CN117815918A - 一种正压过滤装置 - Google Patents

Abstract

本公开提出一种正压过滤装置，该种正压过滤装置包括托盘组件、正压组件、驱动组件，所述托盘组件用于摆放过滤柱；所述正压组件设置于所述托盘组件上方，所述正压组件用于增加过滤柱内的气压，以使过滤柱内的液体流出；所述驱动组件与所述正压组件连接，以驱动所述正压组件朝向靠近或远离过滤柱的方向移动。本公开正压过滤装置中正压仓的正压孔内设置调节阀单元，当正压孔下方的过滤柱内液体流穿时，调节阀单元立即关闭对应的正压孔，能够较好地改善空气会从已经流穿的过滤柱中逃逸，导致其余未流穿的过滤柱中液体无法继续下流的现象。

Description

一种正压过滤装置

技术领域

本公开涉及过滤技术领域，尤其涉及一种正压过滤装置。

背景技术

正压过滤装置通常被小型药厂、食品饮料、厂矿医院和实验室等单位应用于过滤液体、澄清、除菌处理以及生物提纯。正压过滤装置的原理是通过将过滤模块置于高压的正压腔室内完成过滤操作，以提高过滤的效率。

传统正压模块通过保持一段固定的压力值和时间，可以实现蛋白酶解后的肽段溶液从一部分过滤柱/膜中流穿以达到过滤其中杂质的效果。然而固定的压力值和时间较难保证所有过滤柱中的肽段溶液流穿速度相同或接近，进而会导致肽段溶液中杂质的去除不完全，洗脱肽段溶液时，得到的肽段洗脱液体积不均一等不良结果；同时，由于液体排出速度的不均一性，导致个别过滤柱中的液体已经完成流穿但还存在很多未流穿的过滤柱，此时空气会向已经流穿的过滤柱中逃逸，导致其余未流穿的过滤柱中液体无法继续下流，这一现象同样会导致最后结果的不均一性。

发明内容

为解决上述问题，有必要提供一种正压过滤装置，通过在冲压孔内设置调节阀，可有效调节经过冲压孔的气流，解决空气会向已经流穿的过滤柱中逃逸，导致其余未流穿的过滤柱中液体无法继续下流的问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种正压过滤装置，包括：

托盘组件，所述托盘组件用于摆放过滤柱；

正压组件，所述正压组件设置于所述托盘组件上方，所述正压组件用于增加过滤柱内的气压，以使过滤柱内的液体流出；

驱动组件，所述驱动组件与所述正压组件连接，以驱动所述正压组件朝向靠近或远离过滤柱的方向移动；

其中，所述正压组件包括正压仓，所述正压仓内底部设置有正压孔，所述正压孔内设置有调节阀单元，所述调节阀单元可调节经过所述正压孔的气流，当所述正压孔下方的过滤柱液体过滤完毕时，所述调节阀单元分封堵所述正压孔。

在一些实施例中，所述调节阀单元包括密封圈、阀体以及弹性件，所述密封圈设置于所述正压孔内，所述阀体与所述弹性件一端连接，所述弹性件的弹力大于所述阀体的重力，以使所述阀体在不受外力时位于所述密封圈上方，当所述正压孔下方的过滤柱内液体流穿时，所述阀体在气流压力作用下向下移动，从而封堵所述密封圈。

在一些实施例中，所述阀体为球形结构。

在一些实施例中，所述弹性件包括弹簧。

在一些实施例中，所述调节阀单元还包括导向座，所述导向座设置于所述密封圈顶部，所述导向座上设置有导向孔，所述导向座侧壁上沿所述导向孔的轴向设置有导流槽，所述导向孔、所述导流槽以及所述正压孔之间相互连通，所述阀体活动设置于所述导向座的导向孔内。

在一些实施例中，所述导向座截面为圆环状。

在一些实施例中，还包括导向部件，所述导向部件包括若干导向柱，若干所述导向柱设置于所述密封圈顶部，所述阀体活动设置于若干所述导向柱之间。

在一些实施例中，所述正压仓外壁上连接有压力传感器。

在一些实施例中，还包括直线导轨组件，所述直线导轨组件与所述托盘组件连接，以改变所述托盘组件的位置。

在一些实施例中，所述驱动组件包括压板、齿条柱以及驱动件，所述压板与所述正压仓连接，所述齿条柱一端连接正压板，另一端连接驱动件。

附图说明

从下面结合附图对本申请实施例的详细描述中，本申请的这些和/或其它方面和优点将变得更加清楚并更容易理解，其中：

图1是本公开正压过滤装置的结构示意图；

图2是本公开正压组件的结构示意图；

图3是本公开正压组件的剖视图；

图4是本公开调节阀单元的安装结构示意图；

图5是本公开调节阀单元的剖视图；

图6是本公开调节阀单元的结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本申请，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细说明。

首先，对本申请中针对肽段除盐过程中正压过滤的方法和使用技术的基本背景和主要思想进行简要的概述。

如前所述，传统正压模块通过保持一段固定的压力值和时间，可以实现蛋白酶解后的肽段溶液从一部分过滤柱/膜中流穿以达到过滤其中杂质的效果。然而固定的压力值和时间较难保证所有过滤柱中的肽段溶液流穿速度相同或接近，进而会导致肽段溶液中杂质的去除不完全，洗脱肽段溶液时，得到的肽段洗脱液体积不均一等不良结果。同时，由于液体排出速度的不均一性，导致个别过滤柱中的液体已经完成流穿但还存在很多未流穿的过滤柱，此时空气会从已经流穿的过滤柱中逃逸，导致其余未流穿的过滤柱中液体无法继续下流，这一现象同样会导致最后结果的不均一性。因此，亟需一种针对肽段溶液过滤的正压过滤装置，能够较好地改善空气会从已经流穿的过滤柱中逃逸，导致其余未流穿的过滤柱中液体无法继续下流的现象。

下面将介绍本公开提供的正压过滤装置在肽段溶液过滤中的应用。

对肽段除盐过程中主要涉及的液体进行了测试，尤其针对不同肽段液体在不同过滤柱/板中在本公开正压过滤装置中部分过滤柱流穿后其余过滤柱压力充足问题的验证，从而提高本公开正压过滤装置在肽段溶液过滤应用中的客观性。其中肽段除盐过程中主要涉及的液体包括甲醇、0.1%TFA溶液、40%的乙腈溶液、酸化过后的肽段溶液，不同材质的过滤柱/板包括Oasis MCX 96-well µElution Plate、Thermo Scientific™ SOLAµ™SPEPlate、EVOLUTE® SPE Columns and Plates。通过实验测试，本公开正压过滤装置在肽段溶液过滤应用中部分过滤柱/膜流穿后，仍可保持剩余过滤柱中的稳定压力，直至全部过滤柱内的液体流穿，有效地解决过滤结果不均一的问题。

实施例1

图1示出了本公开实施例的正压过滤装置的整体结构示意图。

如图1所示，本公开的正压过滤装置包括托盘组件、正压组件以及驱动组件，托盘组件10为载具，用于承载过滤柱，通常过滤柱摆放在孔板上，然后再将装有过滤柱的孔板放置在托盘组件10上，托盘组件10的托盘上具有与过滤柱匹配的通孔，过滤柱下方放置承接滤液的容器；所述正压组件20设置于所述托盘组件10上方，所述正压组件20用于增加过滤柱内的气压，以使过滤柱内的液体流出，所述驱动组件40与所述正压组件20连接，以驱动所述正压组件20朝向靠近或远离过滤柱的方向移动。

此实施例中，如图2、图3和图4所示，所述正压组件20包括正压仓21，所述正压仓21内底部设置有正压孔211，所述正压孔211内设置有调节阀单元70，所述调节阀单元70可调节经过所述正压孔211的气流，当所述正压孔211下方的过滤柱液体过滤完毕时，所述调节阀单元70分封堵所述正压孔211；具体的，正压仓21顶部具有仓盖22，正压仓21与仓盖22之间密封连接，密封件安装于密封槽212内，正压仓21侧壁上设置有导气接头221，通过导气接头221向正压仓21内持续通入高压气体，高压气体经过正压孔211流向过滤柱内，从而增加过滤柱内的气压，过滤柱内的液体在气压作用下流出；可以理解的是，正压仓21与过滤柱接触的一端设置有密封垫（图中未示出），密封垫上具有与正压孔211匹配的通孔。

具体地，如图5和图6所示，所述调节阀单元70包括密封圈73、阀体71以及弹性件75，所述密封圈73设置于所述正压孔211内，所述阀体71与所述弹性件75一端连接，所述弹性件75的弹力大于所述阀体71的重力，以使所述阀体71在不受外力时位于所述密封圈73上方，当所述正压孔211下方的过滤柱内液体流穿时，所述阀体71在气流压力作用下向下移动，从而封堵所述密封圈73，此正压孔211封堵后，空气不会从流穿的过滤柱逃逸，正压仓21内的压力保持稳定，从而保证未流穿的过滤柱中液体继续下流，直至所有过滤柱内液体均流穿，保证过滤结果的均一性。

进一步地，所述阀体71为球形结构，球形结构的阀体71与密封圈73贴合度更高，提高密封效果；同时球形结构的阀体受力均匀，调节阀单元70的整体效果更加稳定。

优选地，所述弹性件75可以是弹簧，可以理解的是，此实施例中，弹性件75的弹力小于气压作用在阀体71上的压力，确保阀体71在气压差作用下封堵在密封圈73上。

示例性地，请参考图1，所述驱动组件40包括压板、齿条柱以及驱动件50，所述压板与所述正压仓连接，所述齿条柱一端连接正压板，另一端连接驱动件，具体的，驱动件可以由电机和蜗轮蜗杆减速机组成，蜗轮蜗杆减速机两端具有与齿条柱配合的齿轮，该种驱动方式结构稳定，且制造成本低。

实施例2

请参考图5和图6，此实施例与实施例1不同的是，调节阀单元70还包括导向座72，所述导向座72设置于所述密封圈73顶部，所述导向座72上设置有导向孔，所述导向座72侧壁上沿所述导向孔的轴向设置有导流槽74，所述导向孔、所述导流槽74以及所述正压孔211之间相互连通，所述阀体71活动设置于所述导向座72的导向孔内；此实施例中，导向座72对阀体71起到导向作用，避免阀体71受力方向发生偏离导致漏气的情况发生，提高调节阀单元70的可靠性。

进一步地，导向座72截面为圆环状。圆筒状的导向座72结构简单，易于实现。

实施例3

此实施例与实施例2不同是，导向座72采用导向柱代替，若干导向柱环形分布形成导向座，具体地，调节阀单元70还包括导向部件，所述导向部件包括若干导向柱，若干所述导向柱设置于所述密封圈顶部，所述阀体71活动设置于若干所述导向柱之间。具体的，导向柱数量优选为四个，导向柱环形分布于密封圈上，阀体71可在导向柱之间上下移动。此实施例图中未示出。

实施例4

请参照图1，此实施例与实施例1和实施例2不同的是，所述正压过滤装置还包括直线导轨组件30，所述直线导轨组件30与所述托盘组件10连接，以改变所述托盘组件10的位置；此实施例中，托盘组件10活动安装，有利于配合作业机器人实现过滤柱自动取放，扩大应用场景，提高自动化程度。

本公开正压过滤装置在使用时，正压仓外壁上连接有压力传感器60，可实时检测正压仓内气压的状况，便于对调试与数据采集。

本公开正压过滤装置应用于肽段溶液过滤中，与现有技术相比，本公开正压过滤装置中正压仓的正压孔内设置调节阀单元70，当正压孔下方的过滤柱内液体流穿时，调节阀单元70立即关闭对应的正压孔，能够较好地改善空气会从已经流穿的过滤柱中逃逸，导致其余未流穿的过滤柱中液体无法继续下流的现象。

以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。另外，来自一个实施例的特征可以与另一个或多个实施例的特征进行组合以获得更多的实施例。

本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。

另外，如在此使用的，在以“至少一个”开始的项的列举中使用的“或”指示分离的列举，以便例如“A、B或C的至少一个”的列举意味着A或B或C，或AB或AC或BC，或ABC（即A和B和C）。此外，措辞“示例的”不意味着描述的例子是优选的或者比其他例子更好。

还需要指出的是，在本申请的装置和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。

对本领域的普通技术人员而言，能够理解本申请的方法和装置的全部或者任何部分，可以在任何计算装置（包括处理器、存储介质等）或者计算装置的网络中，以硬件、固件、软件或者它们的组合加以实现。所述硬件可以是利用被设计用于进行在此所述的功能的通用处理器、数字信号处理器（DSP）、ASIC、场可编程门阵列信号（FPGA）或其他可编程逻辑器件（PLD）、离散门或晶体管逻辑、离散的硬件组件或者其任意组合。通用处理器可以是微处理器，但是作为替换，该处理器可以是任何商业上可获得的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可以实现为计算设备的组合，例如DSP和微处理器的组合，多个微处理器、与DSP核协作的一个或多个微处理器或任何其他这样的配置。所述软件可以存在于任何形式的计算机可读的有形存储介质中。通过例子而不是限制，这样的计算机可读的有形存储介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储器件或者可以用于携带或存储指令或数据结构形式的期望的程序代码并且可以由计算机访问的任何其他有形介质。如在此使用的，盘包括紧凑盘（CD）、激光盘、光盘、数字通用盘（DVD）、软盘和蓝光盘。

可以不脱离由所附权利要求定义的教导的技术而进行对在此所述的技术的各种改变、替换和更改。此外，本申请的权利要求的范围不限于以上所述的处理、机器、制造、事件的组成、手段、方法和动作的具体方面。可以利用与在此所述的相应方面进行基本相同的功能或者实现基本相同的结果的当前存在的或者稍后要开发的处理、机器、制造、事件的组成、手段、方法或动作。因而，所附权利要求包括在其范围内的这样的处理、机器、制造、事件的组成、手段、方法或动作。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

Claims (10)

1.一种正压过滤装置，其中，包括：

托盘组件，所述托盘组件用于摆放过滤柱；

正压组件，所述正压组件设置于所述托盘组件上方，所述正压组件用于增加过滤柱内的气压，以使过滤柱内的液体流出；

驱动组件，所述驱动组件与所述正压组件连接，以驱动所述正压组件朝向靠近或远离过滤柱的方向移动；

其中，所述正压组件包括正压仓，所述正压仓内底部设置有正压孔，所述正压孔内设置有调节阀单元，所述调节阀单元可调节经过所述正压孔的气流，当所述正压孔下方的过滤柱液体过滤完毕时，所述调节阀单元分封堵所述正压孔。

2.如权利要求1所述的正压过滤装置，其中，所述调节阀单元包括密封圈、阀体以及弹性件，所述密封圈设置于所述正压孔内，所述阀体与所述弹性件一端连接，所述弹性件的弹力大于所述阀体的重力，以使所述阀体在不受外力时位于所述密封圈上方，当所述正压孔下方的过滤柱内液体流穿时，所述阀体在气流压力作用下向下移动，从而封堵所述密封圈。

3.如权利要求2所述的正压过滤装置，其中，所述阀体为球形结构。

4.如权利要求2或3所述的正压过滤装置，其中，所述弹性件包括弹簧。

5.如权利要求4所述的正压过滤装置，其中，所述调节阀单元还包括导向座，所述导向座设置于所述密封圈顶部，所述导向座上设置有导向孔，所述导向座侧壁上沿所述导向孔的轴向设置有导流槽，所述导向孔、所述导流槽以及所述正压孔之间相互连通，所述阀体活动设置于所述导向座的导向孔内。

6.如权利要求5所述的正压过滤装置，其中，所述导向座截面为圆环状。

7.如权利要求4所述的正压过滤装置，其中，还包括导向部件，所述导向部件包括若干导向柱，若干所述导向柱设置于所述密封圈顶部，所述阀体活动设置于若干所述导向柱之间。

8.如权利要求5或7所述的正压过滤装置，其中，所述正压仓外壁上连接有压力传感器。

9.如权利要求1所述的正压过滤装置，其中，还包括直线导轨组件，所述直线导轨组件与所述托盘组件连接，以改变所述托盘组件的位置。

10.如权利要求1所述的正压过滤装置，其中，所述驱动组件包括压板、齿条柱以及驱动件，所述压板与所述正压仓连接，所述齿条柱一端连接正压板，另一端连接驱动件。