用于形成样品分离装置的流动相的流体供应装置和流体部件的制作方法

1.本发明涉及用于为样品分离装置提供流动相的流体供应装置、用于汇合和混合流体来形成流体供应装置中的流动相的流体部件和样品分离装置。


背景技术：

2.在hplc中，通常液体(流动相)在非常精确受控的流速(例如在微升到毫升每分钟的范围内)和高压(通常在20到1000bar及以上，目前高达2000bar)下(在高压下液体的可压缩性可能是显著的)移动通过所谓的固定相(例如在色谱柱中)，以将引入流动相中的样品液体的单个级分彼此分离。在通过固定相之后，在检测器中检测流体样品的分离级分。这样的hplc
‑
系统例如从同一申请人agilent technologies,inc.的ep 0,309,596 b1中已知。
3.对于液相色谱和其他样品分离应用，需要形成不同流体的混合物，例如不同溶剂，以产生流动相。由这些流体制成的混合流体组合物应当尽可能精确限定地形成。然而，已经证明，在用于生成流动相的流体供应装置的操作中，可能发生待混合的流体的体积误差。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于产生具有尽可能精确的复合物的流动相。该目的通过独立权利要求来解决。其他实施例由从属权利要求示出。
5.根据本发明的第一方面的示例性实施例，提供了一种用于为样品分离装置提供流动相的流体供应装置，其中，该流体供应装置包括：供应管道，其用于提供形成流动相的至少一部分的流体；流体阀，其与供应管道流体连接并且根据其切换状态允许或防止流体从供应管道通过；弹性缓冲单元，其在流体阀的上游与供应管道流体连接并且构造成缓冲流体；和流体输送单元，其用于输送通过流体阀的流体。
6.根据第二方面的示例性实施例，提供了一种用于汇合和混合流体来形成流体供应装置中的流动相的一体形成式流体部件，其中，该一体形成式流体部件包括：多个流体入口，其中，能够在入口中的每一者处供应相应的流体；流体汇合单元，其用于汇合在流体入口处供应的流体；和混合单元，其用于混合所汇合的流体并且在流体出口处提供所混合的流体作为流动相。
7.根据第二方面的另一个示例性实施例，提供了一种用于为样品分离装置提供流动相的流体供应装置，其中，该流体供应装置包括：多个供应管道，其中，多个供应管道中的每一者构造成提供共同形成流动相的相应流体；多个流体阀，其中，多个流体阀中的每一者与供应管道中的相应一者流体连接，并且根据其切换状态允许或防止相应的流体从相应的供应管道通过；具有上述特征的一体形成式流体部件，其流体入口与流体阀耦合并且在其流体出口处提供流动相；和流体输送单元，其与用于输送流动相的流体出口流体连接。
8.根据第三方面的示例性实施例，提供了一种用于为样品分离装置提供流动相的流体供应装置，其中，该流体供应装置包括：多个供应管道，其中，多个供应管道中的每一者构造成提供共同形成流动相的相应流体；多个流体阀，其中，多个流体阀中的每一者与供应管
道中的相应一者流体连接，并且根据其切换状态允许或防止相应流体从相应的供应管道通过；流体汇合单元，其用于在用于在汇合位置处将通过流体阀的流体汇合来形成流动相；和流体输送单元，其与汇合位置流体连接，用于输送流动相，其中，在流体阀与汇合位置之间形成如此尺寸的补偿容积：即使在沿流体阀的方向来自流体输送单元的流体回流最大的情况下，也使得流体回流由于补偿容积而无法到达流体阀。
9.根据另一个示例性实施例，提供了一种用于分离流体样品的样品分离装置，其中，该样品分离装置包括：具有以上参考第一、第二和第三方面描述的特征的流体供应装置，其用于提供待注入流体样品的流动相；和样品分离单元，其构造成分离注入在流动相中的流体样品(例如分离成级分)。
10.在本技术的上下文中，术语“流体供应装置”可以表示可以提供高精度的溶剂或溶剂组合物形式的流动相并且优选地能够使其达到升高的压力的装置。这样的流动相可以是流体，即液体和/或气体，其可选地包括固体颗粒。
11.在本技术的上下文中，术语“样品分离装置”可以特别表示能够并且构造成将流体样品分离成不同组分的装置。例如，可以通过色谱法或电泳进行样品分离。
12.在本技术的上下文中，术语“流体样品”可以特别表示包含实际待分析物质的介质(例如生物样品，比如蛋白质溶液、药物样品等)。
13.在本技术的上下文中，术语“流动相”可以特别表示用作载体介质的流体(特别是液体)，该载体介质用于将流体样品分别从流体驱动器和流体供应单元输送到样品分离单元。例如，流动相可以是(例如有机和/或无机)溶剂或溶剂组合物(例如水和乙醇)。
14.在本技术的上下文中，术语“用于缓冲流体的弹性缓冲单元”可以特别表示能够流体连接到供应管道(即在到达流体阀之前)的流体部件。这样的弹性缓冲单元可以构造成分别向通过供应管道输送的流体提供可变的、液压的和气动的补偿可能性。这种缓冲单元特别可以在压力增大的情况下弹性地并且因此可逆地增大其内部容积，并且在压力减小的情况下减小其内部容积。因此，弹性缓冲单元可以提供用于补偿压力波动的流体缓冲容积，并且因此可以以阻尼方式抑制压力脉冲。
15.在本技术的上下文中，术语“流体输送单元”可以特别表示用于输送和移动流体的单元，其可选地能够使流体达到升高的压力。例如，这种流体输送单元可以是泵，例如单级或多级活塞泵。
16.在本技术的上下文中，术语“一体形成式流体部件”可以表示其中集成了多种流体功能的单个一体式主体。这样的一体形成式流体部件因此可以由使用者作为仅一个部件来处理。特别地，一体形成式流体部件可以构造成使得其不能在不破坏的情况下被拆分成各个部分。
17.在本技术的上下文中，术语“流体汇合单元”可以特别表示用于将多个流体单独流汇合为共同流体流的手段。例如，这可以通过流体t形件、流体y形件、流体x形件等来实现。因此，各个流可以在流体汇合单元中在汇合位置处彼此汇合为共同流。
18.在本技术的上下文中，术语“混合单元”可以特别表示用于混合不同流体的结构，即用于增加流体混合物的均匀性的结构。具体地，这种机构可以是纯被动的，即可以在没有可移动部件的情况下操作。例如，流体管道中的流体障碍物和/或由不同流体部分通过的不同流体长度路径可以形成这种混合单元的一部分。替代地或附加地，这样的机构可以是主
动的并且可以包括用于驱动和混合流体的可移动部件(例如可移动膜)、压电元件等。
19.在本技术的上下文中，术语“如此尺寸的补偿容积：即使在沿流体阀的方向来自流体输送单元的流体回流最大的情况下，也使得流体回流无法到达流体阀”可以表示流体阀与流体输送单元之间的流体管道的足够大内部容积，例如，在切换流体输送单元的入口阀和/或出口阀等的情况下，该内部容积可以分别人为地暂时容纳和缓冲回流的流体，并且该内部容积的尺寸使得该流体不可能回流到流体阀。发生的最大流体回流由流体供应装置的构造和尺寸以及操作控制限定。流体阀与各个流体的汇合位置之间的流体管道的内部容积形成补偿容积，该补偿容积的尺寸设计为安全地防止流体回流到流体阀，即，即使在最坏的情况下也是如此。
20.根据本发明第一方面的示例性实施例，通过沿流动方向在流体阀前在供应管道中实施至少一个弹性缓冲单元，可以仍然在到达流体阀之前并且因此在流体输送单元输送流体的上游实现分别对不期望出现的人为压力脉冲或压力波动进行阻尼、抑制和平衡。因此可以可靠地防止对流速或溶剂的精度的不期望的影响。缓冲单元的弹性使得能够在压力暂时增大的情况下增大其内部容积，或者在压力暂时减小的情况下减小其内部容积。因此，缓冲单元的阻尼和补偿作用提高了所提供的流动相的组合物的正确性。
21.根据本发明第二方面的示例性实施例，可以提供用于为流体供应装置中的实施提供多种流体功能的一体形成式流体部件。这样的流体部件可以由使用者以简单的方式整体上作为一体形成部件来处理，并且可以以紧凑的方式制造。这种流体部件使得能够以节省空间和简单的方式汇合多个流体流并且使其均匀混合。以这种方式，可以有效地抑制丢失的容积。
22.根据本发明第三方面的示例性实施例，在多个流体阀的上游和在来自流体阀的多个流体流汇合的汇合位置的上游，可以提供足够大的所提供的补偿容积，例如以各个流体管道的内部容积的形式。该补偿容积的尺寸有利地使得，即使在相对于流体供应装置的设计从流体供应单元朝向流体阀的最大流体回流的最坏情况下，该寄生回流会永远不会到达流体阀，而是临时地缓冲在补偿容积中，直到通过流体输送单元继续向前输送。这样，可以可靠地防止溶剂在流体阀的阀密封件处以不期望的方式结晶。因此，可以可靠地避免溶剂组分的不期望的扩散以及因此流动相的不正确的组合物。同时，通过减少阀密封件的磨损也可以增加流体阀的寿命。
23.下面描述流体供应装置、流体部件和样品分离装置的其他实施例。共同描述了本发明的第一、第二和第三方面的其他有利实施例。然而，应当注意，所有这些实施例可以彼此任意组合，即，本发明的第一方面的实施例也可以应用于本发明的第二和/或第三方面，并且本发明的第二方面的实施例也可以应用于本发明的第一和/或第三方面。本发明的第三方面的实施例也可以应用于本发明的第一和/或第二方面。
24.根据实施例，提供了至少一个另外的供应管道、至少一个另外的流体阀和至少一个另外的弹性缓冲单元，该至少一个另外的供应管道用于提供形成流动相的至少另外部分的至少一份另外的流体，该至少一个另外的流体阀与至少一个另外的供应管道流体连接，并且根据其切换状态而允许或防止该至少一份另外的流体从该至少一个另外的供应管道通过，该至少一个另外的弹性缓冲单元在该至少一个另外的流体阀的上游与该至少一个另外的供应管道流体连接并且构造成缓冲该至少一份另外的流体，其中，流体输送单元构造
成输送通过该至少一个另外的流体阀的至少一份另外的流体，其中，流动相从而由该流体和该至少一份另外的流体形成。换句话说，在到达相应的流体阀之前，可以在多个流体管道中的每一者中实施弹性缓冲容积，其中，从而可以抑制压力伪影，并且因此可以提高溶剂组合物的正确性。
25.根据实施例，缓冲单元可以包括缓冲容积和弹性补偿元件，弹性补偿元件至少部分地限定缓冲容积，弹性补偿元件构造成弹性地补偿流体管道中的压力波动。缓冲容积可以是构造成单独流体部件的缓冲单元的内部容积。通过可以自动地对正和负压力波动作出反应的弹性补偿元件(例如膜)，缓冲容积的尺寸可以以基于压力的方式进行调整。这使得能够对压力变化进行快速和精确的反应，并因此有助于溶剂组合物的正确性。
26.根据实施例，缓冲单元可以包括传感器单元，特别是包括传感器膜，用于检测与流体管道中的流体相关的传感器信息。在缓冲单元中，也可以集成传感器，该传感器能够检测传感器信息，该传感器信息可以用于控制样品分离装置、流体供应装置或缓冲单元本身。例如，作为传感器信息，可以使用可以提供缓冲单元的弹性的传感器膜的变形。
27.根据实施例，传感器信息可以选自由以下各项组成的组：流体管道中的流体的压力、流体管道中的流体的流速、流体管道中的流体的密度和流体管道中的流体的温度。传感器单元可以捕获一个或多个所述参数或其他参数。该传感器信息可以用于精确地控制样品分离装置、流体供应装置和/或缓冲单元，并且可以为此设置到控制单元。
28.根据实施例，缓冲单元可以包括作用器单元(或致动器单元)，特别是包括作用器膜，用于影响缓冲单元对流体的作用。因此，缓冲单元可以构造成主动缓冲单元，其弹性特性和其缓冲容积可以分别通过作用器单元的相应致动而分别被主动地调节和改变。这使得能够通过使用者或通过控制单元主动影响弹性缓冲单元的缓冲容积。
29.根据实施例，作用器单元对流体的影响可以选自由以下各项组成的组：缓冲单元的弹性在更刚性与更柔性的构造之间变化，以及对流体施加力。通过作用器单元的相应致动将缓冲单元的弹性膜调节为更刚性，流体系统可以被加强，并且因此可以呈现更小的弹性。通过替代地通过作用器单元的相应致动来将缓冲单元的弹性膜调节为更柔性，可以增大流体系统的补偿能力。这样，弹性缓冲单元的缓冲效果可以适应于相应应用的要求。
30.根据实施例，缓冲单元可以包括用于对流体进行调温、特别是加热和/或冷却的调温单元。以这种方式，在到达流体阀之前加热或冷却流体是可能的。精确的温度调节能够抑制热伪影，并因此以主动的方式对溶剂组合物的精度做出贡献。例如，这种调温单元可以构造成珀尔贴元件，其可以集成在缓冲单元中。
31.根据实施例，缓冲单元可以包括电活性聚合物，特别是电活性聚合物构造成传感器单元和/或缓冲单元的作用器单元的至少一部分。电活性聚合物可以特别地表示能够通过施加电压来改变其形状(并且能够在改变其形状时分别产生电压)的聚合物。例如，缓冲单元的弹性膜可以由这种电活性聚合物形成或者可以包括这种电活性聚合物。这样的电活性聚合物可以特别地用作缓冲单元中的作用器和/或传感器。电活性聚合物的示例是离子电活性聚合物和电子电活性聚合物。离子电活性聚合物可以是例如导电聚合物、离子金属
‑
聚合物
‑
组合物和离子凝胶。作为电子电活性聚合物，例如电致伸缩和铁电聚合物和介电弹性体可以用于缓冲单元中。与压电陶瓷相比，电活性聚合物的优点是聚合物的可实现的高伸长率和低密度及其自由成型性。
32.根据实施例，缓冲单元可以由控制单元主动控制。换句话说，通过由使用者和/或由处理器预定(例如电)控制信号，可以主动地预定缓冲器单元的配置。这样，缓冲单元的特性(例如其弹性和/或其对缓冲单元的内部容积的大小的影响)的精确和可自由改变的调节是可能的。因此，缓冲器单元可以主动地适应于特殊应用的要求。
33.根据实施例，一体形成式流体部件可以构造成具有流体通道的硬质体。这样的硬质体可以简单处理，可以省力地制造并且在操作中是鲁棒的。硬质体中的流体通道可以从流体入口开始延伸，经由流体汇合的汇合位置，然后通过混合单元直到流体出口。
34.根据实施例，流体部件可以成形为板和/或可以构造成注射成型部件或层压件。作为注射成型部件的制造使得能够省力地提供一体形成式流体部件。替代地，可以将硬质体制造为金属层压件或塑料层压件，即通过压力和/或温度压制结构化的金属或塑料层来制造硬质体。
35.根据实施例，流体汇合单元可以包括与流体入口流体连接的入口通道，这些入口通道在汇合位置汇合到通向混合单元的单个出口通道。有利地，所有的各个入口通道可以包括相同的内部容积。因此，能够以对称和受引导的方式汇合多个流体流以形成具有精确的可预定组合物的流动相。
36.根据实施例，入口通道和汇合位置可以形成大致x形的流体结构(见图2)。入口通道可以由四个支腿形成，并且汇合位置可以由x形流体结构的中心形成。还可以设置多个(例如大致x形的)引入结构的布置。通过x形引入结构，来自四个通道的流体可以汇合。如果将实施另一数量的通道和/或待汇合的流体，则引入结构也可以形成为具有另一形状，例如当三种流体融合时形成为y形引入结构。因此，根据其他实施例，可以提供用于组合至少两种、特别是三种、四种、五种或更多种流体的引入结构。
37.根据实施例，混合单元可以构造成将汇合的流体分流成不同的混合通道中的多个分离的流体流，并且将混合通道中的流体流重新汇合为混合的流动相。通过这种纯被动混合单元，可以避免可移动部件，并且仍然可以实现各个流体的有效混合。这实现了混合单元的简单制造和误差鲁棒的操作。
38.根据实施例，不同的混合通道可以构造成预定不同流体流的不同流动时间。在不同混合通道中的不同流动时间可以通过例如各个混合通道中的不同流体长度路径、不同内径和/或不同流体限制(例如通过实现用于重定向和/或旋转流体流的流体障碍)来实现。特别地，这种被动混合单元可以构造成交叉连接的流体曲折结构。
39.根据实施例，混合单元可以构造成细长结构。混合单元构造得越长，其内部的混合通道构造得越长。更长的混合通道，特别是与非常短的混合通道相结合，促进了各个流体的特别有效的混合。
40.根据实施例，流体部件可以包括用于检测与各个流体和/或流动相相关的传感器信息的传感器单元。在流体部件中，也可以集成能够检测传感器信息的传感器，该传感器信息可以用于控制样品分离装置、流体供应装置或流体部件本身。例如，流体部件中的内部压力可以用作传感器信息。
41.根据实施例，传感器信息可以从由各个流体和/或流动相的压力、各个流体和/或流动相的流速以及各个流体和/或流动相的温度组成的组中选择。传感器单元可以捕获一个或多个所述参数或其他参数。该传感器信息可以用于精确地控制样品分离装置、流体供
应装置和/或流体部件。
42.根据实施例，流体部件可以包括用于对各个流体和/或流动相调温，特别是用于加热和/或冷却的调温单元。以这种方式，仍然在到达流体输送单元之前加热或冷却流体是可能的。精确的温度调节能够抑制热伪影，并因此以积极的方式对溶剂组合物的精度做出贡献。例如，这种调温单元可以构造成集成在流体部件中的珀耳帖元件。
43.根据实施例，一体形成式流体部件可以由一种材料制成。因此，部件可以由单一的均质材料制成，例如作为注射成型部件或作为由塑料制成的层压件。这实现了均匀的物理性质(特别是热膨胀)并且实现了简单的制造。
44.根据实施例，流体汇合单元可以构造成将在流体入口中的相应一者处供应的流体中的每一者分流到多个相应的部分通道中。此外，在多个汇合位置中的每一者处，流体汇合单元可以将分配给不同流体的部分通道重新汇合。由此，在汇合位置中的每一者处，可以获得不同流体的相应汇合流。随后，流体汇合单元可以将在汇合位置处汇合的流供应到混合单元来进行混合。因此，也可以提供多个汇合位置，其可以分别汇合先前被分流的各个流体的部分流，并且可以随后将其供应到混合单元用于混合。以这种方式，即使当汇合位置之一由于另一原因而被阻塞或故障时，汇合和随后的混合也可以以误差鲁棒的方式执行。在这种情况下，通过其他汇合位置，可以保持随后可以混合的流体的供应。在图10中示出了对应的构造。
45.根据实施例，流体汇合单元可以包括流体阀与汇合位置之间的入口通道，其共同内部容积阻止补偿容积，用于防止流动相从流体输送单元回流到流体阀中。由于可以高精度地确定这样的流体通道的尺寸，因此也可以以简单且精确的方式预先确定补偿容积，以可靠地保护流体阀，即使在从流体输送单元向后的流体回流最大的情况下。
46.根据实施例，补偿容积可以为至少5μl，特别是至少10μl，进一步特别是至少30μl。对于在色谱法中使用的活塞泵，已经证明这些容积适合于防止不希望的泵回流到流体阀中。
47.根据实施例，流体供应装置可以包括多个供应管道，这些供应管道与相应的流体阀流体连接，并且其中，这些供应管道中的每一者与多个流体组分源中的相应一者流体连接，用于提供形成流动相的相应流体。以这种方式，通过在多个供应管道的下游布置配比单元(其包含各个流体阀)，可以获得具有不同溶剂(例如水、有机溶剂，例如甲醇或乙腈等)的一系列串联布置的流体包。在配比单元的流体阀的每次切换操作中，流动相的溶剂组分可以通过该配比单元。通过随后通过流体阀主动地切换各个供应管道，可以出现一系列溶剂组分，其可以通过在流体输送单元中扩散、主动混合和/或压缩来处理成均匀的流动相。
48.根据实施例，流体供应装置可以包括一个汇合位置，在该汇合位置处，由流体组分源制成的流体包被汇合以形成流动相。在本发明的上下文中，术语“流体包”特别表示分别在流体管道中相继和顺序流动的流体的部分的时间和空间顺序。这些部分可以相对于相应流体包的物质不同。例如，配比单元可以交替地将输送溶剂组合物的管道与不同的供应管道流体连接，其中从相应的供应管道，相应的流体包被耦合到管道中并被输送。因此，首先得到一系列弱混合和分离的流体包，其然后可以被混合。在流体汇合位置，来自流体组分源的流体包融合。由此，获得具有期望组合物的流动相，其可以通过流体阀相对于相应供应管道的打开间隔来调节。汇合位置可以构造成例如流体t位置、流体y位置、流体x位置等。
49.根据实施例，流体阀可以构造成配比单元，用于对由供应管道供应的相应流体的流体包进行配比。如已经描述的，通过切换配比单元，使得可以从具有各个溶剂组分的各个供应管道分别供应特定长度的流体包，可以调节流动相的每种期望溶剂组合物。参考色谱梯度运行，溶剂组合物可以随时间变化，以释放在色谱分离柱处吸附的流体样品的级分，即在特定溶剂组合物下对每个级分进行分离。然而，也可以使溶剂组合物随时间保持恒定，例如以等度色谱分离模式。
50.根据实施例，流体阀可以共同构造成多通道梯度阀。例如，流体阀可以形成四通道梯度阀，即可以构造成四元阀。
51.根据实施例，相应的流体阀可以是双向流体阀，特别是可以构造成主动双向流体阀或被动单向流体阀。该至少一个流体阀特别可以是主动或被动入口阀。其特别是可以设置在流体输送单元的上游。
52.根据实施例，流体输送单元可以构造成抽取流动相。例如，流体输送单元可以包括活塞泵或多个串联或并联活塞泵，特别是双活塞泵。特别地，流体输送单元可以选自由以下各项组成的组：二元泵、四元泵和多通道泵。例如，流体输送单元可以包括初级活塞泵和布置在下游的次级活塞泵。初级活塞泵可以缩回其活塞以从至少一个流体阀抽取流动相并且将其传送到其活塞室中。随后，初级活塞泵可以通过活塞的向前运动压缩流动相。通过初级活塞泵的活塞的缩回和次级泵的活塞的同时向前运动，压缩的流动相可以从初级泵传送到次级泵中。随后，次级活塞泵可以通过其活塞的向前运动将已经预压缩的流动相输送到分离路径中，即，朝向样品分离单元(例如色谱柱)。然而，应该注意的是，替代的流体输送单元是可能的，例如并非串联而是并联的两个活塞泵，或者单个活塞泵。也可以使用其他泵类型，例如蠕动泵。
53.根据实施例，流体输送单元可以构造成以至少500bar、特别是至少1200bar的压力输送流动相。换句话说，流体输送单元可以是高压泵。换句话说，流体输送单元可以提供高的和最高的压力，如对于液相色谱样品分离装置、特别是例如hplc的要求所期望的。在所述高压下，流动相的已经很小的体积误差可能导致对分离结果的显著影响。
54.根据实施例，有待将其成分混合的流体可以是流动相，待分离的流体样品在(特别是色谱法)样品分离期间引入该流动相中。这种流动相特别地可以是溶剂或恒定或可变的溶剂组合物，其沿着样品分离装置的流体管线共同输送实际待分离的流体样品。在色谱分离实验中，例如，在将流体样品的级分吸附在样品分离装置的固定相上之后的梯度操作中，通过相继改变流动相的溶剂组合物，流动相可以将级分从样品分离单元(比如色谱分离柱)释放。替代地，例如，等度模式也是可能的，其中，溶剂组合物可以随时间维持恒定。流动相的精确组合物对流速和输送的流体体积量具有影响。这种影响转而影响分离结果的精度，特别是色谱图中峰的位置和幅值(特别是高度)。通过增加流动相的组合物的精度，可以获得更多可比较的分离数据，并且分离结果(例如色谱分离方法中的色谱图)可以变得更精确。
55.根据实施例，在多个流体组分源与流体输送单元之间可以设置一个脱气器。脱气器可以从所分配的液体去除包含在溶剂中的气体，该溶剂通过流体输送单元从各个流体组分源(特别是溶剂容器)输送。液体溶剂中的这种气泡可能影响流体组合物的精度。例如，这种脱气器可以通过可渗透膜将待输送的溶剂与交换介质流体连接，使得液体溶剂中的气泡
扩散到交换介质中。
56.根据实施例，流动相和组合物分别可以包括至少第一溶剂(特别是水)和第二溶剂(特别是有机溶剂)。
57.样品分离装置可以是微流体测量装置、生命科学装置、液相色谱装置、hplc(高效液相色谱法)、uhplc设备或sfc(超临界液相色谱)装置。但是，许多其他应用也是可能的。
58.根据实施例，样品分离装置可以构造成色谱分离单元、特别是色谱分离柱。在色谱分离的情况下，色谱分离柱可以设置有吸附介质。流体样品可以保持在那里，并且随后可以不在特定溶剂组合物存在之前以级分的形式释放，由此完成样品分离成其级分。
59.例如，泵送系统可以适配为在高压(例如约100bar至高达1000bar或更高)下将流体和流动相分别递送通过系统。
60.样品分离装置可以包括用于将样品引入流体分离路径中的样品注入器。这种样品注入器可以包括在对应的液体路径中的注入针头，该注入针头能够与座耦合，其中，针头可以移出座以接收样品，其中，在将针头重新插入到座中之后，样品位于例如通过切换阀可以连接到系统的分离路径的流体路径中，这导致将样品引入到流体分离路径中。
61.样品分离装置可以包括用于收集所分离的组分的级分收集器。例如，这样的级分收集器可以例如将所分离的样品的不同组分引导到不同的液体容器中。然而，还可以将所分析的样品供应送到排放容器。
62.优选地，样品分离装置可以包括用于检测所分离的组分的检测器。这种检测器可以产生信号，该信号可以被观测和/或记录并且指示流动通过该系统的流体中的样品组分的存在和量。
附图说明
63.参考以下结合附图对实施例的详细描述，本发明的实施例的其他目的和许多伴随的优点易于领会并且得到更好的理解。将为实质上或功能上相同或类似的特征提供相同的附图标记。
64.图1示出根据本发明的示例性实施例的具有流体供应装置的hplc系统。
65.图2示出根据本发明的示例性实施例的流体供应装置的一体形成式流体部件。
66.图3示出根据图2的一体形成式流体部件的一体式混合单元。
67.图4示出根据本发明的示例性实施例的具有防止泵回流的阀保护的流体供应装置。
68.图5示出根据本发明的另一个示例性实施例的具有板状一体形成式流体部件的流体供应装置。
69.图6示出根据本发明的又一示例性实施例的在供应管道中具有缓冲单元的流体供应装置。
70.图7示出根据本发明的示例性实施例的流体供应装置的缓冲单元。
71.图8示出根据本发明的另一示例性实施例的流体供应装置的缓冲单元。
72.图9示出根据本发明的又一示例性实施例的流体供应装置的缓冲单元。
73.图10示出根据本发明的示例性实施例的用于优选一体形成式流体部件的流体汇合单元与随后的混合单元。
74.附图中的图示是示意性的。
具体实施方式
75.在参考附图描述示例性实施例之前，将总结一些基本考虑，基于这些考虑得出了本发明的示例性实施例。
76.根据本发明的实施例的第一方面，可以实施与供应管道流体连接并且仍然在流体阀的前方的弹性缓冲单元，该弹性缓冲单元作为流体容量可以分别具有阻尼和补偿作用作为流体能力。溶剂瓶与入口阀之间的这种缓冲器能够实现精确的入口容积。例如由电活性聚合物构造的主动缓冲器能够分别精确地确定和指定体积流。这种优选地主动弹性缓冲单元可以有利地包括传感器(特别是用于捕获泵送压力、流动相的密度等)和/或作用器(特别是用于调节缓冲单元的刚度)。例如，这样的传感器可以构造成传感器膜。例如，这样的作用器可以构造成作用器膜。通过为每个供应管道设置分别具有柔性和能够可靠调节的内部容积的缓冲单元，溶剂容器可以靠近泵，使得可以缩短溶剂容器与溶剂入口之间的距离。这改善了引入行为并且防止通常会导致流动相的实际组合物与目标组合物的不期望偏差的溶剂供应中的不期望的延迟。
77.根据本发明实施例的第二方面，以一体形成方式构造或由一个部件制成的流体部件可以实现这两者，即汇合多个流体流和进行混合。通过具有混合器的歧管到优选硬质部件的这种部件组合，可以可靠地防止不期望的丢失空间。因此，以有利的方式，可以实现整个多通道梯度阀到物理单元中的节省空间的集成。特别地，在这方面，使用液晶聚合物(lcp)可能是有利的。例如，可以设置具有一体式分配器和被动阻尼的混合器。
78.根据本发明实施例的第三个方面，可以在流体阀与流体供应装置的流体输送单元之间设置回流容积，以接收混合溶剂，该混合溶剂在入口阀可以关闭之前被向后方向推出泵。描述性地，可以实施足够大的补偿容积以防止泵回流。
79.传统上，梯度阀汇合不同溶剂的位置可以布置在梯度阀的分离部件中。这导致了高复杂性，并且导致了容易出错和复杂的构造。传统地，分配器可以集成在阀块中并且与作为另一组件的混合器分离。以这种方式，在不同组件的连接中出现问题。这种传统的阀块必须以小的公差精确地制造，这增加了制造工作量和错误操作的风险。由于密封位置(特别是阀)的传统设计可能接收太少的容积，直至汇合不同的通道(歧管位置)，泵的不期望的回流可能导致阀失效。在密封位置后方去除混合溶剂，这可能引发不希望的化学反应。例如，传统上，可能形成阻塞阀的盐晶体，或者可能发生聚合，由此阀可能粘附。混合器必须经由流体连接元件连接，这增加了工作量和错误的风险。传统流体供应装置的另一问题是，来自溶剂容器的全部液体必须沿着长流体路径加速直到混合器，这对性能具有不利影响并且促进不期望的压力波。后者对于阀的性能是不利的。
80.根据本发明的示例性实施例，混合器和汇合流体通道(例如，四个)的元件可以组合在共同的部件中。这种一体形成式部件例如可以是平面结构或微加工或结构化的聚合物箔(例如由液晶聚合物制成)。此外，为了改善性能，分别以流体容量的形式和以弹性缓冲元件的形式的智能阻尼器可以放置在多通道梯度阀的前方。
81.根据本发明的实施例，可以提供简化的组件，并且为每个流体通道提供保护空间。此外，主动阻尼器可以相对于激励和质量惯性将多通道梯度阀与溶剂管道分离，这与传统
实施例相比抑制压力脉冲并且提高多通道梯度阀的性能。
82.根据本发明的示例性实施例，用于流体供应装置的一体形成式流体部件可以提供(例如四个)来自多通道梯度阀的限定入口和保护容积，该保护容积的尺寸可以大于或等于泵和在分配器位置与泵入口之间的所有作用器的最大回流。这意味着不确定的组合物不能在阀的密封位置之外被冲洗，由此可以可靠地避免不希望的结晶和阀失效。由于分配器的体积是固定的并且一体形成式部件中的管或流体端口是可分配的，所以可以利用用于测量限定的溶剂属性的加热装置、冷却装置、温度传感器、传感器(例如流量传感器和/或压力传感器)。
83.由于本发明的示例性实施例能够实现液压管道的大直径，因此公差或粗糙度对泵性能的影响较小。为了加速流动相通过流体输送单元的抽吸操作并与溶剂容器的溶剂管道分离，有利地，构造成液压容量的弹性缓冲单元使溶剂容器及其流体管道与系统的其余部分分离。在快速接收期间，主要从容量递送液体。因此，可以不必加速流体管道的其余部分。构造成流体容量的弹性缓冲单元可以由流体接收容积制成，该流体接收容积可以通过具有传感器层的弹性膜(例如由全氟橡胶(ffkm)或硅酮制成)来密封。这种弹性缓冲单元的传感器层例如可以制造为应变计或由介电硅酮或聚合物制造。例如，当通过泵执行限定的流体接收时，这使得能够测量压降。当膜的弹性和弯曲是已知的时，可以避免压降、压力峰值、压力波或甚至过滤器的阻塞。当使用例如由硅酮制成的电活性聚合物时，传感器元件也可以构造成作用器。特别地，由此，可以动态地调节阻尼器的偏压。
84.本发明的示例性实施例可以为多通道梯度阀提供流体供应装置，多通道梯度阀可以是色谱泵前方的入口阀装置，用于产生溶剂混合物。特别地，在从相应溶剂瓶到用于该流体通道的开关阀的每个流体通道中，可以实施流体缓冲单元。这样的缓冲容积可以用于克服由于流体限制在从溶剂容器到阀的供应管道中是不可避免的这一事实而导致的限制。在操作时，这种限制可能导致这样的事实，即溶剂不能以任意快速的方式加速，这可能导致一定的延迟，并且因此特别是在小体积的情况下导致错误的配量。根据本发明的示例性实施例，这可以通过相应流体管道中的相应缓冲容积来避免。这样的流体弹性缓冲单元因此导致溶剂组合物的精度的提高。特别地，缓冲单元可以是相应切换阀前方的主动缓冲器。
85.图1大体地示出了hplc系统的设置，作为根据本发明的示例性实施例的液相色谱样品分离装置10的示例，例如其可以用于液相色谱。从供应单元25供应有溶剂的流体输送单元20驱动流动相通过包含固定相的样品分离单元30(比如色谱分析柱)。供应单元25包括用于提供第一流体或第一溶剂组分a(例如水)的第一流体组分源156和用于提供另一第二流体或第二溶剂组分b(例如有机溶剂)的第二流体组分源157。可选的脱气器27可以在将由第一流体组分源156和第二流体组分源157提供的溶剂供应到流体输送单元20之前将其脱气。在流体输送单元20与样品分离单元30之间布置有样品施加单元40(其也可以称为注入器)，以将样品液体或流体样品引入流体分离路径中。为此，注入器阀90可以相应地切换。提供样品分离单元30的固定相以分离样品的组分。可以包括流动池的检测器50检测所分离的样品组分，并且分级装置60可以旨在将所分离的样品组分分发到为此设置的容器中。不再需要的液体可以提供到排放容器或废物(未示出)。
86.当流体输送单元20与样品分离单元30之间的流体路径通常处于高压下时，在正常压力下的样品液体首先中引入与流体路径分离的区域、即样品施加单元40和/或注入器的
所谓的样品回路，该区域然后将样品液体引入到高压下的流体路径中。在将样品回路中最初处于正常压力下的样品液体连接到高压下的液体路径中时，使样品回路的内容物达到构造成hplc的样品分离装置10的系统压力。控制单元70控制将在下面更详细地描述的各个部件20、30、40、50、60、90和流体阀106、107以及样品分离装置10的主动弹性缓冲单元110。
87.图1还示出了液相色谱流体供应装置100，其用于提供多种不同流体的混合物作为液相色谱样品分离装置10的溶剂组合物或流动相。流体供应装置100在所示实施例中包括两个供应管道102、103，其中，每个供应管道与表示为流体组分源156、157的两个溶剂容器中的相应一者流体连接来提供流体或溶剂组分a和b中的相应一者。相应的流体或相应的溶剂组分a和/或b通过相应的供应管道102和/或103、通过脱气器27并且通过相应的弹性缓冲单元110输送到相应的流体阀106和/或107。一体形成式流体部件130位于流体阀106、107的后方，来自供应管道102、103的流体或溶剂组分a和/或b在该流体部件处彼此汇合并且混合。在构造成配比单元的流体阀106、107的后方，来自供应管道102、103的流体包因此在形成均匀混合的溶剂组合物的情况下融合。溶剂组合物供应到流体输送单元20。
88.根据图1的流体供应装置100具有许多有利的特性：首先，在流体管道102、103的每一者中设置管道专用的弹性缓冲单元110导致对压力波动和/或压力脉冲的抑制，从而产生更正确的溶剂组合物。由于缓冲单元110中的每一者由控制单元70主动地控制，因此可以以期望的方式调节相应缓冲单元110的弹性元件的刚性和/或柔性。将用于汇合来自流体管道102、103的溶剂的流体汇合功能和这些溶剂流的混合功能集成在一体形成式流体部件130中，导致紧凑的构造和误差鲁棒的操作。通过将一体形成式流体部件130的内部容积选择得足够大，即使在流动相从流体输送单元20暂时回流回到流体部件130中的情况下，也可以可靠地防止流动相流回到阀106和/或107中以及阀密封件由于使流动相结晶而损坏或破坏。下面更详细地描述这些一起作用以实现正确和精确的溶剂组合物的有利性质。
89.图2示出了根据本发明示例性实施例的流体供应装置100的一体形成式流体部件130，其构造成硬质体142。
90.图2所示的一体形成式流体部件130满足双重功能，即汇合和混合流体以形成流体供应装置100中的流动相。为此，一体形成式流体部件130包括四个流体入口132至135，其中，能够在流体入口132至135中的每一者处供应相应的流体。流体入口132至135中的每一者都与图4所示的四个流体阀106至109中的相应一者可连接或连接。此外，设置大致x形的流体汇合单元136，用于汇合在流体入口132至135处供应的流体。此外，在部件130的内部，混合单元138流体连接到流体汇合单元136，混合单元138用于混合所汇合的流体并且在流体部件130的流体出口140处提供所混合的流体作为流动相。所述流体汇合单元136包括入口通道144至147，入口通道144至147与流体入口132至135流体连接。入口通道144至147在流体汇合位置148处汇合到通向用于混合所汇合的流体或溶剂组分的混合单元138的单个出口通道150。如图2所示，入口通道144至147和汇合位置148形成大致x形的流体结构。如在图2中示意性地并且在图3中详细地示出的，混合单元138可以构造成细长结构。
91.流体部件130可以构造成具有流体通道144至147、150、152的紧凑硬质体142(见图4)，并且可以成形为板和/或构造成注射成型部件或层压部件。例如，流体部件130可以由一种由塑料制成的材料制成。
92.尽管图中针对流体部件130未示出，但流体部件130可以包括一个或多个传感器单
元，用于检测与各个流体和/或尚未混合或已经混合的流动相相关的传感器信息，例如，在入口通道144至147中的相应一者和/或在混合单元138的通道(见图4中的附图标记152)处。例如，通过这样的传感器单元，可以捕获各个流体和/或尚未混合或已经混合的流动相的压力、各个流体和/或尚未混合或已经混合的流动相的流速和/或各个流体和/或尚未混合或已经混合的流动相的温度。同样未在图中示出的是，流体部件130可以包括用于加热和/或冷却各个流体和/或尚未混合或已经混合的流动相的调温单元。
93.图3所示的流体部件130可以集成在流体供应装置100中，用于例如以图4或图6所示的方式为样品分离装置10提供流动相。为此，流体部件130的流体入口132至135可以流体连接到各个流体阀106至109的出口。流体部件130的混合单元138的流体出口140可以流体连接到流体输送单元20的入口，流体输送单元20例如构造成色谱高压泵。因此，在流体部件130的流体出口140处，提供正确组合并且已经混合的流动相用于流体输送单元20的进一步处理(特别是用于压缩和输送)。例如，流体输送单元20可以在至少1000bar、例如1200bar的压力下输送流动相。例如，流体输送单元20可以构造成活塞泵或者多个串联或并联的活塞泵，特别是双活塞泵。
94.图3示出了根据图2的一体形成式流体部件130的一体式混合单元138。
95.混合单元138的流体入口对应于流体汇合单元136的出口通道150和/或与其流体连接。在图3中示出的混合单元138是纯被动的且因此误差鲁棒的混合器，其首先将所汇合的流体分流成不同混合通道152中的多个分离的流体流，并且在将所分流的流体流传递到所混合的流动相并且汇合各个流体流之后将混合通道152中的所分流的流体流汇合。不同的混合通道152构造成预定不同流体流的不同流动时间。根据图3，这通过在分流位置160与汇合位置162之间的不同长度的混合通道152来实现。替代地或补充地，混合通道152的不同流动时间也可以通过改变其内径、通过在混合通道152中实施流体延迟的限制等来实现。在对应于流体阀106至109的顺序切换逻辑的来自入口通道144至147的不同溶剂的一系列随后的溶剂包中，溶剂包可以分流到不同的混合通道152中，并且可以由于不同长度的流动时间而在汇合位置162处彼此有效地混合。
96.图4示出了根据本发明的示例性实施例的流体供应装置100。
97.根据图4的流体供应装置100首先示出了四个供应管道102至105，其中，这些供应管道中的每一者构造成提供共同形成流动相的相应流体。各个流体可以是由溶剂容器提供的溶剂，溶剂容器可以流体连接到供应管道102至105中的相应一者(比较图6)。此外还示出了四个流体阀106至109，其中，这些流体阀中的每一者与供应管道102至105中的相应一者流体连接。流体阀106至109中的每一者可以由控制单元(见图1中的附图标记70)单独地控制，例如打开或关闭。流体阀106至109与控制单元70共同形成用于对由供应管道102至105供应的不同流体的流体包进行配比的配比单元。更精确地，流体阀106至109共同形成多通道梯度阀。当流体输送单元20在流体阀106至109下游的流体入口132至135处进行抽取时，来自供应管道102至105中所分配的流体阀106至109当前打开的一者的相应流体或溶剂可以被抽吸到流体部件130中。换句话说，流体阀106至109中的每一者根据其切换状态(例如打开或关闭)允许来自相应供应管道102至105的相应流体通过或阻止其通过。当在某一时刻流体阀106至109中的相应一者恰好打开并且当在该时刻流体阀106至109中的相应的其他流体阀关闭时，不同溶剂(例如水、乙醇、乙腈等)的一系列随后的流体包流动通过出口通
道150。流体汇合单元136用于在汇合位置148处将通过流体阀106至109的流体汇合来形成流动相。在混合单元138中，各个溶剂的流体包混合成均匀的流动相，并且被提供到用于输送流动相的与流体出口140流体连接的流体输送单元20。
98.有利地，在流体阀106至109与汇合位置138之间形成如此尺寸的入口通道144至147的内部容积形式的补偿容积112：即使在沿流体阀106至109的方向来自流体输送单元20的流体回流最大的情况下，也使得流体回流由于补偿容积112而无法以流体形式到达流体阀106至109。换句话说，入口通道144至146的内部容积被选择得足够大，使得即使在最坏的情况下，流动相从流体输送单元20到入口通道144至147的回流也由于所述的尺寸构造而不会到达流体阀106至109中。由此避免了在流体阀106至109的密封件损坏的情况下流动相的不希望的结晶。更确切地说，流体阀106至109与汇合位置148之间的流体汇合单元136具有细长的入口通道144至147，其共同的内部容积形成补偿容积112。有利地，补偿容积112为至少10μl。描述性地，在根据图2的大致x形结构中，补偿容积112由腿部长度和入口通道144至147的内径形成。补偿容积112的尺寸至少与在操作中被高压泵推回的最大误差体积一样大。
99.图5示出了根据本发明的示例性实施例的流体供应装置100。
100.图5具体示出了形成流体部件130的硬质板状主体142，流体部件130由单件制成或一体形成。该流体部件130包括歧管和混合器。具有流体阀106至109的阀块在图6中通过附图标记166来示出。
101.图6示出了根据本发明的另一示例性实施例的流体供应装置100。
102.在图6中，示出了四个流体组分源156至159，其中，流体组分源中的每一者与相应的供应管道102至105流体连接以提供相应的流体。流体组分源156至159可以构造成溶剂容器。上述流体部件130连接到流体阀106至109的下游。此外，图6中示出了四个弹性缓冲单元110，其中，弹性缓冲单元中的每一者在所分配的流体阀106至109的上游与供应管道102至105中的所分配的一者流体连接。弹性缓冲单元110中的每一者用于缓冲流动通过供应管道102至105中所分别分配的一者的流体。描述性地，弹性缓冲单元110中的每一者用作抑制供应管道102至105内的压力脉冲等的流体容量或阻尼器。此外，由于为弹性缓冲单元110提供可变的或可调节的内部容积，供应管道102至105直到流体组分源156至159的长度可以保持短，这减少了关于溶剂供应的延迟并因此减少了溶剂组合物的误差。
103.特别是，可以在缓冲单元110中实施调温单元，该调温单元构造成对各个溶剂组分进行调温(即加热或冷却)。替代地的或附加地，可以实施构造成对流体部件113中、特别是其混合单元138中的溶剂混合物进行调温(即，加热或冷却)的调温单元。因此，可以在混合之前和/或之后分别对流动相及其溶剂组分进行调温。同样通过该措施，可以提高从流体输送单元20提供的流动相的组合物的正确性。
104.图7至图9中示出了根据本发明的实施例的缓冲器单元110的示例性实施例。
105.图7示出了根据本发明的示例性实施例的流体供应装置100的缓冲单元110。
106.根据图7，缓冲单元110构造成可以通过入口侧的流体端口170(例如法兰)和出口侧的流体端口172(例如另一个法兰)流体连接到供应管道102至105的部件。通过缓冲单元110的相应流体的流动方向在图7中通过箭头示出。此外，缓冲单元110在其内部包括可变的缓冲容积113，该缓冲容积113由(例如硬质的)壳体部分174和弹性的补偿元件114限定。弹
性补偿元件114用于弹性地补偿在所分配的供应管道102至105中的压力波动。描述性地，在操作时，缓冲单元110起到流体阻尼容量的作用，其缓冲容积113在过压的情况下增大，而在欠压的情况下减小。
107.此外，在根据图7的缓冲单元110中，弹性补偿元件114由电活性聚合物实现。例如，根据图7的弹性补偿元件114可以构造成膜，优选为硅酮膜。更准确地说，弹性补偿元件114可以形成或包括缓冲单元110的传感器单元116。该传感器单元116包含用于检测与供应管道102至105中的流体相关的传感器信息的传感器膜。该传感器信息例如可以是供应管道102至105中的流体的压力或流速。根据流体的压力和/或流速，传感器膜偏转得更强地或更弱，这可以由于由电活性聚合物实现传感器膜而通过测量被捕获。相应的传感器数据可以被传送到控制单元70，控制单元70可以从传感器数据捕获流体的压力和/或流速。
108.图8示出了根据本发明的另一示例性实施例的流体供应装置100的缓冲单元110。
109.除了根据图8的部件之外，根据图9的缓冲单元110作为其内壁的一部分，还具有另外的弹性补偿元件114，弹性补偿元件114为由比如硅酮的电活性聚合物制成的膜的形式。另外的弹性补偿元件114构造成缓冲单元110的作用器单元118，用于影响缓冲单元110对流体的作用。为此，通过由控制单元70提供电控制信号来主动地控制另一弹性补偿元件114。例如，控制单元70可以将这样的电压施加到另外的弹性补偿元件114，从而使得另外的弹性补偿元件114的以及因此缓冲单元110整体的弹性可以在更刚性与更柔性的构造之间改变，或者也可以以无级或连续的方式改变。也可以通过另外的弹性补偿元件114将力施加到缓冲容积113中的和/或与缓冲容积113流体连接的供应管道102至105中的流体上，例如为了输送或驱动该流体。
110.作为根据图8的构造的替代，也可以省略构造成传感器膜的弹性补偿元件114。
111.图9示出了根据本发明的又一示例性实施例的流体供应装置100的缓冲单元110。
112.根据图9的实施例与根据图7的实施例的不同之处在于，缓冲单元110在其内壁包括调温单元120，用于选择性地加热和/或冷却缓冲容积113中的流体。例如，调温单元120可以由控制单元70控制并且可以构造成例如珀耳帖元件。
113.图10示出了用于根据本发明的示例性实施例的(优选一体形成式)流体部件130的流体汇合单元136与随后的混合单元138。
114.图10中所示的流体汇合单元136首先用于将在流体入口132至135中的相应一者处供应的每种流体分流到多个相应的部分通道144a
‑
d至147a
‑
d中。根据图10的实施例涉及混合四种流体a、b、c和d。对于流体a，示出了流体a如何在流体入口132处设置在流体阀106的下游。在流体入口132的下游，流体a分流到四个分通道144a
‑
d中。虽然在图10中未详细示出，但是执行流体b、c和d到部分通道145a
‑
d至147a
‑
d中的相应分流。分配给流体a、b、c和d的不同部分通道144a
‑
d至147a
‑
d在(在示出的实施例中为四个)汇合位置148中的每一者处彼此汇合。更详细地，在第一汇合位置148处，来自部分通道144a的流体a、来自部分通道145a的流体b、来自部分通道146a的流体c和来自部分通道147a的流体d彼此汇合。以相应的方式，来自部分通道144b的流体a、来自部分通道145b的流体b、来自部分通道146b的流体c和来自部分通道147b的流体d在第二汇合位置148处彼此汇合等。以这种方式，在每个汇合位置148处获得不同流体a、b、c和d的相应汇合流。如图10所示，流体汇合单元136还构造成将在汇合位置148处汇合的流供应到混合单元138来进行混合。在所示的实施例中，混合已
经在汇合位置148与示出为块的曲折混合器138b之间的流体管道网络138a中进行。也可以将混合单元138仅构造成非对称管道网络138a或仅构造成曲折混合器138b。
115.因此，根据图10，对于更鲁棒的汇合，汇合位置148可以并行化为多个级联。如果汇合位置148被阻塞，则其由另一个仍然有效的汇合位置148补偿，从而使得流体a、b、c和d的汇合变得冗余。这特别是在高盐负荷的情况下是有利的。在所示的实施例中，具有出口的相应阀106至109(例如对应于流体a的通道)引入到分布结构中，该分布结构通向多个类似的汇合位置148。通道结构构造成使得在t或x位置分别存在平行的流体组合物。因此，根据图10，通过随后引入到混合单元138(例如，根据图3的混合曲折结构或混合单元)中的流体树结构，允许在多个类似的汇合位置148中并行地汇合。所示实施例对应于具有四个平行的汇合位置148的四通道多梯度阀的混合结构。
116.需要说明的是，术语“包括”并不排除其他元件，而“一个”也不排除多个。同样可以组合结合不同实施例描述的元件。还应当注意，权利要求中的附图标记不应当解释为限制权利要求的保护的范围。