[发明专利]用于流体测量的在流体流动方向上凹部尺寸减小的碎屑过滤器

说明书

技术领域

本发明涉及过滤器、流体构件、样品分离设备，和制造过滤器的方法。

背景技术

在液相色谱法中，可将流体样品和洗脱剂(液体流动相)通过活塞泵泵送通过管道和柱，在柱中进行样品组分的分离。在样品环路中，可将样品通过可机械驱动的针注射至流体路径中。可驱动的针是可控的以从样品环路的座(seat)移出，进入瓶子接收流体并从瓶子返回至座中。柱可包含能够分离流体分析物的不同组分的物质。可将这种物质(所谓的珠粒，其可包含硅胶)填充至柱管中，所述柱管可通过管道在下游连接至其它组件，例如检测器、分级器(fractioner)、废物收集器等。

在这种和其它流体测量设备中，可将碎屑非故意地引入至加工的流体中，例如由于泵的活塞室中的密封件的磨损、在转换期间可旋转流体阀的磨损、样品基质中的固体物质等。因此，过滤器可在流动路径中的某些位置处引入。被称为玻璃料过滤器板(frits)的专门过滤器可由烧结物质制成，所述烧结物质具有孔隙或者内部缝隙，从而允许流体通过过滤器，但是防止碎屑粒子通过过滤器。

EP0,231,432、WO93/11862、US5,304,487、US5,985,164、US2007/199877公开了多种过滤器概念。

US7,645,383公开了微结构化过滤器，其具有用于未过滤的流体的入口、用于经过滤的流体的出口、从基板突出并且是基板的不可分割的组成部分的多个突出部(其形成越过过滤器的呈相互并列关系的至少一个行)、在突出部之间的多个通道，和盖板(其可固定至基板以覆盖突出部和通道)。通道从入口至出口形成多个通过路径。入口包含用于未过滤的流体的伸长的入口狭缝，其遍及约整个过滤器宽度延伸并近似与过滤器出口侧上的突出部一样高。

US2001/047966公开了通过过滤经消化的天然来源如细胞或者细胞碎片的样品，从天然来源分离细胞组分如核酸的方法。该方法的特征在于使样品经过过滤器，过滤器的孔尺寸在样品经过过滤器流动的方向上减小。

然而，当一定量的碎屑负载至过滤器上时，常规过滤器可遭受阻塞或者堵塞。这可导致不希望的流体流动封阻。在部分封阻的情况中，压力降可增加至一定水平，在此水平这种过滤器可由于机械力而破碎。

发明内容

本发明的一个目的是提供过滤器，其较不易于阻塞或者堵塞，同时投入低体积。本发明的另一目的是提供坚固或者牢固结构，其可容许一定阻塞。又一目的是提供过滤器，其被建造成支持易于清洗。所述目的通过独立权利要求解决。其它实施方案通过从属权利要求显示。

根据本发明的一个示例性实施方案，提供过滤器，其用于将碎屑过滤出流体，所述流体在样品分离设备的流体构件中沿着流体流动方向流动，其中所述过滤器包含多个过滤器结构体(例如层或者非平面结构如杯状元件)，所述多个过滤器结构体沿着流体流动方向堆叠并且每个具有孔，所述孔具有限定的孔尺寸(即，在任何过滤器结构层等中的孔可相同或者差别不超过制造公差，具体地与平均值差别不超过5-10%，更具体地与平均值差别不超过2%)。堆叠的过滤器结构体的限定的孔尺寸沿着流体流动方向减小。

根据另一示例性实施方案，提供用于加工在样品分离设备中沿着流体流动方向流动的流体的流体构件，所述流体构件包含流体入口，在所述流体入口处供应待加工的流体；加工单元，其设置成在流体入口处供应的加工流体；流体出口，在通过加工单元加工后在所述流体出口处供应流体；和过滤器，其具有上述特征，用于将碎屑过滤出流体并设置在流体入口和流体出口之间。

根据又一示例性实施方案，提供用于分离流动相中的样品流体的化合物的样品分离设备，所述样品分离设备包含流动相驱动器，具体为泵送系统，设置成通过样品分离设备驱动流动相；分离单元，具体为色谱柱，设置成分离流动相中的样品流体的化合物；和过滤器，其具有上述特征，用于将碎屑过滤出样品流体和流动相中至少之一。

根据又一示例性实施方案，提供制造过滤器的方法，所述过滤器用于将碎屑过滤出在样品分离设备的流体构件中沿着流体流动方向流动的流体，其中所述方法包括在多个过滤器结构体(例如过滤器结构层)中的每个中形成具有限定的孔尺寸的孔，并沿着流体流动方向堆叠所述多个过滤器结构体，使得所述堆叠的过滤器结构体的限定的孔尺寸沿着流体流动方向减小。

在本申请的上下文中，术语过滤器可具体表示物理结构，其能够防止高于一定尺寸的粒子经过过滤器，而低于这种尺寸的粒子将能够流过这种过滤器。使得粒子能够经过过滤器或者不能经过过滤器的截断尺寸由孔尺寸限定。