(57)【要約】  流体解析およびクロマトグラフィ用途で使用するためのクロマトグラフィ弁が、提供される。弁は、通路を有する第１のボディを含み、通路は、第１のボディを貫通して延在し、かつ、それぞれの通路ポートにおいて第１のボディの平坦面に開口する。弁はまた、第１のボディと密閉関係で係合される第２のボディを含み、それにより、第１のボディおよび第２のボディのうちの一方は、通路を通る流体循環を制御するために、２つ以上の位置の間でもう一方に対して移動可能である。第２のボディは、その中に取外し可能に提供される少なくとも１つのカートリッジを受容するための、少なくとも１つのカートリッジ受容空洞を含む。カートリッジは、第２のボディに対する第１のボディの位置に応じて通路ポートの対の流体を導くチャネルを有し、それにより、少なくとも１つのチャネルを介して、通路のうちの選択された通路に流体を通す。弁を動作させる方法も提供される。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体解析およびクロマトグラフィ用途で使用するためのクロマトグラフィ弁であって、
平坦面を有しかつ通路が貫通している第１のボディであって、各通路が、外側端部では細管に接続可能であり、また内側端部では前記平坦面に開口する通路ポートで終端する、第１のボディと、
前記第１のボディと密閉関係で係合される第２のボディであって、前記第１および第２のボディのうちの一方が、前記第１のボディの前記通路間の流体循環を制御するために、２つ以上の位置の間で前記第１のボディおよび前記第２のボディのうちのもう一方に対して移動可能であり、前記第２のボディが、少なくとも１つのカートリッジ受容空洞を備える、第２のボディと、
前記第２のボディの前記少なくとも１つのカートリッジ受容空洞内に取外し可能に設けられる少なくとも１つのカートリッジであって、前記第２のボディに対する前記第１のボディの位置に応じて前記第１のボディの前記通路ポートの対と流体連通する少なくとも１つのチャネルを備え、それにより、前記少なくとも１つのチャネルを介して、前記通路のうちの選択された通路に流体を通す、少なくとも１つのカートリッジと、
を備える、クロマトグラフィ弁。
【請求項２】
前記少なくとも１つのカートリッジが、前記第１のボディの前記平坦面に面する前面を備え、かつ、前記カートリッジの前記前面から突出しかつ前記少なくとも１つのチャネルを取り囲む少なくとも１つの環状リップをさらに備え、前記環状リップが、前記平坦面に接触しかつ前記平坦面に押し付けられる、請求項１に記載のクロマトグラフィ弁。
【請求項３】
前記少なくとも１つのチャネルが、前記第１のボディの２つの通路間の流体連通を確立するために、前記前面上に画定された凹部を含む、請求項２に記載のクロマトグラフィ弁。
【請求項４】
前記少なくとも１つのチャネルが、前記カートリッジ内に延在し、かつ、前記チャネルの両端にカートリッジポートの対を備え、前記カートリッジポートが、前記第１のボディの２つの通路間の流体連通を確立するために、前記カートリッジの前面に開口しかつ前記通路ポートに面する、請求項１に記載のクロマトグラフィ弁。
【請求項５】
前記カートリッジポートのそれぞれまたは両方を取り囲むように成形されかつ構成された少なくとも１つの環状リップをさらに備える、請求項４に記載のクロマトグラフィ弁。
【請求項６】
カートリッジポートの少なくとも１つの対を取り囲む前記環状リップが、楕円形状を有し、また、カートリッジポートの別の対を取り囲む前記環状リップが、実質的に円形である、請求項５に記載のクロマトグラフィ弁。
【請求項７】
前記少なくとも１つのカートリッジが、前記前面に対向する後面を備え、前記後面が、前記少なくとも１つのカートリッジを前記少なくとも１つのカートリッジ受容空洞内に適切に収めるための屈曲点を備える、請求項２から６までのいずれか一項に記載のクロマトグラフィ弁。
【請求項８】
前記環状リップが、テーパ付けされた内側側面および外側側面、ならびに頂端を有し、前記頂端が、前記２つ以上の位置のうちの選択された位置において、前記第１のボディの前記通路ポートを取り囲む環状領域と密閉接触する、請求項２から７までのいずれか一項に記載のクロマトグラフィ弁。
【請求項９】
前記環状リップが、不活性被覆を備える、請求項２から８までのいずれか一項に記載のクロマトグラフィ弁。
【請求項１０】
前記通路ポートおよび前記少なくとも１つのカートリッジを取り囲み、それにより前記第１のボディと前記第２のボディとの間に密閉空間を作り出す密閉リングを備える、請求項１から９までのいずれか一項に記載のクロマトグラフィ弁。
【請求項１１】
前記第１のボディおよび／または前記第２のボディを封入するためのエンクロージャをさらに備え、前記第１のボディ、前記エンクロージャ、および／または前記第２のボディが、前記密閉リングを受容するためのシール溝を備える、請求項１０に記載のクロマトグラフィ弁。
【請求項１２】
前記通路が、前記密閉空間から不純物を除去するためのパージ入口およびパージ出口を備える、請求項１０または１１に記載のクロマトグラフィ弁。
【請求項１３】
前記パージ出口が、前記弁の作動の際の内部加圧を軽減するために、残りの通路ポートよりも幅広である、請求項１２に記載のクロマトグラフィ弁。
【請求項１４】
前記少なくとも１つのカートリッジが、薄い連結要素によって相互接続された別個の弁座を備える、請求項１から１３までのいずれか一項に記載のクロマトグラフィ弁。
【請求項１５】
前記チャネルが、Ｖ形状またはＵ形状の横断面を有する、請求項１から１４までのいずれか一項に記載のクロマトグラフィ弁。
【請求項１６】
前記少なくとも１つのカートリッジおよび／またはチャネルを加熱してその中を循環する流体を気化するように構成された１つまたは複数の加熱要素をさらに備える、請求項１から１５までのいずれか一項に記載のクロマトグラフィ弁。
【請求項１７】
前記少なくとも１つのカートリッジが、サンプル採取カートリッジを含み、前記サンプル採取カートリッジの前記チャネルが、サンプル採取空洞を含む、請求項１から１６までのいずれか一項に記載のクロマトグラフィ弁。
【請求項１８】
前記サンプル採取カートリッジが、前記空洞を通って循環する流体の粒子を捕捉するために前記サンプル採取空洞内に設けられた濃縮器を備える、請求項１７に記載のクロマトグラフィ弁。
【請求項１９】
前記少なくとも１つのカートリッジが、円弧形状とされる、請求項１から１８までのいずれか一項に記載のクロマトグラフィ弁。
【請求項２０】
前記少なくとも１つのカートリッジが、複数のカートリッジを含み、前記第２のボディの前記少なくとも１つのカートリッジ受容空洞が、前記複数のカートリッジのうちの対応するカートリッジを受容するための複数のカートリッジ受容空洞を含む、請求項１から１９までのいずれか一項に記載のクロマトグラフィ弁。
【請求項２１】
前記少なくとも１つのカートリッジが、単一カートリッジを含み、前記少なくとも１つのカートリッジ受容空洞が、前記単一カートリッジを受容するための単一カートリッジ受容空洞を含む、請求項１から１９までのいずれか一項に記載のクロマトグラフィ弁。
【請求項２２】
前記単一カートリッジが、複数のチャネルを備える、請求項２１に記載のクロマトグラフィ弁。
【請求項２３】
前記チャネルのうちの１つまたは複数が、選択されたサンプルループとして前記チャネルが使用されることを可能にするための異なる体積のものである、請求項２０から２２までのいずれか一項に記載のクロマトグラフィ弁。
【請求項２４】
前記カートリッジを前記第１のボディに向かって押すために前記少なくとも１つのカートリッジの下に設けられた付勢デバイスを備える、請求項１から２３までのいずれか一項に記載のクロマトグラフィ弁。
【請求項２５】
前記付勢デバイスが、１つまたは複数のばねおよび／もしくは弾性高分子パッドを含む、請求項２４に記載のクロマトグラフィ弁。
【請求項２６】
前記付勢デバイスが、前記少なくとも１つのカートリッジを前記第１のボディに向かって押すための複数の弾性部分を有する単一弾性高分子パッドを含み、前記弾性パッドの各弾性部分が、それぞれの弾性を有する、請求項２４または２５に記載のクロマトグラフィ弁。
【請求項２７】
前記少なくとも１つのカートリッジ受容空洞のそれぞれが、付勢デバイスを個々に備える、請求項２４から２６までのいずれか一項に記載のクロマトグラフィ弁。
【請求項２８】
前記第２のボディが、隣り合うチャネル間で径方向に延在するパージチャネルを備える、請求項１から２７までのいずれか一項に記載のクロマトグラフィ弁。
【請求項２９】
前記少なくとも１つのカートリッジが、隣り合うチャネル間で径方向に延在するパージチャネルを備える、請求項１から２７までのいずれか一項に記載のクロマトグラフィ弁。
【請求項３０】
前記第１のボディが、前記第２のボディの内側セクションと外側セクションとの間の流体連通を可能にするために、前記平坦面上に画定されかつ前記パージチャネルに面する複数のパージポケットを備える、請求項２８または２９に記載のクロマトグラフィ弁。
【請求項３１】
単一のチャネルが、前記第１のボディの前記通路のうちの選択された通路を通して循環される選択された流体の流体解析を可能にするために、所定のタイミングで前記第１のボディの前記通路と流体連通する、請求項１から３０までのいずれか一項に記載のクロマトグラフィ弁。
【請求項３２】
前記第１のボディおよび前記第２のボディを互いに押し付けるように適合された押付け組立体を備える、請求項１から３１までのいずれか一項に記載のクロマトグラフィ弁。
【請求項３３】
前記押付け組立体が、前記第１のボディおよび前記第２のボディを互いに押し付けるために、円板ばねおよび皿ワッシャのうちの少なくとも一方を備える、請求項３２に記載のクロマトグラフィ弁。
【請求項３４】
前記押付け組立体によって印加される密閉力を変化させるための圧力調節手段を備える、請求項３２または３３に記載のクロマトグラフィ弁。
【請求項３５】
前記第１のボディおよび前記第２のボディのうちの一方を前記２つ以上の位置の間で移動させるための作動組立体を備える、請求項１から３４までのいずれか一項に記載のクロマトグラフィ弁。
【請求項３６】
前記弁が、線形スライド弁であり、前記作動組立体が、対応する前記ボディを他方の前記ボディに対して直線的に移動させるために前記第１のボディおよび前記第２のボディのうちの一方に動作可能に接続される空気式アクチュエータを備える、請求項３５に記載のクロマトグラフィ弁。
【請求項３７】
前記空気式アクチュエータが、前記第２のボディの各側上に設けられたカムの対によって圧縮される圧縮ばねを備え、前記カムが、カム接続部を介して前記第２のボディに動作可能に接続される、請求項３６に記載のクロマトグラフィ弁。
【請求項３８】
前記スライド弁が、回転スライド弁であり、前記第２のボディが、ディスクプレート、および前記ディスクプレートから延在する回転子アームを備え、前記少なくとも１つのカートリッジ受容空洞が、前記ディスクプレート内に画定される、請求項３５に記載のクロマトグラフィ弁。
【請求項３９】
前記第２のボディが、ディスクプレート受容空洞を備え、前記ディスクプレートが、前記ディスクプレート受容空洞内に取外し可能に接続される、請求項３８に記載のクロマトグラフィ弁。
【請求項４０】
前記作動組立体が、前記ディスクプレートを前記第１のボディに対して回転自在に摺動させるために、前記第２のボディに動作可能に接続された回転組立体を備える、請求項３８または３９に記載のクロマトグラフィ弁。
【請求項４１】
前記回転組立体が、前記回転子アームを前記第１のボディに対して回転させるために、前記回転子アームに動作可能に接続されたレバーアームを備える、請求項４０に記載のクロマトグラフィ弁。
【請求項４２】
流体解析およびクロマトグラフィ用途で使用するためのクロマトグラフィ弁であって、
平坦面を有しかつ通路が貫通している静止ボディであって、各通路が、外側端部では細管に接続可能であり、また内側端部では前記平坦面に開口している静止ポートで終端する、静止ボディと、
前記静止ボディと密閉関係で係合されるスライドボディであって、前記静止ボディの前記通路間の流体連通を制御するために、２つ以上の位置の間で前記静止ボディに対して摺動可能である、スライドボディと、
を備え、前記スライドボディが、
スライドポートの対を含むスライド面と、
前記スライドボディ内に延在するチャネルであって、各チャネルが、対応するスライドポートの対を接続し、各対のスライドポートが、前記静止ボディの前記静止ポートのうちの２つに面する、各チャネルと、
を備え、
前記スライドポートが、前記スライド面から突出する環状リップによって取り囲まれ、前記環状リップが、前記静止ボディの前記平坦面に接触しかつ前記平坦面に押し付けられ、それにより、前記スライドプレートを前記静止ボディに対して移動させることが、前記スライドボディ内の前記チャネルを介して前記静止ボディの前記通路のうちの選択された通路に流体を通すことを可能にする、クロマトグラフィ弁。
【請求項４３】
流体解析およびクロマトグラフィ用途で使用するためのクロマトグラフィ弁を動作させる方法であって、
ａ）可動組立体を第１の位置に摺動自在に移動させて、複数のチャネルとそれぞれの通路ポートとを位置合わせし、それによりそれらの間の流体連通を確立するステップと、
ｂ）サンプル流体を第１の通路ポート内に注入して、少なくとも１つのチャネルを通って循環するサンプル流路を画定するステップと、
ｃ）前記可動組立体を中間位置に摺動自在に移動させて、前記少なくとも１つのチャネルとの間の流体連通を中断し、それにより前記チャネル内の所定量のサンプル流体を分離するステップと、
ｄ）第２の通路ポート内にキャリヤ流体を注入して、キャリヤ流路を画定するステップであって、前記キャリヤ流路が弁出口に接続される、ステップと、
ｅ）前記可動組立体を前記中間位置から第２の位置へ摺動自在に移動させ、前記少なくとも１つのチャネルと前記第２の通路ポートとを位置合わせして、前記キャリヤ流体が前記所定量のサンプル流体を前記弁出口に向かって運ぶことを可能にするステップと、
を含む、方法。
【請求項４４】
前記チャネルが、前記可動組立体内に取外し可能に挿入される少なくとも１つのカートリッジ内に画定される、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
対応する前記チャネル内で循環される前記サンプル流体を気化させるために、前記可動組立体を前記第２の位置に摺動自在に移動させるのに先立って前記カートリッジを加熱するステップをさらに含む、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
ａ）前記可動組立体の線形位置または角度位置を検出するステップと、
ｂ）前記可動組立体の検出された位置に応じて前記可動組立体に印加される密閉圧力を調節するステップと、
をさらに含む、請求項４３から４５までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項４７】
前記密閉圧力が、前記可動組立体を摺動自在に移動させるのに先立って減少され、また、前記密閉圧力が、前記可動組立体が前記第１の位置または前記第２の位置にあるときに増大される、請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
前記密閉圧力が、前記弁の動作温度に基づいて設定される、請求項４６または４７に記載の方法。
【請求項４９】
前記チャネルのうちの１つまたは複数が、内部サンプル採取ループとして使用される、請求項４３から４８までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項５０】
必要とされる前記サンプル採取ループの体積に応じて前記少なくとも１つのカートリッジを選択するステップをさらに含み、前記サンプル採取ループの体積が、対応する前記チャネルの体積に相当する、請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
前記チャネルのうちの１つまたは複数が、円形のカートリッジポートを含み、前記チャネルのうちの少なくとも１つが、楕円形のカートリッジポートを含み、それによって前記中間位置において流体連通が中断されないようになっている、請求項４３から５０までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項５２】
前記少なくとも１つのチャネルを通って循環する前記サンプル流体を濃縮するステップをさらに含む、請求項４３から５１までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項５３】
前記サンプル流体が、前記少なくとも１つのチャネルに沿って設けられた空洞内に配置された濃縮器を使用して濃縮される、請求項５２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[1]技術分野は、一般に、クロマトグラフィ弁に関連するシステムおよび方法に関し、より詳細には、改善された密閉性を有するクロマトグラフィ弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
[2]クロマトグラフ弁は、様々なタイプおよび構成で存在する。それらを特定のタイプの用途に多かれ少なかれ適したものにする固有の特性を有する、それらのそれぞれ。
[3]回転弁は、非常に広範な一連の用途をカバーすることができ、また、より廉価であるので、より一般的である。回転弁は、典型的なＧＣ−ダイヤフラム弁におけるような流れディレーティング（ｆｌｏｗ  ｄｅｒａｔｉｎｇ）に悩まされないので、高温における好ましい選択である。ダイヤフラム弁では、ダイヤフラムは、それらが動作される温度に応じてその形状を失い得る。対照的に、回転弁は、典型的には、温度動作条件にかかわらずその形状を保つ単一の一体部品で作られる。とは言え、回転弁は、回転子表面と固定子表面との間の強い摩擦により、より摩耗しやすい。回転弁の寿命は、それらの構成に使用される部品の材料に大きく依存する。クロマトグラフィで知られているように、分析されるサンプルと弁材料との間の化学的適合性に配慮するために、様々な材料が必要とされる。弁構成要素に使用される材料は、典型的には、材料の耐久性よりも、弁を使用する用途によって決定される。回転弁における固定子および回転子の界面もまた、適切に密閉するのが難しい。密閉状態は、回転子および固定子の円錐表面を合わせることによって達成される。２つの同一の円錐表面を適切に合わせることの難しさを考えると、２つの部品の界面における漏れをできる限り抑えるために、回転子および固定子を互いに押し付けるようにそれらの接触面に高い圧力が印加される。この追加の力を印加することは、弁を作動させるときに部品間により多くの摩擦をもたらし、それにより弁の寿命が短縮される。この増大した押圧が原因で時間の経過とともに壊れることも、回転子にはまれなことではない。この現象は、温度が高くなるとさらに悪化する。
【０００３】
[4]回転弁に関連する問題を解決するために、ダイヤフラム弁が導入されてきた。 ダイヤフラム弁は、より長い寿命を有し、かつ、ＵＨＰ（超高純度）電子ガス分析などの重要な用途でしばしば必要とされるより良好な密閉性を提供する。そのようなダイヤフラム弁では、ポート間の連通は、プランジャをダイヤフラムに押し付ける／プランジャをダイヤフラムから後退させることによって遮断されるかまたは可能とされ、ダイヤフラムは、典型的には、プラスチック、カプトン、ポリイミド、または任意の適切な材料などの軟質材料で作られる。良好な密閉状態を達成するために、プランジャは、ダイヤフラムと比較して、非常に高い精度および並外れた表面仕上げを有して機械加工されなければならない。プランジャが押し付けられる表面は、滑らかで、かつ、かき傷がない状態でなければならない。回転弁とは対照的に、平坦な表面上に良好な表面仕上げを得ることは、円錐表面に比べてより容易である。ダイヤフラム弁の課題のうちの１つは、ダイヤフラム材料の適切な選択である。ダイヤフラム材料は、良好な密閉性を提供するのに十分に平滑でなければならないが、プランジャがダイヤフラムから後退するときに跳ね返るのに十分に硬くなければならない。さらに、ダイヤフラムは、弁の動作温度にかかわらず、その形状および剛性を維持しなければならない。完全な材料は存在しないので、ダイヤフラム材料は、予想される最も広範な温度スペクトルをカバーするために、多種多様の組成物の中から選択されなければならない。動作温度に加えて、分析下のサンプルに関するダイヤフラムの化学的適合性も考慮されなければならないことを考えると、適切なダイヤフラム組成物の選択は、かなり複雑になる。また、材料選択にかかわらず、ダイヤフラムはみな、大抵の用途にとって問題である、経時的な温度流れ劣化（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｆｌｏｗ  ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ）に悩まされる。
【０００４】
[5]スライド弁（摺動弁とも呼ばれる）もまた、クロマトグラフ用途に利用可能である。しかし、それらの設計により、スライド弁は、不十分な漏れ完全性および寿命の問題に悩まされる。このタイプの弁によれば、密閉状態は、他の２つの部品すなわち中間部品と摺動部品との間に挟まれる部品に押圧を印加することによって達成される。押圧は弁の作動中に一定であり続けるので、摺動弁は、固定部品と可動部品との間の摩擦からもたらされる摩耗に悩まされる。密閉されるべき表面積は大きく、また、一様で平滑な表面を有する広い領域を機械加工することは難しく、したがって２つの広い表面を互いに適切に密閉するのに必要とされる押圧は、大きい。押圧／密閉力を増大させることは、接触面上のより多くのかき傷をもたらし、それにより、密閉完全性は経時的に低下し、したがって、摺動弁の寿命が短縮される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
[6]上記のことを考慮すると、弁の摺動中の摩耗および摩擦を減少させるための改善された弁が必要とされている。製造するのがより容易であり、かつ／または、固定／静止部品と摺動／可動部品との間に良好な密閉状態を提供することを可能にする弁、および、広い平坦な表面を高精度で製造する難しさに関連する欠点を克服することを可能にする弁もまた、必要とされている。少量用途に使用することができ、またできる限りより低コストで使用することができる多用途弁も、必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
[7]第１の態様によれば、流体解析およびクロマトグラフィ用途で使用するためのクロマトグラフィ弁が提供される。クロマトグラフィ弁は、平坦面を有しかつ通路が貫通している第１のボディを含む。各通路は、外側端部では細管に接続可能であり、また内側端部では上記平坦面に開口する通路ポートで終端する。クロマトグラフィ弁は、第１のボディと密閉関係で係合される第２のボディをさらに含み、第１のボディおよび第２のボディのうちの一方は、第１のボディの通路間の流体循環を制御するための２つ以上の位置の間で、第１のボディおよび第２のボディのうちのもう一方に対して移動可能である。第２のボディは、少なくとも１つのカートリッジ受容空洞をさらに含む。弁はまた、第２のボディの少なくとも１つのカートリッジ受容空洞内に取外し可能に設けられる少なくとも１つのカートリッジを含み、少なくとも１つのカートリッジは、第２のボディに対する第１のボディの位置に応じて第１のボディの通路ポートの対と流体連通する少なくとも１つのチャネルを有し、それにより、少なくとも１つのチャネルを介して、通路のうちの選択された通路に流体を通す。
【０００７】
[8]可能な一実施形態によれば、少なくとも１つのカートリッジは、第１のボディの平坦面に面する前面を備え、かつ、カートリッジの前面から突出しかつ少なくとも１つのチャネルを取り囲む少なくとも１つの環状リップをさらに備え、環状リップは、平坦面に接触しかつ平坦面に押し付けられる。
【０００８】
[9]可能な一実施形態によれば、少なくとも１つのチャネルは、第１のボディの２つの通路間の流体連通を確立するために、前面上に画定された凹部を含む。
[10]可能な一実施形態によれば、少なくとも１つのチャネルは、カートリッジ内に延在し、かつ、チャネルの両端にカートリッジポートの対を備え、カートリッジポートは、第１のボディの２つの通路間の流体連通を確立するために、カートリッジの前面に開口し、かつ、通路ポートに面する。
【０００９】
[11]可能な一実施形態によれば、クロマトグラフィ弁は、カートリッジポートのそれぞれまたは両方を取り囲むように成形されかつ構成された少なくとも１つの環状リップをさらに含む。
【００１０】
[12]可能な一実施形態によれば、カートリッジポートの少なくとも１つの対を取り囲む環状リップは、楕円形状を有し、また、カートリッジポートの別の対を取り囲む環状リップは、実質的に円形である。
【００１１】
[13]可能な一実施形態によれば、少なくとも１つのカートリッジは、前面に対向する後面を備え、後面は、少なくとも１つのカートリッジを少なくとも１つのカートリッジ受容空洞内に適切に収めるための屈曲点を備える。
【００１２】
[14]可能な一実施形態によれば、環状リップは、テーパ付けされた内側側面および外側側面、ならびに頂端を有し、頂端は、２つ以上の位置のうちの選択された位置において、第１のボディの通路ポートを取り囲む環状領域と密閉接触する。
【００１３】
[15]可能な一実施形態によれば、環状リップは、不活性被覆を備える。
[16]可能な一実施形態によれば、通路ポートおよび少なくとも１つのカートリッジを取り囲み、それにより第１のボディと第２のボディとの間に密閉空間を作り出す密閉リング。
【００１４】
[17]可能な一実施形態によれば、クロマトグラフィ弁は、第１のボディおよび／または第２のボディを封入するためのエンクロージャをさらに含み、第１のボディ、エンクロージャ、および／または第２のボディは、密閉リングを受容するためのシール溝を備える。
【００１５】
[18]可能な一実施形態によれば、通路は、密閉空間から不純物を除去するためのパージ入口およびパージ出口を備える。
[19]可能な一実施形態によれば、パージ出口は、弁の作動の際の内部加圧を軽減するために、残りの通路ポートよりも幅広である。
【００１６】
[20]可能な一実施形態によれば、少なくとも１つのカートリッジは、薄い連結要素によって相互接続された別個の弁座を備える。
[21]可能な一実施形態によれば、チャネルは、Ｖ形状またはＵ形状の横断面を有する。
【００１７】
[22]可能な一実施形態によれば、クロマトグラフィ弁は、少なくとも１つのカートリッジおよび／またはチャネルを加熱してその中を循環する流体を気化させるように構成された１つまたは複数の加熱要素をさらに含む。
【００１８】
[23]可能な一実施形態によれば、少なくとも１つのカートリッジは、サンプル採取カートリッジを含み、サンプル採取カートリッジのチャネルは、サンプル採取空洞を含む。
[24]可能な一実施形態によれば、サンプル採取カートリッジは、上記空洞を通って循環する流体の粒子を捕捉するためにサンプル採取空洞内に設けられた濃縮器を備える。
【００１９】
[25]可能な一実施形態によれば、少なくとも１つのカートリッジは、円弧形状とされる。
[26]可能な一実施形態によれば、少なくとも１つのカートリッジは、複数のカートリッジを含み、第２のボディの少なくとも１つのカートリッジ受容空洞は、複数のカートリッジのうちの対応するカートリッジを受容するための複数のカートリッジ受容空洞を含む。
【００２０】
[27]可能な一実施形態によれば、少なくとも１つのカートリッジは、単一カートリッジを含み、少なくとも１つのカートリッジ受容空洞は、単一カートリッジを受容するための単一カートリッジ受容空洞を含む。
【００２１】
[28]可能な一実施形態によれば、単一カートリッジは、複数のチャネルを備える。
[29]可能な一実施形態によれば、チャネルのうちの１つまたは複数は、選択されたサンプルループとしてチャネルが使用されることを可能にするための異なる体積のものである。
【００２２】
[30]可能な一実施形態によれば、クロマトグラフィ弁は、カートリッジを第１のボディに向かって押すために少なくとも１つのカートリッジの下に設けられた付勢デバイスを含む。
【００２３】
[31]可能な一実施形態によれば、付勢デバイスは、１つまたは複数のばねおよび／もしくは弾性高分子パッドを含む。
[32]可能な一実施形態によれば、付勢デバイスは、少なくとも１つのカートリッジを第１のボディに向かって押すための複数の弾性部分を有する単一弾性高分子パッドを含み、弾性パッドの各弾性部分は、それぞれの弾性を有する。
【００２４】
[33]可能な一実施形態によれば、少なくとも１つのカートリッジ受容空洞のそれぞれは、付勢デバイスを個々に備える。
[34]可能な一実施形態によれば、第２のボディは、隣り合うチャネル間で径方向に延在するパージチャネルを備える。
【００２５】
[35]可能な一実施形態によれば、少なくとも１つのカートリッジは、隣り合うチャネル間で径方向に延在するパージチャネルを備える。
[36]可能な一実施形態によれば、第１のボディは、第２のボディの内側セクションと外側セクションとの間の流体連通を可能にするために、平坦面上に画定されかつパージチャネルに面する、複数のパージポケットを備える。
【００２６】
[37]可能な一実施形態によれば、単一のチャネルが、第１のボディの通路のうちの選択された通路を通して循環される選択された流体の流体解析を可能にするために、所定のタイミングで第１のボディの通路と流体連通する。
【００２７】
[38]可能な一実施形態によれば、クロマトグラフィ弁は、第１のボディおよび第２のボディを互いに押し付けるように適合された押付け組立体を含む。
[39]可能な一実施形態によれば、押付け組立体は、第１のボディと第２のボディとを互いに押し付けるために、円板ばねおよび皿ワッシャ（Ｂｅｌｌｅｖｉｌｌｅ  ｗａｓｈｅｒ）のうちの少なくとも一方を備える。
【００２８】
[40]可能な一実施形態によれば、クロマトグラフィ弁は、押付け組立体によって印加される密閉力を変化させるための圧力調節手段を含む。
[41]可能な一実施形態によれば、クロマトグラフィ弁は、第１のボディおよび第２のボディのうちの一方を２つ以上の位置の間で移動させるための作動組立体を含む。
【００２９】
[42]可能な一実施形態によれば、弁は、線形スライド弁であり、作動組立体は、対応するボディを他方のボディに対して直線的に移動させるために第１のボディおよび第２のボディのうちの一方に動作可能に接続される空気式アクチュエータを備える。
【００３０】
[43]可能な一実施形態によれば、空気式アクチュエータは、第２のボディの各側上に設けられたカムの対によって圧縮される圧縮ばねを備え、カムは、カム接続部を介して第２のボディに動作可能に接続される。
【００３１】
[44]可能な一実施形態によれば、スライド弁は、回転スライド弁であり、第２のボディは、ディスクプレート、およびディスクプレートから延在する回転子アームを備え、少なくとも１つのカートリッジ受容空洞は、ディスクプレート内に画定される。
【００３２】
[45]可能な一実施形態によれば、第２のボディは、ディスクプレート受容空洞を備え、ディスクプレートは、ディスクプレート受容空洞内に取外し可能に接続される。
[46]可能な一実施形態によれば、作動組立体は、ディスクプレートを第１のボディに対して回転自在に摺動させるために、第２のボディに動作可能に接続された回転組立体を備える。
【００３３】
[47]可能な一実施形態によれば、回転組立体は、上記回転子アームを第１のボディに対して回転させるために、回転子アームに動作可能に接続されたレバーアームを備える。
[48]第２の態様によれば、流体解析およびクロマトグラフィ用途で使用するためのクロマトグラフィ弁が提供される。弁は、平坦面を有しかつ通路が貫通している静止ボディを含み、各通路は、外側端部では細管に接続可能であり、また内側端部では上記平坦面に開口している静止ポートで終端する。弁はまた、静止ボディと密閉関係で係合されるスライドボディを含み、スライドボディは、静止ボディの通路間の流体循環を制御するために、２つ以上の位置の間で静止ボディに対して摺動可能である。スライドボディは、スライドポートの対を含むスライド面と、スライドボディ内に延在するチャネルと、を含み、各チャネルは、対応するスライドポートの対を接続し、各対のスライドポートは、静止ボディの上記静止ポートのうちの２つに面する。スライドポートは、スライド面から突出する環状リップによって取り囲まれ、環状リップは、静止ボディの平坦面に接触しかつ平坦面に押し付けられ、それにより、スライドプレートを静止ボディに対して移動させることが、スライドボディ内のチャネルを介して静止ボディの通路のうちの選択された通路に流体を通すことを可能にする。
【００３４】
[49]第３の態様によれば、流体解析およびクロマトグラフィ用途で使用するためのクロマトグラフィ弁を動作させる方法が提供される。方法は、可動組立体を第１の位置に摺動自在に移動させて、複数のチャネルとそれぞれの通路ポートとを位置合わせし、それによりそれらの間の流体連通を確立するステップと、サンプル流体を第１の通路ポート内に注入して、少なくとも１つのチャネルを通って循環するサンプル流路を画定するステップと、可動組立体を中間位置に摺動自在に移動させて、少なくとも１つのチャネルとの間の流体連通を中断し、それによりチャネル内の所定量のサンプル流体を分離するステップと、第２の通路ポート内にキャリヤ流体を注入して、キャリヤ流路を画定するステップであって、キャリヤ流路が弁出口に接続される、ステップと、可動組立体を中間位置から第２の位置へ摺動自在に移動させ、少なくとも１つのチャネルと第２の通路ポートとを位置合わせして、キャリヤ流体が所定量のサンプル流体を弁出口に向かって運ぶことを可能にするステップと、を含む。
【００３５】
[50]可能な一実施形態によれば、チャネルは、可動組立体内に取外し可能に挿入される少なくとも１つのカートリッジ内に画定される。
[51]可能な一実施形態によれば、方法は、対応するチャネル内で循環されるサンプル流体を気化させるために、可動組立体を第２の位置に摺動自在に移動させるのに先立ってカートリッジを加熱するステップをさらに含む。
【００３６】
[52]可能な一実施形態によれば、方法は、可動組立体の線形位置または角度位置を検出するステップと、可動組立体の検出された位置に応じて可動組立体に印加される密閉圧力を調節するステップと、をさらに含む。
【００３７】
[53]可能な一実施形態によれば、密閉圧力は、可動組立体を摺動自在に移動させるのに先立って減少され、また、密閉圧力は、可動組立体が第１の位置または第２の位置にあるときに増大される。
【００３８】
[54]可能な一実施形態によれば、密閉圧力は、弁の動作温度に基づいて設定される。
[55]可能な一実施形態によれば、チャネルのうちの１つまたは複数は、内部サンプル採取ループとして使用される。
【００３９】
[56]可能な一実施形態によれば、方法は、必要とされるサンプル採取ループの体積に応じて少なくとも１つのカートリッジを選択するステップをさらに含み、サンプル採取ループの体積は、対応するチャネルの体積に相当する。
【００４０】
[57]可能な一実施形態によれば、チャネルのうちの１つまたは複数は、円形のカートリッジポートを含み、また、チャネルのうちの１つまたは複数は、楕円形のカートリッジポートを含み、それによって中間位置において流体連通が中断されないようになっている。
【００４１】
[58]可能な一実施形態によれば、方法は、少なくとも１つのチャネルを通って循環するサンプル流体を濃縮するステップをさらに含む。
[59]可能な一実施形態によれば、サンプル流体は、少なくとも１つのチャネルに沿って設けられた空洞内に配置された濃縮器を使用して濃縮される。
【００４２】
[60]本発明の利点の他の特徴は、添付の図面を参照しながら本発明の例示的な実施を読めば、より良く理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１Ａ】[61]可能な一実施形態によるクロマトグラフィ弁の上面斜視分解組立図（ｔｏｐ  ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ  ａｎｄ  ｅｘｐｌｏｄｅｄ  ｖｉｅｗ）である。
【図１Ｂ】[62]図１Ａのクロマトグラフィ弁の底面斜視分解組立図（ｂｏｔｔｏｍ  ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ  ａｎｄ  ｅｘｐｌｏｄｅｄ  ｖｉｅｗ）である。
【図２】[63]エンクロージャが取り外された、図１Ａの弁の上面図である。
【図３】[64]第２のボディ内に設けられたチャネルと流体連通している通路の対を示す、線３−３に沿った図２の弁の断面図である。
【図４】[65]チャネルが通路の異なる対と流体連通する第２の位置にある第２のボディを示す、図２の弁の断面図である。
【図５】[66]一実施形態による、図１Ａの弁のカートリッジの斜視図である。
【図５Ａ】[67]一実施形態による、カートリッジの頂面の両側上のポートの対を示す、図５のカートリッジの上面図である。
【図５Ｂ】[68]一実施形態による、カートリッジ内で対のポート間に延在するチャネルを示す、線５Ｂ−５Ｂに沿った図５Ａのカートリッジの断面図である。
【図６】[69]別の可能な実施形態によるクロマトグラフィ弁の側面斜視図である。
【図７】[70]弁の様々な構成要素を示す、図６のクロマトグラフィ弁の斜視分解組立図である。
【図８】[71]一実施形態による、静止ボディの平坦面上に画定された静止ポートを示す、図６の弁の静止ボディの底面斜視図である。
【図９】[72]図８に示されたボディの断面図である。
【図１０】[73]カートリッジの下方に設けられた付勢デバイスを示す、一実施形態による図６の弁の可動組立体の上面斜視図である。
【図１１】カートリッジの下方に設けられた付勢デバイスを示す、一実施形態による図６の弁の可動組立体の上面斜視図である。
【図１２】[74]可能な一実施形態による、図６の弁で使用するためのカートリッジの側面斜視図である。
【図１２Ａ】[75]一実施形態によるカートリッジの上面に開口しているカートリッジポートを示す、図１２のカートリッジの上面図である。
【図１２Ｂ】[76]カートリッジ内に延在しかつカートリッジポートを接続するチャネルを示す、線１２Ｂ−１２Ｂに沿った図１２Ａのカートリッジの断面図である。
【図１３Ａ】[77]取外し可能なディスクプレートおよび上記ディスクプレートの下方に設けられた単一の付勢デバイスを示す、可動組立体の可能な実施形態の上面斜視図である。
【図１３Ｂ】取外し可能なディスクプレートおよび上記ディスクプレートの下方に設けられた単一の付勢デバイスを示す、可動組立体の可能な実施形態の上面斜視図である。
【図１４】[78]カートリッジの上面上に設けられたチャネルを含む、別の実施形態によるカートリッジの斜視図である。
【図１５】[79]ディスクプレート内に挿入可能な図１４のカートリッジを示す、一実施形態による可動組立体の上面斜視図である。
【図１６】[80]付勢デバイスの上方に設けられた単一カートリッジを示す、可動組立体の別の可能な実施形態の上面斜視部分分解組立図（ｔｏｐ  ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ  ａｎｄ  ｐａｒｔｉａｌｌｙ  ｅｘｐｌｏｄｅｄ  ｖｉｅｗ）である。
【図１７】[81]一実施形態による、カートリッジの上面上に画定されたチャネルを示す、図１６に示された単一の取外し可能なカートリッジの斜視図である。
【図１８】[82]図１６の可動組立体で使用するための単一カートリッジの別の実施形態の斜視図である。
【図１９Ａ】[83]エンクロージャ内に配置されかつ第１の位置に位置決めされた可動組立体を示す、図１６の可動組立体の上面図である。
【図１９Ｂ】第２の位置に位置決めされた図１９Ａの可動組立体の上面図である。
【図２０】[84]可動組立体と静止ボディとの間に画定された密閉空間を示す、一実施形態による回転弁の上面斜視分解組立図である。
【図２１】[85]一実施形態による、静止ボディの平坦面に画定されたパージポケットを示す、図２０の回転弁の底面斜視分解組立図である。
【図２２】[86]弓形カートリッジの対、および線形サンプル採取カートリッジを示す、可動組立体の別の可能な実施形態の斜視図である。
【図２３Ａ】[87]「サンプル採取モード」で使用されるように位置決めされた可動組立体を示す、図２２の可動組立体の図である。
【図２３Ｂ】「気化モード」での使用のために位置決めされた可動組立体を示す、図２２の可動組立体の図である。
【図２３Ｃ】「注入モード」での使用のために位置決めされた可動組立体を示す、図２２の可動組立体の図である。
【図２４Ａ】[88]カートリッジのサンプル採取空洞内に位置決め可能な濃縮器を示す、図２２の可動組立体で使用するための可能な一実施形態によるサンプル採取カートリッジの上面斜視図である。
【図２４Ｂ】カートリッジのサンプル採取空洞内に位置決め可能な濃縮器を示す、図２２の可動組立体で使用するための可能な一実施形態によるサンプル採取カートリッジの底面斜視図である。
【図２５】[89]カートリッジの上面上に画定された単一の凹部を示す、カートリッジの別の実施形態の斜視図である。
【図２６】図２５のカートリッジを備える可動組立体の斜視図である。
【図２７】[90]第１のボディに接続された作動組立体を示す、図１の弁の代替実施形態の図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
[91]本発明は例示的な実施形態に関連して説明されるが、本発明の範囲をそのような実施形態に限定することは意図されていないことが、理解されるであろう。むしろ、本明細書において定義されるような全ての代替形態、修正、および均等物をカバーすることが、意図されている。
【００４５】
[92]以下の説明において、図面の同様の特徴には、同様の参照番号が与えられている。図面の明瞭さを保つために、いくつかの参照番号は、先行する図においてそれらがすでに確認されている場合、省略されている。
【００４６】
[93]以下で説明される実施態様は、単に例として挙げられたものであり、その様々な特質および特殊性は、本発明の範囲を限定するものと見なされるべきではない。「頂部（ｔｏｐ）」、「底部（ｂｏｔｔｏｍ）」などのような位置に関する記述は、別段の指示がない限り、図に照らして解釈されるべきであって、限定するものと見なされるべきではない。
【００４７】
[94]本発明は、弁に関し、より具体的には、クロマトグラフィ弁、およびその関連する動作方法に関する。本発明によるクロマトグラフィ弁は、「スライド弁」とも呼ばれ得る。「スライド弁」により、線形スライド弁および回転スライド弁の両方を包含することが意図されている。本クロマトグラフィ弁は多くの改善点を含み、そのそれぞれが、互いに独立してまたは組み合わさって、弁において実施され得る。例えば、弁は、取外し可能なカートリッジ、またはインサートを含むことができ、そのそれぞれは、カートリッジ内に延在するチャネルによって接続された少なくとも２つのポートを含むことができる。ポートは、弁の静止構成要素と可動構成要素との間の接触面積を減少させるために、ポートの末端における開口部の周りに突出する環状のリップまたは隆起部を備えることができる。可能な実施形態では、本発明の弁は、カートリッジを伴わずに、「標準」プレート上の環状リップを含むことができる。弁の他の実施形態は、環状リップを伴わずに、取外し可能なカートリッジを含むこともできる。本発明は、弁の可能な実施形態に関する説明により、より良く理解されるであろう。以下で説明される弁の様々な実施形態は、線形スライド弁、および回転スライド弁であるが、他のタイプの摺動弁／可動弁も可能であることが、理解される。
【００４８】
[95]図１Ａから５Ｂを参照すると、弁１０の第１の可能な実施形態が提供される。この場合、クロマトグラフィ弁１０は、線形スライド弁である。図１Ａに最も良く示されるように、弁１０は、第１のボディ１００、第２のボディ２００、カートリッジ（またはインサート）３００、作動組立体４００、および、押付け／密閉組立体５００を含む。使用に際して、第１のボディ１００は、第２のボディ２００と密閉関係で係合され、それにより、第１のボディおよび第２のボディは、押付け組立体５００によって互いに押し付けられる。エンクロージャ６００が、様々な弁構成要素を取り囲んで保護する。
【００４９】
[96]次に、図１Ａおよび１Ｂに加えて図２から４を参照すると、第１のボディ１００は、好ましくは平坦である内側面１０２を含む。第１のボディの内側面１０２は、第２のボディ２００と相互作用または協働する。本実施形態では、第１のボディ１００は、単一のプレート１２２で作られるが、複数の構成要素／部品で第１のボディを製造することが可能である。
【００５０】
[97]図３および４に見られるように、通路１０４が、第１のボディ１００内に設けられる。各通路１０４は、管５２を受容することができ、管５２は、ねじ付きナット５４および口輪５６により、所定の位置に維持され得る。通路１０４は、通路ポート１１０（図１Ｂ）として第１のボディ１００の平坦面１０２上で終端する。図１Ａから５Ｂの示された実施形態では、弁１０は、３対の通路ポート１１０で終わるサンプル通路および／またはキャリヤ通路として使用可能な６つの通路と、パージ流体を循環させるためのパージ通路として使用される２つの通路の、８つの通路を含む。２つのパージ通路は、パージ入口１１８、およびパージ出口１２０（図１Ｂで確認される）をそれぞれ含む。本実施形態では、第１のボディ１００は、実質的に静止するもの（すなわち、静止ボディ）であるが、第２のボディは、可動／摺動可能組立体２００である。
【００５１】
[98]しかし、代替実施形態では、第１のボディ１００は可動であってもよく、一方で第２のボディ２００は実質的に静止するものであってもよいことが、理解される。例えば、図２７は、線形スライド弁１０の代替実施形態を示す。この実施形態では、作動組立体４００は、第１のボディ１００に動作可能に接続され、第２のボディ２００は、エンクロージャ６００に固定して接続される。したがって、通路１０４は、第２のボディ２００内に設けられたカートリッジ３００に対して移動されることが、理解される。さらに、密閉組立体５００は、第１のボディ１００の両側に設けられかつ下方向の力を提供するように構成された空気式アクチュエータ５２０を含み、それにより、必要な場合に第１のボディ１００を第２のボディ２００に押し付ける。いくつかの実施形態では、密閉組立体５００は、弁が動作位置にあるときにのみ下方向の圧力を印加するように、また、作動組立体４００を介して第１のボディ１００を摺動させるときに印加される圧力を軽減するように、構成され得る。
【００５２】
[99]可動組立体２００は、通路１０４間での流体循環を制御するために２つ以上の位置の間で静止ボディ１００に対して摺動または移動する組立体であることが、理解されるべきである。図１から５Ｂに戻り参照すると、弁１０は、直線スライド弁（ｒｅｃｔｉｌｉｎｅａｒ  ｓｌｉｄｅ  ｖａｌｖｅ）であり、したがって、可動組立体２００は、静止ボディ１００に対して直線的に平行移動する。さらに、この実施形態では、可動組立体２００は、可動ボディまたはプレート２０６、ならびにカートリッジ３００を収容する形状およびサイズとされたカートリッジ受容空洞２０２を含む、いくつかの構成要素／部品を備える。本実施形態では、カートリッジ３００は、１つまたは複数のチャネル３０６を含み、チャネル３０６のそれぞれは、図５から５Ｂに見られるように、対のカートリッジポート３０２を流体的に接続する。さらに、静止ボディ１００に対する可動組立体２００の位置に応じて、静止ポート１１０の異なる対が、カートリッジポート３０２および対応するチャネル３０６を介して相互接続される（すなわち、互いに流体連結される）。しかし、他の実施形態では、あまり実際的ではないが、カートリッジ受容空洞２０２を含まずに、したがって対応するカートリッジ３００を含まずに、単一の部品／構成要素として可動組立体２００を形成することが可能である。上記の代替実施形態では、チャネル３０６は、可動プレート２０６内に直接形成される。
【００５３】
[100]図３を参照すると、第２のボディ２００が、第１の可能な位置で示されており、図４では、第２の可能な位置で示されている。第１の位置では、第１の静止ポート１１０ａが、その下に位置合わせされたカートリッジ３００のチャネル３０６を介して、第２の静止ポート１１０ｂに流体的に接続される。第２の位置では、可動組立体２００が（図に関して）右側に向かって移動されると、静止ポート１１０ｂおよび１１０ｃが、上記チャネル３０６を介して流体的に接続されることになる。他のチャネル３０６は、第１の位置および／または第２の位置において静止ポートのうちの選択された静止ポート間の流体連通を確立するように位置決めされかつ構成されることが、留意されるべきである。この実施形態では、可動組立体は、４つのカートリッジ３００を収容するように適合されているが、可動組立体はより多くのカートリッジ３００を含み得ることが、理解される。以下でより詳細に説明されるように、可動組立体は、第１の位置と第２の位置の間などの中間位置に移動され得ることも、理解される。
【００５４】
[101]次に、図１Ａに加えて図５から５Ｂを参照すると、カートリッジの可能な実施形態が示されている。カートリッジ３００は、静止ボディ１００の平坦面１０２に面するように設計されかつ構成された前面３０８、および後面３１８（または座面）を備える。この事例では、カートリッジは、矩形角柱として成形されるが、当然ながら、他の形状も可能である。カートリッジ３００は、チャネル３０６が穿孔されしたがってＶ形状に形成された、単一部品として機械加工されたブロックとして提供されてもよい。あるいは、カートリッジは、３Ｄ印刷によって形成されてもよく、この場合、チャネルは、Ｕ形状をとることができるが、他の可能な形状もとることができる。
【００５５】
[102]可動組立体内に１つまたは複数の取外し可能／交換可能なカートリッジ３００を含むことは、多くの利点を提供する。例えば、解析すべき流体に応じて、カートリッジの材料は、流体との化学的適合性に従って選択され得る。鋼鉄またはアルミニウムなどの、より頑丈かつより安価な材料が、可動プレート２０６のために選択されてもよく、また、セラミック、ＰＥＥＫ、Ｖｅｓｐｅｌ、Ｔｅｆｌｏｎ、または任意の他の適切な材料などの別の材料が、カートリッジのために使用されてもよい。さらに、様々なカートリッジが、様々な体積を有するチャネルを備えてもよい。小サンプル量の用途では、カートリッジチャネルは、サンプルループとして使用され得る。そのような場合、可動組立体内に挿入されるカートリッジは、必要とされるカートリッジチャネル３０６の体積に基づいて選択され得る。したがって、カートリッジチャネルの体積は、カートリッジによって異なり得る。取外し可能なカートリッジの使用によって提供されるさらに別の利点は、弁内で循環されるサンプル流体がカートリッジチャネルを通過するときに気化するように、弁を作動させるのに先立ってカートリッジを加熱することができることである。
【００５６】
[103]図５から５Ｂに示されるように、ポート３０２は、カートリッジの前面３０８から突出または延在する、環状のリップまたは隆起部３１０によって取り囲まれる。使用に際して、環状リップ３１０は、弁１００が動作位置にあるときに、静止ボディ１００の平坦面１０２に、より具体的には静止ポート１１０の周りの環状領域に接触して、それを圧迫する。弁が取外し可能なカートリッジを含まず、また、可動組立体が単一の摺動プレートで作られ、それによりポートおよびチャネルが可動プレート内に形成される弁の実施形態では、環状リップはまた、摺動プレート上に直接形成されて、ポート３０２を取り囲むはずである。
【００５７】
[104]なおも図５から５Ｂを参照すると、環状リップ３１０は、テーパ付けされた内側側面３１１および外側側面３１２、ならびに頂端３１４または頂上を有することが好ましい。環状リップの頂端は、動作位置にあるときに、静止ボディの平坦面１０２と接触し、より正確には、静止ポートの周りの環状領域と接触する。場合により、環状リップ３１０は、密閉状態を向上させかつ／または可動部品の摩耗を減少させるために、被覆を備え得る。そのような実施形態では、被覆は好ましくは不活性であることが、留意されるべきである。
【００５８】
[105]流体解析およびクロマトグラフィ用途において、従来のスライド弁は、経時的な摩耗および劣化を被る（ダイヤフラムなどの）柔軟な変形しやすい構成要素を含まないという点で、ダイヤフラム弁よりも有利であり得る。ダイヤフラム弁では、プランジャが繰り返しダイヤフラムを圧迫しかつダイヤフラムから後退してポートを閉開させるが、そのような繰り返しの衝突が、ダイヤフラムを弁において最も損傷を受けやすい部品の１つにする。さらに、ダイヤフラムは、柔軟であるが衝撃に抵抗性がありかつ解析される流体と化学的に適合する材料で作られなければならない。従来のスライド弁は、これらの欠点に悩まされないが、それらの主要構成要素のうちの２つは適切な密閉を確実とするために互いに圧迫される平坦なプレートであるという事実により、漏れおよびアウトバウンド汚染（ｏｕｔｂｏｕｎｄ  ｃｏｎｔａｍｉｎａｎｔ）をより起こしやすい。実際には、極めて平坦な面を大きな／広大な面積で製造することは、難しい。静止プレートおよび可動プレートの界面における変形は、極めて小さいが、連通するチャネルの適切な密閉に影響を及ぼし得る。これは、解析されるガスが小サイズの原子または分子を含む用途に、特に当てはまる。
【００５９】
[106]摺動プレートおよび静止プレートの界面において弁のポート３０２の周りに設けられた環状リップ３１０は、弁の静止ボディに押し付けられる表面領域が、摺動構成要素の内側表面全体からなるのではなく、これらのリップに限定されるので、この欠点を大いに緩和する。さらに、カートリッジが使用される実施形態の場合、インサートを静止ボディに向かって付勢するかまたは押すために、付勢デバイスまたは弾性デバイスが、カートリッジの下に配置され得る。この場合、カートリッジおよび／または環状リップのいかなる高さのばらつきも、付勢デバイスによって補償または相殺される。さらに別の可能な実施形態によれば、インサートの後面３１８は、カートリッジ受容空洞内に適切に収められるように、屈曲点もしくは凸形状を有して形成されるかまたは備えてもよい。
【００６０】
[107]図１Ａおよび１Ｂを再度参照すると、シール１１６または密閉リングが、静止ボディ１００と可動組立体２００との間に設けられる。シール１１６は、静止ボディの静止ポート１１０、および可動組立体２００内に収容されたカートリッジ３００を取り囲んで、静止ボディ１００と可動組立体２００との間に密閉空間またはチャンバ２０を作り出す。静止ボディ１００および／または可動組立体２００は、密閉リング１１６を受容するためのシール溝１１４（図１Ｂで確認される）を備えることが、好ましい。シールは、ゴムで、または合成高分子で作られ得る。図１Ｂに最も良く示されるように、静止ボディの通路１０４は、上記密閉空間またはチャンバ２０に開口するパージ入口１１８およびパージ出口１２０を含む。したがって、パージ流体が、チャンバ２０内に存在し得るいかなる不純物をも収集しかつ除去するために、チャンバ２０内でパージ入口からパージ出口へ循環され得る。場合により、パージ出口１２０は、弁を作動させたときの内部加圧を軽減するために、残りの静止ポートよりも幅広であってもよい。
【００６１】
[108]図１Ａから４を参照すると、弁１０は、可動組立体２００を２つ以上の位置の間で摺動させるための作動組立体４００を含む。図１Ａから４に示された弁のこの特定の実施形態では、弁１０は、線形スライド弁であり、作動組立体４００は、可動組立体２００に動作可能に接続されるカートリッジ４０２を備える。カートリッジ４０２は、可動組立体２００を静止ボディ１００に対して直線的に摺動または平行移動させることができる。示されるように、１つの特定の実施形態によれば、カートリッジ４０２は、可動組立体２００の両側に設けられたカム４０６の対によって圧縮されるばね４０４を含み得る。カム４０６は、スライドプレート２０６に固着されるブロックで構成され得るカム接続部４１０を介して、可動組立体に動作可能に接続され、カム接続部４１０は、カム４０６の端部を受け入れるための凹部を有する。カム連結要素、またはブラケット４１４が、カム４０６の向かい合った端部を接続し、かつ、リニアモータなどの線形アクチュエータに動作可能に接続されてよく、線形アクチュエータは、動作中、ばね４０４を圧縮するかまたは復元させ、したがって、可動組立体２００を第１の動作位置と第２の動作位置との間で前後に移動させる。本実施形態では、線形スライド弁は、２つの位置の間で移動可能であるが、弁の他の実施形態は、回転弁に関する記述とともにより詳細に説明されるように、例えば中間位置を含む３つ以上の位置の間での変位を可能にし得る。
【００６２】
[109]次に、図１Ａおよび１Ｂをさらによく参照すると、静止ボディ１００および可動組立体２００を接続しかつ保持するための手段が提供される。押付け組立体５００が、静止ボディ１００、この事例ではプレート１２２と、スライドボディ／プレート２０６（「引出し」とも呼ばれる）を含む可動組立体２００とを保持しかつ互いに押し付ける。この例では、押付け組立体５００は、肩付きねじ５０８を含み、肩付きねじ５０８は、スライドプレート２０６にある長円形の／細長い開口部に通されて、固定プレート１２２にあるナット／ばね受容空洞内に提供されるナットおよび円板ばね５０２と協働する。押付け組立体５００は、可動組立体２００を静止ボディ１００に押し付け、かつ、シール１１６をスライドプレート２０６の内側面に圧迫する。スライドプレート２０６にある長円形の／細長い開口部は、スライドプレートが直線的に平行移動されて、肩付きねじ５０８の周りにクリアランスを提供することを可能にする。示された例では、固定プレートおよびスライドプレートを「密閉」するために印加される圧力は、肩付きねじおよび円板ばねによって設定され、かつ、ねじを締めるまたは緩めることにより手動で調節され得る。しかし、他の可能な実施形態では、押付け組立体によって印加される密閉力を変動させるために、圧力調節手段を弁に提供することが可能である。さらになお、スライドプレートを様々な動作位置間で移動させるときに固定プレートおよびスライドプレートに印加される圧力を減少させ、また、動作位置のうちの１つにスライドプレートが位置決めされるときに圧力を増大または再印加することが、可能である。これは、摺動組立体と静止組立体との間の摩擦を減少させることを有利に可能にし、それにより、摩耗および不要な粒子生成が抑えられる。
【００６３】
[110]次に図６から２６を参照すると、クロマトグラフィ弁１０の可能な実施形態が示されており、ここでは、弁は、線形スライド弁ではなく、回転スライド弁１０である。図６から９を参照すると、この実施形態では、第１のボディ１００は、実質的に円筒形状を有するカバーとして成形された、静止するまたは固定されたボディ１００であり、通路１０４が、円に位置決めされ、かつ、静止ボディ１００内に延在している。しかし、例えば完全な円の代わりに円弧に沿って位置決めされるなどの通路１０４の他の構成が可能であることが、理解される。各通路１０４は、例えばねじ付きナット５４を使用して所定の位置に保持され得る細管に接続可能な外側端部と、静止ボディ１００の内側平坦面１０２に開口する静止通路ポート１１０で終端する内側端部と、を有する。
【００６４】
[111]本実施形態では、第２のボディは、エンクロージャ６００内に収容されかつ静止ボディ１００に密閉関係で係合する、可動組立体２００（図７）である。可動組立体２００は、静止ボディ１００を通って延在する通路１０４間での流体循環を制御するために、２つ以上の動作位置の間で静止ボディ１００に対して回転することができる。図７に加えて、図１０および１１に見られるように、可動組立体２００は、線形弁に関連して上記で説明されたようなスライドプレートの代わりに、ディスクプレート２０８などの回転可能なカートリッジ受容ボディ２０８を備える。回転可能なディスクプレート２０８は、場合により、カートリッジ３００を受容／収容するための形状およびサイズとされたカートリッジ受容空洞２０２を含み得る。この実施形態では、ディスクプレート２０８は、３つのカートリッジ受容空洞２０２を例示的に含むが、他の構成（例えば、より多くのカートリッジ受容空洞２０２）が可能であることが、理解される。
【００６５】
[112]この実施形態では、各カートリッジ３００は、弁１０が動作位置にあるときに静止ボディ１００の通路１０４のうちの選択された通路１０４間の流体連通を確立するように適合される。いくつかの実施形態では、弁は、２つ以上の動作位置間で移動されることができ、各位置は、異なるカートリッジ３００を異なる通路１０４と流体連通させる。この例では、静止ボディ１００は、６つの静止ポート１１０（図８）を含み、弁１０は、可動組立体２００内に提供された３つのカートリッジ３００を含む。この実施形態では、カートリッジ３００の形状およびサイズは、２つの隣接する通路１０４間の流体連通を確立するように構成されているが、他の構成が可能であることが理解されることが、留意されるべきである。例えば、隣接しない通路１０４が流体的に接続され得るように、２つ以上のカートリッジ３００が、互いに（例えば、ディスクプレート２０８を通じて）連通するように適合され得る。
【００６６】
[113]図６および７に戻り参照すると、可動組立体２００は、ディスクプレート２０８、およびディスクプレート２０８から延在する回転子アーム２１０を備える。ディスクプレート２０８および回転子アーム２１０は、単一の構成要素として作られてもよく、または、協働する２つ以上の別々の構成要素として作られてもよい。回転組立体４５０が、回転子アーム２１０と係合して回転子アーム２１０を回転させる少なくとも１つの構成要素を含む。この実施形態では、回転組立体４５０は、回転子アーム２１０に、したがってディスクプレート２０８にも動作可能に接続される、回転レバーアーム４５２を含む。したがって、回転レバーアーム４５２を作動させることにより、回転子アーム２１０およびディスクプレート２０８が効率的に回転されて、弁１０が様々な動作位置に移動されることが、理解されるべきである。弁の回転する構成要素は、「回転子」と呼ばれ得る。
【００６７】
[114]次に図１２から１２Ｂを参照すると、各カートリッジ３００は、流体がそこを通って流れることを可能にし、したがって弁１０が動作位置にあるときに静止ボディ１００の選択された通路１０４を流体的に接続するように適合された、チャネル３０６を備える。この実施形態では、チャネル３０６は、カートリッジ３００のボディ内に延在し、かつ、チャネル３０６を通る流体の流れを可能にするために、その向かい合った端部にカートリッジポート３０２の対をさらに含む。より具体的には、カートリッジ３００は、使用時に静止ボディの平坦面に面する前面／外側面３０８を含む。カートリッジポート３０２は、例示的に、静止ボディの静止ポートに面するように前面３０８に開口している。
【００６８】
[115]動作位置にあるときに、カートリッジポート３０２は、チャネル３０６を介して通路１０４のうちの選択された通路に流体を通すために、弁１０の位置に応じて（すなわち、可動組立体２００の位置に応じて）静止ポート１１０のうちの２つに面する。本実施形態では、カートリッジ３００は金属で作られ、したがって、チャネルは、カートリッジのボディ内に機械加工され得る。したがって、チャネル３０６は、図１２Ｂに見られるように、Ｖ形状の断面を有し得ることが、理解される。しかし、他の実施形態では、カートリッジは、金属または他の材料から３Ｄ印刷されてもよく、したがって、チャネルは、Ｕ形状または他の可能な形状などの異なる形状を取り得る。なおもさらに、薄い連結要素によって相互接続される２つの別個の弁座を連結することによりカートリッジを形成することが可能である。
【００６９】
[116]図１２から１２Ｂをなおも参照すると、各カートリッジポート３０２は、前面３０８から突出する環状の隆起部またはリップ３１０によって取り囲まれてよく、環状リップ３１０は、使用時には、静止ボディ１００の平坦面１０２に接触してそれに押し付けられる。いくつかの実施形態では、ポート３０２を取り囲む環状リップ３１０は、頂端３１４において一緒になるテーパ付けされた内側側面３１１および／または外側側面３１２を有することができ、頂端は（例えば、動作位置のうちの１つに位置決めされたときに）、静止ボディの静止ポート１１０を取り囲む環状領域と密閉接触する。固定ボディ１００と接触する環状リップの領域（例えば、頂端３１４）の摩擦および摩耗を軽減するために、突出する環状リップ３１０上に被覆も設けられ得る。各カートリッジ３００はまた、前面３０８に対向する後面／座面３１８を含む。カートリッジの後面３１８は、カートリッジ３００をそれぞれのカートリッジ受容空洞内に適切に収めるために、屈曲点３２０を備え得る。理解され得るように、カートリッジ３００は、材料の適合性または必要とされる体積に応じて、交換可能でありかつ／または選択され得る。例えば、チャネル３０６は、約１．０μｌから５．０μｌの間の体積の流体を保持するための形状およびサイズとなされ得るが、他の体積が可能であることが、理解される。
【００７０】
[117]図１０および１１に戻り参照すると、環状リップ３１０が静止ボディ１００の平坦面１０２に正しく押し付けられることを確実にするために、ばね（図１０）、弾性要素／パッド（図１１）などのような１つまたは複数の付勢部材３１６が、カートリッジ３００の下に設けられて、カートリッジ３００を静止ボディ１００に向かって押すことができる。いくつかの実施形態では、各カートリッジ受容空洞２０２は、各カートリッジ３００が静止ボディ１００に向かって独立に上方に押されるように、付勢デバイス３１６をそれぞれ備え得る。しかし、他の構成が可能であることが、理解される。例えば、図１３Ａおよび１３Ｂを参照すると、ディスクプレート２０８は、可動組立体２００のディスクプレート受容空洞２０９内に取外し可能に接続され得る。示された実施形態では、付勢デバイス３１６は、ディスクプレート２０８の下方でディスクプレート受容空洞２０９内に設けられる、単一の高分子／弾性パッドを含む。したがって、弾性パッド３１６は、ディスクプレート２０８に画定されたカートリッジ受容空洞２０２内に位置決めされたときのカートリッジ３００の下方に事実上位置決めされる。
【００７１】
[118]図１３Ｂに示された例示的な実施形態では、弾性パッド３１６は、カートリッジ３００のうちの１つまたは複数を静止ボディ１００に向かって押すように構成された複数の弾性部分３１６ａを含む。より具体的には、弾性部分３１６ａは、カートリッジ３００を互いに独立にまた選択された力で上方に押すために、異なる弾性を有し得る。いくつかの実施形態では、弾性部分３１６ａは、部分間の異なる弾性を可能にするために、異なる材料および／または厚さもしくは材料を含むが、他の構成が可能であることが、理解される。
【００７２】
[119]次に図１４および１５を参照すると、カートリッジ３００の代替実施形態が示されている。この実施形態では、チャネル３０６は、カートリッジポートの対を含まずに、凹部３０７を含むかまたは凹部３０７として成形される。チャネル３０６は、カートリッジ３００の前面３０８上に画定される。この実施形態では、環状リップ３１０は、凹部３０７の周りに突出して、凹部３０７の周囲を取り囲む。上記で説明されたように、環状リップ３１０は、弁１０が動作位置にあるときに静止ポート１１０の周りで静止ボディ１００の平坦面１０２に接触するように適合される。この実施形態では、環状リップ３１０は、平坦面１０２に接触しかつ流体が凹部３０７から漏出するのを防ぐためのシールを作り出すための、実質的に平坦な頂面３１５を含む。しかし、上記で説明されたような、頂端３１４を備えた環状リップ３１０を有する構成などの他の構成が可能であることが、理解される。凹部３０７は、環状リップ３１０が静止ボディ１００と接触しているときに静止ポート１１０のうちの２つを取り囲み、それによりチャネル３０６を介した（すなわち、凹部３０７を介した）静止ポート１１０間の流体連通を可能とするような形状およびサイズとされる。先の実施形態と同様に、凹部３０７は、必要とされる体積に応じて約１．０μｌから５．０μｌなどの予め選択された体積の流体を保持するように構成され得るが、他の体積が可能であることが、理解される。図１５に見られるように、異なる体積の凹部３０７を有するカートリッジ３００が同じディスクプレート２０８内で使用され得ることが、理解される。
【００７３】
[120]次に図１６から１８を参照すると、可動組立体２００は、単一カートリッジ３００’を受容するように適合された単一カートリッジ受容空洞２０２を含み得る。この実施形態では、単一カートリッジ３００’は、通路１０４のうちの選択された通路１０４間の流体連通を確立するように適合された複数のチャネル３０６を含む。示されたチャネル３０６は、カートリッジ３００’の前面３０８上に画定された凹部３０７をそれぞれ含む。この実施形態では、各凹部３０７は、所与の凹部３０７と静止ボディ１００の２つの離接する静止ポート／通路との間の流体連通を可能にするために、カートリッジ３００’の周囲の一部分に沿って延在する。示されていないが、単一カートリッジ３００’のチャネル３０６は、凹部３０７の代わりにカートリッジポート３０２を含み得ることが、理解されるべきである。さらに、単一カートリッジ３００’は、任意の適切な数のチャネル３０６／凹部３０７を含むことができる。例えば、図１７の単一カートリッジ３００’は、３つの凹部３０７を有し、したがって、６つの静止ポートを有する静止ボディと協働するように適合されている。あるいは、図１８の単一カートリッジ３００’は、５つの凹部３０７を有し、したがって、１０個の静止ポートを有する静止ボディと協働するように適合されている。
【００７４】
[121]単一カートリッジ３００’内に画定された複数の凹部３０７を有することは、実質的に平らな環状リップ３１０（例えば、同じ高さを有するリップ）を製造することを容易にし得ることが、理解されるべきである。より詳細には、各凹部３０７は、各凹部３０７にわたって水平な頂面３１５を画定し、それにより環状リップ３１０を静止ボディ１００の平坦面１０２に押し付けることによって作り出される密閉状態を向上させるために、実質的に同時に機械加工され得る。
【００７５】
[122]先の実施形態と同様に、また、図１９Ａおよび１９Ｂに見られるように、単一カートリッジ３００’を有する弁１０を作動させることは、静止ボディ１００の静止ポート１１０ａ〜１１０ｆ（概略的に示される）のうちの選択された静止ポート間の流体連通を確立するための様々な動作位置の間で可動組立体２００を効率的に移動させる。例えば、図１９Ａに見られる第１の動作位置では、静止ポート１１０ａは、第１の凹部３０７ａを介して静止ポート１１０ｂに接続され、静止ポート１１０ｃは、第２の凹部３０７ｂを介して静止ポート１１０ｄに接続され、静止ポート１１０ｅは、第３の凹部３０７ｃを介して静止ポート１１０ｆに接続される。図１９Ｂに見られるように、可動組立体が回転されて、弁が第２の動作位置にあると、第１の凹部３０７ａは、今や静止ポート１１０ｂおよび１１０ｃを接続し、第２の凹部３０７ｂは、静止ポート１１０ｄおよび１１０ｅを接続し、第３の凹部３０７ｃは、静止ポート１１０ａおよび１１０ｆを接続する。示された実施形態は例示的なものであること、および、単一カートリッジ３００’を使用する弁１０の他の構成が可能であることが、理解されるべきである。
【００７６】
[123]いくつかの実施形態では、回転弁は、カートリッジを含まず、すなわち、チャネル３０６（例えば、ポート３０２および／または凹部３０７）は、ディスクプレート２０８内に直接形成され、また、環状リップ３１０は、上記チャネル３０６を取り囲み、したがって、やはりディスクプレート上に直接形成される。
【００７７】
[124]図７に戻り参照すると、弁は、密閉リング１１６を含み、密閉リング１１６は、静止ボディ１００とディスクプレート２０８との界面において開口する静止ポート１１０およびカートリッジ３００を取り囲み、それにより、それらの間に密閉空間２０を作り出す。静止ボディ１００およびディスクプレート２０８が互いに押し付けられるので、密閉空間２０は非常に小さいが、なおも所与の量の空気が２つの表面間に存在し、その所与の量の空気は、出て行くまたは入って来る汚染物質および不純物によって汚染されるには十分である。この空間または体積を密閉することにより、この空間内に存在し得るいかなる不純物をも収集して除去するために、パージ流体が循環され得る。本実施形態では、固定エンクロージャ６００は、密閉リング１１６（例えば、ゴムおよび／または高分子のＯリング）が入れ子にされるシール溝１１４を備える。あまり実際的ではないが、固定ボディ１００にまたはディスクプレート２０８に溝を設けることが可能である。さらに、静止ボディ１００内に設けられる通路１０４は、パージ流体を使用してパージ流を作り出すことにより密閉空間２０から不純物を排出するために、パージ入口１１８およびパージ出口１２０を含む。
【００７８】
[125]さらに、また図１７および１８に見られるように、単一カートリッジ３００’は、隣り合うチャネル３０６（例えば、凹部３０７）間で径方向に延在するパージチャネル３３０を含み得る。本実施形態では、追加の環状リップ３１０が、パージチャネル３３０を取り囲み、かつ、隣り合う凹部３０７を取り囲む環状リップ３１０とリップ接続部３３２を介してさらに接続する。上記で説明されたように、パージ流体が、不純物を排除するために密閉空間２０内で循環される。図２０および２１に見られるように、静止ボディ１００と可動組立体２００との間に画定される密閉空間２０は、単一カートリッジ３００’上（または上方）に配置される内側セクション２２（すなわち、環状リップ３１０およびリップ接続部３３２によって取り囲まれたセクション）と、単一カートリッジ３００’の周りに配置される外側セクション２４とを含み得る。したがって、パージチャネル３３０は、ディスクプレート２０８（およびカートリッジ３００’）が静止ボディ１００に押し付けられたときにパージ流体がパージ入口からパージ出口まで流れるのを可能とされるように、密閉空間２０の内側セクション２２と外側セクション２４との間の流体連通を可能にするように適合される。
【００７９】
[126]図２０および２１をなおも参照すると、単一カートリッジ３００’の全周を取り巻く環状リップ３１０の存在により、内側セクション２２と外側セクション２４との間の流体連通は、ディスクプレート２０８が静止ボディ１００に押し付けられたときに妨げられ得る。密閉空間２０のセクション間の流体連通を確実にするために、静止ボディ１００は、パージチャネル３３０を通じた流体連通を促進するように適合されたパージポケット１３０を備え得る。より具体的には、パージポケット１３０は、パージチャネル３３０のうちの１つの対応する端部の上方に位置決めされるように適合された、静止ボディの平坦面１０２内に画定された窪みである。
【００８０】
[127]より具体的には、パージポケット１３０は、パージチャネル３３０の対応する端部と内側セクション２２および外側セクション２４のうちの一方との間の流体連通を可能にするように成形されかつ構成される。したがって、外側セクション２４（パージ入口１１８が配置される）から内側セクション２２（パージ出口１２０が配置される）に向かって、各パージチャネル３３０に沿ってパージ流が画定される。したがって、所与の凹部３０７から漏出するいかなる流体も、対応するパージチャネル３３０のパージ流がいかなる粒子をもパージ出口に向かって引きずるので、隣接する凹部３０７に入ることができないことが、理解されるであろう。図２１に見られるように、パージポケット１３０の数は、パージ流体が実質的に連続的に（例えば、中間位置においてさえ）流れることを可能とされるように、弁１０の動作位置の数を上回ってよい。
【００８１】
[128]線形弁と同様に、回転弁１０の実施形態は、押付け組立体５００を含む。図７に見られるように、押付け組立体５００は、可動組立体２００を静止ボディ１００に対して圧迫する／押すために、様々な部品を含む。例えば、押付け組立体５００は、皿ワッシャ５０４を含むことができ、皿ワッシャ５０４は、用途に必要とされる圧力に応じて皿ワッシャ５０４を圧縮するまたは復元させるためにエンクロージャ６００にねじ式係合される押付けナット５１６などの調節押付け手段により、圧縮される。押付けナットレバーアーム５１４が、押付けナット５１６をディスクプレート２０８に向かってまたはディスクプレート２０８から離れるように動かしてディスクプレート２０８に印加される圧力／力を調節するために、回転され得る。ころ軸受５１８もまた、皿ワッシャ５０４と押付けナット５１６との間に配置されて、エンクロージャ内に設けられ得る。代替実施形態では、ディスクプレート２０８が第１の動作位置から第２の動作位置に移動されるときに固定ボディ１００に向かう可動組立体に印加される密閉圧力を減少させる自動圧力調節手段を設けること、および、静止ポート１１０がスライド／カートリッジポートに面する動作位置にあるときに印加される密閉圧力を増大させることが、可能である。可動組立体が２つの動作位置間で移動されているときでも、適切な密閉状態を維持するために、減少した負荷と完全な負荷との間の密閉中間圧力を印加することも可能である。また、弁の動作温度に応じて、可動組立体２００を移動させることを可能にする作動力を調節することが、可能である。
【００８２】
[129]次に図２２から２３Ｃを参照すると、可動組立体２００のさらに別の可能な実施形態が提供される。サンプルループとしてカートリッジチャネルが使用される用途の場合、弁は、ポートのうちのいくつかが２つのカートリッジポート３０２の間に面するまたは位置決めされる、中間位置（図２３Ｂ参照）に移動され得る。この場合、サンプルループの一部ではないカートリッジからのカートリッジポートは、楕円形状を有し、かつ／または、円弧形状に従う楕円形状の環状リップ３１０によって取り囲まれる。図２２に最も良く見られるように、木カートリッジのうちの２つは、円弧形状（３００ａ、３３０ｂ）を有するが、サンプルループとして使用される第３のカートリッジ（３００ｃ）（サンプル採取カートリッジと呼ばれ得る）は、実質的に矩形のまたは長円の形状を有する。それにより、中間位置にある弁を作動させることで、後続の流体注入を開始する前にサンプル採取カートリッジ内の流体を隔離しかつサンプル採取カートリッジ内の流体を気化することが、可能になる。
【００８３】
[130]他のカートリッジからの楕円形状のポート（または、環状リップ３１０）は、中間位置におけるポート内の流れを維持することを可能にする。したがって、例えば長円形または矩形などの他の形状が、ポートおよび／または環状リップに適切であり得ることが、理解される。図２３Ａ〜２３Ｃは、作動レバー４５２が０度、２０度、および６０度にそれぞれ位置決めされている弁を示し、中間位置は、図２３Ｂによって示された位置である。図２３Ａおよび２３Ｃでは、可動組立体は、静止ポートがカートリッジポートと流体連通するように位置決めされている。中間位置は、静止ポートのうちのいくつかがカートリッジポートの間に面する（すなわち、遮断される）ように可動組立体を動作位置の間に位置決めすることにより必要に応じてカートリッジを加熱することを可能にし得る。すると、動作中、加熱されるカートリッジのチャネル内を循環するサンプル流体は、チャネルの加熱された側壁の接点において気化するはずである。
【００８４】
[131]サンプル採取カートリッジとして使用され得るカートリッジまたはインサートの可能な実施形態が、図２４Ａおよび２４Ｂに示される。理解され得るように、サンプル採取カートリッジ３００は、環状リップ３１０を備えた第１および第２のカートリッジポート３０２の対を含む。しかし、この事例では、２つのポートを連結するカートリッジチャネル３０６は、サンプル採取容積またはサンプル採取チャンバを形成する、空洞３２５またはチャンバを含む。場合により、サンプル採取空洞３２５は、濃縮器３２６（または、極小予備濃縮器）を受容することができ、この濃縮器３２６は、その中を循環する流体を「捕捉」するために、多孔質材料で作られるか、または、多孔性、櫛様、もしくはメッシュ様の構成を有することが好ましい。触媒もまた、サンプル採取空洞３２５の側壁を被覆するために使用されるか、または濃縮器３２６に付加されてもよい。解析する流体に応じて、様々なタイプの材料が選択され得る。カートリッジ３００は、組み立てられたときにカートリッジチャネル（例えば、サンプル採取空洞３２５）を形成して必要であれば濃縮器３２６を挿入することを可能にするように設計されたベース３２２およびボディまたはカートリッジハウス３２４の、２つの部品で作られ得る。ベースおよび／または濃縮器は、流体がサンプル採取カートリッジ内を循環しているときに気化されるように、加熱要素３２７を含むかまたは加熱要素３２７に接続されて、カートリッジ３００、チャネル３６０、および／または予備濃縮器を加熱することを可能にし得る。例えば、加熱要素は、濃縮器および／またはベース３２２などのカートリッジのボディに組み入れられた抵抗線を含み得る。サンプル採取空洞３２５を密閉するために、カートリッジのベースとボディとの間にシールが配置され得る。場合により、サンプル採取カートリッジは、「Ｍａｃｏｒ」の機械加工可能ガラスセラミックなどのセラミックで作られ得る。この場合、環状リップ３１０は、ゴムまたは高分子のＯリングシールで作られ得る。
【００８５】
[132]弁１０の可能な実施形態は、サンプル採取モードや注入モードなどのより「慣例的な」モードを含む様々なモードで弁を動作させることが可能であるが、上記で説明されたように、カートリッジを加熱することによりサンプルを気化させることを可能にする「気化」モードである、第３の動作モードが可能である。図２３Ａの例示的な実施形態では、弁は、サンプル採取モードにおいて位置決めされており、このモードでは、キャリヤガスは、第１のカートリッジ３００ａ内に流され、次いでＧＣカラムへ流され、最終的に検出器へ流され、サンプルガスは、カートリッジ３００ｂからカートリッジ３００ｃへ循環される。このモードでは、濃縮器３２６を含むサンプル採取カートリッジ３００ｃは、サンプル採取温度Ｔｓにある。
【００８６】
[133]図２３Ｂでは、回転子は、例えば２０°回転されており、弁は、弁が「気化」モードで使用されることを可能にする中間位置に位置決めされている。キャリヤガスは、引き続き第１のカートリッジ３００ａ内に流され、次いで検出器へ流されるが、この場合、サンプルガス注入は、停止され得るか、あるいは、カートリッジ３００ｂから静止ボディと可動組立体との間の密閉空間２０へ循環されてもよく、また、弁の外側へ排出されてもよい。この間、サンプル採取インサート３００ｃは孤立され、かつ、サンプル採取温度よりも高い所定の温度Ｔｖ（または「気化温度」）で加熱されてもよく、この所定の温度Ｔｖは、濃縮器３２６の解放温度にも相当し得る。
【００８７】
[134]次いで、図２３Ｃに示されるように、弁は、弁を「注入モード」に配置する第２の位置に位置決めされ、この第２の位置では、サンプル採取インサート３００ｃは、気化したサンプルガスをキャリヤガスが「収集」してＧＣカラムおよび検出器に向かって押すことができるように、今や検出器と直列して（または流体連通して）いる。
【００８８】
[135]次に図２５および２６を参照すると、単一カートリッジ３００’は、単一のチャネル３０６を備えることができ、単一のチャネル３０６は、この実施形態では凹部３０７を含む。したがって、流体の単一の流れが単一のチャネル３０６を介していつでも弁を通って循環し得ることが、理解される。この実施形態では、静止ボディの通路は、様々な動作位置においてチャネル３０６が静止ボディの通路との流体連通を維持するように、実質的にその中心に配置されたサンプル弁出口を含む。したがって、単一のチャネル３０６は、静止ポートのうちの選択された静止ポートと弁出口との間の流体連通を確立し、一方で、残りの静止ポートは、遮断され、かつ／または、弁出口および／もしくは他の静止ポートとの間の連通を妨げられる。
【００８９】
[136]理解され得るように、改良されたスライド弁は、いくつかの利点を提供する。改良されたスライド弁は、厳しい公差の中で大きな／広い領域が可能な限り平坦かつ一様に作られなければならないので製造するのが難しい既存のスライド弁の代替手段を提供する。ポートを取り囲む隆起した／突出する環状リップまたは隆起部の存在は、隆起したリップのみが固定ボディに接触することになるので、平坦かつ一様である必要がある領域を大幅に縮小させる。カートリッジの下の弾性手段の使用は、カートリッジが付勢されて固定ボディに向かって圧迫されるので、平坦さまたは一様さに関するいかなる問題をもさらに緩和する。上記の実施形態は、６ポート弁および１０ポート弁に関連して説明されているが、弁は、例えば流体解析作業に有用な任意の適切な数のポートを含むことができることが、理解される。
【００９０】
[137]リップ上にのみ与えられた被覆が、さらに摩擦を軽減しかつ／または摩耗への耐性を向上させ得る。さらに、交換可能な／取外し可能なカートリッジ／インサートを可動組立体に提供することは、弁における限られた構成要素のために−すなわち、サンプルまたはキャリヤガスと接触する構成要素のみに−適切な材料特性を選択することを可能にする。可動組立体の残りの部分は、より安くかつ／またはより丈夫な材料で作られ得る。取外し可能なカートリッジを提供することはまた、用途に応じて適切なチャネル体積を選択することを可能にし、また、解析のための流体に接触することになる弁の構成要素を熱選択することを可能にする。カートリッジはまた、必要であれば、サンプル濃縮器および／または加熱要素を受容することができる。上記で説明された実施形態のうちの１つの実施形態の特徴は、他の実施形態またはその代替案と組み合わせられ得ることが、理解される。
【００９１】
[138]さらに、弁の実施形態およびその対応する部品は、本明細書において説明されかつ示された特定の幾何学的構成からなるが、そのような構成要素および幾何形状は、全てが絶対必要な訳ではなく、したがって、それらの限定的な意味にとられるべきではない。他の適切な構成要素およびそれらの間の協働、ならびに他の適切な幾何学的構成が、本明細書において簡単に説明されたように、また、当業者により本明細書から容易に推論され得るように、弁に対して使用され得ることが理解され、当業者にも明らかである。さらに、「〜よりも上に（ａｂｏｖｅ）」、「〜よりも下に（ｂｅｌｏｗ）」、「左」、「右」などのような位置に関する記述は、別段の指示がない限り、図に照らして解釈されるべきであって、限定するものと見なされるべきではないことが、理解される。
【００９２】
[139]いくつかの代替的な実施形態および例が、本明細書において説明されかつ示されてきた。上記で説明された本発明の実施形態は、単なる例示であることを意図されている。当業者は、個々の実施形態の特徴、ならびに構成要素の可能な組み合わせおよび変形を理解するであろう。当業者は、実施形態のいずれもが、本明細書において開示された他の実施形態との任意の組み合わせで提供され得ることを、さらに理解するであろう。本発明は他の仕様で具現化され得ることが、理解される。したがって、目下の例および実施形態は、あらゆる点で説明に役立つものであって制限的なものではないと見なされるべきであり、また、本発明は、本明細書において挙げられた詳細に限定されるものではない。したがって、特定の実施形態が示されかつ説明されてきたが、本発明から著しく逸脱することなしに、多くの修正が思い浮かぶ。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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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１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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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１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２３Ｃ】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【国際調査報告】
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