[發(fā)明專利]流體混合器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880058114.8
• 申請日: 2018-08-24
• 公開（公告）號: CN111032202A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設計）人: M.R.杰克遜;P.麥金農(nóng)
• 申請（專利權）人: 沃特世科技公司
• 主分類號: B01F5/06
• 分類號: B01F5/06;B01F13/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 鄧雪萌;王麗輝

本發(fā)明提供了一種流體混合器300，流體混合器包括分流器320、多個通道370、360、340和混合室330。分流器包括用于接收流體流的入口321，并且被配置為將流體流分成多個流體流322。每個通道輸送流體流中的對應的一個。通道具有不同的容積，并且在跨每個通道的長度上具有基本上相同的壓降。混合室包括多個入口。混合室的入口中的每個連接到通道中的對應的一個。

相關申請

本申請要求于2017年9月6日提交的標題為“FLUID MIXER”的共同未決的美國臨時申請?zhí)?2/554,803的權益和優(yōu)先權，其全部內(nèi)容通過引用方式并入本文。

技術領域

本發(fā)明整體涉及流體混合器。更具體地，本發(fā)明涉及用于微流體分離系統(tǒng)中以混合溶劑組合物的多路徑流體混合器。

背景技術

色譜法是將混合物分離成其組分的一組技術。一般來講，在液相色譜分析中，泵接收液體溶劑的組合物并將其以高壓遞送至樣品管理器，在那里樣品（即被分析的材料）等待注入混合物中。設置在泵和樣品管理器之間的混合器將液體溶劑混合成基本上均勻的組合物。由液體溶劑和注入樣品的混合物組成的所得組合物從樣品管理器移動到使用點，諸如顆粒物柱。通過使組合物通過柱，樣品中的各種組分以不同的速率彼此分離，并且因此在不同的時間從柱中洗脫。檢測器接收來自柱的洗脫并產(chǎn)生輸出，從該輸出可以確定分析物的種類和數(shù)量。

高效液相色譜法(HPLC)使用兩種基本洗脫模式：等度洗脫和梯度洗脫。在等度洗脫模式中，由純?nèi)軇┗蛉軇┗旌衔锝M成的移動相在整個色譜運行期間保持相同。在梯度洗脫模式中，移動相的組合物在分離期間改變。梯度的產(chǎn)生涉及混合多種溶劑，所述多種溶劑的比例根據(jù)預先確定的時間表隨時間推移而變化。一些HPLC系統(tǒng)通過在泵的出口側在下游混合溶劑從而在高壓下產(chǎn)生梯度。此類HPLC系統(tǒng)在本文中稱為高壓梯度系統(tǒng)。其他HPLC系統(tǒng)在低壓下產(chǎn)生梯度，使用梯度比例閥以從多至四種溶劑中選擇，在單個抽吸泵的入口側組合多種溶劑，并且隨著時間改變?nèi)軇┑谋壤４祟怘PLC系統(tǒng)在本文中稱為低壓梯度系統(tǒng)。

高壓梯度系統(tǒng)和低壓梯度系統(tǒng)之間的選擇涉及各種折衷。例如，高壓梯度系統(tǒng)具有比低壓梯度系統(tǒng)更小的駐留容積，因為溶劑混合發(fā)生在泵之后而不是在泵的入口側之前。另一方面，低壓梯度系統(tǒng)僅用一個泵就能產(chǎn)生梯度，而高壓梯度系統(tǒng)通常要求每種溶劑用一個泵。因此，低壓梯度系統(tǒng)比高壓梯度系統(tǒng)更適用于三元和四元梯度，并且因此主要用于此類色譜應用，而高壓梯度系統(tǒng)通常涉及二元梯度。

由低壓梯度系統(tǒng)和高壓梯度系統(tǒng)產(chǎn)生的溶劑組合物的輸出流通常在色譜基線中具有可檢測的擾動，稱為組合噪聲。當梯度泵輸出兩種流體的混合物時—等度或梯度洗脫—操作頻率表現(xiàn)為組合輸出的振蕩。

用于降低組合噪聲的常規(guī)方法是將大容積混合器聯(lián)接至泵系統(tǒng)的輸出。然而，這種混合器可能會給色譜系統(tǒng)增加不期望的延遲容積量，這可能影響準確和可再現(xiàn)梯度的遞送，并且對液相色譜系統(tǒng)的循環(huán)時間產(chǎn)生負面影響。此外，混合器實際上在充分降低組合噪聲方面可能是無效的。

本申請人先前在WO2013/090141（其內(nèi)容通過引入方式全文并入本文）中提出了一種流體混合器，該流體混合器包括混合凹腔、分配凹腔和從分配凹腔延伸到混合凹腔的多個流體路徑。溶劑組合物的流動在分配凹腔處分成與流體路徑一樣多的流。流體路徑具有不同的駐留容積，該駐留容積確定由每個流體路徑攜帶的溶劑組合物的流量百分比。流體路徑的駐留容積被特別配置為針對溶劑組合物流中的已知噪聲特性。這些流在混合凹腔中根據(jù)由流體路徑的駐留容積確定的百分比重新結合，以產(chǎn)生具有衰減的噪聲特性的輸出組合流。

此類已知的流體混合器（其中每條路徑具有不同的駐留容積）可以用于減少或基本上消除組合噪聲。然而，不同的駐留容積在每個流體路徑中導致不同的容積流量。因此，流體通過流體路徑所需的時間對于每個流體路徑將是不同的。這導致通道間隙不一致，當更換溶劑時，這可能需要額外的停機時間。