CN101002994A - 板状两面过滤微孔陶瓷结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种净水设备用板状两面过滤微孔陶瓷结构及其制造方法。这种陶瓷结构的特点是陶瓷的两面均可作为过滤面积，中间有网状导流通道。这种陶瓷结构的制造方法是：采用在高温下能转化为气体的材料制成网状孔板，在制造陶瓷坯料时将该网状孔板置入坯料中间，高温烧制时该孔板转化成气体消失后留下的空间就成为网状导流通道。本发明两面过滤微孔陶瓷结构的作用是在保证过滤精度不降低，并且在微孔陶瓷的体积增加较小的前提下可使过滤流量显著增加，从而使过滤设备可以设计得体积较小、成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及净水设备技术领域，尤其涉及一种板状两面过滤微孔陶瓷结构。
背景技术
作为水处理设备中过滤材料使用的微孔陶瓷，因具备很多优点，例如成本较低，堵塞后可方便清洗，清洗之后流量基本上全部回复，过滤精度不下降，过滤过程自始至终可保持水质稳定，等等，所以目前已经得到广泛应用。
水处理设备中使用的微孔陶瓷一般制成板状，管状或半球状。过滤时水流从一个侧面进入，从另一个侧面流出，污染物被阻挡在进水的一侧表面，并在该表面上沉积或积聚而形成滤饼。随着过滤过程的进行，滤饼厚度越来越厚，过滤阻力越来越大，虽然出水质量不会下降，但出水流量越来越小，最终流量不能满足要求，这时需要对微孔陶瓷进行清洗以去除陶瓷表面的污染物或滤饼，恢复过滤流量。人们希望从开始过滤到清洗这段时间过滤的水量越大越好，换句话说，如果过滤流量一定，希望能正常过滤的时间越长越好。这实际上是反映了微孔陶瓷的纳污能力，纳污能力大，即清洗周期长，或在给定的过滤周期内滤水量大。而纳污能力是与过滤面积直接相关的，即过滤面积越大，纳污能力越大。
对于管状微孔陶瓷，一种方法是通过增加微孔陶瓷管的根数来增加过滤面积，这样设备结构复杂，成本较高；另一种方法是通过增加微孔陶瓷管的直径来增加过滤面积，这样微孔陶瓷管内的空间就白白浪费，设备将变得很庞大。显然，这样两种方法都使设备造价明显上升。
对于板状微孔陶瓷，一种方法是直接增大板面积，例如增大圆板形微孔陶瓷的直径，一方面是太大直径的微孔陶瓷板制造成品率较低，而且安装和使用都较容易损坏，另一方面是直径大即意味着设备体积大，故采用直接增大微孔陶瓷板面积的方法将使设备制造成本上升较快；另一种方法是通过一个连接隔板将两片微孔陶瓷粘在一块，连接隔板的外圆周上下两面分别与圆形微孔陶瓷密封连接，连接隔板的中间设有穿过其中一个陶瓷片中心的接管，且该接管与该陶瓷片密封连接，如中国专利净水器微孔陶瓷滤芯(专利申请号为200520000553.3)披露了这样一种微孔陶瓷滤芯结构。这种结构尺寸比较紧凑，在体积增加较小的前提下，可以使流量明显增加，但是，这种陶瓷组件结构比较复杂，可靠性下降，生产成本较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种净水设备用板状两面过滤微孔陶瓷结构及其制造方法，本发明的主要作用是在保证过滤精度不降低，并且在两面过滤微孔陶瓷的体积增加较小的前提下使过滤流量显著增加，从而使过滤设备可以设计得体积较小、成本较低。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该板状两面过滤微孔陶瓷结构包括一个板状均质微孔陶瓷，该陶瓷的周边可以是圆形，也可以是椭圆形，也可以是多边形，可以是平板状，也可以是弧面板状，也可以是球面板状，其在厚度方向的中间有相互连通并与上表面、下表面和周边均有一定距离的网状导流通道，其中部设有可装配导流芯管的通孔。所述的网状导流通道可以有多种网孔形状，例如可以是三角形、也可以是多边形、也可以是圆形、也可以是其它任何不规则的形状，但相互之间必须连通，以达到将过滤的水流汇集并使其流向导流芯管的目的。所述的导流芯管上端封闭，下端敞口，上部有螺纹，下部设有可压紧密封垫的凸肩和可装配O形密封圈的沟槽，中部的管壁上设有与网状导流通道相通的小通孔，其与板状微孔陶瓷通过上、下密封垫和压片在螺母的拧紧力下密封。所述的压片装在上密封垫上并具有限制上密封垫自由变形的形状。
所述的板状均质微孔陶瓷中部的通孔也可以由盲孔代替，这时将另一种结构的导流芯管设在盲孔处，该芯管通过其上圆环形凸肩与板状均质微孔陶瓷密封粘结成一体，其下部设有可装配O形密封圈的沟槽。所述的导流芯管也可以采用和所述的两面过滤微孔陶瓷结构相同的材料制造并与其成为一体。
所述的板状均质微孔陶瓷的中部也可以没有孔，这时导流芯管设置在板状均质微孔陶瓷的边缘，该导流芯管具有与板状均质微孔陶瓷能可靠地通过粘结并密封的结构，其下部设有可装配O形密封圈的沟槽。所述的导流芯管也可以采用和微孔陶瓷相同的材料制造并与所述的板状均质微孔陶瓷成为一体。
本发明的两面过滤微孔陶瓷结构通过芯管与水处理设备连接，芯管上的O形圈与设备上连接孔内壁密封。在滤水时，水流从板状微孔陶瓷的两个表面和侧面进入微孔陶瓷，水流在网状导流通道内汇集后流向导流芯管，再从芯管流出。随着过滤过程的进行，陶瓷外表面被水中污染物逐渐堵塞，这时可将两面过滤微孔陶瓷结构从设备上拆下，清洗后可恢复过滤流量，并可保持过滤精度不降低，出水水质不变。
所述的板状两面过滤微孔陶瓷结构的制造方法是：
1、先用在陶瓷烧制温度下能转化为气体的材料(例如塑料)制成网状孔板；
2、在制造板状两面过滤微孔陶瓷结构坯料时将该网状孔板置入坯料中间，除设置导流芯管的部位外，其余部位均须保证该网状孔板与陶瓷坯料表面有一定距离，可以采用浇注法制造坯料，也可以采用压制法制造坯料；
3、高温烧制板状两面过滤微孔陶瓷结构坯料，其中的网状孔板转化成气体消失后留下的空间就形成网状导流通道。
附图说明
图1为本本发明实施例一的结构示意图。
图2为图1的A-A剖视图。
图3为本发明实施例一滤水时的水流示意图。
图4为本本发明实施例二的结构示意图。
图5为本本发明实施例三的结构示意图。
图6为本本发明实施例四的结构示意图。
图7为图6的A-A剖视图。。
图8为本本发明实施例五的结构示意图。
图9为图8的A-A剖视图。
图10为网状孔板结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体附图对本发明进行详细描述，但应当理解这里的详细描述并不构成对本发明保护范围的限制。
实施例一：结合图1、图2和图3所示，本发明板状两面过滤微孔陶瓷结构(1)在厚度方向的中间有相互连通并与上表面、下表面和周边均有一定距离的网状导流通道(2)，其中部设有可装配导流芯管(4)的通孔。图2中的三角形网状图形是该网状通道的示意图，图中的网线处是有一定空间的水流通道，网孔处是微孔陶瓷。网孔的形状可以为三角形、多边形、圆形或任何形状，但必须相互连通。所述的导流芯管(4)上端封闭，下端敞口，上部有螺纹(5)，下部设有可压紧密封垫(10)的凸肩(8)和可装配O形密封圈(9)的沟槽，中部的管壁上设有与网状导流通道(2)相通的小通孔(11)，其与板状两面过滤微孔陶瓷(1)通过上、下密封垫(3，10)和压片(7)在螺母(6)的拧紧力下密封。所述的压片(7)压在上密封垫(3)上并具有限制上密封垫(3)自由变形的形状。过滤时水流从微孔陶瓷(1)的外侧穿过微孔陶瓷进入网状导流通道(2)并在其中汇集，再流向导流芯管(4)，图3是其流向示意图。
实施例二：结合图4所示，本发明板状两面过滤微孔陶瓷结构(1)在厚度方向的中间设有相互连通的网状导流通道(2)，其中部设有可装配导流芯管(13)的盲孔；所述的导流芯管(13)的上端口与所述的网状导流通道(2)相通，下部设有凸肩(8)和可装配O形密封圈(9)的沟槽，在凸肩(8)的上表面与板状两面过滤微孔陶瓷结构(1)之间有能将两者牢固连接成一体的密封粘结层(12)。所述的网状导流通道(2)的要求与实施例一相同。
实施例三：结合图5所示，本实施例是将导流芯管(14)也采用和所述的两面过滤微孔陶瓷结构(1)相同的材料制造，使导流芯管(14)与板状均质微孔陶瓷(1)成为一体，芯管(14)上设有可装配O形密封圈(9)的沟槽，网状导流通道(2)的要求和导流芯管(14)的设置位置均与实施例二相同。
实施例四：结合图6和图7所示，本实施例的导流芯管(15)设在板状均质微孔陶瓷结构(1)的边缘，所述的导流芯管(15)具有与板状均质微孔陶瓷结构(1)能可靠地通过粘结将两者牢固连接成一体并能使粘结层(12)可靠密封的结构，其下部设有可装配O形密封圈(9)的沟槽；所述的板状两面过滤微孔陶瓷结构(1)在厚度方向的中间有相互连通并与上表面、下表面和周边均有一定距离的网状导流通道(2)。图7中的六边形网状图形是该网状通道(2)的示意图，图中的网线处是有一定空间的水流通道，网孔处是微孔陶瓷。
实施例五：结合图8和图9所示，本实施例是将导流芯管(16)也采用和所述的两面过滤微孔陶瓷结构(1)相同的材料制造，使导流芯管(16)与板状均质微孔陶瓷结构(1)成为一体，芯管(16)上设有可装配O形密封圈(9)的沟槽，网状导流通道(2)的设置要求和导流芯管(16)的设置位置均与实施例四相同。图9中的六边形网状图形是该网状通道的示意图，图中的网线处是有一定空间的水流通道，网孔处是微孔陶瓷。
下面结合图10对板状均质微孔陶瓷结构的制造方法进行详细描述。图10是用于制造实施例1、实施例2或实施例3的板状均质微孔陶瓷结构的孔板，其材料采用聚丙烯塑料制造，也可以采用在陶瓷烧制温度下能转化为气体的其它材料制造。图中的网孔(18)为透孔，其形状可以为六边形，也可以为其它任何形状，但组成网孔(18)的塑料筋必须相互连接，不得间断；中孔(17)为透孔，其形状可以是圆形，也可以为其它形状。具体步骤如下：
1、先制造图10所示的网状孔板，厚度为1毫米～2毫米；
2、将硅藻土、黏土等按一定比例混合，并充分搅拌均匀，然后加入适量的水调成“泥料”；
3、将上述“泥料”浇注或压制成板状两面过滤微孔陶瓷结构坯料，同时将上述网状孔板置入坯料中间，中孔(17)用于固定孔板位置，以保证该网状孔板与陶瓷坯料的表面和侧面均有一定距离；
4、在800℃～1300℃高温下烧制板状两面过滤微孔陶瓷结构坯料，在烧制过程中，其中的网状孔板转化成气体消失后留下的空间就形成网状导流通道。
实施例四和实施例五中的板状均质微孔陶瓷结构的制造方法与上述描述的制造方法基本相同。不同之处在于：如图10所示，所述的网状孔板取消中孔(17)，改圆形孔板为矩形孔板，以适应将导流芯管方便地设置在板状均质微孔陶瓷结构的边缘的要求。其余与上述描述的制造方法完全相同。
Claims (7)
1、一种净水设备用板状两面过滤微孔陶瓷结构的制造方法，其特征在于：采用在陶瓷烧制温度下能转化为气体的材料制成网状孔板，在制造陶瓷坯料时将所述的网状孔板置入坯料中间，所述的网状孔板在高温烧制时转化为气体而消失后所留下的空间就形成网状导流通道。
2、一种净水设备用板状两面过滤微孔陶瓷结构，其特征在于：所述的板状两面过滤微孔陶瓷结构在厚度方向的中间设有相互连通并与上表面和下表面均有一定距离的网状导流通道。
3、按照权利要求2所述的板状两面过滤微孔陶瓷结构，其特征在于：所述的板状两面过滤微孔陶瓷结构中间设有可装配导流芯管的通孔。
4、按照权利要求2所述的板状两面过滤微孔陶瓷结构，其特征在于：所述的板状两面过滤微孔陶瓷结构中间设有可装配导流芯管的盲孔。
5、按照权利要求2所述的板状两面过滤微孔陶瓷结构，其特征在于：所述的板状两面过滤微孔陶瓷结构的边缘设有可装配导流芯管的结构。
6、按照权利要求2所述的板状两面过滤微孔陶瓷结构，其特征在于：所述的板状两面过滤微孔陶瓷结构上设有和自身材质相同并和自身成为一体的导流芯管。
7、按照权利要求2所述的板状两面过滤微孔陶瓷结构，其特征在于：所述的板状两面过滤微孔陶瓷结构上设有和自身材质不相同并通过密封粘结而和自身成为一体的导流芯管。
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