(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210994378.2 (22)申请日 2022.08.18 (71)申请人 北京华科仪科技股份有限公司 地址 100076 北京市大兴区西红门镇金业 大街10号 (72)发明人 余昊翔　李擎　边宝丽　吴佳育　 李丹　 (74)专利代理 机构 北京天悦专利代理事务所 (普通合伙) 11311 专利代理师 田明　张惠玲 (51)Int.Cl. C12M 1/34(2006.01) C12M 1/26(2006.01) C12M 1/02(2006.01) C12M 1/12(2006.01)C12M 1/00(2006.01) C12Q 1/24(2006.01) (54)发明名称 一种污水中病毒高通 量富集装置及方法 (57)摘要 本发明涉及一种污水中病毒高通量富集装 置及方法。 采用本发明可有效降低水中病毒富集 成本、 减少实验人员与样本的高频接触， 在避免 样品交叉污染的同时， 实现自动化批量富集水中 病毒的目的。 本发明提供的污水中病毒高通量富 集装置及方法， 通过设置试剂单元、 样品单元、 反 应单元、 收集单元， 采用4通道 同时运行， 实现自 动化消毒、 清洗、 采样、 搅拌、 快速自动调节pH值、 反应、 收集、 排废液等功能， 为最后富集的絮凝体 步骤做准备， 可减少实验 人员工作量、 提升效率。 而且， 采用所述装置能连续处理样品， 可实现样 品反应与反应容器消毒同时进行， 能够节省等待 时间、 减少实验人员接触样本的频率， 从而降低 操作人员感 染风险、 减少环境污染。 权利要求书5页 说明书17页 附图6页 CN 115418305 A 2022.12.02 CN 115418305 A 1.一种污水中病毒高通量富集装置， 其特征在于， 包括： 装置箱体(1)、 控制单元(30)、 试剂单元、 样品单元、 反应单元、 收集单元， 所述控制单元(30)、 试剂单元、 样品单元、 反应单 元、 收集单元布置于装置箱体(1)中； 所述装置箱体(1)底部安装有垂直隔板， 所述试剂单 元、 样品单 元分别设于垂直隔板 两侧； 所述装置箱体(1)中部安装有水平隔板； 所述试剂单元包括纯水罐(23)、 消毒剂罐(24)、 酸液罐(20)、 碱液罐(21)、 絮凝剂罐 (22)； 所述样品单元包括样品盘(6)、 水清洗槽(601)、 消毒剂槽(602)、 第一滑轨(603)、 采样 瓶(7)、 采样瓶橡胶盖(701)、 第一XY轴滑台、 4个进样针(2)， 第一滑轨(603)固定安装于装置 箱体(1)上， 装置箱 体(1)通过第一滑轨(603)滑动连接样品盘(6)， 样品盘(6)包括多行采样 瓶架， 每行采样瓶架上布置指定间距的4个采样瓶孔， 用于放置采样瓶(7)； 进样针(2)以所 述指定间距并排安装在进样针架上， 第一XY轴滑台固定安装在所述垂直隔板上， 所述进样 针架一端固接于第一XY轴滑台上； 所述纯水罐(23)与水清洗槽(601)连接； 所述消毒剂罐 (24)与消毒剂槽(6 02)连接； 所述反应单元包括12个反应杯(16)、 反应杯密封盖(17)、 圆形反应转盘(18)、 pH计支架 (1501)、 pH计(15)、 第七滑台(14)， 所述圆形反应转盘(18)的支架固定安装在所述水平隔板 上， 圆形反应转盘(18)包括大小相同的12个反应杯孔， 12个所述反应杯孔的圆心等间距均 匀分布在圆形反应转盘(18)圆周的同心圆上； 第七滑台(14)固定安装在装置箱体(1)背板 上， pH计支架(1501)为 “十”字型支架， 用于支撑并固定pH计(15)电极； “十”字型支架的4个 端部分别与4个反应杯密封盖(17)顶部固定连接， 所述pH计支架(1501)的一端固接于第七 滑台(14)滑块上； 所述酸液罐(20)通过管路连接四个反应杯密封盖(17)上的酸液孔 (1701)； 碱液罐(21)通过管路连接四个反应杯密封盖(17)上的碱液孔(1702)； 絮凝剂罐 (22)通过管路连接四个反应杯密封盖(17)上的絮 凝剂孔(1703)； 每个进样针(2)分别 通过 一个进样管道连接一个反应杯密封 盖(17)上的进样孔(1704)； 所述收集单元包括收集盘(4)、 废液槽(402)、 螺旋盖离心管(5)、 旋盖电机(501)、 第二 XY轴滑台、 第三XY轴滑台、 4个出样针(3)， 装置箱体(1)上固定安装有第二滑轨(401)， 装置 箱体(1)通过所述第二滑轨(401)滑动连接收集盘(4)， 收集盘(4)包括多行离心管架， 每行 离心管架布置预设 间距的4个离心管孔， 用于容纳螺旋盖离心管(5)； 出样针(3)以所述预设 间距并排安装在出样 针架上， 旋盖电机(501)以所述预设 间距并排安装在旋盖电机架上； 第 二XY轴滑台固定安装于所述垂直隔板上部， 所述出样针架一端固接于第二XY轴滑台上； 第 三XY轴滑台固定安装于所述装置箱体(1)上， 所述旋盖电机架一端固接于第三XY轴滑台上； 每个出样针(3)分别通过一个出样管道连接一个反应杯密封 盖(17)上的出样孔(170 5)。 2.根据权利要求1所述的一种污水中病 毒高通量富集装置， 其特征在于： 所述试剂单元 安装有第一隔膜泵(31)、 第二隔膜泵(32)、 第一定量注射泵(33)、 第二定量注射泵(34)、 第 三定量注射泵(3 5)、 五联阀组(28)； 纯水罐(23)通过软管与第一隔膜泵(31)的入口端相连， 第一隔膜泵(31)的输出端通过 软管与水清洗槽(601)连接； 消毒剂罐(24)通过软管与第二隔膜泵(32)的入口端相连， 第二 隔膜泵(32)的输出端通过 软管与消毒剂槽(6 02)连接； 酸液罐(20)经由第一个五联阀组输入阀门控制的管路连接第一定量注射泵(33)， 第一 个五联阀组四个输出阀门分别控制的四个出口管路分别穿过四个反应杯密封盖(17)上 的权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 115418305 A 2酸液孔(1701)； 碱液罐(21)经由第二个五联阀组输入阀门控制的管路连接第二定量注 射泵 (34)， 第二个五联阀组 四个输出阀门分别控制的四个出口管路分别穿过四个反应杯密封盖 (17)上的碱液孔(1702)； 絮凝剂罐(22)经由第三个五联阀组输入阀门控制的管路连接第三 定量注射泵(35)， 第三个五联阀组 四个输出阀门分别控制的四个出口管路分别穿过四个反 应杯密封 盖(17)上的絮凝剂孔(170 3)； 所述酸液罐(20)用于贮存盐酸； 所述碱液罐(21)用于贮存氢氧化钠； 所述絮凝剂罐 (22)用于贮存絮凝剂， 所述絮凝剂为氯化铝； 所述旋盖电机(501)、 pH计(15)的电源开关、 五联阀组(28)电源、 第一隔膜泵(31)电源、 第二隔膜泵(32)电源、 第一定量注 射泵(33)电源、 第二定量注 射泵(34)电源、 第三定量注射 泵(35)电源分别与控制单 元(30)呈电性连接 。 3.根据权利要求1所述的一种污水中病毒高通量富集装置， 其特征在于： 纯水罐(23)、 消毒剂罐(24)、 酸液 罐(20)、 碱液 罐(21)、 絮凝剂罐(2 2)内均安装液位传感器(3 6)； 液位传感器(3 6)电源与控制单 元(30)呈电性连接 。 4.根据权利要求1所述的一种污水中病 毒高通量富集装置， 其特征在于： 所述指定间距 为每行采样瓶架中相邻采样瓶 孔的中心 距离； 每个进样针(2)出口端分别与一个进样管道输入端连接， 每个进样管道分别夹在第一4 通道蠕动泵(26)的一个通道中， 每个进样管道输出端穿过一个反应杯密封盖(17)上的进样 孔(1704)； 所述预设间距为每行离心管架中相邻离心管孔的中心 距离； 每个出样针(3)入口端分别连接一个出样管道的输出端， 每个出样管道分别夹在第二4 通道蠕动泵(27)的一个通道中， 每个出样管道输入端分别穿过一个反应杯密封盖(17)上的 出样孔(170 5)； 所述第一 4通道蠕动泵(26)、 第二 4通道蠕动泵(27)分别与控制单 元(30)呈电性连接 。 5.根据权利要求1所述的一种污水中病 毒高通量富集装置， 其特征在于： 所述反应单元 位于所述水平隔板上方， 所述试剂单元位于所述水平隔板下方， 所述收集单元位于所述样 品单元上方； 所述样品盘(6)包括 4行采样瓶架， 所述收集盘(4)包括 4行离心管架； 所述样品盘(6)上方、 所述收集盘(4)上方、 所述圆形反应转盘(18)上均安装有紫外灯 (19)； 所述控制单 元(30)与紫外灯(19)电源开关呈电性连接 。 。 6.根据权利要求1所述的一种污水中病毒高通量富集装置， 其特征在于： 所述第 一XY轴 滑台包括第三滑台(10)、 第四滑台(11)， 第四滑台(11)固定安装在所述垂 直隔板上， 第三滑 台(10)固定安装于第四滑台(1 1)滑块上， 进样针架 右端固定连接 于第三滑台(10)滑块上； 所述第三滑台(10)、 第四滑台(1 1)上均安装有槽光电传感器； 所述第二XY轴 滑台包括第一滑台(8)、 第二滑台(9)， 第二滑台(9)固定安装于所述垂直 隔板上部， 第一滑台(8)固定安装于第二滑台(9)滑 块上， 出样针架右端固接于第一滑台(8) 滑块上； 所述第一滑台(8)、 第二滑台(9)上均安装有槽光电传感器； 所述第三XY轴滑台包括第五滑台(12)、 第六滑台(13)， 第六滑台(13)