CN212532818U - 一种用于蛋白纯化过程的调温系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于蛋白纯化过程的调温系统。包括水平面板和竖直面板，在水平面板上安装有储水箱、换热器和水槽，在竖直面板上安装有散热器和加热箱；加热箱包括外箱体，在外箱体内设有内箱体，在内箱体内设有侧部电热管和中部电热管，在内箱体的侧壁上还安装有放水阀；水槽包括水槽本体以及出水管、回水管；储水箱的第一出水口连接至加热箱的回流管，放水阀通过泄流管连接至储水箱；储水箱的第二出水口连接至换热器的一次侧入口，换热器的一次侧出口连接至储水箱回流口；出水管连接至散热器的入口，散热器的出口连接至换热器的二次侧入口，换热器的二次侧出口连接至回水管。本实用新型结构设计合理、温度调节速率快。

Description

一种用于蛋白纯化过程的调温系统

技术领域

本实用新型属于疫苗生产设施技术领域，尤其涉及一种用于蛋白纯化过程的调温系统。

背景技术

蛋白纯化是疫苗生产中的重要环节之一，蛋白纯化是指蛋白质的分离纯化，在生物化学研究应用中使用广泛，是一项重要的操作技术。一个典型的真核细胞可以包含数以千计的不同蛋白质，一些含量十分丰富，一些仅含有几个拷贝。为了研究某一个蛋白质，必须首先将该蛋白质从其他蛋白质和非蛋白质分子中纯化出来。蛋白纯化要利用不同蛋白间内在的相似性与差异，利用各种蛋白间的相似性来除去非蛋白物质的污染，而利用各蛋白质的差异将目的蛋白从其他蛋白中纯化出来。每种蛋白间的大小、形状、电荷、疏水性、溶解度和生物学活性都会有差异，利用这些差异可将蛋白从混合物如大肠杆菌裂解物中提取出来得到重组蛋白。

上述蛋白纯化需要在温度相对恒定的条件下进行，典型的环境是水浴恒温环境，通过为水槽提供补热以及散热等控制方式实现对水浴环境的相对恒温控制，因此调温系统作为蛋白纯化过程的重要控制环节之一，其结构设计的优劣直接决定了纯化过程所处的温度是否合适以及纯化过程进行的有效性。

现有的调温系统结构复杂，温度调节速率慢，因此需要开发设计一种新型结构的调温系统。

实用新型内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构设计合理、温度调节速率快的用于蛋白纯化过程的调温系统。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种用于蛋白纯化过程的调温系统包括水平面板和竖直面板，在水平面板上安装有储水箱、换热器和水槽，在竖直面板上安装有散热器和加热箱；加热箱包括外箱体，在外箱体内设有内箱体，在内箱体的内壁上设有侧部电热管、内腔的中部设有中部电热管，在内箱体的侧壁顶部安装有补水管和回流管，在内箱体的侧壁上还安装有放水阀；水槽包括水槽本体以及连接至水槽本体的出水管和回水管；储水箱的第一出水口通过管路连接至加热箱的回流管且在该管路上设有加热循环泵，放水阀通过泄流管连接至储水箱；储水箱的第二出水口通过管路连接至换热器的一次侧入口且在该管路上设有换热循环泵，换热器的一次侧出口通过管路连接至储水箱的回流口；出水管通过管路连接至散热器的入口且在该管路上设有散热循环泵，散热器的出口通过管路连接至换热器的二次侧入口，换热器的二次侧出口通过管路连接至回水管。

本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型提供了一种结构设计合理的用于蛋白纯化过程的调温系统，与现有的调温系统相比，本实用新型中的调温系统结构紧凑，便于在生产车间中布置。通过设置储水箱和加热箱并在两者之间建立加热水循环通路，达到了向系统内输送电热热能的效果。通过设置储水箱、换热器和水槽并在三者之间建立换热水循环通路，实现了水槽内的水与储水箱内的水换热升温的技术效果。通过在散热器与水槽之间建立散热水循环通路，实现了对水槽内的水进行散热的技术效果。上述换热升温和散热降温的过程通过控制器动态地进行控制，在水槽内水温降低时及时启动换热通路补热，在水槽内水温升高时及时启动散热通路散热，因而实现了水槽内水温的连续快速调节，有利于生产过程的顺利进行。

优选地：在水槽本体内腔的中下部设有隔离孔板，在隔离孔板的下方设有与回水管连接的分水组件。

优选地：分水组件包括并列的多个基体，在各基体的顶部均安装有多个喷管，在各基体的同侧端部均设有接头，各接头采用软管与回水管连接。

优选地：加热箱的内箱体为双层箱体，在双层箱体之间设有隔热棉。

优选地：在储水箱的第二出水口与换热器的一次侧入口之间的管路上以及散热器的出口与换热器的二次侧入口之间的管路上均设有流量计。

优选地：在储水箱的第一出水口与加热箱之间的管路上、储水箱的第二出水口与换热器的一次侧入口之间的管路上以及换热器的一次侧出口与储水箱的回水口之间的管路上均设有压力计。

优选地：在换热器的一次侧出口与储水箱的回水口之间的管路上还设有放气阀。

优选地：储水箱通过底座安装固定在水平面板上。

优选地：加热循环泵、换热循环泵和散热循环泵三者均安装固定在竖直面板上。

优选地：所述换热器选取为管壳式换热器。

附图说明

图1是本实用新型的主视结构示意图；

图2是本实用新型的立体结构示意图；

图3是图2中水槽的结构示意图；

图4是图3中分水组件的结构示意图；

图5是图2中加热箱的结构示意图。

图中：

1、加热循环泵；2、压力计；3、储水箱；4、底座；5、水平面板；6、换热器； 7、水槽；7-1、上盖；7-2、出水管；7-3、回水管；7-4、水槽本体；7-5、隔离孔板； 7-6、分水组件；7-6-1、接头；7-6-2、基体；7-6-3、喷管；8、竖直面板；9、散热循环泵；10、散热器；11、流量计；12、控制箱；13、换热循环泵；14、加热箱；14-1、外箱体；14-2、放水阀；14-3、内箱体；14-4、侧部电热管；14-5、支架；14-6、中部电热管；14-7、补水管；14-8、回流管。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹举以下实施例详细说明。

请参见图1和图2，本实用新型的用于蛋白纯化过程的调温系统包括水平面板5和竖直面板8，在水平面板5上安装有储水箱3、换热器6和水槽7，在竖直面板8上安装有散热器10和加热箱14。其中，水平面板5和竖直面板8两者用于提供支撑功能，储水箱 3用于储存热水，换热器6用于进行换热，水槽7用于提供相对恒温的生产环境，散热器 10用于从本系统向外部环境散失热能，加热箱14用于向本系统补充热能。

本实施例中，储水箱3通过底座4安装固定在水平面板5上。

请参见图5，可以看出：

加热箱14包括外箱体14-1，在外箱体14-1内设有内箱体14-3，在内箱体14-3的内壁上设有侧部电热管14-4、内腔的中部设有中部电热管14-6，在内箱体14-3的侧壁顶部安装有补水管14-7和回流管14-8，在内箱体14-3的侧壁上还安装有放水阀14-2。

外箱体14-1主要用于提供外部防护功能，避免人员接触温度较高的内箱体14-3产生烫伤。水经由补水管14-7和/或回流管14-8进入内箱体14-3，在侧部电热管14-4和中部电热管14-6的双重加热作用下，快速升温形成高温水源。如图5中所示，在内箱体14-3 的内壁上还设有支架14-5，支架14-5对侧部电热管14-4和中部电热管14-6进行支撑。

本实施例中，加热箱14的内箱体14-3为双层箱体，在双层箱体之间设有隔热棉，这样能够在一定程度上避免内箱体14-3内的热能散失。

在放水阀14-2的内端设有提升管，提升管的下端延伸至内箱体14-3内腔的底部。当经由补水管14-7和/或回流管14-8向内箱体14-3送水时，由于内部压力升高，内箱体14-3内的热水经由提升管向上输送，经过放水阀14-2排出。

请参见图3，可以看出：

水槽7包括水槽本体7-4以及连接至水槽本体7-4的出水管7-2和回水管7-3。

如图中所示，本实施例中，在水槽本体7-4内腔的中下部设有隔离孔板7-5，在隔离孔板7-5的下方设有与回水管7-3连接的分水组件7-6。在分水组件7-6的作用下，经由回水管7-2进入水槽本体7-4内的水被分散开，有利于形成均匀稳定的温度环境。

请参见图4，可以看出：分水组件7-6包括并列的多个基体7-6-2，在各基体7-6-2的顶部均安装有多个喷管7-6-3，在各基体7-6-2的同侧端部均设有接头7-6-1，各接头7-6-1采用软管与回水管7-3连接，在基体7-6-2内部设有流道，流道具有多个出口和单一入口，各喷管7-6-3安装在流道的各出口上、接头7-6-1安装在流道的入口上。这样，当回水管 7-3中的水流入分水组件7-6时，水源从多个喷管7-6-3分散式流出。

为了提升水槽本体7-4的保温效果，可以在其顶部敞口上安装上盖7-1，还可以在水槽本体7-4的外侧设置保温层。

请参见图1和图2，可以看出：

储水箱3的第一出水口通过管路连接至加热箱14的回流管14-8且在该管路上设有加热循环泵1，放水阀14-2通过泄流管连接至储水箱3。这就构建了加热水循环通路，储水箱3内的水源经加热循环泵1输送给加热箱14，由加热箱14加热升温后再经由放水阀14-2 和泄流管泄流进入储水箱3，因此储水箱3内的水保持一定高温状态。为了提升储水箱3 的保温效果，可以在其外壁上设置保温层。

储水箱3的第二出水口通过管路连接至换热器6的一次侧入口且在该管路上设有换热循环泵13，换热器6的一次侧出口通过管路连接至储水箱3的回流口；出水管7-2通过管路连接至散热器10的入口且在该管路上设有散热循环泵9，散热器10的出口通过管路连接至换热器6的二次侧入口，换热器6的二次侧出口通过管路连接至回水管7-3。

这样就构建了换热循环通路以及散热循环通路，当水槽7内的水需要换热升温时，散热器10不工作(只作为连接通道使用，其散热风扇停转)，储水箱3内的水在换热器6 的一次侧循环流动，水槽7内的水在换热器6的二次侧循环流动，因此发生热交换，水槽 7内的水快速升温。当水槽7内的水需要散热降温时，换热器6一次侧的循环流动停止，散热器10工作，将水槽7内水中的热能散发到周围环境中，水槽7内的水快速降温。

本实施例中，在储水箱3的第二出水口与换热器6的一次侧入口之间的管路上以及散热器10的出口与换热器6的二次侧入口之间的管路上均设有流量计11，用于对流量进行计量和显示。

本实施例中，在储水箱3的第一出水口与加热箱14之间的管路上、储水箱3的第二出水口与换热器6的一次侧入口之间的管路上以及换热器6的一次侧出口与储水箱3的回水口之间的管路上均设有压力计2，用于计量和显示管路内的水压。

本实施例中，在换热器6的一次侧出口与储水箱3的回水口之间的管路上还设有放气阀，用于排放系统内的气体。

本实施例中，加热循环泵1、换热循环泵13和散热循环泵9三者均安装固定在竖直面板8上。

本实施例中，换热器6选取为管壳式换热器。

如图1中所示，整个调温系统的控制箱12安装固定在竖直面板8的顶部中间位置，相应地，在水槽本体7-4内应设有测量水温的温度传感器，该温度传感器、加热循环泵1、换热循环泵13、散热循环泵9、加热箱14的侧部电热管14-4和中部电热管14-6、散热器 10的散热风扇均与控制箱12电连接。

工作过程：

在储水箱3和水槽7内注入足量的水；

通过控制箱12设定水槽7内的水应该达到的相对恒定温度值；开机后，加热循环泵1将储水箱3内的水泵送给加热箱14，由加热箱14加热升温后再送回储水箱3内，一定时间之后储水箱3内的水达到一定高温状态；

换热循环泵13和散热循环泵9启动、散热器10的散热风扇不启动，则储水箱13内的水与水槽7内的水形成换热循环流动，储水箱13内水源中的热能换热给水槽7内的水，因此水槽7内的水快速升温，直至到达设定值；

随着生产活动的进行，水槽7内的水温会逐渐降低，此时控制箱12再次指令换热循环泵13和散热循环泵9启动、散热器10的散热风扇不启动，即再次进行换热，这个动态过程将水槽7内的水温保持在相对稳定值(也就是设定值)；

当通过控制箱12设定的温度值低于当前水槽7内的水温时，控制箱12指令换热循环泵13停机、散热循环泵9和散热器10的散热风扇启动，水槽7内水中的热能被散热器 10散发到周围环境中而降温，这也是个动态过程，过程中将水槽7内的水温保持在相对稳定值(也就是设定值)。

Claims (10)

1.一种用于蛋白纯化过程的调温系统，其特征是：包括水平面板(5)和竖直面板(8)，在水平面板(5)上安装有储水箱(3)、换热器(6)和水槽(7)，在竖直面板(8)上安装有散热器(10)和加热箱(14)；加热箱(14)包括外箱体(14-1)，在外箱体(14-1)内设有内箱体(14-3)，在内箱体(14-3)的内壁上设有侧部电热管(14-4)、内腔的中部设有中部电热管(14-6)，在内箱体(14-3)的侧壁顶部安装有补水管(14-7)和回流管(14-8)，在内箱体(14-3)的侧壁上还安装有放水阀(14-2)；水槽(7)包括水槽本体(7-4)以及连接至水槽本体(7-4)的出水管(7-2)和回水管(7-3)；

储水箱(3)的第一出水口通过管路连接至加热箱(14)的回流管(14-8)且在该管路上设有加热循环泵(1)，放水阀(14-2)通过泄流管连接至储水箱(3)；储水箱(3)的第二出水口通过管路连接至换热器(6)的一次侧入口且在该管路上设有换热循环泵(13)，换热器(6)的一次侧出口通过管路连接至储水箱(3)的回流口；出水管(7-2)通过管路连接至散热器(10)的入口且在该管路上设有散热循环泵(9)，散热器(10)的出口通过管路连接至换热器(6)的二次侧入口，换热器(6)的二次侧出口通过管路连接至回水管(7-3)。

2.如权利要求1所述的用于蛋白纯化过程的调温系统，其特征是：在水槽本体(7-4)内腔的中下部设有隔离孔板(7-5)，在隔离孔板(7-5)的下方设有与回水管(7-3)连接的分水组件(7-6)。

3.如权利要求2所述的用于蛋白纯化过程的调温系统，其特征是：分水组件(7-6)包括并列的多个基体(7-6-2)，在各基体(7-6-2)的顶部均安装有多个喷管(7-6-3)，在各基体(7-6-2)的同侧端部均设有接头(7-6-1)，各接头(7-6-1)采用软管与回水管(7-3)连接。

4.如权利要求3所述的用于蛋白纯化过程的调温系统，其特征是：加热箱(14)的内箱体(14-3)为双层箱体，在双层箱体之间设有隔热棉。

5.如权利要求4所述的用于蛋白纯化过程的调温系统，其特征是：在储水箱(3)的第二出水口与换热器(6)的一次侧入口之间的管路上以及散热器(10)的出口与换热器(6)的二次侧入口之间的管路上均设有流量计(11)。

6.如权利要求5所述的用于蛋白纯化过程的调温系统，其特征是：在储水箱(3)的第一出水口与加热箱(14)之间的管路上、储水箱(3)的第二出水口与换热器(6)的一次侧入口之间的管路上以及换热器(6)的一次侧出口与储水箱(3)的回水口之间的管路上均设有压力计(2)。

7.如权利要求6所述的用于蛋白纯化过程的调温系统，其特征是：在换热器(6)的一次侧出口与储水箱(3)的回水口之间的管路上还设有放气阀。

8.如权利要求7所述的用于蛋白纯化过程的调温系统，其特征是：储水箱(3)通过底座(4)安装固定在水平面板(5)上。

9.如权利要求8所述的用于蛋白纯化过程的调温系统，其特征是：加热循环泵(1)、换热循环泵(13)和散热循环泵(9)三者均安装固定在竖直面板(8)上。

10.如权利要求9所述的用于蛋白纯化过程的调温系统，其特征是：所述换热器(6)选取为管壳式换热器。

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