用于交叉流過(guò)濾盒的分配板的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了用于供應(yīng)交叉流過(guò)濾盒的分配板，包括表面、兩個(gè)相對(duì)端壁、兩個(gè)相對(duì)側(cè)壁、與供給物入口端口流體連通且具有多個(gè)供給物孔的供給物通道；與滲余物出口端口流體連通且具有多個(gè)滲余物孔的滲余物通道；以及與兩個(gè)滲透物出口端口流體連通且具有多個(gè)滲透物孔的滲透物通道；其中供給物通道、滲余物通道和滲透物通道在實(shí)質(zhì)上平行于一個(gè)或兩個(gè)側(cè)壁的方向上延伸；其中，供給物孔被分組在表面上的第一區(qū)域，滲余物孔被分組在表面上的第二區(qū)域；其中，滲透物孔位于第一區(qū)域和/或第二區(qū)域；并且其中多個(gè)滲透物連接部通道在板內(nèi)從與滲透物出口端口相鄰的滲透物通道的至少一個(gè)區(qū)域延伸，且滲透物連接部通道提供滲透物孔和滲透物通道之間的流體連通。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于交叉流過(guò)濾盒的分配板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種過(guò)濾裝置，且特別涉及用于交叉流過(guò)濾盒的分配板與殼體。本發(fā)明還涉及一種制造用于交叉流過(guò)濾盒的分配板的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]微濾和超濾設(shè)備是許多應(yīng)用所必需的，包括蛋白質(zhì)溶液的濃縮，分餾和緩沖交換，水和靜脈內(nèi)溶液的除熱原，生物制品的脫鹽以及大分子和膠體的移除。眾所周知的類(lèi)型的這種設(shè)備采用了一種包含過(guò)濾膜的疊層陣列的過(guò)濾盒，所述過(guò)濾膜由流量適應(yīng)屏分離，并保持在可拆板之間。這些可拆板中的至少一個(gè)是分配板，并包含用于向盒供應(yīng)供給物和從盒中收集滲余物和滲透物的通道系統(tǒng)。通道系統(tǒng)經(jīng)由與盒上相應(yīng)的孔對(duì)齊的板表面上的孔而與盒流體連通。當(dāng)這種設(shè)備被用于制造生物藥品時(shí)，關(guān)鍵的是其容易消毒，無(wú)死角，并具有無(wú)孔拋光流路的表面。另外，重要的是，整個(gè)流路系統(tǒng)可以在運(yùn)行之間被排水，而不會(huì)在設(shè)備中留下成攤的剩余液體。充分引流提高了產(chǎn)品回收，并且還允許在空氣完整性測(cè)試中利用全部面積。
[0003]GB2348381A描述了用于過(guò)濾盒的分配板，具有從該板的兩個(gè)端表面分支出來(lái)的通道系統(tǒng)。此板具有水平通道，其可產(chǎn)生不完全排水。因此，需要具有改善的排水性能的分配板。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的一個(gè)方面是提供用于供應(yīng)具有良好的排水和排氣性能的過(guò)濾盒的衛(wèi)生分配板。這是通過(guò)如權(quán)利要求1中所限定的分配板實(shí)現(xiàn)的。該板的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是容易清潔且容易排水和排氣。再一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是容易制造，并且可承受高的夾緊壓力。
[0005]本發(fā)明的第二方面是提供用于過(guò)濾盒的殼體，該殼體是衛(wèi)生的，并提供良好的排水和排氣性能。這是通過(guò)如權(quán)利要求14中所限定的外殼實(shí)現(xiàn)的。
[0006]本發(fā)明的第三方面是提供用于過(guò)濾盒的至少兩個(gè)殼體的堆疊，該殼體是衛(wèi)生的，并提供良好的排水和排氣性能。這是通過(guò)如權(quán)利要求18中所限定的堆疊實(shí)現(xiàn)的。這樣的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是整個(gè)堆疊容易清洗且容易排水和排氣。
[0007]第四個(gè)方面是提供制造用于供應(yīng)過(guò)濾盒的衛(wèi)生分配板的方便的方法。這是通過(guò)如權(quán)利要求19中所限定的方法實(shí)現(xiàn)的。該方法的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是允許從單個(gè)板體片制造板。
[0008]本發(fā)明進(jìn)一步的適當(dāng)?shù)膶?shí)施例在從屬權(quán)利要求中描述。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的分配板。
[0010]圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的滲透物孔的放大圖。
[0011]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的殼體。
[0012]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的備選殼體。[0013]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的殼體的堆疊。
【具體實(shí)施方式】
[0014]在由圖1-圖2所示的第一方面，本發(fā)明公開(kāi)了分配板1，用于對(duì)交叉流過(guò)濾盒供應(yīng)流體。分配板包括:表面17 ;兩個(gè)相對(duì)端壁21 ;兩個(gè)相對(duì)側(cè)壁22 ;供給物通道2，其與供給物入口端口 3流體連通，且具有通向表面的多個(gè)供給物孔4 ;滲余物通道5，其與滲余物出口端口 6流體連通，并且具有通向表面的多個(gè)滲余物孔7 ；以及滲透物通道8，其與兩個(gè)滲透物出口端口 9、10流體連通，并且具有通向表面的多個(gè)滲透物孔11。供給物通道、滲余物通道和滲透物通道在實(shí)質(zhì)上平行于側(cè)壁中的一個(gè)或兩個(gè)的方向上延伸。供給物孔被分組在表面上的第一區(qū)域，滲余物孔被分組在表面上的第二區(qū)域，且滲透物孔位于第一區(qū)域和/或第二區(qū)域中。多個(gè)滲透物連接部通道14在板內(nèi)從滲透物通道8的至少一個(gè)區(qū)域15、16延伸，區(qū)域15、16與滲透物出口端口 9、10相鄰且這些滲透物連接部通道提供滲透物孔和滲透物通道之間的流體連通。區(qū)域15、16可以例如位于兩個(gè)如來(lái)自端壁的滲透物通道中的一個(gè)直徑內(nèi)。供給物通道、滲余物通道和滲透物通道可以適當(dāng)?shù)厥侵钡?，且與表面17平行。滲透物通道可以進(jìn)一步例如:從一個(gè)壁21 ;22直接通過(guò)板到達(dá)相對(duì)壁21 ;22上。供給物通道和滲余物通道可例如終止在具有設(shè)在各通道的端部的孔的板內(nèi)。供給物通道、滲余物通道和滲透物通道以及滲透物連接部通道可適當(dāng)?shù)厝课挥诎鍍?nèi)。那么將不會(huì)需要沿著任何通道的額外的密封表面。在使用期間，板可以是直立的，具有在垂直方向上延伸的供給物通道、滲余物通道和滲透物通道。板可以由金屬制造，如一種或多種抗腐蝕的高模量的金屬，例如不銹鋼或鈦。它也可以由塑料制造，例如低浸出物的高模量的塑料，例如PEEK。金屬板也可用于需要高的夾緊力的大的分配板，而塑料板可限制于更低夾緊力的應(yīng)用中。然而如果塑料板由金屬板或金屬框架結(jié)構(gòu)支撐，則塑料板可在更高的夾緊壓力下使用。
[0015]在一些實(shí)施例中，供給物入口端口、滲余物出口端口與滲透物出口端口位于端壁上。滲透物出口端口 9、10可以適當(dāng)?shù)匚挥谙鄬?duì)端壁上。相對(duì)端壁上的端口 9、10的優(yōu)點(diǎn)在于便于排水和排氣，且也有便于將若干板裝配在殼體的堆疊中。
[0016]在某些實(shí)施例中，滲透物連接部通道14成銳角地朝向滲透物通道8傾斜。每個(gè)滲透物連接部與滲透物通道之間的角度可以適當(dāng)?shù)卦?0-80度，如30-70度。在使用直立的板的期間，銳角便于排水和排氣。滲透物連接部通道可以進(jìn)一步相對(duì)于表面17成銳角，例如具有1-30度的角度，例如5-15度。
[0017]在一些實(shí)施例中，滲透物連接部通道中的至少一個(gè)例如至少兩個(gè)從區(qū)域15、16中的每一個(gè)起源。這樣的優(yōu)點(diǎn)是在使用直立的板的期間，至少一個(gè)或兩個(gè)滲透物連接部通道將可用于排水或排氣-排水通過(guò)底部附近的連接部通道進(jìn)行，且排氣通過(guò)頂部附近的連接部通道進(jìn)行。
[0018]在某些實(shí)施例中，供給物孔沿著第一直線12對(duì)齊并且滲余物孔沿著第二直線13對(duì)齊。滲透物孔11可與供給物孔和/或滲余物孔沿第一直線或第二直線中的一個(gè)或兩個(gè)對(duì)齊。它們也可以偏移對(duì)齊，例如以從第一線或第二線起小于5毫米的距離。
[0019]在一些實(shí)施例中，滲透物連接部通道14均包括兩條管:實(shí)質(zhì)上垂直于表面17并終止于滲透物孔的孔管19，和流體地連接孔管與滲透物通道8的連接部管20。這樣的優(yōu)點(diǎn)是，兩條管可從不同的方向鉆取，即來(lái)自滲透物通道的連接部管和來(lái)自該表面的孔管。這具有孔可以制成圓形、而不是在現(xiàn)有技術(shù)的板中的細(xì)長(zhǎng)的效果。具有圓形孔的優(yōu)點(diǎn)是，圓形形狀允許更高的流速。再一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，盒通常具有圓形孔，且兩個(gè)圓形孔之間的對(duì)齊提供無(wú)死角的衛(wèi)生流路。
[0020]在某些實(shí)施例中，供給物通道、滲余物通道、滲透物通道和滲透物連接部通道具有實(shí)質(zhì)上圓形的橫截面或由具有實(shí)質(zhì)上圓形的橫截面的節(jié)段組成。具有圓形橫截面的通道對(duì)于給定的直徑提供高流速，且從衛(wèi)生的觀點(diǎn)也是有利的。該通道節(jié)段可以例如是圓筒形或截頭圓錐形。
[0021]在一些實(shí)施例中，供給物通道、滲余物通道、滲透物通道與第一線和第二線實(shí)質(zhì)上平行。它們可以是完全平行的或它們可以相對(duì)于彼此成小于20度的角度，例如小于10度。
[0022]在某些實(shí)施例中，供給物孔、滲余物孔和滲透物孔均位于表面17上。如果表面17是前表面，則所有孔將位于板的同一例。這樣的單面分布板容易制造和處理，并且在許多不同等級(jí)的工藝范圍中是有用的。單面分配板可用于，例如在圖3中所示的殼體。
[0023]在一些實(shí)施例中，表面包括前表面17和后表面18，前表面17和后表面18是平面的且平行的，并且其中供給物孔、滲余物孔和滲透物孔位于前表面17和后表面18。分配板將是雙面的，其在大等級(jí)工藝中會(huì)是特別有利的，其中一個(gè)板可供應(yīng)更大數(shù)量的盒。雙面分配板可用于例如圖4所示的殼體。
[0024]在某些實(shí)施例中，板可包括壓力傳感器。這些可被安裝在任何通道內(nèi)，以監(jiān)測(cè)例如在過(guò)濾期間的跨膜壓力。傳感器可為無(wú)線的，并且可經(jīng)由射頻信號(hào)與接收器或控制單元進(jìn)行通信。
[0025]在第二方面，如圖3-圖4所示，本發(fā)明公開(kāi)了用于交叉流過(guò)濾盒的殼體30 ;40，其包括如在任何上述實(shí)施例中所述的分配板31 ;41、至少一個(gè)端板32 ;42、以及基架33 ;43，該基架33 ；43被配置成允許分配板和端板或端板沿垂直于分配板的表面的軸線的相對(duì)移動(dòng)?；芸衫绨ǘ鄠€(gè)附連到分配板和至少一個(gè)支撐板34 ;44的桿。端板可具有對(duì)應(yīng)于該桿的孔，且端板可沿著桿滑動(dòng)。圖3顯示了具有一個(gè)端板和單面分配板的殼體。圖4示出了具有兩個(gè)端板和雙面分配板的殼體。
[0026]在某些實(shí)施例中，殼體進(jìn)一步包括至少一個(gè)固定在基架上的氣動(dòng)或液壓活塞，以使至少一個(gè)端板朝向和遠(yuǎn)離分配板移動(dòng)。活塞可以例如附接到支撐板34 ;44。
[0027]在一些實(shí)施例中，分配板是直立的，具有垂直取向的表面和側(cè)壁。供給物通道、滲余物通道和滲透物通道將會(huì)在垂直方向上延伸，且排水和通風(fēng)可通過(guò)它們與成角度的滲透物連接部通道發(fā)生。
[0028]在某些實(shí)施例中，殼體包括至少一個(gè)夾緊在分配板和端板之間的過(guò)濾盒。盒應(yīng)當(dāng)具有供給物孔、滲余物孔和滲透物孔，這些孔呈對(duì)應(yīng)于分布板表面上的孔的圖案的圖案。夾緊在分配板和端板之間的盒的數(shù)目可以是從I至20，例如I至10個(gè)盒。
[0029]在第三方面，如圖5所示，本發(fā)明公開(kāi)了如上所述的至少兩個(gè)殼體的垂直堆疊50，其中每個(gè)分配板52的供給物入口端口 51并聯(lián)流體連接，每個(gè)分配板的滲余物出口端口 53并聯(lián)流體連接，且每個(gè)分配板的滲透物出口端口 54串聯(lián)流體連接。串聯(lián)連接的滲透物出口端口的優(yōu)點(diǎn)是，便于堆疊的排水和排氣。滲透物出口端口可適當(dāng)?shù)嘏c在垂直方向上延伸的管道連接。
[0030]在第四方面，本發(fā)明公開(kāi)了制造如上所述的分配板的方法。該方法包括以下步驟:
[0031]a)提供固體板體，
[0032]b)在固體板體上鉆取供給物通道、滲余物通道和滲透物通道，
[0033]c)在板體上鉆取滲透物連接部通道和供給物連接部通道和滲余物連接部通道。固體板體可以由金屬制造，例如抗腐蝕的高模量的金屬，例如不銹鋼或鈦。它也可以由塑料制造，特別是對(duì)于需要更低的夾緊力的更小等級(jí)的板。
[0034]在一些實(shí)施例中，方法還包括步驟d):安裝供給物入口端口、滲余物出口端口和滲透物出口端口。端口可以例如通過(guò)焊接安裝。焊接可以被執(zhí)行，以便使得沒(méi)有氣孔被形成在流路中。板可例如被加工，以在每個(gè)通道的開(kāi)口周?chē)峁┕軤钔黄穑叶丝诳蓪?duì)接焊接在突起上?？商鎿Q地，端口可被攻絲并使用位于通道開(kāi)口中的對(duì)應(yīng)的螺紋安裝，可選地使用密封墊片。替代安裝端口的可為端口在板體上與通道開(kāi)口一體成形。這可以例如通過(guò)直接從板體加工凸緣來(lái)完成。
[0035]在某些實(shí)施例中，在方法的步驟c)中，滲透物連接部通道的連接部管20在鄰近于滲透物出口端口的區(qū)域15，16中從滲透物通道成銳角地鉆取。
[0036]本書(shū)面描述使用示例來(lái)公開(kāi)本發(fā)明，包括最佳模式，并且還使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，包括制作和使用任何裝置或系統(tǒng)，以及執(zhí)行任何結(jié)合的方法。本發(fā)明的可專(zhuān)利范圍由權(quán)利要求限定，并且可包括被本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其他示例。如此的其他示例確定為在權(quán)利要求的范圍內(nèi)，如果它們具有與權(quán)利要求的字面語(yǔ)言無(wú)不同的結(jié)構(gòu)元件，或者如果它們包括與權(quán)利要求的字面語(yǔ)言無(wú)實(shí)質(zhì)差異的等效結(jié)構(gòu)元件。應(yīng)當(dāng)指出所描述的涉及一個(gè)實(shí)施例的任何特征也可以與所描述的任何其它方面和實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)特征組合使用。
【權(quán)利要求】
1.一種分配板(I)，其用于供應(yīng)交叉流過(guò)濾盒，所述板包括:表面(17)、兩個(gè)相對(duì)端壁(21)、兩個(gè)相對(duì)側(cè)壁(22)、與供給物入口端口(3)流體連通且具有通向所述表面的多個(gè)供給物孔(4)的供給物通道(2);與滲余物出口端口(6)流體連通且具有通向所述表面的多個(gè)滲余物孔(7)的滲余物通道(5);以及與兩個(gè)滲透物出口端口(9、10)流體連通且具有通向所述表面的多個(gè)滲透物孔(11)的滲透物通道(8)； 其中，所述供給物通道、所述滲余物通道和所述滲透物通道在實(shí)質(zhì)上平行于一個(gè)或兩個(gè)側(cè)壁的方向上延伸； 其中，所述供給物孔被分組在所述表面上的第一區(qū)域，所述滲余物孔被分組在所述表面上的第二區(qū)域； 其中，所述滲透物孔位于所述第一區(qū)域和/或所述第二區(qū)域；和 其中多個(gè)滲透物連接部通道(14)在所述板內(nèi)從與所述滲透物出口端口(9、10)相鄰的所述滲透物通道(8)的至少一個(gè)區(qū)域(15、16)延伸，且所述滲透物連接部通道提供所述滲透物孔和所述滲透物通道之間的流體連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分配板，其特征在于，所述供給物入口端口、所述滲余物出口端口與所述滲透物出口端口位于所述端壁上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的分配板，其特征在于，所述滲透物連接部通道(14)成銳角地朝向所述滲透物通道( 8)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的分配板，其特征在于，至少一個(gè)例如至少兩個(gè)滲透物連接部通道從所述區(qū)域(15、16)中的每一個(gè)起源。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的分配板，其特征在于，所述供給物孔沿著第一直線(12)對(duì)齊并且所述滲余物孔沿著第二直線(13)對(duì)齊。
6.根據(jù)權(quán)利要求6所述的分配板，其特征在于，所述滲透物孔(11)與所述供給物孔和/或滲余物孔沿著所述第一直線或第二直線中的至少一個(gè)對(duì)齊。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的分配板，其特征在于，所述滲透物連接部通道(14)均包括兩條管:實(shí)質(zhì)上垂直于所述表面(17)且終止于滲透物孔的孔管(19)，和連接所述孔管與所述滲透物通道(8)的連接部管(20)。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的分配板，其特征在于，所述滲透物孔是圓形的。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的分配板，其特征在于，所述供給物通道、所述滲余物通道、所述滲透物通道和所述滲透物連接部通道具有實(shí)質(zhì)上圓形的橫截面或由具有實(shí)質(zhì)上圓形的橫截面的節(jié)段組成。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的分配板，其特征在于，所述供給物通道、所述滲余物通道、所述滲透物通道與所述第一線和第二線實(shí)質(zhì)上平行。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的分配板，其特征在于，所述供給物孔、所述滲余物孔和所述滲透物孔均位于所述表面(17)上。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-10的任一項(xiàng)所述的分配板，其特征在于，所述表面包括前表面(17)和后表面(18)，所述前表面(17)和后表面(18)是平面的且平行的，并且其中所述供給物孔、所述滲余物孔和所述滲透物孔位于所述前表面(17)和后表面(18)兩者。
13.一種殼體(30 ;40)，用于交叉流過(guò)濾盒，包括前述任一權(quán)利要求所述的分配板(31 ；41)，至少一個(gè)端板(32 ；42)和基架(33 ;43)，所述基架(33 ；43)被配置成允許所述分配板和所述端板或端板沿垂直于所述分配板的表面的軸線相對(duì)移動(dòng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的殼體，其特征在于，還包括至少一個(gè)固定到所述基架上的氣動(dòng)或液壓活塞，以使至少一個(gè)端板朝向和遠(yuǎn)離所述分配板移動(dòng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的殼體，其特征在于，所述分配板是直立的，具有垂直取向的表面和側(cè)壁。
16.根據(jù)權(quán)利要求13-15的任一項(xiàng)所述的殼體，其特征在于，包括至少一個(gè)夾緊在所述分配板和端板之間的過(guò)濾盒。
17.—種至少兩個(gè)根據(jù)權(quán)利要求13-15的任一項(xiàng)所述的殼體的垂直堆疊(50)，其特征在于，每個(gè)分配板(52)的所述供給物入口端口(51)并聯(lián)流體連接，每個(gè)分配板的所述滲余物出口端口(53)并聯(lián)流體連接，且每個(gè)分配板的所述滲透物出口端口(54)串聯(lián)流體連接。
18.一種根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)所述的分配板的制造方法，所述方法包括以下步驟: a)提供固體板體， b)在所述固體板體上鉆取所述供給物通道、所述滲余物通道和所述滲透物通道， c)在所述板體上鉆取所述滲透物連接部通道和所述供給物連接部通道和所述滲余物連接部通道。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，進(jìn)一步包括步驟d):安裝所述供給物入口端口、所述滲余物出口端口和所述滲透物出口端口。
20.根據(jù)權(quán)利要 求17或18所述的方法，其特征在于，在步驟c)中，所述滲透物連接部通道的連接部管(20)在鄰近于滲透物出口端口的區(qū)域(15、16)中從所述滲透物通道成銳角地鉆取。
【文檔編號(hào)】B01D63/08GK104023828SQ201280063162
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月20日
【發(fā)明者】K·?？怂固乩啄? K·格鮑爾, H·倫德斯特雷姆, P·阿科斯特雷姆 申請(qǐng)人:通用電氣健康護(hù)理生物科學(xué)股份公司