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本发明公开了一种应用液柱射流技术制作液体过滤器。该液体过滤器包括滤液收集器、核孔膜滤芯，滤液收集器顶部设进液管，底部设置出液管；核孔膜滤芯设置在滤液收集器内。其中核孔膜滤芯呈袋状，上部同进液管相连，底部呈平面、圆锥形、半球形或楔形。这种液体过滤器结构简单，易加工；过滤效率高，滤芯不易堵塞，使用寿命长。

权利要求书

液体过滤器
技术领域
本发明属于过滤器技术领域，具体涉及一种应用液柱射流技术制作液体过滤器。
背景技术
当人们需要对液体中杂物进行过滤时，通常选用一种孔径小于杂物粒径的筛网，将筛网置于容器底部而制成一个过滤器。用于杂物过滤用的滤膜主要有三种类型：塑料纤维膜、利用反应堆中子打铀靶产生的裂变碎片生成的核孔膜，以及利用加速器加速的重离子生成的重离子微孔滤膜，后两种均为核孔膜。塑料纤维膜的微孔结构为众多狭缝组成的迷宫结构，没有单一的孔径，因而没有严格的截留阈值，其截留的微粒大小有一个统计的分布，更重要的是，纤维膜本身会有颗粒脱落造成污染。与之相比，核孔膜的微孔结构为圆柱状孔道，孔径大小均匀，属筛分过滤机理，有明确的截留阈值，且承压能力强，耐高温消毒，化学及生物稳定性好，无脱落，被认为是目前最好的精密过滤材料。
核孔膜有两种，即反应堆上生产的核孔膜与加速器上生产的重离子微孔滤膜。由于反应堆中子诱发的铀‑235裂变碎片的核素种类有上百种，能量分布在上百个MeV之间，由此产生的微孔孔径大小不匀。此外，由于裂变碎片是丰中子的核，具有β放射性，又由于碎片的能量是一个很宽的分布，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，特别是一些长半衰期的碎片会造成放射性污染。上述两个缺点使得用反应堆生产的核孔膜不仅不适于用作精密分析，而且不适于人们在日常生活中使用。相比较而言，加速器辐照所使用的重离子是稳定核的离子，不会造成放射性污染。而且所加速的离子品种单一，能量单色性好(千分之几的水平)，因此是最合适的选择。
目前，用核孔膜作过滤滤芯的过滤器较多。例如，中国专利2010202057711公开了一种具有核孔膜的微孔过滤器，包括上盖与下盖，上盖与下盖之间设有核孔膜，核孔膜焊接在微滤膜固定环上。中国专利200720190573.0公开了一种具有非双锥核微孔膜的微孔过滤器，在滤液出口端上平面的平底槽内依次层叠具有单锥形孔的核微孔过滤膜，核微孔过滤膜周边为O型密封圈，滤液入口端通过螺纹孔压紧在滤液出口端上。中国专利98244887.2也公开了一种输液用药液过滤器，是采用多级不同孔径核孔膜为过滤膜，核孔过滤膜按其孔径由大到小依次设置在过滤器壳体内，且在两级核孔过滤膜之间设置有支撑体。这些液体过滤器的共同点是过滤膜呈平面状，通过固定环固定后用上、下端盖压紧，放置在过滤器的底端或尾部。这种平面过滤器有四个缺陷，其一是用固定环固定滤膜时，滤膜周边须均匀涂抹胶体，再粘贴在固定环上，如胶体涂抹不均匀就容易出现密封不严的质量问题，另外加工好的过滤器在出厂前必须进行60‑70℃高温灭菌，在高温状态下胶体也会部分熔化，会出现密封不严的质量问题；其二是这种过滤器既有滤膜，还有固定环、上下端盖，结构复杂，不仅生产成本高，而且每一个工序都有可能给过滤器造成质量问题；其三是由于液体中微粒处于相对静止状态，不仅对流量有一定制约，而且容易堵塞滤膜；还有，滤膜利用效率低，为满足流量的要求，过滤器的体积通常较大。另外，目前所用的滤膜大多是反应堆上生产的核孔膜，微孔孔径大小不匀，残留一些放射性污染，不宜制作医用输液器类过滤器。
发明内容
(一)发明目的
针对现有的液体过滤器所存在的缺陷，本发明提供一种结构简单、加工容易，滤膜利用效率高，采用液柱射流技术的液体过滤器。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案。
一种液体过滤器，包括滤液收集器、核孔膜滤芯，滤液收集器顶部设进液管，底部设置出液管；核孔膜滤芯设置在滤液收集器内。关键在于，核孔膜滤芯呈袋状，上部同进液管相连，底部呈平面、圆锥形、半球形或楔形。
作为一种优化方案，核孔膜滤芯的中部呈圆柱状，底部呈楔形。
作为一种优化方案，核孔膜滤芯上部同进液管通过交联的方式连接。
(三)实施效果
核孔膜滤芯呈袋状，侧面有滤孔，底部也可以有滤孔。当液体通过进液管首先进入滤芯，形成液柱，液柱在液体压力作用下向周围辐射，故称为液柱射流技术。采用液柱射流技术的过滤器与现有的过滤器相比，首先结构简单，易加工，避免了由于结构复杂而增加漏液概率；其次，由于采用液柱射流技术，改变了以往单面过滤模式，增加了过滤效率；另外，由于采用液柱射流技术，液体内部形成微扰，使液体中的微粒处于游离状态，减少了滤芯堵塞现象；还有，经过长时间运行，大的颗粒沉积在滤芯底部，不会影响侧面的过滤效果，延长了滤芯寿命。
附图说明
图1液体过滤器结构示意图；
图2一种优化的液体过滤器结构示意图。
其中，1、进液管；2、核孔膜滤芯；3、滤液收集器；4、出液管；5、卡具。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明所提供的技术方案做进一步阐述。
实施例1
如图1所示，一种液体过滤器，包括滤液收集器3、核孔膜滤芯2。滤液收集器3的中部呈圆柱状，上下部呈顶呈锥形，其中上部同进液管1交联，底部同出液管4交联。用加速器生产的重离子微孔滤膜做的核孔膜滤芯2设置在滤液收集器1内，核孔膜滤芯2由长方形滤膜加工而成，两侧边交联，使中部呈圆柱状，上部同进液管1通过交联的方式相连，底部交联成楔形以封底。
其中，核孔膜滤芯2选用5‑50微米厚的透明塑料薄膜为基材，利用高能重离子轰击塑料薄膜，再用化学试剂对辐照后的塑料薄膜进行蚀刻，蚀刻剂为NaOH或KOH溶液，形成孔径为5‑10微米的核孔膜。加工时，先将核孔膜卷成圆柱状，两侧边交联，底边交联成楔形，再将其上边同进液管1通过交联的方式相连，最后使液体收集器3和进液管1交联。这样，液体过滤器就完成了。这种过滤器特别适于制作输液器的过滤器。
实施例2
如同实施例1所述的液体过滤器结构，不同之处在于，如图2所示，进液管1与液体收集器3为一体，核孔膜滤芯2上边直接同进液管1交联。
实施例3
如同实施例2所述的液体过滤器结构，不同之处在于，如图2所示，核孔膜滤芯2上边同进液管1交联后，再用卡具5固定。
实施例4
如同实施例1所述的液体过滤器结构，不同之处在于，核孔膜滤芯底部还可以是平面、圆锥形或半球形。
实施例5
如同实施例1所述的液体过滤器结构，不同之处在于，制作滤膜的核孔膜绝缘材料薄膜可以选用PC，厚度为5‑10微米，经过辐照、蚀刻后的孔径为20纳米到1微米。
实施例6
如同实施例1所述的液体过滤器结构，不同之处在于，制作滤膜的核孔膜绝缘材料薄膜可以选用PP，厚度为30‑50微米，经过辐照、蚀刻后的孔径为1微米到10微米。
实施例7
如同实施例1所述的液体过滤器结构，不同之处在于，制作滤膜的核孔膜绝缘材料薄膜可以选用PET，厚度为5‑20微米，经过辐照、蚀刻后的孔径为1微米到15微米。
实施例8
如同实施例1所述的液体过滤器结构，不同之处在于，制作滤膜的核孔膜绝缘材料薄膜可以选用尼龙，厚度为5‑10微米，经过辐照、蚀刻后的孔径为10微米到20微米。
实施例9
如权利要求1用作医用注射器的液体过滤器，推荐选用厚度为5‑20微米的PET或PC膜，滤膜辐照、蚀刻后的微孔孔径为2‑10微米。