TWI281415B - A filtering apparatus for high efficient collection of nanoparticles - Google Patents

A filtering apparatus for high efficient collection of nanoparticles Download PDF

Info

Publication number
TWI281415B
TWI281415B TW094100200A TW94100200A TWI281415B TW I281415 B TWI281415 B TW I281415B TW 094100200 A TW094100200 A TW 094100200A TW 94100200 A TW94100200 A TW 94100200A TW I281415 B TWI281415 B TW I281415B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
plate
nanoparticles
syringe
filter
collecting
Prior art date
Application number
TW094100200A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200624153A (en
Inventor
Tsung-Ming Tsao
Ming-Kuang Wang
Pan-Ming Huang
Original Assignee
Tsung-Ming Tsao
Ming-Kuang Wang
Pan-Ming Huang
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tsung-Ming Tsao, Ming-Kuang Wang, Pan-Ming Huang filed Critical Tsung-Ming Tsao
Priority to TW094100200A priority Critical patent/TWI281415B/zh
Priority to US11/322,278 priority patent/US7501063B2/en
Publication of TW200624153A publication Critical patent/TW200624153A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI281415B publication Critical patent/TWI281415B/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N1/2202Devices for withdrawing samples in the gaseous state involving separation of sample components during sampling
    • G01N1/2205Devices for withdrawing samples in the gaseous state involving separation of sample components during sampling with filters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/40Concentrating samples
    • G01N1/4077Concentrating samples by other techniques involving separation of suspended solids
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N1/2273Atmospheric sampling
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/40Concentrating samples
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02Devices for withdrawing samples
    • G01N1/10Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state
    • G01N1/14Suction devices, e.g. pumps; Ejector devices
    • G01N2001/1418Depression, aspiration
    • G01N2001/1427Positive displacement, piston, peristaltic
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N1/2202Devices for withdrawing samples in the gaseous state involving separation of sample components during sampling
    • G01N2001/222Other features
    • G01N2001/2223Other features aerosol sampling devices
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N1/24Suction devices
    • G01N2001/247Syringes

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Description

1281415 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明屬於收集奈米顆粒儀器,更特別的是用一過_ 系統及動力系統來大量收集奈米顆粒。 【先前技術】 在過去二十年來,奈米科技的硏究已經有顯著的突破 並累積了可觀的成果,特別是在化學材料、製造工業、電 子通訊、醫療、生物化學、環境保護以及能源硏究等領域。 t蒸汽機的發明所代表的第一次工業革命,以及電力的發 明廣泛應用在電動機和內燃機上所代表的第二次工業革 命’其中技術是以毫米爲標誌;在2 0世紀的4 0年代以後, 所發明的電子計算機是以電腦和微電子技術爲代表的第 三次工業革命,其中技術是以微米爲標誌;而以奈米爲代 表的新興科學技術,則被視爲領導2 1世紀第四次工業革 命最具潛力的關鍵技術。今後,奈米技術將爲人類創造出 許許多多的新物質、新材料和機器,除了會徹底改變人類 千百年來的生活習慣以外,將對人類的健康、財富及生命 帶來極大的影響。也因此,目前世界各主要開發國家都投 入極大的人力、財力、物力’在各相關領域積極進行的奈 米科技的硏究。然而,在奈米科技中,奈米顆粒的製造與 收集的方法是奈米科技的主要關鍵技術所在,有許多尙待 突破的瓶頸’因此’目前各國的科學家無不竭盡所能,希 10 1281415 望能突破種種技術上的問題。 奈米顆粒的製造方法大致可以歸類爲物理及化學方 法兩種。不管任何方法所得到的顆粒,其粒徑必須是1 00 奈米(1奈米=1〇_9公尺)以下的微細顆粒才稱爲奈米顆 粒。在奈米顆粒製造過程中,如何收集則是一項關鍵問 題◦由於奈米顆粒表面的活性使它們很容易凝聚在一起, 從而形成較大顆粒的凝集體,這給奈米顆粒的收集帶來很 大的困難。爲了解決這一問題,不管用物理或化學方法製 造的奈米顆粒,經常採用分散顆粒於溶液中的方式進行收 集。在這個過程當中,粒徑較大的粒子容易先行沉降下 來,當粒徑達到奈米大小時,由於布朗運動等因素阻止它 們沉降,因而形成一種懸浮液狀態,因此,如果要獲得奈 米顆粒則必須再進一步去除樣品懸浮液中的水分之後,才 能夠收集得到奈米顆粒,即所謂奈米粉末。 目前,收集奈米顆粒的主要方法是利用超高速離心機 來沉降奈米顆粒。這種超高速離心機的原理與洗衣機相 同,都是利用旋轉樣品時所產生的離心力來讓顆粒沉降於 底部,再將上部懸浮液倒掉,以達到分離的目的。但是, 顆粒沉降的速度會因爲顆粒的大小而異產生差異,顆粒越 小越不容易沉降,也就是說,顆粒越小所需要的離心時間 也越長。例如要讓1 OmL容量樣品中的1奈米以上顆粒的 粒徑沉降的話,當設定超高速離心機轉速爲最高每分鐘 90,000轉(離心力470, OOOxg )時,其所需要時間爲13.5 小時;如果要讓2 5奈米以上的粒徑沉降的話,僅需要78 11 1281415 秒,但是這些時間並不包括,到達預定速度前所需要時間 以及完成沉降後所需要時間。此種方法雖然可以達到讓奈 米顆粒沉降的目的,缺點是費時且無法大量收集。就奈米 技術的角度而言,此方法雖然可以收集到奈米顆粒,卻並 不能達到產業上量產的要求。 另一種是利用注射管進行過濾的方法。這種方法是將 樣品懸浮液抽進注射管中,以手壓方式使溶液通過過濾膜 來收集奈米顆粒,而所出來收集的顆粒大小,可以依選用 不同的過濾膜孔徑來決定。目前市面上所生產的過濾膜, 如果以專業過濾膜製造廠M illipore公司的產品爲例,從 最常用的4 5 0奈米孔徑以下分別有3 00, 220, 1 00, 5 0及25 奈米等五種產品。然而,過濾奈米顆粒的難易度是隨著過 濾膜孔徑大小來決定’其中,以2 5奈米孔徑最難通過。 如果以1 OmL的樣品懸浮液爲比較標準,當使用手壓方 式,將2 5奈米顆粒進行過濾的話,需要4分鐘以上才能 完成。而且實驗者必須持續保持手指所施的壓力,因此, 這種手壓方式除了效率不高且無法大量過濾等缺點以 外,對實驗者的體力也是一項考驗。 【發明内容】 有鑑於前面所述及之既有的收集奈米顆粒方法有不 足之處,爲了克服此項技術上的問題’本發明是採用一種 自動油壓式功能,配合過濾系統來高效率收集奈米顆粒。 12 1281415 本發明基本上是利用一過濾系統及一動力系統,將奈米顆 粒收集到過濾裝置內的過濾膜上。過濾系統是由複數的注 射筒裝置、過濾裝置、收集瓶以及固定板來組成。注射筒 裝置含有注射圓筒及活塞推進器等物件。其中注射圓筒擁 有一可以變動的樣品收集區’能夠依據不同樣品懸浮液之 容量而調整其抽取量。活塞推進器含有一活塞桿,其中一 端有一密閉活塞可以提供一個完全緊密功能,而此活塞周 圍的襯墊,可以咬合住注射圓筒的內壁,使樣品懸浮液不 致漏出襯墊外圍。注射圓筒另一端爲樣品收集端,在它的 上面有一個連接頭可以與過濾裝置自由銜接。 過濾裝置依組合順序包括有一錐形圓蓋、一〇形圓 環、一過濾膜及一圓形支撑物等物件。過濾裝置中的過濾 月吴與〇形圓環相連一*起,可將樣品懸浮液緊緊地密閉於 內,防止漏出裝置外圍。錐形圓蓋上面有一連接頭可以銜 接注射筒裝置,藉著油壓推力可讓樣品懸浮液直接通過過 濾膜來收集奈米顆粒。過濾後的液體可集中到收集瓶內。 爲了連接複數的注射筒裝置、過濾裝置及收集瓶組合 成一過濾系統,利用複數的柱子與矩形板上的孔槽,可將 彈簧及支撐管連結在一起,此柱子可完全地插入孔槽中, 當成一個固定軸,以便讓板子能向上或向下移動。 動力系統包括有一油壓缸、一控制閥、一馬達、一唧 筒、一流量閥、一油壓液體箱和一壓力閥等物件。動力系 統提供一可調整式的油壓動力給過濾系統,致使油壓缸能 抬升過濾系統,同時,油壓量力推動樣品懸浮液進入過濾 13 1281415 裝置中,以便進行奈米顆粒收集。當過濾工作結束時油壓 缸將停止上升,之後,可讓油壓缸移動回正常位置’以便 預備下次過濾工作。 本發明最大的特色是,利用儀器所具有之自動油壓式 功能,可以藉著目前孔徑最小之2 5奈米過濾膜’在極短 的2 4秒鐘之內大量收集2 5奈米以上的奈米顆粒。其時間 效率以1 0 mL的樣品懸浮液爲比較標準的話是目前的1 0 倍以上’在收集的數量上則可以提筒到目即的3 0倍以上’ 不僅省時省力且可以達到產業上量產的要求。本發明可應 用的範圍相當廣泛,包括膠體及表面科學、生物化學、生 物技術、材料學、醫學等。 此外,本發明對於各種不同性質之液體中的不純物質 之過濾、以及當作過濾微生物與細菌淨化器使用時,更可 以發揮絕佳的功能,可以說兼具環境品質控制以及醫療衛 生方面之用途,是一種可以適用多用途、高效率、使用上 極爲方便、以及應用範圍極爲廣泛的儀器。 接下來特別與圖示一起說明,將會更容易明白本發明 的各項優點。 【實施方式】 本發明之收集奈米顆粒儀器其原理及槪念,請參考圖 一至圖四的說明。 本發明之收集奈米顆粒儀器如圖一所示,是由過濾系 14 1281415 統1 0及動力系統1 2所構成。過濾系統1 0主要包括複數 的注射筒裝置3 0來集中樣品懸浮液、複數的過濾裝置4 0 來過濾奈米顆粒、複數的收集瓶4 8來收集過濾後的液 體,並且用複數的板來連結這些注射筒裝置3 0、過濾裝 置4 0以及收集瓶4 8,使之形成一過濾系統1 0。 注射筒裝置3 0含有一般形狀爲長筒型的注射圓筒 3 2,其中,有一端爲樣品收集端3 4,在它的上面有一個 連接頭3 3可以與過濾裝置4 0自由銜接。在注射圓筒3 2 的樣品收集區3 9是可以依據樣品懸浮液所限制的容量不 同而調整其抽取量。在注射圓筒3 2的另一端有一雙圓形 翼3 5a,3 5b,可以用來固定在第三塊板16所預先設計的 凹槽24a及孔槽24b內。 注射筒裝置3 0包括有一活塞推進器3 1,這推進器含 有一活塞桿3 7,而其中一端有一個圓盤狀構件38的把 手,可以適當地固定在第二塊板1 5的下面,以便使這個 活塞推進器3 1與注射圓筒3 2之間,可以相互連接成一個 移動裝置關係。 在活塞桿3 7的另一端有一密閉活塞3 6連結其上,而 當樣品懸浮液已經抽進注射圓筒3 2內之後,此密閉活塞 3 6可以提供一個完全緊密功能。在密閉活塞3 6周圍的襯 墊,可以咬合住注射圓筒3 2的內壁,使樣品液體不致漏 出襯墊外圍。 過濾裝置4 Q主要功能是收集奈米顆粒。也就是說’ 15 1281415 當樣品懸浮液已經抽進注射圓筒3 2內並且連接上過濾裝 置4 0之後,利用油壓力量將活塞推進器3 1壓入注射圓筒 3 2內’使樣品懸浮液進入過濾裝置4 0中,進行過濾工作 的一種裝置。過濾裝置4 Q依組合順序包括有一錐形圓蓋 41、一〇形圓環42、一過濾膜43及一圓形支撑物44等 物件。在錐形圓蓋4 1的上部有連接頭4 5,可自由銜接在 注射圓筒3 2的連接頭3 3上。在錐形圓蓋4 1的內壁有螺 紋孔處理,是爲了用來與下部圓形支撑物4 4外壁上的螺 紋相結合成一個過濾裝置4 Q。此裝置上下鎖緊後,當樣 品懸浮液被壓進到過濾裝置4 0內時〇形圓環4 2則提供完 全緊密防漏功能。另外,圓形支撑物4 4有一圓形平台附 有金屬網46,可以將過濾膜43及〇形圓環42放置於上 面,而在圓形平台中央有一條通道,當樣品懸浮液被壓進 到過濾裝置4 0內部時,可將奈米顆粒集中在過濾膜4 3 上,讓水分經過此一通道集中到下方的收集瓶4 8內。另 外,有關過濾膜4 3方面,在過濾裝置4 0內的過濾膜4 3 是可以依照樣品懸浮液中顆粒的大小,來自由更換過濾膜 4 3孔徑,以便配合不同顆粒大小的收集工作。 本發明之過濾系統1 Q基本上還包括有複數的板與前 述三項裝置組合在一起而成,其詳細圖示說明可參見圖二 中的說明符號1 4至1 8。第一塊板1 4與其他四塊板1 5, 1 6,1 7,1 8都是矩形平面構造物,並且相互平行排列, 而板與板之間的間隔,是由預先設計的彈簧2 8及支撐管 2 3a,2 3b的長度來決定,因此可以讓各塊板、彈簧28及 16 1281415 支撐管23a,23b套入四邊滑動的柱子21上,維持一 定的高度關係。配合矩形板四邊的每一孔槽1 3可以 子21將彈簧28及支撐管23a,23b連結在一起,由 板四邊孔槽1 3的直徑比柱子2 1的直徑大,因此,能 子2 1完全地插入孔槽1 3中當成一個固定軸,來維持 板向上或向下移動,以便進行過濾工作。在柱子21 端外壁上有螺紋2 9處理,此處的螺紋2 9直徑小於第 板1 4四邊上的孔徑,因此,可以將板緊密地鎖住在 2 1上,另一端則連結到油壓箱1 9上,用螺絲帽鎖緊 在面板的孔上。第一塊板1 4在其中央部分也有一 槽,此孔的內壁上也有螺紋處理,可以連結控制把手 以便用來調整第一及第二塊板1 4,1 5間的高度。因 使活塞推進器3 1上的圓盤狀構件38剛好可以固定在 塊板1 5的下方,它也同時具有支撐的功能可以接受 系統1 2傳來的壓力,以便推動注射筒裝置3 0上的密 塞3 6向前移動。 當做支撐物的彈簧2 8將第二及第三塊板1 5,1 6 出一固定高度關係,使得活塞推進器31上的圓盤狀 38剛好可以固定在第二塊板1 5的下方,並且在第三 1 6的周圍有溝槽2 5 a設計,它的寬度比注射圓筒3 2 徑大,可以讓注射圓筒3 2容易進出,以方便操作。 在注射圓筒32 —端有一雙圓翼35a,35b可以固定在 塊板16的凹槽24a及孔槽24b中。 支撐管2 3 a將第三及第四塊板1 6,1 7間隔出一 個固 由柱 於此 將柱 各塊 的兩 一塊 柱子 固定 個孔 20, 而致 第二 動力 閉活 間隔 構件 塊板 的直 另外 第三 固定 17 1281415 高度關係,並與注射圓筒3 2長度相同。爲了固定注射圓 筒3 2前端的連接頭3 3與樣品收集端3 4的錐形面在第四 塊板1 7上面,必須讓板上的錐形凹槽2 7 a及孔槽2 7 b直 徑能夠與它們相同,以便讓樣品收集端3 4的錐形面及注 射圓筒3 2的連接頭3 3,能夠吻合第四塊板1 7上的錐形 凹槽2 7 a及孔槽2 7 b,第四塊板1 7的周圍有溝槽2 5 b設 計,它的寬度比注射圓筒3 2的連接頭3 3直徑大,可以讓 連接頭3 3容易進出,以方便操作。 支撐管23b將第四及第五塊板17,18間隔出一固定 高度關係,以便利用此高度讓過濾裝置4 0能連結在注射 圓筒32的連接頭33上,並且固定在第四塊板17下方。 而複數的收集瓶4 8則固定於第五塊板1 8的凹槽2 2內, 此收集瓶4 8的直徑相等於凹槽2 2的直徑以便收集過濾後 的液體。 更特別的,在這個過濾系統1 〇內,過濾工作不僅可 以將複數的注射筒裝置3 Q固定在第三塊板1 6上使用,並 且也能夠依據樣品懸浮液容量的大小,更換注射筒裝置 3 0,以比較大型容器6 G來取代。這大型容器6 0如圖三說 明包括一個集中樣品的圓筒,並且附有一個連接頭6 3可 以自由移動地連結過濾裝置4 0。第三塊板1 6中央部分有 一個大孔槽26可g襄圓筒狀的大型容器插入其中,同 時,大型容器60底部的連接頭63,可以固定在第四塊板 1 7的孔槽6 4中。大型容器6 0還包括一個活塞推進桿6 5, 在其中一端有一個圓盤狀構件的把手,可以適當地固定在 18 1281415 第二塊板1 5的下面,以便使這個活塞推進桿6 5與集中 品的圓筒6 2之間可以相互連接成一個移動裝置關係。 活塞推進桿6 5的另一端有一個密閉活塞6 6,在其前端 邊有一襯墊。具有密閉功效可讓樣品懸浮液不致漏出襯 外圍。以圖三爲例說明大型容器6 0設定在過濾系統內 狀況。然而,它的操作方法很簡單,只要將含有大容量 能的大型容器6 0放置於第三及第四塊板1 6,1 7之間預 設I十的位置’並將過爐裝置4 0的連接頭4 5接到大型谷 6 0底部的連接頭63上,再將樣品懸浮液倒入大型容器 中,之後,只要將活塞推進桿65裝入大型容器60上面 則完成設置工作。另外,此過濾裝置40不僅可以配合 濾膜43直徑大小來設計,同時能夠更換新的過濾膜43 便增進過濾工作的效率。 動力系統1 2是過濾工作進行時主要的動力來源, 系統包括有一油壓缸7 0、一控制閥8 2、一馬達8 5、一 筒8 7、一流量閥8 8、一油壓液體箱8 9和一壓力閥9 0 機件。 動力系統1 2的電路包括一般所謂的油壓缸7 0機件 支援過濾系統1 0,此動力系統1 2是製做成可以藉著油 缸7 0的伸縮來上升及下降過濾系統1 0。在圖一中的過 系統1 0顯示,使用輔助動力來適當地推動活塞桿3 7, 下將更完整地進行說明。 圖四表示油壓缸7 0具有一伸縮桿7 2以便固定過濾 統1 〇於伸縮桿上端平台7 3。油壓缸7 0內含有一活塞 19 樣 在 周 墊 的 功 先 器 60 過 以 此 唧 等 來 壓 濾 以 系 75 1281415 可將油壓缸7 G內部分成上部及下部油壓室7 6,7 7,兩油 壓室皆充滿油壓液體。當油壓缸7 0開始上升時,在油壓 缸70下方的外壁有一油壓管接口 78b,可以與下部油壓 室7 6內的油壓液體之間形成對流。當油壓缸7 0開始下降 時,在油壓缸70上方的外壁,另有一油壓管接口 78a可 以與上部油壓室7 6內的油壓液體之間形成對流。爲了調 整過濾系統1 〇上升及下降來維持過濾速率,必須利用流 量及壓力控制閥來適當地控制油壓缸7 〇內的活塞7 5移 動。 圖四所配置的油壓電路系是可以自由選擇地,將過濾 系統1 〇進行上升、下降或停止操作。過濾系統1 0的上升 及下降功能是由三種電子開關8 0來控制的。 開關80按鈕有三種操作位置可以分別將過濾系統1〇 進行上升、停止或下降動作。將開關80移動到上升位置 時可以使過濾系統1 〇向上升起,也就是說’經由適當地 連接電源81則可驅動控制閥82,帶動油壓液體從油壓管 83流通至另一條油壓管84,同時經由電線86的連接’來 起動馬達85去轉動唧筒87以及檢查壓力閥90。之後再將 油壓液體箱內的液體經由油壓管8 3 ’控制閥8 2 ’檢查流 量閥8 8,油壓管9 1,最後再流入油壓缸7 0下部的油壓室 7 6內,因而致使過濾系統1 〇平坦地被抬升。當油壓缸7 〇 內的活塞7 5上升後,存在上部油壓室7 6內的油壓液體會 經由油壓管7 9,控制閥8 2,油壓管9 3,再流回油壓液體 箱8 9內。 20 1281415 變換開關80到停止位置,將會導致控制閥82變成靜 止狀態,並停止唧筒8 7的活動以及過濾系統1 〇的移動。 將開關8 0移動到下降位置時,可以經由適當地連接電源 8 1來驅動控制閥8 2,並且由於過濾系統1 0本身的重量會 使下部油壓室7 6內的油壓液體受力,此時油壓缸70下部 油壓室7 6內的油壓液體會經過油壓管8 4,控制閥8 2 ’油 壓管9 3,再流回油箱8 9,使過濾系統10向下降。之後’ 油壓缸70中的活塞7 5將下降至正常調整位置,以預備下 次過濾工作。 鑑於上述說明,現在所發明的這個儀器之構造很容易 明白,它是針對過濾系統1 0提供一個適當的油壓力量, 當樣品懸浮液已經集中在注射筒裝置3 0或大型容器6 0 中,並且連接上過濾裝置40之後,此過濾系統1 0是在指 定的一個適當油壓速度下進行過濾工作。當過濾工作結束 後,油壓缸7 0將被暫停上升,然後才讓油壓缸7 0縮回到 正常位置,預備下次過濾工作。 前面的討論已經表示出本發明的圖示與說明內容,再 者,這並不表示本發明的範圍被上述說明所局限,任何可 以與上述所稱的教授方法、在範圍內的技術以及相關技術 的知識等所進行的局部變化及修改,均在本發明的專利範 圍內。 21 1281415 (2 5 a )第三塊板周圍的溝槽 (2 5 b )第四塊板周圍的溝槽 (2 6 )第三塊板中央部分的大孔槽 (2 7 a )第四塊板上的凹槽 (27b)第四塊板上的孔槽 (2 8 )彈簧 (2 9 )柱子兩端上的螺紋 (3 0 )注射筒裝置 (3 1 )活塞推進器 (3 2 )注射圓筒 (3 3 )注射圓筒一端上的連接頭 (34)注射圓筒上的樣品收集端 (3 5 a )注射圓筒一端上的左邊圓形翼 (35b)注射圓筒一端上的右邊圓形翼 (3 6 )注射圓筒用的活塞 (3 7 )活塞桿 (3 8 )圓盤狀構件 (3 9 )樣品收集區 (4 0 )過濾裝置 (4 1 )錐形圓蓋 (4 2 )〇形圓環 (4 3 )過濾膜 (4 4 )圓形支撐物 (4 5 )錐形圓蓋上的連接頭 23 1281415 (4 6 )金屬網 (4 8 )收集瓶 (60)大型容器 (6 2 )集中樣品的圓筒 (6 3 )大型容器底部的連接頭 (6 5 )大型容器用的活塞推進桿 (6 6 )大型容器用的活塞 (7 0 )油壓缸 (7 2 )伸縮桿 (7 3 )伸縮桿上端平台 (7 5 )油壓缸內的活塞 (7 6 )油壓缸內下部油壓室 (7 7 )油壓缸內上部油壓室 (7 8 a )油壓缸上方外壁之油壓管接口 (7 8b)油壓缸下方外壁之油壓管接口 (7 9 )油壓管 (8 0 )開關 (8 1 )電源 (8 2 )控制閥 (8 3 )油壓管 (8 4 )油壓管 (8 5 )馬達 (8 6 )電線 (8 7 )啷筒 24 1281415 (8 8 )流量閥 (8 9 )油壓液體箱 (9 0 )壓力閥 (9 1 )油壓管 (9 3 )油壓管 25

Claims (1)

1281415 1今碑^月Y日修(更)正替換頁 十、申請專利範圍: 1 · 一種收集奈米顆粒之過濾系統,其特徵包括:至少由 一注射筒裝置所組成,該注射筒內裝有奈米顆粒之液 體,其形狀爲長筒型,有一端爲樣品收集端,在它的 上面有一個連接頭,而另一端有一雙圓形翼,在兩端 之間有一中空內部,可以裝入樣品液體;一活塞桿可 以與注射筒的內璧相互連接,該活塞桿的一端有一密 閉活塞,設置在活塞桿的前端,可以咬合住注射筒的 內壁,使樣品液體不致漏出襯墊外圍,構成可活動的 裝置;至少有一過濾裝置與注射筒裝置相互連結,可 提供奈米顆粒之收集;以及一動力系統與過濾系統相 連結,可提供推動力將注射筒裝置中的樣品液體推進 到過濾裝置中,進行奈米顆粒之收集。 2 .如申請專利範圍第1項之系統,其中至少一個收集瓶 設置於過濾裝置下端,以提供過濾後的液體收集。 3 ·如申請專利範圍第1項之系統,其中有複數固定板, 設置於過濾系統內以傳遞動力系之推進力,其特徵爲: 第一塊板的中央部份有一孔槽;第二塊板平行於第一 塊板;一控制把手結合第一塊板的孔槽與第二塊板相 連接,以便控制第一塊板與第二塊板之間的高度;第 三塊板平行於第二塊板,在第三塊板上至少一個孔 槽,以便固定注射筒前端的雙圓形翼,在第三塊板的 26 1281415
周圍至少一個溝槽,它的寬度比注射筒直徑大,可以 容易設置注射筒裝置;至少一個彈簧當做第二及第三 塊板之間的支撐物,以便分隔出一定高度,而此高度 可以用彈簧的伸縮來調整;第四塊板平行於第三塊 板,在第四塊板的周圍至少一個溝槽,它的寬度比注 射筒的連接頭直徑大,可以固定注射筒前端的連接頭; 至少有一支第一支撐管當做支撐物,將第三及第四塊 板間分隔出一定高度,而此高度與注射筒長度相同; 第五塊板平行於第四塊板,在第五塊板上至少一個孔 槽,以便固定收集瓶;至少有一支第二支撐管當做支 撐物,將第四及第五塊板之間分隔出一定高度,而此 高度可以容納過濾裝置與收集瓶;至少一支伸縮桿連 接動力系統與過濾系統,該伸縮桿主要是傳達動力系 統的推動力給過濾系統,以便平衡傳達推進力給過濾 系統中的第五塊板、第二支撐管、第四塊板、第一支 撐管、第三塊板、彈簧、第二塊板、控制把手、以及 第一塊板。 4 ·如申請專利範圍第1項之系統,其中之過濾裝置特徵 爲:係由一錐形圓蓋、一〇形圓環、一過濾膜以及一 圓形支撐物所組合而成;錐形圓蓋內壁與圓形支撐 物外壁有螺紋處理能相互接合,而此圓形支撐物有一 圓形平台,在其上面有金屬網可將其〇形圓環及過濾 膜放置於上部,此裝置可以拆裝,以便自由更換過濾 膜。 27 1281415 5.如申請專利範圍第 項之系統
ut)正譬換頁1 ,其中之動力系統特徵 爲:至少一個油壓缸經由油壓管連接馬達及唧筒,再 藉由油壓液體箱內壓縮液體的推進力’將油壓缸中的 伸縮桿利用控制閥進行上下移動,致使注射筒裝置中 的樣品液體進入過濾裝置中,收集奈米顆粒。 6 ·如申請專利範圍第5項之系統,其中至少一個壓力 閥,可以與動力系統互相連接,當唧筒運轉發動時, 進行液體壓力的檢查。 7 ·如申請專利範圍第5項之系統,其中至少一個流量 閥,可以與動力系統互相連接,當唧筒運轉發動時, 進行樣品液體流出速率的控制。 28
TW094100200A 2005-01-05 2005-01-05 A filtering apparatus for high efficient collection of nanoparticles TWI281415B (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW094100200A TWI281415B (en) 2005-01-05 2005-01-05 A filtering apparatus for high efficient collection of nanoparticles
US11/322,278 US7501063B2 (en) 2005-01-05 2006-01-03 Apparatus for collecting nanoparticles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW094100200A TWI281415B (en) 2005-01-05 2005-01-05 A filtering apparatus for high efficient collection of nanoparticles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200624153A TW200624153A (en) 2006-07-16
TWI281415B true TWI281415B (en) 2007-05-21

Family

ID=36641594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW094100200A TWI281415B (en) 2005-01-05 2005-01-05 A filtering apparatus for high efficient collection of nanoparticles

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7501063B2 (zh)
TW (1) TWI281415B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI448321B (zh) * 2011-12-02 2014-08-11 ming kuang Wang 奈米顆粒收集裝置

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090218535A1 (en) * 2008-02-27 2009-09-03 Andres Pasko Flow controllers for fluid circuits
CN103127826A (zh) * 2011-12-02 2013-06-05 曹崇铭 纳米颗粒收集装置
CN102645500B (zh) * 2012-05-17 2014-11-26 深圳市华测检测技术股份有限公司 自动压力过滤装置
CN110208480B (zh) * 2019-06-27 2021-06-25 杨松梅 一种生态环境及环境污染的监测装置
CN111266009A (zh) * 2020-03-18 2020-06-12 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 微量溶液电动过滤装置
CN112177331A (zh) * 2020-09-24 2021-01-05 杨柳 一种基于5g网络的智能跟踪建筑施工用物料输送装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4437859A (en) * 1981-08-03 1984-03-20 Drs Infusion Systems, Inc. Hydraulic syringe drive
US4513607A (en) * 1981-10-20 1985-04-30 John Coupal Analytical filtration technique
FR2638101B1 (fr) * 1988-10-21 1991-09-06 Biocom Sa Dispositif de filtration parallele d'une pluralite d'echantillons avec controle automatique des volumes filtres et du colmatage ainsi qu'avec indexation du filtre, et procede de filtration
US5416028A (en) * 1993-08-13 1995-05-16 Hybrivet Systems, Inc. Process for testing for substances in liquids
US5976824A (en) * 1993-11-24 1999-11-02 Abbott Laboratories Method and apparatus for collecting a cell sample from a liquid specimen
WO2003021635A2 (en) * 2001-09-05 2003-03-13 Rensselaer Polytechnic Institute Passivated nanoparticles, method of fabrication thereof, and devices incorporating nanoparticles

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI448321B (zh) * 2011-12-02 2014-08-11 ming kuang Wang 奈米顆粒收集裝置

Also Published As

Publication number Publication date
US20060149215A1 (en) 2006-07-06
US7501063B2 (en) 2009-03-10
TW200624153A (en) 2006-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6458047B2 (ja) 粒状物分離デバイス並びに関連方法及びシステム
JP6338766B2 (ja) 非ニュートン流体とニュートン流体の並行層流を利用したマイクロ粒子分離及び洗浄方法
CA2711854C (en) System, apparatus and method for material preparation and/or handling
US10518196B2 (en) Devices for separation of particulates, associated methods and systems
CN108854854B (zh) 一种功能流体门控系统
TWI281415B (en) A filtering apparatus for high efficient collection of nanoparticles
DE102005047131A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Manipulation von sedimentierenden Partikeln
CN107523481A (zh) 一种基于微流控芯片的微纳生物粒子分选设备
CN105032518B (zh) 微流控芯片散热装置及其制作方法
CN209162064U (zh) 用于数字pcr检测的液滴生成系统
WO2017116214A1 (ko) 미세입자 분리 또는 정렬 장치, 및 이를 이용한 미세입자 분리 또는 정렬 방법
Bagi et al. Advances in technical assessment of spiral inertial microfluidic devices toward bioparticle separation and profiling: A critical review
CN111330656A (zh) 一种微米颗粒悬液体积浓缩微流控器件
CN111040928A (zh) 一种用于寇氏隐甲藻处理及收集的高通量微流控芯片
CN208949317U (zh) 数字pcr芯片及数字pcr检测系统
CN112452251B (zh) 月牙形及其变形陶瓷微颗粒、其制备方法、应用及制备装置
JP6755178B2 (ja) 粒子操作装置及び前記装置を用いた粒子分級方法
WO2023083257A1 (zh) 一种微流控芯片盒及其微流控设备
JP7312507B2 (ja) 分離装置及び液体サンプルにおける標的粒子を分離する方法
CN208695028U (zh) 一种便于清洁的微流控芯片
CN214913724U (zh) 流体中颗粒捕集装置
JP4249845B2 (ja) 湿式分級装置及び湿式分級方法
CN201179380Y (zh) 静电陶瓷精过滤机
CN216499451U (zh) 一种可以连接注射器的微流控液滴生成芯片装置
US9096828B2 (en) Method and device for separating charged particles in liquid sample and manufacturing method of the device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees