CN105854391A - 水管用过滤装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种水管用过滤装置，属于机械技术领域。它解决了现有的水管用过滤装置仅适用于单一管径的水管,适用范围窄的问题。本水管用过滤装置包括壳体，壳体由两扣合连接的盖壳组成，两盖壳内均安装有磁钢，盖壳两相对的侧壁上开设有半圆形缺口，且当两盖壳扣接时两盖壳上的半圆形缺口合拢并形成供水管通过的通孔，在半圆形缺口上对称设置有若干弹性支撑片，且各弹性支撑片外端部合围所形成的圆的直径小于通孔的孔径。本发明具有结构简单、能适用于各种管径水管的优点。
Description
技术领域
本发明属于机械技术领域，特别涉及一种水管用过滤装置。
背景技术
在通水管道中，特别是工业排水管，由于是工业需要，其排水管内的水含有大量的铁质等金属杂质，轻易将其排放至外界会造成环境污染，因此需要对其进行过滤处理，过滤系统分为两种，一种为内置于水管内的过滤装置，该方式不仅安装不方便，而且不易维护，另一方式为外置过滤装置，通过外置的磁铁来吸附水管内的铁质，使其滞留于水管内壁上，但这种装置一般是根据水管管径定身量制，只能适用于同一口径的水管，当水管管径不同时，还需另外定制，适用范围小，成本高。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种结构简单、能适用于各种管径水管的水管用过滤装置。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种水管用过滤装置，包括壳体，壳体由两扣合连接的盖壳组成，两盖壳内均安装有磁钢，盖壳两相对的侧壁上开设有半圆形缺口，且当两盖壳扣接时两盖壳上的半圆形缺口合拢并形成供水管通过的通孔，在半圆形缺口上对称设置有若干弹性支撑片，且各弹性支撑片外端部合围所形成的圆的直径小于通孔的孔径。
在上述的水管用过滤装置中，各弹性支撑片的长度相同。
在上述的水管用过滤装置中，处于同一半圆形缺口上的各弹性支撑片的外端面处于同一水平面上。
在上述的水管用过滤装置中，弹性支撑片的外侧壁与盖壳外侧壁齐平，弹性支撑片的内侧壁向盖壳内部凸出并抵靠至磁钢外侧壁上。
在上述的水管用过滤装置中，在壳体内壁对称设置有限位柱，磁钢外侧壁抵靠于限位柱外侧壁上。
在上述的水管用过滤装置中，在壳体两相对的内侧壁上均设有弹性压片，弹性压片的外端部抵靠至磁钢外端面上。
在上述的水管用过滤装置中，限位柱与相对应的弹性压片处于壳体同一内侧壁上。
在上述的水管用过滤装置中，在其中一盖壳上开设有扣孔，在另一盖壳上具有扣块，且当两盖壳盖合时扣块扣接于扣孔内。
在上述的水管用过滤装置中，壳体由PP材料制成。PP材料来源丰富、价格低廉，与其他通用塑料(PVC，PE，PS)相比，具有密度小、强度高、电绝缘性佳、耐化学药品性好、易于加工成型等优点。
在上述的水管用过滤装置中，PP材料主要由以下重量份数成分组成：PP树脂：100份，增韧剂：10-30份，成核剂：0.05-0.15份，纳米TiO2：2-5份，偶联剂：0.5-2份，抗氧剂：0.5-2份。
由于采用PP材料制成的壳体收缩率大、缺口冲击强度低、低温脆性大，所以本发明在PP基体中添加了适量的增韧剂对PP材料进行增韧改性，使PP制品的冲击性能和低温脆性得到明显的改善。其中，乙烯-辛烯共聚物(POE)具有较高的热稳定性和耐候性，剪切敏感性强，其表观黏度对温度的依赖性与PP相似，所以可在PP基体中均匀分散，得到较小的POE分散相粒径和较窄的粒径分布，对PP增韧效果明显。而乙烯-辛烯嵌段共聚物(OBC)由于分子链中“硬”“软”段交替排列，与POE相比，耐热温度更高，耐磨损性能和高、低温压缩变形性能更强，力学性能也明显优于其他聚烯烃类弹性体。因此，本发明优选增韧剂为POE、OBC中的一种或两种。进一步优选，当增韧剂为POE时，增韧剂的用量为10-15份；当增韧剂为OBC时，增韧剂的用量为15-30份；当增韧剂为两种的混合时，POE的用量不超过15份。
PP是一种多晶型聚合物，可以结晶成α、β、γ、δ和拟六方晶5种晶型。其中，β晶型的PP室温和低温冲击强度较好，热变形温度高，在高速拉伸下表现出较高的韧性和延展性，不易脆裂。但是，β晶型是一类热力学上亚稳态、动力学上不利生成的晶型。因此，本发明在PP基体中添加了微量的β晶型成核剂，使PP晶型由α晶型转变为β晶型，从而使PP缺口冲击强度和断裂伸长率大幅度提高，改善了PP材料的韧性。
此外，PP材料由于其分子结构的特殊性，其老化现象尤为严重，从而严重影响制品的正常使用，缩短了制品的使用寿命。而导致PP材料老化的原因主要为热氧老化和光氧老化，光氧老化中紫外线又是引起材料光氧老化的主要原因。所以，本发明在PP基体中添加了抗氧剂和纳米TiO2。纳米TiO2对长波紫外线UVA(320-400nm)和中波紫外线UVB(280-320nm)都有很好的屏蔽作用，且吸收紫外线后不分解、不变色，具有较强的稳定性和持久性，所以添加纳米TiO2可以减慢PP材料在紫外光照射下产生的光氧化降解速度。而本发明之所以选择纳米级TiO2，是因为纳米级粒子在PP基体中分散性更好，可以增加PP材料对外界能量的耗散作用，更有利于提高基体的抗紫外老化性能。同时，纳米TiO2还能对PP材料起到增韧增强的作用。
与现有技术相比，本发明具有以下几个优点：
1.本发明通过在盖壳上设置弹性支撑片，且各弹性支撑片外端部合围所形成的圆的直径小于通孔的孔径，当水管管径较小时，水管穿过壳体，弹性支撑片不变形且由弹性支撑片的外端部抵靠在水管上，从而使得本装置能固设于水管上；当水管管径较大并大于弹性支撑片外端部合围所形成的圆的直径时，水管在贯穿壳体时挤压弹性支撑片，弹性支撑片受压变形并向外撑开，从而使弹性支撑片外端部合围所形成的圆也变大，从而不仅能容纳较大管径的水管，而且变形后的弹性支撑片作用于水管上，稳固性更高。
2.本发明壳体由PP材料制成，密度小、强度高、成本低。
3.本发明PP材料配伍合理，从而使制品壳体的韧性、抗老化性得到较好的改善。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图。
图2是本发明的剖视结构示意图。
图3是本发明壳体打开后的结构示意图。
图4是本发明壳体打开后的剖视结构示意图。
图中，1、盖壳；11、半圆形缺口；12、弹性支撑片；13、弹性压片；14、限位柱；15、扣孔；16、扣块；2、磁钢。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1至图4所示，本水管用过滤装置包括壳体，壳体由两扣合连接的盖壳1组成，两盖壳1内均安装有磁钢2，盖壳1两相对的侧壁上开设有半圆形缺口11，且当两盖壳1扣接时两盖壳1上的半圆形缺口11合拢并形成供水管通过的通孔，在半圆形缺口11上对称设置有若干弹性支撑片12，且各弹性支撑片12外端部合围所形成的圆的直径小于通孔的孔径。
本过滤装置主要用于套设于水管上，由盖壳1内的磁钢2吸附水管内水中的杂质，将杂质吸附于水管内壁上，使其不会跟水流走，从而提高水质，由于各地使用的水管管径不同，而各弹性支撑片12外端部合围所形成的圆的直径小于通孔的孔径，当水管管径较小时，水管穿过壳体，弹性支撑片12不变形且由弹性支撑片12的外端部抵靠在水管上，从而使得本装置能固设于水管上；当水管管径较大并大于弹性支撑片12外端部合围所形成的圆的直径时，水管在贯穿壳体时挤压弹性支撑片12，弹性支撑片12受压变形并向外撑开，从而使弹性支撑片12外端部合围所形成的圆也变大，从而不仅能容纳较大管径的水管，而且变形后的弹性支撑片12作用于水管上，稳固性更高。通过弹性支撑片12的形变，使本装置适用于不同管径的水管，适用范围广、成本低。
进一步的，各弹性支撑片12的长度相同，处于同一半圆形缺口11上的各弹性支撑片12的外端面处于同一水平面上，这使得各弹性支撑片12外端部合围所形成的圆与半圆形缺口11合拢形成的通孔为同心圆，从而使得不同管径的水管穿过本装置时，各弹性支撑片12施加在水管上的作用力相同，保证本装置套设于水管上的稳固性，同时也使得两盖壳1内的磁钢2与水管之间的间距相同，使磁钢2对水管内水中的杂质吸附效果相同。
进一步的，弹性支撑片12的外侧壁与盖壳1外侧壁齐平，弹性支撑片12的内侧壁向盖壳1内部凸出并抵靠至磁钢2外侧壁上，在壳体内壁对称设置有限位柱14磁钢2外侧壁抵靠于限位柱14外侧壁上，具体的上，本盖壳1的形状为方形，弹性支撑片12设置于盖壳1其中两相对的侧壁上，限位柱14设置于盖壳1另外两相对的侧壁上，通过限位柱14外侧壁和弹性支撑片12内侧壁将磁钢2限制于盖壳1内，从而使得磁钢2不会在盖壳1内晃动，保证其工作时的稳定性。
进一步的，在壳体两相对的内侧壁上均设有弹性压片13，弹性压片13的外端部抵靠至磁钢2外端面上，通过弹性压片13压在磁钢2上，使得磁钢2限制于盖壳1内而不会从盖壳1内掉落出来，保证磁钢2在工作时的稳定性。
进一步的，限位柱14与相对应的弹性压片13处于壳体同一内侧壁上，由于壳体其中两侧壁用于开设半圆形缺口11，为此将限位柱14与弹性压片13共同设置于处于壳体另两侧壁上，不仅方便加工，而且不影响盖壳1的整体结构。
进一步的，在其中一盖壳1上开设有扣孔15，在另一盖壳1上具有扣块16，且当两盖壳1盖合时扣块16扣接于扣孔15内，该结构保证了两盖壳1扣接在一起时能稳固的连接在一起，而不会在外力撞击下打开而从水管上掉落下来。
进一步的，壳体由PP材料制成，PP材料主要由以下重量份数成分组成：PP树脂：100份，增韧剂：10-30份，成核剂：0.05-0.15份，纳米TiO2：2-5份，偶联剂：0.5-2份，抗氧剂：0.5-2份。
壳体实施例1：
本实施例中原料由以下重量份数成分组成：PP树脂：100份，增韧剂：10份，成核剂：0.05份，纳米TiO2：2份，偶联剂：0.5份，抗氧剂：0.5份。其中，增韧剂为POE，成核剂为β晶型成核剂，偶联剂为硅烷偶联剂，抗氧剂为抗氧剂1010。
将上述原料干燥后置于高速混合机中搅拌混合得到混合料，混合料置于双螺杆挤出机中挤出造粒得到颗粒料，颗粒料再置于注塑成型机中注塑得到制品壳体。其中，注塑成型机的料筒温度为200℃，注塑温度为240℃，制品冷却速度为10℃/min。
壳体实施例2：
本实施例中原料由以下重量份数成分组成：PP树脂：100份，增韧剂：12份，成核剂：0.08份，纳米TiO2：3份，偶联剂：1份，抗氧剂：1份。其中，增韧剂为POE，成核剂为β晶型成核剂，偶联剂为硅烷偶联剂，抗氧剂为抗氧剂1010。
将上述原料干燥后置于高速混合机中搅拌混合得到混合料，混合料置于双螺杆挤出机中挤出造粒得到颗粒料，颗粒料再置于注塑成型机中注塑得到制品壳体。其中，注塑成型机的料筒温度为205℃，注塑温度为245℃，制品冷却速度为10℃/min。
壳体实施例3：
本实施例中原料由以下重量份数成分组成：PP树脂：100份，增韧剂：15份，成核剂：0.1份，纳米TiO2：3份，偶联剂：1份，抗氧剂：1份。其中，增韧剂为POE，成核剂为β晶型成核剂，偶联剂为硅烷偶联剂，抗氧剂为抗氧剂1010。
将上述原料干燥后置于高速混合机中搅拌混合得到混合料，混合料置于双螺杆挤出机中挤出造粒得到颗粒料，颗粒料再置于注塑成型机中注塑得到制品壳体。其中，注塑成型机的料筒温度为210℃，注塑温度为250℃，制品冷却速度为10℃/min。
壳体实施例4：
本实施例中原料由以下重量份数成分组成：PP树脂：100份，增韧剂：18份，成核剂：0.12份，纳米TiO2：3份，偶联剂：1份，抗氧剂：1份。其中，增韧剂为POE，成核剂为β晶型成核剂，偶联剂为硅烷偶联剂，抗氧剂为抗氧剂1010。
将上述原料干燥后置于高速混合机中搅拌混合得到混合料，混合料置于双螺杆挤出机中挤出造粒得到颗粒料，颗粒料再置于注塑成型机中注塑得到制品壳体。其中，注塑成型机的料筒温度为210℃，注塑温度为250℃，制品冷却速度为10℃/min。
壳体实施例5：
本实施例中原料由以下重量份数成分组成：PP树脂：100份，增韧剂：13份，成核剂：0.1份，纳米TiO2：3份，偶联剂：1份，抗氧剂：1份。其中，增韧剂为OBC，成核剂为β晶型成核剂，偶联剂为硅烷偶联剂，抗氧剂为抗氧剂1010。
将上述原料干燥后置于高速混合机中搅拌混合得到混合料，混合料置于双螺杆挤出机中挤出造粒得到颗粒料，颗粒料再置于注塑成型机中注塑得到制品壳体。其中，注塑成型机的料筒温度为210℃，注塑温度为250℃，制品冷却速度为10℃/min。
壳体实施例6：
本实施例中原料由以下重量份数成分组成：PP树脂：100份，增韧剂：15份，成核剂：0.1份，纳米TiO2：4份，偶联剂：2份，抗氧剂：2份。其中，增韧剂为OBC，成核剂为β晶型成核剂，偶联剂为硅烷偶联剂，抗氧剂为抗氧剂1010。
将上述原料干燥后置于高速混合机中搅拌混合得到混合料，混合料置于双螺杆挤出机中挤出造粒得到颗粒料，颗粒料再置于注塑成型机中注塑得到制品壳体。其中，注塑成型机的料筒温度为210℃，注塑温度为250℃，制品冷却速度为10℃/min。
壳体实施例7：
本实施例中原料由以下重量份数成分组成：PP树脂：100份，增韧剂：20份，成核剂：0.12份，纳米TiO2：4份，偶联剂：1份，抗氧剂：1份。其中，增韧剂为OBC，成核剂为β晶型成核剂，偶联剂为硅烷偶联剂，抗氧剂为抗氧剂1010。
将上述原料干燥后置于高速混合机中搅拌混合得到混合料，混合料置于双螺杆挤出机中挤出造粒得到颗粒料，颗粒料再置于注塑成型机中注塑得到制品壳体。其中，注塑成型机的料筒温度为210℃，注塑温度为250℃，制品冷却速度为10℃/min。
壳体实施例8：
本实施例中原料由以下重量份数成分组成：PP树脂：100份，增韧剂：25份，成核剂：0.13份，纳米TiO2：4份，偶联剂：2份，抗氧剂：2份。其中，增韧剂为OBC，成核剂为β晶型成核剂，偶联剂为硅烷偶联剂，抗氧剂为抗氧剂1010。
将上述原料干燥后置于高速混合机中搅拌混合得到混合料，混合料置于双螺杆挤出机中挤出造粒得到颗粒料，颗粒料再置于注塑成型机中注塑得到制品壳体。其中，注塑成型机的料筒温度为210℃，注塑温度为250℃，制品冷却速度为10℃/min。
壳体实施例9：
本实施例中原料由以下重量份数成分组成：PP树脂：100份，增韧剂：30份，成核剂：0.15份，纳米TiO2：5份，偶联剂：2份，抗氧剂：2份。其中，增韧剂为OBC，成核剂为β晶型成核剂，偶联剂为硅烷偶联剂，抗氧剂为抗氧剂1010。
将上述原料干燥后置于高速混合机中搅拌混合得到混合料，混合料置于双螺杆挤出机中挤出造粒得到颗粒料，颗粒料再置于注塑成型机中注塑得到制品壳体。其中，注塑成型机的料筒温度为210℃，注塑温度为250℃，制品冷却速度为10℃/min。
壳体实施例10：
本实施例中原料由以下重量份数成分组成：PP树脂：100份，增韧剂：20份，成核剂：0.1份，纳米TiO2：4份，偶联剂：2份，抗氧剂：2份。其中，增韧剂为POE和OBC的混合，POE和OBC各10份；成核剂为β晶型成核剂，偶联剂为硅烷偶联剂，抗氧剂为抗氧剂1010。
将上述原料干燥后置于高速混合机中搅拌混合得到混合料，混合料置于双螺杆挤出机中挤出造粒得到颗粒料，颗粒料再置于注塑成型机中注塑得到制品壳体。其中，注塑成型机的料筒温度为210℃，注塑温度为250℃，制品冷却速度为10℃/min。
壳体实施例11：
本实施例中原料由以下重量份数成分组成：PP树脂：100份，增韧剂：20份，成核剂：0.1份，纳米TiO2：4份，偶联剂：2份，抗氧剂：2份。其中，增韧剂为POE和OBC的混合，POE为15份，OBC为5份；成核剂为β晶型成核剂，偶联剂为硅烷偶联剂，抗氧剂为抗氧剂1010。
将上述原料干燥后置于高速混合机中搅拌混合得到混合料，混合料置于双螺杆挤出机中挤出造粒得到颗粒料，颗粒料再置于注塑成型机中注塑得到制品壳体。其中，注塑成型机的料筒温度为210℃，注塑温度为260℃，制品冷却速度为10℃/min。
壳体实施例12：
本实施例中原料由以下重量份数成分组成：PP树脂：100份，增韧剂：20份，成核剂：0.1份，纳米TiO2：4份，偶联剂：2份，抗氧剂：2份。其中，增韧剂为POE和OBC的混合，POE为5份，OBC为15份；成核剂为β晶型成核剂，偶联剂为硅烷偶联剂，抗氧剂为抗氧剂1010。
将上述原料干燥后置于高速混合机中搅拌混合得到混合料，混合料置于双螺杆挤出机中挤出造粒得到颗粒料，颗粒料再置于注塑成型机中注塑得到制品壳体。其中，注塑成型机的料筒温度为220℃，注塑温度为260℃，制品冷却速度为10℃/min。
以下对比例均以实施例10为参照。
对比例1：
对比例1的壳体由纯PP材料制成。
对比例2：
对比例2与实施例10的区别仅在于，对比例2中不添加纳米TiO2。
对比例3：
对比例3与实施例10的区别仅在于，对比例3的注塑成型机的料筒温度为190℃。
对比例4：
对比例4与实施例10的区别仅在于，对比例4的注塑成型机的料筒温度为230℃。
对比例5：
对比例5与实施例10的区别仅在于，对比例5的注塑成型机的注塑温度为220℃。
对比例6：
对比例6与实施例10的区别仅在于，对比例6的注塑成型机的注塑温度为280℃。
对比例7：
对比例7与实施例10的区别仅在于，对比例7的制品冷却速度为20℃/min。
将上述实施例和对比例制备得到的壳体分别进行性能测试，测试结果如表1所示。
表1：
从表1可知，经本发明改性后的PP材料制成的壳体与纯PP材料制成的壳体相比，性能明显提高。而且，从对比例3-7可知，制备过程中注塑成型机的料筒温度、注塑温度以及制品的冷却速率均是影响制品最终性能的重要因素。
将上述实施例和对比例制备得到的壳体进行抗老化测试，经人工加速老化30天后，实施例1-10的壳体缺口冲击强度保持率为90-97％，拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量保持率在95％以上，断裂伸长率几乎零损伤。对比例1的壳体缺口冲击强度保持率为65％，拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量保持率为75％，断裂伸长率保持率为38％。对比例2的壳体缺口冲击强度保持率为76％，拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量保持率为85％，断裂伸长率保持率为50％。对比例3-7的壳体缺口冲击强度保持率为88-93％，拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量保持率在92％以上，断裂伸长率保持率在93％以上。由此可知，经本发明PP材料制成的壳体的耐候性能更佳，使用寿命更久。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (10)
1.一种水管用过滤装置，其特征在于，包括壳体，壳体由两扣合连接的盖壳组成，两盖壳内均安装有磁钢，盖壳两相对的侧壁上开设有半圆形缺口，且当两盖壳扣接时两盖壳上的半圆形缺口合拢并形成供水管通过的通孔，在半圆形缺口上对称设置有若干弹性支撑片，且各弹性支撑片外端部合围所形成的圆的直径小于通孔的孔径。
2.根据权利要求1所述的水管用过滤装置，其特征在于，各弹性支撑片的长度相同。
3.根据权利要求1或2所述的水管用过滤装置，其特征在于，处于同一半圆形缺口上的各弹性支撑片的外端面处于同一水平面上。
4.根据权利要求1或2所述的水管用过滤装置，其特征在于，弹性支撑片的外侧壁与盖壳外侧壁齐平，弹性支撑片的内侧壁向盖壳内部凸出并抵靠至磁钢外侧壁上。
5.根据权利要求4所述的水管用过滤装置，其特征在于，在壳体内壁对称设置有限位柱，磁钢外侧壁抵靠于限位柱外侧壁上。
6.根据权利要求5所述的水管用过滤装置，其特征在于，在壳体两相对的内侧壁上均设有弹性压片，弹性压片的外端部抵靠至磁钢外端面上。
7.根据权利要求6所述的水管用过滤装置，其特征在于，限位柱与相对应的弹性压片处于壳体同一内侧壁上。
8.根据权利要求1或2所述的水管用过滤装置，其特征在于，在其中一盖壳上开设有扣孔，在另一盖壳上具有扣块，且当两盖壳盖合时扣块扣接于扣孔内。
9.根据权利要求1所述的水管用过滤装置，其特征在于，所述壳体由PP材料制成。
10.根据权利要求1所述的水管用过滤装置，其特征在于，所述PP材料主要由以下重量份数成分组成：PP树脂：100份，增韧剂：10-30份，成核剂：0.05-0.15份，纳米TiO2：2-5份，偶联剂：0.5-2份，抗氧剂：0.5-2份。
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2016
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