JP3362204B2 - 低圧グラジェンターにおける2液の混合方法 - Google Patents

低圧グラジェンターにおける2液の混合方法

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【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、2液を混合するに際し
て予めその混合比率を設定しておけば、一つのポンプで
個々の液体容器から設定比率に応じた吸引を行なえると
いう低圧グラジェンターにおける2液の混合方法に関す
るものである。 【0002】 【従来の技術】液体クロマトグラフィの分野において、
送液ポンプによって2液(例えばA液とB液)をある任
意の比率(例えば3:1)で混合する必要がしばしばあ
る。その場合、混合液の必要量が予め定まっている場合
(例えば1リットル)には簡単(A液を0.75リットル取
り、ここにB液を0.25リットル入れて撹拌)である。ま
た、ポンプの作動時間が定まっている場合(例えば4分
間)も簡単(A液をまず3分間送り、続いてB液を1分
間送る)である。 【0003】ところが例えばカラム内に移動相を混合液
として圧入しようとする場合であると、予め認知してい
るのは2液の混合比率だけであるということが多い。ま
た、一旦混合液の必要量の全量を作っておいてから液の
圧入を開始するだけの時間的な余裕もスペース的な余裕
もない場合がほとんどである。 【0004】そこで、容量の小さなミキサービンを準備
しておき、ここに2液を入れながらカラムへ送液してゆ
くという方法が最適である。従って従来は、流量の比率
の異なる2つのポンプで個々にA、B液を吸引しミキサ
ービンに送液するという方法が採られていた。 【0005】このミキサービンは、混合液を貯留する小
型の容器であり、ここで一旦貯留すると共によく撹拌し
てカラム圧入等次工程に備える。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】一方、このような装置
に使用される送液ポンプは、ポンプ内の容量が小さくて
済む、吐出が連続的に行なえる、安価である、流路系全
体を通じて圧降下には無関係に定流が得られる、等々の
理由によりピストンポンプであることが多い。するとこ
の場合ポンプは、吸排をしながら弁によって送液を行な
うのであるから当然脈流になる。従って、2液それぞれ
から任意の比率で吸引して混合液を作るという場合、1
つのポンプを以て、それを該比率に応じた時間周期で吸
引する液を切り換えるという方法ではうまくゆかない。 【0007】これを例えば図3によって示してみる。図
は、吸引、吐出を一定サイクルで繰り返し、吐出行程で
送液を行なうポンプを示したものであり、横軸が時間軸
であって、縦軸は吐出又は吸引の量が示されている。送
液に関しては、ポンプが吐出している時だけ行なうので
あるから、間欠的な脈流となっていることが明らかであ
る。そして、例えばポンプの1サイクルをT1とし、切
り換え弁の切り換えサイクルをT2とする。そして、こ
のT2を1:1に分割する形で弁を切り換え、AB2液
の混合比率を1:1にしようとした場合を仮定する。す
ると、図の如くT1とT2が等しい時には、A液側の弁
が開いている時には送液が行なわれるがB液側が開いて
いる時にはポンプは吸引行程にあって全く送液されない
ことになり、いくら長時間ポンプを作動させてもA液1
00%の液しか送液されないことになる。また、図示は
しないがT2が1:3になるよう弁を切り換えると、混
合液の混合比率は1:1になり、この場合も不適当とな
るので、結局「任意」には設定できないことになってし
まう。 【0008】従って、既述したように2つのポンプを使
用せざるを得ず、吸排周期が一定の場合であればそのス
トローク長さを調整することによって設定した混合比率
の混合液を得るようにするしかなかった。そしてそのた
めに、装置は高価で大型のものにならざるを得なかっ
た。 【0009】 【課題を解決するための手段】そこで本発明者は、上記
諸点に鑑み長年鋭意研究の結果遂に本発明方法を成した
ものであり、その特徴とするところは、2液を任意の比
率で混合する系において、各々の液から一つのピストン
ポンプに送液流路が連結されており、個々の流路を切り
換え弁の切り換えによって交互に開閉しながら該任意の
比率を得る方法であって、該切り換え弁の切り換え周期
は、該ピストンポンプの送液周期の十倍以下であって、
且つ一桁整数倍を避けた値に設定する点にある。 【0010】本発明方法の根本は、2液混合に際して個
々の液から吸引するポンプを一つで行ない、且つそのポ
ンプはピストン式のものとできるようにする点にある。
吸引した液は一旦ミキサービンと呼ばれる容器に蓄えら
れここで撹拌されてカラム圧入等次の工程に送液される
わけであるが、本発明方法によって、2液混合に使用す
るポンプを一つにした場合にはそのポンプは、次工程へ
の送液ポンプで代用することが可能となるため、実質的
にはポンプを付加する必要がなくなるとも言えることに
なる。これを理想とし、装置のコストを上げることなく
種々の問題を解消したのが本発明方法である。 【0011】即ち本発明においては、一つのピストンポ
ンプが吸引、排出する周期と、2液それぞれの容器から
各液を交互に取り出すために設けた切り換え弁の切り換
え周期とをずらしたことによってこれらを解消してい
る。ずらしかたは、単に両者の周期が異なるというだけ
ではなく、切り換え弁の切り換え周期が、ピストンポン
プの送液周期の十倍以下であって、且つ一桁整数倍を避
けるという形で行なう。これによって、ポンプを1つし
か用いずとも2液を任意の比率で混合できることにな
る。 【0012】「十倍以下であって、且つ一桁整数倍を避
ける」とは、ピストンポンプの送液周期をTとすると、
10T以下であってT、2T、3T、4T等ではない、
即ち例えば 1.5T、 2.3Tといった値で切り換え弁の切
り換え周期を切り換えることを意味する。 【0013】なお、厳密な意味では、1.0001や2.9999と
いった、整数倍に非常に近いものも本発明方法に含まれ
ることになるが、ミキサービンの容量が相当大きくない
限り不適当であるので、ここでは、100 分の1の位を四
捨五入して整数になるものは「整数」であると定義する
ものとする。 【0014】 【実施例】以下図面に基づいて本発明方法を詳細に説明
する。 【0015】図1は、本発明方法に基づいて2液A、B
を混合するための装置の一例を示すものであり、図より
明らかなようにこの装置は、A、B2液を切り換え弁1
の切り換え(電磁式)によって交互にミキサービン2に
送り込み、続いてこのミキサービン2から混合液を次の
工程(一般にはカラム)に送り出す装置である。送液
は、ピストンポンプ3によって行ない、これは本例の場
合ミキサービン2の下流位置に設けられている。そして
このポンプ3は、次の工程に混合液を送液するためのポ
ンプも兼ね備えている。 【0016】ピストンポンプ3の吸排周期Tpは1秒、
即ち60rpm 、に設定されている。(但しこれは、50
HZ地域におけるものであって、60HZ地域においては0.
83秒程度となる。) 【0017】切り換え弁1は、切り換えることによって
A液B液のいずれか一方のみが開くようにしたものであ
り、混合液の混合比率は任意に設定できるようになって
いるが、切り換えサイクルの周期Tvに関しては、 2.3
秒に固定している。この 2.3秒という値は、Tpが1秒
であっても、0.83秒であってもその整数倍ではない値で
ある。つまりこの値を設定することにより、交流周波数
が異なるどの地域であっても好適な混合ができることを
意味する。 【0018】次に混合比率の設定について述べる。これ
は、任意に設定できるもので、例えばA液とB液とを75
%、25%になるようにするには、切り換え弁1を、周期
Tv即ち、 2.3秒を75%と25%に分け、1.725 秒はA液
側の弁を開き、続く 0.575秒はB液側の弁を開くように
すれば良いことになる。これと、ピストンポンプ3の吸
排周期Tp(1秒)との関係を経時的にみてゆくと、図
2のようになる。 【0019】これを、時間Tv毎に区切ってみると、2
3秒間(即ち10×Tv)に10種類の波形が存在し、
以下同じ繰り返しということになる。そしてA、B両液
は、どの波形の時にも75%:25%に分けられているの
で、結局ミキサービン2に蓄えられる混合液は設定通り
の比率に近づいてゆくことになる。 【0020】 【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明方法
は、2液を任意の比率で混合する系において、各々の液
から一つのピストンポンプに送液流路が連結されてお
り、個々の流路を切り換え弁の切り換えによって交互に
開閉しながら該任意の比率を得る方法であって、該切り
換え弁の切り換え周期は、該ピストンポンプの送液周期
の十倍以下であって、且つ一桁整数倍を避けた値に設定
するものであることを特徴とする低圧グラジェンターに
おける2液の混合方法であり、以下述べる如き種々の効
果を有する極めて高度な発明である。 一つのピストンポンプで2液の混合ができるため、
装置のコストダウン、小型化が容易である。 切り換え弁の切り換え周期が、ピストンポンプの吸
排周期の十倍以下であるため、比較的短い時間で設定濃
度に近い混合液が得られる。 切り換え弁の切り換え周期が、ピストンポンプの吸
排周期の整数倍を避けた値に設定されているので、混合
比率をどのように設定してもその濃度に近い混合液が得
られる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明方法によって2液を混合するための装置
の一例を示す概略図である。 【図2】本発明方法における切り換え弁の切り換え周期
と、ピストンポンプの吸排周期との関係を示すための概
略的なグラフである。 【図3】ピストンポンプによる問題点を示すための概略
的なグラフである。 【符号の説明】 1 切り換え弁 2 ミキサービン 3 ピストンポンプ Tp ピストンポンプの吸排周期 Tv 切り換え弁の切り換え周期
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 30/34 B01F 3/08 B01F 15/04 B01D 15/08

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 2液を任意の比率で混合する系におい
    て、各々の液から一つのピストンポンプに送液流路が連
    結されており、個々の流路を切り換え弁の切り換えによ
    って交互に開閉しながら該任意の比率を得る方法であっ
    て、該切り換え弁の切り換え周期は、該ピストンポンプ
    の送液周期の十倍以下であって、且つ一桁整数倍を避け
    た値に設定することを特徴とする低圧グラジェンターに
    おける2液の混合方法。
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