CN106955597A - 成分分离收集装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种成分分离收集装置，所述成分分离收集装置包括过滤上盘和收集下盘；所述过滤上盘包括设置于所述过滤上盘上的至少一个过滤槽，其中，所述过滤槽呈由所述过滤上盘的中心向外延伸并且朝着所述过滤上盘的旋转方向的反方向弯曲的弧形，所述过滤槽内设置有与所述过滤槽的形状相适应的滤膜，所述滤膜前方靠近所述过滤上盘的中心一端设有进液口，另一端设有出液口；所述收集下盘包含收集区，所述收集区对着所述过滤上盘的出液口以收集不能透过所述滤膜的物质。

Description

成分分离收集装置
技术领域
本发明涉及一种成分分离收集装置，特别涉及一种可以利用离心技术的成分分离收集装置。
背景技术
离心过滤是指利用离心力，将流体内的物质分离的一种过滤方式，目前多种方式的离心过滤器被应用。但现有技术中的离心过滤多是为了分离杂质或提纯液体，将离心过滤应用于物质提取以得到直径大的物质的装置还很少见。
此外，目前的离心过滤器大多只过滤一次，并且只能一次分离一种直径的物质，无法同时过滤收集多次不同直径的物质。
发明内容
为解决以上问题，本发明提供一种可同时过滤收集不同直径的物质、并且可以多次过滤从而提高收集物的纯度的成分分离收集装置。
本发明提供一种成分分离收集装置，包括可旋转的过滤上盘、以及收集下盘；
所述过滤上盘包括设置于所述过滤上盘上的至少一个过滤槽，其中，所述过滤槽呈由所述过滤上盘的中心向外延伸并且朝着所述过滤上盘的旋转方向的反方向弯曲的弧形，所述过滤槽内设置有与所述过滤槽的形状相适应的滤膜，所述滤膜前方靠近所述过滤上盘的中心一端设有进液口，另一端设有出液口；
所述收集下盘包含收集区，所述收集区对着所述过滤上盘的出液口以收集不能透过所述滤膜的物质。
优选地，所述过滤槽内设置有多层滤膜，所述多层滤膜的膜孔孔径依次减小。
优选地，每层所述滤膜的前方均设有进液口和出液口，各所述进液口或各所述出液口离所述过滤上盘的中心的距离不同，所述收集下盘包含对着每层所述滤膜的出液口的多个所述收集区。
优选地，所述成分分离收集装置还包括固定设置于所述过滤上盘上方并随所述过滤上盘转动的回流盘，所述回流盘包含回流区，所述回流区设有回流液出口；
其中，所述回流液出口正对所述进液口。
优选地，所述成分分离收集装置还包括回流管道，所述回流管道两侧分别连接相应的所述收集下盘的收集区和所述回流盘的回流区，使得所述收集区所收集到的物质可以回流到所述回流区进行反复过滤。
本发明还提供一种利用上述的成分分离装置的分离方法，其包含如下步骤：
(1)将原液从所述进液口进入所述过滤上盘并转动所述过滤上盘；
(2)所述原液流入所述过滤区并在离心力的作用下靠近所述滤膜，未通过所述滤膜的液体通过所述出液口进入所述收集下盘的收集区；
(3)进入收集区的液体经由所述回流管道回流至所述回流盘的回流区，再通过所述回流液出口流入所述过滤上盘的相应位置；
(4)重复所述(2)-(3)的步骤直至所述收集区所收集到的物质达到选定的纯度范围。
相对于现有技术而言，本发明的成分分离收集装置结构简单，操作简便，可同时过滤收集不同直径的物质，其可依据液体(或气体)中，从纳米级到微米级的不同成分颗粒大小，进行动态连续分离和收集，可广泛运用于医药、食品、环保等领域。此外，本发明的成分分离收集装置还设置有回流结构，这样可以多次过滤从而提高收集物的纯度。
附图说明
图1是本发明的成分分离收集装置的结构示意图；
图2是本发明的成分分离收集装置的过滤槽的结构示意图；
图3是图2中的每个过滤槽内的滤膜的结构示意图；
图4是表示过滤上盘的出液口和收集下盘的收集区之间的关系的截面图。
具体实施方式
下面结合附图来详细说明本发明的成分分离收集装置的具体实施方式，但本发明并不局限于这些具体实施方式。
如图1和图3所示，本发明的成分分离收集装置，包括可旋转的过滤上盘11、位于过滤上盘下方的收集下盘12，过滤上盘11以盘中心为轴心旋转，收集下盘12则固定不动；液体在盘中流动且不外漏。
过滤上盘11包括设置于过滤上盘上的至少一个过滤槽111，其中，过滤槽111呈弧形，其由过滤上盘的中心向外延伸并且朝着过滤上盘的旋转方向的反方向弯曲，即是说弧形的凹面面向旋转方向，过滤槽111内设置有与过滤槽的形状相适应的滤膜112，从图3中可以看出滤膜也沿过滤槽的延伸方向被设置为凹面面向旋转方向的弧形，滤膜112前方(即靠近凹面的一侧)靠近过滤上盘的中心一端设有进液口113，另一端设有出液口114。
收集下盘12包含收集区121，如图4所示，过滤上盘的出液口可以向下延伸，收集下盘的收集区设计成凹槽的形式，收集下盘的收集区对着过滤上盘的出液口以收集不能透过滤膜的物质，即直径大于滤膜的膜孔孔径的物质；这样的设计便于防漏，回流等。
本发明中的滤膜优选为直孔状膜。应予说明，过滤槽是弧形的，弧形的凹面面向旋转方向，这样，旋转过程中，液体因旋转对弧形槽中的滤膜产生压力，加速小颗粒通过滤膜，提高了过滤效率，而大颗粒的物质因离心力作用下冲击到末端的出液口并随液体流入收集区，即流体在滤膜前产生切向力，将大颗粒物体推离膜孔，降低了堵塞现象。
优选地，本发明的成分分离收集装置还包括固定设置于过滤上盘上方并随过滤上盘转动的回流盘13，回流盘13包含回流区131，所述回流区设有回流液出口；
其中，回流液出口正对进液口。这样从回流液出口流出的回流液可以进入过滤槽中重新被过滤。
应予说明，如图2所示，本发明中，多个过滤槽之间按类似于风扇扇叶的方式沿过滤上盘的周向方向排布。每个过滤槽的滤膜、进液口和出液口的设置方式完全一样，而其上方的回流盘的回流区和下方设置的收集盘的收集区均成环形，这样各个过滤槽的出液口所流出的物质能恰好进入收集区，而回流盘的回流区流出的回流液也能准确无误地进入各过滤槽。
进一步，本发明的装置还设置有回流管道14，回流管道14两侧分别连接相应的收集下盘12的收集区121和回流盘的回流区131，使得收集区121所收集到的物质可以回流到回流区131再进入过滤上盘进行反复过滤。
工作时，原始液体可以在蠕动泵的作用下从过滤上盘的进液口流入过滤槽，直径大于膜孔孔径的物质无法被过滤，从出液口中流出进入收集下盘的收集区。收集下盘收集到的物质可以在泵的作用下通过回流管道14进入回流盘13，回流盘液体再经由回流液出口进入过滤上盘的进液口最后回流入过滤上盘的过滤槽，如此循环可以形成多次过滤，提高收集纯度。
下面，详细讲述一下如何利用上述成分分离装置来分离原液，包含如下步骤：
(1)将原液从所述进液口进入所述过滤上盘并转动所述过滤上盘；
(2)所述原液流入所述过滤区并在离心力的作用下靠近所述滤膜，未通过所述滤膜的液体通过所述出液口进入所述收集下盘的收集区；
(3)进入收集区的液体经由所述回流管道回流至所述回流盘的回流区，再通过所述回流液出口流入所述过滤上盘的相应位置；
(4)重复所述(2)-(3)的步骤直至所述收集区所收集到的物质达到选定的纯度范围。
进一步，如图2和图3所示，过滤槽内可以从内到外(即从靠近过滤槽的弧形的凹面方向到远离过滤槽的弧形的凹面方向)依次设置多层滤膜112A、112B、112C、112D，其中，多层滤膜的膜孔孔径从内到外依次减小，并且，外层滤膜的靠近所述过滤上盘的中心的一段与内层滤膜的远离所述过滤上盘的中心的一段在圆周方向上重叠。每层滤膜之间构成一个膜前区(滤膜112A之前的区域为其膜前区)，例如，滤膜112A和112B之间为滤膜112B的膜前区，如此类推，每层滤膜的膜前区均设有进液口和出液口，其中，最靠近过滤盘中心的进液口，即112A前的进液口为过滤原液的进入口，同时也是对应于112A膜前区的回流区的回流液重新流入该区域的入口。收集下盘包含正对着每层滤膜的出液口的多个环形收集区，每个环形收集区与一个出液口相对应。相应地，在这种设置中，回流上盘也包含多个环形回流区，由于每层膜的出液口离滤盘中心的距离不同，各个收集区之间、回流区之间是间隔开的，因此各收集区可以收集到各自对应的膜前区的物质，各回流区的物质也可以流入各自对应的膜前区。
每个收集区和每个回流区之间均有回流管道相连，这样，收集区收集到的物质可进入回流区，再从回流区的回流液出口滴入相应的进液口，使得收集到的物质可以重新被过滤，反复提纯。
在这种实施方式中，原始液体可以在蠕动泵的作用下从过滤上盘中间的进液口流入过滤槽进一步流入滤膜112A的膜前区，直径大于滤膜112A的膜孔孔径的物质无法被过滤，从出液口中流出进入所对应的收集下盘的收集区(而该收集区内的物质又可以在泵的作用下通过回流管道进入对应的回流区，再从该回流区的回流液出口滴入滤膜112A前方的进液口进行再次过滤)；穿过滤膜112A的液体进入滤膜112A和112B之间再被滤膜112B过滤，无法被过滤的物质从相应滤膜112B前的出液口流出进入相应的收集区(同样地，收集区的物质又可以回流重新进入膜112B的膜前区被过滤)，可以穿过滤膜112B的液体进入下一个区间，如此类推。这样，可以同时分离多个不同直径的物质。
本发明的成分分离收集装置结构简单，操作简便，可同时过滤收集不同直径的物质，其可依据液体(或气体)中，从纳米级到微米级的不同成分颗粒大小，进行动态连续分离和收集，可广泛运用于医药、食品、环保等领域。此外，本发明的成分分离收集装置还设置有回流结构，这样可以多次过滤从而提高收集物的纯度。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (9)

1.一种成分分离收集装置，其特征在于：
所述成分分离收集装置包括可旋转的过滤上盘、以及收集下盘；
所述过滤上盘包括设置于所述过滤上盘上的至少一个过滤槽，其中，所述过滤槽呈由所述过滤上盘的中心向外延伸并且朝着所述过滤上盘的旋转方向的反方向弯曲的弧形，所述过滤槽内设置有与所述过滤槽的形状相适应的滤膜，所述滤膜前方靠近所述过滤上盘的中心一端设有进液口，另一端设有出液口；
所述收集下盘包含收集区，所述收集区对着所述过滤上盘的出液口以收集不能透过所述滤膜的物质。
2.如权利要求1所述的成分分离收集装置，其特征在于：所述过滤槽内从内到外设置有多层滤膜，所述多层滤膜的膜孔孔径由内到外依次减小。
3.如权利要求2所述的成分分离收集装置，其特征在于：每层所述滤膜的前方均设有进液口和出液口，各所述进液口或各所述出液口离所述过滤上盘的中心的距离不同，所述收集下盘包含对应每层所述滤膜的出液口的多个所述收集区。
4.如权利要求1至3中任一项所述的成分分离收集装置，其特征在于：
所述成分分离收集装置还包括固定设置于所述过滤上盘上方并随所述过滤上盘转动的回流盘，所述回流盘包含对应所述收集区的回流区，所述回流区设有回流液出口；
其中，所述回流液出口正对所述进液口。
5.如权利要求4所述的成分分离收集装置，其特征在于：
所述成分分离收集装置还包括回流管道，所述回流管道两侧分别连接相应的所述收集下盘的收集区和所述回流盘的回流区，使得所述收集区所收集到的物质可以回流到所述回流区进行反复过滤。
6.如权利要求1-3中任一项所述的成分分离装置，其中，所述收集区呈环形。
7.如权利要求4所述的成分分离装置，其特征在于：所述回流区呈环形。
8.如权利要求1至3中任一项所述的成分分离装置，其特征在于：所述收集下盘固定不动。
9.一种利用权利要求5所述的成分分离装置的分离方法，其特征在于，包含如下步骤：
(1)将原液从所述进液口进入所述过滤上盘并转动所述过滤上盘；
(2)所述原液流入所述过滤区并在离心力的作用下靠近所述滤膜，未通过所述滤膜的液体通过所述出液口进入所述收集下盘的收集区；
(3)进入收集区的液体经由所述回流管道回流至所述回流盘的回流区，再通过所述回流液出口流入所述过滤上盘的相应位置；
(4)重复所述(2)-(3)的步骤直至所述收集区所收集到的物质达到选定的纯度范围。
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