旋轉閥的制作方法
【專利摘要】一種旋轉閥包括定子和轉子，其中定子包括至少三個主連接端口和至少三個副連接端口，并且其中轉子互連路徑布置成在不同的轉子位置處將主連接端口與副連接端口互連，使得能夠通過使轉子旋轉到不同的轉子位置而將所有的至少三個副連接端口一次一個地連接至至少三個主連接端口中的每一個。層析系統包括至少三個層析柱和柱入口旋轉閥、柱出口旋轉閥以及給料回流物流路。
【專利說明】
旋轉閥
技術領域
[0001 ] 本發明涉及閥，并且更具體地涉及旋轉閥(rotary valve)。
【背景技術】
[0002]閥普遍地用于牽涉流體的運輸的裝置中。例如用于中等尺寸的實驗室系統中的閥的典型的類型是旋轉閥。
[0003]通常，旋轉閥具有在本文中被稱為定子的固定主體，該固定主體與在本文中被稱為轉子的旋轉主體合作。
[0004]定子設置有一些入口端口和出口端口。端口經由孔而與內定子面上的對應的一組孔流體連通。內定子面是與轉子的內轉子面流體緊密接觸的定子的內表面。轉子典型地形成為盤，并且，內轉子面旋轉合作地壓在內定子面上。內轉子面設置有一個或更多個槽，這些槽取決于轉子相對于定子的旋轉位置而將不同的孔互連。
[0005]旋轉閥能夠設計成承受高壓(諸如高于25MPa的壓力)。旋轉閥能夠由諸如不銹鋼、高性能聚合材料以及陶瓷的一系列材料制成。
[0006]入口/出口的數量和轉子或定子中的槽的設計反映特定的閥的預期用途。常見的類型的多功能閥具有一個入口端口(典型地放置于閥的旋轉軸線上)和圍繞入口端口等距地放置的一些出口端口。轉子具有單個徑向地延伸的槽，該槽一端位于旋轉中心，由此始終與入口連接，而另一端取決于轉子相對于定子的角位置而與任一個出口連接。這樣的閥對將流從入口一次一個地引導至任一出口有用。
[0007]在諸如模擬移動床系統的用于連續層析的層析系統中，通常，大量的閥用于將給料和緩沖物按照正確的順序提供給系統中的不同的柱。在這樣的系統中，需要更好的閥布置。

【發明內容】

[0008]本發明的一個目標是，提供能夠用于連續層析的旋轉閥。
[0009]本發明的另一個目標是，提供具有便利而有效的閥布置的連續層析系統。
[0010]在旋轉閥中實現該目標，該旋轉閥包括具有內定子面的定子和具有布置成與內定子面密封接觸的內轉子面的轉子，轉子可相對于內定子面而圍繞旋轉軸線可旋轉地移動至多個轉子位置，定子包括多個連接端口，每個連接端口與內定子面處的對應的閥孔流體接觸，并且，轉子包括兩個或更多個轉子互連路徑，這些轉子互連路徑用于關于轉子位置而將所述閥孔選擇性地流體互連，其中，
定子包括至少三個主連接端口和至少三個副連接端口，并且其中，
轉子互連路徑布置成:
在不同的轉子位置處，將主連接端口與副連接端口互連，使得能夠通過使轉子旋轉到不同的轉子位置而將至少三個副連接端口的全部一次一個地與至少三個主連接端口中的每個連接。
[0011]還在層析系統中實現該目標，該層析系統包括至少三個層析柱，所述系統進一步包括:
如上文所限定的柱入口旋轉閥，其與系統中的至少三個柱的入口連接，并且與至少三個流入物連接;以及
如上文所限定的柱出口旋轉閥，其與系統中的至少三個柱的出口連接，并且與至少三個流出物連接;以及
給料回流物流路，其中傳遞從目前在層析過程中充當主負載柱的柱的出口流至目前充當副負載柱的柱的入口的給料回流物，
其中所述給料回流物流路傳遞來自系統中的充當主負載柱的所有的柱的給料回流物，并且其中所述給料回流物流路通過柱入口旋轉閥和柱出口旋轉閥而與柱的入口和出口連接。
[0012]由此，至少三個柱和至少三個流入物能夠與旋轉閥連接，并且，旋轉閥能夠將流入物與柱中的任一個連接。這能夠用于層析系統中。這將提供用于在例如模擬移動床層析系統中使用的靈活的旋轉閥。由此，能夠設置有具有入口旋轉閥、出口旋轉閥以及給料回流部的層析系統。這將導致系統與傳統的模擬移動床層析系統相比而具有較少的閥和較少的流連接。這將提供便利而改進的旋轉閥和層析系統。
[0013]在本發明的一個實施例中，將通過使轉子旋轉來根據模擬移動床的過程而使主連接端口與副連接端口的互連轉變。
[0014]在本發明的一個實施例中，轉子互連路徑中的至少兩個是部分地彎曲的槽。
[0015]在本發明的一個實施例中，轉子互連路徑布置成:
在第一轉子位置處，將第一主閥孔與第一副閥孔互連，將第二主閥孔與第二副閥孔互連，將第三主閥孔與第三副閥孔互連，并且，將第四主閥孔與第四副閥孔互連，
在第二轉子位置處，將第一主閥孔與第四副閥孔互連，將第二主閥孔與第一副閥孔互連，將第三主閥孔與第二副閥孔互連，并且，將第四主閥孔與第三副閥孔互連，
在第三轉子位置處，將第一主閥孔與第三副閥孔互連，將第二主閥孔與第四副閥孔互連，將第三主閥孔與第一副閥孔互連，并且，將第四主閥孔與第二副閥孔互連，
在第四轉子位置處，將第一主閥孔與第二副閥孔互連，將第二主閥孔與第三副閥孔互連，將第三主閥孔與第四副閥孔互連，并且，將第四主閥孔與第一副閥孔互連。
[0016]在本發明的一個實施例中，轉子互連路徑中的至少兩個包括一個圓形槽和一個徑向通道。
[0017]在本發明的一個實施例中，圓形槽圍繞旋轉閥的中心同中心地定位，并且，具有與設置副閥孔的不同的半徑對應的不同的半徑，并且，徑向通道設置成從其相應的圓形槽伸出至主閥孔的位置。
[0018]在本發明的一個實施例中，額外的主連接端口和閥孔設置于定子中，以便允許柱旁路(column bypass)和/或柱的另外的設置。
[0019]在層析系統的一個實施例中，所述層析柱的入口將一個連接至入口旋轉閥的所述主連接端口中的每一個，并且所述層析柱的出口將一個連接至出口旋轉閥的所述主連接端口中的每一個，并且所述流入物將一個連接至入口旋轉閥的所述副連接端口中的每一個，并且所述流出物將一個連接至出口旋轉閥的所述副連接端口中的每一個，并且其中所述轉子互連路徑設置使得至少三個流入物中的每一個能夠一次一個地通過入口旋轉閥而與至少三個柱入口中的每一個連接，并且至少三個流出物中的每一個能夠一次一個地通過出口旋轉閥而與至少三個柱出口中的每一個連接，并且通過使轉子旋轉，至柱入口的流入物和至柱出口的流出物將根據模擬移動床的過程而轉變。
[0020]在層析系統的一個實施例中，給料回流物流路包括檢測器。由此，與傳統的模擬移動床系統相比，能夠減少系統中的檢測器的數量。
【附圖說明】
[0021]圖1是根據本發明的一個實施例的旋轉閥的示意側視圖。
[0022]圖2a示意地示出能夠使用本發明的旋轉閥的具有四個柱的層析系統。
[0023]圖2b示意地示出能夠使用本發明的旋轉閥的具有三個柱的層析系統。
[0024]圖3a示出能夠用于圖2a的層析系統中的根據本發明的一個實施例的旋轉閥。
[0025]圖3b示出具有連接端口的定子的外側。
[0026]圖3c示出能夠用于圖2b的層析系統中的根據本發明的一個實施例的旋轉閥。
[0027 ]圖4a、b、c、d示出圖3a中所示出的旋轉閥的四個不同的轉子位置。
[0028]圖5示出包括柱旁路的根據本發明的一個實施例的旋轉閥。
[0029]圖6示出能夠用于圖2的層析系統中的根據本發明的另一實施例的旋轉閥。
[0030]圖7示出能夠使用另外的一組的四個柱的根據本發明的另一實施例的旋轉閥。
【具體實施方式】
[0031]在圖1中示意地示出典型的旋轉閥I的主要部分(其中，未示出托架或類似的負荷承載或緊固元件)。旋轉閥I具有定子5、轉子12、旋轉軸13以及驅動單元14，其中，旋轉軸13任選地可以設置有用于識別旋轉軸13的角位置的部件(未示出)，驅動單元14典型地包括齒輪箱和馬達(然而，也可以手動地操作閥)。轉子可相對于定子而圍繞閥的旋轉軸線RA旋轉。
[0032]相對于構建有定子5的器械而固定的定子5設置有端口，以用于與流體源/出口以及與閥合作的任何構件流體連通。端口可以沿任何合適的方向定位于定子的任何合適的部分上。端口設置有部件以連接毛細管或導管。這樣的部件可以是本領域任何技術人員所熟知的諸如常規型Valco配件的任何合適的類型。端口經由通道而與內定子面5a，S卩，定子的在運行期間與轉子12接觸的表面上的對應的一組閥孔流體連通。
[0033]轉子12典型地形成為盤，并且，具有內轉子面12a，在運行期間，內轉子面12a被壓在平坦的內定子面5a上，以實現其間的密封接觸。內轉子面12a設置有一個或更多個互連路徑，互連路徑取決于轉子相對于定子的旋轉位置而將內定子面5a的不同的閥孔互連。互連路徑可以是能夠提供兩個閥孔之間的流體接觸的任何類型的路徑，并且，可以由具有離散的孔的內部通道、內轉子面上的槽等組成。
[0034]圖2a示意地示出層析系統60，在層析系統60中，能夠設置有根據本發明的旋轉閥。在該實施例中，在模擬移動床系統中，將四個柱I Ia、I Ib、11 c、I Id連接。然而，能夠變更柱的數量。根據本發明的旋轉閥能夠例如用于具有3個柱或多于四個柱的系統，將在下文中更詳細地討論該系統。根據本發明的柱入口旋轉閥61與系統中的柱的入口連接。該柱入口旋轉閥61與系統中的所有的柱的入口連接，并且此外，與第一流入物16 (在該實施例中，表示給料)、第二流入物18(在該實施例中，表示給料回流物)、第三流入物20(在該實施例中，表示再生緩沖物)以及第四流入物21(在該實施例中，表示洗脫緩沖物)連接。在該所示出的層析系統中，根據本發明的旋轉閥還設置為柱出口旋轉閥63。該柱出口旋轉閥63與系統中的所有的柱的出口連接，并且此外，與第一流出物34(在該實施例中，表示給料回流物)、第二流出物27(在該實施例中，表示給料出口)、第三流出物29(在該實施例中，表示再生物出口)以及第四流出物31 (在該實施例中，表示洗脫物出口)連接。給料回流物流路75設置在柱入口旋轉閥61與柱出口旋轉閥63之間。在模擬移動床層析系統中從主負載柱流至副負載柱的所有的給料回流物將通過該給料回流物流路75而傳遞。檢測器77設置于給料回流物流路75中。該檢測器適應于檢測表示流過給料回流物流路75的給料回流物的成分的流出物信號。在一個實施例中，檢測器是UV檢測器，即測量樣品的UV吸收率。其他可能的類型的檢測器測量pH、導電率、光散射、焚光、IR或可見光。在整個描述中，對檢測器的這一限定將是相同的。
[0035]圖2b示意地示出層析系統60’，在層析系統60’中，能夠設置有根據本發明的旋轉閥。在該實施例中，在模擬移動床系統中，將三個柱I la MlbMlc'連接。根據本發明的柱入口旋轉閥61’與系統中的柱的入口連接。該柱入口旋轉閥61’與系統中的所有的柱的入口連接，并且此外，與第一流入物16’(在該實施例中，表示給料)、第二流入物18’(在該實施例中，表示給料回流物)以及第三流入物20’(在該實施例中，表示再生緩沖物和洗脫緩沖物)連接。在該所示出的層析系統中，根據本發明的旋轉閥還設置為柱出口旋轉閥63’。該柱出口旋轉閥63’與系統中的所有的柱的出口連接，并且此外，與第一流出物34’(在該實施例中，表示給料回流物)、第二流出物27 ’(在該實施例中，表示給料出口)以及第三流出物29 ’(在該實施例中，表示再生物及洗脫物出口)連接。給料回流物流路75’設置在柱入口旋轉閥61’與柱出口旋轉閥63’之間。在模擬移動床層析系統中從主負載柱流至副負載柱的所有的給料回流物將通過該給料回流物流路75 ’而傳遞。檢測器77 ’設置于給料回流物流路75 ’中。
[0036]在本發明的一個實施例中，利用給料回流物的模擬移動床的方法的計劃能夠是，如果將給料引導至第一柱11a，則應當將來自第一柱Ila的流出物引導至第二柱Ilb的入口。由此，第二柱Ilb充當副負載柱，并且，第一柱充當主負載柱。在第一柱滿載時，取而代之，將給料直接地引導至第二柱Ilb(由此，充當主負載柱)，并且，將來自第二柱Ilb的流出物引導至第三柱11c的入口，于是，第三柱11c充當副負載柱，其中，能夠通過例如UV或時間而測量第一柱的滿載。同時，通過將洗脫緩沖物(第四流入物21)引導至第一柱Ila的入口，并且，允許將來自第一柱Ila的流出物引導至第四流出物31(洗脫物出口)，從而對第一柱Ila進行洗脫。在將給料直接地引導至第三柱Ilc時，對第二柱進行洗脫，同時，使第一柱再生，由此，通過第三流入物20而將再生緩沖物提供給第一柱Ila的入口，并且，將流出物引導至第三流出物29(再生物出口)。連續過程中的最后一步是，在將給料直接地引導至第四柱Ild時，第一柱Ila充當副負載柱。然后，將來自第一柱Ila的流出物通過第二流出物27而引導至給料出口。這是模擬移動床的技術的已知的過程，也被稱為定期逆流。關于給料回流物的益處是，丟失任何可能的未捆綁的給料的風險下降，且因此，提供給給料中的柱的樣品的量可能與正相層析中相比而更高得多。如果在經過主負載柱之后，有任何未捆綁的給料留在給料液體中，則將存在捆綁于副負載柱中的另一種可能性。使該過程再循環。入口閥和出口閥由控制系統控制，使得提供這些上述的流。
[0037]圖3a示出能夠用于圖2a中所示出的本發明的實施例中的柱入口旋轉閥61或出口旋轉閥63的可能的設計。旋轉閥包括具有內定子面的定子和具有內轉子面的轉子，其中，內轉子面布置成與內定子面密封接觸。轉子可相對于內定子面而可圍繞旋轉軸線旋轉地移動至多個轉子位置。定子包括多個連接端口，每個連接端口與內定子面處的對應的閥孔流體接觸，并且，轉子包括兩個或更多個互連路徑，以用于關于轉子位置而將上述的閥孔選擇性地流體互連。在圖3a中，在同一視圖中示出內定子面上的閥孔和轉子上的互連路徑。在圖3b中，示出定子的外側上的連接端口。然而，這些連接端口能夠以任何需要的方式定位。在圖2a中所使用的旋轉閥的該實施例中，定子包括四個主閥孔C1、C2、C3、C4，每個主閥孔與定子的對應的主連接端口(在圖3b中所示出的視圖中，僅能夠看到三個，Cl 1、C22、C33)流體接觸。在該示例中，主連接端口與系統中的柱連接。定子包括另外的四個副閥孔85a、85b、85c、85d，每個閥孔與定子的對應的副連接端口(在圖3b中所示出的視圖中，僅能夠看到兩個，850a、850b)流體接觸。在該示例中，副連接端口與圖2a中所示出的系統中的流入物(用于入口旋轉閥)或流出物(用于出口旋轉閥)連接。轉子中的互連路徑布置成在不同的轉子位置處將主閥孔(:1工2、03工4與副閥孔85&、8513、85(3、85(1互連，使得能夠通過使轉子旋轉成不同的轉子位置而將所有的副閥孔一次一個地與每個主閥孔連接。
[0038]在圖3a中，由圓表示定子閥孔。存在表示為Cl、C2、C3以及C4的四個主閥孔。在該實施例中，定子的對應的主連接端口與系統中的柱連接。此外，存在四個副閥孔，第一副閥孔85a、第二副閥孔85b、第三副閥孔85c以及第四副閥孔85d。對于入口旋轉閥61，在圖2a中所示出的實施例中，第一副閥孔85a將通過定子中的對應的第一副連接端口而與給料連接，第二副閥孔85b將通過定子中的對應的第二副連接端口而與給料回流物連接，第三副閥孔85c將通過定子中的對應的第三副連接端口而與再生物連接，并且，第四副閥孔85d將通過定子中的對應的第四副連接端口而與洗脫物連接。如果旋轉閥用作出口旋轉閥63，則第一副閥孔85a將通過定子中的第一副連接端口而與如上文所討論的給料回流物連接，第二副閥孔85b將通過定子中的第二副連接端口而與給料出口連接，第三副閥孔85c將通過定子的第三副連接端口而與再生物出口連接，并且，第四副閥孔85d將通過定子的第四副連接端口而與如上文所討論的洗脫物出口連接。
[0039]然而，只要繼旋轉閥的轉子的旋轉之后，執行模擬移動床的過程，就能夠變更這些副閥孔的順序、組織以及命名。在旋轉閥的轉子中，在該實施例中，將轉子互連路徑設置為槽。在該實施例中，這些轉子互連路徑中的三個地沿著一部分圓設置。轉子互連路徑如此布置使得在旋轉閥的每個旋轉位置處，主閥孔Cl、C2、C3、C4中的每一個與副閥孔85a、b、C、d中的每一個連接。通過使旋轉閥的轉子旋轉成四個不同的位置，從而將根據模擬移動床的過程而使流入物/流出物(圖2a)與柱連接的連接轉變。這也在圖4a_4d中示出。即:
在旋轉閥的第一旋轉位置(圖4a)處，第一主閥孔Cl與第一副閥孔85a連接，第二主閥孔C2與第二副閥孔85b連接，第三主閥孔C3與第三副閥孔85c連接，并且，第四主閥孔C4與第四副閥孔85d連接。
[0040]在旋轉閥的第二旋轉位置(圖4b)處，第一主閥孔Cl與第四副閥孔85d連接，第二主閥孔C2與第一副閥孔85a連接，第三主閥孔C3與第二副閥孔85b連接，并且，第四主閥孔C4與第三副閥孔85c連接。
[0041 ]在旋轉閥的第三旋轉位置(圖4c)處，第一主閥孔Cl與第三副閥孔85c連接，第二主閥孔C2與第四副閥孔85d連接，第三主閥孔C3與第一副閥孔85a連接，并且，第四主閥孔C4與第二副閥孔85b連接。
[0042]在旋轉閥的第四旋轉位置(圖4d)處，第一主閥孔Cl與第二副閥孔85b連接，第二主閥孔C2與第三副閥孔85c連接，第三主閥孔C3與第四副閥孔85d連接，并且，第四主閥孔C4與第一副閥孔85a連接。
[0043]在本發明的該所示出的實施例中，四個主閥孔Cl、C2、C3、C4在定子上圍繞主圓81彼此等距離地設置。四個副閥孔85a、b、c、d定位于內定子面上，使得在不同的轉子位置處，這些副閥孔能夠按照適合于如上所述的模擬移動床的過程的順序與四個主閥孔中的每一個連接。在圖3a和圖4中所示出的實施例中，這些副閥孔中的兩個的副閥孔位置設置于主圓81內側，并且，這些副閥孔之一位于定子的中心，其中，主閥孔設置于主圓81上。在該示例中，示出第四副閥孔85d的位置設置于定子的中心，并且，第一副閥孔85a的位置設置在中心與主圓81之間。在此指定為第二副閥孔85b和第三副閥孔85c的另外兩個副閥孔在主圓81外側以中心為圓心而以不同的半徑設置，并且，還沿另一方向分離。于是，應當設置轉子中的轉子互連路徑的設計，使得在不同的轉子位置處，全部四個主閥孔都能夠與副閥孔85a、b、c、d中的每一個連接。為了實現該結構，轉子互連路徑中的至少三個需要包括彎曲的部分。在該實施例中，第一轉子互連路徑89a設置使得在所有的轉子位置處，第一轉子互連路徑89a將第四副閥孔85d與主閥孔C1、C2、C3、C4之一連接。第二轉子互連路徑89b設置使得在所有的轉子位置處，第二轉子互連路徑89b將第一副閥孔85a與主閥孔Cl、C2、C3、C4之一連接。為了實現該結構，第二轉子互連路徑89b沿著主圓81內側的圓的一部分部分地設置為彎曲槽。此外，第二轉子互連路徑89b包括延伸部分91，延伸部分91從彎曲部分向外延伸至主圓81的位置，以便能夠將第一副閥孔85a與所有的主閥孔Cl、C2、C3、C4連接，在每個轉子位置處與一個主閥孔連接。第三轉子互連路徑89c設置使得在所有的轉子位置處，第三轉子互連路徑89c將第二副閥孔85b與主閥孔Cl、C2、C3、C4之一連接。為了實現該結構，第三轉子互連路徑89c沿著主圓81外側的圓的一部分部分地設置為彎曲槽。此外，第三轉子互連路徑89c包括延伸部分93，延伸部分93從彎曲部分向內延伸至主圓81的位置，以便能夠將第二副閥孔85b與所有的主閥孔Cl、C2、C3、C4連接，在每個轉子位置處與一個主閥孔連接。第四轉子互連路徑89d設置使得在所有的轉子位置處，第四轉子互連路徑89d將第三副閥孔85c與主閥孔C1、C2、C3、C4之一連接。為了實現該結構，第四轉子互連路徑89d沿著位于主圓81外側且位于第三轉子互連路徑89c外側的圓的一部分部分地設置為彎曲槽。此外，第四轉子互連路徑89d包括延伸部分95，延伸部分95從彎曲部分向內延伸至主圓81的位置，以便能夠將第三副閥孔85c與所有的主閥孔Cl、C2、C3、C4連接，在每個轉子位置處與一個主閥孔連接。需要使該延伸部分95彎曲或下傾，以便允許適當地進行所有的連接。只要通過不同的轉子位置而實現如上所述的模擬移動床的過程，就能夠變更不同的定子閥孔的功能和位置。
[0044]利用如圖3a中所示出的入口旋轉閥和出口旋轉閥，能夠使圖2a中所示出的模擬移動床系統60運行，并且，能夠通過單個給料回流物流路75而提供給料回流物。因此，該給料回流物流路75與入口旋轉閥61的第二副閥孔85b連接，并且，與出口旋轉閥63的第一副閥孔85a連接。
[0045]圖3c示出能夠用于圖2b中所示出的本發明的實施例中的柱入口旋轉閥61’或柱出口旋轉閥63’的可能的設計。在圖3c中，在同一視圖中，示出內定子面上的閥孔和轉子上的互連路徑。在圖2b中所使用的旋轉閥的該實施例中，定子包括三個主閥孔B1、B2、B3，每個主閥孔與定子的對應的主連接端口流體接觸。在該示例中，主連接端口與系統中的柱連接。定子包括另外的三個副閥孔185a、185b、185c，每個副閥孔與定子的對應的副連接端口流體接觸。在該示例中，副連接端口與圖2b中所示出的系統中的流入物(用于入口旋轉閥)或流出物(用于出口旋轉閥)連接。轉子中的互連路徑布置成，在不同的轉子位置處，將主閥孔B1、B2、B3與副閥孔185a、185b、185c互連，使得能夠通過使轉子旋轉成不同的轉子位置而將所有的副閥孔一次一個地與每個主閥孔連接。
[0046]在圖3c中，由圓表示定子閥孔。對于入口旋轉閥61’，在圖2b中所示出的實施例中，第一副閥孔185a將通過定子中的對應的第一副連接端口而與給料連接，第二副閥孔185b將通過定子中的對應的第二副連接端口而與給料回流物連接，第三副閥孔185c將通過定子中的對應的第三副連接端口而與再生物和洗脫物連接。如果旋轉閥用作出口旋轉閥63 ’，則第一副閥孔185a將通過定子中的第一副連接端口而與如上文所討論的給料回流物連接，第二副閥孔185b將通過定子中的第二副連接端口而與給料出口連接，第三副閥孔185c將通過如上文所討論的定子的第三副連接端口而與再生物和洗脫物出口連接。
[0047]然而，只要繼旋轉閥的轉子的旋轉之后，執行模擬移動床的過程，就能夠變更這些副閥孔的順序、組織以及命名。在旋轉閥的轉子中，在該實施例中，將轉子互連路徑設置為槽。在該實施例中，這些轉子互連路徑中的兩個部分地沿著至少一部分圓設置。轉子互連路徑布置使得在旋轉閥的每個旋轉位置處，主閥孔B1、B2、B3中的每一個與副閥孔185a、b、c中的每一個連接。通過使旋轉閥的轉子旋轉成三個不同的位置，從而將根據模擬移動床的過程而使流入物/流出物(圖2b)與柱連接的連接轉變。
[0048]在本發明的該所示出的實施例中，三個主閥孔B1、B2、B3在定子上圍繞主圓181彼此等距離地設置。三個副閥孔185a、b、c定位于內定子面上，使得在不同的轉子位置處，這些副閥孔能夠按照適合于如上所述的模擬移動床的過程的順序與三個主閥孔中的每一個連接。在圖3c中所示出的實施例中，這些副閥孔中的兩個的副閥孔位置設置于主圓181內側，并且，這些副閥孔之一位于定子的中心，其中，主閥孔設置于主圓181上。在該示例中，示出第三副閥孔185c的位置設置于定子的中心，并且，第一副閥孔185a的位置設置在中心與主圓181之間。在此指定為第二副閥孔185b的最后一個副閥孔設置于主圓181外側。于是，應當設置轉子中的轉子互連路徑的設計，使得在不同的轉子位置處，全部三個主閥孔能夠與副閥孔185a、b、c中的每一個連接。為了實現該結構，轉子互連路徑中的至少兩個需要包括彎曲的部分。在該實施例中，第一轉子互連路徑189a設置使得在所有的轉子位置處，第一轉子互連路徑189a將第三副閥孔185c與主閥孔B1、B2、B3之一連接。第二轉子互連路徑189b設置使得在所有的轉子位置處，第二轉子互連路徑189b將第一副閥孔185a與主閥孔B1、B2、B3之一連接。為了實現該結構，第二轉子互連路徑18%沿著主圓181內側的圓的一部分部分地設置為彎曲槽。此外，第二轉子互連路徑189b包括延伸部分191，延伸部分191從彎曲部分向外延伸至主圓181的位置，以便能夠將第一副閥孔185a與所有的主閥孔B1、B2、B3連接，在每個轉子位置處與一個主閥孔連接。第三轉子互連路徑189c設置使得在所有的轉子位置處，第三轉子互連路徑189c將第二副閥孔185b與主閥孔B1、B2、B3之一連接。為了實現該結構，在該實施例中，第三轉子互連路徑189c設置為主圓181外側的完整的圓。此外，第三轉子互連路徑189c包括延伸部分193，延伸部分193從彎曲部分向內延伸至主圓181的位置，以便能夠將第二副閥孔185b與所有的主閥孔B1、B2、B3連接，在每個轉子位置處與一個主閥孔連接。只要通過不同的轉子位置而實現如上所述的模擬移動床的過程，就能夠變更不同的定子閥孔的功能和位置。
[0049 ]利用如圖3c中所示出的入口旋轉閥和出口旋轉閥，能夠使圖2b中所示出的模擬移動床系統60’運行，并且，能夠通過單個給料回流物流路75’而提供給料回流物。因此，該給料回流物流路75 ’與入口旋轉閥61 ’的第二副閥孔185b連接，并且，與出口旋轉閥63 ’的第一副閥孔185a連接。
[0050]圖5示出能夠用于圖2 a中所示出的實施例中的旋轉閥的另一實施例的設計。在該實施例中，包括柱旁路的功能。為了設置該結構，四個額外的主閥孔Cl’、C2’、C3’、C4’在主圓81上設置于主閥孔C1、C2、C3、C4之間。能夠將流連接設置在入口閥與出口閥之間，使得流體能夠通過系統而被栗送，而不進入柱。這能夠用于系統沖洗。除此之外，轉子和定子的設計與針對先前的實施例而描述的設計大致相同，在此，將不進一步描述。
[0051 ]圖6示出圖3a和圖5中所示出的旋轉閥的另一實施例。該實施例能夠設置成具有如關于圖5而描述的旁路功能或不具有該旁路功能。在此，示出四個額外的主閥孔Cl’、C2’、C3’以及C4’，但也能夠省略這些主閥孔。在該實施例中，示出四個主閥孔C1、C2、C3以及C4。這些主閥孔以如針對圖3a中所示出的實施例而描述的方式相同的方式圍繞主圓81以等距離設置(然而，在該實施例中，該主圓81實際上能夠以與中心相距的任何徑向距離設置，將在下文中進一步對此進行討論)。定子的副閥孔85a、85b、85c、85d也設置在與如在實施例中參考圖3a而描述的位置相同的位置處。差異在于，轉子互連路徑被分成內轉子面上的圓形槽和在轉子內鉆孔而成的徑向通道。由此，圓形槽將不干擾徑向通道，并且，圓形槽能夠設置為完整的圓。更詳細地，第一轉子互連路徑89a’設置為將第四主閥孔C4和第四副閥孔85d連接的第一徑向通道。該通道設置于轉子的表面下方，并且，設置于圓形槽的底部下方，將在下文中進一步對此進行描述。第二轉子互連路徑89b’包括兩個部分:一個第二圓形槽部分18%，在主圓81內側以與中心相距的與第一副閥孔85a相同的距離設置有圓形槽;和一個第二徑向通道部分28%。第二徑向通道部分289b從主圓81設置至第一副閥孔85a的位置，但在轉子內鉆孔而成。第三轉子互連路徑89c ’也包括兩個部分:一個第三圓形槽部分189c，在主圓81外側以與中心相距的與第二副閥孔85b相同的距離設置有圓形槽部分;和一個第三徑向通道部分289c。第三徑向通道部分289c從第三圓形槽部分189c設置至主圓81，并且，在轉子內鉆孔而成。第四轉子互連路徑89d’也包括兩個部分:一個第四圓形槽部分189d，在第三圓形槽部分189c外側以與中心相距的與第三副閥孔85c相同的距離設置有圓形槽部分；和一個第四徑向通道部分289d。第四徑向通道部分289d從第四圓形槽部分189d設置至主圓81，并且，在轉子內鉆孔而成。由此，與圖3中所示出的實施例不同，圓形槽能夠設置為完整的圓。如同樣地在圖6中示出的，在該實施例中，通過在主圓81、C1’、C2’、C3’、C4’上包括旁路柱連接，從而也能夠設置旁路。利用使用在轉子內側鉆孔而成的通道的該方法，能夠根據需要而將主閥孔C1、C2、C3、C4以任何徑向距離設置，因為，通道彼此干擾的問題被消除。
[0052]圖7示出本發明的另一實施例，該實施例與參考圖6而描述的實施例類似。唯一的差異在于，在主圓81上設置另一組主閥孔。以該方式，第二組的四個柱能夠與系統連接。如果第一組的四個柱首先用于一些層析循環，則在需要替換或清洗第一組時，能夠使用第二組的四個柱。這給系統提供改進的效率。此外，在該所示出的實施例中，還設置有柱旁路。
[0053]根據與上述的實施例中所公開的原理相同的原理，根據本發明的旋轉閥還能夠采用另一數量的連接的柱。例如，在圖6中所示出的包括圓形槽和徑向通道的實施例中，針對系統中的另外的柱而僅僅添加另外的圓形槽和徑向通道。如果再生步驟被分成用于在原地清洗柱的步驟和用于平衡的步驟這兩個步驟，則能夠例如使用利用五個柱的系統。如果洗脫物被分成沖洗物和洗脫物，則甚至能夠將六個柱用于系統中。
[0054]另一種可能性將是，將根據本發明的旋轉閥用作入口閥或出口閥，并且，將其他常規的閥用于柱的其他的側面，即，如果根據本發明的旋轉入口閥用于入口側，則將常規的單獨的出口閥用于柱出口，或如果使用根據本發明的旋轉出口閥，則將常規的單獨的入口閥用于柱。本發明也應當涵蓋這種可能性。
【主權項】
1.一種旋轉閥，包括具有內定子面的定子和具有布置成與所述內定子面密封接觸的內轉子面的轉子，所述轉子相對于所述內定子面而圍繞旋轉軸線可旋轉地移動至多個轉子位置，所述定子包括多個連接端口，各自與所述內定子面處的對應的閥孔流體接觸，并且所述轉子包括兩個或更多個轉子互連路徑，以用于所述閥孔關于轉子位置的選擇性地流體互連，其中 所述定子包括至少三個主連接端口和至少三個副連接端口，并且其中 所述轉子互連路徑布置成: 在不同的轉子位置處，將所述主連接端口與所述副連接端口互連，使得能夠通過使所述轉子旋轉到不同的轉子位置而將所有的至少三個副連接端口一次一個地連接至至少三個主連接端口中的每一個。2.根據權利要求1所述的旋轉閥，其特征在于，通過使所述轉子旋轉，所述主連接端口與所述副連接端口的互連將根據模擬移動床的過程而轉變。3.根據前述權利要求中的任一項所述的旋轉閥，其特征在于，所述轉子互連路徑中的至少兩個是部分地彎曲的槽。4.根據前述權利要求中的任一項所述的旋轉閥，其特征在于，所述轉子互連路徑布置成: 在第一轉子位置處，將第一主閥孔(Cl)與第一副閥孔(85a)互連，將第二主閥孔(C2)與第二副閥孔(85b)互連，將第三主閥孔(C3)與第三副閥孔(85c)互連，以及將第四主閥孔(C4)與第四副閥孔(85d)互連， 在第二轉子位置處，將所述第一主閥孔(Cl)與所述第四副閥孔(85d)互連，將所述第二主閥孔(C2)與所述第一副閥孔(85a)互連，將所述第三主閥孔(C3)與所述第二副閥孔(85b)互連，以及將所述第四主閥孔(C4)與所述第三副閥孔(85c)互連， 在第三轉子位置處，將所述第一主閥孔(Cl)與所述第三副閥孔(85c)互連，將所述第二主閥孔(C2)與所述第四副閥孔(85d)互連，將所述第三主閥孔(C3)與所述第一副閥孔(85a)互連，以及將所述第四主閥孔(C4)與所述第二副閥孔(85b)互連， 在第四轉子位置處，將所述第一主閥孔(Cl)與所述第二副閥孔(85b)互連，將所述第二主閥孔(C2)與所述第三副閥孔(85c)互連，將所述第三主閥孔(C3)與所述第四副閥孔(85d)互連，以及將所述第四主閥孔(C4)與所述第一副閥孔(85a)互連。5.根據前述權利要求中的任一項所述的旋轉閥，其特征在于，所述轉子互連路徑中的至少兩個包括一個圓形槽和一個徑向通道。6.根據權利要求5所述的旋轉閥，其特征在于，所述圓形槽圍繞所述旋轉閥的中心同中心地定位，并且具有與設置所述副閥孔處的不同的半徑相對應的不同的半徑，并且所述徑向通道設置成從其相應的圓形槽伸出至所述主閥孔的位置。7.根據前述權利要求中的任一項所述的旋轉閥，其特征在于，額外的主連接端口和閥孔設置于所述定子中，以便允許柱旁路和/或柱的另外的設置。8.一種層析系統，包括至少三個層析柱(11a、11b、11c、Ild)，所述系統進一步包括: 根據權利要求1-7中的任一項所述的柱入口旋轉閥(61)，其連接至所述系統中的至少三個柱的入口，且連接至至少三個流入物；以及 根據權利要求1-7中的任一項所述的柱出口旋轉閥(63)，其連接至所述系統中的至少三個柱的出口，且連接至至少三個流出物；以及 給料回流物流路(75)，其中將給料回流物從目前在層析過程中充當主負載柱的柱的所述出口傳遞至目前充當副負載柱的柱的所述入口， 其中所述給料回流物流路傳遞來自所述系統中的充當主負載柱的所有的柱的所述給料回流物，并且其中所述給料回流物流路通過柱入口和柱出口旋轉閥而連接至所述柱的所述入口和出口。9.根據權利要求8所述的層析系統，其特征在于，所述層析柱的入口將一個連接至所述入口旋轉閥(61)的所述主連接端口中的每一個，并且所述層析柱的出口將一個連接至所述出口旋轉閥(63)的所述主連接端口中的每一個，并且所述流入物將一個連接至所述入口旋轉閥(61)的所述副連接端口中的每一個，并且所述流出物將一個連接至所述出口旋轉閥(63)的所述副連接端口中的每一個，并且其中所述轉子互連路徑設置使得至少三個流入物中的每一個能夠一次一個地通過所述入口旋轉閥(61)而與至少三個柱入口中的每一個連接，并且至少三個流出物中的每一個能夠一次一個地通過所述出口旋轉閥(63)而與至少三個柱出口中的每一個連接，并且通過使所述轉子旋轉，至所述柱入口的所述流入物和至所述柱出口的所述流出物將根據模擬移動床的過程而轉變。10.根據權利要求8或9所述的層析系統，其特征在于，所述給料回流物流路(75)包括檢測器(77)。
【文檔編號】F16K11/074GK105829884SQ201480069396
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2014年12月15日
【發明人】B.奧洛夫森, T.阿泰迪厄斯
【申請人】通用電氣健康護理生物科學股份公司