(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を脱ガスし、該液体においてパルスを減衰させるためのデバイスであって、該デバイスは、
第一側面と第二側面とを有する本体であって、該第一側面は、該液体を供給するための第一ポートを有し、該第二側面は、該液体を排出するための第二ポートを有し、該本体は、該液体を収納するためのチャンバを有し、該チャンバは、該第一ポートおよび該第二ポートと液体連通している、本体と、
液体が該デバイスを通って流れるときに生じる液体の圧力の上昇および低下に関連して膨張および収縮する減衰膜であって、該減衰膜は、第一材料を含み、該減衰膜の少なくとも第一部分は、該本体における該チャンバの頂部分を画定し、該減衰膜の少なくとも第二部分は、該本体に密封して固定されている、減衰膜と、
第二材料を含む脱ガス膜であって、該第二材料は、該第一材料とは異なり、該脱ガス膜の少なくとも第一部分は、該本体における該チャンバの底部分を画定し、該脱ガス膜の少なくとも第二部分は、該本体に密封して固定されている、脱ガス膜と、
該減衰膜の少なくとも一部分の上の該本体における空洞内に位置づけられている蓋であって、該蓋は、該減衰膜の一部分の方を向いている球状の形をした下側表面部分を含む、蓋と
を含む、デバイス。
【請求項２】
前記チャンバは、上から見たとき、円形または長円形の形を有する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記チャンバは、上から見たとき、目の形をしている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項４】
前記本体は、熱可塑性材料を含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
前記本体は、金属を含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項６】
前記本体は、セラミックを含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項７】
前記減衰膜は、シリコンゴムと、フルオロポリマーエラストマーと、ペルフルオロエラストマーと、生体適合材料と、ポリウレタンと、ゴムと、ネオプレンと、エチレンプロピレンジエンモノマーゴムと、それらの組み合わせとからなる群から選択された材料を含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項８】
前記脱ガス膜は、非多孔性の材料を含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項９】
前記脱ガス膜は、多孔性の材料を含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記脱ガス膜は、シリコンゴムと、ポリテトラフルオロエチレンと、フィブリル化されたポリマーと、それらの組み合わせとからなる群から選択された材料を含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１１】
多孔性支持体を更に含み、該支持体の少なくとも一部分は、前記脱ガス膜と、前記本体の底側との間に位置づけられている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記本体は、頂本体部分および底本体部分を更に含み、該頂本体部分および該底本体部分は、一緒に固定されている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記蓋は、少なくとも１つの通気口を含み、該通気口は、前記減衰膜の上の前記空洞と前記本体の外側部分との間の流体連通を提供する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記減衰膜および前記脱ガス膜の両方は、前記チャンバにおける液体の圧力が１００ｐｓｉ以下のとき、前記本体への密封された接続を維持する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記本体における複数の取り付け穴を更に含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１６】
液体を脱ガスし、該液体においてパルスを減衰させるためのデバイスであって、該デバイスは、
第一側面と第二側面とを有する本体であって、該第一側面は、該液体を供給するための第一ポートを有し、該第二側面は、該液体を排出するための第二ポートを有し、該本体は、該液体を収納するためのチャンバを有し、該チャンバは、該第一ポートおよび該第二ポートと液体連通している、本体と、
液体が該デバイスを通って流れるときに生じる液体の圧力の上昇および低下に関連して膨張および収縮する減衰膜であって、該減衰膜は、第一材料を含み、該減衰膜の少なくとも第一部分は、該本体における該チャンバの頂部分を画定し、該減衰膜の少なくとも第二部分は、該本体に密封して固定されている、減衰膜と、
第二材料を含む脱ガスまたは脱泡膜であって、該第二材料は、該第一材料とは異なり、該脱ガスまたは脱泡膜の少なくとも第一部分は、該本体における該チャンバの底部分を画定し、該脱ガスまたは脱泡膜の少なくとも第二部分は、該本体に密封して固定されている、脱ガスまたは脱泡膜と
を含む、デバイス。
【請求項１７】
液体を脱ガスし、該液体においてパルスを減衰させるためのデバイスであって、該デバイスは、
該液体を供給するための第一ポートと該液体を排出するための第二ポートとを有する本体であって、該本体は、該液体を収納するためのチャンバを有し、該チャンバは、該第一ポートおよび該第二ポートと液体連通している、本体と、
液体が該デバイスを通って流れるときに生じる液体の圧力の上昇および低下に関連して膨張および収縮する減衰膜であって、該減衰膜は、第一材料を含み、該減衰膜の少なくとも第一部分は、該本体における該チャンバの頂部分を画定し、該減衰膜の少なくとも第二部分は、該本体に密封して固定されている、減衰膜と、
第二材料を含む脱ガスまたは脱泡膜であって、該第二材料は、該第一材料とは異なり、該脱ガスまたは脱泡膜の少なくとも第一部分は、該本体における該チャンバの底部分を画定し、該脱ガスまたは脱泡膜の少なくとも第二部分は、該本体に密封して固定されている、脱ガスまたは脱泡膜と
を含む、デバイス。
【請求項１８】
前記本体は、熱可塑性材料、金属、セラミック、または、それらの組み合わせを含む、請求項１７に記載のデバイス。
【請求項１９】
前記減衰膜は、シリコンゴムと、フルオロポリマーエラストマーと、ペルフルオロエラストマーと、生体適合材料と、ポリウレタンと、ゴムと、ネオプレンと、エチレンプロピレンジエンモノマーゴムと、それらの組み合わせとからなる群から選択された材料を含む、請求項１７に記載のデバイス。
【請求項２０】
前記脱ガスまたは脱泡膜は、非多孔性の材料を含む、請求項１７に記載のデバイス。
【請求項２１】
前記脱ガスまたは脱泡膜は、多孔性の材料を含む、請求項１７に記載のデバイス。
【請求項２２】
前記脱ガスまたは脱泡膜は、シリコンゴムと、ポリテトラフルオロエチレンと、フィブリル化されたポリマーと、それらの組み合わせとからなる群から選択された材料を含む、請求項１７に記載のデバイス。
【請求項２３】
多孔性支持体を更に含み、該支持体の少なくとも一部分は、前記脱ガスまたは脱泡膜と、前記本体の底側との間に位置づけられている、請求項１７に記載のデバイス。
【請求項２４】
前記減衰膜および前記脱ガス膜の両方は、前記チャンバにおける液体の圧力が１００ｐｓｉ以下のとき、前記本体への密封された接続を維持する、請求項１７に記載のデバイス。
【請求項２５】
前記デバイスは、前記チャンバに提供される液体におけるパルス振幅を１０％から９５％までに低減させる、請求項１７に記載のデバイス。
【請求項２６】
液体をポンプによって送る、または、液体を検査する、または、液体を分析するためのシステムであって、該システムは、液体を脱ガスし、該液体においてパルスを減衰させるためのデバイスを含み、該デバイスは、
該液体を供給するための第一ポートと該液体を排出するための第二ポートとを有する本体であって、該本体は、該液体を収納するためのチャンバを有し、該チャンバは、該第一ポートおよび該第二ポートと液体連通している、本体と、
液体が該デバイスを通って流れるときに生じる液体の圧力の上昇および低下に関連して膨張および収縮する減衰膜であって、該減衰膜は、第一材料を含み、該減衰膜の少なくとも第一部分は、該本体における該チャンバの頂部分を画定し、該減衰膜の少なくとも第二部分は、該本体に固定されている、減衰膜と、
第二材料を含む第二膜であって、該第二材料は、該第一材料とは異なり、該第二膜の少なくとも第一部分は、該本体における該チャンバの底部分を画定し、該第二膜の少なくとも第二部分は、該本体に固定され、該第二膜は、脱ガス膜または脱泡膜を含む、第二膜と
を含む、システム。
【請求項２７】
前記システムは、分析機器システムを含む、請求項２６に記載のシステム。
【請求項２８】
前記分析機器システムは、液体クロマトグラフィーシステム、ガスクロマトグラフィーシステム、イオンクロマトグラフィーシステム、質量分析システム、マイクロクロマトグラフィーシステム、生化学的検出システム、生物学的検知システム、薬物発見または送達システム、分子分離システム、プロテオミクスシステム、または、光学的流体工学システムを含む、請求項２７に記載のシステム。
【請求項２９】
前記システムは、インビトロ診断システムを含む、請求項２７に記載のシステム。
【請求項３０】
前記デバイスは、前記チャンバに提供される液体におけるパルス振幅を１０％から９５％までに低減させる、請求項２６に記載のシステム。
【請求項３１】
前記減衰膜および前記第二膜の両方は、前記液体の圧力が１００ｐｓｉ以下のとき、前記本体への密封された接続を維持する、請求項３０に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連する出願の相互参照）
該当なし
【０００２】
（発明の分野）
本開示は、概して、分析機器システム等の流体システムにおいて、流体パルスを減衰させるためのデバイスと、不要なガスおよび／または泡を除去するための脱ガスおよび脱泡デバイスとに関し、更に具体的には、流体パルスを減衰させ、流体から１つ以上のガスを除去し、および／または泡を除去することができるデバイスと、それらに関する方法および装置とに関する。
【背景技術】
【０００３】
（発明の背景）
流体が導管を通して圧送されるとき、圧力変化またはパルスが発生し得ることは、周知である。これらの圧力変化および結果として生じる機械的振動は、流体の一定の流れを乱し、パイプおよび接続に対して損傷および摩耗を引き起こし得る。更に、そのような圧力変化は、それらの適切な機能のために滑らかで安定した流れに依存し得る下流での用途を乱すか、または破壊し得る。これらの問題に対処するために、パルス減衰器は、流体が加圧システムを通してポンプされるときの流体におけるパルセーションおよび振動を低減させるか、または排除するために開発された。
【０００４】
パルス減衰器に対する用途は、例えば、流体流におけるパルスが、クロマトグラフィー分析を曖昧にし得る液体クロマトグラフィーを含み、他の分析機器システム等の他の用途においても、フローサイトメトリー、尿分析および血液分析器、化学分析システム、分子分析において使用されるフローセル、および時間の関数として濃度が測定される他の用途を含む。
【０００５】
従来型のパルス減衰システムがあり、様々な形状をとる。そのような方法の１つは、減衰器を通して移動する加圧された流体によって及ぼされる圧力に対抗し、それを補償しようとするために、空気および空気圧を使用する。弾性膜を使用しない従来のパルス減衰器またはサージ抑制器は、空気チャンバを組み入れ、それによって、流体圧力が上昇すると、導管を通して圧送される流体は、空気チャンバにおける空気を圧縮して、チャンバの容積のより大きい割合を占めることができる。流体圧力が低下すると、チャンバ中の空気は、膨張し、流体の一部をチャンバから導管システムへ戻す。しかしながら、流体チャンバと連通する１つまたはそれより多くの空気チャンバを使用する上記アプローチに関する問題は、空気の一部が圧送される流体に溶ける可能性が高いことであり、それによって、チャンバ内の空気の容積を低減させ、ポンプされる流体の組成に影響を及ぼす可能性があることである。
【０００６】
この問題を低減させる代替のアプローチは、流体圧力を補償するために使用される空気チャンバから導管システムを通して圧送される流体を分離する減衰膜を使用することである。そのようなシステムにおいて、流体が、膜に圧力を及ぼし、それが、膜が空気圧チャンバに向かって膨張することを引き起こし、チャンバ内の空気が、膜を押し返し、その圧力および膜の変位を補償する。この方法を使用する従来のパルス減衰器は、静的な量の空気を有する閉じられた空気チャンバを使用し得る。しかしながら、経験は、ほぼ全ての膜が、特に、良好な減衰性能を達成するためにしばしば所望されるように、膜が薄いとき、少なくとも多少はガス透過性であることを教示する。従って、このアプローチは、空気チャンバからの空気の損失と、圧送される流体の望ましくないガス化とをしばしばもたらす。
【０００７】
液体に対する復元力を提供するために空気で満たされたチャンバを使用することの代替は、圧縮可能な液体、バネ、または厚いが圧縮性のある１枚のゴムまたはフォーム等の代替手段を使用することである。そのようなデバイスの１つの例は、「Ｐｕｌｓｅ  Ｄａｍｐｅｎｅｒ」と題され、１９８６年１２月１６日にＫｅｒｃｈｅｒに発行された、米国特許第４，６２９，５６２号（特許文献１）において開示されているものである。Ｋｅｒｃｈｅｒ特許は、パルス減衰器が、液体クロマトグラフィーシステムにおいて使用され得ることを説明し、それらの各々が異なる圧縮性特性を有する、化学的に不活性なダイヤフラムと、２つの部分を有する一体化されたプラグとの使用を教示する。しかしながら、そのようなデバイスにおいてでも、ガスは、デバイスの不完全なプライミングによってか、または流体流自体への空気泡の導入によって、システムにおける漏れを通して液体への進路を見出し得る。そのような減衰器に導入されると、そのような空気泡は、除去することがかなり困難であり得、それらは、予測不可能な仕方で減衰器の性能に影響を及ぼす。
【０００８】
別の例が、「Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ  Ｐｕｌｓｅ  Ｄａｍｐｅｎｅｒ  ａｎｄ  Ｅｍｐｌｏｙｉｎｇ  Ｓｔｉｆｆ  Ｄｉａｐｈｒａｇｍ  ａｎｄ  Ｎｅｓｔｉｎｇ  Ｍｅｍｂｅｒ」と題され、１９８５年１０月２２日にＧｒａｈａｍに発行された、米国特許第４，５４８，２４０号（特許文献２）において見つけられ得る。Ｇｒａｈａｍは、比較的高圧な環境においてパルスを減衰させるために液体を使用する水圧式パルス減衰器の例を教示する。しかしながら、Ｇｒａｈａｍは、脱ガス能力を全く提供していない。同様に、「Ｐｕｌｓｅ  Ｄａｍｐｅｎｅｒ  ｆｏｒ  Ｈｉｇｈ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ」と題され、１９８０年９月１６日にＡｃｈｅｎｅｒに発行された、米国特許第４，２２２，４１４号（特許文献３）と、「Ｐｕｌｓｅ  Ｄａｍｐｅｎｅｒ」と題され、１９８０年１１月１８日にＢｏｅｈｍｅに発行された、米国特許第４，２３４，４２７号（特許文献４）とは、どちらも、比較的高圧な環境における使用のための水圧式パルス減衰器を開示しているが、Ａｃｈｅｎｅｒと、Ｇｒａｈａｍとの両方に開示されている装置は、脱ガス能力も脱泡能力も完全に欠いている。
【０００９】
減衰器に閉じ込められた空気泡は、いくつかの望ましくない結果をもたらし得る。第一に、泡の存在は、パルス減衰器の減衰力に影響を及ぼし得る。パルス減衰器の減衰力は、システムによって生成されたか、またはシステムに導入された泡の変動するサイズに直接比例して変動し得、従って、システムは、流体パルスを均等に減衰させないこともある。そのような状況において、減衰能力は、可変的であり、予測不可能であり得る。第二に、泡は、非意図的にパルス減衰システムを出て、システム内の下流へ進み得る。液体クロマトグラフィー等、いくつかの用途において、流体ストリームにおける泡の存在は、望ましくない。第三に、流体パルス減衰システム内に閉じ込められたガス泡は、システム内のガス蓄積を引き起こし得、それによって、システムを通して流体を清浄かつ完全に押し流す能力を低減させる。
【００１０】
パルス減衰システム内の溶けたガスまたは泡の問題は、解決に向けていくらかの努力で対処されたが、これらの結果およびアプローチは、いくつかの欠点および制限を有する。例えば、タイトル「Ｐｕｌｓｅ  Ｄａｍｐｅｎｉｎｇ  Ｄｅｖｉｃｅ」、および１９９９年５月１８日にＴｏｏｍａ他に発行された、米国特許第５，９０４，１８１号（特許文献５）は、水平形であり、空気泡が流体内に閉じ込められることを最小限にするように構成された流体入口ポートおよび流体出口ポートを有するパルセーション減衰デバイスを開示している。しかしながら、Ｔｏｏｍａ他は、実際に閉じ込められた空気泡を抽出するためのシステムを、開示も提供もしていない。
【００１１】
類似して、「Ｅｌｌｉｐｔｉｃａｌ  Ｔｕｂｉｎｇ  ｉｎ  Ｄｅｇａｓｓｉｎｇ  ａｎｄ  Ｐｕｌｓａｔｉｏｎ  Ｄａｍｐｅr  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ」と題され、２００４年１月１３日にＧｅｒｎｅｒ他に発行された、米国特許第６，６７５，８３５号（特許文献６）は、真空チャンバ内に配置されたガス透過性、非多孔性である楕円形の形をした管を使用する流動減衰および脱ガス装置を開示している。真空チャンバを必要とすることの費用および複雑さ以外に、Ｇｅｒｎｅｒ他は、減衰機能および脱ガス機能の両方を果さなければならない膜を有するという更なる制限を有する。従って、２つの膜の機能は、例えば、膜に異なる材料、形、またはサイズを使用することよって、異なるタイプの流体を考慮するように別々に最適化されることができない。
【００１２】
同様に、「Ｂｕｒｄｏｉｎ  （ｓｉｃ）  Ｔｕｂｉｎｇ  ｉｎ  Ｄｅｇａｓｓｉｎｇ  ａｎｄ  Ｐｕｌｓｅ  Ｄａｍｐｅｎｅｒ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」と題され、Ｇｅｒｎｅｒ他を代表して出願された、米国特許出願公開第２００３／００４１９１１号（特許文献７）は、脱ガス器機能と、減衰機能とを統合することを論じているが、減衰要素としてブルドン管を使用してそれを行うので、より複雑な減衰システムを必要とする。加えて、Ｇｅｒｎｅｒ他特許出願における脱ガス管および減衰管は、同一であるので、当業者は、減衰特性と脱ガス特性とを独立して最適化することができない。
【００１３】
前述の米国特許第４，５４８，２４０号（特許文献２）、第４，２２２，４１４号（特許文献３）、第４，２３４，４２７号（特許文献４）、第５，９０４，１８１号（特許文献５）、および第６，６７５，８３５号（特許文献６）、ならびに米国特許出願公開第２００３／００４１９１１号（特許文献７）は、本明細書において、全て参照により援用される。
【００１４】
与えられたシステムにおける、従来のパルス減衰器と、従来の脱ガス器または脱泡器との両方の使用は、可能性を残すが、制限および欠点も含む。例えば、そのようなアプローチは、システムにおける２つの別々である構成要素の使用を含み、それによって、システムをより複雑なものにし、システム内により多くの内容積を導入する。更に、このアプローチは、より多くの流体接続の使用（それによって、オペレーターのより多くの作業および漏れのより高い可能性）を含み、２つの構成要素を使用することによる追加の費用も含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】米国特許第４，６２９，５６２号明細書
【特許文献２】米国特許第４，５４８，２４０号明細書
【特許文献３】米国特許第４，２２２，４１４号明細書
【特許文献４】米国特許第４，２３４，４２７号明細書
【特許文献５】米国特許第５，９０４，１８１号明細書
【特許文献６】米国特許第６，６７５，８３５号明細書
【特許文献７】米国特許出願公開第２００３／００４１９１１号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本開示の１つの実施形態において、第一側面と、第二側面とを有する本体を有するデバイスが提供され、第一側面は、第一ポートを有し、第二側面は、第二ポートを有し、本体は、その中にチャンバを有し、チャンバは、第一ポートおよび第二ポートと流体連通にあり、デバイスは、減衰膜を更に有し、減衰膜の少なくとも第一部分は、本体におけるチャンバの頂部分を画定し、減衰膜の少なくとも第二部分は、本体に密封して固定されており、デバイスは、脱ガス膜を更に有し、脱ガス膜の少なくとも第一部分は、本体におけるチャンバの底部分を画定し、脱ガス膜の少なくとも第二部分は、本体に密封して固定されている。チャンバは、半球状の形、円筒状の形、または他の形を含む形を含む様々な形を含み得る。デバイスの本体は、熱可塑性材料、金属材料、またはセラミック材料を含み得るか、またはそのような材料のうちの２つ以上の組み合わせを含み得る。いくつかの実施形態に従ったデバイスは、シリコンゴムと、熱可塑性加硫物（例えば、ＳＡＮＴＯＰＲＥＮＥ）と、フルオロポリマーエラストマー（例えば、ＶＩＴＯＮ）と、ペルフルオロエラストマー（例えば、ＫＡＬＲＥＺ）と、生体適合材料（例えば、ＰＨＡＲＭＥＤ）と、ポリウレタンと、ゴムと、ネオプレンと、エチレンプロピレンジエンモノマーゴムとからなる群から選択された１つ以上の材料を含む減衰膜を含み得る。１つ以上の実施形態における脱ガス膜は、実質的に非多孔性の材料を含み得るか、または実質的に多孔性の材料を含み得る。１つ以上の実施形態におけるにおける脱ガス膜は、シリコンゴムと、ポリテトラフルオロエチレン（例えば、ＴＥＦＬＯＮ（登録商標）  ＡＦ２００）と、フィブリル化されたポリマーとからなる群から選択された１つ以上の材料を含み得る。１つの実施形態において、デバイスは、多孔性支持体を更に含み、支持体の少なくとも一部分は、脱ガス膜と、本体の底側との間に位置づけられている。別の実施形態において、デバイスの本体は、頂本体部分および底本体部分を更に含み、頂本体部分および底本体部分は、一緒に固定されている。デバイスは、減衰膜の少なくとも一部分の上の本体における空洞内に位置づけられている蓋を更に含み得、蓋は、減衰膜の一部分の方を向いている球状の形をした下側表面部分を含む。この特定の実施形態において、蓋は、少なくとも１つの通気口を含み得、通気口は、減衰膜の上の空洞と本体の外側部分との間の流体連通を提供する。特定の実施形態において、減衰膜および脱ガス膜のどちらかまたは両方は、チャンバにおける流体の圧力が１０ｐｓｉ、２０ｐｓｉ、３０ｐｓｉ、４０ｐｓｉ、５０ｐｓｉ、６０ｐｓｉ、７０ｐｓｉ、８０ｐｓｉ、９０ｐｓｉ、および／または１００ｐｓｉ程度以下のとき、本体への密封された接続を維持する。
【００１７】
本開示の別の実施形態において、デバイスは、第一側面と、第二側面とを有する本体を有するように示され説明されており、第一側面は、第一ポートを有し、第二側面は、第二ポートを有し、本体は、その中にチャンバを有し、チャンバは、第一ポートおよび第二ポートと流体連通にあり、デバイスは、減衰膜を有し、減衰膜の少なくとも第一部分は、本体におけるチャンバの頂部分を画定し、減衰膜の少なくとも第二部分は、本体に密封して固定されており、デバイスは、脱泡膜を更に含み、脱泡膜の少なくとも第一部分は、本体におけるチャンバの底部分を画定し、脱泡膜の少なくとも第二部分は、本体に密封して固定されている。脱泡膜は、ポリテトラフルオロエチレン（例えば、ＴＥＦＬＯＮ（登録商標））と、フィブリル化されたポリプロピレンとからなる群から選択された１つ以上の材料を含み得る。
【００１８】
本開示の別の実施形態において、デバイスは、第一側面と、第二側面とを有する本体を含み得、第一側面は、第一ポートを有し、第二側面は、第二ポートを有し、本体は、その中にチャンバを有し、チャンバは、第一ポートおよび第二ポートと流体連通にあり、デバイスは、第一膜を更に有し、第一膜の少なくとも第一部分は、本体におけるチャンバの頂部分を画定し、第一膜の第二部分は、本体に密封して固定されており、デバイスは、第二膜も有し、第二膜の少なくとも第一部分は、本体のチャンバの底部分を画定し、第二膜の少なくとも第二部分は、本体に密封して固定されている。１つの実施形態において、第一膜は、パルス減衰膜を含み得る。もう１つの実施形態において、第二膜は、脱ガス膜または脱泡膜を含み得る。
【００１９】
つまり、本開示のこれらおよび多数の他の特徴、主題、および利点は、本明細書において示される詳細な説明、特許請求の範囲、および図を読んだ上で容易に明らかとなる。これらの特徴、主題、および利点は、概して、特定の形の減衰および脱ガスチャンバ有するデバイスを提供することによって、ならびに減衰膜の減衰力を最大化すること、減衰および脱ガスチャンバの容積を最小化すること、脱ガス膜の表面積を最大化すること、および流体を減衰デバイスの外へ押し流す能力を最大化することを助ける仕方で減衰および脱ガスチャンバに対して配置された流体入口ポートおよび流体出口ポート有することによって達成され、これら全ては、余分な接続を必要としないので使いやすく、より少ない構成要素を必要とするのでより安価である傾向にあり、製造するのにより簡単で、より速く、より安価であるデバイスを同時に提供する。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
デバイスであって、該デバイスは、
第一側面と、第二側面とを有する本体であって、該第一側面は、第一ポートを有し、該第二側面は、第二ポートを有し、該本体は、その中にチャンバを有し、該チャンバは、該第一ポートおよび該第二ポートと流体連通にある、本体と、
減衰膜であって、該減衰膜の少なくとも第一部分は、該本体における該チャンバの頂部分を画定し、該減衰膜の少なくとも第二部分は、該本体に密封して固定されている、減衰膜と、
脱ガス膜であって、該脱ガス膜の少なくとも第一部分は、該本体における該チャンバの底部分を画定し、該脱ガス膜の少なくとも第二部分は、該本体に密封して固定されている、脱ガス膜と
を含む、デバイス。
（項目２）
前記チャンバは、上から見たとき、実質的に円形または長円形の形を有する、項目１に記載のデバイス。
（項目３）
前記チャンバは、上から見たとき、実質的に目の形をしている、項目１に記載のデバイス。
（項目４）
前記本体は、熱可塑性材料を含む、項目１に記載のデバイス。
（項目５）
前記本体は、金属を含む、項目１に記載のデバイス。
（項目６）
前記本体は、セラミックを含む、項目１に記載のデバイス。
（項目７）
前記減衰膜は、シリコンゴムと、フルオロポリマーエラストマーと、ペルフルオロエラストマーと、生体適合材料と、ポリウレタンと、ゴムと、ネオプレンと、エチレンプロピレンジエンモノマーゴムとからなる群から選択された材料を含む、項目１に記載のデバイス。
（項目８）
前記脱ガス膜は、実質的に非多孔性の材料を含む、項目１に記載のデバイス。
（項目９）
前記脱ガス膜は、実質的に多孔性の材料を含む、項目１に記載のデバイス。
（項目１０）
前記脱ガス膜は、シリコンゴムと、ポリテトラフルオロエチレンと、フィブリル化されたポリマーとからなる群から選択された材料を含む、項目１に記載のデバイス。
（項目１１）
多孔性支持体を更に含み、該支持体の少なくとも一部分は、前記脱ガス膜と、前記本体の底側との間に位置づけられている、項目１に記載のデバイス。
（項目１２）
前記本体は、頂本体部分および底本体部分を更に含み、該頂本体部分および該底本体部分は、一緒に固定されている、項目１に記載のデバイス。
（項目１３）
前記減衰膜の少なくとも一部分の上の前記本体における空洞内に位置づけられている蓋を更に含み、該蓋は、該減衰膜の一部分の方を向いている球状の形をした下側表面部分を含む、項目１に記載のデバイス。
（項目１４）
前記蓋は、少なくとも１つの通気口を含み、該通気口は、前記減衰膜の上の前記空洞と前記本体の外側部分との間の流体連通を提供する、項目１３に記載のデバイス。
（項目１５）
前記減衰膜および前記脱ガス膜の両方は、前記チャンバにおける流体の圧力が１００ｐｓｉ以下のとき、前記本体への密封された接続を維持する、項目１に記載のデバイス。
（項目１６）
前記本体における複数の取り付け穴を更に含む、項目１に記載のデバイス。
（項目１７）
デバイスであって、該デバイスは、
第一側面と、第二側面とを有する本体であって、該第一側面は、第一ポートを有し、該第二側面は、第二ポートを有し、該本体は、その中にチャンバを有し、該チャンバは、該第一ポートおよび該第二ポートと流体連通にある、本体と、
減衰膜であって、該減衰膜の少なくとも第一部分は、該本体における該チャンバの頂部分を画定し、該減衰膜の少なくとも第二部分は、該本体に密封して固定されている、減衰膜と、
脱泡膜であって、該脱泡膜の少なくとも第一部分は、該本体における該チャンバの底部分を画定し、該脱泡膜の少なくとも第二部分は、該本体に密封して固定されている、脱泡膜と
を含む、デバイス。
（項目１８）
前記脱泡膜は、ポリテトラフルオロエチレンと、ＴＥＦＬＯＮ（登録商標）と、フィブリル化されたポリプロピレンとからなる群から選択された材料を含む、項目１７に記載のデバイス。
（項目１９）
デバイスであって、該デバイスは、
第一側面と、第二側面とを有する本体であって、該第一側面は、第一ポートを有し、該第二側面は、第二ポートを有し、該本体は、その中にチャンバを有し、該チャンバは、該第一ポートおよび該第二ポートと流体連通にある、本体と、
第一膜であって、該第一膜の少なくとも第一部分は、該本体における該チャンバの頂部分を画定し、該第一膜の少なくとも第二部分は、該本体に密封して固定されている、第一膜と、
第二膜であって、該第二膜の少なくとも第一部分は、該本体の該チャンバの底部分を画定し、該第二膜の少なくとも第二部分は、該本体に密封して固定されている、第二膜と
を含む、デバイス。
（項目２０）
前記第一膜は、パルス減衰膜を含む、項目１９に記載のデバイス。
（項目２１）
前記第二膜は、脱ガス膜または脱泡膜を含む、項目１９に記載のデバイス。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本開示の実施形態に従った、減衰および脱ガスデバイスの断面側面図である。
【図２】図２は、図１のデバイスの上面図である。
【図３】図３は、本開示の実施形態に従った、断面側面図である。
【図４】図４は、本開示の別の実施形態に従った、デバイスの１つの実施形態の断面側面図である。
【図５】図５Ａ、図５Ｂ、および図５Ｃは、本開示に従った、デバイスにおけるチャンバの代替の実施形態の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（詳細な説明）
まず図１を参照すると、パルス減衰および脱ガスデバイス５０が、示されている。流体が、図１に示されている矢印の方向に、該デバイス５０を通って流れるとき、デバイス５０は、流体圧力（例えば、流体におけるパルス）の上昇および低下に関連して膨張および収縮する膜１１を用いて、流体パルスを減衰させる。
【００２２】
デバイス５０は、様々な構成で具現化され得、図１において、代表的な簡略化された実施形態として例示されている。デバイス５０は、流体チャネル２および流体チャネル４によって接続される、流体入口ポート１および流体出口ポート５を含む。減衰および脱ガスチャンバ３が、流体チャネル２と、流体チャネル４との間に位置づけられている。図１に示されるように、減衰および脱ガスチャンバ３はまた、減衰膜１１と、脱ガス膜１２との間に位置づけられており、それらによって部分的に画定されている。図１において、減衰膜１１および脱ガス膜１２は、減衰および脱ガスチャンバ３の長さを延びている。図１に示されるように、減衰膜１１は、減衰および脱ガスチャンバ３の頂部境界を画定している。チャンバ３から流体が外に漏れることを防ぐために、減衰膜１１は、頂部カバー１３によって、減衰デバイス５０の本体９の片側に固定されている。脱ガス膜１２は、図１で示されるように、減衰および脱ガスチャンバ３の底部境界を画定している。チャンバ３から流体が外に漏れることを防ぐために、脱ガス膜１２は、底部カバー１４によって、減衰デバイス５０に固定されている。流体は、図１に示される矢印の方向に、入口ポート１、流体チャネル２を通り、減衰および脱ガスチャンバ３、流体チャネル４、そして流体出口ポート５を通って流れる。
【００２３】
図示されていないが、管類または他の流体運搬手段が、デバイス５０の入口ポート１および出口ポート５に設置され得、管類、ナットおよびフェルール等からなる維ぎ手アセンブリ等の従来の手段によってポート１およびポート５に密封して設置され得ることは、当業者によって理解される。当業者は、管類、ナットおよびフェルール、または他の維ぎ手アセンブリまたは接続手段の選択は、流体のように腐食性化学物質を含むもの、流体の高圧力または低圧力を含むもの、流体の高流量または低流量を含むもの等、デバイス５０の意図される用途に基づいて選ばれ得ることも認識する。下で更に説明されるように、デバイス５０の利点の１つは、それが広範な種類の用途において適合および使用されることが可能であることであると認識される。
【００２４】
デバイス５０の上面図が、図２に例示されている。図は、代替の実施形態を示し得るが、概して、同じ特徴を示すために、本開示の全ての図において同じ番号が使用されている。減衰デバイス５０の内部−すなわち、流体入口ポート１、流体チャネル２、流体チャネル４、減衰および脱ガスチャンバ３、および流体出口ポート５−の特徴は、本体９によってデバイス５０内に封入されており、該デバイス５０の上面図から見ることができないこともある。しかしながら、デバイス５０が、透明または半透明の頂部カバー１３を備えている場合、本体９における追加の詳細は、見ることができる。デバイス５０は、複数の取り付け穴７を含み得、取り付け穴７は、減衰デバイス５０が様々な向きで様々なデバイスに取り付けられることを可能にするために提供され得る（図２に示さず）。例えば、デバイス５０は、穴７のうちの１つ以上に位置づけられている、ナット、ボルト、またはネジによって、液体クロマトグラフィーデバイスに取り付けられて、固定され得る。デバイス５０は、デバイス５０の構成要素を一緒に固定することを助けるために提供される複数のボルト穴８を更に含み得る。１つの実施形態において、図２に示されるように、これらのボルト穴８は、円形構成にあり得る。別の実施形態において、これらのボルト穴８は、楕円形構成または他の構成であり得る。ボルト穴の構成は、特定の実施形態における減衰および脱ガスチャンバ３の形に応じて、変化させられ得る。本明細書においてボルト穴８として言及されているが、穴８は、ナットまたはネジ等、他の設置手段と共に使用され得ることが、理解される。更に、本体９、頂部カバー１３、および底部カバー１４が、接着剤、糊、樹脂、クランプ等によって等、他の固定手段によって、一緒に固定され得ることは、理解および認識される。
【００２５】
減衰および脱ガスチャンバ３は、任意の所望の形で製作され得る。１つの実施形態において、図５Ａに示されるように、平面図で上から見たときのチャンバの形は、実質的に円形の形を有し得る。円形の形は、デバイス５０の減衰力−減衰膜１１の最小不支持寸法の関数−の減衰および脱ガスチャンバ３の内部容積に対する比率を最大化する。しかしながら、経験は、円形チャンバを通して完全に流体を押し流すことは困難であり得ることを示した。そのように押し流すことは、例えば、デバイス５０の繰り返しの使用において、減衰および脱ガスチャンバ３を通過させられる流体のタイプを変更するときに望ましくあり得る。該チャンバ３から流体を全て外に押し流すことに対する失敗は、先の使用からの繰り越しの流体を残し得、それは、次の使用を汚染するか、または他の影響を与え得る。
【００２６】
代替の実施形態は、平面図で上から見たとき、長く、曲がりくねった形を構成するチャンバを有する。（図５Ｃに示されるようなものである）。図５Ｃにおいては、実質的に真っ直ぐな流路として示されているが、ねじれた路は、蛇行状または対角状の形であり得るか、または真っ直ぐな部分、長手方向軸から蛇行状である部分、および長手方向軸から対角状である部分等を含み得る。チャンバ３のそのような形は、非常に清浄に押し流され得るが、円形チャンバに対して、かなり制限された減衰能力を提供する。
【００２７】
これら両極端の間には、減衰性能を最大化し、チャンバ内部容積を低減し、ならびに清浄な流体交換を可能にすることを所望して製作され得るいくつものチャンバの形が存在する。概して、減衰性能対内部容積比と、流体路を掃く能力との間にトレードオフが存在する。従って、これら２つの所望の間の妥協案が、最良の解決策であり得る。１つの実施例として、別の実施形態において、（図５Ｂに示されるような）目の形をした減衰および脱ガスチャンバ３が、使用され得る。レンズまたはヴェシカ・パイシーズ（ｖｅｓｉｃａ  ｐｉｓｃｉｓ）か、あるいはいずれかの変化型としてのそのような形は、本開示の目的のために、実質的に目の形をしているとみなされ得る。目の形をしたチャンバ３は、いくつかの用途において、良い減衰性能を提供し、同時に円形の形よりも良い押し流し能力を提供し得るので、有利であり得る。
【００２８】
チャンバ３の他の形も可能であることは、当業者によって理解される。
【００２９】
図３は、デバイス５０の別の実施形態の詳細な断面図を示す。図３に示されるデバイス５０の構成要素は、様々な構成において具現化され得、そのうちの１つのみが、図３に例示される。流体入口ポート１、流体チャネル２、流体チャネル４および流体出口ポート５は、本体９内で形成され、本体９は、１つまたはそれより多くの意図される用途において使用されるべき流体に部分的に応じて選択され得る任意の適切な材料で作られ得る。本体９は、例えば、アクリルまたはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の熱可塑性物質で作られ得る。本体９は、他のプラスチック、金属、またはセラミックを含む他の材料で作られ得る。例えば、水性流体が使用される用途に対して、本体９は、アクリルプラスチックで作られ得る。流体に、強力な化学物質または腐食性化学物質を含む流体が使用される場合、本体９は、例えば、次のうちの任意のもの等の高性能熱可塑性物質で作られ得る：シクロオレフィンポリマー、コポリマー、ポリスルホン、ポリフェニルスルホン、ＰＥＥＫ、またはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）。流体が、高圧力でデバイス５０を通過させられるとき、本体９は、セラミックまたは例えば、ステンレススチール等の金属で作られ得る。
【００３０】
減衰膜１１は、流体圧力の変化に反応して弾性的に変形する任意の材料で作られ得る。減衰膜１１に使用される材料は、１つまたはそれより多くの意図される用途における、予期される流体圧力の範囲、ならびに減衰膜１１の材料の使用される流体との化学的適合性に応じて異なる。減衰膜１１は、例えば、シリコンゴム、熱可塑性加硫物（例えば、ＳＡＮＴＯＰＲＥＮＥ）、フルオロポリマーエラストマー（例えば、ＶＩＴＯＮ）、ペルフルオロエラストマー（例えば、ＫＡＬＲＥＺ）、生体適合材料（例えば、ＰＨＡＲＭＥＤ）、ポリウレタン、天然ゴム、ネオプレン、および／またはエチレンプロピレンジエンモノマ（ＥＰＤＭ）ゴムで作られ得る。強力な化学物質または腐食性化学物質を含む流体（例えば、酸性または塩基性である流体）が流体に使用されるとき、減衰膜１１は、ＥＰＤＭ、フルオロポリマーエラストマー（例えば、ＶＩＴＯＮ）、ペルフルオロエラストマー（例えば、ＫＡＬＲＥＺ）、生体適合材料（例えば、ＰＨＡＲＭＥＤ）、あるいは他の１つまたはそれより多い使用を意図される流体（単数または複数）との接触のために適切であるゴム材料で作られ得る。
【００３１】
図３に示されるように、ネジ１７は、ボルト穴８に通され、頂部カバー１３と、底部カバー１４と、本体９とを一緒に固定して設置する。この実施形態において、減衰および脱ガスチャンバ３の頂部で流体の固い密封が、膜１１によって提供されるように、この固定設置はまた、減衰膜１１を定位置に保持し、本体９に対して保持する。同様に、このアセンブリは、減衰および脱ガスチャンバ３の底部での流密の密封のために、脱ガス膜１２を定位置に固定し、本体９に対して固定する。流密の密封はまた、減衰膜１１と、本体９との間、および／または脱ガス膜１２と、本体９との間に、ガスケット（図３に示さず）を置くことによって造られ得ることが理解される。これらのガスケットは、例えば、ＴＥＦＬＯＮ（登録商標）またはシリコンで作られ得る。
【００３２】
脱ガス膜１２は、任意の１つのまたはそれより多くの種類の非多孔性ガス透過性材料で作られ得る。脱ガス膜１２は、例えば、シリコンゴムまたはポリテトラフルオロエチレン（例えば、ＴＥＦＬＯＮ（登録商標）  ＡＦ２４００）で作られ得る。脱ガス膜１２に使用される１つの材料または複数の材料は、１つまたはそれより多くの用途においてデバイス５０を通過させられる予期され得る１つの流体または複数の流体、および使用される１つの流体または複数の流体に含まれる予期されるガス（単数または複数）についての知識と、該ガス（単数または複数）が減衰および脱ガスチャンバ３から流れ出ることを脱ガス膜１２がより可能にするために必要な対応する透過性とに基づいて選択され得る。脱ガス膜１２は、独立した膜であり得るか、または非多孔性または疎水性多孔性支持構造である炭素ナノチューブを含む、膜等を含む複数の材料を含む複合構造であり得ることが理解される。例示的な実施形態として、脱ガス膜１２は、本明細書において、全て参照により援用される、Ｅ．Ｉ．  Ｄｕ  Ｐｏｎｔ  Ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙに与えられた、失効した米国特許第５，２３８，４７１号において記載されるような、エアロゾルを用途した、非多孔性であるが、高透過性である材料で作られ得る。ＴＥＦＬＯＮ（登録商標）  ＡＦ  ２４００および他の高透過性非多孔性ポリマー等、該非多孔性材料は、図３に示されるような多孔性フィブリル化ポリマー支持構造１６（例えば、ポリフッ化ビニリデンまたはポリプロピレン）上にそのような透過性ポリマーをコーティングすることによって作られ得る。図３に示される実施形態において、薄い多孔性支持構造１６は、脱ガス膜１２と、底部カバー１４との間に位置付けられる。支持構造１６は、ガスが、脱ガス膜１２を通してより自由に流れることを可能にし得る。支持構造１６は、例えば、織られたＰＥＥＫ材料ＰＥＥＫＴＥＸのような熱可塑性メッシュ、またはガスが脱ガス膜を自由に通ることを可能にすると同時に、脱ガス膜に機械的支持を提供できる任意の他の多孔性基板で作られ得る。
【００３３】
別の実施形態において、脱ガス膜１２は、非多孔性膜の代わりに、多孔性脱泡膜であり得る。従って、そのような実施形態において、脱ガス膜１２は、脱泡膜として言及され得る。脱泡膜は、物理的ガス泡を流体から除去することにおいて、非多孔性膜よりも効果的である。非多孔性である脱泡膜の場合、ガス泡は、流体から除去されて、溶液拡散機構によって膜を通して移動することができる。しかしながら、多孔性脱泡膜の場合、ガス泡は、流体から除去されて、クヌーセン拡散を通して膜孔を通して移動することができる。脱泡を達成するために、脱泡膜は、例えば、フィブリル化されたポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）ＴＥＦＬＯＮ（登録商標）またはフィブリル化されたポリプロピレンで作られ得る。脱泡膜に使用される材料のタイプは、通常、デバイス５０を通過させられるべき流体または複数の流体の予期されるタイプの１つと、１つまたはそれより多くの意図される用途において除去されるべき予想されるガス泡とによる。クヌーセン拡散を通して作用する多孔性材料は、脱泡される流体による孔構造を通しての浸透に抵抗しなくてはならないことが、認識される。主に、これらの流体は、水性であり、有機修飾剤を含み得る。多孔性材料のタイプの選択は、標的の液体または液体の範囲に対して適用されるような、ＡＳＴＭ  Ｆ３１６−０３（２０１１）等のよく理解された技術を使用する泡点方法を使用して、決定され得る。脱泡膜の性能は、典型的に、低い表面張力を有する流体に対して、低下する。更に図３を参照すると、頂部カバー１３は、減衰膜１１が、減衰および脱ガスチャンバ３内において上昇させられた流体圧力に反応して、上方向に拡張することを可能にする空洞１５を画定する。
【００３４】
図４に示される１つの実施形態において、膜１１の非弾性的な伸張または破裂を引き起こす程に減衰膜１１が上方向に拡張することを防ぐために、蓋２１が、減衰膜１１の上および頂部カバー１３において形成された空洞内に配置され得る。図４に示されるように、蓋２１は、ボルト穴８を通されるネジ１７等によって、頂部カバー１３と、本体９と、底部カバー１４とに固定される。蓋２１が、ボルト、ナット、糊、接着剤、樹脂、クランプ等の他の固定手段によって、頂部カバー１３に固定され得ることは、当業者によって認識される。図３に示されるように、該蓋２１は、実質的に球状に形づくられた凹状下面２３を有する。流体が、図４に示される矢印の方向に減衰および脱ガスチャンバ３を通過し、減衰膜１１が流体圧力の上昇に反応するとき、減衰膜１１は、上方向に拡張し、膜１１と、蓋２１の球状に形づくられた凹状下面２３との間の空間を満たし得る。該蓋２１は、膜１１が膨張するときに空気が脱出することを可能にする少なくとも１つの通気口穴２２も含み得る。例えば、図４に示される実施形態において、１つの通気口穴２２が、上方向に拡張する減衰膜１１によって閉塞させられ得る（そして、それに従って、空気が脱出することを防ぎ得る）ので、複数の通気口穴２２が、使用され得る。
【００３５】
例えば、図４に示される実施形態において、ポート２４は、空気チャネル２５に接続され、脱ガス膜１２および支持構造１６の下に位置づけられる。該ポート２４および空気チャネル２５は、脱ガス膜１２を通過する、流体内の混入ガスが、デバイス５０を脱出することを可能にすることによって、流体の脱ガスおよび脱泡を容易にする。例えば（図４に示さず）、真空ポンプが、所望であれば、脱ガス膜１２からガスを除去することを助けるために、該ポート２４および空気チャネル２５に設置され得る。
【００３６】
デバイス５０が図１〜図５に例示される構成とは別の仕方で構成され得ることは、認識される。例えば、１つの実施形態において、流体の脱ガスおよび／または脱泡をより迅速に達成するために有用であり得るような圧力差の上昇を助けるために、（図示されていない）ポンプが、流体入口ポート１に設置され得る。別の実施形態において、真空が、同じ機能を実行するために、流体出口ポート５に設置され得る。別の実施形態において、流体チャネル２および流体チャネル４は、デバイス５０の水平面に対して角度付けられ得る。他の実施形態において、蓋２１と、頂部ブロック１３と、本体９と、底部ブロック１４とは、ボルト穴８に通されたネジ１７の代わりに、クリップ、糊、他の接着剤、または熱密封プラスチックによって接合され得る。本開示の別の代替の実施形態は、流体からのガスの除去を可能にする代わりに、ガスがデバイス５０を通して移動している流体へ導入されることを可能にするために選択された膜１２を有するデバイス５０の使用を含む。そのような実施形態において、ポンプおよび／または真空は、ガスが膜を通過して流体へ入ることを可能にするように選ばれた透過性膜に、ガスを押し通すか、または通るように強いるように設計された圧力差を造るために、使用され得る。
【００３７】
示されてはいないが、当業者は、背圧力を生成するのを助けるために、デバイス５０が、制限要素とともに使用され得ることを認識する。例えば、制限要素は、デバイス５０を通る流体の流量が上昇するときに背圧力が上昇するように、デバイス５０のポート５に接続され得る。制限要素は、小さな開口部、流体が通る比較的小さな内径を有する長い管、または制限要素を通って移動する流体の流量が上昇するときに上昇する背圧力を提供する任意の他のデバイスによって提供され得る。
【００３８】
本開示に従った、パルス減衰器ならびに脱ガス器および／または脱泡器は、広範な種類の用途において使用され得る。例えば、本開示のデバイスは、分析機器システム（例えば、液体またはガスクロマトグラフィー、イオンクロマトグラフィー、質量分析、マイクロクロマトグラフィー、生化学的検出、生物学的検知、薬物発見、薬物送達、分子分離、プロテオミクス、および光学的流体工学等）のようなシステムと、血液、尿、ＤＮＡ等の検査または分析を行うシステムを含むインビトロ診断システムと、他の医療的用途またはヘルスケア用途のために使用されるシステムと、食料製品、飲用に適した液体（例えば、ミルク、水、ソフトドリンク、アルコール飲料、オレンジジュース、レモネード、および他の飲み物）、空気、他の液体、または他の流体が圧送され、ならびに／または検査されるような、産業的用途に使用されるシステムとにおいて使用され得る。当業者は、本開示のパルス減衰器が、他の用途においても使用され得ることを認識する。
【００３９】
本開示の実施形態が広範な種類の状況において使用され得ることは、明らかであろうが、以下は、潜在的な用途に関するいくつかの具体的な詳細である。例えば、水の１分間当たり１ミリリットル当たり、１平方インチ当たり約２５ポンドの水圧抵抗を提供する制限要素を有するデバイスは、流体が、１平方インチ当たり０〜１００ポンド程の範囲の圧力下にあり、流体が、１分当たり０〜１０００マイクロリットル程の範囲の流量で流れる用途において使用され得る。そのような用途において、本開示の１つの実施形態に従ったデバイス５０は、典型的に、０〜５０マイクロリットル程の許容パルスサイズを有し、チャンバ３において１００〜１０００マイクロリットル程の液体容積を有し得る。そのようなデバイス５０は、減衰膜の厚さ、面積、およびデュロメーターに応じて、１０％から９５％程パルスの振幅を低減させるであろう。同じデバイスは、脱ガス膜の面積および効率性、ならびに脱ガス膜の内側と外側との間の圧力差に応じて、１〜１０分で、２００マイクロリットルの空気がチャンバ３からパージされることを可能にすることを期待されるであろう。留意されるように、これは、特定の実施形態の1つの例に過ぎない。本開示は、広範な種類の用途および状況における使用を見つけることが期待され、これらの特定の圧力、流量、およびサイズの仕様を有するそれらにおいてのみではない。
【００４０】
当業者はまた、異なる用途は、異なるタイプのポンプ機構をしばしば使用し、本明細書において示され開示されているようなパルス減衰器ならびに脱ガス器および／または脱泡器デバイス５０が、異なるタイプのポンプ機構とともに使用され得ることを認識する。例えば、従来の蠕動式ポンプおよびピストン式ポンプは、システムを通して流体をポンプするために、システムにおいてしばしば使用される。そのような従来の蠕動式ポンプおよびピストン式ポンプは、流体がポンプから流れるとき、流体の圧力において不要な変動を生成し得る。従って、本開示のデバイス５０は、蠕動式ポンプおよびピストン式ポンプを含む、圧力変動を生成し得るポンプ、ならびにギアポンプ、膜ポンプ、ネジポンプ、シリンジポンプ、ダイヤフラムポンプ、およびインペラーポンプ等の他の容積型ポンプと接続してうまく使用され得る。圧力駆動ポンプおよび電気浸透ポンプ等、他のタイプのポンプが、少ないパルス状である傾向にあるが、本発明は、そのようなポンプとともにも確実に使用され得、その出力において存在し得る全ての残留パルセーションを低減させるか、または削除する。
【００４１】
当業者はまた、上に示され、説明されたようなパルス減衰器ならびに脱ガス器および／または脱泡器デバイスは、サイズ、形、および寸法において様々であり得、１つまたはそれより多くの予想される用途のために所望され得るような様々な構成要素および特徴に使用される材料において、様々であり得ると認識する。例えば、チャンバは、図５Ａ、図５Ｂ、または図５Ｃに示されるように、円形、楕円形、または、眼または筒形のような形であり得るか、または意図されるデバイスのために与えられた用途に対して所望され得るような他の形を有し得る。加えて、任意または全てのこれらの形は、図４に示されるような減衰チャンバ３の半球状の形またはデバイスの具体的な意図される用途に対して所望されるような他の形で使用され得る。加えて、当業者は、本明細書に示され開示されているデバイスが、与えられた、意図される用途に対して、そのように所望されれば、上に示され、説明されている向きとは異なる向きに対して、容易に適合され得ることを認識する。従って、「頂部」、「底部」、「右」、「左」、「上」、「下」等の用語に対する本明細書における言及は、図における例示に対する便宜上使用されているに過ぎず、発明の範囲の制限ではない。
【００４２】
当業者は、本開示のパルス減衰器ならびに脱ガス器および／または脱泡器デバイスが、いくつかの利点を有することを更に認識する。本開示のデバイス５０は、パルスを減衰させるためのフィードバックまたは制御機構の一部としての複雑な機械的システムまたは電気的システムを必要とせず、脱ガス機能または脱泡機能のための複雑な機械的または電気的なシステムまたは構成要素も必要としない。従って、本開示のデバイス５０は、より簡単に、より安価に製造され得、そしてより耐久性があり、維持することがより簡単であると考えられる。加えて、本開示のデバイス５０は、液体で満たされなくてはならないチャンバを１つのみ有するので、別々の減衰器および脱ガス器を必要とする従来のアプローチに対して、デバイスのプライミングを行うために使用されなくてはならない液体の容積を最小化する。本発明は、広い範囲の圧力および流量にわたり良好な減衰特性ならびに脱ガス特性および／または脱泡特性をなおも提供しながら、これを達成する。これらの利点およびさらなるその他の利点は、本開示において示されて説明される実施形態を見ることで、当業者に対して明らかとなる。
【００４３】
前述の詳細な説明および開示は、例示的なものであり、実施例によるものに過ぎない。当業者は、前述の実施形態が、異なる仕方に変更および調整され得、様々な仕方にインプリメントされ得、その全ては、下記の特許請求の範囲において規定される範囲および主旨を超えることはないことを認識する。当業者はまた、様々なタイプの構成要素は、例えば、所望され得るように使用され得ることを認識する。加えて、前述の開示が、実施例として特定のタイプのデバイスに焦点を当てた一方で、当業者は、本明細書において説明されるシステムおよび方法は、本開示が有効であり得る様々な分分野において有効な用途を見つけることを認識する。従って、前述の説明および図は、例示的であるに過ぎず、制限的ではないことが理解される。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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