WO2014034259A1 - 液体混合装置及び液体クロマトグラフ - Google Patents

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liquid
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英雄 榎
大介 秋枝
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株式会社 日立ハイテクノロジーズ
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    • G01N30/28—Control of physical parameters of the fluid carrier
    • G01N30/34—Control of physical parameters of the fluid carrier of fluid composition, e.g. gradient
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
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    • B01F25/4323—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction with means for dividing the material flow into separate sub-flows and for repositioning and recombining these sub-flows; Cross-mixing, e.g. conducting the outer layer of the material nearer to the axis of the tube or vice-versa using elements provided with a plurality of channels or using a plurality of tubes which can either be placed between common spaces or collectors
    • B01F25/43231—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction with means for dividing the material flow into separate sub-flows and for repositioning and recombining these sub-flows; Cross-mixing, e.g. conducting the outer layer of the material nearer to the axis of the tube or vice-versa using elements provided with a plurality of channels or using a plurality of tubes which can either be placed between common spaces or collectors the channels or tubes crossing each other several times
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    • G01N30/34—Control of physical parameters of the fluid carrier of fluid composition, e.g. gradient
    • G01N2030/347—Control of physical parameters of the fluid carrier of fluid composition, e.g. gradient mixers

Definitions

  • the present invention relates to a liquid mixing apparatus for mixing liquids, and a liquid chromatograph using the liquid mixing apparatus.
  • a liquid mixing apparatus called a mixer is used to obtain a mixture of a plurality of eluents (referred to as a mobile phase).
  • the structure of the liquid mixing apparatus includes one filled with small granular beads, and one in which holes or grooves are formed on a substrate to form a flow path.
  • the latter liquid flow channel structure type liquid mixing apparatus is characterized in that the mixing time can be short and the resolution of the gradient is high because the eluent can be mixed with a relatively small internal volume.
  • Patent Documents 1 and 2 relate to a liquid mixing apparatus that reduces concentration unevenness in the flow direction of the mobile phase (time change of the mixing ratio of each eluent flowing into the liquid mixing apparatus), and a liquid chromatograph using the liquid mixing apparatus.
  • the mixing channel unit is composed of an introduction path from the upstream side, a plurality of branch flow paths branched from the introduction path, a junction where the plurality of branch flow paths merge, and a discharge path.
  • the plurality of branched flow channels are formed such that their liquid passage times differ depending on the flow channel shape such as width, depth, length, and bending. Therefore, it is considered that the flow direction concentration unevenness of the plurality of mobile phases joined at the joining portion cancel each other (in the case of Patent Document 1), average (in the case of Patent Document 2), and decrease.
  • a plurality of eluents are not completely mixed at the junction, and each eluent has a bias in the cross section of the flow path, causing concentration unevenness (concentration change depending on the position in the section, hereinafter referred to as radial direction concentration unevenness) Become.
  • concentration unevenness concentration change depending on the position in the section, hereinafter referred to as radial direction concentration unevenness
  • the length of the tube from the connector to the liquid mixing apparatus is sufficiently long to reduce the radial density unevenness by molecular diffusion, but if the tube becomes long, the diffusion in the flow direction becomes large and the resolution of the gradient decreases.
  • the state of the concentration unevenness in the radial direction changes depending on the type, flow rate, and flow rate ratio of the eluent.
  • the liquid with the smaller flow rate may flow unevenly and flow into only one branch flow path, in which case the device is expected to reduce the concentration unevenness in the flow direction. become unable.
  • the tube and the introduction path of the liquid mixing device are connected by the fluid connector, the attachment angle around the axis between the tube and the introduction path is not limited to a fixed angle. It is possible that the range of mixed solution entering may change and the eluent composition may change. Therefore, the mixed solution flowing into the detector may cause uneven concentration in the flow direction which is difficult to predict.
  • the state of concentration unevenness in the flow direction changes, and the effect of the design considering only the concentration unevenness in the flow direction may be reduced.
  • the detected absorbance fluctuates by the amount of concentration unevenness of the mixed liquid, and since concentration unevenness is difficult to predict, correction by signal processing is also difficult, so measurement accuracy There is a risk of lowering
  • the object of the present invention is to reduce the concentration unevenness in the flow direction by reducing the change in the distribution ratio of the eluent to each branch channel and the change in the concentration unevenness in the radial direction of the mixed liquid due to the mounting conditions of the tube and the liquid mixing device.
  • the present invention is to provide a liquid chromatograph that uses a liquid mixer that reduces and stabilizes, and a liquid mixer.
  • the present invention has the following configuration.
  • a second branch point which is disposed on a second introduction path and which branches the second eluent, a first eluent which branches from the first branch point, and a second eluent which branches from the second branch point
  • a first junction channel through which a mixture of the first and second eluents joined at the first junction passes, and the second junction.
  • a mixing apparatus characterized in that transit times of the mixture in the second combined flow path of the mixed solution in the combined flow path are different.
  • the flow direction is reduced by reducing the change in the distribution ratio of the eluent to each branch flow channel, and the change in the concentration unevenness in the radial direction of the mixed liquid due to the mounting condition of the tube and the liquid mixing device. It is possible to provide a liquid mixing apparatus that reduces and stabilizes concentration unevenness, and a liquid chromatograph using the liquid mixing apparatus.
  • FIG. 1 is a view showing the main configuration of a liquid chromatograph for high pressure gradient elution.
  • two kinds of liquid feed pumps 11 are used to drive the eluents of two kinds of eluent A13 and eluent B14 flowing through a pipe 36 and a pipe 36 that fluidly connect the respective components. 12.
  • a liquid mixing apparatus 20 in which two kinds of eluents are mixed in from the pipes 361 and 362 at the downstream side of each liquid feed pump, an autosampler 31 for inserting the sample liquid 16 to be measured into the mixed eluent, sample liquid Separation column 32, which separates the peaks of each component in time according to the difference in adsorption and desorption rates of chemical components in it, detector 33, which detects chemical components separated in the separation column, controller 34, which controls each component, each component Wiring 35 electrically connecting the element and the controller 34 is provided.
  • FIG. 2 shows an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows a flow path unit (shown by a broken line block) in the liquid mixing apparatus 20.
  • the white circle (o) in the figure shows the inlet / outlet of the flow path unit, the branch portion of the flow path, the junction portion When two lines showing flow paths intersect, it is considered that the lines are separated in three dimensions.
  • the eluent A13 and the eluent B14 reaching the inlets 211 and 212 of the liquid mixing apparatus from the pipes 361 and 362 via the liquid transfer pumps 11 and 12 reach the branch portion 231 and the branch portion 232 via the introduction paths 221 and 222, respectively.
  • the introduction path 221 is branched into a branch flow path 241 and a branch flow path 242 at the branch portion 231, and the eluent A13 flowing through the introduction path 221 is branched to each branch flow path.
  • the introduction path 222 branches into a branch flow path 243 and a branch flow path 244 at the branch portion 232, and the eluent B14 flowing through the introduction path 222 is branched to each branch flow path.
  • the branch flow channel 241 and the branch flow channel 243 are connected at the merging portion 251, and the eluent A13 and the eluent B14 merge and mix.
  • the branch flow channel 242 and the branch flow channel 244 are connected at the merging portion 252, and the eluent A13 and the eluent B14 merge and mix.
  • the mixed liquid flow path 261 extending from the merging portion 251 and the mixed liquid flow path 262 extending from the combined flow path 252 join at the mixed portion 253 of the mixed liquid and eluant A13 and eluant flowing from the respective mixed liquid flow paths
  • the mixed solution of B14 combines and reaches the outlet 281 through the outlet 271.
  • the mixed liquid flow path 261 and the mixed liquid flow path 262 have different shapes (for example, cross-sectional area and length), and the time until the mixed liquid entered from each mixing section on the upstream side reaches the merging section 253 is changed . This reduces the change in liquid volume ratio at the outlet when the flow rates of the eluent A13 and the eluent B14 fluctuate. For example, as shown in FIG.
  • the peak of the change in flow rate due to the eluent A13 becomes smaller (the same applies to the eluent B14), because the change in the above is joined with the eluent B14 with a time difference (T1-T2).
  • T1-T2 time difference
  • the mixing channel unit 202 including the mixed liquid channel 263 and the mixed liquid channel 264 having different passage times of liquid may be connected to the downstream side of the inlet channel unit 201 (further mixing on the downstream side) A flow path unit may be connected).
  • FIG. 4 shows another embodiment of the present invention.
  • conditions of flow paths for equally distributing the eluent A13 and the eluent B14 to the mixed liquid channels 261 and 262 in the embodiment of FIG. 1 are shown.
  • the flow rates of the eluent A13 and the eluent B14 flowing from the inlet are denoted by q1 and q2, respectively.
  • the fluid resistances of the branch flow paths 241 to 244 are R13, R14, R23, and R24, and the flow rates are q13, q14, q23, and q24.
  • the fluid resistances of the mixed liquid flow path 261 and the mixed liquid flow path 262 are R3 and R4, respectively, and the flow rates are q35 and q45, respectively.
  • the pressures at the branch portion 231, the branch portion 232, the merging portion 251, and the merging portion 252 are P1, P2, P3, and P4, respectively.
  • P1-P3 R13 q13 (Equation 5)
  • P1-P4 R14 ⁇ q14 (Equation 6)
  • P2-P3 R23 ⁇ q23 (Equation 7)
  • P2-P4 R24 ⁇ q24 (Equation 8) It becomes.
  • P3 R3 ⁇ q35 (Equation 9)
  • P4 R4 ⁇ q45 (Equation 10) It becomes.
  • the fluid resistance of the branch channel 241 through which the eluent A13 flows is equal to that of the branch channel 242
  • the fluid resistance of the branch channel 243 through which the eluent B14 flows is the same as that of the branch channel 244
  • the mixed liquid flow The fluid resistances of the channel 261 and the mixed liquid channel 262 are equal to each other. It is apparent that the above conditions are satisfied even if the broken line shown in FIG. 1 is added as the kind of eluent increases. Further, it is apparent that the same condition holds even if the mixed liquid flow path is further increased. According to the present embodiment, since the plurality of types of liquids are equally distributed to the plurality of mixed liquid flow paths and flow, uneven concentration of the mixed liquid merged with a time difference at the outlet of the mixed liquid flow path is reduced.
  • the present embodiment shows a liquid mixing apparatus in which a large number of branch flow paths are branched from the introduction paths 211 and 222, a large number of merging portions, a large number of mixed liquid flow paths, and a final merging portion.
  • flow paths are formed on both sides of a flat or disk-like substrate 30.
  • 5 and 6 show the flow paths of different surfaces of the substrate 30 (the surface of FIG. 5 is front and the surface of FIG. 6 is back).
  • the eluent A enters the inlet 211 from a pipe not shown in FIG.
  • the eluent A passes radially through the introduction path 221 and is branched into a large number of branch channels 2400 to 2410 at the branch portion 231.
  • Each branch flow channel has merging sections 2501 to 2510 and a final merging section 2530 on the downstream side.
  • the eluent B extends from the piping (not shown) to the inlet 212.
  • the substrate penetrates from the inlet 212, reaches the inlet connection 213 on the back side shown in FIG. 6, reaches from the introduction path 222 to the branch 232, and branches to the radially arranged branch channels 2410 to 2420. Further, it passes through the substrate 30 and joins with the eluent A through connecting portions 2510 to 2520 respectively connected to the merging portions 2501 to 2510 on the front side and the final merging portion 2530.
  • the mixed solution of eluent A and eluent B merged through the respective branch channels passes sequentially through the mixed solution channels 2601 to 2610 with different transit times, and merges sequentially at the merging sections 2531 to 2539 of the mixed solution, and the final merged section Then, the chip is connected to an external flow passage (not shown).
  • the eluant is divided through a large number of mixed liquid flow paths having different transit times and mixed with a time difference, so that the mixing unevenness in the flow direction spreads in the time direction, thereby reducing the fluctuation.

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Abstract

　本発明は、流れ方向の濃度ムラを減少・安定化する液体混合装置、および液体混合装置を用いた液体クロマトグラフを提供することを目的とする。　第一溶離液が通過する第一の導入路と、第二溶離液が通過する第二の導入路と、第一の導入路上に配置され、第一溶離液を分岐する第一の分岐点と、第二の導入路上に配置され、第二溶離液を分岐する第二の分岐点と、第一の分岐点から分岐した第一溶離液と第二の分岐点から分岐した第二溶離液とが合流する第一の合流部及び第二の合流部と、前記第一の合流部で合流した第一及び第二溶離液の混合液が通過する第一の合流路と、前記第二の合流部で合流した第一及び第二溶離液の混合液が通過する第二の合流路と、第一の合流路と第二の合流路が合流する第三の合流部と、を備え、第一の合流路での混合液の第二の合流路での混合液の通過時間が異なることを特徴とする混合装置。

Description

液体混合装置及び液体クロマトグラフ
　本発明は、液体を混合する液体混合装置、および液体混合装置を用いた液体クロマトグラフに関する。
　液体クロマトグラフにおけるグラジエント溶出法では、複数の溶離液の混合液（移動相と呼ばれる）を得るためにミキサと呼ばれる液体混合装置が用いられる。液体混合装置の構造には、小さな粒状のビーズを充填したものや、基板上に孔や溝を形成して流路としたものがある。このうち、後者の流路構造タイプの液体混合装置は、比較的小さい内部体積で溶離液を混合できるため、混合時間が短く、グラジエントの分解能が高いという特徴がある。
　特許文献１、２は、移動相の流れ方向濃度ムラ（液体混合装置に流入する各溶離液の混合比の時間変化）を低減する液体混合装置、および液体混合装置を用いた液体クロマトグラフに関するもので、上流側から導入路、導入路から分岐する複数本の分岐流路、複数本の分岐流路が合流する合流部、導出路からなる混合流路ユニットにより構成されている。前記複数の分岐流路は、幅、深さ、長さ、屈曲などの流路形状により、それぞれの液体通過時間が異なるよう形成されている。そのため、合流部で合流した複数の移動相の流れ方向濃度ムラは、打ち消し合い（特許文献１の場合）、平均化（特許文献２の場合）し、減少すると考えられる。
WO2011158430A1 US2011/0192217
　液体クロマトグラフにおいて高圧グラジエント溶出法を実施する場合、混合すべき複数の溶離液を複数の送液ポンプに吸引し高圧にして吐出し、Ｔ字形の流体コネクタを介して１本のチューブ（流路）に合流し、さらにチューブから別の流体コネクタを介して液体混合装置の導入路に接続する。この時、それぞれの送液ポンプの動作ばらつきなどに起因する流量脈動があるため、混合液に含まれる各溶離液の比率が時間変化し流れ方向濃度ムラを生じる。
さらに、複数の溶離液は、合流部で完全に混合せず、溶離液それぞれに流路断面内で偏りを生じ濃度ムラ（断面内の位置による濃度変化、以下、径方向濃度ムラと呼ぶ）となる。通常、コネクタから液体混合装置に至るチューブの長さを十分とり分子拡散により径方向濃度ムラを低減するが、チューブが長くなると、流れ方向の拡散が大きくなりグラジエントの分解能が低下する。また、溶離液の種類や流量、流量比により径方向濃度ムラの状態が変化する。
上記特許文献１、２に記載の液体混合装置のように複数の分岐流路を有する場合、混合液が分岐流路に分流するときに、それぞれの分岐流路に入る混合液の断面内範囲がそれぞれ異なるので、流れ方向の濃度ムラが無い場合でも径方向濃度ムラが変動すると、各分岐流路に入る溶離液組成が変動する。これにより、複数の分岐流路が下流側で合流した時に径方向の濃度ムラが流れ方向濃度ムラに変換される。また、流量比が大きい時、流量の小さな方の液体が流路を偏って流れ、一方の分岐流路のみに流入する可能性があり、その場合、装置による流れ方向の濃度ムラ低減効果が期待できなくなる。また、チューブと液体混合装置の導入路は流体コネクタで接続されるが、チューブと導入路間の軸周りの取り付け角度が一定とは限らないので、液体混合装置交換や装置により分岐流路各々に入る混合液の範囲が変化し溶離液組成が変化する可能性がある。
そのため、検出器に流入する混合液には、予測し難い流れ方向濃度ムラを生じる場合がある。また、液体混合装置やチューブの交換・組直しにより軸周りの取り付け角度が変わることにより流れ方向の濃度ムラの状態が変化し、流れ方向濃度ムラのみを考慮した設計の効果が減じる恐れがある。その結果、例えば検出器に吸光度測定を用いる場合、検出される吸光度には混合液の濃度ムラの分だけ変動が生じ、また、濃度ムラが予測し難いため信号処理による補正も困難なため測定精度を低下させる恐れがある。
　本発明の目的は、各分岐流路への溶離液分配比の変化やチューブと液体混合装置の取り付け条件による混合液の径方向の濃度ムラの変化を低減することにより、流れ方向の濃度ムラを減少・安定化する液体混合装置、および液体混合装置を用いた液体クロマトグラフを提供することである。
上記課題に鑑み、本願発明は以下の構成を有する。第一溶離液が通過する第一の導入路と、第二溶離液が通過する第二の導入路と、第一の導入路上に配置され、第一溶離液を分岐する第一の分岐点と、第二の導入路上に配置され、第二溶離液を分岐する第二の分岐点と、第一の分岐点から分岐した第一溶離液と第二の分岐点から分岐した第二溶離液とが合流する第一の合流部及び第二の合流部と、前記第一の合流部で合流した第一及び第二溶離液の混合液が通過する第一の合流路と、前記第二の合流部で合流した第一及び第二溶離液の混合液が通過する第二の合流路と、第一の合流路と第二の合流路が合流する第三の合流部と、を備え、第一の合流路での混合液の第二の合流路での混合液の通過時間が異なることを特徴とする混合装置。
　本発明の実施態様によれば、各分岐流路への溶離液分配比の変化やチューブと液体混合装置の取り付け条件による混合液の径方向の濃度ムラの変化を低減することにより、流れ方向の濃度ムラを減少・安定化する液体混合装置、および液体混合装置を用いた液体クロマトグラフを提供することができる。
高圧グラジエント溶出法向け液体クロマトグラフの主要構成図 液体混合装置の流路構成図 濃度ムラ低減の説明図 流路条件の説明図 液体混合装置の流路構成図 液体混合装置の流路構成図
　以下、図面を用いて、本発明の実施例を説明する。
　図１は、高圧グラジエント溶出法向け液体クロマトグラフの主要構成を示す図である。図１の液体クロマトグラフは、各構成要素を流体的に接続する配管３６と配管３６を流れる２種類の溶離液Ａ１３、溶離液Ｂ１４、それぞれの溶離液を駆動し２台の送液ポンプ１１、１２、各送液ポンプの下流側で配管３６１、３６２から２種の溶離液が流入混合する液体混合装置２０、混合した溶離液に測定対象であるサンプル液１６を挿入するオートサンプラ３１、サンプル液中の化学成分の吸着・脱着速度の違いにより各成分のピークを時間分離する分離カラム３２、分離カラムで分離された化学成分を検出する検出器３３、各構成要素を制御するコントローラ３４、各構成要素とコントローラ３４を電気的に接続する配線３５を備える。
図２に本発明の実施例を示す。図２は液体混合装置２０内の流路ユニット（破線ブロックで示す）で図の白丸（○）で示す部分は流路ユニットの出入り口、流路の分岐部、合流部を示し、それ以外の点で流路を示す２本の線が交わる場合は、それぞれの線は３次元的に分離しているとみなす。送液ポンプ１１、１２を経て配管３６１、３６２から液体混合装置の入口２１１、２１２に達した溶離液Ａ１３、溶離液Ｂ１４はそれぞれ導入路２２１、２２２を経て分岐部２３１、分岐部２３２に達する。
導入路２２１は分岐部２３１で分岐流路２４１、分岐流路２４２に枝分かれし、導入路２２１を流れてきた溶離液Ａ１３がそれぞれの分岐流路に分流する。また、導入路２２２は分岐部２３２で分岐流路２４３、分岐流路２４４に枝分かれし、導入路２２２を流れてきた溶離液Ｂ１４がそれぞれの分岐流路に分流する。分岐流路２４１と分岐流路２４３は合流部２５１で接続し溶離液Ａ１３と溶離液Ｂ１４が合流混合する。また、同様に分岐流路２４２と分岐流路２４４は合流部２５２で接続し溶離液Ａ１３と溶離液Ｂ１４が合流混合する。
さらに、合流部２５１から延びる混合液流路２６１と合流路２５２から延びる混合液流路２６２は、混合液の合流部２５３で合流しそれぞれの混合液流路から流れてきた溶離液Ａ１３と溶離液Ｂ１４の混合液が合体して導出路２７１を経て出口２８１に至る。混合液流路２６１と混合液流路２６２は形状（例えば、断面積、長さ）が異なるようにし、上流側のそれぞれの混合部から入った混合液が合流部２５３に至るまでの時間を変える。これにより、溶離液Ａ１３と溶離液Ｂ１４の流量が変動した時の出口での液量比の変化が低減する。
例えば、図３のように平均流量ｑで流入する溶離液Ａ１３が２つの混合液流路にそれぞれｑ１、ｑ２（漏れが無いとしてｑ＝ｑ１＋ｑ２となる）の流量で分流したとき、流入液に生じた流量変化Δｑ（図のピーク）が、分流することにより各混合液流路でより小さな流量変化Δｑ１（Δｑ１＝Δｑ・ｑ１／ｑ）、Δｑ２（Δｑ２＝Δｑ・ｑ２／ｑ）に変わり、これらの変化が時間差（Ｔ１－Ｔ２）を持って溶離液Ｂ１４と合流するため、溶離液Ａ１３による流量変化のピークが小さくなる（溶離液Ｂ１４についても同様）。
なお、本実施例では溶離液は二種類であったが三種類以上の溶離液を混合する場合は、破線で示す様に溶離液毎に入口２１３、導入路２２３、分岐部２３３、分岐流路２４５、２４６を追加して合流部２５１、２５２に接続すればよい。また、入口流路ユニット２０１の下流側に液体の通過時間が異なる混合液流路２６３と混合液流路２６４を備えた混合流路ユニット２０２を接続してもよい（さらに下流側に新たな混合流路ユニットを接続してもよい）。
　本実施例によれば、複数の液が個別の入口から液体混合装置に入り固定した流路内で合流混合するため、入口での流体コネクタなどの接続部の取り付け位置の違いによる濃度ムラの変化が防止できる。
　図４に本発明の他の実施例を示す。本実施例では図１の実施例で溶離液Ａ１３と溶離液Ｂ１４を混合液流路２６１、２６２に等分配するための流路の条件を示す。入口から流入する溶離液Ａ１３、溶離液Ｂ１４の流量をそれぞれｑ１、ｑ２とする。また、分岐流路２４１～２４４の流体抵抗をＲ１３、Ｒ１４、Ｒ２３、Ｒ２４とし、流量をｑ１３、ｑ１４、ｑ２３、ｑ２４とする。また、混合液流路２６１、混合液流路２６２の流体抵抗をそれぞれＲ３、Ｒ４、流量をそれぞれｑ３５、ｑ４５とする。また、分岐部２３１、分岐部２３２、合流部２５１、合流部２５２での圧力（混合液の合流部２５３での圧力との差）をそれぞれＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４とする。
先ず、流量の条件から、
　ｑ１＝ｑ１３＋ｑ１４　…（式１)
　ｑ２＝ｑ２３＋ｑ２４　…（式２）
　ｑ３５＝ｑ１３＋ｑ２３　…（式３）
　ｑ４５＝ｑ１４＋ｑ２４　…（式４）
となる。また、各分岐流路の流体抵抗、流量、圧力の関係から、
　Ｐ１－Ｐ３＝Ｒ１３・ｑ１３　…（式５）
　Ｐ１－Ｐ４＝Ｒ１４・ｑ１４　…（式６）
　Ｐ２－Ｐ３＝Ｒ２３・ｑ２３　…（式７）
　Ｐ２－Ｐ４＝Ｒ２４・ｑ２４　…（式８）
となる。また、各混合液流路では、
　Ｐ３＝Ｒ３・ｑ３５　…（式９）
　Ｐ４＝Ｒ４・ｑ４５　…（式１０）
となる。上記式群から圧力を消去し展開することで、各分岐流路の流量ｑ１３、ｑ１４、ｑ２３、ｑ２４を各流路の流体抵抗と溶離液流量でそれぞれ（式１１）、（式１２）、（式１３）、（式１４）の様に表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
溶離液Ａ１３と溶離液Ｂ１４を混合液流路２６１、２６２に等分配する条件は、分岐流路２４１の流量ｑ１３と分岐流路２４２の流量ｑ１４が等しく、分岐流路２４３の流量ｑ２３と分岐流路２４４の流量ｑ２４が等しいということであるから、（式１５）、（式１６）が成り立ち、溶離液Ａ１３、溶離液Ｂ１４はそれぞれ独立に流れるから、（式１５）、（式１６）のｑ１とｑ２の係数が０となり、Ｒ１３＝Ｒ１４、Ｒ２３＝Ｒ２４、Ｒ３＝Ｒ４とすれば、等分配が実現する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
すなわち、「溶離液Ａ１３が流れる分岐流路２４１と分岐流路２４２の流体抵抗が等しい」、「溶離液Ｂ１４が流れる分岐流路２４３と分岐流路２４４の流体抵抗が等しい」、「混合液流路２６１と混合液流路２６２の流体抵抗が等しい」の３条件を満たす流路とするということである。
なお、上記の条件は溶離液の種類が増えて、図１で示す破線の流路が追加されても同様の条件が成り立つことは明らかである。また、混合液流路がさらに増えても同様の条件が成り立つことは明らかである。
本実施例によれば、複数の混合液流路に複数種の液が等量分配されて流れるため混合液流路出口で時間差を持って合流した混合液の濃度ムラが低減する。
　図５と図６に本発明の他の実施例を示す。本実施例は導入路２１１、２２２から多数の分岐流路が分岐し、多数の合流部から多数の混合液流路を経て最終の合流部に至る液体混合装置を示す。本実施例では平板または円盤状の基板３０の両面に流路を形成している。図５と図６は基板３０の異なる面（図５の面を表、図６の面を裏とする）の流路を示している。図５で図示しない配管から溶離液Ａが入口２１１に入る。溶離液Ａは導入路２２１を経て分岐部２３１で放射状に多数の分岐流路２４００～２４１０に分流する。
　各分岐流路は下流側にそれぞれ合流部２５０１～２５１０と最終合流部２５３０を持つ。一方、溶離液Ｂは図示しない配管から入口２１２に至る。入口２１２から基板を貫通し、図６に示す裏側の入口連結部２１３に達し、導入路２２２から分岐部２３２に至り、放射状に配置した分岐流路２４１０～２４２０に分流する。さらに基板３０を貫通して表側の合流部２５０１～２５１０と最終合流部２５３０にそれぞれ連結する連結部２５１０～２５２０を通り溶離液Ａに合流する。
それぞれの分岐流路を経て合流した溶離液Ａと溶離液Ｂの混合液は、それぞれ通過時間の異なる混合液流路２６０１～２６１０を経て混合液の合流部２５３１～２５３９で順次合流し最終合流部２５３０に至り、チップから図示しない外部流路に接続する。
　本実施例によれば通過時間の異なる多数の混合液流路を通して溶離液が分割されて時間差を持って混合するので流れ方向の混合ムラが時間方向に広がることにより変動が低減する。
１１、１２　送液ポンプ
１３　溶離液Ａ
１４　溶離液Ｂ
１６　サンプル
２０　液体混合装置
３１　オートサンプラ
３２　分離カラム
３３　検出器
３４　コントローラ
３５　配線
３６　配管
２０１　入口流路ユニット
２１１、２１２　入口
２２１、２２２　導入路
２３１、２３２　分岐部
２４１、２４２、２４３、２４４　分岐流路
２５１、２５２　合流部
２５３　混合液の合流部
２６１、２６２　混合液流路
２７１　導出路
２８１　出口
３６１、３６２　配管

Claims (6)

  1. 第一溶離液が通過する第一の導入路と、
    第二溶離液が通過する第二の導入路と、
    第一の導入路上に配置され、第一溶離液を分岐する第一の分岐点と、
    第二の導入路上に配置され、第二溶離液を分岐する第二の分岐点と、
    第一の分岐点から分岐した第一溶離液と第二の分岐点から分岐した第二溶離液とが合流する第一の合流部及び第二の合流部と、
    前記第一の合流部で合流した第一及び第二溶離液の混合液が通過する第一の合流路と、
    前記第二の合流部で合流した第一及び第二溶離液の混合液が通過する第二の合流路と、
    第一の合流路と第二の合流路が合流する第三の合流部と、
    を備え、第一の合流路での混合液の第二の合流路での混合液の通過時間が異なることを特徴とする混合装置。
  2. 請求項１の混合装置において、
    前記第一の分岐点で分岐した第一溶離液が通過する流路の流体抵抗がそれぞれ等しく、
    前記第二の分岐点で分岐した第二溶離液が通過する流路の流体抵抗がそれぞれ等しく、
    第一の合流路と第二の合流路の流体抵抗がそれぞれ等しいことを特徴とする混合装置。
  3. 請求項１の混合装置において、
    前記第三の合流部の下流にさらに分岐点、分岐流路及び合流点を備え、前記混合液の分岐と合流を行うことを特徴とする混合装置。
  4. 溶離液を送液する送液ポンプと、前記送液ポンプにより送液された溶離液に試料を導入するオートサンプラと、前記オートサンプラで試料が導入された液体を分離する分離カラムと、前記分離カラムから送液される液体中の前記試料の成分を検出する検出器と、を備える液体クロマトグラフ装置において、
    第一溶離液が通過する第一の導入路と、
    第二溶離液が通過する第二の導入路と、
    第一の導入路上に配置され、第一溶離液を分岐する第一の分岐点と、
    第二の導入路上に配置され、第二溶離液を分岐する第二の分岐点と、
    第一の分岐点から分岐した第一溶離液と第二の分岐点から分岐した第二溶離液とが合流する第一の合流部及び第二の合流部と、
    前記第一の合流部で合流した第一及び第二溶離液の混合液が通過する第一の合流路と、
    前記第二の合流部で合流した第一及び第二溶離液の混合液が通過する第二の合流路と、
    第一の合流路と第二の合流路が合流する第三の合流部と、
    を備え、第一の合流路での混合液の第二の合流路での混合液の通過時間が異なる混合装置を備えたことを特徴とする液体クロマトグラフ装置。
  5. 請求項４の液体クロマトグラフ装置において、
    前記第一の分岐点で分岐した第一溶離液が通過する流路の流体抵抗がそれぞれ等しく、
    前記第二の分岐点で分岐した第二溶離液が通過する流路の流体抵抗がそれぞれ等しく、
    第一の合流路と第二の合流路の流体抵抗がそれぞれ等しいことを特徴とする液体クロマトグラフ装置。
  6. 　請求項４記載の液体クロマトグラフにおいて、前記送液ポンプの駆動周期が、前記分岐点の後の流路の液体通過時間の差に応じて決定されることを特徴とする液体クロマトグラフ。
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