液體過濾器的製作方法
2023-10-04 03:47:24 1
專利名稱：液體過濾器的製作方法
技術領域：
本發明屬於過濾器技術領域，具體涉及一種應用液柱射流技術製作液體過濾器。
背景技術：
當人們需要對液體中雜物進行過濾時，通常選用一種孔徑小於雜物粒徑的篩網，將篩網置於容器底部而製成一個過濾器。用於雜物過濾用的濾膜主要有三種類型:塑料纖維膜、利用反應堆中子打鈾靶產生的裂變碎片生成的核孔膜，以及利用加速器加速的重離子生成的重離子微孔濾膜，後兩種均為核孔膜。塑料纖維膜的微孔結構為眾多狹縫組成的迷宮結構，沒有單一的孔徑，因而沒有嚴格的截留閾值，其截留的微粒大小有一個統計的分布，更重要的是，纖維膜本身會有顆粒脫落造成汙染。與之相比，核孔膜的微孔結構為圓柱狀孔道，孔徑大小均勻，屬篩分過濾機理，有明確的截留閾值，且承壓能力強，耐高溫消毒，化學及生物穩定性好，無脫落，被認為是目前最好的精密過濾材料。核孔膜有兩種，即反應堆上生產的核孔膜與加速器上生產的重離子微孔濾膜。由於反應堆中子誘發的鈾-235裂變碎片的核素種類有上百種，能量分布在上百個MeV之間，由此產生的微孔孔徑大小不勻。此外，由於裂變碎片是豐中子的核，具有β放射性，又由於碎片的能量是一個很寬的分布，有一些低能量的放射性碎片不能穿透薄膜而停留在薄膜中，特別是一些長半衰期的碎片會造成放射性汙染。上述兩個缺點使得用反應堆生產的核孔膜不僅不適於用作精密分析，而且不適於人們在日常生活中使用。相比較而言，加速器輻照所使用的重離子是穩定核的離子，不會造成放射性汙染。而且所加速的離子品種單一，能量單色性好(千分之幾的水平)，因此是最合適的選擇。目前，用核孔膜作過濾濾芯的過濾器較多。例如，中國專利2010202057711公開了一種具有核孔膜的微孔過濾器，包括上蓋與下蓋，上蓋與下蓋之間設有核孔膜，核孔膜焊接在微濾膜固定環上。中國專利200720190573.0公開了一種具有非雙錐核微孔膜的微孔過濾器，在濾液出口端上平面的平底槽內依次層疊具有單錐形孔的核微孔過濾膜，核微孔過濾膜周邊為O型密封圈，濾液入口端通過螺紋孔壓緊在濾液出口端上。中國專利98244887.2也公開了一種輸液用藥液過濾器，是採用多級不同孔徑核孔膜為過濾膜，核孔過濾膜按其孔徑由大到小依次設置在過濾器殼體內，且在兩級核孔過濾膜之間設置有支撐體。這些液體過濾器的共同點是過濾膜呈平面狀，通過固定環固定後用上、下端蓋壓緊，放置在過濾器的底端或尾部。這種平面過濾器有四個缺陷，其一是用固定環固定濾膜時，濾膜周邊須均勻塗抹膠體，再粘貼在固定環上，如膠體塗抹不均勻就容易出現密封不嚴的質量問題，另外加工好的過濾器在出廠前必須進行60-70°C高溫滅菌，在高溫狀態下膠體也會部分熔化，會出現密封不嚴的質量問題；其二是這種過濾器既有濾膜，還有固定環、上下端蓋，結構複雜，不僅生產成本高，而且每一個工序都有可能給過濾器造成質量問題；其三是由於液體中微粒處於相對靜止狀態，不僅對流量有一定製約，而且容易堵塞濾膜；還有，濾膜利用效率低，為滿足流量的要求，過濾器的體積通常較大。另外，目前所用的濾膜大多是反應堆上生產的核孔膜，微孔孔徑大小不勻，殘留一些放射性汙染，不宜製作醫用輸液器類過濾器。
發明內容
(一)發明目的針對現有的液體過濾器所存在的缺陷，本發明提供一種結構簡單、加工容易，濾膜利用效率高，採用液柱射流技術的液體過濾器。( 二 )技術方案為實現上述目的，本發明提供如下技術方案。一種液體過濾器，包括濾液收集器、核孔膜濾芯，濾液收集器頂部設進液管，底部設置出液管；核孔膜濾芯設置在濾液收集器內。關鍵在於，核孔膜濾芯呈袋狀，上部同進液管相連，底部呈平面、圓錐形、半球形或楔形。作為一種優化方案，核孔膜濾芯的中部呈圓柱狀，底部呈楔形。作為一種優化方案，核孔膜濾芯上部同進液管通過交聯的方式連接。(三)實施效果核孔膜濾芯呈袋狀，側面有濾孔，底部也可以有濾孔。當液體通過進液管首先進入濾芯，形成液柱，液柱在液體壓力作用下向周圍輻射，故稱為液柱射流技術。採用液柱射流技術的過濾器與現有的過濾器相比，首先結構簡單，易加工，避免了由於結構複雜而增加漏液概率；其次，由於採用液柱射流技術，改變了以往單面過濾模式，增加了過濾效率；另外，由於採用液柱射流技術，液體內部形成微擾，使液體中的微粒處於游離狀態，減少了濾芯堵塞現象；還有，經過長時間運行，大的顆粒沉積在濾芯底部，不會影響側面的過濾效果，延長了濾芯壽命。
圖1液體過濾器結構示意圖；圖2 —種優化的液體過濾器結構示意圖。其中，1、進液管；2、核孔膜濾芯；3、濾液收集器；4、出液管；5、卡具。
具體實施例方式下面結合附圖，對本發明所提供的技術方案做進一步闡述。實施例1如圖1所示，一種液體過濾器，包括濾液收集器3、核孔膜濾芯2。濾液收集器3的中部呈圓柱狀，上下部呈頂呈錐形，其中上部同進液管I交聯，底部同出液管4交聯。用加速器生產的重離子微孔濾膜做的核孔膜濾芯2設置在濾液收集器I內，核孔膜濾芯2由長方形濾膜加工而成，兩側邊交聯，使中部呈圓柱狀，上部同進液管I通過交聯的方式相連，底部交聯成楔形以封底。其中，核孔膜濾芯2選用5-50微米厚的透明塑料薄膜為基材，利用高能重離子轟擊塑料薄膜，再用化學試劑對輻照後的塑料薄膜進行蝕刻，蝕刻劑為NaOH或KOH溶液，形成孔徑為5-10微米的核孔膜。加工時，先將核孔膜捲成圓柱狀，兩側邊交聯，底邊交聯成楔形，再將其上邊同進液管I通過交聯的方式相連，最後使液體收集器3和進液管I交聯。這樣，液體過濾器就完成了。這種過濾器特別適於製作輸液器的過濾器。實施例2如同實施例1所述的液體過濾器結構，不同之處在於，如圖2所示，進液管I與液體收集器3為一體，核孔膜濾芯2上邊直接同進液管I交聯。實施例3如同實施例2所述的液體過濾器結構，不同之處在於，如圖2所示，核孔膜濾芯2上邊同進液管I交聯後，再用卡具5固定。實施例4如同實施例1所述的液體過濾器結構，不同之處在於，核孔膜濾芯底部還可以是平面、圓錐形或半球形。實施例5如同實施例1所述的液體過濾器結構，不同之處在於，製作濾膜的核孔膜絕緣材料薄膜可以選用PC，厚度為5-10微米，經過輻照、蝕刻後的孔徑為20納米到I微米。實施例6如同實施例1所述的液體過濾器結構，不同之處在於，製作濾膜的核孔膜絕緣材料薄膜可以選用PP，厚度為30-50微米，經過輻照、蝕刻後的孔徑為I微米到10微米。實施例7如同實施例1所述的液體過濾器結構，不同之處在於，製作濾膜的核孔膜絕緣材料薄膜可以選用PET，厚度為5-20微米，經過輻照、蝕刻後的孔徑為I微米到15微米。實施例8如同實施例1所述的液體過濾器結構，不同之處在於，製作濾膜的核孔膜絕緣材料薄膜可以選用尼龍，厚度為5-10微米，經過輻照、蝕刻後的孔徑為10微米到20微米。實施例9如權利要求1用作醫用注射器的液體過濾器，推薦選用厚度為5-20微米的PET或PC膜，濾膜輻照、蝕刻後的微孔孔徑為2-10微米。
權利要求
1.一種液體過濾器，包括濾液收集器(3)、核孔膜濾芯(2)，濾液收集器(3)頂部設進液管(I)，底部設置出液管(4);核孔膜濾芯(2)設置在濾液收集器(I)內，其特徵在於:核孔膜濾芯(2)呈袋狀，上部同進液管(I)相連，底部呈平面、圓錐形、半球形或楔形。
2.根據權利要求1所述的液體過濾器，其特徵在於:所述的核孔膜濾芯(2)的中部呈圓柱狀，底部呈楔形。
3.根據權利要求1所述的液體過濾器，其特徵在於:所述的核孔膜濾芯(2)上部同進液管(I)通過交聯的方式連接。
4.根據權利要求1所述的液體過濾器，其特徵在於:所述的進液管(I)與液體收集器(3)為一體，核孔膜濾芯(2)上部同進液管(I)通過交聯的方式相連。
5.根據權利要求3或4所述的液體過濾器，其特徵在於:所述的核孔膜濾芯(2)上部同進液管(I)通過交聯的方式相連後，再用卡具(5)固定。
6.根據權利要求1所述的液體過濾器，其特徵在於:所述的製作核孔膜濾芯(2)的絕緣材料可以選用PC、PP、PET或尼龍，厚度為5-50微米，經過輻照、蝕刻後的孔徑為20內米到20微米。
7.根據權利要求1所述的液體過濾器，其特徵在於:所述的製作核孔膜濾芯(2)的絕緣材料為5-20微米的PET或PC，經過輻照、蝕刻後的孔徑為2-10微米。
全文摘要
本發明公開了一種應用液柱射流技術製作液體過濾器。該液體過濾器包括濾液收集器、核孔膜濾芯，濾液收集器頂部設進液管，底部設置出液管；核孔膜濾芯設置在濾液收集器內。其中核孔膜濾芯呈袋狀，上部同進液管相連，底部呈平面、圓錐形、半球形或楔形。這種液體過濾器結構簡單，易加工；過濾效率高，濾芯不易堵塞，使用壽命長。
文檔編號B01D29/27GK103083958SQ20111034996
公開日2013年5月8日 申請日期2011年11月8日 優先權日2011年11月8日
發明者劉子淵 申請人:劉子淵