[发明专利]带密封元件的摇杆阀

说明书

本发明涉及一种用于打开或关闭流体连接的摇杆阀(100)，包括阀室(140)，其中，至少一个开口(120、130)通入阀室；能枢转地支承的切换摇杆(160)；以及位于切换摇杆(160)和开口(120、130)之间的膜表面(180)。通过枢转切换摇杆(160)能够相对于阀室(140)流体地打开或关闭开口(120、130)。摇杆阀还包括密封元件(170)，当切换摇杆(160)相对于阀室(140)关闭开口(120、130)时，密封元件位于膜表面(180)和开口(120、130)之间。

技术领域

本发明涉及一种摇杆阀，特别是用于HPLC领域。

背景技术

在高效液相色谱(高效液相色谱-HPLC)中，必须以通常非常严格控制的流速(例如在每分钟纳升到毫升的范围内)且在高压(通常为20-100MPa、200-1000bar及更高，目前约为200MPa、2000bar)下输送液体，在该高压下液体的可压缩性变得明显。对于HPLC系统中的液体分离，流动相(在运行中)具有带有待分离成分的样品液体，被驱动经过(如色谱柱的)固定相，以便以这种方式分离样品的不同成分。流动相的组成可以是恒定的(等度模式)，也可以随时间变化(例如在所谓的梯度模式下)。

对于液相色谱和其他样品分离应用，需要混合不同的流体，例如不同的溶剂，其中，混合的流体组成应该由这些流体以精确定义的方式形成。

在流体驱动器或流体输送装置(尤其色谱高压泵)的上游，通常存在多个溶剂容器，从中提供用于色谱分离运行(例如梯度过程)的溶剂(例如水和乙醇)。这些流体或溶剂通常在重力的影响下或通过合适的泵在它们移动通过流体管线、通过配比装置、到达混合点或汇合点直至高压泵时被加速。因此，重力效应以及流体的惯性尤其影响溶剂容器和高压泵的混合点或入口之间的路径。所述的重力效应以及流体的粘度波动和流体的质量惯性会导致溶剂组成不准确，从而导致样品分离不准确。

阀在FIPLC中被应用在沿流路的不同位置并且以不同类型被应用。此处的一个典型应用是为泵提供适当的溶剂或适当的溶剂混合物(使流动相达到流体压力)，如同一申请人的DE102018104842A1中所描述的。这种供应单元(通常也称为配比装置或多通道梯度阀)通常具有一个或多个阀，这些阀在输入侧连接到一种或多种溶剂，在输出侧连接到泵的输入端。阀通常由合适的控制器控制，以选择性地向泵供应一种或多种溶剂。

尤其在使用行程阀，即通过操纵活塞来打开或关闭流体路径的阀的情况下，在切换配比装置时，在待混合的溶剂/流体中可能出现体积误差。这种行程阀通常不会以容积中性方式关闭，即在切换时活塞运动会移动额外的流体体积，因此在切换时由于活塞排挤会产生泵送效应。在混合点或汇合点从流体管线输送的精确的流体量有时不清楚或不精确，压缩效应会进一步加剧这种情况。此外发现，流体管线之间的流体可能会因阀的活动而被不希望地转移。这种寄生效应会导致待混合的流体体积不正确或密封表面的破坏。

一种类型的阀是所谓的摇杆阀，例如在US8434514A中描述的，摇杆阀由于其设计而具有明显低于行程阀的泵送效应，因此可以实现容量中性的切换。摇杆阀是具有通过切换摇杆耦合的两个膜表面的阀。这些阀因此与翻转阀一样是压力平衡的，并且还可以可靠地密封与流动相反方向的压力。流体体积在切换时大部分在阀内重新分配。内部体积几乎保持不变，从而使泵送效应最小化。两个阀座和连接的流体通道通常在一个平面上。由此允许摇杆阀具有极小的内部体积并且几乎没有死体积。流体通道的几何形状通常如此设计，使得不产生间隙并且保证非常好的可冲洗性。在切换时，两个阀座之间会产生横向流动，可以防止阀腔内出现沉积物。

发明内容

本发明的目的是改进特别用于FIPLC应用的摇杆阀。该目的通过独立权利要求的特征来解决。有利的实施方式在从属权利要求中给出。