专利名称：一次性使用的一体化高分子真空过滤漏斗的制作方法
技术领域：
本发明属于固体和液体过滤和分离技术领域，涉及一种一体化高分子真空过滤漏斗，主要应用在真空情况下固体和液体混合物过滤和分离。
背景技术：
过滤是实验室常用的把固体从固体液体混合物分离出来的常用分离手段。当混合物通过一个过滤介质面时,液体通过过滤介质而固体和大颗粒留在过滤介质上面。真空过滤是实验室常用的一种快速过滤分离手段。真空过滤主要通过施加真空吸力使混合物中的流体通过滤纸等过滤介质，通常比重力过滤快很多，所以应用非常广泛。真空过滤装置通常由一个过滤漏斗、连接真空源的真空嘴和接收容器组成。有时可能需要接头来连接过滤漏斗和接收容器。布氏漏斗作为常用的真空过滤漏斗应用非常广泛，有带真空嘴和不带真空嘴两种。不带真空嘴的布氏漏斗，通常需要采用氯丁橡胶或硅胶等橡皮垫圈来连接接收容器，比如烧瓶。在该真空过滤装置操作中，橡皮垫圈经过磨损会有碎屑进入接收容器，对过滤的流体样品造成严重污染。橡皮垫圈经过磨损也会造成漏气，降低真空过滤的速度和影响样品的过滤操作。目前的玻璃和陶瓷布氏漏斗因固体阻塞而难于清洗，容易造成样品污染。在过滤操作中，很多时候固体是需要收集的目标产物。比如在材料制备中，沉淀形成的固体是需要收集的目标产物。在使用砂芯布氏漏斗时，固体趋向于堵塞砂芯的孔，砂芯需要清洗才可以再用。比如一些含铝和硅的化合物在砂芯的残留需要先后用2%的氢氟酸，浓硫酸，蒸馏水，和丙酮清洗。一般需要重复清洗几次直到痕量的酸都洗掉才可以再用。为避免有刺激性和腐蚀性的氢氟酸和浓硫酸的溢出和灼伤，清洗砂芯布氏漏斗操作过程中需要带眼睛和双手防护，同时需要在通风厨中操作。使用大量水和溶剂清洗，也会增加成本和工作量。24/40磨口的100毫升圆底烧`瓶和125毫升平底烧瓶是化学实验室常用的两种烧瓶之一。24/40磨口的100毫升圆底烧瓶和125毫升平底烧瓶的瓶体(从瓶口磨口底端到瓶内底)深度都大约是80毫米。上述瓶体深度一定程度上随烧瓶体积稍微变化。比如另外一个常用的24/40磨口 250毫升短颈圆底烧瓶和平底烧瓶的瓶体的大致深度分别是100毫米和95毫米。比如另外一个也常用的24/40磨口的50毫升圆底和平底烧瓶的瓶体深度都大约是58毫米。相对不常用的24/40磨口的1000毫升圆底烧瓶和平底烧瓶的瓶体深度分别大约是149和145毫米。目前，带有真空嘴的过滤漏斗或布氏漏斗都由玻璃材料制备，且有短漏斗出口管。漏斗出口管的尾端距离接真空的真空嘴不是很远，也没有伸出或稍稍伸出连接磨口的底端。因此，相对于上述常用的250，100和125毫升烧瓶的瓶体深度，布氏漏斗的短漏斗出口管的出液口一般都显著位于瓶体的上部。在过滤操作中，有时液体是需要的目标产物。短出口管的设计和位置靠近真空嘴显著加大真空过滤造成的挥发性样品损失和强真空吸走的流体样品损失。对一些真空过滤损失大的样品,可能需要制备待过滤样品多次,并过滤多次以收集到足够量的目标流体产物。样品的损失影响产物的收率，这直接加大研发时间，资金和人员投入，和后续产业化进程。短漏斗出口管的设计也直接造成流出的流体在接收容器内的溅射和起泡沫。溅射和起泡沫能引起过滤后的流体样品中组份的变化，或促进物质间的化学反应，比如高温流体溅射到接收容器的壁上可能导致晶体析出。溅射和起泡沫也可能对过滤后的流体样品中组份造成损害，比如损坏大分子结构。布氏漏斗虽然广泛应用，但还没有带显著长漏斗出口管的一次性过滤漏斗，更没有带真空嘴和显著长漏斗出口管的一次性过滤漏斗。在一些过滤操作中，直接把滤纸和过滤垫片等过滤介质通过手压等方式放入到真空过滤漏斗中，过滤介质颗粒可能从过滤介质外边缘和漏斗底部或漏斗内壁的接触间隙流出到接收容器，出现颗粒泄漏问题，从而无法达到有效分离。另外，过滤工作中滤饼变厚也会显著地加重堵塞。过滤膜或过滤垫片的孔尺寸越小，堵塞就会越严重。当孔部分和严重堵塞时，过滤膜或过滤垫片和接收容器往往处在强真空状态下。处在强真空状态下的滤纸和薄过滤膜，即使与过滤漏斗底部密封到一起，也有可能密封处裂开，导致颗粒被吸到接收容器，从而严重影响分离操作。美国专利4702834公开了把过滤膜本身焊接到漏斗内底部，焊接宽度是2.29毫米。美国专利7011755公开了含有多个过滤片的漏斗，把只有最底层过滤片本身焊接到漏斗内底部，其它多个过滤片都是非绝对密封，允许未过滤样品通过。上述专利的过滤片或膜只和漏斗内底部密封，是单重密封，且密封宽度较窄，同时没有保护密封，在强真空过滤状态下，焊接密封处可能裂开，导致未过滤样品被吸到接收容器。在一些过滤操作中，需要适当搅拌在过滤漏斗中的过滤样品以提高过滤效果和减少过滤时间，搅拌棒等工具接触滤饼或过滤片或膜同时可能直接接触并损坏焊接处，最终造成未过滤样品被吸到接收容器。同时，上述过滤片或膜和漏斗体在非同种材料下的焊接很难达到彻底密封，同时仅仅和漏斗内底部焊接且没有保护密封，，存在焊接密封部分微小裂开就导致未过滤样品被吸到接收容器的可能性和危险。美国专利申请20100038303和中国专利申请2010800640629公开了一次性使用的高分子过滤漏斗，但其滤片和过滤漏斗体没有进行焊接等一体化，在强真空情况下容易导致流体泄漏。很多实验室用布氏漏斗由手工用玻璃制作，成本和价格相对较高，而且还容易破碎。一些大的布氏漏斗基本由陶瓷材料制作，比较笨重，使用过程中移动不方便。人们已经开发了一些使用方便的过·滤漏斗，比如美国SIGMA公司的组合式塑料布氏漏斗，但这些产品都没有真空嘴，同时需要使用橡皮垫圈等，使用不便利。美国专利申请20100038303和中国专利申请2010800640629公开的过滤漏斗需要和外接的玻璃真空嘴相连接才可以使用，非常不方便。综上所述，目前的真空过滤漏斗都有不同的缺陷。实际工作中有时需要收集固体样品，有时需要收集液体样品，有时固体和液体都需要收集。非常需要一种物美价廉的一次性的真空过滤漏斗，来降低或免除滤液和滤饼的损失，避免污染，降低成本和节省时间。
发明内容
为了克服已有一次性使用过滤漏斗的存在滤液和滤饼的损失、可能造成样品污染、使用不方便、成本较高的不足，本发明提供了一种有效降低或免除滤液和滤饼的损失、避免污染、使用方便、降低成本的一次性使用的一体化高分子真空过滤漏斗。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种一次性的一体化高分子真空过滤漏斗，所述一体化高分子真空过滤漏斗包括:一个过滤垫片位于内底部的过滤漏斗体，一个与过滤漏斗体的外底部出口连接的漏斗出口管；所述漏斗出口管与所述过滤漏斗体呈一体；所述过滤垫片与所述过滤漏斗体的内底部和内侧壁柱体之间相互密封；所述一体化高分子真空过滤漏斗包括:位于漏斗体外底部的密封接头，所述密封接头包括真空嘴和用以连接接收容器的标准接口 ；所述漏斗出口管穿过所述密封接头的所述标准接口 ；所述过滤垫片、过滤漏斗体和密封接头呈一体。进一步，所述过滤垫片的上部覆盖密封压片。过滤垫片与过滤漏斗体密封连接，为了加强密封效果，优选增加密封压片，可以具备双重密封效果。优选的，所述过滤垫片焊接在所述过滤漏斗体的内底部和内侧壁柱体上，所述漏斗出口管和密封接头焊接在所述漏斗体外底部。作为一体化的结构，焊接是优选的一种方式，当然，也可以采用其他装配方式来实现一体化，该方案是只有过滤垫片而没有密封压片的情况。或者是:所述过滤垫片焊接在所述过滤漏斗体的内底部和内侧壁柱体，所述密封压片焊接在所述过滤垫片和内侧壁柱体上，所述漏斗出口管和密封接头焊接在所述漏斗体外底部；相对于上一个方案，该方案增加了密封压片的密封焊接，提供了保护密封。作为优选的一种方案:所述过滤漏斗体包括入口和柱体，所述柱体底部内部设有柱体支撑筋、分流槽和过滤垫片槽，所述柱体支撑筋分布在过滤漏斗体的内底部出口的周边一圈，相邻柱体支撑筋之间为所述分流槽，所述过滤垫片嵌套在所述过滤垫片槽内，所述过滤垫片的底面位于所述柱体支撑筋的上表面，所述过滤垫片的外侧面与所述柱体底部侧壁的内表面密封接触。该方案提供了圆柱形过滤漏斗体与过滤垫片之间密封装配的一种优选的方案，当然，也可以选用其他方案，只要两者实现密封装配即可。或者是:所述过滤漏斗体包括入口和柱体，所述柱体底部内部设有柱体支撑筋、分流槽、过滤垫片槽和台阶，所述柱体支撑筋分布在过滤漏斗体的内底部出口的周边一圈，相邻柱体支撑筋之间为所述分流槽，所述台阶位于柱体内底部与内侧壁的连接处，所述过滤垫片嵌套在所述过滤垫片槽内，所述过滤垫片的底面位于所述柱体支撑筋的上表面上，所述过滤垫片的外侧面与所述台阶的内侧表面密封接触；所述密封压片的底面同时位于所述过滤垫片的上表面和台阶的上表面，所述密封压片的侧面与所述柱体底部侧壁的内表面密封接触。该方案提供了圆柱形过滤漏斗体与过滤垫片、密封压片之间密封装配的一种优选的方案，当然，也可以选用其他方案，只要三者实现密封装配即可。作为优选的另一种方案:所述漏斗体和密封接头的连接方式包括但不限于凹凸装配、凹凸焊接装配、超声波焊接、旋融焊接、热焊接、射频密封、胶粘接、溶剂密封、螺纹密封、密封环密封、螺纹装配、螺纹装配加密封圈、榫槽结构和楔形装配中的一种或两种甚至两种以上的组合的装配方式。优选的，所述柱体底部外部设有结构连接件，所述密封接头的内腔上部密封套装在所述结构连接件上， 所述结构连接件为凸出或凹槽。该方案中提出了一种柱体与密封接头的连接方案，当然，也可以选用其他类型的结构连接件实现密封连接。进一步，所述密封接头的内腔上部的内表面与所述凸出的外表面密封接触，所述密封接头的上表面与所述柱体底外表面密封接触；或者是，所述密封接头的外壁与所述凹槽密封接触。该优选方案提供了凸出与密封接头(即上凸下凹装配方式)，凹槽与密封接头(即上凹下凸装配方式)的具体方案，当然，也可以选用其他装配方式。优选的，所述过滤漏斗体、漏斗出口管、密封接头的制备材料为高分子材料，所述高分子材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、塑料和橡胶等；所述过滤垫片的制备材料为多孔过滤介质材料或多孔的分离膜材料，可以选用各种常用的多孔过滤介质材料或多孔的分离膜材料；过滤垫片材料的孔大小范围小于I毫米，还可以跟进一步优选比如孔大小优先小于500微米，更优先小于25微米。更为优选的，所述过滤漏斗体、漏斗出口管、密封接头和密封压片的制备材料为高分子材料，所述高分子材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、塑料和橡胶等；所述过滤垫片的制备材料为多孔过滤介质材料或多孔的分离膜材料，过滤垫片材料的孔大小范围小于I毫米，还可以跟进一步优选比如孔大小优先小于500微米，更优先小于25微米。进一步优选的方案为:所述过滤垫片的上表面比台阶的上表面高出0.1到5毫米；优选为0.3毫米，该方案可以增加过滤垫片、台阶、密封压片和相应接触表面之间的密封。更为优选的方案为:所述密封压片的底面设有凸出物，该方案可以增加过滤垫片、密封压片和相应接触表面之间的密封，所述凸出物抵紧在过滤压片的上表面。凸出物可以是I个也可以I个以上，以达到更好的密封效果。本发明中，I个底平面凸出物基本可以满足达到密封要求。作为优选的再一种方案:所述漏斗出口管的下端伸入所述接收容器的内腔底部，所述真空嘴位于密封接头的上部，所述真空嘴远离所述漏斗出口管的下端。该方案中，漏斗出口管的出液口远低于真空嘴位置，可以显著减少或完全避免流体被真空吸走，减少样品损失。同时长漏斗出口管的出液口接近接收容器的底部，这样降低或避免流体溅射和相应造成的样品损坏。优选的，所述漏斗出口管的下端连接用以伸入所述接收容器的内腔底部的延伸管。该方案汇中，根据过滤物质特性和接收容器深度不同，漏斗出口管长度也可以部分割断来减少和加延伸管来延长。在实际使用过程中，漏斗出口管可以割短以适应深度或高度较浅的接收容器。塑料材质本身有助于直接对漏斗出口管进行割断，在未示出的实施例中本发明包括对长漏斗出口管从外向内进行预先切割以便于使用。预先切割深度大约是长漏斗出口管的壁厚的三分之一但不超过三分之二，以便于用户折断，节省时间。更为优选的方案，所述标准接口为外磨口。该方案中，采用标准的磨口形式，特别是外磨口形式，便于和标准的带内磨口的接收容器配套和分开。在实验室容器中，标准磨口的烧瓶，锥形瓶，容积瓶等是最常见和普及的接收容器，比有螺纹的接收瓶普及得多。本密封接头设计采用标准的磨口形式，特别是内接磨口形式，可以直接匹配标准的烧瓶，锥形瓶，容积瓶，不需要特别设计的接收容器，极大地提高适用性和工作便利，同时避免采购特殊设计的接收容器导致的花费。当然密封接头也可以采用其它连接形式，包括螺纹连接。但采用螺纹连接形式，无法和实验室普通的磨口烧瓶，锥形瓶，容积瓶等常规接收容器匹配，显著降低了适用性和普及性。作为优选的再另一种方案:所述过滤漏斗体为倒圆锥形状，所述过滤漏斗体包括台阶、短支撑筋、长支撑筋、分流槽和流体汇集槽，所述台阶位于所述过滤漏斗体的底部内部，所述短支撑筋、长支撑筋 分别布置在所述台阶内侧，所述短支撑筋和长支撑筋错位布置且相互之间的间隙形成分流槽，所述分流槽与所述流体汇集槽连通，所述流体汇集槽与外底部出口连通；所述过滤垫片的底面位于所述短支撑筋、长支撑筋的上表面上，所述过滤垫片的外侧面与所述台阶的内侧面密封接触。该方案提供了倒圆锥形过滤漏斗体与过滤垫片之间密封装配的一种优选的方案，当然，也可以选用其他方案，只要两者实现密封装配即可。或者是:所述过滤漏斗体为倒圆锥形状，所述过滤漏斗体包括上台阶、下台阶、短支撑筋、长支撑筋、分流槽和流体汇集槽，所述上台阶、下台阶依次位于所述过滤漏斗体的底部内部，所述短支撑筋、长支撑筋分别布置在所述下台阶内侧，所述短支撑筋和长支撑筋错位布置且相互之间的间隙形成分流槽，所述分流槽与所述流体汇集槽连通，所述流体汇集槽与外底部出口连通；所述过滤垫片的底面位于所述短支撑筋、长支撑筋的上表面上，所述过滤垫片的外侧面与所述下台阶的内侧面密封接触，所述密封压片的底面位于所述过滤垫片的上表面和下台阶的上表面上，所述密封压片的外侧面与所述上台阶的内侧面密封接触。该方案提供了倒圆锥形过滤漏斗体与过滤垫片、密封压片之间密封装配的一种优选的方案，当然，也可以选用其他方案，只要三者实现密封装配即可。进一步，所述过滤漏斗体的截面为圆形、椭圆形、梯形、正方形、长方形、和锥形等的一种或两种甚至两种以上的组合；当然，也可以选用其他不规则形状。更进一步，所述过滤垫片的截面为圆状、或者是完整的和部分的四边形状、椭圆形、梯形、菱形、正方形、长方形等的一种或两种甚至两种以上的组合；当然，也可以选用其他不规则形状。再进一步，所述密封压片是圆环状、完整的和部分的四边形环状、椭圆形环状、梯形环状、菱形环状、正方形环状、长方形环状的一种或两种甚至两种以上的组合；当然，也可以选用其他不规则形状。所述密封 压片截面是三角形、或者是完整的和部分的圆形、椭圆形、梯形、正方形、长方形等的一种或两种甚至两种以上的组合；当然，也可以选用其他不规则形状。所述凸出物为圆环状、或者是完整的和部分的四边形环状、椭圆形环状、梯形环状、菱形环状、正方形环状、长方形环状等的一种或两种甚至两种以上的组合，所述凸出物与所述密封垫片的形状相同或相似，；当然，也可以选用其他不规则形状。优选的，所述焊接方式为超声波焊接，也可以选择热焊接、旋融焊接、射频密封中的一种或两种甚至两种以上的密封焊接方式，或者选用其他密封焊接方式。本发明的有益效果主要表现在:有效降低或免除滤液和滤饼的损失、避免污染、使用方便、降低成本。
图1A是本发明一次性的一体化高分子真空过滤漏斗的4个部件的分解示意图。图1B是由图1A的4个部件焊接组合的一次性的一体化高分子真空过滤漏斗的全视图。图2A是图1A显示的过滤漏斗体100的截面透视图。图2B是图2A的圆圈放大的部分截面透视图。图3A是图1A的过滤漏斗体100的垂直下看俯视图。
图3B是图1A的过滤漏斗体100的顶侧视图。图3C是图1A的过滤漏斗体100的底侧视图。图4A是图1A显示的密封压片300的俯视图。图4B是图1A显示的密封压片300的等距视图。图4C是图4B的圆圈放大的部分截面透视图。图5A是图1A显示的过滤垫片200和密封压片300在过滤漏斗体 100底部组合的截面透视图。图5B是图5A的圆圈放大的部分截面透视图。图6A是另一种密封压片320的俯视图。图6B是图6A显示的另一种密封压片320的等距视图。图6C是图6B的圆圈放大的部分截面透视图。图7是过滤垫片200和图6A的密封压片320在过滤漏斗体100 底部组合的部分截面透视图。图8A是图1A所示的带有真空嘴的外磨口密封接头400的俯 视 图。图8B是图1A和8A所示的带有真空嘴的外磨口密封接头400的 截面透视图。图8C是图1A和8A所示的带有真空嘴的外磨口密封接头400底 侧视图。图9A是图1A所示的过滤漏斗体100和密封接头400的组合的截 面透视图。图9B是图9A的圆圈放大的部分截面透视图。图1OA是本发明的一次性的一体化高分子真空过滤漏斗800和入
口带内磨口的烧瓶的连接示意图，其中漏斗体为圆柱状且有敞开口，真空过滤漏斗的密封接头带外磨口，漏斗底端的长出口管接近烧瓶的底部。图1OB是和本发明的一次性的一体化高分子真空过滤漏斗800的 长出口管106可以进行连接匹配的延伸管700。图1OC是本发明的一次性的一体化高分子真空过滤漏斗800和入
口带内磨口的烧瓶的连接示意图，其中漏斗体为圆柱状且有敞开口，真空过滤漏斗的密封接头带外磨口，漏斗底端的长出口管接延伸管以接近烧瓶的底部。图1lA是另一种常规倒圆锥形状过滤漏斗体的垂直下看俯视图。图1lB是图1lA的常规倒圆锥形状过滤漏斗体的顶侧视图。图1lC是图1lA的常规倒圆锥形状过滤漏斗体的底侧视图。图12A是图11A，11B，IIC所示的过滤漏斗体500从图1IA所 示的AA’线垂直向下抛开的截面透视图。图12B是图12A的圆圈放大的部分截面透视图。图13A是本发明的漏斗体为倒圆锥形状的一次性一体化真空过滤 漏斗的全视图。图13B是图13A的截面透视图。
图14A是本发明的一次性的一体化高分子真空过滤漏斗和入口带
内磨口的烧瓶的连接示意图，其中漏斗体为圆柱状且有敞开口，真空过滤漏斗的密封接头带外磨口，长延伸管从预切割处折断以避免接近烧瓶底部。图14B是本发明的一次性的一体化高分子真空过滤漏斗和入口带
内磨口的锥形瓶的连接示意图，其中漏斗体为圆柱状没有敞开口，真空过滤漏斗的密封接头带外磨口，长延伸管从预切割处折断以避免接近烧瓶底部。图15A是本发明的一次性的一体化高分子真空过滤漏斗和入口带
内磨口的烧瓶的连接示意图，其中漏斗体为常规倒圆锥形状，真空过滤漏斗的密封接头带外磨口，长延伸管从预切割处折断以避免接近烧瓶底部。图15B是本发明的一次性的一体化高分子真空过滤漏斗和入口带
内磨口的锥形瓶的连接示意图，其中漏斗体为常规倒圆锥形状，真空过滤漏斗的密封接头带外磨口，长延伸管从预切割处折断以避免接近烧瓶底部。
具体实施例方式下面结合附图1A 15B对本发明作进一步描述。参照图1A 图10C，一种一次性的一体化高分子真空过滤漏斗，包括:一个过滤垫片200位于内底部的过滤漏斗体100，一个与过滤漏斗体100的外底部出口连接的漏斗出口管106 ;所述漏斗出口管106与所述过滤漏斗体100呈一体；所述过滤垫片200与所述过滤漏斗体100的内底部和内侧壁柱体之间相互密封；所述一体化高分子真空过滤漏斗包括:位于漏斗体外底部的密封接头4 00，所述密封接头400包括真空嘴和用以连接接收容器的标准接口 ；所述漏斗出口管106穿过所述密封接头400的所述标准接口 ；所述过滤垫片200、过滤漏斗体100和密封接头400呈一体。进一步，所述过滤垫片200的上部覆盖密封压片300。过滤垫片200与过滤漏斗体100密封连接，为了加强密封效果，优选增加密封压片300，可以具备双重密封效果。优选的，所述过滤垫片200焊接在所述过滤漏斗体100的内底部和内侧壁柱体上，所述漏斗出口管106和密封接头400焊接在所述漏斗体外底部。作为一体化的结构，焊接是优选的一种方式，当然，也可以采用其他装配方式来实现一体化，该方案是只有过滤垫片而没有密封压片的情况。或者是:所述过滤垫片200焊接在所述过滤漏斗体100的内底部和内侧壁柱体，所述密封压片300焊接在所述过滤垫片200和内侧壁柱体上，所述漏斗出口管106和密封接头400焊接在所述漏斗体外底部；相对于上一个方案，该方案增加了密封压片的密封焊接，提供了保护密封。本实施例的液体接收容器可以是各种器皿，主要是玻璃和塑料器皿。图1A和IB分别显示了本发明一次性真空过滤漏斗的4个部件和组合起来的一体化过滤漏斗800的全视图。图1A显示了一个代表性的过滤漏斗的部件，包括过滤漏斗体100，过滤垫片200，密封压片300，和带有真空嘴和磨口的密封接头400。图1B显示了由图1A的4个部件焊接组合起来的一个代表性的真空过滤漏斗800。垫片200和密封压片300先后放入到过滤漏斗体100的内底部，密封接头400连接到过滤漏斗体100的外底部。上述部件之间需要进行适当的焊接等来连接成一体化的真空过滤漏斗800。该漏斗的特殊处包括但不局限于一体化的焊接和长的漏斗出口管。图1A到图1OB对本发明图1A和IB产品进行详细描述。图2A是本发明图1A显示的过滤漏斗体100的截面透视图。过滤漏斗体用来盛装待过滤的样品。过滤漏斗体100有入口 101，外张开体102，柱体103，柱体底外表面104，位于柱体底部外部的凸出105，支撑筋108，分流槽109和过滤垫片槽110 ;长的漏斗出口管106和漏斗出口管的出口 107。图2B是图2A的圆圈放大部分的截面透视图。图2B显示了过滤漏斗体内底部有支撑筋108，分流槽109，过滤垫片槽110，台阶111，台阶111的内侧表面112，台阶111的上表面113，柱体103的底部侧壁的内表面114，支撑筋108的上表面115，漏斗底部中心出口 116，和凸出105的外侧表面117。图2B进一步显示台阶111的上表面113往漏斗中心延伸的平面和柱体103的底部内侧壁的内表面114之间形成一个密封压片槽118，密封压片槽118的直径和漏斗底部直径等同。图1A到图2B显示该过滤漏斗有长的漏斗出口管106。图2A中过滤漏斗体积由柱体103形成的圆柱体和外张开体102组成，但待过滤混合物样品尽可能或主要倾倒在柱体103形成的园柱体内。过滤漏斗体100的体积大小根据混合物样品数量多少和需要分离次数而定。图3A，3B，3C分别是图1A的过滤漏斗体100的垂直下看俯视图，顶侧视图和底侧视图。可以进一步看出 不同长度尺寸的支撑筋108，分流槽109，外张开体102，台阶111的上表面113，柱体103，柱体103的底部外表面104，位于柱体底部的环状凸出105，和长的漏斗出口管106。柱体底部的支撑筋108设计是便于支撑过滤垫片200和垫片上边的混合物样品，分流槽109设计是便于流体通过过滤垫片200并汇聚到漏斗中心116，经长漏斗出口管106流出漏斗出口 107。漏斗体100是圆筒状，也可以是达到相同功能的多个圆筒状组合或其它形状。漏斗体100也可以是达到相同功能的2个或2个以上部件的组合，比如柱体103和长漏斗出口管106的组合，包括采用螺纹或焊接等方式连接的组合体。漏斗体100的制备材料优先选择高分子材料，包括但不局限于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等，也可以是达到相同功能的其它适合的包括但不局限于塑料，橡胶等。为达到适合一次性使用的经济实用的效果，尽可能采用聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等高分子材料的一种或几种。图4A，4B，4C分别是图1A显示的密封压片300的俯视图，等距视图，和放大的截面透视图。密封压片300包括底平面301，外侧面302，和内侧面303。密封压片300是圆环状，也可以是达到相同功能的其它适合的形状，包括但不局限于完整的和部分的四边形环状、椭圆形环状、梯形环状、菱形环状、正方形环状、长方形环状等的一种或两种甚至两种以上的组合。图4B和4C显示密封压片的截面是直角三角形，也可以是达到相同功能的其它适合的形状，包括但不局限于完整的和部分的圆形、椭圆形、梯形、菱形、正方形、长方形等的一种或两种甚至两种以上的组合。显示的截面直角三角形ABC的底边是AB，斜边是AC，另一直角边是BC。密封压片的制备材料优先选择高分子材料，包括但不局限于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等，也可以是达到相同功能的其它适合的包括但不局限于塑料，橡胶和金属材料等。密封压片300的制备材料尽可能采用和漏斗体100相近的材料，优先采用和漏斗体100完全一样的材料，便于达到最好的热焊接密封效果。图5A和图5B分别是过滤垫片200和密封压片300在过滤漏斗体100底部组合的截面透视图和放大的部分截面透视图。如图5A所示，过滤垫片200放入到过滤垫片槽110中，过滤垫片200的尺寸和形状设计使得垫片大小刚好放入到过滤垫片槽110中。随后把密封压片300放到过滤垫片200和台阶111上，也就是密封压片槽118中。进一步如图5B所示，把过滤垫片200放入到过滤垫片槽110中后，过滤垫片200的底平面201和漏斗内底部支撑筋108的上表面115接触，过滤垫片200的外侧面202和台阶111的内侧表面112接触。过滤垫片200的大小尺寸和形状设计可以使得过滤垫片200的外侧面202和台阶111的内侧表面112紧密接触形成密封。本发明接着把密封压片300放到过滤垫片200和台阶111上，密封压片300的底平面301同时和过滤垫片200的上表面203和和台阶111的上表面113接触，密封压片300的外侧面302和柱体103的底侧壁的内表面114接触。如图5A所示，环状密封压片300的底边宽度为AB，环状台阶111的宽度为DB，AB=AD+DB。AD大约是DB的3倍，尽可能避免过滤垫片200在外力下脱离，但AD和DB之间的比例随漏斗体积的变化可能需要进行合理设计。为增加有效过滤面积和过滤速度，密封压片300和台阶111都尽可能小，也就是AB和DB都在满足如下焊接需要的情况下尽可能小。为进一步增加过滤垫片200，台阶111，密封压片300，和相应接触表面之间的密封，把过滤垫片200的厚度设计使得垫片上表面比台阶111的上表面高出0.1到5毫米，优先0.3毫米。用特殊设计的工装(未显示的)把过滤漏斗体100，过滤垫片200，和密封压片300按图5A和5B组合好后，采用超声波方式焊接。在加压F的情况下超声波能量E在压力fx方向的能量把密封压片300的外侧面302与内表面114焊接到一起(CB焊接面)，在压力fy方向的能量把密封压片300的部分底面301与台阶111的上表面113焊接到一起(DB焊接面)。这样超声波焊接就把过滤垫片200的边缘和接近边缘的部分的上下表面挤压在密封压片300，支撑筋108和台阶111之间形成一体化的密封。焊接也能同时把密封压片300与过滤垫片200接近边缘部分的上表面焊接到一起(AD焊接面)，进而与过滤漏斗体100焊接到一起，形成一体化密封。对密封压片300与面113和114和过滤垫片200之间的密封，本发明优先采用超声波焊接方式，但也可以采用其它的密封方式包括但不局限于热焊接，旋融焊接，射频密封，胶粘接，溶剂密封，和密封环密封等，也可以同时使用2种或2种以上密封方式。上述焊接把过滤垫片200和柱体103 —体化，具有额外两个焊接面DB和CB，强化它们之间的密封，杜绝过滤垫片和柱体接触面裂开和导致的待过滤样品泄漏。但实际真空过滤操作中真空吸力是主要外力，该吸力强度和持续时间不足以导致上述两个焊接面都裂开。除AD焊接面，在本专利上述设计中，有与漏斗内底部焊接密封的DB面和与漏斗底部内壁焊接密封的CB面，二重密封。只要DB和CB两个焊接面有一个不全部裂开，过滤垫片200还会夹压在密封压片300底下且和台阶111密 封，抑制待过滤样品泄漏。当待过滤的样品，比如液体和固体混合物,倾倒入过滤漏斗体100后，可以通过的液体或流体先后通过过滤垫片200，分流槽109，汇集到中心出口 116，经过长的漏斗出口管106流出出口 107进入接收容器，未通过的组份如固体留在过滤垫片200上部，实现固体和液体或流体分离。过滤垫片200的制备材料优先选择多孔过滤介质材料，包括可以拦截流体所含固体颗粒并对滤饼或固体颗粒起支撑作用的各种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，可以是多孔的分离膜材料，包括但不局限于混合纤维素滤膜、尼龙、聚四氟乙烯滤膜、聚偏氟乙烯、聚醚，也可以是达到相同功能的其它适合的包括但不局限于塑料，橡胶等。过滤垫片材料的孔大小范围小于I毫米，优先小于500微米，更优先小于25微米。
图4A，4B,和4C密封压片300是一个例子仅作说明用途。在本技术领域的技术人员会知道，不脱离本发明范围的情况下，其它的变化和修改是可能的。如图6A，6B，6C分别是另一种密封压片320的俯视图，等距视图，和放大的截面透视图。密封压片320包括底平面321，底平面凸出物324，外侧面322，和内侧面323。图6A，6B，6C的密封压片320是圆环状，也可以是达到相同功能的其它适合的形状，包括但不局限于完整的和部分的四边形环状、椭圆形、梯形、正方形、长方形等的一种或两种甚至两种以上的组合。底平面凸出物324是圆环状，也可以是达到相同功能的其它适合的形状，包括但不局限于完整的和部分的四边形环状、椭圆形环状、梯形环状、菱形环状、正方形环状、长方形环状等的一种或两种甚至两种以上的组合，但尽可能和密封压片320形状相似以便于密封。图6B和图6C显示密封压片的截面是三角形，也可以是达到相同功能的其它适合的形状，包括但不局限于完整的和部分的圆形、椭圆形、梯形、菱形、正方形、长方形等的一种或两种甚至两种以上的组合。显示的截面直角三角形LMN底边是LM，斜边是LN，另一直角边是丽。相对于底边LM，凸出物324的高度小于直角边MN，优先小于直角边MN的一半但不低于0.3毫米。底平面凸出物324可以是I个也可以I个以上，以达到更好的密封效果。本发明中，I个底平面凸出物324基本可以满足达到密封要求。密封压片320的制备材料优先选择高分子材料，包括但不局限于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等，也可以是达到相同功能的其它适合的塑料，包括但不局限于橡胶和金属材料等。密封压片320的制备材料尽可能采用和漏斗体100相近的材料，优先采用和漏斗体100完全一样的材料，便于达到最好的热焊接密封效果。图7是过滤垫片200和图6A到6C所示的另一种密封压片320在过滤漏斗体100底部组合的部分截面透视图。和图5A和图5B所示类似，用特殊设计的工装(未显示的)把过滤漏斗体100，过滤垫片200，和密封压片320按图7组合好后，采用超声波方式焊接。在加压F的情况下超声波能量E在压力fx方向的能量把密封压片320的外侧面322与内表面114焊接到一起(MN焊接面)，在压力fy方向的能量把密封压片320的部分底面321与台阶111的上表面113焊接到一起(0M焊接面)。但和图5B相比，图7的密封压片320的凸出物324在加压超声波焊接时被向下压入接触的过滤垫片200，形成附加的密封，首先阻挡样品细小颗粒从过滤漏斗体相经密封压片底面321往过滤垫片200和柱体台阶111之间界面的扩散，同时抑制细小颗粒在过滤垫片上表面203和密封压片底面321之间的迁移，进一步防止可能的流体和细小颗粒泄漏。这样超声波焊接就把过滤垫片200的边缘和接近边缘的部分的上下表面挤压在密封压片320，支撑筋108和台阶111之间形成一体化的密封。而且突出物324被压入过滤垫片200里，进一步把过滤垫片200锁住，不让过滤垫片200移动和弯曲，即使在非常强的真空吸力存在下。相对于过滤垫片底边LM，凸出物324的高度小于直角边MN，优先小于直角边MN的一半但不低于0.3毫米，同时小于过滤垫片200厚度的一半。焊接也能同时把密封压片320与过滤垫片200接近边缘部分的上表面焊接到一起(L0焊接面)，进而与过滤漏斗体100焊接到一起，形成一体化密封。对密封压片320与面113和114和过滤垫片200之间的密封，本发明优先采用超声波焊接方式，但也可以采用其它的密封方式包括但不局限于热焊接，旋融焊接，射频密封，胶粘接，溶剂密封，和密封环密封等，也可以同时使用2种或2种以上密封方式。上述焊接把过滤垫片200和柱体103 —体化，具有额外两个焊接面OM和MN，抑制垫片移动，强化它们之间的密封和一体化，杜绝由过滤垫片移动，过滤垫片和柱体接触面裂开 导致的待过滤样品泄漏。实际真空过滤操作中真空吸力是主要外力，该吸力强度和持续时间不足以导致上述两个焊接面都裂开。除LO焊接面，在本专利上述设计中，有与漏斗内底部焊接密封的OM面和与漏斗底部内壁焊接密封的MN面，二重密封，突出物324进一步防止过滤垫片移动和可能导致的两个焊接面的裂开。在本专利上述设计中，只要OM和MN两个焊接面有一个不全部裂开，过滤垫片200还会夹压在密封压片底下且和台阶111密封，抑制待过滤样品泄漏。图8A，8B，和8C分别是图1A所示的带有真空嘴的外磨口密封接头400的俯视图，截面透视图，和底侧视图。密封接头400包括空腔入口 401，入口连接部分上表面402，出口连接部分403，出口 404，真空嘴405，真空通道接口 406，入口连接部分的内表面407。出口连接部分403采用标准的磨口形式，特别是外磨口形式，便于和标准的带内磨口的接收容器配套和分开。图8A，8B，和8C中，入口和出口连接部分与真空嘴是一个部件，也可以采用达到相同功能的2个或2个以上部件的组合。在实验室容器中，标准磨口的烧瓶，锥形瓶，容积瓶等是最常见和普及的接收容器，比有螺纹的接收瓶普及得多。本密封接头设计采用标准的磨口形式，特别是内接磨口形式，可以直接匹配标准的烧瓶，锥形瓶，容积瓶，不需要特别设计的接收容器，极大地提高适用性和工作便利，同时避免采购特殊设计的接收容器导致的花费。当然密封接头也可以采用其它连接形式，包括螺纹连接。但采用螺纹连接形式，无法和实验室普通的磨口烧瓶，锥形瓶，容积瓶等常规接收容器匹配，显著降低了适用性和普及性。图9A和9B分别是 过滤漏斗体100和密封接头400组合的截面透视图和放大的部分截面透视图。过滤漏斗体100底端的凸出105插入密封接头400顶端的空腔入口 401，凸出105的外表面117和空腔入口 401的内表面407密封接触。为增加密封效果，本发明优先采用旋融焊接方式使接触面117和407密封牢固。过滤漏斗体底端的凸出105和密封接头顶端的空腔入口 401直径和内表面407的形状和尺寸可以进行适当设计，以便于焊接操作和达到无漏焊接。如图9A和9B所示，过滤漏斗体100底端的外平面104和密封接头400的入口连接部分的顶部平面402接触，采用旋融焊接同样形成附加密封。另外一种很明显的凹凸装配是合理减小密封接头400顶端直径，把密封接头400顶端直接插入到凸出105中，使密封接头400上部外壁(未标示出)和凸出105内壁(未标示出)密封接触。为清晰显示过滤漏斗体100和密封接头400的组合和如何一体化，图9A和9B中的过滤漏斗体100内没有过滤垫片和密封压片，但同时清晰显示了过滤垫片槽110和密封压片槽118。本发明用特殊设计的工装(未显示的)把按图5A和5B，或图7 —体化好的过滤漏斗体100，过滤垫片200，和密封压片300或320组合与密封接头400按图9A和9B组合好后，采用旋融焊接，把密封接头400和漏斗体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，超声波焊接，热焊接，胶粘接，射频密封，溶剂密封，和密封环密封等一种或两种甚至两种以上的组合。对于漏斗体100和密封接头400的连接方式，漏斗体100底部的环状凸出105和密封接头的空腔入口 401的凹凸装配是一个例子仅作说明用途。在本技术领域的技术人员会知道，不脱离本发明范围的情况下，变化和修改部件105和401尺寸和形状甚至采用其它的连接方式是可能的。比如上述环状凸出105可以是达到相同功能的其它适合的形状，包括但不局限于完整的和部分的圆形环状、椭圆形环状、梯形环状、菱形环状、正方形环状、长方形环状、和锥形环状等的一种或两种甚至两种以上的组合。相应地，密封接头400的空腔入口 401，入口连接部分上表面402，入口连接部分的内表面407有合适的变化和调整以便于和环状凸出105在漏斗体100底部的密封连接。又比如上述环状凸出105也可以用从柱体底部平面104适当的凹进去形成的凹槽来替代，并优先选择不凹到在柱体内底部穿孔和垫片槽110相通的程度，但也可以和垫片槽110相通。相应地，密封接头400的入口 401的壁厚，入口连接部分上表面402，入口连接部分的内表面407有合适变化和调整以便于和上述凹槽在漏斗体100底部的密封连接。又再比如环状凸出105的外侧表面117采用完整或部分外螺纹形式，相应地密封接头400的入口连接部分的内表面407采用完整或部分内螺纹形式。外侧表面117也可以采用完整或部分内螺纹形式，相应地密封接头400的入口连接部分的外表面(未标示出)采用完整或部分外螺纹形式。上述凸出105甚至可以取消，那么密封接头400的入口连接部分上表面402可以通过包括但不局限于胶粘接，超声波焊接，热焊接，和射频密封等一种或两种甚至两种以上的组合和漏斗体100底端的外平面104密封连接到一起。对于漏斗体100和密封接头400的连接方式可以选用包括但不局限于传统和改进的凹凸装配，凹凸焊接装配，超声波焊接，旋融焊接，热焊接，射频密封，胶粘接，溶剂密封，螺纹密封，密封环密封，螺纹装配，螺纹装配加密封圈，榫槽结构，楔形装配等一种或两种甚至两种以上的组合。图1OA示范了本发明的一次性的一体化高分子真空过滤漏斗800和标准磨口烧瓶601的连接，其中漏斗体为圆柱状且有敞开口，真空过滤漏斗的密封接头带外磨口，烧瓶601入口带标准内磨口，漏斗的长出口管106的底端出口 107接近烧瓶601的底部。在图1OA中，标准磨口烧瓶的标准磨口高度是H10，瓶体(从瓶口磨口底端到瓶内底)深度是H12，H12大于H11。一般情况下，H12也大于H10。从磨口底端向瓶体算起，插入瓶体的漏斗出口管长度是HlI。磨口烧瓶有不同规格和尺寸，特别是有较大容积或特殊加工制备有不同瓶体深度，所以无法保证一个Hll的长度会满足所有不同规格包括瓶体深度的磨口烧瓶的需要。图1OB是和本发明的一次性一体化高分子真空过滤漏斗800的长出口管106可以进行连接匹配的延伸管700 。图1OC是本发明的一次性一体化高分子真空过滤漏斗800和烧瓶602的连接，其中漏斗体为圆柱状且有敞开口，真空过滤漏斗的密封接头带外磨口，烧瓶602入口带内磨口，漏斗底端的长出口管106接延伸管700以接近烧瓶602的底部。比较图1OA和图10C，烧瓶602容积大于烧瓶601，磨口高度H20和HlO相同，但烧瓶602瓶体深度H22大于烧瓶601瓶体深度H12。图1OC中漏斗出口管106接延伸管700后，漏斗出口管106的底端出口从107A下移到107B，显著接近烧瓶602底端。漏斗出口管106的底端出口 107和107B接触瓶底或近乎密封瓶底会阻碍过滤流体的流出，抵消或降低真空过滤的速度和目的。为清楚显示底端出口 107和107B不是接近到瓶底可以无限甚至接触瓶底以近乎密封的程度，图1OA和IOC中底端出口 107和107B与烧瓶601和602瓶底之间留有适当间隙。在图1OA和图1OC中，本发明产品800的底端外磨口密封接头分别插入一个内磨口入口的烧瓶601和烧瓶602的入口，通过密封接头的外磨口和烧瓶入口的内磨口连接形成密封。锯齿形状的真空嘴405作为连接管连接到真空源，比如真空泵。在真空的作用下，待过滤样品从入口 101，经过一体化高分子真空过滤漏斗柱体103，过滤垫片和长的漏斗出口管106进入到烧瓶中，实现过滤分离。漏斗出口管106的长度优先40到500毫米，特别优先60毫米到400毫米，更特别优先80毫米到200毫米。延伸管700的长度优先100到400毫米，特别优先120毫米到250毫米。根据接收容器深度不同，漏斗出口管长度可以通过连接I个或I个以上延伸管700以适应深度较深的接收容器。本发明的长漏斗出口管的出液口远低于真空嘴位置，可以显著减少或完全避免流体被真空吸走，减少样品损失。同时长漏斗出口管的出液口接近接收容器的底部，这样降低或避免流体溅射和相应造成的样品损坏。过滤漏斗体100可以是便于盛装待过滤样品混合物的多种形状。另一种代表性形状可以是如图11A，11B，和IlC所示的常规倒圆锥形状。如图11A，11B，和IlC所示，常规倒圆锥形状漏斗体500有上表面为501和502的2个底部台阶，短支撑筋503a，503b，503c，503d，503e, 503f，长支撑筋504a，504b, 504c, 504d, 504e, 504f，支撑筋间的空隙形成的分流槽505，流体汇集槽506，长的漏斗出口管507和出口 508，内壁为509和外壁为510的漏斗敞开入口，位于外底部的环状凸出511和其外表面512。不同与常规的倒圆锥形漏斗，本漏斗内底部有上述支撑筋和底部台阶，外底部有环状凸出511。上述6个短支撑筋和6个长支撑筋的上表面在同一平面，便于平坦地支撑过滤垫片。虽然如图11A，11B，和IlC所示有6个短支撑筋和6个长支撑筋，但只要起到合理的支撑和分流作用，支撑筋可以多于或少于6个，长短和形状都可以不同。图12A是图11A，11B，11C所示的过滤漏斗体500从图1lA所示的AA’线垂直向下抛开的截面透视图。过滤漏斗体500有入口内壁509，入口外壁510，位于外壁底部的环状凸出511，位于内底部的相连台阶513和514，过滤垫片槽515，和密封压片槽516。图12B是图12A的圆圈放大部分的截面透视图。图12B显示了过滤漏斗体内底部的台阶513的上表面501和内侧面517，台阶514的上表面502和内侧面518，环状凸出511的外表面512。为显示清晰过滤漏斗体500与过滤垫片240和密封压片340的组合，相应的密封界面和如何一体化，虽然图12B没有过滤垫片240和密封压片340，但是也通过过滤垫片槽515和密封压片槽516标出。与图5A，5B，和图7类似，过滤垫片240和密封压片340先后放入到图12A和12B的过滤漏斗体500的内底部的过滤垫片槽515和密封压片槽516中。过滤垫片240的底平面和漏斗底部支撑筋的上表面接触，同时过滤垫片240的外侧面和台阶514的内侧表面518接触。过滤垫片240的大小尺寸和形状设计使得垫片大小刚好放入到过滤垫片槽中。接着把密封压片 340放到过滤垫片240和台阶514上，密封压片340的底平面同时和过滤垫片240的上表面和台阶514的上表面502接触，密封压片340的外侧面和台阶513的内表面517接触。过滤漏斗体积大小根据混合物样品数量多少和需要分离次数而定。为增加有效过滤面积和过滤速度，密封压片槽516的外边缘和内壁509的间距UV在满足如下焊接需要的情况下要尽可能小，过滤垫片槽和密封压片槽的外边缘的间距ST在满足如下焊接需要的情况下也尽可能小。过滤垫片槽515和密封垫片槽516是同心圆环，但过滤垫片槽515的直径要小于密封垫片槽516。间距UV和间距ST随漏斗体积的变化可能需要进行合理设计，优先大于I毫米但不超过20毫米，更优先大于2.5毫米和小于18毫米。密封压片340的大小尺寸和形状设计可以使得密封压片340刚好盖住过滤垫片240和台阶514的内侧面518之间的接触空隙和材料界面。为进一步增加过滤垫片240，台阶514，密封压片340，和相应接触表面之间的密封，把过滤垫片240的厚度设计使得垫片上表面比台阶514的上表面高出0.1到5毫米，优先0.3毫米。然后用特殊设计的工装(未显示)把过滤漏斗体500,过滤垫片240,和密封压片340按图12B组合好后，采用超声波方式焊接。在加压F的情况下超声波能量把密封压片340的外侧面与台阶513的内表面517焊接到一起(UT焊接面)，把密封压片340的部分底面与台阶514的上表面502焊接到一起(ST焊接面)。这样超声波焊接就把过滤垫片240的边缘和接近边缘的部分的上下表面挤压在密封压片340，支撑筋503a-503f，504a-504f和台阶514之间，形成一体化密封。焊接也能同时把密封压片340与过滤垫片240接近边缘部分的上表面焊接到一起(焊接面未标示)，进而与过滤漏斗体500焊接到一起，形成一体化密封。对密封压片340与面517和502和过滤垫片240之间的密封，本发明优先采用超声波焊接方式，但也可以采用其它的密封方式包括但不局限于热焊接，旋融焊接，射频密封，胶粘接，溶剂密封，和密封环密封等，也可以同时使用2种或2种以上密封方式。上述焊接把过滤垫片240和过滤漏斗体500 —体化，额外具有两个焊接面UT和ST，强化它们之间的密封，杜绝过滤垫片和柱体接触面裂开和导致的待过滤样品泄漏。实际真空过滤操作中真空吸力是主要外力，该吸力强度和持续时间不足以导致上述两个焊接面都裂开。在本专利上述设计中，有与漏斗内底部焊接密封的ST面和与漏斗底部内壁焊接密封的UT面，二重密封。在本专利上述设计中，只要UT和ST两个焊接面有一个不全部裂开，过滤垫片240还会夹压在密封压片底下且和台阶514密封，抑制待过滤样品泄漏。密封压片340 (未显示)可以采用图4A-4C和图6A-6C形式或其它合适的形式。相对于漏斗体500的内壁509的斜面，图12B的台阶513的形状是凸出，但凹进去等形状设计通过焊接等密封方式也可以达到无泄漏的目的。另外，通过扩大垫片槽515的直径或减小压片槽516的直径，图12B的槽515和516可以合并为一个槽,形成一个内底部为一个槽的倒圆锥漏斗，点S，T，U就在一个垂直向下的面上。这样就需要经过合理设计密封压片并将其焊接到面501和内壁509底部上。这个设计合理的一个槽的倒圆锥漏斗按照上述图5A，5B，7的组合和焊接原理同样可以形成一体化的过滤垫片，密封压片和过滤漏斗体组合。图13A和13B显示了漏斗体为倒圆锥形状的一次性一体化高分子真空过滤漏斗的的全视图和截面透视图过滤垫片240和密封压片340先后放入到过滤漏斗体500的内底部的过滤垫片槽和密封压片槽中并采用超声波焊接方式把密封压片340与台阶514的上表面和台阶513的内表面焊接到一起，使过滤垫片240的边缘和接近边缘的部分的上下表面挤压在密封压片340，支撑筋·和台阶514之间，形成一体化的密封组合。图13B所示，过滤漏斗体500底端的环状凸出511插入到密封接头400顶端的空腔入口 401，凸出511的外表面512和入口的内表面407密封接触。过滤漏斗体底端的凸出511和密封接头顶端的空腔入口 401直径和内表面407的形状和尺寸可以进行适当设计，以便于焊接操作和达到无漏焊接。另外一种很明显的凹凸装配是合理减小密封接头400顶端直径，把密封接头400顶端直接插入到凸出511中，使密封接头400上部外壁(未标示出)和凸出511内壁(未标示出)密封接触。本发明用特殊设计的工装(未显示的)把按图12B —体化焊接好的过滤漏斗体500，过滤垫片240，和密封压片340组合与密封接头400按图12B组合好后，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，超声波焊接，热焊接，胶粘接，射频密封，溶剂密封，和密封环密封等一种或两种甚至两种以上的组合。对于漏斗体500和密封接头400的连接方式，过滤漏斗体500底部的环状凸出511和密封接头的空腔入口 401的凹凸装配是一个例子仅作说明用途。在本技术领域的技术人员会知道，不脱离本发明范围的情况下，变化和修改部件511和401尺寸和形状甚至采用其它的连接方式是可能的。如上述环状凸出511可以是达到相同功能的其它适合的形状，包括但不局限于完整的和部分的圆形环状、椭圆形环状、梯形环状、菱形环状、正方形环状、长方形环状、和锥形环状等的一种或两种甚至两种以上的组合。上述凸出511甚至可以取消，那么密封接头400的入口连接部分上表面402可以通过包括但不局限于胶粘接，超声波焊接，热焊接，和射频密封等一种或两种甚至两种以上的组合和漏斗体500外壁510密封连接到一起。和前文对于漏斗体100和密封接头400的连接方式所述相似，对于漏斗体500和密封接头400的连接方式可以选用包括但不局限于传统和改进的凹凸装配，凹凸焊接装配，超声波焊接，旋融焊接，热焊接，射频密封，胶粘接，溶剂密封，螺纹密封，密封环密封，螺纹装配，螺纹装配加密封圈，榫槽结构，楔形装配等一种或两种甚至两种以上的组合。应当说明，虽然本发明实例都使用一个过滤垫片但一个或一个以上相同材料的过滤垫片或不同材料的过滤垫片组合都可以适当使用。图14A，14B, 15A，和15B示范了本发明一次性一体化高分子真空过滤漏斗和入口带内磨口的接收容器的另外的连接和的应用。在图14A中，本发明产品的底端外磨口密封接头的插入一个内磨口入口的烧瓶603的入口，通过密封接头的外磨口和烧瓶入口的内磨口连接形成密封。锯齿形状的真空嘴405作为连接管连接到真空源，比如真空泵。在真空的作用下，流体样品从入口 101，经过一体化高分子真空过滤漏斗柱体103，过滤垫片和长的漏斗出口管106进入到烧瓶603中。如图14B所示，本发明产品的过滤漏斗体100的柱体103的顶部可以没有外张开体 102。实施例图 1A-1B，8A-8C，9A-9B，10A-10B, 13A-13B, 14A-14B,和15A-15B中的密封接头400都是外磨口接头，优先采用国际标准磨口，比如14/20，24/40，29/42等，特别优先采用在磨口顶端外直径相同和锥角不变的情况下适当缩短磨口的长度，比如采用24/20和14/10。外磨口是真空过滤漏斗底端密封接头的优选形式，内磨口是接收容器入口的优选形式。其它可以达到和底部的流体接收容器密封的连接形式都可以采取，比如螺纹配合形式。真空连接部分是锯齿形状，也可以是其它合适的形状。烧瓶是接收器的一种，其它有合适密封接口的容器都可以使用，比如图14B和15B显示的锥形瓶604和606等。本发明的长漏斗出口管的出液口远低于真空嘴位置，可以显著减少或完全避免流 体被真空吸走，减少样品损失。同时长漏斗出口管的出液口接近接收容器的底部，这样降低或避免流体溅射和相应造成的样品损坏。但对于过滤分子量小于500或800的小分子混合物，流体溅射可能不会造成样品损坏，所以如图14A，14B, 15A，和15B所示，可能不需要使得长漏斗出口管106和507的底端出口 107C，107D，108A，和108B接近烧瓶603和605，锥形瓶604和606的瓶底，但需要显著合适的长度来远离真空嘴避免样品损失。根据过滤物质特性和接收容器深度不同，漏斗出口管长度也可以部分割断来减少和加延伸管来延长。在实际使用过程中，长漏斗出口管106可以割短以适应深度或高度较浅的接收容器。塑料材质本身有助于直接对漏斗出口管进行割断，在未示出的实施例中本发明包括对长漏斗出口管从外向内进行预先切割以便于使用。预先切割深度大约是长漏斗出口管的壁厚的三分之一但不超过三分之二，以便于用户折断，节省时间。考虑到对更长的漏斗出口管的可能需求和实际生产长的漏斗出口管在工艺上的难度，在未示出的实施例中本发明长漏斗出口管可以再连接I个或I个以上80毫米到200毫米或更长的延伸管以适应深度较深的接收容器。长漏斗出口管的长度可以轻易割断也可以用额外延伸管加长，因而在使用过程中非常有效。
图10A，10B，14A，14B，15A，15B只是介绍单一真空过滤漏斗和单一入口接收容器的单一过滤。如果采用带磨口的三口瓶，那么就可以根据需要使用一到三个真空过滤漏斗，进行多个漏斗的过滤，加速过滤操作。类似，增加接收容器的磨口入口数量，就可以进行多个漏斗的过滤。另外，如果在所述图10A，10B, 14A，14B, 15A，15B中一体化高分子真空过滤漏斗里加入硅胶、C18等修饰的特种硅胶、树脂等填充物就能成为可以直接进行真空过滤的分离柱子用于固相萃取技术。填充物还可以包括但不限于过滤助剂和干燥剂等。加入硅藻土助滤剂可以促进固液分离。加入无水的硫酸镁、硫酸钠、硫酸钙等干燥剂可以吸收固液混合物中的水分，然后直接进行真空过滤去除干燥剂和固体颗粒，同时达到干燥和真空过滤的效果。本发明图1A-图9B和图11A-13B示意了一体化高分子真空过滤漏斗的部件和焊接组合。虽然漏斗体部件100与漏斗体部件500和带真空嘴的密封接头400可以一体化生产出来，但本发明优先采用单独生产出来，以便于不同尺寸的漏斗体部件和不同尺寸的密封接头组合。本发明图1A-图9B和图11A-13B示意的部件通过选自包括但不限于注塑成型、挤压成型、热成形等工艺制成。本说明书的实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，仅作说明用途。本发明的保护范围不应当被视为仅限于本实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域的普通技术人员根据本`发明构思所能想到的等同技术手段。
权利要求
1.一种一次性的一体化高分子真空过滤漏斗，所述一体化高分子真空过滤漏斗包括: 一个过滤垫片位于内底部的过滤漏斗体， 一个与过滤漏斗体的外底部出口连接的漏斗出口管； 所述漏斗出口管与所述过滤漏斗体呈一体； 其特征在于:所述过滤垫片与所述过滤漏斗体的内底部和内侧壁柱体之间相互密封；所述一体化高分子真空过滤漏斗包括: 位于漏斗体外底部的密封接头，所述密封接头包括真空嘴和用以连接接收容器的标准接口 ；所述漏斗出口管穿过所述密封接头的所述标准接口； 所述过滤垫片、过滤漏斗体和密封接头呈一体。
2.如权利要求1所述的一次性的一体化高分子真空过滤漏斗，其特征在于:所述过滤垫片的上部覆盖密封压片。
3.如权利要求1所述的一次性的一体化高分子真空过滤漏斗，其特征在于:所述过滤垫片焊接在所述过滤漏斗体的内底部和内侧壁柱体上，所述漏斗出口管和密封接头焊接在所述漏斗体外底部。
4.如权利要求2所述的一次性的一体化高分子真空过滤漏斗，其特征在于:所述过滤垫片焊接在所述过滤漏斗体的内底部和内侧壁柱体，所述密封压片焊接在所述过滤垫片和内侧壁柱体上，所述漏斗出口管和密封接头焊接在所述漏斗体外底部。
5.如权利要求1或3所述的一次性的一体化高分子真空过滤漏斗，其特征在于:所述过滤漏斗体包括入口和柱体,所述柱体底部内部设有柱体支撑筋、分流槽和过滤垫片槽,所述柱体支撑筋分布在过滤漏斗体的内底部出口的周边一圈，相邻柱体支撑筋之间为所述分流槽，所述过滤垫片嵌套在所述过滤垫片槽内，所述过滤垫片的底面位于所述柱体支撑筋的上表面，所述过滤垫片的外侧面与所述柱体底部侧壁的内表面密封接触。
6.如权利要求2或4所述的一次性的一体化高分子真空过滤漏斗，其特征在于:所述过滤漏斗体包括入口和柱体，所述柱体底部内部设有柱体支撑筋、分流槽、过滤垫片槽和台阶，所述柱体支撑筋分布在过滤漏斗体的内底部出口的周边一圈，相邻柱体支撑筋之间为所述分流槽，所述台阶位于柱体内底部与内侧壁的连接处，所述过滤垫片嵌套在所述过滤垫片槽内，所述过滤垫片的底面位于所述柱体支撑筋的上表面上，所述过滤垫片的外侧面与所述台阶的内侧表面密封接触；所述密封压片的底面同时位于所述过滤垫片的上表面和台阶的上表面，所述密封压片的侧面与所述柱体底部侧壁的内表面密封接触。
7.如权利要求f4之一所述的一次性的一体化高分子真空过滤漏斗，其特征在于:所述漏斗体和密封接头的连接方式为凹凸装配、凹凸焊接装配、超声波焊接、旋融焊接、热焊接、射频密封、胶粘接、溶剂密封、螺纹密封、密封环密封、螺纹装配、螺纹装配加密封圈、榫槽结构和楔形装配中的一种或两种甚至两种以上的组合的装配方式。
8.如权利要求7所述的一次性的一体化真空过滤漏斗，其特征在于:所述柱体底部外部设有结构连接件，所述漏斗出口管穿过所述结构连接件；所述密封接头的内腔上部密封套装在所述结构连接件上，所述连接件为凸出或凹槽。
9.如权利要求8所述的一次性的一体化高分子真空过滤漏斗，其特征在于:所述密封接头的内腔上部的内表面与所述凸出的外表面密封接触，所述密封接头的上表面与所述柱体底外表面密封 接触；或者是，所述密封接头的外壁与所述凹槽密封接触。
10.如权利要求1或3所述的一次性的一体化高分子真空过滤漏斗，其特征在于:所述过滤漏斗体、漏斗出口管、密封接头的制备材料为高分子材料，所述高分子材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、塑料和橡胶；所述过滤垫片的制备材料为多孔过滤介质材料或多孔的分离膜材料，过滤垫片材料的孔大小范围小于I毫米。
11.如权利要求2或4所述的一次性的一体化高分子真空过滤漏斗，其特征在于:所述过滤漏斗体、漏斗出口管、密封接头和密封压片的制备材料为高分子材料，所述高分子材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、塑料和橡胶；所述过滤垫片的制备材料为多孔过滤介质材料或多孔的分离膜材料，过滤垫片材料的孔大小范围小于I毫米。
12.如权利要求6所述的一次性的一体化高分子真空过滤漏斗，其特征在于:所述过滤垫片的上表面比台阶的上表面高出0.1到5毫米。
13.如权利要求2或4所述的一次性的一体化高分子真空过滤漏斗，其特征在于:所述密封压片的底面设有凸出物，所述凸出物抵紧在过滤压片的上表面。
14.如权利要求f4之一所述的一次性的一体化高分子真空过滤漏斗，其特征在于:所述漏斗出口管的下端伸入所述接收容器的内腔底部，所述真空嘴位于密封接头的上部，所述真空嘴远离所述漏斗出口管的下端。
15.如权利要求f4之一所述的一次性的一体化高分子真空过滤漏斗，其特征在于:所述漏斗出口管的下端连接用以伸入所述接收容器的内腔底部的延伸管。
16.如权利要求f4之一所述的一次性的一体化高分子真空过滤漏斗，其特征在于:所述标准接口为外磨口。
17.如权利要求1或3所述的一次性的一体化高分子真空过滤漏斗，其特征在于:所述过滤漏斗体为倒圆锥形状，所述过滤漏斗体包括台阶、短支撑筋、长支撑筋、分流槽和流体汇集槽，所述台阶位于所述过滤漏斗体的底部内部，所述短支撑筋、长支撑筋分别布置在所述台阶内侧，所述短支 撑筋和长支撑筋错位布置且相互之间的间隙形成分流槽，所述分流槽与所述流体汇集槽连通，所述流体汇集槽与外底部出口连通；所述过滤垫片的底面位于所述短支撑筋、长支撑筋的上表面上，所述过滤垫片的外侧面与所述台阶的内侧面密封接触。
18.如权利要求2或4所述的一次性的一体化高分子真空过滤漏斗，其特征在于:所述过滤漏斗体为倒圆锥形状，所述过滤漏斗体包括上台阶、下台阶、短支撑筋、长支撑筋、分流槽和流体汇集槽，所述上台阶、下台阶依次位于所述过滤漏斗体的底部内部，所述短支撑筋、长支撑筋分别布置在所述下台阶内侧，所述短支撑筋和长支撑筋错位布置且相互之间的间隙形成分流槽，所述分流槽与所述流体汇集槽连通，所述流体汇集槽与外底部出口连通；所述过滤垫片的底面位于所述短支撑筋、长支撑筋的上表面上，所述过滤垫片的外侧面与所述下台阶的内侧面密封接触，所述密封压片的底面位于所述过滤垫片的上表面和下台阶的上表面上，所述密封压片的外侧面与所述上台阶的内侧面密封接触。
19.如权利要求1、之一所述的一次性的一体化高分子真空过滤漏斗，其特征在于:所述过滤漏斗体的截面为圆形、椭圆形、梯形、正方形、长方形、和锥形的一种或两种甚至两种以上的组合。
20.如权利要求f4之一所述的一次性的一体化高分子真空过滤漏斗，其特征在于:所述密封压片是圆环状、完整的和部分的四边形环状、椭圆形环状、梯形环状、菱形环状、正方形环状、长方形环状的一种或两种甚至两种以上的组合。
21.如权利要求f4之一所述的一次性的一体化高分子真空过滤漏斗，其特征在于:所述过滤垫片的截面为圆形、或者是完整的和部分的四边形、椭圆形、菱形、梯形、正方形、长方形的一种或两种甚至两种以上的组合。
22.如权利要求2或4所述的一次性的一体化高分子真空过滤漏斗，其特征在于:所述密封压片截面是三角形、或者是完整的和部分的圆形、椭圆形、梯形、菱形、正方形、长方形的一种或两种甚至两种以上的组合。
23.如权利要求13所述的一次性的一体化高分子真空过滤漏斗，其特征在于:所述凸出物为圆环状、或者是完整的和部分的四边形环状、椭圆形环状、梯形环状、正方形环状、长方形环状的一种或两种甚至两种以上的组合，所述凸出物与所述密封垫片的形状相同或相似。
24.如权利要求3或4所述的一次性的一体化高分子真空过滤漏斗，其特征在于:所述焊接方式为超声波焊接、或者是热焊接、旋融焊接、射频密封中的一种或两种甚至两种以上的密封焊接 方式。
全文摘要
一种一次性的一体化高分子真空过滤漏斗，所述一体化高分子真空过滤漏斗包括一个过滤垫片位于内底部的过滤漏斗体，一个与过滤漏斗体的外底部出口连接的漏斗出口管；所述漏斗出口管与所述过滤漏斗体呈一体；所述过滤垫片与所述过滤漏斗体的内底部和内侧壁柱体之间相互密封；所述一体化真空过滤漏斗包括位于漏斗体外底部的密封接头，所述密封接头包括真空嘴和用以连接接收容器的标准接口；所述漏斗出口管穿过所述密封接口；所述过滤垫片、过滤漏斗体和密封接头呈一体。本发明能有效降低或免除滤液和滤饼的损失、避免污染、使用方便、降低成本。
文档编号B01D29/085GK103239917SQ20131009821
公开日2013年8月14日 申请日期2013年3月25日 优先权日2013年3月25日
发明者迟海涛, 朱海峰, 迟亚武 申请人:绍兴鹭铧色谱分离设备有限公司, 迟海涛, 朱海峰, 迟亚武