CN220758359U - 一种非对称场流分离装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于非对称场流分离技术领域，公开了一种用于淀粉分离过程的非对称场流分离装置，包括分离池道、载液供应装置、交叉流流速监测调控装置、流道转换控制部件、若干条流道、若干连通流道。所述分离池道、载液供应装置与交叉流流速监测调控装置通过连通流道进行连通，所述交叉流流速监测调控装置下方安装流道转换控制部件，所诉交叉流流速监测调控装置与流道转换控制部件通过连通流道连接，所述流道转换控制部件下方安装有若干条流道。通过合理设置管道和连接方式，选择合适的管道内径范围，解决了淀粉分离过程中的降解问题，并改善了商品化非对称场流分离仪的一些不足之处。

Description

一种非对称场流分离装置

技术领域

本实用新型属于非对称场流分离技术领域，尤其涉及一种用于淀粉分离过程的非对称场流分离装置。

背景技术

目前，用于分离表征生物样品的主要技术包括尺寸排阻色谱法(SEC)、扫描电子显微镜(SEM)和动态光散射法(DLS)等。然而，现有的非对称场流分离装置在淀粉分离过程中存在降解问题。此外，现有的商品化非对称场流分离仪在成本、易维护性和检测范围等方面也存在一些不足之处。

现有技术的缺陷和问题，具体如下：

1.尺寸排阻色谱法(SEC)：

分离分辨率有限：SEC主要根据分子大小进行分离，对于分子形状相似但大小略有差异的生物样品，分离效果并不理想。

容易导致样品降解：SEC过程中样品需要通过填充柱，会导致蛋白质或其他生物大分子的降解，影响最终结果。

分离时间较长：SEC实验过程中，样品通过填充柱的时间较长，导致样品的不稳定性增加。

2.扫描电子显微镜(SEM)：

样品制备复杂：SEM观察样品需要对生物样品进行复杂的制备过程，如固定、去水、金属镀膜等，这会影响生物样品的原始状态。

高真空环境：SEM需要在高真空环境下进行，这导致生物样品的结构发生变化。

成本高：SEM设备成本较高，维护费用也相对较高，限制了其在生物样品分离领域的普及和应用。

3.动态光散射法(DLS)：

对样品浓度敏感：DLS对样品浓度较敏感，过高或过低的浓度导致测量结果的不准确。

受样品杂质影响：DLS受样品中杂质的影响较大，如尘埃、微波等，需要对样品进行严格的处理和控制。

难以区分接近大小的颗粒：DLS对于尺寸接近的颗粒区分能力较差，无法准确分离和表征生物样品。

4.非对称场流分离装置：

淀粉分离降解问题：在淀粉分离过程中，非对称场流分离装置导致生物样品的降解，影响分离效果。

成本较高：现有的商品化非对称场流分离仪价格较高，限制了其在实验室和研究领域的广泛应用。

维护困难：非对称场流分离仪的维护和清洗较为复杂，增加了实验操作的难度。

测量范围有限：现有的非对称场流分离仪在检测范围上存在一定的局限性，无法满足不同生物样品的分离需求。

总之，现有的生物样品分离技术存在一定的局限性和问题，需要不断优化和改进，以满足实验和研究的需求。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种非对称场流分离装置。

本实用新型是这样实现的，一种非对称场流分离装置，所述装置包括：分离池道、载液供应装置、交叉流流速监测调控装置、流道转换控制部件、若干条流道、若干条连通流道。

所述分离池道，用于容纳待分离的样品和分离介质；

所述载液供应装置，用于提供分离过程所需的载液；

所述交叉流流速监测调控装置，用于监测和调节分离过程中的交叉流速度；

所述流道转换控制部件，用于切换不同样品的进出和流动路径；

所述若干条流道，用于引导样品和分离介质的流动，其中每个流道具有适当的形状和尺寸。

进一步，所述分离池道采用圆柱形状的玻璃管，直径为10毫米，长度为100毫米。

进一步，所述载液供应装置包括可调节流量和压力的泵。

进一步，所述交叉流流速监测调控装置包括流速传感器和控制器。

进一步，所述流道转换控制部件采用旋转装置，用于切换不同样品的进出和流动路径。

进一步，所述流道具有进样口、排样口和一系列直径为1毫米的流道管，流道管内部具有螺纹结构。

结合上述的技术方案和解决的技术问题本实用新型所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：

第一、本实用新型的非对称场流分离装置通过合理设置管道及其连接方式，并选择适当的管道内径范围，提高了分离的上限，使其具有较广泛的检测范围(从1纳米到20微米)，扩大了适用范围，优化了样品的分离条件，提高了实验结果的准确性。

第二，流道转换控制部件采用旋转装置，用于切换不同样品的进出和流动路径，一个装置即可满足多种样品的分离，一机多用实现利益最大化。

第三，作为本实用新型的权利要求的创造性辅助证据，还体现在以下几个重要方面：

(1)本实用新型的技术方案转化后的预期收益和商业价值为：

与商品化的AF4分离装置相比，本装置具有较低的成本、易于维护和更广泛的检测范围，解决了商品化装置分离范围狭窄和管道堵塞不易拆卸清洗的问题。因此，该装置具有较高的性价比和广阔的市场应用前景。

(2)实用新型本的技术方案是否解决了人们一直渴望解决、但始终未能获得成功的技术难题：

本实用新型的非对称场流分离装置能通过旋转流道转换控制部件，快速实现对不同样品的分离，适用场景广泛。

第四，每个结构部件都可以通过不断的技术创新和改进实现显著的技术进步。以下是每个部件的技术进步：

分离池道：改进材料科学和制造工艺，使得分离池道更耐用，更能抵抗各种类型的腐蚀。此外，通过改进设计，可以提高分离效率，并减少需要的能量和时间。

载液供应装置：通过进步的泵技术，可以实现更精确、更稳定的流量控制，以及更高的压力和流速。此外，新型泵更耐用，需要的维护更少。

交叉流流速监测调控装置：通过改进的传感器和控制器技术，可以实现更精确、更快速的流速测量和调整。此外，新型设备更耐用，需要的维护更少。

流道转换控制部件：通过改进的阀门技术，可以实现更快、更精确的流道切换。此外，新型阀门更耐用，需要的维护更少。

若干条流道：通过改进的管道材料和设计，可以实现更有效的流动引导，并减少液体的湍流和损耗。新型管道更耐用，需要的维护更少。

若干连通流道：通过改进的连接器技术，可以实现更快、更可靠的连接，以及更好的密封性能。此外，新型连接器更耐用，需要的维护更少。

这些技术进步可以提高设备的性能，减少运行和维护的成本，使设备更适应各种应用场景。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种非对称场流分离装置结构图

图2是本实用新型实施例提供的载液供应装置内部结构图

图3是本实用新型实施例提供的交叉流流速监测调控装置内部结构图

图中：1、分离池道；2、载液供应装置；3、交叉流流速监测调控装置；4、流道转换控制部件；5、若干条流道；6、连通流道；7、流量、压力调节泵；8、流速传感器；9、控制器。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供的非对称场流分离装置，以下是设备和组件的示例列表：

1.分离池道：是由特殊的耐腐蚀材料制成的容器，例如聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene,PTFE)或者玻璃。具体的名称或型号会取决于制造商和尺寸。

2.载液供应装置：这是一种精密的液体泵，例如低脉冲高精度管道泵，如Cole-Parmer Masterflex L/S系列精密泵，或者Harvard Apparatus PHD Ultra系列。

3.交叉流流速监测调控装置：这包括流量传感器和控制器，例如Bronkhorst EL-FLOW Prestige系列热式质量流量计和控制器。

4.流道转换控制部件：这是一种微型电磁阀或者微流控阀，例如SMC的V100系列微型电磁阀，或者Parker的VSO LowPro Hi-Res系列微流控阀。

5.若干条流道：这是由柔性或刚性的管道构成，例如Silicone Tubing(硅胶管)或者PTFE Tubing(四氟乙烯管)，其尺寸和形状取决于应用需求。

6.若干连通流道：这包括各种连接器和接头，例如Swagelok或Parker的不锈钢或者塑料制的快速连接器。

这些都只是的组件和型号，实际的设备会根据具体需求和预算进行调整。

如图1所示，本实用新型实施例提供的一种非对称场流分离装置包括分离池道1、载液供应装置2、交叉流流速监测调控装置3、流道转换控制部件4、若干条流道5、连通流道6；所述分离池道1、载液供应装置2与交叉流流速监测调控装置3通过连通流道7进行连接，所述交叉流流速监测调控装置3下方安装流道转换控制部件4，所诉交叉流流速监测调控装置3与流道转换控制部件4通过连通流道6连接，所述流道转换控制部件4下方安装有若干条流道5。

如图2所示，载液供应装置内部有一个流量、压力调节泵7。

如图3所示，交叉流流速监测调控装置内部有流速传感器8、控制器9。

本实用新型的原料倒入分离池道1后通过初步分离进入连通流道6后进入交叉流流速监测调控装置4，与此同时载液供应装置2开始工作，在流量、压力调节泵1的调节控制下流出适量的载液通过连通流道6进入交叉流流速监测调控装置4，放分离物与载液进入交叉流流速监测调控装置4后经过流速传感器1和控制器2的控制下流入连通流道6，此时通过调节流道转换部件4的旋转位置，使分离物流入对应的流道5中，因为流道5中是螺旋装置，因此分离物在螺旋下落的过程中进一步分离，最终流出的即位所需分离组织。

本实用新型提供了一种非对称场流分离装置，通过合理设置管道和连接方式，选择合适的管道内径范围，解决了淀粉分离过程中的降解问题，并改善了商品化非对称场流分离仪的一些不足之处。在实际生产中，有效提高了生产效率。在您的非对称场流分离装置中，有许多的实施例，每个实施例都会根据特定的应用场景和需求进行设计。以下是两个的实施例：

实施例1：生物医学样本分离

在这个实施例中，装置被设计为分离生物医学样品，比如血液成分(红细胞、白细胞、血小板)或者不同类型的细胞。

分离池道：由耐酸耐碱、耐高低温的聚四氟乙烯(PTFE)材料制成的容器，设计为可以容纳生物医学样品和分离介质。

载液供应装置：使用适于生物医学应用的精密泵，如Harvard Apparatus PHDUltra系列，用于提供生理盐水等生物兼容载液。

交叉流流速监测调控装置：使用对生物样品无损伤的光电式流速控制器，如Keyence FD-Q系列流量控制器。

流道转换控制部件：采用生物兼容材料制成的微型电磁阀，如The Lee Company的LHDA系列。

若干条流道：使用生物兼容材料，如硅胶管，引导样品和分离介质的流动。

若干连通流道：使用生物兼容材料制成的快速连接器，如Masterflex的Easy-LoadIII系列。

实施例2：工业废水处理

在这个实施例中，装置被设计为处理和分离工业废水中的固体和液体成分。

分离池道：由耐腐蚀的不锈钢或者陶瓷材料制成，设计为可以容纳工业废水和分离介质。

载液供应装置：使用工业级的离心泵，如Grundfos CR系列，用于提供清水或者特定的处理化学品。

交叉流流速监测调控装置：使用工业级的电磁流量计，如Siemens MAG 5000系列。

流道转换控制部件：采用耐腐蚀材料制成的电磁阀，如Emerson的ASCO系列。

若干条流道：使用耐腐蚀的PVC或者不锈钢管道，引导废水和分离介质的流动。

若干连通流道：使用耐腐蚀的金属或者塑料制成的快速连接器，如Swagelok的不锈钢连接器。

以上每个实施例的具体实现需要根据实际应用场景和需求进行详细设计和优化。以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种非对称场流分离装置，其特征在于，所述装置包括：

分离池道，用于容纳待分离的样品和分离介质；

载液供应装置，用于提供分离过程所需的载液；

交叉流流速监测调控装置，用于监测和调节分离过程中的交叉流速度；

流道转换控制部件，用于切换不同样品的进出和流动路径；

若干条流道，用于引导样品和分离介质的流动，其中每个流道具有适当的形状和尺寸；

若干连通流道，用于将各个部件进行连通。

2.如权利要求1所述非对称场流分离装置，其特征在于，所述分离池道采用圆柱形状的玻璃管，直径为10毫米，长度为100毫米。

3.如权利要求1所述非对称场流分离装置，其特征在于，所述载液供应装置包括可调节流量和压力的泵。

4.如权利要求1所述非对称场流分离装置，其特征在于，所述交叉流流速监测调控装置包括流速传感器和控制器。

5.如权利要求1所述非对称场流分离装置，其特征在于，所述流道转换控制部件采用旋转装置，用于切换不同样品的进出和流动路径。

6.如权利要求1所述非对称场流分离装置，其特征在于，所述流道具有进样口、排样口和一系列直径为1毫米的流道管，流道管内部具有螺纹结构。