CN105435488A - 卸柱阀和含卸柱阀的自动层析装置及装置用法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种卸柱阀和含卸柱阀的自动层析装置及装置用法，该卸柱阀包括一底板，底板下固定设置有一阀体，底板上设置有中心孔，中心孔的周围设置有环孔，环孔与阀体上的斜接口相通，斜接口上设置有开启/关闭斜接口通道的阀门，中心孔下端设有一可上下移动的堵头，堵头和中心孔的配接实现阀体的开启和关闭，堵头与贯穿于阀体内的一中空管相连接，中空管的底端为一接口，中空管的外壁与阀体的内壁形成一通道，通道与垂直接口相通，中空管在通道内的上下移动带动堵头的上下移动。该装置主要用于凝血因子产品研制中蛋白质的分离纯化，实现血浆蛋白的分离提纯，该装置具有操作简单，分离步骤简便等技术特点，可满足工艺特点的需要。

Description

卸柱阀和含卸柱阀的自动层析装置及装置用法

技术领域

本发明涉及生物工程技术领域，具体涉及一种卸柱阀和含卸柱阀的自动层析装置及装置用法。

背景技术

血液制品的原料是血浆，人血浆中有92%-93%是水，剩下的7%-8%是蛋白质，血液制品即是从这部分蛋白质分离纯化出来的多种特殊功能性蛋白。

传统的血浆蛋白分离收集设备主要由桶柱、网布、搅拌杆和收液接头组成。此类设备使用时是通过人力将填料与缓冲液搅拌、混匀，然后打入原料血浆，蛋白组分收集完毕，同样靠人力将填料去除，最后设备的清洗依旧通过人工手动清洗。匀浆和桶柱清洗全靠人力，匀浆过程蛋白难以充分吸附，丢失较多。桶柱清洗是人力倾倒桶装纯水，此环节过于吃力，清洗不充分，而且比较费时，而且人力驱动搅拌杆的方式限制了桶柱的体积，无法适应工业化的大批量生产。该设备上无顶盖，属于开放性操作，操作时很容易有其它物质介入，安全性较低。

目前国内这种主要依靠人力搅拌对蛋白质分离提纯的设备，填料均匀效果差，直接影响蛋白组分收集效率，存在不稳定性。该设备上无顶盖，属于开放性操作，操作时很容易有其它介质进入，分离时细胞丢失较多，安全性低。所以不太适于工业化的大批量生产。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供了一种

构造合理、操作便捷的一种自动层析装置和含卸柱阀的自动层析装置及

装置用法，可实现血浆蛋白的分离提纯。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种卸柱阀，包括一底板，所述底板下固定设置有一阀体，所述底板上设置有中心孔，所述中心孔的周围设置有环孔，所述环孔与所述的阀体上的斜接口相通，所述斜接口上设置有开启/关闭斜接口通道的阀门，所述中心孔内设有一可上下移动的堵头，所述堵头和中心孔的配接实现阀体的开启和关闭，所述堵头与贯穿于所述阀体内的一中空管相连接，所述堵头设置在所述中空管的顶端，所述中空管的底端为一接口，所述中空管上设有喷孔，该喷孔位于堵头的下方，所述中空管的外壁与阀体的内壁形成一通道，所述通道与一垂直接口相通，所述中空管在所述通道内的上下移动带动所述堵头的上下移动。

优选地，所述底板上设置有过滤板。

优选地，所述中心孔的周围均布有多个环孔。

优选地，所述中空管的轴线与所述垂直接口的轴线相垂直。

优选地，所述阀体下方固定设有一螺杆及一与之螺纹连接的螺套，所述螺套上通过螺钉固接有固接块，一手柄固定于所述固接块之上，所述中空管的凸块置于所述固接块与螺套所形成的轴向限位空间之内。

优选地，所述螺杆上设置有一限制堵头运动行程的限位柱。

一种自动层析柱装置，包括上述的卸柱阀，还包括有上盖板和下盖板，还包括有上盖板和下盖板，在上、下盖板间设有柱桶，所述卸柱阀设置在所述柱桶底部并与其连通，在所述上、下盖板间位于所述柱桶外侧设有多根连接螺杆，所述柱桶与所述上、下盖板间设有密封条，所述上盖板上固设有上顶盖，所述柱桶上方设置有驱动机构，所述驱动机构下方设置有搅拌桨，所述搅拌桨伸入至所述柱桶内。

优选地，所述上顶盖上设置有三通清洗管组，所述三通清洗管组的外接口连接纯水。

优选地，与所述三通清洗管组相对应的下端设有一清洗球。

一种自动层析柱装置的使用方法，所述方法包括以下步骤：

S1：匀浆步骤，

将卸柱阀设定为关闭状态，将填料与缓冲液倒入桶柱，启动电机，电机通过减速机减速并带动搅拌桨转动实现匀浆；

S2：上样混匀步骤，

通过入口管往桶柱内打入原料血浆，搅拌桨继续搅匀，特定蛋白组分被填料吸附，此时打开所述斜接口上的阀门，被吸收掉特定蛋白组分的血浆经过滤板从斜接口流出；待全部的被吸收掉特定蛋白组分的血浆流完后关闭所述斜接口上的阀门；

S3：洗脱步骤，

关闭电机，通过入口管往桶柱内打入洗脱液，所述特定蛋白组分得以分离；继而启动电机搅匀，此时打开所述斜接口上的阀门，所述特定蛋白组分经过滤板从斜接口流出；待全部的特定蛋白组分流完后关闭所述斜接口上的阀门；

S4：收集填料步骤，

打开卸柱阀，其堵头与底板的中心孔分离，所述桶柱与所述卸柱阀的垂直接口相通，电机继续运行，所述填料从卸柱阀的垂直接口中流出。

优选地，还包括：

S5：桶柱清洗步骤，

待S4中填料收集完毕后，堵住中空管或将中空管引向排水口渠，并且堵住斜接口或将斜接口引向排水口渠，此时卸柱阀依旧处于开启状态，从三通清洗管组泵入纯水，通过清洗管下端的清洗球可实现整个桶柱内部的全方位清洗，纯水同样从卸柱阀垂直接口排出；

S6：卸柱阀清洗步骤，

所述桶柱清洗完毕后，关闭所述卸柱阀，所述垂直出口接向地下排水口渠，向卸柱阀中空管内注入纯水，所述纯水从喷孔中喷出实现对所述卸柱阀体的清洗，废水从所述垂直接口中排出。

本发明技术方案的优点主要体现在：本发明结构简单，操作稳定，通用性较强，能最大程度地避免或排除病原微生物及其代谢物的污染；采用自动搅拌过滤的技术工艺能适应工业化大规模生产，分离步骤简便，消耗低，蛋白组分收得率高，可大大提高生产效率。

附图说明

图1是本发明的卸柱阀结构示意图；

图2是本发明的卸柱阀轴侧图；

图3是本发明的卸柱阀打开状态示意图；

图4是本发明的自动层析装置的结构示意图；

图5是本发明的自动层析装置的结构示意图；

图6是本发明的自动层析装置的俯视图；

图7是本发明的搅拌机构的示意图。

具体实施方式

本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

如图1所示，一种卸柱阀，包括一底板1，所述底板下固定设置有一阀体2，所述底板内设计成辐射状筋位导流槽，所述底板为不锈钢底板。

所述底板上设置有过滤板11，所述过滤板的内环与所述底板间设置有O型密封圈82。如图3所示，所述底板上设置有中心孔3，所述中心孔3的周围设置有环孔4。所述环孔在所述中心孔的周围有多种设置方式，例如，在所述中心孔的周围设置有一个环孔，或在所述中心孔的周围均匀分布有多个环孔，这里的均匀分布可以是偶数组的任意组合，在本实施例中，所述中心孔的周围设置有6个环孔。所述环孔和所述中心孔是两种不同的孔，所述中心孔是用卸柱阀的密封堵头堵住的，所述环孔是直接通向斜接口，所述中心孔通常走的是水、填料，所述环孔通常是走的是滤液。

所述环孔与所述的阀体上的斜接口5相通，所述斜接口上设置有开启/关闭斜接口通道的阀门6，所述阀门可感应柱桶内的悬液是否需要排出，进而控制斜接口通道的开启和关闭。

所述中心孔下端设有一可上下移动的堵头7，在本实施例中，所述堵头7为一密封堵头，所述密封堵头用来对底板上的中心孔进行封堵，所述中心孔的开启与关闭由该密封堵头控制，如图1所示所述密封堵头处于下极限位，即卸柱阀的关闭状态。所述密封堵头与贯穿于所述阀体内的一中空管8相连接，所述密封堵头设置在所述中空管的顶端，所述中空管的底端为一接口9，所述接口9可用来从外界接入纯水进而实现对卸柱阀内部流道的清洗。所述中空管上设有喷孔10，该喷孔位于堵头的下方，当桶柱清洗完毕，关闭卸柱阀，当中空管接口从外界接入纯水，纯水从所述喷孔中呈放射状喷出对卸柱阀体及阀体内的通道进行清洗。在使用过程中，通过转动两个手柄，所述中空管会带着密封堵头一起上升下降，进而实现所述密封堵头和所述中心孔的密封，即所述密封堵头和所述中心孔的配接实现阀体的开启和关闭。

所述中空管的外壁与阀体的内壁形成一通道41，所述通道与垂直接口13相通，所述中空管的轴线与所述垂直接口的轴线相垂直，填料从该通道内经垂直接口流出，所述中空管在所述通道内的上下移动带动所述堵头的上下移动。所述中空管和阀体间设有O型密封圈82，用来实现阀体内部与外界的密封。

所述阀体下方固定设有一螺杆21及一与之螺纹连接的螺套22，所述螺杆21上设置有一限制堵头运动行程的限位柱23。在本实施例中，所述螺杆21与所述螺套22内设置有两个限位柱，所述限位柱通过限制螺套上下运动的行程进而限制所述密封堵头上下运动的行程。在使用过程中，如果将所述限位柱拆掉，所述螺套转动时及有可能和所述密封堵头一起脱离阀体。

如图2所示，所述螺套与所述固定块122之间通过螺钉121实现两者之间的固定连接，所述螺套22与所述固定块固定好之后，一手柄12固定于所述固接块122之上，即所述螺套、固定块、螺钉三者之间实现了固定。所述中空管8的凸块81置于所述固接块122与所述螺套22所形成的轴向限位空间之内，在运动过程中，所述手柄转动，所述螺杆21与所述螺套22之间的螺纹连接关系使所述螺套22同时产生上下运动，同时带动所述中空管8上下运动。

在本实施例中，该卸柱阀和桶柱配接形成三条通道，第一条通道是被吸收掉特定蛋白组分的血浆经过滤板，先经过过滤板，再经过不锈钢底板上的环孔，最后从斜接口流出。

具体过程为：该层析设备还未开始工作时，将卸柱阀设定为关闭状态，填料与缓冲液按规定比例倒入桶柱，启动电机，电机通过减速机减速并带动搅拌桨实现匀浆，形成蛋白质吸收溶液。

上述步骤可以对多种蛋白进行吸附，在本实施例中，假设有10种蛋白在桶柱内，使用者想要10种蛋白中的2种特定蛋白，在桶柱内加入原料血浆，搅拌桨对桶柱内的混合液体进行搅匀，2种特定蛋白组分被所述填料吸附，此时打开所述斜接口上的阀门，被吸收掉特定蛋白组分的血浆经过滤板从斜接口流出；被吸附后桶柱内还剩8种蛋白，重复进行上述步骤，直至得到想要的特定蛋白组分。待全部的被吸收掉特定蛋白组分的血浆流完后关闭所述斜接口上的阀门；当设备在进行上述工作时，所述斜接口上的阀门6是一直处于关闭状态，直至阀门可感应柱桶内的悬液需要排出，进而控制斜接口通道的开启。

如果觉得上述填料对特定蛋白组分吸附效果不好的话，可以对填料进行更换。当对填料进行更换时，走的是第二条通道，即所述中空管的外壁与阀体的内壁形成一通道81，打开卸柱阀，其密封堵头与底板的中心孔分离，填料经过过滤板，中心孔流入通道81内，从通道81内经垂直接口流出。

第三条通道是贯穿于所述阀体内的中空管与密封堵头形成的通道，密封堵头用来对底板上的中心孔进行封堵，即所述中心孔的开启与关闭由该密封堵头控制。如图3所示，通过转动手柄，中空管带着密封堵头上升，密封堵头依次顶出底板，过滤板，这时从中空管的底端接口泵入纯水，在压力的作用下，纯水从喷孔中喷出实现对卸柱阀体积阀体内通道的清洗。

如图1所示，当卸柱阀为关闭状态时，滤液先经过过滤板，再经过不锈钢底板，通过底板中心孔外围的环孔，最后流到斜接口，在斜接口上接根管子，管子另一端接向指定容器，血浆经过滤板从斜接口流出。

如图3所示，当卸柱阀为打开状态时，斜接口、垂直接口和中空管接口与柱桶内部相通，即斜接口通过过滤板及底板上的环孔与桶柱相连通，垂直接口与桶柱相连通，填料从卸柱阀的垂直接口中流出，中空管通过密封堵头与桶柱相连通，

当卸柱阀打开时，桶柱里的水一方面通过底板中心孔流入阀体和垂直接口，另一方面也会透过过滤板流向斜接口。当卸柱阀打开时，斜接口、垂直接口和中空管接口三者通路大小是垂直接口大于中空管接口大于斜接口。

如图4、如图5所示，一种自动层析柱装置，包括上述的卸柱阀，还包括有上盖板100和下盖板200，在上、下盖板间设有柱桶300，所述卸柱阀设置在所述柱桶底部并与其连通，在所述上、下盖板间位于所述柱桶外侧设有多根连接螺杆400。所述柱桶与所述上、下盖板间设有密封条，下盖板底面与过滤板11之间通过O型密封圈密封，下盖板与不锈钢底板之间同样也用O型密封圈密封。

所述上盖板100上固设有上顶盖500，所述柱桶上方设置有驱动机构600，所述驱动机构600下方设置有搅拌桨700，所述搅拌桨700伸入至所述柱桶300内。所述上顶盖上设置有三通清洗管组101，所述三通清洗管组的外接口连接纯水，与所述三通清洗管组相对应的下端设有一清洗球102，该清洗球为不锈钢清洗球，通过该清洗球可实现整个桶柱内部的全方位清洗，即桶柱内部可实现在位清洗。

如图7所示，所述柱桶上方设置有驱动机构600，所述驱动机构600下方设置有搅拌桨700，所述搅拌桨700伸入至所述柱桶300内，所述柱桶底部设置有与柱桶固接且导通的卸柱阀2。所述驱动机构600包括一机架610，所述机架上方设置有减速机620，所述减速机输入端与电机输出端630相连，减速机输出端通过连动机构640与所述搅拌桨700相连，减速机的动力由与其连接在一起的电机提供，电机通过减速机将动力传输给驱动机构，在本实施例中，所述电机功率根据不同规格的柱桶大小选用不同的电机功率，所述柱桶直径一般有600mm，800mm，1000mm，1200mm。所述搅拌桨的顶端开有螺纹孔，细轴处开有键槽，搅拌桨通过螺纹孔与键槽和下联轴器连接，所述搅拌桨螺旋桨层数为双层，每层螺旋桨叶片数量为3只，材质为SS316L。

在搅拌过程中，可实现无极变速控制，并可实时显示搅拌桨的转速。在本实施例中，所述减速机为涡轮蜗杆减速机，且满足IP65（电气设备外壳防护等级的代码，尘密，喷水）的要求。所述机架下端与桶柱上顶盖相连，所述机架上端与减速输入端相连。整个系统满足速度控制功能，可实现无极变速且速度可视，在工作过程中还可实现电机过热过电流保护，电源切换，紧急停止控制等功能。

如图7所示，所述连动机构640包括相互贯穿的上联轴器641、下联轴器642，所述下联轴器642与机封650相连接，所述机封650通过侧边设置的紧定螺钉与搅拌桨轴侧锁紧，所述机封650的左右两侧相对称地设置有挡圈，所述机封和挡圈660的组合实现了对桶柱内部的密封，密封最大耐压0.5bar，这样外界灰尘或液体不会轻易进入桶柱内。

一种自动层析柱装置的使用方法，包括以下步骤：如图1、图3、图4、图6和如图7所示，

S1：匀浆步骤，

将卸柱阀设定为关闭状态，将填料与缓冲液由手孔框900倒入桶柱，启动电机，电机通过减速机减速并带动搅拌桨转动实现匀浆；

S2：上样混匀步骤，

通过入口管800往桶柱内打入原料血浆，搅拌桨继续搅匀，特定蛋白组分被所述填料吸附，此时打开所述斜接口上的阀门，被吸收掉特定蛋白组分的血浆经过滤板从斜接口流出；待全部的被吸收掉特定蛋白组分的血浆流完后关闭所述斜接口上的阀门；

S3：洗脱步骤，

关闭电机，通过入口管往桶柱内打入洗脱液，所述特定蛋白组分得以分离；继而启动电机搅匀，此时打开所述斜接口上的阀门，所述特定蛋白组分经过滤板从斜接口流出；待全部的特定蛋白组分流完后关闭所述斜接口上的阀门；

S4：收集填料步骤，

打开卸柱阀，其堵头与底板的中心孔分离，所述桶柱与所述卸柱阀的垂直接口相通，电机继续运行，所述填料从卸柱阀的垂直接口中流出。

还包括：

S5：桶柱清洗步骤，

待S4中填料收集完毕后，堵住中空管或将中空管引向排水口渠，并且堵住斜接口或将斜接口引向排水口渠，此时卸柱阀依旧处于开启状态，从三通清洗管组泵入纯水，通过清洗管下端的柔性清洗球可实现整个桶柱内部的全方位清洗，纯水同样从卸柱阀垂直接口排出；

S6：卸柱阀清洗步骤，

所述桶柱清洗完毕后，关闭所述卸柱阀，所述垂直出口接向地下排水口渠，向卸柱阀中空管内注入纯水，所述纯水从喷孔中喷出实现对所述卸柱阀体的清洗，废水从所述垂直接口中排出。

该装置主要用于凝血因子产品研制中蛋白质的分离纯化，实现血浆蛋白的分离提纯，该装置具有操作简单，易于清洁灭菌等技术特点，可满足工艺特点的需要。由于桶柱为密闭式空间，该密闭式空间的设计可最大程度地避免或排除病原微生物及其代谢物的污染；且采用自动搅拌过滤的技术工艺能适应工业化大规模生产，分离步骤简便，消耗低，蛋白组分的收得率高，所述桶柱内部可实现在位清洗。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种卸柱阀，其特征在于：包括一底板（1），所述底板（1）下固定设置有一阀体（2），所述底板（1）上设置有中心孔（3），所述中心孔的周围设置有环孔（4），所述环孔（4）与所述的阀体上的斜接口（5）相通，所述斜接口（5）上设置有开启/关闭斜接口通道的阀门（6），所述中心孔（3）内设有一可上下移动的堵头（7），所述堵头和中心孔的配接实现阀体的开启和关闭，所述堵头（7）与贯穿于所述阀体内的一中空管（8）相连接，所述堵头设置在所述中空管（8）的顶端，所述中空管的底端为一接口（9），所述中空管上设有喷孔（10），该喷孔（10）位于堵头的下方，所述中空管（8）的外壁与阀体的内壁形成一通道（41），所述通道（41）与一垂直接口（13）相通，所述中空管（8）在所述通道内的上下移动带动所述堵头（7）的上下移动。

2.根据权利要求1所述的一种卸柱阀，其特征在于：所述底板（1）上设置有过滤板（11）。

3.根据权利要求1所述的一种卸柱阀，其特征在于：所述中心孔（3）的周围均布有多个环孔（4）。

4.根据权利要求1所述的一种卸柱阀，其特征在于：所述中空管（8）的轴线与所述垂直接口（13）的轴线相垂直。

5.根据权利要求1所述的一种卸柱阀，其特征在于：所述阀体（2）下方固定设有一螺杆（21）及一与之螺纹连接的螺套（22），所述螺套（22）上通过螺钉（121）固接有固接块（122），一手柄（12）固定于所述固接块（122）之上，所述中空管（8）的凸块（85）置于所述固接块（122）与螺套（22）所形成的轴向限位空间之内。

6.根据权利要求5所述的一种卸柱阀，其特征在于：所述螺杆（21）上设置有一限制堵头运动行程的限位柱（23）。

7.一种自动层析柱装置，其特征在于：包括如权利要求1-6的卸柱阀，还包括有上盖板（100）和下盖板（200），在所述上、下盖板间设有柱桶（300），所述卸柱阀设置在所述柱桶底部并与其连通，在所述上、下盖板间位于所述柱桶外侧设有多根连接螺杆（400），所述柱桶与所述上、下盖板间设有密封条，所述上盖板（100）上固设有上顶盖（500），所述柱桶上方设置有驱动机构（600），所述驱动机构（600）下方设置有搅拌桨（700），所述搅拌桨（700）伸入至所述柱桶（300）内。

8.根据权利要求7所述的一种自动层析柱装置，其特征在于：所述上顶盖（500）上设置有三通清洗管组（101），所述三通清洗管组的外接口连接纯水。

9.根据权利要求7所述的一种自动层析柱装置，其特征在于：与所述三通清洗管组相对应的下端设有一清洗球（102）。

10.一种自动层析柱装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：匀浆步骤，

将卸柱阀设定为关闭状态，将填料与缓冲液倒入桶柱，启动电机，电机通过减速机减速并带动搅拌桨转动实现匀浆；

S2：上样混匀步骤，

通过入口管往桶柱内打入原料血浆，搅拌桨继续搅匀，特定蛋白组分被所述填料吸附，此时打开所述斜接口上的阀门，被吸收掉特定蛋白组分的血浆经过滤板从斜接口流出；待全部的被吸收掉特定蛋白组分的血浆流完后关闭所述斜接口上的阀门；

S3：洗脱步骤，

关闭电机，通过入口管往桶柱内打入洗脱液，所述特定蛋白组分得以分离；继而启动电机搅匀，此时打开所述斜接口上的阀门，所述特定蛋白组分经过滤板从斜接口流出；待全部的特定蛋白组分流完后关闭所述斜接口上的阀门；

S4：收集填料步骤，

打开卸柱阀，其堵头与底板的中心孔分离，所述桶柱与所述卸柱阀的垂直接口相通，电机继续运行，所述填料从卸柱阀的垂直接口中流出。

11.根据权利要求10所述的一种自动层析柱装置的使用方法，其特征在于：还包括：

S5：桶柱清洗步骤，

待S4中填料收集完毕后，堵住中空管或将中空管引向排水口渠，并且堵住斜接口或将斜接口引向排水口渠，此时卸柱阀依旧处于开启状态，从三通清洗管组泵入纯水，通过清洗管下端的清洗球可实现整个桶柱内部的全方位清洗，纯水同样从卸柱阀垂直接口排出；

S6：卸柱阀清洗步骤，

所述桶柱清洗完毕后，关闭所述卸柱阀，所述垂直出口接向地下排水口渠，向卸柱阀中空管内注入纯水，所述纯水从喷孔中喷出实现对所述卸柱阀体的清洗，废水从所述垂直接口中排出。