本發明涉及固液分離，特別是涉及一種過濾裝置及過濾方法。

背景技術：

1、在固液分離技術領域中常用的設備就是過濾裝置，以生物樣本的前處理過程為例，前處理過程中，通常包括的步驟有：樣本粉碎、樣本中待檢物質的提取、固液分離、待檢物質的凈化富集、待檢物質洗脫純化等步驟，其中固液分離步驟就會用到過濾裝置完成固液的分離。

2、目前申請人已知的可用于生物樣本前處理過程中固液分離步驟的過濾裝置主要包括兩種，一種為離心過濾裝置，另一種為正向過濾裝置，離心過濾裝置主要依靠離心機產生的離心運動完成固液分離，但是離心通常需要10分鐘以及更長的時間，加上離心過程中離心機加速以及減速的時間，耗時會更長，尤其是在操作過程中多個步驟需要離心，那么操作時間就會很長，嚴重的影響了過濾的效率，且離心后固液產生上下層的分離，沉淀并不牢固，沉淀效果較差，在后續的離心管取放和上清液吸取的操作中，很容易將沉淀晃動，而使得離心產物重新處于渾濁或者部分渾濁狀態，嚴重影響了后續的操作，另外離心過濾裝置整體較為復雜，成本較高；正向過濾裝置主要依靠壓力實現固液分離，其原理為：將待過濾混合物裝入一個帶有過濾介質的過濾管或者過濾柱中進行過濾，采用這種過濾方式需要給予待過濾混合物一個過濾的壓力，使待過濾混合物的液體部分在壓力下通過過濾介質，雖然可以保證分離的固液不再混合，但是需要在待過濾介質裝入后，連接供給壓力的設備，再啟動設備供給壓力，造成整體過濾時間的延長，影響過濾的效率。

3、因此人們亟需一種在保證過濾效果的基礎上，提高過濾效率的過濾裝置。

技術實現思路

1、本發明的目的是提供一種過濾裝置及過濾方法，以解決上述現有技術存在的問題，利用反過濾的方式，將反向過濾管插入外套管內即可完成固液分離，保證了過濾效果，且提高過濾效率。

2、為實現上述目的，本發明提供了如下方案：本發明提供一種過濾裝置，包括反向過濾管以及用于盛放待過濾液體且套設在所述反向過濾管外周的外套管，所述反向過濾管內設置有過濾組件，所述外套管的內徑與所述反向過濾管的外徑相匹配，所述外套管一端封閉設置，所述過濾組件與所述外套管的封閉端間隔設置。

3、優選的，所述過濾裝置還包括過濾單元，所述過濾單元包括產生水平運動的第一驅動組件、產生垂直運動的第二驅動組件以及用于夾持所述反向過濾管的夾爪，所述第二驅動組件設置在第一驅動組件的移動端上，所述夾爪設置在所述第二驅動組件的移動端上，所述反向過濾管與所述外套管均位于所述夾爪的運動路徑上。

4、優選的，所述過濾裝置還包括移液單元，所述移液單元包括產生水平運動的第三驅動組件、產生垂直運動的第四驅動組件、輸液軟管以及用于吸排液體的取液泵，所述第四驅動組件設置在所述第三驅動組件的移動端上，所述輸液軟管的自由端設置在所述第四驅動組件的移動端上，所述輸液軟管遠離所述第四驅動組件的一端與所述取液泵連通，所述外套管位于所述輸液軟管的自由端的運動路徑上。

5、優選的，所述輸液軟管的自由端可拆卸套設有吸液管頭。

6、優選的，所述第四驅動組件的移動端上設置有退吸頭組件，所述退吸頭組件包括第一伺服電機、第一絲桿、滑塊、推桿、抵接板以及復位彈簧，所述第一伺服電機與所述第一絲桿傳動連接，所述第一絲桿與所述滑塊螺紋連接，所述滑塊通過所述推桿與所述抵接板固定連接，所述第一絲桿與所述推桿均豎向設置，所述抵接板通過所述復位彈簧與所述第四驅動組件的移動端連接，所述抵接板與所述吸液管頭的上邊沿接觸。

7、優選的，多個所述反向過濾管通過連接板集成為過濾管組，多個所述外套管通過排列設置在管架上，多個所述反向過濾管的排列方式與多個所述外套管的排列方式相同。

8、優選的，所述過濾裝置還包括機座，機座包括下座體、載樣臺、立柱以及橫梁，所述載樣臺設置在所述下座體上，所述載樣臺的兩側均設置有所述立柱，所述橫梁的兩端分別與兩側所述立柱連接，所述第一驅動組件以及第三驅動組件均設置在所述橫梁上，所述載樣臺上沿所述第一驅動組件的運動方向依次設置有第一傳送帶、第二傳送帶與第三傳送帶，所述第一傳送帶的上表面沿傳送方向依次設置有多個用于放置所述過濾管組的過濾管放置區，所述第二傳送帶的上表面沿傳送方向并排設置有多個用于放置所述管架的待處理樣本區以及多個用于放置承載過濾后液體的容器的過濾后樣本區，所述第三傳送帶的上表面沿傳送方向依次設置有多個用于放置盛放吸液管頭的容器的潔凈吸頭存放區。

9、優選的，所述第二傳送帶與所述第三傳送帶之間設置有廢棄物區，所述廢棄物區的底部與收集盒連通。

10、優選的，所述取液泵包括產生平移運動的第五驅動組件、推板、連接桿、活塞以及柱塞泵柱體，所述第五驅動組件的移動端依次通過所述推板以及所述連接桿與所述活塞連接，所述活塞滑動設置在所述柱塞泵柱體內，所述柱塞泵柱體遠離所述第五驅動組件的一端與輸液軟管連接。

11、本發明還提供一種上述過濾裝置的過濾方法，包括以下步驟：

12、s1：向外套管內裝入待過濾混合液；

13、s2：利用第一驅動組件與第二驅動組件的配合運動，帶動夾爪夾持反向過濾管后，將反向過濾管帶至外套管上方；

14、s3：控制第二驅動組件向下運動，將反向過濾管插入外套管內，反向過濾管插入外套管內的過程中，外套管內的待過濾混合液中的液體部分穿過過濾組件進入反向過濾管中，固體部分被過濾組件截留；

15、s4：利用第三驅動組件與第四驅動組件的配合運動，帶動輸液軟管的自由端進入反向過濾管中，啟動取液泵將液體部分從反向過濾管內抽出。

16、本發明相對于現有技術主要取得了以下技術效果：

17、將反向過濾管插入外套管的過程中，插入反向過濾管所施加的力以及反向過濾管的重力均會起到為外套管內盛裝的待過濾液體施加壓力的作用，在該壓力作用下，外套管內盛裝的待過濾液體通過反向過濾管內的過濾組件反向進入反向過濾管中，實現反向過濾，無需連接其他供壓設備，且相較于離心機可有效節省操作時間，提高過濾效率，同時過濾后的固液不再混合，保證了過濾效果。

18、本發明其他方案相對于現有技術取得了以下技術效果：

19、過濾管組以及管架的設置，使得一次插入實現多組反向過濾管與外套管的連接，進而實現更多待過濾液體的過濾，增大了過濾裝置的一次性過濾樣本量，相當于提高了過濾效率。

20、多個傳送帶的設置，使得可預先在傳送帶上設置多組過濾組件，通過傳送帶的輸送作用即可切換下一組過濾組件，配合多個驅動組件，提高自動化程度，提高過濾效率。

21、退吸頭組件可以實現對輸液軟管自由端吸液管頭的便捷退出，每次吸液前更換新的吸液管頭，避免前次吸液的殘留影響下次過濾液體的質量。

技術特征：

1.一種過濾裝置，其特征在于，包括反向過濾管以及用于盛放待過濾液體且套設在所述反向過濾管外周的外套管，所述反向過濾管內設置有過濾組件，所述外套管的內徑與所述反向過濾管的外徑相匹配，所述外套管一端封閉設置，所述過濾組件與所述外套管的封閉端間隔設置。

2.根據權利要求1所述的過濾裝置，其特征在于，所述過濾裝置還包括過濾單元，所述過濾單元包括產生水平運動的第一驅動組件、產生垂直運動的第二驅動組件以及用于夾持所述反向過濾管的夾爪，所述第二驅動組件設置在第一驅動組件的移動端上，所述夾爪設置在所述第二驅動組件的移動端上，所述反向過濾管與所述外套管均位于所述夾爪的運動路徑上。

3.根據權利要求2所述的過濾裝置，其特征在于，所述過濾裝置還包括移液單元，所述移液單元包括產生水平運動的第三驅動組件、產生垂直運動的第四驅動組件、輸液軟管以及用于吸排液體的取液泵，所述第四驅動組件設置在所述第三驅動組件的移動端上，所述輸液軟管的自由端設置在所述第四驅動組件的移動端上，所述輸液軟管遠離所述第四驅動組件的一端與所述取液泵連通，所述外套管位于所述輸液軟管的自由端的運動路徑上。

4.根據權利要求3所述的過濾裝置，其特征在于，所述輸液軟管的自由端可拆卸套設有吸液管頭。

5.根據權利要求4所述的過濾裝置，其特征在于，所述第四驅動組件的移動端上設置有退吸頭組件，所述退吸頭組件包括第一伺服電機、第一絲桿、滑塊、推桿、抵接板以及復位彈簧，所述第一伺服電機與所述第一絲桿傳動連接，所述第一絲桿與所述滑塊螺紋連接，所述滑塊通過所述推桿與所述抵接板固定連接，所述第一絲桿與所述推桿均豎向設置，所述抵接板通過所述復位彈簧與所述第四驅動組件的移動端連接，所述抵接板與所述吸液管頭的上邊沿接觸。

6.根據權利要求4所述的過濾裝置，其特征在于，多個所述反向過濾管通過連接板集成為過濾管組，多個所述外套管通過排列設置在管架上，多個所述反向過濾管的排列方式與多個所述外套管的排列方式相同。

7.根據權利要求6所述的過濾裝置，其特征在于，所述過濾裝置還包括機座，機座包括下座體、載樣臺、立柱以及橫梁，所述載樣臺設置在所述下座體上，所述載樣臺的兩側均設置有所述立柱，所述橫梁的兩端分別與兩側所述立柱連接，所述第一驅動組件以及第三驅動組件均設置在所述橫梁上，所述載樣臺上沿所述第一驅動組件的運動方向依次設置有第一傳送帶、第二傳送帶與第三傳送帶，所述第一傳送帶的上表面沿傳送方向依次設置有多個用于放置所述過濾管組的過濾管放置區，所述第二傳送帶的上表面沿傳送方向并排設置有多個用于放置所述管架的待處理樣本區以及多個用于放置承載過濾后液體的容器的過濾后樣本區，所述第三傳送帶的上表面沿傳送方向依次設置有多個用于放置盛放吸液管頭的容器的潔凈吸頭存放區。

8.根據權利要求7所述的過濾裝置，其特征在于，所述第二傳送帶與所述第三傳送帶之間設置有廢棄物區，所述廢棄物區的底部與收集盒連通。

9.根據權利要求3所述的過濾裝置，其特征在于，所述取液泵包括產生平移運動的第五驅動組件、推板、連接桿、活塞以及柱塞泵柱體，所述第五驅動組件的移動端依次通過所述推板以及所述連接桿與所述活塞連接，所述活塞滑動設置在所述柱塞泵柱體內，所述柱塞泵柱體遠離所述第五驅動組件的一端與輸液軟管連接。

10.一種過濾方法，其特征在于，應用如權利要求3-9任一項的過濾裝置，包括以下步驟：

技術總結
本發明公開一種過濾裝置及過濾方法，涉及固液分離技術領域，包括：反向過濾管以及用于盛放待過濾液體且套設在反向過濾管外周的外套管，反向過濾管內設置有過濾組件，外套管的內徑與反向過濾管的外徑相匹配，外套管一端封閉設置，過濾組件與外套管的封閉端間隔設置；本發明中將反向過濾管插入外套管的過程中，插入反向過濾管所施加的力以及反向過濾管的重力均會起到為外套管內盛裝的待過濾液體施加壓力的作用，在該壓力作用下，外套管內盛裝的待過濾液體通過反向過濾管內的過濾組件反向進入反向過濾管中，實現反向過濾，無需連接其他供壓設備，且相較于離心機可有效節省操作時間，提高過濾效率，同時過濾后的固液不再混合，保證了過濾效果。

技術研發人員：陳文惠
受保護的技術使用者：北京中盛世康科技有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24