專利名稱：一次性使用的一體化高分子真空過濾漏斗的制作方法
技術領域：
本發明屬于固體和液體過濾和分離技術領域，涉及一種一體化高分子真空過濾漏斗，主要應用在真空情況下固體和液體混合物過濾和分離。
背景技術：
過濾是實驗室常用的把固體從固體液體混合物分離出來的常用分離手段。當混合物通過一個過濾介質面時,液體通過過濾介質而固體和大顆粒留在過濾介質上面。真空過濾是實驗室常用的一種快速過濾分離手段。真空過濾主要通過施加真空吸力使混合物中的流體通過濾紙等過濾介質，通常比重力過濾快很多，所以應用非常廣泛。真空過濾裝置通常由一個過濾漏斗、連接真空源的真空嘴和接收容器組成。有時可能需要接頭來連接過濾漏斗和接收容器。布氏漏斗作為常用的真空過濾漏斗應用非常廣泛，有帶真空嘴和不帶真空嘴兩種。不帶真空嘴的布氏漏斗，通常需要采用氯丁橡膠或硅膠等橡皮墊圈來連接接收容器，比如燒瓶。在該真空過濾裝置操作中，橡皮墊圈經過磨損會有碎屑進入接收容器，對過濾的流體樣品造成嚴重污染。橡皮墊圈經過磨損也會造成漏氣，降低真空過濾的速度和影響樣品的過濾操作。目前的玻璃和陶瓷布氏漏斗因固體阻塞而難于清洗，容易造成樣品污染。在過濾操作中，很多時候固體是需要收集的目標產物。比如在材料制備中，沉淀形成的固體是需要收集的目標產物。在使用砂芯布氏漏斗時，固體趨向于堵塞砂芯的孔，砂芯需要清洗才可以再用。比如一些含鋁和硅的化合物在砂芯的殘留需要先后用2%的氫氟酸，濃硫酸，蒸餾水，和丙酮清洗。一般需要重復清洗幾次直到痕量的酸都洗掉才可以再用。為避免有刺激性和腐蝕性的氫氟酸和濃硫酸的溢出和灼傷，清洗砂芯布氏漏斗操作過程中需要帶眼睛和雙手防護，同時需要在通風廚中操作。使用大量水和溶劑清洗，也會增加成本和工作量。24/40磨口的100毫升圓底燒`瓶和125毫升平底燒瓶是化學實驗室常用的兩種燒瓶之一。24/40磨口的100毫升圓底燒瓶和125毫升平底燒瓶的瓶體(從瓶口磨口底端到瓶內底)深度都大約是80毫米。上述瓶體深度一定程度上隨燒瓶體積稍微變化。比如另外一個常用的24/40磨口 250毫升短頸圓底燒瓶和平底燒瓶的瓶體的大致深度分別是100毫米和95毫米。比如另外一個也常用的24/40磨口的50毫升圓底和平底燒瓶的瓶體深度都大約是58毫米。相對不常用的24/40磨口的1000毫升圓底燒瓶和平底燒瓶的瓶體深度分別大約是149和145毫米。目前，帶有真空嘴的過濾漏斗或布氏漏斗都由玻璃材料制備，且有短漏斗出口管。漏斗出口管的尾端距離接真空的真空嘴不是很遠，也沒有伸出或稍稍伸出連接磨口的底端。因此，相對于上述常用的250，100和125毫升燒瓶的瓶體深度，布氏漏斗的短漏斗出口管的出液口一般都顯著位于瓶體的上部。在過濾操作中，有時液體是需要的目標產物。短出口管的設計和位置靠近真空嘴顯著加大真空過濾造成的揮發性樣品損失和強真空吸走的流體樣品損失。對一些真空過濾損失大的樣品,可能需要制備待過濾樣品多次,并過濾多次以收集到足夠量的目標流體產物。樣品的損失影響產物的收率，這直接加大研發時間，資金和人員投入，和后續產業化進程。短漏斗出口管的設計也直接造成流出的流體在接收容器內的濺射和起泡沫。濺射和起泡沫能引起過濾后的流體樣品中組份的變化，或促進物質間的化學反應，比如高溫流體濺射到接收容器的壁上可能導致晶體析出。濺射和起泡沫也可能對過濾后的流體樣品中組份造成損害，比如損壞大分子結構。布氏漏斗雖然廣泛應用，但還沒有帶顯著長漏斗出口管的一次性過濾漏斗，更沒有帶真空嘴和顯著長漏斗出口管的一次性過濾漏斗。在一些過濾操作中，直接把濾紙和過濾墊片等過濾介質通過手壓等方式放入到真空過濾漏斗中，過濾介質顆粒可能從過濾介質外邊緣和漏斗底部或漏斗內壁的接觸間隙流出到接收容器，出現顆粒泄漏問題，從而無法達到有效分離。另外，過濾工作中濾餅變厚也會顯著地加重堵塞。過濾膜或過濾墊片的孔尺寸越小，堵塞就會越嚴重。當孔部分和嚴重堵塞時，過濾膜或過濾墊片和接收容器往往處在強真空狀態下。處在強真空狀態下的濾紙和薄過濾膜，即使與過濾漏斗底部密封到一起，也有可能密封處裂開，導致顆粒被吸到接收容器，從而嚴重影響分離操作。美國專利4702834公開了把過濾膜本身焊接到漏斗內底部，焊接寬度是2.29毫米。美國專利7011755公開了含有多個過濾片的漏斗，把只有最底層過濾片本身焊接到漏斗內底部，其它多個過濾片都是非絕對密封，允許未過濾樣品通過。上述專利的過濾片或膜只和漏斗內底部密封，是單重密封，且密封寬度較窄，同時沒有保護密封，在強真空過濾狀態下，焊接密封處可能裂開，導致未過濾樣品被吸到接收容器。在一些過濾操作中，需要適當攪拌在過濾漏斗中的過濾樣品以提高過濾效果和減少過濾時間，攪拌棒等工具接觸濾餅或過濾片或膜同時可能直接接觸并損壞焊接處，最終造成未過濾樣品被吸到接收容器。同時，上述過濾片或膜和漏斗體在非同種材料下的焊接很難達到徹底密封，同時僅僅和漏斗內底部焊接且沒有保護密封，，存在焊接密封部分微小裂開就導致未過濾樣品被吸到接收容器的可能性和危險。美國專利申請20100038303和中國專利申請2010800640629公開了一次性使用的高分子過濾漏斗，但其濾片和過濾漏斗體沒有進行焊接等一體化，在強真空情況下容易導致流體泄漏。很多實驗室用布氏漏斗由手工用玻璃制作，成本和價格相對較高，而且還容易破碎。一些大的布氏漏斗基本由陶瓷材料制作，比較笨重，使用過程中移動不方便。人們已經開發了一些使用方便的過·濾漏斗，比如美國SIGMA公司的組合式塑料布氏漏斗，但這些產品都沒有真空嘴，同時需要使用橡皮墊圈等，使用不便利。美國專利申請20100038303和中國專利申請2010800640629公開的過濾漏斗需要和外接的玻璃真空嘴相連接才可以使用，非常不方便。綜上所述，目前的真空過濾漏斗都有不同的缺陷。實際工作中有時需要收集固體樣品，有時需要收集液體樣品，有時固體和液體都需要收集。非常需要一種物美價廉的一次性的真空過濾漏斗，來降低或免除濾液和濾餅的損失，避免污染，降低成本和節省時間。
發明內容
為了克服已有一次性使用過濾漏斗的存在濾液和濾餅的損失、可能造成樣品污染、使用不方便、成本較高的不足，本發明提供了一種有效降低或免除濾液和濾餅的損失、避免污染、使用方便、降低成本的一次性使用的一體化高分子真空過濾漏斗。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:
一種一次性的一體化高分子真空過濾漏斗，所述一體化高分子真空過濾漏斗包括:一個過濾墊片位于內底部的過濾漏斗體，一個與過濾漏斗體的外底部出口連接的漏斗出口管；所述漏斗出口管與所述過濾漏斗體呈一體；所述過濾墊片與所述過濾漏斗體的內底部和內側壁柱體之間相互密封；所述一體化高分子真空過濾漏斗包括:位于漏斗體外底部的密封接頭，所述密封接頭包括真空嘴和用以連接接收容器的標準接口 ；所述漏斗出口管穿過所述密封接頭的所述標準接口 ；所述過濾墊片、過濾漏斗體和密封接頭呈一體。進一步，所述過濾墊片的上部覆蓋密封壓片。過濾墊片與過濾漏斗體密封連接，為了加強密封效果，優選增加密封壓片，可以具備雙重密封效果。優選的，所述過濾墊片焊接在所述過濾漏斗體的內底部和內側壁柱體上，所述漏斗出口管和密封接頭焊接在所述漏斗體外底部。作為一體化的結構，焊接是優選的一種方式，當然，也可以采用其他裝配方式來實現一體化，該方案是只有過濾墊片而沒有密封壓片的情況。或者是:所述過濾墊片焊接在所述過濾漏斗體的內底部和內側壁柱體，所述密封壓片焊接在所述過濾墊片和內側壁柱體上，所述漏斗出口管和密封接頭焊接在所述漏斗體外底部；相對于上一個方案，該方案增加了密封壓片的密封焊接，提供了保護密封。作為優選的一種方案:所述過濾漏斗體包括入口和柱體，所述柱體底部內部設有柱體支撐筋、分流槽和過濾墊片槽，所述柱體支撐筋分布在過濾漏斗體的內底部出口的周邊一圈，相鄰柱體支撐筋之間為所述分流槽，所述過濾墊片嵌套在所述過濾墊片槽內，所述過濾墊片的底面位于所述柱體支撐筋的上表面，所述過濾墊片的外側面與所述柱體底部側壁的內表面密封接觸。該方案提供了圓柱形過濾漏斗體與過濾墊片之間密封裝配的一種優選的方案，當然，也可以選用其他方案，只要兩者實現密封裝配即可。或者是:所述過濾漏斗體包括入口和柱體，所述柱體底部內部設有柱體支撐筋、分流槽、過濾墊片槽和臺階，所述柱體支撐筋分布在過濾漏斗體的內底部出口的周邊一圈，相鄰柱體支撐筋之間為所述分流槽，所述臺階位于柱體內底部與內側壁的連接處，所述過濾墊片嵌套在所述過濾墊片槽內，所述過濾墊片的底面位于所述柱體支撐筋的上表面上，所述過濾墊片的外側面與所述臺階的內側表面密封接觸；所述密封壓片的底面同時位于所述過濾墊片的上表面和臺階的上表面，所述密封壓片的側面與所述柱體底部側壁的內表面密封接觸。該方案提供了圓柱形過濾漏斗體與過濾墊片、密封壓片之間密封裝配的一種優選的方案，當然，也可以選用其他方案，只要三者實現密封裝配即可。作為優選的另一種方案:所述漏斗體和密封接頭的連接方式包括但不限于凹凸裝配、凹凸焊接裝配、超聲波焊接、旋融焊接、熱焊接、射頻密封、膠粘接、溶劑密封、螺紋密封、密封環密封、螺紋裝配、螺紋裝配加密封圈、榫槽結構和楔形裝配中的一種或兩種甚至兩種以上的組合的裝配方式。優選的，所述柱體底部外部設有結構連接件，所述密封接頭的內腔上部密封套裝在所述結構連接件上， 所述結構連接件為凸出或凹槽。該方案中提出了一種柱體與密封接頭的連接方案，當然，也可以選用其他類型的結構連接件實現密封連接。進一步，所述密封接頭的內腔上部的內表面與所述凸出的外表面密封接觸，所述密封接頭的上表面與所述柱體底外表面密封接觸；或者是，所述密封接頭的外壁與所述凹槽密封接觸。該優選方案提供了凸出與密封接頭(即上凸下凹裝配方式)，凹槽與密封接頭(即上凹下凸裝配方式)的具體方案，當然，也可以選用其他裝配方式。優選的，所述過濾漏斗體、漏斗出口管、密封接頭的制備材料為高分子材料，所述高分子材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、塑料和橡膠等；所述過濾墊片的制備材料為多孔過濾介質材料或多孔的分離膜材料，可以選用各種常用的多孔過濾介質材料或多孔的分離膜材料；過濾墊片材料的孔大小范圍小于I毫米，還可以跟進一步優選比如孔大小優先小于500微米，更優先小于25微米。更為優選的，所述過濾漏斗體、漏斗出口管、密封接頭和密封壓片的制備材料為高分子材料，所述高分子材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、塑料和橡膠等；所述過濾墊片的制備材料為多孔過濾介質材料或多孔的分離膜材料，過濾墊片材料的孔大小范圍小于I毫米，還可以跟進一步優選比如孔大小優先小于500微米，更優先小于25微米。進一步優選的方案為:所述過濾墊片的上表面比臺階的上表面高出0.1到5毫米；優選為0.3毫米，該方案可以增加過濾墊片、臺階、密封壓片和相應接觸表面之間的密封。更為優選的方案為:所述密封壓片的底面設有凸出物，該方案可以增加過濾墊片、密封壓片和相應接觸表面之間的密封，所述凸出物抵緊在過濾壓片的上表面。凸出物可以是I個也可以I個以上，以達到更好的密封效果。本發明中，I個底平面凸出物基本可以滿足達到密封要求。作為優選的再一種方案:所述漏斗出口管的下端伸入所述接收容器的內腔底部，所述真空嘴位于密封接頭的上部，所述真空嘴遠離所述漏斗出口管的下端。該方案中，漏斗出口管的出液口遠低于真空嘴位置，可以顯著減少或完全避免流體被真空吸走，減少樣品損失。同時長漏斗出口管的出液口接近接收容器的底部，這樣降低或避免流體濺射和相應造成的樣品損壞。優選的，所述漏斗出口管的下端連接用以伸入所述接收容器的內腔底部的延伸管。該方案匯中，根據過濾物質特性和接收容器深度不同，漏斗出口管長度也可以部分割斷來減少和加延伸管來延長。在實際使用過程中，漏斗出口管可以割短以適應深度或高度較淺的接收容器。塑料材質本身有助于直接對漏斗出口管進行割斷，在未示出的實施例中本發明包括對長漏斗出口管從外向內進行預先切割以便于使用。預先切割深度大約是長漏斗出口管的壁厚的三分之一但不超過三分之二，以便于用戶折斷，節省時間。更為優選的方案，所述標準接口為外磨口。該方案中，采用標準的磨口形式，特別是外磨口形式，便于和標準的帶內磨口的接收容器配套和分開。在實驗室容器中，標準磨口的燒瓶，錐形瓶，容積瓶等是最常見和普及的接收容器，比有螺紋的接收瓶普及得多。本密封接頭設計采用標準的磨口形式，特別是內接磨口形式，可以直接匹配標準的燒瓶，錐形瓶，容積瓶，不需要特別設計的接收容器，極大地提高適用性和工作便利，同時避免采購特殊設計的接收容器導致的花費。當然密封接頭也可以采用其它連接形式，包括螺紋連接。但采用螺紋連接形式，無法和實驗室普通的磨口燒瓶，錐形瓶，容積瓶等常規接收容器匹配，顯著降低了適用性和普及性。作為優選的再另一種方案:所述過濾漏斗體為倒圓錐形狀，所述過濾漏斗體包括臺階、短支撐筋、長支撐筋、分流槽和流體匯集槽，所述臺階位于所述過濾漏斗體的底部內部，所述短支撐筋、長支撐筋 分別布置在所述臺階內側，所述短支撐筋和長支撐筋錯位布置且相互之間的間隙形成分流槽，所述分流槽與所述流體匯集槽連通，所述流體匯集槽與外底部出口連通；所述過濾墊片的底面位于所述短支撐筋、長支撐筋的上表面上，所述過濾墊片的外側面與所述臺階的內側面密封接觸。該方案提供了倒圓錐形過濾漏斗體與過濾墊片之間密封裝配的一種優選的方案，當然，也可以選用其他方案，只要兩者實現密封裝配即可。或者是:所述過濾漏斗體為倒圓錐形狀，所述過濾漏斗體包括上臺階、下臺階、短支撐筋、長支撐筋、分流槽和流體匯集槽，所述上臺階、下臺階依次位于所述過濾漏斗體的底部內部，所述短支撐筋、長支撐筋分別布置在所述下臺階內側，所述短支撐筋和長支撐筋錯位布置且相互之間的間隙形成分流槽，所述分流槽與所述流體匯集槽連通，所述流體匯集槽與外底部出口連通；所述過濾墊片的底面位于所述短支撐筋、長支撐筋的上表面上，所述過濾墊片的外側面與所述下臺階的內側面密封接觸，所述密封壓片的底面位于所述過濾墊片的上表面和下臺階的上表面上，所述密封壓片的外側面與所述上臺階的內側面密封接觸。該方案提供了倒圓錐形過濾漏斗體與過濾墊片、密封壓片之間密封裝配的一種優選的方案，當然，也可以選用其他方案，只要三者實現密封裝配即可。進一步，所述過濾漏斗體的截面為圓形、橢圓形、梯形、正方形、長方形、和錐形等的一種或兩種甚至兩種以上的組合；當然，也可以選用其他不規則形狀。更進一步，所述過濾墊片的截面為圓狀、或者是完整的和部分的四邊形狀、橢圓形、梯形、菱形、正方形、長方形等的一種或兩種甚至兩種以上的組合；當然，也可以選用其他不規則形狀。再進一步，所述密封壓片是圓環狀、完整的和部分的四邊形環狀、橢圓形環狀、梯形環狀、菱形環狀、正方形環狀、長方形環狀的一種或兩種甚至兩種以上的組合；當然，也可以選用其他不規則形狀。所述密封 壓片截面是三角形、或者是完整的和部分的圓形、橢圓形、梯形、正方形、長方形等的一種或兩種甚至兩種以上的組合；當然，也可以選用其他不規則形狀。所述凸出物為圓環狀、或者是完整的和部分的四邊形環狀、橢圓形環狀、梯形環狀、菱形環狀、正方形環狀、長方形環狀等的一種或兩種甚至兩種以上的組合，所述凸出物與所述密封墊片的形狀相同或相似，；當然，也可以選用其他不規則形狀。優選的，所述焊接方式為超聲波焊接，也可以選擇熱焊接、旋融焊接、射頻密封中的一種或兩種甚至兩種以上的密封焊接方式，或者選用其他密封焊接方式。本發明的有益效果主要表現在:有效降低或免除濾液和濾餅的損失、避免污染、使用方便、降低成本。
圖1A是本發明一次性的一體化高分子真空過濾漏斗的4個部件的分解示意圖。圖1B是由圖1A的4個部件焊接組合的一次性的一體化高分子真空過濾漏斗的全視圖。圖2A是圖1A顯示的過濾漏斗體100的截面透視圖。圖2B是圖2A的圓圈放大的部分截面透視圖。圖3A是圖1A的過濾漏斗體100的垂直下看俯視圖。
圖3B是圖1A的過濾漏斗體100的頂側視圖。圖3C是圖1A的過濾漏斗體100的底側視圖。圖4A是圖1A顯示的密封壓片300的俯視圖。圖4B是圖1A顯示的密封壓片300的等距視圖。圖4C是圖4B的圓圈放大的部分截面透視圖。圖5A是圖1A顯示的過濾墊片200和密封壓片300在過濾漏斗體 100底部組合的截面透視圖。圖5B是圖5A的圓圈放大的部分截面透視圖。圖6A是另一種密封壓片320的俯視圖。圖6B是圖6A顯示的另一種密封壓片320的等距視圖。圖6C是圖6B的圓圈放大的部分截面透視圖。圖7是過濾墊片200和圖6A的密封壓片320在過濾漏斗體100 底部組合的部分截面透視圖。圖8A是圖1A所示的帶有真空嘴的外磨口密封接頭400的俯 視 圖。圖8B是圖1A和8A所示的帶有真空嘴的外磨口密封接頭400的 截面透視圖。圖8C是圖1A和8A所示的帶有真空嘴的外磨口密封接頭400底 側視圖。圖9A是圖1A所示的過濾漏斗體100和密封接頭400的組合的截 面透視圖。圖9B是圖9A的圓圈放大的部分截面透視圖。圖1OA是本發明的一次性的一體化高分子真空過濾漏斗800和入
口帶內磨口的燒瓶的連接示意圖，其中漏斗體為圓柱狀且有敞開口，真空過濾漏斗的密封接頭帶外磨口，漏斗底端的長出口管接近燒瓶的底部。圖1OB是和本發明的一次性的一體化高分子真空過濾漏斗800的 長出口管106可以進行連接匹配的延伸管700。圖1OC是本發明的一次性的一體化高分子真空過濾漏斗800和入
口帶內磨口的燒瓶的連接示意圖，其中漏斗體為圓柱狀且有敞開口，真空過濾漏斗的密封接頭帶外磨口，漏斗底端的長出口管接延伸管以接近燒瓶的底部。圖1lA是另一種常規倒圓錐形狀過濾漏斗體的垂直下看俯視圖。圖1lB是圖1lA的常規倒圓錐形狀過濾漏斗體的頂側視圖。圖1lC是圖1lA的常規倒圓錐形狀過濾漏斗體的底側視圖。圖12A是圖11A，11B，IIC所示的過濾漏斗體500從圖1IA所 示的AA’線垂直向下拋開的截面透視圖。圖12B是圖12A的圓圈放大的部分截面透視圖。圖13A是本發明的漏斗體為倒圓錐形狀的一次性一體化真空過濾 漏斗的全視圖。圖13B是圖13A的截面透視圖。
圖14A是本發明的一次性的一體化高分子真空過濾漏斗和入口帶
內磨口的燒瓶的連接示意圖，其中漏斗體為圓柱狀且有敞開口，真空過濾漏斗的密封接頭帶外磨口，長延伸管從預切割處折斷以避免接近燒瓶底部。圖14B是本發明的一次性的一體化高分子真空過濾漏斗和入口帶
內磨口的錐形瓶的連接示意圖，其中漏斗體為圓柱狀沒有敞開口，真空過濾漏斗的密封接頭帶外磨口，長延伸管從預切割處折斷以避免接近燒瓶底部。圖15A是本發明的一次性的一體化高分子真空過濾漏斗和入口帶
內磨口的燒瓶的連接示意圖，其中漏斗體為常規倒圓錐形狀，真空過濾漏斗的密封接頭帶外磨口，長延伸管從預切割處折斷以避免接近燒瓶底部。圖15B是本發明的一次性的一體化高分子真空過濾漏斗和入口帶
內磨口的錐形瓶的連接示意圖，其中漏斗體為常規倒圓錐形狀，真空過濾漏斗的密封接頭帶外磨口，長延伸管從預切割處折斷以避免接近燒瓶底部。
具體實施例方式下面結合附圖1A 15B對本發明作進一步描述。參照圖1A 圖10C，一種一次性的一體化高分子真空過濾漏斗，包括:一個過濾墊片200位于內底部的過濾漏斗體100，一個與過濾漏斗體100的外底部出口連接的漏斗出口管106 ;所述漏斗出口管106與所述過濾漏斗體100呈一體；所述過濾墊片200與所述過濾漏斗體100的內底部和內側壁柱體之間相互密封；所述一體化高分子真空過濾漏斗包括:位于漏斗體外底部的密封接頭4 00，所述密封接頭400包括真空嘴和用以連接接收容器的標準接口 ；所述漏斗出口管106穿過所述密封接頭400的所述標準接口 ；所述過濾墊片200、過濾漏斗體100和密封接頭400呈一體。進一步，所述過濾墊片200的上部覆蓋密封壓片300。過濾墊片200與過濾漏斗體100密封連接，為了加強密封效果，優選增加密封壓片300，可以具備雙重密封效果。優選的，所述過濾墊片200焊接在所述過濾漏斗體100的內底部和內側壁柱體上，所述漏斗出口管106和密封接頭400焊接在所述漏斗體外底部。作為一體化的結構，焊接是優選的一種方式，當然，也可以采用其他裝配方式來實現一體化，該方案是只有過濾墊片而沒有密封壓片的情況。或者是:所述過濾墊片200焊接在所述過濾漏斗體100的內底部和內側壁柱體，所述密封壓片300焊接在所述過濾墊片200和內側壁柱體上，所述漏斗出口管106和密封接頭400焊接在所述漏斗體外底部；相對于上一個方案，該方案增加了密封壓片的密封焊接，提供了保護密封。本實施例的液體接收容器可以是各種器皿，主要是玻璃和塑料器皿。圖1A和IB分別顯示了本發明一次性真空過濾漏斗的4個部件和組合起來的一體化過濾漏斗800的全視圖。圖1A顯示了一個代表性的過濾漏斗的部件，包括過濾漏斗體100，過濾墊片200，密封壓片300，和帶有真空嘴和磨口的密封接頭400。圖1B顯示了由圖1A的4個部件焊接組合起來的一個代表性的真空過濾漏斗800。墊片200和密封壓片300先后放入到過濾漏斗體100的內底部，密封接頭400連接到過濾漏斗體100的外底部。上述部件之間需要進行適當的焊接等來連接成一體化的真空過濾漏斗800。該漏斗的特殊處包括但不局限于一體化的焊接和長的漏斗出口管。圖1A到圖1OB對本發明圖1A和IB產品進行詳細描述。圖2A是本發明圖1A顯示的過濾漏斗體100的截面透視圖。過濾漏斗體用來盛裝待過濾的樣品。過濾漏斗體100有入口 101，外張開體102，柱體103，柱體底外表面104，位于柱體底部外部的凸出105，支撐筋108，分流槽109和過濾墊片槽110 ;長的漏斗出口管106和漏斗出口管的出口 107。圖2B是圖2A的圓圈放大部分的截面透視圖。圖2B顯示了過濾漏斗體內底部有支撐筋108，分流槽109，過濾墊片槽110，臺階111，臺階111的內側表面112，臺階111的上表面113，柱體103的底部側壁的內表面114，支撐筋108的上表面115，漏斗底部中心出口 116，和凸出105的外側表面117。圖2B進一步顯示臺階111的上表面113往漏斗中心延伸的平面和柱體103的底部內側壁的內表面114之間形成一個密封壓片槽118，密封壓片槽118的直徑和漏斗底部直徑等同。圖1A到圖2B顯示該過濾漏斗有長的漏斗出口管106。圖2A中過濾漏斗體積由柱體103形成的圓柱體和外張開體102組成，但待過濾混合物樣品盡可能或主要傾倒在柱體103形成的園柱體內。過濾漏斗體100的體積大小根據混合物樣品數量多少和需要分離次數而定。圖3A，3B，3C分別是圖1A的過濾漏斗體100的垂直下看俯視圖，頂側視圖和底側視圖。可以進一步看出 不同長度尺寸的支撐筋108，分流槽109，外張開體102，臺階111的上表面113，柱體103，柱體103的底部外表面104，位于柱體底部的環狀凸出105，和長的漏斗出口管106。柱體底部的支撐筋108設計是便于支撐過濾墊片200和墊片上邊的混合物樣品，分流槽109設計是便于流體通過過濾墊片200并匯聚到漏斗中心116，經長漏斗出口管106流出漏斗出口 107。漏斗體100是圓筒狀，也可以是達到相同功能的多個圓筒狀組合或其它形狀。漏斗體100也可以是達到相同功能的2個或2個以上部件的組合，比如柱體103和長漏斗出口管106的組合，包括采用螺紋或焊接等方式連接的組合體。漏斗體100的制備材料優先選擇高分子材料，包括但不局限于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等，也可以是達到相同功能的其它適合的包括但不局限于塑料，橡膠等。為達到適合一次性使用的經濟實用的效果，盡可能采用聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等高分子材料的一種或幾種。圖4A，4B，4C分別是圖1A顯示的密封壓片300的俯視圖，等距視圖，和放大的截面透視圖。密封壓片300包括底平面301，外側面302，和內側面303。密封壓片300是圓環狀，也可以是達到相同功能的其它適合的形狀，包括但不局限于完整的和部分的四邊形環狀、橢圓形環狀、梯形環狀、菱形環狀、正方形環狀、長方形環狀等的一種或兩種甚至兩種以上的組合。圖4B和4C顯示密封壓片的截面是直角三角形，也可以是達到相同功能的其它適合的形狀，包括但不局限于完整的和部分的圓形、橢圓形、梯形、菱形、正方形、長方形等的一種或兩種甚至兩種以上的組合。顯示的截面直角三角形ABC的底邊是AB，斜邊是AC，另一直角邊是BC。密封壓片的制備材料優先選擇高分子材料，包括但不局限于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等，也可以是達到相同功能的其它適合的包括但不局限于塑料，橡膠和金屬材料等。密封壓片300的制備材料盡可能采用和漏斗體100相近的材料，優先采用和漏斗體100完全一樣的材料，便于達到最好的熱焊接密封效果。圖5A和圖5B分別是過濾墊片200和密封壓片300在過濾漏斗體100底部組合的截面透視圖和放大的部分截面透視圖。如圖5A所示，過濾墊片200放入到過濾墊片槽110中，過濾墊片200的尺寸和形狀設計使得墊片大小剛好放入到過濾墊片槽110中。隨后把密封壓片300放到過濾墊片200和臺階111上，也就是密封壓片槽118中。進一步如圖5B所示，把過濾墊片200放入到過濾墊片槽110中后，過濾墊片200的底平面201和漏斗內底部支撐筋108的上表面115接觸，過濾墊片200的外側面202和臺階111的內側表面112接觸。過濾墊片200的大小尺寸和形狀設計可以使得過濾墊片200的外側面202和臺階111的內側表面112緊密接觸形成密封。本發明接著把密封壓片300放到過濾墊片200和臺階111上，密封壓片300的底平面301同時和過濾墊片200的上表面203和和臺階111的上表面113接觸，密封壓片300的外側面302和柱體103的底側壁的內表面114接觸。如圖5A所示，環狀密封壓片300的底邊寬度為AB，環狀臺階111的寬度為DB，AB=AD+DB。AD大約是DB的3倍，盡可能避免過濾墊片200在外力下脫離，但AD和DB之間的比例隨漏斗體積的變化可能需要進行合理設計。為增加有效過濾面積和過濾速度，密封壓片300和臺階111都盡可能小，也就是AB和DB都在滿足如下焊接需要的情況下盡可能小。為進一步增加過濾墊片200，臺階111，密封壓片300，和相應接觸表面之間的密封，把過濾墊片200的厚度設計使得墊片上表面比臺階111的上表面高出0.1到5毫米，優先0.3毫米。用特殊設計的工裝(未顯示的)把過濾漏斗體100，過濾墊片200，和密封壓片300按圖5A和5B組合好后，采用超聲波方式焊接。在加壓F的情況下超聲波能量E在壓力fx方向的能量把密封壓片300的外側面302與內表面114焊接到一起(CB焊接面)，在壓力fy方向的能量把密封壓片300的部分底面301與臺階111的上表面113焊接到一起(DB焊接面)。這樣超聲波焊接就把過濾墊片200的邊緣和接近邊緣的部分的上下表面擠壓在密封壓片300，支撐筋108和臺階111之間形成一體化的密封。焊接也能同時把密封壓片300與過濾墊片200接近邊緣部分的上表面焊接到一起(AD焊接面)，進而與過濾漏斗體100焊接到一起，形成一體化密封。對密封壓片300與面113和114和過濾墊片200之間的密封，本發明優先采用超聲波焊接方式，但也可以采用其它的密封方式包括但不局限于熱焊接，旋融焊接，射頻密封，膠粘接，溶劑密封，和密封環密封等，也可以同時使用2種或2種以上密封方式。上述焊接把過濾墊片200和柱體103 —體化，具有額外兩個焊接面DB和CB，強化它們之間的密封，杜絕過濾墊片和柱體接觸面裂開和導致的待過濾樣品泄漏。但實際真空過濾操作中真空吸力是主要外力，該吸力強度和持續時間不足以導致上述兩個焊接面都裂開。除AD焊接面，在本專利上述設計中，有與漏斗內底部焊接密封的DB面和與漏斗底部內壁焊接密封的CB面，二重密封。只要DB和CB兩個焊接面有一個不全部裂開，過濾墊片200還會夾壓在密封壓片300底下且和臺階111密 封，抑制待過濾樣品泄漏。當待過濾的樣品，比如液體和固體混合物,傾倒入過濾漏斗體100后，可以通過的液體或流體先后通過過濾墊片200，分流槽109，匯集到中心出口 116，經過長的漏斗出口管106流出出口 107進入接收容器，未通過的組份如固體留在過濾墊片200上部，實現固體和液體或流體分離。過濾墊片200的制備材料優先選擇多孔過濾介質材料，包括可以攔截流體所含固體顆粒并對濾餅或固體顆粒起支撐作用的各種多孔性材料高分子材料，包括但不局限于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等，可以是多孔的分離膜材料，包括但不局限于混合纖維素濾膜、尼龍、聚四氟乙烯濾膜、聚偏氟乙烯、聚醚，也可以是達到相同功能的其它適合的包括但不局限于塑料，橡膠等。過濾墊片材料的孔大小范圍小于I毫米，優先小于500微米，更優先小于25微米。
圖4A，4B,和4C密封壓片300是一個例子僅作說明用途。在本技術領域的技術人員會知道，不脫離本發明范圍的情況下，其它的變化和修改是可能的。如圖6A，6B，6C分別是另一種密封壓片320的俯視圖，等距視圖，和放大的截面透視圖。密封壓片320包括底平面321，底平面凸出物324，外側面322，和內側面323。圖6A，6B，6C的密封壓片320是圓環狀，也可以是達到相同功能的其它適合的形狀，包括但不局限于完整的和部分的四邊形環狀、橢圓形、梯形、正方形、長方形等的一種或兩種甚至兩種以上的組合。底平面凸出物324是圓環狀，也可以是達到相同功能的其它適合的形狀，包括但不局限于完整的和部分的四邊形環狀、橢圓形環狀、梯形環狀、菱形環狀、正方形環狀、長方形環狀等的一種或兩種甚至兩種以上的組合，但盡可能和密封壓片320形狀相似以便于密封。圖6B和圖6C顯示密封壓片的截面是三角形，也可以是達到相同功能的其它適合的形狀，包括但不局限于完整的和部分的圓形、橢圓形、梯形、菱形、正方形、長方形等的一種或兩種甚至兩種以上的組合。顯示的截面直角三角形LMN底邊是LM，斜邊是LN，另一直角邊是麗。相對于底邊LM，凸出物324的高度小于直角邊MN，優先小于直角邊MN的一半但不低于0.3毫米。底平面凸出物324可以是I個也可以I個以上，以達到更好的密封效果。本發明中，I個底平面凸出物324基本可以滿足達到密封要求。密封壓片320的制備材料優先選擇高分子材料，包括但不局限于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等，也可以是達到相同功能的其它適合的塑料，包括但不局限于橡膠和金屬材料等。密封壓片320的制備材料盡可能采用和漏斗體100相近的材料，優先采用和漏斗體100完全一樣的材料，便于達到最好的熱焊接密封效果。圖7是過濾墊片200和圖6A到6C所示的另一種密封壓片320在過濾漏斗體100底部組合的部分截面透視圖。和圖5A和圖5B所示類似，用特殊設計的工裝(未顯示的)把過濾漏斗體100，過濾墊片200，和密封壓片320按圖7組合好后，采用超聲波方式焊接。在加壓F的情況下超聲波能量E在壓力fx方向的能量把密封壓片320的外側面322與內表面114焊接到一起(MN焊接面)，在壓力fy方向的能量把密封壓片320的部分底面321與臺階111的上表面113焊接到一起(0M焊接面)。但和圖5B相比，圖7的密封壓片320的凸出物324在加壓超聲波焊接時被向下壓入接觸的過濾墊片200，形成附加的密封，首先阻擋樣品細小顆粒從過濾漏斗體相經密封壓片底面321往過濾墊片200和柱體臺階111之間界面的擴散，同時抑制細小顆粒在過濾墊片上表面203和密封壓片底面321之間的遷移，進一步防止可能的流體和細小顆粒泄漏。這樣超聲波焊接就把過濾墊片200的邊緣和接近邊緣的部分的上下表面擠壓在密封壓片320，支撐筋108和臺階111之間形成一體化的密封。而且突出物324被壓入過濾墊片200里，進一步把過濾墊片200鎖住，不讓過濾墊片200移動和彎曲，即使在非常強的真空吸力存在下。相對于過濾墊片底邊LM，凸出物324的高度小于直角邊MN，優先小于直角邊MN的一半但不低于0.3毫米，同時小于過濾墊片200厚度的一半。焊接也能同時把密封壓片320與過濾墊片200接近邊緣部分的上表面焊接到一起(L0焊接面)，進而與過濾漏斗體100焊接到一起，形成一體化密封。對密封壓片320與面113和114和過濾墊片200之間的密封，本發明優先采用超聲波焊接方式，但也可以采用其它的密封方式包括但不局限于熱焊接，旋融焊接，射頻密封，膠粘接，溶劑密封，和密封環密封等，也可以同時使用2種或2種以上密封方式。上述焊接把過濾墊片200和柱體103 —體化，具有額外兩個焊接面OM和MN，抑制墊片移動，強化它們之間的密封和一體化，杜絕由過濾墊片移動，過濾墊片和柱體接觸面裂開 導致的待過濾樣品泄漏。實際真空過濾操作中真空吸力是主要外力，該吸力強度和持續時間不足以導致上述兩個焊接面都裂開。除LO焊接面，在本專利上述設計中，有與漏斗內底部焊接密封的OM面和與漏斗底部內壁焊接密封的MN面，二重密封，突出物324進一步防止過濾墊片移動和可能導致的兩個焊接面的裂開。在本專利上述設計中，只要OM和MN兩個焊接面有一個不全部裂開，過濾墊片200還會夾壓在密封壓片底下且和臺階111密封，抑制待過濾樣品泄漏。圖8A，8B，和8C分別是圖1A所示的帶有真空嘴的外磨口密封接頭400的俯視圖，截面透視圖，和底側視圖。密封接頭400包括空腔入口 401，入口連接部分上表面402，出口連接部分403，出口 404，真空嘴405，真空通道接口 406，入口連接部分的內表面407。出口連接部分403采用標準的磨口形式，特別是外磨口形式，便于和標準的帶內磨口的接收容器配套和分開。圖8A，8B，和8C中，入口和出口連接部分與真空嘴是一個部件，也可以采用達到相同功能的2個或2個以上部件的組合。在實驗室容器中，標準磨口的燒瓶，錐形瓶，容積瓶等是最常見和普及的接收容器，比有螺紋的接收瓶普及得多。本密封接頭設計采用標準的磨口形式，特別是內接磨口形式，可以直接匹配標準的燒瓶，錐形瓶，容積瓶，不需要特別設計的接收容器，極大地提高適用性和工作便利，同時避免采購特殊設計的接收容器導致的花費。當然密封接頭也可以采用其它連接形式，包括螺紋連接。但采用螺紋連接形式，無法和實驗室普通的磨口燒瓶，錐形瓶，容積瓶等常規接收容器匹配，顯著降低了適用性和普及性。圖9A和9B分別是 過濾漏斗體100和密封接頭400組合的截面透視圖和放大的部分截面透視圖。過濾漏斗體100底端的凸出105插入密封接頭400頂端的空腔入口 401，凸出105的外表面117和空腔入口 401的內表面407密封接觸。為增加密封效果，本發明優先采用旋融焊接方式使接觸面117和407密封牢固。過濾漏斗體底端的凸出105和密封接頭頂端的空腔入口 401直徑和內表面407的形狀和尺寸可以進行適當設計，以便于焊接操作和達到無漏焊接。如圖9A和9B所示，過濾漏斗體100底端的外平面104和密封接頭400的入口連接部分的頂部平面402接觸，采用旋融焊接同樣形成附加密封。另外一種很明顯的凹凸裝配是合理減小密封接頭400頂端直徑，把密封接頭400頂端直接插入到凸出105中，使密封接頭400上部外壁(未標示出)和凸出105內壁(未標示出)密封接觸。為清晰顯示過濾漏斗體100和密封接頭400的組合和如何一體化，圖9A和9B中的過濾漏斗體100內沒有過濾墊片和密封壓片，但同時清晰顯示了過濾墊片槽110和密封壓片槽118。本發明用特殊設計的工裝(未顯示的)把按圖5A和5B，或圖7 —體化好的過濾漏斗體100，過濾墊片200，和密封壓片300或320組合與密封接頭400按圖9A和9B組合好后，采用旋融焊接，把密封接頭400和漏斗體100焊接到一起。也可以采用其它的密封方式包括但不局限于旋融焊接，超聲波焊接，熱焊接，膠粘接，射頻密封，溶劑密封，和密封環密封等一種或兩種甚至兩種以上的組合。對于漏斗體100和密封接頭400的連接方式，漏斗體100底部的環狀凸出105和密封接頭的空腔入口 401的凹凸裝配是一個例子僅作說明用途。在本技術領域的技術人員會知道，不脫離本發明范圍的情況下，變化和修改部件105和401尺寸和形狀甚至采用其它的連接方式是可能的。比如上述環狀凸出105可以是達到相同功能的其它適合的形狀，包括但不局限于完整的和部分的圓形環狀、橢圓形環狀、梯形環狀、菱形環狀、正方形環狀、長方形環狀、和錐形環狀等的一種或兩種甚至兩種以上的組合。相應地，密封接頭400的空腔入口 401，入口連接部分上表面402，入口連接部分的內表面407有合適的變化和調整以便于和環狀凸出105在漏斗體100底部的密封連接。又比如上述環狀凸出105也可以用從柱體底部平面104適當的凹進去形成的凹槽來替代，并優先選擇不凹到在柱體內底部穿孔和墊片槽110相通的程度，但也可以和墊片槽110相通。相應地，密封接頭400的入口 401的壁厚，入口連接部分上表面402，入口連接部分的內表面407有合適變化和調整以便于和上述凹槽在漏斗體100底部的密封連接。又再比如環狀凸出105的外側表面117采用完整或部分外螺紋形式，相應地密封接頭400的入口連接部分的內表面407采用完整或部分內螺紋形式。外側表面117也可以采用完整或部分內螺紋形式，相應地密封接頭400的入口連接部分的外表面(未標示出)采用完整或部分外螺紋形式。上述凸出105甚至可以取消，那么密封接頭400的入口連接部分上表面402可以通過包括但不局限于膠粘接，超聲波焊接，熱焊接，和射頻密封等一種或兩種甚至兩種以上的組合和漏斗體100底端的外平面104密封連接到一起。對于漏斗體100和密封接頭400的連接方式可以選用包括但不局限于傳統和改進的凹凸裝配，凹凸焊接裝配，超聲波焊接，旋融焊接，熱焊接，射頻密封，膠粘接，溶劑密封，螺紋密封，密封環密封，螺紋裝配，螺紋裝配加密封圈，榫槽結構，楔形裝配等一種或兩種甚至兩種以上的組合。圖1OA示范了本發明的一次性的一體化高分子真空過濾漏斗800和標準磨口燒瓶601的連接，其中漏斗體為圓柱狀且有敞開口，真空過濾漏斗的密封接頭帶外磨口，燒瓶601入口帶標準內磨口，漏斗的長出口管106的底端出口 107接近燒瓶601的底部。在圖1OA中，標準磨口燒瓶的標準磨口高度是H10，瓶體(從瓶口磨口底端到瓶內底)深度是H12，H12大于H11。一般情況下，H12也大于H10。從磨口底端向瓶體算起，插入瓶體的漏斗出口管長度是HlI。磨口燒瓶有不同規格和尺寸，特別是有較大容積或特殊加工制備有不同瓶體深度，所以無法保證一個Hll的長度會滿足所有不同規格包括瓶體深度的磨口燒瓶的需要。圖1OB是和本發明的一次性一體化高分子真空過濾漏斗800的長出口管106可以進行連接匹配的延伸管700 。圖1OC是本發明的一次性一體化高分子真空過濾漏斗800和燒瓶602的連接，其中漏斗體為圓柱狀且有敞開口，真空過濾漏斗的密封接頭帶外磨口，燒瓶602入口帶內磨口，漏斗底端的長出口管106接延伸管700以接近燒瓶602的底部。比較圖1OA和圖10C，燒瓶602容積大于燒瓶601，磨口高度H20和HlO相同，但燒瓶602瓶體深度H22大于燒瓶601瓶體深度H12。圖1OC中漏斗出口管106接延伸管700后，漏斗出口管106的底端出口從107A下移到107B，顯著接近燒瓶602底端。漏斗出口管106的底端出口 107和107B接觸瓶底或近乎密封瓶底會阻礙過濾流體的流出，抵消或降低真空過濾的速度和目的。為清楚顯示底端出口 107和107B不是接近到瓶底可以無限甚至接觸瓶底以近乎密封的程度，圖1OA和IOC中底端出口 107和107B與燒瓶601和602瓶底之間留有適當間隙。在圖1OA和圖1OC中，本發明產品800的底端外磨口密封接頭分別插入一個內磨口入口的燒瓶601和燒瓶602的入口，通過密封接頭的外磨口和燒瓶入口的內磨口連接形成密封。鋸齒形狀的真空嘴405作為連接管連接到真空源，比如真空泵。在真空的作用下，待過濾樣品從入口 101，經過一體化高分子真空過濾漏斗柱體103，過濾墊片和長的漏斗出口管106進入到燒瓶中，實現過濾分離。漏斗出口管106的長度優先40到500毫米，特別優先60毫米到400毫米，更特別優先80毫米到200毫米。延伸管700的長度優先100到400毫米，特別優先120毫米到250毫米。根據接收容器深度不同，漏斗出口管長度可以通過連接I個或I個以上延伸管700以適應深度較深的接收容器。本發明的長漏斗出口管的出液口遠低于真空嘴位置，可以顯著減少或完全避免流體被真空吸走，減少樣品損失。同時長漏斗出口管的出液口接近接收容器的底部，這樣降低或避免流體濺射和相應造成的樣品損壞。過濾漏斗體100可以是便于盛裝待過濾樣品混合物的多種形狀。另一種代表性形狀可以是如圖11A，11B，和IlC所示的常規倒圓錐形狀。如圖11A，11B，和IlC所示，常規倒圓錐形狀漏斗體500有上表面為501和502的2個底部臺階，短支撐筋503a，503b，503c，503d，503e, 503f，長支撐筋504a，504b, 504c, 504d, 504e, 504f，支撐筋間的空隙形成的分流槽505，流體匯集槽506，長的漏斗出口管507和出口 508，內壁為509和外壁為510的漏斗敞開入口，位于外底部的環狀凸出511和其外表面512。不同與常規的倒圓錐形漏斗，本漏斗內底部有上述支撐筋和底部臺階，外底部有環狀凸出511。上述6個短支撐筋和6個長支撐筋的上表面在同一平面，便于平坦地支撐過濾墊片。雖然如圖11A，11B，和IlC所示有6個短支撐筋和6個長支撐筋，但只要起到合理的支撐和分流作用，支撐筋可以多于或少于6個，長短和形狀都可以不同。圖12A是圖11A，11B，11C所示的過濾漏斗體500從圖1lA所示的AA’線垂直向下拋開的截面透視圖。過濾漏斗體500有入口內壁509，入口外壁510，位于外壁底部的環狀凸出511，位于內底部的相連臺階513和514，過濾墊片槽515，和密封壓片槽516。圖12B是圖12A的圓圈放大部分的截面透視圖。圖12B顯示了過濾漏斗體內底部的臺階513的上表面501和內側面517，臺階514的上表面502和內側面518，環狀凸出511的外表面512。為顯示清晰過濾漏斗體500與過濾墊片240和密封壓片340的組合，相應的密封界面和如何一體化，雖然圖12B沒有過濾墊片240和密封壓片340，但是也通過過濾墊片槽515和密封壓片槽516標出。與圖5A，5B，和圖7類似，過濾墊片240和密封壓片340先后放入到圖12A和12B的過濾漏斗體500的內底部的過濾墊片槽515和密封壓片槽516中。過濾墊片240的底平面和漏斗底部支撐筋的上表面接觸，同時過濾墊片240的外側面和臺階514的內側表面518接觸。過濾墊片240的大小尺寸和形狀設計使得墊片大小剛好放入到過濾墊片槽中。接著把密封壓片 340放到過濾墊片240和臺階514上，密封壓片340的底平面同時和過濾墊片240的上表面和臺階514的上表面502接觸，密封壓片340的外側面和臺階513的內表面517接觸。過濾漏斗體積大小根據混合物樣品數量多少和需要分離次數而定。為增加有效過濾面積和過濾速度，密封壓片槽516的外邊緣和內壁509的間距UV在滿足如下焊接需要的情況下要盡可能小，過濾墊片槽和密封壓片槽的外邊緣的間距ST在滿足如下焊接需要的情況下也盡可能小。過濾墊片槽515和密封墊片槽516是同心圓環，但過濾墊片槽515的直徑要小于密封墊片槽516。間距UV和間距ST隨漏斗體積的變化可能需要進行合理設計，優先大于I毫米但不超過20毫米，更優先大于2.5毫米和小于18毫米。密封壓片340的大小尺寸和形狀設計可以使得密封壓片340剛好蓋住過濾墊片240和臺階514的內側面518之間的接觸空隙和材料界面。為進一步增加過濾墊片240，臺階514，密封壓片340，和相應接觸表面之間的密封，把過濾墊片240的厚度設計使得墊片上表面比臺階514的上表面高出0.1到5毫米，優先0.3毫米。然后用特殊設計的工裝(未顯示)把過濾漏斗體500,過濾墊片240,和密封壓片340按圖12B組合好后，采用超聲波方式焊接。在加壓F的情況下超聲波能量把密封壓片340的外側面與臺階513的內表面517焊接到一起(UT焊接面)，把密封壓片340的部分底面與臺階514的上表面502焊接到一起(ST焊接面)。這樣超聲波焊接就把過濾墊片240的邊緣和接近邊緣的部分的上下表面擠壓在密封壓片340，支撐筋503a-503f，504a-504f和臺階514之間，形成一體化密封。焊接也能同時把密封壓片340與過濾墊片240接近邊緣部分的上表面焊接到一起(焊接面未標示)，進而與過濾漏斗體500焊接到一起，形成一體化密封。對密封壓片340與面517和502和過濾墊片240之間的密封，本發明優先采用超聲波焊接方式，但也可以采用其它的密封方式包括但不局限于熱焊接，旋融焊接，射頻密封，膠粘接，溶劑密封，和密封環密封等，也可以同時使用2種或2種以上密封方式。上述焊接把過濾墊片240和過濾漏斗體500 —體化，額外具有兩個焊接面UT和ST，強化它們之間的密封，杜絕過濾墊片和柱體接觸面裂開和導致的待過濾樣品泄漏。實際真空過濾操作中真空吸力是主要外力，該吸力強度和持續時間不足以導致上述兩個焊接面都裂開。在本專利上述設計中，有與漏斗內底部焊接密封的ST面和與漏斗底部內壁焊接密封的UT面，二重密封。在本專利上述設計中，只要UT和ST兩個焊接面有一個不全部裂開，過濾墊片240還會夾壓在密封壓片底下且和臺階514密封，抑制待過濾樣品泄漏。密封壓片340 (未顯示)可以采用圖4A-4C和圖6A-6C形式或其它合適的形式。相對于漏斗體500的內壁509的斜面，圖12B的臺階513的形狀是凸出，但凹進去等形狀設計通過焊接等密封方式也可以達到無泄漏的目的。另外，通過擴大墊片槽515的直徑或減小壓片槽516的直徑，圖12B的槽515和516可以合并為一個槽,形成一個內底部為一個槽的倒圓錐漏斗，點S，T，U就在一個垂直向下的面上。這樣就需要經過合理設計密封壓片并將其焊接到面501和內壁509底部上。這個設計合理的一個槽的倒圓錐漏斗按照上述圖5A，5B，7的組合和焊接原理同樣可以形成一體化的過濾墊片，密封壓片和過濾漏斗體組合。圖13A和13B顯示了漏斗體為倒圓錐形狀的一次性一體化高分子真空過濾漏斗的的全視圖和截面透視圖過濾墊片240和密封壓片340先后放入到過濾漏斗體500的內底部的過濾墊片槽和密封壓片槽中并采用超聲波焊接方式把密封壓片340與臺階514的上表面和臺階513的內表面焊接到一起，使過濾墊片240的邊緣和接近邊緣的部分的上下表面擠壓在密封壓片340，支撐筋·和臺階514之間，形成一體化的密封組合。圖13B所示，過濾漏斗體500底端的環狀凸出511插入到密封接頭400頂端的空腔入口 401，凸出511的外表面512和入口的內表面407密封接觸。過濾漏斗體底端的凸出511和密封接頭頂端的空腔入口 401直徑和內表面407的形狀和尺寸可以進行適當設計，以便于焊接操作和達到無漏焊接。另外一種很明顯的凹凸裝配是合理減小密封接頭400頂端直徑，把密封接頭400頂端直接插入到凸出511中，使密封接頭400上部外壁(未標示出)和凸出511內壁(未標示出)密封接觸。本發明用特殊設計的工裝(未顯示的)把按圖12B —體化焊接好的過濾漏斗體500，過濾墊片240，和密封壓片340組合與密封接頭400按圖12B組合好后，采用旋融焊接。也可以采用其它的密封方式包括但不局限于旋融焊接，超聲波焊接，熱焊接，膠粘接，射頻密封，溶劑密封，和密封環密封等一種或兩種甚至兩種以上的組合。對于漏斗體500和密封接頭400的連接方式，過濾漏斗體500底部的環狀凸出511和密封接頭的空腔入口 401的凹凸裝配是一個例子僅作說明用途。在本技術領域的技術人員會知道，不脫離本發明范圍的情況下，變化和修改部件511和401尺寸和形狀甚至采用其它的連接方式是可能的。如上述環狀凸出511可以是達到相同功能的其它適合的形狀，包括但不局限于完整的和部分的圓形環狀、橢圓形環狀、梯形環狀、菱形環狀、正方形環狀、長方形環狀、和錐形環狀等的一種或兩種甚至兩種以上的組合。上述凸出511甚至可以取消，那么密封接頭400的入口連接部分上表面402可以通過包括但不局限于膠粘接，超聲波焊接，熱焊接，和射頻密封等一種或兩種甚至兩種以上的組合和漏斗體500外壁510密封連接到一起。和前文對于漏斗體100和密封接頭400的連接方式所述相似，對于漏斗體500和密封接頭400的連接方式可以選用包括但不局限于傳統和改進的凹凸裝配，凹凸焊接裝配，超聲波焊接，旋融焊接，熱焊接，射頻密封，膠粘接，溶劑密封，螺紋密封，密封環密封，螺紋裝配，螺紋裝配加密封圈，榫槽結構，楔形裝配等一種或兩種甚至兩種以上的組合。應當說明，雖然本發明實例都使用一個過濾墊片但一個或一個以上相同材料的過濾墊片或不同材料的過濾墊片組合都可以適當使用。圖14A，14B, 15A，和15B示范了本發明一次性一體化高分子真空過濾漏斗和入口帶內磨口的接收容器的另外的連接和的應用。在圖14A中，本發明產品的底端外磨口密封接頭的插入一個內磨口入口的燒瓶603的入口，通過密封接頭的外磨口和燒瓶入口的內磨口連接形成密封。鋸齒形狀的真空嘴405作為連接管連接到真空源，比如真空泵。在真空的作用下，流體樣品從入口 101，經過一體化高分子真空過濾漏斗柱體103，過濾墊片和長的漏斗出口管106進入到燒瓶603中。如圖14B所示，本發明產品的過濾漏斗體100的柱體103的頂部可以沒有外張開體 102。實施例圖 1A-1B，8A-8C，9A-9B，10A-10B, 13A-13B, 14A-14B,和15A-15B中的密封接頭400都是外磨口接頭，優先采用國際標準磨口，比如14/20，24/40，29/42等，特別優先采用在磨口頂端外直徑相同和錐角不變的情況下適當縮短磨口的長度，比如采用24/20和14/10。外磨口是真空過濾漏斗底端密封接頭的優選形式，內磨口是接收容器入口的優選形式。其它可以達到和底部的流體接收容器密封的連接形式都可以采取，比如螺紋配合形式。真空連接部分是鋸齒形狀，也可以是其它合適的形狀。燒瓶是接收器的一種，其它有合適密封接口的容器都可以使用，比如圖14B和15B顯示的錐形瓶604和606等。本發明的長漏斗出口管的出液口遠低于真空嘴位置，可以顯著減少或完全避免流 體被真空吸走，減少樣品損失。同時長漏斗出口管的出液口接近接收容器的底部，這樣降低或避免流體濺射和相應造成的樣品損壞。但對于過濾分子量小于500或800的小分子混合物，流體濺射可能不會造成樣品損壞，所以如圖14A，14B, 15A，和15B所示，可能不需要使得長漏斗出口管106和507的底端出口 107C，107D，108A，和108B接近燒瓶603和605，錐形瓶604和606的瓶底，但需要顯著合適的長度來遠離真空嘴避免樣品損失。根據過濾物質特性和接收容器深度不同，漏斗出口管長度也可以部分割斷來減少和加延伸管來延長。在實際使用過程中，長漏斗出口管106可以割短以適應深度或高度較淺的接收容器。塑料材質本身有助于直接對漏斗出口管進行割斷，在未示出的實施例中本發明包括對長漏斗出口管從外向內進行預先切割以便于使用。預先切割深度大約是長漏斗出口管的壁厚的三分之一但不超過三分之二，以便于用戶折斷，節省時間。考慮到對更長的漏斗出口管的可能需求和實際生產長的漏斗出口管在工藝上的難度，在未示出的實施例中本發明長漏斗出口管可以再連接I個或I個以上80毫米到200毫米或更長的延伸管以適應深度較深的接收容器。長漏斗出口管的長度可以輕易割斷也可以用額外延伸管加長，因而在使用過程中非常有效。
圖10A，10B，14A，14B，15A，15B只是介紹單一真空過濾漏斗和單一入口接收容器的單一過濾。如果采用帶磨口的三口瓶，那么就可以根據需要使用一到三個真空過濾漏斗，進行多個漏斗的過濾，加速過濾操作。類似，增加接收容器的磨口入口數量，就可以進行多個漏斗的過濾。另外，如果在所述圖10A，10B, 14A，14B, 15A，15B中一體化高分子真空過濾漏斗里加入硅膠、C18等修飾的特種硅膠、樹脂等填充物就能成為可以直接進行真空過濾的分離柱子用于固相萃取技術。填充物還可以包括但不限于過濾助劑和干燥劑等。加入硅藻土助濾劑可以促進固液分離。加入無水的硫酸鎂、硫酸鈉、硫酸鈣等干燥劑可以吸收固液混合物中的水分，然后直接進行真空過濾去除干燥劑和固體顆粒，同時達到干燥和真空過濾的效果。本發明圖1A-圖9B和圖11A-13B示意了一體化高分子真空過濾漏斗的部件和焊接組合。雖然漏斗體部件100與漏斗體部件500和帶真空嘴的密封接頭400可以一體化生產出來，但本發明優先采用單獨生產出來，以便于不同尺寸的漏斗體部件和不同尺寸的密封接頭組合。本發明圖1A-圖9B和圖11A-13B示意的部件通過選自包括但不限于注塑成型、擠壓成型、熱成形等工藝制成。本說明書的實施例所述的內容僅僅是對發明構思的實現形式的列舉，僅作說明用途。本發明的保護范圍不應當被視為僅限于本實施例所陳述的具體形式，本發明的保護范圍也及于本領域的普通技術人員根據本`發明構思所能想到的等同技術手段。
權利要求
1.一種一次性的一體化高分子真空過濾漏斗，所述一體化高分子真空過濾漏斗包括: 一個過濾墊片位于內底部的過濾漏斗體， 一個與過濾漏斗體的外底部出口連接的漏斗出口管； 所述漏斗出口管與所述過濾漏斗體呈一體； 其特征在于:所述過濾墊片與所述過濾漏斗體的內底部和內側壁柱體之間相互密封；所述一體化高分子真空過濾漏斗包括: 位于漏斗體外底部的密封接頭，所述密封接頭包括真空嘴和用以連接接收容器的標準接口 ；所述漏斗出口管穿過所述密封接頭的所述標準接口； 所述過濾墊片、過濾漏斗體和密封接頭呈一體。
2.如權利要求1所述的一次性的一體化高分子真空過濾漏斗，其特征在于:所述過濾墊片的上部覆蓋密封壓片。
3.如權利要求1所述的一次性的一體化高分子真空過濾漏斗，其特征在于:所述過濾墊片焊接在所述過濾漏斗體的內底部和內側壁柱體上，所述漏斗出口管和密封接頭焊接在所述漏斗體外底部。
4.如權利要求2所述的一次性的一體化高分子真空過濾漏斗，其特征在于:所述過濾墊片焊接在所述過濾漏斗體的內底部和內側壁柱體，所述密封壓片焊接在所述過濾墊片和內側壁柱體上，所述漏斗出口管和密封接頭焊接在所述漏斗體外底部。
5.如權利要求1或3所述的一次性的一體化高分子真空過濾漏斗，其特征在于:所述過濾漏斗體包括入口和柱體,所述柱體底部內部設有柱體支撐筋、分流槽和過濾墊片槽,所述柱體支撐筋分布在過濾漏斗體的內底部出口的周邊一圈，相鄰柱體支撐筋之間為所述分流槽，所述過濾墊片嵌套在所述過濾墊片槽內，所述過濾墊片的底面位于所述柱體支撐筋的上表面，所述過濾墊片的外側面與所述柱體底部側壁的內表面密封接觸。
6.如權利要求2或4所述的一次性的一體化高分子真空過濾漏斗，其特征在于:所述過濾漏斗體包括入口和柱體，所述柱體底部內部設有柱體支撐筋、分流槽、過濾墊片槽和臺階，所述柱體支撐筋分布在過濾漏斗體的內底部出口的周邊一圈，相鄰柱體支撐筋之間為所述分流槽，所述臺階位于柱體內底部與內側壁的連接處，所述過濾墊片嵌套在所述過濾墊片槽內，所述過濾墊片的底面位于所述柱體支撐筋的上表面上，所述過濾墊片的外側面與所述臺階的內側表面密封接觸；所述密封壓片的底面同時位于所述過濾墊片的上表面和臺階的上表面，所述密封壓片的側面與所述柱體底部側壁的內表面密封接觸。
7.如權利要求f4之一所述的一次性的一體化高分子真空過濾漏斗，其特征在于:所述漏斗體和密封接頭的連接方式為凹凸裝配、凹凸焊接裝配、超聲波焊接、旋融焊接、熱焊接、射頻密封、膠粘接、溶劑密封、螺紋密封、密封環密封、螺紋裝配、螺紋裝配加密封圈、榫槽結構和楔形裝配中的一種或兩種甚至兩種以上的組合的裝配方式。
8.如權利要求7所述的一次性的一體化真空過濾漏斗，其特征在于:所述柱體底部外部設有結構連接件，所述漏斗出口管穿過所述結構連接件；所述密封接頭的內腔上部密封套裝在所述結構連接件上，所述連接件為凸出或凹槽。
9.如權利要求8所述的一次性的一體化高分子真空過濾漏斗，其特征在于:所述密封接頭的內腔上部的內表面與所述凸出的外表面密封接觸，所述密封接頭的上表面與所述柱體底外表面密封 接觸；或者是，所述密封接頭的外壁與所述凹槽密封接觸。
10.如權利要求1或3所述的一次性的一體化高分子真空過濾漏斗，其特征在于:所述過濾漏斗體、漏斗出口管、密封接頭的制備材料為高分子材料，所述高分子材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、塑料和橡膠；所述過濾墊片的制備材料為多孔過濾介質材料或多孔的分離膜材料，過濾墊片材料的孔大小范圍小于I毫米。
11.如權利要求2或4所述的一次性的一體化高分子真空過濾漏斗，其特征在于:所述過濾漏斗體、漏斗出口管、密封接頭和密封壓片的制備材料為高分子材料，所述高分子材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、塑料和橡膠；所述過濾墊片的制備材料為多孔過濾介質材料或多孔的分離膜材料，過濾墊片材料的孔大小范圍小于I毫米。
12.如權利要求6所述的一次性的一體化高分子真空過濾漏斗，其特征在于:所述過濾墊片的上表面比臺階的上表面高出0.1到5毫米。
13.如權利要求2或4所述的一次性的一體化高分子真空過濾漏斗，其特征在于:所述密封壓片的底面設有凸出物，所述凸出物抵緊在過濾壓片的上表面。
14.如權利要求f4之一所述的一次性的一體化高分子真空過濾漏斗，其特征在于:所述漏斗出口管的下端伸入所述接收容器的內腔底部，所述真空嘴位于密封接頭的上部，所述真空嘴遠離所述漏斗出口管的下端。
15.如權利要求f4之一所述的一次性的一體化高分子真空過濾漏斗，其特征在于:所述漏斗出口管的下端連接用以伸入所述接收容器的內腔底部的延伸管。
16.如權利要求f4之一所述的一次性的一體化高分子真空過濾漏斗，其特征在于:所述標準接口為外磨口。
17.如權利要求1或3所述的一次性的一體化高分子真空過濾漏斗，其特征在于:所述過濾漏斗體為倒圓錐形狀，所述過濾漏斗體包括臺階、短支撐筋、長支撐筋、分流槽和流體匯集槽，所述臺階位于所述過濾漏斗體的底部內部，所述短支撐筋、長支撐筋分別布置在所述臺階內側，所述短支 撐筋和長支撐筋錯位布置且相互之間的間隙形成分流槽，所述分流槽與所述流體匯集槽連通，所述流體匯集槽與外底部出口連通；所述過濾墊片的底面位于所述短支撐筋、長支撐筋的上表面上，所述過濾墊片的外側面與所述臺階的內側面密封接觸。
18.如權利要求2或4所述的一次性的一體化高分子真空過濾漏斗，其特征在于:所述過濾漏斗體為倒圓錐形狀，所述過濾漏斗體包括上臺階、下臺階、短支撐筋、長支撐筋、分流槽和流體匯集槽，所述上臺階、下臺階依次位于所述過濾漏斗體的底部內部，所述短支撐筋、長支撐筋分別布置在所述下臺階內側，所述短支撐筋和長支撐筋錯位布置且相互之間的間隙形成分流槽，所述分流槽與所述流體匯集槽連通，所述流體匯集槽與外底部出口連通；所述過濾墊片的底面位于所述短支撐筋、長支撐筋的上表面上，所述過濾墊片的外側面與所述下臺階的內側面密封接觸，所述密封壓片的底面位于所述過濾墊片的上表面和下臺階的上表面上，所述密封壓片的外側面與所述上臺階的內側面密封接觸。
19.如權利要求1、之一所述的一次性的一體化高分子真空過濾漏斗，其特征在于:所述過濾漏斗體的截面為圓形、橢圓形、梯形、正方形、長方形、和錐形的一種或兩種甚至兩種以上的組合。
20.如權利要求f4之一所述的一次性的一體化高分子真空過濾漏斗，其特征在于:所述密封壓片是圓環狀、完整的和部分的四邊形環狀、橢圓形環狀、梯形環狀、菱形環狀、正方形環狀、長方形環狀的一種或兩種甚至兩種以上的組合。
21.如權利要求f4之一所述的一次性的一體化高分子真空過濾漏斗，其特征在于:所述過濾墊片的截面為圓形、或者是完整的和部分的四邊形、橢圓形、菱形、梯形、正方形、長方形的一種或兩種甚至兩種以上的組合。
22.如權利要求2或4所述的一次性的一體化高分子真空過濾漏斗，其特征在于:所述密封壓片截面是三角形、或者是完整的和部分的圓形、橢圓形、梯形、菱形、正方形、長方形的一種或兩種甚至兩種以上的組合。
23.如權利要求13所述的一次性的一體化高分子真空過濾漏斗，其特征在于:所述凸出物為圓環狀、或者是完整的和部分的四邊形環狀、橢圓形環狀、梯形環狀、正方形環狀、長方形環狀的一種或兩種甚至兩種以上的組合，所述凸出物與所述密封墊片的形狀相同或相似。
24.如權利要求3或4所述的一次性的一體化高分子真空過濾漏斗，其特征在于:所述焊接方式為超聲波焊接、或者是熱焊接、旋融焊接、射頻密封中的一種或兩種甚至兩種以上的密封焊接 方式。
全文摘要
一種一次性的一體化高分子真空過濾漏斗，所述一體化高分子真空過濾漏斗包括一個過濾墊片位于內底部的過濾漏斗體，一個與過濾漏斗體的外底部出口連接的漏斗出口管；所述漏斗出口管與所述過濾漏斗體呈一體；所述過濾墊片與所述過濾漏斗體的內底部和內側壁柱體之間相互密封；所述一體化真空過濾漏斗包括位于漏斗體外底部的密封接頭，所述密封接頭包括真空嘴和用以連接接收容器的標準接口；所述漏斗出口管穿過所述密封接口；所述過濾墊片、過濾漏斗體和密封接頭呈一體。本發明能有效降低或免除濾液和濾餅的損失、避免污染、使用方便、降低成本。
文檔編號B01D29/085GK103239917SQ20131009821
公開日2013年8月14日 申請日期2013年3月25日 優先權日2013年3月25日
發明者遲海濤, 朱海峰, 遲亞武 申請人:紹興鷺鏵色譜分離設備有限公司, 遲海濤, 朱海峰, 遲亞武