带有与泵送室中的不同空间位置相联的出口的泵送设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及被构造用于输送流体的栗送设备，特别地用在高效液相色谱法应用中。
【背景技术】
[0002]在高效液相色谱法(HPLC)中，液体通常必需以非常受控的流率(例如，在微升至毫升每分钟的范围内)且在使得液体压缩性变得显著的高压(典型地，20-100MPa，200-1000bar，并且目前超过直到200MPa，2000bar)下提供。对于HPLC系统中的液体分离，包括带有要分离化合物的样品流体的流动相被驱动通过固定相(诸如，色谱柱)，从而分离不同的样品流体化合物，然后可进行识别。
[0003]流动相(例如，溶剂)典型地在高压下被栗送通过填料介质(也称为填充料)柱，并且要分析的样品(例如，化学或者生物混合物)被注入到柱中。在样品随着液体通过柱时，均具有不同的对填料介质亲合性的不同化合物以不同速度移动通过柱。具有大的对填料介质亲合性的那些化合物比具有小亲合性的那些化合物较慢地移动通过柱，并且该速度差导致化合物在它们穿过柱时彼此分离。
[0004]带有分离化合物的流动相退出柱并通过检测器，检测器例如通过分光光度法的吸光率测量来识别分子。可以绘制检测器测量与洗脱时间或者体积的二维图，其已知为色谱图，并且根据色谱图，可以识别化合物。对于各个化合物，色谱图显示了分离的曲线或者“峰值”。化合物通过柱的有效分离是有利的，因为它允许测量产生具有明显最大值拐点和窄基区宽度的清晰波峰，从而允许对于混合物成份的良好分辨率和可靠识别。由不良柱性能导致的宽峰(所称的“内部谱带增宽”)或者由不良系统性能导致的宽峰(所称的“外部谱带增宽”)是不理想的，因为它们会使得混合物中的微量组分被主要组分掩蔽且不可识别。
[0005]在被构造用于组合多个流体以形成溶剂组分的色谱分离法系统中，会发生溶剂组分中的伪迹，这对于色谱性能具有不利影响。现代的HPLC系统被优化用于在超高压状态下的快速且有效操作。这又要求减小体积且同时增大了关于组成精度的要求，从而增加混合体积的简单被动方案在许多应用中不可行。但是，具体地在短分离长度上的组合扰动会引起保留时间失稳，而且有时流动相组成扰动能够导致伪迹或者干扰检测器的基线。
[0006]US4595495A公开了可编程序溶剂输送系统和过程。活塞的快速运动将溶剂组分注入到筒体中，并产生溶剂组分进入筒体的紊流，从而在未设置单独混合室的情况下保证溶剂组分的充分混合。
[0007]US6997683B2公开了高压往复栗。栗汽缸头被机械加工，以增强溶剂和溶质的混合。混合在缸壁和活塞之间的空间中增强。
[0008]在US2012291531 A1中，液相色谱仪的筒体具有内壁，在内壁上设有凹进以产生多个溶剂的涡流。
[0009]同一申请人和发明人的W02013013717A2公开了一种HPLC系统，其采用逐组配量，
之后立即纵向混合。
[0010]JPS61258975A公开了一种液相色谱仪，其带有栗送室的多个多个出口，用于从栗送室释放空气。US2013/0091935A1也公开了一种液相色谱仪，其带有栗送室的多个出口，用于加速溶剂混合。两个文献均公开了权利要求1前序部分的特征。
【发明内容】
[0011]本发明的目的在于提供多个流体的改进组合，以形成HPLC应用中的溶剂组分。该目的通过独立权利要求解决。另外实施方式通过从属权利要求示出。
[0012]根据本发明，提供了栗送设备，其被构造用于输送流体，优选地输送加压流体。栗送设备包括栗送室，栗送室被构造用于以限定比例接收一种或者更多种流体并且用于进一步输送接收的流体。栗送设备的出口设置用于排出要输送的流体。出口流体联接到栗送室中的第一位置。栗送设备进一步包括通道，该通道在一侧上(或者换句话说，以一端)流体联接到栗送室中的第二位置，并且在另一侧上流体联接到出口。在栗送设备的操作中，输送流体的第一部分(如在出口处排出的)从栗送室中的第一位置接收，并且输送流体的第二部分(如在出口处排出的)从栗送室中的第二位置接收。
[0013]为改进要输送的流体中的不同流体组分在出口处的混合，第一和第二位置之一是栗送室中的如下空间位置，其中如果该空间位置不联接到出口，则具有第一特性的流体组分在栗送设备的操作期间将倾向于在该空间位置聚集，该聚集由于第一特性的变化引起。通过将出口联接到该位置，能够在栗送设备的操作期间减少或者甚至避免流体组分的聚集，从而形成改进的混合。
[0014]清楚的是(特别地，由于流体动态特性)，在本文中如在“其中具有第一特性的流体组分将倾向于聚集的栗送室中的空间位置”的上下文中使用的术语“其中”不局限于准确位置，而还应包涵涵盖附近空间位置的“邻近”。
[0015]本发明人已经发现，在栗送设备的操作模式中，带有第一特性的变化(例如，不同密度)的流体组分倾向于在操作期间聚集到栗送室的不同空间区域中。例如，如果第一特性是密度，则在重力影响下，比其它流体组分重的流体组分(即，具有高密度的流体组分)可以沉淀在栗送室中的底部或下部处，而轻流体组分(即，具有低密度的流体组分)相对于其它流体组分倾向于聚集到栗送室的上部或者顶部区域。
[0016]这种聚集能够最好在超高压状态下并且甚至在已经为减小死体积和/或闭端区域而优化的栗送设备构造中发生。虽然这可能在栗送设备操作的大部分时间被忽略，随时间聚集在这种区域中的具有异常组成的一些流体部分可能在一定条件下进入出口处的流体。这能够引起(例如，加压的)下游输送流体的零星组成变动，这一变动可不利地影响在HPLC应用中提供的样品分离或者测量，并且甚至可能例如作为由HPLC系统检测器检测的噪声信号而变得可见。
[0017]已经发现，这种聚集的流体组分会特别地在栗送室中的最小受扰区或者区域中发现。例如，在栗送室中往复移动的往复元件的情况下，这种流体组分倾向于聚集在更远离往复元件的区或区域中。类似地，接近密封元件的区域或者区也倾向于依赖于流体组分第一特性的差异而聚集流体组分，特别是如果该区域或区中存在大体积且较少移动的流体。例如，低密度流体组分可以典型地聚集在栗送室中的上部区域，而高密度流体组分可以聚集在栗送室中的下部区域。因此，具有低密度的流体组分所倾向于聚集的栗送室中的空间位置典型地在操作期间位于栗送设备上侧的空间区域中。其中具有高密度的流体组分所倾向于聚集的栗送室中的空间位置典型地在操作期间位于栗送设备下侧的空间区域中。
[0018]显而易见地，依赖于具体几何结构以及栗送设备的具体操作模式，不同流体组分的偏析或者分离可能是或多或少地显著的。可能存在这样的情况，其中依赖于第一特性发生流体组分的几乎完全偏析。在其它情形中，例如，仅高密度流体组分聚集在栗送室中的下部区域，或者仅低密度流体组分聚集在栗送室中的上部区域中。
[0019]第一特性优选地是一特性，然而至少一种流体组分的该特性值不同于该特性的平均值、一种其它组分的该特性的值以及栗送室中其它流体组分中大多数的该特性值中的至少一种值。第一特性优选地是如下特性中的一种或多种:密度，温度，组成和粘度。有利地，优选地将具有最异常特性且趋于依据它们的特性聚集在不同程度地紧凑的区域中的这种组分驱动到出口或从相应区域移去。
[0020]本发明实施方式有利的是，能够与第一特性类型和/或分离度无关，并且能够引起明显更好的混合质量以及避免因流体组成变化引起的伪迹。
[0021]在第一特性是密度的示例中，第一和第二位置之一可以是栗送室中的其中具有低密度的流体组分将倾向于在栗送设备的操作期间聚集的空间位置，和/或第一和第二位置中的另一个是栗送室中的其中具有高密度的流体组分在栗送设备的操作期间将倾向于聚集的空间位置。但是，按照本发明实施方式，这种聚集能够通过将这些位置中的至少一个联接到出口来减少或者甚至避免。
[0022]在前述现有技术文献JPS61258975A和US2013/0091935A1两者中的多个出口布置在栗的相同高度水平，从而因密度变化形成的聚集所引起的组成变化无法被有效地减少或者抑制。与之相反，通过构造栗送设备以便出口从栗送室中的不同高度水平接收局部流体流，本发明实施方式解决了流体组成的空间变化问题，如由于流体密度变化引起的累积所导致的空间变化问题。
[0023]不同于密度的特性也可以直接或者间接地引起流体组分的偏析或者不完全混合。例如，温差可能引起密度差且由此间接地便于用不同温度且由此不同密度来分离和聚集液体部分。组成差异可能导致粘度和密度差，由此间接地导致偏析、聚集现象以及不良液体混合。源于液体的组成或者温度差异的粘度差能够导致一些特性专有情况，已知为例如所称的粘性指进(viscous fingering)，这会引起液体部分的偏析以及具有高和低粘度的部分在不同区域中的优选聚集。
[0024]在一个实施方式中，栗送设备包括在栗送室中的第一位置处通往栗送室的第一开口以及在栗送室中的第二位置处通往栗送室的第二开口。出口流体联接到第一开口以及第二开口。在这一实施方式中，通道设置在栗送室外部，例如在也可安放栗送室的栗送设备壳体中，或者通过提供如本领域中已知的足够连接来提供通道，这些连接诸如是毛细管、管子、通道等等。
[0025]在另一实施方式中，通道设置在栗送室内侧或中。优选地，可使用通道形成元件，该通道形成元件位于栗送室中并且被构造用于提供通道。元件的任何布置或者组合可用以形成栗送室中的通道，例如通过将栗送室中的隔室分离为通道。
[0026]根据本发明另一实施方式，栗送设备被构造用于输送流体。栗送设备包括构栗送室，该栗送室造用于