一种多分离单元组合的逆流色谱分离器的制作方法

本发明涉及分离分析仪器领域，尤其涉及一种多分离单元组合的逆流色谱分离器。

背景技术：

逆流色谱是一种无固态支撑填料的液-液分配色谱，依据待分离组分在上下相中分配系数的不同实现分离。依据流体动力学原理产生的逆流色谱仪称为行星式逆流色谱仪，依据流体静力学原理产生的逆流色谱仪称为高效离心分配色谱，依据离心力产生的力场实现固定相的保留，使互不混溶的两相溶剂不断混合,将样品多次分配,根据待分离物质分配系数的不同实现分离。因无须任何固体载体或支撑体,所以能达到在短时间内实现高效分离和制备,并且可以达到几千个理论塔板数。在与其他类分离色谱相比,其不仅克服了固定相载体带来的样品吸附、损失、污染等缺点,同时还具备成本低,溶剂可回收等优点。

行星式逆流色谱仪分为两种，一种为同时具有公转和自转的常规高速逆流色谱仪，另一种为分离柱旋转轴与仪器中轴同轴线的低速逆流色谱(如ZL99257237.1，ZL200320123083.0等)。高效离心分配逆流色谱(如ZL200410034930.5，ZL200920073607.7等)的常见结构如同离心机，依据仪器的高速旋转产生的离心力实现固定相高效保留，从而实现样品的分离。

上述低速逆流色谱仪和高效离心分配色谱仪存在的问题为单台仪器分离柱通常为一个，无法实现多个分离柱串联，仪器的功能扩展受限。同时无法实现一机多用的用途。

技术实现要素：

本发明针对低速逆流色谱仪和高效离心分配色谱仪中存在的技术难点，研制出一种多分离单元组合的逆流色谱分离器，该技术的优势在于：1.将传统的单台仪器一个分离柱的模式变为多台串接的模式，可方便调节分离柱体积；2.将传统的动力驱动方式改变为齿环旋转驱动，提高了动力输出的稳定性；3.通过本专利的时候可实现常规逆流色谱和高效离心分配色谱的串接，拓宽了液-液分配色谱的分离扩展领域。

本发明采用的技术方案如下：

一种多分离单元组合的逆流色谱分离器，其特征在于，包括一个旋转支架，所述的旋转支架包括依次安装且连接成一体的上盘和下盘，在所述的上盘和下盘的中心设有一个贯穿上盘和下盘的旋转轴，所述旋转轴通过电机驱动其旋转，在所述旋转轴的中间位置设有一个旋转齿轮；在旋转轴的外圈设有多个分离柱单元，每个分离柱单元包括一个与旋转齿轮啮合的双面齿齿环，每个双面齿齿环驱动多组分离柱和解绕轴，每组包括一个分离柱和一个解绕轴；所述的第一轮驱动分离柱旋转，所述的第一齿轮与第二齿轮啮合，所述的第二齿轮驱动解绕轴旋转；所述的分离柱安装在分离轴上；

每个分离柱单元的分离轴和解绕轴的上端与一个上支撑板相连，下端与一个下支撑板相连；所述的上支撑板通过一个上中空轴与上盘相连；所述的下支撑板通过一个下中空轴与下盘相连；

液体进口管，连接穿过上中空管、解绕轴、分离柱的输液管后，最终输液管与液体出口管相连。

具体的工作原理如下：

本发明包括多个分离单元，多个分离单元相对于驱动轴均匀分布，且每个分离单元包括多组分离柱和解绕轴；且一个分离柱和一个解绕轴组成一个小组；多个小组相对于该组的上中空管和下中空管对称设置。

电机驱动旋转轴旋转，旋转轴带动旋转齿轮旋转，所述的旋转齿轮的外圈设有多个与其啮合的双面齿齿环，每个双面齿齿环内设有至少一个与其内圈啮合第一齿轮，所述的第一齿轮驱动分离柱旋转，所述的第一齿轮与第二齿轮啮合，所述的第二齿轮驱动解绕轴旋转；所述的分离柱安装在分离轴上；旋转支架旋转带动所有的分离柱公转；同时分离柱又自转，且分离柱公转一周，分离柱自转两周。

分离柱随着双面齿齿环一起公转，同时在又实现其自转，且解绕轴实现解绕，保证了整个装置的正常运行。

上述的技术方案中，进一步的，液体进口管进入后，与其中一个分离柱单元的上中空轴进口端的接头相连，上中空轴出口端通过输液管与解绕轴的入口端相连，解绕轴的出口端与和其同组的一个分离柱进口端的接头相连；分离柱出口端再通过输液管与和其同组的另一个解绕轴进口端的接头相连；依次串联完该组输液管后，从该组的下中空轴的出口端输出，进入下一个分离柱单元，多个分离柱单元依次串联，最终从液体出口管排出。

每一个分离柱单元的解绕轴、分离柱、上中空轴和下中孔轴之间的连接方式是相同的，各组之间相互串联。

或者液体进口管进入后，与其中一个分离柱单元的上中空轴进口端的接头相连，上中空轴出口端通过输液管与分离柱的入口端相连，分离柱的出口端与和其同组的一个解绕轴进口端的接头相连；解绕轴出口端再通过输液管与和其同组的另一个分离柱进口端的接头相连；依次串联完该组输液管后，从该组的下中空轴的出口端输出，进入下一个分离柱单元，多个分离柱单元依次串联，最终从液体出口管排出。

每一个分离柱单元的解绕轴、分离柱、上中空轴和下中孔轴之间的连接方式是相同的，各组之间相互串联。

上述的技术方案中，进一步的，每个齿轮的底部通过一个安装板支撑，在所述的安装板上设有一限位压块，所述限位压块对解绕轴和分离柱进行限位。

上述的技术方案中，进一步的，所述的上盘、下盘之间通过连接柱连接在一起。

上述的技术方案中，进一步的，所述的上支撑板和下支撑板各包括多个，其中一个上支撑板和一个下支撑板对应一组的分离柱单元。

上述的技术方案中，进一步的，所述的上中空轴、下中空轴的中心线在一条直线上，且相对于旋转轴的中心线均匀分布。

位于同一分离柱单元的多组分离轴、解绕轴相对于上中空轴、下中空轴的中心线均匀分布。

上述的技术方案中，进一步的，所述的下盘通过底部的下支腿进行支撑。

上述的技术方案中，进一步的，多个分离柱单元相对于旋转轴的中心线均匀设置。

本发明的有益效果如下：

1.将传统的单台仪器一个分离柱的模式变为多台串接的模式，可方便调节分离柱体积；

2.将传统的动力驱动方式改变为齿环旋转驱动，提高了动力输出的稳定性；

3.通过本发明可实现常规逆流色谱和高效离心分配色谱的串接，拓宽了液-液分配色谱的分离扩展领域。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是一种多分离单元组合的逆流色谱分离器结构示意图；

图2是一种多分离单元组合的逆流色谱分离器结构示意图；

图3是一种多分离单元组合的逆流色谱分离器电机示意图；

图4是一种多分离单元组合的逆流色谱分离器分离柱驱动示意图；

图5是一种多分离单元组合的逆流色谱分离器俯视图；

图中：1-电机；2-旋转轴；3-上盘；4-旋转齿轮；5-分离柱单元；6-下盘；7-大圆盘型旋转轴键；8-大圆盘型旋转轴上轴承座；9-大圆盘型旋转轴上轴承；10-大圆盘型旋转轴；11-大圆盘型旋转轴从动深沟球轴承；12-大圆盘型旋转轴下轴承座；13-大圆盘型旋转轴从动锥形轴承。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

术语解释部分:双面齿齿环是指齿环的内外面均设有轮齿的齿环。

正如背景技术所介绍的，现有技术中低速逆流色谱仪和高效离心分配色谱仪存在的问题为单台仪器分离柱通常为一个，无法实现多个分离柱串联，仪器的功能扩展受限。同时无法实现一机多用的用途。不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种多分离单元组合的逆流色谱分离器。

本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，提供了一种多分离单元组合的逆流色谱分离器，包括一个旋转支架，所述的旋转支架包括依次安装且连接成一体的上盘3和下盘6，在所述的上盘3和下盘6的中心设有一个贯穿上盘3和下盘6的旋转轴10，所述旋转轴10通过电机1驱动其旋转，旋转轴10通过连轴器2与电机1之间旋转轴键7连接；

旋转轴10的一端通过轴承9支撑在上盘3上，在轴承9的外圈设有上轴承座固定；旋转轴10的另一端通过深沟球轴承11和锥形轴承13支撑在下盘6上，在深沟球轴承11和和锥形轴承13的外圈设有下轴承座12固定。

通过在所述旋转轴10的中间位置设有一个旋转齿轮4；在旋转轴10的外圈设有多个分离柱单元5，每个分离柱单元5包括一个与旋转齿轮4啮合的双面齿齿环，每个双面齿齿环驱动多组分离柱和解绕轴，每组包括一个分离柱和一个解绕轴；所述的第一轮驱动分离柱旋转，所述的第一齿轮与第二齿轮啮合，所述的第二齿轮驱动解绕轴旋转；所述的分离柱安装在分离轴上；

每个分离柱单元5的分离轴和解绕轴的上端与一个上支撑板相连，下端与一个下支撑板相连；所述的上支撑板通过一个上中空轴与上盘相连；所述的下支撑板通过一个下中空轴与下盘相连；

液体进口管，连接穿过上中空管、解绕轴、分离柱的输液管后，最终输液管与液体出口管相连。

具体的工作原理如下：

本发明包括多个分离单元5，多个分离单元5相对于驱动轴均匀分布，且每个分离单元包括多组分离柱和解绕轴；且一个分离柱和一个解绕轴组成一个小组；多个小组相对于该组的上中空管和下中空管对称设置。

电机1驱动旋转轴旋转，旋转轴带动旋转齿轮4旋转，所述的旋转齿轮4的外圈设有多个与其啮合的双面齿齿环，每个双面齿齿环内设有至少一个与其内圈啮合第一齿轮，所述的第一齿轮驱动分离柱旋转，所述的第一齿轮与第二齿轮啮合，所述的第二齿轮驱动解绕轴旋转；所述的分离柱安装在分离轴上；旋转支架旋转带动所有的分离柱公转；同时分离柱又自转，且分离柱公转一周，分离柱自转两周。

分离柱随着双面齿齿环一起公转，同时在又实现其自转，且解绕轴实现解绕，保证了整个装置的正常运行。

上述的技术方案中，进一步的，液体进口管进入后，与其中一个分离柱单元5的上中空轴进口端的接头相连，上中空轴出口端通过输液管与解绕轴的入口端相连，解绕轴的出口端与和其同组的一个分离柱进口端的接头相连；分离柱出口端再通过输液管与和其同组的另一个解绕轴进口端的接头相连；依次串联完该组输液管后，从该组的下中空轴的出口端输出，进入下一个分离柱单元，多个分离柱单元依次串联，最终从液体出口管排出。

每一个分离柱单元的解绕轴、分离柱、上中空轴和下中孔轴之间的连接方式是相同的，各组之间相互串联。

或者液体进口管进入后，与其中一个分离柱单元5的上中空轴进口端的接头相连，上中空轴出口端通过输液管与分离柱的入口端相连，分离柱的出口端与和其同组的一个解绕轴进口端的接头相连；解绕轴出口端再通过输液管与和其同组的另一个分离柱进口端的接头相连；依次串联完该组输液管后，从该组的下中空轴的出口端输出，进入下一个分离柱单元，多个分离柱单元5依次串联，最终从液体出口管排出。

每一分离柱单元的解绕轴、分离柱、上中空轴和下中孔轴之间的连接方式是相同的，各组之间相互串联。

上述的技术方案中，进一步的，每个齿轮的底部通过一个安装板支撑，在所述的安装板上设有一限位压块，所述限位压块对解绕轴和分离柱进行限位。

上述的技术方案中，进一步的，所述的上盘、下盘之间通过连接柱连接在一起。

上述的技术方案中，进一步的，所述的上支撑板和下支撑板各包括多个，其中一个上支撑板和一个下支撑板对应一组的分离柱单元。

上述的技术方案中，进一步的，所述的上中空轴、下中空轴的中心线在一条直线上，且相对于旋转轴的中心线均匀分布。

位于同一分离柱单元的多组分离轴、解绕轴相对于上中空轴、下中空轴的中心线均匀分布。

本发明图1、2上有3*3＝9个分离柱，但是分离柱的个数不受限制，可以是两个及以上多个。

本发明实现自解绕的前提是：双面齿齿环与分离柱的驱动齿轮(第一齿轮半径比是一比三的关系，如果是用旋转接头的话，对其比例没有要求。

支撑腿可以是多种方式，不一定这一种方式。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。