(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-06-18
(45)【発行日】2024-06-26
(54)【発明の名称】流体処理システム
(51)【国際特許分類】
B01D 35/00 20060101AFI20240619BHJP
B01D 15/08 20060101ALI20240619BHJP
【FI】
B01D35/00
B01D15/08
(21)【出願番号】P 2022561526
(86)(22)【出願日】2021-04-08
(86)【国際出願番号】 EP2021059191
(87)【国際公開番号】W WO2021209312
(87)【国際公開日】2021-10-21
【審査請求日】2022-10-28
(32)【優先日】2020-04-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(73)【特許権者】
【識別番号】511034561
【氏名又は名称】ザルトリウス ステディム ビオテック ゲーエムベーハー
(74)【代理人】
【識別番号】110000796
【氏名又は名称】弁理士法人三枝国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ランポート ケビン アシュリー
(72)【発明者】
【氏名】ケリー ナターシャ ジェイン
【審査官】太田 一平
(56)【参考文献】
【文献】特表2013-515259(JP,A)
【文献】特表2017-522169(JP,A)
【文献】国際公開第2019/072584(WO,A1)
【文献】米国特許出願公開第2015/0323486(US,A1)
【文献】Technical Information Dipfit CPA240 Flow assembly for pH or ORP sensors,カタログ,Endless + Hauser,2019年02月28日
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B01D 24/00 - 35/04
B01D 35/08 - 37/08
B01D 15/00 - 15/42
G01N 35/00 - 37/00
G01N 27/00 - 27/10
G01N 27/14 - 27/24
G01N 27/26 - 27/404
G01N 27/414 - 27/416
G01N 27/42 - 27/49
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
流体処理ユニットと、該流体処理ユニットへの及び該流体処理ユニットからの流体流を提供する配管機構とを備える流体処理システムであって、
前記配管機構は、1つ以上のフローセルを備え、
該フローセルの各フローセルは、
本体であって、入口及び出口と、該本体の前記入口から前記出口まで延在する流体流チャネルとを有し、該本体は、該本体の前記流体流チャネルの一部を形成するチャンバーを備えるレセプタクルを更に備え、前記チャンバーは、機能要素が前記流体流チャネルを通過する流体流に接触する又はさらされるように、前記機能要素を前記フローセルに接続する第1の開口部を有する、本体と、
機能要素と、
前記本体の前記入口に隣接して配置される第1の管状コネクタと、
前記本体の前記出口に隣接して配置される第2の管状コネクタと、
前記第1の管状コネクタから前記本体の前記入口、前記本体、及びそのレセプタクルを通り、前記本体の前記出口から前記第2の管状コネクタまで延在する流体流路と、
を備え、
前記流体処理ユニットは、単回使用のタンジェンシャルフロー濾過移動式スキッドを含むユニット、及びクロマトグラフィー分離用の装置を含むユニットから選択され、
前記フローセルの前記流体流路は、少なくとも前記第1の管状コネクタ及び前記第2の管状コネクタ内において並びに前記第1の管状コネクタ及び前記第2の管状コネクタに沿って
、一貫した所定の断面積を有し、
前記流体流チャネルに沿った前記流体流路の断面積は、前記第1の管状コネクタ及び前記第2の管状コネクタにおける断面積
に対応し、
前記フローセルの前記本体の前記チャンバーの容積は、前記機能要素が前記開口部内に取り付けられ、前記チャンバー内に延在したときも、前記第1の管状コネクタ及び前記第2の管状コネクタ内における並びに前記第1の管状コネクタ及び前記第2の管状コネクタに沿った前記流体流路の断面積に等しいか又はそれよりも大きい、前記流体流路の断面積を提供するように設計される、
流体処理システム。
【請求項2】
前記フローセルの前記管状コネクタは、前記本体に直接取り付けられている、請求項1に記載のシステム。
【請求項3】
前記管状コネクタは、前記本体と一体形成される、請求項2に記載のシステム。
【請求項4】
前記フローセルの前記本体及び/又は前記管状コネクタは、金属製、又はプラスチック材料製である、請求項1~3のいずれか1項に記載のシステム。
【請求項5】
前記金属は、ステンレス鋼である、請求項4に記載のシステム。
【請求項6】
前記プラスチック材料は、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、及びシリコーンから選択される、請求項4に記載のシステム。
【請求項7】
前記フローセルの前記本体の前記流体流チャネルは、真っ直ぐな形態を有する、請求項1~6のいずれか1項に記載のシステム。
【請求項8】
前記フローセルの前記本体の前記流体流チャネルは、弧状若しくは湾曲形態、角度付き形態、又はT字形状の形態である、請求項1~6のいずれか1項に記載のシステム。
【請求項9】
前記本体の前記流体流チャネルの前記角度付き形態は、90度の角度が付いた形態である、請求項8に記載のシステム。
【請求項10】
前記フローセルの前記本体の前記レセプタクルの前記チャンバーは、前記第1の開口部に対向する第2の開口部を有する、請求項1~9のいずれか1項に記載のシステム。
【請求項11】
前記第2の開口部は、前記本体の前記入口及び前記出口のうちの一方を提供する、請求項10に記載のシステム。
【請求項12】
前記フローセルの前記本体の前記レセプタクルの前記チャンバーは、中空円筒形状を有する、請求項1~11のいずれか1項に記載のシステム。
【請求項13】
前記フローセルの前記本体の前記チャンバーの前記第1の開口部は、前記機能要素を受けるように前記本体から延出する円形突出部を有する、請求項1~12のいずれか1項に記載のシステム。
【請求項14】
前記フローセルの前記本体の前記チャンバーの前記第1の開口部は、前記機能要素の一端部を既定の位置に位置決めするアダプターを収容する、請求項1~13のいずれか1項に記載のシステム。
【請求項15】
前記機能要素は、スタティックミキサー、導電率センサー、pHセンサー、圧力センサー、電気接地要素、レドックス検知要素、温度センサー、静電容量センサー、流量センサー、光学センサー、及び液体サンプルを取得する要素から選択される、請求項1~14のいずれか1項に記載のシステム。
【請求項16】
前記機能要素は、前記開口部内に取り付けられ、プローブ端部が前記チャンバー内に延在し、前記機能要素は、導電率センサー及びpHセンサーから選択され、前記チャンバー内に延在する前記プローブ端部は、前記チャンバーの壁部分に対して12mm以上の距離を保つように位置決めされ、
前記センサーのプローブ端部が前記チャンバー内に延在する方向に対して垂直の、前記チャンバーの全ての寸法は、25mm以上、かつ70mm以下である、請求項15に記載のシステム。
【請求項17】
前記プローブ端部は、前記チャンバーの壁部分に対して15mm以上の距離を保つように位置決めされている、請求項16に記載のシステム。
【請求項18】
前記チャンバーの全ての寸法は、28mm以上である、
請求項16または請求項17に記載のシステム。
【請求項19】
前記チャンバーの全ての寸法は、50mm以下である、
請求項16から請求項18のいずれか1項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、流体処理ユニットと、この流体処理ユニットへの及びこの流体処理ユニットからの流体流を提供する配管機構とを備える流体処理システムに関する。
【背景技術】
【0002】
流体処理システム、例えば、バイオプロセスシステム又は濾過システムは、複数の容器から及び/又は複数の容器への流体流を提供する配管機構を備える。複数の容器は、例えば、様々な流体を収容する及び/又は受ける袋又は手提げである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
当該分野において、流体の処理を制御するのに必要な機能性を提供しながら、効率的な方法で、流体処理システムの複数の用途に向けた配管機構の設置を容易にする解決策を提供する必要が依然としてある。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明は、流体処理ユニットと、この流体処理ユニットへの及びこの流体処理ユニットからの流体流を提供する配管機構とを備える流体処理システムを提供する。流体の処理を制御するのに必要な機能性を提供するという課題に対処するために、上記配管機構には、1つ以上のフローセルが設けられ、このフローセルのそれぞれは、本体を備え、本体は、入口及び出口と、本体の入口から出口まで延在する流体流チャネルとを有する。フローセルの本体は、本体の流体流チャネルの一部を形成するチャンバーを備えるレセプタクルを更に備える。上記チャンバーは、機能要素が流体流チャネルを通過する流体流に接触する又はさらされるように、機能要素をフローセルに接続する第1の開口部を有する。フローセル(複数の場合もある)は、本体の入口に隣接して配置される第1の管状コネクタと、本体の出口に隣接して配置される第2の管状コネクタとを更に備える。本発明に係るシステムのフローセル(複数の場合もある)は、第1の管状コネクタから、本体の入口、本体、及びそのレセプタクルを通り、本体の出口から第2の管状コネクタまで延在する流体流路を更に備える。本発明の流体処理システムの流体処理ユニットは、単回使用のタンジェンシャルフロー濾過移動式スキッドを含むユニット、及びクロマトグラフィー分離用の装置を含むユニットから選択される。
【0005】
したがって、本発明は、特にフローセル(複数の場合もある)内に広範な種類の機能要素を収容することを可能にすることにより、広範な種類の用途における様々な課題に容易に適合することができるシステムを提供する。
【0006】
本発明に係るシステムの配管機構に組み込まれるフローセルは、少なくとも第1の管状コネクタ及び第2の管状コネクタ内において並びに第1の管状コネクタ及び第2の管状コネクタに沿って、所定の本質的に一貫した断面積を有する流体流路を提供することが好ましく、流れチャネルに沿った流体流路の断面積は、第1の管状コネクタ及び第2の管状コネクタにおける断面積に本質的に対応することがより好ましい。
【0007】
好ましい一実施の形態において、フローセル(複数の場合もある)の本体のチャンバーの容積は、好ましくは、機能要素が開口部に接続され、必要に応じてチャンバー内に延在したときも、第1の管状コネクタ及び第2の管状コネクタ内における並びに第1の管状コネクタ及び第2の管状コネクタに沿った流体流路の断面積に等しいか又はそれよりも大きい、流体流路の断面積を提供するように設計される。
【0008】
したがって、本発明に対するシステムに組み込まれるフローセルは、チャンバーの開口部に接続される機能要素のタイプに関係なく、フローセルを通る妨げのない流体流を提供する。
【0009】
多くの実施の形態において、フローセルの管状コネクタは、本体に直接取り付けられ、より好ましくは、上記管状コネクタは、本体と一体形成される。
【0010】
好ましい一実施の形態によれば、流体フローセルの本体及び/又は管状コネクタは、プラスチック材料製であり、このプラスチック材料は、好ましくは、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、及びシリコーン(ポリシロキサン)から選択される。代替的に、フローセルの本体及び/又は管状コネクタは、金属製、特にステンレス鋼製とすることができる。
【0011】
フローセルの1つの実施の形態によれば、流体流チャネルは、真っ直ぐな形態を有する。したがって、第1の管状コネクタ及び第2の管状コネクタは、互いに反対側に延在するチャンバーの対向する部分に配置される。
【0012】
別の実施の形態によれば、フローセルは、湾曲若しくは弧状形態、角度付き形態、好ましくは90度の角度が付いた形態、又はT字形状の形態である流体流チャネルを備える。
【0013】
したがって、特定の課題による必要に応じて、異なる形態を有するフローセルの種々の実施の形態を使用することができ、本発明に係るシステムの異なる形態に適合することができる。
【0014】
好ましい一実施の形態によれば、フローセルのレセプタクルのチャンバーは、第1の開口部に対向する第2の開口部を有し、この第2の開口部は、本体の入口又は出口のいずれかを必要に応じて提供する。
【0015】
多くの実施の形態において、フローセルは、本質的に中空円筒形状であるチャンバーを有するレセプタクルを組み込む。
【0016】
本発明の更なる好ましい一実施の形態によれば、チャンバーの第1の開口部は、機能要素をシール式に受けるように上記本体から延出する円形突出部を有する。
【0017】
したがって、特定のプロセス及び/又は処理システムの必要に応じた、フローセル及びその機能要素の単純な形態を得ることができる。
【0018】
さらに、チャンバーの第1の開口部は、機能要素のプローブ端部を、例えばチャンバー内の既定の位置に位置決めするアダプターを収容することができる。したがって、機能要素は、上記機能要素の機能を確実に保証するように、精密に位置決めすることができる。
【0019】
本発明のシステムに使用することができる機能要素は、既に上述したような広範な種類の機能要素から選択することができる。
【0020】
好ましいタイプの機能要素は、スタティックミキサー、導電率センサー、pHセンサー、圧力センサー、電気接地要素、レドックス検知要素、温度センサー、静電容量センサー、光学センサー、例えばUVセンサー、流量センサー、及び液体サンプルを取得する要素である。
【0021】
機能要素が導電率センサー及びpHセンサーから選択される場合、フローセルのチャンバー内に延在するセンサーのプローブ端部は、チャンバーの全ての壁部分に対して約12mm以上、好ましくは約15mm以上の距離を保つように位置決めされることが好ましい。さらに、センサーのプローブ端部がチャンバー内に延在する方向に対して垂直の、チャンバーの全ての寸法は、約25mm以上、より好ましくは約28mm以上、かつ特に約70mm以下、好ましくは約50mm以下であることが好ましい。チャンバーが中空円筒形状である場合、そのような寸法は、チャンバーの内径に対応する。通常、そのようなセンサーのプローブ端部の直径は、約12mmである。
【0022】
開示の原理の更なる態様及び代替的な態様並びに更なる特徴及び代替的な特徴は、以下の詳細な説明及び添付図面から理解される。理解されるように、本明細書に開示されるフローセルは、他の異なる環境において使用することが可能であり、様々な観点において変更することが可能である。したがって、上述の概略的な説明及び以下の詳細な説明の双方は、単に例示的かつ説明的なものであり、添付の特許請求の範囲の範囲を制限しないことが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【
図1】本発明に係る流体処理システムの第1の実施形態を示す概略図である。
【
図2】本発明に係る流体処理システムの更なる一実施形態を示す概略図である。
【
図3】本発明に係る流体処理システムにおいて使用されるフローセルの一実施形態を示す図である。
【
図4】本発明に係る流体処理システムにおいて使用されるフローセルの更なる一実施形態を示す図である。
【
図5】本発明に係る流体処理システムにおいて使用されるフローセルの更なる一実施形態を示す図である。
【
図6】複数のフローセルを組み込む本発明の流体処理システムの配管機構の一部を示す図である。
【
図7A】本発明に係る流体処理システムにおいて使用されるフローセルの2つの更なる実施形態を異なる視点で示す図のうちの1つである。
【
図7B】本発明に係る流体処理システムにおいて使用されるフローセルの2つの更なる実施形態を異なる視点で示す図のうちの1つである。
【
図7C】本発明に係る流体処理システムにおいて使用されるフローセルの2つの更なる実施形態を異なる視点で示す図のうちの1つである。
【
図7D】本発明に係る流体処理システムにおいて使用されるフローセルの2つの更なる実施形態を異なる視点で示す図のうちの1つである。
【
図8】本発明に係る流体処理システムにおいて使用されるフローセルの更なる一実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
図1は、第1の実施形態の本発明の流体処理システム1000を概略図で示している。システム1000は、単回使用のタンジェンシャルフロー濾過移動式スキッドとして設計される。
【0025】
システム1000は、タンジェンシャルフロー濾過装置1022を含む処理ユニット1020への及び処理ユニット1020からの流体流を提供する配管機構1010を備える。
【0026】
配管機構1010は、機能要素、特に圧力センサー(詳細には図示せず)を収容することができるフローセル1026を組み込む供給ライン1024を備える。
【0027】
配管機構は、供給ライン1024及び更なる装置(図示せず)とともに再循環ループを形成することができる保持液ライン1028を更に備える。
【0028】
再循環ループの機能を適切に制御するために、保持液ライン1028は、フローセル1030を組み込む。フローセル1030は、圧力センサー(詳細には図示せず)を組み込み、さらに、ライン1034を介して通気孔(図示せず)へのアクセスを提供することができる。保持液ライン1028は、特に電気接地要素、pHセンサー、導電率センサー、流量センサー、圧力センサー、及び温度センサーから選択される機能要素(詳細には図示せず)を収容する1つ以上のフローセル1032を更に組み込む。
【0029】
配管機構1010は、処理ユニット1020の下流側に2つの濾液ライン1040、1042を更に提供する。濾液ライン1042は、特に圧力センサー、pHセンサー、UVセンサー、導電率センサー、及び電気接地要素の形態の機能要素(詳細には図示せず)を収容する1つ以上のフローセル1044を組み込む。
【0030】
図2は、第2の実施形態の本発明の流体処理システム2000を概略図で示している。システム2000は、クロマトグラフィー分離用のシステムとして設計される。
【0031】
システム2000は、クロマトグラフィーカラム2022を含む処理ユニット2020への及び処理ユニット2020からの流体流を提供する配管機構2010を備える。
【0032】
配管機構2010は、特にスタティックミキサー、pHセンサー、導電率センサー、流量センサー、圧力センサー、及び温度センサーから選択される機能要素(詳細には図示せず)をそれぞれ収容する2つ以上のフローセル2026、2028を組み込む供給ライン2024を備える。
【0033】
クロマトグラフィーカラム2022の下流では、排出ライン2030が、保管又は更なる処理のためにカラム2022から処理済みの流体を受け取る。排出ライン2030も、機能要素(詳細には図示せず)、特に導電率センサー、pHセンサー、温度センサー、圧力センサー、UVセンサー、及び電気接地要素を収容する1つ以上のフローセル2032を組み込むことができる。
【0034】
図1及び
図2の本発明のシステム1000及び2000の配管機構に組み込まれるフローセルは、これまで詳細には図示及び説明してこなかったが、
図3~
図8の以下の説明は、複数のフローセル及びフローセルに組み込まれる機能要素のそのような詳細な構造並びに機能性の説明を提供する。
【0035】
図3は、第1の実施形態のフローセル10を示している。フローセル10は、本体12を備え、本体12は、入口14及び出口16と、本体12の入口14から出口16まで延在する流体流チャネルとを有する。入口14及び出口16は、本体の対向する部分に設けられ、流体流チャネルは、入口14から出口16まで真っ直ぐな形態で延在する。
【0036】
フローセル10は、入口14及び出口16にそれぞれ隣接して配置される第1の管状コネクタ18及び第2の管状コネクタ20を更に備える。
【0037】
フローセル10の本体12は、機能要素24を収容する本質的に中空円筒形状のチャンバー26を有するレセプタクル22を更に備え、上記チャンバー26は、本体12の流体流チャネルの一部を形成する。チャンバー26は、中空円筒形状の一端部において、機能要素24にチャンバー26へのアクセスを提供する第1の開口部28を有する。チャンバー26の第1の開口部28は、本体12の流れチャネルに対して垂直な方向において本体12から延出する円形突出部30を有する。
【0038】
図3の実施形態において、本体12、第1の管状コネクタ18及び第2の管状コネクタ20、レセプタクル22、並びに円形突出部30は、例えばシリコーン材料製の1つの一体部品として形成、特に成形されることが好ましい。
【0039】
機能要素24は、導電率センサープローブとすることができ、センサープローブ支持体32を介してレセプタクル22の円形突出部30に取り付けられる。センサープローブ支持体32は、円形突出部30内に延在し、センサープローブ端部24aがチャンバー26の容積内に位置決めされ、フローセル10の流体流チャネルを通過する流体流にさらされるように、導電率センサープローブ24をシール式に収容する。チャンバー26の容積は、導電率センサープローブ24が円形突出部30内に取り付けられ、そのプローブ端部24aがチャンバー26内に延在したときも、チャンバー26内の流れチャネルの断面が、フローセル10の残りの部分における流れチャネルの断面と本質的に整合するように構成されることが好ましい。
【0040】
さらに、チャンバー26及びアダプター32は、導電率センサー24のプローブ端部24aがチャンバー26の全ての壁部分に対して既定の距離を保つように、より好ましくは、導電率センサー24のプローブ端部24aにある検知電極がチャンバー26の壁部分から12mm以上、最も好ましくは15mm以上離隔するように設計されることが好ましい。導電率センサー24の典型的な寸法(プローブ端部の直径が通常約12mm)に基づき、中空円筒形チャンバー26の内径は、好ましくは約28mm~約50mmである。
【0041】
センサープローブ支持体32は、流体流チャネルがフローセル10の周囲環境に対してシールされるように、円形突出部30の内面34にシール式に当接する。
【0042】
本発明のフローセル10は、管継手40、42によって第1の管状コネクタ18及び第2の管状コネクタ20を介して配管機構(ここでは管終端部36、38によって表される)にシール式に接続することができる。管継手40、42は、管状コネクタ18、20及び管終端部36、38の自由端部にそれぞれオーバーモールド成形することによって形成することができる。
【0043】
図4は、本発明に係る更なる一実施形態のフローセル50を示している。フローセル50は、本体52を備え、本体52は、入口54及び出口56と、本体52の入口54から出口56まで延在する流体流チャネルとを有する。フローセル50の本体52は、pHセンサープローブとすることができる機能要素64を収容するレセプタクル62を備える。
【0044】
本発明のフローセル50は、入口54及び出口56にそれぞれ隣接して配置される第1の管状コネクタ58及び第2の管状コネクタ60を更に備える。
【0045】
レセプタクル62は、機能要素、すなわちpHセンサープローブ64を収容する本質的に中空円筒形状のチャンバー66を備える。チャンバー66は、本体52の流体流チャネルの一部を形成する。チャンバー66は、中空円筒形状の一端部において、機能要素64にチャンバー66へのアクセスを提供する第1の開口部68を有する。チャンバー66の第1の開口部68は、本体52から延出する円形突出部70を有する。
図3に示されている実施形態とは対照的に、フローセル50の本体52のチャンバー66は、円筒形状の対向する端部に、本体52の出口56として機能する第2の開口部を有する。したがって、本体52の流体流チャネルは、90度の角度が付いている。
【0046】
図4の実施形態において、本体52、第1の管状コネクタ58及び第2の管状コネクタ60、レセプタクル62、並びに円形突出部70は、例えばシリコーン材料製の1つの一体部品として形成、特に成形されることが好ましい。
【0047】
本体52は、第1の管状コネクタ58に対向する方向において、本体52から延在する更なる管状コネクタ72と、そのレセプタクル62とを備えることができる。この管状コネクタ72は、チャンバー66内への又はチャンバー66からの更なる流体流を提供する機能を果たすこともできるが、
図4に示されている実施形態においては、プラグ74によって閉鎖されている。
【0048】
pHセンサープローブ64は、センサープローブ支持体又はホルダー76を介して開口部68の円形突出部70に取り付けられる。センサープローブホルダー76は、円形突出部70内に延在し、センサープローブ端部64aがチャンバー66の容積内に位置決めされ、フローセル50の流体流チャネルを通過する流体流に直接さらされるように、pHセンサープローブ64をシール式に収容する。チャンバー66の容積は、pHセンサープローブ64が円形突出部70内に取り付けられ、その端部64aがチャンバー66内に延在したときも、チャンバー66内の流れチャネルの断面がフローセル50の残りの部分における流れチャネルの断面と本質的に整合するように構成されることが好ましい。
【0049】
センサープローブホルダー76は、流体流チャネルがフローセル50の周囲環境に対して完全にシールされるように、円形突出部70の内面にシール式に当接する。
【0050】
本発明のフローセル50は、管継手82、84によって第1の管状コネクタ58及び第2の管状コネクタ60を介して配管機構(ここでは管終端部78、80によって表される)にシール式に接続することができる。管継手82、84は、管状コネクタ58、60及び管終端部78、80の自由端部にそれぞれオーバーモールド成形することによって形成することができる。
【0051】
図5は、別の実施形態の本発明のフローセル100を示している。フローセル100は、本体102を備え、本体102は、入口104及び出口106と、本体102の入口104から出口106まで延在する流体流チャネルとを有する。入口104及び出口106は、本体102の対向する部分に設けられ、流体流チャネルは、入口104から出口106まで真っ直ぐな形態で延在する。
【0052】
本発明のフローセル100は、入口104及び出口106にそれぞれ隣接して配置される第1の管状コネクタ108及び第2の管状コネクタ110を更に備える。
【0053】
フローセル100の本体102は、本質的に中空円筒形状のチャンバー116を有するレセプタクル112を更に備え、上記チャンバー116は、本体102の流体流チャネルの一部を形成する。チャンバー116は、中空円筒形状の一端部において、機能要素114をチャンバー116に接続する第1の開口部118を有する。チャンバー116の第1の開口部118は、本体102の流れチャネルに対して垂直な方向において本体102から延出する円形突出部120を有する。
図5の機能要素114は、圧力センサーとして設計される。圧力センサー114は、フローセル100の流路を通過する流体と直接接触するか、又は、
図5に示されているように、閉鎖部材122を介して間接的に接触することができる。閉鎖部材122は、フローセル100内の圧力を伝達するように設計され、圧力センサー114の一部を形成することができるか、又は、フローセル100に、すなわち、その開口部118及び円形突出部120にそれぞれ取り付けられる別個の部品若しくはアダプターとして設計することができる。
【0054】
これまでのところ、フローセル100の構造は、
図3に示されているフローセル10の構造に本質的に対応する。しかしながら、フローセル100のレセプタクル112のチャンバー116には、チャンバー116の中空円筒形状の、第1の開口部118を収容する一端部に対向する端部に位置付けられる第2の開口部122が設けられる。開口部122は、第3の管状コネクタ124に接続する。したがって、フローセル100は、
図3のフローセル10と比較して追加の機能性を提供することができる。
【0055】
図5の実施形態において、本体102、第1の管状コネクタ108、第2の管状コネクタ110、及び第3の管状コネクタ124、レセプタクル112、並びに円形突出部120は、例えばシリコーン材料製の1つの一体部品として形成、特に成形されることが好ましい。
【0056】
本発明のフローセル100は、管継手132、134、136によって第1の管状コネクタ108、第2の管状コネクタ110、及び第3の管状コネクタ124を介して配管機構(ここでは管終端部126、128、130によって表される)にシール式に接続することができる。フローセルのこの実施形態は、T字形状の流れチャネルの形態を有するフローセルに対する1つの例である。管継手132、134、136は、管状コネクタ108、110、124及び管終端部126、128、130の自由端部にそれぞれオーバーモールド成形することによって形成することができる。
【0057】
図6は、本発明に係る流体処理システムの配管機構150の一部の断面を示している。右側では、配管機構150は、
図4のフローセル50を組み込む。左側では、配管機構150は、フローセル50の構造に本質的に対応するフローセル160に接続する。ただし、フローセル160内に収容される機能要素は、導電率センサープローブ162である。
【0058】
さらに、
図6に示されている配管機構150は、機能要素として圧力センサー114を収容する本発明の更なるフローセル100を備える。フローセル100については、
図3に関連して既に上記でより詳細に記載している。
【0059】
フローセル100は、機構150の通気完全性試験のために空気フィルター170を配管機構150に接続する可能性を更に提供する。
【0060】
図6から、本発明のシステムのフローセルが、最小の配管及びフットプリントで、多機能制御及び/又は処理手段を設置することを可能にする様子が容易に明らかとなる。この実施形態において、フローセルは、その当接し合う管状コネクタにオーバーモールド成形することによって互いに直接接続(シリアル化)される。
【0061】
図7A~
図7Dは、本発明に係るシステムのフローセルの2つの更なる実施形態を示している。
【0062】
図7A~
図7Cは、フローセル200を、断面図及び2つの異なる斜視図においてそれぞれ示している。
【0063】
図7Aは、フローセル200の断面図を示している。フローセル200は、本体202を備え、本体202は、入口204及び出口206と、本体202の入口204から出口206まで延在する流体流チャネルとを有する。入口204及び出口206は、本体202の対向する部分に設けられ、流体流チャネルは、入口204から出口206まで真っ直ぐな形態で延在する。
【0064】
フローセル200は、入口204及び出口206にそれぞれ隣接して配置される第1の管状コネクタ208及び第2の管状コネクタ210を更に備える。
【0065】
フローセル200の本体202は、ここではスタティックミキサー部材(static mixing element)の形態の機能要素214を収容する本質的に中空円筒形状のチャンバー216を有するレセプタクル212を更に備える。
【0066】
ここでも、チャンバー216は、本体202の流体流チャネルの一部を形成する。チャンバー216は、中空円筒形状の一端部において、スタティックミキサー部材214にチャンバー216へのアクセスを提供する第1の開口部218を有する。チャンバー216の第1の開口部218は、本体202の流れチャネルに対して垂直な方向において本体202から延出する円形突出部220を有する。スタティックミキサー214は、レセプタクル212の円形突出部220内にシール式に取り付けられる。スタティックミキサー214は、チャンバー216内に突出する3つの混合フィン222を有し、それにより、流体流に乱流をもたらし、その結果、フローセル200を通過する流体の成分を完全に混合する。
【0067】
図7A~
図7Cの実施形態において、本体202、第1の管状コネクタ208及び第2の管状コネクタ210、レセプタクル212、並びに円形突出部220は、例えばシリコーン材料製の1つの一体部品として形成、特に成形される。
【0068】
チャンバー216の容積は、スタティックミキサー214が円形突出部220内に取り付けられ、そのフィン222がチャンバー216内に延在したときも、チャンバー216内の流れチャネルの断面が、フローセル200の残りの部分における流れチャネルの断面と本質的に整合するか又はそれよりも大きくなるように構成されることが好ましい。
【0069】
フローセル200は、管継手228、230によって第1の管状コネクタ208及び第2の管状コネクタ210を介して、例えば可撓性の配管機構(ここでは管終端部224、226によって表される)にシール式に接続することができる。管継手228、230は、管状コネクタ208、210及び管終端部224、226の自由端部にそれぞれオーバーモールド成形することによって形成することができる。
【0070】
図7Dは、フローセル250の形態のフローセル200の一変形形態を示している。ここで、流体流チャネルは、フローセル200におけるような真っ直ぐな形態に代わって、90度の角度が付いた形態である。
【0071】
フローセル250は、本体252を備え、本体252は、入口254及び出口256と、本体252の入口254から出口256まで延在する流体流チャネルとを有する。フローセル250の本体252は、スタティックミキサーとすることができる機能要素264を収容するチャンバー266を提供するレセプタクル262を備える。
【0072】
フローセル250は、入口254及び出口256にそれぞれ隣接して配置される第1の管状コネクタ258及び第2の管状コネクタ260を更に備える。
【0073】
レセプタクル262のチャンバー266は、スタティックミキサー264等の機能要素を収容する本質的に中空円筒形状を有する。チャンバー266は、本体252の流体流チャネルの一部を形成する。チャンバー266は、中空円筒形状の一端部において、スタティックミキサー264にチャンバー266へのアクセスを提供する第1の開口部268を有する。レセプタクル262は、チャンバー266の第1の開口部268において、本体252から延出する円形突出部270を有する。
【0074】
図7A~
図7Cに示されている実施形態とは対照的に、フローセル250の本体252のチャンバー266は、円筒形状の対向する端部に、本体252の出口256として機能する第2の開口部を有する。したがって、本体252の流体流チャネルは、90度の角度が付いている。
【0075】
図7Dの実施形態において、本体252、第1の管状コネクタ258及び第2の管状コネクタ260、レセプタクル262、並びに円形突出部270は、例えばシリコーン材料製の1つの一体部品として形成、特に成形されることが好ましい。
【0076】
スタティックミキサー264は、開口部268の円形突出部270にシール式に取り付けられ、その混合フィン272は、チャンバー266内に延在する。したがって、フィン272は、フローセル250の流体流チャネルを通過する流体流にさらされ、フローセル250を通過する流体の成分の完全な混合をもたらす。チャンバー266の容積は、スタティックミキサー264が円形突出部270に取り付けられ、そのフィン272がチャンバー266内に延在したときも、チャンバー266内の流れチャネルの断面が、フローセル250の残りの部分における流れチャネルの断面と本質的に整合するか又はそれよりも大きくなるように構成されることが好ましい。
【0077】
フローセル250は、管継手282、284によって第1の管状コネクタ258及び第2の管状コネクタ260を介して配管機構(ここでは管終端部278、280によって表される)にシール式に接続することができる。管継手282、284は、管状コネクタ258、260及び管終端部278、280の自由端部にそれぞれオーバーモールド成形することによって形成することができる。
【0078】
図8は、本発明に係るフローセル300の更なる一実施形態を示している。フローセル300は、本体302を備え、本体302は、入口304及び出口306と、本体302の入口304から出口306まで延在する流体流チャネルとを有する。フローセル300の本体302は、電気接地要素とすることができる機能要素314を収容するレセプタクル312を備える。
【0079】
フローセル300は、入口304及び出口306にそれぞれ隣接して配置される第1の管状コネクタ308及び第2の管状コネクタ310を更に備える。
【0080】
レセプタクル312は、電気接地要素314等の機能要素を収容する本質的に中空円筒形状のチャンバー316を備える。チャンバー316は、本体302の流体流チャネルの一部を形成する。チャンバー316は、中空円筒形状の一端部において、機能要素314にチャンバー316へのアクセスを提供する第1の開口部318を有する。チャンバー316の第1の開口部318は、本体302から延出する円形突出部320を有する。電気接地要素314は、上記円形突出部320内にシール式に取り付けられる。
【0081】
フローセル300の本体302のチャンバー316は、円筒形状の対向する端部に、本体302の出口306として機能する第2の開口部を有する。したがって、本体302の流体流チャネルは、90度の角度が付いている。
【0082】
図8の実施形態において、本体302、第1の管状コネクタ308及び第2の管状コネクタ310、レセプタクル312、並びに円形突出部320は、例えばシリコーン材料製の1つの一体部品として形成、特に成形されることが好ましい。
【0083】
本体302は、第1の管状コネクタ308に対向する方向において、本体302から延在する更なる管状コネクタ322と、そのレセプタクル312とを備えることができる。この管状コネクタ322は、チャンバー316内への又はチャンバー316からの更なる流体流を提供する機能を果たすこともできるが、
図8に示されている実施形態においては、プラグ326によって閉鎖されている。
【0084】
電気接地要素314は、その下面324がチャンバー316の容積に当接するように、開口部318の円形突出部320内に取り付けられる。電気接地要素314のアース線336は、電気接地要素314を通って下方に下面324まで延在し、フローセル300を通して向けられる流体流と直接接触する。
【0085】
チャンバー316の容積は、チャンバー316内の流れチャネルの断面が、フローセル300の残りの部分における流れチャネルの断面よりも大きくなるように構成されることが好ましい。
【0086】
フローセル300は、管継手332、334によって第1の管状コネクタ308及び第2の管状コネクタ310を介して配管機構(ここでは管終端部328、330によって表される)にシール式に接続することができる。管継手332、334は、管状コネクタ308、310及び管終端部328、330の自由端部にそれぞれオーバーモールド成形することによって形成することができる。
【0087】
本明細書に引用した公報、特許出願、及び特許を含む全ての参考文献は、各参考文献が引用することにより本明細書の一部をなすように個別に及び具体的に示される場合、並びに本発明を(特に添付の特許請求の範囲の文脈において)説明するようにその全体が本明細書に記載される場合と同程度に、引用することにより本明細書の一部をなし、本明細書において別段示されない限り又は文脈によって明確に否定されない限り、単数及び複数の双方を含むように解釈される。
【0088】
「備える(comprising)」、「有する(having)」、「含む(including)」、及び「含有する(containing)」という用語は、別段明記されない限り、オープンエンドの用語(すなわち、「含むが、それに限定されない(including, but not limited to)」を意味する)として解釈すべきである。本明細書における値の範囲の記載は、本明細書において別段示されない限り、単に、範囲内に入る各別個の値を個別に参照することを簡略化した方法としての役目を果たすように意図され、各別個の値は、本明細書に個別に記載されているかのように本明細書に組み込まれる。本明細書に記載される全ての方法は、本明細書において別段示されない限り又は文脈によって別段明確に否定されない限り、任意の好適な順序で実行することができる。本明細書において提供されるあらゆる全ての例又は例を示す文言(例えば、「等(such as)」)の使用は、単に、本発明をより明確にするように意図され、別段要求されない限り、本発明の範囲に制限を課すことはない。本明細書におけるいかなる文言も、特許請求されない要素が本発明の実施に必須のものであることを示すように解釈すべきではない。
【0089】
本発明の好ましい実施形態は、本発明者らが知る本発明を実行するのに最良の様式を含めて、本明細書に記載される。これらの好ましい実施形態の変形形態は、上述の記載を読めば、当業者には明らかとなるであろう。当業者がそのような変形形態を適切に採用することが期待され、本明細書に具体的に記載される以外の方法で本発明が実施されることが意図される。したがって、本発明は、適用法によって許可されるように、本明細書に添付の特許請求の範囲に記載される主題の全ての変更形態及び均等物を含む。さらに、本明細書において別段示されない限り又は文脈によって別段明確に否定されない限り、本発明の全ての可能な変形形態において上述した要素のあらゆる組合せが本発明に包含される。