用于從腔中移除電荷的ESD保護管制造技術

用于傳導流體通過至少一個腔(202)的靜電放電保護設備(200)，其中該設備(200)包括：具有限定至少一個腔(202)的中空內部的管(204)，其中管(204)包括導電區段(206)，該導電區段(206)被配置用于將當流體流經至少一個腔(202)時在至少一個腔(202)內生成的電荷傳導離開該至少一個腔(202)。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】用于從腔中移除電荷的ESD保護管
技術介紹
本專利技術涉及用于傳導流體通過至少一個腔到流體分離裝置的靜電放電保護設備，以及傳導流體通過具有靜電放電保護的至少一個腔的方法。US3580983公開了無火花管能夠由聚合物制成，其易于在摩擦接觸諸如紡織物之類的其他物體或表面時獲得靜電電荷。US3580983還公開了通過從大量軟塑料材料中突出延長管以及同時以疊加關系背負式布置被固定到該管的延長導電塑料絲的突出所制造的導電線管(linetubing)。US5614589公開了透明的、防靜電的熱塑性組合物及其制造方法。在液相色譜法中，流體樣本(流動相)可借助泵力通過導管和包含能夠分離流體分析物不同組分的材料(固定相)的柱。這一材料，即所謂的顆粒，它可包含硅膠，可填充到通過導管與其他元件(例如采樣單元、流動池、包含樣本和/或緩沖液的容器)相連接的柱中。流動相的流動路徑通常包含多個連接在一起的獨立組件，這些獨立組件還可能由獨立的子組件組成。這樣的流體連接可通過在相應組件之間傳導流體的管來實現。然而，當流體(尤其是至少部分非極性的流體)流經這樣的導管或管時，尤其是在流體分子以高通行速度通過管內的給定直徑的情況下，會發生以下情形：電子電荷通過管的內部的摩擦而生成并且在管上累積。這可關系到安全性風險。
技術實現思路
本專利技術的一個目的是提供用于傳導流體并操作安全的管。該目的由獨立權利要求解決。進一步的實施例由從屬權利要求示出。根據本專利技術的示例性實施例，提供了用于傳導流體(例如，非極性流體，其中術語“流體”可標示任何流體和/或氣態介質，可選地包括固態物質)通過至少一個腔的靜電放電保護設備，其中該設備包括具有限定至少一個腔的中空內部的管，其中管包括導電區段，該導電區段被配置用于將當流體流經至少一個腔時在該至少一個腔內生成的電荷傳導離開至少一個腔。根據另一示例性實施例，提供了用于將流體樣本分離成多種餾分的流體分離裝置，其中該裝置包括：流體驅動單元，被配置用于沿流體路徑驅動包括流動相和流動相中的流體樣本的流體；分離單元，被布置在流體路徑內并且被配置用于將流體樣本分離成多種餾分；以及具有上述提及的特征的設備，用于沿流體路徑的至少一部分傳導流體。根據另一示例性實施例，提供了具有靜電放電保護的、用于傳導流體(例如，非極化流體)通過至少一個腔的方法，其中該方法包括：將流體傳導通過限定至少一個腔的管的中空內部；以及通過管的導電區段，將電荷傳導離開至少一個腔，該電荷是在流體流經至少一個腔時在至少一個腔內生成的。根據另一示例性實施例，提供了將具有上述提及的特征的設備實現為液相色譜裝置的流動池的流體連接下游的方法。根據示例性實施例，用于傳導流體的管被裝備有導電區段，該導電區段結合管的余下材料的具體配置被具體配置為允許由流經腔的流體和管的內壁之間的摩擦生成的電荷載子徑向傳播通過管壁從而被傳導離開(例如，朝向接地電勢)管的內側。有利地，已經發現在腔內生成并因此不容易接觸的電荷載子能夠通過將他們傳導通過管的機制來進行移除。具體地，這能夠通過對管的導電區段以及余下部分的幾何結構屬性(例如，徑向厚度)的適當選擇和/或對材料屬性(特別是，電導率的值)的適當選擇來實現。因此，根據示例性實施例具體提供了內側純ESD管。在下文中，將描述靜電放電保護設備、流體分離裝置、以及方法的其他實施例。在實施例中，管被配置為使得電荷被傳導穿過管的管壁的至少一部分，尤其是穿過管的整個管壁，來離開至少一個腔。因此，電荷被傳導離開的軌跡可以是首先徑向穿過管并接著沿管的軸向方向。在實施例中，管包括化學惰性區段，該化學惰性區段劃定整個腔的界限并且形成中間結構，該中間結構將至少一個腔與導電區段隔開以用于防止流體與導電區段之間的直接接觸。已經證實：上文提到的電荷載子穿過管的徑向運動不僅在導電區段徑向延伸直至腔時是可能的，而且驚喜地，還可在由純惰性但較差導電性的材料(例如，聚合物)制成的足夠薄的中間結構橋接腔與導電區段的情形中是可能的。這使得以下內容成為可能：根據相對于流體是惰性(例如，化學惰性和/或生物惰性)的材料配置中間結構從而使得能夠有效地抑制流體對管的管壁中的任何組分的溶解。因而，流體的污染和毒性能夠被阻止。同時，這增加了選擇導電區段的材料來適合地滿足它的電荷排放任務的自由度而無需考慮關于惰性方面的約束。在實施例中，化學惰性區段被配置，尤其是在尺寸和/或電導率方面，用于將所生成的電荷從至少一個腔電傳導穿過中間結構并朝向導電區段。因而，即使惰性材料的相當小的電導率的值可足以允許生成的電荷載子(例如，電子)通過化學惰性區段。在實施例中，化學惰性區段至少在化學惰性區段被導電區段圍繞的部分處具有處于約0.05mm和約0.4mm之間的范圍中的徑向厚度，尤其是處于約0.10mm和約0.16mm之間的范圍的徑向厚度。例如，已經令人驚訝地證實，傳導電荷穿過0.13mm厚的PTFE中間結構是可能的。已經證實，尤其是許多聚合物材料具有輕微的導電性，該輕微的導電性足以將電荷載子(例如，電子)運送穿過提到的小厚度。如果管被用于諸如工藝工程中的應用、制備系統等等高流速應用，則徑向厚度可達1mm或更多。在實施例中，導電區段從至少一個腔徑向延伸至管的外表面。在這樣的實施例中，整個壁厚度由導電區段進行橋接從而使得能夠發生流經導電材料的不間斷的電荷流。在這樣的實施例中應當注意的是，導電材料不表示不希望與流體交互。例如，導電區段的材料然后應當被選擇為使得所傳導的流體不將有害組分溶解到管外，以及流經管中的腔的流體不受到接觸流動流體的導電區段的材料的不利影響。在實施例中，管包括被配置用于允許對至少一個腔內傳導的流體進行外部檢查的光透明區段。例如，除了導電材料之外，整個管可由光透明材料制成，通過該光透明材料，用戶能夠檢查在腔中流動的流體。例如就液相色譜技術而言，流動流體中存在氣泡等等可以是液體分離設置中的問題的指示符，從而使得監控流體流的選項可能是非常有利的。在實施例中，整個腔由光透明區段限定，并且導電區段被布置為圍繞光透明區段的一部分從而使得電荷至少部分地從至少一個腔經由光透明區段被電傳導至導電區段。許多聚合物同時顯示出光透明屬性以及相對于化學流體(例如，用于液相色譜技術的溶劑)和生物流體(例如，要由液相色譜分離的流體樣本)的惰性，并因此特別適合用作管的成形基礎。管的僅局部需要的導電性然后通過導電區段來提供。相應的管可用合理的成本來制造并且提供用戶期望的所有屬性。在實施例中，導電區段被配置為管的軸向延伸的環形區段。將導電區段形成為軸向持續的結構(即使是在與流動流體并行的相對較長距離上)允許將生成的電荷載子輸送至接地電勢。通過僅沿管的一部分周界設置導電區段允許維持沿管的整個軸向擴展的視覺可檢測性。在實施例中，環形區段延伸于約30°和約180°之間的環形范圍(α)上，尤其是約80°和約120°之間的環形范圍(α)上。這允許獲得具有足夠低的歐姆電阻值的導電路徑。同時，這允許保持管的周長的足夠的角度部分是光透明的以使得對管的內部的光學檢測成為可能。在實施例中，至少管的材料中與傳導通過至少一個腔的流體直接接觸的部分相對于作為流體的至少一部分被傳導通過至少一個腔的非極性溶劑(例如，正己烷)是化學惰性的。非極性溶劑在靜電放電上是尤其有問題的，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于傳導流體，尤其是非極性流體，通過至少一個腔(202)的靜電放電保護設備(200)，其中該設備(200)包括：具有限定至少一個腔(202)的中空內部的管(204)；其中所述管(204)包括導電區段(206)，該導電區段(206)被配置用于將當所述流體流經所述至少一個腔(202)時在所述至少一個腔(202)內生成的電荷傳導離開所述至少一個腔(202)。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】1.一種用于傳導流體通過至少一個腔(202)的靜電放電保護設備(200)，其中該設備(200)包括：具有限定至少一個腔(202)的中空內部的管(204)；其中所述管(204)包括導電區段(206)，該導電區段(206)被配置用于將當所述流體流經所述至少一個腔(202)時在所述至少一個腔(202)內生成的電荷傳導離開所述至少一個腔(202)，所述導電區段(206)包括嵌入聚合物基質中的導電材料，其中所述管(204)包括化學惰性區段(208)，該化學惰性區段(208)劃定整個腔(202)的界限并且形成中間結構(210)，該中間結構(210)將所述至少一個腔(202)與所述導電區段(206)隔開以用于防止所述流體與所述導電區段(206)之間的直接接觸，其中所述化學惰性區段(208)至少在所述化學惰性區段(208)被所述導電區段(206)圍繞的部分處具有處于0.05mm和0.4mm之間的范圍中的徑向厚度(D)。2.如權利要求1所述的設備(200)，其中，所述流體是非極性流體。3.如權利要求1所述的設備(200)，其中所述管(204)被配置為使得所述電荷被傳導穿過所述管(204)的管壁的至少一部分來離開所述至少一個腔(202)。4.如權利要求1所述的設備(200)，其中，所述管(204)被配置為使得所述電荷被傳導穿過所述管(204)的整個管壁來離開所述至少一個腔(202)。5.如權利要求1所述的設備(200)，其中所述化學惰性區段(208)被配置用于將所生成的電荷從所述至少一個腔(202)電穿過所述中間結構(210)并向所述導電區段(206)傳導。6.如權利要求1所述的設備(200)，其中所述化學惰性區段(208)在尺寸和/或電導率方面被配置來將所生成的電荷從所述至少一個腔(202)電穿過所述中間結構(210)并向所述導電區段(206)傳導。7.如權利要求1所述的設備(200)，其中所述化學惰性區段(208)至少在所述化學惰性區段(208)被所述導電區段(206)圍繞的部分處具有處于0.10mm和0.16mm之間的范圍中的徑向厚度(D)。8.如權利要求1所述的設備(200)，其中所述管(204)包括被配置用于允許對所述至少一個腔(202)內傳導的流體進行外部檢查的光透明區段(208)。9.如權利要求8所述的設備(200)，其中整個腔(202)由所述光透明區段(208)限定，并且其中所述導電區段(206)被布置為圍繞所述光透明區段(208)的一部分，從而使得所述電荷至少部分地從所述至少一個腔(202)經由所述光透明區段(208)被電傳導至所述導電區段(206)。10.如權利要求8所述的設備(200)，還包括光源(600)，該光源(600)被配置用于生成主光線以傳播穿過所述光透明區段(208)的第一部分、所述至少一個腔(202)、和所述光透明區段(208)的第二部分，并且還包括光檢測器(602)，該光檢測器(602)被布置用于檢測當所述流體被所述主光線照射時透過所述流體的次光線。11.如權利要求1所述的設備(200)，其中，所述化學惰性區段(208)同時是光透明的區段。12.如權利要求1所述的設備(200)，其中，所述化學惰性區段由聚合物制成。13.如權利要求1所述的設備(200)，其中，所述化學惰性區段由含氟聚合物制成。14.如權利要求1所述的設備(200)，其中，所述化學惰性區段由聚四氟乙烯或經氟化的乙烯-丙烯聚合物制成。15.如權利要求8或11所述的設備(200)，其中，所述光透明區段由聚合物制成。16.如權利要求8或11所述的設備(200)，其中，所述光透明區段由含氟聚合物制成。17.如權利要求8或11所述的設備(200)，其中，所述光透明區段由聚四氟乙烯或經氟化的乙烯-丙烯聚合物制成。18.如權利要求1所述的設備(200)，其中所述導電區段(206)被配置為所述管(204)的軸向延伸的環形區段。19.如權利要求18所述的設備(200)，其中所述環形區段延伸于30°和180°之間的環形范圍(α)。20.如權利要求18所述的設備(200)，其中所述環形區段延伸于80°和120°之間的環形范圍(α)。21.如權利要求1所述的設備(200)，其中所述管(204)具有圓形或多邊形外周界。22.如權利要求1所述的設備(...

【專利技術屬性】
技術研發人員：托尼·齊格勒，斯特凡·法勒克喬丹，
申請(專利權)人：安捷倫科技有限公司，
類型：發明
國別省市：美國;US