CN102866217B - 低压梯度装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种低压梯度装置。用于吸入多种流动相的多个吸入流路在合流部合流。合流部与和往复运动式泵的入口连通的入口流路连接。在吸入流路中，设置有进行各自的流路的开闭的电磁阀。在吸入流路的各自的电磁阀和合流部之间设置有小孔。小孔是各吸入流路中的其内径被缩小了的区间。

Description

低压梯度装置

技术领域

本发明涉及一种用于使在液相色谱仪的分析流路中送液的流动相的组成根据时间发生变化的梯度装置，特别涉及一种低压梯度装置。

背景技术

作为液相色谱仪，有一种具有一边使流动相的组成根据时间发生变化一边将流动相供给分析流路的低压梯度装置的液相色谱仪(例如，日本专利特开平-5-312795号公报)。这样的低压梯度装置一般是以下这样工作的：准备多个种类的液体，控制这些液体被吸引至柱塞泵等往复运动式泵中的时刻，并调整这些液体的混合比率，由此使得流动相的组成发生变化。

图6表示现有的低压梯度装置的一个实例。

具有通过柱塞8在泵头6内滑动来进行液体的吸入和排出的柱塞泵10，在该柱塞泵10的液体入口连接有入口流路54，在该柱塞泵10的液体出口连接有出口流路12。柱塞8通过由电动机或凸轮机构构成的驱动部16在一直线上被往复驱动，驱动部16通过控制部58控制其动作。

作为通过柱塞泵10送液的流动相，准备有A～D四种类的流动相。用于从一端分别吸入流动相A～D的吸入流路52a～52d的另一端在合流部55合流，并被连接至入口流路54。设置有构成为仅使得吸入流路52a～52d中的某一个打开的切换机构53。切换机构53由被设置在各吸入流路52a～52d上的开关阀53a～53d构成，使得仅某一种流动相吸入柱塞泵10中。切换机构53的动作通过控制部58控制。虽然省略了图示，但是在入口流路54和出口流路12分别设置有逆止阀，柱塞泵10的吸入动作时入口流路54打开，且出口流路12关闭，相反地排出动作时是出口流路12打开，且入口流路54关闭。

在该梯度装置中，依次以规定的时刻对A～D这四种类流动相中的例如2种流动相进行切换，将它们吸入至柱塞泵10中进行混合，并将该混合液体输送至液相色谱仪的分析流路中。而且，通过使切换吸引至柱塞泵10中的流动相的时刻在时间上变化，使向分析流路送液的流动相的组成变化。

在上述的梯度装置中，被吸入至柱塞泵10的流动相在合流部55互相接触，但是仅被吸入至柱塞泵10中的流动相的吸入流路为打开的状态，除此以外的流动相的吸入流路是关闭的，所以不会产生向关闭的吸入流路的其他的流动相的逆流。但是，已经知道在互相接触的流动相之间存在密度差的话，会产生密度高的流动相向密度低的流动相的流路侧流入(逆流)这样的现象。该逆流产生的话，本来应该被吸入至柱塞泵10中的流动相流进其他的流动相的流路侧，因此无法得到规定的吸入量，影响到从柱塞泵10被送液的流动相的组成，从而无法得到液相色谱仪的分析结果的再现性。

发明内容

因此，本发明的目的是抑制由于流动相的密度差而产生的流动相的逆流。

本发明的梯度装置具有：往复运动式泵，所述往复运动式泵通过进行液体的吸引和排出来进行送液；第1吸入流路，所述第1吸入流路用于将第1流动相引导至所述往复运动式泵；第2吸入流路，所述第2吸入流路用于将第2流动相引导至所述往复运动式泵；合流部，所述合流部使所述第1吸入流路和第2吸入流路合流；入口流路，所述入口流路将所述合流部及所述往复运动式泵连接，将来自所述第1吸入流路或者所述第2吸入流路的液体引导至所述往复运动式泵；电磁阀，所述电磁阀分别设置在所述第1吸入流路和所述第2吸入流路上，在彼此不同的时刻进行各流路的开闭；和小孔，所述小孔被设置在各吸入流路的各自的所述电磁阀和所述合流部之间，作为该流路的内径被缩小了的区间。

在这里，“小孔”是指在流路的一部分中内径比其他的流路部分小的部分。除了颈缩流路缩小了该部分的内径的方式之外，还包含在拦阻流路的板上钻小孔的方式。通过在各吸入流路上设置这样的小孔，抑制来自其他吸入流路的流动相向该小孔之前逆流至各吸入流路中。

又，在液相色谱仪的低压梯度分析中，经常使用水系溶剂和乙腈等的有机溶剂。作为水系溶剂的代表，举例有磷酸缓冲液等的缓冲液，但是缓冲液被混合了有机溶剂的话，在缓冲液中溶解的盐析出。在上述的梯度装置使用缓冲液和有机溶剂的话，会产生缓冲液向有机溶剂的流路侧的逆流，在有机溶剂的流路侧析出盐。该盐的析出在开闭有机溶剂的流路的电磁阀或其附近产生的话，会发生所析出的盐进入电磁阀的阀体和阀坐之间，关闭时的阀体和阀坐之间的液密性受损，电磁阀无法完全地关闭这样的不良情况。

在本发明的梯度装置中，例如将第1流动相设为有机溶剂，第2流动相设为水系溶剂，通过在第1吸入流路的电磁阀和合流部之间设置小孔，可以抑制流入到第1吸入流路侧的水系溶剂到达至电磁阀，因此可以防止盐在电磁阀中析出。

小孔的内径优选为设置有小孔所的吸入流路的内径的1/2以下。这样一来，可以提高设置有小孔的吸入流路内的溶剂的逆流防止的效果。

作为优选的实施方式，为了引导其他的流动相，再具有至少一个具备电磁阀和小孔的其他的吸入流路，该其他的吸入流路也可以与所述合流部连接。即，使用三种类的流动相时，进一步在合流部连接用于第3流动相的第3吸入流路，使用四种类的流动相时，如实施例所示，进一步在合流部连接用于第4流动相的第4吸入流路。

发明的效果

根据本发明的梯度装置，由于在至少包含第1吸入流路的吸入流路的电磁阀和合并部之间，设置有该流路的内径被缩小了的小孔，因此可以利用小孔抑制比第1流动相密度高的第2流动相从第2流路反向流向第1吸入流路而逆流。

附图说明

图1是概略地表示梯度装置的一实施例的流路构成图。

图2A、图2B表示该实施例的切换机构部分的结构，图2A是俯视图，图2B是图2A的X-X位置的截面图。

图3是示出该实施例的小孔的结构的一个实例的图。

图4A、图4B是表示将有机溶剂系流动相和水系流动相吸引至往复运动式泵时各流路内的状态的模拟结果的图，图4A是在任何流路都不设置小孔的情形，图4B是在有机溶剂系流动相用的流路上设置有小孔的情形。

图5A、图5B是吸入流路在合流块合流时的合流块内的空间的概念图，图5A是从合流块的正面侧看的概念图，图5B是从合流块的上方看的概念图。

图6是概略地表示现有的梯度装置的一个实施例的流路构成图。

符号的说明

2a～2d吸入流路  3切换机构  3a～3d电磁阀  4入口流路  5合流部6泵头  8柱塞  10柱塞泵  12出口流路  14a～14d小孔  16驱动部  18控制部20连接块  22a～22d入口端口  24出口端口  26a，26c，30a，30c，32流路(连接块内)  27a，27c入口流路(电磁阀)  28a，28c出口流路(电磁阀)  29衬垫29a流路孔  29b流路孔(小孔)

具体实施方式

使用图1，对液相色谱仪的低压梯度装置的一个实施例进行说明。

该梯度装置具有通过进行液体的吸入和排出来送液的作为往复运动式泵的一个实例的柱塞泵10。柱塞泵10具有泵头6和柱塞8，在泵头6连接有入口流路4和出口流路12。柱塞8通过具备电机、凸轮机构的驱动部16在一直线上被往复驱动而在泵头6内滑动。

通过柱塞8在泵头6内滑动，液体从入口流路4被吸入至泵头6内，被吸入的液体从出口流路12被排出。虽然省略了图示，在入口流路4上、出口流路12上，分别设置有用于防止逆流的逆止阀，在吸引动作时入口流路4打开且出口流路12关闭，相反地在排出动作时是出口流路12打开且入口流路4关闭。

采用该梯度装置的话，可以通过柱塞泵10将A～D这四种类的流动相以单一成分进行送液或者将它们混合后进行送液。用于分别吸入流动相A～D的吸入流路2a～2d在合流部5合流，与入口流路4的一端连接。

仅使用两种类的流动相时吸入流路可以为2个，仅使用三种类的流动相时吸入流路可以为3个。进一步使用多个流动相时，只要在合流部5连接流动相数量的吸入流路即可。

设置有可以控制各吸入流路2a～2d的开闭的开闭机构3。开闭机构3由设置在各吸入流路2a～2d上的电磁阀3a～3d构成，可以在彼此不同的时刻开闭各电磁阀3a～3d。

在吸入流路2a～2d的各自的电磁阀3a～3d和合流部5之间，设置有小孔14a～14d。小孔14a～14d是指在各个吸入流路2a～2d中的其内径被缩小了的区间。密度高的流动相从某一个吸入流路被吸入柱塞泵10时，虽然该高密度的流动相有时会向比其密度低的流动相用的吸入流路侧流入，但该逆流被内径缩得较小的小孔抑制，从而防止其到达设置在该流路上的电磁阀。

通过将小孔14a～14d的内径设为吸入流路2a～2d的内径的1/2以下，可以提高截住从其他的吸入流路逆流的流动相的效果。吸入流路2a～2d的内径例如为1～2mm左右时，小孔14a～14d的内径例如优选为0.3～0.6mm左右。

用图2对该实施例的梯度装置的切换机构3的具体结构的一个实例进行说明。

该实例的切换机构3由具备多个端口和用于连接这些端口的流路的连接块20构成。连接块20是长方体，在其周围四个面分别安装有电磁阀3a～3d。在连接块20的周围表面的各自的电磁阀3a～3d的安装部分插入有用于提高流路连接部的气密性的衬垫29。

电磁阀3a～3d分别具有入口流路和出口流路，例如通过驱动膜片式阀来切换入口流路-出口流路之间的连接和切断。电磁阀3a具有入口流路27a和出口流路28a，电磁阀3b具有入口流路27b和出口流路28b，电磁阀3c具有入口流路27c和出口流路28c，电磁阀3d具有入口流路27d和出口流路28d，在图2(B)仅示出入口流路27a、27c，出口流路28a、28c。

如图3所示，衬垫29在与电磁阀3a～3d的各自的入口流路27a～27d对应的位置具有流路孔29a、在与出口流路28a～28d对应的位置具有流路孔29b。

在连接块20的上表面设置有入口端口22a～22d和出口端口24。入口端口22a～22d是用于连接构成吸入流路2a～2d(图1)的配管的端口，该吸入流路2a～2d是用于吸入流动相A～D的。出口端口24是用于连接构成入口流路4(图1)的配管的一端的端口，该入口流路4与柱塞泵10的吸入口连接。

入口端口22a～22d设置为与电磁阀3a～3d分别对应。即，入口端口22a设置在电磁阀3a侧、入口端口22b设置在电磁阀3b侧、入口端口22c设置在电磁阀3c侧、入口端口22d设置在电磁阀3d侧。出口端口24设置在连接块20上表面的中心附近，以被入口端口22a～22d包围。

在连接块20的内部设置有用于连接入口端口22a和电磁阀3a的入口流路27a的流路26a、用于连接入口端口22b和电磁阀3b的入口流路27b的流路26b、用于连接入口端口22c和电磁阀3c的入口流路27c的流路26c、以及用于连接入口端口22d和电磁阀3d的入口流路27d的流路26d。又，仅在图2(B)中示出流路26a～26d中的流路26a，26c。流路26a～26d分别通过衬垫29的流路孔29a与入口流路27a～27d连接。

进一步，在连接块20的内部，设置有一端通过衬垫29的流路孔29b与电磁阀3a～3d的出口流路28a～28d连接的流路30a～30d。流路30a～30d的另一端在合流部31合流，且连接在与出口端口24连接的流路32上。

设置在连接块20的内部的流路26a～26d、30a～30d的内径是1～2mm左右。衬垫29的流路孔29a具有与流路26a～26d、30a～30d同程度的1～2mm左右的内径。另一方面，流路孔29b有0.3～0.6mm左右的内径，实现图1中的小孔14a～14d。因此，将流动相吸入与出口端口24连接的往复运动式泵时，即使通过流路30a～30d中的某一个被吸向出口端口24侧的流动相由于其与填满各流路的流动相的密度差而流向其他的流路侧产生了逆流，该逆流在衬垫29的部分被抑制，防止其到达至各电磁阀3a～3d。

图4是示出混合有机溶剂系流动相和水系流动相进行送液时的流路内的状态的模拟结果的图，(A)是在任何流路上都没有设置小孔的情形，(B)是在用于对有机溶剂系流动相送液的流路设置小孔的情形。

不设置小孔的情况下，在水系流动相被吸入往复运动式泵时，比有机溶剂系流动相密度高的水系流动相向有机溶剂系流动相的下侧下潜地流入，向有机溶剂系流动相侧的流路逆流。相对于此，设置有小孔的情况下，水系流动相向有机溶剂系流动相侧的流路逆流至小孔部分为止，但水系流动相几乎不会逆流至小孔的上游侧。由此得知，通过设置小孔，可以抑制流动相的逆流。

除了图2的结构，作为图1的合流部，也可以具有使多个流路合流的块。虽然图5是合流块内的空间的概念图，但是如该图所示，通过将从四方合流至合流块内的合流空间40的流路42a～42d的端面配置在彼此不相对的位置，可以进一步提高流动相的逆流抑制效果。

Claims (6)

1.一种低压梯度装置，其特征在于，具有：

往复运动式泵，所述往复运动式泵通过进行液体的吸引和排出来进行送液；

第1吸入流路，所述第1吸入流路用于将第1流动相引导至所述往复运动式泵；

第2吸入流路，所述第2吸入流路用于将第2流动相引导至所述往复运动式泵；

合流部，所述合流部使所述第1吸入流路和第2吸入流路合流；

入口流路，所述入口流路将所述合流部及所述往复运动式泵连接，将来自所述第1吸入流路或者所述第2吸入流路的液体引导至所述往复运动式泵；

电磁阀，所述电磁阀分别设置在所述第1吸入流路和所述第2吸入流路上，在彼此不同的时刻进行各流路的开闭；和

小孔，所述小孔被设置在各吸入流路的各自的所述电磁阀和所述合流部之间，作为该流路的内径被缩小了的区间，

所述合流部与所述第1吸入流路和第2吸入流路的各自的至少一部分一起形成在连接块内，所述电磁阀通过衬垫安装于所述连接块、且通过所述衬垫分别与所述第1吸入流路或第2吸入流路连接，

所述小孔由形成于所述衬垫的流路孔构成。

2.如权利要求1所述的低压梯度装置，其特征在于：所述小孔的内径为设置有该小孔的流路的内径的1/2以下。

3.如权利要求1或2所述的低压梯度装置，其特征在于：在所述合流部，所述第1吸入流路和所述第2吸入流路的端部配置在彼此不相对的位置。

4.如权利要求1所述的低压梯度装置，其特征在于，为了引导其他的流动相而再具有至少一个具备电磁阀和小孔的其他的吸入流路，该其他的吸入流路也与所述合流部连接，该其他的吸入流路的至少一部分也形成在所述连接块内，

所述其他的吸入流路的电磁阀也通过衬垫安装于所述连接块、且通过所述其他的吸入流路的所述衬垫与所述其他的吸入流路连接，

所述其他的吸入流路的小孔也由形成于所述其他的吸入流路的所述衬垫的流路孔构成。

5.如权利要求4所述的低压梯度装置，其特征在于：所述小孔的内径为设置有该小孔的流路的内径的1/2以下。

6.如权利要求4所述的低压梯度装置，其特征在于：在所述合流部，所述吸入流路的端部配置在彼此不相对的位置。