專利名稱：一種自凈式洗瓶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種洗瓶，尤其是涉及一種帶氣體凈化功能的自凈式洗瓶。
背景技術(shù)：
洗瓶是實驗室用于盛裝純水、有機溶劑等常用液體的容器，因其可噴射出細液流而便于清洗實驗器皿或配制溶液，在環(huán)境、生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、冶金地質(zhì)、食品檢測和半導(dǎo)體工業(yè)等實驗室中得到廣泛的應(yīng)用。根據(jù)液流噴射動力來源的不同，現(xiàn)有的洗瓶主要可分為擠出型和吹出型兩種。其中擠出型洗瓶(見圖1)最常用，它由可變形的塑料瓶oil和噴液管012組成，操作簡單方便，在常規(guī)實驗分析中廣泛應(yīng)用于器皿的清洗、溶液的定量轉(zhuǎn)移和沉淀的洗滌和轉(zhuǎn)移等。使用時，擠壓塑料瓶，瓶內(nèi)液體受壓而從噴液管噴射出細液流；停止擠壓、釋放塑料瓶，空氣便從噴液管倒吸進入塑料瓶，使其恢復(fù)原狀以便繼續(xù)使用。吹出型(見圖幻一般由玻璃瓶等不易形變的容器021和瓶口裝置組成，瓶口裝置包括一支置于液面上的短吹氣管022和一支插到液體底部的長噴液管023，使用時空氣或其他氣體從吹氣管022進入洗瓶，瓶內(nèi)氣壓增大而將溶液從另一噴液管OM壓出。吹出型洗瓶主要用于盛裝有機溶劑，操作較擠出型復(fù)雜。雖然現(xiàn)有的擠出型洗瓶使用方便，但是在使用過程中隨著洗瓶內(nèi)液體的反復(fù)擠出和外界空氣的反復(fù)被吸入，瓶內(nèi)剩余的液體與吸入的空氣反復(fù)接觸，空氣中的微生物、塵埃等雜質(zhì)不斷進入液體，導(dǎo)致液體逐漸被污染。常規(guī)分析或許可以容許來自空氣的少量污染， 但倘若進行痕量分析，特別是環(huán)境樣品痕量元素和半導(dǎo)體行業(yè)高純試劑等痕量分析時，這樣的污染極可能導(dǎo)致錯誤的分析結(jié)果。雖然痕量分析可在超凈室內(nèi)進行，空氣相對潔凈，但是并非所有的實驗步驟均能在超凈室內(nèi)完成，例如現(xiàn)場采樣就需要在實地進行，大氣環(huán)境中的塵埃、微生物和某些氣體將會污染洗瓶內(nèi)的液體，進而影響分析結(jié)果。頻繁更新洗瓶中的液體或許可以在一定程度上避免污染，但將大大提高分析的成本和時間。而空氣中無孔不入的微生物仍然可能在更換液體時產(chǎn)生嚴重的生物污染。雖然在運行良好的超凈室內(nèi)進行痕量分析，來自空氣的塵埃和微生物污染可以忽略，但是如果空氣中的某些氣體成分能與洗瓶內(nèi)的液體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，則仍將導(dǎo)致溶液的變質(zhì)。例如，洗瓶中裝有氫氧化鈉或其他堿性溶液，在使用過程中溶液因不斷與空氣中的二氧化碳等酸性氣體接觸而導(dǎo)致變質(zhì)。采用吹出型洗瓶，以氮氣等惰性氣體為保護氣，可以很好地避免瓶內(nèi)溶液與進入的氣體發(fā)生反應(yīng)，但成本和操作復(fù)雜程度都將大大提高。中國專利C擬897464公開一種用于物料包裝機中完成洗瓶過程或?qū)Ｓ迷谙雌繖C的洗瓶系統(tǒng)，包括有瓶子輸送裝置及洗瓶裝置，洗瓶裝置是設(shè)在與瓶子的瓶口相對的位置處的靜電電離裝置，靜電電離裝置與高壓氣源連接，其高壓離子氣口與瓶口正對，且靜電電離裝置的旁側(cè)設(shè)有吸塵裝置，吸塵裝置設(shè)有收集灰塵和雜物的塵埃收集口
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有的洗瓶存在的缺點，提供一種不僅使用方便、噴流動力強，而且能有效防止來自空氣的微生物、塵埃或可能導(dǎo)致液體變質(zhì)的氣體等的進入，從而保護瓶內(nèi)液體不受污染的帶氣體凈化功能的自凈式洗瓶。本發(fā)明設(shè)有塑料瓶、瓶蓋、噴液管、吸氣管和凈化裝置，瓶蓋與塑料瓶瓶口配接，所述噴液管上設(shè)有止回閥或單向閥，噴液管穿過瓶蓋插入塑料瓶內(nèi)，吸氣管穿過瓶蓋插入塑料瓶頂部，所述吸氣管設(shè)有止回閥或單向閥，止回閥或單向閥的入口接凈化裝置，止回閥或單向閥的出口接吸氣管。所述噴液管具有彎頭，所述氣體凈化裝置可設(shè)有凈化裝置接口。所述塑料瓶的容積可為100 IOOOmL,瓶口直徑可為16 75mm，瓶蓋直徑可為 20 80mm;所述塑料瓶可采用聚乙烯(PE)瓶或Tef Ion氟化聚乙丙烯(FEP)瓶等柔韌性強、耐腐蝕的塑料瓶。所述噴液管可采用聚丙烯(PP)噴液管，聚乙烯(PE)噴液管，Teflon氟化聚乙丙烯 (FEP)噴液管，Teflon可溶性聚四氟乙烯(PFA)噴液管或Teflon聚四氟乙烯(PTFE)噴液管等，所述噴液管的內(nèi)徑可為2 6mm，外徑可為2. 5 10mm，噴液管總長可為150 300mm， 彎頭角度可為30° 150°，噴嘴的內(nèi)徑可為0.5 3mm。所述吸氣管可采用聚丙烯(PP)吸氣管，聚乙烯(PE)吸氣管，Teflon氟化聚乙丙烯 (FEP)吸氣管，Teflon可溶性聚四氟乙烯(PFA)吸氣管或Teflon聚四氟乙烯(PTFE)吸氣管等，所述吸氣管的內(nèi)徑可為2 6mm，外徑可為2. 5 10mm，吸氣管總長可為20 100mm， 吸氣管管口可設(shè)有一個用于安裝氣體凈化裝置的接口，接口的內(nèi)徑可為2 8mm，接口的外徑可為2. 5 10mm。所述噴液管、吸氣管可以在生產(chǎn)時與相應(yīng)的止回閥和瓶蓋預(yù)制成一體。所述氣體凈化裝置可采用過濾膜凈化裝置或凈化柱等，所述過濾膜凈化裝置可采用商品化的一次性針頭過濾器或可換膜的針頭式過濾器等，所述過濾膜的孔徑可為 0. 22 μ m。所述氣體凈化裝置也可以在生產(chǎn)時與吸氣管預(yù)制成一體。雖然本發(fā)明所述噴液管外形與傳統(tǒng)擠壓型洗瓶的噴液管類似，但是由于本發(fā)明的噴液管中間設(shè)有止回閥或單向閥，所述止回閥或單向閥用于控制液體的流向，因此只允許瓶內(nèi)溶液噴出，而阻止外界空氣進入，同時亦防止已與外界空氣接觸的、殘留在噴液管口的液體回流至瓶內(nèi)。另外，本發(fā)明所述吸氣管也裝有止回閥或單向閥，該止回閥或單向閥的方向與噴液管中的止回閥或單向閥的方向相反，只允許外界空氣進入，同時阻止瓶內(nèi)氣體或溶液噴出。所述止回閥可采用小型塑料止回閥，外殼材質(zhì)可以為尼龍(Nylon)、聚丙烯(PP)、聚偏氟乙烯(PVDF)或聚碳酸酯(PC)，隔膜材質(zhì)為氟橡膠(如Viton)、硅橡膠或氯丁橡膠，其接口規(guī)格與采用的噴液管和吸氣管內(nèi)徑相當(dāng)，即接口外徑為2 6mm。同時，所述氣體凈化裝置(也稱瓶頂凈化裝置)，可以根據(jù)目標(biāo)污染物選用各種氣體或液體過濾膜、填充了凈化材料或氣體吸附劑的凈化柱等制成。其中過濾膜凈化裝置可以是一個商品化的一次性針頭過濾器，也可以用可換膜的針頭式過濾器制成，這主要用于防范空氣中的塵埃和微生物。過濾膜的孔徑可以根據(jù)需要的潔凈程度進行選擇，一般選用孔徑0. 22 μ m的濾膜即可達到滿意的效果。核心為氣體吸附劑的凈化裝置可以用填充了氣體吸附劑的普通塑料管或針筒注射器制得。先在注射器或塑料管的一端安裝具有一定孔徑的篩板或填充一定量的玻璃毛，再填入一定量的氣體吸附劑，如活性炭或分子篩等，最后再塞入篩板或玻璃毛，以防填料散落或流失。此類凈化裝置用于去除空氣中的雜質(zhì)氣體，制作好的凈化裝置直接接到吸氣管上的凈化裝置接口即可。針頭式過濾器和填料式凈化裝置等均可定期清洗再生利用。綜上所述，本發(fā)明的技術(shù)方案是將液體的噴射通道和空氣的吸入通道分離，并各裝上一個止回閥或單向閥，利用止回閥或單向閥控制液體和氣體流動方向的單一性。當(dāng)擠壓洗瓶時，吸氣管上的止回閥或單向閥關(guān)閉，噴液管上的止回閥或單向閥開啟，液體只能從噴液管噴出；停止擠壓、釋放洗瓶時，噴液管上的止回閥或單向閥關(guān)閉，吸氣管上的止回閥或單向閥開啟，外界空氣只能從吸氣管進入洗瓶，以平衡洗瓶內(nèi)外的氣壓差，使洗瓶恢復(fù)原狀，以便繼續(xù)使用。在吸氣管口安裝一個小型的氣體凈化裝置，對即將被吸入洗瓶的空氣進行凈化，除去可能污染液體或?qū)е乱后w變質(zhì)的微生物、雜質(zhì)和氣態(tài)化合物。當(dāng)停止擠壓、釋放洗瓶時，由于噴液管上的止回閥或單向閥關(guān)閉，則停留在噴液管口、已與外界空氣接觸的液體及外界空氣均不能回流至洗瓶內(nèi)，從而很好地保護洗瓶內(nèi)的液體不受污染。本發(fā)明的使用方法與傳統(tǒng)擠壓型洗瓶一樣，直接擠壓瓶身即可得到穩(wěn)定的細液流。由于止回閥或單向閥的作用，擠壓該洗瓶時，瓶內(nèi)液體受壓后只能從噴液管噴出；除去擠壓力后，外界空氣只能經(jīng)凈化裝置后從吸氣管進入洗瓶。在流經(jīng)凈化裝置的過程中，空氣中的污染物和某些可反應(yīng)氣體則被去除。本發(fā)明采用2個止回閥將洗瓶的噴液通道和吸氣通道分離，在吸氣管上裝有氣體凈化裝置，使進入洗瓶的空氣自凈，從而保護洗瓶內(nèi)的液體不受污染。本發(fā)明將極大地降低痕量分析和生物實驗室的污染風(fēng)險，適用于缺乏超凈環(huán)境的實驗場所，特別是野外現(xiàn)場。本發(fā)明可以有效延長洗瓶內(nèi)液體的使用壽命，減少資源的消耗。


圖1為傳統(tǒng)擠壓型洗瓶的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖1中，其噴液管與吸氣管共用一個通道。圖2為吹氣型洗瓶的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖2中，表示的是用平底玻璃瓶制成的吹氣型洗瓶，虛線箭頭所指的為吹氣通道，吹入氣體使瓶內(nèi)氣壓升高從而將液體順著實線箭頭所指示的管道壓出。圖3為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖3中的A部分放大示意圖。圖5為本發(fā)明實施例的氣體凈化裝置(主體為聚丙烯塑料管)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明實施例的氣體凈化裝置(主體為注射器針筒)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本發(fā)明實施例的帶Y型三通自凈式洗瓶的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為本發(fā)明實施例的帶T型三通自凈式洗瓶的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中的實線箭頭表示液體的流動路徑，虛線箭頭表示空氣的流動路徑。圖3 6中各標(biāo)記相應(yīng)的部件為1——噴液管；21、22——止回閥或單向閥；3——吸氣管，4—— 凈化裝置接口，5——凈化裝置，6——瓶蓋，7——塑料瓶，8——液體，9——硅橡膠管，10、 14——塑料管，11——注射器針筒，12——玻璃毛或篩板，13——氣體吸附劑。
具體實施例方式下面通過實施例對本發(fā)明作進一步的說明。實施例1帶氣體過濾功能的自凈式洗瓶1)如圖3和圖4所示，本發(fā)明實施例設(shè)有塑料瓶(采用密封性良好的500mL聚乙烯瓶)7、瓶蓋6、噴液管1、吸氣管3和凈化裝置(采用針頭式過濾器凈化裝置)5，瓶蓋6與塑料瓶7瓶口配接，所述噴液管1上設(shè)有止回閥或單向閥21，噴液管1穿過瓶蓋6插入塑料瓶7內(nèi)，吸氣管3穿過瓶蓋6插入塑料瓶7頂部，所述吸氣管3設(shè)有止回閥或單向閥22， 止回閥或單向閥22的入口接凈化裝置5，止回閥或單向閥22的出口接吸氣管3。所述噴液管1具有彎頭，所述氣體凈化裝置5設(shè)有凈化裝置接口 4。其中，瓶蓋6的外徑為^mm,瓶口內(nèi)徑為22mm。2)本實施例中，采用聚四氟乙烯管作為噴液管1和吸氣管3，內(nèi)徑均為4mm、外徑 7mm ；噴液管1的豎直部分長200mm，噴嘴部分長70mm，彎頭角度80°，噴嘴內(nèi)徑1mm。3)本實施例中，采用塑料隔膜式止回閥，其外殼材質(zhì)為聚丙烯(PP)，隔膜為Viton 氟橡膠，兩端接口尺寸與噴液管和吸氣管的內(nèi)徑相當(dāng)。4)使用時，先在瓶蓋上鉆兩個直徑與所用的聚四氟乙烯管外徑一致的小孔，將一根較長的聚四氟乙烯管穿過瓶蓋伸至瓶底作為噴液管1，另一根較短的吸氣管2則只穿過瓶蓋約5mm，如圖4所示?？稍诰鬯姆蚁┕芡馓滓恍《伪」柘鹉z管9后再穿過瓶蓋，以確保密封。將止回閥21的入口端接到噴液管1上，外套一小段硅橡膠管9以保證密封；止回閥21出口端再接上一段出口較細的聚四氟管即為噴液嘴。將另一個止回閥22的出口端接到吸氣管上，止回閥22的入口端則接一段硅橡膠管作為凈化裝置接口，其上裝一個針頭式過濾器(濾膜孔徑為0. 45 μ m)，即成為可濾除空氣中微生物和塵埃等的凈化裝置。該實施例的洗瓶可以有效保護洗瓶內(nèi)的溶液不受空氣中的微生物和塵埃的污染。若需要更高的凈化程度，則只需更換濾膜孔徑更小的針頭式過濾器即可。實施例2可吸附雜質(zhì)氣體的凈化裝置如圖5和6所示，以聚丙烯塑料管為主體的凈化裝置由一段內(nèi)徑5mm的外管14和兩段外徑4mm、內(nèi)徑3mm的內(nèi)管10構(gòu)成，內(nèi)管與外管相接，兩者間夾套一層硅橡膠管9以確保密封。使用時，先將一段內(nèi)管接入外管一端，塞入一定量玻璃毛于接口處，將氣體吸附劑 (如4A型分子篩)填入外管至近滿，再塞入一定量玻璃毛并接上另一段內(nèi)管，即為可吸附雜質(zhì)氣體的凈化裝置。以注射器針筒為主體的凈化裝置實施時，先將一個直徑與針筒內(nèi)徑匹配(約5mm)、孔徑20 μ m的圓形聚乙烯篩板塞至針筒底部，填入氣體吸附劑，再塞入另一圓形篩板，即為可吸附雜質(zhì)氣體的凈化裝置。實施例3帶氣體吸附功能的自凈式洗瓶如圖3和4所示，將實施例1中的凈化裝置改成實施例2中的凈化裝置(填充4A 型分子篩)，塑料瓶則改用規(guī)格相當(dāng)?shù)腡eflon氟化聚乙丙烯(FEP)材質(zhì)，選擇內(nèi)徑與凈化裝置外徑相當(dāng)?shù)木鬯姆蚁┕茏鳛槲鼩夤?，噴液管1和吸氣管3的制作方法同實施例1。由此制得的自凈洗瓶能有效去除空氣中的二氧化碳、硫化氫和二氧化硫等酸性氣體，可用于盛裝氫氧化鈉溶液等堿性溶液。實施例4帶Y型或T型三通的自凈式洗瓶
如圖7和8所示，利用Y型三通(圖7)或T型三通(圖8)將噴液管和吸氣管結(jié)合成一體，則只需在瓶蓋上鉆一個孔，也可以直接用現(xiàn)有的傳統(tǒng)擠壓型洗瓶進行改裝。將傳統(tǒng)擠壓型洗瓶的噴液管在適當(dāng)位置截斷(瓶蓋上預(yù)留1 3cm)，選擇內(nèi)徑與噴液管外徑匹配的聚丙烯材質(zhì)Y型(T型)三通，如圖7和8所示將三通的一個接口與瓶蓋上的噴液管連接，其余兩個接口各裝一個止回閥，使空氣和溶液分別從各自的通道進出。同時，在空氣的進入口安裝針頭式過濾器或?qū)嵤├?的凈化裝置，在溶液噴出口上接上適當(dāng)長度、內(nèi)徑較細的噴液管，即得到防止溶液污染的自凈式洗瓶。
權(quán)利要求
1.一種自凈式洗瓶，其特征在于設(shè)有塑料瓶、瓶蓋、噴液管、吸氣管和凈化裝置，瓶蓋與塑料瓶瓶口配接，所述噴液管上設(shè)有止回閥或單向閥，噴液管穿過瓶蓋插入塑料瓶內(nèi)，吸氣管穿過瓶蓋插入塑料瓶頂部，所述吸氣管設(shè)有止回閥或單向閥，止回閥或單向閥的入口接凈化裝置，止回閥或單向閥的出口接吸氣管。
2.如權(quán)利要求1所述的一種自凈式洗瓶，其特征在于所述噴液管設(shè)有彎頭。
3.如權(quán)利要求1所述的一種自凈式洗瓶，其特征在于所述氣體凈化裝置設(shè)有凈化裝置接口。
4.如權(quán)利要求1所述的一種自凈式洗瓶，其特征在于所述塑料瓶的容積為100 IOOOmL,瓶口直徑為16 75mm，瓶蓋直徑為20 80mm ；所述塑料瓶為聚乙烯瓶或Tef Ion 氟化聚乙丙烯瓶。
5.如權(quán)利要求1所述的一種自凈式洗瓶，其特征在于所述噴液管為聚丙烯噴液管，聚乙烯噴液管，TefIon氟化聚乙丙烯噴液管，TefIon可溶性聚四氟乙烯噴液管或Teflon聚四氟乙烯噴液管。
6.如權(quán)利要求1或5所述的一種自凈式洗瓶，其特征在于所述噴液管的內(nèi)徑為2 6mm，外徑為2. 5 10mm，噴液管總長為150 300mm，彎頭角度為30° 150°，噴嘴的內(nèi)徑為0. 5 3mm。
7.如權(quán)利要求1所述的一種自凈式洗瓶，其特征在于所述吸氣管為聚丙烯吸氣管，聚乙烯吸氣管，TefIon氟化聚乙丙烯吸氣管，TefIon可溶性聚四氟乙烯吸氣管或Teflon聚四氟乙烯吸氣管。
8.如權(quán)利要求1或7所述的一種自凈式洗瓶，其特征在于所述吸氣管的內(nèi)徑為2 6mm，外徑為2. 5 10mm，吸氣管總長為20 100mm，吸氣管管口設(shè)有一個用于安裝氣體凈化裝置的接口，接口的內(nèi)徑為2 8mm，接口的外徑為2. 5 10mm。
9.如權(quán)利要求1所述的一種自凈式洗瓶，其特征在于所述氣體凈化裝置為過濾膜凈化裝置或凈化柱。
10.如權(quán)利要求9所述的一種自凈式洗瓶，其特征在于所述過濾膜凈化裝置為一次性針頭過濾器或可換膜的針頭式過濾器。
全文摘要
一種自凈式洗瓶，涉及一種洗瓶。提供一種不僅使用方便、噴流動力強，而且能有效防止來自空氣的微生物、塵埃或可能導(dǎo)致液體變質(zhì)的氣體等的進入，從而保護瓶內(nèi)液體不受污染的帶氣體凈化功能的自凈式洗瓶。設(shè)有塑料瓶、瓶蓋、噴液管、吸氣管和凈化裝置，瓶蓋與塑料瓶瓶口配接，所述噴液管上設(shè)有止回閥或單向閥，噴液管穿過瓶蓋插入塑料瓶內(nèi)，吸氣管穿過瓶蓋插入塑料瓶頂部，所述吸氣管設(shè)有止回閥或單向閥，止回閥或單向閥的入口接凈化裝置，止回閥或單向閥的出口接吸氣管。極大地降低痕量分析和生物實驗室的污染風(fēng)險，適用于缺乏超凈環(huán)境的實驗場所，特別是野外現(xiàn)場。可以有效延長洗瓶內(nèi)液體的使用壽命，減少資源的消耗。
文檔編號B01L3/10GK102172541SQ20111004236
公開日2011年9月7日 申請日期2011年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月14日
發(fā)明者張敏, 李權(quán)龍, 袁東星, 黃勇明 申請人:廈門大學(xué)