本发明专利技术涉及一种用于液相色谱的混合装置，其用于径向混合至少两种液体，尤其是用于在高效液相色谱中混合至少两种洗脱剂，所述混合装置具有管形混合通道（３），在所述管形混合通道的一端能够输入包括至少两种液体的混合物，所述混合物至少在其轴向流动中具有径向非均匀性，并且所述混合装置具有设置在所述混合通道（３）中的螺旋形引流元件（７）。根据本发明专利技术设有间隔部，其确保在所述引流元件（７）的螺旋形壁的、面对所述混合通道（３）的内壁的径向外侧端面（９）和所述管形混合通道（３）的内壁之间留有预定间距。此外，本发明专利技术涉及一种混合装置，其具有这种径向混合装置以及设置在该径向混合装置下游的纵向混合装置。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于液相色谱的混合装置，其用于径向混合至少两种液体，尤其 是用于在高效液相色谱中混合至少两种洗脱剂，该混合装置具有权利要求1前序部分的特 征。此外本专利技术涉及一种用于液相色谱的混合装置，其中采用了这种径向混合装置，在其下 游设置纵向混合装置，其用于在流动过程的轴向上混合至少两种液体。
技术介绍
在液相色谱中尤其在高效液相色谱(HPLC)中，通常要求按照理想的比例尽量均 勻地混合至少两种不同的洗脱剂(Eluent)。该混合比例尤其可以随时变化。通常情况下， 在混合两种洗脱剂时将两股独立的(分别产生于一个泵的)液流经由两条管道或者毛细管 提供给三通(T-StUck)。如果可能的话，在该三通之后应当按照预定混合比例来均勻地混合 这两种洗脱剂。两个泵之一的流动误差(Flussfehler)总是会在混合比例方面造成误差。如果例 如采用活塞泵，那么通常在各个泵的每个行程之后均会出现比例误差，从而沿着混合后的 洗脱剂的轴向流动出现混合波动(Mischungswelligkeit)。除了这种轴向的混合波动之外， 通常还存在这样的问题，即在洗脱剂流的径向上这两种液体也没有均勻地完全混合。这至 少出现在三通处两种洗脱剂流汇合后不久的部分洗脱剂混合物中。为了形成尽量均勻地混合的洗脱剂流，已知的是采用所谓的主动式混合室。通常 磁性驱动的搅拌元件在主动式混合室内旋转，从而在混合器容腔内洗脱剂的混合保持恒 定。从而与混合器容腔有关地使得在时间上短暂的泵送误差的效果被减少了一个相应的系 数，并且在该混合器的输出口经历指数式下降。除了这种主动式混合室之外，还已知一种所谓的静态纵向混合器，其原理是将流 入的总液流划分为多个并行的部分液流，这些部分液流经过长度各异的流通路径，并最终 再次汇合。关于时间、进而也在轴向流动方向上存在的混合误差仍然存在于各个部分液流 中，因此该混合误差在汇合时表现为相应较小的幅值，并且在时间上相应延迟。如果混合比例周期性变化(尤其是在使用活塞泵时)，并且如果纵向混合器的容 积大到足以在该混合器中容纳一个完整周期的容积，那么就特别有效地使混合误差被平均 分配。如果在纵向混合器入口处的液流在径向上仍未混合(不均勻)，那么这种径向不 均勻性可能会消极影响该纵向混合器的效果。因此已知的是，在纵向混合装置上游设置径向混合装置。在实践中采用被动式径向混合装置，其由管形混合通道构成，在该管形混合通道 内安装有导流或扰流元件。虽然通过沿液体混合物管道的扩散也可以达到径向混合，但是 这种效果很弱，而液体混合物在流动中的径向尺寸又如此之大，以至于仅通过扩散实现径 向混合要求过长的时间，或者需要液体混合物流过极长的轴向距离。而与此不同，在液体混 合物通道中采用一个或多个导流或扰流元件使得能够明显更快地达到液体混合物的均勻化。在此可以按照涡流或平流的方式产生液体混合物的流动。在实践中尤其采用所谓的螺 线形混合器作为导流元件。这种混合装置例如已经由JP200713^73A公开。这种被研制用 于在液相色谱分析中使洗脱剂与样品混合的混合器在管形部分中采用了螺旋形或者螺线 形元件。然而这种螺线形只有很少几圈，其中该螺旋形或者螺线形元件的直径基本相当于 相关管路的内直径。因此这种混合装置效果在于，造成待混合液流处于螺线形旋转运动之 中，其中由于螺线形旋转运动，使得该液体在离开混合元件或者说导流或扰流元件之后被 混合。但是，如此构造的混合器的效果有时是不够的。另外已知静态径向混合装置，其中采用了螺线形弯曲的管路，待混合液体从该管 路中流过。这种径向混合装置的工作方式在于，尤其在螺线形管路之内的平流的快速部分 (也就是液流横截面的中心)获得离心力。该离心力将这部分液流从中心朝向螺线形管路 外侧的管壁方向驱动。液流必须从缓慢流动的边缘层(Randschicht)，尤其是从管路螺线形 内表面的管内壁附近的部分朝向中心流动，从而产生径向完全混合。
技术实现思路
从前述现有技术出发本专利技术的任务在于，实现一种径向混合装置，其具有改善的 混合效果，同时具有结构简单的构造。此外，本专利技术的任务还在于实现一种混合装置，其包 括这种径向混合装置和设置在其下游的纵向混合装置。本专利技术通过权利要求1或9的特征来解决该任务。本专利技术基于这样的认识，即可以这样改善具有螺旋形引流元件的径向混合装置的 效率，即该引流元件不以其外周边紧贴在管形混合通道的内壁上。为此设有间隔部，其确保 在所述引流元件(7)的螺旋形壁的、面对所述混合通道(3)内壁的径向外侧端面(9)和所 述管形混合通道(3)的内壁之间留有预定间距。从而使得待混合的液体混合物在流经管形混合通道时不仅在螺旋形旋转中且在 离开引流元件后得以混合，而且在流过设有引流元件的区域期间就已经实现了高效的径向 完全混合。该间隔部可以通过螺旋形壁的半径的、关于引流元件的纵轴线(此处意味着，在 引流元件螺旋形壁的长边外侧的一点到其纵轴线的距离)的优选周期性的改变来构成，其 中，所述螺旋形壁的具有最大半径的位置点或者小部分区段与混合通道的内壁互相配合， 以便将所述引流元件定位在所述混合通道的内部空间中。如此实现的这种引流元件(其同 时也实现了间隔部)能够简单且廉价地制造。根据本专利技术的一个实施方式，引流元件的螺旋形壁的半径的改变限定了其半径基 本相当于混合通道内直径的间隔元件，其中，所述螺旋形引流元件的壁的其他区域具有恒 定的较小的半径。当然原则上可以任意地设计引流元件的螺旋形壁的半径的改变。仅需要 注意的是，在混合通道内部空间的壁限定的两个局部空间之间留有足够大的溢流口，该溢 流口确保了充分径向混合。在混合通道内壁和引流元件长边外侧之间的预定间隔优选处于该管形混合通道 内直径的5%至20%的范围内。换言之，螺旋形引流元件的外径等于该混合通道内直径的 60%至 90%。根据本专利技术的一个优选实施方式，该管形混合通道的内直径为0. 2mm至1. 0mm，其中0. 4mm至0. 6mm的范围被证明是特别适当的。由于径向混合已经按照有效方式在流经引流元件期间就已经实现了，因此根据本 专利技术优选规定了引流元件的最小圈数。取决于混合通道内直径的最小圈数在直径为0. 2mm 的情况下为6圈，在内直径为0. 3mm的情况下为10圈，在内直径为0. 5mm的情况下为20圈， 以及在内直径为Imm的情况下为30圈。针对内直径的中间值的必要的最小圈数可以通过 在前述数值点之间线性插值求出。根据本专利技术的一个实施方式，引流元件可以由带状的薄平面元件优选为金属板材 制成。该带状元件可以在其侧边缘具有凸出部，所述凸出部构成间隔元件，其中所述间隔元 件的外边缘的在所述带状元件的相对两侧之间的间距在垂直于所述带状元件的纵轴的方 向上基本对应于所述混合通道的内直径。这种带状元件可以围绕其纵轴线被扭转，以便形 成螺旋形。必须这样选择带状元件的材料，以便在围绕纵轴线扭转时保证足够的塑形变形 性。为此，带状元件的厚度处于0. 02mm至0. 06mm的范围内，优选处于0. 03mm至 0. 05mm的范围内。这种被动式径向混合装置也特别适用于实现一种用于液相色谱的混合装置，该用 于液相色谱的混合装置同时还保证了对液流进行纵向混合。为此，根据本专利技术的径向混合 装置本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．用于液相色谱的混合装置，其用于径向混合至少两种液体，尤其用于在高效液相色谱中混合至少两种洗脱剂，所述混合装置具有：（ａ）管形混合通道（３），在其一端能够输入包括至少两种液体的混合物，所述混合物具有径向非均匀性，和（ｂ）设置在所述混合通道（３）中的螺旋形引流元件（７），其特征在于，（ｃ）设有间隔部，其确保在所述引流元件（７）的螺旋形壁的、面对所述混合通道（３）的内壁的径向外侧端面（９）和所述管形混合通道（３）的内壁之间留有预定间距。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：约阿希姆·维切尔斯，
申请(专利权)人：道尼克斯索芙特隆公司，
类型：发明
国别省市：DE
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