CN107290202B

CN107290202B - 一种氮吹浓缩仪

Info

Publication number: CN107290202B
Application number: CN201610193673.2A
Authority: CN
Inventors: 庞英明; 郭安臣; 程志红
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-03-31
Filing date: 2016-03-31
Publication date: 2021-05-18
Anticipated expiration: 2036-03-31
Also published as: CN107290202A

Abstract

一种氮吹浓缩仪，具一内部、外围双空腔结构，下侧面外围四周为凹槽结构且槽底具多个微进气孔并汇聚入外围空腔与管路（10）相通，中间区域为多个微小出气孔阵列结构并与内部空腔相通且中间区域高于凹槽的平行氮吹部件(8)，其内部空腔上端经一快速插头（11）与具在线过滤器的调压阀（9）连到氮或空气源；氮吹部件经可滑动的“L”形部件（7）固定在线性滑轨（3）滑动台（4）上，经连接件（2）固定在台架（1）上；台架底部装有上载微孔板或微管架（13）的温控振荡器(14)；冷凝器（15）下端进气口经管路（10）、快速插接头（12）接氮吹部件（8），上端出气口经保护阱（19）、管路（10）接抽气泵（18）；冷凝器经环形夹（16）与收集瓶（17）相连。

Description

一种氮吹浓缩仪

技术领域

本发明涉及一种氮吹浓缩仪，且特别涉及一种用于微孔板或微型管样品的氮吹浓缩仪，其具有样品振荡加热和有机溶剂冷凝回收功能的一种绿色环保装置。

背景技术

无论科研或生产中，常常用到小体积样品的分析检测，或样品浓缩，除溶剂等环节，对于小体积样品经常使用12孔、24孔、48孔、96孔或384孔微孔板或1ml、1.5ml、2ml、4ml微型试管来操作，挥掉其中的溶剂。一般将其放在通风橱内，打开抽风机抽风，使溶剂挥发掉。其缺点是，浓缩时间长，多个样品间浓缩情况不均匀，有的溶剂挥得快，有的慢；有机溶剂往往是环境污染物，这种方式直接将有机溶剂排放到空气中，污染工作场所和环境，从而伤害人体。或者使用冷冻干燥机，在低温低真空度下冻干浓缩。其优点是对某些热敏性样品不破坏其活性和结构，但设备昂贵，样品中的有机溶剂不能回收，经抽气泵排放到空气中，不环保。或者将样品放在玻璃瓶内放在传统的氮吹仪上加热氮吹浓缩，其缺点是浓缩时间较长，有机溶剂不能回收，直接排放到空气中，污染环境。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于，提供一种加快样品氮吹浓缩速率，实现多个样品均匀浓缩，成本低廉的、有机溶剂可以回收再利用的绿色环保氮吹浓缩仪。

本发明涉及一种氮吹浓缩仪，用以微孔板样品或微型管样品的浓缩。其特征在于:一个具内部、外围双空腔结构长方体状，其下侧面外围四周为凹槽结构，槽底内部具多个微小进气孔，进气孔汇聚入外围空腔与抽气管路（10）相连通；中间区域为多个微小出气孔阵列结构，多个微小出气孔与内部空腔相通且中间区域高度高于凹槽的平行氮吹部件(8)；该部件内部空腔上端经一快速插头（11）与具在线过滤器的调压阀（9）连接到氮或空气源；氮吹部件经一可滑动的“L”形部件（7）固定在线性滑轨（3）的滑动台（4）上，经连接件（2）固定在台架（1）上，上下定位后，经滑动台上“凹”形固定件和顶丝固定；台架底部安装有上载微孔板或微管架（13）的温控振荡器(14)；冷凝器（15）下端进气口经管路（10）、快速插头（12）与氮吹部件（8）相连，上端出气口经管路与保护阱（19）连接抽气泵；冷凝器经环形夹（16）与收集瓶（17）相连。

本发明的氮吹浓缩仪的平行氮吹部件经由“L”型件、“凹”形件与顶丝螺丝，通过线性滑轨上下移动调节合适高度，使多孔平行氮吹部件位于微孔板或微管架的上部空间3mm处，因多孔平行氮吹部件的整体结构为一个倒立的“凹”形结构，且四周凹槽内分布多个进气孔；在抽气泵作用下溶剂蒸汽经这些进气孔进入外周空腔体，再经管路进入冷凝器内，在制冷剂的作用下被冷凝形成溶剂液体，被溶剂收集瓶回收。同时温控振荡器在合适的加热温度、合适的振荡频率下振荡，使样品中的有机溶剂加速挥发并被吹扫出。

该平行氮吹部件的特殊设计，可以在体系敞开状态下，吹扫气携带吹出的溶剂蒸汽，沿着特定的气体流路，进入冷凝器被冷凝回收，而不会被逸散到工作场所环境中，进而实现环保的目的。

该发明中可据样品微孔板或微管中的样品量多少，通过滑轨结构来调节平行氮吹部件的位置，达到快速、均匀吹扫，且吹扫中样品不会飞溅到四周，操作灵活、方便；装置中为加快溶剂挥发，可设定不同样品加热温度和振荡频率；以及通过抽气泵使冷凝器内部形成一定的真空度；该真空度与氮吹部件的外周空腔的真空度形成一个大的压差，此压差是在体系敞开状态下，被吹扫出的溶剂气流形成固定气体流路进入冷凝器，而不会逸散到工作场所，进而被回收的内在机理。这些措施均加快了浓缩速度，同时有机溶剂又得到了回收利用，不污染环境。

以上关于本发明内容的说明及以下的实施方式的说明，用以示范和解释本发明的精神与原理，并且提供本发明的保护范围作进一步解释。

附图说明

图1为现氮吹浓缩仪的分解示意图；

图2为多孔平行氮吹部件的结构示意图；

图3为多孔平行氮吹部件的剖面结构示意图；

图4为传统氮吹仪的分解示意图。

其中附图说明如下：

(1)台架 (2)线性滑轨固定件

(3)线性滑轨 (4)滑动台

(7)“L”形固定件 (8)多孔平行氮吹部件

(9)调压阀 (10)耐腐蚀管路

(11)快速插头 (12)快速插头

(13)微孔样品板或微管架 (14)温控振荡器

(15)玻璃冷凝器 (16)环形夹

(17)溶剂收集瓶 (18)抽气泵

(19)保护阱 (20)传统氮吹部件的固定部件

(21)传统氮吹部件 (22)1/8”不锈钢管

(23)传统样品管加热部件

a 氮吹微小出气孔分布面 b 氮吹部件外缘 c 凹槽结构面

d 1/8英寸不锈钢管接气路端 e 1/8英寸不锈钢管出气端（吹扫样品端）

具体实施方式

图1为该发明氮吹浓缩仪的整体结构分解示意图；图2为多孔平行氮吹部件(8)的放大图；图3为多孔平行氮吹部件(8)的剖面图，其中图3-1为俯视图，图3-2为侧视图；图4为传统氮吹浓缩仪的结构分解示意图。请参阅图1、图2、图3，本实施例的氮吹浓缩仪用以氮吹浓缩微孔板液体样品或微管液体样品，以振荡器加速溶剂挥发；线性滑轨用于调节高度；锥形玻璃冷凝器用于回收溶剂，以及抽气泵使冷凝腔形成负压加速溶剂挥发；但并不以此为限。以下本发明的实施详细说明中，以96孔微孔PE（聚乙烯）材质深孔板，温控振荡器，线性滚珠滑轨，锥形玻璃冷凝器，真空隔膜泵为实施例，然而附图仅提供参考与说明用，并非限制本发明的保护范围用。

本发明的氮吹浓缩仪由一个台架（1）（仅示意出一个台架），其底部放置温控振荡器(14)（可据样品中溶剂的种类，设定合适的加热温度和振荡频率，以加速溶剂挥发，缩短样品浓缩时间），振荡器上装载有样品微孔板(13)，台架顶部装有一个连接部件（2），通过连接部件与线性滑轨（3）固定（采用线性滚珠方形滑轨时，其滑动台为平面结构，便于“L”形连接件固定，但采用其它滑轨时，“L”形连接件需要以其它方式与滑轨的移动部分连接，如丝杆、直线轴承），滑轨再通过其滑动台（4）与“L”形连接件（7）经四个螺丝固定，“L”形连接件可以沿滑轨上下滑动，“L”形连接件的位置确定后，经滑动台上的“凹”形固定件和顶丝螺丝固定在部件（2）的某个位置（“L”形连接件也可以通过其它形状固定件定位），“L”形连接件的下端经四个螺丝与多孔平行氮吹部件(8)固定,氮吹部件的顶部外侧面中心安装一快速插头(11)（也可以通过金属螺母接头方式连接管路）,快速接头通过1/4”耐腐蚀管路（10）（如1/4”聚四氟乙烯管路、铜管、PEEK或FEB材质管路）与带有在线过滤器的调压阀（9）连接，再连接到氮气（或空气）源（如氮气瓶、空气瓶或氮气发生器、空气发生器）；平行氮吹部件（8）的外侧中心位置安装有一快速插头（12），再经管路（10）连接到玻璃冷凝器（15）的下端进气口（可用冰块、冰水或制冷液冷凝），冷凝器的下端经环形夹（16）与溶剂收集瓶（17）相连，冷凝器的上端出气口经管路（10）与保护阱（19）（如活性炭/硅胶吸附管）连接到抽气泵（18）。

如图2、图3所示，分布有微小出气孔的a 表面高度低于外缘面b ，如3-10mm,高于凹槽区域c ，凹槽区域c的宽度如3-5mm;槽内的微小进气孔直径如2-3mm一排、矩阵式结构。快速插头（11）(12)采用1/4”PTFE管路。氮吹浓缩样品时，通过移动滑轨（7）来调整平行氮吹部件（8）的高度，如位于微孔板（13）上方3mm高度，此时氮吹部件（8）的外缘将微孔板包被，样品中挥发出来的溶剂气体会进入到凹槽区域，在抽气泵（18）的作用下，使冷凝器的腔内形成负压，溶剂气体经凹槽内部的微小进气孔进入到氮吹部件（8）的外周腔体（II）内部，然后经管路（10）进入冷凝器（15），冷凝后被收集瓶（17）收集。而传统的氮吹浓缩仪如图4所示，其氮吹部件（21）经固定件（20）固定在台架上，其高度不能调整。使用时，通过上下移动每一根氮吹管（22）（如1/8“不锈钢管），来调整管端（e）与样品的接触高度（d端通过管路与气源连接），且氮吹部件（21）没有外缘槽式结构，更未后续连接抽气泵，氮吹时，为正压模式，微孔或微管内的溶剂气体，直接外溢到空气中，造成环境污染，同时浓缩时间要长。从操作便利角度而言，氮吹部件的高度调节，非常繁琐，费力费时。

本发明实施例如用于96孔深孔板浓缩孔内的乙醇提取物，将盛有1.5ml的乙醇提取物的96孔深孔板（13），置于温控振荡器（14）上，移动滑轨（4）将平行氮吹部件下移到深孔板（13）的上方高度2mm处，调节减压阀（9）使氮气（或空气）流量适度，然后设定振荡器（14）的加热温度45℃，振荡频率500转/分。氮气经1/4”PTFE管路和进气口（11）进入氮吹部件的内部腔体（I）内部，然后同步分流到各个微小出气孔（如图2,3所示），从微小出气孔出来后到达微孔板的各个样品孔（微小出气孔与样品孔一一对应），吹扫出溶剂，振荡器不停振荡，同时加速溶剂挥发，挥发出的溶剂气体经凹槽内（c）区域的进气孔进入氮吹部件的外周腔体（II），然后经快速插头（12）出口，在负压作用下，经管路（10）进入冷凝器（15）,冷凝后被收集瓶（17）收集。因冷凝器的进气口在下方，出气口在上方，因此溶剂气体绝大部分被充分冷凝，极少部分未被冷凝的溶剂气体，进入保护阱（19）时，被内部的填料所吸附，因此不会损伤抽气泵（18）。另外，管路接头采用了快速接头，管路的拆装比传统的螺母接口方便很多。

综上所述，本发明的氮吹浓缩仪不仅使用操作上简便快速，独特的凹槽式多孔平行氮吹部件使浓缩效率大大提高，节约了时间和用气量，各个样品间的浓缩效果均一性大大提高，其绿色的溶剂回收设计理念，对环境极其友好。另外，本发明的氮吹浓缩仪不仅可以单独手动使用，因其高度采用了滑轨调节设计，温控振荡器的使用，以及气流通过减压阀调节，并引入抽气泵形成负压加速溶剂挥发的设计精神理念，因此本发明可以作为模块整合到自动化工作站使用，这是传统氮吹浓缩仪所无法比拟的。

尽管本发明以上述实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。在不脱离本发明的精神和范围内，所做的更改和修饰均属本发明的保护范围。关于本发明所界定的保护范围请参见所附的权利要求书限定的范围。

Claims

1.一种氮吹浓缩仪，其特征在于：一具有内部、外围双空腔结构的长方体状，其下侧面外围四周为凹槽结构，槽底具多个微小进气孔，进气孔汇聚入外围空腔与抽气管路相连通，中间区域为多个微小出气孔阵列结构且与内部空腔相通的平行氮吹部件；该部件的内部空腔上端面经一快速插头与具在线过滤器的调压阀连接到氮气或空气源；该氮吹部件经一可滑动的“L”形部件固定在一滑动台上面；滑动台经线性滑轨的连接件固定在一台架上，可上下移位，定位后，经“凹”形固定件和顶丝固定；台架底部安装有一温控振荡器，上载有微孔板或微管架；平行氮吹部件右侧面中心有一快速插头，经管路连接到冷凝器下端进气口；冷凝器经环形夹与收集瓶相连，冷凝器上端出气口经管路与保护阱连接到抽气泵。

2.根据权利要求1所述的一种氮吹浓缩仪，其特征在于：氮吹浓缩仪的平行氮吹部件内部空腔与外围空腔互不相通，为独立密闭的两个腔体结构；内部空腔由一管路经快速插头接氮气或空气源，外围空腔由一管路经快速插头接冷凝器。

3.根据权利要求1所述的一种氮吹浓缩仪，其特征在于：氮吹浓缩仪的平行氮吹部件下侧面呈凹槽结构，中间区域平面高于凹槽区域，低于四周外缘平面。

4.根据权利要求1所述的一种氮吹浓缩仪，其特征在于：氮吹浓缩仪的平行氮吹部件材料为耐有机物腐蚀材质。

5.根据权利要求1所述的一种氮吹浓缩仪，其特征在于：氮吹浓缩仪台架底部装载有一承载微孔板或微管架样品的温控振荡器，其振荡频率与加热温度均可调节。

6.根据权利要求1所述的一种氮吹浓缩仪，其特征在于：氮吹浓缩仪中的冷凝器为内外夹层玻璃构造，其内部为锥形，供盛放冷凝液。