一种无排气装置的无菌过滤器及使用方法与流程

1.本发明涉及生产设备技术领域，特别涉及一种无排气装置的无菌过滤器及使用方法。


背景技术：

2.在线灭菌是自动将饱和蒸汽通入到过滤器内进行灭菌处理。传统的过滤器在过滤开始时利用套筒的排气阀等排气装置排出过滤器内的空气，但是会存在待过滤料液泄漏损失的问题。
3.cn208693831u的一种灭菌器管路系统，包括纯水入口、抽水泵、抽水连动阀、进气阀、空气过滤器、蒸汽发生器、灭菌桶、排气阀、排水阀、冷凝器、水汽分离器、泵前端阀、启动阀、真空泵和废水排出管，排气阀和灭菌桶连接。该灭菌器安全性低，且适用范围窄，无法对有毒性的物料进行灭菌处理。排气阀的垫圈老化或是被人为失误打开排气阀，容易引发安全隐患。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明旨在提出一种无排气装置的无菌过滤器，无需进行排气操作，且利用灭菌前后的压差迫使待过滤料液充满过滤器。避免由于排气阀等排气装置出现垫圈老化或由于操作人员失误开启排气装置，使待过滤料液从排气装置处泄漏造成环境污染或是待过滤料液被外界环境污染的风险。
5.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
6.一种无排气装置的无菌过滤器，所述无菌过滤器包括套筒、底座、进液管道、出液管道和疏水管路，所述无菌过滤器无排气装置，密封性良好，利用灭菌前后无菌过滤器形成的负压和无菌过滤器两侧的压差替代过滤开始时的排气操作。
7.进一步的，所述无菌过滤器的两侧分别为储罐和收集罐，所述进液管道的一侧和储罐连接，另一侧和套筒连接。位于储罐内的待过滤料液可以通过进液管道进入无菌过滤器，并完成过滤。
8.进一步的，所述出液管道的一侧和收集罐连接，另一侧和套筒连接。完成过滤除杂的料液可以沿着出液管道汇集到收集罐内，并收集起来备用。
9.进一步的，所述进液管道上设置有进液阀门，所述出液管道上设置有出液阀门。可以通过控制进液阀门的打开或是关闭，来控制储罐和无菌过滤器的连通或是断开，通过控制出液阀门的打开或是关闭，来控制无菌过滤器和收集罐的连通或是断开。
10.进一步的，所述套筒内设置有滤芯。待过滤料液通过灭菌后的滤芯进行过滤除杂。
11.进一步的，所述滤芯的数量设置多个，有利于提高过滤除杂的效果和效率。
12.进一步的，所述进液管道和出液管道上分别设置有压力测定装置。用于实时显示无菌过滤器内部的压力，便于了解无菌过滤器的工作状态。
13.进一步的，开始过滤时，所述储罐内的压强为p1，收集罐内的压强为p2，无菌过滤
器内的压强为负压p3，所述p1＞p2＞p3。由于无菌过滤器内的压强最低，储罐内的待过滤料液可以全部进入无菌过滤器内，在储罐的高压作用下，连续过滤，并使得过滤后的料液连续进入到收集罐内，收集备用。
14.进一步的，所述疏水管路和套筒的顶部相连。将在线灭菌过程中水蒸气冷凝产生的水排出。
15.进一步的，所述无菌过滤器为金属材质，可以耐受不同的压力。
16.相对于现有技术，本发明所述的无排气装置的无菌过滤器具有以下优势：
17.(1)本发明所述的无排气装置的无菌过滤器，由于不设置排气阀等排气装置，特别适用于有无菌要求的料液或具有强毒性、易挥发性质的料液，避免了待过滤料液的泄露，也避免了排气阀等排气装置垫圈老化或操作人员失误开启排气装置。设备结构简单，减少人工操作失误，降低了污染的风险；
18.(2)本发明所述的无排气装置的无菌过滤器，利用饱和蒸汽灭菌完成降至室温后会在过滤器内部形成负压，然后利用压差使待过滤料液汇集充满至过滤器，而无需额外设置其他动力输送设置，操作简单。
19.本发明的另一方面还提出一种无排气装置的无菌过滤器的使用方法，采用以上所述的无排气装置的无菌过滤器，具体使用方法包括如下步骤：
20.s1.关闭进液阀门和出液阀门，分别对储罐和收集罐进行灭菌，灭菌完成后，将待过滤料液投放至储罐内，并保证储罐内的压强为p1，收集罐内的压强为p2；
21.s2.对无菌过滤器、进液管道和出液管道进行在线灭菌，灭菌完成并降温至室温，此时无菌过滤器内的压强为负压p3；
22.s3.打开进液阀门，在负压和无菌过滤器与储罐7的压差作用下使得储罐内待过滤的料液进入无菌过滤器的套筒内，在滤芯的作用下进行过滤和除杂，过滤完成后，打开出液阀门，在上游储罐的压力下，过滤后的料液沿着出液管道连续进入到收集罐内。
23.所述无菌过滤器的使用方法与上述无菌过滤器相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
附图说明
24.构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
25.图1为本发明所述的无菌过滤器的结构示意图。
26.附图标记说明：
27.1、无菌过滤器；2、套筒；3、底座；4、进液管道；5、出液管道；6、疏水管路；7、储罐；8、收集罐；9、进液阀门；10、出液阀门；11、蒸汽管道；12、疏水口；13、滤芯。
具体实施方式
28.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、
以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
29.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
30.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
31.一种无排气装置的无菌过滤器，如图1所示，所述无菌过滤器1包括套筒2、底座3、进液管道4、出液管道5和疏水管路6。所述无菌过滤器1的两侧分别为储罐7和收集罐8。无菌过滤器1、储罐7和收集罐8内通入饱和水蒸汽，通过在线蒸汽对整个装置进行灭菌。具体的，所述无菌过滤器1为金属材质。更为具体的，所述无菌过滤器1为不锈钢材质。可以耐受蒸汽在线灭菌，且能够耐受不同范围的压力。所述底座1用于稳定支撑无菌过滤器1。所述套筒2设置于底座3上，在套筒2内完成对待过滤料液的过滤。所述进液管道4和出液管道5分别与套筒2连接。可以一体成型设计将进液管道4、出液管道5连接在套筒2上，也可以通过焊接等的连接方式。所述进液管道4的一侧和套筒2的底部连接，另一侧和储罐7相连。所述出液管道5的一侧和套筒2的底部连接，另一侧和收集罐8相连。所述储罐7用于收集待过滤料液，并通过进液管道4输送给套筒2。在无菌过滤器1内完成过滤的料液，通过出液管道5汇集至收集罐8，留存待用。所述疏水管路6设置于套筒2的顶部，用于将灭菌过程中产生的冷凝水排出。所述套筒2无排气阀等可能与外界接触的排气装置，无需通过排气装置进行排气。
32.所述套管2内还设置有滤芯13，所述滤芯13的数量为多个。数量越多，对待过滤料液的过滤效果越好。经过过滤除杂的料液可以收集放置于所述收集罐8内。
33.所述进液管道4上设置有进液阀门9。通过控制进液阀门9的打开或关闭，来控制无菌过滤器1和储罐7的连通或封闭。所述出液管道5上设置有出液阀门10，通过控制出液阀门10的打开或关闭，来控制无菌过滤器1和收集罐8的连通或封闭。进一步的，所述进液管道4和出液管道5上分别安装有压力测定装置。所述压力测定装置可以为压力表或压力感应器。通过所述压力测定装置来实时显示无菌过滤器1内部的压力，用以判断内部的压力状态。为了使压力测定更准确，位于进液管道4上的压力测定装置靠近无菌过滤器1与进液管道4的连接处，位于出液管道5上的压力测定装置靠近无菌过滤器1与出液管道5的连接处。在进液管道4上还设置有蒸汽管道11，通过向所述蒸汽管道11通入饱和蒸汽对整个设备进行在线灭菌。在出液管道5上设置有疏水口12，用以排出灭菌后的末端冷凝水。
34.套筒2上无排气阀等与外界连接的装置。排气阀等排气装置会增加待过滤料液，尤其是易挥发液体的泄露风险。通过设置无排气装置的无菌过滤器1，适用于有强毒性、易挥发等性质料液的过滤。完成在线灭菌后的无菌过滤器1内部形成负压，无需采用传统排气阀的排气操作，利用负压及压差使待过滤料液充满套筒1，并进行过滤。
35.本发明的无排气装置的无菌过滤器使用方法为：
36.关闭进液阀门9和出液阀门10，分别对储罐7和收集罐8进行灭菌，防止污染待过滤料液。灭菌完成后，向储罐7内通入待过滤料液。并保证储罐7内的压强为p1，收集罐8内的压强为p2。可以通过储罐7和收集罐8内分别补充或排出无菌空气来调控压强。具体的，p1＞
p2。更为具体的，p1为0.02mpa～0.05mpa，p2为0.01mpa～0.03mpa。
37.对无菌过滤器1、进液管道4和出液管道5进行在线灭菌。灭菌温度通常为121℃。灭菌完成后降温至室温，在降温的过程中水蒸气冷凝成液体，使无菌过滤器1内的压强为负压p3。具体的，p3为-0.05～-0.15mpa。
38.打开进液阀门9，由于无菌过滤器内的压强为负压，且和储罐7存在着压差，使得储罐7内待过滤的料液沿着进液管道4进入无菌过滤器1的套筒2内，经过滤芯13的作用进行过滤和除杂。打开出液阀门10，由于收储罐7和无菌过滤器1连通，压强保持为p1，和收集罐8存在压差，在上游储罐7的压强作用下，过滤后料液连续进入到收集罐8内，完成对料液的过滤和收集。由于p1＞p2＞p3，可以使得无菌过滤器为正向过滤，保证滤芯13前端即滤前一侧完全接触待过滤料液，使得滤芯13有效使用面积最大。同时可以实现过滤和收集一并完成。
39.实施例1
40.利用本技术的无排气装置的无菌过滤器对100l的新冠病毒(sars-cov-2)收获液进行澄清过滤。在无菌过滤器1的内部安装有三根长度为50.8cm的澄清滤芯13，孔径为0.8μm。
41.关闭进液阀门9和出液阀门10，分别对储罐7和收集罐8进行灭菌。灭菌完成后，将新冠病毒收获液全部通入储罐7内。并保证储罐7的压强p1为0.04mpa，收集罐8压强p2保持在0.02mpa。对无菌过滤器1、进液管道4和出液管道5进行在线灭菌。启动自动灭菌程序进行在线灭菌，灭菌温度为121℃。灭菌结束时无菌过滤器1为密封状态。在温度降至室温的过程中，无菌过滤器1的压力降低并呈现负压状态，p3为-0.05mpa。
42.打开进液阀门9，无菌过滤器1内的负压和位于无菌过滤器1一侧的储罐7的压差保证料液充满无菌过滤器1，并通过澄清滤芯13持续对新冠病毒收获液进行过滤澄清，打开出液阀门10，由于储罐7和无菌过滤器1连通，压强保持为p1，和收集罐8存在压差，在上游储罐7的压强作用下，过滤后的新冠病毒收获液进入到收集罐8内，直至收获液全部过滤收集完毕。
43.由于无菌过滤器1没有设置排气阀等与外界相连的出口，新冠病毒收获液过滤过程中无暴露或泄露，避免了料液泄露污染环境和危害操作人员。此外，通过灭菌前后形成的压差，将料液充满无菌过滤器1，而无需设置其他动力设备去输送料液，有利于简化设备，节约成本。
44.实施例2
45.利用本技术的无排气装置的无菌过滤器对2000l狂犬病毒收获液进行澄清过滤。所述无菌过滤器1内部安装15根长度为50.8cm的澄清滤芯13，孔径为0.8μm。启动自动灭菌程序进行在线灭菌，灭菌温度为121℃。具体操作同实施例1。在本实施中，储罐7内的压强为p1为0.05mpa，收集罐8内的压强为p2为0.03mpa。灭菌完成降至室温后无菌过滤器1内的压强p3为-0.15mpa。
46.实施例3
47.利用本技术的无排气装置的无菌过滤器对1000l 3mol/l nacl溶液进行除菌过滤。所述无菌过滤器1内部安装5根长度为25.4cm的滤芯13，孔径为0.45
±
0.2μm，启动自动灭菌程序进行在线灭菌，灭菌温度为121℃。具体操作同实施例1。在本实施中，储罐7内的压强为p1为0.02mpa，收集罐8内的压强为p2为0.01mpa。灭菌完成降至室温后无菌过滤器1内
的压强p3为-0.10mpa。
48.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。