[发明专利]多向阀单元和具有多向阀单元的气相色谱仪

说明书

一种气相色谱仪具有一个配量容积(3)、两个分离装置(7、9)和一个具有配量、直分、切入和回冲这些开关功能的多向阀单元(14)。该多向阀单元(14)构造成多端口膜片阀。

技术领域

本发明涉及一种用于气相色谱仪的多向阀单元。

本发明还涉及一种具有多向阀单元的气相色谱仪。

背景技术

由US 6 453 725 B1或者US 2004/0234414 A1中公开了一种具有多向阀单元的气相色谱仪，多向阀单元用于在样品配量和将配好量的样品输出到两个色谱分离装置上之间进行切换，这些色谱分离装置的后方布置有一个单个的探测器或者各自具有探测器。多向阀单元由十个可控阀组成，它们串联连接并且根据驱控打开或关闭。在此，分别有区别地驱控间接相邻的、串联连接的阀，从而让多向阀单元具有两个不同的开关状态，其中，每两个阀中有一个或者打开或者关闭。

在串联连接的起始端和末端上以及在相邻阀的不同连接部位上通过以下方式连接了样品输入管路、样品输出管路、配量容积的入口和出口、带有连接在后方的可能的探测器的第一分离装置、带有连接在后方的探测器的第二分离装置、用于载气的气体入口和气体出口，即，在多向阀单元处于第一开关位置中时，从技术流程中提取的样品以连续不断的流的方式被引导穿过配量容积，而与此同时，带有连接在后方的可能的探测器的第一分离装置向后地并且与之并联地带有连接在后方的探测器的第二分离装置在前进方向上被载气冲洗。在多向阀单元处于第二开关位置上时，包含在配量容积内的样品量借助载气依次被引导穿过第一和第二分离装置，并且在这里被分解成不同的样品成分，这些不同的成分利用一个或多个探测器探测。与此同时，样品流被引导经过配量容积。

US 2002/0131905 A1公开了一种之前描述的多向阀单元的修改方案，这种多向阀单元在第一开关位置和第二开关位置之间占据一个另外的开关位置，在第一开关位置中时，样品被引导穿过配量容积，在第二开关位置中时，样品从配量容积被导入分离装置，在这个另外的开关位置中时，配量容积短暂地与样品输入管路分离开，从而让配量容积内的压力能够适应外压。

由US 6 453 725 B1已知的气相色谱仪的多向阀单元具有上部部分、下部部分和板式的中间部分，这个中间部分在中间放置了第一膜片的情况下与上部部分连接，并且在中间放置了第二膜片的情况下与下部部分连接。上部部分在其抵靠在第一膜片上的主体面中具有五个凹槽，其中可以经由第一控制管路导入控制气体。上部部分在其抵靠在第二膜片上的主体面上包含另外五个凹槽，其中可以经由第二控制管路导入控制气体。中间部分在其抵靠在第一膜片上的上侧上并且在其抵靠在第二膜片上的下侧上在与这十个凹槽相对置的区域内分别具有一对孔，其中，每对孔构成这十个阀的分别其中一个的流体接口。在将控制气体导入上部部分的五个凹槽时，第一膜片封闭住中间部件中的分别相对置的孔并且这五个凹槽是关闭的。与此同时，在下部部分的另外五个凹槽内不存在控制气体时，第二膜片在与之相对的孔敞开时向回偏移到这另外五个凹槽中，并且这另外五个阀是打开的。控制气体被交替地导入上部部分的五个凹槽内和下部部分的另外五个凹槽内，从而交替地打开和关闭另外五个阀。在中间部分构造了多个流体通道，中间部分的上侧上的孔与下侧上的孔相连，并且因此让这五个阀和另外五个阀交替地串联连接。此外，流体通道通往装配在中间部分上的外部接口，并且用于将气相色谱仪的不同组件连接到多向阀单元上。

基于已知的多向阀单元的中间部分中的流体通道的死点容积，它们在特定应用场合中的使用可能是受限的。因此，正如上面已经提及的那样，在多向阀单元的第一开关位置中时，从技术流程中提取的样品经由十个阀中的其中一个被引导穿过配量容积，并且在第二开关位置中时经由另一个阀借助载气从配量容积被转移到色谱分离装置中。在切换时间点，参与的阀之间的流体通道的构成死点容积的部分被样品填充，样品紧接着从死点容积被扩散到载气中，这导致样品不精确地注入载气流，伴随着接下来的色谱分离层析的解析度降低。