用于將毛細(xì)管連接到流體組件的流體導(dǎo)管的快鎖連接器的制造方法
【專利摘要】一種用于提供毛細(xì)管(202)與流體組件(230)的流體導(dǎo)管(204)之間的流體連接的配件(200)，其中配件(200)包括：被配置為接收毛細(xì)管(202)的毛細(xì)管接收部；被配置為可操作以施加用于將毛細(xì)管(202)固定在配件(200)內(nèi)的固定力的力施加器(206)；被配置為限制可由力施加器(206)施加至毛細(xì)管(202)的固定力的力限制機(jī)構(gòu)(208)；被配置為將固定力分解為推進(jìn)力分量和夾緊力分量的力分解器(210，234)，推進(jìn)力分量用于將在毛細(xì)管接收部中接收的毛細(xì)管(202)向流體組件(230)推進(jìn)，夾緊力分量用于將在毛細(xì)管接收部中接收的毛細(xì)管(202)夾緊在配件(200)內(nèi)；以及被具體布置在力施加器(206)和力分解器(210，234)之間并且被配置為針對(duì)毛細(xì)管(202)偏置力分解器(210，234)的偏置機(jī)構(gòu)(212)。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及流體組件的流體耦接，具體涉及其在高效液相色譜法中的應(yīng)用。 用于將毛細(xì)管連接到流體組件的流體導(dǎo)管的快鎖連接器

【背景技術(shù)】
[0002] 在液相色譜法中，流體樣品（流動(dòng)相）可以被泵送通過導(dǎo)管和柱，該柱包括能夠分 離流體分析物的不同組分的材料（固定相）。這種材料（被稱作珠粒（bead)，可包括硅膠） 可以被填充到可以通過導(dǎo)管而被連接至其它元件（如，采樣單元、流動(dòng)單元（flow cell)、 包括樣品和/或緩沖劑的容器）的柱管內(nèi)。
[0003] 流動(dòng)相的流動(dòng)路徑通常包括多個(gè)耦接在一起的單獨(dú)組件，這些單獨(dú)組件接著還可 以包括多個(gè)個(gè)體子組件。由于被應(yīng)用到大多數(shù)HPLC應(yīng)用的高壓，流動(dòng)路徑中以及沿流動(dòng)路 徑的組件要求壓力密封。此外，在要求生物兼容的情況下，需要確保沿可以與流動(dòng)相和樣品 流體接觸的路徑的組件（包括導(dǎo)管）的所有表面包括一般被認(rèn)為生物兼容的材料，也即，不 釋放可以污染樣品和/或柱封裝材料的、和/或本身對(duì)分析造成不利影響的離子（例如，來 自金屬部分）。從而，需要適當(dāng)?shù)拿芊鈦泶_保這樣的生物相容性。密封還應(yīng)當(dāng)提供用于小的 死體積和低殘留（carryover)。
[0004] 所謂的配件（fitting)是能夠在毛細(xì)管和另一流體導(dǎo)管（比如另一毛細(xì)管或者襯 底中的通道等等）之間提供密封連接的流體組件。
[0005] US 3, 973, 792公開了在用于連接玻璃色譜分離柱到色譜裝置終端配件的連接設(shè) 備中，柱的各端由金屬套筒包圍。由合成塑料材料制成的、至少在高達(dá)350°的溫度下即使 受到壓力仍具有基本穩(wěn)定形狀的套筒，被插在所述端和所述金屬套筒之間。塑料套筒具有 至少一個(gè)錐形端面，一方面與分離柱的端保持密封嚙合，另一方面通過相對(duì)于金屬套筒軸 向可移動(dòng)的以在所述塑料套筒上施加軸向力的套筒形推力件與金屬套筒保持接合。徑向密 封力通過合成塑料套筒的錐形端面經(jīng)由對(duì)接互補(bǔ)的錐面被施加在其上。金屬套筒提供了用 于氣密地并且可拆卸地連接柱的端到裝置的終端配件的連接方法。
[0006] W0 92/15426公開了用于連接管狀體（特別是色譜毛細(xì)管）到檢測設(shè)備或注入設(shè) 備接口的裝置和方法。W0 92/15426提供用于固定管狀體的裝置，其包括具有套接管的固定 器。管狀體到設(shè)備配件的連接由插入裝配輔助。插入裝配適于包含固定器并且迫使套接管 與設(shè)備進(jìn)入座接關(guān)系。
[0007] 然而，關(guān)于流體測量設(shè)備的流體組件的密封性能和機(jī)械穩(wěn)定性的要求隨著操作壓 力值的升高而升高。同時(shí)，要求用戶快速和容易地處理這種配件。

【具體實(shí)施方式】
[0008] 本發(fā)明的目標(biāo)是為流體設(shè)備提供易于操作的、高效密封的流體組件。該目標(biāo)通過 獨(dú)立權(quán)利要求解決。其它實(shí)施例由從屬權(quán)利要求示出。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例，提供了用于在毛細(xì)管和流體組件的流體管（比如襯底 中其它的毛細(xì)管、流體通道等）間提供流體連接的配件，其中配件包括被配置為接收毛細(xì) 管的毛細(xì)管接收裝置、被配置為可操作以施加固定力固定配件中的毛細(xì)管的力施加器、被 配置為限制可由力施加器施加到毛細(xì)管的固定力的力限制機(jī)構(gòu)、被配置為將固定力分裂成 推進(jìn)力分量以將毛細(xì)管接收裝置接收的毛細(xì)管推進(jìn)到流體組件和夾持力分量以夾持配件 中的毛細(xì)管接收裝置接收的毛細(xì)管的力分解器以及被配置為使力分解器偏向毛細(xì)管的偏 置機(jī)構(gòu)。
[0010] 根據(jù)另一示例實(shí)施例，提供了用于進(jìn)行流體采樣的流體設(shè)備，其中流體設(shè)備包括 具有流體管的流體組件、毛細(xì)管和具有上述特征的用于在毛細(xì)管和流體管間提供流體連接 的以通過流體設(shè)備進(jìn)行流體采樣的配件。
[0011] 根據(jù)又另一示例實(shí)施例，由配件提供了流體耦接毛細(xì)管和流體組件的流體管的 方法，其中該方法包括接收配件的毛細(xì)管接收裝置中的毛細(xì)管，操作配件的力施加器以施 加固定力固定配件中的毛細(xì)管，由配件的力限制機(jī)構(gòu)限制力施加器可施加于毛細(xì)管的固定 力，通過配件的力分解器將固定力分離成推進(jìn)力分量以將毛細(xì)管接收裝置接收的毛細(xì)管推 進(jìn)到流體組件和夾持力分量以夾持配件中的毛細(xì)管接收裝置接收的毛細(xì)管，通過配件的偏 置機(jī)構(gòu)使力分解器偏向毛細(xì)管，偏置機(jī)構(gòu)被特定地安排在力施加器和力分解器之間。
[0012] 在實(shí)施例中，提供的流體配件被配置為通過應(yīng)用可由用戶操作以固定配件的毛細(xì) 管的抗失敗機(jī)制同時(shí)向毛細(xì)管施加可再生和預(yù)定義的固定力耦接毛細(xì)管和另一個(gè)流體管。 這個(gè)固定力可以呈現(xiàn)的足夠大以便牢固地固定配件上的毛細(xì)管，同時(shí)力限制機(jī)構(gòu)防止可能 磨損或甚至損壞配件或毛細(xì)管的過大的固定力。此外，偏置機(jī)構(gòu)比如彈簧或彈簧組件可以 偏置力分解器使其向毛細(xì)管施加一定的壓力。在一種情境中，由于溫度或老化效應(yīng)，由力施 加器施加到毛細(xì)管的力變的很小，偏置機(jī)構(gòu)確保在每種配置中提供足夠的偏置力以密封地 連接配件中的毛細(xì)管。
[0013] 在下文中，進(jìn)一步說明配件的實(shí)施例。然而，這些實(shí)施例也適用于流體設(shè)備和方 法。
[0014] 在實(shí)施例中，力施加器具有可由用戶操作的杠桿和剛性地鏈接到杠桿的偏心軸， 使得杠桿的繞軸旋轉(zhuǎn)朝偏置機(jī)構(gòu)推動(dòng)偏心軸從而施加固定力。通過提供杠桿機(jī)構(gòu)用戶容易 手動(dòng)操作力施加器，因?yàn)橹粚⒚?xì)管固定到配件上時(shí)使用用戶肌肉的力量以杠桿為軸旋轉(zhuǎn) 就足夠了。
[0015] 當(dāng)杠桿形成桿的一端時(shí)力施加器可以具有桿狀結(jié)構(gòu)。桿的相對(duì)端可以由偏心軸 (也即繞其可以旋轉(zhuǎn)的軸）形成。偏心軸可以被安裝在配件的外殼。因此，通過驅(qū)動(dòng)杠桿觸 發(fā)的偏心軸的旋轉(zhuǎn)將自動(dòng)導(dǎo)致施加到毛細(xì)管的力的連續(xù)增加，因?yàn)槠妮S厚的一端在偏置 機(jī)構(gòu)的方向可逐漸增強(qiáng)的被壓制。因此，偏置機(jī)構(gòu)將發(fā)送相應(yīng)的僅僅通過朝向力分解器旋 轉(zhuǎn)杠桿被施加的固定力。
[0016] 本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)于適于施加固定力的用戶操作組件杠桿機(jī)構(gòu)是唯 一的一種可能性。作為基于力施加器的杠桿的替代，可以使用螺絲與卡齒連接起來。其它 實(shí)施例可以通過差動(dòng)螺紋實(shí)現(xiàn)力施加器。并且液壓或氣動(dòng)力施加器是可能的。還可以通過 螺母結(jié)合扳手實(shí)現(xiàn)力施加器。
[0017] 在實(shí)施例中，力施加器被配置為可由用戶手動(dòng)操作，特別是被配置為在沒有工具 時(shí)用戶可操作。這種實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是不需要工具或自動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（比如馬達(dá)）操作、特別 是氣動(dòng)毛細(xì)管固定。與之相反的是，用少量的肌肉的力量只能夠可靠地將毛細(xì)管固定到配 件上。
[0018] 在實(shí)施例中，力限制機(jī)構(gòu)具有形成力施加的一部分的第一接合構(gòu)件和形成裝配外 殼的第二接合構(gòu)件。第一接合構(gòu)件和第二接合構(gòu)件可以被配置為超過啟動(dòng)力施加器的預(yù)定 義程度時(shí)鄰接與彼此，以抑制力施加器的連續(xù)操作，從而抑制或阻止超過固定力。當(dāng)沒有力 施加到毛細(xì)管，也即當(dāng)力施加器在非活動(dòng)（或不施加力）狀態(tài)，第一接合構(gòu)件不與第二接合 構(gòu)件接觸。然而，通過啟動(dòng)力施加器，例如通過旋轉(zhuǎn)基于杠桿的力施加器的杠桿，在杠桿操 作期間的某一個(gè)時(shí)間點(diǎn)第一接合構(gòu)件將會(huì)接觸第二接合構(gòu)件。這將具有杠桿的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn) 將不會(huì)導(dǎo)致固定力的進(jìn)一步增加的效果。因此，通過簡單的機(jī)械接合構(gòu)件機(jī)構(gòu)，能夠定義作 用于毛細(xì)管的最大的固定力。這種力不可能被超過，因?yàn)橥ㄟ^第一接合構(gòu)件和第二接合構(gòu) 件的抵接這可以被阻止。
[0019] 在實(shí)施例中，力分離器包括至少部分地在四周圍繞毛細(xì)管的至少一部分的筒夾。 力分離器還可以包括被偏置機(jī)構(gòu)偏置在筒夾的第一套接管，其中筒夾和第一套接管在相互 鄰接的表面成形以將固定力分離成推進(jìn)力分量和夾緊力分量。因此，關(guān)于毛細(xì)管接收裝置 的延伸方向筒夾和第一套接管可以具有傾斜的表面，因此，鑒于這種簡單的幾何成形，所傳 輸?shù)睦飳⒈环殖蓛蓚€(gè)矢量分量。一個(gè)分量將徑向壓縮毛細(xì)管并由此將其固定在配件中，而 另一個(gè)分量將向前推動(dòng)或偏置毛細(xì)管從而使毛細(xì)管的端面將抵接或?qū)⒈煌葡蛄黧w管或流 體組件的配合密封面，由此提供流體緊密密封。
[0020] 在實(shí)施例中，上述第一套接管是具有錐形通孔的環(huán)形盤。中央通孔可以接受毛細(xì) 管并且可以具有向毛細(xì)管自由端連續(xù)增加的內(nèi)部通孔直徑。因此，力的分離可以通過第一 套接管結(jié)合筒夾被有效地進(jìn)行。
[0021] 在實(shí)施例中，筒夾是具有至少一個(gè)錐形端部的管。切開具有一個(gè)或多個(gè)平行延伸 至毛細(xì)管接收裝置中心軸線的圓形槽的管可提供能被高效壓縮的結(jié)構(gòu)，比如向筒夾施加周 向壓縮力時(shí)以另一種方式卷曲或可塑地變形。管狀筒夾的外表面可以有另一個(gè)直徑，其至 少在筒夾的延伸的一部分從筒夾的相對(duì)將被連接的流體組件的端到筒夾的面對(duì)將被連接 的流體組件的另一端連續(xù)增加。因此，力的分離可以通過第一套接管結(jié)合筒夾被有效地進(jìn) 行。
[0022] 在實(shí)施例中，偏置機(jī)構(gòu)是彈簧組裝件，特別是有多個(gè)的平板墊圈的組件（其它類 型的彈簧也是可能的，比如螺旋彈簧或葉片式彈簧）。比如，8個(gè)平板墊圈可以被組合，其中 相鄰的平板墊圈對(duì)平行對(duì)齊，它們之間具有連續(xù)接觸面。一對(duì)凹彈簧墊圈可以跟隨一對(duì)凸 彈簧墊圈，等等，從而得到具有交替（或相反）曲率的彈簧墊圈對(duì)系列。這種平板墊圈排列 具有提供基本上沿向前方向（也即，沿毛細(xì)管接收裝置的延伸方向）的凈力的優(yōu)勢。所用 平板墊圈的數(shù)量以及與其連接的彈簧常數(shù)可以根據(jù)具體應(yīng)用進(jìn)行選擇。
[0023] 在實(shí)施例中，配件還包括被安排在力施加器的可旋轉(zhuǎn)的偏心軸和偏置機(jī)構(gòu)之間 的、具有連接偏心軸的彎曲連接表面和連接偏置機(jī)構(gòu)的平面連接表面的連接件，特別是連 接圓片。這種連接件可以是具有前表面具有垂直于毛細(xì)管延伸的表面的環(huán)狀構(gòu)件，而其背 面可以是彎曲的（特別以凹的方式）。因此，當(dāng)用戶驅(qū)動(dòng)導(dǎo)致偏心軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，偏心軸在連接 體的彎曲表面卷起時(shí)具有低摩擦系數(shù)從而有效地、低損失地將驅(qū)動(dòng)力傳輸?shù)綇椈山M件。
[0024] 在實(shí)施例中，裝配還包括具有第一外殼工件和第二外殼工件的兩件式裝配外殼 (或具有多于兩個(gè)獨(dú)立件的裝配外殼），其中當(dāng)力施加器被操作位不施加固定力時(shí)第一外 殼工件是相對(duì)于第二外殼工件可旋轉(zhuǎn)的，并且其中當(dāng)力施加器被操作為施加固定力時(shí)第一 外殼工件相對(duì)于第二外殼工件被固定。具有這樣的二部式外殼，用戶首先固定將被連接到 在旋轉(zhuǎn)外殼工件上的毛細(xì)管的流體組件是可能的，比如通過旋轉(zhuǎn)其中一個(gè)外殼工件執(zhí)行流 體組件和其中一個(gè)外殼工件間的螺紋連接。由于兩外殼工件相對(duì)于彼此相互活動(dòng)地適應(yīng)， 緊固過程不會(huì)被其他外殼工件干擾。用戶通過操作力施加器驅(qū)動(dòng)一經(jīng)啟動(dòng)固定力，第二外 殼工件可以相對(duì)于第一外殼工件被固定，從而實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定和可再現(xiàn)的配置。
[0025] 在實(shí)施例中，力施加器被可旋轉(zhuǎn)地安裝在第一外殼工件上。更具體地，力施加器的 旋轉(zhuǎn)軸可定向?yàn)榇怪庇诘谝煌鈿すぜ鄬?duì)第二外殼工件的旋轉(zhuǎn)方向。
[0026] 在實(shí)施例中，第二外殼工件具有被配置為被連接到流體組件配合連接部分的連接 部分。在這種配置中，第二外殼工件可以（比如）形成連接系統(tǒng)的公配件，流體組件形成所 述連接系統(tǒng)中的母配件。換句話說，第二外殼工件的前端可以是凸起部，而流體組件的后端 可以是凹部。然而，在另一實(shí)施例中，這個(gè)功能可以被顛倒。因此，第二外殼工件可以替代 地形成連接系統(tǒng)的母配件，流體組件形成所述連接系統(tǒng)中的公配件（male part)。
[0027] 在實(shí)施例中，裝配還包括在裝配前端且被配置為提供到流體組件的密封連接的錐 形的第二套圈。這樣的第二套圈基本上可以是具有內(nèi)部通孔以提供從毛細(xì)管朝向?qū)⒈贿B接 的流體管的流體連通的圓錐形。因此，第二套圈可以朝向裝配前端呈圓錐形地逐漸減小， 以便其尖端可插入到要連接的流體組件的凹槽中。這樣的第二銅權(quán)可以由塑料材料例如 PEEK (聚醚醚酮）支承，其在施加壓力時(shí)會(huì)變形，從而即使在高壓條件下（比如在具有1000 帕或更大壓力值的現(xiàn)代液相色譜法應(yīng)用的情況下）也能提供高性能密封表面。
[0028] 在替代實(shí)施例中，裝配還包括夾緊地接收流體平面結(jié)構(gòu)以作為具有在其中集成 了流體導(dǎo)管并且流體地耦合至毛細(xì)管的流體組件的流體平面結(jié)構(gòu)接收間隙（reception gap)。在這樣的實(shí)施例中，在裝配的兩個(gè)相對(duì)的端部之間可以形成插入間隙。這種間隙被 配置為在其中插入流體平面結(jié)構(gòu)（還可被表示為流體芯片（fluidic chip))用于提供流體 平面結(jié)構(gòu)中毛細(xì)管和內(nèi)流體管之間的流體聯(lián)通。熟練的技術(shù)人員知道的事實(shí)是，比如用于 液相色譜應(yīng)用，多個(gè)層可以相互層壓，其中各層已被預(yù)先處理以在平面或芯片狀安排中形 成內(nèi)流體管。在本實(shí)施例中，流體平面結(jié)構(gòu)的這種流體管和毛細(xì)管之間的流體連接可以通 過啟動(dòng)力施加器或力增強(qiáng)器時(shí)施加于裝配和流體平面結(jié)構(gòu)之間的夾緊或按壓力實(shí)現(xiàn)。
[0029] 在實(shí)施例中，流體平面結(jié)構(gòu)接收間隙被配置為在沿插入間隙的方向插入流體平面 結(jié)構(gòu)時(shí)接收流體平面結(jié)構(gòu)，該插入方向可以垂直于毛細(xì)管接收的延長線。因此，（比如）流 體平面結(jié)構(gòu)沿基本垂直的插入方向被插入是可能的，而毛細(xì)管接收的延長線可以是基本水 平的。這可以確保平面薄片中具有流體管的毛細(xì)管的精確和可靠的高壓連接。
[0030] 在下位中，流體設(shè)備的更多的實(shí)施例將被解釋。然而，這些實(shí)施例也適用于裝配和 方法。
[0031] 根據(jù)示例實(shí)施例流體設(shè)備可以特別適于用作流體連接件以連接流體儀器（比如 液相色譜系統(tǒng)或諸如此類）的部件。例如，液相色譜系統(tǒng)的柱、級(jí)分、檢測器或諸如此類可 以作為這種流體設(shè)備的流體組件被連接。
[0032] 在實(shí)施例中，至少被毛細(xì)管接收裝置接收的毛細(xì)管部分至少部分被套筒周向覆 蓋。這樣的管狀套筒可以局部加厚毛細(xì)管并且可以由被壓到毛細(xì)管上的金屬結(jié)構(gòu)制成，t匕 如通過卷曲，使得所述金屬結(jié)構(gòu)覆蓋毛細(xì)管的整個(gè)周長。
[0033] 在實(shí)施例中，流體組件是包括多個(gè)被圖案化的層疊片以形成用于處理集成在層序 中的流體樣品的流體管的流體平面結(jié)構(gòu)。因此，裝配可提供常規(guī)毛細(xì)管系統(tǒng)和具有集成了 色譜柱的平面流體薄片之間的連接。
[0034] 在實(shí)施例中，流體組件是被配置為處理流體樣品的處理元件。因此，這種處理元件 可以處理流體，比如對(duì)流體進(jìn)行分離、純化、應(yīng)用回火步驟等等。
[0035] 特別地，處理元件可以是色譜分離柱，其由于各種流體組分對(duì)固定相分離柱的不 同的親和力可以分離流體樣品的不同組分。例如，通過應(yīng)用梯度運(yùn)轉(zhuǎn)，被捕獲的組分可以單 獨(dú)從分離柱中被釋放，從而將它們分離。
[0036] 流體設(shè)備可以包括填充有分離材料的處理元件。也可以表示為固定相的這種分離 材料可以是允許與樣品有可調(diào)節(jié)程度的交互以便能夠分離這種樣品的不同組分的任何材 料。分離材料可以是液相色譜柱的填充材料或包裝材料，包括由聚苯乙烯、沸石、聚乙烯醇、 聚四氟乙烯、玻璃，聚合物粉末、二氧化硅、硅膠、或具有化學(xué)修飾（涂、封頂?shù)龋┍砻娴娜魏?上述材料組成的族中的至少一種。然而，可以使用的任何包裝材料具有允許分析物穿過該 材料后被分離成不同組分的材料特性，比如由于包裝材料和分析物的組分之間的不同類型 的交互或親和力。
[0037] 處理元件的至少一部分可以填充有流體分離材料，其中流體分離材料可以包括尺 寸在本質(zhì)上lpm到本質(zhì)上50pm范圍內(nèi)的小珠。因此，這些小珠可以是被填充在微流體設(shè)備 分離部分內(nèi)的小顆粒。小珠可以有尺寸在本質(zhì)上0.01pm到本質(zhì)上0.2pm范圍的氣孔。流 體樣品可以通過氣孔，其中流體樣品和氣孔之間可以發(fā)生交互。
[0038] 流體設(shè)備可以被配置為用于分離樣品組分的流體分離系統(tǒng)。當(dāng)包括流體樣品的流 動(dòng)相通過流體設(shè)備時(shí)，例如具有高壓力，柱的填充和流體樣品之間的交互可以允許分離樣 品的不同組分，如在液相色譜設(shè)備中執(zhí)行的那樣。
[0039] 然而，流體設(shè)備還可以被配置為用于提純流體樣品的流體純化系統(tǒng)。通過在空間 上分離流體樣品的不同組分，多組分樣品可以被純化，例如蛋白質(zhì)溶液。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)溶液在生 物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室被準(zhǔn)備好時(shí)，它仍包括各個(gè)組分。如果，例如，只對(duì)這個(gè)多組分液體中的單一 的蛋白質(zhì)感興趣，樣品可以被強(qiáng)制通過色譜柱。由于不同蛋白質(zhì)組分和色譜柱填充（例如 用凝膠電泳設(shè)備或液相色譜設(shè)備）的不同交互，不同樣品可以被區(qū)分開倆，并且一個(gè)樣品 材料或帶可以被選擇性地分離成純化的樣品。
[0040] 流體設(shè)備可以被配置為分析至少一種液相組分的至少一個(gè)物理、化學(xué)和/或生物 參數(shù)。術(shù)語"物理參數(shù)"可特別表示流體尺寸或溫度。術(shù)語"化學(xué)參數(shù)"可特別表示分析物 組分的濃度、親和參數(shù)等等。術(shù)語"生物參數(shù)"可以特別表示生物化學(xué)溶液中蛋白質(zhì)、基因 等等的濃度，組分的生物活性等等。
[0041] 流體設(shè)備可以在不同技術(shù)環(huán)境下（比如傳感器設(shè)備，測試設(shè)備，用于化學(xué)、生物和 /或藥物分析的設(shè)備，毛細(xì)管電泳設(shè)備，液相色譜設(shè)備，氣相色譜設(shè)備，電子測量設(shè)備，或質(zhì) 譜設(shè)備）被實(shí)施。特別地，流體設(shè)備可以是通過其可以對(duì)分析物的不同組分進(jìn)行分離、檢測 和分析的高效液相色譜裝置（HPLC)。
[0042] 流體設(shè)備可以被配置為在高壓下（特別地至少600帕，更特別地至少1200帕（例 如高達(dá)2000帕））引導(dǎo)流動(dòng)相通過該系統(tǒng)。
[0043] 流體設(shè)備可以被配置為微流體設(shè)備。術(shù)語"微流體設(shè)備"可特別地表示本文描述 的、允許傳送流體通過尺寸小于500pm，特別地小于200pm，更特別地小于100pm或小于50pm 或更?。ū热缧∮?5pm或12pm)的微通道的流體設(shè)備。分析系統(tǒng)還可以被配置為納流體 設(shè)備。術(shù)語"納流體設(shè)備"可以特別地表示本文描述的、允許以小于lOOnl/分鐘，特別地小 于10nl/分鐘的流速傳送流體通過納米通道的流體設(shè)備。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0044] 本發(fā)明的實(shí)施例的很多附帶的優(yōu)點(diǎn)和其它目標(biāo)將通過參考下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施 例的更詳細(xì)地描述而更容易地被領(lǐng)會(huì)并且變得更好理解?；旧匣蚬δ苌系韧蝾愃频奶?征將由相同的附圖標(biāo)記來指代。
[0045] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的流體分離設(shè)備，該流體分離設(shè)備具體用于高效液 相色譜法（HPLC)。
[0046] 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，用于在分離柱的流體導(dǎo)管和毛細(xì)管之間 提供流體連接的配件。
[0047] 圖3示出了在圖2的配件中實(shí)現(xiàn)的彈簧組（spring packet)。
[0048] 圖4示出了沿圖2的水平方法的力傳遞的幾何圖。
[0049] 圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的配件的分解圖。
[0050] 圖6示出了在裝配的剖面視圖中的圖5的配件。
[0051] 圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，用于在平面芯片器件的流體導(dǎo)管和毛細(xì) 管之間提供流體連接的配件。
[0052] 附圖中的圖示是示意性的。
[0053] 現(xiàn)在更詳細(xì)地參考附圖，圖1示出了流體分離系統(tǒng)10的總體示意圖。泵20 (通常 經(jīng)由脫氣器27(其進(jìn)行脫氣，因而減少了流動(dòng)相中溶解的氣體的數(shù)量））從溶劑供應(yīng)器25 接收流動(dòng)相。泵20-作為流動(dòng)相驅(qū)動(dòng)裝置-驅(qū)動(dòng)流動(dòng)相通過包含固定相的分離設(shè)備30 (諸 如色譜柱）。采樣單元40可被設(shè)置在泵20和分離設(shè)備30之間，以將樣品流體引入或添加到 流動(dòng)相中（常常被稱作樣品引入）。分離設(shè)備30的固定相被配置用于分離樣品流體中的化 合物。檢測器50被設(shè)置用于檢測樣品流體中的經(jīng)分離的化合物。分級(jí)單元（fractionating unit)60可被設(shè)置用于輸出樣品流體的經(jīng)分離的化合物。
[0054] 盡管流動(dòng)相可以只包括一種溶劑，它還可由多種溶劑混合而成。這樣的混合可能 是低壓混合并且被設(shè)置在泵20的上游，從而使得泵20已經(jīng)接收并泵送作為流動(dòng)相的經(jīng)混 合的溶劑?？商鎿Q地，泵20可包括多個(gè)個(gè)體泵單元，該多個(gè)泵單元中的每一個(gè)接收并泵送 不同的溶劑或混合物，從而使得（被分離設(shè)備30接收到的）流動(dòng)相的混合發(fā)生于高壓和泵 20的下游（或者作為其中的一部分）處。流動(dòng)相的合成物（混合物）可隨時(shí)間保持恒定 (被稱作等度模式（isocratic mode))或者隨時(shí)間變化（被稱作梯度模式）。
[0055] 數(shù)據(jù)處理單元70可以是傳統(tǒng)的PC或工作站，其可以被耦接（如虛線箭頭所示） 到流體分離系統(tǒng)10中的一個(gè)或多個(gè)設(shè)備上，以便接收信息和/或控制操作。例如，數(shù)據(jù)處 理單元70可以控制泵20的操作（例如設(shè)置控制參數(shù)）并且從其接收關(guān)于實(shí)際工作狀態(tài)的 信息（諸如泵20的出口處的輸出壓力、流率等）。數(shù)據(jù)處理單元70還可以控制溶劑供應(yīng)器 25的操作（例如，諸如真空度之類的設(shè)置控制參數(shù)）并且可從其接受關(guān)于實(shí)際工作狀態(tài)的 信息（諸如隨時(shí)間供應(yīng)的溶劑組成、流率、真空度等等）。數(shù)據(jù)處理單元70還可以控制采樣 單元40的操作（例如，控制控制樣品注入或?qū)悠纷⑷肱c泵20的操作狀態(tài)同步）。分離設(shè) 備30也可以由數(shù)據(jù)處理單元70控制（例如，選擇具體的流路或柱，設(shè)定操作溫度等），并且 回過頭來將信息（例如工作狀態(tài)）發(fā)送到數(shù)據(jù)處理單元70。因此，檢測器50可以由數(shù)據(jù)處 理單元70控制（例如，相對(duì)于譜或波長設(shè)置，設(shè)定時(shí)間常數(shù)、開始/停止數(shù)據(jù)捕獲），并且將 信息（例如關(guān)于所檢測到的樣品化合物）發(fā)送到數(shù)據(jù)處理單元70。數(shù)據(jù)處理單元70還可 以控制分級(jí)單元60的操作（例如結(jié)合從檢測器50接收的數(shù)據(jù)）并且提供返回?cái)?shù)據(jù)。
[0056] 從圖1的示例中，能夠看出流動(dòng)相的流路通暢包括多個(gè)單獨(dú)組件，例如泵20、分離 設(shè)備30、采樣單元40、和檢測器50,它們被耦接到一起并且還可包括個(gè)體的子組件。還有， 用于傳導(dǎo)流體的流體導(dǎo)管（例如，毛細(xì)管）被提供，如圖1中的實(shí)線連接所指示的那樣。部 件、組件和流體導(dǎo)管的耦接（特別是在使用可交換或模塊化部件時(shí)）常常是通過使用配件 來設(shè)定的。
[0057] 為了在流體分離系統(tǒng)10內(nèi)傳輸流體，通常將管道（tubing)(例如，管狀毛細(xì)管） 用作傳導(dǎo)流體的導(dǎo)管。配件常被用于將多個(gè)管道相互耦接或者用于將流體導(dǎo)管（例如，管 道）耦接至任何設(shè)備。例如，管道可被用于將各流體導(dǎo)管以流體密封的方式連接至色譜柱 30的入口和出口。圖1中的流路（實(shí)線）中的任何組件可通過（例如，使用配件）流體導(dǎo) 管來連接。雖然柱30之后的流路常常處于低壓（例如，50帕或更低），從泵20到柱30的 入口的流路處于高壓下（當(dāng)前高至1200帕），因此對(duì)流體密封連接提出了較高的要求。
[0058] 由于大多數(shù)HPLC中應(yīng)用的高壓，流路中以及沿流路的組件需要壓力密封。另外， 假使需要生物兼容，還要確保沿流路的組件（包括導(dǎo)管）的所有表面包括一般被認(rèn)為生物 兼容的材料（這些表面可能與流動(dòng)相和樣品流體有接觸），也即，不釋放可以污染樣品和/ 或柱封裝材料的、和/或本身對(duì)分析造成不利影響的離子（例如，來自金屬部分）。從而，需 要適當(dāng)?shù)拿芊鈦泶_保這樣的生物相容性。
[0059] 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，用于在流體組件230的流體導(dǎo)管204 (僅 在圖2中部分地且示意性地示出）和毛細(xì)管202之間提供流體連接的配件200。
[0060] 配件200能夠被用于多種目的，但具體用于在一方面的毛細(xì)管202 (具有內(nèi)部的流 體傳導(dǎo)腔）與另一方面形成流體組件230的流體導(dǎo)管204的毛細(xì)管等等之間提供高壓密封 連接。流體組件230能夠是色譜分離柱，如圖1中的標(biāo)號(hào)30所示的一個(gè)色譜柱。
[0061] 下面，將詳細(xì)描述配件200的構(gòu)造。配件200包括由不同外殼部分組成的外殼，例 如那些由圖2中的標(biāo)號(hào)222和224表不的外殼部分。外殼具有作為其內(nèi)部槽（recess)的 毛細(xì)管接收部室（reception volume),該毛細(xì)管接收室被成型并刻度為中心基本圓柱形的 槽并且被配置為接收和容納毛細(xì)管202。毛細(xì)管202具有圖2中示出的在配件200外部的 部分，該部分可免于任何其他覆蓋層。然而，毛細(xì)管202被容納在配件200內(nèi)的另一部分能 夠被可選的金屬套筒232圍繞。沿其分段被套筒232覆蓋的毛細(xì)管202能夠通過沿圖2的 水平方向從左手側(cè)到右手側(cè)的滑動(dòng)被用戶插入毛細(xì)管接收部。
[0062] 在所示實(shí)施例中還用作力增強(qiáng)器的力施加器206被提供和配置用于可操作以施 加固定力來固定在配件200的毛細(xì)管接收部室內(nèi)接收的毛細(xì)管202。因而，通過由用戶操作 力施加器206,毛細(xì)管202可被夾緊在毛細(xì)管接收部中，從而使得在夾緊狀態(tài)下它不能從配 件200中移除。
[0063] 除外，力限制機(jī)構(gòu)208被提供和配置用于限制可由力施加器206施加到毛細(xì)管202 的固定力的固定力幅度。換而言之，如下文詳細(xì)描述的那樣，力限制機(jī)構(gòu)208確保施加到毛 細(xì)管202的固定力將不會(huì)超出預(yù)定的最大固定力。因此，毛細(xì)管202可避免受到由于對(duì)其 施加的過高的力度而導(dǎo)致的任何損壞。
[0064] 另外，力分解器210、234是被配置用于將固定力分解為兩種成分的機(jī)構(gòu)。第一成 分是推進(jìn)力分量，該推進(jìn)力分量具有將在毛細(xì)管接收部中接收的毛細(xì)管202朝著第一成分 的方向（即，朝著圖2的右手側(cè)的方向）向前推進(jìn)的傾向。被力分解器210、234分離的所 施加的固定力的第二成分將在毛細(xì)管接收部中接收的毛細(xì)管202夾緊在配件200內(nèi)的夾緊 力分量。該夾緊力指向沿周向向內(nèi)的方向，即被施加至毛細(xì)管202的整個(gè)圓周。
[0065] 另外，提供了偏置機(jī)構(gòu)212。如可從圖2中看出，偏置機(jī)構(gòu)212是八個(gè)平板墊圈240 的組裝件（即，四個(gè)凹形平板墊圈和四個(gè)凸形平板墊圈），它們以成對(duì)交替的方式進(jìn)行布置 從而形成圖2中所示的彈簧組。偏置機(jī)構(gòu)212被布置在力施加器206和力分解器210、234 之間（但可以位于其他地方）。它可被配置為相對(duì)毛細(xì)管對(duì)力分解器210、234進(jìn)行偏置。 換而言之，可從偏置機(jī)構(gòu)中國施加偏置力，其促進(jìn)毛細(xì)管202的前向運(yùn)動(dòng)，S卩，朝向連接至 它的流體導(dǎo)管204的方向。這確保了毛細(xì)管202和流體導(dǎo)管204之間的結(jié)合部位處的適當(dāng) 密封。另外，在減少或失去將毛細(xì)管202按壓至流體導(dǎo)管204的前向按壓力的情形中（例 如由于老化效應(yīng)或者溫度誘導(dǎo)效應(yīng)的原因），偏置機(jī)構(gòu)可遞送附加的力，該附加的力維護(hù)了 流體組件230和毛細(xì)管202之間的密封耦接。另外，這額外地促進(jìn)了配件200內(nèi)毛細(xì)管202 的夾緊，從而使得偏置機(jī)構(gòu)還能夠阻止配件200內(nèi)毛細(xì)管202的不希望的滑動(dòng)。
[0066] 從圖2中可看出，力施加器206具有可由用戶手動(dòng)操作的杠桿214。為此，杠桿214 在結(jié)構(gòu)上被成型未可由人的手來握住。力施加器206另外具有偏心軸216,該偏心軸216具 有垂直于圖2的紙平面布置的軸心線。偏心軸216被剛性地耦合至杠桿214(由金屬材料 等等隨其整體形成），從而使得杠桿214的轉(zhuǎn)動(dòng)將偏心軸216推向偏置機(jī)構(gòu)212來從而施加 固定力。由于力施加器206在配件200的殼體或外科處的偏心安裝，杠桿214在圖2中的 箭頭270所示的方向的旋轉(zhuǎn)也使得偏心軸216在箭頭272所指示的方向的旋轉(zhuǎn)。由于偏心 組裝，由偏心軸216前向地（S卩，朝向毛細(xì)管202的右手側(cè)）施加的力隨著轉(zhuǎn)動(dòng)角的增大而 不斷增加。由于杠桿214可由用戶手動(dòng)操作而不需要使用特定的工具，配件200的操作十 分便于用戶。
[0067] 如上所述，樞轉(zhuǎn)杠桿214持續(xù)地增加從力施加器206施加到毛細(xì)管200上的固定 力，該固定力是通過如下面詳細(xì)描述的各種中間組件來傳送的。然而，配件200具有阻止所 施加的力超出最大值的機(jī)構(gòu)，該最大值被調(diào)整為使得力度的施加不會(huì)破壞毛細(xì)管202。為 此，力限制機(jī)構(gòu)具有為力施加器206的表面部分的第一接合構(gòu)件（abutment member)218, 該第一接合構(gòu)件218隨著力施加器206的持續(xù)旋轉(zhuǎn)而接近對(duì)應(yīng)的外殼222的第二接合構(gòu)件 220 (外殼222的表面）。因而，第二接合構(gòu)件220形成配件外殼222的一部分。更精確地， 第二接合構(gòu)件220是對(duì)應(yīng)的外殼部分222的表面部分，其突出或伸出從而在鋼桿214被旋 轉(zhuǎn)直到它與外殼部分222接觸時(shí)被選擇性地與第一接合構(gòu)件218接觸。此接合抑制了力施 加器206的進(jìn)一步繼續(xù)操作，從而抑制固定力的過量。當(dāng)接合構(gòu)件218、220彼此相互接合 時(shí)，杠桿240沿箭頭270的進(jìn)一步持續(xù)操作被呈現(xiàn)為是不可能的，從而中止了固定力的進(jìn)一 步增加。
[0068] 上述力分解機(jī)構(gòu)210、234在配件200的所示實(shí)施例中具體通過兩個(gè)組件（套爪 (collet) 234和第一箍（ferrule) 210)的協(xié)作來實(shí)現(xiàn)的。套爪234四周地圍繞整個(gè)毛細(xì)管 202。第一箍210相對(duì)套爪234由通過偏置機(jī)構(gòu)212發(fā)出的偏置力進(jìn)行偏置。套爪234和 第一箍210被成型為具有對(duì)應(yīng)的接合表面238。這些接合表面238相對(duì)于毛細(xì)管202的延 伸方向（該延伸方向是圖2的水平方向）是傾斜的以用于將固定力分解為縱向的推進(jìn)力分 量以及周向向內(nèi)的夾緊力分量。第一箍210被配置為具有錐狀通孔的環(huán)狀圓片（disk)。第 一箍210的通孔具有在與偏置元件210的接合部位處的內(nèi)徑，該內(nèi)徑小于第一箍210在面 向流體組件230的結(jié)合部位的內(nèi)徑。鑒于所描述的幾何結(jié)構(gòu)，由力施加器206施加的力被 分為兩個(gè)矢量成分，一個(gè)壓縮毛細(xì)管202而另一個(gè)朝向圖2的右手側(cè)的方向按壓或推送毛 細(xì)管202。
[0069] 從圖2中可以看出，套爪234可被配置為具有錐狀端部（在圖2的左手側(cè)的一端） 的縱向開口管（longitudinally slitted tube)。換而言之，套爪234接觸第一箍210的端 部也是傾斜的，以確保適當(dāng)?shù)牧鬏敗榱似ヅ涞谝还?10的錐狀，套爪234的端部從圖2 的左手側(cè)到圖2的右手側(cè)增加它的直徑。套爪234的傾斜角和第一箍210的傾斜角可以是 相同的或者可以有輕微的差異（例如，可以有Γ到10°的范圍內(nèi)的角度差異），其中傾斜 角中的輕微的差異可以提升套爪234和第一箍210之間的力傳輸。
[0070] 稱接工件（coupling piece) 242被布置為一方面的力施加器206的可轉(zhuǎn)動(dòng)偏心軸 216與另一方面的偏置機(jī)構(gòu)212之間的分離構(gòu)件。耦接工件242具有與偏心軸216接觸并 協(xié)作的凹的曲面耦接表面244,耦接工件242具有與偏置機(jī)構(gòu)212相接觸并協(xié)作的平面耦接 表面246。耦接工件242還被實(shí)施為環(huán)狀構(gòu)件，即具有內(nèi)通孔的基本圓柱形構(gòu)件。一旦樞轉(zhuǎn) 杠桿214,離心軸216的外部圓柱形表面在耦接工件242的凹的曲面表面244上進(jìn)行滾動(dòng)。
[0071] 圖2另外示出了上述外殼被構(gòu)造為多工件外殼，該多工件外殼具有第一外殼工件 222和第二外殼工件224。第一外殼工件222在沒有力施加器206所施加的固定力的情況 下可相對(duì)第二外殼工件224進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。換而言之，在圖2中所示的操作模式中（其中，力 施加器206沒有朝向毛細(xì)管202施加固定力），第一外殼工件222能夠相對(duì)于第二外殼工 件224進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，例如通過握住外殼工件222、224中的一者并對(duì)一個(gè)224或222進(jìn)行向下 轉(zhuǎn)動(dòng)。此外，當(dāng)力施加器206被操作以施加固定力時(shí)，第一外殼工件222相對(duì)第二外殼工件 224是固定的。因此，力施加器206的轉(zhuǎn)動(dòng)不僅對(duì)毛細(xì)管202施加了固定力，而且還確保外 殼工件222、224相對(duì)彼此的選擇性固定或移動(dòng)。
[0072] 可以提供配件200的連接元件296 (安裝在外殼工件222、224中）以及外螺紋 (thread) 226。后者可被配置為可連接至流體組件230的協(xié)作的內(nèi)螺紋228。因此，流體組 件230可通過擰被連接至配件200,即，通過相對(duì)于流體組件230旋轉(zhuǎn)第二外殼工件224,其 中當(dāng)力施加器206未在其固定狀態(tài)而是在其放松狀態(tài)中時(shí)，能夠使得第一外殼工件222不 跟隨該旋轉(zhuǎn)。因此，兩個(gè)外殼工件222、224相對(duì)彼此可旋轉(zhuǎn)對(duì)于所述擰的連接是有利的。
[0073] 在該擰操作之后，樞轉(zhuǎn)杠桿214的旋轉(zhuǎn)不僅以在配件200的孔接收部內(nèi)被密封的 方式固定了毛細(xì)管200,并且同時(shí)還抑制了外殼部分222、224之間的不希望的旋轉(zhuǎn)。
[0074] 箭頭形狀的錐狀第二箍248被提供作為配件200的另一部分。它被布置在配件 200的前端并且被配置用于提供到流體組件230的密封耦接。錐狀的第二箍248在所示實(shí) 施例中被成型為材料（例如，PEEK或者任何其他適當(dāng)?shù)乃芰喜牧希┑念愃瓶招膱A錐的構(gòu)件， 該構(gòu)件在施加壓力下發(fā)生形變從而對(duì)配件200和流體組件230之間的密封由顯著的貢獻(xiàn)。
[0075] 對(duì)于配件200的操作，協(xié)作的螺紋266、228之間的擰式連接可以被形成。用戶可 引導(dǎo)毛細(xì)管202通過配件200的毛細(xì)管接收部直到它通過流體導(dǎo)管204接合到它要流體連 接的地方。接下來，可以樞轉(zhuǎn)杠桿214從而以前向以及周向的方向?qū)⒐潭κ┘舆\(yùn)用到毛 細(xì)管202上。同時(shí)，該轉(zhuǎn)動(dòng)抑制了外殼部分222、224之間的旋轉(zhuǎn)。
[0076] 毛細(xì)管202可由彈性材料（例如，塑料或者諸如鋼鐵之類的金屬材料）制成。例 如，毛細(xì)管202的外徑可以是1. 6mm。套筒232 (還能夠被表示為穴孔（socket))可被滑至 毛細(xì)管202并且可以被焊接至毛細(xì)管202,例如通過激光焊接。偏置機(jī)構(gòu)212是獨(dú)立于溫 度效應(yīng)或老化效應(yīng)來提供密封力的主動(dòng)構(gòu)件（active member)。偏置機(jī)構(gòu)212的平板墊圈 240可由比毛細(xì)管的鋼鐵更硬的鋼鐵制成。外殼部分224可以是當(dāng)杠桿214處于圖2的斷 開狀態(tài)時(shí)可自由旋轉(zhuǎn)的刻槽套筒（knurl sleeve)。當(dāng)杠桿閉合時(shí)（未示出），刻槽套筒被 固定于外殼部分222。第一箍210壓縮套爪234從而使得毛細(xì)管202能夠在適當(dāng)?shù)牡胤奖?四周地夾緊。力施加器206和耦接工件242可由相同材料制成，例如鋼鐵。根據(jù)所示的力 施加機(jī)構(gòu)，30N的肌力將足以獲得800N的夾持力或固定力。阻止過高的力量被施加到毛細(xì) 管202的過載保護(hù)是由力限制機(jī)構(gòu)208以及彈簧組212提供的。
[0077] 力傳輸是以這樣的方向進(jìn)行的：從杠桿214到壓力圓片或耦接工件242,從耦接工 件242到彈簧組212,以及從彈簧組212到后箍（back ferrule) 210。由于后箍210和開口 套爪（slitted c〇llet)210,后箍210向內(nèi)按壓套爪234。同時(shí)，后箍210前向地按壓套爪 234,即朝向前套爪248的方向。
[0078] 根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的配件200的若干有利的特性被歸納如下：配件200 能夠抵抗高達(dá)2000帕的壓強(qiáng)，其對(duì)應(yīng)于25um毛細(xì)管處的400N的密封力。由彈簧240造成 的壓強(qiáng)和溫度波動(dòng)的補(bǔ)償被執(zhí)行。力放大器功能由偏心杠桿機(jī)構(gòu)來完成。因而，只要25N 左右的人力是足夠的?？赏ㄟ^拆開來定位杠桿214。配件200具有過載保護(hù)，可在無工具下 操作并且易于使用。它具有可置換的耐磨工件。配件200由于它完全的直線運(yùn)動(dòng)而具有較 長的壽命。因而，不存在壓力和扭曲。配件200可完全與標(biāo)準(zhǔn)的柱形連接兼容。它具有可 釋放的連接。
[0079] 在杠桿214上施加的腕力產(chǎn)生了 800N的夾緊力（對(duì)應(yīng)于3600帕的壓強(qiáng)）。這對(duì) 應(yīng)于系數(shù)32的放大。夾緊力被施加到彈簧組裝件或偏置機(jī)構(gòu)212,其用作過載保護(hù)和補(bǔ)償 器。接下來，此彈簧組推動(dòng)后箍210,該后箍210壓縮套爪234。通過被壓縮的套爪234,毛 細(xì)管202被保持到柱形端口并且另外前向地按壓到柱形端口。密封是用基于PEEK的箍248 完成的。
[0080] 圖3詳細(xì)地示出了形成偏置組裝件212的平板墊圈240的布置。從圖3可以看出， 此實(shí)施例中使用的八個(gè)彈簧墊圈被群組為四組相鄰近的彈簧對(duì)，其中凹彈簧墊圈和凸彈簧 墊圈交替地沿圖3中所示的彈簧組延伸。
[0081] 圖4示出了到后箍210以及從后箍210到套抓234 (接下來到毛細(xì)管202)的力傳 輸。取決于在實(shí)施配件200時(shí)的設(shè)計(jì)參數(shù)楔角β，所施加的實(shí)際載荷力Fa具有正常成分F n 和張力分量Fr。
[0082] 圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的配件的分解圖。所示的配件適合于與毛 細(xì)管連接系統(tǒng)使用。彈簧組212用作壓強(qiáng)和溫度平衡元件，以及還用于過載保護(hù)。作為高 壓密封和毛細(xì)管固定器，穴孔500、夾緊錐248和錐形工件502被預(yù)見到。標(biāo)號(hào)500和502 形成套爪234。后箍210也對(duì)高壓密封和毛細(xì)管固定器的功能作出了貢獻(xiàn)。
[0083] 空心螺桿（hollow screw)或連接元件296用作經(jīng)由對(duì)應(yīng)螺紋226到分離柱的連 接器。偏心輪杠桿206通過軸506的方式被固定于偏心外殼部分222。偏心外殼部分222 還用作連接元件296的連接螺母。與壓力圓片在一起，加持力被傳送到彈簧組212并且然 后到連接元件296中容納的后箍210。對(duì)齊可以在斷開狀態(tài)下被執(zhí)行，其是通過在將偏心外 殼部分222維持空間固定的同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)刻槽套筒或外殼部分224進(jìn)行的。
[0084] 圖6示出了已組裝狀態(tài)中圖5的配件。
[0085] 圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例的配件900。圖7中示出的許多組件 與圖2中示出的組件相似或相同。然而，下面將詳細(xì)描述圖2和圖7之間的區(qū)別。
[0086] 圖7的實(shí)施例和圖2的實(shí)施例之間的主要區(qū)別是：在圖7的實(shí)施例中，毛細(xì)管202 并未連接至傳統(tǒng)的色譜分離柱230,而是與之相比連接到在流體平面結(jié)構(gòu)904中形成的流 體通道204,該流體平面結(jié)構(gòu)904是由多個(gè)（塑料或金屬的）薄板930制成的，該多個(gè)薄板 被層疊到一起并被處理從而具有內(nèi)部溝槽。通過結(jié)合，這些溝槽形成了流體通道204。為了 安裝流體平面結(jié)構(gòu)904,配件900具有流體平面結(jié)構(gòu)接收間隙902,其被配置為夾緊地接收 流體平面結(jié)構(gòu)904,以作為具有在其中集成了流體導(dǎo)管204并且流體地耦合至毛細(xì)管202的 流體組件。流體平面結(jié)構(gòu)接收間隙902被配置為：在流體平面結(jié)構(gòu)904沿插入方向906縱 向位移時(shí)接收流體平面結(jié)構(gòu)904,該插入方向垂直于毛細(xì)管202和毛細(xì)管接收部的延伸方 向。
[0087] 計(jì)數(shù)工件外殼部分908也被提供，當(dāng)流體平面結(jié)構(gòu)904被插入到流體平面結(jié) 構(gòu)接收間隙902中時(shí)，該計(jì)數(shù)工件外殼部分908從右手側(cè)按壓流體平面結(jié)構(gòu)904?；钊?(plunger) 910朝向外殼工件224的相對(duì)表面的方向?qū)ζ?04進(jìn)行按壓?；钊?jīng)由安裝在活 塞910和計(jì)數(shù)工件外殼908之間的彈簧912被偏置在左手側(cè)。
[0088] 在操作中嗎，流體平面結(jié)構(gòu)904被插入到流體平面結(jié)構(gòu)接收間隙902中。然后它 將通過彈簧912的偏置力以及通過活塞910的形式被按壓向流體平面結(jié)構(gòu)接收間隙902的 左手側(cè)，即，將密封地接合在外殼工件224的表面上。一旦在已經(jīng)將毛細(xì)管202插入到毛細(xì) 管接收部之后樞轉(zhuǎn)杠桿214,毛細(xì)管202被固定在配件900內(nèi)并將同時(shí)被密封地結(jié)合到在多 層層疊的微流體平面結(jié)構(gòu)904中集成的流體通道204的一端。
[〇〇89] 應(yīng)當(dāng)注意的是，術(shù)語"包括"不排除其它元件或特征，并且"一個(gè)"或"一"不排除多 個(gè)。還可以將結(jié)合不同實(shí)施例描述的元件組合在一起。還應(yīng)當(dāng)注意的是，權(quán)利要求中的標(biāo) 號(hào)不應(yīng)當(dāng)被解釋為限制權(quán)利要求的范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于提供毛細(xì)管（202)與流體組件（230)的流體導(dǎo)管（204)之間的流體連接的 配件（200)，所述配件（200)包括： 毛細(xì)管接收部，該毛細(xì)管接收部被配置為接收所述毛細(xì)管（202); 力施加器（206)，該力施加器（206)被配置為可操作以施加用于將所述毛細(xì)管（202)固 定在所述配件（200)內(nèi)的固定力； 力限制機(jī)構(gòu)（208)，該力限制機(jī)構(gòu)被配置為限制可由所述力施加器（206)施加至所述 毛細(xì)管（202)的所述固定力； 力分解器（210,234)，所述力分解器（210,234)被配置為將所述固定力分解為推進(jìn) 力分量和夾緊力分量，所述推進(jìn)力分量用于將在所述毛細(xì)管接收部中接收的所述毛細(xì)管 (202)向所述流體組件（230)推進(jìn)，所述夾緊力分量用于將在所述毛細(xì)管接收部中接收的 所述毛細(xì)管（202)夾緊在所述配件（200)內(nèi)；以及 偏置機(jī)構(gòu)（212)，所述偏置機(jī)構(gòu)（212)被具體布置在所述力施加器（206)和所述力分解 器（210, 234)之間并且被配置為將所述力分解器（210, 234)偏置抵靠所述毛細(xì)管（202)。
2. 如權(quán)利要求1所述的配件（200)，其中所述力施加器（206)具有能由用戶操作的杠 桿（214)以及偏心軸（216)，該偏心軸（216)被剛性耦接至所述杠桿（214)以便樞轉(zhuǎn)所述杠 桿（214)來朝向所述偏置機(jī)構(gòu)（212)推動(dòng)所述偏心軸（216)從而施加所述固定力。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的配件（200)，其中所述力施加器（206)被配置為可由用戶 手動(dòng)操作，具體被配置為可由用戶無需工具地操作。
4. 如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的配件（200)，其中所述力限制機(jī)構(gòu)（208)具有形 成所述力施加器（206)的一部分的第一接合構(gòu)件（218)并且具有形成配件外殼（222)的一 部分的第二接合構(gòu)件（220)，其中所述第一接合構(gòu)件（218)和所述第二接合構(gòu)件（220)被配 置為使得彼此接合以抑制所述力施加器（206)的繼續(xù)操作，從而抑制所述固定力的過量。
5. 如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的配件（200)，其中所述力分解器（210, 234)包括 至少部分地圓周圍繞所述毛細(xì)管（232)的至少一部分的套爪（234)并且包括通過所述偏置 機(jī)構(gòu)（212)偏置抵靠所述套爪（234)的第一箍（210)，其中所述套爪（234)和所述第一箍 (210)成型在相互的接合表面（238)，所述接合表面（238)特定地相對(duì)于毛細(xì)管（202)的延 伸方向是傾斜的，以用于將所述固定力分解為所述推進(jìn)力分量和所述夾緊力分量。
6. 如權(quán)利要求5所述的配件（200)，其中所述第一箍（210)是具有錐狀通孔的環(huán)狀圓 片。
7. 如權(quán)利要求5或6所述的配件（200)，其中所述套爪（234)是具有錐狀端部的管，具 體是具有錐狀端部的開口管，更具體是具有錐狀端部的縱向開口管。
8. 如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的配件（200)，其中所述偏置機(jī)構(gòu)（212)是彈簧組 裝件，具體是多個(gè)平板墊圈的組裝件，并且更具體是一個(gè)或多個(gè)凹平面墊圈（240)和一個(gè) 或多個(gè)凸平面墊圈（240)的組裝件。
9. 如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的配件（200)，還包括耦接工件（242)，該耦接工件 (242)被布置在所述力施加器（206)的可樞轉(zhuǎn)偏心軸（216)和所述偏置機(jī)構(gòu)（212)之間并 且具有耦接到所述偏心軸（216)的曲面耦接表面（244)以及耦接至所述偏置機(jī)構(gòu)（212)的 平面耦接表面（246)。
10. 如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的配件（200)，還包括具有第一外殼工件（222)和 第二外殼工件（224)的配件外殼（222, 224)，具體是兩件式配件外殼（222, 224)，其中所述 第一外殼工件（222)在不存在由所述力施加器（206)施加的固定力的情況下相對(duì)于所述第 二外殼工件（224)是可旋轉(zhuǎn)的，并且其中當(dāng)所述力施加器（206)被操作來施加所述固定力 時(shí)，所述第一外殼工件（222)相對(duì)于所述第二外殼工件（224)是固定的。
11. 如權(quán)利要求10所述的配件（200)，其中所述力施加器（206)被可樞轉(zhuǎn)地安裝在所 述第一外殼工件（222)上。
12. 如權(quán)利要求10或11所述的配件（200)，其中所述第二外殼工件（224)具有被配置 為連接至所述流體組件（230)的協(xié)作連接部（228)的連接部（226)，所述連接部（226)具體 是外螺紋件（226)，所述協(xié)作連接部（228)具體是內(nèi)螺紋件（228)。
13. 如權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的配件（200)，還包括錐狀第二箍（248)，該錐狀 第二箍（248)在所述配件（200)的前端并且被配置為提供到所述流體組件（230)的密封耦 接。
14. 如權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的配件（200)，還包括流體平面結(jié)構(gòu)接收間隙 (902)，該流體平面結(jié)構(gòu)接收間隙（902)被配置為夾緊地接收流體平面結(jié)構(gòu)（904)作為具有 其中集成的所述流體導(dǎo)管（204)的所述流體組件（230)。
15. 如權(quán)利要求14所述的配件（200)，其中所述流體平面結(jié)構(gòu)接收間隙（902)被配 置為以垂直于所述毛細(xì)管接收部的延伸方向（906)的插入方向接收所述流體平面結(jié)構(gòu) (904)。
16. -種傳導(dǎo)流體樣品的流體設(shè)備（10)，所述流體設(shè)備（10)包括： 具有流體導(dǎo)管（204)的流體組件（30, 230); 毛細(xì)管（202);以及 根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的配件（200)，所述配件（200)用于提供當(dāng)在所述 配件（200)中被接收到時(shí)的所述毛細(xì)管（202)與當(dāng)被連接至所述配件（200)時(shí)的所述流體 組件（30,230)的流體導(dǎo)管（204)之間的流體連接，所述流體導(dǎo)管（204)用于將所述流體樣 品傳導(dǎo)通過所述流體設(shè)備（10)。
17. 如權(quán)利要求16所述的流體設(shè)備（10)，其中在毛細(xì)管接收部中被接收的所述毛細(xì)管 (202)的至少一部分被套筒（232)圓周地覆蓋。
18. 如權(quán)利要求16或17所述的流體設(shè)備（10)，其中所述流體組件（230)是流體平面 結(jié)構(gòu)（904)，具體包括被圖案化使得形成用于傳導(dǎo)所述流體樣品的所述流體導(dǎo)管（204)的 多個(gè)層疊板。
19. 如權(quán)利要求16至18中任一項(xiàng)所述的流體設(shè)備（10)，其中所述流體組件（230)包 括被配置為處理所述流體樣品的處理元件（30)。
20. 如權(quán)利要求19所述的流體設(shè)備（10)，其中所述處理元件（30)被配置為將所述流 體樣品保留為流動(dòng)相的一部分并且允許所述流動(dòng)相的其他成分通過所述處理元件（30)。
21. 如權(quán)利要求19或20所述的流體設(shè)備（10)，其中所述處理元件（30)是分離柱。
22. 如權(quán)利要求19至21中任一項(xiàng)所述的流體設(shè)備（10)，其中所述處理元件（30)包括 用于分離所述流體樣品的成分的色譜柱。
23. 如權(quán)利要求16至22中任一項(xiàng)所述的流體設(shè)備（10)，被配置為用高壓將所述流體 樣品通過所述流體導(dǎo)管（204)和所述毛細(xì)管（202)。
24. 如權(quán)利要求16至23中任一項(xiàng)所述的流體設(shè)備（10)，被配置為用至少100帕的壓 強(qiáng)將所述流體樣品傳導(dǎo)通過所述流體導(dǎo)管（204)和所述毛細(xì)管（202)，所述壓強(qiáng)具體為至 少500帕，更具體為至少1000帕。
25. 如權(quán)利要求16至24中任一項(xiàng)所述的流體設(shè)備（10)，被配置為用于分離所述流體 樣品中的化合物的流體分離系統(tǒng)。
26. 如權(quán)利要求16至25中任一項(xiàng)所述的流體設(shè)備（10)，被配置為色譜設(shè)備，具體是液 相色譜設(shè)備或者氣相色譜設(shè)備，更具體是高效液相色譜裝置HPLC。
27. 如權(quán)利要求16至25中任一項(xiàng)所述的流體設(shè)備（10)，被配置為包括以下各項(xiàng)的群 組中的至少一項(xiàng)：傳感器設(shè)備、用于化學(xué)、生物和/或藥劑分析的設(shè)備、和凝膠電泳設(shè)備。
28. 如權(quán)利要求16至27中任一項(xiàng)所述的流體設(shè)備（10)，被配置為微流體設(shè)備或納流 體設(shè)備。
29. -種用于通過配件（200)將毛細(xì)管（202)與流體組件（230)的流體導(dǎo)管（204)流 體地耦接的方法，所述方法包括： 在所述配件（200)的毛細(xì)管接收部中接收所述毛細(xì)管（202); 操作所述配件（200)的力施加器（206)以施加用于將所述毛細(xì)管（202)固定在所述配 件（200)內(nèi)的固定力； 通過所述配件（200)的力限制機(jī)構(gòu)（208)來限制可由所述力施加器（206)施加至所述 毛細(xì)管（202)的所述固定力； 通過所述配件（200)的力分解器（210, 234)將所述固定力分解為推進(jìn)力分量和夾緊力 分量，所述推進(jìn)力分量用于將在所述毛細(xì)管接收部中接收的所述毛細(xì)管（202)向所述流體 組件（230)推進(jìn)，所述夾緊力分量用于將在所述毛細(xì)管接收部中接收的所述毛細(xì)管（202) 夾緊在所述配件（200)內(nèi)；以及 通過所述配件（200)的偏置機(jī)構(gòu)（212)偏置所述毛細(xì)管（202)抵靠所述力分解器 (210, 234)，所述偏置機(jī)構(gòu)（212)被具體布置在所述力施加器（206)和所述力分解器（210， 234)之間。
【文檔編號(hào)】F16L19/00GK104105963SQ201280068908
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2012年2月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月1日
【發(fā)明者】達(dá)利約·澤考, 喬斯-安杰·莫拉-弗拉特 申請(qǐng)人:安捷倫科技有限公司