CN102921218B - 一种增加轴向过滤面积的方法及其过滤装置 - Google Patents

Abstract

一种增加轴向过滤面积的方法及其装置，该方法是在过滤罐的单个滤壳中安装两张以上的滤膜，两张以上的滤膜沿着过滤罐的轴向方向依次排列，相邻滤膜之间形成首尾依次相连的形式，所有滤膜的首端或尾端中任意一端与过滤罐的进水口连通形成滤前导流通道，另外的一端与过滤罐的出水口连通形成滤后导流通道，滤前导流通道与滤后导流通道之间通过密封隔断，由进水口进入的液体经滤前导流通道后分配给各个滤膜进行过滤，然后均汇入滤后导流通道后经出水口流出。该装置包括过滤罐以及一个或一个以上依据上述方法制作的滤芯组件。本发明具有原理简单、实施简便、能够提高过滤效果、适用范围广等优点。

Description

一种增加轴向过滤面积的方法及其过滤装置

技术领域

本发明主要涉及到过滤设备领域，特指一种能够增加过滤罐轴向过滤面积的方法以及采用这种方法的过滤装置。

背景技术

目前，各大实验室和浓缩采集设备在进行微生物提取等过滤工作时，常用的设备中单个滤体只安装一张滤膜，过滤后的滤膜需要提取出来进行培养观测等工作。每张滤膜的过滤体积非常有限，当待滤液体体积较大时，更换滤膜的频率就比较高。常见轴向过滤方式见图1，它包括过滤罐1以及通过滤膜支架3安装于过滤罐1内的一张过滤膜2。

特别是用于高压环境的保压浓缩采集设备，受到外界压力影响，不可能安装直径较大的滤膜，而且设备体积受到一定的限制。安装小规格的滤膜时，过滤样品的体积非常有限，当要过滤大体积或多级过滤时，就必须改变滤芯结构或滤膜面积大小。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种原理简单、实施简便、能够提高过滤效果、适用范围广的增加轴向过滤面积的方法及其过滤装置。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种增加轴向过滤面积的方法，在过滤罐的单个滤壳中安装两张以上的滤膜，两张以上的滤膜沿着过滤罐的轴向方向依次排列，相邻滤膜之间形成首尾依次相连的形式，所有滤膜的首端或尾端中任意一端与过滤罐的进水口连通形成滤前导流通道，另外的一端与过滤罐的出水口连通形成滤后导流通道，滤前导流通道与滤后导流通道之间通过密封隔断，由进水口进入的液体经滤前导流通道后分配给各个滤膜进行过滤，然后均汇入滤后导流通道后经出水口流出。

相邻所述滤膜之间通过滤膜支架相连，相邻滤膜支架分别位于滤膜的首尾两端以使相邻滤膜之间形成首尾依次相连的形式。

所述滤膜支架上设有滤膜保护网。

本发明进一步提供一种过滤装置，它包括过滤罐和一个滤芯组件，所述过滤罐上开设有进水口和出水口；所述滤芯组件包括两张以上的滤膜，两张以上的滤膜沿着过滤罐的轴向方向依次排列，相邻滤膜之间形成首尾依次相连的形式，所有滤膜的首端或尾端中任意一端与过滤罐的进水口连通形成滤前导流通道，另外的一端与过滤罐的出水口连通形成滤后导流通道，滤前导流通道与滤后导流通道之间通过密封隔断，由进水口进入的液体经滤前导流通道后分配给各个滤膜进行过滤，然后均汇入滤后导流通道后经出水口流出。

相邻所述滤膜之间通过滤膜支架相连，相邻滤膜支架分别位于滤膜的首尾两端以使相邻滤膜之间形成首尾依次相连的形式。

所述滤膜支架上设有滤膜保护网。

本发明进一步提供一种过滤装置，它包括过滤罐和两个以上沿过滤罐轴向方向呈依次排列的滤芯组件，所述过滤罐上开设有进水口和出水口；每个滤芯组件均包括两张以上的滤膜，两张以上的滤膜沿着过滤罐的轴向方向依次排列，相邻滤膜之间形成首尾依次相连的形式，所述滤膜的首端或尾端中任意一端呈连通状形成滤前导流通道，另外的一端呈连通状形成滤后导流通道，滤后导流通道与滤前导流通道之间通过密封隔断；靠近过滤罐上进水口的第一级滤芯组件中滤前导流通道与进水口连通，由进水口进入的液体经滤前导流通道后分配给各个滤膜进行过滤，然后汇入滤后导流通道；前一级滤芯组件中最后一张滤膜的滤后液体直接送入下一级滤芯组件的第一张滤膜，前一级滤芯组件中其余各张滤膜的滤后液体汇集至滤后导流通道后送入下一级滤芯组件的滤前导流通道；最后一级滤芯组件的滤后导流通道与出水口连通。

同一个滤芯组件中相邻所述滤膜之间通过滤膜支架相连，相邻滤膜支架分别位于滤膜的首尾两端以使相邻滤膜之间形成首尾依次相连的形式。

所述滤膜支架上设有滤膜保护网。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明的增加过滤面积的方法原理简单、实施简便，可以在单次过滤液体体积较多时，一次性安装多张滤膜，减少过滤次数和滤罐数量。利用上述增加过滤面积的方法制作的过滤装置，特点在于保持原有过滤滤膜规格不变，改变其安装滤芯组件的结构，把滤膜通过片状滤膜支架叠加安装，片状滤膜支架内部采用本发明特有的流道设计，使其连贯成像一张折叠的大面积滤膜，其过滤面积是所有叠加滤膜面积的总和。

2、本发明将待过滤液体导流到多张叠加排布的滤膜上，从而增加了轴向过滤面积的方法及其滤芯，特别是一种通过增减叠加式轴向过滤滤膜支架来改变待过滤液体流向，及实现单级过滤和多级过滤的可重复利用的模块化滤芯。

3、本发明的过滤装置可进行单级过滤模式和多级过滤模式的自由转换，安装设备体积小，可以重复利用，并能适用于常压环境和高压环境。

附图说明

图1是现有技术中轴向过滤设备的原理示意图。

图2是本发明方法的过滤原理示意图。

图3是本发明过滤装置采用单级滤芯组件时的结构示意图。

图4是本发明过滤装置采用多级滤芯组件时的结构示意图。

图例说明：

1、过滤罐；2、滤膜；3、滤膜支架；4、进水口；5、出水口；6、滤前导流通道；7、滤后导流通道。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

如图2所示，为本发明增加轴向过滤面积方法的原理示意图，该增加轴向过滤面积的方法为：在过滤罐1的单个滤壳中安装两张以上的滤膜2，滤膜2可采用片状滤膜。两张以上的滤膜2沿着过滤罐1的轴向方向依次排列，相邻滤膜2之间通过滤膜支架3相连，相邻滤膜支架3分别位于滤膜2的首尾两端以使相邻滤膜2之间形成首尾依次相连的形式，滤膜2的首端或尾端中任意一端与过滤罐1的进水口4连通形成滤前导流通道6，另外的一端与过滤罐1的出水口5连通形成滤后导流通道7，滤前导流通道6与滤后导流通道7之间通过密封隔断，由进水口4进入的液体经滤前导流通道6后分配给各个滤膜2进行过滤，然后均汇入滤后导流通道7后经出水口5流出。这样，本发明就形成了特有的导流方法，其内部具有连通多张滤膜2的过滤流道。通过片状滤膜支架的不同叠加方式，改变了导流路径，使其具有单级过滤模式和多级过滤模式，每种模式都具有安装多张滤膜2的能力。所以，本发明的方法分别在大体积过滤的情况下具有单级过滤和多级过滤功能，大大增加了整个过滤罐1中的过滤面积，提高了过滤效率和过滤质量。

如图3所示，为采用本发明方法后的一个具体应用实例，即为一种过滤装置。该过滤装置采用的是单级过滤模式的滤芯结构，它包括过滤罐1和一个滤芯组件，液体沿着过滤罐1的轴向方向流动，过滤罐1开设有进水口4和出水口5。滤芯组件包括两张以上的滤膜2，两张以上的滤膜2沿着过滤罐1的轴向方向依次排列，相邻滤膜2之间通过滤膜支架3相连，相邻滤膜支架3分别位于滤膜2的首尾两端以使相邻滤膜2之间形成首尾依次相连的形式，滤膜2的首端或尾端中任意一端与过滤罐1的进水口4连通形成滤前导流通道6，另外的一端与过滤罐1的出水口5连通形成滤后导流通道7，滤前导流通道6与滤后导流通道7之间通过密封隔断，由进水口4进入的液体经滤前导流通道6后分配给各个滤膜2进行过滤，然后均汇入滤后导流通道7后经出水口5流出。如图所示，由进水口4进入的待滤液体一部分会直接进入到滤芯组件的滤膜2中最靠近进水口4的第一层，其余的待滤液体会经滤前导流通道6后进入到第二层、第三层……；经过所有滤膜2完成过滤后的滤后液体会汇集到滤后导流通道7中，再经出水口5流出。

本实施例中，滤膜支架3上还可以进一步集成滤膜保护网，来防止滤膜2受到两端一定压差变化所造成的膜破裂。

本发明中滤芯组件的过滤能力依据不同标准滤膜、规格大小、孔径材料等来决定。叠加安装在滤膜支架3上的滤膜2通过滤膜支架3上的密封圈压紧密封，所以安装滤芯组件和提取滤芯组件将非常方便。

如图4所示，为采用本发明方法后的一个具体应用实例，即为一种过滤装置。该过滤装置采用的是多级过滤模式的滤芯结构，它包括过滤罐1和两个以上沿过滤罐1轴向方向呈依次排列的滤芯组件。每个滤芯组件均包括两张以上的滤膜2，两张以上的滤膜2沿着过滤罐1的轴向方向依次排列，相邻滤膜2之间通过滤膜支架3相连，相邻滤膜支架3分别位于滤膜2的首尾两端以使相邻滤膜2之间形成首尾相连的形式，滤膜2的首端或尾端中任意一端呈连通状形成滤前导流通道6，另外的一端呈连通状形成滤后导流通道7，滤后导流通道7与滤前导流通道6之间通过密封隔断。靠近过滤罐1上进水口4的第一级滤芯组件中滤前导流通道6与进水口4连通，由进水口4进入的液体经滤前导流通道6后分配给各个滤膜2进行过滤，然后汇入滤后导流通道7。前一级滤芯组件中最后一张滤膜2的滤后液体直接送入下一级滤芯组件的第一张滤膜2，前一级滤芯组件中其余各张滤膜2的滤后液体汇集至滤后导流通道7后送入下一级滤芯组件的滤前导流通道6，最后一级滤芯组件的滤后导流通道7与出水口5连通。如图所示，由进水口4进入的待滤液体一部分会直接进入到第一级滤芯组件的滤膜2中最靠近进水口4的第一层，其余的待滤液体会经滤前导流通道6后进入到第二层、第三层……；前一级滤芯组件中最后一张滤膜2的滤后液体直接送入下一级滤芯组件的第一张滤膜2，前一级滤芯组件中其余各张滤膜2的滤后液体汇集至滤后导流通道7后送入下一级滤芯组件的滤前导流通道6，最后一级滤芯组件的滤后导流通道7与出水口5连通，滤后液体经出水口5流出。

本实施例中，滤膜支架3上还可以进一步集成滤膜保护网，来防止滤膜2受到两端一定压差变化所造成的膜破裂。

本发明中滤芯组件的过滤能力依据不同标准滤膜、规格大小、孔径材料等来决定。叠加安装在滤膜支架3上的滤膜2通过滤膜支架3上的密封圈压紧密封，所以安装滤芯组件和提取滤芯组件将非常方便。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种过滤装置，其特征在于：它包括过滤罐和两个以上沿过滤罐轴向方向呈依次排列的滤芯组件，所述过滤罐上开设有进水口和出水口；每个滤芯组件均包括两张以上的滤膜，两张以上的滤膜沿着过滤罐的轴向方向依次排列，相邻滤膜之间形成首尾依次相连的形式，所述滤膜的首端或尾端中任意一端呈连通状形成滤前导流通道，另外的一端呈连通状形成滤后导流通道，滤后导流通道与滤前导流通道之间通过密封隔断；靠近过滤罐上进水口的第一级滤芯组件中滤前导流通道与进水口连通，由进水口进入的液体经滤前导流通道后分配给各个滤膜进行过滤，然后汇入滤后导流通道；前一级滤芯组件中最后一张滤膜的滤后液体直接送入下一级滤芯组件的第一张滤膜，前一级滤芯组件中其余各张滤膜的滤后液体汇集至滤后导流通道后送入下一级滤芯组件的滤前导流通道；最后一级滤芯组件的滤后导流通道与出水口连通。

2.根据权利要求1所述的过滤装置，其特征在于：同一个滤芯组件中相邻所述滤膜之间通过滤膜支架相连，相邻滤膜支架分别位于滤膜的首尾两端以使相邻滤膜之间形成首尾依次相连的形式。

3.根据权利要求2所述的过滤装置，其特征在于：所述滤膜支架上设有滤膜保护网。