蒸馏和旋转式蒸发设备、装置和系统制造方法及图纸

本文中提供的是一种一体形成的蒸馏设备，被构造为具有减少的占地面积的完全独立的一体形成的系统。一体形成的蒸馏设备可以具有旋转式蒸发器、冷凝器、及一体形成的制冷系统或冷冻器、以及一体形成的水浴器和真空泵，所有这些都可以一体形成到中央框架和/或壳体组件中。一体形成的蒸馏设备可以被构造为使得旋转式蒸发器可移动地附接至框架结构并且被构造成可竖直地平移到位，然而冷凝器可以通过从该结构延伸并且邻近于旋转式蒸发器的臂附加至该结构，并且其中制冷系统可以与冷凝器流体连通。

Distillation and rotary evaporation apparatus, apparatus, and systems

The present invention provides an integrally formed distillation apparatus configured to form a completely independent, integrally formed system with reduced footprint. One can form distillation equipment with rotary evaporator, condenser, and integrated refrigeration system or freezer, and integrally formed water bath and vacuum pump, all of which can be integrated into the central framework and / or the housing assembly. Distillation apparatus is integrally formed can be configured such that a rotary evaporator is movably attached to the frame and configured for vertical translation, but through the condenser can extend from the structure and adjacent to the rotary evaporator of the arm attached to the structure, and the refrigeration system can be connected with the condenser fluid.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】蒸馏和旋转式蒸发设备、装置和系统相关申请的交叉引证本申请要求2014年11月25日提交的美国临时专利申请第62/084,097的权益和优先权、以及2015年1月30日提交的美国临时专利申请第62/109,993号的权益和优先权，其公开的全部内容通过引证结合于本文中。
当前所公开的主题涉及蒸馏和旋转式蒸发设备、装置和系统。当前所公开的主题还涉及这种蒸馏和旋转式蒸发设备、装置和系统的使用。
技术介绍
旋转式蒸发器(还称为蒸馏器)在全世界的实验室中使用，以用于从有机和无机溶液中去除溶剂，从而产生液态或固态产物。通常，这种蒸发器或蒸馏器通过蒸发溶剂然后将该蒸发冷凝到收集容器中而工作。这种蒸发器尽管有作用但是具有需要解决的局限性和低效率。需要提供足够冷却和冷凝能力的低成本且易于使用的旋转式蒸发器设计和系统。此外，需要完全一体式且更易于使用的旋转式蒸发器设计，具体地，其中可以实现改进的生产和效率。此外，需要紧凑的且占地面积小的旋转式蒸发器设计。通过本公开内容提供本文中公开的这些优点和其他优点。
技术实现思路
当前所公开的主题提供了构造成有效操作同时占据较少空间的一体形成的且独立的蒸馏和旋转式蒸发设备、装置和系统。即，本文中所提供的蒸馏设备可以包括具有紧凑设计中的操作所需的所有部件构造的完全一体形成的单体蒸馏设备和/或旋转式蒸发器，在一些实施方式中包括一体形成的机械冷却/制冷系统。在上文中已经陈述了当前所公开的主题的目的，并且通过当前所公开的主题全部或部分地实现了该目标，如当结合在下文中最佳描述的所附实例时进行描述的其他目标将变得显而易见。附图说明通过参考以下附图可以更好地理解当前所公开的主题。附图中的部件不一定按比例，而是根据示出当前所公开的主题(通常示意性地)的原理强调重点。在附图中，相同的参考标号表示在不同视图中的对应部件。通过参考附图所示阐述的实施方式可以获得当前所公开的主题的进一步理解。尽管示出的实施方式仅是用于实施当前所公开的主题的系统的实例，但通常通过参考附图和以下描述可更容易地理解当前所公开的主题的操作的组织和方法及其进一步目标和优点。附图并非旨在限制如所附或者随后修正的权利要求中具体阐述的当前所公开的主题的范围，而是仅阐明并举例说明当前所公开的主题。为了更完整地理解当前所公开的主题，现在参考以下附图，在附图中：图1A和图1B是本文中所公开的蒸馏设备的两个实施方式的立体图；图2A至图2E是构造成在所公开的蒸馏设备中使用的冷凝器的部件的示意图；图3是本文中所公开的蒸馏设备的截面图；图4是本文中所公开的蒸馏设备的实施方式的立体图；图5是本文中所公开的蒸馏设备的操作的示意图；图6A和图6B是本文中所公开的蒸馏设备的两个实施方式的立体图；图7A和图7B是本文中所公开的蒸馏设备的两个实施方式的立体图；图8A和图8B是本文中所公开的蒸馏设备的两个实施方式的立体图；图9A至图9C是旋转式蒸发器组件的示意图，包括分解图或部件图(图9A)、部分组装图(图9B)和完全组装图(图9C)；以及图10是本文中所公开的蒸馏设备的实施方式的立体图。具体实施方式旋转式蒸发器(在一些实施方式中，还称为蒸馏器或者蒸馏设备)在全世界的实验室中使用，以用于从有机和无机溶液中去除溶剂，从而产生液态或固态产物。通常，这种蒸发器或者蒸馏器通过将样品放置在圆底烧瓶(称为样品瓶或者蒸发瓶)、通常梨形烧瓶中而工作，该烧瓶到位于水浴器中时在一轴线上以某一角度旋转。烧瓶附接至电机，该电机可以包括使烧瓶能够旋转的旋转接头，同时允许所蒸发的溶剂流过该接头(蒸汽管道)并且与一个或多个冷凝器接触。冷凝器(多个冷凝器)可以冷却蒸汽，并且所产生的冷却蒸汽(即，液体)然后向下流动至冷凝器下方的烧瓶(收集瓶)，在该烧瓶中可以收集该液体。水浴器通常可以设置为将足够的热量供应至烧瓶以蒸发溶剂。通常，转子、电机、旋转接头、冷凝器、用于保持原始溶剂的烧瓶以及用于保持所收集的冷凝蒸汽的烧瓶全部连接，同时该单元处于操作中。机械臂通常设置为升高和降低所连接的部件，以将烧瓶带离水浴器。旋转式蒸发器的冷凝器可以连接至水源，并且具体地，如果溶剂具有相对高的沸点，则水是可频繁接受的以冷凝所感兴趣的溶剂。用户整天频繁地使水流过冷凝器，这导致大量浪费的水。进一步地，在溶剂具有特别低的沸点的情况下，有利的是可以将蒸汽冷却至比水冷凝器可以提供的温度更低的温度。为了仅使用可产生环境问题的水冷冷凝器，将不能收集大量挥发性有机溶剂，并且反而可以进入环境中。特别当使用低沸点溶剂时，已经尝试改进蒸汽的冷凝以捕集大部分溶剂。在这种情况下，一个方法是使用装满干冰的干冰冷凝器，以及可选地，使用形成具有干冰的浆料以维持给定温度(例如，干冰丙酮保持-78℃的温度)的溶剂。然而，因为玻璃是不良导热体，所以干冰冷凝器的“冷指”玻璃提供比使蒸汽冷凝的-78℃冷却表面上更温暖。另外，在正常实验室工作温度(周围环境)中，干冰非常快速地蒸发，这要求在干冰冷凝器中持续或者经常补充干冰。这成本高、繁重且消极影响生产率。本文中提供了蒸馏设备，还称为旋转式蒸发器、旋转式蒸馏器、蒸馏器、蒸发器等。更具体地，本文中提供了构造为多功能蒸馏设备或者独立蒸馏设备并且以紧凑设计构造的蒸馏设备。即，本文中所提供的蒸馏设备可以包括利用以紧凑设计的操作所需的所有部件构造的完全一体式的单体蒸馏设备和/或旋转式蒸发器。在一些实施方式中，本文中提供的蒸馏设备可以包括一体式的冷却系统，例如，制冷冷凝单元。因此，在一些实施方式中，所公开的旋转式蒸发器和/或蒸馏设备能够在不使用干冰捕集器、连续流动的水和/或循环冷冻器的情况下冷却所蒸发的溶剂。通过使用机械制冷冷却/冰冻系统或者冷冻器以提供能够冷凝从溶剂蒸发出现的蒸汽的冷却贮存器，可以避免连续流动的水的浪费，并且可以避免使用干冰和兼容溶剂(诸如，丙酮和异丙醇)，这两者保证代替现有旋转式蒸发器对环境更无害。此外，尤其与包括多个部件并且基本上要求更多空间操作的现有蒸发器相比，所公开的旋转式蒸发器和/或蒸馏设备的构造和设计提供了一体式且紧凑设计的制冷冷却/热交换系统的使用。在一些方面，旋转式蒸发器可以包括与旋转接头一体地旋转的样品容器，诸如，样品瓶。样品瓶可以浸湿在水浴器内，在一些实施方式中，浸湿在加热的水浴器内。样品瓶可以通过蒸汽管道连接至旋转接头的一端，该蒸汽管道可以由电机的转子通过套筒插入地支撑。在一些实施方式中，旋转接头的另一端上可以有通过蒸汽管道连接的一个或多个冷凝器以接收并从而冷凝从样品瓶蒸发的蒸汽。在一些实施方式中，电机的主体可以通过定子和电机壳体构造成。因为例如通过将电流供应至电机而接合电机，所以可以将旋转力通过旋转接头施加至水浴器内的样品瓶。在一些实施方式中，旋转接头可以由插入区域中的套筒插入地支撑。套筒可以与电机转子接合固定。此外，套筒可以通过电机主体在其两端处由轴承等可旋转地支撑。在一些方面，紧固构件可布置在套筒内以用于将旋转接头(蒸汽管道)接合并紧固至套筒。紧固构件可以包括与套筒接合的紧固帽。在一些方面，耦接构件可以包括：多个套管，其可滑动地安装在旋转接头的外周表面上；以及可弹性变形的O形环，布置在套管之间，使得O形环可以通过套管由紧固力施压使得O形环可以通过弹性变形而紧密地接触至旋转接头的外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一体形成的蒸馏设备，包括：旋转式蒸发器，被构造成蒸发样品；冷凝器，被构造成冷凝所蒸发的样品；制冷系统，被构造成冷却所述冷凝器；收集容器，被构造成收集冷凝物；以及真空泵，被构造成在所述蒸发器中生成真空，其中，这些部件中的每一个均一体形成到单一设备中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.25 US 62/084,097;2015.01.30 US 62/109,9931.一体形成的蒸馏设备，包括：旋转式蒸发器，被构造成蒸发样品；冷凝器，被构造成冷凝所蒸发的样品；制冷系统，被构造成冷却所述冷凝器；收集容器，被构造成收集冷凝物；以及真空泵，被构造成在所述蒸发器中生成真空，其中，这些部件中的每一个均一体形成到单一设备中。2.根据权利要求1所述的一体形成的蒸馏设备，还包括：机动化部件，被构造成提供旋转力；旋转接头，插入地支撑在所述机动化部件内，所述旋转力施加在所述旋转接头上；样品容器，连接至所述旋转接头的第一端；水浴器，所述样品容器能放置到所述水浴器中，其中，所述水浴器被构造成将热能提供至所述样品容器；冷凝器，连接至所述旋转接头的第二端，其中，所述冷凝器被构造成接收收集瓶，所述收集瓶接收从所述冷凝器冷凝出的冷凝蒸汽；以及冷却盘管，被构造成接合所述冷凝器，其中，所述冷却盘管被构造成接收来自所述制冷系统的冷却剂，从而所述冷凝器被充分冷却以冷凝与所述冷凝器接触的蒸汽。3.根据权利要求2所述的一体形成的蒸馏设备，还包括机械联动装置，所述机械联动装置被构造成使所述水浴器在竖直方向和/或水平方向上移动以接合所述样品容器。4.根据权利要求2所述的一体形成的蒸馏设备，其中，所述制冷系统包括冷凝器和制冷剂，其中，所述制冷系统将冷却剂提供至所述冷凝器从而冷凝来自所述蒸发器的蒸汽。5.根据权利要求5所述的一体形成的蒸馏设备，其中，所述冷却剂被提供至所述冷凝器内部的双盘管，其中，所述蒸汽与所述双盘管或围绕所述双盘管的壁接触。6.根据权利要求2所述的一体形成的蒸馏设备，还包括构造成将所有部件一体形成到单一设备中的框架，其中，所述水浴器被构造成相对于所述旋转式蒸发器移动，其中，所述旋转式蒸发器、所述制冷系统、所述收集容器、所述冷凝器和所述真空泵在所述框架内是固定的。7.根据权利要求2所述的一体形成的蒸馏设备，其中，所述收集容器包括由真空阀分开的第一隔室和第二隔室，其中，所述第一隔室能被移除以收集所述冷凝物，同时所述真空阀在所述蒸发器上保持所述真空，并且所述第二隔室继续收集冷凝物。8.根据权利要求2所述的一体形成的蒸馏设备，其中，所述冷凝器包括串联的两个或更多个冷凝器。9.根据权利要求2所述的一体形成的蒸馏设备，还包括位于所述冷凝器内部的真空密封件。10.根据权利要求10所述的一体形成的蒸馏设备，其中，位于所述冷凝器内部的所述真空密封件包括在所述旋转式蒸发器接合所述冷凝器的位置处结合在所述冷凝器内部的O形环。11.根据权利要求11所述的一体形成的蒸馏设备，其中，所述O形环提供内部真空密封件。12.根据权利要求2所述的一体形成的蒸馏设备，其中，所述制冷系统被构造成将所述冷凝器从大约周围...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔治·阿贾文戈，
申请(专利权)人：易科迪斯特股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US