用超声清洁的低压过滤器制造技术

一种过滤设备，具有连接至过滤组件的超声焊头。该过滤组件具有过滤主体，该过滤主体具有流体通道。该过滤主体具有横跨该流体通道的过滤器。该过滤组件具有一共振频率且该超声焊头被适配成使该过滤组件以共振频率或接近共振频率振动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2013年5月3日提交的美国临时申请No.61/819,501的权益，该申请通过引用结合于此。
技术介绍
难以以有效的方式实现过滤大量的生物样本(例如，几千)，尤其在为高效液相色谱法准备进样体积的分析系统的情况中。为了确保样本不被分散在系统的管子中，需要内部体积尽可能的小。这需要使用具有最小的可能的横截面积的过滤膜。在稀释的血液样本的情况中，需要过滤器从血细胞的细胞壁、橡胶帽碎片(rubbercapdebris)等移除显著体积的脂类形式的材料。使用不锈钢网膜的现有的过滤设备是有效的，但在仅几次使用(在一些情况中，少至三次)之后变得不能用。反冲洗过滤器可延长寿命(例如，多达30次使用)，但肯定没有达到具有实用系统的程度。已提出将超声波振荡应用至过滤器以逐出捕获的颗粒，随后可反冲洗所述捕获的颗粒。然而，这样做的设备需要大量的能量并且可将样本加热到变性会发生的这样的程度。因此，仍需要提供一种重复有效的过滤设备。
技术实现思路
各实施例涉及包含在过滤组件内的流体过滤器，使得流体可被引入在过滤器一侧上并从另一侧被移除。过滤器外壳与超声焊头声学(acoustic)接触。在过滤操作期间，流体流过过滤器，该过滤器从流体中移除颗粒。在清洁操作期间的随后时间，超声焊头被激发以向过滤器递送超声能量，以清洁该过滤器。在清洁操作期间，可存在前向流体或反向流体流过过滤器，以帮助从过滤器外壳移除所沉积的颗粒。过滤器外壳和超声焊头的结合被设计成使得它们具有超声频率下的机械共振模式。这对应于纵向振动。当以该共振(resonant)频率驱动时，超声焊头在附连至过滤器外壳时其电阻抗较低。这允许利用超过1瓦特的功率驱动超声焊头而不需要高电压。可使用粘合剂和/或螺纹连接附连过滤器外壳和超声焊头。可由两个金属部分构造过滤器外壳。该过滤器位于这两个金属部分之间。围绕过滤材料圆周的超模压(overmolded)o形环密封过滤器外壳并防止流体在除通过过滤材料外的入口和出口之间通过。围绕过滤器外壳圆周的螺栓将两个部分固定在一起并压紧过滤器密封。替代地，这两个半部分可用螺纹旋在一起和用螺丝拧在一起。过滤器外壳以浅的腔室为特征，该浅的腔室允许流体经过过滤材料表面。腔室底之上的凸起特征支撑过滤材料，从而防止当存在横跨过滤材料的压差时过滤材料顺弯以及通过与腔室底接触而被阻塞。过滤器外壳和超声焊头可被包含在封围内，该封围适合于到流体网络中的容易插入和移除。这受该封围的一个或两个面上的面密封影响。一些实施例涉及过滤设备，该过滤设备具有被连接至过滤组件的超声焊头。该过滤组件具有过滤主体，该过滤主体具有流体通道。该过滤主体具有横跨流体通道的过滤器。该过滤设备具有共振频率并且该超声焊头被适配成使该过滤设备以共振频率或接近共振频率振动。在一些实施例中，该过滤主体具有第一过滤主体部分和第二过滤主体部分。在一些实施例中，该过滤器位于该第一过滤主体部分和第二过滤主体部分之间。在一些实施例中，该过滤主体限定流体通道内的过滤腔室，该过滤器被定位在该过滤腔室内。在一些实施例中，过滤腔室的一部分限定支撑特征，该支撑特征支撑过滤器的过滤材料。在一些实施例中，共振频率为超声频率。在一些实施例中，该超声焊头被适配成以低阻抗使过滤设备以共振频率振动。在一些实施例中，该超声焊头被适配成使用小于5W的功率使过滤装置以共振频率振动。在一些实施例中，该过滤器横向于(transverseto)超声焊头内的轴线。在一些实施例中，该超声焊头被适配成使该过滤设备沿所述轴线纵向地振动。一些实施例涉及一种方法，其中使样本流过过滤设备以过滤该样本。通过过滤组件的过滤材料捕获颗粒。使过滤设备以该过滤设备的共振频率或接近该共振频率振动，以从该过滤设备移除颗粒。监控共振频率或近共振频率并改变输入至过滤设备的功率以维持共振或近共振。在一些实施例中，所移除的颗粒被反冲洗至垃圾。在一些实施例中，样本包括血液样本。在一些实施例中，样本从低压系统流入过滤设备。在一些实施例中，使经过滤的样本流至分析区段。一些实施例涉及一种用于分析样本的系统。该系统包括：低压区段，适配成流体地移动样本；分析区段，适配成分析该样本；高压区段，适配成将样本从分析区段移动至诸如滤柱(column)或滤筒(cartridge)之类的容纳(containment)部分。该低压区段包括过滤设备，该过滤设备具有被连接至过滤组件的超声焊头。该过滤组件具有过滤主体，该过滤主体具有流体通道。该过滤主体具有横跨该流体通道的过滤器。该过滤组件具有一共振频率，且该超声焊头被适配成使该过滤组件以该共振频率或接近该共振频率振动。控制器被耦合至该过滤组件。该控制器被适配成监控和改变输入至过滤设备的功率，以维持共振或近共振。附图说明图1示出了根据一些实施例的用于分析流体样本的系统的示意图。图2示出了根据一些实施例的过滤设备的分解图。具体实施方式图1是根据一些实施例的用于自动血液样本分析仪10的一个示例的流动系统架构的示图。用虚线勾勒出三个区段：低压区段12、高压区段13、和分析区段14。还示出了切换阀15，并且在低压区段12中示出了过滤设备100。控制器16被连接至该过滤设备。通常以7-206kPA的压力操作低压区段12，而通常以6,895-68,947kPA的压力操作高压区段13。在题为“MeasuringMulti-AnalyteSamplesusinganIn-LineFlowCell”的共同转让的专利申请公开US2011/0189715和题为“AutomatedAnalyzerwithLow-PressureIn-LineFiltration”的US2012/0103074中公开了相似系统，通过引用结合这两篇专利申请。应理解的是，本文中公开的过滤设备可被用于这样的系统中和相似系统的低压部分中。图2示出了过滤设备100的分解图。该过滤设备包括超声焊头(sonotrode)102，该超声焊头具有在两端之间的细长圆柱形主体。超声焊头在其两端中的一端处具有接口104，该接口104在这里被配置为母接口。超声焊头容纳多个压电盘，该多个压电盘被配置成以超声频率振荡。这些振荡沿超声焊头的轴线A-A被传输至接口104。超声焊头的接口104连接至过滤组件106。过滤组件106由连接至第二过滤主体110的第一过滤主体108构造。这里，两本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过滤设备，包括：超声焊头；过滤组件，被连接至所述超声焊头，所述过滤组件包括具有流体通道的过滤主体，所述过滤主体具有横跨所述流体通道的过滤器，并且其中所述过滤设备具有一共振频率且其中所述超声焊头被适配成使所述过滤设备以所述共振频率或接近所述共振频率振动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.05.03 US 61/819,5011.一种过滤设备，包括：
超声焊头；
过滤组件，被连接至所述超声焊头，所述过滤组件包括具有流体通道的过
滤主体，所述过滤主体具有横跨所述流体通道的过滤器，并且
其中所述过滤设备具有一共振频率且其中所述超声焊头被适配成使所述过
滤设备以所述共振频率或接近所述共振频率振动。
2.根据权利要求1所述的过滤设备，其中所述过滤主体包括第一过滤主体
部分和第二过滤主体部分。
3.根据权利要求2所述的过滤设备，其中所述过滤器位于所述第一过滤主
体部分和所述第二过滤主体部分之间。
4.根据权利要求1所述的过滤设备，其中所述过滤主体限定所述流体通道
内的过滤腔室，所述过滤器被定位在所述过滤腔室内。
5.根据权利要求4所述的过滤设备，其中过滤腔室的一部分限定一支撑特
征，所述支撑特征支撑所述过滤器的过滤材料。
6.根据权利要求1所述的过滤设备，其中所述共振频率是超声频率。
7.根据权利要求1所述的过滤设备，其中所述超声焊头被适配成以低阻抗
使所述过滤设备以所述共振频率或接近所述共振频率振动。
8.根据权利要求6所述的过滤设备，其中所述超声焊头被适配成使用小于
5W的功率使所述过滤设备以所述共振频率振动。
9.根据权利要求1所述的过滤设备，其中所述过滤器横向于所述超声焊头
内的轴线。
10.根据权利要求9所述的过滤设备，其中所述超声焊头被适配成使所述过
滤设备沿所述轴线纵向地振动。
11.一种方法，包括：
使样本流过过滤设备以过滤所述样本，其中通过过滤组件的过滤材料捕获
颗粒；以及
使所述过滤设备以所述过滤设备的共振频...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·戴，M·博切尔，N·乌兰彻，M·麦斯克，M·海耶斯，
申请(专利权)人：生物辐射实验室股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US