本实用新型属于制药机械技术领域，具体涉及一种过滤器在线灭菌浸润系统。
背景技术：
目前，制药生产的许多工艺都用到了过滤系统，过滤器在药厂生产工艺中具有至关重要的作用。众所周知，过滤器的核心原件是滤芯滤膜。一旦薄膜被破坏，就会严重影响过滤效果，必须更换新的过滤器。因此，《GMP》关于过滤工艺明确要求，过滤器滤膜必须通过完整性测试，以确保过滤器薄膜的完整性。
因过滤器主要应用在水或水\有机溶液混合的过滤和除菌过滤使用到水\有机溶媒，因此亲水性过滤器得以在制药领域广泛使用。然而在实际使用过程中，经常会因高温灭菌导致滤芯滤膜破损/滤芯因水分流失而使滤膜微孔中的水膜破损，无法通过完整性测试。根据工艺要求，如果过滤器完整性测试不合格，必须更换过滤器。而制药企业尤其是分离纯化、中间体制备等工艺所使用的过滤器绝大多数属于精密型过滤器，不但价格昂贵动辄十几万，而且甚至有部分过滤器国内没有厂家生产必须花费大量时间通过国外厂家进行定制，而且更换后此类问题仍然会发生。因此这种过滤器滤膜一旦被破坏，不但无法快速进行维修或更换直接影响生产进度，而且还会给制药企业造成巨大的直接的损失。
为了避免过滤器因高温灭菌导致滤芯滤膜破损/滤芯滤膜微孔中的水膜破损，现有通常做法就是将过滤器从生产线上拆卸下来并在在特殊灭菌设备单独采取辐射灭菌。该方法虽然能有效降低过滤器在灭菌时滤芯滤膜破损/滤芯滤膜微孔的水膜破坏，但该方法仍然存在以下缺点：
第一，辐射灭菌工艺不但容易产生析出物，而且还要求过滤器及整套系统能够抗辐射，因此并不适合所有的过滤器；
第二，辐射灭菌工艺工艺复杂，所设备复杂,难于广泛使用；
第三，过滤器拆卸、安装、调试工序复杂。
因此目前亟需对现有过滤器灭菌系统进行改造，即能保证在线灭菌又能自动修复滤膜微孔中破损的水膜，提高过滤器完整性测试的合格率，保障生产，降低损失。
技术实现要素：
为克服现有过滤器灭菌过程中滤膜微孔中的水膜被破坏容易导致完整性检测不合格的技术问题，本实用新型提供了如下技术方案：
一种过滤器在线灭菌浸润系统，含有过滤器(1)、浸润装置(2)、灭菌装置(3)；
所述过滤器(1)包括壳体(11)及设置在壳体内部的滤芯(12)，该壳体(11)上端设有进液口(111)和排气口(112)，下端设有出液口(113)和入气口(114)，其中进液口 (111)设有第一截止阀(115)，排气口(112)设有排气管(116)，该排气管(116)依次设有第二截止阀(117)、排气阀(118)，出液口(113)设有第三截止阀(119)；
所述浸润装置(2)设有三通气接头(21)、三通水接头(22)、底部固设有排液口(231) 的润液储存装置(23)、顶部固设有汲液口(241)的废液回收装置(24)，其中三通气接头 (21)设有三个接口，接口一(211)与过滤器(1)入气口(114)通过管道密闭连接，接口二(212)设有第四截止阀(214)，并与三通水接头(22)通过管道密闭连接，接口三(213) 设有第五截止阀(215)并与灭菌装置(3)通过管道密封连接，其中三通水接头(22)设有三个接口，第一接口(221)与三通气接头(21)通过管道密闭连接，第二接口(222)设有第六截止阀(225)与浸润液储存装置(23)底部排液口(231)通过管道密闭连接，第三接口(223)设有第七截止阀(224)并与废液回收装置(24)汲液口(241)通过管道密闭连接。
进一步所述灭菌装置(3)为蒸汽灭菌发生器，所述出液口(113)第三截止阀(119)接有出液管(1110)，所述出液管(1110)设有疏水阀(1111)。
进一步所述浸润液储存装置(23)底部排液口(231)与废液回收装置(24)汲液口(241) 的垂直距离H1应不小于浸润液储存装置垂直高度H2与过滤器进液口(111)与过滤器入气口 (114)垂直高度H3之和,所述浸润液储存装置(23)、废液回收装置(24)的体积大于过滤器(1)体积。
进一步所述过滤器(1)进液口(111)设有进液管(1112)并与第一截止阀(115)密闭连接，该进液管(1112)内设有液体溢出传感器(1113)，所述过滤器(1)与排气管(116) 第二截止阀(117)之间的管道内设有温度传感器(1114)。
进一步所述浸润液储存装置(23)设有第一低速泵(232)，其第一低速泵(232)设有第一抽水管(2321)和第一排水管(2322)，第一抽水管(2321)与浸润液储存装置(23) 排液口(231)密闭连接，第一排水管(2322)与三通水接头(22)第二接口(222)第六截止阀(225)密闭连接，所述废液回收装置(24)设有第二低速泵(242)，其第二低速泵(242) 设有第二抽水管(2421)和第二排水管(2422)，第二抽水管(2421)与三通水接头(22) 第三接口(223)第七截止阀(224)密闭连接，第二排水管(2422)与废液回收装置(24) 汲液口(241)密闭连接，所述第二抽水管(2421)设有水流传感器(2423)。
进一步所述第一截止阀(115)、第二截止阀(117)、排气阀(118)、第三截止阀(119)、第四截止阀(214)、第五截止阀(215)、第六截止阀(225)、第七截止阀(224)均为电磁阀。
进一步所述浸润装置(2)设有数字模拟控制器(25)，该数字模拟控制器(25)为单片机或PLC控制器。
进一步所述浸润液为无菌水或纯化水。
进一步所述滤芯(12)为亲水性纤维材料制成。
进一步所述第四截止阀(214)与三通水接头(22)之间连接方式为可拆卸连接方式，其可拆连接方式为法兰连接、承插连接或沟槽连接。
更进一步所述数字模拟控制器(25)设有信号接收模块(251)、信号处理模块(252)、信号输出模块(253)，该信号接收模块(251)分别与与液体溢出传感器(1110)、温度传感器(1111)、水流传感器(2423)电性连接，该信号输出模块(253)与第一截止阀(115)、第二截止阀(117)、排气阀(118)、第三截止阀(119)、第四截止阀(214)、第五截止阀(215)、第七截止阀(224)、第六截止阀(225)、第一低速泵(232)、第二低速泵(242)、灭菌装置(3)电性相连。
更进一步所述亲水性纤维材料为再生纤维素、混合纤维素酯、PVPP聚碳酸酯、PVDF改良聚偏二氟乙烯、聚醚砜、尼龙或聚砜。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
1、本实用新型通过反向浸润和亲水性纤维吸水原理，有效解决了亲水性过滤器在线灭菌过程中，因灭菌导致滤膜微孔中的水膜破坏修复难题，有效避免了因灭菌导致亲水性过滤器无法通过完整性测试。不但提高了亲水性过滤器的使用寿命，减低了滤器更换频率，节约了更换成本，而且有效保障生产进度，提高生产效率。
2、本实用新型通过设置传感器，并通过传感器所检测的数据，利用数字模拟控制器实现了亲水性过滤器灭菌、浸润的自动化控制，有效避免了人工误判。
3、本实用新型在三通气接头与三通水接头之间设置截止阀，并采用可拆卸方式进行安装。不但实现过滤器灭菌有效隔离，提高灭菌效果，进一步降低能耗，而且便于拆卸与安装。
4、本实用新型整体结构简单、设计科学合理，兼容性强，质量稳定可靠，适用范围广，可广泛用于新亲水性滤器的配套安装和亲水性滤器设备改造。
附图说明
图1过滤器在线灭菌浸润系统结构示意图
图2过滤器在线灭菌浸润系统结构示意图
图示：
1过滤器，11壳体、111进液口、112排气口、113出液口、114入气口、115第一截止阀、 116气管、117第二截止阀、118排气阀、119第三截止阀、1110出液管、1111疏水阀、1112 进液管、1113液体溢出传感器、1114温度传感器，12滤芯
2浸润装置，21三通气接头、211接口一、212接口二、213接口三、214第四截止阀、215 第五截止阀，22三通水接头、221第一接口、222第二接口、223第三接口、224第七截止阀、 225第六截止阀，23润液储存装置、231排液口、232第一低速泵、2321第一抽水管、2322 第一排水管，24废液回收装置、241汲液口、242第二低速泵、2421第二抽水管、2422第二排水管、2423水流传感器，25数字模拟控制器251信号接收模块、252信号输出模块、253 信号输出模块
3灭菌装置
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施例并不能用于限制本实用新型的保护范围。
实施例1，请参阅图1，本实施例所提供一种过滤器在线灭菌浸润系统，含有过滤器(1)、浸润装置(2)、灭菌装置(3)；
其中，过滤器(1)包括壳体(11)及设置在壳体内部的滤芯(12)，该壳体(11)上端设有进液口(111)和排气口(112)，下端设有出液口(113)和入气口(114)，其中进液口(111)设有第一截止阀(115)，排气口(112)设有排气管(116)，该排气管(116)依次设有第二截止阀(117)、排气阀(118)，出液口(113)设有第三截止阀(119)；
其中，浸润装置(2)设有三通气接头(21)、三通水接头(22)、底部固设有排液口(231) 的浸润液储存装置(23)、顶部固设有汲液口(241)的废液回收装置(24)，其中三通气接头(21)设有三个接口，接口一(211)与过滤器(1)入气口(114)通过管道密闭连接，接口二(212)设有第四截止阀(214)，并与三通水接头(22)通过管道密闭连接，接口三(213) 设有第五截止阀(215)并与灭菌装置(3)通过管道密封连接，其中三通水接头(22)设有三个接口，第一接口(221)与三通气接头(21)通过管道密闭连接，第二接口(222)设有第六截止阀(225)与浸润液储存装置(23)底部排液口(231)通过管道密闭连接，第三接口(223)设有第七截止阀(224)并与废液回收装置(24)汲液口(241)通过管道密闭连接。
其中，所述灭菌装置(3)为蒸汽灭菌发生器。
其操作步骤及工作原理为：
在给过滤器(1)灭菌时，技术人员首先关闭三通气接头(21)接口二(212)第四截止阀(214)，排气管(116)上的第二截止阀(117)、排气阀(118)，然后分别打开过滤器 (1)进液口(111)第一截止阀(115)、出液口(113)第三截止阀(119)和三通气接头(21) 接口三(213)上的第五截止阀(215)，启动灭菌装置(3)，通过灭菌装置(3)所产生的蒸汽依次对第五截止阀(215)、三通气接头(21)、过滤器(1)、第一截止阀(115)、第三截止阀(119)及其连接管道进行灭菌。过滤器(1)灭菌过程中，打开排气管(116)上的第二截止阀(117)、排气阀(118)，将蒸汽排出。
待灭菌结束后，首先关闭灭菌装置(3)并依次关闭三通气接头(21)接口三(213)上的第五截止阀(215)，排气管(116)上的第二截止阀(117)、排气阀(118)，过滤器(1) 出液口(113)上的第三截止阀(119)和三通水接头(22)第三接口(223)上的第七截止阀 (224)，然后依次打开三通水接头(22)第二接口(222)上的第六截止阀(225)和三通气接头(21)接口二(212)上的第四截止阀(214)，浸润液储存装置(23)中的浸润液依次通过三通水接头(22)、三通气接头(21)，从过滤器(1)入气口(114)由下而上地缓慢地灌入过滤器(1)滤芯(12)。当浸润液从过滤器(1)进液口(111)上的第一截止阀(115) 渗出时，依次关闭三通水接头(22)第二接口(222)上的第六截止阀(225)、过滤器(1) 进液口(111)上的第一截止阀(115)，打开三通水接头(22)第三接口(223)上的第七截止阀(224)，使浸润液从过滤器(1)缓慢地排入废液回收装置(24)。
当浸润液排尽后，关闭三通水接头(22)第三接口(223)上的第七截止阀(224)，过滤器(1)灭菌浸润完毕，即可开展完整性测试。
本实施例利用亲水性纤维吸水容易形成水膜的特性，并采用自下而上缓慢浸润，使滤芯中的亲水性纤维得到充分浸泡吸足浸润液，达到被损滤膜微孔中的水膜再生实现自动修复的功能,从而解决现有技术中过滤器(1)高温灭菌后直接进行完整性测试无法通过的技术问题。
本实施例通过在三通气接头(21)接口三(213)上设置第四截止阀(214)实现过滤器 (1)灭菌时与浸润装置(2)有效隔离，不但有效避免了高温蒸汽对浸润装置(2)的损害，而且还进一步提高其密闭性，既保证灭菌效果又实现节能降耗。
为了使过滤器在灭菌过程避免所形成的冷凝水无法有效排出造成灭菌温度降低影响灭菌效果，本实用新型发明人进一步优化设计，在出液口(113)第三截止阀(119)上接有出液管(1110)，所述出液管(119)设有疏水阀(1111)。当给过滤器(1)灭菌时，疏水阀(1111) 可以将灭菌过程所产生冷凝水及时排出，避免因冷凝水无法及时流出影响灭菌温度。
为了使过滤器(1)达到更好的浸润效果，本实用新型发明人进一步优化设计，浸润液储存装置(23)底部排液口(231)与废液回收装置(24)汲液口(241)的垂直距离H1应不小于浸润液储存装置垂直高度H2与过滤器进液口(111)与过滤器入气口(114)垂直高度H3 之和，且浸润液储存装置(23)、废液回收装置(24)的体积进行限定应大于过滤器(1)体积。
实施例2，本实施例所提供的一种过滤器在线灭菌浸润系统，与实施例1不同之处在于 (如图2)：在浸润装置(2)中设有数字模拟控制器(25)，并设有信号接收模块(251)、信号处理模块(252)和信号输出模块(253)。
其中，过滤器(1)进液口(111)设有进液管(1112)，并与进液口(111)截止阀(115) 密闭连接，该进液管(1112)内设有液体溢出传感器(1113)，所述过滤器(1)与排气管(116) 截止阀(117)之间的管道内设有温度传感器(1114)。
其中，浸润液储存装置(23)设有第一低速泵(232)，其第一低速泵(232)设有第一抽水管(2321)和第一排水管(2322)，第一抽水管(2321)与浸润液储存装置(23)排液口(231)密闭连接，第一排水管(2322)与三通水接头(22)第二接口(222)第六截止阀 (225)密闭连接；废液回收装置(24)设有第二低速泵(242)，其第二低速泵(242)设有第二抽水管(2421)和第二排水管(2422)，第二抽水管(2421)与三通水接头(22)第三接口(223)第七截止阀(224)密闭连接；第二排水管(2422)与废液回收装置(24)汲液口(241)密闭连接，该第二抽水管(2421)内设有水流传感器(2423)。
其中，实施例1所使用的阀门：第一截止阀(115)、第二截止阀(117)、排气阀(118)、第三截止阀(119)、第四截止阀(214)、第五截止阀(215)、第七截止阀(224)、第六截止阀(225)均限定为电磁阀。
其中，信号接收模块(251)分别与液体溢出传感器(1113)、温度传感器(1114)、水流传感器(2423)电性连接；信号输出模块(253)分别与第一截止阀(115)、第二截止阀 (117)、排气阀(118)、第三截止阀(119)、第四截止阀(214)、第五截止阀(215)、第七截止阀(224)、第六截止阀(225)、第一低速泵(232)、第二低速泵(242)、灭菌装置(3)电性相连。
其余部分结构均与实施例1相同。
其中，在数字模拟控制器(25)信号处理模块(252)预先设计并嵌入灭菌浸润控制程序，其具体灭菌浸润控制程序为：
在线灭菌操作程序：数字模拟控制器(25)数字处理模块(253)按照预设灭菌程序首先分别向第二截止阀(117)、排气阀(118)、第四截止阀(214)发送“关闭”指令，然后分别向第一截止阀(115)、第三截止阀(119)、第五截止阀(215)发送“打开”指令，然后向灭菌装置(3)发送启动指令，此时灭菌装置(3)所产生的蒸汽依次对第五截止阀(215)、三通气接头(21)、过滤器(1)、第一截止阀(115)、第三截止阀(119)及其连接管道进行灭菌。当温度传感器(1114)所检测过滤器(1)内温度达到所预设灭菌温度时，开始灭菌计时并向第三截止阀(117)和排气阀(118)发送“打开”指令，将蒸汽排出。当灭菌结束后，数字模拟控制器(25)向灭菌装置(3)发送关闭指令。
在线浸润程序：当温度传感器(1114)所检测的过滤器(1)内温度降至所预设的浸润温度时，数字模拟控制器(25)自动向第五截止阀(215)、第二截止阀(117)、排气阀(118)、第三截止阀(119)和第七截止阀(224)发送“关闭”指令，然后向第六截止阀(225)和第四截止阀(214)发送“打开”指令，并向第一低速泵(232)发送“启动”指令，第一低速泵(232)自动按照预设流速从浸润液储存装置中抽取浸润液，并通过管道将浸润液从过滤器 (1)入气口(114)灌入过滤器(1)滤芯(12)内。当液体溢出传感器(1113)检测到浸润液从过滤器(1)进液口(111)第一截止阀(115)溢出时，数字模拟控制器(25)信号处理模块(252)判定过滤器(1)浸润完毕，首先向第一低速泵(232)发送“停机”指令，然后分别向第六截止阀(225)、第一截止阀(115)发送“关闭”指令，然后向第七截止阀(224) 发送“打开”指令，最后向第二低速泵(242)发送“启动”指令。第二低速泵(242)启动后，将过滤器(1)中浸润液按照一定流速抽出并排入废液回收装置(24)内。当水流传感器 (2423)检测无浸润液时，数字模拟控制器(25)将向第二低速泵(242)发送“停机”指令，并向第七截止阀(224)发送“关闭”指令。
过滤器(1)灭菌浸润完毕，即可开展过滤器(1)的完整性测试。
本实施例所述的数字模拟控制器(25)为单片机或PLC控制器，通过液体溢出传感器 (1113)、温度传感器(1114)、水流传感器(2423)所传输检测信息及预设程序，对各低速泵、阀体开\关进行自动化控制，实现过滤器(1)在线自动灭菌和浸润。不但提高在线浸润速度，节约浸润时间，而且避免浸润液储存装置(23)和废液回收装置(24)设计与安装受过滤器(1)位置、型号的局限，进一步提高本技术方案的实用性，更有利本技术方案的推广和新老设备的配套安装或技术改造。
本实用新型中所用或提及的过滤器、各种阀门、传感器等部件的型号、内部结构以及数字模拟控制器的程序编写设均为公知技术，亦非本实用新型的特点，故不再赘述。
本实用新型所提供的过滤器在线灭菌浸润系统，结构简单，设计合理，兼容性强，质量稳定可靠，适用范围更广，可以广泛适用于常规亲水性过滤器的配套安装和其老旧亲水性过滤器的改造。