CN110755904A - 一种免拆装的抽滤装置及抽滤方法 - Google Patents

Abstract

一种免拆装的抽滤装置及抽滤方法，旨在解决现有技术中随着抽滤进程的加深，滤膜上积聚固体分离层阻隔液体流动，导致抽滤装置的抽滤效率大幅降低的技术问题。本发明包括抽滤瓶，抽滤瓶的瓶口处设有密封塞，一端与真空泵相连的抽气管的另一端穿过密封塞位于抽滤瓶内部，调压器的一端穿过密封塞位于抽滤瓶内部，调压器的另一端与大气相连，抽滤瓶的瓶身上分别设有靠近瓶口的进液口和靠近瓶底的排液口，与进液口相连的进液管上设有滤膜，进液管的外壁面上设有分离腔，滤膜在传动机构的带动下可在进液管和分离腔的横截面上往复滑动，滤膜远离抽滤瓶的一侧设有储液器，储液器与位于滤膜远离抽滤瓶一侧的进液管导通连接，进液管远离抽滤瓶的一端封闭。

Description

一种免拆装的抽滤装置及抽滤方法

技术领域

本发明涉及分析实验设备技术领域，特别是涉及一种免拆装的抽滤装置及抽滤方法。

背景技术

抽滤，又称减压过滤、真空过滤，指利用抽气泵使抽滤瓶中的压强降低，达到固液分离的目的方法。目前常用的真空抽滤装置通常包括布氏漏斗、抽滤瓶、滤膜以及真空泵。在进行抽滤操作时，抽滤瓶上配一单孔塞，布氏漏斗安装在塞孔内，漏斗管下端的斜面朝向抽气嘴，往滤纸上加少量水或溶剂，轻轻开启水龙头，吸去抽滤瓶中部分空气，以使滤纸紧贴于漏斗底上，然后打开抽气泵开关，抽气泵抽出抽滤瓶中的空气使得抽滤瓶中压强低于瓶外大气压强，布氏漏斗中待分离固液混合物的液体被抽入抽滤瓶中，从而完成抽滤操作。上述抽滤装置在抽滤过程中，随着滤液被不断抽出，固液混合物中的固体贴合积聚在滤膜上方，后续的滤液均需流经固体层才能被抽出，随着抽滤进程的加深，积聚在滤膜上方的固体层逐渐增厚，滤液的抽出效率大幅降低，整个抽滤进程所需的时间较长。

申请号为CN 201720689208.8的中国专利公开了一种多联真空抽滤装置，由电源线、电源开关、真空泵、耐真空连接管、实验桌、放空阀、缓冲容器、真空表、真空调节阀、真空分配器、抽滤瓶固定架和抽滤装置构成，所述抽滤装置由抽滤瓶和玻璃砂芯漏斗组成；所述电源线连接电源，通过电源开关控制真空泵的开启和关停；实验桌下部安装有真空泵，实验桌桌面上安装有缓冲容器、真空分配器及抽滤瓶固定架，抽滤装置通过抽滤瓶固定架固定，真空泵通过耐真空连接管与缓冲容器相连，缓冲容器通过耐真空连接管与真空分配器相连，真空分配器通过耐真空连接管与多个抽滤装置相连；所述缓冲容器底部安装有放空阀，用于排除操作不当时倒吸入缓冲容器中的液体；缓冲容器顶部安装有真空调节阀，用于调节抽滤装置内的真空度；缓冲容器的顶部安装有真空表，用于测量抽滤装置中的真空度，真空表和真空调节阀配合使用，确保装置中的真空度在抽滤瓶的承受范围内。

上述专利通过设置真空分配器支管上的阀门，便于根据样品数量 打开相应的支管阀门、关闭其它不用的阀门，进而通过增大抽滤瓶中的真空度来提高抽滤装置的抽滤效率；但是，上述专利无法解决滤膜上固体分离物大量沉积所导致的抽滤效率下降的技术问题。

发明内容

本发明为了克服现有技术中随着抽滤进程的加深，滤膜上积聚的逐渐增厚的固体分离层阻隔液体流动，进而导致抽滤装置的抽滤效率大幅降低的技术问题，提供一种免拆装的抽滤装置及抽滤方法，所述抽滤装置的滤膜在传动机构的带动下不断移动，滤膜上的固体分离物积聚在分离腔中，与待分离的固液混合物接触的滤膜上的固体分离物始终保持在较低的沉积量，滤膜上的固体分离物几乎不会影响液体流动，所述抽滤装置的抽滤效率始终维持在较高水平。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种免拆装的抽滤装置，包括抽滤瓶，所述抽滤瓶的瓶口处设有密封塞，一端与真空泵相连的抽气管的另一端穿过密封塞位于抽滤瓶内部，用以调节抽滤瓶中气压的调压器的一端穿过密封塞位于抽滤瓶内部，调压器的另一端与大气相连，抽滤瓶的瓶身上分别设有靠近瓶口的进液口和靠近瓶底的排液口，与进液口相连的进液管上设有用以分离固液混合物的滤膜，进液管的外壁面上设有用以容纳固体分离物的分离腔，滤膜在传动机构的带动下可在进液管和分离腔的横截面上往复滑动，滤膜远离抽滤瓶的一侧设有用以存放固液混合物的储液器，储液器与位于滤膜远离抽滤瓶一侧的进液管导通连接，进液管远离抽滤瓶的一端封闭。

传统的抽滤装置中，抽滤过程中经滤膜分离的固体分离物积聚在滤膜上，随着抽滤进程的加深，；滤膜上沉积的固体分离物逐渐变厚，被抽滤的滤液需要流经密度较高的固体分离物层，抽滤装置的效率大幅下降。本发明中，进液管上用以分离固液混合物的滤膜在传动机构的带动下可在进液管的横截面上滑动，与固液混合物接触的滤膜上不会发生固体分离物大量堆积的现象，滑动出进液管内管的滤膜将固体分离物留在分离腔中，滤膜被粗略净化。本发明中，与待分离的固液混合物接触的滤膜上的固体分离物始终保持在较低的沉积量，滤膜上的固体分离物几乎不会影响液体流动，所述抽滤装置的抽滤效率始终维持在较高水平。

作为优选，所述进液管的横截面呈回字型，位于进液管宽度方向上的第一管壁和第二管壁上对称设有第一矩形孔，第一矩形孔沿进气管管壁的厚度方向贯通，第一矩形孔的形状与滤膜的截面形状一致。

位于进液管宽度方向上的第一管壁和第二管壁上的第一矩形孔的形状与滤膜的截面形状一致，滤膜可在进液管的横截面上往复滑动，设定传动机构的速度后，滤膜在传动机构的带动下稳步滑出进液管，与固液混合物接触的用以分离的滤膜上的固体沉积物始终维持在较低水平。

作为优选，第一矩形孔位于截面呈U型的分离腔内部，分离腔远离进液管的壁面上设有沿其厚度方向贯通的第二矩形孔，第二矩形孔的形状与滤膜的截面形状一致，第二矩形孔和第一矩形孔沿进液管的长度方向错位排布，第二矩形孔和滤膜之间呈过盈配合。

上述技术方案对用以容纳固体分离物的分离腔的结构做了限定，其中，第一矩形孔位于截面呈U型的分离腔内部，经第一矩形孔滑出的滤膜均须通过分离腔远离进液管的壁面上的沿其厚度方向贯通的第二矩形孔；具体的，第二矩形孔和第一矩形孔沿进液管的长度方向错位排布，第二矩形孔和滤膜之间呈过盈配合，当传动机构带动滤膜滑动时，滤膜上的固体分离物大多被第二矩形孔阻挡进而无法随滤膜一体滑出分离腔，从而实现对滤膜的粗略清理，进而使得滤膜可反复利用，延长滤膜的使用寿命的同时降低抽滤成本。

作为优选，传动机构包括均由电机驱动的第一滚轮和第二滚轮，长条状的滤膜的两端分别与第一滚轮和第二滚轮固定连接，第一滚轮位于第一管壁外侧，第二滚轮位于第二管壁外侧，滤膜的长度远大于第一滚轮和第二滚轮之间的距离，未开始抽滤操作时超出第一滚轮和第二滚轮之间的距离的滤膜缠绕在第一滚轮或第二滚轮上。

滤膜的长度远大于第一滚轮和第二滚轮之间的距离，未开始抽滤操作时超出第一滚轮和第二滚轮之间的距离的滤膜缠绕在第一滚轮或第二滚轮上；当未开始抽滤操作时，滤膜缠绕在第一滚轮或第二滚轮上，在抽滤过程中，第一滚轮和第二滚轮同向转动，滤膜向初始状态下未缠绕滤膜的滚轮上缠绕，当需要进行下一抽滤操作时，第一滚轮和第二滚轮反向转动即可。

作为优选，第一矩形孔的内侧壁上设有始终与滤膜贴紧的密封层。

为防止液体流入分离腔中，在第一矩形孔的内侧壁上设有始终与滤膜贴紧的密封层。

作为优选，进液口和排液口呈对角分布，进液口间隔位于抽气管和调压器下方。

由于进液口一侧连接有许多抽滤部件，若将进液口和排液口同侧排布，当需要侧倾抽滤瓶以排尽抽滤瓶中的滤液时，抽滤部件的阻挡使得抽滤瓶无法发生大角度侧倾，抽滤瓶中的滤液无法排尽；此外，进液口间隔位于抽气管和调压器下方，从而有效避免了抽气管将滤液吸入真空泵。

作为优选，排液口上连接有乳胶管，位于抽滤瓶外侧的乳胶管上连接有止水夹。

排液口设在抽滤瓶的瓶底附近，当需要排出滤液时，不需要拔出抽滤瓶瓶口处的密封塞进行倾倒，只要打开止水夹然后使得抽滤瓶发生一侧倾角度即可完成滤液的排尽操作。

作为优选，调压器包括调压管和调压阀，穿过密封塞的调压管连通大气和抽滤瓶内部，位于抽滤瓶外侧的调压阀可实现调压管的截止。

当抽滤操作完成后，抽滤瓶中的气压小于大气压，此时若直接打开止水夹进行排液操作，滤液在自重作用会流出部分，随着滤液页面高度的下降，当滤液自重与内外压差一致时，滤液无法继续排出；本发明中，调压器包括调压管和调压阀，穿过密封塞的调压管连通大气和抽滤瓶内部，位于抽滤瓶外侧的调压阀可实现调压管的截止；待抽滤完成后，打开调压阀，待抽滤瓶中气压与大气压一致时，打开止水夹即可将抽滤瓶中滤液完全排出。

作为优选，呈漏斗状的储液器的滤嘴与进液管贯通连接，储液器位于进液管的封闭端和滤膜之间。

本发明中，呈漏斗状的储液器的滤嘴与进液管贯通连接，储液器位于进液管的封闭端和滤膜之间；若要实现两次抽滤，在漏斗状的储液器中加装滤膜即可。

一种利用所述免拆装的抽滤装置的抽滤方法，包括以下步骤：

（1）关闭调压阀，使得抽滤瓶内部和外界大气之间无气体交换，将待分离的固液混合物放入储液器中；

（2）打开真空泵，开始抽滤操作，第一滚轮和第二滚轮在电机的带动下同向转动，滤膜在进液管的横截面上滑动；

（3）待抽滤完成后，关闭真空泵，打开调压阀，待抽滤瓶中气压与大气压一致后，打开止水夹，抽滤完成的滤液在自重作用下经排液口流出。

综上所述，本发明具有如下有益效果：（1）所述抽滤装置的滤膜在传动机构的带动下不断移动，滤膜上的固体分离物积聚在分离腔中，与待分离的固液混合物接触的滤膜上的固体分离物始终保持在较低的沉积量，滤膜上的固体分离物几乎不会影响液体流动，所述抽滤装置的抽滤效率始终维持在较高水平；（2）抽滤完成后，调压器可平衡抽滤瓶内外的气压，滤液可经瓶底附近的排液口排出，所需抽滤装置不需要频繁拆装，装置的气密性较好；（3）在漏斗状的储液器中加装滤膜即可二次抽滤。

附图说明

图1是本发明整体的结构示意图。

图2是与图1同一示意图的不同标注。

图中：

1、抽滤瓶，1a、瓶口，1b、瓶身，1c、瓶底，2、密封塞，3、真空泵，4、抽气管，5、调压器，5a、调压管，5b、调压阀，6、进液口，7、排液口，8、进液管，8a、第一管壁，8b、第二管壁，8c、封闭端，9、滤膜，10、分离腔，11、传动机构，11a、第一滚轮，11b、第二滚轮，12、储液器，12a、滤嘴，13、第一矩形孔，14、第二矩形孔，15、密封层，16、乳胶管，17、止水夹。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语 ” 纵向 ”、“横向 ”、“上“、“下”、“ 前 ”、“后“、“左”、“ 右 ”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

一种免拆装的抽滤装置，包括抽滤瓶1，所述抽滤瓶的瓶口1a处设有密封塞2，一端与真空泵3相连的抽气管4的另一端穿过密封塞位于抽滤瓶内部，用以调节抽滤瓶中气压的调压器5的一端穿过密封塞位于抽滤瓶内部，调压器的另一端与大气相连，抽滤瓶的瓶身1b上分别设有靠近瓶口的进液口6和靠近瓶底1c的排液口7，与进液口相连的进液管8上设有用以分离固液混合物的滤膜9，进液管的外壁面上设有用以容纳固体分离物的分离腔10，滤膜在传动机构11的带动下可在进液管和分离腔的横截面上往复滑动，滤膜远离抽滤瓶的一侧设有用以存放固液混合物的储液器12，储液器与位于滤膜远离抽滤瓶一侧的进液管导通连接，进液管远离抽滤瓶的一端封闭；所述进液管的横截面呈回字型，位于进液管宽度方向上的第一管壁8a和第二管壁8b上对称设有第一矩形孔13，第一矩形孔沿进气管管壁的厚度方向贯通，第一矩形孔的形状与滤膜的截面形状一致；第一矩形孔位于截面呈U型的分离腔内部，分离腔远离进液管的壁面上设有沿其厚度方向贯通的第二矩形孔14，第二矩形孔的形状与滤膜的截面形状一致，第二矩形孔和第一矩形孔沿进液管的长度方向错位排布，第二矩形孔和滤膜之间呈过盈配合；传动机构包括均由电机驱动的第一滚轮11a和第二滚轮11b，长条状的滤膜的两端分别与第一滚轮和第二滚轮固定连接，第一滚轮位于第一管壁外侧，第二滚轮位于第二管壁外侧，滤膜的长度远大于第一滚轮和第二滚轮之间的距离，未开始抽滤操作时超出第一滚轮和第二滚轮之间的距离的滤膜缠绕在第一滚轮或第二滚轮上；第一矩形孔的内侧壁上设有始终与滤膜贴紧的密封层15；进液口和排液口呈对角分布，进液口间隔位于抽气管和调压器下方；排液口上连接有乳胶管16，位于抽滤瓶外侧的乳胶管上连接有止水夹17；调压器包括调压管5a和调压阀5b，穿过密封塞的调压管连通大气和抽滤瓶内部，位于抽滤瓶外侧的调压阀可实现调压管的截止；呈漏斗状的储液器的滤嘴12a与进液管贯通连接，储液器位于进液管的封闭端8c和滤膜之间。

一种利用所述免拆装的抽滤装置的抽滤方法，包括以下步骤：

（1）关闭调压阀，使得抽滤瓶内部和外界大气之间无气体交换，将待分离的固液混合物放入储液器中；

（2）打开真空泵，开始抽滤操作，第一滚轮和第二滚轮在电机的带动下同向转动，滤膜在进液管的横截面上滑动；

（3）待抽滤完成后，关闭真空泵，打开调压阀，待抽滤瓶中气压与大气压一致后，打开止水夹，抽滤完成的滤液在自重作用下经排液口流出。

上述装置的组装过程为：将调压器的调压管和抽气管穿设在密封塞上，为保证抽滤瓶中的气密性，密封塞可选用弹性较高的橡胶塞，将抽气管的一端伸入抽滤瓶中，此过程中需保证调压管和抽气管位于抽滤瓶中的端部均位于进液口上方，将抽气管的另一端与真空泵相连；在进液口上密封套设进液管，将滤膜依次穿过第二矩形孔—第一矩形孔—第一矩形孔—第二矩形孔，滤膜的两端分别与第一滚轮、第二滚轮固定连接，将滤膜超出第一滚轮和第二滚轮之间间距的滤膜缠绕在第一滚轮或第二滚轮上；储液器位于进液管的封闭端和滤膜之间，将呈漏斗状的储液器的滤嘴与进液管贯通连接。

Claims (10)

1.一种免拆装的抽滤装置，包括抽滤瓶，其特征在于，所述抽滤瓶的瓶口处设有密封塞，一端与真空泵相连的抽气管的另一端穿过密封塞位于抽滤瓶内部，用以调节抽滤瓶中气压的调压器的一端穿过密封塞位于抽滤瓶内部，调压器的另一端与大气相连，抽滤瓶的瓶身上分别设有靠近瓶口的进液口和靠近瓶底的排液口，与进液口相连的进液管上设有用以分离固液混合物的滤膜，进液管的外壁面上设有用以容纳固体分离物的分离腔，滤膜在传动机构的带动下可在进液管和分离腔的横截面上往复滑动，滤膜远离抽滤瓶的一侧设有用以存放固液混合物的储液器，储液器与位于滤膜远离抽滤瓶一侧的进液管导通连接，进液管远离抽滤瓶的一端封闭。

2.根据权利要求1所述的一种免拆装的抽滤装置，其特征在于，所述进液管的横截面呈回字型，位于进液管宽度方向上的第一管壁和第二管壁上对称设有第一矩形孔，第一矩形孔沿进气管管壁的厚度方向贯通，第一矩形孔的形状与滤膜的截面形状一致。

3.根据权利要求2所述的一种免拆装的抽滤装置，其特征在于，第一矩形孔位于截面呈U型的分离腔内部，分离腔远离进液管的壁面上设有沿其厚度方向贯通的第二矩形孔，第二矩形孔的形状与滤膜的截面形状一致，第二矩形孔和第一矩形孔沿进液管的长度方向错位排布，第二矩形孔和滤膜之间呈过盈配合。

4.根据权利要求2所述的一种免拆装的抽滤装置，其特征在于，传动机构包括均由电机驱动的第一滚轮和第二滚轮，长条状的滤膜的两端分别与第一滚轮和第二滚轮固定连接，第一滚轮位于第一管壁外侧，第二滚轮位于第二管壁外侧，滤膜的长度远大于第一滚轮和第二滚轮之间的距离，未开始抽滤操作时超出第一滚轮和第二滚轮之间的距离的滤膜缠绕在第一滚轮或第二滚轮上。

5.根据权利要求2所述的一种免拆装的抽滤装置，其特征在于，第一矩形孔的内侧壁上设有始终与滤膜贴紧的密封层。

6.根据权利要求1所述的一种免拆装的抽滤装置，其特征在于，进液口和排液口呈对角分布，进液口间隔位于抽气管和调压器下方。

7.根据权利要求1所述的一种免拆装的抽滤装置，其特征在于，排液口上连接有乳胶管，位于抽滤瓶外侧的乳胶管上连接有止水夹。

8.根据权利要求1所述的一种免拆装的抽滤装置，其特征在于，调压器包括调压管和调压阀，穿过密封塞的调压管连通大气和抽滤瓶内部，位于抽滤瓶外侧的调压阀可实现调压管的截止。

9.根据权利要求1所述的一种免拆装的抽滤装置，其特征在于，呈漏斗状的储液器的滤嘴与进液管贯通连接，储液器位于进液管的封闭端和滤膜之间。

10.一种利用权利要求1至9任一权利要求所述免拆装的抽滤装置的抽滤方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）关闭调压阀，使得抽滤瓶内部和外界大气之间无气体交换，将待分离的固液混合物放入储液器中；

（2）打开真空泵，开始抽滤操作，第一滚轮和第二滚轮在电机的带动下同向转动，滤膜在进液管的横截面上滑动；

（3）待抽滤完成后，关闭真空泵，打开调压阀，待抽滤瓶中气压与大气压一致后，打开止水夹，抽滤完成的滤液在自重作用下经排液口流出。

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