CN110831699A - 离心机设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及对离心机设备的改进，尤其涉及对飞行引线组件的改进，由于该飞行引线组件具有形成液体通路的内层以及使用中用作牺牲层的外层，从而允许在更长的使用时间内保持通路的完整性，因此飞行引线组件的使用寿命更长。在一个实施例中，在内层和外层之间提供了另一层，其可用于为组件提供支撑。然后，将一个或多个飞行引线组件放置在带有润滑材料的引导件中。

Description

离心机设备
技术领域
本公开所涉及的发明涉及一种离心机设备的改进，并且尤其涉及一种对通常称为“飞行引线”的引线或管的改进，所述引线或管相对于待以相对较高速度旋转的本体进行安装以在飞行引线旋转时允许供应至并通过飞行引线的液体成分分离。然后收集分离出的成分并根据需要加以利用。
背景技术
一种已知的用途是逆流色谱法(CCC)，该技术是一种使物质在柱中以螺旋或旋涡形式在两个液相之间进行分离，并且一个相是静态相而另一个相是可移动相。通过使柱围绕第一轴线旋转而利用向心加速度使静态相保持静态，同时使柱自身围绕径向远离柱的中心的第二轴线，即，以“行星”旋转的形式按轨旋转。在此行星运动的同时，使可移动相沿与静态相接触的柱流动。这种由两个分量组成的旋转运动会在柱中引起快速波动的离心力，从而导致静态和可移动相交替混合和反混合，从而导致静态相和可移动相之间的物质分离，使得可移动相中的物质变成位于可移动相的流中的不同的位置处。
必须在旋转柱与固定液体输入和输出装置之间提供液体流动连通。这种连通通常由本领域中称为“飞行引线”的管状输入和出口导管提供。典型地，每个飞行引线穿过离心机本体，并且通过以这种方式设置飞行引线，飞行引线绕第一旋转轴线和第二旋转轴线的相应旋转缠绕效应相互抵消，并且飞行引线不会缠结。
众所周知，尽管通常采取的减少缠结和摩擦发生的风险的步骤以及向壳体中添加油脂或其他润滑剂的额外步骤确实在一定程度上增加了飞行引线的使用寿命，但飞行引线仍然倾向于是设备的需要以最高的频率进行更换的部件，因此表明了设备使用停机时间的最大原因：由于移除飞行引线并更换了新的飞行引线。而且，由于需要将飞行引线穿过离心机本体中的通路，因此飞行引线的更换可能会成问题并且耗时。飞行引线也可能会限制设备的容量，这是因为虽然可能会增加飞行引线的尺寸并因此增加液体的通过量，但尺寸的增加倾向于对飞行引线的刚度产生不利影响并且即使提供了进一步的润滑步骤，也会缩短飞行引线的使用寿命。
该设备通常用于靶向、分离和去除材料(例如生物质材料)的一种或多种指定组分，该生物质材料例如包括诸如植物生物质(例如大麻、芸苔属、微藻类和发酵化合物)和/或诸如污水之类的液体。所提取的组分可以从广泛的范围内选择并且组分的实例是肽、多肽、DNA、杀虫剂、来自水中的污染物。这样，该设备允许在一个或数个步骤中提取组分，从而允许所提取的组分随后可用于随后的处理并根据需要使用。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种用于离心机设备中的飞行引线，其呈允许延长飞行引线的使用寿命并且优选地使飞行引线的尺寸可以扩展的形式。
在本发明的第一方面中，提供了一种离心机设备，该离心机设备包括用于供应一种或多种液体的入口，该一种或多种液体被设置为通过该设备；至少一个泵，其允许流体被泵送进入并通过多个飞行引线组件；可旋转离心机本体，所述飞行引线组件穿过可旋转离心机本体且从可旋转离心机本体通过所述飞行引线组件的出口收集所述液体中的一种或多种分离组分，并且其中，所述飞行引线组件中的至少一个包括：内层，其限定了用于液体沿其流动的通路，以及至少一个额外层，其用作飞行引线组件的外层。
在一个实施例中，外层由一种材料形成以使该外层在该设备的使用过程中用作牺牲层，从而防止在该设备的操作过程中损坏液体通过所沿的芯通路的壁。
在一个实施例中，外层形成为飞行引线的集成部分。
在一个实施例中，外层被层压到飞行引线的芯通路的壁的外表面。
在一个实施例中，外层在芯通路的相反端部之间延伸。
在一个实施例中，飞行引线组件包括至少一个中间层。通常，至少一个中间层形成为用作飞行引线组件的支撑层。
在一个实施例中，提供了多个所述飞行引线组件。
在一个实施例中，一个或多个飞行引线组件容纳在引导通道内并沿着引导通道。在一个实施例中，在飞行引线组件与引导通道的内表面之间的空间中提供润滑材料。
在本发明的另一方面中，提供了一种飞行引线组件，所述组件包括通路，该通路由内层限定并且液体可以沿着该通路在通路的相反端部之间通过，并且其中，该组件包括外层，该外层至少部分地在所述端部之间延伸并且形成飞行引线组件的外表面。
在一个实施例中，所述外层至少在芯通路的相反端部处层压至芯通路壁的外表面或中间层。
在一个实施例中，外层由PTFE材料形成。
在一个实施例中，提供了一个或多个中间层，在一个实施例中，该一个或多个中间层用于以使用所需的形式支撑飞行引线组件。
在一个实施例中，组件包括捕困在引导通道和一个或多个飞行引线组件的位于引导通道中的外表面之间的腔体内的润滑材料以及位于飞行引线组件的相反端部处的引导通道和一个或多个飞行引线组件的位于引导通道中的外表面之间的密封件。
在一个实施例中，以这种形式提供飞行引线作为盒体的一部分，并且当飞行引线的寿命已经达到预定末端或飞行引线失效时，可以有选择地移除盒体，并且可以用新盒体替换该盒体而不需要使各个飞行导线穿过离心机本体。
附图说明
现在描述本发明的具体实施方式，其中
图1a-1d以可以与根据本发明的飞行引线组件一起使用的形式示出了离心机设备；以及
图2示出了根据本发明的一个实施例的用于飞行引线组件的引导通道的视图；
图3示出了根据本发明的一个实施例的其中具有飞行引线组件的引导通道的一部分；以及
图4a-4c示出了根据本发明的飞行引线组件的实施例。
具体实施方式
首先参考图1a，以一种形式示出了离心机设备2。设备2包括离心机本体4，其示例中的一个在图1b-d中示出并且旨在以例如超过2000rpm的高速旋转。离心机本体4位于壳体6中，该壳体6用于保护和控制诸如温度的环境条件。控制系统8与马达(未示出)一起设置于在壳体中以允许本体4的受控旋转。液体容器10连接至入口12以允许所需的液体经由泵单元14以及位于引导通道17中的飞行引线16进入离心机本体并且出口18允许分离的液体组分离开离心机本体4并在收集设备20处进行收集并储存以备后用。
离心机本体4安装在壳体的支撑壁上并具有轴19，该轴19由马达通过传动带驱动。飞行引线组件16穿过离心机本体4并进入行星部分21、23，该行星部分21、23本身可围绕相应的轴线25、27旋转并且相对于轴19旋转以允许在飞行引线组件内将液体分离成液体组分。
现在转到根据本发明的用于飞行引线组件16的引导通道17，这些引导通道在图2中更详细地示出并且通常由诸如不锈钢的相对刚性的材料形成，但是也可以由例如相对刚性的聚合物制成，并通过凸缘29和固定螺栓固定到本体4。
现在参考图3，根据本发明的一个实施例示出了引导通道17的内部31。可以看出，在该实施例中，在引导通道内部31内并沿着引导通道内部31设置了两个飞行引线组件16、16'，并且在飞行引线组件的外壁与引导通道的内表面35之间的空腔33中提供了润滑材料，例如油脂。
飞行引线组件在引导通道17内自由移动，但是它们的运动在引导通道的相反端部处受到限制。为了减少对飞行引线组件的可能由于与导向通路的内表面35的初次接触而引起的磨损影响，内表面35通常涂覆有聚合物，例如PTFE。
内部通路31沿着引导通道的长度延伸并且飞行引线组件16、16'以及其中的液体沿着该通路通过。
图4a-4c示出了根据本发明的飞行引线组件16的多个实施例的横截面正视图。在图4a中，飞行引线组件包括芯内层22，该芯内层22限定了液体通过所沿的通路24。在图4a中，还提供了由相对硬耐磨材料，例如PTFE，制成的外层26，并且在使用中，该外层26用作牺牲层，使得其随着时间而磨损，但是由于该层形成了飞行引线组件的外表面并因此是与磨损诱因(例如其他飞行引线组件和/或引导通道)接触的表面，因此该外层的磨损可防止内芯层22的磨损，从而提供保护内层22的材料不会在使用过程中磨损。继而，这保持了芯通路24的完整性并防止了液体从芯通路24中泄漏，因此与常规的单层飞行引线相比，提高了并延长了飞行引线组件的寿命。
在图4b和4c中，再次提供了内芯层22，其中外层26是相同的，但是在图4b中，提供了中间层28。
在图4c中，提供了另一个中间层30。
在一个实施例中，所述外层26和当提供时的中间层28，30可以分开提供至内层和/或彼此。可替代地，一层或多层可以至少部分地沿着其长度并且通常至少在相反端部处可能通过层压而结合在一起，使得所述层在使用中一体地连接。
在两个实施例中，中间层28、30优选地由具有比内层22和/或外层26中的至少一个更大的刚性和/或强度的材料形成，以为飞行引线组件提供增强的结构支撑和/或刚性。通常，参考要使用飞行引线组件的离心机设备的特定尺寸要求和/或特定形状来选择使用一个或两个中间层28、30和/或用于形成中间层的材料。
通常，两个飞行引线16.16’都形成有内层22和外层26，并且最典型地，沿着相同的引导通道使用相同形状的飞行引线组件。
在一个实施例中，每个飞行引线组件16、16'可以设置为单个可更换盒体，或者可替代地，飞行引导组件16,16'可以设置为将被一起替换的组合盒体，或者可替代地，飞行引线组件16,16和引导通道17可设置为组合盒体，以便允许移除和更换组合壳体。
在每个选项中，可以以固定的时间间隔更换盒体，从而避免了如传统上在飞行引线出现故障或泄漏时必须将各个飞行引线穿过设备的情况那样的需要。因此，这使得飞行引线组件的常规维护可以在现场并由非熟练人员进行。
这样，根据不同的柱构造和连接性，本发明在使用飞行引线组件及其设计方面允许更大的灵活性，以适应特定的用途和环境。

Claims (15)

1.一种离心机设备，其包括入口，其用于供应提供为通过所述设备的一种或多种液体；至少一个泵，其允许流体泵送至并通过多个飞行引线组件；可旋转离心机本体，所述飞行引线组件通过所述可旋转离心机本体并且通过所述飞行引线组件的出口从所述可旋转离心机本体收集所述液体的一种或多种分离组分，并且其中，所述飞行引线组件中的至少一个包括内层，其限定了用于液体流动所沿的通路；并且至少一个另一层，其用作所述飞行引线组件的外层。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，在所述设备的使用期间，所述外层用作牺牲层。
3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述外层层压到所述内层的壁的外表面。
4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述外层在所述通路的相反端部之间延伸。
5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述飞行引线组件包括至少一个另一层，其位于所述内层和所述外层中间。
6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述至少一个另一层用于为所述飞行引线组件提供支撑和/或更大刚度。
7.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，多个所述飞行引线组件设置并容纳在所述引导通道内并沿着所述引导通道。
8.根据权利要求7所述的设备，其中，润滑材料提供于位于所述引导通道中的一个或多个飞行引线组件的外层与所述引导通道的壁的内表面之间形成的腔体中。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述润滑材料通过设置在所述引导通道的相反端部的密封件而捕困在所述腔体内。
10.一种飞行引线组件，所述组件包括通路，所述通路由内层限定并且液体可以沿着该通路在所述通路的相反端部之间通过，并且其中，所述组件包括外层，所述外层至少部分地在所述端部之间延伸并形成所述飞行引线组件的外表面。
11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述组件包括位于所述内层和所述外层中间的另一层。
12.根据权利要求9或10所述的设备，其中，所述外层至少在所述通路的所述相反端部处或附近被层压到所述内层或提供时的另一层的外表面。
13.根据权利要求10所述的设备，其中，所述外层由PTFE材料形成。
14.根据权利要求10所述的设备，其中，多个飞行引线组件沿着引导通道。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的设备，其中，所述飞行引线组件和/或引导通道设置为盒体的一部分，所述盒体能够从所述设备选择性地移除以允许对所述盒体进行更换或维修。
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