CN104195039B - 超高压细胞破碎仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超高压细胞破碎仪，包括机箱，所述机箱内设有循环水浴箱和容纳腔，所述循环水浴箱内安装有加压均质一体化装置，所述的加压均质一体化装置依次由同轴心线安装的长油缸、主连接套、高压缸均质主体、附连接套、短油缸构成，所述容纳腔内安装有由依次同轴心线连接的油箱、液压集成块、油泵和电机构成的直线式液压站，所述的直线式液压站的轴心线与加压均质一体化装置的轴心线平行。本发明的超高压细胞破碎仪结构紧凑，体积小，不占用空间小，连接管道少，环节少不易泄漏。

Description

超高压细胞破碎仪

技术领域

本发明涉及一种细胞破碎仪，尤其涉及一种超高压细胞破碎仪。

背景技术

细胞破碎技术是指利用外力破坏细胞膜和细胞壁，使细胞内容物包括目的产物成分释放出来的技术，是分离纯化细胞内合成的非分泌型生化物质(产品)的基础。结合重组DNA技术和组织培养技术上的重大进展，以前认为很难获得的蛋白质现在可以大规模生产。目前已发展了多种细胞破碎方法，以便适应不同用途和不同类型的细胞壁破碎。破碎方法可规纳为机械法和非机械法两大类。而机械法所用到的设备也有很多种，而常用的设备是超高压细胞破碎装置，该常用的设备在生物细胞、药物、食品、牛奶、化妆品、化工材料、纳米材料等的破碎、微细分散、颗粒纳米化、乳化加工中具有广泛的用途。该常用的超高压细胞破碎装置存在的缺点是：(1)采用曲柄机构传动，高压状态不能停机与开机，不能空载运行，不能浸泡在循环水浴中，温升高，不能长时间连续运行，连接环节多，容易泄漏；(2)其加压均质装置的出液口开在上部，出液不顺畅，容易有残留；(3)其加压均质装置的压力表与高压腔直接连接，使得高压表频繁脉动，从而容易损坏；(4)高压均质阀容易磨损。因此有必要发明一种新的超高压细胞破碎装置，以改善前述缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种超高压细胞破碎仪，结构紧凑，体积小，占用空间小，高压状态可停开机和空载运行，温度恒定，连接管道少，环节少不易泄漏。

为实现上述目的，本发明提供一种超高压细胞破碎仪，包括机箱，所述机箱内设有循环水浴箱和容纳腔，所述循环水浴箱内安装有加压均质一体化装置，所述的加压均质一体化装置依次由同轴心线安装的长油缸、主连接套、高压缸均质主体、附连接套、短油缸构成，所述容纳腔内安装有由依次同轴心线连接的油箱、液压集成块、油泵和电机构成的直线式液压站，所述的直线式液压站的轴心线与加压均质一体化装置的轴心线平行。

由于所述的直线式液压站的轴心线与加压均质一体化装置的轴心线平行，从而可使得超高压细胞破碎仪整机结构紧凑，体积小，占用空间小，连接管道少，环节少不易泄漏；采用循环水浴箱能将加压均质一体化装置浸泡在循环水浴中，避免其温升，且保持恒定温度，保证仪器长时间连续运行；加压均质一体化装置使用液压传动，高压状态下可任意停机、开机、暂停，压力保持不变，且可空载运行不损坏。

作为本发明的进一步改进，所述高压缸均质主体的上部设有与高压腔连通并与一体化进料装置连接的进料口，所述高压缸均质主体的左侧设有与高压腔连通的压力表连接口，所述压力表连接口内设有第一单向阀，所述高压缸均质主体的右侧设有出液口，所述出液口与高压缸均质主体内的出样腔底部相连通，并且，所述出液口的轴心线与水平方向的夹角为20度。这种结构可使得加压均质一体化装置结构紧凑，可以减小整机的体积，且运行平稳，能提高破碎效率；将出液口开在高压缸均质主体的右侧并且与水平方向呈20度夹角，相比现有技术中将出液口开在高压缸均质主体上部的方式，不仅可以减少连接出液口的出液管的长度，减少占用的空间，而且出液阻力更小，出液更加顺畅，不易有残留，且在出液口上安装出液管也非常方便。

作为本发明的更进一步改进，所述出样腔为圆环形，所述出液口与出样腔的底部圆周相切。这种结构可进一步减少样品残留量。

作为本发明的更进一步改进，所述进料口连接在高压腔的尾端上部。从而使得一体化进料装置连接在高压腔的尾端上部，从而可便于进样与排气。

作为本发明的更进一步改进，所述第一单向阀的阀体的一部分位于所述高压缸均质主体内并与高压缸均质主体构成整体式结构。这种结构可使得加压均质一体化装置的结构更加紧凑，从而可以减小整机体积，而且还可防止高压表脉动，避免高压表损坏。

作为本发明的更进一步改进，所述一体化进料装置包括第二单向阀和贮料杯，所述第二单向阀的阀座的进口与贮料杯的底部直接连接，所述第二单向阀的阀体的出口与进料口连接，并且所述第二单向阀的阀体与所述贮料杯为整体式结构，所述的第一单向阀、第二单向阀和高压缸均质主体的轴心线垂直相交。这种结构可使得加压均质一体化装置的结构更加紧凑，从而可以减小整机体积，有利于超高压细胞破碎仪的小型化设计，且还可以减少物料在破碎中的损耗，而且操作方便，而且还更有利于压力表准确检测加压均质一体化装置内的压力。

作为本发明的更进一步改进，所述第一单向阀的阀芯和阀座之间为平面接触密封，所述第二单向阀的阀芯和阀座之间也为平面接触密封。这种结构加工方便，而且第一单向阀和第二单向阀的工作稳定性好，使用寿命长。

作为本发明的更进一步改进，还包括调压阀、卸压阀和压力表，所述调压阀和卸压阀位于所述容纳腔内并固定在机箱上，所述短油缸通过管道连接至所述调压阀，所述调压阀通过管道连接至所述液压集成块，所述压力表安装在所述机箱顶部，且所述压力表通过管道连接至所述卸压阀，所述卸压阀通过管道连接至所述第一单向阀。采用调压阀可以调节短油缸的压力，以调节破碎压力，提高破碎效率；采用卸压阀可以保护压力表，避免其损坏，延长其使用寿命，调压阀和泄压阀安装在容纳腔内，故不会占用超高压细胞破碎仪外部空间，从而有利于超高压细胞破碎仪的小型化设计。

作为本发明的更进一步改进，所述主连接套的上部开设有主观察调整窗口，下部开设有水循环窗口，所述附连接套的上部开设有附观察调整窗口，下部开设有附水循环窗口。主观察调整窗口和附观察调整窗口可以方便进行观察和调整，水循环窗口和附水循环窗口可以方便冷却水循环。

作为本发明的另一种改进，所述容纳腔位于所述循环水浴箱的侧面或下方。此结构可利于超高压细胞破碎仪的小型化设计。

通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。

附图说明

图1为本发明的超高压细胞破碎仪的俯视图。

图2为加压均质一体化装置的主视图。

图3为加压均质一体化装置的左视图。

图4为高压缸均质主体的剖视图。

图5为一体化进料装置的剖视图。

具体实施方式

现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。

请参考图1-图5，本发明的超高压细胞破碎仪包括机箱1，所述机箱1内设有容纳腔11和循环水浴箱12，所述容纳腔11位于所述循环水浴箱12的侧面。在其他实施例中，所述容纳腔11也可以放在循环水浴箱12的下方，只要满足超高压细胞破碎仪的小型化设计即可。所述容纳腔11内安装有直线式液压站2、调压阀3和卸压阀4。所述循环水浴箱12内安装有加压均质一体化装置5。所述调压阀3和卸压阀4均固定在机箱1上，所述调压阀3通过管道连接至所述液压站2。所述机箱1的顶部还安装有压力表6，所述压力表6通过管道连接至所述卸压阀4。

进一步说明的是，所述容纳腔11由平行所述循环水浴箱12的第一部分和垂直第一部分的第二部分构成，所述第二部分位于所述循环水浴箱12的端部，所述加压均质一体化装置5安装在所述第一部分内，所述的调压阀3和卸压阀4安装在所述第二部分内。

所述直线式液压站2由依次同轴心线连接的油箱21、液压集成块22、油泵和电机23构成。所述调压阀3通过管道连接至所述液压集成块22。

所述加压均质一体化装置5包括从左至右依次排列并且同轴心线安装的长油缸51、主连接套52、高压缸均质主体53、附连接套54和短油缸55，所述的直线式液压站的轴心线与加压均质一体化装置5的的轴心线平行，从而可使得超高压细胞破碎仪整机结构紧凑，体积小，占用空间小，连接管道少，环节少不易泄漏。所述高压缸均质主体53的左端螺纹通过所述主连接套52两端螺纹与所述长油缸51的一端螺纹连接成整体，所述高压缸均质主体53的右端螺纹通过所述附连接套54的两端螺纹与所述短油缸55的一端螺纹连接成整体。所述主连接套52的上部开设有主观察调整窗口521，下部开设有水循环窗口522，所述附连接套54的上部开设有附观察调整窗口541，下部开设有附水循环窗口542，以方便进行观察和调整以及冷却水循环。所述的长油缸51通过管道与所述液压站2的液压集成块22连接，所述短油缸55通过管道连接至所述调压阀3，而所述调压阀3又连接至液压站2的液压集成块22，从而使得所述短油缸55与所述液压站2的液压集成块22连接。

进一步说明的是，所述高压缸均质主体53的高压腔内有可往复移动的加压柱塞杆531，所述加压柱塞杆531伸出所述高压缸均质主体53的左端并与长油缸51的活塞杆连接，所述长油缸51是加压柱塞杆531运动的主油缸。所述高压缸均质主体53的内腔内有均质阀，所述均质阀与短油缸55的顶杆532连接，所述短油缸55是控制破碎压力的附油缸。另外，高压缸均质主体53的两侧采用双向油缸的方式可以大大简化传统整机结构，减少连接件和单向阀，降低了故障率，便于检验及配件维修更换。所述高压缸均质主体53的左侧设有与高压腔连通的压力表连接口，所述压力表连接口内设有第一单向阀56，所述第一单向阀56通过管道连接至所述卸压阀4。所述高压缸均质主体53的上部设有与高压腔连通的进料口，所述进料口连接在高压腔的尾端上部，所述进料口连接有一体化进料装置57，从而使得一体化进料装置57连接在高压腔的尾端上部，从而可便于进样与排气。所述高压缸均质主体53还设有连接有出液管58的出液口59，所述出液口59位于所述高压缸均质主体53的右侧，所述出液口59与高压缸均质主体53内的出样腔底部相连通，并且，所述出液口59的轴心线与水平方向的夹角为20度，从而阻力小，出液顺畅，不易有残留，且方便安装出液管58。进一步说明的是，所述出样腔为圆环形，所述出液口59与出样腔的底部圆周相切，从而可进一步减少样品残留量。

更进一步说明的是，所述第一单向阀56包括第一阀体561、第一阀芯562和第一阀座563。所述第一阀芯562和所述第一阀座563位于所述第一阀体561的通道内，且所述第一阀芯562和第一阀座563之间为平面接触密封，从而工作稳定性好，使用寿命长。第一阀体561的一部分位于高压缸均质主体53内并与所述高压缸均质主体53构成整体式结构，另一部分位于高压缸均质主体53外，从而可以提高加压均质一体化装置的稳定性，防止高压表脉动，避免高压表损坏，而且结构紧凑，可减小整机体积。

所述一体化进料装置57包括第二单向阀571和贮料杯572，所述的第一单向阀56、第二单向阀571和高压缸均质主体53的轴心线垂直相交，更有利于压力表准确检测加压均质一体化装置内的压力，且有利于小型化设计。所述第二单向阀571包括第二阀体571a、第二阀芯571b和第二阀座571c。所述第二阀芯571b和第二阀座571c位于所述第二阀体571a的通道内，且所述第二阀芯571b和第二阀座571c之间为平面接触密封，从而工作稳定性好，使用寿命长。所述第二阀体571a与所述贮料杯572为整体式结构。所述第二阀座571c内设有进口5711，所述进口5711与所述贮料杯572的底部直接连接，所述第二单向阀571的第二阀体571a的出口与所述进料口连接，从而不需要长的连接管路，可大大减少样品物料在破碎中的损耗，每次破碎样品的最小量只需要3-5毫升即可；同时，第二单向阀571排气时可以直接用不锈钢针从贮料杯572中插入排气，操作非常方便容易。所述贮料杯572上设有杯盖573，所述杯盖573与贮料杯572套接连接，也可以是螺纹连接，以方便添加样品及所述第二单向阀571内部排气时将所述杯盖573取下。所述杯盖573上设有用于快速清洗的快速管接头574，以方便对贮料杯572清洗操作。

以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。

Claims (9)

1.一种超高压细胞破碎仪，包括机箱，所述机箱内设有循环水浴箱和容纳腔，其特征在于：所述循环水浴箱内安装有加压均质一体化装置，所述的加压均质一体化装置依次由同轴心线安装的长油缸、主连接套、高压缸均质主体、附连接套、短油缸构成，所述容纳腔内安装有由依次同轴心线连接的油箱、液压集成块、油泵和电机构成的直线式液压站，所述的直线式液压站的轴心线与加压均质一体化装置的轴心线平行,所述高压缸均质主体的上部设有与高压腔连通并与一体化进料装置连接的进料口，所述高压缸均质主体的左侧设有与高压腔连通的压力表连接口，所述压力表连接口内设有第一单向阀，所述高压缸均质主体的右侧设有出液口，所述出液口与高压缸均质主体内的出样腔底部相连通，并且，所述出液口的轴心线与水平方向的夹角为20度。

2.如权利要求1所述的超高压细胞破碎仪，其特征在于：所述出样腔为圆环形，所述出液口与出样腔的底部圆周相切。

3.如权利要求1所述的超高压细胞破碎仪，其特征在于：所述进料口连接在高压腔的尾端上部。

4.如权利要求2或3所述的超高压细胞破碎仪，其特征在于：所述第一单向阀的阀体的一部分位于所述高压缸均质主体内并与高压缸均质主体构成整体式结构。

5.如权利要求4所述的超高压细胞破碎仪，其特征在于：所述一体化进料装置包括第二单向阀和贮料杯，所述第二单向阀的阀座的进口与贮料杯的底部直接连接，所述第二单向阀的阀体的出口与进料口连接，并且所述第二单向阀的阀体与所述贮料杯为整体式结构，所述的第一单向阀、第二单向阀和高压缸均质主体的轴心线垂直相交。

6.如权利要求5所述的超高压细胞破碎仪，其特征在于：所述第一单向阀的阀芯和阀座之间为平面接触密封，所述第二单向阀的阀芯和阀座之间也为平面接触密封。

7.如权利要求5或6所述的超高压细胞破碎仪，其特征在于：还包括调压阀、卸压阀和压力表，所述调压阀和卸压阀位于所述容纳腔内并固定在机箱上，所述短油缸通过管道连接至所述调压阀，所述调压阀通过管道连接至所述液压集成块，所述压力表安装在所述机箱顶部，且所述压力表通过管道连接至所述卸压阀，所述卸压阀通过管道连接至所述第一单向阀。

8.如权利要求1所述的超高压细胞破碎仪，其特征在于：所述主连接套的上部开设有主观察调整窗口，下部开设有水循环窗口，所述附连接套的上部开设有附观察调整窗口，下部开设有附水循环窗口。

9.如权利要求1所述的超高压细胞破碎仪，其特征在于：所述容纳腔位于所述循环水浴箱的侧面或下方。