(57)【要約】  少なくとも２つの流路を流体結合するための不活性線形せん断バルブが提示される。線形せん断バルブは、少なくとも２つの流路（１６，１８，２０）が流体結合される位置に摺動プレート（２４）を移動させる駆動装置（１２）を含む。摺動プレート（２４）は、キャリア（２２）に収容された少なくとも一つの弾性部材（２８，３０）によって、流路（１６，１８，２０）を含むマニホールド（１４）に向かって付勢される。摺動プレート（２４）は、摺動プレート（２４）及びマニホールド（１４）の摩耗を最小化するためにマニホールドとの最小の接触面積を有する。【選択図】図３
2015535064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動装置（１２）と、
キャリア（２２）と、
複数の流路（１６，１８，２０）を有するマニホールド（１４）と、
第１位置に配置されたときに前記複数の流路（１６，１８，２０）の少なくとも２つに流体結合するように構成される切欠き（２６）を有し、駆動装置（１２）によって前記第１位置と第２位置との間を移動可能である、摺動プレート（２４）と、
前記キャリア（２２）内に少なくとも部分的に収容される少なくとも一つの弾性部材（２８，３０）、好ましくは少なくとも２つの弾性部材（２８，３０）であって、前記摺動プレート（２４）を前記マニホールド（１４）に対して付勢する、少なくとも一つの弾性部材（２８，３０）と、を含む、不活性線形せん断バルブ（１０）。
【請求項２】
駆動装置（１２）と、
キャリアハウジング（２２）と、平行移動のために前記キャリア（２２）に関連して固定される摺動プレート（２４）と、を含むキャリアアセンブリ（２１）と、
マニホールドハウジング（１５）と、前記マニホールドハウジング（１５）内に保持されるマニホールド（１４）とを含むマニホールドアセンブリ（１３）であって、前記マニホールド（１４）は前記摺動プレートがその上で移動する前記マニホールド（１４）の表面（６０）に開口する複数の流路（１６，１８，２０）を有する、マニホールドアセンブリ（１３）と、
第１位置に配置されたときに前記複数の流路（１６，１８，２０）の少なくとも２つと流体結合するように構成される切欠き（２６）を有し、駆動装置（１２）による前記キャリアハウジング（２２）の移動に起因して前記第１位置と第２位置との間を移動可能である、摺動プレート（２４）と、
前記キャリア（２２）内に少なくとも部分的に収容される少なくとも一つの弾性部材（２８，３０）、好ましくは少なくとも２つの弾性部材（２８，３０）であって、前記摺動プレート（２４）を前記マニホールド（１４）に対して付勢する、少なくとも一つの弾性部材（２８，３０）と、を含む、を含む不活性線形せん断バルブ（１０）。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された不活性線形せん断バルブ（１０）において、
前記切欠き（２６）は、前記マニホールド（１４）に隣接する前記摺動プレート（２４）の下面に開口する、不活性線形せん断バルブ（１０）。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載された不活性線形せん断バルブ（１０）において、
前記駆動装置（１２）は、前記摺動プレート（２４）を移動させるために前記キャリア（２２）を移動させる、不活性線形せん断バルブ（１０）。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか一項に記載された不活性線形せん断バルブ（１０）において、
前記キャリア（２２）は、前記駆動装置（１２）と前記マニホールド（１４）との間に配置される、不活性線形せん断バルブ（１０）。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか一項に記載された不活性線形せん断バルブ（１０）において、
前記少なくとも一つの弾性部材（２８，３０）は、前記摺動プレート（２４）が摩耗するにつれて前記摺動プレート（２４）に加えられるバネ力を維持することによって前記摺動プレート（２４）の摩耗を補償する、不活性線形せん断バルブ（１０）。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか一項に記載された不活性線形せん断バルブ（１０）において、
前記駆動装置（１２）は、圧電線形アクチュエータ、線形駆動アクチュエータ、ソレノイドアクチュエータ、又は空気式駆動アクチュエータである、不活性線形せん断バルブ（１０）。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか一項に記載された不活性線形せん断バルブ（１０）において、
前記マニホールド（１４）は、化学的に不活性なセラミックから作られる、不活性線形せん断バルブ（１０）。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか一項に記載された不活性線形せん断バルブ（１０）において、
前記マニホールド（１４）は、高度に磨かれた上面を有する、不活性線形せん断バルブ（１０）。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか一項に記載された不活性線形せん断バルブ（１０）において、
前記摺動プレート（２４）は、高度に磨かれた底面を有する、不活性線形せん断バルブ（１０）。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれか一項に記載された不活性線形せん断バルブ（１０）において、
前記摺動プレート（２４）は、化学的に不活性なセラミックから作られる、不活性線形せん断バルブ（１０）。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれか一項に記載された不活性線形せん断バルブ（１０）において、
前記マニホールド（１４）は、第１流路（１６）と、第２流路（１８）と、第３流路（２０）と、を有する、不活性線形せん断バルブ（１０）。
【請求項１３】
請求項１２に記載された不活性線形せん断バルブ（１０）において、
前記マニホールド（１４）は、前記第１流路（１６）に接続される第１ポート（４０）と、前記第２流路（１８）に接続される第２ポート（４２）と、前記第３流路（２０）に接続される第３ポート（４４）と、を有する、不活性線形せん断バルブ（１０）。
【請求項１４】
請求項１３に記載された不活性線形せん断バルブ（１０）において、
前記第１ポート（４０）及び前記第３ポート（４４）は流入ポートとして機能し、前記第２ポート（４２）は流出ポートとして機能する、不活性線形せん断バルブ（１０）。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載された不活性線形せん断バルブ（１０）において、
前記第２位置において、前記摺動プレート（２４）における前記切欠き（２６）は、前記第２ポート（４２）と前記第３ポート（４４）とを流体結合させる、不活性線形せん断バルブ（１０）。
【請求項１６】
請求項１５に記載された不活性線形せん断バルブ（１０）において、
前記第１流路（１６）、前記第２流路（１８）、及び前記第３流路（２０）は、前記第１流路（１６）と前記第３流路（２０）とが前記摺動プレート（２４）における前記切欠き（２６）によって流体接続され得ないように、離間する、不活性線形せん断バルブ（１０）。
【請求項１７】
請求項１ないし１６のいずれか一項に記載された不活性線形せん断バルブ（１０）において、
前記切欠き（２６）の幅（６３）は、前記複数の流路（１６，１８，２０）の第１隣接流路の幅と、前記第１隣接流路に隣接する前記複数の流路（１６，１８，２０）の第２隣接流路の幅と、前記摺動プレート（２４）に隣接する位置における前記第１隣接流路と前記第２隣接流路との間の距離と、の合計よりも小さいか又はおよそ等しい、不活性線形せん断バルブ（１０）。
【請求項１８】
請求項１ないし１７のいずれか一項に記載された不活性線形せん断バルブ（１０）において、
前記摺動プレート（２４）が第３位置に配置されたとき、前記複数の流路（１６，１８，２０）のいずれもが、前記複数の流路（１６，１８，２０）の他の一つと流体結合しない、不活性線形せん断バルブ（１０）。
【請求項１９】
請求項１ないし１８のいずれか一項に記載された不活性線形せん断バルブ（１０）において、
前記キャリア（２２）は、各弾性部材（２８，３０）をそれぞれ収容する穴（３２，３４）を有する、不活性線形せん断バルブ（１０）。
【請求項２０】
請求項１ないし１９のいずれか一項に記載された不活性線形せん断バルブ（１０）において、
前記装置マニホールド（５０）は、前記マニホールド（１４）の前記複数のポート（４０，４２，４４）と接続する複数のポート（５２，５４，５６）を有する、不活性線形せん断バルブ（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概してバルブに関し、より具体的には不活性線形せん断バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、ＵＳ６１／７２１，１６５号の利益を主張し、参照によりその全体がここに組み込まれる。
【０００３】
臨床の診断法及び分析化学においては、様々な流体（例えば、試料、検定流体等）の少量を、診断目的で測定機器へ搬送することが必要である。少量流体を搬送し且つ切り替えるように設計されたバルブ（例えば、ピンチバルブ）が、測定機器に正しい順番で正しい流体を送るために使用される。
【０００４】
正確な結果を確実にするために、測定機器に流体を搬送するために使用されるバルブは、測定間で試料を持ち越してはならない。測定間の持越しは、試料の汚染及び不正確な診断結果を引き起こし得る。持越しを最小限にするために、現在のバルブは、前に移送された試料の全ての痕跡を除去するために繰り返して洗い流される。十分にバルブを洗い流すために必要とされる時間が増えると、所与の期間にバルブを使用して搬送され得る試料の数が低減する。
【０００５】
現在、回転バルブ、ダイアフラム分離バルブ、及びピンチバルブが、臨床の診断法及び分析化学において測定機器に流体を搬送するために使用されている。ダイアフラム分離バルブは、小さなくぼみに試料をしばしば捕捉するので、測定間の持越しに悩まされている。ピンチバルブは相対的に安価であるが、相対的に短期間で悪化し始める。回転バルブは、ピンチバルブに比べて洗い流しが少なくて済み、より長く使用できるが、大きく且つ高価である。小さく低コストであって、ピンチバルブの摩耗特性に悩まされないバルブが必要とされている。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、線形せん断バルブであって、２つの流路を有するセラミックマニホールドとの最小接触面積を有するセラミック摺動プレートと、摺動プレートがマニホールドの２つの流路を流体接続する位置に、摺動プレートを移動させるように構成される駆動装置と、を含むバルブを提供する。
【０００７】
本発明の一態様によれば、駆動装置（１２）と、キャリア（２２）と、複数の流路（１６，１８，２０）を有するマニホールド（１４）と、摺動プレート（２４）と、少なくとも一つの弾性部材（２８，３０）と、を含む不活性線形せん断バルブ（１０）が提供される。摺動プレート（２４）は、第１位置に配置されたときに複数の流路（１６，１８，２０）の少なくとも２つに流体結合するように構成される切欠き（２６）を有する。摺動プレート（２４）は、駆動装置１２によって第１位置と第２位置との間を移動可能である。少なくとも一つの弾性部材（１８，３０）、好ましくは２つの弾性部材（２８，３０）は、キャリア（２２）内に少なくとも部分的に収容される。少なくとも一つの弾性部材（２８，３０）は、摺動プレート（２４）をマニホールド（１４）に対して付勢する。
【０００８】
本発明の他の一態様によれば、駆動装置（１２）と、キャリアアセンブリ（２１）と、マニホールドアセンブリ（１３）と、摺動プレート（２４）と、少なくとも一つの弾性部材（２８，３０）と、を含む不活性線形せん断バルブ（１０）が提供される。キャリアアセンブリ（２１）は、キャリアハウジング（２２）と、平行移動のためにキャリア（２２）に関連して固定される摺動プレート（２４）と、を含む。マニホールドアセンブリ（１３）は、マニホールドハウジング（１５）と、マニホールドハウジング（１５）内に保持され且つ摺動プレート（２４）がその上で移動するマニホールド（１４）の表面（６０）に開口する複数の流路（１６，１８，２０）を有するマニホールド（１４）と、を含む。摺動プレート（２４）は、第１位置に配置されたときに複数の流路（１６，１８，２０）の少なくとも２つと流体結合するように構成される切欠き（２６）を有する。摺動プレート（２４）は、駆動装置１２によるキャリアハウジング（２２）の移動に起因して第１位置と第２位置との間を移動可能である。少なくとも一つの弾性部材（２８，３０）、好ましくは２つの弾性部材（２８，３０）は、キャリア（２２）内に少なくとも部分的に収容される。少なくとも一つの弾性部材（２８，３０）は、摺動プレート（２４）をマニホールド（１４）に対して付勢する。
【０００９】
代替的に又は追加的に、切欠き（２６）は、マニホールド（１４）に隣接する摺動プレート（２４）の下面に開口する。
【００１０】
代替的に又は追加的に、駆動装置（１２）は、摺動プレート（２４）を移動させるためにキャリア（２２）を移動させる。
【００１１】
代替的に又は追加的に、キャリア（２２）は、駆動装置（１２）とマニホールド（１４）との間に配置される。
【００１２】
代替的に又は追加的に、少なくとも一つの弾性部材（２８，３０）は、摺動プレート（２４）が摩耗するにつれて摺動プレート（２４）に加えるバネ力を維持することによって摺動プレート（２４）の摩耗を補償する。
【００１３】
代替的に又は追加的に、駆動装置（１２）は、圧電線形アクチュエータ、線形駆動アクチュエータ、ソレノイドアクチュエータ、又は空気式駆動アクチュエータである。
【００１４】
代替的に又は追加的に、マニホールド（１４）は、化学的に不活性なセラミックから作られる。
【００１５】
代替的に又は追加的に、マニホールド（１４）は、高度に磨かれた上面を有する。
【００１６】
代替的に又は追加的に、摺動プレート（２４）は、高度に磨かれた底面を有する。
【００１７】
代替的に又は追加的に、摺動プレート（２４）は、化学的に不活性なセラミックから作られる。
【００１８】
代替的に又は追加的に、マニホールド（１４）は、第１流路（１６）と、第２流路（１８）と、第３流路（２０）と、を有する。
【００１９】
代替的に又は追加的に、マニホールド（１４）は、第１流路（１６）に接続される第１ポート（４０）と、第２流路（１８）に接続される第２ポート（４２）と、第３流路（２０）に接続される第３ポート（４４）と、を有する。
【００２０】
代替的に又は追加的に、第１ポート（４０）及び第３ポート（４４）は流入ポートとして機能し、第２ポート（４２）は流出ポートとして機能する。
【００２１】
代替的に又は追加的に、第２位置において、摺動プレート（２４）における切欠き（２６）は、第２ポート（４２）と第３ポート（４４）とを流体結合させる。
【００２２】
代替的に又は追加的に、第１流路（１６）、第２流路（１８）、及び第３流路（２０）は、第１流路（１６）と第３流路（２０）とが摺動プレート（２４）における切欠き（２６）によって流体接続され得ないように、離間する。
【００２３】
代替的に又は追加的に、切欠き（２６）の幅（６３）は、複数の流路（１６，１８，２０）の第１隣接流路の幅と、第１隣接流路に隣接する複数の流路（１６，１８，２０）の第２隣接流路の幅と、摺動プレート（２４）に隣接する位置における第１隣接流路と第２隣接流路との間の距離と、の合計よりも小さいか又はおよそ等しい。
【００２４】
代替的に又は追加的に、摺動プレート（２４）が第３位置に配置されたとき、複数の流路（１６，１８，２０）のいずれもが、複数の流路（１６，１８，２０）の他の一つと流体結合しない。
【００２５】
代替的に又は追加的に、キャリア（２２）は、各弾性部材（２８，３０）をそれぞれ収容する穴（３２，３４）を有する。
【００２６】
代替的に又は追加的に、装置マニホールド（５０）は、マニホールド（１４）の複数のポート（４０，４２，４４）と接続する複数のポート（５２，５４，５６）を有する。
【００２７】
本発明の上記及び他の特徴が、本発明の特定の例示的な実施形態の詳細を説明する、特許請求の範囲、以下の説明、及び添付の図面において、以下十分に説明され且つ特に指摘される。しかしながら、これらの実施形態は、本発明の原理が採用され得る少ない様々な方法だけを示すものである。
【００２８】
一実施形態に関連して説明され且つ／又は図示される特徴は、一以上の他の実施形態において同様の又は類似の方法で使用され得、且つ／又は他の実施形態の特徴と組み合わせて又は代わりに使用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、例示的な不活性線形せん断バルブの斜視図である。
【図２】図２は、不活性線形せん断バルブを含む診断システムのブロック図である。
【図３】図３は、第１位置における摺動プレートを備える不活性線形せん断バルブの断面図である。
【図４】図４は、第２位置における摺動プレートを備える不活性線形せん断バルブの断面図である。
【図５】図５は、第３位置における摺動プレートを備える不活性線形せん断バルブの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明は、少なくとも２つの流路において流体結合するための線形せん断バルブを提供する。線形せん断バルブは、摺動プレートを、摺動プレートが少なくとも２つの流路において流体結合する位置に移動させる駆動装置を含む。摺動プレートは、キャリア内に収容される少なくとも一つの弾性部材によって漏れを防ぐために、流路を含むマニホールドに向かって付勢される。摺動プレートは、摺動プレートとマニホールドの摩耗を最小化するためにマニホールドとの最小接触面積を有する。
【００３１】
まずは図１及び図３を参照して、例示的な線形せん断バルブ１０が示される。線形せん断バルブ１０は、駆動装置１２と、複数の流路１６，１８，２０を有するマニホールド１４と、キャリア２２と、摺動プレート２４と、少なくとも一つの弾性部材２８，３０と、を含む。図３に示されるように、摺動プレート２４は、第１位置に配置されたときに複数の流路１６，１８，２０の少なくとも２つと流体結合するように構成される切欠き２６を有する。摺動プレート２４は、駆動装置１２によって第１位置と第２位置との間を移動可能である。摺動プレート２４をマニホールド１４の表面６０に接触させて維持するために、キャリア２２に少なくとも部分的に収容される、少なくとも一つの弾性部材２８，３０が、マニホールド１４に対して摺動プレート２４を付勢する。
【００３２】
図２に示されるように、不活性線形せん断バルブ１０は、診断システム８の一つの要素であり得る。例えば、診断システム８は、臨床診断システム（例えば、自動化血液分析器具、血液計器、蛍光フローサイトメータ等）又は化学診断システム（例えば、分析化学に用いられる）であり得る。不活性線形せん断バルブ１０は、装置マニホールド５０を介して評価装置９とインターフェースをとり得る。図３に示されるように、装置マニホールド５０は、マニホールド１４上の複数のポート４０，４２，４４と接続する複数のポート５２，５４，５６を有し得る。装置マニホールド５０の複数のポート５２，５４，５６は、評価装置９及び試料リザーバ１１と流体接続され得る。当業者に理解されるように、評価器具９は、流体の特性を検知又は測定するための任意の適切な装置であり得る。
【００３３】
不活性線形せん断バルブ１０は、駆動装置１２によって閉じられ、又は流体接続する異なる流路１６，１８，２０間を駆動される。図３に示されるように、駆動装置は、摺動プレート２４を移動させるために、キャリア２２を移動させ得る。例えば、駆動装置１２は、マニホールド１４内の流路１６，１８，２０における流体流れの基本方向に概して直交する方向にキャリア２２を平行移動させ得る。駆動装置１２は、圧電線形アクチュエータ、線形駆動アクチュエータ、ソレノイドアクチュエータ、又は空気式駆動アクチュエータ等の任意の適切なアクチュエータであり得る。駆動装置はキャリアの上方（図３に示される）、キャリアの側方（例えば、右又は左）等の任意の適切な位置に設けられ得ることが理解される。
【００３４】
駆動装置１２は、診断システム８から摺動プレート２４の位置に関する制御信号を受け取り得る。制御信号は、アクチュエータ１２の制御装置（図示せず）によって受け取られ得、駆動装置１２による摺動プレート２４の移動を引き起こす駆動信号に変換され得る。
【００３５】
キャリア２２（ここではキャリアハウジングともいわれる）は、キャリアアセンブリ２１の一部であり得る。キャリア２２は、駆動装置２２による平行移動及び摺動プレート２４と少なくとも一つの弾性部材２８，３０の支持に適した任意の材料から構成され得る。例えば、キャリア２２は、アルミニウム、ステンレス鋼、又はセラミックから構成され得る。
【００３６】
キャリア２２は、少なくとも一つの弾性部材２８，３０を少なくとも部分的に収容し得る。例えば、図３−５に示されるように、弾性部材２８，３０は、キャリアを通過して延在する穴３２，３４に収容される。即ち、キャリア２２は、各弾性部材２８，３０をそれぞれ収容する穴３２，３４を有し得る。図示の実施形態においては、好ましくは２つの弾性部材２８，３０が存在する。少なくとも一つの弾性部材２８，３０は、例えば流体の漏れを防止するために、マニホールド１４に対して摺動プレート２４を付勢する。少なくとも一つの弾性部材は、例えばコイルバネ等の、摺動プレート２４に力を印加するための任意の構造物であり得る。少なくとも一つの弾性部材２８，３０は、摺動プレートが徐々に摩耗するにつれて摺動プレートに加えられるばね力を維持することにより摺動プレートの摩耗を補償する。
【００３７】
摺動プレート２４は、平行移動のためにキャリア２２に関連して固定され得る。即ち、駆動装置１２は、キャリア２２を移動させることにより摺動プレート２４を移動させ得る。図３−５に示されるように、キャリア２２は、駆動装置１２とマニホールド１４との間に配置され得る。このようにして、摺動プレート２４は、駆動装置１２によるキャリアハウジング２２の移動に起因して、第１位置と第２位置との間を移動可能である。図３−５に示されるように、キャリア２２は、キャリア２２がマニホールド１４に接触しないように、形作られ得る。このようにして、不活性線形せん断バルブ１０の摩耗が最小化される。図示の実施形態では、キャリア２２と摺動プレート２４は、第１位置と第２位置との間の移動の間キャリア２２に対する摺動プレート２４の動きを最小化し又は無くすように、形作られる。
【００３８】
上述したように、摺動プレート２４は、第１位置（図３）と第２位置（図４）との間を移動可能である。第１位置において、摺動プレート２４の切欠き２６は、マニホールド１４の複数の流路１６，１８，２０のうち少なくとも二つを流体結合する。図３−５において、切欠き２６は、マニホールド１４に隣接する摺動プレート２４の下面に開口する。摺動プレート２４の底面６２は、マニホールド１４の上面６０に接触して移動する唯一の要素であり得る。このようにして、マニホールド１４の上面６０の摩耗が最小に維持される。不活性線形せん断バルブ１０の摩耗をさらに低減するために、摺動プレート２４は、高度に磨かれた底面６２を有する。摺動プレート２４は、任意の適切な材料で形成され得る。例えば、摺動プレート２４は、化学的に不活性のセラミックから形成され得る。摺動プレート２４を化学的に不活性のセラミックから形成することで、摺動プレート２４の摩耗特性が改善され、不活性線形せん断バルブ１０の予期される寿命が増加する。
【００３９】
当業者に理解されるように、摺動プレート２４の切欠き２６は、様々な形状の凹部であり得る。例えば、切欠き２６は、少なくとも二つの流路を流体接続するための任意の適切な形状をとり得る。切欠き２６の幅６３（例えば、図３−５に見られる切欠きの左縁と右縁との間の距離）は、二つの隣接した流路１６，１８，２０間の最も遠い縁間の距離とおよそ等しくされ得る。例えば、図３に示されるように、切欠き２６の幅６３は、第１流路１６から最も遠い第２流路１８の縁（即ち、第２流路１８の左縁）と第２流路１８から最も遠い第１流路１６の縁（即ち、第１流路１６の右縁）との間の距離よりも小さいか、およそ等しくされ得る。即ち、切欠き２６の幅６３は、複数の流路１６，１８，２０の第１隣接流路（例えば、第１流路１６）の幅と、第１隣接流路に隣接する複数の流路１６，１８，２０の第２隣接流路（例えば、第２流路１８）の幅と、摺動プレート２４に隣接した位置（例えば、マニホールドの表面６０付近）における第１隣接流路と第２隣接流路との間の距離と、の合計よりも小さいか、およそ等しくされ得る。切欠き２６の壁が摺動プレート２４の底面６２と交わる縁は、流体が流路１６，１８，２０を通過して切欠き２６に入り込むときに乱流が生じることを低減するために、丸くされ得る。
【００４０】
マニホールドハウジングは、複数の流路１６，１８，２０を有する。図３−５に示されるように、複数の流路１６，１８，２０は、摺動プレート２４がその上で移動するマニホールド１４の表面６０に開口し得る。摺動プレート２４とマニホールド表面６０との摩耗を低減するために、マニホールド１４は、高度に磨かれた上面を有し、摺動プレート２４と同じ材料から作られ得る。例えば、摺動プレート２４及びマニホールドは、共に化学的に不活性なセラミックから作られ得る。マニホールド１４は、全体としてデバイスマニホールド５０及び不活性線形せん断バルブ１０に対してマニホールド１４の位置を維持するマニホールドハウジング１５内に保持され得る。マニホールド１４及びマニホールドハウジング１５は、マニホールドアセンブリ１３の一部であり得る。
【００４１】
図３−５を参照すると、マニホールド１４は、第１流路１６と、第２流路１８と、第３流路２０と、を有し得る。第１流路１６、第２流路１８、及び第３流路２０は、第１流路１６及び第３流路２０が摺動プレート２４の切欠き２６により流体接続され得ないように、離間され得る。第１ポート４０は第１流路１６に接続され得、第２ポート４２は第２流路１８に接続され得、第３ポート４４は第３流路２０に接続され得る。ポート４２，４４，４６は、上面６２と反対側のマニホールド１４の底面６４に配置され得る。例えば、第１ポート４０及び第３ポート４４は流入ポートとして機能し得、第２ポート４２は流出ポートとして機能し得る。当業者によって理解されるように、ポート４２，４４，４６は代替的に、マニホールド１４の側面又は他の表面に配置され得る。マニホールド２２の各ポート４０，４２，４４は、デバイスマニホールド５０のそれぞれのポート５２，５４，５６に結合され得る。例えば、デバイスマニホールド５０の第１ポート５２は、マニホールド２２の第１ポート４０に結合され得、デバイスマニホールド５０の第２ポート５４は、マニホールド２２の第２ポート４２に結合され得、デバイスマニホールド５０の第３ポート５６は、マニホールド２２の第３ポート４４に結合され得る。不活性線形せん断バルブ１０は、マニホールドデバイス５０の第１ポート５２とマニホールドデバイス５０の第３ポート５６の両方を通過してマニホールドデバイス５０の第２ポート５４に入り込む流体の通路を制御し得る。
【００４２】
図３を参照すると、摺動プレート２４は第１位置に位置される。第１位置においては、摺動プレート２４の切欠き２６は、第１ポート４０と第２ポート４２とが流体接続されるように、第１流路１６及び第２流路１８と流体結合する。このように、第１ポート４０を通過してマニホールド１４に入り込む流体は、第２ポート４２を通過してマニホールドを出る。図示の実施形態では、第３流路２０は、摺動プレート２４によって閉鎖される。
【００４３】
図４を参照すると、摺動プレート２４は、第２位置に位置される。第２位置において、摺動プレート２４の切欠き２６は、第３ポート４４と第２ポート４２とが流体接続されるように、第３流路２０及び第２流路１８と流体結合する。このようにして、第３ポート４４を通過してマニホールドに入り込む流体は、第２ポート４２を通過してマニホールドを出る。図示の実施形態では、第１流路１６は、摺動プレート２４によって閉鎖される。
【００４４】
図５を参照すると、摺動プレート２４は、第３位置に位置される。摺動プレート２４が第３位置に位置されるとき、複数の流路１６，１８，２０のいずれも、複数の流路１６，１８，２０の他の一つと流体結合されない。即ち、第１流路１６、第２流路１８、及び第３流路２０は、全て摺動プレート２４により閉鎖される。全ての流路１６，１８，２０の流れを阻止することにより、不活性線形せん断バルブ１０は、診断システム８におけるシャットオフバルブの必要性を除去し得る。
【００４５】
当業者に理解されるように、流路１６，１８，２０は、流体を移送するための任意の適切な形状を有し得る。例えば、流路１６，１８，２０は、図３−５に示されるように実質的に直線状であってもよいし、（例えば、デバイスマニホールド５０の流路のように）湾曲してもよい。流路１６，１８，２０は、水又は他の流体で流路１６，１８，２０を洗い流すことで、容易に洗浄されるように構成され得る。即ち、流路１６，１８，２０は、不活性線形せん断バルブ１０の使用から次の使用への汚染の持越しを最小限にする流線形の形状を有し得る。この点に関して、流路１６，１８，２０は、流路１６，１８，２０に沿った両方向において、流路１６，１８，２０が上方に傾斜する谷を形成する流路１６，１８，２０の部分が無い形状を好ましくは有する。また、流路１６，１８，２０は、流路１６，１８，２０が水平な部分が無いように形作られ得る。
【００４６】
不活性線形せん断バルブ１０は、バルブを通過する流体の汚染を最小化するように構成される。流体が（流路１６，１８，２０を介して）マニホールド１４及び摺動プレート２４のみに接触するという事実によって、汚染は最小化される。汚染は、不活性線形せん断バルブ１０から流体が洗い流され得る、上述した流路１６，１８，２０の形状により、同様に最小化される。摺動プレート２４及びマニホールド２２の両方が化学的に不活性なセラミックから形成されることにより、不活性線形せん断バルブ１０は、不活性線形せん断バルブ１０にダメージを与えることなく、きつい化学薬品（例えば、基本的な化学物質又は酸性化学物質）を輸送し得る。
【００４７】
不活性線形せん断バルブ１０は、駆動装置１２をキャリア２２に接触させて付勢するように構成された付勢部材７０を追加的に含み得る。付勢部材７０は、駆動装置１２をキャリア２２に接触させて付勢する力を駆動装置１２に供給するための、任意の適切な部材を含み得る。例えば、付勢部材７０は、図３−５に示されるような叉のある金属部品又はバネを含み得る。付勢部材７０により印加される力は、弾性部材２８，３０により印加される力より大きくされ得る。
【００４８】
付勢部材７０に向かい合って、不活性線形せん断バルブ１０は、反付勢部材７２を追加的に含み得る。反付勢部材７２は、キャリア２２を支持し、キャリア２２がマニホールド１４の表面６０に接触することを防止し得る。反付勢部材７２は、キャリア２２を支持するための任意の適切な構造を有し得る。例えば、反付勢部材７２は、図３−５に示されるような枢動ピンを囲むボールベアリング又は潤滑表面を含み得る。
【００４９】
図３−５に示されるように、反付勢部材７２は、取り付けプレート８０に取り付けられ又は支持され得る。取り付けプレート８０は、不活性線形せん断バルブ１０の様々な他の部品を追加的に支持し得る。例えば、取り付けプレート８０は、電子部品９２を支持し得る。電子部品９２は、例えば、アクチュエータ１２に電力を供給し且つ制御するために必要な部品を含み得る。当業者に理解されるように、電子部品９２は、アクチュエータに電力を供給し又は制御するための任意の適切な部品（例えば、キャパシタ、インバータ、抵抗等）を含み得る。
【００５０】
取り付けプレート８０は、取り付け部材８２に取り付けられ得る。取り付け部材８２は、支持ベース８４及び支持垂直材８６を含み得る。図３−５に示されるように、支持ベース８４は、マニホールドハウジング１５を支持し得る。支持ベース８４は、不活性線形せん断バルブ１０を外部構造物に固定するための一以上の開口部８８も含み得る。例えば、支持ベース８４は、マニホールド１３のポート４０，４２，４４をデバイスマニホールド５０のポート５２，５４，５６に整列させるために、外部装置に固定され得る。支持垂直材８６は、付勢支持体８９の位置を維持し得る。付勢支持体８９は、反付勢部材７２を支持し、アクチュエータ１２の位置を維持し得る。
【００５１】
支持垂直材８６は、同様に前面板９０の位置を維持し得る。前面板９０は、取り付け部材８２に取り付けられ得る。前面板９０は、アクチュエータ１２の位置を維持し得る。前面板９０は、アクチュエータ１２の取り付けプレート８０とは反対側に配置され得る。図１に示されるように、前面板９０は、アクチュエータ１２との電気的な接続を形成するための通路を提供する隙間も含み得る。電気的な接続は、アクチュエータ１２に電力を供給するために使用され得る。例えば、はんだパッドが、各々の隙間の中央下部に位置するアクチュエータ１２の表面に取り付けられ得る。
【００５２】
取り付けプレート８０、取り付け部材８２、付勢支持体８９、及び前面板９０は、任意の適切な材料から作られ得る。例えば、取り付けプレート８０は、プリント回路基板（ＰＣＢ）であり得、取り付け部材８２、付勢支持体８９、及び前面板９０は、金属、プラスチック又はこれらの組み合わせから作られ得る。
【００５３】
不活性線形せん断バルブ１０は、摺動プレート２４の位置に関するフィードバックを提供するためのフィードバック素子（図示せず）を追加的に含み得る。フィードバック素子は、摺動プレート２４の位置に関するフィードバックを提供するためのリニアエンコーダ、光学センサ、又は他の任意の適切な装置を含み得る。例えば、リニアエンコーダは、キャリア２２の位置に関するフィードバックを、駆動装置１２又は制御装置（図示せず）に提供し得る。摺動プレート２４はキャリア２２に対する固定位置に維持され得るので、摺動プレート２４の位置はキャリア２２の位置に基づいて決定され得る。
【００５４】
代替的に、フィードバック素子とは対照的に、キャリッジの移動が、一以上の機械止め具により機械的に抑制され得る。例えば、摺動プレートの移動の方向に沿った片側の機械止め具が、第１止め具を有し得る。追加的に、摺動プレートの移動の方向に沿った第１止め具の反対側の機械止め具が、第２止め具を有し得る。キャリア２２は、第１止め具と第２止め具を超えて移動することを機械的に制限され得る。第１止め具により停止されたとき、キャリア２２は、摺動プレート２４が第１位置に配置されるように位置され得る。同様に、第２止め具により停止されたとき、キャリア２２は摺動プレート２４が第２位置に配置されるように位置され得る。
【００５５】
本発明はある特定の実施形態に関連して示され且つ説明されているが、本明細書及び添付図面を読んで理解したときに同等の変更及び修正が当業者に生じることは明らかである。特に上述された要素（部品、アセンブリ、装置、合成物等）によって実行される様々な機能に関して、その様な要素を説明するために使用される用語（「手段」への参照も含む）は、指示されていなければ、本発明のここに図示された例示的な実施形態における機能を実行する開示された構造に構造的に均等でなくとも、説明された要素の特定された機能を実行する（即ち、機能的に均等な）任意の要素に対応することが意図されている。さらに、本発明の特定の特徴が、一以上の複数の図示された実施形態に関連して上述された可能性があるが、その様な特徴は、望まれ得るように、又は所与或いは特定の任意の応用に有利であり得るように、他の実施形態の一以上の他の特徴と組み合わせられ得る。
【００５６】
本発明は以下のパラグラフの一以上において記述されるようにも説明され得る。
【００５７】
Ａ．代替的又は追加的に、少なくとも一つの弾性部材（２８，３０）は、流体の漏れを防止するために、摺動プレート（２４）をマニホールド（１４）に対して付勢する。
【００５８】
Ｂ．代替的又は追加的に、少なくとも一つの弾性部材（２８，３０）は、コイルバネである。
【００５９】
Ｃ．代替的又は追加的に、流路（１６，１８，２０）は、直線又は湾曲した流路（１６，１８，２０）である。
【図１】
2015535064.tif 000003
【図２】
2015535064.tif 000004
【図３】
2015535064.tif 000005
【図４】
2015535064.tif 000006
【図５】
2015535064.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成27年7月1日(2015.7.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動装置（１２）と、
キャリア（２２）と、
複数の流路（１６，１８，２０）を有するマニホールド（１４）と、
第１位置に配置されたときに前記複数の流路（１６，１８，２０）の少なくとも２つに流体結合するように構成される切欠き（２６）を有し、駆動装置（１２）によって前記第１位置と第２位置との間を移動可能である、摺動プレート（２４）であって、前記流路を通過する流体は、前記流体の汚染を最小化するために前記マニホールド及び前記摺動プレート共に接触する、摺動プレート（２４）と、
前記キャリア（２２）内に少なくとも部分的に収容される少なくとも一つの弾性部材（２８，３０）、好ましくは少なくとも２つの弾性部材（２８，３０）であって、前記摺動プレート（２４）を前記マニホールド（１４）に対して付勢する、少なくとも一つの弾性部材（２８，３０）と、を含む、不活性線形せん断バルブ（１０）。
【請求項２】
駆動装置（１２）と、
キャリアハウジング（２２）と、平行移動のために前記キャリアハウジング（２２）に関連して固定される摺動プレート（２４）と、を含むキャリアアセンブリ（２１）と、
マニホールドハウジング（１５）と、前記マニホールドハウジング（１５）内に保持されるマニホールド（１４）とを含むマニホールドアセンブリ（１３）であって、前記マニホールド（１４）は前記摺動プレートがその上で移動する前記マニホールド（１４）の表面（６０）に開口する複数の流路（１６，１８，２０）を有する、マニホールドアセンブリ（１３）と、
第１位置に配置されたときに前記複数の流路（１６，１８，２０）の少なくとも２つと流体結合するように構成される切欠き（２６）を有し、駆動装置（１２）による前記キャリアハウジング（２２）の移動に起因して前記第１位置と第２位置との間を移動可能である、摺動プレート（２４）であって、前記流路を通過する流体は、前記流体の汚染を最小化するために前記マニホールド及び前記摺動プレート共に接触する、摺動プレート（２４）と、
前記キャリア（２２）内に少なくとも部分的に収容される少なくとも一つの弾性部材（２８，３０）、好ましくは少なくとも２つの弾性部材（２８，３０）であって、前記摺動プレート（２４）を前記マニホールド（１４）に対して付勢する、少なくとも一つの弾性部材（２８，３０）と、を含む、を含む不活性線形せん断バルブ（１０）。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された不活性線形せん断バルブ（１０）において、
前記切欠き（２６）は、前記マニホールド（１４）に隣接する前記摺動プレート（２４）の下面に開口する、不活性線形せん断バルブ（１０）。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載された不活性線形せん断バルブ（１０）において、
前記駆動装置（１２）は、前記摺動プレート（２４）を移動させるために前記キャリア（２２）を移動させる、不活性線形せん断バルブ（１０）。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか一項に記載された不活性線形せん断バルブ（１０）において、
前記キャリア（２２）は、前記駆動装置（１２）と前記マニホールド（１４）との間に配置される、不活性線形せん断バルブ（１０）。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか一項に記載された不活性線形せん断バルブ（１０）において、
前記少なくとも一つの弾性部材（２８，３０）は、前記摺動プレート（２４）が摩耗するにつれて前記摺動プレート（２４）に加えるバネ力を維持することによって前記摺動プレート（２４）の摩耗を補償する、不活性線形せん断バルブ（１０）。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか一項に記載された不活性線形せん断バルブ（１０）において、
前記駆動装置（１２）は、圧電線形アクチュエータである、不活性線形せん断バルブ（１０）。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか一項に記載された不活性線形せん断バルブ（１０）において、
前記マニホールド（１４）は、化学的に不活性なセラミックから作られる、不活性線形せん断バルブ（１０）。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか一項に記載された不活性線形せん断バルブ（１０）において、
前記マニホールド（１４）は、高度に磨かれた上面を有する、不活性線形せん断バルブ（１０）。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか一項に記載された不活性線形せん断バルブ（１０）において、
前記摺動プレート（２４）は、高度に磨かれた底面を有する、不活性線形せん断バルブ（１０）。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれか一項に記載された不活性線形せん断バルブ（１０）において、
前記摺動プレート（２４）は、化学的に不活性なセラミックから作られる、不活性線形せん断バルブ（１０）。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれか一項に記載された不活性線形せん断バルブ（１０）において、
前記マニホールド（１４）は、第１流路（１６）と、第２流路（１８）と、第３流路（２０）と、を有する、不活性線形せん断バルブ（１０）。
【請求項１３】
請求項１２に記載された不活性線形せん断バルブ（１０）において、
前記マニホールド（１４）は、前記第１流路（１６）に接続される第１ポート（４０）と、前記第２流路（１８）に接続される第２ポート（４２）と、前記第３流路（２０）に接続される第３ポート（４４）と、を有する、不活性線形せん断バルブ（１０）。
【請求項１４】
請求項１３に記載された不活性線形せん断バルブ（１０）において、
前記第１ポート（４０）及び前記第３ポート（４４）は流入ポートとして機能し、前記第２ポート（４２）は流出ポートとして機能する、不活性線形せん断バルブ（１０）。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載された不活性線形せん断バルブ（１０）において、
前記第２位置において、前記摺動プレート（２４）における前記切欠き（２６）は、前記第２ポート（４２）と前記第３ポート（４４）とを流体結合させる、不活性線形せん断バルブ（１０）。
【請求項１６】
請求項１５に記載された不活性線形せん断バルブ（１０）において、
前記第１流路（１６）、前記第２流路（１８）、及び前記第３流路（２０）は、前記第１流路（１６）と前記第３流路（２０）とが前記摺動プレート（２４）における前記切欠き（２６）によって流体接続され得ないように、離間する、不活性線形せん断バルブ（１０）。
【請求項１７】
請求項１ないし１６のいずれか一項に記載された不活性線形せん断バルブ（１０）において、
前記切欠き（２６）の幅（６３）は、前記複数の流路（１６，１８，２０）の第１隣接流路の幅と、前記第１隣接流路に隣接する前記複数の流路（１６，１８，２０）の第２隣接流路の幅と、前記摺動プレート（２４）に隣接する位置における前記第１隣接流路と前記第２隣接流路との間の距離と、の合計よりも小さいか又はおよそ等しい、不活性線形せん断バルブ（１０）。
【請求項１８】
請求項１ないし１７のいずれか一項に記載された不活性線形せん断バルブ（１０）において、
前記摺動プレート（２４）が第３位置に配置されたとき、前記複数の流路（１６，１８，２０）のいずれもが、前記複数の流路（１６，１８，２０）の他の一つと流体結合しない、不活性線形せん断バルブ（１０）。
【請求項１９】
請求項１ないし１８のいずれか一項に記載された不活性線形せん断バルブ（１０）において、
前記キャリア（２２）は、各弾性部材（２８，３０）をそれぞれ収容する穴（３２，３４）を有する、不活性線形せん断バルブ（１０）。
【請求項２０】
請求項１ないし１９のいずれか一項に記載された不活性線形せん断バルブ（１０）において、
前記装置マニホールド（５０）は、前記マニホールド（１４）の前記複数のポート（４０，４２，４４）と接続する複数のポート（５２，５４，５６）を有する、不活性線形せん断バルブ（１０）。
【国際調査報告】
2015535064.tif 000008
2015535064.tif 000009
2015535064.tif 000010