用于流体连接件的配件组件制造技术

提供了一种配件组件(100)。所述配件组件(100)包括保持一个或多个流体密封组件的保持架(102)。所述流体密封组件包括配件(104)、套圈(110)和诸如色谱柱的管(112)，并且可选地包括突起(118)和顺应性密封材料(120)。还提供了用于气相色谱仪器的流体连接件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于流体连接件的配件组件相关申请的交叉引用无。
本公开文本总体上涉及一种配件组件，所述配件组件包括用于色谱柱的流体密封组件。本公开文本还涉及用于气相色谱仪器的流体连接件。
技术介绍
气相色谱仪(GC)可以通过分离样品的成分并产生指示样品中的分析物的量和类型的信号来分析气体、液体或固体样品。样品被手动地或使用取样装置来注入GC的入口中。如果尚未处于气态，所述样品在入口中汽化并且被加压的载气推到柱上。在气相色谱法中使用的典型的载气包括氦、氢、氮、以及氩和甲烷的混合物。典型的柱流速从0.5ml/分钟至20ml/分钟变化，而压力典型地在至150psi的真空范围内。柱通过烘箱或其他加热装置加热并且包含固定相，所述固定相与柱的温度一起分离样品的分析物。实验室GC仪器的温度通常在从-20C至450C的范围内。柱和GC的其他部件的温度也可以是渐变的。GC柱的渐变速率典型地是约20C/分钟，但有时高达60C/分钟。在分离的分析物离开柱之后，它们进入检测器，所述检测器产生指示样品中的分析物的量和类型的信号。随着加热技术的进步，期望使实验室GC更小并且占据更少的工作台空间。另外，随着气动开关技术(诸如，检测器分裂、反冲、中心切割等)变得更加流行，需要在更小的空间中制成许多流体连接件。气相色谱仪可以各种规模和配置获得，包括但不限于实验室GC、移动GC和微型GC。微型气相色谱仪是低功率、紧凑的GC仪器，可以运输到一个地点来分析样品。微型GC将典型地包含一个或多个分析通道，所述一个或多个分析通道包括将一定体积的样品转移到柱的注入器、包括用于分离样品中的分析物的柱的柱组件、用于产生指示来自柱的分析物的量的信号的检测器、以及其他部件。它们典型地具有一个或多个加热器来加热柱、注入器和/或其他部件。微型GC仪器的温度典型地小于180C。微型GC必须在保持紧凑和可运输的同时在仪器的柱与其他部件之间具有多个流体紧密性连接件。在GC中的管之间制成流体连接件的传统方式之一是螺母-套圈连接件。这种类型的连接使用套圈和螺母来将管紧密地保持在配件内部并且在管、套圈与配件之间创建流体紧密性密封。配件和套圈已经以这种方式用于在各种流动部件内的两个管之间形成流体紧密性流体连接件。套圈通常用于需要小规模流体流动的应用中(诸如，分析仪器和微流体装置)，并且因此可以将其尺寸确定成连结小孔导管(诸如，毛细管或流体配件)。作为一个例子，套圈可以用于将毛细管级色谱柱的端部连结到配件，所述配件是分析检测器或包含检测器(例如，质谱仪)的分析测量装置的样品入口的一部分或与其连通。套圈典型地由金属、石墨或复合物(诸如，石墨-聚酰亚胺)构成。在GC的样品流动路径中使用的并且由套圈接合的毛细管通常由具有聚酰亚胺涂层的熔融硅石构成；然而，它们也可以由金属(诸如，不锈钢)制成。管的内径通常在0.05mm至0.55mm的范围内。典型的套圈的本体是轴对称的并且限定内部孔，待密封的管插入穿过所述内部孔。套圈的至少一部分或“鼻部”部分通常是圆锥形的。螺母-套圈连接件广泛用于气相色谱仪器中。然而，在GC仪器中使用此类连接件具有一些缺点。使用螺母-套圈连接件的一个风险是由于管之间或配件内的死体积(未扫掠或不良扫掠的体积，诸如，流动路径中的空腔)或过量体积而引起的峰加宽或拖尾。即使流动路径中的非常小的死体积也可能显著地影响GC化学性能，特别是在具有小的热导检测器(TCD)单元体积的微型GC中。另外，微型GC小且紧凑，并且期望减小实验室GC的尺寸，因此其用户在非常有限的空间中进行套圈-螺母连接或断开连接是不方便或不期望的。这可能引起过度加紧(其可能导致柱断裂)或不充分加紧(其可能由于差的密封而导致泄漏)。它还可能引起将柱不正确地安装在套圈和配件中，从而导致流动路径中的过量死体积。相邻配件之间所需的最小间距还取决于能够将一个或多个扳手(或其他加紧特征或工具)装配在配件上以制成这些连接件。这限制了GC可以多小，特别是在仪器中存在许多配件的情况下(诸如，当安装多个柱时)。另外，这些连接件的热质量可能是显著的，从而引起在流动路径中可能陷住样品的冷点。在GC中的管之间制成连接件的另一种方式是胶接适配器连接件。此方法通常用于微型GC中，其中最高温度通常低于实验室GC。与套圈-螺母连接件相比，使用胶接适配器连接件的峰加宽或拖尾较少。但是胶接适配器连接件也具有缺点。在胶接柱之后，检测器和/或注入器永久地附接到柱或者至少需要特殊工具来分离，这可能导致一些部件的损坏。这导致客户拥有高成本。可维护性和可支持性也较差，因为难以分离系统部件来将问题隔离和定位。出现另一个缺点是因为胶接过程不能由标准操作程序很好地控制并且取决于个体操作者的技能。结果是，可制造性差，并且人工成本高。另外，胶水在气体压力和热循环下将老化。胶水老化可能导致死体积增加或甚至从连接件处泄漏。先前的微型GC柱组件难以在现场更换，通常需要将整个模块送回工厂并完全地固定或更换。
技术实现思路
作为本专利技术的一个方面，提供了一种配件组件。所述配件组件包括一个或多个流体密封组件。每个流体密封组件包括：配件，所述配件包括限定配件孔的内部配件壁；套圈，所述套圈包括限定套圈孔的内部套圈壁，并且所述套圈被设置在所述配件孔中；以及管(诸如，色谱柱)，所述管包括第一管端部和第二管端部，并且所述管端部之一被设置在所述套圈孔中。所述套圈在所述内部配件壁与所述管之间处于压缩接触，以便在所述套圈与所述管以及所述套圈与所述配件之间形成密封。所述配件组件还包括限定一个或多个空腔的保持架(也就是说，所述保持架包括限定空腔的一个或多个空腔壁)。所述空腔壁中的每个空腔壁被配置成保持所述流体密封组件中的一个流体密封组件。结果是，所述流体密封组件中的每个流体密封组件被保持在所述保持架中。本配件组件提供了在流动路径中具有最小死体积的容易安装的流体连接件。本配件组件还允许用户以受控的方式加紧套圈，其中由于相邻配件之间的最小间距减小，所以存在使用加紧工具(诸如，扳手)的空间。作为另一个方面，提供了一种气相色谱柱组件。所述GC柱组件包括具有第一柱端部和第二柱端部的GC柱(诸如，分析柱、预柱、后柱、保护柱或参比柱)以及一个或多个流体密封组件。所述流体密封组件中的每个流体密封组件包括配件、套圈和柱端部。所述配件具有限定配件孔的内部配件壁，并且所述套圈被设置在所述配件孔中。所述套圈具有限定套圈孔的内部套圈壁，并且所述柱端部之一被设置在所述套圈孔中。所述套圈在所述内部配件壁与所述柱之间处于压缩接触以便形成密封。所述保持架包括限定空腔的空腔壁，并且所述空腔壁被配置成保持所述流体密封组件中的一个流体密封组件。结果是，所述流体密封组件中的每个流体密封组件被保持在所述保持架中。在一些实施方案中，所述GC柱组件包括如本文描述的第一配件组件和第二配件组件，其中所述GC柱的第一端部是所述第一配件组件的流体密封组件的管，并且所述GC柱的第二端部是所述第二配件组件的流体密封组件的管。在一些实施方案中，所述GC柱是预柱，并且所述柱组件进一步包括分析柱。在一些实施方案中，所述GC柱是第一柱，并且所述柱组件进一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种配件组件，其包括：/n一个或多个流体密封组件，其中每个流体密封组件包括：/n配件，所述配件包括限定配件孔的内部配件壁，/n套圈，所述套圈包括限定套圈孔的内部套圈壁，并且所述套圈被设置在所述配件孔中；/n管，所述管包括第一管端部和第二管端部，并且所述管端部之一被设置在所述套圈孔中；/n其中所述套圈在所述内部配件壁与所述管之间处于压缩接触以便形成密封；/n保持架，所述保持架包括限定空腔的空腔壁，其中所述管穿过所述空腔；/n其中所述流体密封组件中的每个流体密封组件由所述保持架保持。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种配件组件，其包括：
一个或多个流体密封组件，其中每个流体密封组件包括：
配件，所述配件包括限定配件孔的内部配件壁，
套圈，所述套圈包括限定套圈孔的内部套圈壁，并且所述套圈被设置在所述配件孔中；
管，所述管包括第一管端部和第二管端部，并且所述管端部之一被设置在所述套圈孔中；
其中所述套圈在所述内部配件壁与所述管之间处于压缩接触以便形成密封；
保持架，所述保持架包括限定空腔的空腔壁，其中所述管穿过所述空腔；
其中所述流体密封组件中的每个流体密封组件由所述保持架保持。


2.根据权利要求1所述的配件组件，其中所述保持架限定多个空腔，并且所述配件组件包括多个流体密封组件，所述多个流体密封组件包括穿过所述空腔的管。


3.根据权利要求1所述的配件组件，其中所述配件中的每个配件包括第一配件端部和第二配件端部以及在所述第一配件端部与所述第二配件端部之间的外部配件壁；并且
所述配件进一步包括在所述第一配件端部处的突起，并且所述突起限定突起流动路径，并且所述突起流动路径的截面积与所述管大致相同。


4.根据权利要求3所述的配件组件，其中所述流体密封组件中的每个流体密封组件进一步包括在所述突起周围的顺应性密封材料。


5.根据权利要求1所述的配件组件，其中所述配件包括外部配件壁，并且所述外部配件壁和所述空腔壁具有被配置成将所述配件保持在所述保持架中的互锁特征。


6.根据权利要求1所述的配件组件，其中所述保持架由聚醚醚酮(PEEK)形成。


7.一种色谱柱组件，其包括：
色谱柱，所述色谱柱具有第一柱端部和第二柱端部；以及
一个或多个流体密封组件，其中每个流体密封组件包括：
配件，所述配件包括限定配件孔的内部配件壁，
套圈，所述套圈包括限定套圈孔的内部套圈壁，并且所述套圈被设置所述配件孔中；
其中所述柱端部之一被设置在所述套圈孔中，并且所述套圈在所述内配件壁与所述柱之间处于压缩接触以便形成密封；
保持架，所述保持架包括限定空腔的空腔壁，其中所述管穿过所述空腔；
其中所述流体密封组件中的每个流体密封组件由所述保持架保持。


8.根据权利要求7所述的柱组件，其中所述柱是第一柱，并且所述柱组件进一步包括第二柱。

【专利技术属性】
技术研发人员：徐立，R·P·怀特，W·M·诺曼，葛文逸，
申请(专利权)人：安捷伦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US