【技术实现步骤摘要】
本技术涉及过滤，特别涉及一种针式过滤器。
技术介绍
1、膜分离技术是一种依靠过滤膜层两侧的压力差，在过滤膜层内孔隙结构的作用下实现对物料中不同尺寸物质的选择性透过的技术。根据过滤膜层内孔隙结构的不同尺寸，可分为微滤、超滤、纳滤，最终实现分离、浓缩、纯化和精制的目的。由于膜分离技术在分离过程中无相变，工作环境温和，设备需求简单，操作流程简便，被广泛地应用于生物制药及生命科学领域。
2、应用膜分离技术的针式过滤器因其结构简单合理、成本低廉、方便快捷而被广泛地应用于实验室的小体积样品过滤中。例如，cn103432794b提供了一种针式过滤器，该针式过滤器包括上盖、下盖及设置于上下盖之间的过滤膜层，其上盖与下盖的内表面均设置有弧形凸起、圆弧沟槽及径向沟槽，从而形成在过滤膜层上下游的导流面，确保物料在针式过滤器内部过滤通畅。但在使用过程中，物料会不断对过滤膜层产生冲击，从而导致过滤膜层与下壳体紧密贴合，针式过滤器出液受阻，尤其当过滤物料中杂质含量较高时，出液受阻情况更为严重。此外，当过滤膜层机械强度较低时，由于嵌入导流面使得过滤膜层出现形变而增加破损的风险。
技术实现思路
1、本技术的目的在于提供一种针式过滤器，以减小出液阻力和滤膜的破损风险，保证过滤过程中的出液通畅。
2、为实现上述目的，提供以下技术方案：
3、一种针式过滤器，包括：
4、上壳体，所述上壳体设有进液通道和排气通道；
5、下壳体，与所述上壳体密封连接，且所述下壳体设
6、过滤膜层，设于所述上壳体和下壳体之间；
7、垫圈，设于所述过滤膜层的下游侧，所述垫圈至少部分与所述过滤膜层重叠，以使得过滤膜层与下壳体之间形成缓冲腔。
8、其中，缓冲腔是指过滤膜层与下壳体之间垫圈环绕形成的空腔，缓冲腔能有效阻隔过滤膜层与下壳体之间的直接接触，提高渗透液的排出效率。
9、作为本技术的一种优选方案，所述垫圈选用弹性材料，所述垫圈弹性模量为2.5~18.5mpa，硬度为40~70a。
10、垫圈的弹性模量设置为2.5~18.5mpa，能在过滤过程中物料冲击过滤膜层时为过滤膜层提供缓冲作用，避免物料冲击过大导致过滤膜出现不可逆的形变影响其过滤性能；弹性模量小于2.5mpa，在过滤过程中，垫圈会产生较大的形变，导致过滤膜层嵌入导流面出现破损；弹性模量大于18.5mpa时，垫圈在固定区的作用下变形量过小，导致垫圈的密封效果较差。
11、垫圈硬度设置为40~70a，垫圈在支撑过滤膜层的同时，具有一定程度的形变能力，能够在固定区的作用下挤压密封过滤膜层；硬度小于40a，垫圈硬度不足，过滤器成型过程及使用过程中，缓冲腔易发生塌缩；硬度大于70a，在过滤器成型过程中，垫圈与过滤膜层之间挤压，硬度过高易导致垫圈对过滤膜层造成损伤。
12、作为本技术的一种优选方案，所述垫圈的拉伸强度为3.2~10.5mpa，断裂伸长率为500~800%。
13、垫圈在过滤器成型过程中受到第一固定区与第二固定区的挤压，在保护过滤膜层的同时形成缓冲腔。垫圈的拉伸强度设置为3.2~10.5mpa，其在挤压过程中能产生一定程度的形变，从而与第二固定区的凹槽配合形成额外的固定及密封作用；拉伸强度小于3.2mpa时，垫圈在被挤压过程中易出现破损；拉伸强度大于10.5mpa，垫圈基本不发生形变，导致过滤膜层被挤压后变形，从而导致破损
14、作为本技术的一种优选方案，所述垫圈厚度为150~380μm。
15、垫圈厚度设置为150~380μm，可以在确保缓冲腔能有效地为渗透液提供缓冲体积的同时，避免过大的缓冲腔使得渗透液冲击导流面，导致渗透液稳定性受到影响；厚度小于150μm，垫圈不足以支撑过滤膜层，在过滤过程中，过滤膜层远离垫圈的中心位置易嵌入到导流面中出现破损；厚度大于380μm，缓冲腔体积过大，过滤器的死体积过大，导致物料的浪费，且过厚的垫圈在成型过程中易出现不均匀的变形，破坏过滤器的整体的稳定性。
16、作为本技术的一种优选方案，所述垫圈为环形结构，垫圈的径向宽度占所述过滤膜层直径的10%~30%。
17、垫圈的径向宽度占所述过滤膜层直径的10%~30%，使得过滤过程中过滤膜形变得到缓冲，避免被夹持固定时发生形变导致过滤膜出现破损；垫圈的径向宽度占所述过滤膜层直径的比例不足10%，垫圈作用较小，过滤膜层大面积的嵌入到导流面中，存在破损的风险；垫圈的径向宽度占所述过滤膜层直径的比例超过30%，垫圈阻挡过滤膜层，影响过滤膜层的有效过滤膜面积，导致过滤器的过滤效率大幅度下降。
18、作为本技术的一种优选方案，所述上壳体底部设有凸缘，所述下壳体设有倒扣，所述凸缘和倒扣配合卡接。
19、作为本技术的一种优选方案，所述针式过滤器还包括：固定区，用于过滤膜层和垫圈的固定；所述固定区包括设于所述上壳体的第一固定区，设于所述下壳体外缘的第二固定区，所述第一固定区具有与所述过滤膜层接触的平面，所述第二固定区具有与所述垫圈接触的平面。
20、作为本技术的一种优选方案，所述第二固定区外缘设置有凹槽。
21、作为本技术的一种优选方案，所述凹槽的深度沿着第二固定区外缘方向径向增大，凹槽的深度占第二固定区厚度的0.1%~20%，凹槽的径向宽度占第二固定区径向宽度的10%~60%。
22、凹槽深度占第二固定区厚度的0.1%~20%，垫圈在固定区作用下发生形变，嵌入到凹槽中从而提高过滤器的整体密封性；当凹槽深度大于第二固定区厚度的20%，下壳体的结构稳定性受到影响，尤其是过滤器的成型过程中，凹槽深度过大，易导致下壳体出现额外形变。
23、凹槽的径向宽度占第二固定区径向宽度的10%~60%，垫圈部分嵌入到凹槽中，在提高过滤器的密封性的同时，为过滤膜层下游侧提供缓冲腔，避免下壳体直接与过滤膜层接触，破环过滤膜层；当凹槽的径向宽度过小，其对于过滤器的密封性提升作用不大；当凹槽的径向宽度过大，垫圈远离凹槽一侧的边缘在过滤器成型时，易出现翘曲，压迫过滤膜层，从而对过滤膜层造成损伤。
24、作为本技术的一种优选方案，所述过滤膜层与第一固定区在过滤膜层轴向投影上的重叠区域为第一环形区域；所述过滤膜层与第二固定区在过滤膜层轴向投影上的重叠区域为第二环形区域；所述第一环形区域的径向宽度占过滤膜层直径的5%～30%；所述第二环形区域的径向宽度占过滤膜层直径的5%～30%。
25、当第一环形区域的径向宽度占过滤膜层直径的5%～30%，第二环形区域的径向宽度占过滤膜层直径的5%～30%，可以进一步提高针式过滤器的密封性。当第一环形区域和/或第二环形区域的径向宽度过大，过滤膜层的有效过滤面积减小，导致过滤器的过滤效率下降；当第一环形区域和/或第二环形区域的径向宽度过小，固定区对于过滤膜层的固定作用不足，在过滤器的成型使用过本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种针式过滤器，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的针式过滤器，其特征在于：所述垫圈（400）弹性模量为2.5~18.5MPa，硬度为40~70A。
3.如权利要求1所述的针式过滤器，其特征在于：所述垫圈（400）的拉伸强度为3.2~10.5MPa，断裂伸长率为500~800%。
4.如权利要求1所述的针式过滤器，其特征在于：所述垫圈（400）厚度为150~380μm。
5.如权利要求1所述的针式过滤器，其特征在于：所述垫圈（400）为环形结构，垫圈（400）的径向宽度为所述过滤膜层（300）直径的10~30%。
6.如权利要求1所述的针式过滤器，其特征在于：所述上壳体（100）底部设有凸缘（120），所述下壳体（200）设有倒扣（220），所述凸缘（120）和倒扣（220）配合卡接。
7.如权利要求1所述的针式过滤器，其特征在于，所述针式过滤器还包括：固定区，用于过滤膜层（300）和垫圈（400）的固定；所述固定区包括设于所述上壳体（100）的第一固定区（510），设于所述下壳体（200）的第二固
8.如权利要求7所述的针式过滤器，其特征在于：所述第二固定区（520）外缘设置有凹槽（240）。
9.如权利要求8所述的针式过滤器，其特征在于：所述凹槽（240）的深度沿着第二固定区（520）外缘方向径向增大，凹槽（240）的深度占第二固定区（520）厚度的0.1%~20%，凹槽（240）的径向宽度占第二固定区（520）径向宽度的10%~60%。
10.如权利要求7所述的针式过滤器，其特征在于：所述过滤膜层（300）与第一固定区（510）在过滤膜层轴向投影上的重叠区域为第一环形区域；所述过滤膜层（300）与第二固定区（520）在过滤膜层轴向投影上的重叠区域为第二环形区域；所述第一环形区域的径向宽度占过滤膜层（300）直径的5%～30%；所述第二环形区域的径向宽度占过滤膜层（300）直径的5%～30%。
11.如权利要求10所述的针式过滤器，其特征在于：所述第一环形区域的宽度小于第二环形区域的宽度。
12.如权利要求1所述的针式过滤器，其特征在于：所述过滤膜层（300）包括至少一层过滤膜；所述过滤膜层（300）的上游侧和/或下游侧设有支撑层（700）。
...【技术特征摘要】
1.一种针式过滤器，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的针式过滤器，其特征在于：所述垫圈（400）弹性模量为2.5~18.5mpa，硬度为40~70a。
3.如权利要求1所述的针式过滤器，其特征在于：所述垫圈（400）的拉伸强度为3.2~10.5mpa，断裂伸长率为500~800%。
4.如权利要求1所述的针式过滤器，其特征在于：所述垫圈（400）厚度为150~380μm。
5.如权利要求1所述的针式过滤器，其特征在于：所述垫圈（400）为环形结构，垫圈（400）的径向宽度为所述过滤膜层（300）直径的10~30%。
6.如权利要求1所述的针式过滤器，其特征在于：所述上壳体（100）底部设有凸缘（120），所述下壳体（200）设有倒扣（220），所述凸缘（120）和倒扣（220）配合卡接。
7.如权利要求1所述的针式过滤器，其特征在于，所述针式过滤器还包括：固定区，用于过滤膜层（300）和垫圈（400）的固定；所述固定区包括设于所述上壳体（100）的第一固定区（510），设于所述下壳体（200）的第二固定区（520），所述第一固定区（510）具有与所述过滤膜层（300）接触的平面，所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：马团锋，华佳瑞，
申请(专利权)人：赛普杭州过滤科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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