(57)【要約】  本発明は、分離チャンネルを内包したチャンネルモジュール（２）と、取付け要素（１６）を利用して前記チャンネルモジュール（２）を固定するための保持装置（３）とを有しており、その際に前記チャンネルモジュール（２）は上側部分（４）と下側部分（５）とを有しており、さらに前記上側部分（４）と前記下側部分（５）との間には前記分離チャンネルの両側部の寸法を規定するスペーサが配置され、これに交換式の膜とフリットとが続いている、フィールドフローフラクショネーション用の装置に関する。前記チャンネルモジュール（２）の上下の部分（４，５）間に交換可能であるように配置される部品の交換を簡単に比較的短い時間内に実行できるようにするために、またその際には公知である装置の場合と比べ、前記チャンネルモジュール（２）を使用した測定の再現性の大幅な改善を達成できるようにするために、本発明により、前記チャンネルモジュール（２）の前記下側部分（５）に当接する前記保持装置（３）のプレッシャプレート（８）を、装置（１）の縦軸（１００）方向に作動装置（１２）を変位させるようになっているリニアドライブを利用して変位させることが提案される。その際に前記作動装置（１２）は、スラストウェッジ（９）を介してプレッシャプレート（８）に作用し、前記プレッシャプレート（８）はそれを受けて鉛直方向に移動して前記チャンネルモジュール（１）を閉止する。
2010536547.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィールドフローフラクショネーション用の装置であって、分離チャンネルを内包したチャンネルモジュール（２）と、取付け要素（８）を利用して前記チャンネルモジュール（２）を固定するための保持装置（３）とを有しており、その際に前記チャンネルモジュール（２）は上側部分（４）と下側部分（５）とを有しており、さらに前記上側部分（４）と前記下側部分（５）との間には前記分離チャンネルの両側部の寸法を規定するスペーサが配置され、これに交換式の膜とフリットとが接続している、フィールドフローフラクショネーション用の装置において：
ａ）前記保持装置（３）が、前記チャンネルモジュール（２）の前記上側部分（４）を内側の表面で支持するようになっている上側の壁部領域（７）を有するケース（６）から成ること；
ｂ）前記保持装置（３）の前記ケース（６）内に取付け要素であるプレッシャプレート（８）が備えられ、その上面に前記チャンネルモジュール（２）の前記下側部分（５）が支持されており、さらに前記チャンネルモジュール（２）の少なくとも前記下側部分（５）ならびに交換式の部品である膜やフリットを前記保持装置（３）から取り出したり、この保持装置に挿入したりすることができる位置であるところの受入れ位置から、前記チャンネルモジュール（２）の前記下側部分（５）が前記上側部分（４）に対して押し付けられる位置であるところの保持位置に向かって、フィールドフローフラクショネーション用の装置（１）の縦軸（１００）方向に対して垂直に変位可能であるように前記プレッシャプレート（８）が配置されていること；
ｃ）前記プレッシャプレート（８）の前記チャンネルモジュール（２）の前記下側部分（５）とは反対側に、フィールドフローフラクショネーション用の装置（１）の縦軸（１００）方向に延びるスラストウェッジ（９）が固定接続されていること；
ｄ）前記スラストウェッジ（９）の楔面（１０）に、駆動装置（１１）を用いてフィールドフローフラクショネーション用の装置（１）の縦軸（１００）方向に変位可能な作動装置（１２）が、前記作動装置（１２）が軸方向に変位される際に前記プレッシャプレート（８）の鉛直方向の変位が行われるように、支持されること
を特徴とする、フィールドフローフラクショネーション用の装置。
【請求項２】
請求項１に記載のフィールドフローフラクショネーション用の装置において、前記作動装置（１２）が、フィールドフローフラクショネーション用の装置（１）の縦軸（１００）方向に変位可能であるように配置された軸受台（１５）に回転自在に支承されたローラ（１４）を有することを特徴とする、フィールドフローフラクショネーション用の装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のフィールドフローフラクショネーション用の装置において、前記駆動装置（１１）が、前記保持装置（３）の前記ケース（６）内に回転自在に支承されるスピンドル（１７）と、フィールドフローフラクショネーション用の装置（１）の縦軸（１００）方向に配置されたガイド（１８）に沿って変位可能であるように支承され、前記作動装置（１２）が取り付けられているスピンドルナット（１９）とを有し、モータ（１６）により作動可能なスピンドルドライブであることを特徴とする、フィールドフローフラクショネーション用の装置。
【請求項４】
請求項３に記載のフィールドフローフラクショネーション用の装置において、前記作動装置（１２）が、フィールドフローフラクショネーション用の装置（１）の縦軸（１００）方向に変位可能であるように配置された軸受台（１５）に回転自在に支承されたローラ（１４）を有する場合に、前記軸受台（１５）および前記スピンドルナット（１９）が一体式に構成されていることを特徴とする、フィールドフローフラクショネーション用の装置。
【請求項５】
請求項３に記載のフィールドフローフラクショネーション用の装置において、前記モータ（１６）が、前記保持装置（３）の前記ケース（６）の外側に配置されており、カップリング装置（２０）を介して前記ケース（６）から側方に突出しているスピンドル端部（２１）に作用することを特徴とする、フィールドフローフラクショネーション用の装置。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか一項に記載のフィールドフローフラクショネーション用の装置において、前記モータ（１６）が、回転数依存型の電動アクチュエータであることを特徴とする、フィールドフローフラクショネーション用の装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のフィールドフローフラクショネーション用の装置において、前記プレッシャプレート（８）が、前記ケース（６）の両側壁（２２，２３）と対向した側で、玉軸受けされたリニアガイドを利用して変位可能であるように支承されていることを特徴とする、フィールドフローフラクショネーション用の装置。
【請求項８】
請求項７に記載のフィールドフローフラクショネーション用の装置において、前記リニアガイドがいずれも、前記プレッシャプレート（８）に取り付けられたガイドキャリッジ（２６，２７）と、前記ケース（６）の側壁（２２，２３）に設けられた鉛直方向に延びるガイドレール（２８，２９）とを備えて構成されることを特徴とする、フィールドフローフラクショネーション用の装置。
【請求項９】
請求項７または８に記載のフィールドフローフラクショネーション用の装置において、前記プレッシャプレート（８）がＵ字形の断面を有すること、またその際に前記プレッシャプレート（８）のＵ字の両側辺部（２４，２５）の外側にガイドキャリッジ（２６，２７）が取り付けられていることを特徴とする、フィールドフローフラクショネーション用の装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載のフィールドフローフラクショネーション用の装置において、前記プレッシャプレート（８）が前記受入れ位置にあるときに、前記チャンネルモジュール（２）の前記下側部分（５）だけを前記フリットや前記膜と共に前記保持装置（３）から取り外すことができるように、前記チャンネルモジュール（２）の前記上側部分（４）が前記保持装置（３）の前記ケース（６）に固定接続されていることを特徴とする、フィールドフローフラクショネーション用の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念（所謂おいて部分、プリアンブル部分）に記載のフィールドフローフラクショネーション（field flow fractionation）用の装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
そのような装置は特許文献１から知られている。この装置は、何よりも特に、分離チャンネルを内包したチャンネルモジュールと、取付け要素を利用してこのチャンネルモジュールを固定するための保持装置と、分析対象である粒子が溶解された層状溶媒流を発生するための層流ポンプとにより構成されている。そこではチャンネルモジュールが、上側部分と下側部分とを有しており、上側部分の底面側には分離チャンネルの両側部の寸法を規定する箔状スペーサが配置され、これに交換式の膜と交換式のフリットとが続いている。
【０００３】
この公知である装置の保持装置は、実質的に一つのケースから成るが、このケースは、チャンネルモジュールの上側部分を内側の表面で支持するようになっている上側の壁部領域と、ケースの内部で、チャンネルモジュールをまるごと保持装置から取り出したり、これに挿入したりすることができる位置である受入れ位置から、チャンネルモジュールの下側部分が上側部分に対して押し付けられる位置である保持位置に向かって、軸方向に変位可能なプレッシャプレートとを有している。またその際にはこのプレッシャプレートが、取付け要素を利用して、チャンネルモジュールの下側部分に対して押し付けられることによって、規定通り正しく使用される場合にはチャンネルモジュールが保持装置の内部で固定されるようにしている。
【０００４】
これらの取付け要素は、この公知である装置の場合は、保持装置のケース内のプレッシャプレートの下側に分散して配置される複数のボルトであると好ましいとされている。もっとも特許文献１の第１０頁第２段落には、これらの取付け要素が、ばね要素、油圧要素、空気圧要素、トグル装置、またはレバー装置であってもよい旨が言及されるが、特許文献１は、そのような要素または装置をどのように構成して配置したらよいかについて、明らかにしていない。
【０００５】
いずれにせよ特許文献１に好ましいとして提示されるボルトを使用した場合は、それぞれの装置の使用者にとり、チャンネルモジュールの膜の交換作業にかなりの時間を要するという短所を生じていた。というのもこの作業には、所定の比較的僅かな（例えば３００μｍという）チャンネル高さを厳密に守るためにも、膜の交換後に全てのボルトを均一にしっかりと締め付けることが要求されるからである。詳しく言うと、例えばボルトの不均一な締付けにより、チャンネル高さがほんのごく僅かだけ変化しても、それによりチャンネル容積にたちどころに変化を来たすことになり、その結果同じ試料であっても再現性のある測定結果が得られなくなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際特許第９９／４４７２６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、チャンネルモジュールの上側部分と下側部分との間に交換可能であるように配置される部品の交換を比較的短い時間内に簡単に実行可能であり、またその際には、公知である市販の装置の場合と比べ、このチャンネルモジュールを使用した測定の再現性の大幅な改善を達成できるようにした、冒頭で言及した種類の装置を提示することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、本発明により請求項１の特徴によって解決される。本発明のその他の非常に有利な構成例は、従属請求項に開示される。
本発明にしたがった装置では、チャンネルモジュールの下側部分に当接する保持装置のプレッシャプレートが、下側部分に対して、複数のボルトを用いてではなく、むしろ作動装置を装置の縦軸方向に移動させるようになっているリニアドライブを使用して、押し付けられるようになっている。そこではこの作動装置が、スラストウェッジを介してプレッシャプレートに作用するが、プレッシャプレートはそれを受けて鉛直方向に移動してチャンネルモジュールを閉止する。
【０００９】
実地においては、そのような装置により、―例えば膜の交換後の―チャンネル容積の高い再現性とならび、公知である装置と比べ格段と容易に実行可能な膜交換がもたらされることが判明している。
【００１０】
本発明の実施形態の一例において、この作動装置は、装置の縦軸方向に変位可能であるように配置された軸受台に回転自在に支承されるローラとなっている。作動装置を変位させるための駆動装置としては、モータにより作動可能なスピンドルドライブが定評を博しているが、その場合はスピンドルナットがこの軸受台に接続されるようにするとよい、またはスピンドルナット自体がこれを形成するようになっている。
【００１１】
このモータが、回転数依存型の電動アクチュエータである場合は、非常に有利であることが判明している。そのような場合には、下側部分が上側部分に対して予め設定可能なトルクに対応した力で押し付けられること、さらには、このトルクを監視することによって、常に同じ押付け力が守られて、それにより所定のチャンネル高さが守られることを、簡単な方法で実現することができる。
【００１２】
作動装置を水平方向に変位させる際には、変位の間に作動装置が異なる地点でスラストウェッジに対して押し付けられることにより、下側部分が上側部分に対して位置ずれを起こしたり傾斜したりすることを確実に回避するために、プレッシャプレートが、玉軸受けされたリニアガイドを介して変位可能であるように支承されると非常に好適であることが判明している。そのためにプレッシャフレートの両側部には、保持装置のケースに配置された対応するガイドレールを通り案内されるようになっている、玉軸受けされたガイドキャリッジが取り付けられている。
【００１３】
チャンネルモジュールの上側部分と下側部分との間に配置される交換式部品の非常に急速な交換を実行できるようにするために、チャンネルモジュールの上側部分は保持装置のケースに固定接続されており、それによりプレッシャプレートが受入れ位置にあるときには、チャンネルモジュールの下側部分だけを、フリットおよび膜ともども保持装置から取り出せば済むようにしている。
【００１４】
本発明のその他の細部および長所については、以下で図面を参照しながら説明する実施例から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】チャンネルモジュールと保持装置とを有する本発明にしたがった装置を、保持装置の図を見る者の側のケース壁面を取り去って示した側面図である（図２の切断線Ｉ−Ｉを参照）。
【図２】図１の矢印IIの向きに見たときの、チャンネルモジュールおよび保持装置の端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１および２には、符号１で非対称フローフィールドフローフラクショネーション（ＡＦ４）用の本発明にしたがった装置が示されている。この装置１は実質的にチャンネルモジュール２と、このチャンネルモジュール２を固定するための保持装置３とにより構成されている。
【００１７】
開放位置にある図示のチャンネルモジュール２は、上側部分４と下側部分４とを有している。チャンネルモジュール２が閉止状態（不図示）にあるときに、上側部分７の底面側には、分離チャンネルの両側部の寸法を規定する箔状スペーサ９が配置され、これに交換式の限外濾過膜と交換式のフリットとが続いており、それにより溶媒流の一部が、下側の下側部分５の内部に配置される室の内部に流れ込んでクロスフローを形成するが、これが、分離チェンネルに沿って、層状溶媒流の搬送方向に対して垂直な、明確に規定された一定の力の場を生み出すようになっている（それ自体としては周知であるそのようなチャンネルモジュールの構造および作動方式については、例えば冒頭で言及した特許文献１を参照のこと）。
【００１８】
保持装置３は、例えばアルミニウム合金製である一つのケース１３を有しており、その上側の壁部領域７には、チャンネルモジュール２のケース６に固定接続された上側部分４が当接している。
【００１９】
保持装置３のケース６の内部には、ほかにもプレッシャプレート８が備えられ、その上側にはチャンネルモジュール２の下側部分５が支持されているが、このプレッシャプレート８は、チャンネルモジュール２の少なくとも下側部分５ならびに交換式部品を保持装置３から取り出したり、これに挿入したりすることができる位置である受入れ位置から、チャンネルモジユール２の下側部分５が上側部分４に対して押し付けられる位置である保持位置へと、装置１の縦軸１００に対して垂直に変位可能であるように配置されている。
【００２０】
プレッシャプレート８を鉛直方向に変位させるために、プレッシャプレート８のチャンネルモジュール２の下側部分５とは反対側には、装置１の縦軸１００方向に延びるスラストウェッジ９が取り付けられているが、そこではスラストウェッジ９の楔面１０に、駆動装置１１により装置１の縦軸１００方向に変位可能な作動装置１２が支持されることによって、作動装置１２が変位される際には、プレッシャプレート８の鉛直方向への変位が行われるようになっている。
【００２１】
図１および２に示される実施例においては、作動装置１２が実質的に軸受軸１３に配置されたローラ１４（例えば針状ころ軸受の外輪）から成っているが、このローラ１４は、装置１の縦軸１００方向に変位可能であるように配置された軸受台１５に、回転自在に支承されている。
【００２２】
この駆動装置１１は、回転数依存型の電動アクチュエータ１６により作動可能なスピンドルドライブである。これは、保持装置３のケース６内に回転自在に支承されたスピンドル１７と、軸受台１５に接続された、装置１の縦軸１００方向に配置されたガイド１８に沿って変位可能であるように支承されたスピンドルナット１９とを有している。
【００２３】
電動アクチュエータ１６は、保持装置３のケース６の外側に配置され、カップリング装置２０を介してケース６から側方に突出しているスピンドル端部２１に作用するようになっている。
【００２４】
プレッシャプレート８はＵ字形の断面を有しているが、そこではＵ字の両側辺部２４、２５のケース６の両側壁２２、２３と対向した側に、互いに間隔をおいて配置される玉軸受けされたガイドキャリッジ２６、２７が二つずつ配置されており、これらは、ケースの両側壁に取り付けられたガイドレール２８、２９を利用して、鉛直方向に案内されるようになっている。そのような動きが滑らかなリニアガイドを使用することにより、下側部分５が鉛直方向に移動される際に、作動装置が水平方向に変位されることにより、下側部分５が上側部分４に対して傾動することが回避される。
【００２５】
例えば限外濾過膜の交換後に、チャンネルモジュール２を新たな測定のために再度閉止することにした場合は、まずケース６内のプレッシャプレート８の上に、フリットおよび交換後の膜が取り付けられた下側部分５をセットする（下側部分のこの位置は、図１および２に示されている）。
【００２６】
その後引き続いて、回転数に依存して制御可能な電動アクチュエータ１６のスイッチがオンにされることにより、スピンドル１７が回転して、変位するスピンドルナット１９により軸受台１５が図１に示される位置から左側に変位される。
【００２７】
ローラ１４およびプレッシャプレート８に取り付けられたスラストウェッジ９を介して、下側部分５が上に押し上げられ、予め設定されたトルクに対応する力で、ケース６に固定接続された上側部分４に対して押し付けられる。その際には、アクチュエータ１６のトルクを監視することにより、常に同じ押付け力が達成され、それによりチャンネルモジュール２のこれに対応する所望のチャンネル高さが達成されるようにしている。
【００２８】
当然ながら本発明は、上記で説明した実施例に限定されない。例えば作動装置には、ローラの代わりに、対応するガイドに沿って摺動するスライド要素を備えることもできる。ほかにもスピンドルドライブの代わりに、軸受台を装置の縦軸方向に変位させるようになっている、例えばラックアンドピニオン式駆動装置や、油圧式昇降駆動装置を使用することもできる。
【符号の説明】
【００２９】
１  フィールドフローフラクショネーション用の装置
２  チャンネルモジュール
３  保持装置
４  上側部分
５  下側部分
６  ケース
７  上側の壁部領域
８  取付け要素、プレッシャプレート
９  スラストウェッジ
１０  楔面
１１  駆動装置
１２  作動装置
１３  軸受軸
１４  ローラ
１５  軸受台
１６  モータ、アクチュエータ
１７  スピンドル
１８  ガイド
１９  スピンドルナット
２０  カップリング装置
２１  スピンドル端部
２２  側壁
２３  側壁
２４  側辺部
２５  側辺部
２６  ガイドキャリッジ
２７  ガイドキャリッジ
２８  ガイドレール
２９  ガイドレール
１００  縦軸
【図１】
2010536547.tif 000003
【図２】
2010536547.tif 000004
【国際調査報告】
2010536547.tif 000005
2010536547.tif 000006
2010536547.tif 000007
2010536547.tif 000008
2010536547.tif 000009
2010536547.tif 000010