本實用新型涉及一種多功能色譜切換閥及其用于色譜分離的方法，更具體地說，涉及一種通過流路切換而實現(xiàn)多種色譜分離模式的切換閥，屬于儀器、設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

色譜法是一種分離和分析方法，在分析化學、有機化學、生物化學等領(lǐng)域有著非常廣泛的應用，是分析化學中應用最廣泛發(fā)展最迅速的研究領(lǐng)域，新技術(shù)新方法層出不窮。

高效液相色譜是最為常用的色譜方法，在有機化學、生物化學、醫(yī)學、藥物開發(fā)與檢測、化工、食品科學、環(huán)境監(jiān)測、商檢和法檢等方面都有廣泛的應用。而對于成分復雜的樣品，分析要求較高，需要用到多種新技術(shù)相結(jié)合才能實現(xiàn)分離分析目的，例柱選擇切換技術(shù)、在線富集技術(shù)、二維分離技術(shù)、模擬移動床技術(shù)等，在這些新技術(shù)中均需要進行流體流路切換。在進行流體流路切換時，通常情況下是采用多種不同的切換閥組合來實現(xiàn)的，流路設(shè)計復雜，控制困難，系統(tǒng)滯后體積較大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種通過流路切換而實現(xiàn)多種色譜分離模式的多功能色譜切換閥，使多種色譜分離新技術(shù)如柱選擇切換技術(shù)、在線富集技術(shù)、二維分離技術(shù)、模擬移動床技術(shù)更易于實現(xiàn)。

本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

一種多功能色譜切換閥，由閥體（I）和轉(zhuǎn)動電機（II）組成；所述的閥體（I）由定子（III）和轉(zhuǎn)子（IV）組成；所述的定子（III）的中心開有通孔，在以中心通孔為圓心的3個不同半徑的圓上等距離開有相同數(shù)目的通孔；定子（III）與轉(zhuǎn)子（IV）相連接的一端安裝有定子密封（V），另一端為流體進出口（VI），與相應管路連接；所述的定子密封（V）上開有數(shù)量和位置與定子（III）完全相匹配的通孔；所述的轉(zhuǎn)子（IV）由上轉(zhuǎn)子（VII）、下轉(zhuǎn)子（VIII）和轉(zhuǎn)子通路（IX）組成，轉(zhuǎn)子通路（IX）固定在下轉(zhuǎn)子（VIII）上，上轉(zhuǎn)子（VII）和下轉(zhuǎn)子（VIII）之間裝有高壓彈簧（T）；所述的上轉(zhuǎn)子（VII）通過軸承（X）固定在轉(zhuǎn)子外殼（XI）上，再與轉(zhuǎn)動電機（II）通過連軸器（XII）相連，轉(zhuǎn)動電機（II）旋轉(zhuǎn)時帶動上轉(zhuǎn)子（VII）旋轉(zhuǎn)，從而帶動下轉(zhuǎn)子（VIII）和轉(zhuǎn)子通路（IX）旋轉(zhuǎn)。

如前面所述的多功能色譜切換閥，優(yōu)選的方案是，所述定子密封（V）、轉(zhuǎn)子通路（IX）為PEEK材質(zhì)。

如前面所述的多功能色譜切換閥，優(yōu)選的方案是，所述上轉(zhuǎn)子（VII）、下轉(zhuǎn)子（VIII）、定子（III）為不銹鋼或PEEK材質(zhì)。

本實用新型還提供了所述的多功能色譜切換閥的應用，是應用于在線柱選擇切換色譜分離、應用于在線富集色譜分離或應用于全二維色譜分離。

所述應用于在線柱選擇切換色譜分離是：將流動相M、色譜泵P、進樣閥V這一流路與多功能色譜切換閥的中心孔（0）相連，在多功能色譜切換閥的第一圓圈（自內(nèi)向外）的通路孔上分別連接不同的色譜柱的進口端，色譜柱的出口端連接到對應的第三圓圈（自內(nèi)向外）的通路孔上，多功能色譜切換閥的第二圓圈（自內(nèi)向外）的通路孔用多通連接到一起，再與檢測器D相連接，檢測器D的流出端與餾分收集器F相連；使用過程中，流動相M在色譜泵P的輸送下經(jīng)過進樣閥V流進多功能色譜切換閥的中心孔，通過旋轉(zhuǎn)切換閥可實現(xiàn)在線柱選擇切換色譜分離。

所述應用于在線富集色譜分離是：將流動相M、色譜泵P1這一流路與多功能色譜切換閥的1號通路孔相連，色譜柱的進口端與多功能色譜切換閥的中心孔（0）相連，出口端與檢測器D連接，檢測器D的出口與收集瓶F連接，樣品泵P2的出口連接到多功能色譜切換閥的第二圓圈（自內(nèi)向外）的通路孔（10）上，在線富集柱Fj的一端連接到多功能色譜切換閥的第一圓圈（自內(nèi)向外）的通路孔（2）上，另一端連接到多功能色譜切換閥的第二圓圈（自內(nèi)向外）的通路孔（9）上，用三通將多功能色譜切換閥的第三圓圈（自內(nèi)向外）的17號通路孔和18號通路孔連接，三通的另一通路連接到廢液收集器W，通過旋轉(zhuǎn)多功能色譜切換閥可實現(xiàn)在線富集與分離的變換；富集時的流路為：S→P2→多功能閥10號通孔→多功能閥2號通孔→在線富集柱Fj→多功能閥9號通孔→多功能閥17號通孔→W，M→P1→多功能閥1號通孔→多功能閥0號通孔→色譜柱C→檢測器D→收集瓶F；分離時的流路為：S→P2→多功能閥10號通孔→多功能閥18號通孔→W，M→P1→多功能閥1號通孔→多功能閥9號通孔→在線富集柱Fj→多功能閥2號通孔→多功能閥0號通孔→色譜柱C→檢測器D→收集瓶F。

所述應用于全二維色譜分離是：將流動相M1、色譜泵P1、進樣閥V、色譜柱C1這一流路與多功能色譜切換閥的中心孔（0）相連，在多功能色譜切換閥的第一圓圈（自內(nèi)向外）的通路孔上分別連接各色譜柱的進口端，每一個色譜柱的出口端均連接到檢測器D上，檢測器D的流出端與餾分收集器F相連，多功能色譜切換閥的第二圓圈（自內(nèi)向外）的通路孔用多通連接到一起，再與高壓泵P2出口相連接，高壓泵P2進口連接流動相M2；使用過程中，流動相M1在色譜泵P1的輸送下經(jīng)過進樣閥V流進色譜柱C1進行一維色譜分離，流出液流進多功能色譜切換閥的中心孔（0），通過旋轉(zhuǎn)多功能色譜切換閥將色譜柱C1流出餾分按序完全切換到連接在功能色譜切換閥的第一圓圈（自內(nèi)向外）的通路孔上的色譜柱進行二維分離，從而實現(xiàn)復雜樣品的全二維色譜分離。

本實用新型一種多功能色譜切換閥及其用于色譜分離的方法的突出效果是：

(1) 本實用新型提供的一種多功能色譜切換閥可用于多種色譜分離新技術(shù)，使得柱選擇切換、在線富集、二維分離、模擬移動床等色譜分離新技術(shù)更易于實現(xiàn)。

(2) 本實用新型提供的一種多功能色譜切換閥具有結(jié)構(gòu)簡單，易于生產(chǎn)加工的特點，生產(chǎn)加工成本低。

(3) 本實用新型提供的一種多功能色譜切換閥結(jié)構(gòu)緊湊，閥體死體積小，較多種閥組合使用能取得更高的分離效果。

(4) 本實用新型應用范圍廣，可應用于化學、化工、石化、醫(yī)藥和食品等眾多領(lǐng)域復雜樣品的分離，可應用于分析型、制備型液相色譜和超臨界液體色譜的分離。

附圖說明

圖1為多功能色譜切換閥示意圖；

圖2為閥體（I）結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為定子（III）示意圖；

圖4為定子密封（V）示意圖；

圖5 為轉(zhuǎn)子通路（IX）示意圖；

圖6 為本實用新型實施例1在線柱選擇切換色譜分離流路示意圖；

圖7 為本實用新型實施例2在線富集色譜分離流路示意圖；

圖8 本實用新型實施例3全二維色譜分離流路示意圖。

具體實施方式

以下提供本實用新型一種多功能色譜切換閥及其用于色譜分離的方法的具體實施方式。

實施例l

請參見附圖1-5，一種多功能色譜切換閥及其用于色譜分離的方法，多功能色譜切換閥由閥體（I）、轉(zhuǎn)動電機（II）組成，閥體（I）由定子（III）和轉(zhuǎn)子（IV）組成，定子（III）的中心開有1個通孔，在以中心通孔為圓心的3個不同半徑的圓上等距離開有8個通孔；定子（III）與轉(zhuǎn)子（IV）相連接的一端安裝有定子密封（V），另一端為流體進出口（VI），與相應管路連接；定子密封（V）上開有數(shù)量和位置與定子（III）完全相匹配的通孔。轉(zhuǎn)子（IV）由上轉(zhuǎn)子（VII）、下轉(zhuǎn)子（VIII）和轉(zhuǎn)子通路（IX）組成，轉(zhuǎn)子通路（IX）固定在下轉(zhuǎn)子（VIII）上，上轉(zhuǎn)子（VII）旋轉(zhuǎn)時帶動下轉(zhuǎn)子（VIII）和轉(zhuǎn)子通路（IX）旋轉(zhuǎn)，上轉(zhuǎn)子（VII）和下轉(zhuǎn)子（VIII）之間裝有高壓彈簧（T），以在轉(zhuǎn)子通路（IX）和定子密封（V）之間產(chǎn)生壓力，使之密封良好。轉(zhuǎn)子通路（IX）上開有與定子密封（V）上通孔相對應的溝槽，起到使定子（III）內(nèi)外圓通孔連接或斷開的作用。轉(zhuǎn)子（VII）通過軸承（X）固定在轉(zhuǎn)子外殼（XI）上，再與轉(zhuǎn)動電機（II）通過連軸器（XII）相連，轉(zhuǎn)動電機（II）旋轉(zhuǎn)時帶動上轉(zhuǎn)子（VII）旋轉(zhuǎn)，從而帶動下轉(zhuǎn)子（VIII）和轉(zhuǎn)子通路（IX）旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)流路連接變換。

將上述多功能色譜切換閥應用于在線柱選擇切換色譜分離，流路連接設(shè)計請參見附圖6。將流動相M、色譜泵P、進樣閥V這一流路與多功能色譜切換閥的中心孔（0）相連，在多功能色譜切換閥的1-8號通路孔上分別連接不同的色譜柱的進口端，C1-C8色譜柱的出口端分別連接到多功能色譜切換閥的17-24的通路孔上，多功能色譜切換閥的9-16的通路孔用多通連接到一起，再與檢測器D相連接，檢測器D的流出端與餾分收集器F相連。使用過程中，流動相M在色譜泵P的輸送下經(jīng)過進樣閥V流進多功能色譜切換閥的中心孔，通過旋轉(zhuǎn)切換閥可實現(xiàn)在線柱選擇切換色譜分離，選擇使用C1-C8色譜柱進行分離。

實施例2

將實施例1的多功能色譜切換閥應用于在線富集色譜分離，流路連接設(shè)計請參見圖7。將流動相M、色譜泵P1這一流路與多功能色譜切換閥的1號通路孔相連，色譜柱的進口端與多功能色譜切換閥的中心孔（0）相連，出口端與檢測器D連接，檢測器D的出口與收集瓶F連接，樣品泵P2的出口連接到多功能色譜切換閥的第二圓圈（自內(nèi)向外）的通路孔（10）上，在線富集柱Fj的一端連接到多功能色譜切換閥的第一圓圈（自內(nèi)向外）的通路孔（2）上，另一端連接到多功能色譜切換閥的第二圓圈（自內(nèi)向外）的通路孔（9）上，用三通將多功能色譜切換閥的第三圓圈（自內(nèi)向外）的17號通路孔和18號通路孔連接，三通的另一通路連接到廢液收集器W，通過旋轉(zhuǎn)多功能色譜切換閥可實現(xiàn)在線富集與分離的變換。富集時的流路為：S→P2→多功能閥10號通孔→多功能閥2號通孔→在線富集柱Fj→多功能閥9號通孔→多功能閥17號通孔→W，M→P1→多功能閥1號通孔→多功能閥0號通孔→色譜柱C→檢測器D→收集瓶F。分離時的流路為：S→P2→多功能閥10號通孔→多功能閥18號通孔→W，M→P1→多功能閥1號通孔→多功能閥9號通孔→在線富集柱Fj→多功能閥2號通孔→多功能閥0號通孔→色譜柱C→檢測器D→收集瓶F。

實施例3

將實施例1的多功能色譜切換閥應用于全二維色譜分離，流路連接設(shè)計請參見圖8。將流動相M1、色譜泵P1、進樣閥V、色譜柱C1這一流路與多功能色譜切換閥的中心孔（0）相連，在多功能色譜切換閥的1-8號通路孔上分別連接C2-1-C2-8色譜柱的進口端，每一個色譜柱的出口端分別連接到一個檢測器D上，檢測器D的流出端與餾分收集器F相連，多功能色譜切換閥的9-16號通路孔用多通連接到一起，再與高壓泵P2出口相連接，高壓泵P2進口連接流動相M2。使用過程中，流動相M1在色譜泵P1的輸送下經(jīng)過進樣閥V流進色譜柱C1進行一維色譜分離，流出液流進多功能色譜切換閥的中心孔（0），通過旋轉(zhuǎn)多功能色譜切換閥將色譜柱C1流出餾分按序完全切換到連接在功能色譜切換閥的1-8號通路孔上的色譜柱進行二維分離，二維分離流出液由各檢測器D進行檢測，從而實現(xiàn)復雜樣品的全二維色譜分離。

以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍內(nèi)。

本實用新型的完成得益于國家自然科學基金資助（項目批準號：21675071）。