CN106693817B - 一种旋转磁场发生装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转磁场发生装置，属于磁性载体分离技术领域，为解决现有结构传质效果差等问题而设计。本发明旋转磁场发生装置，包括第一磁场发生结构和可驱动所述第一磁场发生结构转动的动力装置，所述第一磁场发生结构内侧具有容纳空腔,以容纳加入了磁性载体的待处理液，所述第一磁场发生结构用于向所述容纳空腔产生沿径向的磁场。本发明旋转磁场发生装置可通过动力装置带动第一磁场发生结构转动，向容纳空腔产生沿径向的旋转磁场，进而使得磁性载体可以在待处理液中旋转，磁性载体与溶液之间传质的效果好、传质效率高。

Description

一种旋转磁场发生装置

技术领域

本发明涉及磁性载体分离技术领域，尤其涉及一种用于在磁性载体分离过程中强化传质的旋转磁场发生装置。

背景技术

磁性载体分离技术从20世纪70年代开始发展起来,并获得了很大发展。该技术是通过偶联在磁性载体表面的有效功能基团对目标组分进行吸附,然后利用合适的磁分离装置将负载了目标物的磁性载体分离出来,实现目标物的分离。该技术分离快速简单,选择性高,可直接适用于复杂体系的分离,因此被广泛研究应用于细胞标记和分离、核酸分离、蛋白质纯化、废水处理，以及天然产物分离等领域。

在磁性载体分离技术中，要达到更好的分离效果就需要强化分离过程的传质，而强化传质通常是通过搅拌来实现。通常，有三种搅拌方式。第一种，利用机械式搅拌装置搅拌，即电机带动搅拌器或者搅拌桨从而进行搅拌。第二种，利用磁力搅拌器搅拌，现有技术中公开了一种磁力搅拌器,它是将磁力搅拌棒或磁力搅拌旋转子定位在容器内,并且磁耦合到容器下方的基础磁体上；使用电机带动基础磁体旋转,则带动了磁力搅拌棒或磁力旋转搅拌子在容器内旋转搅拌。第三种，直接在容器外周绕制铜线线圈，线圈通电后容器内的磁力搅拌旋转子进行电磁搅拌,这种搅拌实现了混合液中磁粉上下翻滚的运动。

但是，上述三种搅拌方式中，搅拌范围小、传质效果差。

发明内容

本发明的目的在于提出一种可产生旋转磁场的旋转磁场发生装置，以在磁性载体分离过程中强化传质。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种旋转磁场发生装置，包括第一磁场发生结构和可驱动所述第一磁场发生结构转动的动力装置，所述第一磁场发生结构内侧具有容纳空腔,以用于容纳加入了磁性载体的待处理液，所述第一磁场发生结构用于向所述容纳空腔产生沿径向的磁场。

进一步地，所述旋转磁场发生装置还包括第二磁场发生结构，所述第二磁场发生结构置于所述第一磁场发生结构的外周或置于所述第一磁场发生结构的内周与所述容纳空腔之间，所述第二磁场发生结构用于向所述容纳空腔产生沿轴向的磁场。

进一步地，所述第二磁场发生结构置于所述第一磁场发生结构的内周与所述容纳空腔之间，所述第二磁场发生结构包括与电源连通且轴线沿轴向设置的第二线圈；所述第一磁场发生结构包括与电源连通且轴线沿径向设置的多个第一线圈。

进一步地，多个所述第一线圈沿周向均匀设置于所述第二线圈外周

进一步地，所述第二线圈与交流电源连通，所有所述第一线圈均与直流电源连通。

进一步地，每个所述第一线圈内部分别套设有铁芯。

进一步地，所述第二线圈内侧设置有隔离件，所述隔离件内侧形成所述容纳空腔。

进一步地，旋转磁场发生装置还包括侧壁呈环形的容纳部，所有所述第一线圈连接于所述容纳部的侧壁内壁面上或连接于所述容纳部的底板上。

进一步地，所述旋转磁场发生装置还包括位于所述第一线圈的下方且可与所述第一线圈一起转动的转动件，以及位于所述第二线圈下方且相对所述第二线圈固定的固定件，所述固定件置于所述转动件内周且所述固定件与所述转动件之间设置有轴承。

进一步地，所述动力装置驱动所述第一磁场发生结构以0-10转/每秒的速度旋转。

进一步地，所述容纳空腔的直径大于等于50mm。

本发明的有益效果如下：

本发明提供的旋转磁场发生装置，可通过动力装置带动第一磁场发生结构转动，向容纳空腔产生沿径向的旋转磁场，进而使得磁性载体可以在待处理液中旋转，磁性载体与溶液之间传质的效果好、传质效率高。

附图说明

图1是本发明优选实施例提供的旋转磁场发生装置的结构示意图；

图2是本发明优选实施例提供的旋转磁场发生装置的剖视图。

图中：

1、第一磁场发生结构；2、第二磁场发生结构；3、容纳空腔；4、容纳部；5、转动件；6、固定件；7、轴承；11、第一线圈；12、铁芯；21、第二线圈。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

优选实施例：

本优选实施例提供了一种旋转磁场发生装置，其主要但不局限应用于磁性载体分离技术领域中以强化传质，也可用于其他适当场合。

请参阅图1和图2，本实施例提供的旋转磁场发生装置，包括第一磁场发生结构1和可驱动第一磁场发生结构1转动的动力装置，第一磁场发生结构1内侧具有容纳空腔3,以用于容纳加入了磁性载体的待处理液，第一磁场发生结构1用于向容纳空腔3产生沿径向的磁场。动力装置优选为电机。

本实施例提供的旋转磁场发生装置，可通过动力装置带动第一磁场发生结构1转动，向容纳空腔3产生沿径向的旋转磁场，进而使得磁性载体可以在待处理液中旋转，磁性载体与溶液之间传质的效果好、传质效率高。

在上述结构的基础上，旋转磁场发生装置还包括第二磁场发生结构2，第二磁场发生结构2置于第一磁场发生结构1的外周或置于第一磁场发生结构1的内周与容纳空腔3之间，第二磁场发生结构2用于向容纳空腔3产生沿轴向的磁场。第二磁场发生结构2使得磁性载体在旋转的同时可以沿轴向运动，进一步提高了传质效果。

第一磁场发生结构1与第二磁场发生结构2的结构没有具体限制，可以向容纳空腔3产生沿径向、沿轴向的磁场即可。优选地，第二磁场发生结构2置于第一磁场发生结构1的内周与容纳空腔3之间，第二磁场发生结构2包括与电源连通且轴线沿轴向设置的第二线圈21；第一磁场发生结构1包括与电源连通且轴线沿径向设置的多个第一线圈11，多个指至少两个。多个第一线圈11优选为沿周向均匀设置于第二线圈21外周，以使得容纳空腔内的磁场更均匀。选择线圈作为磁场发生结构，可以根据具体需要将线圈的电源开启或关闭，以开启或关闭磁场，且便于根据具体需要调节磁场的强度。

在上述结构的基础上，第二线圈21与交流电源连通，所有第一线圈11均与直流电源连通。第二线圈21与交流电源连通，可以使得磁性载体沿轴向上下运动。

在上述结构的基础上，每个第一线圈11内部分别套设有铁芯12，以提高磁场强度。

在上述结构的基础上，第二线圈21内侧设置有隔离件，隔离件内侧形成容纳空腔3。隔离件可以为两端开口的圆柱状中空主体结构，也可以为上端开口的圆柱状中空主体结构，以便于容纳盛装有待处理液的容器。

在上述结构的基础上，旋转磁场发生装置还包括侧壁呈环线圈形的容纳部4，所有第一线圈11连接于容纳部4的侧壁的内壁面上或连接于容纳部4的底板上。所有第一线圈11均连接于同一容纳部4中，便于采用一个动力装置通过驱动所述容纳部4来使得所有第一线圈11转动。

在上述结构的基础上，旋转磁场发生装置还包括位于第一线圈11下方且可与第一线圈11一起转动的转动件5，以及位于第二线圈21下方且相对第二线圈21固定的固定件6，固定件6置于转动件5内周且固定件6与转动件5之间设置有轴承7，以便于第二线圈21相对于第一线圈11转动。转动件5可以是容纳部4的下端也可以是连接于容纳部4下端的其他部件。

第一磁场发生结构1的转速没有具体限制，可以根据具体需要进行设置，可以加强传质即可，优选地，动力装置驱动第一磁场发生结构1以0-10转/每秒的速度旋转。

容纳空腔3的尺寸没有具体限制，可以根据具体需要使用场合中的处理量进行设置，但优选地，容纳空腔3的直径大于等于50mm。

容纳空腔3的内磁场的强度没有具体限制，可以根据需要使用的场合进行设置，但优选地，容纳空腔3内磁场的强度为80-400高斯。

另外，需要指出的是，为了使结构更简单、便于制作，第二磁场发生结构2与第一磁场发生结构1连接于同一部件上，一同随动力装置转动，也属于本实施例的保护范围。第一磁场发生结构1与第二磁场发生结构2的具体结构也不局限于上述情况，例如也可以为永磁体，但是选用永磁体作为磁场发生结构时，不便于在不需要时关闭磁场。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种旋转磁场发生装置，其特征在于，包括第一磁场发生结构(1)和可驱动所述第一磁场发生结构(1)转动的动力装置，所述第一磁场发生结构(1)内侧具有容纳空腔(3),以用于容纳加入了磁性载体的待处理液，所述第一磁场发生结构(1)用于向所述容纳空腔(3)产生沿径向的磁场，所述第一磁场发生结构(1)转动时使得磁性载体在待处理液中旋转；

所述旋转磁场发生装置还包括第二磁场发生结构(2)，所述第二磁场发生结构(2)置于所述第一磁场发生结构(1)的外周或置于所述第一磁场发生结构(1)的内周与所述容纳空腔(3)之间，所述第二磁场发生结构(2)用于向所述容纳空腔(3)产生沿轴向的磁场，所述第二磁场发生结构(2)使得磁性载体在旋转的同时可以沿轴向运动；

所述第二磁场发生结构(2)包括与电源连通且轴线沿轴向设置的第二线圈(21)，所述第一磁场发生结构(1)包括与电源连通且轴线沿径向设置的多个第一线圈(11)，所述第二线圈(21)与交流电源连通，所有所述第一线圈(11)均与直流电源连通。

2.根据权利要求1所述的旋转磁场发生装置，其特征在于，所述第二磁场发生结构(2)置于所述第一磁场发生结构(1)的内周与所述容纳空腔(3)之间。

3.根据权利要求1所述的旋转磁场发生装置，其特征在于，多个所述第一线圈(11)沿周向均匀设置于所述第二线圈(21)外周。

4.根据权利要求1所述的旋转磁场发生装置，其特征在于，每个所述第一线圈(11)内部分别套设有铁芯(12)。

5.根据权利要求1所述的旋转磁场发生装置，其特征在于，所述第二线圈(21)内侧设置有隔离件，所述隔离件内侧形成所述容纳空腔(3)。

6.根据权利要求1至5任一项所述的旋转磁场发生装置，其特征在于，旋转磁场发生装置还包括侧壁呈环形的容纳部(4)，所有所述第一线圈(11)连接于所述容纳部(4)的侧壁内壁面上或连接于所述容纳部(4)的底板上。

7.根据权利要求6所述的旋转磁场发生装置，其特征在于，所述旋转磁场发生装置还包括位于所述第一线圈(11)的下方且可与所述第一线圈(11)一起转动的转动件，以及位于所述第二线圈(21)下方且相对所述第二线圈(21)固定的固定件，所述固定件置于所述转动件内周且所述固定件与所述转动件之间设置有轴承。

8.根据权利要求6所述的旋转磁场发生装置，其特征在于，所述动力装置驱动所述第一磁场发生结构(1)以0-10转/每秒的速度旋转。

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