CN112999743A - 一种高压过滤阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高压过滤阀，包括一样液仓，所述样液仓上端开口，所述样液仓下端水平配置有过滤组件。可以一次性向样液仓中添加较多的待过滤液体，无需操作人员全程参与。过滤组件水平放置，无折叠，大大增加了过滤组件的使用面积，有利于提高过滤效率，延长过滤组件的使用寿命。

Description

一种高压过滤阀

技术领域

本发明属于过滤设备领域，涉及液体过滤阀。

背景技术

滤纸是一种常见于化学实验室的过滤工具，常见的形状是圆形，多由棉质纤维制成。在分析化学的应用中，当无机化合物经过过滤分隔出沉淀物后，收集在滤纸上的残余物，可用作计算实验过程中的流失率。定性滤纸经过过滤后有较多的棉质纤维生成，因此只适用于作定性分析；定量滤纸，特别是无灰级的滤纸经过特别的处理程序，能够较有效地抵抗化学反应，因此所生成的杂质较少，可用作定量分析。

现有技术中，除滤纸具有过滤功能，滤膜(比如半透膜)也具有过滤功能，以及滤布、泡沫塑料等多孔物质(过滤介质)，均可以把固体物质截留，而使液体、气体通过，用以分离混合物的过程。

常规实验条件下，滤纸的操作过程如下：

1.将过滤纸对折，连续两次，叠成90°圆心角形状。

2.把叠好的滤纸，按一侧三层，另一侧一层打开，成漏斗状。

3.把漏斗状滤纸装入漏斗内，滤纸边要低于漏斗边，向漏斗口内倒一些清水，使浸湿的滤纸与漏斗内壁贴靠，再把余下的清水倒掉，待用。

4.将装好滤纸的漏斗安放在过滤用的漏斗架上，在漏斗颈下放接纳过滤液的烧杯或试管，并使漏斗颈尖端靠于接纳容器的壁上。

5.向漏斗里注入需要过滤的液体时，右手持盛液烧杯，左手持玻璃棒，玻璃棒下端靠紧漏斗三层纸一面上，使杯口紧贴玻璃棒，待滤液体沿杯口流出，再沿玻璃棒倾斜之势，顺势流入漏斗内，流到漏斗里的液体，液面不能超过漏斗中滤纸的高度。

6.当液体经过滤纸，沿漏斗颈流下时，要检查一下液体是否沿杯壁顺流而下，注到杯底。否则应该移动烧杯或旋转漏斗，使漏斗尖端与烧杯壁贴牢，就可以使液体沿烧杯内壁缓缓流下。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题中的一个问题：

1、过滤时，不能一次性添加较多的待过滤液体，需要操作人员全程参与；

2、使用滤纸时，需要折叠成倒锥形，过滤面有1/2为三层，1/2为一层，影响过滤速度；同时，因添加待过滤液时，液面不能超过漏斗中滤纸的高度，因此滤纸的工作面积远小于滤纸的实际面积，制约了滤纸的过滤速度；

3、滤纸的实际使用面积小于滤纸面积，容尘量变小，阻力逐渐变大，滤纸使用寿命就会变短；

4、添加待过滤液体时，在玻璃棒导流条件下，液体并非均匀流向滤纸，如果操作不当，则会损坏滤纸，导致漏液；

5、过滤时，主要利用液体重力进行固液分离，不能施加外力提高过滤速度；

6、在分析化学的应用中，当无机化合物经过过滤分隔出沉淀物后，收集在滤纸上的残余物，在转移沉淀物的过程中，样品容易被污染，或者样品损失较多。

发明内容

鉴于此，本发明目的在于提供一种新型过滤阀，该过滤阀过滤面积大，过滤效率高。

发明人通过长期的探索和尝试，以及多次的实验和努力，不断的改革创新，为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是，提供一种高压过滤阀，包括一样液仓，所述样液仓上端开口，所述样液仓下端水平配置有过滤组件。

根据本发明高压过滤阀的进一步的实施方式，还包括壳体，所述样液仓安装在所述壳体内。

根据本发明高压过滤阀的进一步的实施方式，所述壳体包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体包括一上底板，所述上底板位于所述样液仓上端开口上方，所述上底板上设置有样液入口；所述第二壳体包括一下底板，所述下底板位于所述过滤组件下方，所述下底板上设置有滤液出口，所述第一壳体与所述第二壳体可拆卸式连接。

根据本发明高压过滤阀的进一步的实施方式，所述过滤组件夹设在所述样液仓下底面与所述下底板的上表面之间；所述过滤组件为滤纸或滤膜。

根据本发明高压过滤阀的进一步的实施方式，所述样液入口上还安装有适用于液体和/或气体的单向阀。

根据本发明高压过滤阀的进一步的实施方式，所述样液仓内还设置有芯座支架，所述芯座支架上设置有阀芯座，所述阀芯座内设置有向所述样液入口方向开口的导向腔，所述导向腔内装配有用于开启或关闭所述样液入口的阀芯。

根据本发明高压过滤阀的优选的实施方式，所述阀芯座上还设置有调压孔。

根据本发明高压过滤阀的进一步的实施方式，所述阀芯包括一体成型的阀柱、阀盘和导向柱，所述阀柱与所述样液入口离合式滑动配合；所述阀盘能够完全覆盖所述样液入口；所述导向柱与所述导向腔滑动配合；所述阀芯与所述阀芯座之间装配有弹性件。

根据本发明高压过滤阀的优选的实施方式，所述样液仓为管状，所述第一壳体为筒状，所述第二壳体为筒状，所述样液仓与所述第一壳体紧密配合，所述第一壳体与所述第二壳体螺纹连接；所述样液仓外壁设置有多个密封圈固定槽，所述密封圈固定槽内装配有密封圈；

根据本发明高压过滤阀的进一步的实施方式，还包括支撑组件，所述支撑组件采用柔性材质制成，设置在所述过滤组件与所述下底板之间。

与现有技术相比，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点：

a)使用高压过滤阀过滤时，可以一次性向样液仓中添加较多的待过滤液体，无需操作人员全程参与。

b)本发明高压过滤阀中的过滤组件水平放置，无折叠，大大增加了过滤组件的使用面积，有利于提高过滤效率，延长过滤组件的使用寿命。

c)添加待过滤液体时，不需要使用玻璃棒导流避免了操作过程中对过滤组件造成机械损伤。

d)在本发明高压过滤阀的一个实施例中，通过设置壳体结构和单向阀，可以向高压过滤阀的样液仓中加入高压空气，使样液仓中的气压大于室内气压，通过施加外力提高过滤速度。

e)在分析化学的应用中，当无机化合物经过过滤分隔出沉淀物后，沉淀均匀分布在过滤组件上，在转移沉淀物的过程中，无需接触样品，可以直接将载有沉淀样品的过滤组件用于干燥处理或其他试验步骤中，样品不会被污染，且损耗较小。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明高压过滤阀一较佳实施例的剖视结构示意图。

图2是图1中I局部放大示意图。

图3是本发明高压过滤阀一较佳实施例中样液仓立体结构示意图。

图4是本发明高压过滤阀一较佳实施例中阀芯立体结构示意图。

图中标记分别为：110第一壳体，

111样液入口，

120第二壳体，

121滤液出口，

200样液仓，

210阀芯座，

211导向腔，

212调压孔，

201芯座支架，

202样液通道，

203第三密封圈固定槽，

204第四密封圈固定槽，

220阀芯，

221阀柱，

222第一密封圈固定槽，

223阀盘，

224导向柱，

225弹性件定位部，

230弹性件，

301第一密封圈，

302第二密封圈，

303第三密封圈，

304第四密封圈，

400支撑组件，

500过滤组件。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施例进行说明。

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中可以不对其进行进一步定义和解释。

参见图1至图4。图中110第一壳体，111样液入口，120第二壳体，121 滤液出口，200样液仓，210阀芯座，211导向腔，212调压孔，201芯座支架， 202样液通道，203第三密封圈固定槽，204第四密封圈固定槽，220阀芯，221 阀柱，222第一密封圈固定槽，223阀盘，224导向柱，225弹性件定位部，230 弹性件，301第一密封圈，302第二密封圈，303第三密封圈，304第四密封圈， 400支撑组件，500过滤组件。

本实施例所描述的高压过滤阀，包括一样液仓200，所述样液仓上端开口，所述样液仓下端水平配置有过滤组件500。样液仓200容纳待过滤的液体，当然，在使用时同样可以玻璃棒导流，一边导入待过滤的液体，一边进行过滤。本实施例中，过滤组件500可以是滤纸，也可以是滤膜，优选地，所述过滤组件500 为滤纸。显然，在实际使用时，可以根据需要进行具体选择。滤纸紧密贴设在样液仓200的底部，过滤时，滤纸不从样液仓200底部掉落。具体来说，本实施例中样液仓200为管状结构，滤纸贴设在管状结构的下管口，滤纸选用圆形滤纸，其半径等于或小于样液仓200的外径，但大于样液仓200的内径。滤液出口121为圆形通孔，该圆形通孔的直径小于滤纸的直径，可以与样液仓200 的内径相等相当，避免覆盖过多的滤纸，以保证滤纸有更大的过滤面积。

作为进一步的实施方案，高压过滤阀还包括一壳体，所述样液仓200安装在所述壳体内。参见图1，具体来说，所述壳体包括第一壳体110和第二壳体 120，第一壳体110为筒状结构，所述第二壳体120为筒状结构，所述第一壳体 110包括一上底板，所述上底板位于所述样液仓上端开口上方，所述上底板上设置有样液入口111，待过滤液体从样液入口111进入到样液仓200。所述第二壳体120包括一下底板，所述下底板位于所述过滤组件500即滤纸下方，所述下底板上设置有滤液出口121。过滤时，滤液接收容器放置于滤液出口121正下方。

本实施例中，从内到外依次为样液仓200、第一壳体110和第二壳体120，所述样液仓200与所述第一壳体110的内壁紧密配合，所述第一壳体110与所述第二壳体120螺纹拆卸式连接，在第一壳体110外壁设置外螺纹，在第二壳体120内壁设置内螺纹。当然，第一壳体110和第二壳体120连接结构可以是相互交换的，例如第一壳体110位于第二壳体120外侧。

在进一步的实施方案中，第一壳体110内壁与样液仓200外壁之间的密封性，在所述样液仓200外壁设置有多个密封圈固定槽，所述密封圈固定槽内装配有密封圈。具体地说，在本实施例中，样液仓200的顶部与第一壳体110上底板之间设置有第二密封圈302。样液仓200的底部设置有第四密封圈固定槽 204，第四密封圈固定槽204内安装有第四密封圈304。样液仓200外壁上设置有至少一个第三密封圈固定槽203，第三密封圈固定槽203内安装有第三密封圈 303。图1示出了设置有三个第三密封圈固定槽的情形。第四密封圈304压设在滤纸上。本实施例中，第一密封圈301、第二密封圈302、第三密封圈303、第四密封圈304均为橡胶圈。

所述过滤组件500夹设在所述样液仓200下底面与所述第二壳体120下底板的上表面之间；为提高夹持性能，在下底板的上表面安装一环状支撑组件400，过滤组件500夹设在所述样液仓200下底面与支撑组件400之间。支撑组件400 为环状结构，采用柔性材质制成，例如橡胶、硅胶等惰性材料制成的柔性材料。该环状结构的内径小于滤纸的直径，可以与样液仓200的内径相等相当，避免覆盖过多的滤纸，以保证滤纸有更大的过滤面积。该环状结构的外径等于第一壳体的内径。支撑组件400设置在第四密封圈304正下方，支撑组件400和第四密封圈304可以对滤纸的边沿进行夹持，避免滤纸脱离。

参见图4。在前述高压过滤阀的实施方案基础上，进一步增加了单向阀，即在所述样液入口111上还安装有适用于液体和气体的单向阀。进一步说，是在高压过滤阀内部设置一单向阀，只能让液体和气体从该单向阀进入到样液仓，不能让液体和气体从单向阀流出。设置单向阀，主要作用之一在于在向样液仓添加样液后，可以继续向样液仓200施加大于标准大气压的气压，提高过滤速度。具体地，利用管道连接样液入口和气泵，根据需要启动气泵，增加样液仓内的气压。当然，在加压时必须考虑滤纸的承受力，避免滤纸破损。

单向阀的安装结构是这样的，所述样液仓200内还设置有芯座支架201，所述芯座支架201上设置有阀芯座210，所述阀芯座210内设置有向所述样液入口 111方向开口的导向腔211，所述导向腔211内装配有用于开启或关闭所述样液入口的阀芯220。芯座支架201为镂空结构，必须保留使样液通过的样液通道 202。

所述阀芯座210上还设置有调压孔212，以来平衡导向腔211与样液仓200 之间的压力平衡。本实施例中，调压孔212设置在阀芯座210的底部。

所述阀芯220包括一体成型的阀柱221、阀盘223和导向柱224，所述阀柱 221与所述样液入口111离合式滑动配合；所述阀盘223能够完全覆盖所述样液入口111；所述导向柱224与所述导向腔211滑动配合；所述阀芯220与所述阀芯座210之间装配有弹性件212。本实施例中，弹性件212为压簧。为使压簧与阀芯220更好配合，在导向柱224底部设置有弹性件定位部225。弹性件定位部 225可以是凹槽结构，也可以是柱体结构，本实施例中，弹性件定位部225为柱体结构，压簧的上端套设在弹性件定位部225上。使用时，向阀柱221上表面施压一个大于压簧恢复力的压力，使阀柱221、阀盘223与样液入口111分离，样液入口111开启，操作人员即可向样液仓200内添加带过滤的样液，完成样液添加后，取消压力，在压簧恢复力的作用下，阀柱221、阀盘223封住样液入口111，实现样液入口111关闭。为提高样液入口111出的密封性能，在阀柱 221与阀盘223转角处设置第一密封圈固定槽222，第一密封圈固定槽222内安装第一密封圈301。第一密封圈301与样液入口111的下边缘离合式配合，即样液入口111开启时，第一密封圈301与样液入口111分离，样液入口111关闭时，第一密封圈301与样液入口111接触。

本实施例中，第一壳体110、第二壳体120和样液仓200均使用透明材质制成，例如玻璃、树脂材料。

本发明过滤阀也可以安装于管道中，通过设置单向阀，可以避免水锤对过滤组件的冲击。过滤组件包括滤纸、滤膜、滤布、泡沫塑料等把固体物质截留并使液体、气体通过的多孔材料或物质。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高压过滤阀，其特征在于，包括一样液仓，所述样液仓上端开口，所述样液仓下端水平配置有过滤组件。

2.根据权利要求1所述的高压过滤阀，其特征在于，还包括壳体，所述样液仓安装在所述壳体内。

3.根据权利要求2所述的高压过滤阀，其特征在于，所述壳体包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体包括一上底板，所述上底板位于所述样液仓上端开口上方，所述上底板上设置有样液入口；所述第二壳体包括一下底板，所述下底板位于所述过滤组件下方，所述下底板上设置有滤液出口，所述第一壳体与所述第二壳体可拆卸式连接。

4.根据权利要求3所述的高压过滤阀，其特征在于，所述过滤组件夹设在所述样液仓下底面与所述下底板的上表面之间；所述过滤组件为滤纸或滤膜。

5.根据权利要求3所述的高压过滤阀，其特征在于，所述样液入口上还安装有适用于液体和/或气体的单向阀。

6.根据权利要求5所述的高压过滤阀，其特征在于，所述样液仓内还设置有芯座支架，所述芯座支架上设置有阀芯座，所述阀芯座内设置有向所述样液入口方向开口的导向腔，所述导向腔内装配有用于开启或关闭所述样液入口的阀芯。

7.根据权利要求6所述的高压过滤阀，其特征在于，所述阀芯座上还设置有调压孔。

8.根据权利要求6所述的高压过滤阀，其特征在于，所述阀芯包括一体成型的阀柱、阀盘和导向柱，所述阀柱与所述样液入口离合式滑动配合；所述阀盘能够完全覆盖所述样液入口；所述导向柱与所述导向腔滑动配合；所述阀芯与所述阀芯座之间装配有弹性件。

9.根据权利要求4所述的高压过滤阀，其特征在于，所述样液仓为管状，所述第一壳体为筒状，所述第二壳体为筒状，所述样液仓与所述第一壳体紧密配合，所述第一壳体与所述第二壳体螺纹连接；所述样液仓外壁设置有多个密封圈固定槽，所述密封圈固定槽内装配有密封圈。

10.根据权利要求4所述的高压过滤阀，其特征在于，还包括支撑组件，所述支撑组件采用柔性材质制成，设置在所述过滤组件与所述下底板之间。

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