相關(guān)申請(qǐng)的交叉引證

本申請(qǐng)要求2014年11月25日提交的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)第62/084,097的權(quán)益和優(yōu)先權(quán)、以及2015年1月30日提交的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)第62/109,993號(hào)的權(quán)益和優(yōu)先權(quán)，其公開(kāi)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引證結(jié)合于本文中。

當(dāng)前所公開(kāi)的主題涉及蒸餾和旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)設(shè)備、裝置和系統(tǒng)。當(dāng)前所公開(kāi)的主題還涉及這種蒸餾和旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)設(shè)備、裝置和系統(tǒng)的使用。

背景技術(shù)：

旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器(還稱(chēng)為蒸餾器)在全世界的實(shí)驗(yàn)室中使用，以用于從有機(jī)和無(wú)機(jī)溶液中去除溶劑，從而產(chǎn)生液態(tài)或固態(tài)產(chǎn)物。通常，這種蒸發(fā)器或蒸餾器通過(guò)蒸發(fā)溶劑然后將該蒸發(fā)冷凝到收集容器中而工作。這種蒸發(fā)器盡管有作用但是具有需要解決的局限性和低效率。

需要提供足夠冷卻和冷凝能力的低成本且易于使用的旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器設(shè)計(jì)和系統(tǒng)。此外，需要完全一體式且更易于使用的旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器設(shè)計(jì)，具體地，其中可以實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的生產(chǎn)和效率。此外，需要緊湊的且占地面積小的旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器設(shè)計(jì)。通過(guò)本公開(kāi)內(nèi)容提供本文中公開(kāi)的這些優(yōu)點(diǎn)和其他優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

當(dāng)前所公開(kāi)的主題提供了構(gòu)造成有效操作同時(shí)占據(jù)較少空間的一體形成的且獨(dú)立的蒸餾和旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)設(shè)備、裝置和系統(tǒng)。即，本文中所提供的蒸餾設(shè)備可以包括具有緊湊設(shè)計(jì)中的操作所需的所有部件構(gòu)造的完全一體形成的單體蒸餾設(shè)備和/或旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器，在一些實(shí)施方式中包括一體形成的機(jī)械冷卻/制冷系統(tǒng)。

在上文中已經(jīng)陳述了當(dāng)前所公開(kāi)的主題的目的，并且通過(guò)當(dāng)前所公開(kāi)的主題全部或部分地實(shí)現(xiàn)了該目標(biāo)，如當(dāng)結(jié)合在下文中最佳描述的所附實(shí)例時(shí)進(jìn)行描述的其他目標(biāo)將變得顯而易見(jiàn)。

附圖說(shuō)明

通過(guò)參考以下附圖可以更好地理解當(dāng)前所公開(kāi)的主題。附圖中的部件不一定按比例，而是根據(jù)示出當(dāng)前所公開(kāi)的主題(通常示意性地)的原理強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)。在附圖中，相同的參考標(biāo)號(hào)表示在不同視圖中的對(duì)應(yīng)部件。通過(guò)參考附圖所示闡述的實(shí)施方式可以獲得當(dāng)前所公開(kāi)的主題的進(jìn)一步理解。盡管示出的實(shí)施方式僅是用于實(shí)施當(dāng)前所公開(kāi)的主題的系統(tǒng)的實(shí)例，但通常通過(guò)參考附圖和以下描述可更容易地理解當(dāng)前所公開(kāi)的主題的操作的組織和方法及其進(jìn)一步目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)。附圖并非旨在限制如所附或者隨后修正的權(quán)利要求中具體闡述的當(dāng)前所公開(kāi)的主題的范圍，而是僅闡明并舉例說(shuō)明當(dāng)前所公開(kāi)的主題。

為了更完整地理解當(dāng)前所公開(kāi)的主題，現(xiàn)在參考以下附圖，在附圖中：

圖1a和圖1b是本文中所公開(kāi)的蒸餾設(shè)備的兩個(gè)實(shí)施方式的立體圖；

圖2a至圖2e是構(gòu)造成在所公開(kāi)的蒸餾設(shè)備中使用的冷凝器的部件的示意圖；

圖3是本文中所公開(kāi)的蒸餾設(shè)備的截面圖；

圖4是本文中所公開(kāi)的蒸餾設(shè)備的實(shí)施方式的立體圖；

圖5是本文中所公開(kāi)的蒸餾設(shè)備的操作的示意圖；

圖6a和圖6b是本文中所公開(kāi)的蒸餾設(shè)備的兩個(gè)實(shí)施方式的立體圖；

圖7a和圖7b是本文中所公開(kāi)的蒸餾設(shè)備的兩個(gè)實(shí)施方式的立體圖；

圖8a和圖8b是本文中所公開(kāi)的蒸餾設(shè)備的兩個(gè)實(shí)施方式的立體圖；

圖9a至圖9c是旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器組件的示意圖，包括分解圖或部件圖(圖9a)、部分組裝圖(圖9b)和完全組裝圖(圖9c)；以及

圖10是本文中所公開(kāi)的蒸餾設(shè)備的實(shí)施方式的立體圖。

具體實(shí)施方式

旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器(在一些實(shí)施方式中，還稱(chēng)為蒸餾器或者蒸餾設(shè)備)在全世界的實(shí)驗(yàn)室中使用，以用于從有機(jī)和無(wú)機(jī)溶液中去除溶劑，從而產(chǎn)生液態(tài)或固態(tài)產(chǎn)物。通常，這種蒸發(fā)器或者蒸餾器通過(guò)將樣品放置在圓底燒瓶(稱(chēng)為樣品瓶或者蒸發(fā)瓶)、通常梨形燒瓶中而工作，該燒瓶到位于水浴器中時(shí)在一軸線上以某一角度旋轉(zhuǎn)。燒瓶附接至電機(jī)，該電機(jī)可以包括使燒瓶能夠旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)接頭，同時(shí)允許所蒸發(fā)的溶劑流過(guò)該接頭(蒸汽管道)并且與一個(gè)或多個(gè)冷凝器接觸。冷凝器(多個(gè)冷凝器)可以冷卻蒸汽，并且所產(chǎn)生的冷卻蒸汽(即，液體)然后向下流動(dòng)至冷凝器下方的燒瓶(收集瓶)，在該燒瓶中可以收集該液體。

水浴器通常可以設(shè)置為將足夠的熱量供應(yīng)至燒瓶以蒸發(fā)溶劑。通常，轉(zhuǎn)子、電機(jī)、旋轉(zhuǎn)接頭、冷凝器、用于保持原始溶劑的燒瓶以及用于保持所收集的冷凝蒸汽的燒瓶全部連接，同時(shí)該單元處于操作中。機(jī)械臂通常設(shè)置為升高和降低所連接的部件，以將燒瓶帶離水浴器。

旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器的冷凝器可以連接至水源，并且具體地，如果溶劑具有相對(duì)高的沸點(diǎn)，則水是可頻繁接受的以冷凝所感興趣的溶劑。用戶(hù)整天頻繁地使水流過(guò)冷凝器，這導(dǎo)致大量浪費(fèi)的水。進(jìn)一步地，在溶劑具有特別低的沸點(diǎn)的情況下，有利的是可以將蒸汽冷卻至比水冷凝器可以提供的溫度更低的溫度。為了僅使用可產(chǎn)生環(huán)境問(wèn)題的水冷冷凝器，將不能收集大量揮發(fā)性有機(jī)溶劑，并且反而可以進(jìn)入環(huán)境中。

特別當(dāng)使用低沸點(diǎn)溶劑時(shí)，已經(jīng)嘗試改進(jìn)蒸汽的冷凝以捕集大部分溶劑。在這種情況下，一個(gè)方法是使用裝滿干冰的干冰冷凝器，以及可選地，使用形成具有干冰的漿料以維持給定溫度(例如，干冰丙酮保持-78℃的溫度)的溶劑。然而，因?yàn)椴Ａ遣涣紝?dǎo)熱體，所以干冰冷凝器的“冷指”玻璃提供比使蒸汽冷凝的-78℃冷卻表面上更溫暖。另外，在正常實(shí)驗(yàn)室工作溫度(周?chē)h(huán)境)中，干冰非?？焖俚卣舭l(fā)，這要求在干冰冷凝器中持續(xù)或者經(jīng)常補(bǔ)充干冰。這成本高、繁重且消極影響生產(chǎn)率。

本文中提供了蒸餾設(shè)備，還稱(chēng)為旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器、旋轉(zhuǎn)式蒸餾器、蒸餾器、蒸發(fā)器等。更具體地，本文中提供了構(gòu)造為多功能蒸餾設(shè)備或者獨(dú)立蒸餾設(shè)備并且以緊湊設(shè)計(jì)構(gòu)造的蒸餾設(shè)備。即，本文中所提供的蒸餾設(shè)備可以包括利用以緊湊設(shè)計(jì)的操作所需的所有部件構(gòu)造的完全一體式的單體蒸餾設(shè)備和/或旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器。

在一些實(shí)施方式中，本文中提供的蒸餾設(shè)備可以包括一體式的冷卻系統(tǒng)，例如，制冷冷凝單元。因此，在一些實(shí)施方式中，所公開(kāi)的旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器和/或蒸餾設(shè)備能夠在不使用干冰捕集器、連續(xù)流動(dòng)的水和/或循環(huán)冷凍器的情況下冷卻所蒸發(fā)的溶劑。通過(guò)使用機(jī)械制冷冷卻/冰凍系統(tǒng)或者冷凍器以提供能夠冷凝從溶劑蒸發(fā)出現(xiàn)的蒸汽的冷卻貯存器，可以避免連續(xù)流動(dòng)的水的浪費(fèi)，并且可以避免使用干冰和兼容溶劑(諸如，丙酮和異丙醇)，這兩者保證代替現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器對(duì)環(huán)境更無(wú)害。此外，尤其與包括多個(gè)部件并且基本上要求更多空間操作的現(xiàn)有蒸發(fā)器相比，所公開(kāi)的旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器和/或蒸餾設(shè)備的構(gòu)造和設(shè)計(jì)提供了一體式且緊湊設(shè)計(jì)的制冷冷卻/熱交換系統(tǒng)的使用。

在一些方面，旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器可以包括與旋轉(zhuǎn)接頭一體地旋轉(zhuǎn)的樣品容器，諸如，樣品瓶。樣品瓶可以浸濕在水浴器內(nèi)，在一些實(shí)施方式中，浸濕在加熱的水浴器內(nèi)。樣品瓶可以通過(guò)蒸汽管道連接至旋轉(zhuǎn)接頭的一端，該蒸汽管道可以由電機(jī)的轉(zhuǎn)子通過(guò)套筒插入地支撐。在一些實(shí)施方式中，旋轉(zhuǎn)接頭的另一端上可以有通過(guò)蒸汽管道連接的一個(gè)或多個(gè)冷凝器以接收并從而冷凝從樣品瓶蒸發(fā)的蒸汽。

在一些實(shí)施方式中，電機(jī)的主體可以通過(guò)定子和電機(jī)殼體構(gòu)造成。因?yàn)槔缤ㄟ^(guò)將電流供應(yīng)至電機(jī)而接合電機(jī)，所以可以將旋轉(zhuǎn)力通過(guò)旋轉(zhuǎn)接頭施加至水浴器內(nèi)的樣品瓶。在一些實(shí)施方式中，旋轉(zhuǎn)接頭可以由插入?yún)^(qū)域中的套筒插入地支撐。套筒可以與電機(jī)轉(zhuǎn)子接合固定。此外，套筒可以通過(guò)電機(jī)主體在其兩端處由軸承等可旋轉(zhuǎn)地支撐。在一些方面，緊固構(gòu)件可布置在套筒內(nèi)以用于將旋轉(zhuǎn)接頭(蒸汽管道)接合并緊固至套筒。緊固構(gòu)件可以包括與套筒接合的緊固帽。在一些方面，耦接構(gòu)件可以包括：多個(gè)套管，其可滑動(dòng)地安裝在旋轉(zhuǎn)接頭的外周表面上；以及可彈性變形的o形環(huán)，布置在套管之間，使得o形環(huán)可以通過(guò)套管由緊固力施壓使得o形環(huán)可以通過(guò)彈性變形而緊密地接觸至旋轉(zhuǎn)接頭的外周表面以及套筒的內(nèi)表面。在旋轉(zhuǎn)接頭和旋轉(zhuǎn)電機(jī)的接合處可以產(chǎn)生氣密密封。

電機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)可以傳輸至旋轉(zhuǎn)接頭以使旋轉(zhuǎn)接頭旋轉(zhuǎn)并且因此使樣品容器或者樣品瓶旋轉(zhuǎn)。在樣品瓶至少部分地浸沒(méi)在水熱的水浴器內(nèi)的情況下，樣品可被蒸發(fā)并且在樣品容器內(nèi)產(chǎn)生水蒸氣或者蒸汽。該蒸發(fā)物然后可以穿過(guò)旋轉(zhuǎn)接頭(蒸汽管道)并且到達(dá)冷凝器。

一旦在冷凝器處蒸發(fā)物或者蒸汽可以與冷卻表面接觸，諸如，與熱交換器接觸，就使得蒸發(fā)物或者蒸汽冷卻并冷凝為液體。一旦所冷凝的樣品以液態(tài)形式通過(guò)重力的方式滴下或者下落到定位在冷凝器下方的收集瓶中。在一些方面，冷凝器可以包括接頭或者其他導(dǎo)管以將冷凝器連接至收集瓶。在一些實(shí)施方式中，冷凝器還可以包括構(gòu)造成將冷凝器連接至真空管路的端口、管道或者軟管，使得所感興趣的樣品或者溶劑可以在真空下蒸發(fā)。在一些實(shí)施方式中，可以在冷凝器的頂部附近施加真空以為待冷卻的蒸汽提供最大機(jī)會(huì)，因此使溶劑蒸汽將轉(zhuǎn)到真空系統(tǒng)(諸如，真空泵或者真空捕集器)的機(jī)會(huì)最小化。

在一些實(shí)施方式中，蒸餾設(shè)備包括與包括熱交換器的冷凝器機(jī)械地連接至的冷凍器。冷凍器可以包括制冷系統(tǒng)，該制冷系統(tǒng)包括制冷劑可以通過(guò)的制冷管路(諸如，銅管路)，以及接收箱、壓縮器、制冷冷凝器和干燥器。制冷管路可以連接至冷卻蒸發(fā)物的冷凝器單元中的熱交換器。在一些實(shí)施方式中，可以暴露或者在一些實(shí)施方式中隱藏在由鈦(包括商用純級(jí)鈦)、不銹鋼、金屬合金、塑料、玻璃、橡膠(諸如，氯丁橡膠)和/或其組合制成的耐化學(xué)蒸汽捕集器或者套筒中的冷卻盤(pán)管可以流體連接至制冷管路。在一些實(shí)施方式中，鈦由于其堅(jiān)固的耐化學(xué)性被用在套筒中。在一些實(shí)施方式中，冷凝器單元可以包括通過(guò)制冷管路中的制冷劑的直接展開(kāi)而冷卻的冷卻盤(pán)管室。在一些實(shí)施方式中，熱交換器可以包括銅盤(pán)管，冷卻的制冷劑通過(guò)該銅盤(pán)管并且包入鈦套筒中。在一些實(shí)施方式中，熱交換器可以包括雙循環(huán)而不是包入套筒中的盤(pán)管，使得蒸汽暴露于冷卻盤(pán)管上的增加表面區(qū)域。在這種實(shí)施方式中，雙盤(pán)管可以包括不銹鋼、鈦和/或其組合。在一些實(shí)施方式中，包括機(jī)械制冷系統(tǒng)的冷凍器可以機(jī)械地聯(lián)接至熱交換器/冷凝器并與其固定，使得這兩者設(shè)置在單個(gè)單體裝置中。

在一些實(shí)施方式中，本文中所公開(kāi)的蒸餾設(shè)備可以包括安裝臂，該安裝臂被構(gòu)造成保持并定位旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器組件，使得旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器組件是蒸餾設(shè)備以及冷凍器和冷凝器的一體式部件。這種安裝臂可以包括轉(zhuǎn)子、電機(jī)和/或旋轉(zhuǎn)接頭，該旋轉(zhuǎn)接頭被構(gòu)造成可旋轉(zhuǎn)地支撐蒸汽管道并使蒸汽管道在一端處與樣品瓶接合。蒸汽管道的相對(duì)端可以接合假冷凝器或者冷卻冷凝器單元。在一些方面，安裝臂被構(gòu)造成支撐并促進(jìn)旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器組件的操作和功能并且將其一體形成到單體蒸餾設(shè)備中。在一些實(shí)施方式中，安裝臂機(jī)械地聯(lián)接至蒸餾設(shè)備的主框架，在一些實(shí)施方式中，包括豎直可調(diào)節(jié)構(gòu)件，該豎直可調(diào)節(jié)構(gòu)件被構(gòu)造成根據(jù)樣品瓶在水浴器中的最佳定位的需要而允許安裝臂以及所附接的旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器組件豎直地升高和降低。在一些實(shí)施方式中，豎直可調(diào)節(jié)構(gòu)件包括機(jī)動(dòng)化構(gòu)件，該機(jī)動(dòng)化構(gòu)件被構(gòu)造成使安裝臂沿著導(dǎo)軌或者其他引導(dǎo)部件移動(dòng)，從而使安裝臂升高和降低。在一些實(shí)施方式中，導(dǎo)軌或者引導(dǎo)部件可以一體形成到冷凍器的主框架或殼體的一部分中。

在一個(gè)實(shí)施方式中，本文中所公開(kāi)的蒸餾設(shè)備還可以包括在水浴器下面和/或一體形成到水浴器中的可調(diào)平臺(tái)以使水浴器相對(duì)于收集瓶而升高和降低。在一些方面，可調(diào)節(jié)水浴器可被機(jī)動(dòng)化成使得可以調(diào)節(jié)水浴器的豎直和/或水平位置。因此，在水浴器的位置是可調(diào)節(jié)的一些實(shí)施方式中，旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器本身以及附接至旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器的冷凝器可以保持在固定位置中。在一些方面，水浴器的重量可以明顯小于裝置的剩余部分，使得移動(dòng)水浴器比升高和降低旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器更容易。

因此，在一些實(shí)施方式中，本文中提供了一種一體式的蒸餾設(shè)備，包括：旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器，被構(gòu)造成蒸發(fā)樣品；冷凝器，被構(gòu)造成冷凝所蒸發(fā)的樣品；制冷系統(tǒng)，被構(gòu)造成冷卻該冷凝器；收集容器，被構(gòu)造成收集冷凝物；以及真空泵，被構(gòu)造成在蒸發(fā)器中生成真空，其中，每個(gè)部件都一體形成到單一設(shè)備中。此外，在一些實(shí)施方式中，一體形成的蒸餾設(shè)備還可以包括：機(jī)動(dòng)化部件，被構(gòu)造成提供旋轉(zhuǎn)力；旋轉(zhuǎn)接頭，插入地支撐在機(jī)動(dòng)化部件內(nèi)，旋轉(zhuǎn)力施加在該旋轉(zhuǎn)接頭上；樣品容器，連接至旋轉(zhuǎn)接頭的第一端；水浴器，樣品容器可以放置在水浴器中，其中，水浴器被構(gòu)造成將熱能提供至樣品容器；冷凝器，連接至旋轉(zhuǎn)接頭的第二端，其中，冷凝器被構(gòu)造成接收收集瓶，該收集瓶接收從冷凝器冷凝出的冷凝蒸汽；以及冷卻盤(pán)管，被構(gòu)造成接合該冷凝器，其中，冷卻盤(pán)管被構(gòu)造成從制冷系統(tǒng)接收冷卻劑，因此冷凝器充分冷卻以冷凝與冷凝器接觸的蒸汽。在一些實(shí)施方式中，本文中所公開(kāi)的一體形成的蒸餾設(shè)備還可以包括機(jī)械聯(lián)動(dòng)裝置，該機(jī)械聯(lián)動(dòng)裝置被構(gòu)造成使水浴器在豎直和/或水平方向上移動(dòng)以接合樣品容器。

在一些實(shí)施方式中，制冷系統(tǒng)可以包括冷凝器和制冷劑，其中，制冷系統(tǒng)將冷卻劑提供至冷凝器，從而冷凝來(lái)自蒸發(fā)器的蒸汽。在一些實(shí)施方式中，冷卻劑被提供至冷凝器內(nèi)的雙盤(pán)管，其中，蒸汽與雙盤(pán)管或圍繞雙盤(pán)管的壁接觸。制冷系統(tǒng)可以被構(gòu)造成將冷凝器從大約周?chē)h(huán)境溫度冷卻至大約-100℃。

在一些實(shí)施方式中，本文中所公開(kāi)的一體式的蒸餾設(shè)備還可以包括構(gòu)造成將所有部件一體形成到單一設(shè)備中的框架，其中，水浴器被構(gòu)造成相對(duì)于旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器移動(dòng)，其中，旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器、制冷系統(tǒng)、收集容器、冷凝器和真空泵在框架內(nèi)是固定的。收集容器可以包括由真空閥分開(kāi)的第一隔室和第二隔室，其中，第一隔室可被移除以收集冷凝物，同時(shí)在蒸發(fā)器上保持，并且第二隔室繼續(xù)收集冷凝物。冷凝器可以包括串聯(lián)的兩個(gè)或更多個(gè)冷凝器。

在一些實(shí)施方式中，本文中所公開(kāi)的一體形成的蒸餾設(shè)備還可以包括位于冷凝器內(nèi)部的真空密封件。位于冷凝器內(nèi)部的真空密封件可以包括在旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器接合冷凝器的位置處結(jié)合在冷凝器內(nèi)部的o形環(huán)。o形環(huán)可以提供內(nèi)部真空密封件。

在一些實(shí)施方式中，本文中所公開(kāi)的一體形成的蒸餾設(shè)備還可以包括布置在冷凝器與旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器之間的能折疊構(gòu)件，因此能折疊構(gòu)件被構(gòu)造成在旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器連接至冷凝器的同時(shí)允許對(duì)調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器的定位的調(diào)節(jié)。

在一些實(shí)施方式中，本文中所公開(kāi)的一體形成的蒸餾設(shè)備還可以包括框架結(jié)構(gòu)，該框架結(jié)構(gòu)被構(gòu)造成容納制冷系統(tǒng)和真空泵，并且該框架結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)上支撐旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器和冷凝器?？蚣芙Y(jié)構(gòu)可以被構(gòu)造成在將旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器支撐在能移動(dòng)位置中的同時(shí)將冷凝器支撐在固定位置中。

在一些實(shí)施方式中，本文中提供的是一體形成的蒸餾設(shè)備，包括：旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器，被構(gòu)造成蒸發(fā)樣品；冷凝器，被構(gòu)造成冷凝所蒸發(fā)的樣品；以及制冷系統(tǒng)，被構(gòu)造成冷卻該冷凝器，其中，旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器、冷凝器和制冷系統(tǒng)一體形成到單一結(jié)構(gòu)中，其中，旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器可移動(dòng)地附接至該結(jié)構(gòu)并且被構(gòu)造成豎直地可平移到位，其中，冷凝器通過(guò)從該結(jié)構(gòu)延伸并且鄰近于旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器的臂附加至該結(jié)構(gòu)，并且其中，制冷系統(tǒng)與冷凝器流體連通。在一些實(shí)施方式中，本文中所公開(kāi)的一體形成的蒸餾設(shè)備還可以包括機(jī)動(dòng)化部件，該機(jī)動(dòng)化部件被構(gòu)造成將旋轉(zhuǎn)力提供至旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器。在一些實(shí)施方式中，本文中所公開(kāi)的一體形成的蒸餾設(shè)備還可以包括機(jī)械聯(lián)動(dòng)裝置，該機(jī)械聯(lián)動(dòng)裝置豎直地平移旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器的位置。在一些實(shí)施方式中，本文中所公開(kāi)的一體形成的蒸餾設(shè)備還可以包括加熱的水浴器，旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器的樣品容器可以浸沒(méi)在該加熱的水浴器中。

在一些實(shí)施方式中，冷凝器可以包括與制冷系統(tǒng)流體連通的冷卻盤(pán)管。冷凝器可以包括圍繞冷卻盤(pán)管的鈦套筒，因此鈦套筒通過(guò)冷卻盤(pán)管冷卻，其中，來(lái)自旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器的蒸發(fā)物與鈦套筒接觸并冷凝。冷凝器可以包括圍繞冷卻盤(pán)管的金屬合金套筒，因此金屬合金套筒通過(guò)冷卻盤(pán)管冷卻，其中，來(lái)自旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器的蒸發(fā)物與金屬合金套筒接觸并冷凝。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向附圖，圖1a和圖1b中示出了本文中所提供的一體形成的多功能蒸餾設(shè)備的兩個(gè)實(shí)施方式。如圖1a和圖1b中所描述的，完全一體形成的多功能蒸餾設(shè)備100和102分別可以包括冷凍器120、旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器組件140和冷凝器180。在一些實(shí)施方式中，并且如圖1a和圖1b所示，冷凍器120、旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器組件140和冷凝器180可以一體形成為單一裝置或者設(shè)備，該單一裝置或者設(shè)備被構(gòu)造成以提供有效且高效的蒸餾系統(tǒng)同時(shí)使操作區(qū)域和/或占地面積最小化的方式緊湊地布置元件。例如，蒸餾設(shè)備100和102的占地面積或者操作區(qū)域可以由設(shè)備的外部尺寸的長(zhǎng)度l、寬度w和/或其組合(例如，平方英寸的面積)限定?？商鎿Q地或者此外，蒸餾設(shè)備100和102的占地面積或者操作區(qū)域可以由殼體/框架的底座或者平臺(tái)的尺寸的長(zhǎng)度x、寬度y和/或其組合(例如，平方英寸的面積)限定。

繼續(xù)圖1a，蒸餾設(shè)備100可以包括冷凍器120。在一些實(shí)施方式中，冷凍器120可以包括下殼體122和上殼體126，其中，上殼體126從下殼體122基本上豎直地延伸。在一些實(shí)施方式中，冷凍器120可以包括冷凝器臂124，該冷凝器臂從上殼體126基本上水平延伸并且被構(gòu)造成將冷凝器180支撐并機(jī)械地連接至冷凍器120。冷凍器120可以包括容納在下殼體122和上殼體126內(nèi)的一體形成的制冷系統(tǒng)(參見(jiàn)圖3)，并且其繼續(xù)通過(guò)冷凝器臂124以提供冷卻的制冷劑來(lái)冷卻冷凝器180。在一些實(shí)施方式中，下殼體122可以容納制冷系統(tǒng)的部件(單獨(dú)的或者與上殼體126相結(jié)合地)，諸如，接收箱、壓縮器、制冷冷凝器和干燥器(參見(jiàn)圖3)，這些中的所有或者一些可以通過(guò)經(jīng)由上殼體126和冷凝器臂124供給而由制冷管路(銅管)連接至冷凝器180。在一些實(shí)施方式中，下殼體122可以包括通風(fēng)柵194，該通風(fēng)柵被構(gòu)造成允許氣流進(jìn)入殼體122中并且圍繞容納在其中的制冷系統(tǒng)。

安裝臂154可以機(jī)械地聯(lián)接至上殼體126并且可以從上殼體延伸(在一些實(shí)施方式中，基本上水平地)。安裝臂154可以被構(gòu)造成支撐、保持和/或定位旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器組件140使得旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器組件140是蒸餾設(shè)備100以及冷凍器120和冷凝器180的一體式部件，或者可以通過(guò)安裝至安裝臂154而成為一體式部件。在一些實(shí)施方式中，安裝臂154可以通過(guò)豎直可調(diào)節(jié)構(gòu)件160機(jī)械地聯(lián)接至上殼體126，該豎直可調(diào)節(jié)構(gòu)件被構(gòu)造成根據(jù)樣品瓶在水浴器中的最佳定位的需要而允許安裝臂154以及所附接的旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器組件140豎直地升高和降低。在一些實(shí)施方式中，豎直可調(diào)節(jié)構(gòu)件160可以包括機(jī)動(dòng)化構(gòu)件，該機(jī)動(dòng)化構(gòu)件被構(gòu)造成使安裝臂154沿著導(dǎo)軌或者其他引導(dǎo)部件移動(dòng)，從而使安裝臂154升高和降低。在一些實(shí)施方式中，豎直可調(diào)節(jié)構(gòu)件160的導(dǎo)軌或者引導(dǎo)部件可一體形成到冷凍器的主框架或者殼體的一部分中，諸如，上殼體126。

旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器組件140可以包括在一端處具有樣品瓶142的旋轉(zhuǎn)接頭(蒸汽管道)150，因此樣品瓶142可以與旋轉(zhuǎn)接頭150一體地旋轉(zhuǎn)。樣品瓶142可以浸泡、浸洗或者浸沒(méi)在水浴器156(在一些實(shí)施方式中，加熱的水浴器)內(nèi)以便使得樣品瓶142中的樣品或者溶劑蒸發(fā)。水浴器156可以包括加熱元件和控制器或者用于加熱容納于其中的水或者其他液體/流體的其他構(gòu)造。樣品瓶142可以通過(guò)開(kāi)口324連接至旋轉(zhuǎn)接頭150的一端(并且在一些實(shí)施方式中，通過(guò)夾子322固定)，其中，蒸汽管道可以通過(guò)容納在安裝臂154內(nèi)的套筒由電機(jī)的轉(zhuǎn)子插入地支撐。蒸汽管道/旋轉(zhuǎn)接頭150都可以用作樣品旋轉(zhuǎn)的軸線并且用作用于從樣品抽出蒸汽的真空密封導(dǎo)管。在一些實(shí)施方式中，旋轉(zhuǎn)接頭150的另一端上可以有通過(guò)蒸汽管道150連接的一個(gè)或多個(gè)冷凝器(冷凝器180和/或假冷凝器144)以接收并因此冷凝從樣品瓶142蒸發(fā)的蒸汽。在一些實(shí)施方式中，可以使用假冷凝器144，并且其可以包括上部部分146和下部部分148以及固定至安裝臂154的連接器臂328，并且旋轉(zhuǎn)接頭150行進(jìn)通過(guò)該連接器臂進(jìn)入上部部分146中。

繼續(xù)圖1a，蒸發(fā)(樣品)瓶142可以浸沒(méi)在水浴器156中。蒸發(fā)瓶142可以使用容納在安裝臂154中的電機(jī)利用由電極提供的通過(guò)旋轉(zhuǎn)接頭(蒸汽管道)150轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)瓶142的旋轉(zhuǎn)力而旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)接頭150可以通過(guò)安裝臂154行進(jìn)/繼續(xù)。旋轉(zhuǎn)接頭150提供一種導(dǎo)管，來(lái)自蒸發(fā)瓶142中的樣品或溶劑的蒸發(fā)物(蒸汽)通過(guò)該導(dǎo)管可以進(jìn)入與蒸汽管道150附接或連通的冷凝器180中。

一旦在冷凝器180中的蒸汽可被冷卻，就使得它們重新冷凝并且通過(guò)導(dǎo)管158落入收集瓶186中。在一些實(shí)施方式中，可以通過(guò)可釋放接頭192移除收集瓶186，在一些實(shí)施方式中，該可釋放接頭可以包括閥以在重新附接收集瓶186之前維持冷凝器180和/或旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器140中的真空。在(通過(guò)蒸發(fā))去除溶劑之后，可以由豎直可調(diào)節(jié)構(gòu)件160通過(guò)升高安裝臂154從水浴器156移除蒸發(fā)瓶142，在一些實(shí)施方式中，該豎直可調(diào)節(jié)構(gòu)件可以包括導(dǎo)軌和電機(jī)或者其他機(jī)械單元。

繼續(xù)圖1a，水浴器156可以布置在下殼體122的頂部上并且鄰近于上殼體126。這種構(gòu)造可以使蒸餾設(shè)備100的占地面積最小化，尤其是與水浴器沒(méi)有一體形成而是放置或布置在鄰近于蒸餾設(shè)備的表面上的蒸餾系統(tǒng)相比。此外，布置在上殼體126上并且豎直可調(diào)節(jié)的安裝臂154允許旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)組件140升高和降低，使得樣品瓶142可以放置在水浴器156中或者從水浴器156移除，而不必須移動(dòng)水浴器156。通過(guò)豎直地定向這些部件，多功能一體形成的蒸餾設(shè)備100的總占地面積顯著減小，尤其是與非一體形成系統(tǒng)相比。

冷凝器180可通過(guò)夾具196或者其他附接機(jī)構(gòu)(例如，螺紋、螺桿、螺釘、壓力配件等)附接至冷凝器臂124。冷凝器180可以包括冷凝器盤(pán)管182、冷凝器套筒198和冷凝器殼體184。冷凝器盤(pán)管182可以被構(gòu)造成在冷凝器套筒198內(nèi)配合或滑動(dòng)以形成熱交換器或者“冷指”。在一些實(shí)施方式中，冷凝器盤(pán)管182可以是雙循環(huán)的以增加用于冷卻和熱交換的表面區(qū)域。冷凝器盤(pán)管182可以流體連接至冷凍器120中的一體式制冷系統(tǒng)，使得穿過(guò)冷凝器盤(pán)管182的冷卻制冷劑對(duì)冷凝器套筒198產(chǎn)生冷卻效果。從旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器140進(jìn)入冷凝器殼體184的蒸發(fā)物或者蒸汽可以與冷凝器套筒198的冷表面接觸，從而使得蒸汽冷凝成待收集在收集瓶186中的液體。冷凝器180的構(gòu)造提供了用于捕集所有或者基本上所有蒸汽并且使它們冷凝的有效機(jī)構(gòu)，使得減少環(huán)境影響。

在一些實(shí)施方式中，冷凝器盤(pán)管182可以包括形成連續(xù)環(huán)路的盤(pán)繞銅線，從而提供制冷劑材料或化合物的連續(xù)流動(dòng)以從冷凝器180中的熱交換器流動(dòng)至冷凍器120中的機(jī)械制冷系統(tǒng)。盡管在一些實(shí)施方式中冷凝器盤(pán)管182可以暴露用于蒸發(fā)物(蒸汽)的直接冷卻，但是如圖1a中所描述的，可以通過(guò)冷凝器套筒198將其隱藏，該冷凝器套筒可以包括由鈦(包括商用純級(jí)鈦)、不銹鋼、金屬合金、塑料、玻璃、橡膠(諸如，氯丁橡膠)和/或其組合制成的耐化學(xué)蒸汽捕集器。在一些實(shí)施方式中，熱交換器可以包括盤(pán)管182，該盤(pán)管是雙循環(huán)的而不是包入在套筒198中，使得蒸汽暴露于冷卻盤(pán)管上的增加的表面區(qū)域。在這種實(shí)施方式中，雙盤(pán)管可以包括不銹鋼、鈦和/或其組合。如圖1a中所描述的，并且為了實(shí)現(xiàn)使空間利用最小化的完全獨(dú)立的一體形成的系統(tǒng)，包括機(jī)械制冷系統(tǒng)的冷凍器120可以機(jī)械地聯(lián)接至熱交換器/冷凝器180并且與其固定，使得這兩者設(shè)置在單一單體裝置中。

冷凝器殼體184可以包括包圍熱交換器的玻璃容器，該熱交換器包括冷凝器盤(pán)管182和冷凝器套筒198。冷凝器殼體184可以通過(guò)夾具196附接至冷凝器臂124以生成氣密密封。冷凝器殼體184可以包括用于從旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器組件140接收蒸發(fā)物或蒸汽的進(jìn)入端口188，并且在一些實(shí)施方式中，可以包括第二進(jìn)入端口188’。在一些實(shí)施方式中，可以設(shè)置真空端口190(在一些情況下在頂部附近)并且其被構(gòu)造成從真空泵接收真空管路，從而在冷凝器殼體184的內(nèi)部環(huán)境上形成真空。在一些實(shí)施方式中，包括真空泵和控制器的真空系統(tǒng)可以設(shè)置在蒸餾設(shè)備100中，包括在例如下殼體120中，以減少蒸發(fā)器系統(tǒng)內(nèi)的壓力。與冷凝器180中的熱交換器198接觸并且從而冷凝成液體的蒸發(fā)物或蒸汽可以通過(guò)穿過(guò)導(dǎo)管158而收集到收集瓶186中。在一些實(shí)施方式中，接頭192可以定位在導(dǎo)管158上，該導(dǎo)管可以被構(gòu)造成允許在操作期間移除收集瓶(接收瓶)186而不破壞系統(tǒng)的真空。這種接頭192可以包括閥以在移除收集瓶186時(shí)維持真空。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖1b，蒸餾設(shè)備102可以包括冷凍器120。在一些實(shí)施方式中，冷凍器120可以包括可選地支撐在平臺(tái)170上的主殼體132。在一些實(shí)施方式中，冷凍器120可以包括冷凝器臂134，該冷凝器臂從主殼體132(在一些實(shí)施方式中，從主殼體132的上部)基本上水平延伸，并且被構(gòu)造成將冷凝器180支撐并機(jī)械地連接至冷凍器120。冷凍器120可以包括一體式制冷系統(tǒng)(參見(jiàn)圖3)，該一體式制冷系統(tǒng)容納在主殼體132內(nèi)并且繼續(xù)通過(guò)冷凝器臂124，以提供冷卻的制冷劑從而冷卻冷凝器180。在一些實(shí)施方式中，主殼體132可以容納制冷系統(tǒng)的部件(單獨(dú)的或者與冷凝器臂134結(jié)合地)，諸如，接收箱、壓縮器、制冷冷凝器和干燥器(參見(jiàn)圖3)，這些中的所有或一些可以通過(guò)經(jīng)由冷凝器臂134供給而由制冷管路(銅管)連接至冷凝器180。在一些實(shí)施方式中，主殼體132可以包括通風(fēng)柵194，該通風(fēng)柵被構(gòu)造成允許氣流進(jìn)入殼體132中并且圍繞容納在其中的制冷系統(tǒng)。

安裝臂154可以機(jī)械地聯(lián)接至主殼體132并且可以從主殼體延伸(在一些實(shí)施方式中，基本上水平地)。安裝臂154可以被構(gòu)造成支撐、保持和/或定位旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器組件140，使得旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器組件140是蒸餾設(shè)備102以及冷凍器120和冷凝器180的一體式部件，或者可以通過(guò)安裝至安裝臂154而成為其一體式部件。在一些實(shí)施方式中，安裝臂154可以通過(guò)豎直可調(diào)節(jié)構(gòu)件162機(jī)械地聯(lián)接至主殼體132，該豎直可調(diào)節(jié)構(gòu)件被構(gòu)造成根據(jù)樣品瓶在水浴器中的最佳定位的需要而允許安裝臂154以及所附接的旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器組件140豎直地升高和降低。在一些實(shí)施方式中，豎直可調(diào)節(jié)構(gòu)件162可以包括機(jī)動(dòng)化構(gòu)件，該機(jī)動(dòng)化構(gòu)件被構(gòu)造成使安裝臂154沿著導(dǎo)軌160或者其他引導(dǎo)部件移動(dòng)，從而使安裝臂154升高和降低。在一些實(shí)施方式中，豎直可調(diào)節(jié)構(gòu)件162的導(dǎo)軌或者引導(dǎo)部件可一體形成到冷凍器的主框架或殼體的一部分中，諸如，主殼體132。

旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器組件140可以包括在一端處具有樣品瓶142的旋轉(zhuǎn)接頭(蒸汽管道)150，因此樣品瓶142可以與旋轉(zhuǎn)接頭150一體地旋轉(zhuǎn)。樣品瓶142可以浸泡、浸洗或者浸沒(méi)在水浴器156(在一些實(shí)施方式中，加熱的水浴器)內(nèi)以使得樣品瓶142中的樣品或者溶劑蒸發(fā)。水浴器156可以包括加熱元件和控制器或者用于加熱包含在其中的水或其他液體/流體的其他構(gòu)造。樣品瓶142可以通過(guò)蒸汽管道連接至旋轉(zhuǎn)接頭150的一端，該蒸汽管道可以通過(guò)容納在安裝臂154內(nèi)的套筒而由電機(jī)的轉(zhuǎn)子插入地支撐。蒸汽管道/旋轉(zhuǎn)接頭150可以用作樣品旋轉(zhuǎn)的軸線并且用作用于從樣品抽出蒸汽的真空密封導(dǎo)管。在一些實(shí)施方式中，在旋轉(zhuǎn)接頭150的另一端上可以有通過(guò)蒸汽管道150連接的一個(gè)或多個(gè)冷凝器(冷凝器180和/或假冷凝器144)以接收并因此冷凝從樣品瓶142蒸發(fā)的蒸汽。在一些實(shí)施方式中，可以使用假冷凝器144，并且其可以包括上部部分146和下部部分148。

繼續(xù)圖1b，蒸發(fā)(樣品)瓶142可以浸沒(méi)在水浴器156中。蒸發(fā)瓶142可以使用容納在安裝臂154中的電機(jī)利用由通過(guò)旋轉(zhuǎn)接頭(蒸汽管道)150轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)瓶142的電機(jī)提供的旋轉(zhuǎn)力而旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)接頭150可以通過(guò)安裝臂154行進(jìn)/繼續(xù)。同時(shí)，旋轉(zhuǎn)接頭(蒸汽管道)150可以提供一導(dǎo)管，來(lái)自蒸發(fā)瓶142中的樣品或溶劑的蒸發(fā)物(蒸汽)通過(guò)該導(dǎo)管可以進(jìn)入附接至蒸汽管道150或者與蒸汽管道連通的冷凝器180中(圖4中示出的)。一旦在冷凝器180中蒸汽可以被冷卻，從而使得它們重新冷凝并且落入到收集瓶186中。在(通過(guò)蒸發(fā))移除溶劑之后，可以由豎直可調(diào)節(jié)構(gòu)件162通過(guò)升高安裝臂154而從水浴器156移除蒸發(fā)瓶142，在一些實(shí)施方式中，該豎直可調(diào)節(jié)構(gòu)件可以包括導(dǎo)軌和電機(jī)或者其他機(jī)械單元。

繼續(xù)圖1b，水浴器156可以布置在主殼體132前面。這種構(gòu)造可以使蒸餾設(shè)備100的占地面積最小化，尤其是與水浴器沒(méi)有一體形成而是放置或布置在鄰近于蒸餾設(shè)備的表面上的蒸餾系統(tǒng)相比。此外，布置在主殼體132上并且豎直可調(diào)節(jié)的安裝臂154允許旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)組件140升高和降低，使得樣品瓶142可以放置在水浴器156中或者從水浴器移除，而無(wú)需移動(dòng)水浴器156。通過(guò)豎直地定向這些部件，尤其與非一體形成的系統(tǒng)相比，多功能一體形成的蒸餾設(shè)備102的總占地面積顯著減小。

冷凝器180可以通過(guò)夾具196或者其他附接機(jī)構(gòu)(例如，螺紋、螺桿、螺釘、壓力配件等)附接至冷凝器臂134。另外，冷凝器180在圖1b中示出的實(shí)施方式中與圖1a中示出的實(shí)施方式中相同。

圖2a至圖2e示出了在一些實(shí)施方式中可以在所公開(kāi)的蒸餾設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中使用的冷凝器設(shè)備。圖2a描述了在一些實(shí)施方式中由銅管材料、或者可替換地由不銹鋼、諸如鈦的其他合適的金屬合金制成的冷凝器盤(pán)管182。在一些實(shí)施方式中，冷凝器盤(pán)管182可以包括具有銅的內(nèi)涂層的鈦材料。冷凝器盤(pán)管182可以具有：引入管路202，用于接收冷凍的冷卻劑或者制冷劑的流動(dòng)穿過(guò)盤(pán)管；以及引出管路204，被構(gòu)造為用于在穿過(guò)盤(pán)管之后用于引出的冷卻劑或制冷劑的導(dǎo)管，并且用作熱交換器。引入管路202和引出管路204被構(gòu)造成連接至冷凍器120的一體形成的制冷系統(tǒng)。在一些實(shí)施方式中，冷凝器盤(pán)管182可以是雙循環(huán)的以增加用于冷卻和熱交換的表面積。

圖2b描述了冷凝器套筒198，該冷凝器套筒可以包括耐化學(xué)材料，諸如但不限于鈦(包括商用純級(jí)鈦)、不銹鋼、金屬合金、塑料、玻璃、橡膠(諸如，氯丁橡膠)和/或其組合。在一些實(shí)施方式中，鈦由于其堅(jiān)固的耐化學(xué)性而被用在套筒中。在一些實(shí)施方式中，如圖2d中所描述的，冷凝器套筒198可以包括具有封閉的下端和敞開(kāi)的上端的鈦管狀結(jié)構(gòu)212，并且具有足以接收或者滑動(dòng)地接合冷凝器盤(pán)管182的直徑。冷凝器套筒198可以包括直徑比冷凝器套筒198的管狀結(jié)構(gòu)的直徑更大的套環(huán)210，并且在一些實(shí)施方式中，可以被構(gòu)造成例如通過(guò)螺紋、銷(xiāo)、狹槽、螺桿和/或其他附接/固定機(jī)構(gòu)機(jī)械地接合至冷凝器臂124、134。

圖2c示出了冷凝器殼體184的實(shí)施方式，在一些實(shí)施方式中，該冷凝器殼體包括玻璃容器，該玻璃容器被構(gòu)造成包圍或者以其他方式圍繞包括冷凝器盤(pán)管182和冷凝器套筒198的熱交換器。冷凝器殼體184可以通過(guò)夾具或其他固定機(jī)構(gòu)附接至冷凝器臂124、134以生成氣密密封，并且在一些實(shí)施方式中，可以鄰接冷凝器套筒198的套環(huán)210。冷凝器殼體184可以包括足夠直徑的基本上圓柱形的玻璃套筒以在上開(kāi)口端214上接收冷凝器套筒198和/或冷凝器盤(pán)管182。

冷凝器殼體184可以包括用于接收來(lái)自旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器組件的蒸發(fā)物或者蒸汽的進(jìn)入端口188，并且在一些實(shí)施方式中，可以包括第二進(jìn)入端口188’。在一些實(shí)施方式中，可以設(shè)置真空端口190(在一些情況下在頂部附近)并且其被構(gòu)造成從真空泵接收真空管路，從而在冷凝器殼體184的內(nèi)部環(huán)境上造成真空。與冷凝器180中的熱交換器198接觸并且從而冷凝成液體的蒸發(fā)物或者蒸汽可以通過(guò)穿過(guò)導(dǎo)管158而收集到收集瓶186中。在一些實(shí)施方式中，接頭192可以定位在導(dǎo)管158上，該導(dǎo)管可以被構(gòu)造成允許在操作期間移除收集瓶(接收瓶)186而不破壞系統(tǒng)的真空。這種接頭192可以包括閥以在移除收集瓶186的同時(shí)維持真空。

圖2d示出了冷凝器套筒198的剖視圖，在該冷凝器套筒中存在有冷凝器盤(pán)管182以形成熱交換器或者“冷指”。類(lèi)似地，圖2e示出了存在有冷凝器殼體184的冷凝器套筒198(應(yīng)注意，冷凝器盤(pán)管182的引入管路202和引出管路204在冷凝器套筒198的開(kāi)口212上方延伸，表示冷凝器套筒198的內(nèi)部存在有冷凝器盤(pán)管182。)。

圖3是本文中所公開(kāi)的蒸餾設(shè)備的截面圖。僅為了說(shuō)明的目的，圖3最接近地類(lèi)似于圖1b中描述的實(shí)施方式的截面圖，但是圖3中描述的制冷系統(tǒng)和冷凝器系統(tǒng)的部件同樣適用于其他實(shí)施方式和構(gòu)造。如圖3所示，蒸餾設(shè)備102可以包括通過(guò)冷凝器臂134連接的冷凍器120和冷凝器180。冷凝器套筒198內(nèi)部的冷凝器盤(pán)管182通過(guò)導(dǎo)管408的方式在冷凍器120中形成具有制冷系統(tǒng)的連續(xù)環(huán)路。在一些實(shí)施方式中，導(dǎo)管408包括促進(jìn)冷卻劑或者制冷劑化合物通過(guò)制冷系統(tǒng)流體流動(dòng)到冷凝器盤(pán)管182的銅管，其與冷凝器套筒198一起用作熱交換器，并且向后通過(guò)連續(xù)環(huán)路中的制冷系統(tǒng)。制冷系統(tǒng)可以包括接收箱404、壓縮器402、制冷冷凝器400和干燥器406。制冷系統(tǒng)的這些部件的全部或者基本上全部都可以容納在冷凍器120的主殼體132內(nèi)部。

圖4是具有連接至冷凝器的一體形成的旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器組件的蒸餾設(shè)備的立體圖。具體地，蒸餾設(shè)備100與圖1a中公開(kāi)的蒸餾設(shè)備類(lèi)似，但是在旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器組件140與冷凝器180之間具有另外的連接件，例如，管道。在這個(gè)實(shí)施方式中，假冷凝器144可以通過(guò)管道240、242連接至冷凝器180。具體地，在一些實(shí)施方式中，上部部分146可以經(jīng)由出口332連接至入口188’，而下部部分148可以經(jīng)由出口/導(dǎo)管336連接至入口188，或者反之亦然。在一些實(shí)施方式中，假冷凝器144的下部部分148可以包括出口或端口，該出口或端口包括當(dāng)沒(méi)有經(jīng)由管道242連接時(shí)可以關(guān)閉的閥244。因此，在一些實(shí)施方式中，僅上部部分146可以通過(guò)管道240在入口188或188’處連接至冷凝器180?？商鎿Q地，這兩個(gè)管道240和242可以連接至單一入口188或188’。

管道240和242可以是柔性管材料，其允許旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器組件140連接至冷凝器180同時(shí)根據(jù)在樣品瓶142浸沒(méi)在水浴器156中或者移除樣品瓶142的需要而始終允許旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器組件140上下移動(dòng)，而不一定斷開(kāi)冷凝器180。通過(guò)使用假冷凝器144，這種構(gòu)造允許旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器組件140在一體形成的蒸餾設(shè)備中的自由移動(dòng)和調(diào)節(jié)。其他系統(tǒng)都不提供這種優(yōu)點(diǎn)。

此外，在一些實(shí)施方式中，真空管路246可以將真空系統(tǒng)或者泵(未示出)連接至真空端口190。在一些實(shí)施方式中，真空系統(tǒng)或者泵可以一體形成在殼體122內(nèi)，例如，或者可以是獨(dú)立的分離單元。

圖5是示出了利用本文中所公開(kāi)的蒸餾設(shè)備的流動(dòng)或傳遞熱能的示意圖500，包括例如從旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器組件流動(dòng)或傳遞至冷凍器或冷卻系統(tǒng)。在第一步驟1中，可以通過(guò)冷凝器/熱交換器502捕獲自旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器組件的熱量并且經(jīng)由制冷劑化合物引導(dǎo)其通過(guò)接收箱504和壓縮器506。在第二步驟2中，可以通過(guò)制冷冷凝器508去除來(lái)自制冷劑化合物的熱量。在第三步驟3中，冷卻的制冷劑化合物可以穿過(guò)干燥器510然后在第四步驟4中可以再循環(huán)返回至冷凝器/熱交換器502以捕獲通過(guò)旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器產(chǎn)生的熱量。所公開(kāi)的蒸餾設(shè)備的一體式設(shè)計(jì)提供了在獨(dú)立和緊湊系統(tǒng)中熱量從旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器系統(tǒng)到制冷系統(tǒng)(冷卻系統(tǒng))的有效傳遞的這種效果。

圖6a和圖6b示出了本文中所公開(kāi)的蒸餾設(shè)備的可替換實(shí)施方式。蒸餾設(shè)備104和106與圖1a中示出的蒸餾設(shè)備100類(lèi)似，但具有用于水浴器250的不同構(gòu)造。應(yīng)注意，為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，圖6a和圖6b中未示出旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器組件，但是可以如本文中所描述的附接并結(jié)合并且在例如圖1a的附圖中示出。

在圖6a中，水浴器250定位在下殼體122的上側(cè)上并且擱置在平臺(tái)252上。平臺(tái)252可以被構(gòu)造成在水平方向上移動(dòng)以根據(jù)與旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器對(duì)準(zhǔn)的需要平移水浴器250的位置。可替換地或者此外，平臺(tái)252可以被構(gòu)造成在豎直方向和/或豎直和水平方向上移動(dòng)，以便根據(jù)與旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器對(duì)準(zhǔn)的需要平移水浴器250的位置。

在圖6b中，水浴器250定位在下殼體122的前面或者前部部分上并且擱置在平臺(tái)252上。平臺(tái)252可以被構(gòu)造成在豎直方向上移動(dòng)以根據(jù)與旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器對(duì)準(zhǔn)的需要升高和降低水浴器250的位置?？商鎿Q地或者此外，平臺(tái)252可以被構(gòu)造成在水平方向和/或豎直和水平方向上移動(dòng)，以便根據(jù)與旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器對(duì)準(zhǔn)的需要平移水浴器250的位置。

圖7a和圖7b示出了本文中所公開(kāi)的蒸餾設(shè)備的實(shí)施方式。圖7a和圖7b中的蒸餾設(shè)備108和110分別類(lèi)似于蒸餾設(shè)備100和102，除了固定的冷凝器臂和假冷凝器。在圖7a和圖7b中示出的設(shè)計(jì)中，固定的冷凝器臂(分別見(jiàn)圖1a和圖1b中的冷凝器臂124和134)由柔性冷卻管路248代替。此外，在圖7a和圖7b中示出的構(gòu)造中不需要假冷凝器144。

為了詳盡描述，如圖7a和圖7b中所描述的，完全一體形成的多功能蒸餾設(shè)備108和110分別可以包括冷凍器120、旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器組件140和冷凝器180。在一些實(shí)施方式中，并且如圖1a和圖1b所示，冷凍器120、旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器組件140和冷凝器180可以一體形成為單一裝置或設(shè)備，該單一裝置或設(shè)備被構(gòu)造成通過(guò)提供有效且高效的蒸餾系統(tǒng)同時(shí)使操作區(qū)域和/或占地面積最小化的方式緊湊地布置元件。

繼續(xù)圖7a，蒸餾設(shè)備100可以包括冷凍器120。在一些實(shí)施方式中，冷凍器120可以包括下殼體122和上殼體126，其中，上殼體126從下殼體122基本上豎直地延伸。在一些實(shí)施方式中，冷凍器120可以包括柔性冷卻管路248，該柔性冷卻管路從將冷凝器180流體連接至冷凍器120的上殼體126延伸。冷凍器120可以包括容納在下殼體122和上殼體126內(nèi)的一體形成的制冷系統(tǒng)(參見(jiàn)圖3)，并且繼續(xù)通過(guò)柔性冷卻管路248以提供冷卻的制冷劑從而冷卻冷凝器180。在一些實(shí)施方式中，下殼體122可以容納制冷系統(tǒng)的部件(單獨(dú)地或者與上殼體126結(jié)合地)，諸如，接收箱、壓縮器、制冷冷凝器和干燥器(參見(jiàn)圖3)，這些中的所有或者一些可以通過(guò)經(jīng)由上殼體126和柔性冷卻管路248供給而由制冷管路(銅管)連接至冷凝器180。在一些實(shí)施方式中，下殼體122可以包括通風(fēng)柵194，該通風(fēng)柵被構(gòu)造成允許氣流進(jìn)入殼體122中并且圍繞容納在其中的制冷系統(tǒng)。

安裝臂154可以機(jī)械地聯(lián)接至上殼體126并且可以從上殼體延伸(在一些實(shí)施方式中，基本上水平地)。安裝臂154可以被構(gòu)造成支撐、保持和/或定位旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器組件140，使得旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器組件140是蒸餾設(shè)備100以及冷凍器120和冷凝器180的一體式部件，或者可以通過(guò)安裝至安裝臂154而成為其一體式部件。在一些實(shí)施方式中，安裝臂154可以通過(guò)豎直可調(diào)節(jié)構(gòu)件160機(jī)械地聯(lián)接至上殼體126，該豎直可調(diào)節(jié)構(gòu)件被構(gòu)造成根據(jù)樣品瓶在水浴器中的最佳定位的需要而允許安裝臂154以及所附接的旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器組件140豎直地升高和降低。在一些實(shí)施方式中，豎直可調(diào)節(jié)構(gòu)件160可以包括機(jī)動(dòng)化構(gòu)件，該機(jī)動(dòng)化構(gòu)件被構(gòu)造成使安裝臂154沿著導(dǎo)軌或者其他引導(dǎo)部件移動(dòng)，從而使安裝臂154升高和降低。在一些實(shí)施方式中，豎直可調(diào)節(jié)構(gòu)件160的導(dǎo)軌或者引導(dǎo)部件可一體形成到冷凍器的主框架或者殼體的一部分中，諸如，上殼體126。

旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器組件140可以包括在一端處具有樣品瓶142的旋轉(zhuǎn)接頭(蒸汽管道)150，因此樣品瓶142可以與旋轉(zhuǎn)接頭150一體地旋轉(zhuǎn)。樣品瓶142可以浸泡、浸洗或者浸沒(méi)在水浴器156(在一些實(shí)施方式中，加熱的水浴器)內(nèi)以使得樣品瓶142中的樣品或者溶劑蒸發(fā)。水浴器156可以包括加熱元件和控制器或者用于加熱容納在其中的水或其他液體/流體的其他構(gòu)造。樣品瓶142可以通過(guò)蒸汽管道連接至旋轉(zhuǎn)接頭150的一端，該蒸汽管道可以通過(guò)容納在安裝臂154內(nèi)的套筒而由電機(jī)的轉(zhuǎn)子插入地支撐。蒸汽管道/旋轉(zhuǎn)接頭150可以用作樣品旋轉(zhuǎn)的軸線并且用作用于從樣品抽出蒸汽的真空密封導(dǎo)管。在一些實(shí)施方式中，在旋轉(zhuǎn)接頭150的另一側(cè)上可以存在有通過(guò)蒸汽管道150連接的冷凝器180以接收并且從而冷凝從樣品瓶142蒸發(fā)的蒸汽。

繼續(xù)圖7a，蒸發(fā)(樣品)瓶142可以浸沒(méi)在水浴器156中。蒸發(fā)瓶142可以使用容納在安裝臂154中的電機(jī)利用通過(guò)旋轉(zhuǎn)接頭(蒸汽管道)150轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)瓶142的由電機(jī)提供的旋轉(zhuǎn)力而旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)接頭150可以通過(guò)安裝臂154行進(jìn)/繼續(xù)。同時(shí)，旋轉(zhuǎn)接頭150可以提供導(dǎo)管，來(lái)自蒸發(fā)瓶142的樣品或溶劑的蒸發(fā)物(蒸汽)通過(guò)該導(dǎo)管可以進(jìn)入附接至蒸汽管道150或者與蒸汽管道連通的冷凝器180中。一旦在冷凝器180中蒸汽可以被冷卻，就使得它們重新冷凝并且落入到收集瓶186中。在(通過(guò)蒸發(fā))移除溶劑之后，可以由豎直可調(diào)節(jié)構(gòu)件160通過(guò)升高安裝臂154而從水浴器156移除蒸發(fā)瓶142，在一些實(shí)施方式中，該豎直可調(diào)節(jié)構(gòu)件可以包括導(dǎo)軌和電機(jī)或者其他機(jī)械單元。

繼續(xù)圖7a，水浴器156可以布置在下殼體122的頂部上并且鄰近于上殼體126。這種構(gòu)造可以使蒸餾設(shè)備100的占地面積最小化，尤其是與水浴器沒(méi)有一體形成而是放置或布置在鄰近于蒸餾設(shè)備的表面上的蒸餾系統(tǒng)相比。此外，布置在上殼體126上并且豎直可調(diào)節(jié)的安裝臂154允許旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)組件140升高和降低，使得樣品瓶142可以放置到水浴器156中或者從水浴器156移除，而不一定移動(dòng)水浴器156。通過(guò)豎直地定向這些部件，尤其與非一體形成的系統(tǒng)相比，多功能一體形成的蒸餾設(shè)備100的總占地面積顯著減小。

冷凝器180的所有部件可以與關(guān)于圖1a已經(jīng)描述的部件類(lèi)似。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖7b，蒸餾設(shè)備102可以包括冷凍器120。在一些實(shí)施方式中，冷凍器120可以包括可選地支撐在平臺(tái)170上的主殼體132。在一些實(shí)施方式中，冷凍器120可以包括柔性冷卻管路248，該柔性冷卻管路從主殼體132延伸并且被構(gòu)造成將冷凝器180流體連接至冷凍器120。冷凍器120可以包括容納在主殼體132內(nèi)的一體形成的制冷系統(tǒng)(參見(jiàn)圖3)，并且其繼續(xù)通過(guò)柔性冷卻管路248以提供冷卻的制冷劑從而冷卻冷凝器180。在一些實(shí)施方式中，主殼體132可以容納制冷系統(tǒng)的部件(單獨(dú)地或者與冷凝器臂134結(jié)合地)，諸如，接收箱、壓縮器、制冷冷凝器和干燥器(參見(jiàn)圖3)，這些中的所有或者一些可以通過(guò)經(jīng)由柔性冷卻管路248供給而由制冷管路(銅管)連接至冷凝器180。在一些實(shí)施方式中，主殼體132可以包括通風(fēng)柵194，該通風(fēng)柵被構(gòu)造成允許氣流進(jìn)入殼體132中并且圍繞容納在其中的制冷系統(tǒng)。

安裝臂154可以機(jī)械地聯(lián)接至主殼體132并且可以從主殼體延伸(在一些實(shí)施方式中，基本上水平地)。安裝臂154可以被構(gòu)造成支撐、保持和/或定位旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器組件140，使得旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器組件140是蒸餾設(shè)備102以及冷凍器120和冷凝器180的一體式部件，或者可以通過(guò)安裝至安裝臂154而成為其一體式部件。在一些實(shí)施方式中，安裝臂154可以通過(guò)豎直可調(diào)節(jié)構(gòu)件162機(jī)械地聯(lián)接至主殼體132，該豎直可調(diào)節(jié)構(gòu)件被構(gòu)造成根據(jù)將樣品瓶在水浴器中的最佳定位的需要而允許安裝臂154以及所附接的旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器組件140豎直地升高和降低。在一些實(shí)施方式中，豎直可調(diào)節(jié)構(gòu)件162可以包括機(jī)動(dòng)化構(gòu)件，該機(jī)動(dòng)化構(gòu)件被構(gòu)造成使安裝臂154沿著導(dǎo)軌160或者其他引導(dǎo)部件移動(dòng)，從而使安裝臂154升高和降低。在一些實(shí)施方式中，豎直可調(diào)節(jié)構(gòu)件162的導(dǎo)軌或者引導(dǎo)部件可一體形成到冷凍器的主框架或者殼體的一部分中，諸如，主殼體132。

旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器組件140可以包括在一端處具有樣品瓶142的旋轉(zhuǎn)接頭(蒸汽管道)150，因此樣品瓶142可以與旋轉(zhuǎn)接頭150一體地旋轉(zhuǎn)。樣品瓶142可以浸泡、浸洗或者浸沒(méi)在水浴器156(在一些實(shí)施方式中，加熱的水浴器)內(nèi)，以便使得樣品瓶142中的樣品或者溶劑蒸發(fā)。水浴器156可以包括加熱元件和控制器或者用于加熱容納在其中的水或其他液體/流體的其他構(gòu)造。樣品瓶142可以通過(guò)蒸汽管道連接至旋轉(zhuǎn)接頭150的一端，該蒸汽管道可以通過(guò)容納在安裝臂154內(nèi)的套筒而由電機(jī)的轉(zhuǎn)子插入地支撐。蒸汽管道/旋轉(zhuǎn)接頭150可以用作樣品旋轉(zhuǎn)的軸線并且用作用于從樣品抽出蒸汽的真空密封導(dǎo)管。在一些實(shí)施方式中，在旋轉(zhuǎn)接頭150的另一側(cè)上可以存在有通過(guò)蒸汽管道150連接的冷凝器180以接收并且從而冷凝從樣品瓶142蒸發(fā)的蒸汽。

繼續(xù)圖7b，蒸發(fā)(樣品)瓶142可以浸沒(méi)在水浴器156中。蒸發(fā)瓶142可以使用容納在安裝臂154中的電機(jī)利用通過(guò)旋轉(zhuǎn)接頭(蒸汽管道)150轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)瓶142的由電機(jī)提供的旋轉(zhuǎn)力而旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)接頭150可以通過(guò)安裝臂154進(jìn)行/繼續(xù)。同時(shí)，旋轉(zhuǎn)接頭150可以提供一導(dǎo)管，來(lái)自蒸發(fā)瓶142中的樣品或者溶劑的蒸發(fā)物(蒸汽)通過(guò)該導(dǎo)管可以進(jìn)入附接至蒸汽管道150或者與蒸汽管道連通的冷凝器180中(圖4中示出的)。一旦在冷凝器180中蒸汽可以被冷卻，就使得它們重新冷凝并且落入到收集瓶186中。在(通過(guò)蒸發(fā))移除溶劑之后，可以由豎直可調(diào)節(jié)構(gòu)件162通過(guò)升高安裝臂154而從水浴器156移除蒸發(fā)瓶142，在一些實(shí)施方式中，該豎直可調(diào)節(jié)構(gòu)件可以包括導(dǎo)軌和電機(jī)或者其他機(jī)械單元。

繼續(xù)圖7b，水浴器156可以布置在主殼體132前部。這種構(gòu)造可以使蒸餾設(shè)備110的占地面積最小化，尤其與水浴器沒(méi)有一體形成而是放置或布置在鄰近于蒸餾設(shè)備的表面上的蒸餾系統(tǒng)相比。此外，布置在主殼體132上并且豎直可調(diào)節(jié)的安裝臂154允許旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)組件140升高和降低，使得樣品瓶142可以放置在水浴器156中或者從水浴器156移除，而不一定移動(dòng)水浴器156。通過(guò)豎直地定向這些部件，尤其與非一體形成的系統(tǒng)相比，多功能一體形成的蒸餾設(shè)備102的總占地面積顯著減小。

另外，冷凝器180在圖7b中示出的實(shí)施方式中與圖7a中示出的實(shí)施方式中相同。

在圖7a和圖7b這兩個(gè)圖中，蒸汽管道150可以直接連接至冷凝器180，并且特別是冷凝器殼體184。這樣，旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)組件140在不使用假冷凝器的情況下直接連接至冷凝器180。因此，當(dāng)安裝臂154豎直地移動(dòng)以升高或降低旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)組件140時(shí)，冷凝器180相應(yīng)地移動(dòng)。柔性冷卻管路248允許這種移動(dòng)，同時(shí)保持與冷凍器120中的制冷系統(tǒng)流體連通。

圖8a和圖8b分別示出了蒸餾設(shè)備112和114的其他實(shí)施方式。如圖8a和圖8b中所描述的，完全一體形成的多功能蒸餾設(shè)備112和114分別可以包括冷凍器120、旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器組件140和冷凝器180。在一些實(shí)施方式中，并且如圖8a和圖8b所示，冷凍器120、旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器組件140和冷凝器180可以一體形成為單一裝置或設(shè)備，該單一裝置或設(shè)備被構(gòu)造成通過(guò)提供有效且高效的蒸餾系統(tǒng)同時(shí)使操作區(qū)域和/或占地面積最小化的方式緊湊地布置元件。

繼續(xù)圖8a，蒸餾設(shè)備112可以包括冷凍器120。在一些實(shí)施方式中，冷凍器120可以包括下殼體122和上殼體304，其中，上殼體304從下殼體122基本上豎直地延伸。在一些實(shí)施方式中，冷凍器120可以包括冷凝器臂124，該冷凝器臂從上殼體304基本上水平延伸并且被構(gòu)造成將冷凝器180支撐并機(jī)械地連接至冷凍器120。冷凍器120可以包括容納在下殼體122和上殼體304內(nèi)的一體形成的制冷系統(tǒng)(參見(jiàn)圖3)，并且其繼續(xù)通過(guò)冷凝器臂124以提供冷卻的制冷劑從而冷卻冷凝器180。在一些實(shí)施方式中，下殼體122可以容納制冷系統(tǒng)的部件(單獨(dú)地或者與上殼體304結(jié)合地)，諸如，接收箱、壓縮器、制冷冷凝器和干燥器(參見(jiàn)圖3)，這些中的所有或一些可以通過(guò)經(jīng)由上殼體304和冷凝器臂124供給而由制冷管路(銅管)連接至冷凝器180。在一些實(shí)施方式中，下殼體122可以包括通風(fēng)柵194，該通風(fēng)柵被構(gòu)造成允許氣流進(jìn)入殼體122中并且圍繞容納在其中的制冷系統(tǒng)。

安裝臂154可以機(jī)械地聯(lián)接至上殼體304并且可以從上殼體延伸(在一些實(shí)施方式中，基本上水平地)。另外，安裝臂154與以上關(guān)于圖1a描述的類(lèi)似。此外，圖8a中的旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器組件140和冷凝器180與以上關(guān)于圖1a描述的類(lèi)似。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖8b，蒸餾設(shè)備114可以包括冷凍器120。在一些實(shí)施方式中，冷凍器120可以包括可選地支撐在平臺(tái)170上的主殼體132、以及上殼體302。在一些實(shí)施方式中，冷凍器120可以包括冷凝器臂134，該冷凝器臂從上殼體302(在一些實(shí)施方式中從上殼體302的上部)基本上水平延伸并且被構(gòu)造成將冷凝器180支撐并機(jī)械地連接至冷凍器120。冷凍器120可以包括容納在主殼體132內(nèi)的一體形成的制冷系統(tǒng)(參見(jiàn)圖3)，并且器繼續(xù)通過(guò)冷凝器臂124以提供冷卻的制冷劑從而冷卻冷凝器180。在一些實(shí)施方式中，主殼體132可以容納制冷系統(tǒng)的部件(單獨(dú)地或者與冷凝器臂134和/或上殼體302結(jié)合地)，諸如，接收箱、壓縮器、制冷冷凝器和干燥器(參見(jiàn)圖3)，這些中的所有或一些可以通過(guò)經(jīng)由冷凝器臂134供給而由制冷管路(銅管)連接至冷凝器180。在一些實(shí)施方式中，主殼體132可以包括通風(fēng)柵194，該通風(fēng)柵被構(gòu)造成允許氣流進(jìn)入殼體132中并且圍繞容納在其中的制冷系統(tǒng)。

安裝臂154可以機(jī)械地聯(lián)接至上殼體132并且可以從上殼體延伸(在一些實(shí)施方式中，基本上水平地)。另外，安裝臂154與以上關(guān)于圖1b描述的類(lèi)似。此外，圖8b中的旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器組件140和冷凝器180與以上關(guān)于圖1b描述的類(lèi)似。

在圖8a和圖8b中描述的實(shí)施方式中，提供了折疊元件300。折疊元件300可以被構(gòu)造成放置在冷凝器180(并且具體地，冷凝器殼體184)與假冷凝器144之間并且將冷凝器(并且具體地，冷凝器殼體)結(jié)合至假冷凝器。在這種構(gòu)造中，折疊元件300可以被構(gòu)造成可折疊和/或可展開(kāi)以允許旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器組件140的豎直升高和降低同時(shí)保持與處于固定位置中的冷凝器180的連接。在一些實(shí)施方式中，假冷凝器144的下部部分148可以用作用于冷凝物的收集瓶。

圖9a至圖9c示出了可以利用所公開(kāi)的蒸餾設(shè)備的旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器組件的部件。圖9a是旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器組件的分解圖或者部件圖。如圖9b中所描述的，旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器組件可以包括旋轉(zhuǎn)接頭(蒸汽管道)150以及構(gòu)造成接收旋轉(zhuǎn)接頭(蒸汽管道)150的電機(jī)組件320。例如，如圖1a和圖1b所示，電機(jī)組件320被構(gòu)造成容納在安裝組件154內(nèi)或者附接至安裝組件。旋轉(zhuǎn)接頭(蒸汽管道)150可以通過(guò)容納在電機(jī)組件320內(nèi)的套筒由電機(jī)組件320的轉(zhuǎn)子插入地支撐。蒸汽管道/旋轉(zhuǎn)接頭150可以用作樣品旋轉(zhuǎn)的軸線并且用作用于從樣品瓶142中的樣品抽出蒸汽的真空密封導(dǎo)管。如圖9c中組裝的版本中所示，樣品瓶142可以諸如通過(guò)開(kāi)口324(并且在一些實(shí)施方式中，由夾子322固定)連接至旋轉(zhuǎn)接頭150的一端，從而樣品瓶142可以與旋轉(zhuǎn)接頭150一體地旋轉(zhuǎn)。在一些實(shí)施方式中，在旋轉(zhuǎn)接頭150的另一端上可以存在有通過(guò)蒸汽管道150連接的一個(gè)或多個(gè)冷凝器(如圖9a所示的冷凝器180和/或假冷凝器144)以接收并且從而冷凝從樣品瓶142蒸發(fā)的蒸汽。在一些實(shí)施方式中，可以使用假冷凝器144，并且其可以包括上部部分146和下部部分148、以及固定至安裝臂154和/或電機(jī)組件320的連接器臂328，并且旋轉(zhuǎn)接頭150通過(guò)該連接器臂行進(jìn)到上部部分146中。還可以包括緊固件的唇緣可以被構(gòu)造成將連接器臂328固定至安裝臂154和/或電機(jī)組件320。在一些實(shí)施方式中，真空密封件330可用于在該接頭處生成氣密密封。假冷凝器144可以包括出口332、導(dǎo)管344和出口/導(dǎo)管336。

圖10是具有多個(gè)冷凝器的本文中所公開(kāi)的蒸餾設(shè)備的立體圖。具體地，蒸餾設(shè)備116可以與圖1b中的蒸餾設(shè)備102相同，但是具有另外的冷凝器180’。正如冷凝器180可以通過(guò)冷凝器臂134固定一樣，冷凝器180’可以通過(guò)冷凝器臂134’固定。在一些實(shí)施方式中，冷凝器180’可以類(lèi)似地起到冷凝器180的作用，并且可以提供另外的冷卻能力以用于在冷凝來(lái)自旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器的蒸發(fā)中使用，或者在需要冷卻的實(shí)驗(yàn)室中使用。正如冷凝器180一樣，冷凝器180’可以與機(jī)械制冷系統(tǒng)流體連通。

冷凝器180’可以通過(guò)夾具196’或者其他附接機(jī)構(gòu)(例如，螺紋、螺桿、螺釘、壓力配件等)附接至冷凝器臂134’。冷凝器180’可以包括冷凝器盤(pán)管182’、冷凝器套筒198’和冷凝器殼體184’。冷凝器盤(pán)管182’可以被構(gòu)造成在冷凝器套筒198’內(nèi)部配合或滑動(dòng)以形成熱交換器或者“冷指”。在一些實(shí)施方式中，冷凝器盤(pán)管182’可以是雙循環(huán)的以增加用于冷卻和熱交換的表面積。冷凝器盤(pán)管182’可以流體連接至冷凍器120中的一體形成的制冷系統(tǒng)，使得穿過(guò)冷凝器盤(pán)管182’的冷卻制冷劑對(duì)冷凝器套筒198’產(chǎn)生冷卻效果。從旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器140進(jìn)入冷凝器殼體184’的蒸發(fā)物或者蒸汽可以與冷凝器套筒198’的冷表面接觸，從而使得蒸汽冷凝成待收集在收集瓶186’中的液體。冷凝器180’的構(gòu)造提供了用于捕集所有或者基本上所有蒸汽并且使它們冷凝的有效機(jī)構(gòu)，使得減少環(huán)境影響。

在一些實(shí)施方式中，冷凝器盤(pán)管182’可以包括形成連續(xù)環(huán)路的盤(pán)繞銅線，從而提供制冷劑材料或者化合物的連續(xù)流動(dòng)以從冷凝器180’中的熱交換器流動(dòng)至冷凍器120中的機(jī)械制冷系統(tǒng)。盡管在一些實(shí)施方式中冷凝器盤(pán)管182’可以暴露用于蒸發(fā)物(蒸汽)的直接冷卻，但是如圖10中所描述的，可以通過(guò)冷凝器套筒198’將其隱藏，該冷凝器套筒可以包括由鈦(包括商用純級(jí)鈦)、不銹鋼、金屬合金、塑料、玻璃、橡膠(諸如，氯丁橡膠)和/或其組合制成的耐化學(xué)蒸汽捕集器。如圖10中所描述的，并且為了實(shí)現(xiàn)使空間利用最小化的完全獨(dú)立的一體形成的系統(tǒng)，包括機(jī)械制冷系統(tǒng)的冷凍器120可以機(jī)械地聯(lián)接至熱交換器/冷凝器180’并且與熱交換器/冷凝器固定，使得這兩者設(shè)置在單一單體裝置中。

冷凝器殼體184’可以包括包圍熱交換器的玻璃容器，該熱交換器包括冷凝器盤(pán)管182’和冷凝器套筒198’。冷凝器殼體184可以通過(guò)夾具196’附接至冷凝器臂134’以生成氣密密封。冷凝器殼體184’可以包括用于從旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器組件140接收蒸發(fā)物或蒸汽的進(jìn)入端口188’，并且在一些實(shí)施方式中，可以包括第二(或者更多)進(jìn)入端口188”。在一些實(shí)施方式中，可以設(shè)置真空端口190’(在一些情況下在頂部附近)并且其被構(gòu)造成從真空泵接收真空管路，從而在冷凝器殼體184’的內(nèi)部環(huán)境上造成真空。與冷凝器180’中的熱交換器198’接觸并且從而冷凝成液體的蒸發(fā)物或者蒸汽可以通過(guò)穿過(guò)導(dǎo)管158’而收集到收集瓶186’中。在一些實(shí)施方式中，接頭192’可以定位在導(dǎo)管158’上，該導(dǎo)管可以被構(gòu)造成允許在操作期間移除收集瓶(接受瓶)186’，而不破壞系統(tǒng)的真空。這種接頭192’可以包括閥，以在移除收集瓶186’的同時(shí)維持真空。

盡管僅示出蒸餾設(shè)備的一個(gè)實(shí)施方式(圖1b/圖10)，但是可以將兩個(gè)或者更多個(gè)冷凝器應(yīng)用于本文中所公開(kāi)的蒸餾設(shè)備的所有構(gòu)造/實(shí)施方式，包括但不限于圖1a、圖1b、圖3、圖4、圖6a、圖6b、圖7a、圖7b、圖8a和圖8b中示出的那些。

在一些實(shí)施方式中，所公開(kāi)的蒸餾設(shè)備還可以包括系統(tǒng)真空閥，該系統(tǒng)真空閥可以被構(gòu)造成允許在操作期間移除接收瓶而不破壞系統(tǒng)的真空。

在一些方面，該旋轉(zhuǎn)可以與加熱同步，即，在旋轉(zhuǎn)開(kāi)始時(shí)接通熱浴器并且在旋轉(zhuǎn)停止時(shí)進(jìn)入備用模式。這種構(gòu)造可以節(jié)約能量并節(jié)約水。

在一些實(shí)施方式中，冷卻液溫度范圍可以從環(huán)境溫度至大約-150℃、或者大約-20℃至大約-100℃。通過(guò)制冷工程和制冷劑選擇實(shí)現(xiàn)的期望溫度可以實(shí)現(xiàn)這種超低范圍。

在一些實(shí)施方式中，蒸餾設(shè)備可以包括冷凝器內(nèi)部的真空密封件，該真空密封件可以提供內(nèi)部真空密封以進(jìn)一步防止通常與傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器相關(guān)聯(lián)的真空漏泄。現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器在定位在冷凝器附接至旋轉(zhuǎn)單元的位置處具有真空密封。本文中所公開(kāi)的是在冷卻單元內(nèi)部具有真空密封的蒸發(fā)器。在這種構(gòu)造中，可以從冷卻單元內(nèi)部使用o形環(huán)。冷卻單元可以與旋轉(zhuǎn)單元融合。o形環(huán)可以從冷卻單元內(nèi)部結(jié)合。這可以去除傳統(tǒng)的冷凝器與旋轉(zhuǎn)單元之間的接頭，具有在該接頭處消除潛在的真空漏泄的益處。內(nèi)部容納的o形密封件可以提供即使在發(fā)生輕微的真空漏泄的情況下也將不存在真空下降。

現(xiàn)有模型中的將冷凝器單元與旋轉(zhuǎn)電機(jī)連接的密封件不像它們應(yīng)該的那么堅(jiān)固。在一些實(shí)施方式中，本文中提供了通常存在較少接頭以減少泄漏源。在一些實(shí)施方式中，旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器在冷凝器單元與旋轉(zhuǎn)單元之間設(shè)置有基本上100％的耐真空密封。

可以期望的是提供具有盡可能小的占地面積或者操作區(qū)域的蒸餾設(shè)備和系統(tǒng)。即，可以非常理想的是有時(shí)給出占據(jù)盡可能小的空間的實(shí)驗(yàn)室或者研究設(shè)施設(shè)備中的有限空間。因此，在某些方面，當(dāng)前公開(kāi)內(nèi)容提供了比傳統(tǒng)的蒸餾設(shè)備和系統(tǒng)占據(jù)更小空間的具有基本上減少或者更小的占地面積的蒸餾設(shè)備和系統(tǒng)。這種緊湊設(shè)計(jì)可能由部件的獨(dú)特構(gòu)造和一體化構(gòu)成。在一些實(shí)施方式中，蒸餾設(shè)備的占地面積或者操作區(qū)域可以由設(shè)備的外部尺寸的長(zhǎng)度l、寬度w和/或其組合(例如，平方英寸的面積)限定。可替換地或者此外，蒸餾設(shè)備的占地面積或者操作區(qū)域可以由殼體/框架的底座或平臺(tái)的尺寸的長(zhǎng)度x、寬度y和/或其組合(例如，平方英寸的面積)限定。

通過(guò)實(shí)例和非限制的方式，傳統(tǒng)的或現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器的占地面積是大約300至大約500平方英寸，其中一些設(shè)計(jì)具有約368平方英寸的占地面積。相反，在一些實(shí)施方式中，當(dāng)前所公開(kāi)的包括冷凍器、冷凝器和旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器的蒸餾設(shè)備可以包括大約150平方英寸至大約350平方英寸的總面積。例如，在熱浴器位于底座或殼體的前部的情況下，總面積可以是大約350平方英寸(底座為230平方英寸并且熱浴器為120平方英寸)。在一些方面，具體地在緊湊設(shè)計(jì)包括底座或者殼體的頂部上的熱浴器的情況下，移除了熱浴器的占地面積。因此，所公開(kāi)的蒸餾設(shè)備的緊湊設(shè)計(jì)的總占地面積可以為大約150平方英寸至大約230平方英寸。

在一些實(shí)施方式中，旋轉(zhuǎn)架和熱浴器或水浴器可以安裝在冷卻器殼體的頂部上。這種構(gòu)造可以顯著減小單元的總占地面積。設(shè)計(jì)越緊湊則可以利用的制冷壓縮器高度越短，諸如，大約6英寸、大約8英寸或者大約10英寸，這反過(guò)來(lái)可以為定位在壓縮器(容納在冷卻器殼體內(nèi)部)上方的熱浴器和冷凝器上方的旋轉(zhuǎn)架提供足夠的空間。在一些方面，制冷冷凝器可以具有大約8英寸、或者大約10英寸、或者大約12英寸的高度。

在包括本文中公開(kāi)的緊湊設(shè)計(jì)的一些實(shí)施方式中，熱浴器可以水平地移動(dòng)。同樣，在一些方面，旋轉(zhuǎn)架可以樹(shù)枝地移動(dòng)。其他部件，諸如冷卻盤(pán)管、電儀表盤(pán)和/或接收件，可以最佳地定位成允許減小的占地面積。例如，電子控制單元可以人體工程學(xué)地位于冷凍器的殼體的前部。

盡管以下術(shù)語(yǔ)被認(rèn)為是由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員很好地理解，但是闡述以下定義促進(jìn)當(dāng)前所公開(kāi)的主題的解釋。

除非另有限定，本文中使用的全部技術(shù)術(shù)語(yǔ)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)均具有與由當(dāng)前所公開(kāi)的主題所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。盡管本文中描述的任何方法、裝置以及與此類(lèi)似或等價(jià)的材料可以用于當(dāng)前所公開(kāi)的主題的實(shí)踐或者測(cè)試，但現(xiàn)在描述了代表性方法、裝置和材料。

遵循長(zhǎng)期存在的專(zhuān)利法慣例，術(shù)語(yǔ)“一個(gè)(a)”、“一個(gè)(an)”和“該(the)”當(dāng)在包括權(quán)利要求的本申請(qǐng)中使用時(shí)指的是“一個(gè)或多個(gè)”。因此，例如，提及的“一個(gè)單元”包括多個(gè)這種單元等。

除非另有陳述，本說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求中使用的表示成分、反應(yīng)條件等的量的所有數(shù)字被理解為在所有情況下由術(shù)語(yǔ)“大約”進(jìn)行修飾。因此，除非相反地表示，否則本說(shuō)明書(shū)和所附權(quán)利要求中闡述的數(shù)字參數(shù)是可以根據(jù)由搜索當(dāng)前所公開(kāi)的主題獲得的期望特性進(jìn)行改變的近似值。

如本文中使用的，當(dāng)提及組合物的值或者量、劑量、序列識(shí)別碼(例如，當(dāng)將兩個(gè)或更多個(gè)核苷酸或者氨基酸序列進(jìn)行比較時(shí))、質(zhì)量、重量、溫度、時(shí)間、容量、濃度百分比等時(shí)，術(shù)語(yǔ)“大約”指的是包含從規(guī)定量的在一些實(shí)施方式中±20％、在一些實(shí)施方式中±10％、在一些實(shí)施方式中±5％、在一些實(shí)施方式中±1％、在一些實(shí)施方式中±0.5％以及在一些實(shí)施方式中±0.1％的變化，這種變化適于執(zhí)行所公開(kāi)的方法或者應(yīng)用所公開(kāi)的組合物。

與“包括(including)”、“包含(containing)”或者“其特征在于(characterizedby)”是同義詞的術(shù)語(yǔ)“包括(comprising)”是包含的或者開(kāi)放的并且不排除另外的、未敘述的元件或者方法步驟?！鞍?comprising)”是意指命名元件是必需的權(quán)利要求語(yǔ)言中使用的專(zhuān)門(mén)術(shù)語(yǔ)，但是可以添加其他元件并且仍然形成權(quán)利要求的范圍內(nèi)的構(gòu)造。

如本文中使用的，短語(yǔ)“由......組成”排除權(quán)利要求中未說(shuō)明的任何元件、步驟或者成分。當(dāng)短語(yǔ)“由......組成”出現(xiàn)在權(quán)利要求的主體的權(quán)項(xiàng)中，而不是緊跟著前文時(shí)，其僅限制該權(quán)項(xiàng)中陳述的元件；整體來(lái)看不從權(quán)利要求排除其他元件。

如本文中使用的，短語(yǔ)“基本由......組成”將權(quán)利要求的范圍限制為指定材料或者步驟，加上本質(zhì)上也不影響所要求保護(hù)主題的基本和新穎特性的那些材料或者步驟。

相對(duì)于術(shù)語(yǔ)“包括”、“由......組成”和“基本由......組成”，在本文中使用這三個(gè)術(shù)語(yǔ)中的一個(gè)的情況下，當(dāng)前所公開(kāi)且要求保護(hù)的主題可以包括其他兩個(gè)術(shù)語(yǔ)中的任何一個(gè)的使用。

如本文中使用的，當(dāng)在實(shí)體的列表的上下文中使用時(shí)術(shù)語(yǔ)“和/或”是指以單數(shù)或組合形式呈現(xiàn)的實(shí)體。因此，例如，短語(yǔ)“a、b、c和/或d”包括單獨(dú)的a、b、c和d，而且也包括a、b、c和d的任何和全部組合以及子組合。

將理解，在不背離當(dāng)前所公開(kāi)的主題的范圍的情況下，可以改變當(dāng)前所公開(kāi)的主題的各個(gè)細(xì)節(jié)。此外，上述描述僅是為了說(shuō)明的目的，并且不是為了限制的目的。