[其他]自抽连续流动离心机

说明书

本发明属于连续离心机的改进。

离心技术按加样方式可分为分批离心和连续离心。在分批离心中，分离效果取决于仪器的两个互不相干的操作参数，即转子转速和离心时间。大体上说，对某一特定转子，转速越高且分离时间越长，可分物质的颗粒就越小。而这两个操作参数的误差会影响分离效果。

正如A.S.Berman在“The    Development    of    Zional    Centrifuges”，Na-tional    Cancer    Institute，Monograph    21，1966，p55;Jeane    P.Hester等在“Methods    of    Cell    SEparation”，vol.3，Ed.by    Nicholas    Catsimpoolas，Plenum    Press，New    York    and    London，1980和A.C.Lavanchy等在“Encyclopedia    of    Chemical    Technology”，3rd    ed.1980，vol.5，p99，A    WILEY    INTERSCIENCE    PUBLICATION中对不同机型的描述，在连续离心机，分离效果也取决于互不相干的两个仪器操作参数，即转速和流量。当转速越高且流量越小时，可分物质颗粒就越小。而这两个操作参数的误差也会影响分离效果。

在已有的连续离心机中，转子的转速由驱动电机控制，溶液的流量由水泵电机控制。这两个控制系统是互不相干的独立系统，这两个操作参数之间没有关系，因此影响分离效果的转速和流量是两个独立的参数。

在已有技术中，实验室连续离心机的连续转子中一般采用静止件与转子之间的端面旋转密封结构（Phillip    Sheelir，“Centrifugation    in    Biology    and    Medical    Science”，PP182-183.A    WILEY    INTERSCIENCE    PUBLICATION，1981），它在高转速运转中易漏液。使用这些转子时，根据要分离物质的特性，选择适当的转速和流量，离心机制造厂为用户提供转子性能图表，供参考使用。

本发明基于自抽连续流动现象，设计了自抽连续流动离心机。该机的转子是一个自抽转子，它即是一个离心转子，同时也是一个自抽水泵，不需要像已有技术中那样用机外水泵往转子里供液，因此转速和流量不再是独立的参数，而具有内在依赖关系，所以操作参数只有转速。因此，简化了机器结构、方便了操作并可提高分离效果。该机可作为专用机，满足特殊用途，也可作为实验室离心机的配件转子，易于推广。本发明还设计了与自抽转子相配使用的容器。

图1是自抽连续流动现象的示意图。当弯成直角的中空管一端插入液体中并绕其垂直段轴线旋转时，液体将从中空管内被抽上去。液体的抽升高度随转速而增高，到一定转速，液体从水平段口喷射出来。只要不断补充容器里的液体，这流动现象就会连续下去，我们把它称之为自抽连续流动现象。若把图1的垂直段中部扩展成为一个离心转子腔体，则具待分离物质颗粒的溶液受自抽连续流动作用被抽到该转子腔内，发生离心分离，上清液从水平段口排出，这就是自抽连续流动离心（图2）。

在自抽连续流动中，流量Q是转速n的函数，在实用转速范围内，流量是随速而增大的指数函数Q（n）＝A·n^m，其中A是系数，m为常数，1＜m＜2。现引入综合仪器作参数Ψ＝n²/Q，Ψ也是转速的函数，即Ψ（n）＝n²/（A·n^m），因此，体现分离效果的离心澄清度f也是转速的函数，即f（n）＝F·S·Ψ（n），这里，F是转子的设计参数，S是物质颗粒的沉降常数。即在自由连续流动离心中，影响分离效果的仪器操作参数只有转速n一项。由于转速的误差dn带来的对澄清度的影响df正比于（2-m）·n^（m-1）-1·dn，这唯一的误差来源dn就得到了一定补偿，而在m＝2的特定条件下便得到完全补偿。这个新技术在实用中的优点是操作简便。

本发明提出的自抽连续流动离心机包括驱动器、主轴[2]、转子[3]和容器[4]等。转子[3]在驱动器的带动下旋转时，由于自抽连续流动现象被抽入转子内的溶液靠转子旋转所产生的离心力完成分离，而上清液从甩液管[14]口排出。本离心机不需要机外水泵，只需供转子自抽溶液的容器[4]。