针头过滤装置制造方法

针头过滤装置制造方法
【专利摘要】本发明公开一种一次性针头过滤装置，其具有通用的平头注射器接收颈部，用于过滤吸入到载有针头的注射器中的液体/溶液。该装置包括针头密封封挡件和针头止动件，针头密封封挡件和针头止动件用于产生基本上气密性的腔室，以便通过封闭的过滤器向注射器吸入流体。在一个替代实施例中，该过滤装置包括构造为接收特定规格的注射器/针头组合结构的延长注射器接收颈部。在另一个实施例中，接收颈部构造为模块化单元，使颈部可互换，以适应具有不同截面直径的不同规格的针头和注射器。在又一个实施例中，颈部构造有截面直径顺次加大的台阶式锥形段，以适应不同规格的注射器。在另一个实施例中，该装置包括固定至装置入口的附属针头。
【专利说明】针头过滤装置
[0001] 对相关申请的引用
[0002] 本专利申请要求于2012年3月39日提交的美国临时专利申请61/617, 077的优 先权，该临时专利申请的内容通过引用全部并入本文。

【技术领域】
[0003] 本发明总体上涉及用于过滤吸入注射器或类似装置的液体和溶液的附属针头过 滤装置。更具体地说，本发明涉及可在向注射器中吸入流体/溶液之前附接至载有针头的 注射器上的一次性针头过滤装置。

【背景技术】
[0004] 载有针头的注射器的一种常见应用是向注射器中吸入药剂或载药溶液，以便通过 皮下肌内注射和/或静脉注射向受试者输药。皮下注射针头等装置用于进行组织穿透和输 药工作。很多时候，药液是通过在水性溶剂中溶解药丸、药片或药粉而制备的。用于制备药 剂的工具多种多样，从处于无菌条件下的相当复杂的实验室仪器直至很原始的装置，例如 使用汤匙或类似装置作为混合容器，并进行加热或不进行加热。在后者的情况中，药液很有 可能因环境因素（例如喷嚏、咳嗽、接触沾染等）而被污染。
[0005] 除了可能受到环境污染，用于制备药液的物质也可能造成污染风险。虽然药丸、药 片和其它的粉末型药剂和药物可相对安全地经由消化道给药，但是经由皮下注射针头等装 置输注相同的药物制剂会产生不同的生物学和生理学动态，其中，原本可安全摄入的物质 可能变为致命的污染物。
[0006] 业界众所周知的是，某种形式的药物（尤其是药丸形式的药物）在制备时常常使 用蜡、白垩物质、粘合剂、填料和其它添加剂，以便于机械摄入，或控制药物释放时间，或者 实现其它功能。这些物质虽然在消化道中是无害物质，但是对于皮下注射针头注射来说很 可能被视为有害物质。
[0007] 另一种潜在的污染源是把载有针头的注射器用于注射娱乐性药物。除了本文所述 的各种潜在的污染源，"针头共用"也是一种严重的附加致命污染源。虽然在药液制备过程 的任何阶段都有可能引入生物病原体，但是若使用以前曾用过的针头注射相同的药液，则 会显著增加不同人员之间的病原传播危险。
[0008] 在医院和诊所等受控环境中，虽然细菌和/或病毒形式的病原体被最大限度地减 少，但是也可能存在更具隐伏性的污染源。众所周知的是，液体形式的药物（包括疫苗）常 常存储在由带有橡胶膜的盖子密封的气密容器或瓶中。为了获得一定量的密封药物，需要 使用注射器/针头组件来抽取药物。针尖刺穿橡胶膜，以便使针头进入。在针头前进时，针 头周围的弹性橡胶膜密封层能防止空气沿一个方向渗入，并防止流体沿另一个方向逸出。 [0009] 虽然容器内部和药物本身可能是无菌的，但是容器外部可能有表面污染。例如，容 器顶部可能被病原体接触感染或通过空气传播感染，例如，医护人员可能在容器附近打喷 嚏。微小的病原体可能积聚在容器上和膜上，而不会呈现出任何可见的污染迹象。在注射 器针头穿透橡胶膜插入时，膜上的任何污染可能会转移到针头外部，并且随着针头的穿入 和回缩沿针头传播。虽然针头和注射器中吸入的物质可能无菌并且无污染物，但是针头的 外表面可能在流体吸入过程中受到污染。
[0010] 操作注射器的医护人员可能不知道，使用上述的针头穿透患者的皮肤和组织来给 药会使患者的内部组织接触到污染物。需要一种手段来确保吸入注射器以备输药的药液确 实没有任何环境携带和药液携带的污染物。还需要一种手段来确保用于插入人体组织进行 输药的针头在内部和外部都未受病原体污染。
[0011] 为了解决这些问题，人们开发了许多装置和方法，但是，这些先前的尝试有很多缺 点，并且效率低下。例如，美国专利5, 125, 415中披露了一种注射器头帽。该头帽包括用于 在输药前从盛有药液的注射器过滤空气的密封过滤装置。在使用这种注射器头帽时，所需 的药液或流体经由附接的皮下注射针头等装置吸入注射器中。很多时候，被吸入注射器的 物质会含有药液中的任何污染物，包括吸入多余的空气，而多余的空气本身就可能被视为 一种污染物，尤其是在被吸入的流体将用于静脉输药的情况中，或者在测量血气含量等实 验室试验的情况中。
[0012] 在注射器中吸入药液后，拔下针头，并在注射器上盖好上述的头帽。然后，使注射 器大致保持在坚直朝向，并使连接端处于顶端，把柱塞在注射器筒中下压。这能使低密度的 气体移至注射器的顶部，进入头帽，并穿过密封过滤装置。在空气排空后，流体与过滤装置 接触，并且使过滤装置膨胀，从而密封住头帽。这能确保被流体保持在注射器中。然后，取 下头帽，此时可以从注射器向外注射所述流体了。
[0013] 这种方法有很严重的缺点。首先，头帽的设计不允许流体从过滤装置流过。因而 无法使用该过滤装置从注射器中包含的流体滤除任何非气态污染物。其次，在使用头帽时， 需要首先取下针头，以进行过滤步骤，然后需要重新装好针头或者更换为新针头，才能进一 步使用。由于在一次使用过程中需要操作针头部分多次，这会显著增大发生刺伤的可能性。
[0014] 在美国专利3, 859, 999中披露了另一种方法。在'999专利中，一根细丝盘绕为一 团填絮。所述填絮布置在注射器筒的底部，或者布置在针座中形成的孔中，从而使填絮处于 针座的连接流道与注射器的连接端之间。这种方法具有与' 415专利相似的缺点，S卩，在装 载过滤装置和操作注射器的一系列步骤中，针头仍处于暴露状态。发生刺伤的可能性很大。
[0015] 美国专利申请公告US2008/0097353中披露了一种固定在具有易碎部分的注射器 针头的远端的过滤装置。流体通过针尖被吸入针头和附接的注射器中。布置在针尖之后的 过滤装置对流入的流液进行过滤。在吸入的流体达到所需量之后，通过在过滤装置之后的 易碎部分处折断针头来分离针尖（包括过滤装置）。然后，可丢弃针尖和过滤装置。在分离 后仍存留的针头部分具有适当形状的新针尖，可进行组织穿透。虽然此方法解决了在流体 进入注射器之前对流体进行过滤的问题，但是始终外露的针头以及手工去除针尖的方法会 造成发生刺伤的危险。
[0016] 在美国专利4, 066, 079中披露了另一种解决吸入流体的污染问题的方法。该美国 专利4, 066, 079披露了一种过滤装置，该过滤装置的一端附接至注射器，另一端附接至针 头。该过滤装置限定一对腔体，每个腔体具有一个单向阀。一个阀门专用于允许流体流入注 射器，而另一个阀门专用于允许流体流出注射器。过滤装置位于外流单向阀之后，用于当注 射器中包含的流体从注射器流出时对该流体进行过滤。虽然此系统所需的针头操作较少， 但是它仍存在针头外露的问题，可能发生针刺情况。而且，流体被吸入过滤装置时所经过的 腔室部分在流体被过滤后且进入针头的柄部之前与流体接触。当流体从装置中流出进入针 头时，在共用的腔室中沉积的任何污染物都会被重新带入流体中。这使固定在该装置中用 于在注射流体之前消除污染物的过滤器的作用失效。
[0017] 在美国专利申请公告2009/0284829中披露了另一种方法，其中披露了具有固定 至远端的过滤塞的针头护套。在此装置中，护套围住针头，并允许通过过滤器把流体吸入针 头中，在一种实施方式中，针尖进入过滤器，并直接通过过滤器接收流体。紧密配装的护套 使得护套中产生真空，有助于使流体流入针头和注射器。在注射器中吸入药液后，可以取下 护套，此时就可以使用注射器了。虽然此方法解决了针头外露的问题，但是它要求护套必须 与特定的注射器和针头相配，而注射器筒的宽度和针头的长度可能差异很大。而且，这种装 置的设计使得针头可刺穿过滤器，但是没有办法控制针头刺穿过滤器的程度。
[0018] 人们所需要的并且本发明所提供的是一种通用的针头过滤组件，该针头过滤组件 能够有效地防止流体污染物被吸入注射器中，并且，无论注射器和/或针头为什么规格和 结构，都能防止发生针刺情况。人们还需要的是一种一次性的针头过滤组件，该针头过滤组 件包括完全围住注射器针头的构造以及产生基本上气密的腔室的装置，从而以无菌、基本 上无病原体和无污染物的方式有效地通过过滤器向注射器吸入流体。人们还需要的是一种 针头过滤组件，该针头过滤组件结合有针头止动表面，以防止当注射器针头与针头过滤组 件结合时针头穿透针头过滤器。通过阅读下文的
【发明内容】
和详细说明并查看附图，本发明 的这些目的和其它目的将变得更明显。


【发明内容】

[0019] 在本发明的一个方面，本发明提供一种针头过滤装置，该针头过滤装置包括过滤 器外壳，在过滤器外壳中固定有过滤器。一体式附件或入口构件从外壳的一端伸出。构造 为接收注射器和针头组合结构的延长注射器接收颈部从另一端伸出。针头止动段固定在接 收颈部的内壁中，或者从接收颈部的内壁整体伸出。在止动段上方的接收颈部中固定有针 头密封封挡件，用于接收注射器针头。
[0020] 在本发明的另一个方面，本发明提供一种针头过滤装置，该针头过滤装置包括固 定在过滤器外壳中的过滤器。入口从外壳的一端伸出，该入口构造为用于连接导管等装置 的倒钩、构造为滑动密封件，或者构造为附属针头。另一端包括构造为接收注射器针头的一 体式平头注射器接收颈部。针头止动段从平头接收颈部的内壁径向向内延伸。构造为接收 注射器针头的针头密封封挡件固定在止动段的上方。固定在由平头接收颈部的内壁限定的 针头腔室中或与该针头腔室一体形成的挡圈把封挡件保持在接收颈部中。
[0021] 在本发明的另一个方面中，本发明提供一种针头过滤装置，该针头过滤装置包括 模块化的注射器接收颈部。接收颈部具有多种不同规格的实施方式，以适应不同规格的注 射器本体。在另一种实施方式中，细长颈部具有截面直径顺次加大的多个台阶式锥形段，以 适应不同规格的注射器。通过查看附图并阅读下文的详细说明，本发明的这些方面和其它 方面将变得更明显。

【专利附图】

【附图说明】
[0022] 图1是根据本发明的一个实施例的平头针头过滤装置的侧面局部剖视图。
[0023] 图2是图1所示的平头针头过滤装置的一个侧面局部剖视图，其中，针头已插入到 装置中。
[0024] 图3是根据本发明的多个实施例的具有针头止动台肩的针头过滤注射器接收颈 部的顶部剖视图。
[0025] 图4是根据本发明的另一个实施例的针头过滤装置和注射器组件组合结构的侧 面局部剖视图。
[0026] 图5是根据图4所示的实施例的针头过滤装置和注射器组件组合结构的另一个侧 面局部剖视图。
[0027] 图6是根据本发明的又一个实施例的针头过滤装置和注射器组件组合结构的侧 面局部剖视图。
[0028] 图7是根据本发明的另一个实施例的具有台阶式锥形注射器接收颈部的针头过 滤装置的侧面局部剖视图。
[0029] 图8是根据本发明的又一个实施方式的针头过滤装置的侧面局部剖视图，该针头 过滤装置具有预装针头。
[0030] 图9是根据本发明的另一个实施例的具有固定至注射器接收颈部的预装注射器 针头的针头过滤装置的侧面局部剖视图。
[0031] 图10是根据本发明的又一个实施例的针头过滤装置和注射器组件组合结构的侧 面局部剖视图。
[0032] 图11是根据本发明的又一个实施例的针头过滤装置的侧面局部剖视图，该针头 过滤装置具有预滤器。
[0033] 图12是根据本发明的一个实施例的模块化针头止动段的顶部透视图。
[0034] 图13是根据本发明的一个替代实施例的针头过滤装置的侧面剖视图，该针头过 滤装置具有弯肘颈部。
[0035] 图14是根据本发明的另一个替代实施例的针头过滤装置的侧面剖视图，该针头 过滤装置具有改进式弯肘颈部。
[0036] 图15是根据本发明的又一个替代实施例的针头过滤装置的侧面剖视图，该针头 过滤装置具有弯肘颈部和弯肘入口。
[0037] 图16是根据本发明的又一个替代实施例的具有回转弯肘颈部和中央朝向的弯肘 入口的针头过滤装置的侧面立面图。
[0038] 图17是根据图16所示的实施例的针头过滤装置的顶部立面图，该针头过滤装置 具有偏置回转弯肘颈部和中央朝向的弯肘入口。
[0039] 图18是根据本发明的又一个实施例的针头过滤装置的侧面立面图，该针头过滤 装置具有45°弯肘颈部和中央朝向的弯肘入口。
[0040] 图19是根据本发明的另一个实施例的针头过滤装置的侧面剖视图，该针头过滤 装置具有呈"U"形构造的中空纤维膜。
[0041] 图20是根据本发明的又一个实施例的针头过滤装置的侧面剖视图，该针头过滤 装置具有中空纤维膜。
[0042] 图21是根据本发面的另一个实施例的针头过滤装置的侧面剖视图，该针头过滤 装置具有针头密封颈部。
[0043] 图22是根据本发明的又一个实施例的针头过滤装置的侧面剖视图，该针头过滤 装置具有固定至注射器/针头组件的延长颈部。
[0044] 图23是本发明的又一个实施例的针头过滤装置的侧面剖视图，该针头过滤装置 具有构造为固定至注射器/针头组件的筒部的延长颈部。
[0045] 图24是根据本发明的一个替代实施例的针头过滤装置的侧面剖视图，该针头过 滤装置具有构造为通过螺纹与注射器/针头组件的筒部结合的延长颈部。
[0046] 图25是根据本发明的又一个替代实施例的针头过滤装置的侧面剖视图，该针头 过滤装置具有构造为通过螺纹与注射器/针头组件的螺纹接口结合的延长颈部。

【具体实施方式】
[0047] 请参考图1和图2,在本发明的一个方面中，一种平头针头过滤装置总体上以标号 10示出。装置10包括基本上为圆筒形的本体14,本体14限定大体上为中空的过滤腔室 11，过滤腔室11构造为容纳一个或更多过滤器16。包壳10可形成为其它的规则或不规则 的几何形状，以容纳固定在包壳中的各种过滤器构造。一个主要考虑是，采用尺寸足以充满 过滤腔室11的过滤器，以确保进入本体14的任何流体在输出前都流过过滤器。
[0048] 构造为接收导管等装置的软管倒钩24从本体14的第一端伸出。该倒钩可直接用 作接收流体的入口，也可用作接收导管一端的连接器，导管的另一端处于容器中，从容器中 吸取流体。如果倒钩24不与导管结合使用，那么可以把装置10置于流体源中，使倒钩24 的顶端浸没在流体源中，以便通过装置10给临时附接的注射器和针头组件吸入流体。
[0049] 平头注射器接收颈部12从本体14的第二端伸出。颈部12基本上为圆筒形，具有 内壁13,内壁13限定针头接收腔室17,该针头接收腔室17与过滤腔室11流体地连通。腔 室17可形成为锥形构造，锥形的较大直径端布置在颈部12的距本体14较远的一端。虽然 平头颈部12构造为仅接收载有针头的注射器的针头，但是该锥形构造允许不同规格的注 射器的筒部与内壁13结合，从而使针头保持与腔室17的中心线对正的状态。对于长度在6 毫米范围之内的较短针头尤其如此。如此结构的该装置可适应长度在约6毫米至约70毫 米范围内的常规针头，但是该装置的构造和尺寸也可设置为可适应长度超过上述范围的针 头。
[0050] 现在请参考图1、图2和图3,针头止动段18从内壁13径向向内延伸。止动段18 伸入腔室17中，从而提供机械阻挡结构，防止针头的行程超过台肩。不论针头以什么角度 插入，这都能确保插入到腔室17中的任何针头不会进入本体14,以防止刺穿过滤器16并使 过滤功能受损。
[0051] 在图3中的横截面图所示的实施例中，止动段18具有圆弧轮廓，从而最大限度地 增加了流过台肩的流体的横截面积。这使得半径的最高点的大致位置穿过或越过腔室17 的中心线。应理解，如果被腔室17中的台肩18占据的平面的截面中心点被该台肩物理地 遮盖，那么可以把圆弧轮廓改变为任何几何形状，包括曲折的不规则"上-下"构造。虽然 台肩可以构造得较短一些，但是这样的构造会增加针头绕过台肩进入过滤腔室的可能性。
[0052] 台肩18的径向最内端应至少延伸至腔室中心线，但是可以进一步延伸，例如（但 不局限于）与密封挡圈的内缘对齐（如下文中所详述），从而进一步降低针头绕过台肩的可 能性。但是，台肩18的径向延伸长度越大，流体从台肩18周围流过的可用面积就越小。应 理解，流路不一定越大越有效，但是至少应比注射器针头的内径大。较小流路的一个附加优 点是能减小腔室17的空腔体积，从而能最大限度地从装置回收流体。在流体/药液被吸入 装置中并且注射器中所含的是昂贵的药品或药剂时，这一点尤其相关和重要。
[0053] -体式的台肩18具有限定纵向隔圈19的部分，纵向隔圈19从台肩18沿向上和 向下方向延伸。隔圈19的第一端从台肩向下延伸，并抵靠在本体14上，从而在台肩18和 本体之间产生缝隙，允许流体从过滤腔室流入腔室17。隔圈19的第二端向上延伸，并为下 文中详述的封挡件20提供支撑面。这还在台肩18和封挡件20之间产生缝隙，允许流体从 过滤腔室流入腔室17,并流入固定在平头颈部12中的针头。
[0054] 如图12所示，模块型的止动段18包括固定在多个隔柱28之间并与这些隔柱28相 连的针头冲击板26。冲击板26基本上为平板构造，从而为注射器针头提供接触面。但是， 应理解，作为针头止动件的冲击板26不一定必须具有平坦表面。这种相对于中心点基本上 对称的构造的特别有利之处是，不论注射器/针头组件的入口点处于颈部12上方的任何位 置，都能防止针头越过止动段18。
[0055] 每个隔柱28是从冲击面26径向向外布置并与冲击板26连接的细长形结构。每 个隔柱28具有底端27,底端27构造为抵靠本体14部分,从而形成允许流体在本体14和冲 击板26的底面之间流动的缝隙。每个隔柱28还具有顶端29,顶端29构造为为封挡件20 提供抵靠和支撑面。组合后的顶端29提供一个稳定的平台，使支撑封挡件20固定在颈部 12中，从而保持允许流体在冲击板26和封挡件20的底面之间流动的缝隙。限定在相邻隔 柱28之间的坚向缝隙为流体/溶液提供流道，使其可从冲击板26的下方流到冲击板的上 方。在隔柱之间形成的冲击板26的周缘可构造为具有朝向内侧的弧形或扇形轮廓，以增加 流体流过冲击板26时的横截面积。
[0056] 模块化的止动段18的尺寸和构造使得隔柱28的外壁以摩擦配合方式抵靠内壁 13。或者，模块化的止动段18可通过胶粘、超音速焊接、把排布好的部件熔合在一起的熔 接、或通过增加互补构造以产生业界所熟知的过盈配合的方式固定至内壁上。
[0057] 封挡件20是由硅树脂或橡胶制成的大致为圆盘状的元件，其尺寸和构造使得 其可插入到腔室17中。更具体地说，封挡件20可由硅树脂、丁腈橡胶、乙撑丙二烯单体 (EPDM)、氟弹性体、以及这些材料的混合物制成。封挡件的构造方法可为业界所熟知的任何 常规的封挡件制造方法。除了常用的制造方法外，对于封挡件20的制备无需特殊的考虑或 工艺。
[0058] 封挡件20的尺寸使得其在与内壁13抵靠时实现基本上气密的密封。隔圈19的 第二端为封挡件20提供抵靠面，使封挡件20在插入腔室17时相对于台肩18处于正确的 空间朝向。当针头34插入到封挡件20中时，封挡件20作为一个密封件。在针头穿入后， 封挡件的材料在针头周围皱缩。这种作用与形成在封挡件和内壁13的接合处的密封相结 合，确保腔室17基本上是气密性的，从而当所连接的载有针头的注射器的柱塞回缩时在腔 室中产生真空吸力，通过针头过滤装置10从流体源向针头34的开口端35吸入流体。
[0059] 本领域的普通技术人员的一个常识是，用于制造封挡件的材料易附着到插入的针 头上，因而当嵌入的针头从封挡件中拔出时，封挡件可能发生错位。为了确保当从装置10 拔出针头34时封挡件20仍保持在腔室17中，在封挡件20上方与封挡件的顶面抵靠的位 置固定一个环形挡圈22。挡圈22可为一体式设计或模块化设计。
[0060] 若为模块化设计，则挡圈22可通过摩擦配合、过盈配合、匹配的螺纹连接、胶粘、 熔接等方式固定到内壁13上。若为一体式设计，则挡圈22可通过如下方式构造：熔化颈部 12的顶端，并把熔化的端部卷入颈部，直至熔化部分抵靠20,以形成挡圈。若按一体方式构 造，则封挡件20和挡圈22的顶面的位置会更靠近颈部12的远端。采用一体形成的挡圈22 时，为了在构造有模块化挡圈的装置的封挡件20和止动段之间形成相同尺寸的缝隙，封挡 件20可能必须构造为比与模块化挡圈结合使用的封挡件更厚（坚向厚度）。
[0061] 挡圈22的内壁可具有截锥形截面轮廓，较窄直径端朝向封挡件20布置，而较宽直 径端朝向颈部12的开口布置。这种构造产生一个环形斜面，该斜面可用于把沿非垂直错位 朝向插入到颈部12中的针头朝封挡件20和腔室17的中心线处的所需进入点重新定向，以 确保在针头插入得足够深时与台肩18抵靠。
[0062] 在使用装置10时，需要把注射器/针头组件降到平头颈部12上，并使针尖处于先 导位置。注射器应按适当的朝向降入该装置中，从而使注射器的纵轴与装置10的中心线对 正。但是，应理解，平头颈部、倾斜挡圈和针头止动件的新构造、朝向和组合允许用户按显著 偏离装置10的中心线的角度把注射器针头插入装置10中（包括显著偏离装置的中心线的 初始进入点），从而当针头完全插入到装置中时也能实现针尖与止动段18抵靠。距装置的 中心线45°以上的角度偏差可使得注射器/针头组件成功接合至该装置。
[0063] 为了继续插入过程，可使注射器/针头组件前进并进入颈部12,从而使针尖刺穿 封挡件20。注射器/针头组件继续前进，直至针尖完全穿过封挡件。该组件可以前进到使 针尖与台肩18接触，但是这一步不是必须的，仅需要针尖已穿过封挡件20并进入腔室17。 现在，组合好的注射器和装置可用于吸取流体了。
[0064] 为了向注射器内吸入流体，注射器/装置10需要降入盛有流体/溶液的容器中， 使入口 24的端部浸没在流体/药液的表面下。若入口 24附接有任何附件（例如导管）， 则导管的末端应浸没在流体/溶液中。在完成此布置操作之后，缩回注射器柱塞，从而在腔 室17中产生真空。真空会扩展到所连接的过滤腔室、入口 24和任何附接的附件中。这会 通过入口向装置10吸入流体，流体会进入过滤腔室，穿过过滤器，进入腔室17,进入针头管 腔以及注射器筒。在所需数量的流体/溶液已吸入注射器中后，把装置10从注射器针头取 下。根据装置10的先前使用的无菌状况，可以丢弃装置10,或者重用。
[0065] 在一个实施例中，过滤器16可构造为亲水的多孔膜。随着流体流入装置10并流到 过滤器16上，亲水膜会自然地变湿，并允许流体流过过滤器16,并流入注射器/针头组件。 这种构造在没有空气或气泡的正常操作条件下能很好地发挥作用。在流体吸入过程中，当 气泡进入装置时，气泡会积聚在亲水过滤器16的表面上。这产生"气障"现象，此时流体无 法再透过润湿的亲水膜，直至超过膜的泡点压力，使气泡清除，然后流体才能再次流动。为 了防止这种气障现象，可以使用构造有一个或更多亲水段和憎水段的过滤器16。不同的段 在过滤器中可以共面，也可以占据不同的平面或高度，只要被引入装置中的流体/气体能 够到达这两种过滤段。
[0066] 在一个比较有利的防"气障"实施例中，过滤器16(例如为大约13毫米圆盘膜的 形式）主要有亲水膜构成，并且具有一小段憎水膜（例如3毫米直径的点、细条、甚至是圆 盘膜的一半）。随着流体流入装置10,过滤器16的亲水段被润湿，而憎水的点、细条或段由 于其憎水性而仍处于干燥状态。若空气和/或气体进入装置，则空气和/或气体会透过过 滤器16的憎水段，从而防止在装置中发生气障现象。当用于过滤可能含有一些水的气态流 体时，这种过滤器构造也能防止液障或"水障"现象。过滤器16上的憎水段和亲水段的存 在允许气体/空气和液体/水通过，并能防止气障或液障现象（取决于具体应用）。
[0067] 现在请参考图11，所示的装置10具有可选的预滤器39,预滤器39通过超声波焊 接或类似的附接手段固定在具有滑动密封构造的入口 24'中。应理解，预滤器的实现不受 入口构造的限制。其它构造（例如倒钩和卢尔锁构造）也可与预滤器结合使用。采用预滤 器39的目的是对约30微米至约200微米直径级别的较大颗粒物质进行粗过滤。用于取除 较大直径的污染物颗粒的机制可包括非筛选吸附、筛选、筛选和非筛选吸附的结合等。
[0068] 结合预滤器39 (和/或在本文中公开的可选的第二预滤器40)之目的是保护过滤 器16,防止其过早地被最终通过过滤器16吸入的流体中可能含有的过量污染物堵塞。预 滤器39和40可结合使用，也可单独使用，如下文中所详述。如上所述，预滤器39对粒径 为30-200微米级别的颗粒进行很粗略的过滤，而预滤器40 (微孔膜形式）可过滤粒径为约 0. 2微米至约3微米级别的颗粒。与此形成对比的是，过滤器16可过滤粒径为约0. 01微米 至约1. 2微米级别的颗粒。过滤粒径的差异是由薄膜孔径的差异决定的，其中，预滤器40 的孔径比本文所公开的过滤器16的孔径大。
[0069] 预滤器39可在主过滤器16上游的任何点（包括过滤腔室11的上游段）固定在 装置中。备选地或作为补充地，预滤器还可布置在过滤器16的下游，从而针对双向流动构 造进行粗过滤。本文中所用的"上游"一词应指主过滤器16中与插入注射器/针头组件的 一侧相对的那一侧。布置在入口 24'特别有利，可防止大颗粒污染物穿过入口进入装置。
[0070] 预滤器39可由孔径为约10微米至约200微米的粗孔海绵材料制成、由网孔为约 20微米至约200微米的尼龙、聚酯等滤网材料制成，或者由具有超细玻璃纤维、非编织聚合 物超细纤维或纳米纤维的任何纤维质过滤介质制成。这能确保预滤器39仅阻隔最大的污 染物颗粒。由聚丙烯构成的深度介质是另一种对此用途比较有利的备选材料。由聚丙烯制 成的过滤材料虽然是憎水的聚合物，但是由于其起泡点较低，因而允许空气和液体透过。
[0071] 预滤器还可与一个滤膜层串联布置，该滤膜层抵靠一个或更多附加层，这些附加 层按基本上垂直于流体流过装置的方向的朝向布置。这些层可以是亲水的、憎水的，或两者 的混合。每层可以是整体上亲水的或憎水的，也可包括改性为具有相反特性的多个区域。不 论是何种构造，为了确保空气和气体能透过过滤器组件，憎水段必须从过滤器组件的上游 表面至下游表面连续布置，若亲水层与经过改性的憎水段串联叠置，则憎水段必须充分对 正，以提供从滤膜组件的上游至下游侧连续不断的憎水通道。
[0072] 可选的第二预滤器40可（通过超声波焊接）固定在过滤器16上游的入口 24'或 过滤腔室11中的预滤器39的下游，以提供附加的预滤能力。备选地或作为补充地，第二预 滤器可固定在过滤器16下游的装置中，以支持双向流动应用。预滤器40的构造可为过滤 器16的任何变化形式。预滤器39和第二预滤器40之间的主要差异（除了预滤器40的滤 膜的多微孔构造）在于过滤器的位置以及在过滤过程中的滞留功能。
[0073] 多层膜组件（例如布置在过滤器16的上游侧的第二预滤器40)的每层的孔径可 以是各层完全相同的，也可以是各层不同的。对于用作预滤器40的滤膜，孔径的范围可为 约0. 2微米到约10微米，而过滤器16的孔径可为约0. 01微米至约5微米，在一个比较有 利的实施例中，预滤器40的孔径设置为比过滤器16的孔径大。
[0074] 当预滤器40和过滤器16都为亲水膜构造时，可能发生气障现象。为了防止这种 现象，可在构造中引入憎水层或憎水段。这些层可以是亲水的、憎水的，或两者的混合。每 层可以是整体上亲水的或憎水的，也可包括改性为具有相反特性的多个区域。不论是何种 构造，为了确保空气和气体能透过过滤器组件，憎水段必须从过滤器组件的上游表面至下 游表面连续布置，若亲水层与经过改性的憎水段串联叠置，则憎水段必须充分对正，以提供 从滤膜组件的上游至下游侧连续不断的憎水通道。
[0075] 在此实施例中，过滤器16位置在一个或更多预滤器的下游，以执行最终过滤步 骤，在该步骤中，从吸入的流体/溶液中滤除粒径最小的污染物颗粒。像本文中所公开的其 它过滤器一样，过滤器16可由一层或多层膜构成。这些层可构造为"扁平"片，可构造为管 状或中空纤维膜（图19中的环形U形膜16 XI、图20中的环形膜16m，并带有环形过滤端盖 16a)，或者可构造为这两种构造的组合。采用与可选的预滤器相似的方式，为了防止发生气 障的可能性，使用憎水层或带有改性憎水段的亲水层，以确保空气和气体能透过过滤器，并 防止流体/溶液流过过滤器。
[0076] 虽然过滤器16可采用与所公开的用于预滤器39的相同材料和构造，但是过滤器 16与任何预滤器的不同之处在于装置的孔径大小不同。过滤器16构造有从约0. 01微米至 约5微米的孔径。0. 1微米、0. 2微米、0. 45微米、0. 8微米和12微米的特定孔径适合于过 滤器16。与公开的预滤器相似的是，对于过滤器16,也应理解，可以采用本文中所公开的任 何过滤介质或滤膜构造，以支持双向流动。
[0077] 现在请参考图4和图5,在本发明的另一个方面中，一种针头过滤装置总体上以标 号10'示出，它包括一段延长颈部，该段颈部与固定至所述装置的注射器/针头组件的远端 口和/或筒结合。应理解，在一个实施例中以带撇号的数字引用的元件与在其它实施例中 以相同的不带撇号的数字或不同的带撇号的数字引用的其它元件对应。此实施例使用附加 的触点以改善针头/装置的对位和稳定性，并防止滤膜被针头刺穿。
[0078] 图1和图2中示出的针头过滤装置10的主要部件基本上与装置10'的相同。装 置10'具有本体14'，本体14'限定用于接收过滤器16'的过滤腔室。滑动密封（在图中示 出）、倒钩（在图1和图2中示出）、卢尔锁等形式的入口 24'从本体14'的第一端伸出，本 体14'具有限定与过滤腔室通过液流连通的入口腔室的部分。入口 24'也可包括环形挡圈 15,以改善入口与本体14'的接合处的结构支撑。
[0079] 注射器接收颈部12'从本体14'的第二端延伸出，颈部12'基本上为圆筒形，并包 括限定圆筒形针头腔室17'的内壁13'。腔室17的纵向截面形状可为锥形，锥形的较大直 径端位于距本体14'较远的颈部12' 一端。锥形构造允许颈部的远端接收入口 32和/或 多种截面直径的注射器30的筒部。插入到腔室17'的远端中的较大直径的注射器经过较 短的距离滑入腔室中，直至注射器远端入口 32的外壁和/或筒壁以摩擦配合连接方式与内 壁13'结合。反之，具有较小截面直径的筒部的注射器可进一步插入腔室17'中，直到其抵 靠内壁13'并与内壁13' 一起形成密封，这在被与内壁13'结合的注射器先导段占据的平 面处产生基本上气密性的密封。
[0080] 虽然此实施例要求针对不同规格的注射器定制颈部12'的截面尺寸，但是注射器 筒部和延长颈部之间的额外接触能提供额外的支撑，从而把针头固定在装置中。注射器筒 部与内壁13'抵靠可改善并确保附接的针头基本上与封挡件20'的中心线对齐并基本上垂 直于被封挡件20'占据的平面，从而在贯穿封挡件20'后主动与台肩18'结合。这能显著 降低绕过台肩18'的可能性。
[0081] 颈部和注射器入口的抵靠表面可形成滑动密封、摩擦配合连接，或者可采用其它 元件构成，以产生过盈配合或卢尔锁型连接。使用把注射器本体固定至颈部12'上的任何 常规方法都在本发明的精神和范围之内。
[0082] 靠近本体14'但与本体14'分离的内壁13'区域部分限定环形封挡件支撑台肩 21，其构造和尺寸使其能为封挡件20提供抵靠面。封挡件20插入到颈部12'的开口端中， 并向颈部内推进，直至其与台肩21接触。可以改变台肩21在内壁13'上的布置，以扩大或 减小腔室17'。本领域普通技术人员能够理解，腔室17'的容积越小，被吸入流体进入针头 34所需经过的总行程距离就越小。
[0083] 封挡件20的尺寸使其扩展到内壁13'中，以形成基本上气密性的密封。可以在封 挡件20上方插入封挡件挡圈22,以便在针头34从组件缩回时把封挡件固定就位。若挡圈 22结合在颈部12'中，则不需要倾斜的环形内表面，因为延长颈部12'可辅助实现注射器/ 针头与装置10'对正。
[0084] 在此实施例中，不需要针头止动台肩来限制针头34在颈部12'中的行程。可以使 用颈部12'的环形顶面31来代替，环形顶面31与由注射器筒部和注射器入口 32的接合形 成的环形注射器台肩33结合，从而作为止动件。在一个替代实施例中，可在位于本体14' 和封挡件台肩21之间的颈部12'中结合针头止动台肩。在平头型颈部中构造台肩18所需 的准则和条件也适用于延长颈部12'中的相应台肩。
[0085] 在使用此实施例时，把载有针头的注射器30插入到颈部12'中，直至注射器台肩 33抵靠颈部表面31。在注射器30降入颈部12'内的过程中，针头34应完全刺穿封挡件 20,使得针尖35 (在图2中示出）进入腔室17'。这能确保针头34的管腔与腔室17'流体 地连通，而腔室17'又与过滤腔室和入口 24'的流道流体地连通。若在注射器30与颈部台 肩31结合之前针头34未完全穿透封挡件20,则不会达到正确的朝向，因而当注射器柱塞缩 回时无法在腔室17'内产生真空以便把流体吸入所述装置和注射器。相应地，为注射器/ 针头组件选择的装置10'的版本不仅应根据颈部的截面直径选择，还应根据颈部的长度选 择，以确保当注射器与装置10'结合时封挡件20被完全穿透。
[0086] 在图6所示的一个替代实施例中，通常标为10〃的针头过滤装置包括过滤器本体 14"，过滤器本体14"限定用于容纳过滤器的过滤腔室。延长颈部12"从装置10"的第二端 伸出，延长颈部12"的构造和尺寸使其能接收注射器以及附接的针头，针头的附接方法与 附接至装置10'的颈部12'的附接方法相似。颈部12〃具有与在本文中所公开的颈部12' 相同的特性。与装置10'不同的是，装置10"具有从过滤器本体14〃的第一端伸出的倒钩 24"，而不是滑动密封口 24'，倒钩24〃构造为接收导管或类似元件，从而可通过一根细长管 从容器抽取流体。装置10〃的用法基本上与装置10'的用法相同，唯一不同的是获取待吸 入的流体/溶液的手段。
[0087] 在图10所示的另一个替代实施例中，通常标为IOv的针头过滤装置包括过滤器本 体14 v，过滤器本体14v限定用于容纳过滤器的过滤腔室1Γ。延长颈部12v从装置IO v的第 二端伸出，延长颈部12v的构造和尺寸使其能接收注射器30以及附接的针头34,针头34的 附接方法与附接至装置10'的颈部12'的附接方法相似。颈部12v具有与本文中所公开的 颈部12'相同的特性。与装置10'不同的是，装置IOv具有经由附属针头接口 32'固定至 过滤器本体Hv的第一端的附属针头34'，而不是滑动密封口 24'。
[0088] 附属针头34'构造为从需要把针头插入膜状护帽才能获取流体的容器（例如管状 瓶）或需要折断较细的颈部才能获取流体的容器（例如细颈瓶）吸取流体。装置IO v的用 法基本上与装置10'的用法相同，唯一不同的是获取待吸入的流体/溶液的手段。与装置 10'相似，装置IO v在使用后也可丢弃。为了便于使用，装置IOv可与相应的注射器/针头 组件成套提供。
[0089] 现在请参考图7,在本发明的另一个方面中，通常标为10""的针头过滤装置包括 台阶式锥形延长颈部40,颈部40的构造和尺寸使其能适应具有不同截面直径和长度的注 射器。在图7所示的实施例中，颈部40为模块化构造，并叠置在平头颈部12〃〃的上方。或 者，在模制过程中，颈部40可与所述装置一体形成。台阶式颈部40与平头颈部12〃〃的结 合提供用于使注射器与装置对正的附加接触面，从而作为装置10与装置10'的一种混合构 造。
[0090] 装置1〇〃〃所具有的元件基本上与装置10的元件相同。过滤器本体〃〃具有限定 用于容纳过滤器16""的过滤腔室的部分。入口 24""从本体14""的第一端伸出，并限定与 过滤腔室流体地连通的通道。平头颈部12""从本体14""的第二端伸出，并具有限定腔室 17〃〃的内壁13〃〃。颈部12〃〃按与颈部12相同的方式围住封挡件20〃〃，并且可形成有针头 止动台肩18〃〃，或者没有该针头止动台肩18〃〃。所示的实施例包括台肩18〃〃。应理解，若 结合有颈部40,则不需要台肩18""，如下文所述。
[0091] 颈部40包括一系列相继的圆锥形段42和44,每段的截面直径比前一段的大。其 截面在纵向上呈锥形。各段的接合处形成环形台肩43和45,台肩43和45的构造和尺寸使 其可作为止动件，以限制插入到所述装置中的注射器/针头组件的侵入距离。第一个锥形 段46在各段中最靠近本体14""，可以利用颈部12""的环形面3Γ"作为其环形台肩，以限 制注射器的插入。通过查看图7能够理解，注射器越大，与注射器组件结合的段距本体14〃〃 的距离越远。通过增加注射器结合接触面，可改善注射器相对于所述装置的对位和控制。
[0092] 像针头过滤装置的其它实施例和方面一样，装置10〃〃也用于提供对吸入注射器 的流体/溶液进行过滤的手段，在达到目的后，可以丢弃该装置。装置10""的用法与本文 所公开的装置10和10'的用法基本相同。
[0093] 现在请参考图8,针头过滤装置的另一个实施例通常标为10"'。此实施例在构造 和用法上与针头过滤装置10基本相同。不同的是以针头24〃'代替了入口 24。针头24〃' 经由接口 25固定至过滤器本体14〃'，接口 25可构造有卢尔锁构造、滑动密封构造、或者通 过胶粘来固定等。在模制过程中，接口 25也可与所述装置一体形成。装置10〃'还可配有 用于所述装置的针头24〃'的针头护盖（未示出），该针头护盖在使用所述装置10〃'之前和 之后使用。
[0094] 当待过滤的流体/溶液包含在需要穿透密封膜或密封盖才能获取流体/溶液的密 封细颈瓶或类似容器中时，此实施例特别有用。像装置10 -样，注射器/针头构造通过与 装置10相同的方式固定至装置1〇〃'上，然后操作组合后的组件，把所述装置的针头24〃' 插入所需的流体/溶液容器中，从而使针头的尖端浸没在流体液面之下。吸取流体的过程 与装置10的相同。装置1〇〃'在使用后可以丢弃。
[0095] 在图9所示的本发明的另一个方面中，通常标为10的针头过滤装置可包括预先附 接的注射器针头组件（通常标为34)。针头34刺入封挡件20,并继续前进，直至针尖35完 全穿过封挡件20,通过这种方式，针头34固定到装置10上。针头34可以继续前进，直至与 台肩18抵靠，也可以不这样操作。如果采取预先附接的方式，那么可以把可选的针头接口 护帽37固定至针头34的接口 36上。用于把护帽37固定到接口 36上的手段可包括业界 所熟知的卢尔锁构造和滑动密封构造。
[0096] 用于构造台肩18的材料应有足够的弹性，以防止被皮下注射针头贯穿。这能确保 针尖35和针头管腔在整个吸液和过滤过程中保持完好。
[0097] 在图13-18所示的本发明的另一个方面中，针头过滤装置的替代实施例具有不需 要针头止动台肩18的构造。现在请参考图13,通常标为IO vi的针头过滤装置包括与装置 10相同的特性，唯一不同之处是没有针头止动台肩18。颈部12viB成有弯肘结构52,以改 变颈部开口相对于本体14的角度或朝向，而不是采用台肩18。在图13中，颈部的远侧部分 从垂直于被过滤器16占据的平面的轴线偏置约90°。可以在很大范围内改变偏置角，而 不会影响弯肘构造的功能。图14示出了颈部12 vii的远侧部分偏置约45°的一种替代实施 例。
[0098] 封挡件20固定在弯肘52下游的颈部12vi (或图14中的颈部12vii)的远侧部分中。 通过改变角度方位，可以使插入到颈部和封挡件20中的任何注射器针头抵靠腔室17 vi (或 图14中的17vii)的弯肘内壁50。内壁50可构造为平坦表面（图中所示）、遵循颈部12"的 弯肘部分的总体形状和轮廓的圆弧表面、或者非平坦表面。不论以什么角度或朝向插入，由 于所述装置的元件的几何形状，置入所述装置IO vi (或IOvii)中的任何针头都不会到达过滤 器16,因此不会穿过过滤器16。由于具有这种几何形状，因此能够消除需要止动台肩18。 [0099] 现在请参考图15,在本发明的另一个方面中，所示的装置具有经过改进的颈部和 经过改进的入口，在此实施例中，所述装置通常标为IO viii，颈部12vm始于本体Hviii的一 端，而不是始于前述实施例中所示的近似中间部分。颈部12 viii形成有与图13所示的基本 相同的弯肘52,不同的是弯肘内壁52'构造为基本上呈90°角。采用这种构造时，会形成 与封挡件20的中心轴线直接对正的颈部内后壁58。这种几何构造使得插入到颈部和封挡 件20中的任何注射器针头都抵靠后壁58。不论按什么角度或朝向插入，由于所述装置的元 件的几何形状，置入到装置IO vm中的任何针头都不会到达过滤器16,因此不会穿过过滤器 16。
[0100] 此实施例的另一个变化是过滤腔室Iiviii的壁。为了使流体更轻松地流过腔室，腔 室Il vm的壁相对于本体Hviii所在的平面倾斜。这有助于进入腔室的任何空气或气体向 上流动，并增大腔室同入口 24vm和颈部12viii的接头与过滤器16之间的区域。
[0101] 入口 24viii通过与颈部12^相似的方式开始于本体Hviii的一端，该端是颈部 12 vm在本体14上的起始端的对端。与颈部12vm类似，入口 24viii也形成有入口弯肘54 以及相应的通道弯肘56,所述弯肘部与入口通道的进入段流体地连通，并且进入段连接至 腔室Il vm，并通过液流与腔室Ilvm连通。在此实施例中，虽然本体Hvm有台阶式间隔构 造，但是颈部弯肘和入口弯肘都构造为大约成90°，并且两者的方向相反，从而产生彼此相 隔180°的入口点和出口点。这种构造允许从需要侧向获取流体的容器中吸取流体。
[0102] 现在请参考图16和图17,在本发明的另一个替代方面，通常标为IOix的针头过滤 装置包括回转弯肘颈部12 IX。在此实施例中，颈部12IX的起始位置基本上对正本体14IX的 中心。本体14 IX和颈部12IX的近端形成由环形联锁表面，该表面允许颈部12IX绕本体14 IX 的中心轴线自由转动。使用密封件（例如0型圈等）在本体/颈部的接合处产生基本上气 密性的密封。这样，通过相对于入口 24IX的静态朝向把颈部12IX转至所需的朝向，能够增加 针对特定应用布置所述装置的朝向的自由度。图16和17示出了具有90°弯的颈部弯肘。 图18示出了具有45°弯的相同回转弯肘。应理解，可以把弯肘角度改变为与所示角度不 同，而这不会脱离本发面的精神和范围。通常，可通过相似的方式修改入口 24IX的弯肘54 的90°角。
[0103] 颈部12IX(或图18中的12x)的构造与图13所示的装置IO viii的颈部构造基本上 相同。形成在颈部中的弯肘代替台肩18作为注射器针头的抵靠/止动面。
[0104] 入口 24IX(或图18中的24x)的构造与图15所示的装置IOviii的入口的构造基本 相同，不同的是起始点移至本体14 IX(或图18中的14x)的中部。这种构造也允许沿侧向从 盛有流体的容器中获取流体。
[0105] 在本发明的另一个方面中，省去了封挡件20,颈部的构造允许与注射器针头、注射 器接口、注射器筒部、和/或这三者的组合形成直接密封。现在请参考图21，通常标为IO xm 的针头过滤装置的构造与装置10的构造基本相同，不同的是，挡圈22ΧΙΠ 的尺寸和构造使得 其能够接收注射器针头34,从而在针头的外壁和挡圈22ΧΠΙ的环形内壁之间形成密封。相 应尺寸的紧密公差提供充分的密封，在没有封挡件20的情况下，也能在颈部腔室17 ΧΙΠ 中产 生真空。挡圈22ΧΠΙ应由具有充分的固有润滑性的材料制成，以便插入针头34。或者，可以 使用润滑剂，以便针头的插入。
[0106] 现在请参考图22，针头过滤装置的一个替换实施例通常标为10XIV，其中，颈部内壁 13 XIV的截面直径尺寸使得该内壁能够与注射器接口 32摩擦配合（压力配合）。图23示出 了一种类似的构造，其中，颈部内壁13w的截面直径尺寸使得该内壁能够与注射器筒部30 的外壁摩擦配合。采用这些构造，不需要封挡件20就可在颈部腔室17 XIV(或图23的腔室 17,中产生真空，从而把流体吸入所述装置中以及邻接的注射器/针头组件中。
[0107] 现在请参考图24和图25,其中示出了针头过滤装置的另外一些替换实施例，这些 实施例结合有螺纹段，用于固定具有配套螺纹的注射器。在图24中，通常标为IO xvi的装置 的内壁13WI具有带螺纹的远端，可与注射器接口 32上的配套螺纹结合。在图25中，通常 标为IOxvn的装置的内壁13χνπ具有带螺纹的远端，可与注射器筒部30上的配套螺纹结合。 采用这些构造，不需要封挡件20就可在图24所示的颈部腔室17 XVI (或图25所示的17χνπ) 中产生真空，从而可向所述装置以及邻接的注射器/针头组件吸入流体。
[0108] 应理解，本文中所公开的用于把注射器/针头组件固定至装置的构造仅是示例性 的，不应视为对本发明的范围的限制。用于把注射器连接至所述装置从而产生密封的其它 备选构造包括，但不局限于：过盈配合构造，例如卢尔锁构造（一个部件上采用阳卢尔构 造，另一个部件上采用阴卢尔构造）；以及滑动密封构造，例如0型圈。任何把注射器固定 至所述装置的已知手段都应视为属于本发明的范围。
[0109] 在本文中公开的针头过滤装置的任何实施例中使用的过滤器可由憎水材料、亲水 材料、或憎水/亲水混合材料制成。可以使用具有相同或不同憎水和/或亲水性质的一层 或多层过滤材料或滤膜来过滤所需的流体/溶液。在含水液体和气体同时存在的某些应用 中，把亲水和憎水过滤介质结合使用特别有利。亲水介质允许液态成分流过过滤器，而憎水 介质允许气态成分通过过滤器。这能保证流量不会因流体/气体混合物的某些特征而中断 或受阻。
[0110] 还可以与本文所公开的任何装置的实施例结合使用多层滤膜，以执行不同的任 务，例如预滤或其它过滤过程增强，通过非筛选吸附、筛选和非筛选组合机制、离子电荷等 手段来滤除。亲水和憎水介质和/或滤膜可以独立使用，也可以彼此结合使用，以实现所期 望的预滤和/或其它增强过滤目标，这些都在本发明的精神和范围之内。也可在与过滤器 连接的入口和出口配件中布置预滤介质。可以针对预滤目的或实现过滤过程的其它增强的 目的使用任何类型的介质，包括很粗的海绵或滤网型预滤器。
[0111] 具有自然可湿性质的过滤材料对本发明也比较有利。自然可湿材料特别适合于所 述的过滤装置，因为过滤材料基本上能自然湿透，从而能够促进流体流过介质，并最大限度 地增加流体流量。
[0112] 每种过滤介质可由纤维材料制成，包括，但不局限于：可从一般介质供应商获得 下列材料的超细纤维和纳米纤维：聚乙烯、聚丙烯、尼龙、聚酯、碳、玻璃纤维、聚苯硫醚 (PPS)、聚四氟乙烯（Teflon? PTFE)、聚偏二氟乙烯（PVDF)、聚丙烯腈（PAN)、乙烯-三氟氯 乙烯（ECTFE)、聚乙烯/超高分子量聚乙烯（PE/UPE)，包括纤维素/硅藻土或硅土混合物、 纤维素/碳颗粒或纤维、纤维素/离子交换树脂、乙酸纤维素、硝化纤维素，以及这些所公开 的过滤介质材料的组合。
[0113] 过滤材料还可包括多微孔膜、亲水膜或憎水膜，包括，但不局限于：聚醚砜、聚砜、 乙酸纤维素、聚偏二氟乙烯（PVDF)，以及其它含氟聚合物材料，例如全氟烷氧基醚（PFA)和 其衍生物、UFA(四氟乙烯和全氟甲基乙烯基醚共聚物，品名为Hyflon? )、氟化乙丙烯聚 合物（FEP)等，以及这些所公开的过滤介质材料的任何组合。
[0114] 所述介质可通过业界所公知的若干制造工艺制成，包括但不局限于：湿铺工艺 (类似于造纸）、湿柱、熔铸、或干法工艺，例如干铺、熔吹、纺粘、双向上浆等。
[0115] 本文所述的装置可由任何可注塑的热塑料制成，例如聚丙烯、聚乙烯、高密度聚乙 烯、尼龙、全氟烧氧基醚（PFA)、聚氯乙烯（PVC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS)、聚氧化亚 甲基（POM)等。这些材料在常规注塑工艺中用于产生半膜形式的装置。过滤材料通过超音 速焊接方法焊接为半膜，两个半膜在最终的模制步骤中通过业界所公知的常规模制方法结 合到一起。材料选择（尤其是针头止动件）的一个关键考虑是，应选择具有足够弹性的材 料，以防止被锐利的金属物体（例如针头）刺穿。
[0116] 虽然在上文中本发明是参照多个实施例说明的，但是显而易见的是，本领域技术 人员能够在不脱离本发明之精神和范围的前提下做出各种变化和修改。相应地，所附权利 要求书之目的是把所有此类变化和修改涵盖在本发明的精神和范围之内。
【权利要求】
1. 一种针头过滤装置，包括： 过滤器外壳，具有第一端和第二端、以及限定过滤腔室的部分； 固定在过滤腔室中的过滤介质； 从过滤器外壳的第二端伸出的注射器接收颈部，其中，所述颈部具有限定颈部腔室的 部分，该颈部腔室与过滤腔室流体地连通； 固定至颈部腔室或在颈部腔室中形成的针头止动台肩；和， 固定在接收颈部中的针头密封封挡件。
2. 如权利要求1所述的过滤装置，还包括从过滤器外壳伸出的入口，其中，所述入口具 有限定一个通道的部分，该通道与过滤腔室流体地连通。
3. 如权利要求1所述的过滤装置，还包括固定在注射器接收颈部中的封挡件挡圈，其 中，所述挡圈抵靠封挡件，并防止封挡件移位或者从颈部脱落。
4. 如权利要求3所述的过滤装置，其中，所述挡圈还包括具有截锥形截面形状的内壁。
5. 如权利要求1所述的过滤装置，其中，所述颈部具有限定颈部腔室的内壁，所述针头 止动台肩从颈部内壁径向向内延伸，从而与颈部腔室的中心线相交。
6. 如权利要求5所述的过滤装置，其中，所述针头止动台肩具有朝向并邻近过滤器外 壳向下延伸从而在针头止动台肩和过滤器外壳之间产生缝隙的第一端，以及沿颈部内壁向 上延伸从而形成封挡件抵靠面的第二端。
7. 如权利要求6所述的过滤装置，其中，所述针头止动台肩在颈部腔室内延伸足够的 长度，从而不论针头按什么角度或朝向插入到所述装置中，都能防止针头超过针头止动台 肩。
8. 如权利要求1所述的过滤装置，其中，所述针头止动台肩包括在多个隔柱之间悬置 在颈部腔室内的基本上中央位置的针头冲击板，所述隔柱固定至颈部内壁上，不论针头按 什么角度或朝向插入到所述装置中，所述冲击板的大致中央位置都能防止针头超过针头止 动台肩。
9. 如权利要求8所述的过滤装置，其中，所述多个隔柱中的每一个都包括从冲击板向 下延伸的底端，这些底端共同形成用于抵靠过滤器外壳部分的抵靠面，每一个隔柱还包括 从冲击板向上延伸的顶端，这些顶端共同形成封挡件抵靠面，所述底端共同在过滤器外壳 和冲击板的底部之间产生缝隙，所述顶端共同在封挡件和冲击板的顶面之间产生缝隙。
10. 如权利要求9所述的过滤装置，其中，所述冲击板包括在多个隔柱之中的相邻隔柱 之间形成的多个向内扇形周边区域。
11. 如权利要求1所述的过滤装置，还包括固定在过滤器上游的入口中的预滤器。
12. 如权利要求11所述的过滤装置，其中，所述预滤器具有孔径在约10微米至约200 微米范围内的多个孔。
13. 如权利要求12所述的过滤装置，其中，所述预滤器是单层构造，具有至少一个亲水 段和至少一个憎水段，每段从预滤器的上游表面向下游表面延伸。
14. 如权利要求11所述的过滤装置，其中，所述预滤器选自由粗孔海绵、滤网、具有一 层或多层的膜、平坦膜、管状或中空纤维膜、以及这些材料的混合体构成的组。
15. 如权利要求11所述的过滤装置，其中，所述预滤器包括多个膜层，这些膜层都为亲 水层、都为憎水层，或者为亲水层和憎水层的混合构造。
16. 如权利要求15所述的过滤装置，其中，至少一层膜层是亲水层或憎水层，并且最后 一层具有改性为具有相反特性的至少一段膜。
17. 如权利要求11所述的过滤装置，其中，所述预滤器由纤维材料制成，包括微米纤维 和纳米纤维材料，这些纤维材料选自由聚乙烯、聚丙烯、尼龙、聚酯、碳、玻璃纤维、聚苯硫醚 (PPS)、聚四氟乙烯（Tefloiv.K.) PTFE )、聚偏二氟乙烯（PVDF)、聚丙烯腈（PAN)、乙烯-三氟 氯乙烯（ECTFE)、聚乙烯/超高分子量聚乙烯（PE/UPE)、纤维素/硅藻土或硅土混合物、纤 维素/碳末颗粒或纤维、纤维素/离子交换树脂、乙酸纤维素、硝化纤维素、聚醚砜、聚砜、乙 酸纤维素、聚偏二氟乙烯（PVDF)和其它含氟聚合物（例如全氟烷氧基醚（PFA)和其衍生 物、全氟甲基乙烯基醚共聚物（MFA)、氟化乙烯丙烯聚合物（FEP))、以及它们的组合所构成 的组。
18. 如权利要求11所述的过滤装置，还包括第二预滤器。
19. 如权利要求18所述的过滤装置，其中，所述第二预滤器具有孔径在约0. 2微米至约 5微米范围内的多个孔。
20. 如权利要求19所述的过滤装置，其中，所述第二预滤器是单层构造，具有至少一个 亲水段和至少一个憎水段，每段从第二预滤器的上游表面向下游表面延伸。
21. 如权利要求18所述的过滤装置，其中，所述第二预滤器选自由粗孔海绵、滤网、具 有一层或多层的膜、平坦膜、管状或中空纤维膜、以及这些材料的混合体构成的组。
22. 如权利要求18所述的过滤装置，其中，所述第二预滤器包括多个膜层，这些膜层都 为亲水层、都为憎水层，或者为亲水层和憎水层的混合构造。
23. 如权利要求22所述的过滤装置，其中，至少一层膜层是亲水层或憎水层，并且最后 一层具有改性为具有相反特性的至少一段膜。
24. 如权利要求18所述的过滤装置，其中，所述第二预滤器由纤维材料制成，包括微 米纤维和纳米纤维材料和/或多孔膜，这些材料选自由聚乙烯、聚丙烯、尼龙、聚酯、碳、玻 璃纤维、聚苯硫醚（PPS)、聚四氟乙烯（Teflon? PTFE )、聚偏二氟乙烯（PVDF)、聚丙烯腈 (PAN)、乙烯-三氟氯乙烯（ECTFE)、聚乙烯/超高分子量聚乙烯（PE/UPE)、纤维素/硅藻土 或硅土混合物、纤维素/碳末颗粒或纤维、纤维素/离子交换树脂、乙酸纤维素、硝化纤维 素、聚醚砜、聚砜、乙酸纤维素、聚偏二氟乙烯（PVDF)和其它含氟聚合物（例如全氟烷氧基 醚（PFA)和其衍生物、全氟甲基乙烯基醚共聚物（MFA)、氟化乙烯丙烯聚合物（FEP))、以及 它们的组合所构成的组。
25. 如权利要求1所述的过滤装置，其中，所述过滤器具有孔径在约0. 01微米至约5微 米范围内的多个孔。
26. 如权利要求25所述的过滤装置，其中，所述过滤器是单层构造，具有至少一个亲水 段和至少一个憎水段，每段从过滤器的上游表面向下游表面延伸。
27. 如权利要求1所述的过滤装置，其中，所述过滤器选自由具有一层或多层的膜、平 坦膜、管状或中空纤维膜、以及这些材料的混合体构成的组。
28. 如权利要求1所述的过滤装置，其中，所述过滤器包括多个膜层，这些膜层都为亲 水层、都为憎水层，或者为亲水层和憎水层的混合构造。
29. 如权利要求28所述的过滤装置，其中，多个膜层中的至少一个膜层是亲水层或憎 水层，并且至少一层具有改性为具有相反特性的至少一段膜。
30. 如权利要求1所述的过滤装置，其中，所述过滤器由多孔材料制成，所述多 孔材料选自由聚乙烯、聚丙烯、尼龙、聚酯、碳、玻璃纤维、聚苯硫醚（PPS)、聚四氟乙烯 (Teflon? PTFE )、聚偏二氟乙烯（PVDF)、聚丙烯腈（PAN)、乙烯-三氟氯乙烯（ECTFE)、 聚乙烯/超高分子量聚乙烯（PE/UPE)、纤维素/硅藻土或硅土混合物、纤维素/碳末颗粒或 纤维、纤维素/离子交换树脂、乙酸纤维素、硝化纤维素、聚醚砜、聚砜、乙酸纤维素和其它 含氟聚合物（例如全氟烷氧基醚（PFA)和其衍生物、全氟甲基乙烯基醚共聚物（MFA)、氟化 乙烯丙烯聚合物（FEP))、以及它们的组合所构成的组。
31. 如权利要求2所述的针头装置，还包括固定至入口的针头。
32. 如权利要求1所述的过滤装置，还包括叠置在注射器接收颈部上方的延长颈部，所 述延长颈部基本上是中空的，具有截面直径依次增大的多个台阶式锥形段。
33. 如权利要求1所述的过滤装置，还包括固定在所述过滤装置中的针头。
34. 如权利要求33所述的过滤装置，还包括固定至针头的接口端的针头接口护帽。
35. -种针头过滤装置，包括： 过滤器外壳，具有第一端和第二端、以及限定过滤腔室的部分； 选自由亲水材料、憎水材料和这些材料的组合构成的组、并固定至过滤腔室的过滤介 质； 从过滤器外壳的第二端伸出的延长注射器接收颈部，其中，所述颈部具有限定颈部腔 室的部分，该颈部腔室与过滤腔室流体地连通，所述颈部具有用于抵靠注射器筒部的环形 顶面；和 固定在接收颈部中的针头密封封挡件。
36. 如权利要求35所述的过滤装置，还包括固定至形成在过滤器外壳和封挡件之间的 颈部腔室上或形成在该颈部腔室中的针头止动台肩。
37. 如权利要求35所述的过滤装置，还包括固定在延长注射器接收颈部中的封挡件挡 圈，所述挡圈抵靠封挡件，并防止封挡件从颈部移位或脱落下来。
38. 如权利要求35所述的过滤装置，还包括从过滤器外壳的第一端伸出的入口，所述 入口具有限定与过滤腔室流体地连通的入口通道的部分。
39. 如权利要求38所述的过滤装置，其中，入口的外壁构造为倒钩结构，或者构造为滑 动密封表面。
40. 如权利要求38所述的过滤装置，还包括固定至入口的注射器针头。
41. 一种针头过滤装置，包括： 过滤器外壳，具有第一端和第二端、以及限定过滤腔室的部分； 选自由亲水材料、憎水材料和这些材料的组合构成的组、并固定至过滤腔室的过滤介 质； 固定至从过滤器外壳的第二端伸出的连接接口的模块化延长注射器接收颈部，其中， 所述颈部具有限定颈部腔室的部分，该颈部腔室与过滤腔室流体地连通，所述颈部具有用 于抵靠注射器筒部的环形顶面；和 固定在接收颈部中的针头密封封挡件。
42. 如权利要求41所述的过滤装置，还包括固定至形成在过滤器外壳和封挡件之间的 颈部腔室上或形成在该颈部腔室中的针头止动台肩。
43. 如权利要求42所述的过滤装置，还包括固定在延长注射器接收颈部中的封挡件挡 圈，所述挡圈抵靠封挡件，并防止封挡件从颈部移位或脱落下来。
44. 如权利要求41所述的过滤装置，还包括从过滤器外壳的第一端伸出的入口，所述 入口具有限定与过滤腔室流体地连通的入口通道的部分。
45. 如权利要求44所述的过滤装置，其中，入口的外壁构造为倒钩结构，或者构造为滑 动密封表面。
46. 如权利要求41所述的过滤装置，还包括固定在接收颈部中的注射器针头。
【文档编号】A61M5/31GK104334215SQ201380026509
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2013年3月29日 优先权日:2012年3月29日
【发明者】林振武, K.D.阿德里安, K.伦弗鲁, J.安德鲁斯 申请人:金普奥膜科技（杭州）有限公司