CN101554571B - 致密性流体产生装置暨旋风分离器整合系统 - Google Patents

Abstract

一种致密性流体产生装置暨旋风分离器整合系统，其包含致密性流体产生装置与旋风分离器；致密性流体产生装置包含高压槽，高压槽借由增压泵连结有流体贮存槽与压力指示控制器，高压槽与增压泵及增压泵与流体贮存槽间有若干个电控开关阀，高压槽上有加热元件与温度控制器；旋风分离器借输送管路与致密性流体产生装置连结；包含旋风分离槽，旋风分离槽底部有出口，出口连结若干个集收瓶，旋风分离槽内有中心轴，中心轴借驱动元件的驱动于旋风分离槽内垂直移动；中心轴上有贯通的流体通道，流体通道连结若干个输送管路，输送管路上有若干个电控开关阀，输送管路连结有若干个集收瓶；旋风分离槽外有加热元件与温度控制器。本发明具有多种使用功能。

Description

致密性流体产生装置暨旋风分离器整合系统

技术领域

本发明涉及一种致密性流体产生装置暨旋风分离器整合系统。

背景技术

一般致密性流体(pressurized fluid)及其产生装置主要是利用处于临界压力(critical pressure)与临界温度(critical tempereture)以上的流体形成致密性流体(pressurized fluid)，该种致密性流体(pressurized fluid)具有特异的存在相态与不同于一般流体的溶解度、密度、扩散是数及低黏度等特性，因此在医疗、化工、食品、环保等领域，皆运用该种致密性流体(pressurized fluid)来完成其欲达成的目的(如：细胞爆破、晶体清洗、分离萃取等)。

就以医疗领域中的细胞爆破为例而言，以往皆以动、植物的细胞具有不同的细胞膜与细胞壁，利用致密性流体(pressurized fluid)所具有的高扩散度进入细胞内，而后降低细胞容置室中的压力，使细胞内致密性流体(pressurized fluid)密度降低而破坏细胞的细胞膜与细胞壁，进而达到细胞爆破的目的。

上述现有的致密性流体(pressurized fluid)虽可达到一般所欲完成的目的；但就以细胞爆破而言，由于其是将细胞全部爆破，并未能依不同的动、植物细胞及所需留存的细胞种类来选择性爆破，因此该种致密性流体(pressurized fluid)及其产生装置仍具有其一定程度不方便的缺点。

发明内容

本发明所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的上述缺陷，而提供一种致密性流体产生装置暨旋风分离器整合系统，具有多种使用功能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种致密性流体产生装置暨旋风分离器整合系统，其特征在于，其包含有一致密性流体产生装置与一旋风分离器；该致密性流体产生装置，包含有一高压槽，该高压槽借由一增压泵连结有流体贮存槽与一压力指示控制器，该高压槽与增压泵及增压泵与流体贮存槽间设有若干个电控开关阀，高压槽上设有一加热元件与一温度控制器；旋风分离器，是借由输送管路与致密性流体产生装置相连结；包含有一旋风分离槽，该旋风分离槽底部设有一出口，该出口连结设有若干个集收瓶，旋风分离槽内设有一中心轴，该中心轴借由一驱动元件的驱动而可于旋风分离槽内垂直移动；该中心轴上设有一贯通的流体通道，该流体通道连结有若干个输送管路，输送管路上分别设有若干个电控开关阀，输送管路上连结有若干个集收瓶；旋风分离槽外设有一加热元件与一温度控制器。

前述的致密性流体产生装置暨旋风分离器整合系统，其中高压槽借由一输送泵连结有一共溶剂(或修试剂)贮存槽。

前述的致密性流体产生装置暨旋风分离器整合系统，其中高压槽上设有一安全阀。

前述的致密性流体产生装置暨旋风分离器整合系统，其中旋风分离槽上设有一安全阀。

前述的致密性流体产生装置暨旋风分离器整合系统，其中输送管路上依需要设有若干个压力控制阀、流量控制阀与流量计。

借由上述构造，提供一种具有多种使用功能的致密性流体产生装置暨旋风分离器整合系统。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的构造示意图。

图2是本发明循环式选择性萃取的构造及动作示意图一。

图3是本发明循环式选择性萃取的构造及动作示意图二。

图4是本发明选择性批次萃取或连续萃取的构造及动作示意图。

图5是本发明晶体清洗的构造及动作示意图。

图6是本发明选择性灭菌功能与动、植物细胞爆破功能的构造及动作示意图。

图7是本发明微粒化功能、干燥功能(或物质结晶功能、分馏纯化功能、溶剂脱除功能、溶剂回收功能)、精油萃取功能的构造及动作示意图。

图8是本发明回溯再吸收功能的构造及动作示意图。

图中标号说明：

10   致密性流体产生装置

11   高压槽

11A、11B   输送管路

111  安全阀

12   增压泵

13   流体贮存槽

14   压力指示控制器

15   电控开关阀

16   加热元件

17   温度控制器

18   输送泵

19   共溶剂(或修试剂)贮存槽

20   旋风分离器

21   旋风分离槽

21A、21B   输送管路

211  安全阀

22   集收瓶

23   中心轴

24   驱动元件

25   电控开关阀

26   集收瓶

27   加热元件

28   温度控制器

30   压力控制阀

31   流量控制阀

32   流量计

具体实施方式

如图1所示，本发明的致密性流体产生装置暨旋风分离器整合系统，包含有一致密性流体产生装置10与一旋风分离器20；其中：

致密性流体产生装置10(如图1所示)，包含有一高压槽11，该高压槽11借由一增压泵12连结有流体贮存槽13与一压力指示控制器14，该流体贮存槽13根据产生不同的致密性流体而存放不同的流体，该高压槽11与增压泵12及增压泵12与流体贮存槽13间可依需要设有若干个电控开关阀15，又高压槽11上设有一加热元件16与一温度指示控制器17，供根据所设定的温度及时间对高压槽11加热；又，较佳的实施例是，该高压槽11亦借由一输送泵18连结有一共溶剂(或修试剂)贮存槽19。

旋风分离器20(如图1所示)，是借由输送管路11A、11B与致密性流体产生装置相连结；包含有一旋风分离槽21，该旋风分离槽21底部设有出口，该出口可连结设有若干个集收瓶22，旋风分离槽21内设有一中心轴23，该中心轴23借由一驱动元件24(如：驱动马达)的驱动而可于旋风分离槽21内垂直移动；又，该中心轴23上设有一贯通的流体通道，该流体通道连结有若干条输送管路21A、21B，较佳的实施例是，两输送管路21A、21B上分别设有若干个电控开关阀25，输送管路21B上并连结有若干个集收瓶26；再，旋风分离槽21外设有一加热元件27与一温度控制器28，提供依所设定的温度及时间对旋风分离槽21加热。

较佳的实施例是，该高压槽11与旋风分离槽21上分别设有一安全阀111、211，以在该设备安全压力范围内提供可控制压力，而为确保安全，若高压槽11内或旋风分离槽21内超过安全压力即可自动泄压。

又，较佳的实施例是，于输送管路11A、21B上可依需要设有若干个压力控制阀30、流量控制阀31与流量计32，提供调整输送管路11A、21B的压力控制及流量控制。

借由上述构造，本发明致密性流体的流体特性及旋风分离器具有如下的功效：

(一)循环式选择性萃取功能

如图2所示，将待萃取物置放于高压槽11内，借由流体贮存槽13及增压泵12输送流体(如：二氧化碳气体)进入高压槽11内，而后借由增压泵12增加高压槽11内的压力及加热元件23对高压槽11加热，令高压槽11内的流体形成与待萃取物具有高兼容性的致密性流体，然后令高压槽11与旋风分离槽21相连通，使致密性流体可将欲萃取物带离高压槽11至较低压的旋风分离槽21中，并调控压力控制阀30，使高压槽11与旋风分离槽21内的压力平稳，然后开启旋风分离槽21内中心轴23上的流体通道，令致密性流体借由输送管路21B再回到高压槽11中，而形成一循环式萃取，并依所需的萃取时间而可借由集收瓶22、26分别收集所需的萃取液；或如图3所示，亦可令致密性流体经由输送管路21A回到高压槽11再次萃取，并由集收瓶22直接收集萃取液。

(二)选择性批次萃取或连续萃取

如图4所示，将待萃取物置放于高压槽11内，借由流体贮存槽13及增压泵12输送流体(如：二氧化碳气体)进入高压槽11内，且可借由输送泵18将共溶剂(或修试剂)贮存槽19中的共溶剂(或修试剂)输送进入高压槽11内，而后借由增压泵12增加高压槽11内的压力及加热元件23对高压槽11加热，令高压槽11内的流体形成与待萃取物具有高兼容性的致密性流体，然后令高压槽11与旋风分离槽21相连通，使致密性流体可将欲萃取物带离高压槽11至较低压的旋风分离槽21中，并使高压槽11与旋风分离槽21内的压力平稳，然后开启旋风分离槽21内中心轴23上的流体通道及底部出口，使集收瓶22、26可分别直接收集所需的萃取液，并待高压槽11中的压力降为零后，即可停止收集萃取液，而形成批次萃取；或，持续对高压槽11内加压与加热，令高压槽11中保持一恒温恒压状态，即可持续进行萃取与收集所需的萃取液，即为连续萃取。

(三)晶体清洗功能

如图5所示，将欲轻洗的晶体置入高压槽11中，并将旋风分离槽21中的中心轴23借由驱动元件24的驱动下降至旋风离槽21最低处，而后借由流体贮存槽13及增压泵12输送流体(如：二氧化碳气体)进入高压槽11内，并利用输送泵18将贮存槽19中的共溶剂(或修试剂)输送进入高压槽11内，然后借由增压泵12增加高压槽11内的压力及加热元件23对高压槽11加热，令高压槽11内的流体形成致密性流体并据以提高共溶剂(或修试剂)对晶体的清洗能力，然后快速开启输送管路11B令高压槽11与旋风分离槽21相连通，使致密性流体将晶体表面的杂质快速带离高压槽11至较低压的旋风分离槽21中，并使高压槽11与旋风分离槽21内的压力平稳，然后开启旋风分离槽21内中心轴23上的流体通道，令致密性流体与杂质收集于集收瓶22、26中，对一晶体快速清洗；亦或借由开启输送管路11A，使致密性流体将晶体表面的杂质经由输送管路11A慢速带离高压槽11至较低压的旋风分离槽21中，使高压槽11与旋风分离槽21内的压力平稳，然后开启旋风分离槽21内中心轴23上的流体通道，令致密性流体与杂质收集于集收瓶22、26中，而为一可避免晶体刮伤的晶体慢速清洗。

(四)选择性灭菌功能与动、植物细胞爆破功能

如图6所示，将旋风分离槽21中的中心轴23借由驱动元件24的驱动而下降至旋风离槽21最低处，并将具有若干种不同种类的细菌或动、植物细胞置放于高压槽11中，借由流体贮存槽13及增压泵12输送流体(如：二氧化碳气体)进入高压槽11内，而后借由增压泵12增加高压槽11内的压力及加热元件23对高压槽11加热，令高压槽11内的流体形成进入预灭细菌或动、植物细胞内的致密性流体，然后将旋风分离槽21中的中心轴23借由驱动元件24的驱动而上升至预定高度，使旋风分离槽21内形成一负压状态，快速开启高压槽11与旋风分离槽21连结的输送管路11B，令高压槽11与旋风分离槽21相连通，使高压槽11与旋风分离槽21间的压力相等，使其中该细菌或动、植物细胞中的致密性流体因压力瞬间变小而快速气化，进而可破坏(或爆破)细胞膜与细胞壁，以达到选择性灭菌与动、植物细胞爆破的功能；又，若需重复灭菌或爆破细胞，即可将中心轴23借由驱动元件24的驱动而下降至旋风分离槽21最低处，而将旋风分离槽21中的致密性流体回溯至高压槽11中，并关闭高压槽11与旋风分离槽21间相连的输送管路11B，而后旋风分离槽21中的中心轴23借由驱动元件24的驱动而上升至预定高度，使旋风分离槽21内形成一负压状态，再快速开启高压槽11与旋风分离槽21连结的输送管路11B，令高压槽11与旋风分离槽21相连通，使高压槽11与旋风分离槽21间的压力相等，其中该细菌或动、植物细胞中的致密性流体因压力瞬间变小而快速气化，进而可破坏(或爆破)细胞膜与细胞壁，以达到重复灭菌与动、植物细胞爆破的功能，而后开启流体通道并借由输送管路21B排放气化的致密性流体。

(五)微粒化功能

包含有利用高压槽11的微粒化与旋风分离槽21的微粒化；其中，如图7所示，利用高压槽11的微粒化将欲微粒化的溶液置放于高压槽11中，借由流体贮存槽13及增压泵12输送流体(如：二氧化碳气体)进入高压槽11内，而后借由增压泵12增加高压槽11内的压力及加热元件23对高压槽11加热，令高压槽11内的流体形成与溶液中的溶剂具有高兼容性的致密性流体，并利用致密性流体较低的介电常数，降低溶质于溶液中的溶解度而结晶析出，乃为利用高压槽11的微粒化功能；又，利用旋风分离槽21的微粒化是令高压槽11中所形成的致密性流体与溶液中溶剂及溶质具有高兼容性，然后令高压槽11与旋风分离槽21相连通，借由控制旋风分离槽21内的温度与涡流速度，使致密性流体与溶液中的溶剂气化排出，使溶质析出，析出的溶质再经涡流的带动下撞击器壁而微粒化，为利用旋风分离槽21的微粒化功能。

(六)干燥功能(或物质结晶功能、分馏纯化功能、溶剂脱除功能、溶剂回收功能)

如图7所示，将欲干燥(或物质结晶、分馏纯化、溶剂脱除、溶剂回收)的溶液(或物质)置放于高压槽11中，借由流体贮存槽13及增压泵12输送流体(如：二氧化碳气体)进入高压槽11内，而后借由增压泵12增加高压槽11内的压力及加热元件23对高压槽11加热，令高压槽11内的流体形成与欲去除的溶剂具有高兼容性的致密性流体，然后令高压槽11与旋风分离槽21相连通，使致密性流体将欲去除的溶剂带离高压槽11至较低压的旋风分离槽21中，并借由控制旋风分离槽21内的温度与涡流速度，使致密性流体气化排出，且溶剂自旋风分离槽21底部出口排出，而欲干燥(或物质结晶、分馏纯化、溶剂脱除、溶剂回收)的物质即可存留于高压槽11中，而达到干燥(或物质结晶、分馏纯化、溶剂脱除、溶剂回收)的功能。

(七)精油萃取功能

如图7所示，将欲萃取出精油的物质(如：柳橙皮、橘皮、玫瑰花瓣等)置放于高压槽11中，借由流体贮存槽13及增压泵12输送流体(如：二氧化碳气体)进入高压槽11内，而后借由增压泵12增加高压槽11内的压力及加热元件23对高压槽11加热，令高压槽11内的流体形成与欲萃取出的精油具有高兼容性的致密性流体，然后令高压槽11与旋风分离槽21相连通，使致密性流体可将欲萃取的精油带离高压槽11至较低压的旋风分离槽21中，并借由控制旋风分离槽21内的温度与涡流速度，使致密性流体气化排出，而该精油撞击器壁即可自旋风分离槽21底部出口汇流排出，而收集于集收瓶22中。

(八)回溯再吸收功能

就以晶体清洗的功能而言，由于在形成致密性流体的高压槽11中添加有共溶剂(或修试剂)，该共溶剂(或修试剂)是于晶体清洗过程中随致密性流体输送至旋风分离槽21中，并借由旋方分离槽21将致密性流体气化排出，而将共溶剂(或修试剂)留存于旋风分离槽21中，而如图8所示，借由驱动元件24驱动中心轴23下降至旋风分离槽21最低处，则将旋风分离槽21中的共溶剂经由输送管路11B回溯至高压槽11中回收吸收再利用。

从以上所述及附图所示的实施例可知，本发明确可提供选择性萃取功能、晶体清洗功能、选择性灭菌功能与动、植物细胞爆破功能、微粒化功能、干燥功能(或物质结晶功能、分馏纯化功能、溶剂脱除功能、溶剂回收功能)、精油萃取功能与回溯再吸收功能。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

综上所述，本发明在结构设计、使用实用性及成本效益上，完全符合产业发展所需，且所揭示的结构亦是具有前所未有的创新构造，具有新颖性、创造性、实用性，符合有关发明专利要件的规定，故依法提起申请。

Claims (4)

1.一种致密性流体产生装置暨旋风分离器整合系统，其特征在于，其包含有一致密性流体产生装置与一旋风分离器；

该致密性流体产生装置，包含有一高压槽，该高压槽借由一增压泵连结有流体贮存槽与一压力指示控制器，该高压槽与增压泵及增压泵与流体贮存槽间设有若干个电控开关阀，高压槽上设有一加热元件与一温度控制器；

旋风分离器，是借由输送管路与致密性流体产生装置相连结；包含有一旋风分离槽，该旋风分离槽底部设有一出口，该出口连结设有若干个集收瓶，旋风分离槽内设有一中心轴，该中心轴借由一驱动元件的驱动而可于旋风分离槽内垂直移动；该中心轴上设有一贯通的流体通道，该流体通道连结有若干个输送管路，输送管路上分别设有若干个电控开关阀，输送管路上连结有若干个集收瓶；旋风分离槽外设有一加热元件与一温度控制器。

2.根据权利要求1所述的致密性流体产生装置暨旋风分离器整合系统，其特征在于：所述高压槽借由一输送泵连结有一共溶剂贮存槽。

3.根据权利要求1所述的致密性流体产生装置暨旋风分离器整合系统，其特征在于：所述高压槽上设有一安全阀。

4.根据权利要求1所述的致密性流体产生装置暨旋风分离器整合系统，其特征在于：所述旋风分离槽上设有一安全阀。

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