專利名稱：多功能兼容型高速逆流色譜儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是物質(zhì)的分離分析儀器，尤其是一種無固態(tài)載體的液液分配多分離柱逆流色譜儀。
背景技術(shù)：
逆流色譜技術(shù)是二十世紀(jì)七十年代發(fā)展起來的一種在化學(xué)分析領(lǐng)域中的新技術(shù)。該技術(shù)的主要工具是螺旋管逆流色譜儀。其原理是用充滿流動(dòng)溶劑的螺旋管作為分離單元，在離心力場中按一定的規(guī)律運(yùn)動(dòng)。當(dāng)某種混合物樣品通過分離單元時(shí)，由于不同物質(zhì)在溶劑中具有不同的特性如分配系數(shù)、沉降系數(shù)等將會(huì)產(chǎn)生物質(zhì)的分離排列。中國專利ZL 89 221310.8《多層螺旋管同步型逆流色譜儀》公開了一種單分離柱結(jié)構(gòu)的逆流色譜儀。這種逆流色譜儀在設(shè)有單分離柱的恒星輪上要用相應(yīng)的配重才能完成靜平衡狀態(tài)。當(dāng)不同的溶劑及被分離物進(jìn)入分離柱時(shí)，這種平衡被打破，會(huì)影響儀器的正常工作。
中國專利ZL 00 207386.2《多分離柱高速逆流色譜儀》公開了一種三個(gè)分離柱的機(jī)械結(jié)構(gòu)的逆流色譜儀。上述儀器的分離柱的個(gè)數(shù)、流通管內(nèi)徑等參數(shù)不易改變，其制備分離量受到嚴(yán)格的限制，不利于根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)要求調(diào)節(jié)分離柱容積和更換分離柱。各個(gè)分離柱之間的流通管通過管道連接器串聯(lián)連接，溶劑需流經(jīng)每個(gè)分離柱的流通管，實(shí)驗(yàn)時(shí)間較長，常長達(dá)十幾小時(shí)。而且要機(jī)械專業(yè)人員才能更換分離柱，因?yàn)橐鹦洱X輪，如未處理好儀器分離柱的平衡或齒輪間隙，會(huì)導(dǎo)致儀器無法使用，或易于損壞。
本實(shí)用新型的基本原理屬于多層螺旋管分離柱的同向同步行星式運(yùn)動(dòng)機(jī)制，利用特定的周期變化的離心力場的作用，使運(yùn)動(dòng)螺旋管柱內(nèi)的兩個(gè)液相(其中一個(gè)是固定相，另一個(gè)是流動(dòng)相)建立流體動(dòng)力學(xué)平衡，保證了液體固定相在管柱內(nèi)高比率穩(wěn)定的保留，形成兩相對流的分配分離條件，使物質(zhì)在通過管柱時(shí)，在兩相間的分配傳遞過程中實(shí)現(xiàn)高效的分離，從而使本儀器可應(yīng)用于分離純化和化學(xué)分析。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是針對上述逆流色譜儀存在的不足，提供一種能充分利用儀器旋轉(zhuǎn)空間，穩(wěn)定性好，易于更換分離柱，改變分離柱參數(shù)，分離管纏繞折斷且能節(jié)省時(shí)間，提高儀器工作效率的多功能兼容型高速逆流色譜儀。
在本實(shí)用新型的第一方面，提供一種多分離柱兼容型高速逆流色譜儀，包括由繞有流通管的分離柱和拆卸軸構(gòu)成的分離柱組件、電機(jī)、以及用于分離柱組件安裝定位的恒星輪和支架，其特征在于所述的恒星輪為行星輪系機(jī)構(gòu)；恒星輪上至少設(shè)有二個(gè)分離柱組件，分離柱組件分別與行星輪系上的行星齒輪同軸安裝，分離柱組件在隨恒星輪繞固定軸公轉(zhuǎn)的同時(shí)，以同速同向作行星自轉(zhuǎn)；各分離柱組件之間的流通管并聯(lián)或通過管道連接器串聯(lián)連接。
本實(shí)用新型的另一特征在于所述分離柱組件之間均設(shè)有可防止運(yùn)轉(zhuǎn)中各分離柱組件連接管纏繞的解繞機(jī)構(gòu)，解繞機(jī)構(gòu)由通過軸承安裝在恒星輪上的解繞軸和設(shè)置在解繞軸上可與分離柱組件同軸行星齒輪嚙合運(yùn)轉(zhuǎn)的解繞齒輪組成，解繞軸在隨恒星輪繞固定軸公轉(zhuǎn)的同時(shí)，其上的解繞齒輪與分離柱組件同軸行星齒輪嚙合作同速反向自轉(zhuǎn)。
本實(shí)用新型的另一特征在于所述分離柱組件包括二個(gè)或三個(gè)獨(dú)立的分離柱，每個(gè)分離柱組件上的各分離柱的流通管并聯(lián)。所述分離柱組件的流通管在恒星輪的兩側(cè)分別通過編束的方式防止多對流通管纏繞。
本實(shí)用新型的另一特征在于所述分離柱組件包括二個(gè)或三個(gè)獨(dú)立的分離柱，每個(gè)分離柱組件上的各分離柱的流通管通過管道連接器串聯(lián)連接。
本實(shí)用新型的另一特征在于所述恒星輪包括三塊互相平行的支撐盤。所述恒星輪上設(shè)有二個(gè)分離柱組件。所述分離柱組件包括一個(gè)以上獨(dú)立的分離柱，每個(gè)分離柱組件上的各分離柱的流通管并聯(lián)或通過管道連接器串聯(lián)連接。
本實(shí)用新型的另一特征在于所述恒星輪包括三塊互相平行的支撐盤。所述恒星輪上設(shè)有二個(gè)分離柱組件。所述分離柱組件包括二個(gè)或三個(gè)獨(dú)立的分離柱，每個(gè)分離柱組件上的各分離柱的流通管通過管道連接器串聯(lián)連接。本實(shí)用新型的另一特征在于所述恒星輪包括三塊互相平行的支撐盤。所述恒星輪上設(shè)有二個(gè)分離柱組件。所述分離柱組件包括二個(gè)或三個(gè)獨(dú)立的分離柱，每個(gè)分離柱組件上的各分離柱上的流通管并聯(lián)。所述分離柱組件的流通管在恒星輪的兩側(cè)分別通過編束的方式防止多對流通管纏繞。
本實(shí)用新型的有益效果是1.本專利儀器采用兩個(gè)以上分離柱，每個(gè)分離柱的容積形成從數(shù)十毫升至數(shù)百毫升的可變系列。分離柱的最大總?cè)莘e可達(dá)到以往諸專利儀器的3至4倍以上，特別有利于實(shí)現(xiàn)大制備量的分離純化工作；2.兩個(gè)分離柱在轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)自平衡，使高速(超過1000轉(zhuǎn)/分)運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)動(dòng)平衡性能良好，保證有效的色譜儀分離分析過程地平穩(wěn)完成。同時(shí)兩個(gè)分離柱的機(jī)械結(jié)構(gòu)比三個(gè)分離柱的機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單節(jié)省。
3.本專利儀器采用的兩個(gè)分離柱組件，不在機(jī)內(nèi)形成固定的串接形式，而是各自成為獨(dú)立的部件。其中一個(gè)分離柱組件流通管的各對引入、引出管從儀器的一個(gè)端頭接出，另一個(gè)分離柱組件流通管的各對引入、引出管從儀器的另一個(gè)端頭接出。特定的設(shè)計(jì)，保證了這兩對管順利地引出儀器外部，這四根流通管可在儀器外部通過管道連接器相互連接成并連或串連的系統(tǒng)，從而能在一臺(tái)儀器上滿足不同分離效率，不同分離時(shí)間的大或小制備量分離任務(wù)的要求。流通管并行連接，可節(jié)省分離純化的時(shí)間，特別有利于初步實(shí)驗(yàn)時(shí)摸條件和小制備量的分離純化。
4.本專利儀器中的分離柱組件的分離柱都是可拆換的，即在同一臺(tái)儀器上，很容易換接成容積為數(shù)十毫升至上千毫升的不同的對稱分離柱，能兼容短時(shí)間內(nèi)的逆流色譜快速分離和大制備量的逆流色譜分離等多方面的功能，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用(見圖2)。
5.本專利儀器的恒星輪因設(shè)有三塊平行的支撐盤，拆換分離柱時(shí)不需要拆卸齒輪，只要松開緊固器或卡槽便可將拆卸軸抽出，更換不同容積的對稱分離柱，或在每個(gè)分離柱組件上同時(shí)增加對稱分離柱。這樣，一般人員就可更換分離柱，不存在調(diào)整齒輪間隙和分離柱平衡的問題，又便于根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求調(diào)整分離柱的容積。
6.本專利儀器在多選擇分離柱和分離柱容易換接的基礎(chǔ)上，還實(shí)現(xiàn)了在一個(gè)拆卸軸上疊加若干個(gè)獨(dú)立的分離柱，分離柱上的流通管并聯(lián)或通過管道連接器串聯(lián)連接。流通管并聯(lián)連接后，本實(shí)用新型能將每組分離柱組件的流通管的引入、引出管在恒星輪的兩側(cè)通過編束的方式防止多根流通管纏繞。這樣實(shí)現(xiàn)了在一臺(tái)儀器上的多個(gè)獨(dú)立分離柱和多個(gè)分離柱組件的并行使用，使流通管不易斷裂且能提高儀器工作效率，節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間。同時(shí)為提供有足夠高分配效率的分離柱組件并連接成大制備量分離系統(tǒng)創(chuàng)造了基礎(chǔ)的條件。多個(gè)分離柱的流通管串聯(lián)連接，有利于得到更高效的分離效果。
7.本專利儀器的可控參數(shù)很多，如分離柱半徑，流通管內(nèi)徑，分離柱個(gè)數(shù)，分離柱個(gè)數(shù)，串聯(lián)或并聯(lián)的連接方式，因此可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要改裝成個(gè)性化的高速逆流色譜儀。
以下結(jié)合實(shí)施方式和附圖，詳細(xì)描述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。


圖1是多功能兼容型高速逆流色譜儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是流通管編織解繞的示意圖。
本圖中分離柱由兩個(gè)分離柱24、26疊加組合而成，分離柱24、26上的流通管25、27并聯(lián)連接，在恒星輪一側(cè)，即支撐盤14的外側(cè)分離柱組件的引入、引出管通過編束的方式防止四根流通管相互纏繞以致斷裂。
圖3是分離柱(可拆卸軸)的示意圖。
本圖中分離柱組件由一個(gè)繞有流通管的分離柱31和拆卸軸16構(gòu)成。左支撐軸28、調(diào)整軸29、右支撐軸15通過卡槽連接，拆卸軸16依次伸入左支撐軸28、調(diào)整軸29、右支撐軸15，再通過軸承23與恒星輪32上的支撐盤7、12、14相連接。拆卸軸16通過緊固器或卡槽固定在左支撐軸28、調(diào)整軸29、右支撐軸15上。這樣，只要松開緊固器或卡槽便可抽出拆卸軸16，便于拆卸更換分離柱31，通過調(diào)節(jié)調(diào)整軸29可根據(jù)需要在同一拆卸軸上疊加若干個(gè)分離柱。恒星輪32上安裝有固定桿30。
圖4是分離柱的流通管并聯(lián)連接的示意圖。
流通管17包含分離柱組件13的引入、引出管，流通管19包含分離柱組件22的引入、引出管。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 從圖1可清楚地看到，這是一臺(tái)設(shè)有二個(gè)分離柱組件的多分離柱高速逆流色譜儀，用于安裝分離柱組件13、22的恒星輪32由三塊平行的支撐盤7、12、14與安裝在其間的固定桿30(參見圖3)構(gòu)成。旋轉(zhuǎn)軸18的一端通過軸承23安裝在支架1上，另一端固定在支撐盤7上，旋轉(zhuǎn)軸18上設(shè)有皮帶輪5，固定軸6通過軸承23安裝在支撐盤7、12、14及支架1上。固定軸6上設(shè)有一固定齒輪9。設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸18上的皮帶輪5通過傳動(dòng)皮帶4與電機(jī)3的傳動(dòng)輪2連接，支撐盤7、12、14通過軸承23、左支撐軸28(參見圖3)、右支撐軸15與拆卸軸16連接，拆卸軸16上分別安裝二個(gè)分離柱組件13、22。流通管固定套管21固定在支架1上，與旋轉(zhuǎn)軸18相嵌合。
分離柱組件13由三個(gè)繞有流通管17的分離柱33和拆卸軸16構(gòu)成。拆卸軸16通過緊固器或卡槽固定在左支撐軸28、調(diào)整軸29、右支撐軸15上，再通過軸承23固定在恒星輪32的支撐盤7、12、14上。圍繞固定軸6分布的二根拆卸軸16上分別設(shè)有可與固定軸6上的固定齒輪9配合轉(zhuǎn)動(dòng)的行星齒輪8。三個(gè)分離柱33的三根流通管17一端并聯(lián)從固定軸6一端進(jìn)入，沿固定軸6、旋轉(zhuǎn)軸18，經(jīng)拆卸軸16分別進(jìn)入分離柱組件13上的三個(gè)分離柱33，而后再經(jīng)拆卸軸16原路返回。為了解決儀器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中恒星輪32上的分離柱組件13、22之間的流通管相互打繞的現(xiàn)象，在各分離柱組件之間設(shè)置解繞軸20，解繞軸20通過軸承23固定在支撐盤7、12、14上。解繞軸20上設(shè)有可與分離柱組件13、22上的行星齒輪8嚙合的解繞齒輪10、11。分離柱組件22上的三根流通管19并聯(lián)，穿過流通管固定套管21、旋轉(zhuǎn)軸18經(jīng)解繞軸20到拆卸軸16一端，再分別繞到分離柱組件22上的三個(gè)分離柱33上，而后再經(jīng)拆卸軸16原路返回。
每個(gè)分離柱組件上的多個(gè)分離柱之間也可串聯(lián)連接，即流通管分別如上述路徑引到分離柱組件的一分離柱33上，同一分離柱組件的各分離柱之間的流通管通過管道連接器依次首尾相連，最末端再分別沿上述路徑引出。另外，分離柱組件之間的流通管引出儀器外后，也可通過管道連接器使之首尾相連，串聯(lián)連接。
本色譜儀由電機(jī)3通過傳動(dòng)皮帶4傳動(dòng)設(shè)置在固定軸6上的皮帶輪5，在皮帶輪5的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)軸18轉(zhuǎn)動(dòng)，安裝在旋轉(zhuǎn)軸18上的恒星輪32繞固定軸6轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，分離柱組件13、22上的行星齒輪8與固定軸6上的固定齒輪9嚙合作行星自轉(zhuǎn)，即分離柱組件13、22繞固定軸6作公轉(zhuǎn)的同時(shí)，還繞拆卸軸16作行星自轉(zhuǎn)。由于設(shè)置在分離柱組件13、22間的解繞軸20上的解繞齒輪10、11分別是與分離柱組件13、22上的行星齒輪8嚙合運(yùn)轉(zhuǎn)的，故解繞軸20與分離柱組件13、22同速反向旋轉(zhuǎn)，由此消除了拆卸軸16與解繞軸20之間的流通管19相互打繞的現(xiàn)象。實(shí)現(xiàn)了分析的溶劑或要分離純化的物質(zhì)進(jìn)入高速旋轉(zhuǎn)的多分離柱后，達(dá)到有效的分離，易于拆卸分離柱，改變分離柱的容積，能兼容短時(shí)間內(nèi)的逆流色譜快速分離和大制備量的逆流色譜分離等多方面的功能，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。通過分離柱組件的串聯(lián)或并聯(lián)連接，或者同一分離柱組件上的分離柱的串聯(lián)或并聯(lián)連接，可在一臺(tái)儀器上滿足不同分離效率，不同分離時(shí)間，大和/或小制備量分離任務(wù)的要求，便于根據(jù)用戶需要制作個(gè)性化的儀器。
將分離柱33取下來，可更換成對稱的不同半徑的分離柱或流通管內(nèi)徑不同的對稱分離柱，以滿足不同的工作需要。
實(shí)施例2 基本結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1。恒星輪由二塊平行的支撐盤與安裝在其間的固定桿構(gòu)成。色譜儀包括二根拆卸軸、二根解繞軸。每根拆卸軸上裝有一分離柱組件，每個(gè)分離柱組件由二個(gè)分離柱疊加組合而成，流通管并聯(lián)連接，恒星輪二側(cè)的多根流通管通過編束的方式防止流通管纏繞、斷裂。
實(shí)施例3 基本結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1。每個(gè)分離柱組件由一個(gè)繞有流通管的分離柱和拆卸軸構(gòu)成，同一分離柱組件之間的流通管在儀器內(nèi)部依次通過管道連接器首尾相連，串聯(lián)連接。
實(shí)施例4 基本結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1。每個(gè)分離柱組件由一個(gè)繞有流通管的分離柱和拆卸軸構(gòu)成，同一分離柱組件之間的流通管在儀器外部通過管道連接器首尾相連，串聯(lián)連接。
在本實(shí)用新型提及的固定軸、拆卸軸、解繞軸、旋轉(zhuǎn)軸均為空心軸和/或帶有孔。拆卸軸和解繞軸可互相對換使用。管道連接器、緊固器為標(biāo)準(zhǔn)件。同一根拆卸軸上還可安裝四個(gè)、五個(gè)至六個(gè)分離柱。
在本實(shí)用新型提及的所有文獻(xiàn)都在本申請中引用作為參考，就如同每一篇文獻(xiàn)被單獨(dú)引用作為參考那樣。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型的上述講授內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
權(quán)利要求1.一種多分離柱兼容型高速逆流色譜儀，包括由繞有流通管的分離柱和拆卸軸構(gòu)成的分離柱組件、電機(jī)、以及用于分離柱組件安裝定位的恒星輪和支架，其特征在于所述的恒星輪為行星輪系機(jī)構(gòu)；恒星輪上至少設(shè)有二個(gè)分離柱組件，分離柱組件分別與行星輪系上的行星齒輪同軸安裝，分離柱組件在隨恒星輪繞固定軸公轉(zhuǎn)的同時(shí)，以同速同向作行星自轉(zhuǎn)；各分離柱組件之間的流通管并聯(lián)或通過管道連接器串聯(lián)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速逆流色譜儀，其特征在于所述分離柱組件之間均設(shè)有可防止運(yùn)轉(zhuǎn)中各分離柱組件連接管纏繞的解繞機(jī)構(gòu)，解繞機(jī)構(gòu)由通過軸承安裝在恒星輪上的解繞軸和設(shè)置在解繞軸上可與分離柱組件同軸行星齒輪嚙合運(yùn)轉(zhuǎn)的解繞齒輪組成，解繞軸在隨恒星輪繞固定軸公轉(zhuǎn)的同時(shí)，其上的解繞齒輪與分離柱組件同軸行星齒輪嚙合作同速反向自轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高速逆流色譜儀，其特征在于所述分離柱組件包括二個(gè)或三個(gè)獨(dú)立的分離柱，每個(gè)分離柱組件上的各分離柱的流通管并聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高速逆流色譜儀，其特征在于所述分離柱組件包括二個(gè)或三個(gè)獨(dú)立的分離柱，每個(gè)分離柱組件上的各分離柱的流通管通過管道連接器串聯(lián)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高速逆流色譜儀，其特征在于所述恒星輪包括三塊互相平行的支撐盤。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高速逆流色譜儀，其特征在于所述恒星輪上設(shè)有二個(gè)分離柱組件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高速逆流色譜儀，其特征在于所述分離柱組件包括一個(gè)以上獨(dú)立的分離柱，每個(gè)分離柱組件上的各分離柱的流通管并聯(lián)或通過管道連接器串聯(lián)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高速逆流色譜儀，其特征在于所述分離柱組件包括二個(gè)或三個(gè)獨(dú)立的分離柱，每個(gè)分離柱組件上的各分離柱的流通管通過管道連接器串聯(lián)連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高速逆流色譜儀，其特征在于所述分離柱組件包括二個(gè)或三個(gè)獨(dú)立的分離柱，每個(gè)分離柱組件上的各分離柱上的流通管并聯(lián)。
10.根據(jù)權(quán)利要求3或9所述的高速逆流色譜儀，其特征在于所述分離柱組件的流通管在恒星輪的兩側(cè)分別通過編束的方式防止多對流通管纏繞。
專利摘要一種多分離柱兼容型高速逆流色譜儀，包括由繞有流通管的分離柱和拆卸軸構(gòu)成的分離柱組件、電機(jī)以及用于分離柱組件安裝定位的恒星輪和支架，恒星輪上至少設(shè)有二個(gè)分離柱組件，所述分離柱組件包括一個(gè)以上獨(dú)立的分離柱。各分離柱組件之間的流通管并聯(lián)或通過管道連接器串聯(lián)連接。恒星輪包括三塊平行的支持盤。因此結(jié)構(gòu)簡單，便于拆卸更換分離柱，改變分離柱容積，適應(yīng)不同的實(shí)驗(yàn)需要。
文檔編號(hào)G01N30/00GK2641652SQ0322989
公開日2004年9月15日 申請日期2003年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月31日
發(fā)明者張?zhí)煊? 萬戈江, 包錦雄 申請人:上海戴維斯生物技術(shù)開發(fā)有限公司