專利名稱：錯(cuò)流過濾裝置和錯(cuò)流過濾系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種錯(cuò)流過濾裝置和錯(cuò)流過濾系統(tǒng)，特別涉及一種用于檢測(cè)過濾 膜性能的錯(cuò)流過濾裝置和錯(cuò)流過濾系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室錯(cuò)流過濾方式是采用筒體過濾器，該過濾器設(shè)計(jì)有進(jìn)水管，回水管 及出水管。分離液體通過進(jìn)水管進(jìn)水筒體，從筒體中心進(jìn)入濾膜表面，然后分散開，回流水 通過周邊縫隙收集到回水管，排出筒體外，分離液體通過膜后，經(jīng)底部匯集流道流入測(cè)試杯 和其他器具中。該裝置在基本實(shí)現(xiàn)錯(cuò)流過濾功能后，存在著以下不足不能在膜表面形成均 勻的錯(cuò)流狀態(tài)，對(duì)膜的性能評(píng)價(jià)上受到一定的限制，同時(shí)由于膜表面不能達(dá)到均勻的錯(cuò)流 狀態(tài)，致使不能通過調(diào)整錯(cuò)流流量來測(cè)算膜表面流速，評(píng)價(jià)在不同流速下膜的分離和抗污 染性能?，F(xiàn)有技術(shù)中，有解決了傳統(tǒng)錯(cuò)流過濾器無法形成均勻的錯(cuò)流狀態(tài)，以及可測(cè)定不 同流速下對(duì)膜的分離與抗污染評(píng)價(jià)。但是，該過濾器也存在著流道設(shè)計(jì)還不夠優(yōu)化，存在死 角等問題，因而在使用上受到了一定的限制。所以更進(jìn)一步的優(yōu)化錯(cuò)流過濾器是有必要的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的過濾裝置不能在過濾膜 表面形成均勻的錯(cuò)流效果，從而無法通過流入液體流量來測(cè)算過濾膜表面的流速，致使不 能準(zhǔn)確對(duì)不同流速條件下的過濾膜的過濾性能進(jìn)行評(píng)價(jià)的缺陷，提供一種可達(dá)到均勻的錯(cuò) 流效果的錯(cuò)流過濾裝置和包含該裝置的錯(cuò)流過濾系統(tǒng)。本實(shí)用新型是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的一種錯(cuò)流過濾裝置，其特點(diǎn)在于，其包括—上蓋，該上蓋設(shè)有一凸臺(tái)，該凸臺(tái)的表面設(shè)有用于將待過濾液體均勻分散至該 凸臺(tái)的表面所在區(qū)域的錯(cuò)流槽，該錯(cuò)流槽的槽寬均勻，該上蓋還包括與該錯(cuò)流槽連通的一 進(jìn)水口和一回流口；一底蓋，該底蓋設(shè)有一與該凸臺(tái)適配的凹面，該凹面內(nèi)設(shè)有若干均勻分布的匯流 槽，以及一條與所述匯流槽貫通的匯流道，該匯流道與該底蓋上的一出水口連通；以及至少一個(gè)用于將該上蓋和該底蓋壓緊的鎖固件。較佳地，該錯(cuò)流槽與該匯流槽的結(jié)構(gòu)相同或不同。較佳地，該錯(cuò)流槽為一折流式分布，該錯(cuò)流槽包括若干平行設(shè)置的條形凹槽，相鄰 的兩條條形凹槽通過一弧形凹槽連通，且該條形凹槽和該弧形凹槽的縱截面的形狀相同。較佳地，該錯(cuò)流槽為以該凸臺(tái)中心為發(fā)散點(diǎn)的發(fā)散型結(jié)構(gòu)。較佳地，該錯(cuò)流槽經(jīng)過的的面積占該凸臺(tái)的表面積的4/5。較佳地，該匯流槽為若干同心的環(huán)形凹槽，該環(huán)形凹槽的圓心與該凹面的中心重 合，且該環(huán)形凹槽成均勻分布。
3[0015]較佳地，該錯(cuò)流過濾裝置還包括一用于壓緊過濾膜的壓膜件，該壓膜件設(shè)于該凹 面內(nèi)。較佳地，在該凸臺(tái)上位于所述錯(cuò)流槽外圍還設(shè)有一用于裝配密封件的密封槽。較佳地，該上蓋和/或底蓋采用透明材料制成。本實(shí)用新型還提供一種錯(cuò)流過濾系統(tǒng)，其特點(diǎn)在于，其包括至少一臺(tái)具有上述結(jié) 構(gòu)的錯(cuò)流過濾裝置，該錯(cuò)流過濾系統(tǒng)還包括一與該進(jìn)水口連接的進(jìn)水管道，一與該回流口 連接的回流管，該進(jìn)水管與該回流管均與一儲(chǔ)液容器連通，該進(jìn)水管上設(shè)有一加壓泵和一 流速測(cè)量計(jì)；以及一與該出水口連接的出水管，該出水管與一集液容器連通。本實(shí)用新型中，上述優(yōu)選條件在符合本領(lǐng)域常識(shí)的基礎(chǔ)上可任意組合，即得本實(shí) 用新型各較佳實(shí)例。本實(shí)用新型的積極進(jìn)步效果在于本實(shí)用新型中的錯(cuò)流過濾裝置的上蓋的錯(cuò)流槽 能將待過濾液體均勻的送到過濾膜的表面，錯(cuò)流效果更好，同時(shí)底蓋的匯流槽能均勻地收 集過濾膜過濾后的液體，該錯(cuò)流過濾裝置使用便捷，可視化程度高。此外，該錯(cuò)流過濾系統(tǒng) 能通過多臺(tái)裝置之間可實(shí)現(xiàn)串/并聯(lián)工作，實(shí)用性強(qiáng)。

圖1為本實(shí)用新型中實(shí)施例1的錯(cuò)流過濾裝置的上蓋的仰視圖。圖2為沿圖1中A-A剖切線剖切后的上半部分上蓋的剖視圖。圖3為本實(shí)用新型中實(shí)施例1的錯(cuò)流過濾裝置的底蓋的俯視圖。圖4為沿圖3中B-B剖切線剖切后的下半部分底蓋的剖視圖。圖5為本實(shí)用新型中的錯(cuò)流過濾裝置裝配后的剖面圖。圖6為本實(shí)用新型中的錯(cuò)流過濾系統(tǒng)的工作原理示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖給出本實(shí)用新型較佳實(shí)施例，以詳細(xì)說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。本實(shí)用新型中的錯(cuò)流過濾裝置包括一上蓋1 ；與上蓋1適配的一底蓋2 ；以及用于 在上蓋1和底蓋2裝配后將其緊固的鎖固件3。其中，該上蓋1和底蓋2的橫截面形狀可以 為圓形、類圓形或者多邊形，以下僅以圓形為例進(jìn)行說明。如圖1和2所示，該上蓋1的橫截面為圓形，在該上蓋1的下表面具有一圓形的 凸臺(tái)11，該凸臺(tái)11的邊緣設(shè)有一環(huán)形的密封槽111，用于裝配與之適配的密封件(圖中未 示)。在該凸臺(tái)11上被該密封槽111所圍繞的區(qū)域內(nèi)設(shè)有一段折流式的錯(cuò)流槽12，該錯(cuò)流 槽12包括十二條相互平行的矩形凹槽121，相鄰的兩條矩形凹槽121同側(cè)的一端通過一弧 形凹槽122連接，且其同一端只與一條矩形凹槽連通。為了配合該圓形的凸臺(tái)，上述并排設(shè) 置的十二條矩形凹槽的長(zhǎng)度自兩側(cè)向中間逐步遞增，從而達(dá)到將液體充分送至過濾膜(圖 中未示)上方的目的，該矩形凹槽121和該弧形凹槽122的縱截面均為矩形結(jié)構(gòu)，當(dāng)然其也 可以為弧形結(jié)構(gòu)，所述的過濾膜覆蓋該凸臺(tái)11所在區(qū)域。除了本實(shí)施例中所給出的折流式 的錯(cuò)流槽外，該錯(cuò)流槽還可以是以上蓋1的中心為發(fā)散點(diǎn)的發(fā)散型的錯(cuò)流槽，例如“米”字 型的錯(cuò)流槽，或者以該凸臺(tái)11的中心為圓心形成的一個(gè)螺旋狀的錯(cuò)流槽。再例如，若該凸 臺(tái)為矩形結(jié)構(gòu)，矩形凹槽的長(zhǎng)度可以與該凸臺(tái)的長(zhǎng)(或?qū)?相等。需要說明的是，該錯(cuò)流
4槽的結(jié)構(gòu)與該凸臺(tái)的形狀并無直接的關(guān)系，只需要使錯(cuò)流槽的排布盡可能地分布到凸臺(tái)11 表面的各個(gè)位置即可，且整個(gè)錯(cuò)流槽的槽寬應(yīng)保持一致，從而確保待過濾液體在上蓋中的 流速一致。在該錯(cuò)流槽12的頭部與尾部分別與位于該上蓋1上的一進(jìn)水口 13和一回流口 14連通。待過濾液體是由進(jìn)水口 13進(jìn)入上蓋1，流經(jīng)錯(cuò)流槽12的過程中未過濾完的余液 從回流口 14流出，以備進(jìn)入下一輪過濾。所述的過濾過程需要配合底蓋2完成，具體內(nèi)容 將在下面做進(jìn)一步說明。如圖3和4所示，底蓋2的橫截面也為圓形，在底蓋2的上表面有一個(gè)圓形的凹面 21，該凹面21的形狀與上蓋1的凸臺(tái)11相適配。在該凹面21內(nèi)設(shè)有若干圓形的匯流槽 22，該匯流槽22以該凹面21的中心為圓心同心設(shè)置且均勻分布；在底蓋2上還設(shè)有一連通 上述匯流槽22的匯流道23，該匯流道23與底蓋2上的出水口 24連通。該錯(cuò)流過濾裝置還包括若干將該上蓋1和底蓋2緊固連接的鎖固件3。本實(shí)施中， 采用的鎖固件3為螺釘或者螺栓，如圖1和3所示，在上蓋1和底蓋2的邊緣分別具有環(huán)形 裝配部15和25，在裝配部15和25上分別設(shè)有八個(gè)用于裝配螺釘或者螺栓的螺紋孔16和 26，用于裝配鎖固件3。使用時(shí)，先在底蓋2上放置一層過濾膜(圖5中的粗實(shí)線部分)，該過濾膜可以為 不同切割分子量超濾濾膜或者微濾膜，以此滿足不同形式的分離需要。然后如圖5所示，將 上蓋1和底蓋2疊置，使凸臺(tái)11與凹面21扣合，該過濾膜被夾設(shè)在凸臺(tái)11和凹面21之間， 螺紋孔16和與之相應(yīng)的螺紋孔26對(duì)齊后，通過鎖固件3將上蓋1和下蓋2鎖固。較佳地，該錯(cuò)流過濾裝置還包括一個(gè)用于壓緊上述過濾膜的金屬環(huán)，避免過濾膜 移位的同時(shí)確保過濾膜平整。該金屬環(huán)的外徑與該凹面21的直徑相同，將該金屬環(huán)放置在 過濾膜之上，隨后裝配上蓋即可。更佳地，該上蓋1和底蓋2采用透明的有機(jī)材料制成，進(jìn)一步提高可視化程度，便 于觀察錯(cuò)流過濾裝置內(nèi)的情況。如圖6所示，本實(shí)用新型還提供一種錯(cuò)流過濾系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一臺(tái)具有上述結(jié) 構(gòu)的該錯(cuò)流過濾裝置，該上蓋1的進(jìn)水口 13通過一進(jìn)水管4與裝有待過濾液體的儲(chǔ)液容器 10連通，該進(jìn)水管4上設(shè)有一加壓泵5和一用于測(cè)量液體流速的測(cè)量計(jì)6 ；上蓋1的回流口 14通過一回流管7與該儲(chǔ)液容器10連通，并且回流管7上還設(shè)有一壓力表8 ；該底蓋2的 出水口 24通過一出水管9與用于收集過濾后的液體的集液容器10’連通。該錯(cuò)流過濾系 統(tǒng)適用于實(shí)驗(yàn)室中用于檢測(cè)過濾膜性能的實(shí)驗(yàn)，或者是科研院所以及生物制藥實(shí)驗(yàn)室開展 分離液體的試驗(yàn)工作。若該錯(cuò)流過濾系統(tǒng)同時(shí)采用兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的錯(cuò)流過濾裝置時(shí)，前一組錯(cuò)流過濾 裝置的出水口通過管道與后一組錯(cuò)流過濾裝置的進(jìn)水口連通，而該系統(tǒng)最后一組過濾步驟 采用的錯(cuò)流過濾裝置的出水口與收集澄清液的集液容器連通，所有錯(cuò)流過濾裝置的回流口 均通過管道與儲(chǔ)液容器連通。本實(shí)用新型中的錯(cuò)流過濾裝置和錯(cuò)流過濾系統(tǒng)不僅可適用于實(shí)驗(yàn)室使用，同樣也 適用于工業(yè)上進(jìn)行液體過濾之用。雖然以上描述了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解， 這些僅是舉例說明，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù) 人員在不背離本實(shí)用新型的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對(duì)這些實(shí)施方式做出多種變更或修
5改，但這些變更和修改均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種錯(cuò)流過濾裝置，其特征在于，其包括一上蓋，該上蓋設(shè)有一凸臺(tái)，該凸臺(tái)的表面設(shè)有一錯(cuò)流槽，該錯(cuò)流槽的槽寬均勻，該上蓋還包括與該錯(cuò)流槽連通的一進(jìn)水口和一回流口；一底蓋，該底蓋設(shè)有一與該凸臺(tái)適配的凹面，該凹面內(nèi)設(shè)有若干均勻分布的匯流槽，以及一條與所述匯流槽貫通的匯流道，該匯流道與該底蓋上的一出水口連通；以及至少一個(gè)用于將該上蓋和該底蓋壓緊的鎖固件。
2.如權(quán)利要求1所述的錯(cuò)流過濾裝置，其特征在于，該錯(cuò)流槽與該匯流槽的結(jié)構(gòu)相同 或不同。
3.如權(quán)利要求2所述的錯(cuò)流過濾裝置，其特征在于，該錯(cuò)流槽為一折流式分布，該錯(cuò)流 槽包括若干平行設(shè)置的條形凹槽，相鄰的兩條條形凹槽通過一弧形凹槽連通，且該條形凹 槽和該弧形凹槽的縱截面的形狀相同。
4.如權(quán)利要求3所述的錯(cuò)流過濾裝置，其特征在于，該錯(cuò)流槽為以該凸臺(tái)中心為發(fā)散 點(diǎn)的發(fā)散型結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求3所述的錯(cuò)流過濾裝置，其特征在于，該錯(cuò)流槽經(jīng)過的的面積占該凸臺(tái) 的表面積的4/5。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的錯(cuò)流過濾裝置，其特征在于，該匯流槽為若干同心 的環(huán)形凹槽，該環(huán)形凹槽的圓心與該凹面的中心重合，且該環(huán)形凹槽成均勻分布。
7.如權(quán)利要求1所述的錯(cuò)流過濾裝置，其特征在于，該錯(cuò)流過濾裝置還包括一用于壓 緊過濾膜的壓膜件，該壓膜件設(shè)于該凹面內(nèi)。
8.如權(quán)利要求1所述的錯(cuò)流過濾裝置，其特征在于，在該凸臺(tái)上位于所述錯(cuò)流槽外圍 還設(shè)有一用于裝配密封件的密封槽。
9.如權(quán)利要求1所述的錯(cuò)流過濾裝置，其特征在于，該上蓋和/或底蓋采用透明材料制成。
10.一種錯(cuò)流過濾系統(tǒng)，其特征在于，其包括至少一臺(tái)權(quán)利要求1-5和7-9中任一項(xiàng)所 述的錯(cuò)流過濾裝置，該錯(cuò)流過濾系統(tǒng)還包括一與該進(jìn)水口連接的進(jìn)水管道，一與該回流口 連接的回流管，該進(jìn)水管與該回流管均與一儲(chǔ)液容器連通，該進(jìn)水管上設(shè)有一加壓泵和一 流速測(cè)量計(jì)；以及一與該出水口連接的出水管，該出水管與一集液容器連通。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種錯(cuò)流過濾裝置和錯(cuò)流過濾系統(tǒng)，該錯(cuò)流過濾裝置包括一上蓋，該上蓋設(shè)有一凸臺(tái)，該凸臺(tái)的表面設(shè)有一錯(cuò)流槽，該錯(cuò)流槽的槽寬均勻，該上蓋還包括與該錯(cuò)流槽連通的一進(jìn)水口和一回流口；一底蓋，該底蓋設(shè)有一與該凸臺(tái)適配的凹面，該凹面內(nèi)設(shè)有若干均勻分布的匯流槽，以及一條與所述匯流槽貫通的匯流道，該匯流道與該底蓋上的一出水口連通；以及至少一個(gè)用于將該上蓋和該底蓋壓緊的鎖固件。本實(shí)用新型的錯(cuò)流過濾裝置的上蓋的錯(cuò)流槽能將待過濾液體均勻的送到過濾膜的表面，錯(cuò)流效果更好，同時(shí)底蓋的匯流槽能均勻地收集過濾膜過濾后的液體，該錯(cuò)流過濾裝置使用便捷，可視化程度高。
文檔編號(hào)B01D65/10GK201669063SQ201020199160
公開日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月18日
發(fā)明者劉忠英, 卞曉鍇, 周保昌, 施柳青, 李景燁, 李海霞, 鄧波, 陸曉峰 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所