帶有雙面過濾管狀微孔陶瓷的複合濾芯的製作方法

2023-05-05 16:19:51

專利名稱：帶有雙面過濾管狀微孔陶瓷的複合濾芯的製作方法
技術領域：
帶有雙面過濾管狀徼孔陶瓷的複合濾芯
所厲&術領域
本實用新型涉及飲用水處理技術領域，尤其涉及一種帶有雙面過濾管狀 微孔陶瓷的複合濾芯。
背景技術：
飲水機專用淨水器已經是普遍使用的產品，雖然種類繁多，但結構形式 主要包括原水箱(也稱上桶)、 一個或幾個濾芯、淨水箱(也稱下桶)和控制 飲水機水鬥中水位的浮子閥等，其核心部分是濾芯。絕大部分飲水機專用淨 水器都設有吸附單元和過濾單元。當吸附單元中的吸附材料為活性炭時，俗 稱活性炭濾芯，所採用的活性炭均為粒狀活性炭。過濾單元中的過濾材料只 有當過濾精度很高時，才有很好的過濾效果，即能有效濾除水中的細菌等微 小懸浮物，例如過濾材料釆用高精度微孔陶瓷。
公知技術的飲水機專用淨水器濾芯存在的缺點有
1. 高精度微孔陶瓷很容易堵塞，頻繁的清洗或刷洗，給用戶使用帶來不便。
2. 粒狀活性炭的有效利用率較低。粒狀活性炭起吸附淨化作用的部分主 要集中在顆粒的表層和近表層，而顆粒的中心部分所起的吸附淨化作用很小。 原因之一是水中的汙染物通過擴散方式進到顆粒的中心需要時間，而擴散速 度通常遠小於濾水速度；原因之二是水中的微小懸浮物(膠體等)會逐漸 將活性炭表面的微孔堵塞，表層的微孔堵塞後，顆粒內部剩餘的吸附功能就 再也不能發揮吸附作用。換句話說，粒狀活性炭濾芯失效時，顆粒中心部分 的材料可能遠未達到吸附飽和狀態，造成活性炭的有效利用率很低，浪費資 源。顆粒越大，活性炭的有效利用率越低。水處理行業每年都以較高的速度 在發展，活性炭的用量也每年都在以較高的速度在增長，所以，提高資源的有效利用率、節約資源，意義重大。
要使淨水器濾芯中的高精度微孔陶瓷不易堵塞，同時，還要提高活性炭 的有效利用率，還需要技術上進行突破。
發明內容
本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現有技術現狀的不足而提供 一種帶有雙面過濾管狀微孔陶瓷的複合濾芯。該複合濾芯主要用在飲水機專 用淨水器上，也可以用在其它類似的淨水器上，如臺式或立式淨水器上。
本實用新型解決上述技術問題所釆用的技術方案為 一種帶有雙面過濾 管狀微孔陶瓷的複合濾芯，其包括濾芯內殼體，內殼體由內蓋和內本體組成， 內蓋和內本體之間可以設計成可拆裝式密封結構，也可以設計成不可拆裝式
密封結構；內殼體的內腔上部設有雙面過濾管狀微孔陶瓷，內腔下部設有包 括鬆散狀態的粉末狀水處理材料；設有到達內腔底部的進水管，內蓋上設有 排氣裝置。
所述的雙面過濾管狀微孔陶瓷上、下端敞口，側壁開槽，開槽的作用是 使管狀微孔陶瓷內部和外部連通，所以槽可以開成多種形式，例如兩端直 通型、 一端直通型和很短的孔型等；雙面過濾管狀微孔陶瓷內部設有在上端 開口的水流通道，上端與內蓋密封連接，內蓋上設有出水孔，出水孔連通雙 面過濾管狀微孔陶瓷內的水流通道；雙面過濾管狀微孔陶瓷可以支撐在內本 體上，也可以支撐在內蓋上；雙面過濾管狀微孔陶瓷的過濾精度不大於0.4 微米，為了更可靠地濾除水中的徼小物質(如粉末狀水處理材料、細菌等)， 優選過濾精度不大於0.15微米的雙面過濾管狀微孔陶瓷。
所述的粉末狀水處理材料至少包括吸附劑和混凝劑其中的一種。 所述的吸附劑至少包括活性炭、硅藻土、活性氧化鋁和活性氧化鎂其中 的一種。
所述的混凝劑至少包括硫酸鋁、明礬、聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁、鋁酸 鈉、三氯化鐵、硫酸亞鐵、聚合硫酸鐵、碳酸鎂、聚合氯化鐵、骨膠、聚丙 烯醯胺、活化矽酸和海藻酸鈉其中的一種。混凝劑最好製成緩釋劑，以非常緩慢的速度向水中釋放。
所述的粉末實際上就是尺寸十分微小的顆粒，所以粉末和顆粒之間沒有 嚴格準確的界限，行業中常釆用目數來描述顆粒尺寸，顆粒的目數越大，則
顆粒的尺寸越小。淨水器中常用的粒狀活性炭一般在IO目~40目之間，本 實用新型技術中的粉末狀水處理材料(包括粉末活性炭)的目數為至少80目 以上，優選200目以上。
所述的排氣裝置中設有包括折成"U"狀的疏水性中空纖維膜，該中空纖 維膜在頂部採用粘接劑使之相互粘接並粘接固定在排氣裝置殼體的內側壁 上，排氣裝置的殼體再與內蓋密封固定連接；所述的中空纖維膜的過濾精度 不大於0.3微米；排氣裝置的出氣口位置高於濾芯內殼體的出水口。由於疏 水性中空纖維膜具有通水阻力很大、通氣阻力很小的特性，所以，本排氣裝 置能有效阻擋濾芯內殼體中的水、粉末狀水處理材料和水中的微小懸浮物(細 菌等)，排出的是潔淨的氣體。因排氣裝置的出氣口位置高於濾芯內殼體的出 水口 ，從而可以避免出氣口被水流覆蓋和排氣時出現汽泡現象，同時也減小了 排氣阻力。
上述濾芯結構運行時，水流從進水管的頂部順著進水管向下流到濾芯內 殼體的底部，先經粉末狀水處理材料預處理
1. 將溶解於水中的有機物、異色、異臭、異味等吸附到吸附劑的微孔中；
2. 將水中的膠體吸附或粘附到粉末狀水處理材料的表面上；
3. 混凝作用可使水中的懸浮物脫穩和絮凝，微小顆粒變成較大顆粒，或 粘附、或吸附到吸附劑上；
4. 生物反應可分解水中的有機物。
水流先經粉末狀水處理材料預處理，再經設在內殼體內腔上部的雙面過 濾管狀微孔陶瓷過濾，去除水中的粉末狀水處理材料、細菌等，最後從內蓋 上的出水孔排出，濾芯內殼體中的氣體通過設在內蓋上的排氣裝置向上排出。 本實用新型技術具有延長微孔陶瓷使用壽命的作用機理是 將水中容易堵塞微孔陶瓷的微小顆粒變成尺寸較大的顆粒，同時將不透 水的黏糊狀緻密性顆粒(較小的和較大的)變成透水性較好的非黏糊狀蓬鬆
5性顆粒，或者將其分解。這樣，微孔陶瓷便不易發生堵塞。所釆用的吸附劑 都是透水性較好的非黏糊狀蓬鬆性物質，其在有限的使用壽命範圍內，即在吸 附或粘附不超過一定數量的膠體物質時，仍呈透水性較好的非黏糊狀蓬鬆特 性。所以，粉末狀水處理材料在失效前，即使沉積在微孔陶瓷表面，也不會 發生堵塞現象。這就是說，粉末狀水處理材料失效後，微孔陶瓷才會逐漸堵 塞，微孔陶瓷出現堵塞之時就是濾芯壽命終了之時。普通用戶很容易利用這 種特性判斷濾芯是否失效，這對保證淨水器的正常使用至關重要。
本實用新型技術的進一步技術措施是濾芯內殼體設在濾芯外殼體中， 濾芯外殼體由外蓋和外本體組成，外蓋和外本體之間可以設計成可拆裝式結
構，也可以設計成不可拆裝式結構；外本體底部設有出水口；外蓋的頂部設 有向上延伸的進水接管，進水接管上設有外螺紋，外螺紋用於和所在設備的 原水箱連接；外蓋上可以設排氣孔，也可以不設排氣孔；進水接管連通進水 管，並通過密封圍進行密封；在內本體的外側或者在外本體的內側，設有定 位筋，使內本體與外本體之間保持適當間隙，以保持出水通道暢通。 外殼體的主要作用是
1. 改善複合濾芯的外觀，使之與普通濾芯的頂部進水和底部出水這種傳 統的水流方式相一致。
2. 對於外蓋和外本體釆用密封連接，並且外蓋上不設排氣孔的情況
a. 當內殼體和外殼體之間的間隙較大時，虹吸現象不能建立，情況將和 外蓋上設置排氣孔時一樣，濾芯可正常運行。
b. 當內殼體和外殼體之間的間隙較小時，內殼體中的氣體經排氣裝置排 出後，將順著內殼體和外殼體之間的間隙向下流動，最後從外本體底部的出 水口排出。對於這種情況，複合濾芯啟動時可能需要較大的動力來建立虹吸 現象。虹吸現象建立後，濾水動力將明顯增加，出水流量會明顯增大，所以 複合濾芯仍可正常運行。
由於雙面過濾管狀微孔陶瓷的濾水表面以豎直的方式設置，所以粉末狀 水處理材料以及水中的汙染物均不易在雙面過濾管狀微孔陶瓷表面沉積，即 不易堵塞雙面過濾管狀微孔陶瓷，進一步提高了微孔陶瓷的使用壽命。本實用新型複合濾芯的有益效果是
1. 粉末狀水處理材料自身不會板結和堵塞，能顯著延長高精度過濾材料
的使用壽命，大大減少清洗次數；
2. 能同時適應低濁度水和高濁度水的淨化；
3. 粉末狀水處理材料的有效利用率大大高於粒狀水處理材料，節約資源；
4. 能確保出水的微生物指標符合國家標準；
5. 普通用戶很容易判斷濾芯的使用壽命是否已到。


圖l為本實用新型實施例一結構示意圖。
圖2為圖1中的雙面過濾管狀微孔陶瓷立體圖。
圖3為圖1中的上支撐架立體圖。
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下面結合具體附圖對本實用新型進行詳細描述，但應當理解這裡的詳細 描述並不構成對本實用新型保護範圍的限制。
實施例一結合圖l、圖2和圖3所示，本實施例複合濾芯包括濾芯內殼 體，濾芯內殼體由內蓋(22)和內本體(17)組成，內蓋(22)和內本體(17) 之間設有密封圈(18)，壓緊後內蓋(22)和內本體(17)可實現密封連接； 濾芯內殼體的內腔上部設有雙面過濾管狀微孔陶瓷(4),內腔下部設有鬆散 狀態的粉末狀水處理材料(11);濾芯內殼體的中心設有進水管(14)。
所述的雙面過濾管狀微孔陶瓷(4)的上、下端敞口，側壁開有一端直通 型槽(20),其內部設有在上端開口的水流通道(30)，上端與內蓋(22)密 封連接，雙面過濾管狀微孔陶瓷(4)的過濾精度為0.15微米，內蓋(22) 上設有出水孔(21)，出水孔(21)連通雙面過濾管狀微孔陶瓷(4)內的水 流通道(30);雙面過濾管狀微孔陶瓷(4)支撐在上支撐架上，上支撐架通 過壓簧(9)支撐在下支撐架上，下支撐架支撐在內本體(17)的臺階上；所 述的上支撐架設有上環板(13)和下環板(10)，並通過4根支撐筋(12)固定連接，下環板(10 )設有向下延伸的直管(5 )，直管(5 )外側套有壓簧(9 )， 壓簧(9)頂部頂住下環板(10)的下表面，壓簧(9)的下端支撐在下支撐 架的上環板(8 )的上表面；所述的下支撐架設有上環板(8 )和下環板(6 )， 並通過3根支撐筋(7)固定連接。
所述的進水管(14)的頂部設有可裝配O形密封圈(23)的溝槽，溝槽 內裝有0形密封圈(23)，進水管(14)底部插入設在內本體(17)底部的網 板(3)中心的通孔中，網板(3)上設有絲網(2)。
所述的內蓋(22 )的中心設有通孔，通孔的周圍設有向下延伸的短管(26 ), 短管(26)的內側壁通過0型密封圈(23)與進水管(14)密封連接。
所述的排氣裝置中設有包括折成"U"狀的疏水性中空纖維膜(28)，中 空纖維膜(28)在端部釆用粘接劑(27)使之相互粘接並粘接固定在排氣裝 置殼體(29)的內側壁上，排氣裝置的殼體(29)再與內蓋(22)密封固定 連接；所述的中空纖維膜(28)的過濾精度不大於0.3微米；排氣裝置的出 氣口位置髙於出水孔(21)。
濾芯內殼體設在濾芯外殼體中，濾芯外殼體由外蓋(19 )和外本體(16 ) 組成，外蓋(19)和外本體(16)之間釆用螺紋連接；外本體(19)底部設 有出水口 (1);外蓋(19)的頂部設有向上延伸的進水接管(25)，進水接管 (25)上設有外螺紋，外螺紋用於和所在設備的原水箱連接；進水接管(25) 連通進水管(14 )，並通過密封圈(24 )與外蓋(19 )進行密封；在內本體(17 ) 的外側設有定位筋(15 )，使內本體(17 )定位在外本體(16 )的中心並與外 本體(16)之間保持適當間隙，從而保持出水通道暢通。
本實施例複合濾芯運行時，水流從進水接管(25)進到進水管(14)，再 從進水管(14)的頂部順著進水管(14)向下流到濾芯內殼體的底部，再向 上穿過網板(3)，先經粉末狀水處理材料(11)預處理，再經雙面過濾管狀 微孔陶瓷(4)過濾，去除水中的粉末狀水處理材料(11)、細菌等，然後從 內蓋(22)上的出水孔(21)向上排出，再順著內殼體和外殼體之間的間隙 向下流動，最後從外本體U6)底部的出水口 (l)向下流出，濾芯內殼體中 的氣體通過設在內蓋(22)上的排氣裝置向上排出。
權利要求1. 一種帶有雙面過濾管狀微孔陶瓷的複合濾芯，其包括濾芯內殼體，其特徵是a.濾芯內殼體的內腔上部設有開槽的管狀微孔陶瓷，內腔下部設有包括鬆散狀態的粉末狀水處理材料；b.設有到達內腔底部的進水管。
2. 根據權利要求l所述的複合濾芯，其特徵是所述的管狀微孔陶瓷的 過濾精度不大於0.4微米。
3. 根據權利要求l所述的複合濾芯，其特徵是所述的濾芯內殼體的頂 部設有排氣裝置。
4. 根據權利要求3所述的複合濾芯，其特徵是所述的排氣裝置包括疏 水性中空纖維。
5. 根據權利要求l所述的複合濾芯，其特徵是所述的濾芯內殼體由相 互密封連接的內蓋和內本體組成，內蓋上設有排氣裝置，內蓋上設有可連通 管狀微孔陶瓷內部水流通道的出水孔，內蓋的中心設有通孔。
6. 根據權利要求l所述的複合濾芯，其特徵是所述的濾芯內殼體設置 在濾芯外殼體中，濾芯外殼體的頂部設有進水接管，底部設有出水口，進水 接管連通進水管。
專利摘要一種帶有雙面過濾管狀微孔陶瓷的複合濾芯，其包括濾芯內殼體，濾芯內殼體的內腔上部設有雙面過濾管狀微孔陶瓷，內腔下部設有包括鬆散狀態的粉末狀水處理材料，設有到達內腔底部的進水管，濾芯內殼體頂部設有排氣裝置，運行時原水從內殼體的頂部順著進水管向下流到濾芯內殼體的底部然後折流向上，原水先經粉末狀水處理材料預處理，再經雙面過濾管狀微孔陶瓷過濾後流出，內殼體中的氣體通過排氣裝置向上排出。本實用新型的優點是粉末狀水處理材料自身不會板結和堵塞，能顯著延長高精度微孔陶瓷的使用壽命；能同時適應低濁度水和高濁度水的淨化；粉末狀水處理材料的有效利用率大大高於粒狀水處理材料；能確保出水的微生物指標符合國家標準。
文檔編號C02F9/02GK201268642SQ200820119108
公開日2009年7月8日 申請日期2008年6月5日 優先權日2008年6月5日
發明者黃樟焱 申請人:黃樟焱