CN105921016B - 可湿热灭菌的并联式切向流过滤装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可湿热灭菌的并联式切向流过滤装置，解决现有的切向流过滤装置采用多个独立过滤装置并联，每一透过端均需连接输出管，管路增加连接体积庞大的缺陷。包括回流区、过滤膜区、进液区和透过区，过滤膜区包括多个由热熔连接的过滤膜间隔的进液通道和透过通道，进液区为整体结构，进液区包括一个进液口及多个进液分流道，回流区为整体结构，回流区包括连通每个进液通道回流端的回流道及一个回流汇聚道，透过区为整体结构，透过区包括连通每个透过通道的透过端流道及一个透过汇聚道。进液区、回流区和透过区均为整体结构，因此无需对每一个进液通道和透过通道进行管路连接，进液区和回流区及透过汇聚道减少了管路连接，也缩小了整体的体积。

Description

可湿热灭菌的并联式切向流过滤装置

技术领域

本发明涉及一种过滤装置，尤其是一种可湿热灭菌的并联式切向流过滤装置。

背景技术

切向流过滤是指指液体流动方向与过滤方向呈垂直方向的过滤形式。传统的液体死端过滤(dead end)，也叫垂直过滤，是大部分微孔过滤(MF，微滤)，包括除菌过滤所采用的过滤形式，其液体的流动方向与过滤方向一致，随着过滤的进行，过滤膜表面形成的滤饼层或凝胶层厚度逐渐增大，流速逐渐降低。当过滤介质为孔径细小的超滤膜或微滤膜时料液中固形物含量很高时，采取死端过滤方式，流速将急速降低，因此死端过滤只能处理小体积的料液。对于较大规模的料液过滤时，就需要采用切向流过滤方式，液体流动在过滤介质表面产生剪切力，减小了滤饼层或凝胶层的堆积，保证了稳定的过滤速度。因此且切向流过滤方式被广泛地应用于超滤和微滤的处理过程。

现有的切向流过滤主要采用膜包、卷膜的形式，其共同特点是由于设计过程中采用胶黏的形式进行切向流过滤膜的固定，这种形式使得所用的切向流过滤系统不能够耐受湿热灭菌，不能实现产品的无菌切向流过滤。

为了提高过滤的效率，一般都会采用串联或者并联的方式，但是由于串联的方式造成液体流经的路径延长，使得越远的液体的压力减小，切向过滤的效率降低，因此并联的方式相比串联的方式具有更好的过滤效果。

但是现有的并联方式只是简单的将多个独立的过滤装置并联起来，每一个过滤装置均包括有一个透过端，每一个透过端均需要连接一个输出管，造成管路增加，连接体积庞大。

发明内容

本发明的目的是提供一种可湿热灭菌的并联式切向流过滤装置，解决现有的切向流过滤装置采用多个独立过滤装置并联，每一透过端均需连接输出管，管路增加连接体积庞大的缺陷。

本发明的另一目的是提供一种可湿热灭菌的并联式切向流过滤装置，将多个过滤单体并联设置共同连接同一透过端盖板，减少透过端输出管连接数量，布置更加紧凑，体积减小。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可湿热灭菌的并联式切向流过滤装置，包括回流区、过滤膜区、进液区和透过区，过滤膜区包括多个由热熔连接的过滤膜间隔的进液通道和透过通道，进液区为整体结构，进液区包括一个进液口及多个进液分流道，回流区为整体结构，回流区包括连通每个进液通道回流端的回流道及一个回流汇聚道，透过区为整体结构，透过区包括连通每个透过通道的透过端流道及一个透过汇聚道，进液区、过滤膜区、透过区和回流区组成只有一个进液口、一个透过汇聚道和一个回流汇聚道的并联式结构。过滤膜区包括多个进液通道和透过通道，进液通道与透过通道通过过滤膜间隔，从而形成过滤膜区的并联形式，进液端连接进液区，进液口由多个进液分流道分流，所有的回流端由多个回流道汇聚到一个回流汇聚道，所有的透过通道通过透过端流道汇聚到一个透过汇聚道，进液区、回流区和透过区均为整体结构，因此无需对每一个进液通道和透过通道进行管路连接，进液区和回流区及透过汇聚道减少了管路连接，也缩小了整体的体积；过滤膜采用热熔的方式连接，使得过滤装置可以耐受湿热灭菌，从而实现过滤装置的无菌切向流过滤。

作为优选，进液通道与透过通道交错并排，进液通道与透过通道排成一排，进液通道与透过通道之间设置过滤膜，进液通道与透过通道相邻设置。

作为优选，过滤装置整体呈方形状，进液通道和透过通道均为方形状，进液区、过滤膜区和回流区呈一条线布置，透过汇聚道设置于过滤膜区侧边与透过通道侧向连通。

作为优选，进液通道上下端开口分别连通回流道和进液分流道，进液通道与透过通道相邻的侧面设置过滤膜，进液通道其余侧面密封；透过通道与进液通道相邻的侧面设置过滤膜，透过通道只有一个侧面连通透过端流道，其余侧面密封。

作为优选，过滤膜区分为多个相互独立的过滤单体，每一个过滤单体均包括一个进液通道和透过通道，进液通道与透过通道之间由过滤膜分隔。

作为优选，过滤单体呈圆柱形，过滤膜为筒状，过滤膜与进液通道和透过通道同心布置；进液通道处于过滤膜内侧，透过通道处于过滤膜外侧，或者进液通道处于过滤膜外侧，透过通道处于过滤膜内侧。

作为优选，进液区为箱体结构，箱体的一个侧面连接进液口，箱体的内部布置有进液分流道， 箱体的另一个侧面固定过滤单体，进液分流道连通进液口与过滤单体的进液通道。

作为优选，回流区为内部设置有空腔的箱体结构，箱体的表面设置有连通空腔的出液管，空腔内设置有多根弯管，多根弯管的一端均连接同一主管上，主管的端部从箱体侧边伸出，弯管的另一端连接到箱体表面，弯管与空腔相分隔。

作为优选，箱体连接过滤单体的侧面上设置有多个圆孔，圆孔的周边设置有多段弧形槽，空腔通过弧形槽与过滤膜外侧相连通，弯管通过圆孔与过滤膜内侧相连通。

作为优选，进液通道从进液一端至回流一端横截面逐渐减小，透过通道从进液一端至回流一端横截面不变或者逐渐增大。

本发明的有益效果是：过滤膜区包括多个进液通道和透过通道，进液通道与透过通道通过过滤膜间隔，从而形成过滤膜区的并联形式，进液端连接进液区，进液口由多个进液分流道分流，所有的回流端由多个回流道汇聚到一个回流汇聚道，所有的透过通道通过透过端流道汇聚到一个透过汇聚道，无需对每一个进液通道和透过通道进行管路连接，进液区和回流区及透过汇聚道减少了管路连接，也缩小了整体的体积。

附图说明

图1是本发明一种结构示意图；

图2是本发明图1所示结构的流道示意图；

图3是本发明一种回流区结构示意图；

图4是本发明一种进液区结构示意图；

图5是本发明一种过滤单体进液端示意图；

图6是本发明一种过滤单体回流端示意图；

图中：1、进液口，2、进液区，3、过滤膜区，4、回流区，5、回流汇聚道，6、透过汇聚道，7、透过区，8、过滤膜，9、透过通道，10、进液通道，11、透过端流道，12、密封块，13、空腔，14、弧形槽，15、弯管。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：一种可湿热灭菌的并联式切向流过滤装置（参见图1图2），整体呈方形结构，包括回流区4、过滤膜区3、进液区2和透过区7，回流区、过滤膜区和进液区呈上中下布置，透过区设置于侧边位置，覆盖过滤膜区。进液区、过滤膜区、透过区和回流区组成只有一个进液口1、一个透过汇聚道6和一个回流汇聚道5的并联式结构。

过滤膜区为整体结构，壳体内部热熔连接有多个过滤膜8，过滤膜将壳体内部分隔成多个进液通道10和透过通道9，进液通道与透过通道交错排成一排，本实施例中，进液通道为两条，透过通道为三条，进液通道处于两相邻透过通道之间。进液通道和透过通道均为方形状，进液通道上端与回流区相连通，进液通道下端与进液区相连通，透过区对应进液通道、回流区和进液区的位置有密封块12进行密封。透过通道只有对应透过区的侧面开口，其余侧面均为密封。透过区对应透过通道的位置开口形成透过端流道11，透过区的侧面设置有透过汇聚道6，透过端流道汇聚后经透过汇聚道输出。

进液区为整体结构，进液区包括一个进液口1及多个进液分流道，每个进液分流道对应一个进液通道。回流区为整体结构，回流区包括连通每个进液通道回流端的回流道及一个回流汇聚道5。

液体从进液口端输入，经进液分流道分流后进入各个进液通道，在进液通道内通过过滤膜实现切向过滤，过滤液进入到透过通道，并经透过端流道汇聚道透过汇聚道输出，过滤剩下的液体从回流道汇聚道回流汇聚道输出。

实施例2：一种可湿热灭菌的并联式切向流过滤装置，包括回流区4、过滤膜区3、进液区2和透过区7。进液区为整体结构，回流区为整体结构。

过滤膜区分为多个相互独立的过滤单体，每一个过滤单体均包括一个进液通道10和透过通道9，进液通道与透过通道之间由过滤膜8分隔。过滤单体呈圆柱形，过滤膜为筒状，过滤膜与进液通道和透过通道同心布置。本实施例中，进液通道处于过滤膜内侧，透过通道处于过滤膜外侧。透过通道朝向进液区的一端为封闭结构（参见图5），透过通道与进液通道朝向回流区的一端均为敞口结构（参见图6）。过滤单体侧边设置有连接轴，连接轴两端为螺纹端，通过螺母将过滤单体固定于回流区和进液区。

进液区为箱体结构（参见图4），箱体的一个侧面连接进液口1，箱体的内部布置有进液分流道， 箱体的另一个侧面固定过滤单体，进液分流道连通进液口与过滤单体的进液通道。进液分流道在箱体内部为弯管15。箱体固定过滤单体的侧面对应弯管的位置设置有圆孔，圆孔连通进液通道与弯管，圆孔的周边设置有穿孔，连接轴穿过穿孔并固定。

回流区（参见图3）为内部设置有空腔13的箱体结构，箱体的表面设置有连通空腔的出液管，除液管作为透过汇聚道，空腔内设置有多根弯管，弯管作为回流道，多根弯管的一端均连接同一主管上，主管作为回流汇聚道，主管的端部从箱体侧边伸出，弯管的另一端连接到箱体下表面，弯管与空腔相分隔。回流区与过滤单体上端相固定，回流区的箱体对应过滤单体的侧面上设置有圆孔，圆孔连通弯管与进液通道，圆孔的周边设置有多段弧形槽14，空腔通过弧形槽与透过通道相连通。

液体从进液口端输入，经进液区的弯管分流后进入各个进液通道，在进液通道内通过过滤膜实现切向过滤，过滤液进入到透过通道，并经回流区的弧形槽进入到空腔内，再将透过汇聚道输出，进液通道内剩下的液体从圆孔经弯管并由回流汇聚道输出。

以上所述的实施例只是本发明的两种较佳方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (2)

1.一种可湿热灭菌的并联式切向流过滤装置，其特征在于包括回流区、过滤膜区、进液区和透过区，过滤膜区包括多个由热熔连接的过滤膜间隔的进液通道和透过通道，进液区为整体结构，进液区包括一个进液口及多个进液分流道，回流区为整体结构，回流区包括连通每个进液通道回流端的回流道及一个回流汇聚道，透过区为整体结构，透过区包括连通每个透过通道的透过端流道及一个透过汇聚道，进液区、过滤膜区、透过区和回流区组成只有一个进液口、一个透过汇聚道和一个回流汇聚道的并联式结构；进液通道与透过通道交错并排，进液通道与透过通道排成一排，进液通道与透过通道之间设置过滤膜，进液通道与透过通道相邻设置；进液通道从进液一端至回流一端横截面逐渐减小，透过通道从进液一端至回流一端横截面不变或者逐渐增大；过滤装置整体呈方形状，进液通道和透过通道均为方形状，进液区、过滤膜区和回流区呈一条线布置，透过汇聚道设置于过滤膜区侧边与透过通道侧向连通。

2.根据权利要求1所述的可湿热灭菌的并联式切向流过滤装置，其特征在于进液通道上下端开口分别连通回流道和进液分流道，进液通道与透过通道相邻的侧面设置过滤膜，进液通道其余侧面密封；透过通道与进液通道相邻的侧面设置过滤膜，透过通道只有一个侧面连通透过端流道，其余侧面密封。