一种混合液分离装置的制作方法

本申请涉及分离装置技术领域，特别涉及一种混合液分离装置。

背景技术：

现有的混合液分离装置中往往会用到滤芯，分离不同混合液所需的滤芯的种类也不一样。在需要对另一种混合液过滤分离时，为了避免交叉污染，需要将整个滤芯从分离装置中拆卸下来。而现有的分离装置如果需要变换进行另一种混合液的分离时，由于滤芯是安装在分离管内部，因此往往需要将整个分离管和滤芯拆卸下来，这样不仅操作不方便，而且实验成本也高。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种混合液分离装置，有效解决了现有分离装置的滤芯更换不方便的技术问题。

为达到上述目的，本申请提供以下技术方案：

一种混合液分离装置，包括第一分离管、第二分离管、滤芯和密封组件；所述第一分离管的第一端设有第一分离口，所述第一分离口向外延伸形成第一密封环；所述第二分离管的第一端设有第二分离口，所述第二分离口向外延伸形成第二密封环；所述滤芯位于所述第一密封环和所述第二密封环之间，所述密封组件通过压紧所述第一密封环和所述第二密封环，使得所述滤芯与密封环之间密封连接。

优选地，在上述的分离装置中，所述密封组件包括紧固组件、第一垫块和第二垫块，所述第一垫块包括相互连接的第一平板和第二平板，所述第二垫块包括相互连接的第三平板和第四平板，所述第一密封环和所述第二密封环均位于所述第一平板和所述第三平板之间，所述第二平板设有导向槽，所述第四平板设有导向块，所述导向块和所述导向槽相互配合连接，使得所述第一平板和所述第三平板上下对齐平行设置，所述紧固组件设置在所述第一平板和所述第三平板以驱使所述导向块沿所述导向槽移动。

优选地，在上述的分离装置中，所述紧固组件包括螺栓和螺母，所述第一平板和所述第三平板上均设有通孔，所述螺栓穿过两个所述通孔与所述螺母螺纹连接，使得所述螺栓头部位于所述第一平板的外侧，所述螺母位于第三平板的外侧。

优选地，在上述的分离装置中，还包括弹性部件，所述弹性部件的第一端与所述第一平板连接，所述弹性部件的第二端与所述第三平板连接。

优选地，在上述的分离装置中，所述导向槽为燕尾槽、t型槽、圆形槽或其相互组合。

优选地，在上述的分离装置中，还包括真空接管和真空泵，所述真空接管的一端与所述第二分离管连通，所述真空接管的另一端与所述真空泵连接。

优选地，在上述的分离装置中，还包括活塞，所述活塞设于所述第一分离管内部。

优选地，在上述的分离装置中，还包括加压管和加压装置，所述加压管的一端与所述第一分离管连通，所述加压管的另一端与所述加压装置连接。

优选地，在上述的分离装置中，其特征在于，所述滤芯呈板状，所述滤芯外周镶有密封圈。

优选地，在上述的分离装置中，还包括夹持装置，所述夹持装置包括上滑块、下滑块、导杆、正反牙丝杠，所述上滑块和所述下滑块均滑动安装于所述导杆上，所述第一分离管和所述上滑块连接，所述第二分离管和所述下滑块连接，所述正反牙丝杠包括相互连接的正牙丝杠和反牙丝杠，所述正牙丝杠驱使所述上滑块沿所述导杆移动，所述反牙丝杠驱使所述下滑块沿所述导杆移动。

与现有技术相比，本申请的有益效果是：

本申请提供的一种混合液分离装置，包括第一分离管、第二分离管、滤芯和密封组件；所述第一分离管的第一端设有第一分离口，所述第一分离口向外延伸形成第一密封环；所述第二分离管的第一端设有第二分离口，所述第二分离口向外延伸形成第二密封环；所述滤芯位于所述第一密封环和所述第二密封环之间，所述密封组件通过压紧所述第一密封环和所述第二密封环，使得所述滤芯与密封环之间密封连接。本申请通过将滤芯设置在第一分离管和第二分离管之间，同时第一分离管设有第一分离口，且第二分离管设有第二分离口，保证第一分离管、滤芯和第二分离管之间能够相互连通，从而使得第一分离管和第二分离管共同形成与滤芯为核心的过滤分离装置；并且第一分离管和第二分离管均设有与滤芯相抵接的密封环，通过密封组件可以驱使两个密封环之间做相向运动，两个密封环之间的距离逐渐减小，在压力的作用下，密封环与滤芯之间逐渐贴合，达到紧固密封的效果。在需要更换新的滤芯时，松开密封组件使得两个密封环之间的距离逐渐增大，使得滤芯可以从两个密封环之间分离拆卸下来，然后换上新的滤芯，然后通过密封组件将新的滤芯密封紧固在两个密封环之间，进而有效解决了现有分离装置滤芯更换不方便的技术问题，满足于多种过滤实验能够在同一装置上切换进行，避免了分离管的更换，降低了实验成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的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，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的一种混合液分离装置的结构示意图；

图2为本申请提供的分离装置的夹持装置的侧视图；

图3为本申请提供的分离装置的密封组件的结构示意图；

图4为本申请提供的分离装置的第一垫块的立体图；

图5为本申请提供的分离装置的第二垫块的立体图；

图6为本申请提供的分离装置的第二分离管的放大图；

图7为本申请提供的分离装置的滤芯22的俯视图。

图中：

1为加压装置、2为第一阀门、3为气压表、4为第二阀门、5为加压管、6为第一分离管、7为活塞、8为导杆、9为上滑块、10为第一垫块、11为紧固组件、12为第二垫块、13为下滑块、14为第二分离管、15为下排液管、16为第三阀门、17为真空接管、18为第四阀门、19为真空泵、20为真空表、21为密封垫、22为滤芯、23为密封圈、24为上排液管、25为第五阀门、26为单向阀、27为液压表、28为流量计、29为进液管、30为驱动电机、31为联轴器、32为正牙丝杠、33为反牙丝杠、34为手摇杆、35为第一密封环、36为第二密封环、37为导向块、38为导向槽、39为螺栓、40为螺母、41为弹性部件、42为接触垫。

具体实施方式

本申请的核心是提供了一种混合液分离装置，有效解决了现有分离装置的滤芯更换不方便的技术问题，满足于多种过滤实验能够在同一装置上切换进行，避免了分离管的更换，降低了实验成本。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参考图1-图7，本申请提供了一种混合液分离装置，包括第一分离管6、第二分离管14、滤芯22和密封组件，所述第一分离管6的第一端设有第一分离口，所述第一分离口向外延伸形成第一密封环35，所述第二分离管14的第一端设有第二分离口，所述第二分离口向外延伸形成第二密封环36，所述滤芯22位于所述第一密封环35和所述第二密封环36之间，所述密封组件通过压紧所述第一密封环35和所述第二密封环36，使得所述滤芯22与密封环之间密封连接。

本申请通过将滤芯22设置在第一分离管6和第二分离管14之间，同时第一分离管6设有第一分离口，且第二分离管14设有第二分离口，保证第一分离管6、滤芯22和第二分离管14之间能够相互连通，从而使得第一分离管6和第二分离管14共同形成与滤芯22为核心的过滤分离装置；并且第一分离管6和第二分离管14均设有与滤芯22相抵接的密封环，通过密封组件可以驱使第一密封环35和第二密封环36之间做相向运动，两个密封环之间的距离逐渐减小，在压力的作用下，密封环与滤芯22之间逐渐贴合，达到紧固密封的效果。

在需要更换新的滤芯22时，松开密封组件使得两个密封环之间的距离逐渐增大，使得滤芯22可以从两个密封环之间分离拆卸下来，然后换上新的滤芯22，然后通过密封组件将新的滤芯22密封紧固在两个密封环之间，进而有效解决了现有分离装置滤芯22更换不方便的技术问题，满足于多种过滤实验能够在同一装置上切换进行，避免了分离管的更换，降低了实验成本。

进一步地，在本实施例中，所述密封组件包括紧固组件11、第一垫块10和第二垫块12，所述第一垫块10包括相互连接的第一平板和第二平板，所述第二垫块12包括相互连接的第三平板和第四平板，所述第一密封环35和所述第二密封环36均位于所述第一平板和所述第三平板之间，所述第二平板设有导向槽38，所述第四平板设有导向块37，所述导向块37和所述导向槽38相互配合连接，使得所述第一平板和所述第三平板上下对齐平行设置，所述紧固组件11设置在所述第一平板和所述第三平板以驱使所述导向块37沿所述导向槽38移动。

图3为本申请提供的分离装置的密封组件的结构示意图，从图3可知，第一垫块10和第二垫块12均呈l型，第一垫块10由第一平板和第二平板组成，第二垫块12由第三平板和第四平板组成，其中，第一平板和第三平板平行设置，第二平板和第四平板通过导向槽和导向块配合连接，紧固组件11采用螺栓39和螺母40的紧固方式，在紧固密封时，将第一密封环35和第二密封环36放置在第一平板和第三平板之间。图4为本申请提供的分离装置的第一垫块10的立体图，从图4可知，第一垫块10为l型件，第一垫块10可以由一体成型的第一平板和第二平板组成，当然，第一垫块10也可以由以其他方式固定连接的第一平板和第二平板，只要保证第一平板和第二平板能够绑定在一起活动即可；第一平板设有供螺栓39通过的通孔，第二平板设有导向槽38。图5为本申请提供的分离装置的第二垫块12的立体图，从图4可知，第一垫块10为l型件，第二垫块12可以由一体成型的第三平板和第四平板组成，当然，第二垫块12也可以由以其他方式固定连接的第三平板和第四平板，只要保证第三平板和第四平板能够绑定在一起活动即可；第三平板设有与第一平板相对应的通孔，第四平板设有与导向槽38相匹配的导向块37。而且第一平板与第二平板可以相互垂直连接，由于在紧固过程中第一平板始终都需要与第三平板保持平行，这时第三平板和第四平板也是相互垂直连接，第二平板和第四平板的相互配合移动能够保证第一平板和第三平板进行平行移动；当然第一平板与第二平板也可以呈一定的角度连接，这时第三平板和第四平板也需要呈一定的角度连接，只需第四平板和第二平板的相互配合移动需要能够保证第一平板和第三平板进行平行移动即可。

通过启动紧固组件11，使得第一平板和第三平板之间做相向运动，而位于第一平板和第三平板之间的两个密封环逐渐被夹紧，由于在移动中导向槽38和导向块37之间的相互限制，使得第一垫块10和第二垫块12在移动过程均不会左右摇摆，平行设置的第一平板和第三平板在移动中也会一直保持平行，从而使得平板与密封环之间的接触面保持为面接触，进而使得密封环与滤芯22之间的接触面保持为面接触并且受力分布均衡，使得密封环和滤芯22之间能够平整贴合，从而可以避免由于滤芯22与密封环之间接触不良(如线接触、点接触)而发生密封环与滤芯22之间密封效果差的现象；本申请不采用现有的螺栓直接紧固密封环的手段，而且是通过平板间接与密封环接触，避免密封环直接受到来自螺栓或螺母的压力，进而避免密封环的表面受到损伤，同时由于如果采用螺栓和螺母的固定方式必须对密封环进行穿孔，这样会增加了密封环的加工强度，而本申请无需对密封环穿孔也可以对两个密封环进行紧固。

其中密封组件的数量为2个-6个，各个密封组件等角度环绕滤芯22设置；通过多个密封组件对密封环和滤芯22进行紧固，使得密封环和滤芯22的作用面各处受力均匀，进而使得密封环表面始终紧贴于滤芯22表面，实现了密封环和滤芯22之间的紧固密封。

进一步地，如图3-图5，在本实施例中，所述紧固组件11包括螺栓39和螺母40，所述第一平板和所述第三平板上均设有通孔，所述螺栓39穿过两个所述通孔与所述螺母40螺纹连接，使得所述螺栓39头部位于所述第一平板的外侧，所述螺母40位于第三平板的外侧。当需要将滤芯22密封安装于两个密封环之间时，可以将两个密封环以及滤芯22放置在第一平板和第三平板之间，然后旋转螺栓39或者反方向旋转螺母40均可驱使导向块37沿逐渐伸入导向槽38的方向移动，直至两个密封环被第一平板和第三平板夹紧固定；而松开两个密封环也可以通过旋转螺栓39或螺母40来实现。采用螺栓39和螺母40的固定方式，具有操作简单、拆装方便的优点。当然也可以采用其他的固定方式，例如采用丝杠驱使第一平板(或第三平板)向靠近第三平板(第一平板)的方向移动，同样也可以起到紧固密封环和滤芯22的效果。

而第一平板和第三平板相对的一侧可设有接触垫42，如图3-图5所示，接触垫42可以采用缓冲材料制成，也可以是具有缓冲功能的其他材料。由于第一平板和第三平板在加工过程中可能会产生不平整的表面，而第一平板(或第三平板)与工件的接触面如果存在凸点，在夹紧过程中容易对密封环表面产生破坏。而在平板与密封环的接触面上设置接触垫42，在紧固过程中既可以防止平板因接触不良如线接触、点接触而破坏密封环表面，同时又可以对密封环的表面起到缓冲保护作用。

进一步地，如图3所示，在本实施例中，还包括弹性部件41，所述弹性部件41的第一端与所述第一平板连接，所述弹性部件41的第二端与所述第三平板连接。当第一平板和第三平板做相对运动对两个密封环进行压紧时，位于第一平板和第三平板之间的弹性部件41会被压缩，这时弹簧会对平板产生反作用力，进而限制第一平板或第三平板的进一步移动，对密封环受到夹具的压力起到缓冲作用，可以避免密封环表面突然受到过大的外力，进而起到保护密封环的作用。弹性部件41可以为弹簧，弹簧直接套设于螺栓39上(如图3所示)。

进一步地，如图4和图5所示，在本实施例中，所述导向槽38为燕尾槽、t型槽、圆形槽或其相互组合。当然也可以是其他形状的槽，只要其他形状的槽可以使得第二平板和第四平板配合后，不能从左右前后的方向分离，只能沿着导向槽38的方向上下实现分离，即可满足本申请所需的导向槽38。通过导向槽38的设计可以使得第一垫块10和第二垫块12在移动过程不会左右摇摆，可以提高在两个垫块进行相对运动时的平稳性；而平行设置的第一平板和第三平板在移动中也会一直保持平行，从而使得平板与密封环之间的接触面保持为面接触，使得密封环和夹具之间的接触面受力均匀。

进一步地，如图1所示，在本实施例中，还包括真空接管17和真空泵19，所述真空接管17的一端与所述第二分离管14连通，所述真空接管17的另一端与所述真空泵19连接，真空接管17上安装有第四阀门18，第四阀门18用于控制第二分离管14与真空泵19的连通状态，所述真空接管17上安装有真空表20，真空表20用于可以检测真空接管17的内部气压，进而控制真空泵19的抽气速度，保证能够平稳安全地进行抽气作业。当将混合液通入第一分离管6内时，混合液布满于滤芯22表面，使得第一分离管6内腔和第二分离管14内腔形成两个相互隔绝的密闭空间，然后通过真空泵19可以抽空第二分离管14内腔的空气，这时第一分离管6内腔的气压大于第二分离管14内腔的气压，在滤芯22上下表面形成由上往下的压力差，在压力差的作用下压迫混合液快速透过滤芯22，小分子液体穿过滤芯22流入第二分离管14内，大分子的液体被阻挡停留在滤芯22上表面，实现混合液的快速过滤分离。当然还可以应用于油水分离实验中，可以通过在滤芯处理成疏水亲油结构或者疏油亲水结构时，就可以实现油水分离，例如当在滤芯为超疏水油水分离膜时，由于水透不过膜片，膜片具有阻挡水通过膜片的功能，而油则通过膜片流到第二分离管14中，完成油水分离。真空接管17远离第二分离管14的一端倾斜设置，如图6所示，倾斜设置的真空接管17可以避免位于第二分离管14内的分离液被抽出，真空接管17的中心线与第二分离管14的中心线夹角不大于55°，这样设置时分离液被限制抽出的效果最佳。

进一步地，如图1所示，在本实施例中，还包括活塞7，所述活塞7设于所述第一分离管6内部，活塞7可以将第一分离管6内腔分隔形成上气腔和下气腔，这样设置是为了避免通入的空气直接与混合液接触，降低外来空气对混合液的影响。第一分离管6连通有进液管29，进液管29与第一分离管6的连通处位于活塞7和滤芯22之间，进液管29上安装有第五阀门25，通过进液管29往第一分离管6内通入待过滤分离的样品；进液管29上安装有流量计28和液压表27，通过流量计28可以测量经过进液管29内的液体流量，进而可精确计量所通过的填充混合液体积；通过液压表27用来测试进液管29的压力，通过观察液压表27可以知道管路是否有泄漏，压力是否过高，从而保证管路的正常运行；第一分离管6侧壁底部连通有上排液管24，上排液管24用于排出滤芯22上层的大分子液体；第二分离管14底部连通有下排液管15，下排液管15上安装有第三阀门16，下排液管15用于排出滤芯22过滤后得到的小分子液体。如图1所示，进液管29上安装有单向阀26，由于第一分离管6通过外部空气加压来推动活塞7，活塞7则会对进液管29内的混合液产生一个反向的压力，而单向阀26的设置限制进液管29的液体流向只能从外部流向第一分离管6内部，进而防止混合液受压回流喷出体外，保证了混合液能够正常进行过滤分离。

进一步地，如图1所示，在本实施例中，还包括加压管5和加压装置1，所述加压管5的一端与所述第一分离管6连通，所述加压管5的另一端与所述加压装置1连接。加压装置1结合活塞7使用效果更佳，通过加压装置1可以将外部空气通入第一分离管6的上气腔中，进而推动活塞7向下移动，随着第一分离管6的下气腔体积逐渐减小，压强也逐渐增大，在滤芯22上下表面形成由上往下的压力差，在压力差的作用下压迫混合液快速透过滤芯22，小分子液体穿过滤芯22流入第二分离管14内，大分子的液体被阻挡停留在滤芯22上表面，实现混合液的快速过滤分离。加压管5与加压装置之间安装有气压表3，如图1所示，通过气压表3可以检测第一分离管6上气腔的内部气压，进而控制加压装置的加压速度，保证能够平稳安全地进行加压作业。当然为了实现滤芯22能够在自然大气压下进行过滤，加压管5还可以连通有与外部空气相连通的外接管，加压装置1与加压管5之间安装有第一阀门2，第一阀门2用于控制加压装置1与第一分离管6的连通状态，所述外接管上安装有第二阀门4，第二阀门4用于控制第一分离管6与外部的连通状态。

进一步地，如图7和图1所示，在本实施例中，所述滤芯22呈板状，所述滤芯22外周镶有密封圈23。滤芯22为常见的用于分离混合液的固体滤芯，例如陶瓷膜。密封圈23通过镶样机快速包覆滤芯22的外周上，密封圈23的设置可以封住滤芯22侧面的缝隙，避免混合液从滤芯22侧面漏出，同时还在密封环和密封圈23之间还可以设置有密封垫21，采用软质的橡胶密封垫21相比于硬质的密封环，表面更容易与密封圈23表面贴合，在加上压力的作用，使得密封圈23和密封垫21的密封效果最佳，进而实现滤芯22和两个分离管之间形成密封通道。

进一步地，如图2所示，在本实施例中，还包括夹持装置，所述夹持装置包括上滑块9、下滑块13、导杆8、正反牙丝杠，所述上滑块9和所述下滑块13均滑动安装于所述导杆8上，所述第一分离管6和所述上滑块9连接，所述第二分离管14和所述下滑块13连接，所述正反牙丝杠包括相互固定连接的正牙丝杠32、反牙丝杠33，所述正牙丝杠32驱使所述上滑块9沿所述导杆8移动，所述反牙丝杠33驱使所述下滑块13沿所述导杆8移动。正牙丝杠32和反牙丝杠33采用不同方向的旋进螺纹，当电机驱动丝杠转动时，正牙丝杠32上的螺母和反牙丝杠33上的螺母同时向不同方向运动，即同时向中间靠拢，同时向两端分开，实现了不同方向的运动；而通过正牙丝杠32和反牙丝杠33可以驱使第一分离管6和第二分离管14进行相向运动或背离运动，在安装滤芯22时，通过驱动正反牙丝杠可以使得第一分离管6(或第二分离管14)贴合于滤芯22表面，方便后续工作人员通过密封组件对滤芯22表面和密封环表面进行密封紧固处理。

正牙丝杠32可以通过联轴器31与驱动电机30输出轴连接，正牙丝杠32也可以通过联轴器31与手摇杆34连接。反牙丝杠33可以通过联轴器31与驱动电机30输出轴连接，正牙丝杠32也可以通过联轴器31与手摇杆34连接。当然正牙丝杠32和反牙丝杠33最优选是选择不同的驱动方式。通过驱动电机30或手摇杆34驱动上滑块9和下滑块13进行相向运动，使得第一密封环35和第二密封环36之间的距离略大于滤芯22的高度，然后将滤芯22放在第一密封环35和第二密封环36之间，然后通过手摇杆34驱使上滑块9和下滑块13慢慢移动，使得第一密封环35和第二密封环36贴合于滤芯22表面，最后通过密封组件对密封环和滤芯22进行紧固密封。在更换新的滤芯22时，可以先松开密封组件，然后通过驱动电机30或手摇杆34驱使上滑块9和下滑块13进行背离运动，即可对滤芯22进行拆换。分离管和滤芯22的分离与贴合通过手动与电动两种模式实现互补，可以控制滤芯22精准快速地与密封环贴合。驱动电机30可以为伺服电机，也可以为步进电机，通过驱动电机30精准控制丝杠上滑块9(或下滑块13)沿正牙丝杠32(或反牙丝杠33)的运动速度和位置。

本申请通过加压或抽真空的方式来加快混合液的分离过滤，而工作人员可以采取三种过滤模式：第一种可以是将第一阀门2和第四阀门18均打开，启动加压装置1和真空泵19，加压和抽真空的同时进行使得滤芯22上下表面形成巨大渗透压，从而促使混合液以最快的速度透过滤芯22实现分离；第二种既可以是打开第一阀门2启动加压装置1，又可以是打开第四阀门18启动真空泵19，通过加压或者真空的单一形成压差的方式，可以在滤芯22上下表面形成渗透压，从而促使混合液以较快的速度透过滤芯22实现分离；第三种可以是打开第二阀门4保持第一分离管6与外界连通，实现混合液只在重力作用下分离的过滤条件。无论是利用哪种过滤模式，都是通过打开第五阀门25从进液管29处往第一分离管6内通入混合液，通过打开第三阀门16从下排液管15处获取小分子滤液，通过打开上排液管24的阀门获取大分子滤液。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。