーターオリフィスは第１移動相リザーバーと、第２ステーターオリフィスは第１ポンプと、第４ステーターオリフィスは第２移動相リザーバーと、第５ステーターオリフィスは第２ポンプとそれぞれ繋がる。また、第３ステーターオリフィスは第１出力と、第６ステーターオリフィスは第２出力とそれぞれ繋がるようになっている。この第４実施例のバルブは、第１ポジション、第２ポジション、第３ポジションの間で動作するようになっている。第１ポジションでは、第１ステーターオリフィスは第１ロータースロットを介して第２ロータースロットに連通し、第３ステーターオリフィスは第２ロータースロットと繋がっており、第４ステーターオリフィスは第３ロータースロットを介して第３ステーターオリフィスと連通し、第６ステーターオリフィスはどのオリフィスとも繋がっておらず孤立しており、そして第４ロータースロットも孤立している。第２ポジションでは、第１ステーターオリフィスは第１ロータースロットと繋がっており、第２ステーターオリフィスと第３ステーターオリフィスは第２ロータースロットと繋がっており、第３ステーターオリフィスは第３ロータースロットと繋がっており、第５ステーターオリフィスは孤立しており、第６ステーターオリフィスは第４ロータースロットと繋がっている。第３ポジションでは、第１ステーターオリフィスは第１ロータースロットと繋がっており、第２ステーターオリフィスと第３ステーターオリフィスは第２ロータースロットと繋がっており、第３ステーターオリフィスは第３ロータースロットと繋がっており、そして、第５ステーターオリフィスは第４ロータースロットを介して第６ステーターオリフィスに繋がっている。
【００１６】
上記第３実施例のバルブがシステムに組み入れられたとき、このバルブの第１ポジションでは、バルブは、第１ポンプと第１移動相リザーバーとを連通させ、その結果、第１ポンプは充填される。同様に、第２ポンプと第２移動相リザーバーもバルブにより連通されるので、第２ポンプも充填される。第２ポジションでは、バルブは、第１ポンプと出力との間を連通させるので第１ポンプは吐出状態になり、同時に、第２ポンプは、第１ポンプ用圧力センサーと第２ポンプ用圧力センサーそれぞれによる圧力を合わせようとする。第１ポンプの出力の圧力に合わせようとする第２ポンプの動作は、デジタルプロセッサー又はメカニカルコントローラーに接続された、第１ポンプ、第２ポンプ、第１ポンプ用圧力センサー及び第２ポンプ用圧力センサーの全て協力動作によって実行される。第３ポジションでは、バルブは、第１ポンプと第１出力との間、及び第２ポンプと第２出力との間をそれぞれ連通するので、第１ポンプは吐出状態になり、第２ポンプも吐出状態になる。
【００１７】
連続フローの提供を意図した追加的第４実施例において、第４実施例のバルブは、第１移動相リザーバー、第１ポンプ、第１出力、第２出力に繋がっている。システムは更に、第１ポンプに関連した第１ポンプ用圧力センサーと及び第２ポンプに関連した第２ポンプ用圧力センサーと、第１ポンプ、第１ポンプ用圧力センサー、第２ポンプ及び第２ポンプ用圧力センサーに接続されたコントローラーを有する。システムは更に、バルブの第１出力と第２出力から搬送されてくる液体を混合・組み合わせるミキシングティーを有する。
【００１８】
追加的第４実施例のバルブでは、連続フローが提供されるとき、ステーターとローターを有するバルブは八つのポジションを取る。ステーターは、第１ステーターオリフィス、第２ステーターオリフィス、第３ステーターオリフィス、第４ステーターオリフィス、第４ステーターオリフィス及び第５ステーターオリフィスを有する。他方、ローターの方は、第１ロータースロットと第２ロータースロットを有する。この第５実施例では、第５ステーターオリフィスは第１移動相リザーバーと、第１ステーターオリフィスは第１ポンプと、第４ステーターオリフィスは第２ポンプと、第２ステーターオリフィスは第１出力と、そして、第４ステーターオリフィスは第２出力とそれぞれ繋がるようになっている。この第４実施例のバルブは第１から第８の八つのポジションを取ってその間で動作するようになっている。第１ポジションでは、第１ステーターオリフィスは第１ロータースロットを介して第２ステーターオリフィスに接続され、第３ステーターオリフィスはどのオリフィスとも接続されず孤立し、第４ステーターオリフィスは第２ロータースロットを介して第５ステーターオリフィスに接続される。第２ポジションでは、第１ステーターオリフィスは第１ロータースロットを介して第２ステーターオリフィスと接続され、第３ステーターオリフィスは孤立され、第４ステーターオリフィスは第２ロータースロットと接続され、そして、第５ステーターオリフィスは孤立される。第３ポジションでは、第１ステーターオリフィスは第１ロータースロットを介して第２ステーターオリフィスが接続され、第３ステーターオリフィスは第２ロータースロットを介して第４ステーターオリフィスと接続され、そして第５ステーターオリフィスは孤立される。第４ポジションでは、第１ステーターオリフィスは第１ロータースロットと接続され、第２ステーターオリフィスは孤立され、第３ステーターオリフィスは第２ロータースロットを介して第４ステーターオリフィスと接続され、そして、第５ステーターオリフィスは孤立される。第５ポジションでは、第１ロータースロットを介して第５ステーターオリフィスと接続され、第２ステーターオリフィスは孤立され、そして、第３ステーターオリフィスは第２ロータースロットを介して第４ステーターオリフィスに接続される。第６ポジションでは、第１ステーターオリフィスは第１ロータースロットと接続され、第２ステーターオリフィスは孤立され、第３ステーターオリフィスは第２ロータースロットを介して第４ステーターオリフィスと接続され、そして、第５ステーターオリフィスは孤立される。第７ポジションでは、第１ステーターオリフィスは第１ロータースロットを介して第２ステーターオリフィスに接続され、第３ステーターオリフィスは第２ロータースロットを介して第４ステーターオリフィスと接続される。第８ポジションでは、第１ステーターオリフィスは第１ロータースロットを介して第２ステーターオリフィスと接続され、第３ステーターオリフィスは孤立され、第４ステーターオリフィスは第２ロータースロットと接続され、そして、第５ステーターオリフィスは孤立される。
【００１９】
上で説明した第４実施例のバルブが連続フローの追加的第４実施例のシステムに組み入れられたとき、第１ポジションでは、バルブは第１ポンプと第１出力との間を連通させ、同時に第１ポンプは第１ポンプ用圧力センサーによって測定される第１ポンプ圧力の下、所定容量を吐出するようになり、また、第２ポンプは第１移動相リザーバーと繋がり、空の状態から満杯の状態に充填される。第２ポジションでは、バルブは、第１ポンプと第１出力の間の接続を許容し、その結果、第１ポンプが第１ポンプ圧力で吐出する。他方、第２ポンプは、第２ポンプ用圧力センサーによる測定により、第１ポンプ圧力になるまで圧縮される。第３ポジションでは、バルブは、第１ポンプと第１出力との間の接続を許容し、その結果、第１ポンプは空になるまで第１ポンプ圧力の下で吐出する。他方、バルブは、第２ポンプと第２出力との間の接続も許容するため、第２ポンプは、第１ポンプ圧力の下、全容量１００％を維持するために、吐出容量を増しながら吐出する。第４ポジションでは、第１ポンプは減圧する一方、バルブは第２ポンプと第２出力の接続を許容するため、第２ポンプは、全容量を維持するために、第１ポンプ圧力の下で吐出する。第５ポジションでは、バルブが第１ポンプと第１移動相リザーバーとの接続を許容するため、第１ポンプは空の状態から満杯の状態まで充填される。他方、バルブが第２ポンプと第２出力との接続も許容するため、第２ポンプは、全容量を維持するために、第１ポンプ圧力の下で吐出する。第６ポジションでは、第１ポンプが第１ポンプ圧力まで加圧される一方、バルブは第２ポンプと第２出力との間の接続を許容しているため、第２ポンプは、全容量を維持するために、第１ポンプ圧力の下で吐出する。第７ポジションでは、バルブが第２ポンプと第２出力との間の接続を許容するため、第２ポンプは第１ポンプ圧力の下で空になるまで吐出する。他方、バルブが第１ポンプと第１出力との間の接続も許容しているため、第１ポンプは、全容量を維持するために、第１ポンプ圧力の下で、容量を増しながら吐出する。第８ポジションでは、バルブが第１ポンプと第１出力の間の接続を許容しているため、第１ポンプは、第２ポンプが減圧している間、全容量を維持するために第１ポンプ圧力の下で吐出する。
【００２０】
本明細書の一部を構成する添付図面を用いて説明されている実施形態を参照することにより、本発明の上記の特徴、利点及び目的、さらには以下において明らかにされる他の特徴、利点及び目的の理解が可能となろう。しかしながら、添付図面は本発明の典型的な好ましい実施形態を示しているに過ぎないこと、そして本発明範囲をこれらに限定するものではなく、他の同等に有効な実施形態としても本発明を構成可能なことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１Ａ】図１Ａは、図２〜図５に示されるバルブ、及び図１２〜１９に示されるバルブを用いた、連続フローを提供するための第１実施例のシステムを表した図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図６〜図８に更に示されるバルブを用いた勾配フローを提供するための第２実施例のシステムを表した図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、図９〜図１１に更に示されるバルブを用いた勾配フローを提供するための第３実施例のシステムを表した図である。
【図２】図２は、第１及び第２の二つのポンプを用いた連続フローを提供する図１Ａに示されるシステムにおいて、第１ポンプが吐出で且つ第２ポンプが充填の状態である第１ポジションにおけるステーターとローターの位置関係を示した図である。
【図３】図３は、第１及び第２の二つのポンプを用いた連続フローを提供する図１Ａに示されるシステムにおいて、第１ポンプ及び第２ポンプの出力が共に吐出である第２ポジションにおけるステーターとローターの位置関係を示した図である。
【図４】図４は、第１及び第２の二つのポンプを用いた連続フローを提供する図１Ａに示されるシステムにおいて、第１ポンプが充填、且つ第２ポンプの吐出中である第３ポジションにおけるステーターとローターの位置関係を示した図である。
【図５】図５は、図１Ａに示されるシステムにおいて、第１ポンプ及び第２ポンプからの入力を受けたバルブの、図２〜図３のポジションにおける時間軸に対する相対出力を示したグラフである。
【図６】図６は、第１及び第２の二つのポンプを用いた勾配フローを提供する図１Ｂに示される第２実施例のシステムにおいて、第１ポンプ、第２ポンプ共に充填中の第１ポジションにおけるステーターとローターの位置関係を示した図である。
【図７】図７は、第１及び第２の二つのポンプを用いた勾配フローを提供する図１Ｂに示される第２実施例のシステムにおいて、第１ポンプのみが吐出で、第２ポンプからの出力が維持され且つ多少加圧されている第２ポジションにおけるステーターとローターの位置関係を示した図である。
【図８】図８は、第１及び第２の二つのポンプを用いた勾配フローを提供する図１Ｂに示される第２実施例のシステムにおいて、第１ポンプの出力と第２ポンプの出力が同時に吐出されている第３ポジションにおけるステーターとローターの位置関係を示した図である。
【図９】図９は、第１及び第２の二つのポンプを用いた勾配フローを提供する図１Ｃに示される第３実施例のシステムにおいて、第１ポンプが充填中、第２ポンプも充填中の第１ポジションにおけるステーターとローターの位置関係を示した図である。
【図１０】図１０は、第１及び第２の二つのポンプを用いた勾配フローを提供する図１Ｃに示される第３実施例のシステムにおいて、第１ポンプのみが吐出で、第２ポンプの出力が停止保持され且つ多少加圧されている第２ポジションにおけるステーターとローターの位置関係を示した図である。
【図１１】図１１は、第１及び第２の二つのポンプを用いた勾配フローを提供する図１Ｃに示される第３実施例のシステムにおいて、第１ポンプからの出力と第２ポンプからの出力が同時にバルブから吐出されている第３ポジションにおけるステーターとローターの位置関係を示した図である。
【図１２】図１２は、第１及び第２の二つのポンプを用いた連続フローを提供する図１Ａに示される追加的第４実施例のシステムにおいて、第１ポンプの出力が吐出中、第２ポンプが充填中である第１ポジションにおけるステーターとローターの位置関係を示した図である。
【図１３】図１３は、第１及び第２の二つのポンプを用いた連続フローを提供する図１Ａに示される追加的第４実施例のシステムにおいて、第１ポンプの出力が吐出中、且つ第１ポンプの圧力に追従又はその圧力に一致するように第２ポンプが加圧・圧縮中の第２ポジションにおけるステーターとローターの位置関係を示した図である。
【図１４】図１４は、第１及び第２の二つのポンプを用いた連続フローを提供する図１Ａに示される追加的第４実施例のシステムにおいて、第１ポンプ及び第２ポンプが共に吐出中の第３ポジションにおけるステーターとローターの位置関係を示した図である。
【図１５】図１５は、第１及び第２の二つのポンプを用いた連続フローを提供する図１Ａ共に吐出中である第４ポジションにおけるステーターとローターの位置関係を示した図である。
【図１６】図１６は、第１及び第２の二つのポンプを用いた連続フローを提供する図１Ａに示される追加的第４実施例のシステムにおいて、第１ポンプが充填中で、第２ポンプが吐出中の第５ポジションにおけるステーターとローターの位置関係を示した図である。
【図１７】図１７は、第１及び第２の二つのポンプを用いた連続フローを提供する図１Ａに示される追加的第４実施例のシステムにおいて、第１ポンプが第１移動相を加圧中で、第２ポンプが吐出中の第６ポジションにおけるステーターとローターの位置関係を示した図である。
【図１８】図１８は、第１及び第２の二つのポンプを用いた連続フローを提供する図１Ａに示される追加的第４実施例のシステムにおいて、第１ポンプ及び第２ポンプが共に吐出中の第７ポジションにおけるステーターとローターの位置関係を示した図である。
【図１９】図１９は、第１及び第２の二つのポンプを用いた連続フローを提供する図１Ａに示される追加的第４実施例のシステムにおいて、第１ポンプが吐出中、第２ポンプが減圧中である第８ポジションにおけるステーターとローターの位置関係を示した図である。
【図２０】図２０は、図１Ａに示される連続フローを提供する追加的第４実施例のシステムにおける、動作中の二つのポンプからの相対的な流出量を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付図面を参照しながら、連続フロー（連続流）または勾配フロー（勾配流）を提供することができる本発明のシステム１００を説明する。
図１Ａには、連続フローを提供するシステム１００が示されており、該システム１００は、二つのポンプ、各ポンプに関連した圧力センサー、単一の移動相リザーバー、コントローラー及びバルブを具備している。参照番号と共に説明すると、システム１００は、バルブ１０２、移動相リザーバー１０４、第１ポンプ、第１ポンプ用圧力センサー、第２ポンプ１０８、第２ポンプ用圧力センサー１４２、コントローラー１４４、コネクトティー１１１及び移動相出力端１１２とを有する。一方のポンプ用圧力センサーが一方のポンプからバルブへ供給される移動相の圧力を測定している間、他方のポンプは、第２ポンプ用圧力センサーによって測定される圧力に近いか又は同じ圧力の下でバルブへ移動相を供給する。これらの作用は、デジタルプロセッサー又はメカニカルコントローラーに接続された第１ポンプ、第２ポンプ、第１ポンプ用圧力センサー、第２ポンプ用圧力センサーによって実行される。同じ圧力で移動相を供給すると言うことは、移動相間の相対的圧縮性の違いの問題を無くし、より高い圧縮性を有する移動相の量を増加する、換言すれば追加することの必要性を無くすことができ、結果、クロマトグラフ分析機器の新たな機器要素の導入が必要なくなる。第１ポンプ１０６は第１ポンプ用ポート１１４の所でバルブ１０２と接続し、他方、第２ポンプ１０８は第２ポンプ用ポート１１６の所でバルブ１０２と接続する。バルブ１０２は、その移動相リザーバー用ポート１２２の所で移動相リザーバー１０４と接続する。第１移動相出力ポート１１８と第２移動相出力ポート１２０がバルブ１０２上に設けられており、各ポートがそれぞれ関連するチューブでコネクトティー１１１に繋がれている。コネクトティー１１１は単一の移動相出力端１１２を有している。バルブ１０２はその中にステーターとローターとを有し、ステーターオリフィスとロータースロットが、図２〜図５に示されるシステム及び図１２〜図１７に示される追加的システムのように構成されることにより、移動相を連続フロー（連続流）として提供することができる。バルブ１０２内では、ローターとステーターが共通中心軸１０１を有しているので、ローターは、センターポイントを中心にスターターに対して回動可能になっている。
【００２３】
図１Ｂには、二つのポンプ、二つの移動相リザーバー及びバルブで構成され、勾配フロー（勾配流）を提供することができる他のシステム１００Ｂが示されている。システム１００Ｂは、バルブ１０２Ｂ 、第１移動相リザーバー１０４、第２移動相リザーバー１１０、第１ポンプ１０６、第２ポンプ用圧力センサー１４０、第２ポンプ１０８、第２ポンプ用圧力センサー１４２、コントローラー１４４及び移動相用出力端１１２Ｂを有している。一方のポンプ用圧力センサーが一方のポンプからバルブへ供給される移動相の圧力を測定している間、他方のポンプは、第２ポンプ用圧力センサーによって測定される圧力に近いか又は同じ圧力の下でバルブへ移動相を供給する。これらの動作は、デジタルプロセッサー又はメカニカルコントローラーに接続された第１ポンプ、第２ポンプ、第１ポンプ用圧力センサー、第２ポンプ用圧力センサーによって遂行される。第１ポンプ１０６は第１ポンプ用ポート１１４Ｂの所でバルブ１０２Ｂと接続し、他方、第２ポンプ１０８は第２ポンプ用ポート１１６Ｂの所でバルブ１０２Ｂと接続する。第１移動相リザーバー１０４は第１移動相用ポート１２３Ｂの所でバルブ１０２Ｂと接続し、他方、第２移動相リザーバー１１０は第２移動相用ポート１２４Ｂの所で同じバルブ１０２Ｂと接続する。バルブ１０２Ｂ上には移動相出力ポート１１８Ｂが設けられており、これは移動相出力端１１２Ｂに接続されている。バルブ１０２Ｂはその中にステーターとローターとを具え、ステーターオリフィスとロータースロットが、図６〜図８に示されるシステム及び図１２〜図１７に示される追加的システムのように構成されることにより、移動相を勾配フロー（勾配流）として提供することができる。バルブ１０２Ｂ内では、ローターとステーターが共通中心軸１０１を有しているので、ローターは、センターポイントを中心にステーターに対して回動可能になっている。
【００２４】
次に、二つのポンプ、二つの移動相リザーバー、バルブ及びミキシングティーを用いて勾配フローを提供することができるシステム１００Ｃを、図１Ｃを参照しながら説明する。このシステム１００Ｃはバルブ１０２Ｃ、第１移動相リザーバー１０４、第２移動相リザーバー１１０、第１ポンプ１０６、第１ポンプ用圧力センサー１４０、第２ポンプ１０８、第２ポンプ用圧力センサー１４２、コントローラー１４４、及びミキシング１２６に繋がっている移動相出力端１１２Ｃとを有する。第１ポンプ１０６及び第２ポンプ１０８のそれぞれは、共通圧力の下で移動相を提供し、関連した圧力を測定するためのセンサーが関連付けられている。ポンプ１０６は第１ポンプ用ポート１１４Ｃの所でバルブ１０２Ｃと接続され、他方、第２ポンプ１０８は第２ポンプ用ポート１１６Ｃの所でバルブ１０２Ｃと接続される。第１移動相リザーバー１０４は第１移動相用ポート１２３Ｃの所でバルブ１０２Ｃと接続され、他方、第２移動相リザーバー１１０は第２移動相用ポート１２４Ｃの所でバルブ１０２Ｃと接続される。バルブ１０２Ｃの上には第２出力ポート１３０が設けられており、そしてミキシングティー１２６に接続されている。バルブ１０２Ｃ上の第１出力ポートも同様にミキシングティー１２６に接続される。ミキシングティー１２６は単一の移動相出力端１１２Ｃに接続されている。バルブ１０２Ｃはその中にステーターとローターを有し、それらが図９〜図１１に示される態様で連通することにより、勾配フローの移動相を提供することができる。バルブ１０２Ｃ内では、ローターとステーターが共通中心軸１０１を有しているので、ローターは、センターポイントを中心にステーターに対して回転可能になっている。
【００２５】
本願によるシステムは、小容量の液体を高い圧力でポンピングできるだけでなく、従来のものよりもかなり速い動作が可能な、連続フロー又は勾配フローシステムへの適用を可能にするものである。
【００２６】
図２〜図５に示されるステーターとローターの組合せ、ポジション及び出力は、図１Ａに示される連続フローのシステム１００に関連するものである。
【００２７】
図２には、図１Ａに示される第１ポンプ１０６及び第２ポンプ１０８の二つのポンプを用いた連続フロー用の第１実施例のシステムにおける、ステーターとローターの位置関係が第１ポジション２１６として示されている。この第１ポジションでは、第１ポンプ１０６の出力が吐出中であり、他方、第２ポンプ１０８は単一の第１移動相リザーバー１０４からの移動相を充填中である。第１ポジション２１６は、本明細書中、ホームポジションとも表記される。ステーターは、第１ステーターオリフィス２０４、第２ステーターオリフィス２０６、第３ステーターオリフィス２０８、第５ステーターオリフィス２１０、第５ステーターオリフィス２０２を有する。ローターは第１ロータースロット２１２と第２ロータースロット２１４を有する。第１ステーターオリフィス２０４は、移動相出力端１１２に繋がる第２出力ポート１２０（図１Ａ参照）と連通する。第２ステーターオリフィス２０６は、第２ポンプ用ポート１１６（図１Ａ参照）の所で第２ポンプ１０８（図１Ａ参照）に連通する。第３ステーターオリフィス２０８は、移動相リザーバー用ポート１２２の所で、第１移動相リザーバー１０４と連通する。第４ステーターオリフィス２１０は、第１ポンプ用ポートを介して第１ポンプ１０６と接続される。第５ステーターオリフィス２０２は、最終的にクロマトグラフィー機器に繋がる第１出力ポート１１８と連通する。この第１ポジション２１６では、第１ロータースロット２１２が第ステーターオリフィス２０６と第３ステーターオリフィス２０８とを連通するので、第１移動相リザーバー１０４から第２ポンプ１０８を充填することになる。他方、第２ロータースロット２１４は、第１ポンプ１１４から出力ポート１１８への連通経路を提供する。この第１ポジション２１６では、第１ポンプ１０６は所定圧力の下で吐出し、他方、第２ポンプ１０８は充填中である。第１移動相の圧力は、第１ポンプ１０６の外部で且つ該第１ポンプ１０６とバルブ１０２の間に設けられる第１ポンプ用圧力センサー１４０によって測定される。
【００２８】
図３は、二つのポンプを使用した図１Ａに示される連続フローを提供するシステム１００において、第１ポンプ１０６の出力と第２ポンプ１０８の出力が共に吐出中である第２ポジション３０２における、バルブ内のステーターとローターの位置関係を示す図である。この第２ポジション３０２は図２に示すホームポジションから反時計回りに４５度回転した状態である。この第２ポジション３０２では、第１ロータースロット２１２は第１ステーターオリフィス２０４と第２ステーターオリフィス２０６の両方と連通し、それにより、第２ポンプ用ポート１１６の所の第１ポンプ１０８からの流出物を出力ポート１２０へ導く流路を形成する。他方、第２ロータースロット２１４は、それが第４ステーターオリフィス２１０と第５ステーターオリフィス２０２とを結ぶことにより、第１ポンプ１１４から出力ポート１１８への流路を形成する。厳密には、第１ポンプ１０６と第２ポンプ１０８は、同一の圧力の下、通常はシステムが第１ポジション２１６の時に測定された圧力の下で吐出する。これにより、移動相の圧縮性に関連して発生する問題を無くすることができる。第１ポンプ１０６が第１ポンプ用圧力センサー１４０によって測定された圧力で吐出を続けている間、第２ポンプ１０８は、その圧力と同じ圧力の下で吐出するように、機械的、電気的、又はコンピュータ化されたコントローラー１４４によって制御される。コントローラー１４４は、単一のプロセッサーであっても、又はそれぞれのポンプ１０６，１０８に関連した機器に分散して設けられても良い。この第２ポジション３０２では、第１ポンプ１０６からの流出量は増加又は減少であり、他方、第２ポンプからの流出量は上記とは反対に減少又は増加である。
【００２９】
図４は、二つのポンプを用いた図１Ａに示される連続フローを提供するシステムにおいて、第１ポンプ１０６が充填されつつあり、他方、第２ポンプ１０８が所定の圧力で吐出中の第３ポジション４０２における、バルブ内のステーターとローターの位置関係を示す図である。この第３ポジション４０２は図２のホームポジション２１６から反時計回りに９０度回転した状態である。この第３ポジション４０２では、第１ロータースロット２１２が第１ステーターオリフィス２０４と第２ステーターオリフィス２０６の両方と連通することにより、第２ポンプ用ポート１１６の所の第２ポンプ１０８からの流出物を出力ポート１２０へ導く流路を形成する。他方、第２ロータースロット２１４は、第３ステーターオリフィス２０８と第４ステーターオリフィス２１０とを結ぶことにより、第１ポンプ用ポート１１４に接続されている第１ポンプ１０６から、第１移動相リザーバー用ポート１２２に接続されている第１移動相リザーバー１０４迄の流路を形成する。
【００３０】
次に図５を参照しながら説明する。図５は、図１Ａに示す連続フローを提供するシステム１００において、第１ポンプ及び第２ポンプからの入力を加えた状態で、図２〜図４に示す三つのポジションでのバルブ１００からの時間対相対的出力の関係を表すグラフである。システム１００が動作中は、バルブ１０２は、第１ポジション（第１ポンプ１０６が容量１００％を供給）から第２ポジション（第１ポンプ１０６からの流出量が減少且つ容量１００％を維持するために第２ポンプ１０８からの流出量が増加）へ、更に第３ポジション（第２ポンプ１０８が容量１００％を供給）へ、そして第２ポジション（前の第２ポジション時とは逆に、第２ポンプ１０８からの流出量が減少且つ容量１００％を維持するために第１ポンプ１０６からの流出量が増加）へ戻ると言う動作を１サイクルとして連続的に行い、それ以降はそのサイクルを繰り返す。
【００３１】
次に、二つのポンプを用いた図１Ｂに示された勾配フローを提供するための他のシステム１００Ｂおける、バルブ１０２Ｂ内のステーターとローターの位置関係を示した図６を参照しながら説明する。図６は、第１ポンプ１０６が充填中で且つ第２ポンプ１０８も充填中の勾配フローホームポジション６１６を示すものである。勾配フローを提供するこのシステム１００Ｂにおいて、ステーターは、第１ステーターオリフィス６０２、第２ステーターオリフィス６０６、第３ステーターオリフィス６０８、第４ステーターオリフィス６１８及び第５ステーターオリフィス６１２を有する。ローターは、第１ロータースロット６０４、第２ロータースロット６１０、第３ロータースロット６１４を有する。第１移動相リザーバー１０４は第１移動相リザーバー用ポート１２３Ｂの所で第２ステーターオリフィス６０６と繋がり、そして、第１ポンプ用ポート１１４Ｂは第３ステーターオリフィス６０８と繋がる。第２移動相リザーバー１１０は第２移動相リザーバー用ポート１２４Ｂの所で第４ステーターオリフィス６１８と繋がり、他方、第２ポンプ用ポート１１６Ｂに繋がっている第２ポンプ１０８は第３ステーターオリフィス６１２と繋がる。勾配フローシステム第１ポジション（ホームポジション）では、第１ポンプ１０６と第２ポンプ１０８は共に充填中となる。第２ステーターオリフィス６０６が第２ロータースロット６１０を介して第３ステーターオリフィス６０８と接続されているため、第１ポンプ１０６は第１移動相リザーバー１０４から移動相を吸引することになる。第４ステーターオリフィス６１８が第３ロータースロット６１４を介して第５ステーターオリフィス６１２と繋がっているため、第２ポンプ１０８は第２移動相リザーバー１１０から移動相を吸引することになる。
【００３２】
次に、二つのポンプを用いた勾配フローを提供するための他の実施例（第２実施例）のシステムにおける、バルブ１０２Ｂ内のステーターとローターの位置関係を示した図７を参照しながら説明する。図７は、第１ポンプ１０６の出力のみが吐出され、他方、第２ポンプ１０８の出力は第１ポンプの圧力に維持され及びその圧力にまで持っていかれるようになった勾配フローシステム第２ポジション７０２を示す。この第２ポジション７０２は、図７に示す第１ポジション６１６から反時計方向に６０度回転させた状態である。第２ポジション７０２では、第１ステーターオリフィス６０２は第１ロータースロット６０４を介して出力ポート１１８Ｂに繋がっているため、第１ポンプ１０６が第１ポンプ圧力で第３ステーターオリフィス６０８に対して吐出することを許容する。第２ポンプ１０８の方は、第１ポンプ圧力に持って行くか、又はそれに近づくようにすれば良い。第１ポンプ１０６によって供給される第１移動相の圧力は第１ポンプ用圧力センサー１４０によって測定され、他方、第２ポンプ１０８によって供給される第２移動相の圧力は第２ポンプ用圧力センサー１４２によって測定され、両測定値は比較され、そして、第２ポンプ１０８の動作がコントローラー１４４によって変更・調節される。第２ポンプ用圧力センサー１４２は、第２ポンプ１０８の外部であって、第２ポンプ１０８とバルブ１０２の間に設けられれば良い。
【００３３】
次に、二つのポンプを用いた勾配フローを提供するための第２実施例のシステム１００Ｂにおける、バルブ１０２Ｂ内のステーターとローターの位置関係を示した図８を参照しながら説明する。図８は、第１ポンプ１０６の出力と第２ポンプ１０８の出力の両方がバルブ１０２Ｂ(図１Ｂ参照)から吐出される第３ポジション８０２を示すものである。この第３ポジション８０２は、図６に示す第１ホームポジション６１６から反時計方向に９０度回転させた状態である。第１ポンプ１０６から供給される液体の圧力が安定し、且つ第２ポンプ１０８から供給される液体の圧力が前記第１ポンプの圧力に一致したら、バルブ１００Ｂは、勾配フローシステムの第３ポジション８０２に変更しても構わない。そうすると、第１移動相と第２移動相は第１ステーターオリフィス６０２に向かって流れて行き、そして、出力ポート１１８Ｂに向かって一緒に流れ続けることになる。この勾配フローシステムの第３ポジション８０２では、第３ステーターオリフィス６０８と第５ステーターオリフィス６１２は、第１ステーターオリフィス６０２と共に、第１ロータースロット６０４を介して全て繋がり、さらにこれらは出力ポート１１８Ｂに繋がることになる。これにより、同一・共通の圧力の下で動作する第１ポンプ１０６からの出力と第２ポンプ１０８からの出力をバルブの出力ポート１１８Ｂから得ることができる。第１ポンプ１０６が第１ポンプ用圧力センサー１４０で得られる圧力の下で吐出している間、第２ポンプ１０８は、機械式、電気式又はコンピュータ化された何れの形式でも構わないコントロールシステム１４４によって、第１ポンプ用圧力センサー１４０で測定された圧力と同一の圧力で吐出するように制御される。
【００３４】
次に、二つのポンプを用いた勾配フローを提供するための、図１Ｃの更に他の実施例（第３実施例）のシステムにおける、バルブ１０２Ｃ 内のステーターとローターの位置関係を示す図９を参照しながら説明する。図９は、ステーターとローターの位置関係が、第１ポンプ１０６が充填中、第２ポンプ１０８も充填中になる、第３実施例の第１ポジション９０２を示す。この第１ポジションは、この実施例でのホームポジションとなるものである。この第３実施例の勾配フローシステム１００Ｃとすることにより、システム１００Ｃとカラム等の如何なるクロマトグラフ分析機器との間の距離をより短くすることができ、その結果、ミキシングティー１２６とクロマトグラフ分析機器の間の液体容量を距離が短くなった分少なくすることができる。第１ポンプ１０６と第２ポンプ１０８のそれぞれは、移動相を充填中となる。この第３実施例の勾配フローシステム１００Ｃでは、ステーターは、第１ステーターオリフィス９０４、第２ステーターオリフィス９０６、第３ステーターオリフィス９０８、第４ステーターオリフィス９１０、第５ステーターオリフィス９１２及び第６ステーターオリフィス９１４を有する。他方、ローターは、第１ロータースロット９１６、第２ロータースロット９１８、第３ロータースロット９２０及び第４ロータースロット９２２を有する。第１移動相リザーバー１０４はバルブの第１移動相リザーバー用ポート１２３Ｃの所で第１ステーターオリフィス９０４と接続され、他方、第１ポンプ１０６は第１ポンプ用ポート１１４Ｃの所で第２ステーターオリフィス９０６と結ばれる結果、第１移動相リザーバー１０４と第１ポンプ１０６は第１ロータースロット９１６を介して相互に連結されることになる。第１移動相リザーバー１１０はバルブの第２移動相リザーバー用ポート１２４Ｃの所で第１ステーターオリフィス９１０と接続され、他方、第２ポンプ１０８は第２ポンプ用ポート１１６Ｃの所で第５ステーターオリフィス９１２と結ばれる結果、第２移動相リザーバー１１０と第２ポンプ１０８は第３ロータースロット９２０を介して相互に連結されることになる。第３ステーターオリフィス９０８は第１出力ポート１３２と繋がっており、第６ステーターオリフィス９１４は第２出力ポート１３０と繋がっている。この第３実施例の勾配フローシステムの第１ポジション９０２では、第１ポンプ１０６及び第２ポンプ１０８はそれぞれ別の経路でそれぞれ充填中である。第１ステーターオリフィス９０４は第１ロータースロット９１６を介して第２ステーターオリフィス９０６と繋がっている。第４ステーターオリフィス９１０は第３ロータースロット９２０を介して第５ステーターオリフィス９１２と繋がっている。
【００３５】
次に、図１０を参照しながら、二つのポンプを用いた勾配フローを提供するための、図１Ｃの第３実施例のシステムにおける、バルブ１０２Ｃ内のステーターとローターの位置関係を説明する。図１０は、ステーターとローターの位置関係が、第１ポンプ１０６の出力のみが吐出され、その間、第２ポンプ１０８の出力は吐出されず保持されるか又は第１ポンプの圧力まで加圧される状態の第２ポジション１００２を示す。この第２ポジション１００２は前述の第１ホームポジション９０２から反時計回りに３０度回転させた位置関係にある。第１ポンプ１０６は、第１移動相が第１ポンプ１０６から第１出力ポート１３２に流れるようなフローを提供する。なお、初期時は圧力が上昇するようにしても構わない。第１ポンプ１０６が吐出している間、それに関連した圧力は第１ポンプ用圧力センサー１４０によって測定される。このポジションでフローを作ることがない第２ポンプ１０８によって発生する圧力は、第１ポンプ１０６の関連した圧力に近づくように又はこれに一致するように調節される。この第２ポジション１００２では、第２ステーターオリフィス９０６は第３ロータースロット９１８を介して第３ステーターオリフィス９０８と連通する。他方、第２ポンプ９１２に繋がる第５ステーターオリフィス９１２は流れからは孤立される。
【００３６】
次に、図１１を参照しながら、二つのポンプを用いた勾配フローを提供するための第３実施例のシステムにおける、バルブ１０２Ｃ内のステーターとローターの位置関係を説明する。図１１は、ステーターとローターの位置関係が、第１ポンプ１０６の出力と第２ポンプ１０８の出力がバルブ１０２Ｃから同時に吐出される状態の第３ポジション１１０２を示す。この第３ポジション１１０２は、前述の図１０の第２ポジション１００２から反時計回りに更に３０度回転させた位置関係にある。第１ポンプ１０６の圧力は第１ポンプ用圧力センサー１４０を用いて監視され、第２ポンプ用圧力センサー１４２によって測定される第２ポンプ１０８から供給されるべき圧力は、関係する圧力と一致するように又はそれに追従するように調節される。バルブ１０２Ｃが第３ポジション１１０２に変更されると、第１移動相は第３ステーターオリフィス９０８に関連したポートから第１出力ポート１３２に向かって流れて行き、また第２移動相は第６ステーターオリフィス９１４に関連したポートから第２出力ポート１３０に向かって流れて行く。こうした第１移動相と第２移動相の二つの流れは最終的にミキシングティー１２６に到達し、ここで第１移動相及び第２移動相は混合される。第３ポジション１１０２では、第２ステーターオリフィス９０６は、第２ロータースロット９１８を介して、第３ステーターオリフィス９０８、従ってそれに繋がっている第１出力ポート１３２と連通し、他方、第５ステーターオリフィス９１２は、第４ロータースロット９２２を介して、第６ステーターオリフィス９１４、従ってそれに繋がる第２出力ポート１３０と連通する。第１ポンプ１０６及び第２ポンプ１０８のそれぞれは、コントローラー１４４によって制御され、第１ポンプの関連する圧力の下で移動相を供給する。
【００３７】
ここで、図１２を参照しながら、二つのポンプを用いて連続フローを提供するための、図１Ａに示される追加的実施例（第４実施例）のシステムにおける、バルブ１０２内のステーターとローターの位置関係を説明する。図１２は、ステーターとローターの位置関係が、第１ポンプ１０６の出力が吐出されつつ、第２ポンプ１０８が第２移動相を充填中の状態の第４実施例の連続フロー供給システムの第１ポジション１２０２を示す。この連続フローシステムの第１ポジション１２０２は、このシステムでのホームポジションとなるものである。ステーターは、第１ステーターオリフィス１２０４、第２ステーターオリフィス１２０６、第３ステーターオリフィス１２０８、第４ステーターオリフィス１２１０及び第５ステーターオリフィス１２１２を有する。他方、ローターは、第１ロータースロット１２１４と第２ロータースロット１２１６を有する。第１ステーターオリフィス１２０４は第１ポンプ用ポート１１４の所で第１ポンプ１０６と繋がっている。第２ステーターオリフィス１２０６は出力ポート１２０と繋がっている。第４ステーターオリフィス１２１０は第２ポンプ用ポートポート１１６の所で第２ポンプ１０８と繋がっている。第５ステーターオリフィス１２１２は第１移動相リザーバー用ポート１２２の所で第１移動相リザーバー１０４と繋がっている。この実施例では、単一の移動相リザーバー１０４だけで済み、第２の移動相リザーバー１１０（他の実施例の図１Ｂ,図１Ｃを参照）を必要としない点に注目すべきである。この実施例の連続フローシステムの第１ホームポジション１２０２では、第１ステーターオリフィス１２０４が第１ロータースロット１２１４を介して第２ステーターオリフィス１２０６と繋がっているため、第１ポンプ１０６からの出力（流出物）は第１ポンプ用ポート１１４に供給され、そして第１移動相出力ポート１１８から出力される。他方、第５ステーターオリフィス１２１２が第２ロータースロット１２１６を介して第４ステーターオリフィス１２１０と繋がっているため、第２ポンプ１０８は移動相リザーバー１０４からの移動相で充填される。
【００３８】
次に、図１３を参照しながら、二つのポンプを用いて連続フローを提供するための、図１Ａに示される追加的実施例のシステムにおける、バルブ１０２内のステーターとローターの位置関係を説明する。図１３は、ステーターとローターの位置関係が、第１ポンプ１０６の出力が吐出されつつ第１ポンプ用圧力センサー１４０によって第１ポンプ１０６の関連圧力が測定され、他方、第２ポンプ１０８は、第２ポンプ用圧力センサー１４２の測定による圧力の下、その圧力がコントローラー１４４の制御によって第１ポンプ１０６の関連する圧力に近づくような圧力の下で、第２移動相を供給するように動作する状態の追加的実施例の連続フロー供給システムの第２ポジション１３０２を示す。第２ポンプ１０８からの圧力は第１ポンプ１０６からの増加圧力に追従する。この第２ポジション１３０２は、図１２に示す第１ホームポジション１２０２から反時計回りに２２．５度回転させた状態である。この第２ポジション１３０２では、第１ポンプ１０６の出力は、第１ステーターオリフィス１２０４が第１ロータースロット１２１４を介して第２ステーターオリフィス１２０６と連通することによりバルブ１０２の外部に供給され、他方、第２ポンプ１０８からの流出圧力は、第２ポンプが繋がっている第４ステーターオリフィス１２１０が第２ロータースロット１２１６のみと連通している状態で、第２ポンプ用圧力センサー１４２の動作により第１ポンプ１０６からの流出圧力にさせられる。
【００３９】
次に、図１４を参照しながら、二つのポンプを用いて連続フローを提供するための、図１Ａに示される追加的実施例（第４実施例）のシステムにおける、バルブ１０２内のステーターとローターの位置関係を説明する。図１４は、ステーターとローターの位置関係が、第１ポンプ１０６の出力と第２ポンプ１０８の出力が共に吐出中である状態の第３ポジション１４０２を示す。この第４実施例の第３ポジション１４０２は、図２に示す第１ホームポジション１２０２から反時計回りに４５度回転させた状態である。この第３ポジション１４０２では、第１ポンプ用ポート１１４の所に第１ポンプ１０６からの減少しつつあるバランス出力（均衡出力）が、第１ステーターオリフィス１２０４が第１ロータースロット１２１４を介して第２ステーターオリフィス１２０６と繋がることによって、第１移動相用出力ポート１１８に供給される、他方、一定の全体容量出力を維持すべく、第２ポンプ１０８からの出力を増加しながら、第２ポンプ用ポート１１６の所に第２ポンプ１０８からの出力が、第４ステーターオリフィス１２１０が第２ロータースロット１２１６を介して第３ステーターオリフィス１２０８と繋がることによって、第２移動相用出力ポート１２０に供給される。
【００４０】
次に、図１５を参照しながら、二つのポンプを用いて連続フローを提供するための、図１Ａに示される第４実施例のシステムにおける、バルブ１０２内のステーターとローターの別の位置関係を説明する。図１５は、ステーターとローターの位置関係が、第２ポンプ１０８が吐出中である一方、第１ポンプ１０６が充填前の減圧中である状態の第４ポジション１５０２を示す。この第４ポジション１５０２は、図１２に示す第１ホームポジション１２０２から反時計回りに６７．５度回転させた状態である。この第４ポジション１５０２では、第１ポンプ１０６は、第１ステーターオリフィス１２１４とは連通しているが他のポートとの連絡はない、他方、第２ポンプ用ポート１１６の所の第２ポンプ１０８からの出力は、第４ステーターオリフィス１２１０が第２ローター１２１６を介して第３ステーターオリフィス１２０８と連通していることにより、出力ポート１２０に供給される。
【００４１】
次に、図１６を参照しながら、二つのポンプを用いて連続フローを提供するための、図１Ａに示される追加的実施例（第４実施例）のシステムにおける、バルブ１０２内のステーターとローターの別の位置関係を説明する。図１６は、ステーターとローターの位置関係が、第１ポンプ１０６が充填中である中、第２ポンプ１０８からは出力が放出中である状態の第５ポジション１６０２を示す。この第５ポジション１６０２は、図１２に示す第１ホームポジション１２０２から丁度９０度回転した状態である。この第５ポジション１６０２では、第１ポンプ１０６は、第１ロータースロット１２１４を介した第５ステーターオリフィス１２１２と第１ステーターオリフィス１２０４との連通により、第１移動相で充填される。他方、第２ポンプ用ポート１１６の第２ポンプ１０８の出力は、第２ロータースロット１２１６を介した第３ステーターオリフィス１２０８と第４ステーターオリフィス１２１０との連通により、出力ポート１２０に供給される。
【００４２】
次に、図１７を参照しながら、二つのポンプを用いて連続フローを提供するための、図１Ａに示される第４実施例のシステムにおける、バルブ１０２内のステーターとローターの更に別の位置関係を説明する。図１７は、ステーターとローターの位置関係が、第１ポンプ１０６が第１移動相を加圧中で、他方、第２ポンプ１０８の第２ポンプ用ポート１１６の所の出力を吐出中である状態の第６ポジション１７０２を示す。この第６ポジション１７０２は、図１２に示す第１ホームポジション１２０２から反時計回りに６７．５度（直前のポジション１６０２からは時計方向に２２．５度）回転させた状態である。この第６ポジション１７０２では、第１ポンプ１０６に繋がった第１ステーターオリフィス１２０４は、第１ロータースロット１２１４のみと繋がっている。他方、第２ポンプ用ポート１１６の第２ポンプ１０８の出力は、第２ロータースロット１２１６を介した第３ステーターオリフィス１２０８と第４ステーターオリフィス１２１０との連通により、出力ポート１２０に供給される。
【００４３】
次に、図１８を参照しながら、二つのポンプを用いて連続フローを提供するための、図１Ａに示される追加的実施例（第４実施例）のシステムにおける、バルブ１０２内のステーターとローターの更に別の位置関係を説明する。図１８は、ステーターとローターの位置関係が、第１ポンプ１０６の出力と第２ポンプ１０８の出力が共に吐出（放出）中の状態の第７ポジション１８０２を示す。この第７ポジション１８０２は、図１２に示す第１ホームポジション１２０２から反時計方向に４５度（直前の位置からは時計方向に２２．５度）回転させた状態である。この第７ポジション１８０２では、第１ポンプ用ポート１１４の所の第１ポンプ１０６からの増加中のバランス出力は、第１ロータースロット１２１４を介した第１ステーターオリフィス１２０４と第２ステーターオリフィス１２０６との連通により、第１移動相出力ポート１１８に供給される。他方、第２ポンプ用ポート１１６の所の第２ポンプ１０８からの減少中の出力は、第２ロータースロット１２１６を介した第４ステーターオリフィス１２１０と第３ステーターオリフィス１２０８との連通により、第２移動相出力ポート１２０に供給される。第１ポンプ１０６の関連圧力は第１ポンプ用圧力センサー１４０によって測定され、他方、第２ポンプ１０８は、第２ポンプ用圧力センサー１４２の測定による圧力が、コントローラー１４４の制御により、第１ポンプ１０６の関連圧力に近づくような圧力の下で第２移動相を供給する。したがって、第２ポンプ１０８からの圧力は、第１ポンプ１０６からの増加圧力に追従することになる。
【００４４】
次に、図１９を参照しながら、二つのポンプを用いて連続フローを提供するための、図１Ａに示される追加的実施例（第４実施例）のシステムにおける、バルブ１０２内のステーターとローターの更に別の位置関係を説明する。図１９は、ステーターとローターの位置関係が、第１ポンプ１０６の出力が吐出中（放出中）で、他方、第２ポンプ１０８は充填前に減圧中の状態の第８ポジション１９０２を示す。この第８ポジション１９０２は、図１２に示す第１ホームポジション１２０２から反時計方向に２２．５度（直前のポジション１８０２からは時計方向に２２．５度）回転させた状態である。この第８ポジション１９０２では、第１ポンプ１０６は、第１ロータースロット１２１４を介した第１ステーターオリフィス１２０４と第２ステーターオリフィス１２０６との連通により、出力を第１移動相用ポート１１８に供給する。他方、第２ポンプ１０８は、オリフィスの中で唯一繋がっている第４ステーターオリフィス１２１０と第２ロータースロット１２１６との連通により減圧中である。
【００４５】
最後に、図２０のグラフを参照しながら説明する。グラフ２００２は、追加的連続フローシステムにおいて、バルブ内のステーター及びローターが図１２〜図１９の各ポジションで動作している間の、第１ポンプ１０６及び第２ポンプ１０８の相対的な流出量を示したものである。追加的な連続フローシステムが動作中、二つのポンプ、即ち第１ポンプ１０６と第２ポンプ１０８の組合せは、常に、トータル１００％容量の連続フローを提供する。第１ポンプ１０６と第２ポンプ１０８が補完的な動作をするため、第１ポンプ１０６の容量と第２ポンプ１０８の容量は、ｙ−軸上で真反対の位置となる。この追加的な第４実施例の連続フローシステムは、第１ポジション１２０２から最後のポジション１９０２（第８ポジション１９０２）までの各種ポジションを順次とって動作する。図２０に示す通り、第１ポジション１２０２及び第２ポジション１３０２では、第１ポンプ１０６が１００％の全量（全容量）を供給し、他方、第３ポジション１４０２では、第１ポンプ１０６からのフロー容量が減少し、これを補完し全容量１００％を維持するために、第２ポンプ１０８からのフロー容量が増加される。同様に、第４ポジション１５０２、第５ポジション１６０２及び第６ポジション１７０２では、第２ポンプ１０８が１００％全容量を供給する。他方、第７ポジション１８０２では、第２ポンプ１０８からのフロー容量が減少し、これを補完し全容量１００％を維持するために、第１ポンプ１０６からのフロー容量が増加される。その後、第８ポジションでは第１ポンプ１０６が再び１００％全量を供給する。
【００４６】
これまでに説明した全てのシステムにおいて、第１ポンプ１０６と第２ポンプ１０８は、バルブ１０２、１０２Ｂ又は１０２Ｃの各ポジションと調和・整合して動作するように制御される。すなわち、第１ポンプ１０６、第２ポンプ１０８、バルブ１０２、１０２Ｂ、１０２Ｃは、ポンプ動作がバルブポジションと確実に調和するように、最終的にはプロセッサー等の外部システムによって動作制御又はパワー制御されるアクチュエーターに関連付けられる。
【００４７】
上記明細書において用いられている用語及び表現は説明のために用いた用語であり、これらの用語及び表現によって本発明を限定しようとする意図はなく、また本願において示し、あるいは説明した特徴の均等物を排除することを意図したものではない。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【国際調査報告】
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