CN104436757A - 压力耦合式层析柱流体分配器 - Google Patents

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Abstract

一种压力耦合式层析柱流体分配器，该流体分配器设有主分配盘，该主分配盘的一侧表面设有沿圆周分布的多个放射状流槽，且在主分配盘的中部设有与所述多个流槽连通的环形的轴向通孔，所述流槽自主分配盘的近边缘至轴向通孔之间的一段的纵向断面为上翘的曲线形，流槽自轴向通孔至主分配盘的中心之间的一段的纵向断面为向下倾斜的直线形，在主分配盘的另一侧设有二级分配盘，在二级分配盘与主分配盘之间形成有环形流道，该二级分配盘上设有中心孔及多个放射状流道，多个放射状流道与所述环形流道及中心孔相连通，在二级分配盘上设有流体出口或入口管。本发明可缩短流体在流槽内流动的最长距离，提高流体分布的均匀性及层析效率。

Description

压力耦合式层析柱流体分配器
【技术领域】
本发明涉及凝胶层析技术中的层析柱，特别是涉及一种压力耦合式层析柱流体分配器。
【背景技术】
层析是一种凝胶分离方法，典型的如硅胶层析法。它是使分离流体与层析柱内的凝胶进行分子筛、离子交换等反应而得到分离。层析柱是凝胶层析技术中的主体，一般用玻璃管或有机玻璃管，其内装有凝胶，两端设有流体分配盘和筛板。如图8所示，传统的层析柱流体分配盘在一侧设有放射状流槽，中心设有进液口或出液口，流体自进液口进入，经放射状流槽流至流体分配盘边缘，然后经凝胶流出到另一流体分配盘边缘，再经另一流体分配盘流道流到其中心出液口流出，或由一个流体分配盘的中心进液口直接流经凝胶到另一流体分配盘的中心的出液口流出，导致流体通过不同路径从进液口到出液口，路径的长度相差较大，因此导致流体在不同的路径上流动的压力损失相差很大，流经凝胶的每个单位面积的流体的流量相差较大，使得流体在凝胶内流动分布不均匀，从而影响层析效率。
【发明内容】
本发明旨在解决上述问题，而提供一种通过相互耦合的两个流体分配盘使流体流经任何可能的路径的长度大致相同，流体在任何可能的路径上流动的压力损失大致相同，使流体在凝胶内流动分布均匀，从而提高层析效率的压力耦合式层析柱流体分配器。
为实现上述目的，本发明提供一种压力耦合式层析柱流体分配器，该流体分配器包括第一分配盘和第二分配盘，该第一分配盘和第二分配盘分别设于层析柱内的分离用凝胶的两端，所述第一分配盘的与所述凝胶相对的一侧表面设有沿圆周间隔分布的多条辐射状第一流体槽，在该第一流体槽外侧设有第一筛网，在第一分配盘中心设有与所述第一流体槽贯通的流体出/入口，所述第二分配盘的与所述凝胶相对的一侧表面设有沿圆周间隔分布的多条辐射状第二流体槽，在该第二流体槽外侧设有第二筛网，在第二分配盘的边缘与第二流体槽的末端之间形成有环形流槽，在第二分配盘中心设有流体入/出口，在第二分配盘的与所述凝胶相对的一侧表面设有均匀分布的多条连通环形流槽与流体入/出口的径向流道，使得流体从第一分配盘的流体出/入口经第一流体槽、第一筛网、凝胶、第二筛网、第二流体槽、环形流槽、径向流道至第二分配盘的流体入/出口的任何可能的路径的长度大致相同，从而使流体在任何可能的路径上流动的压力损失大致相同，导致流经凝胶的每个单位面积的流体的流量大致相同。
在所述第二分配盘的与所述凝胶相对的一侧表面设有多条均匀分布的径向凹槽，多条径向凹槽内各嵌入一根细管，该细管的连接所述环形流槽的一端敞口，其另一端封闭，在细管的近封闭端端部设有入/出液孔及由该入/出液孔延伸至所述流体入/出口的流道。
所述第一流体槽的深度由第一分配盘中心区域向外由深至浅延伸至近边缘。
所述第二流体槽的深度由第二分配盘中心区域向外由浅至深延伸至近边缘。
本发明的贡献在于，其有效解决了现有层析柱流体分配结构所存在的问题。本发明通过设置两个相互耦合的分配盘，使流体流经任何可能的路径的长度大致相同，流体在任何可能的路径上流动的压力损失大致相同，使流体在凝胶内流动分布均匀，从而提高层析效率。本发明还具有结构简单，易于实施等特点。
【附图说明】
图1是本发明的整体结构剖视图。
图2是本发明的第一分配盘A向结构剖视图。
图3是图2的仰视图。
图4是本发明的第二分配盘B向结构剖视图。
图5是本发明的第二分配盘C向结构剖视图。
图6是图4的俯视图。
图7是第二分配盘的装配结构示意图。
图8是传统的层析柱流体流动路径示意图。
图9是本发明的层析柱流体流动路径示意图。
【具体实施方式】
下列实施例是对本发明的进一步解释和说明，对本发明不构成任何限制。
参阅图1，本发明的压力耦合式层析柱流体分配器包括第一分配盘20和第二分配盘30。该第一分配盘20和第二分配盘30分别设于层析柱10内的凝胶40的两端，所述凝胶40可以是本领域公知的凝胶，其用于液体中不同组分的分离。
如图2、图3所示，所述第一分配盘20为聚丙烯塑料制成的盘状体，其与所述凝胶相对的一侧表面设有多条辐射状第一流体槽21，本实施例中，第一流体槽21设于第一分配盘20下侧，多条辐射状第一流体槽21沿第一分配盘的圆周间隔设置，其间距根据设计要求确定。如图2，该第一流体槽21的深度由第一分配盘20中心区域向外由深至浅延伸至近边缘。在该第一流体槽21外侧设有第一筛网51，用于隔离第一分配盘20与层析柱内的凝胶40，并使流体经第一筛网51的网孔流到凝胶40。在第一分配盘20中心设有流体出/入口22，其可以是流体出口，也可以是流体入口，本实施例中为流体入口，该流体入口22与所述多条第一流体槽21槽贯通。
如图4～图6所示，所述第二分配盘30为聚丙烯塑料制成的盘状体，其与所述凝胶40相对的一侧表面设有多条辐射状第二流体槽31，本实施例中，多条辐射状第二流体槽31设于第二分配盘30上侧，多条辐射状第二流体槽31沿第二分配盘的圆周方向间隔设置，其间距根据设计要求确定。如图4、图5，所述第二流体槽31的深度由第二分配盘30中心区域向外由浅至深延伸至近边缘。在该第二流体槽31外侧设有第二筛网52，用于隔离第二分配盘30与层析柱内的凝胶40。在第二分配盘30的边缘与第二流体槽的末端之间形成有环形流槽32，用于流体的均匀分配。在第二分配盘中心设有流体入/出口33，其可以是流体入口，也可以是流体出口，本实施例中为流体出口。在第二分配盘30的与所述凝胶相对的一侧表面设有均匀分布的多条径向流道34，本实施例中，多条径向流道34设于第二分配盘30的上侧，其用于连通环形流槽32与流体出口33。该多条径向流道34可以是在第二分配盘30上钻孔而形成，也可以是在凹槽中嵌入管道而形成。如图6所示，本实施中，在所述第二分配盘30的上侧表面设有多条均匀分布的径向流道34，多条径向流道34内各嵌入一根不锈钢细管35，该细管35的连接所述环形流槽32的一端敞口，其另一端封闭，在细管35的近封闭端端部设有入/出液孔351，其可以是出液孔，也可以是入液孔，本实施例中为出液孔，如图7所示，在第二分配盘30上设有流体入/出口的流道36，本实施例中为流体出口的流道36，该流道36由所述出液孔351延伸至所述流体出口33。
本发明的工作原理如图9所示，要分离的流体由第一分配盘20上的流体入口22进入多条辐射状第一流体槽21，经第一筛网51流入凝胶40，然后穿过凝胶40进入第二筛网52，再进入第二分配盘30上的第二流体槽31，然后第二流体槽31流入环形流槽32，再通过所述细管35及流道36流到第二分配盘的流体出口33，最后由流体出口33流出，完成了流体的分配。流体从第一分配盘的流体出/入口22经第一流体槽21、第一筛网51、凝胶40、第二筛网52、第二流体槽31、环形流槽32、径向流道34至第二分配盘的流体入/出口33的任何可能的路径的长度大致相同，从而使流体在任何可能的路径上流动的压力损失大致相同，导致流经凝胶的每个单位面积的流体的流量大致相同。
尽管通过以上实施例对本发明进行了揭示，但本发明的保护范围并不局限于此，在不偏离本发明构思的条件下，对以上各构件所做的变形、替换等均将落入本发明的权利要求范围内。

Claims (4)

1.一种压力耦合式层析柱流体分配器，其特征在于，该流体分配器包括第一分配盘(20)和第二分配盘(30)，该第一分配盘(20)和第二分配盘(30)分别设于层析柱(10)内的分离用凝胶(40)的两端，所述第一分配盘(20)的与所述凝胶相对的一侧表面设有沿圆周间隔分布的多条辐射状第一流体槽(21)，在该第一流体槽(21)外侧设有第一筛网(51)，在第一分配盘(20)中心设有与所述第一流体槽贯通的流体出/入口(22)，所述第二分配盘(30)的与所述凝胶(40)相对的一侧表面设有沿圆周间隔分布的多条辐射状第二流体槽(31)，在该第二流体槽(31)外侧设有第二筛网(52)，在第二分配盘(30)的边缘与第二流体槽的末端之间形成有环形流槽(32)，在第二分配盘中心设有流体入/出口(33)，在第二分配盘的与所述凝胶相对的一侧表面设有均匀分布的多条连通环形流槽(32)与流体入/出口(33)的径向流道(34)，使得流体从第一分配盘的流体出/入口(22)经第一流体槽(21)、第一筛网(51)、凝胶(40)、第二筛网(52)、第二流体槽(31)、环形流槽(32)、径向流道(34)至第二分配盘的流体入/出口(33)的任何可能的路径的长度大致相同，从而使流体在任何可能的路径上流动的压力损失大致相同，导致流经凝胶的每个单位面积的流体的流量大致相同。
2.如权利要求1所述的压力耦合式层析柱流体分配器，其特征在于，在所述第二分配盘(30)的与所述凝胶相对的一侧表面设有多条均匀分布的径向流道(34)，多条径向流道(34)内各嵌入一根细管(35)，该细管(35)连接所述环形流槽(32)的一端敞口，其另一端封闭，在细管(35)的近封闭端端部设有入/出液孔(351)及由该入/出液孔延伸至所述流体入/出口的流道(36)。
3.如权利要求1所述的压力耦合式层析柱流体分配器，其特征在于，所述第一流体槽(21)的深度由第一分配盘(20)中心区域向外由深至浅延伸至近边缘。
4.如权利要求1所述的压力耦合式层析柱流体分配器，其特征在于，所述第二流体槽(31)的深度由第二分配盘(30)中心区域向外由浅至深延伸至近边缘。
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