專利名稱：一種非貫通結(jié)構(gòu)中心軸高速逆流色譜儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及色譜分離分析領(lǐng)域，特別涉及一種無固相載體液液分配的高速逆流色 譜儀設(shè)備。
(二)
背景技術(shù)：
逆流色譜技術(shù)是一種應(yīng)用在分離分析領(lǐng)域中的無固相載體的液液分配色譜技術(shù)，其原 理是利用溶質(zhì)分子在兩相溶劑中的分配系數(shù)差異進(jìn)行分離。其中高速逆流色譜儀利用充滿 流動溶劑的螺旋管作為分離單元，在電機的驅(qū)動下進(jìn)行公轉(zhuǎn)的同時，做同步同向的行星式 自轉(zhuǎn)；在這種規(guī)律變化的離心力場作用下，流過螺旋管的互不相溶的兩相溶劑形成單向性 的兩相分布；當(dāng)被分離的混合物通過分離單元時，不同的溶質(zhì)分子按照其在兩相溶劑中分 配系數(shù)的大小被順序洗脫而實現(xiàn)分離。逆流色譜技術(shù)是一種重要的分離手段，在天然產(chǎn)物 和合成化合物的分離中被廣泛應(yīng)用。逆流色譜儀的螺旋管分離單元是聚四氟乙烯軟管或者 不銹鋼軟管螺旋纏繞在柱狀支撐物上構(gòu)成，螺旋管通過引入管以及引出管與機體外部相連 ，溶液則通過引入管流經(jīng)螺旋管分離柱，然后隨著引出管導(dǎo)出。
對于最常見的J型螺旋管行星式離心機的高速逆流色譜儀，螺旋管自轉(zhuǎn)的方向與公轉(zhuǎn) 方向相同，螺旋管的引入管和引出管在旋轉(zhuǎn)過程中會形成扭絞進(jìn)而斷裂；為了防止引入管 和引出管的扭絞，需要做到第一，螺旋管分離單元自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速和公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速必須一樣；第二 ，每一個螺旋管分離單元對應(yīng)一根與此螺旋管分離單元同步異向轉(zhuǎn)動的空心管，稱之為空 心解繞軸。引入管或者引出管進(jìn)入螺旋管分離單元前或者離開螺旋管分離單元后，需要勾 回，形成一個"J"形，穿過固定空心主軸或者此螺旋管分離單元對應(yīng)的空心解繞軸并與 之相對固定，形成與分離柱旋轉(zhuǎn)同步異向的轉(zhuǎn)動，使得"J"形管的鉤回部隨轉(zhuǎn)動而翻轉(zhuǎn) ，這樣引入管或者引出管就不會在旋轉(zhuǎn)作用下發(fā)生扭絞。一般的逆流色譜儀，引入管首先穿過貫通旋轉(zhuǎn)支架的固定中心軸，以"J"形進(jìn)入第一
個螺旋管分離單元，從第一個螺旋管分離單元的另一端引出，再以"J"形穿過第一 個螺旋管分離單元對應(yīng)的空心解繞軸，然后以"J"形進(jìn)入第二個螺旋管分離單元，以此 類推，至最后一個螺旋管分離單元的引出管經(jīng)過空心解繞軸后從中心軸引出。如果僅有一 個螺旋管分離單元，引出管則以"J"形再次穿過空心的中心公轉(zhuǎn)主軸，然后引出機箱。 這樣，空心的固定中心主軸必須貫穿整個旋轉(zhuǎn)支架結(jié)構(gòu)，在旋轉(zhuǎn)離心過程中起著固定保護 分離單元引入引出管的作用，成為不可或缺的部分。
由于固定中心軸的空間阻礙，螺旋管分離單元的半徑，也就是其自轉(zhuǎn)半徑，被限制在 一定范圍內(nèi)，使得現(xiàn)有的逆流色譜儀的beta值(螺旋管分離單元外緣半徑與自轉(zhuǎn)軸和公轉(zhuǎn) 軸間距的比值)范圍都在0.8以下，而beta值參數(shù)對溶劑系統(tǒng)的固定相保留值和分離效果 又有直接顯著的影響。這在一定程度上限制了可選擇的螺旋管分離單元的物理參數(shù)，從而 影響螺旋管分離單元的分離效果。
此外，通過這種傳統(tǒng)繞行方式設(shè)計的多螺旋管分離單元的逆流色譜儀，液體只能從一 個螺旋管分離單元依次流向下一個螺旋管分離單元，即螺旋管分離單元只能是串行連接， 無法并行連接，更不能串并聯(lián)組合。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服上述不足，提供一種非貫通結(jié)構(gòu)中心軸的多柱型高速逆流 色譜儀設(shè)備，使得螺旋管分離單元的邊緣可以接近甚至超過其公轉(zhuǎn)中心，從而儀器的自轉(zhuǎn) 半徑能夠接近或超過自轉(zhuǎn)軸與公轉(zhuǎn)軸的間距，即儀器的beta值范圍可以從原來的最大值 0.8上升至1，甚至超過l，從而提高螺旋管分離單元的分離效果。
本實用新型的目的是用以下技術(shù)方案實現(xiàn)的 一種高速逆流色譜儀，包括機箱、電機 、旋轉(zhuǎn)支架，中心主軸，齒輪，軸承，n (n大于等于2)個分離單元空心自轉(zhuǎn)軸，可繞旋 轉(zhuǎn)支架的中心公轉(zhuǎn)并同時圍繞分離單元空心軸進(jìn)行與公轉(zhuǎn)同步同向自轉(zhuǎn)的n個螺旋管分離 單元，n個分離單元所對應(yīng)的與分離單元同步異向旋轉(zhuǎn)的n根空心解繞軸，以及n個分離單 元所分別對應(yīng)的n根引入管和n根引出管。
此高速逆流色譜儀的進(jìn)一步特征為其中心主軸為非貫通結(jié)構(gòu)的主軸，由同軸的旋轉(zhuǎn)部 分和固定部分組成，其中心主軸旋轉(zhuǎn)部分通過軸承將所述旋轉(zhuǎn)支架的一端轉(zhuǎn)動連接于機箱 ，并在電機驅(qū)動下帶動所述旋轉(zhuǎn)支架圍繞旋轉(zhuǎn)中心軸線公轉(zhuǎn)；其固定部分將中心齒輪固定 連接于機箱，并通過軸承與所述旋轉(zhuǎn)支架的另一端轉(zhuǎn)動連接。所述中心主軸固定部分截止 于螺旋管分離單元的旋轉(zhuǎn)平面外側(cè)。此高速逆流色譜儀的進(jìn)一步特征為n個分離單元所對應(yīng)的n對引入管和引出管通過中心軸 旋轉(zhuǎn)部分后， 一并從第一個分離單元所對應(yīng)的第一個空心解繞軸中穿過，做"J"型 鉤回后，所述第一個分離單元對應(yīng)的一對引入管和引出管分別止于第一個螺旋管分離單元 ，以承載第一個螺旋管分離單元中液體的進(jìn)出；其余(n-l)個分離單元的(n-l)對引入 管和引出管全部穿過第一個分離單元的自轉(zhuǎn)空心軸，做"U"型勾回后一并穿過第二個分 離單元所對應(yīng)的空心解繞軸進(jìn)行解繞，然后穿出第二個分離單元的空心解繞軸并做"J" 型勾回后，所述第二個分離單元對應(yīng)的引入管和引出管分別止于第二個分離單元，以承擔(dān) 第二個螺旋管分離單元中液體的進(jìn)出。其余(n-2)對引入管和引出管則繼續(xù)穿過第二個 分離單元的自轉(zhuǎn)空心軸，"U"型進(jìn)入第三個分離單元的空心解繞軸進(jìn)行解繞，以此類推 。直至在第n個分離單元對應(yīng)的第n對引入管和引出管最后止于第n個螺旋管分離單元，以 承擔(dān)此分離單元的液體進(jìn)出。
上述的n個分離單元中每一個分離單元所對應(yīng)的一對引入管和引出管在該分離單元 外沿同樣的走行路線繞行，即每個分離單元的引出管總是沿著該分離單元的引入管的繞行 路線原路返回的。
當(dāng)兩個螺旋管分離單元并聯(lián)使用時， 一個分離單元的引出管和另 一個分離單元 的引出管直接將流經(jīng)各螺旋管分離單元的液體導(dǎo)向機箱表面的接頭；當(dāng)兩個螺旋管分離單 元串聯(lián)使用時， 一個分離單元的引出管和另一個分離單元的引入管連接。
beta值為分離單元外緣半徑與分離單元空心軸軸心與公轉(zhuǎn)軸心間距的比值。上 述的n個分離單元可以為相同的beta值，或者為不同的beta值。n個分離單元的beta值可以 小于l，或者其中一個分離單元的beta值大于等于l，而其它分離單元的beta值小于l。
本實用新型的高速逆流色譜儀，將n個分離單元所對應(yīng)的n對引入管和引出管并行，通 過螺旋管分離單元的自轉(zhuǎn)空心軸和n個分離單元所對應(yīng)的n根解繞軸繞行連接至機箱，即能 夠?qū)崿F(xiàn)各分離單元獨立的連接，滿足多個分離柱之間并聯(lián)或者串聯(lián)的不同組合需求，又解 決了高速逆流色譜儀上貫通的固定空心主軸空間阻礙的問題，貫通固定軸的去除使得螺旋 管分離單元的邊緣可能無限接近甚至超越公轉(zhuǎn)中心，從而擴大了高速逆流色譜儀的beta值 范圍。


圖l:以兩個分離單元為例，本實用新型高速逆流色譜儀的一種結(jié)構(gòu)的剖面示意圖， 其中兩個螺旋管分離單元的幾何形狀相同；
圖2:圖1中的螺旋管分離單元引入和弓1出管繞行示意圖3:本實用新型高速逆流色譜儀的另一種結(jié)構(gòu)的剖面示意圖，其中兩個螺旋管分離 單元的幾何形狀不同，其中 一個分離單元外緣跨過旋轉(zhuǎn)中心軸線。 在以上圖中，
l機箱；2電機；3中心軸旋轉(zhuǎn)部分；4旋轉(zhuǎn)支架；5軸承；6中心軸固定部分；7固定中
心齒輪；8自轉(zhuǎn)軸與解繞軸軸承(多個)；9螺旋管分離單元A; IO螺旋管分離單元B; ll螺 旋管分離單元A的自轉(zhuǎn)空心軸；12螺旋管分離單元B的自轉(zhuǎn)空心軸；13螺旋管分離單元A對 應(yīng)的空心解繞軸；14螺旋管分離單元B對應(yīng)的空心解繞軸；15螺旋管分離單元A的引入管( 15.1)和引出管(15.2) ; 16螺旋管分離單元B的引入管(16.1)和引出管(16.2)。 具體實施方式
實施例l，參見圖1和圖2，以兩個分離單元為例，高速逆流色譜儀的結(jié)構(gòu)剖面示意圖 ，兩個螺旋管分離單元的幾何形狀相同。
其中，圖l是高速逆流色譜儀的結(jié)構(gòu)剖面示意圖，圖2是為了描述清晰，將圖l中的螺 旋管分離單元引入和引出管繞行放大的示意圖。參見圖1和圖2，電機(2)驅(qū)動中心主軸旋轉(zhuǎn)部分(3)帶動旋轉(zhuǎn)支架(4)在機箱(1) 中旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)主軸(3)與機箱(1)通過軸承(5)轉(zhuǎn)動連接。旋轉(zhuǎn)支架的另一端與 中心軸固定部分(6)通過軸承轉(zhuǎn)動連接。中心軸固定部分(6)固定連接并截止于中心齒 輪(7)。通過軸承(8)和旋轉(zhuǎn)支架(4)轉(zhuǎn)動連接的自轉(zhuǎn)空心軸(11， 12)和空心解繞 軸(13， 14)被固定中心齒輪(7)以及其他齒輪組合驅(qū)動做同步公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)的行星式運 動。軟管螺旋纏繞在自轉(zhuǎn)空心軸(11， 12)上從而分別構(gòu)成螺旋管分離單元A (9)和螺旋 管分離單元B (10)。
螺旋管分離單元A和B的引入管(15.1)、引入管(16.1)和引出管(15.2)、引出管 (16.2)通過主軸旋轉(zhuǎn)部分(3)后， 一并從螺旋管分離單元A (9)所對應(yīng)的空心解繞軸 (13)中穿過，做"J"型鉤回后，所述螺旋管分離單元A (9)對應(yīng)的引入管(15.1)和 引出管(15.2)分別止于螺旋管分離單元A (9)，以承載螺旋管分離單元A (9)中液體的 進(jìn)出；引入管(16.1)和引出管(16.2)則繼續(xù)穿過螺旋管分離單元A的自轉(zhuǎn)空心軸(11 )，做"U"型勾回后一并穿過螺旋管分離單元B (10)所對應(yīng)的空心解繞軸(14)，穿出 后做"J"型勾回后，分別接入螺旋管分離單元B (10)，以承擔(dān)螺旋管分離單元B (10) 中液體的進(jìn)出。
在兩個分離單元的逆流色譜儀中，螺旋管分離單元B的自轉(zhuǎn)空心軸(12)無引入引出 管穿過。如果有n (n大于2)個分離單元，那么其余(n-2)對引入管引出管則繼續(xù)穿過螺 旋管分離單元B的自轉(zhuǎn)空心軸(12) ， "U"型進(jìn)入第三個分離單元的空心解繞軸進(jìn)行解繞 ，以此類推。直至在第n個分離單元對應(yīng)的第n對引入管和引出管最后止于第n個螺旋管分 離單元，以承擔(dān)此分離單元的液體進(jìn)出。
上訴述的n個分離單元(9， 10)中每一個分離單元所對應(yīng)的一對引入管和引出管 ，即第一個螺旋管分離單元(9)對應(yīng)的引入管(15.1)和引出管(15.2)，第二個螺旋 管分離單元(10)對應(yīng)的引入管(16.1)和引出管(16.2)，在該分離單元外沿同樣的走 行路線繞行，即每個分離單元的引出管總是沿著該分離單元的引入管的繞行路線原路返回 的。
上訴述的螺旋管分離單元(9)和螺旋管分離單元(IO)并聯(lián)使用時，引出管(15.2) 和引出管(16. 2)直接將流經(jīng)各螺旋管分離單元的液體導(dǎo)向機箱表面的接頭；螺旋管分離單 元(9)和螺旋管分離單元(IO)串聯(lián)使用時，引出管(15.2)和引入管(16.1)連接。
beta值為分離單元外緣半徑與分離單元空心軸軸心與公轉(zhuǎn)軸心間距的比值，上訴的兩
8個分離單元(9， 10)為相同的beta值，且beta值小于l。
實施例2，參見圖3，以兩個分離單元為例，高速逆流色譜儀的結(jié)構(gòu)剖面示意圖，兩個 螺旋管分離單元的幾何形狀不同。此例與實施例l的不同之處在于所述螺旋管分離單元 A (9)的外緣超過旋轉(zhuǎn)中心軸線，其beta值大于l，而所述螺旋管分離單元B (10)的外緣 不超過中線軸線，其beta值小于l。
權(quán)利要求權(quán)利要求1一種高速逆流色譜儀，包括機箱(1)、電機(2)、齒輪(7)、旋轉(zhuǎn)支架(4)，其特征在于此高速逆流色譜儀還包括一個非貫通結(jié)構(gòu)的中心主軸(3)，其旋轉(zhuǎn)部分通過軸承(5)將所述旋轉(zhuǎn)支架(4)轉(zhuǎn)動連接于機箱(1)，并帶動所述旋轉(zhuǎn)支架(4)圍繞旋轉(zhuǎn)中心軸線公轉(zhuǎn)，其中心軸固定部分(6)將固定中心齒輪(7)連接于機箱(1)，并通過軸承與所述旋轉(zhuǎn)支架(4)轉(zhuǎn)動連接；所述中心主軸固定部分(6)截止于螺旋管分離單元(9，10)的旋轉(zhuǎn)平面外側(cè)，沒有螺旋管分離單元的引入管和引出管從中穿過。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的高速逆流色譜儀，其特征在于還包括n個螺 旋管分離單元(9， 10)，螺旋管分離單元的數(shù)量是兩個或者多個，螺旋管分離單元對應(yīng)的n 個自轉(zhuǎn)空心軸(ll， 12)、 n個空心解繞軸(13， 14)、以及n根引入管和n根引出管(15， 16) ;所述n根引入管和n根引出管通過中心軸旋轉(zhuǎn)部分(3)后， 一并從第一個分離單元(9) 所對應(yīng)的第一個空心解繞軸(13)中穿過，做"J"型鉤回后，所述第一個分離單元(9) 對應(yīng)的引入管(15.1)和引出管(15.2)分別止于第一個螺旋管分離單元(9)，以承載 第一個螺旋管分離單元(9)中液體的進(jìn)出；其余(n-l)個分離單元的(n-l)對引入管 和引出管全部穿過第一個分離單元的自轉(zhuǎn)空心軸(11)，做"U"型勾回后一并穿過第二 個分離單元所對應(yīng)的空心解繞軸進(jìn)行解繞，然后穿出第二個分離單元的空心解繞軸并做" J"型勾回后，所述第二個分離單元(10)對應(yīng)的引入管(16.1)和引出管(16.2)分別 止于第二個分離單元(10)，以承擔(dān)第二個螺旋管分離單元(10)中液體的進(jìn)出；其余( n-2)對引入管引出管則繼續(xù)穿過第二個分離單元的自轉(zhuǎn)空心軸(12) ， "U"型進(jìn)入第三 個分離單元的空心解繞軸進(jìn)行解繞，以此類推；直至在第n個分離單元對應(yīng)的第n對引入管 和引出管最后止于第n個螺旋管分離單元，以承擔(dān)此分離單元的液體進(jìn)出。
3 根據(jù)權(quán)利要求l所述的高速逆流色譜儀，其特征在于所述的n個分離單 元(9， 10)中每一個分離單元所對應(yīng)的一對引入管和引出管，即第一個螺旋管分離單元 (9)對應(yīng)的引入管(15.1)和引出管(15.2)，第二個螺旋管分離單元(10)對應(yīng)的引 入管(16.1)和引出管(16.2)，在該分離單元外沿同樣的走行路線繞行，即每個分離單 元的引出管總是沿著該分離單元的引入管的繞行路線原路返回的。
4 根據(jù)權(quán)利要求3所述的高速逆流色譜儀，其特征在于所述的螺旋 管分離單元(9)和螺旋管分離單元(IO)并聯(lián)使用時，引出管(15.2)和引出管(16.2)直 接將流經(jīng)各螺旋管分離單元的液體導(dǎo)向機箱表面的接頭；螺旋管分離單元(9)和螺旋管分 離單元(IO)串聯(lián)使用時，引出管(15.2)和引入管(16.1)連接。
5 根根據(jù)權(quán)利要求l所述的高速逆流色譜儀，其特征在于所述的n個 分離單元(9， 10)為相同的beta值，或者為不同的beta值，beta值為分離單元外緣半徑與分 離單元空心軸軸心與公轉(zhuǎn)軸心間距的比值。
6 根據(jù)權(quán)利要求5所述的高速逆流色譜儀，其特征在于所述的n個分 離單元的beta值小于l，或者其中一個分離單元的beta值大于等于l，而其它分離單元的 beta值小于l 。
專利摘要本實用新型涉及一種非貫通結(jié)構(gòu)中心軸的高速逆流色譜儀，屬于色譜分離分析儀器領(lǐng)域。所述裝置通過將所有分離單元的引入引出管進(jìn)入旋轉(zhuǎn)支架后穿行于空心解繞軸和各分離單元的空心軸進(jìn)行解繞，不經(jīng)過旋轉(zhuǎn)支架的固定中心軸；而將旋轉(zhuǎn)支架的一端連接于機箱的固定中心軸并不貫穿旋轉(zhuǎn)支架，因此對螺旋管分離單元不造成空間阻礙，既能實現(xiàn)多個分離單元間單獨或組合使用，又解決固定空心主軸空間阻礙的問題，貫通固定空心軸的去除使得螺旋管分離單元的邊緣可能無限接近甚至超越公轉(zhuǎn)中心，從而擴大了高速逆流色譜儀的beta值范圍。
文檔編號G01N30/42GK201289476SQ200820302149
公開日2009年8月12日 申請日期2008年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月16日
發(fā)明者奇 王, 陳維之, 力 馬 申請人:江陰逆流科技有限公司