液体混合装置以及液相色谱仪的制作方法
【专利说明】液体混合装置w及液相色谱仪
[0001] 本发明专利申请是国际申请日为2011年05月18日、进入中国国家阶段日期为 2012年12月13日、国家申请号为201180029186. 8(国际申请号PCT/JP2011/002749)、发 明名称为"液体混合装置W及液相色谱仪"的发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明设及混合液体的液体混合装置W及使用液体混合装置的液相色谱仪。
【背景技术】
[0003] 液相色谱仪的梯度洗脱法中，使用混合多个洗脱液作为流动相的液体混合装置。 W下，将该液体混合装置称为混合器（mixer)。混合器中存在充填小的粒状的珠子的结构的 混合器、在基板上形成孔或槽作为流道的结构。其中，使用了流道的结构的混合器能W较小 的流道体积来混合洗脱液，所W混合时间较短，分析时间较短。
[0004] 专利文献1公开了W下的结构，即利用流道的分支和合流来促进混合的流道的结 构中，使分支流道的剖面形状在分支点和合流点改变。根据该构造，在流道流动的液体分支 的方向和合流的方向变化，在每个分支及合流处，两液体的界面面积增加，所W促进了混合 效果。
[0005] 专利文献2公开了通过液体通过时间不同的多个流道和送液累的送液时刻的组 合来在梯度洗脱法的流动相中生成特定的浓度变化的方法。
[0006] 专利文献1:日本特开2008 - 221208号公报
[0007] 专利文献2:日本特开2007 - 139782号公报
【发明内容】
[000引发明所要解决的课题
[0009] 液相色谱仪中，在洗脱液合流之后的流动相中，对于流道而言在流动方向存在浓 度不均。运是因为在高压梯度洗脱法的构成中，在送液累存在因止回阀的动作偏差等引起 的流量脉动。另外，因为在低压梯度洗脱法的构成中，通过切换阀将多个洗脱液一种类、一 种类依次向配管内进行送液。利用W往的流道结构的混合器W流道的宽度方向的混合为目 的，流道的流动方向的混合效果较小。因此，在流入到检测器的流动相中残留有流动方向的 浓度不均。其结果，例如在检测器利用吸光度测定的情况下，在检测出的吸光度中产生与流 动相的浓度不均相对应的量的变动。
[0010] 本发明的目的在于提供减少流动相的流动方向的浓度不均的液体混合装置W及 使用液体混合装置的液相色谱仪。
[0011] 用于解决课题的方法
[0012] 本发明中提供的液体混合装置由流道单元构成，该流道单元由导入路、位于上述 导入路的下游的分支部、从上述分支部分支的多条分支流道、上述多条分支流道合流的合 流部、上述合流部的下游的导出路构成。上述多条分支流道的宽度、深度、长度等外形和填 充到流道内部的构造物等的任意一个或者几个条件分别不同，各自的液体通过时间不同。 由于各分支流道的液体通过时间不同，所W在通过了各分支流道的流动相的合流部中的浓 度分别不同。其结果，合流部中的流动相的浓度成为通过各分支流道的流动相的浓度之间 的值。目P，导出路中的流动相的流动方向的浓度不均与导入路中的流动相的流动方向的浓 度不均相比减少。
[0013] 单独使用该流道单元时，相对于分支流道的通过时间差，存在流动相的流动方向 的浓度不均的减少性能为最大的浓度不均周期。因此，通过不依赖于流量而能够始终W该 浓度不均周期来进行送液的送液累、和使用该流道单元的液相色谱仪的结构，能够明显地 减少流动方向的浓度不均。
[0014] 另外，W通过上级的流道单元的合流部的液体流入下级的流道单元的分支部的方 式多级连接多个流道单元。此时各级的流道单元的分支流道的液体通过时间之差分别不 同。根据该结构，在各流道单元减少的浓度不均的周期不同，所W作为整体能够减少各种周 期的浓度不均。因此，能够不依赖于送液累的脉动周期来减少流动方向的浓度不均。
[0015] 发明的效果
[0016] 根据本发明的实施方式，能够提供减少流动相的流动方向的浓度不均的液体混合 装置W及使用液体混合装置的液相色谱仪。
【附图说明】
[0017] 图1是表示面向高压梯度洗脱法的液相色谱仪的主要结构的结构图。
[0018] 图2是表示混合器的流道结构的结构图。
[0019] 图3是表示流道基板的结构的立体图。
[0020] 图4是表示流道基板的结构的立体图。
[0021] 图5是表示流道基板的结构的剖视图。
[0022] 图6是表示流道基板的结构的立体图。
[0023] 图7是表示流道基板的结构的立体图。
[0024] 图8是表示流道基板的结构的剖视图。
[00巧]图9是表示流道基板的结构的立体图。
[0026] 图10是表示流道基板的结构的立体图。
[0027] 图11是表示流道基板的结构的立体图。
[0028] 图12是表示流动方向的浓度不均的减少性能的图。
[0029] 图13是表示流动方向的浓度不均的减少性能的图。
[0030] 图14是表示面向低压梯度洗脱法的液相色谱仪的主要结构的结构图。
[0031] 图15是表示低压梯度洗脱法中的洗脱液的浓度变化的图。
【具体实施方式】
[0032]W下，使用附图，对本发明的实施例进行说明。
[0033] 实施例1
[0034]图1是面向高压梯度洗脱法的液相色谱仪的主要结构的结构图。图1所示的液相 色谱仪具备两种洗脱液2101、2102、2台送液累220U2202、合流连接器23、混合器24、自动 取样器25、分离柱26、检测器27、将各构成要素流体性连接的配管28、控制各构成要素的控 制器29、W及将各构成要素电连接的布线30。
[0035] 混合器24由壳体底1201、壳体盖1202、流道基板1401、1402、1403、1404、插入于流 道基板之间或流道基板与壳体底1201之间或流道基板与壳体盖1202之间的隔离物1301、 1302、 1303、1304、1305、W及将运些构成要素紧固的螺丝1205构成。图1表示流道基板为 4张的混合器的结构，但流道基板的数量并不限定为4。
[0036] 壳体底1201W及壳体盖1202的材质可例举不诱钢、聚酸酸酬等。其中，为了防止 在与配管的连接部出发生液体泄漏，优选连接不诱钢制的壳体底W及壳体盖和不诱钢制的 配管。
[0037] 隔离物1301、1302、1303、1304、1305具有对流道基板之间或流道基板与壳体底 1201之间或流道基板与壳体盖1202之间进行密封的功能。通过利用螺丝1205来紧固壳 体底1201和壳体盖1202,因而各面紧贴防止液体向流道之外泄漏。隔离物1301、1302、 1303、 1304、1305的材质优选向流动相的洗脱少，紧固时能够在一定程度上变形而密封各面 的聚酸酸酬、聚四氣乙締等。流道基板1401、1402、1403、1404选择形变度高的聚酸酸酬、聚 四氣乙締等材质的情况下，流道基板1401和壳体底1201、流道基板1404和壳体盖1202W 及流道基板1401、1402、1403、1404紧贴，所W并不一定需要隔离物1301、1302、1303、1304、 1305。
[003引在流道基板1401、1402、1403、1404形成有流道单兀。流道基板的材质可例举不诱 钢、聚酸酸酬、聚四氣乙締、娃、玻璃、聚二甲基硅氧烷、紫外线固化树脂等。其中，不诱钢、聚 酸酸酬、聚四氣乙締等具有向洗脱液的洗脱少的优点。流道基板的流道单元的加工方法可 例举机械加工、湿式蚀刻、干式蚀刻、热压模、射出成型、光造形等。
[0039] 图2是表示混合器的流道结构的结构图。图2表示多个流道单元101、102、103通 过连接路1010、1020、1030连接而成的多级流道单元1001的示意图。一个流道单元具备导 入路2、分支部3、第1分支流道4、第2分支流道5、合流部6W及导出路7。流道单元103 表示第n级，级数任意设定。
[0040] 在多级流道单元的情况下，上级的流道单元的导出路和其下级的流道单元的导入 路由连接路连接。作为连接路不一定需要设置特别的结构，也可-个流道来兼做上级 的流道单元的导出路、其下级的流道单元的导入路W及连接路。另外，根据需要，也可W在 流道单元的前后，将一般所知的、实现流道的宽度方向的混合的混合器连接在各流道单元 的之间。多级流道单元通过将形成有一个流道单元的流道基板根据需要隔着具有相当于连 接路的流道的构造体层叠而形成。或者，多级流道单元通过在一张流道基板上形成包含连 接路的多个流道单元而构成。
[0041] 图3至图9表示形成有一个流道单元的流道基板的形状的例。图中未写明，但流 道单元的流道内部可W填充有多孔介质等，也可W是空桐。W得到图2所示的所需的流道 长的方式，组合多个图3至图9所示的各种槽的形状的流道基板14来构成多级流道单元。
[0042]图3是表示流道基板的结构的立体图，表示第1分支流道4为直线状，第2分支流 道5为=个地方弯曲的流道单元。导入路2具备形成于流道基板14的下表面的槽201、贯 通流道基板14的下表面和上表面的贯通孔202、形成于流道基板14的表面的槽203。第1 分支流道4、第2分支流道5、导出路7作为槽形成于流道基板14的上表面。液体通过导入 路2,在分支部3分支，通过第1分支流道4或者第2分支流道5,在合流部6合流，通过导 出路7,从流道单元排出。
[0043] 图4是表示流道基板的结构的立体图，是第1分支流道4和第2分支流道5构成 圆状的流道单元。导入路2具备形成于流道基板14的下表面的槽201、W及贯通流道基板 14的下表面和上表面的贯通孔202。第1分支流道4、第2分支流道5、导出路