一种用于高效液相色谱的被动式混合器制造技术

本发明专利技术公开了一用于高效液相色谱的被动式混合器，利用液流的分路再汇合实现流动相的高效率混合和均匀混合，包括螺旋混合单元，螺旋混合单元的顶面压紧密封安装有上盖，螺旋混合单元的底面压紧密封安装有下盖。本发明专利技术可以实现高效率和高均匀度的混合。同时整个系统流路的死体积很小，能有效提高梯度淋洗的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及液相色谱测量领域，具体是一种用于高效液相色谱的被动式混合器。
技术介绍
高效液相色谱是色谱分离测量技术的一个重要的分支。在高效液相色谱仪中进行梯度分析过程中，流动相的浓度会持续变化或阶梯状变化。在梯度分析中，需要利用混合器将两种或更多种的流动相均匀的混合，如果混合效率不足，即当多种流动相通过检测器时没有混合均匀，就会影响检测器分析结果的重复性和准确性。因此在泵和色谱柱之间加入混合器，以实现高效率和高均匀的混合。现有高效液相色谱混合器因技术成熟性和成本方面考虑，多采用被动混合（静态混合）方式。被动混合器具体的实现形式包括流动管路中扰流混合，混沌式混合，分路再汇合式混合等。很多设计的混合器均存在死体积大，混合均匀性不理想等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于高效液相色谱的被动式混合器，以解决现有技术混合器死体积大，混合均匀性不理想的问题。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种用于高效液相色谱的被动式混合器，其特征在于：利用液流的分路再汇合实现流动相的高效率混合和均匀混合，包括螺旋混合单元，螺旋混合单元的顶面压紧密封安装有上盖，螺旋混合单元的底面压紧密封安装有下盖，其中：所述螺旋混合单元包括有螺旋混合单元圆盘体，螺旋混合单元圆盘体中心设有作为中心混合区的中心通孔，螺旋混合单元圆盘体的顶面、底面分别同心设有作为引流槽的圆槽，螺旋混合单元圆盘体顶面、底面还分别设有多道在对应面均匀环绕中心通孔的螺旋槽道，螺旋槽道作为螺旋流路，每个螺旋流路一端槽口分别连通至对应的引流槽，每个螺旋流路另一端槽口分别连通至中心混合区，且每个螺旋流路深度从引流槽至中心混合区方向呈线性增加；所述上盖包括上盖圆盘体，上盖圆盘体顶面同轴设有锥面，从锥面顶面竖直向下设有贯通锥面、上盖圆盘体的中心通孔，锥面上设有液体输入通孔，多个液体输入通孔呈圆周均匀分布在锥面中心轴周围，且多个液体输入通孔倾斜贯通锥面、上盖圆盘体，上盖通过底面压紧密封安装在螺旋混合单元顶面时，上盖的中心通孔与螺旋混合单元中心混合区连通，上盖的液体输入通孔下端孔口分别连通至螺旋混合单元的引流槽；所述下盖包括下盖圆盘体，下盖圆盘体中偏心设有通孔，所述下盖压紧密封在螺旋混合单元底面时，下盖中通孔上端孔口连通至螺旋混合单元的引流槽。所述的一种用于高效液相色谱的被动式混合器，其特征在于：所述螺旋混合单元中，螺旋混合单元圆盘体顶面和底面的螺旋流路呈交替分布。所述的一种用于高效液相色谱的被动式混合器，其特征在于：上盖和下盖可相互替换使用，以实现搭配不同数量的液流通路满足不同的工作模式需求。本专利技术公开一种新的被动式混合器的结构，利用液流的强制分路再汇合实现流动相的高效率混合和均匀混合，可以实现高效率和高均匀度的混合。同时整个系统流路的死体积很小（小于100uL），能有效提高梯度淋洗的性能。附图说明图1为本专利技术上盖结构示意图，其中：图1a为俯视图，图1b为仰视图。图2为本专利技术螺旋混合单元结构示意图，其中：图2a为俯视图，图2b为剖视图。图3为本专利技术下盖结构示意图，其中：图3a为俯视图，图3b为仰视图。图4为具体实施方式中工作模式1下整体结构流路图。图5为具体实施方式中工作模块2下整体结构流路图。具体实施方式如图1-图5所示，一种用于高效液相色谱的被动式混合器，利用液流的分路再汇合实现流动相的高效率混合和均匀混合，包括螺旋混合单元1，螺旋混合单元1的顶面压紧密封安装有上盖2，螺旋混合单元1的底面压紧密封安装有下盖3，其中：螺旋混合单元1包括有螺旋混合单元圆盘体1.1，螺旋混合单元圆盘体1.1中心设有作为中心混合区1.2的中心通孔，螺旋混合单元圆盘体1.1的顶面、底面分别同心设有作为引流槽1.3的圆槽，螺旋混合单元圆盘体1.1顶面、底面还分别设有多道在对应面均匀环绕中心通孔的螺旋槽道，螺旋槽道作为螺旋流路，1.4每个螺旋流路1.4一端槽口分别连通至对应的引流槽1.3，每个螺旋流路1.4另一端槽口分别连通至中心混合区1.2，且每个螺旋流路1.4深度从引流槽1.3至中心混合区1.2方向呈线性增加；上盖2包括上盖圆盘体2.1，上盖圆盘体2.1顶面同轴设有锥面2.2，从锥面2.2顶面竖直向下设有贯通锥面2.2、上盖圆盘体2.1的中心通孔2.3，锥面2.2上设有液体输入通孔2.4，多个液体输入通孔2.4呈圆周均匀分布在锥面2.2中心轴周围，且多个液体输入通孔2.4倾斜贯通锥面2.2、上盖圆盘体2.1，上盖2通过底面压紧密封安装在螺旋混合单元1顶面时，上盖2的中心通孔2.3与螺旋混合单元1中心混合区1.2连通，上盖2的液体输入通孔2.4下端孔口分别连通至螺旋混合单元1的引流槽1.3；下盖3包括下盖圆盘体3.1，下盖圆盘体3.1中偏心设有通孔3.2，下盖3压紧密封在螺旋混合单元1底面时，下盖3中通孔3.2上端孔口连通至螺旋混合单元1的引流槽1.3。螺旋混合单元1中，螺旋混合单元圆盘体1.1顶面和底面的螺旋流路1.4呈交替分布。螺旋混合单元1中，液体经引流槽1.3到达螺旋流路，在中心混合区1.2与中心混合区切面方向成30度汇入中心混合区。上盖2和下盖3可相互替换使用，以实现搭配不同数量的液流通路满足不同的工作模式需求。具体实施例：本专利技术中，包含液流输入的上盖，螺旋混合单元和包含液流输出的下盖三部分组成。如图1所示，上盖有一个锥面设计，锥面内呈圆周均匀分布有四个液体输入通孔，可以接入四路不同的待混合液体。待混合液体通过液体输入通孔汇集到螺旋混合单元。上盖中心设计一个中心通孔直接通入螺旋混合单元的中心混合区。如图2所示，螺旋混合单元通过压紧方式和上盖接触密封，螺旋混合单元的顶面和底面作为引流槽的圆槽，圆槽和上盖的四个液体输入通孔连通，引导待混合液体进入混合的螺旋流路，螺旋流路槽宽0.5mm，槽的深度从引流槽到中心混合区线性增加。中心混合区为圆柱形通孔，体积约50uL。螺旋流路共十四路，各有七路均匀分布在螺旋混合单元的顶面和底面。螺旋流路分别将顶面、底面的引流槽连接到中心混合区。在中心混合区的侧壁，来自顶面、底面的螺旋流路交替分布。液体经引流槽到达螺旋流路，在中心混合区与入射圆柱切面方向成30度汇入中心混合区。交替分布的入射流路使入射液流在中心混合区达到最大的混合效率。如图3所示，下盖与螺旋混合单元的背面通过压紧方式接触密封。螺旋混合单元的背面引流槽与下盖的通孔对应。值得一提的是，由于螺旋混合单元的对称设计，上盖和下盖均可相互替换使用，借此可以搭配不同数量的液流通路满足不同的工作模式需求。如图4所示，工作模式1：假设待混合的液体是A和B。 A和B均从混合器上盖泵入混合器，其中P1，P3和P5通路通入A液体，P2和P4通路通入B液体。配比由各自的比例阀开关控制。A和B液体的五个流路通过引流槽和螺旋流路汇入混合单元的中心混合区。经充分混合后由下盖的Q1通孔流出（其余通孔用堵头堵死即可）。如图5所示，工作模式2：假设待混合的液体是A和B。A液体从混合器上盖泵入混合器，其中上盖的P1，P2，P3，P4通路通入A液体，B液体从混合器下盖泵入混合器，其中下盖的P1，P2，P3，P4通路通入B液体。配比由各自的比例阀开关控制。A和B液体通过引流槽和螺旋流路汇入混合单元的中心混合区。经充分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于高效液相色谱的被动式混合器，其特征在于：利用液流的分路再汇合实现流动相的高效率混合和均匀混合，包括螺旋混合单元，螺旋混合单元的顶面压紧密封安装有上盖，螺旋混合单元的底面压紧密封安装有下盖，其中：所述螺旋混合单元包括有螺旋混合单元圆盘体，螺旋混合单元圆盘体中心设有作为中心混合区的中心通孔，螺旋混合单元圆盘体的顶面、底面分别同心设有作为引流槽的圆槽，螺旋混合单元圆盘体顶面、底面还分别设有多道在对应面均匀环绕中心通孔的螺旋槽道，螺旋槽道作为螺旋流路，每个螺旋流路一端槽口分别连通至对应的引流槽，每个螺旋流路另一端槽口分别连通至中心混合区，且每个螺旋流路深度从引流槽至中心混合区方向呈线性增加；所述上盖包括上盖圆盘体，上盖圆盘体顶面同轴设有锥面，从锥面顶面竖直向下设有贯通锥面、上盖圆盘体的中心通孔，锥面上设有液体输入通孔，多个液体输入通孔呈圆周均匀分布在锥面中心轴周围，且多个液体输入通孔倾斜贯通锥面、上盖圆盘体，上盖通过底面压紧密封安装在螺旋混合单元顶面时，上盖的中心通孔与螺旋混合单元中心混合区连通，上盖的液体输入通孔下端孔口分别连通至螺旋混合单元的引流槽；所述下盖包括下盖圆盘体，下盖圆盘体中偏心设有通孔，所述下盖压紧密封在螺旋混合单元底面时，下盖中通孔上端孔口连通至螺旋混合单元的引流槽。...

【技术特征摘要】
1.一种用于高效液相色谱的被动式混合器，其特征在于：利用液流的分路再汇合实现流动相的高效率混合和均匀混合，包括螺旋混合单元，螺旋混合单元的顶面压紧密封安装有上盖，螺旋混合单元的底面压紧密封安装有下盖，其中：所述螺旋混合单元包括有螺旋混合单元圆盘体，螺旋混合单元圆盘体中心设有作为中心混合区的中心通孔，螺旋混合单元圆盘体的顶面、底面分别同心设有作为引流槽的圆槽，螺旋混合单元圆盘体顶面、底面还分别设有多道在对应面均匀环绕中心通孔的螺旋槽道，螺旋槽道作为螺旋流路，每个螺旋流路一端槽口分别连通至对应的引流槽，每个螺旋流路另一端槽口分别连通至中心混合区，且每个螺旋流路深度从引流槽至中心混合区方向呈线性增加；所述上盖包括上盖圆盘体，上盖圆盘体顶面同轴设有锥面，从锥面顶面竖直向下设有贯通锥面、上盖圆盘体的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洋，张鑫，
申请(专利权)人：安徽皖仪科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34