专利名称：多功能兼容型高速逆流色谱仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是物质的分离分析仪器，尤其是一种无固态载体的液液分配多分离柱逆流色谱仪。
背景技术：
逆流色谱技术是二十世纪七十年代发展起来的一种在化学分析领域中的新技术。该技术的主要工具是螺旋管逆流色谱仪。其原理是用充满流动溶剂的螺旋管作为分离单元，在离心力场中按一定的规律运动。当某种混合物样品通过分离单元时，由于不同物质在溶剂中具有不同的特性如分配系数、沉降系数等将会产生物质的分离排列。中国专利ZL 89 221310.8《多层螺旋管同步型逆流色谱仪》公开了一种单分离柱结构的逆流色谱仪。这种逆流色谱仪在设有单分离柱的恒星轮上要用相应的配重才能完成静平衡状态。当不同的溶剂及被分离物进入分离柱时，这种平衡被打破，会影响仪器的正常工作。
中国专利ZL 00 207386.2《多分离柱高速逆流色谱仪》公开了一种三个分离柱的机械结构的逆流色谱仪。上述仪器的分离柱的个数、流通管内径等参数不易改变，其制备分离量受到严格的限制，不利于根据具体实验要求调节分离柱容积和更换分离柱。各个分离柱之间的流通管通过管道连接器串联连接，溶剂需流经每个分离柱的流通管，实验时间较长，常长达十几小时。而且要机械专业人员才能更换分离柱，因为要拆卸齿轮，如未处理好仪器分离柱的平衡或齿轮间隙，会导致仪器无法使用，或易于损坏。
本实用新型的基本原理属于多层螺旋管分离柱的同向同步行星式运动机制，利用特定的周期变化的离心力场的作用，使运动螺旋管柱内的两个液相(其中一个是固定相，另一个是流动相)建立流体动力学平衡，保证了液体固定相在管柱内高比率稳定的保留，形成两相对流的分配分离条件，使物质在通过管柱时，在两相间的分配传递过程中实现高效的分离，从而使本仪器可应用于分离纯化和化学分析。
发明内容
本实用新型的目的是针对上述逆流色谱仪存在的不足，提供一种能充分利用仪器旋转空间，稳定性好，易于更换分离柱，改变分离柱参数，分离管缠绕折断且能节省时间，提高仪器工作效率的多功能兼容型高速逆流色谱仪。
在本实用新型的第一方面，提供一种多分离柱兼容型高速逆流色谱仪，包括由绕有流通管的分离柱和拆卸轴构成的分离柱组件、电机、以及用于分离柱组件安装定位的恒星轮和支架，其特征在于所述的恒星轮为行星轮系机构；恒星轮上至少设有二个分离柱组件，分离柱组件分别与行星轮系上的行星齿轮同轴安装，分离柱组件在随恒星轮绕固定轴公转的同时，以同速同向作行星自转；各分离柱组件之间的流通管并联或通过管道连接器串联连接。
本实用新型的另一特征在于所述分离柱组件之间均设有可防止运转中各分离柱组件连接管缠绕的解绕机构，解绕机构由通过轴承安装在恒星轮上的解绕轴和设置在解绕轴上可与分离柱组件同轴行星齿轮啮合运转的解绕齿轮组成，解绕轴在随恒星轮绕固定轴公转的同时，其上的解绕齿轮与分离柱组件同轴行星齿轮啮合作同速反向自转。
本实用新型的另一特征在于所述分离柱组件包括二个或三个独立的分离柱，每个分离柱组件上的各分离柱的流通管并联。所述分离柱组件的流通管在恒星轮的两侧分别通过编束的方式防止多对流通管缠绕。
本实用新型的另一特征在于所述分离柱组件包括二个或三个独立的分离柱，每个分离柱组件上的各分离柱的流通管通过管道连接器串联连接。
本实用新型的另一特征在于所述恒星轮包括三块互相平行的支撑盘。所述恒星轮上设有二个分离柱组件。所述分离柱组件包括一个以上独立的分离柱，每个分离柱组件上的各分离柱的流通管并联或通过管道连接器串联连接。
本实用新型的另一特征在于所述恒星轮包括三块互相平行的支撑盘。所述恒星轮上设有二个分离柱组件。所述分离柱组件包括二个或三个独立的分离柱，每个分离柱组件上的各分离柱的流通管通过管道连接器串联连接。本实用新型的另一特征在于所述恒星轮包括三块互相平行的支撑盘。所述恒星轮上设有二个分离柱组件。所述分离柱组件包括二个或三个独立的分离柱，每个分离柱组件上的各分离柱上的流通管并联。所述分离柱组件的流通管在恒星轮的两侧分别通过编束的方式防止多对流通管缠绕。
本实用新型的有益效果是1.本专利仪器采用两个以上分离柱，每个分离柱的容积形成从数十毫升至数百毫升的可变系列。分离柱的最大总容积可达到以往诸专利仪器的3至4倍以上，特别有利于实现大制备量的分离纯化工作；2.两个分离柱在转动机构中实现转动自平衡，使高速(超过1000转/分)运转的机动平衡性能良好，保证有效的色谱仪分离分析过程地平稳完成。同时两个分离柱的机械结构比三个分离柱的机械结构简单节省。
3.本专利仪器采用的两个分离柱组件，不在机内形成固定的串接形式，而是各自成为独立的部件。其中一个分离柱组件流通管的各对引入、引出管从仪器的一个端头接出，另一个分离柱组件流通管的各对引入、引出管从仪器的另一个端头接出。特定的设计，保证了这两对管顺利地引出仪器外部，这四根流通管可在仪器外部通过管道连接器相互连接成并连或串连的系统，从而能在一台仪器上满足不同分离效率，不同分离时间的大或小制备量分离任务的要求。流通管并行连接，可节省分离纯化的时间，特别有利于初步实验时摸条件和小制备量的分离纯化。
4.本专利仪器中的分离柱组件的分离柱都是可拆换的，即在同一台仪器上，很容易换接成容积为数十毫升至上千毫升的不同的对称分离柱，能兼容短时间内的逆流色谱快速分离和大制备量的逆流色谱分离等多方面的功能，实现一机多用(见图2)。
5.本专利仪器的恒星轮因设有三块平行的支撑盘，拆换分离柱时不需要拆卸齿轮，只要松开紧固器或卡槽便可将拆卸轴抽出，更换不同容积的对称分离柱，或在每个分离柱组件上同时增加对称分离柱。这样，一般人员就可更换分离柱，不存在调整齿轮间隙和分离柱平衡的问题，又便于根据实验要求调整分离柱的容积。
6.本专利仪器在多选择分离柱和分离柱容易换接的基础上，还实现了在一个拆卸轴上叠加若干个独立的分离柱，分离柱上的流通管并联或通过管道连接器串联连接。流通管并联连接后，本实用新型能将每组分离柱组件的流通管的引入、引出管在恒星轮的两侧通过编束的方式防止多根流通管缠绕。这样实现了在一台仪器上的多个独立分离柱和多个分离柱组件的并行使用，使流通管不易断裂且能提高仪器工作效率，节省实验时间。同时为提供有足够高分配效率的分离柱组件并连接成大制备量分离系统创造了基础的条件。多个分离柱的流通管串联连接，有利于得到更高效的分离效果。
7.本专利仪器的可控参数很多，如分离柱半径，流通管内径，分离柱个数，分离柱个数，串联或并联的连接方式，因此可根据实验需要改装成个性化的高速逆流色谱仪。
以下结合实施方式和附图，详细描述本发明的结构。
图1是多功能兼容型高速逆流色谱仪的结构示意图。
图2是流通管编织解绕的示意图。
本图中分离柱由两个分离柱24、26叠加组合而成，分离柱24、26上的流通管25、27并联连接，在恒星轮一侧，即支撑盘14的外侧分离柱组件的引入、引出管通过编束的方式防止四根流通管相互缠绕以致断裂。
图3是分离柱(可拆卸轴)的示意图。
本图中分离柱组件由一个绕有流通管的分离柱31和拆卸轴16构成。左支撑轴28、调整轴29、右支撑轴15通过卡槽连接，拆卸轴16依次伸入左支撑轴28、调整轴29、右支撑轴15，再通过轴承23与恒星轮32上的支撑盘7、12、14相连接。拆卸轴16通过紧固器或卡槽固定在左支撑轴28、调整轴29、右支撑轴15上。这样，只要松开紧固器或卡槽便可抽出拆卸轴16，便于拆卸更换分离柱31，通过调节调整轴29可根据需要在同一拆卸轴上叠加若干个分离柱。恒星轮32上安装有固定杆30。
图4是分离柱的流通管并联连接的示意图。
流通管17包含分离柱组件13的引入、引出管，流通管19包含分离柱组件22的引入、引出管。
具体实施方式
实施例1 从图1可清楚地看到，这是一台设有二个分离柱组件的多分离柱高速逆流色谱仪，用于安装分离柱组件13、22的恒星轮32由三块平行的支撑盘7、12、14与安装在其间的固定杆30(参见图3)构成。旋转轴18的一端通过轴承23安装在支架1上，另一端固定在支撑盘7上，旋转轴18上设有皮带轮5，固定轴6通过轴承23安装在支撑盘7、12、14及支架1上。固定轴6上设有一固定齿轮9。设置在旋转轴18上的皮带轮5通过传动皮带4与电机3的传动轮2连接，支撑盘7、12、14通过轴承23、左支撑轴28(参见图3)、右支撑轴15与拆卸轴16连接，拆卸轴16上分别安装二个分离柱组件13、22。流通管固定套管21固定在支架1上，与旋转轴18相嵌合。
分离柱组件13由三个绕有流通管17的分离柱33和拆卸轴16构成。拆卸轴16通过紧固器或卡槽固定在左支撑轴28、调整轴29、右支撑轴15上，再通过轴承23固定在恒星轮32的支撑盘7、12、14上。围绕固定轴6分布的二根拆卸轴16上分别设有可与固定轴6上的固定齿轮9配合转动的行星齿轮8。三个分离柱33的三根流通管17一端并联从固定轴6一端进入，沿固定轴6、旋转轴18，经拆卸轴16分别进入分离柱组件13上的三个分离柱33，而后再经拆卸轴16原路返回。为了解决仪器运转过程中恒星轮32上的分离柱组件13、22之间的流通管相互打绕的现象，在各分离柱组件之间设置解绕轴20，解绕轴20通过轴承23固定在支撑盘7、12、14上。解绕轴20上设有可与分离柱组件13、22上的行星齿轮8啮合的解绕齿轮10、11。分离柱组件22上的三根流通管19并联，穿过流通管固定套管21、旋转轴18经解绕轴20到拆卸轴16一端，再分别绕到分离柱组件22上的三个分离柱33上，而后再经拆卸轴16原路返回。
每个分离柱组件上的多个分离柱之间也可串联连接，即流通管分别如上述路径引到分离柱组件的一分离柱33上，同一分离柱组件的各分离柱之间的流通管通过管道连接器依次首尾相连，最末端再分别沿上述路径引出。另外，分离柱组件之间的流通管引出仪器外后，也可通过管道连接器使之首尾相连，串联连接。
本色谱仪由电机3通过传动皮带4传动设置在固定轴6上的皮带轮5，在皮带轮5的带动下旋转轴18转动，安装在旋转轴18上的恒星轮32绕固定轴6转动的同时，分离柱组件13、22上的行星齿轮8与固定轴6上的固定齿轮9啮合作行星自转，即分离柱组件13、22绕固定轴6作公转的同时，还绕拆卸轴16作行星自转。由于设置在分离柱组件13、22间的解绕轴20上的解绕齿轮10、11分别是与分离柱组件13、22上的行星齿轮8啮合运转的，故解绕轴20与分离柱组件13、22同速反向旋转，由此消除了拆卸轴16与解绕轴20之间的流通管19相互打绕的现象。实现了分析的溶剂或要分离纯化的物质进入高速旋转的多分离柱后，达到有效的分离，易于拆卸分离柱，改变分离柱的容积，能兼容短时间内的逆流色谱快速分离和大制备量的逆流色谱分离等多方面的功能，实现一机多用。通过分离柱组件的串联或并联连接，或者同一分离柱组件上的分离柱的串联或并联连接，可在一台仪器上满足不同分离效率，不同分离时间，大和/或小制备量分离任务的要求，便于根据用户需要制作个性化的仪器。
将分离柱33取下来，可更换成对称的不同半径的分离柱或流通管内径不同的对称分离柱，以满足不同的工作需要。
实施例2 基本结构同实施例1。恒星轮由二块平行的支撑盘与安装在其间的固定杆构成。色谱仪包括二根拆卸轴、二根解绕轴。每根拆卸轴上装有一分离柱组件，每个分离柱组件由二个分离柱叠加组合而成，流通管并联连接，恒星轮二侧的多根流通管通过编束的方式防止流通管缠绕、断裂。
实施例3 基本结构同实施例1。每个分离柱组件由一个绕有流通管的分离柱和拆卸轴构成，同一分离柱组件之间的流通管在仪器内部依次通过管道连接器首尾相连，串联连接。
实施例4 基本结构同实施例1。每个分离柱组件由一个绕有流通管的分离柱和拆卸轴构成，同一分离柱组件之间的流通管在仪器外部通过管道连接器首尾相连，串联连接。
在本实用新型提及的固定轴、拆卸轴、解绕轴、旋转轴均为空心轴和/或带有孔。拆卸轴和解绕轴可互相对换使用。管道连接器、紧固器为标准件。同一根拆卸轴上还可安装四个、五个至六个分离柱。
在本实用新型提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本实用新型的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
权利要求1.一种多分离柱兼容型高速逆流色谱仪，包括由绕有流通管的分离柱和拆卸轴构成的分离柱组件、电机、以及用于分离柱组件安装定位的恒星轮和支架，其特征在于所述的恒星轮为行星轮系机构；恒星轮上至少设有二个分离柱组件，分离柱组件分别与行星轮系上的行星齿轮同轴安装，分离柱组件在随恒星轮绕固定轴公转的同时，以同速同向作行星自转；各分离柱组件之间的流通管并联或通过管道连接器串联连接。
2.根据权利要求1所述的高速逆流色谱仪，其特征在于所述分离柱组件之间均设有可防止运转中各分离柱组件连接管缠绕的解绕机构，解绕机构由通过轴承安装在恒星轮上的解绕轴和设置在解绕轴上可与分离柱组件同轴行星齿轮啮合运转的解绕齿轮组成，解绕轴在随恒星轮绕固定轴公转的同时，其上的解绕齿轮与分离柱组件同轴行星齿轮啮合作同速反向自转。
3.根据权利要求1或2所述的高速逆流色谱仪，其特征在于所述分离柱组件包括二个或三个独立的分离柱，每个分离柱组件上的各分离柱的流通管并联。
4.根据权利要求1或2所述的高速逆流色谱仪，其特征在于所述分离柱组件包括二个或三个独立的分离柱，每个分离柱组件上的各分离柱的流通管通过管道连接器串联连接。
5.根据权利要求1或2所述的高速逆流色谱仪，其特征在于所述恒星轮包括三块互相平行的支撑盘。
6.根据权利要求5所述的高速逆流色谱仪，其特征在于所述恒星轮上设有二个分离柱组件。
7.根据权利要求6所述的高速逆流色谱仪，其特征在于所述分离柱组件包括一个以上独立的分离柱，每个分离柱组件上的各分离柱的流通管并联或通过管道连接器串联连接。
8.根据权利要求7所述的高速逆流色谱仪，其特征在于所述分离柱组件包括二个或三个独立的分离柱，每个分离柱组件上的各分离柱的流通管通过管道连接器串联连接。
9.根据权利要求7所述的高速逆流色谱仪，其特征在于所述分离柱组件包括二个或三个独立的分离柱，每个分离柱组件上的各分离柱上的流通管并联。
10.根据权利要求3或9所述的高速逆流色谱仪，其特征在于所述分离柱组件的流通管在恒星轮的两侧分别通过编束的方式防止多对流通管缠绕。
专利摘要一种多分离柱兼容型高速逆流色谱仪，包括由绕有流通管的分离柱和拆卸轴构成的分离柱组件、电机以及用于分离柱组件安装定位的恒星轮和支架，恒星轮上至少设有二个分离柱组件，所述分离柱组件包括一个以上独立的分离柱。各分离柱组件之间的流通管并联或通过管道连接器串联连接。恒星轮包括三块平行的支持盘。因此结构简单，便于拆卸更换分离柱，改变分离柱容积，适应不同的实验需要。
文档编号G01N30/00GK2641652SQ0322989
公开日2004年9月15日 申请日期2003年3月31日 优先权日2003年3月31日
发明者张天佑, 万戈江, 包锦雄 申请人:上海戴维斯生物技术开发有限公司