滤筒组件及过滤液体的方法技术

本发明专利技术提供了滤筒组件和外壳，该组件和外壳包括一个管形外壳，该管形外壳有一个内壁、一个外壁、一个第一端和一个第二端。该外壳包括内壁，该内壁在该管形体相邻各段的相交处带有台肩或其它径向朝内延伸的导流板。该组件包括多个位于该外壳内的过滤介质段，并且多个过滤介质段的每一个最好都具有不同的过滤介质成分。一个或多个过滤介质段横跨一个或多个台肩或其它径向朝内延伸的导流板，以便于这些导流板均匀地引导液流经过该组件。该组件特别适用于透析系统。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
滤筒可以用于很多用途，比如可以用于医疗设备中。在医疗领域中，人们会使用到装有某些粉状过滤介质的滤筒。这种滤筒的一个应用是在透析系统中。用于需要血液透析或腹膜透析的病人的系统，可以抽吸(pumping)大量透析液并使其通过一个透析设备。在这些设备中，所使用的透析液通常在用过一次之后就被抛弃。近来的更多的透析设备例子为可以抽吸定量透析液并使其通过一个透析设备，在这些透析设备中，用过的透析液流过一个滤筒，然后返回到一个透析液池，以进行重复利用。然而，通过滤筒的液流没有使通过各种粒状过滤介质的透析液的过滤达到最佳效果。液体以不同的速度和压力流经不同微粒大小和颗粒直径的过滤介质。液体以较高速度和较低压力流经直径较大的颗粒。相反，液体以较低速度和较高压力流经直径较小的颗粒。液体在通过一个包含不同颗粒直径的过滤介质段的滤筒时，会取不同方向的流道通过各段。结果，液体流经置于滤筒中的含有大直径颗粒的粉状介质时为层流。液体流经置于滤筒中的含有小直径颗粒的粉状介质时不是层流，并导致了一种称为芯吸(wicking)的现象。当液体大体上沿着最小压力区的方向流动时，芯吸现象产生，该区域往往是位于管形外壳的内壁与粉状过滤介质之间的区域。芯吸现象使得液体绕过粒状过滤介质的大部分表面区域。结果，过滤不充分。因此，需要一种能优化液体过滤效率的滤筒组件。
技术实现思路
按照本专利技术的一种实施例，本专利技术提供了一种滤筒组件，它包括一个管形外壳，该外壳具有一个内壁、一个外壁、一个第一端、一个第二端、以及位于外壳各段之间的多个台肩。这些台肩汇聚通过置于筒内的过滤介质的液流。一个第一连接件适用于密封第一端，只有入口处没有密封，液体能从该入口处流入滤筒。一个第二连接件适用于密封第二端，只有出口处没有密封，液体能从该出口处流到滤筒外。该管形外壳最好包括至少三段，其中，各段在从管形外壳的第一端到第二端的方向上具有逐渐减小的平均内径，并且过滤介质段跨过位于管形外壳各段相交处的两个或更多个台肩。按照本专利技术的另一实施例，本专利技术提供了一种大体上为圆锥形的滤筒组件，它包括一个管形外壳，该外壳具有一个内壁、一个第一端、一个第二端以及多个环形导流板，这些导流板从管形外壳的内壁径向朝内延伸，以汇聚通过筒内过滤介质中心的液流。该管形外壳的内壁沿着从管形外壳第一端到管形外壳第二端的方向连续变细。一个第一连接件适用于密封第一端，只有入口处没有密封，液体能从该入口处流入滤筒。一个第二连接件适用于密封第二端，只有出口处没有密封，液体能从该出口处流到滤筒外。按照本专利技术的另一实施例，本专利技术提供了一种大体上为圆筒形的滤筒组件，它包括一个管形外壳，该外壳具有一个内壁、一个第一端、一个第二端以及多个环形导流板，这些导流板从管形外壳的内壁径向朝内延伸，以汇聚通过筒内过滤介质中心的液流。该管形外壳的内壁直径相同。一个第一连接件适用于密封第一端，只有入口处没有密封，液体能从该入口处流入滤筒。一个第二连接件适用于密封第二端，只有出口处没有密封，液体能从该出口处流到滤筒外。本专利技术可以使用粉状过滤介质，这些粉状过虑介质可以实现多种不同过滤功能。不同的介质能引起不同的反应，包括酶分解、阳离子交换、阴离子交换或化学吸附。不同的过滤介质可能由不同大小及形状的粒状或粉状不溶性化学物质构成，这些化学物质具有不同的物理和化学特性。按照本专利技术的方法，本专利技术按照这里所列的任一实施例提供了一种滤筒组件，并且通过一种液体循环设备、泵、重力或重力柱(gravity column)，使液体流过或循环流过该滤筒。附图说明图1是按照本专利技术一个实施例的半个滤筒的剖视图，其中，管形外壳包括五段，每一后续段比前面段具有更小的平均内径，且该管形外壳的内壁在外壳各段之间的相交处有阶梯部分或台肩；图2是按照本专利技术一个实施例的半个滤筒的剖视图，其中，管形外壳的内壁直径沿着从该外壳第一端到第二端的方向连续变细；图3是按照本专利技术另一个实施例的半个滤筒的剖视图，其中，环形导流板被设置在一个圆筒管形外壳的内壁；图4是用于本专利技术的滤筒的一个端盖或连接件的一个截面侧视图；图5是用于本专利技术的滤筒的一个端盖或连接件的一个截面侧视图；图6是图5所示连接件内表面的一个端视图。图7是在一个传统滤筒设备中对定量液体进行跟随(following)过滤的过滤介质的一个截面图；图8是在本专利技术的一种滤筒组件中对定量液体进行跟随过滤的磷酸锆过滤介质的一个截面图；图9是在依据本专利技术另一种实施例的滤筒组件中对定量液体进行跟随过滤的磷酸锆过滤介质的一个截面图；图10是在依据本专利技术另一种实施例的滤筒组件中对定量液体进行跟随过滤的磷酸锆过滤介质的一个截面图。具体实施例方式本专利技术通过提供一种结构简单且有效过滤液体的滤筒组件克服了现有技术的问题。有利的是，本专利技术的滤筒组件能够比传统滤筒花费更少的成本来制造，并且能用在循环系统中。本专利技术的滤筒组件也比传统滤筒花费更少的成本来使用，因为每单位体积的过滤介质在过滤液体时更有效。本专利技术也涉及其内部包含各种粉状过滤介质的滤筒组件。这些各不相同的粉状过滤介质可以包括那些在授予Wong的美国专利申请No.09/996,505中所述的介质，该专利申请是在2001年11月28日提出的，专利技术名称为“有益于清洁透析溶液的滤筒(Cartridges Useful in CleaningDialysis Solutions)”。前面提到的专利申请以及这里提到的所有其它专利和出版物的全部内容在此被引作参考。按照本专利技术的一种实施例，本专利技术提供了一种滤筒组件，它包括一个管形外壳，该外壳具有一个内壁、一个第一端、一个第二端以及至少三段，这些段在从第一端到第二端的方向上具有逐渐减小的平均内径。一个第一连接件适用于密封第一端，只有入口处没有密封，液体能从该入口处流入滤筒。一个第二连接件适用于密封第二端，只有出口处没有密封，液体能从入口处流到滤筒外。该管形外壳的内壁设置有位于各段相交处的台肩。这些台肩将液流从过滤介质的外表面偏转到通过滤介质中心的路线上。按照本专利技术的另一种实施例，本专利技术提供了一种圆锥形的滤筒组件，该滤筒组件包括一个管形外壳，该外壳具有一个内壁、一个第一端、一个第二端以及多个环形导流板，这些导流板从该管形外壳的内壁径向朝内延伸。圆锥形意味着大体上呈圆锥形，最好是完全的圆锥形，并且更加优选的是，由内壁确定的内径连续减小，而不管滤筒的外部形状。这些环形导流板可以随该管形外壳的内壁一体成型或模制，或通过压紧配合、螺纹接合、通过扣入槽中、或通过其它方式，而紧贴、镶嵌、固定、或安放于该管形外壳的内壁。例如，本领域普通技术人员公知的胶粘剂能用于将该环形导流板粘到内壁上。再举一个例子，该环形导流板能被过滤介质以一种塞紧、挤压或沉积(settled)的形式保持在适当位置上。一个第一连接件适用于密封第一端，只有入口处没有密封，液体能从该入口处流入滤筒。一个第二连接件适用于密封第二端，只有出口处没有密封，液体能从该出口处流到滤筒外。该管形外壳的内壁沿着从第一端到第二端的方向连续变细。按照本专利技术的另一实施例，本专利技术提供了一种圆筒形的滤筒组件，该组件包括一个管形外壳，该外壳具有一个内壁、一个第一端、一个第二端以及多个环形导流板，这些导流板从管形外壳的内壁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滤筒组件，包括：一管形外壳，该管形外壳具有一个内壁、一个外壁、一个第一端和一个第二端，所述内壁至少包括一个第一段、一个第二段和一个第三段；所述第一段具有从所述第一端到所述第二端方向的第一长度，并且具有第一平均内径；所述第二段具有 从所述第一端到所述第二端方向的第二长度，并且具有比所述第一平均内径小的第二平均内径；所述第三段具有从所述第一端到所述第二端方向的第三长度，并且具有比所述第二平均内径小的第三平均内径；其中，所述管形外壳的内壁包括位于所述第一段和所述第二段的相交处的第一台肩和位于所述第二段和所述第三段的相交处的第二台肩；以及多个过滤介质段，包括位于该管形外壳内并且被所述内壁径向包含的第一过滤介质段，所述多个过滤介质段各自具有不同的过滤介质成分，其中所述第一过滤介质段具有从所述第一端到所述 第二端方向的长度，该长度包括内壁段的至少两个所述长度中的至少一部分，使得所述第一介质段横跨所述台肩中的至少一个。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：拉尔夫P汤普森，
申请(专利权)人：雷纳尔溶液公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]