CN219502454U - 一种小体积分析型静态混合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种小体积分析型静态混合器，其核心流路由多组分配器组件组成，每组分配器组件由A型分配器、B型分配器和销钉组成。A型分配器的其中一面雕刻有不同方向的C型槽，且在部分C型槽的两端或一端设有通孔。B型分配器上的其中一面雕刻有不同方向的凹型槽，通过A型分配器和B型分配器的配合安装，流动相流经分配器组件时，在C型槽和凹型槽的两端会产生涡旋，同时会在A型分配器和B型分配器之间往返流动，单组分配器组件的死体积可控制在3uL，通过多组分配器组件的组合使用，在有限的体积内延长流动相的流路长度，且经过多次涡旋撞击，可以达到较好的混合效果。

Description

一种小体积分析型静态混合器

技术领域：

本实用新型涉及一种分析型静态混合器结构技术领域，尤其涉及适用于分析液相色谱梯度系统应用领域的小体积分析型静态混合器。

背景技术：

在高效液相色谱应用中，根据输液泵的配置模式，通常分为等度系统和梯度系统。等度系统使用单台输液泵输送单一流动相或者经过预混后的流动相。梯度系统使用两台或多台输液泵输送多种流动相，通过在线实时调整各流动相的比例，可以提高样品的分离度和分析时间。因为梯度系统的优势明显，在实际应用中被工作者们更多的采纳和使用。

分析型高效液相色谱常使用的流速为0.5～2mL/min范围,而近几年逐渐普及的超高压液相色谱使用的流速会到0.5mL/min以下,因此在梯度系统中为了获得最佳的分离效果，多种流动相通过输液泵输出后，在进入色谱柱之前需要进行充分混合，要求静态混合器的死体积尽可能的小。现有市面上的分析型静态混合器通常采用的方式是在圆柱形的腔体内放置若干规则的球体,通过球体的表面改变流动相的流动通道,整体分析型静态混合器的体积通常在1～2mL左右,意味着输液泵流动相比例发生变化后,到达色谱柱端至少需要1～2分钟。而高效液相色谱的整体分析时间也仅仅10多分钟,短的会到几分钟,静态混合器所带来的系统死体积过大会影响峰形和导致出峰时间延长,从而影响分析结果的精度。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种小体积分析型静态混合器，以在有限的体积内延长流动相的流路长度，且经过多次涡旋撞击，达到较好的混合效果。

本实用新型所采用的技术方案如下：一种小体积分析型静态混合器，其核心流路由多组分配器组件组成，每组分配器组件由A型分配器、B型分配器和销钉组成。A型分配器的其中一面雕刻有不同方向的C型槽，且在部分C型槽的两端或一端设有通孔。B型分配器上的其中一面雕刻有不同方向的凹型槽，通过A型分配器和B型分配器的配合安装，流动相流经分配器组件时，在C型槽和凹型槽的两端会产生涡旋，同时会在A型分配器和B型分配器之间往返流动，单组分配器组件的死体积可控制在3uL，通过多组分配器组件的组合使用，在有限的体积内延长流动相的流路长度，且经过多次涡旋撞击，可以达到较好的混合效果。

具体而言，一种小体积分析型静态混合器，包括混合器底座、混合器内腔、混合器紧固螺母，混合器紧固螺母通过螺纹连接固定在混合器底座上，混合器底座一端设有两个异型通孔，作为两种流动相的进液口，混合器内腔另一端设有一个出液口，混合后的流动相从此孔流出；所述的混合器进一步包括安装于混合器内腔的分配器组件；所述的分配器组件由A型分配器、B型分配器、销钉组成，A型分配器和B型分配器通过销钉连接到一起，其中B型分配器的带有凹槽的面与A型分配器的未设凹槽的平面配合。

作为优选的，A型分配器为树脂材料，如PEEK或者聚四氟乙烯，其表面刻有不同方向的多个两端为半圆形的C型槽。其中位于中心位置的C型槽一端设有通孔，另一端为盲孔，其余C型槽的两端均设有通孔。

作为优选的，B型分配器为树脂材料，如PEEK或者聚四氟乙烯，其表面刻有不同方向的多个两端为半圆形的凹型槽以及1个一字型凹槽。其中一字型凹槽一端与位于中心位置的凹型槽的一端联通，同时位于中心位置的凹型槽一端设有通孔，另一端为盲孔，其余凹型槽的两端均为盲孔。

作为优选的，所述的A型分配器位于中心位置的C型槽的通孔，与B型分配器位于中心位置的凹型槽的盲孔位置相对应。

作为优选的，A型分配器和B型分配器的周边各自设有2个位置不对称的通孔，通过2个销钉将A型分配器和B型分配器连接配合形成分配器组件。

其中，所述的分配器组件为多个叠加使用，以增加静态混合器的混合通道长度。

作为优选的，混合器内腔一端设有凸台，混合器紧固螺母压住此凸台将混合器内腔固定在混合器底座上。

作为优选的，所述的混合器进一步包括分配器密封垫，为树脂材料，如PEEK或者聚四氟乙烯，其中心设有通孔，且与混合器底座的配合的一面设有槽，另一面与A型分配器带有刻凹槽的面配合。

本实用新型一种小体积分析型静态混合器，其优点及功效在于：该混合器通过A型分配器和B型分配器的配合安装，流动相流经分配器组件时，在C型槽和凹型槽的两端会产生涡旋，同时会在A型分配器和B型分配器之间往返流动，单组分配器组件的死体积可控制在3uL，通过多组分配器组件的组合使用，在有限的体积内延长流动相的流路长度，且经过多次涡旋撞击，可以达到较好的混合效果。

附图说明：

图1是本实用新型的静态混合器整体结构外观示意图。

图2是本实用新型内部结构剖视图。

图3是本实用新型分配器组件示意图。

图4是本实用新型A型分配器示意图。

图5是本实用新型B型分配器示意图。

图中具体标号如下：

1、混合器底座

2、混合器紧固螺母

3、混合器内腔

4、分配器密封垫

5、A型分配器

6、B型分配器

7、销钉

8、第一销钉孔

9、第二销钉孔

10、第三销钉孔

11、第四销钉孔

12、第一C型槽

13、第二C型槽

14、第三C型槽

15、第四C型槽

16、第五C型槽

17、第六C型槽

18、第七C型槽

19、第八C型槽

20、第九C型槽

31、第一凹型槽

32、第二凹型槽

33、第三凹型槽

34、第四凹型槽

35、第五凹型槽

36、第六凹型槽

37、第七凹型槽

38、第八凹型槽

39、一字型槽

40、第九凹型槽

101、第一进液口

102、第二进液口

103、出液口

104、分配器组件

具体实施方式：

下面结合附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的说明。

如图1所示，本实用新型的静态混合器外观上由混合器底座1、混合器紧固螺母2和混合器内腔3组成。

如图2所示，混合器底座1的一端设有第一进液口101和第二进液口102，另外一端设有内螺纹孔。混合器内腔3的一端设有凸台，混合器紧固螺母2压在混合器内腔3的凸台上，并通过螺纹连接将混合器内腔3固定在混合器底座1内。在混合器内腔的核心流路由多组分配器组件组成，每组分配器组件由A型分配器5、B型分配器6和销钉7组成。

如图2所示，分配器密封垫4为PEEK或者聚四氟乙烯等树脂类材料，放置于混合器底座1和A型分配器5中间，分配器密封垫4的中心设有通孔，且与混合器底座1的配合面设有槽，用于将由第一进液口101和第二进液口102流入的流动相通过分配器密封垫4中心的通孔导入到分配器组件104内。

如图4所示，A型分配器5为PEEK或者聚四氟乙烯等树脂类材料，两侧设有位置不对称的第一销钉孔8和第二销钉孔9，在A型分配器5的表面刻有多组不同朝向的两端为半圆型的C型槽，且除了第一C型槽12的下端半圆型槽为盲孔外，其余8组C型槽内均设有通孔。C型槽的长度、数量以及分布模式无特别要求，本实用新型以9组C型槽为例进行说明。第一C型槽12的下端半圆型槽位于A型分配器5的中心，第一C型槽12的上端半圆型槽中心与第二C型槽13的下端半圆型槽中心位于同一水平线上。第二C型槽13的上端半圆型槽中心和第三C型槽14的中心线位于同一水平线上。第三C型槽14的左侧半圆型槽中心、第四C型槽15的右侧半圆型槽中心、第五C型槽16的右侧半圆型槽中心以及第六C型槽17的中心线位于同一竖直线上。第四C型槽15的左侧半圆型槽中心和第五C型槽16的左侧半圆型槽中心位于同一竖直线上。第六C型槽17的下端半圆型槽中心和第七C型槽18的中心线位于同一水平直线上。第七C型槽18的右侧半圆型槽中心和第八C型槽19的左侧半圆型槽中心位于同一竖直线上，第八C型槽19的右侧半圆型槽中心和第九C型槽20的中心线位于同一竖直线上。

如图5所示，B型分配器6为PEEK或者聚四氟乙烯等树脂类材料，其表面刻有不同朝向的两端为半圆形的凹型槽，且两侧设有位置不对称的第三销钉孔10和第四销钉孔11，其中第三销钉孔10和A型分配器5的第一销钉孔8位于相同位置，第四销钉孔11和A型分配器5的第二销钉孔9位于相同位置。除了第九凹型槽40的左侧半圆型槽为通孔外，其余8个凹型槽以及一字型槽39均为盲孔，第九凹型槽40的左侧半圆型槽位于B型分配器6的中心，第九凹型槽40的右侧半圆型槽和一字型槽39联通。第一凹型槽31的左侧半圆型槽中心与第九凹型槽40的左侧半圆型槽中心位于同一竖直线上，第一凹型槽31的右侧半圆型槽中心和第二凹型槽32的右侧半圆型槽中心位于同一竖直线上。第二凹型槽32的左侧半圆型槽中心和第三凹型槽33的上侧半圆型槽中心位于同一水平线上。第三凹型槽33的下侧半圆型槽中心和第四凹型槽34的上侧半圆型槽中心位于同一水平线上。第四凹型槽34的下侧半圆型槽中心和第五凹型槽35的上侧半圆型槽中心位于同一水平线上。第五凹型槽35的下侧半圆型槽中心和第六凹型槽36的左侧半圆型槽中心位于同一竖直线上。第六凹型槽36的右侧半圆型槽中心和第七凹型槽37的下侧半圆型槽中心位于同一水平线上。第七凹型槽37的上侧半圆型槽中心和第八凹型槽38的下侧半圆型槽中心位于同一水平线上。第八凹型槽38的上侧半圆型槽中心和一字型槽39的右上侧半圆型槽位于同一竖直线上。

如图3所示，A型分配器5和B型分配器6通过两个销钉7连接到一起形成一组分配器组件104。其中B型分配器6的带有凹槽的面与A型分配器5的未设凹槽的平面配合，且A型分配器5中的第一C型槽12的下端半圆型槽和B型分配器6中的第九凹型槽40的左侧半圆型槽同心，第一C型槽12的上端半圆型槽和第一凹型槽31的左侧半圆型槽同心，第二C型槽13的下端半圆型槽和第一凹型槽31的右侧半圆型槽同心，第二C型槽13的上端半圆型槽和第二凹型槽32的右侧半圆型槽同心，第三C型槽14的右端半圆型槽和第二凹型槽32的左侧半圆型槽同心，第三C型槽14的左端半圆型槽和第三凹型槽33的上端半圆型槽同心，第四C型槽15的右端半圆型槽和第三凹型槽33的下端半圆型槽同心，第四C型槽15的左端半圆型槽和第四凹型槽34的上端半圆型槽同心，第五C型槽16的左端半圆型槽和第四凹型槽34的下端半圆型槽同心，第五C型槽16的右端半圆型槽和第五凹型槽35的上端半圆型槽同心，第六C型槽17的上端半圆型槽和第五凹型槽35的下端半圆型槽同心，第六C型槽17的下端半圆型槽和第六凹型槽36的左侧半圆型槽同心，第七C型槽18的左侧半圆型槽和第六凹型槽36的右侧半圆型槽同心，第七C型槽18的右侧半圆型槽和第七凹型槽37的下端半圆型槽同心，第八C型槽19的左侧半圆型槽和第七凹型槽37的上端半圆型槽同心，第八C型槽19的右侧半圆型槽和第八凹型槽38的下端半圆型槽同心，第九C型槽20的下端半圆型槽和第八凹型槽38的上端半圆型槽同心，第九C型槽20的上端半圆型槽和一字型槽39的右上侧半圆型槽同心。

如图2、图3、图4和图5所示，本实用新型以十组分配器组件104为例进行原理说明。十组分配器组件104放置于混合器内腔3内部，其中最左侧的分配器组件104中的A型分配器5带有凹槽的平面与分配器密封垫4贴合，最右侧分配器组件104中的B型分配器6未刻凹槽的平面与混合器内腔3的内孔面贴合。通过混合器紧固螺母2与混合器底座1的螺纹连接作用力，使得流动相进入分配器组件104后只能在A型分配器5和B型分配器6的凹槽内流动，最终经混合器内腔3中的出液口103流出。流动相在分配器组件104中的流动轨迹如下所述：流动相先进入第一C型槽12的下端半圆凹槽，然后经第一C型槽12的上端半圆凹槽中的通孔进入第一凹型槽31的左侧半圆凹槽，经第一凹型槽31的右侧半圆凹槽折返至第二C型槽13的下端半圆凹槽，经第二C型槽13的上端半圆凹槽中的通孔进入第二凹型槽32的右侧半圆凹槽，经第二凹型槽32的左侧半圆凹槽折返至第三C型槽14的右侧半圆凹槽，经第三C型槽14的左侧半圆凹槽中的通孔进入第三凹型槽33的上端半圆凹槽，经第三凹型槽33的下端半圆凹槽折返至第四C型槽15的右侧半圆凹槽，经第四C型槽15的左侧半圆凹槽中的通孔进入第四凹型槽34的上端半圆凹槽，经第四凹型槽34的下端半圆凹槽折返至第五C型槽16的左侧半圆凹槽，经第五C型槽16的右侧半圆凹槽中的通孔进入第五凹型槽35的上端半圆凹槽，经第五凹型槽35的下端半圆凹槽折返至第六C型槽17的上端半圆凹槽，经第六C型槽17的下端半圆凹槽中的通孔进入第六凹型槽36的左侧半圆凹槽，经第六凹型槽36的右侧半圆凹槽折返至第七C型槽18的左侧半圆凹槽，经第七C型槽18的右侧半圆凹槽中的通孔进入第七凹型槽37的下端半圆凹槽，经第七凹型槽37的上端半圆凹槽折返至第八C型槽19的左侧半圆凹槽，经第八C型槽19的右侧半圆凹槽中的通孔进入第八凹型槽38的下端半圆凹槽，经第八凹型槽38的上端半圆凹槽折返至第九C型槽20的下端半圆凹槽，经第九C型槽20的上端半圆凹槽中的通孔进入一字型凹槽39的右上侧半圆凹槽内，然后经第九凹型槽40左侧半圆凹槽的通孔进入下一组分配器组件104中。流动相在单个分配器组件104中一共进行了18次上下折返流动，在有限的空间内延长了流动相的混合路径，且在C型槽和凹型槽的两端均经过涡旋撞击，提高了静态混合器的混合效率。

上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例之一，并非以此限制本实用新型的实施范围，故：凡依本实用新型的形状、结构、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种小体积分析型静态混合器，其特征在于：该混合器包括混合器底座、混合器内腔、混合器紧固螺母，混合器紧固螺母通过螺纹连接固定在混合器底座上，混合器底座一端设有两个异型通孔，作为两种流动相的进液口，混合器内腔另一端设有一个出液口，混合后的流动相从此孔流出；所述的混合器进一步包括安装于混合器内腔的分配器组件；所述的分配器组件由A型分配器、B型分配器、销钉组成，A型分配器和B型分配器通过销钉连接到一起，其中B型分配器的带有凹槽的面与A型分配器的未设凹槽的平面配合。

2.根据权利要求1所述的一种小体积分析型静态混合器，其特征在于：所述的A型分配器表面刻有不同方向的多个两端为半圆形的C型槽；其中位于中心位置的C型槽一端设有通孔，另一端为盲孔，其余C型槽的两端均设有通孔；

所述的B型分配器表面刻有不同方向的多个两端为半圆形的凹型槽以及1个一字型凹槽；其中一字型凹槽一端与位于中心位置的凹型槽的一端联通，同时位于中心位置的凹型槽一端设有通孔，另一端为盲孔，其余凹型槽的两端均为盲孔；

所述的A型分配器位于中心位置的C型槽的通孔，与B型分配器位于中心位置的凹型槽的盲孔位置相对应。

3.根据权利要求1所述的一种小体积分析型静态混合器，其特征在于：所述的A型分配器和B型分配器的周边各自设有2个位置不对称的通孔，通过2个销钉将A型分配器和B型分配器连接配合形成分配器组件。

4.根据权利要求1所述的一种小体积分析型静态混合器，其特征在于：所述的A型分配器及B型分配器为树脂材料，具体为PEEK或者聚四氟乙烯。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种小体积分析型静态混合器，其特征在于：所述的分配器组件为多个叠加使用。

6.根据权利要求1所述的一种小体积分析型静态混合器，其特征在于：所述的混合器内腔一端设有凸台，混合器紧固螺母压住此凸台将混合器内腔固定在混合器底座上。

7.根据权利要求1所述的一种小体积分析型静态混合器，其特征在于：所述的混合器进一步包括分配器密封垫，其中心设有通孔，且与混合器底座的配合的一面设有槽，另一面与A型分配器带有刻凹槽的面配合。

8.根据权利要求7所述的一种小体积分析型静态混合器，其特征在于：所述的分配器密封垫为树脂材料，具体为PEEK或者聚四氟乙烯。