本發明涉及過濾器，具體涉及一種過濾器及其滯留體積測試方法。

背景技術：

1、本部分提供的僅僅是與本公開相關的背景信息，其并不必然構成現有技術。

2、囊式過濾器也稱為一體式過濾器，是一種常見的液體和氣體過濾設備，采用折疊式濾膜，具有較大的過濾表面積，適合較大體積溶液的過濾。目前，市場上廣泛使用的囊式過濾器，大部分具有一個密閉狀的容器，在容器上分別設有兩個接頭，分別用于進液及出液，另外為了排氣、瀉料的需要，還增加兩個管接頭。

3、授權公告號為cn221182326u的中國實用新型專利公開了一種高結構穩定的折疊濾芯及過濾器，在實際使用過程中，為了最大程度地將進入囊式過濾器內的液體過濾干凈，在過濾完成后，會采用正上方進液正下方出液的方式，將過濾器的液體最大程度地完成過濾。但上述方案中的過濾器的接口端蓋與過濾器外殼以及底座之間存在較大的空間，形成滯留體積(即死體積)，在過濾過程中，此處空間的流體不能有效流動或更新，位于該空間中的介質會滯留，導致過濾效率降低，或者產生產品污染等問題；該空間中的介質無法通過濾芯過濾后排除，過濾結束后只能通過回流口排出而無法有效利用，尤其是生物醫藥過濾領域中大部分待過濾物料存在量少和價格較貴的現象，采用上述的過濾器對生產者帶來經濟損失。

技術實現思路

1、有鑒于此，本發明提供了一種過濾器及其滯留體積測試方法，以解決目前過濾器的接口端蓋與過濾器外殼以及底座之間存在較大滯留體積的問題。

2、為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

3、第一方面，本發明提供了一種過濾器，包括：

4、過濾器本體，所述過濾器本體的底部設置有出液口，所述過濾器本體的頂部設置有進液口；所述過濾器本體的內壁底端設置有第一凹槽；

5、濾芯，所述濾芯的底壁向下凸出設置有定位環，所述定位環密封插裝定位至第一凹槽內，以降低濾芯底壁與過濾器本體內壁底端之間的間距；所述濾芯具有濾芯進液孔和濾芯出液孔，所述濾芯出液孔經定位環的內孔與出液口連通。

6、上述過濾器的有益效果為：

7、通過在過濾器本體的內壁底端設置第一凹槽，并在濾芯的底壁上設置向下凸出的定位環，使得定位環密封插裝定位至第一凹槽內后，顯著降低了濾芯底壁與過濾器本體內壁底端之間的間距，減少了死體積。由于死體積的減少，位于該空間中的介質不再容易滯留，能夠更有效地流動和更新，不僅提高了過濾效率和回收率，還減少了因介質滯留而導致的產品污染風險。

8、在一種可選的實施方式中，所述濾芯底壁與過濾器本體內壁底端之間的間距小于1.5mm；

9、和/或，濾芯底端側壁與過濾器本體內壁之間的間距為0.2－2mm，優選地，濾芯底端側壁與過濾器本體內壁之間的間距為0.2－1mm。

10、上述技術方案的有益效果為：有助于最大限度地減少殘留體積，確保介質能夠充分排出，減少了介質在過濾器內的滯留。減少殘留體積有助于在清洗過程中更徹底地清除殘留物，提高了過濾器的清潔度，減少了污染的風險。介質在進行過濾時，因第一平臺與第二平臺之間的間距很小，絕大部分介質會順暢地通過濾芯，進入出液口，確保了過濾效率不受影響。且控制濾芯底端的側壁和過濾器本體側壁之間的間距可以保證濾芯底端外側和底部的滯留空間均較小。

11、在一種可選的實施方式中，所述過濾器本體包括：

12、底座，所述底座的頂部設置有開口槽，所述開口槽的底壁形成第一平臺，所述第一平臺為所述過濾器本體內壁底端；

13、進液接頭，所述進液口設置在進液接頭的頂部；

14、過濾器外殼，所述過濾器外殼設置在底座和進液接頭之間。

15、在一種可選的實施方式中，所述第一凹槽的底壁上設置有第一凸環，所述第一凸環的高度低于第一平臺的高度，所述第一凸環與定位環固定連接。

16、上述技術方案的有益效果為：設置的第一凸環提供了與定位環進行連接的安裝位置，在進行定位環安裝時可將第一凸環與定位環進行焊接，便于定位環的安裝定位，確保了濾芯安裝的穩定性和可靠性。第一凸環與定位環的密封連接，形成了密封結構，增強了濾芯與過濾器本體之間的密封性，有效防止了介質從兩者之間的間隙泄漏。第一凸環的高度低于第一平臺的高度，使定位環能夠插裝至第一凹槽內，進而減小第二平臺與第一平臺之間的間距，從而減少了死體積，提高了過濾效率和回收率。

17、在一種可選的實施方式中，所述第一凸環與定位環焊接固定；所述第一凸環與第一凹槽的側壁之間具有間隙。

18、上述技術方案的有益效果為：第一凸環與第一凹槽的側壁之間存在間隙，不會加熱附近位置的材料，且間隙可以容納第一凸環與定位環因焊接產生的溢料。

19、在一種可選的實施方式中，所述過濾器外殼的內壁與濾芯的外壁之間構成進液腔體，所述濾芯進液孔設置有多個并設置在濾芯的側部，所述進液腔體分別與進液口和濾芯進液孔相連通。

20、在一種可選的實施方式中，所述濾芯底部的外圍設置有第二凸環，所述第二凸環設置在進液腔體內，所述第二凸環的高度低于最低濾芯進液孔的高度。

21、上述技術方案的有益效果為：第二凸環占據了濾芯的接口端蓋與底座的第三凸環之間空間，進而降低了兩者之間的滯留體積。并且第二凸環的高度低于最低濾芯進液孔的高度，在減少滯留體積的同時，還不影響最低處的濾芯進液孔的使用狀態。

22、在一種可選的實施方式中，所述第二凸環設置在第一平臺上并位于開口槽的內側。

23、在一種可選的實施方式中，所述第一平臺的外邊緣上設置有第三凸環，所述第三凸環與過濾器外殼固定連接；

24、所述第二凸環與第三凸環間隔設置，所述第二凸環的頂部設置有至少一個第二凹槽。

25、上述技術方案的有益效果為：在第二凸環的頂部設置有至少一個第二凹槽，能夠將存儲在第二凸環與第三凸環之間的間隙的介質排出，避免第二凸環與第三凸環之間的間隙形成滯留體積。

26、在一種可選的實施方式中，第二凸環與濾芯側壁之間的間距為0.2－2mm。

27、在一種可選的實施方式中，所述第二凸環設置在濾芯上。

28、在一種可選的實施方式中，所述濾芯包括：

29、濾芯本體，所述濾芯進液孔設置在濾芯本體的側壁上；

30、封閉端蓋，所述封閉端蓋設置在濾芯本體的頂端；

31、接口端蓋，所述接口端蓋設置在濾芯本體的底端，所述濾芯出液孔設置在接口端蓋上；

32、所述接口端蓋的外徑大于濾芯本體的外徑，所述第二凸環設置在接口端蓋凸出于濾芯本體的區域頂端并罩設在濾芯本體的外圍。

33、上述技術方案的有益效果為：將第二凸環設置在接口端蓋上不僅可以減少進液腔體底部的滯留體積，而且還可以提高接口端蓋與過濾芯外殼的連接穩定性。

34、在一種可選的實施方式中，所述第二凸環與底座開口槽的側壁之間的間距為0.2－2mm。

35、在一種可選的實施方式中，所述第一平臺上設置有第三凹槽，所述第三凹槽與進液腔體相連通；所述過濾器本體上設置有回流接頭，所述回流接頭上設置有回流口，所述回流口與第三凹槽相連通。

36、在一種可選的實施方式中，所述定位環設置為階梯狀，所述第一凹槽設置為與定位環相適配的階梯槽狀；所述第一凹槽上設置有第三平臺，所述第三平臺的高度低于第一平臺的高度，所述第一凸環的高度低于第三平臺的高度，所述第一凸環位于第三平臺的內側，所述第一凸環的外徑小于第三平臺的內徑。

37、上述技術方案的有益效果為：

38、一方面，定位環和第一凹槽的階梯狀設計確保了兩者在安裝時能夠精確對齊，進而來保證定位環與第一凸環能夠精確對齊，減少了因位置偏差導致的焊接效果不佳問題的產生。

39、另一方面，設置為階梯狀的定位環和第一凹槽，能夠使接口端蓋與第一凹槽側壁之間的間隙設置為彎折結構，有助于在囊式過濾器進液時，間隙深處的空氣不易排出，進而使液體無法完全進入并占滿滯留空間，從而使得滯留體積的實際值要小于理論值。階梯狀設計和彎折結構有助于減少流體在濾芯底部的殘留，提高了清潔度，減少了污染的風險。

40、在一種可選的實施方式中，所述第一凸環與定位環之間通過熔融焊接工藝進行固定；和/或，所述底座與過濾器外殼之間通過熔融焊接工藝進行固定；所述熔融焊接工藝包括熱焊接、超聲焊接及渦流焊接中的一種或多種。

41、在一種可選的實施方式中，所述底座進液接頭和過濾器外殼的材質均為聚丙烯、聚醚砜、聚四氟乙烯或尼龍。

42、第二方面，本發明提供了一種過濾器的滯留體積測試方法，包括以下步驟：

43、s1.計算過濾器本體與濾芯之間的滯留體積理論值v理論；

44、s2.對干燥的過濾器進行稱重，記錄過濾器的初始質量m0；將介質從進液口通入到過濾器內，并將介質從出液口從過濾器排出；然后向進液口通入氣流，并使氣流從出液口排出；而后對過濾器再次進行稱重，記錄過濾器的結束質量m1；計算過濾器本體與濾芯之間的滯留體積實際值v實際＝(m1－m0)/ρ介質，其中ρ介質為介質的密度；

45、s3.對滯留體積理論值與滯留體積實際值進行比較，判斷過濾器的性能。

46、上述過濾器的有益效果為：通過滯留體積理論值與滯留體積實際值的對比，可以精確評估過濾器的性能，確保其在實際應用中的可靠性和有效性。實際值與理論值的差異可以幫助檢測過濾器是否存在泄漏，及時發現潛在問題。

47、在一種可選的實施方式中，還包括以下步驟：

48、按照步驟s1－s3，計算傳統過濾器的滯留介質理論體積值和滯留介質實際體積值；

49、按照步驟s1－s3，計算本發明第一方面的過濾器的滯留介質理論體積值和滯留介質實際體積值；

50、將傳統過濾器的滯留介質理論體積值與本發明第一方面的過濾器的滯留介質理論體積值進行比較，將傳統過濾器的滯留介質實際體積值與本發明第一方面的過濾器的滯留介質實際體積值進行比較，判斷過濾器的性能。

51、在一種可選的實施方式中，通入到過濾器內的介質為純水；

52、和/或，向進液口通入氣流為60－80℃的熱空氣，熱空氣的流速為2－5m/s，熱空氣的通入時間為10－15分鐘。