УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ПРОБ ВОДЫ Российский патент 2003 года по МПК G01N1/10 G01N1/28 

Изобретение относится к оборудованию для бактериологических и гельминтологических исследований.

Известно устройство для подготовки проб воды /см. а.с. СССР 1370493, М. Кл. 4 G 01 N 1/10, заявл. 05.08.82 г., опубл. 30.01.88 г., "Устройство для подготовки пробы воды"/.

Известное устройство содержит корпус с резьбовым патрубком и съемной заглушкой, крышку с дополнительным резьбовым патрубком, съемной заглушкой и уплотнительной шайбой. В гнезде корпуса установлена пористая прокладка с мембранным фильтром. Корпус и крышка соединены с помощью резьбы. Для взятия пробы воды с патрубка крышки свинчивают заглушку и устройство посредством дополнительного патрубка присоединяют к резьбовому патрубку водопроводной сети. Затем из резьбового патрубка корпуса вывинчивают вторую заглушку и соединяют патрубок с мерным сосудом. Далее через устройство пропускают исследуемую воду.

Недостатком известного устройства для подготовки пробы воды является невозможность использования его для взятия проб воды из открытых водоемов и колодцев. Известное устройство обеспечивает отбор проб воды и ее фильтрование только под давлением водопроводной сети.

Известен прибор марки ПВФ-35, предназначенный для вакуумного фильтрования, выпускаемый предприятием "Владипор". Известный прибор содержит вакуум-насос, открытые воронки, в которые наливаются исследуемые жидкости. В нижней разъемной части каждой воронки устанавливается фильтрующая мембрана. Воронка посредством патрубка, расположенного ниже фильтрующей мембраны, и гибкого шланга, соединяется с вакуум-насосом. Под влиянием вакуума, создаваемого насосом, исследуемая жидкость, в частности вода, фильтруется через мембрану.

Недостатками известного прибора, являются:
- возможность попадания в исследуемую жидкость микроорганизмов из внешней среды;
- низкая производительность фильтрования за счет малого разрежения давления /0,6 атм/;
- зависимость взятия проб от наличия источника электроэнергии;
- значительная масса и стоимость прибора.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к заявляемому техническому решению является фильтр-пресс, предназначенный для фильтрования высоковязких жидкостей /см. П.И. Воскресенский. Техника лабораторных работ, 9-е издание, издательство "Химия", Ленинградское отделение, 1970 г., с.454-457/.

Фильтр-пресс содержит цилиндрический корпус, снабженный откидной крышкой, при открывании поворачивающейся на свободных петлях. Между крышкой и корпусом помещена резиновая прокладка.

Крышка прижимается к корпусу винтом, ввернутым в откидную скобу, поворачивающуюся вокруг цапф, приваренных к корпусу фильтра.

К нижней части корпуса приварено коническое дно, снабженное трубкой для стока фильтрата. Внутри корпуса установлен фильтровальный стакан, дно которого перфорировано отверстиями малого диаметра. Стакан краем своего дна опирается на резиновое кольцо, создающее уплотнение между стаканом и корпусом фильтра.

В стакан укладывают фильтровальную ткань или бумагу. В отверстие одной из цапф введена трубка для подачи внутрь цилиндрического корпуса сжатого газа. Процесс фильтрования осуществляют в следующей последовательности. В цилиндрический корпус устанавливают фильтровальный стакан с фильтром. Стакан заполняют фильтруемой жидкостью. Закрывают крышку фильтр-пресса и прижимают ее к корпусу винтом. Затем посредством компрессора или от баллонов со сжатым газом внутри цилиндрического корпуса создают избыточное относительно атмосферного давление. Фильтруемая жидкость проходит через фильтр и отверстия в фильтровальном стакане. Фильтрат через трубку стока истекает в мерную емкость.

Недостатками известного пресса относительно заявляемого устройства для подготовки проб воды являются:
- возможность попадания со сжатым газом, поступающим внутрь цилиндрического корпуса, каких-либо микроорганизмов, искажающих результат исследования жидкости;
- сложность конструкции узла прижима крышки к цилиндрическому корпусу;
- значительные металлоемкость узла прижима крышки и трудоемкость технологического цикла.

Технический результат предлагаемого изобретения состоит в устранении указанных недостатков, а именно в ликвидации возможности попадания со сжатым газом, поступающим внутрь цилиндрического корпуса, каких-либо микроорганизмов, упрощении конструкции узла прижима крышки к цилиндрическому корпусу, снижении металлоемкости узла прижима крышки, снижении трудоемкости технологического цикла.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для подготовки пробы воды, содержащем цилиндрический корпус, крышку, резиновую прокладку, фильтр, согласно изобретению крышка снабжена дополнительным противомикробным фильтром и штуцером для подвода сжатого газа, а закрепление крышки на цилиндрическом корпусе осуществляется посредством байонетного соединения.

Снабжение крышки устройства дополнительным противомикробным фильтром позволяет защитить исследуемую жидкость, залитую в цилиндрический корпус, от попадания в нее каких-либо организмов из внешней среды, в частности находящихся в сжатом газе, применяемом для продавливания жидкости через устройство.

Снабжение крышки штуцером для подвода сжатого газа позволяет подавать последний в объем, находящийся в потоке газа до противомикробного фильтра.

Закрепление крышки на цилиндрическом корпусе посредством байонетного соединения позволяет упростить конструкцию устройства, снизить его металлоемкость за счет уменьшения количества деталей узла прижима крышки, снизить трудоемкость технологического цикла за счет уменьшения времени на прижим крышки к цилиндрическому корпусу.

Устройство несложно в изготовлении, не требует специального оборудования. Предлагаемое устройство позволяет обеспечить достоверность исследуемых проб воды за счет исключения попадания микроорганизмов из внешней среды и повысить производительность лабораторных исследований.

Заявляемое устройство для подготовки проб воды обладает новизной и изобретательским уровнем, так как при проведении поиска по источникам патентной и научно-технической документации заявителем не выявлены технические решения, в которых бы крышка устройства была бы снабжена противомикробным фильтром и штуцером для подвода сжатого газа, а закрепление крышки на цилиндрическом корпусе осуществлялось бы с помощью байонетного соединения.

Заявляемое устройство для подготовки проб воды широко применимо в лабораториях санэпидстанций и цехов водоподготовки.

Конструкция устройства позволяет организовать его серийное производство. Следовательно, предлагаемое техническое решение соответствует критерию "промышленная применимость".

Сущность заявляемого устройства поясняется чертежами.

На фиг.1 изображен главный вид устройства, в разрезе фронтальной плоскостью; на фиг.2 - вид устройства сверху /в плане/.

Устройство для подготовки проб воды содержит цилиндрический корпус 1, имеющий в нижней части наружную резьбовую нарезку. На нижнюю часть корпуса навернута нижняя крышка 2, на внутреннем бурте которой расположена пористая прокладка 3. Поверх пористой прокладки 3 размещен мембранный фильтр 4. На верхнюю часть цилиндрического корпуса 1 наложена крышка 5 устройства. Между крышкой 5 и корпусом 6 крышки расположена уплотнительная прокладка 7, выполненная из легко деформируемой пористой резины. При этом высота уплотнительной прокладки 7 в свободном состоянии должна превышать размер А между фланцем цилиндрического корпуса 1 и крышкой 5 на некоторую величину, зависящую от упругости прокладки 7 и обеспечивающую возможность необходимого уплотнения.

В корпус 6 крышки вварено гнездо 8 противомикробного фильтра, состоящего из пористой прокладки 9 и мембранного фильтра 10.

Противомикробный фильтр уплотняется резиновой прокладкой 11. Прокладка 11 поджимается штуцером 12 за счет резьбового соединения между гнездом 8 фильтра и штуцером. На штуцере 12 выполнены лыски 13 для рожкового ключа. На периферии фланца корпуса 6 крышки 5 впаяны или приварены по меньшей мере три фиксатора 14, равноудаленных друг от друга по окружностям центров фиксаторов и радиально расположенных. На периферии фланца цилиндрического корпуса 1 выполнены по меньшей мере три сквозных и равновеликих прямоугольных паза 15, радиально расположенных и равноудаленных друг от друга в соответствии с удалением друг от друга фиксаторов 14.

Схема подготовки проб воды состоит в следующем.

На буртик нижней крышки 2 укладывается пористая прокладка 3. На нее помещается мембранный фильтр 4. Затем крышка 2 навинчивается на нижнюю часть цилиндрического корпуса 1 до упора торца корпуса в фильтр 4. Внутрь цилиндрического корпуса 1 наливается исследуемая жидкость. Далее цилиндрический корпус 1 устанавливается на специальную подставку /на чертежах не показано/. На буртик гнезда 8 корпуса 6 крышки 5 укладывается пористая прокладка 9 и мембранный фильтр 10. На последний укладывается резиновая прокладка 11. Далее штуцер 12 удерживается рожковым ключом за лыски 13 и на него навинчивается корпус 6 крышки 5. При этом усилие навинчивания должно быть достаточным для создания надежного уплотнения между штуцером 12 и гнездом фильтра 8. На верхний бурт цилиндрического корпуса 1 укладывается прокладка. 7. Далее собранная крышка 5 вставляется направляющим буртом 16 внутрь цилиндрического корпуса 1. При этом фиксаторы 14 должны быть расположены поверх пазов 15, выполненных на фланце цилиндрического корпуса 1.

Нажатием руки деформируют уплотнительную прокладку 7 до выхода фиксаторов 14 за нижнюю плоскость фланца корпуса 1.

Затем производят поворот крышки 5 относительно корпуса 1 на угол, обеспечивающий зацепление фиксаторов 14 за нижнюю плоскость фланца корпуса 1. При этом за счет сжатия упругой прокладки 7 происходит герметизация внутреннего пространства цилиндрического корпуса 1 и за счет реактивной силы сжатой прокладки удержание крышки 5 на корпусе 1. Далее устройство для подготовки проб воды присоединяется посредством штуцера 12 и гибкого шланга к источнику сжатого газа, в качестве которого могут быть использованы: компрессор, ручной насос, баллон со сжатым газом. При этом в качестве рабочего тела можно использовать следующие газы: воздух, аргон, азот.

При подаче сжатого газа внутрь цилиндрического корпуса происходит его очищение при помощи противомикробного фильтра, состоящего из мембранного фильтра 10 и пористой прокладки 9. Очищенный сжатый газ, оказывая давление на исследуемую жидкость, продавливает ее через мембранный фильтр 4 и пористую прокладку 3. При этом отфильтрованная жидкость истекает через сквозное отверстие в нижней крышке 2. После окончания фильтрации исследуемой жидкости устройство отключается от пневмопривода. Отвертывается нижняя крышка 2, проба воды при помощи стерильного пинцета вынимается и отправляется на исследование.

Преимуществами предлагаемого устройства для взятая проб воды являются:
- исключение попадания в исследуемую жидкость микроорганизмов, находящихся во внешней среде, в том числе и в сжатом газе, используемом в процессе фильтрации жидкости, что повышает достоверность исследований;
- увеличение в 2-3 раза по сравнению с прибором ПВФ-35 скорости фильтрования жидкости за счет применения для этого процесса сжатого газа;
- упрощение конструкции узла прижима крышки к цилиндрическому корпусу;
- уменьшение металлоемкости узла прижима крышки к корпусу;
- уменьшение трудоемкости технологического цикла;
- улучшение условий труда лаборантов при применении в качестве источника сжатого газа баллонов;
- портативность и транспортабельность;
- возможность использования устройства в полевых условиях и чрезвычайных ситуациях.

Изобретение относится к оборудованию для бактериологических и гельминтологических исследований. В устройстве для подготовки проб воды, содержащем цилиндрический корпус, крышку, резиновую прокладку, фильтр, крышка снабжена дополнительным противомикробным фильтром и штуцером для подвода сжатого газа. Закрепление крышки на цилиндрическом корпусе осуществляется посредством байонетного соединения, образованного фиксаторами крышки, равноудаленными друг от друга по окружности центров, и радиально расположенными сквозными и равновеликими прямоугольными пазами, расположенными на периферии фланца цилиндрического корпуса. Резиновая прокладка расположена на верхнем бурте корпуса. Изобретение ликвидирует попадание со сжатым воздухом, поступающим внутрь цилиндрического корпуса, каких-либо микроорганизмов. Конструкция устройства проста в эксплуатации. 2 ил.

Устройство для подготовки проб воды, содержащее цилиндрический корпус, крышку, резиновую прокладку, фильтр, отличающееся тем, что крышка снабжена дополнительным противомикробным фильтром и штуцером для подвода сжатого газа, а закрепление крышки на цилиндрическом корпусе осуществляется посредством байонетного соединения, образованного фиксаторами крышки, равноудаленными друг от друга по окружности центров, и радиально расположенными сквозными и равновеликими прямоугольными пазами, расположенными на периферии фланца цилиндрического корпуса, при этом резиновая прокладка расположена на верхнем бурте корпуса.