CN215050228U - 一种单向负压吸附取样过滤装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种单向负压吸附取样过滤装置，该装置包括取液管，其进液端设置有斜向穿刺口，其出液端连接有单向阀；过滤器，其进液端与单向阀连接，其出液端连接有截止阀；负压计量瓶，其进液端通过连接管与截止阀连接；其出液端通过导气管与负压真空泵连接；过滤器内设置有滤腔，滤腔内填充有过滤介质。该装置简化操作工序，提高了操作安全性。

Description

一种单向负压吸附取样过滤装置

技术领域

本实用新型属于生物和化学过滤制备样技术领域，具体涉及一种单向负压吸附取样过滤装置。

背景技术

在日常生化分析领域常会用到配制试剂、标准溶液和液体样品的过滤制备，以达到除杂、均质、净化和除菌等目的。除杂是指通过过滤去除溶液中较大颗粒物、结晶体、胶凝体和絮状物等；均质是指利用过滤来分离悬浮液、乳化液体系中的分散物微粒，降低分散物尺度和提高分散物分布均匀性；净化是指通过滤膜过滤去除微小颗粒物、浮游生物、矿物岩、重金属离子等；除菌是利用纳米级微孔滤膜的滤菌特性来阻挡微生物渗透到滤液界面。

当前，化学实验室与分析实验室常用的溶剂过滤器，按滤膜材质分为有机和无机两种，材质选用全玻璃器皿，体积质量较大，实验操作过程经常易碎，且属于正向敞开式过滤，实验操作人员需倾倒转移溶液，有较大安全操作风险，且不利于封闭、无菌等操作。

另外，饮用水中由于受到微生物如铜绿假单胞菌等的污染，影响着饮用水质安全，因此有必要对饮用水质进行安全检测。

传统检测制备样本的方法中，通常采用容器对水质溶液样本进行实地采集，采集后带回实验室，在100级的洁净工作台进行无菌过滤操作。但是目前使用的过滤设备体积较大，同时缺少匹配的消毒设备。而且由于水质样本的采集与制备样分阶段进行，使得检验时间周期自然延长，容易增加交叉污染风险，且消毒、取样、转移、过滤等工序操作繁琐精细，对检验人员的要求高，且工作强度大，延缓了工作效率。

传统制备样本的方法中，取样、转移、滤膜制备操作过程较长，洁净环境和空间要求较宽敞，采集容器需要彻底消毒，否则目标微生物易受贮水容器、取样环境和运输条件等影响，会产生二次污染的不确定性，如运贮材料、室外空气和多次转移等介质接触。因此，在无显著性影响的前提下，有必要开发新的采样器具，用以简化水质制备样流程，提高工作成效。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种单向负压吸附取样过滤装置，该装置通过吸附过滤的同步操作，减少了液体转移过滤的复杂操作过程，且避免易挥发、易腐蚀、易受污染等溶液过滤操作的危险，提高了实验过滤操作的安全防护性能。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下。

一种单向负压吸附取样过滤装置，包括：

取液管，其进液端设置有斜向穿刺口，其出液端连接有单向阀；

过滤器，其进液端与所述单向阀连接，其出液端连接有截止阀；

负压计量瓶，其进液端通过连接管与所述截止阀连接；其出液端通过导气管与负压真空泵连接；

所述过滤器内设置有滤腔，所述滤腔内填充有过滤介质。

进一步，所述滤腔靠近进液口和出液口的侧缘均设置有保护膜；所述过滤介质为砂芯、滤纸、活性炭、硅藻土、无水硫酸钠中的任意一种或者多种。

进一步，所述滤腔靠近出液口的一侧设置有保护膜，所述过滤介质为微孔滤膜，用于吸附微生物样本；所述微孔滤膜为0.45μm滤膜。

进一步，所述取液管为微创穿刺管；所述取液管的管头上套设有管头无菌防护罩；所述取液管的长度为5～20cm。

进一步，所述单向阀包括：

连通管，其内设置有单向截止腔；

活动截止部件，设置于所述单向截止腔内；且随着液体流动，所述活动截止部件与所述单向截止腔组合形成液体通过的通道。

更进一步，所述活动截止部件包括：

截止块，设置于所述单向截止腔的进液端；所述截止块的一侧设置有弧形密封部，另一侧连接有限位滑杆；

阻挡槽体，设置于所述单向截止腔的出液端；所述阻挡槽体内设置有复位弹簧，所述限位滑杆的一端穿过所述复位弹簧，且穿出所述阻挡槽体；

所述阻挡槽体通过若干固定块与所述单向截止腔的出液端固定连接。

更进一步，所述弧形密封部的外径尺寸大于所述连通管的内径尺寸；所述弧形密封部的一侧抵接于所述单向截止腔的内壁上。

进一步，所述过滤器包括第一过滤器和第二过滤器，所述第一过滤器与所述第二过滤器密封可拆卸连接；

所述第一过滤器与所述第二过滤器组合形成用于容纳所述过滤介质的滤腔；所述滤腔的外缘设置有密封圈。

进一步，所述负压计量瓶上设置有密封头，所述负压计量瓶内设置有液位计量管；所述密封头的一端抵接于所述液位计量管的一端上，且所述负压计量瓶与所述液位计量管连通；

所述密封头上设置有进液接头和排气接头，所述进液接头位于密封头内的一端延伸至所述液位计量管内，另一端与所述连接管密封可拆卸连接；

所述排气接头位于密封头内的一端设置于所述液位计量管的上侧，另一端与所述导气管密封可拆卸连接。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型的装置通过吸附过滤的同步操作，减少了液体转移过滤的复杂操作过程，且避免易挥发、易腐蚀、易受污染等溶液过滤操作的危险，提高了实验过滤操作的安全防护性能。

2、本实用新型的装置是由取样、过滤和负压三个单元顺序连接而成，取样单元主要包括取液管和单向阀，通过取液管进行吸取液体操作，并实现单向截止和反向提液功能。过滤单元包括过滤器和截止阀，在过滤器的滤腔中增设过滤介质和保护膜，当过滤介质采用微孔滤膜时，能够用以实现负压过滤和菌种吸附功能。负压单元包括负压计量瓶，通过负压真空泵使负压计量瓶内保持负压压力，然后将滤液定量吸附在负压计量瓶内，实现滤液计量和负压吸附功能。整体装置重量轻便，易携带，且耐压，连接气密性良好，负压可调，且负压压力不低于0.04MPa。

3、本实用新型的装置通过将静液位的负压吸附取液与单向多介质吸附过滤结合，能够提高实验室的检验时效和工作效率，可预防生化操作安全风险，避免敞开式环境污染，减少人员检测过程中常规操作的工作强度，且解决了实验室检测过程中倾倒液体、吸附转移、定量过滤中繁杂的人工操作问题。

附图说明

图1为本实用新型一实施方式的单向负压吸附取样过滤装置的结构示意图。

图2为图1中A部分的结构示意图。

图3为图1中取液管的结构示意图。

图4为图1中单向阀的结构示意图。

图5为图4中单向阀的剖面示意图。

图6为图4中的单向阀的使用状态示意图。

图7为图1中过滤器的剖面示意图。

图8为图1中负压计量瓶的结构示意图。

图9为本实用新型另一实施方式的单向负压吸附取样过滤装置的结构示意图。

图中，1、取液管；11、斜向穿刺口；12、斜向接头；13、管头无菌防护罩；

2、单向阀；21、连通管；211、单向截止腔；22、活动截止部件；221、截止块；222、弧形密封部；223、限位滑杆；224、阻挡槽体；225、复位弹簧；226、固定块；

3、过滤器；31、滤腔；32、过滤介质；33、保护膜；34、第一过滤器；35、第二过滤器；36、密封圈；4、截止阀；

5、负压计量瓶；51、密封头；52、进液接头；53、排气接头；54、液位计量管；541、管口限位部；55、瓶口卡接部；6、连接管；7、导气管；8、负压真空泵。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

基于本实用新型中的实施例，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例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

请参阅图1，为本实用新型实施例提供的一种单向负压吸附取样过滤装置的结构示意图。该装置主要应用于实验室生化过滤取液操作。该装置包括取液管1、过滤器3和负压计量瓶5。

请参阅图1至图3，取液管1的进液端设置有斜向穿刺口11，其出液端连接有单向阀2。通过取液管进行吸取液体操作，并实现单向截止和反向提液功能。

其中，取液管1的管头可由不同耐腐材质及管径规格构成。例如，取液管的管头的材质与液体相适宜，取液管1的长度可由浸入液面介质确定，约为5～20cm。而取液管1的外径与内径尺寸约为2～8mm；具体的，取液管1的内径尺寸自上而下依次减小，且取液管1的斜切端部的内径尺寸为2～5mm。

取液管1的出液端上设置有斜向接头12，斜向接头12与单向阀2的进液端密封可拆卸连接。当然，斜向接头12的上端尺寸大于下端尺寸，例如，斜向接头12的上内径尺寸约为12.6mm，下内径尺寸约为12.2mm。当然，还可以在单向阀2的下端套设密封环，密封环的上外径尺寸约为12.6mm，下外径尺寸约为12.2mm。将单向阀2的下端压紧在斜向接头12内，并使密封环紧密贴合在斜向接头12的内壁上，由此可提高斜向接头12与单向阀2的密封紧固性。当然，还可在斜向接头12与单向阀2的连接端处增设卡合部件，进一步提高连接紧固性。

请参阅图1和图7，过滤器3的进液端与单向阀2连接，过滤器3的出液端连接有截止阀4；负压计量瓶5的进液端通过连接管6与截止阀4连接，负压计量瓶5的出液端通过导气管7与负压真空泵8连接。

例如，单向阀2的出液端的上内径约为11.6mm，下内径约为10.6mm；过滤器3的进液端的上外径约为11.6mm，下外径约为10.6mm，内孔径约为Φ5mm；由此过滤器3的进液端可紧密插接在单向阀2的出液端上。过滤器3的出液端的上外径约为10.6mm，下外径约为11.6mm，内孔经约为Φ4mm；截止阀4的进液端的上内径约为10.6mm，下内径约为11.6mm，内孔径约为Φ4mm；由此过滤器3的出液端可紧密插接在截止阀4的进液端上。

其中，过滤器3内设置有滤腔31，滤腔31内填充有过滤介质32。当该装置应用于化学实验室或分析实验室的过滤操作时，在滤腔31靠近进液口和出液口的侧缘均设置有保护膜33；过滤介质32为砂芯、滤纸、活性炭、硅藻土、无水硫酸钠中的任意一种或者多种。针对不同的过滤液体和过滤目的可选择不同的过滤介质。

当然，为了方便对多介质滤材的更换，过滤器3为可拆卸的结构。具体地，过滤器3包括第一过滤器34和第二过滤器35，第一过滤器34与第二过滤器35密封可拆卸连接；第一过滤器34与第二过滤器35组合形成用于容纳过滤介质32的滤腔31；滤腔31的外缘设置有密封圈36。

例如，第一过滤器与第二过滤器采用螺纹紧固连接，并在第一过滤器和第二过滤器之间形成一个连通的空腔，也就是滤腔31。在放置过滤介质和保护膜之后，通过旋紧第一过滤器和第二过滤器，能够缩小空腔的体积，进而使保护膜压紧在过滤介质32上。

本实施方式中，通过斜向穿刺口11方便进行穿刺取液操作。由于取液管的长度相对较长，可直接将取液管1刺入待取液体介质中，省去了实验员搬运、转移和倾倒的操作过程。可实时、方便、快捷和无污染的负压吸滤取液操作。当然，单向阀2的设置可实现单向截止和反向提液功能，且在负压取样过程中避免液体逆流回落入取样液体中，造成取样液体的二次污染。

该装置通过将静液位的负压吸附取液与单向多介质吸附过滤结合，能够提高实验室的检验时效和工作效率，可预防生化操作安全风险，避免敞开式环境污染，减少人员检测过程中常规操作的工作强度，且解决了实验室检测过程中倾倒液体、吸附转移、多介质过滤中繁杂的人工操作问题。

请参阅图4至图6，单向阀2包括连通管21和活动截止部件22。

连通管21内设置有单向截止腔211；例如，连通管21包括第一连接件201和第二连接件202，第一连接件201的上端抵接于第二连接件202的内壁上，且第一连接件201与第二连接件202螺纹连接。当然，还可以在第一连接件201的端部套设密封套环，用以提高第一连接件201与第二连接件202的连接密封性和紧密性。由此在第一连接件201与第二连接件202之间形成一个供液体通过的通道。

活动截止部件22设置于单向截止腔211内；且随着液体流动，活动截止部件22与单向截止腔211组合形成液体通过的通道。

具体地，活动截止部件22包括截止块221和阻挡槽体224。

截止块221设置于单向截止腔211的进液端；且截止块221的一侧设置有弧形密封部222，另一侧连接有限位滑杆223。在此，单向截止腔211靠近进液口一侧设置有弧形内腔壁，截止块的弧形密封部与弧形内腔壁抵接，并对单向截止腔的进液口可实现密封。

阻挡槽体224设置于单向截止腔211的出液端；阻挡槽体224内设置有复位弹簧225，限位滑杆223的一端穿过复位弹簧225，且穿出阻挡槽体224。在此，阻挡槽体224与截止块221之间均相对设置有容纳槽，且组合形成容纳腔体，复位弹簧225设置于容纳腔体内。阻挡槽体224上设置有通槽，限位滑杆223的一端固设于截止块221的容纳槽内，另一端穿过通槽，且可沿通槽移动。

使用过程中，当腔室内处于常压环境时，截止块的弧形密封部抵接于单向截止腔的弧形内腔壁上，此时弹簧处于压紧状态，使得截止块保持抵接在单向截止腔的进液口上。

当腔室内处于负压环境时，截止块一方面受到负压压力作用而打开进液口，另一方面由于水样向上抽液驱使截止块抵接在阻挡槽体上，进而打开单向截止腔，形成液体通过的通道。

当液体通过，随着负压压力下降时，截止块受到的负压压力减小，当小于弹簧的复位作用力时，截止块向下移动，并抵接在单向截止腔的弧形内腔壁上，此时弹簧处于压紧状态，并使进液口关闭。

阻挡槽体224通过若干固定块226与单向截止腔211的出液端固定连接。在此，由于固定块使得阻挡槽体与单向截止腔靠近出液口的内壁之间形成多个出液孔，在固定阻挡槽体的同时，便于液体通过。

弧形密封部222的外径尺寸大于连通管21的内径尺寸；弧形密封部222的一侧抵接于单向截止腔211的内壁上，以便于对单向截止腔的进液口形成密封。

请再次参阅图1至图2和图8，负压计量瓶5上设置有密封头51，且密封头51与负压计量瓶5密封可拆卸连接；例如，密封头51与负压计量瓶5采用螺纹密封连接。

负压计量瓶5内设置有液位计量管54；密封头51的一端抵接于液位计量管54的一端上，且负压计量瓶5与液位计量管54连通；密封头51上设置有进液接头52和排气接头53，进液接头52位于密封头内的一端延伸至液位计量管54内，另一端与连接管6密封可拆卸连接；排气接头53位于密封头内的一端设置于液位计量管54的上侧，另一端与导气管7密封可拆卸连接。

本实施方式中，液位计量管的外壁上设置有液位刻度，方便进行负压流量控制和定量吸附过滤。且为了提高负压过滤效果，请参阅图2，负压计量瓶5的瓶口上设置有瓶口卡接部55，液位计量管54的管口上设置有管口限位部541，液位计量管54被容纳于负压计量瓶5内，此时，管口限位部541卡接在瓶口卡接部55上，使得液位计量管54与负压计量瓶5之间具有一间隔内腔，且由于液位计量管54与瓶口卡接部之间具有连通孔，使得该间隔内腔与液位计量管54的内腔连通。当然，还可以在液位计量管54的管口上设置多个通气孔，进一步使得间隔内腔通过多个通气孔与液位计量管54连通。方便在间隔内腔中形成负压环境。

本实施方式提供的负压计量瓶5为正向负压瓶，进液接头52和排气接头53均位于负压计量瓶5的顶部，且瓶口向上；方便形成负压环境。

其中，进液接头52位于负压计量瓶内的端部延伸至液位计量管54的管口内，而排气接头53位于负压计量瓶内的端部位于液位计量管54的管口上侧，由此在通过进液接头进行吸液时，与通过排气接头进行负压吸气互不影响，能够避免负压吸气时通过进液接头进入液位计量管内的液体随负压吸气而被抽吸至负压真空泵内。当然，进液接头52与排气接头53上均设置有控制阀门。通过负压真空泵8可对负压计量瓶5的内腔形成负压环境，并保持该装置整体的负压环境，以便于快速便捷地吸附过滤样液。排气接头53通过导气管7与负压真空泵8连接，用于形成负压环境，进液接头52通过连接管6与截止阀4连接，用于取样过滤，并使取样液体流入到液位计量管54内，并实现定量取样。通过在负压计量瓶5内设置液位计量管54，能够在取样的过程中进行定量计量，实现滤液定量计量取样。负压真空泵8的抽气端上连接有压力表，通过压力表调节负压，以便于形成合理的负压取样环境。

实施例2

请参阅图9，为本实用新型另一实施方式提供的一种单向负压吸附取样过滤装置的结构示意图，该装置包括取液管1、过滤器3和负压计量瓶5。该装置的结构与实施例1基本相同，其不同之处在于，

负压计量瓶5包括有进液开口和负压排气口，进液开口设置于负压计量瓶5的底部，负压排气口设置于负压计量瓶5的顶部的侧壁上，进液开口通过连接管6与截止阀4连接，负压排气口通过导气管7与负压真空泵8连接，从而可对该装置形成负压环境，以便于快速便捷地过滤样液。

本实施方式中，该负压计量瓶5为反向负压瓶，其瓶口向下。进液开口上设置进液接头52，负压排气口上设置排气接头，且进液接头52与排气接头53均与负压计量瓶5的内腔连通，当然，进液接头52与排气接头53上均设置有控制阀门。负压计量瓶5的外壁上设置有液位刻度，方便进行负压流量控制和定量吸附过滤。

实施例3

请参阅图1，本实用新型另一实施方式提供了一种单向负压吸附取样过滤装置，该装置的结构与实施例1基本相同，其不同之处在于，

该装置主要应用于微生物样本的无菌制备。其中，取液管1为微创穿刺管；取液管1的管头上套设有管头无菌防护罩13；用于对取液管的管头实现无菌防护。取液管1的长度为15～20cm。

滤腔31靠近出液口的一侧设置有保护膜33，过滤介质32为微孔滤膜，用于吸附微生物样本。其中，微孔滤膜32为0.45μm滤膜。

本实施方式中，滤腔内沿液体流动方向依次设置有微孔滤膜和保护膜33，微孔滤膜主要是用于吸附微生物样本，并过滤水质样。保护膜设置在滤腔靠近出液口的一侧，能够避免负压压力对微孔滤膜的损坏。例如，保护膜为塑料薄膜。

本实施方式中，该装置主要包括取样单元、过滤单元和负压单元，通过取样单元实现微创穿刺、单向截止、反向提液功能；通过过滤单元实现负压过滤、菌种吸附功能；通过负压单元实现滤液计量、负压吸附功能。

该装置主要选择轻质、透明、耐压形变、耐腐蚀、耐高温、易消毒和抗老化的材质，优先选择PP(聚丙烯)塑料材质进行注塑定制而成。取样和过滤所有组件应联接密封、耐高温消毒和不易老化变形，负压组件要耐压、联接气密性好、负压可调且不少0.07MPa。

该装置体积小质量轻，便于室内外携带，联接组合简单，操作过程方便，可对盛装液体的瓶(桶)口实施微创穿刺、负压引流和吸附提升，大大提高了操作的安全性和便捷性，具有良好地应用价值。

利用该装置可用于建立滤膜法制备微生物滤膜样本的无菌操作方法，并扩大到其它微生物检验应用领域。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种单向负压吸附取样过滤装置，其特征在于，包括：

取液管(1)，其进液端设置有斜向穿刺口(11)，其出液端连接有单向阀(2)；

过滤器(3)，其进液端与所述单向阀(2)连接，其出液端连接有截止阀(4)；

负压计量瓶(5)，其进液端通过连接管(6)与所述截止阀(4)连接；其出液端通过导气管(7)与负压真空泵(8)连接；

所述过滤器(3)内设置有滤腔(31)，所述滤腔(31)内填充有过滤介质(32)。

2.根据权利要求1所述的单向负压吸附取样过滤装置，其特征在于，所述滤腔(31)靠近进液口和出液口的侧缘均设置有保护膜(33)；所述过滤介质(32)为砂芯、滤纸、活性炭、硅藻土或无水硫酸钠。

3.根据权利要求1所述的单向负压吸附取样过滤装置，其特征在于，所述滤腔(31)靠近出液口的一侧设置有保护膜(33)，所述过滤介质(32)为微孔滤膜，用于吸附微生物样本。

4.根据权利要求1所述的单向负压吸附取样过滤装置，其特征在于，所述取液管(1)为微创穿刺管；所述取液管(1)的管头上套设有管头无菌防护罩(13)；所述取液管(1)的长度为5～20cm。

5.根据权利要求1所述的单向负压吸附取样过滤装置，其特征在于，所述单向阀(2)包括：

连通管(21)，其内设置有单向截止腔(211)；

活动截止部件(22)，设置于所述单向截止腔(211)内；

随着液体流动，所述活动截止部件(22)与所述单向截止腔(211)组合形成液体通过的通道。

6.根据权利要求5所述的单向负压吸附取样过滤装置，其特征在于，所述活动截止部件(22)包括：

截止块(221)，设置于所述单向截止腔(211)的进液端；所述截止块(221)的一侧设置有弧形密封部(222)，另一侧连接有限位滑杆(223)；

阻挡槽体(224)，设置于所述单向截止腔(211)的出液端；所述阻挡槽体(224)内设置有复位弹簧(225)，所述限位滑杆(223)的一端穿过所述复位弹簧(225)，且穿出所述阻挡槽体(224)；

所述阻挡槽体(224)通过若干固定块(226)与所述单向截止腔(211)的出液端固定连接。

7.根据权利要求6所述的单向负压吸附取样过滤装置，其特征在于，所述弧形密封部(222)的外径尺寸大于所述连通管(21)的内径尺寸；所述弧形密封部(222)的一侧抵接于所述单向截止腔(211)的内壁上。

8.根据权利要求1所述的单向负压吸附取样过滤装置，其特征在于，所述过滤器(3)包括第一过滤器(34)和第二过滤器(35)，所述第一过滤器(34)与所述第二过滤器(35)密封可拆卸连接；

所述第一过滤器(34)与所述第二过滤器(35)组合形成用于容纳所述过滤介质(32)的滤腔(31)；所述滤腔(31)的外缘设置有密封圈(36)。

9.根据权利要求1所述的单向负压吸附取样过滤装置，其特征在于，所述负压计量瓶(5)上设置有密封头(51)，所述负压计量瓶(5)内设置有液位计量管(54)；所述密封头(51)的一端抵接于所述液位计量管(54)的一端上，且所述负压计量瓶(5)与所述液位计量管(54)连通；

所述密封头(51)上设置有进液接头(52)和排气接头(53)，所述进液接头(52)位于密封头内的一端延伸至所述液位计量管(54)内，另一端与所述连接管(6)密封可拆卸连接；

所述排气接头(53)位于密封头内的一端设置于所述液位计量管(54)的上侧，另一端与所述导气管(7)密封可拆卸连接。

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