CN107362687A - 滤芯装置及其加工方法 - Google Patents

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Abstract

一种滤芯装置及其加工方法，包括套置在一起的内、外滤芯骨架，二者为内外齿轮啮合结构，内、外滤芯骨架上分别设有通孔结构，二者之间夹持核孔膜，内、外滤芯骨架上、下端分别密封连接上、下端盖，上端盖或下端盖上设有出液口；加工方法：将核孔膜置于外滤芯骨架内腔，通过负压使核孔膜紧贴于外滤芯骨架的内壁；将内滤芯骨架套在外滤芯骨架内腔，使内、外滤芯骨架相互啮合，使核孔膜夹在内、外滤芯骨架之间；将底部核孔膜复合在下端盖上；将核孔膜与内、外滤芯骨架的上、下端固定、裁平，最后将上、下端盖分别固定于内、外滤芯骨架上、下端即可。本发明滤芯装置自成一体，更换方便，工艺简单，成本低，纳污能力强，过滤效率高，清洗方便。

Description

滤芯装置及其加工方法
技术领域
本发明涉及精密过滤技术领域，特别指一种可清洗核孔膜的滤芯装置及其加工方法。
背景技术
传统的固体、液体、气体中的颗粒物分离滤芯多用无纺布、活性炭、烧结陶瓷等深层过滤材料。由于受材料本身多层结构的性质限制，深层过滤材料往往存在孔径大小不均，难以获得准确的过滤精度；过滤时需要在外力的作用下，靠材料层层阻隔对颗粒物进行拦截，过滤阻力大，过滤效率低，能耗大，滤芯更换频繁；另外，由于材料迷宫状的多孔性，具有较强的吸水能力，材料常常处于潮湿状态下，极易滋生细菌、寄生虫等有害物质。因此，该类材料的二次污染极为严重。
核孔膜是一种孔密度高、孔径均一、孔型可控、孔体分布均匀的高精度单层精密过滤材料，孔密度可达104～1012/cm2，孔径大小在10纳米～50微米可任意控制。如果以颗粒物的粒径来界定液体中有害物质大小，细菌的粒径一般在7～8微米、病毒的粒径一般在0.3～0.4微米，基本属于最小粒径类。因此有效设置核孔膜滤材的孔径大小，就能将细菌、病毒及其它颗粒物完全过滤干净。
核孔膜虽然有以上优点，但因为原材料往往较薄，其较小的机械强度和较差的纳污能力将制约其在某些高强度应用领域的有效使用。
折叠滤芯是增加过滤材料有效过滤面积的较佳方式，传统的折叠滤芯一般采用无纺布与精细滤膜的复合方式进行折叠，以增加滤材的纳污能力和机械强度。但最大缺点是一次性使用，无法反复清洗重复使用，增加了滤芯的更换频率和使用成本。
因此，如何设计一款滤膜机械强度增加，且可以反复清洗，可延长使用寿命、提高过滤精度及效率、最大化的减少二次污染的滤芯装置及其加工方法， 其可以进一步降低使用成本，保证用户的健康和安全，是我们潜心研究的课题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种滤芯装置及其加工方法，其自成一体，既有效地增加了核孔膜的过滤面积和机械强度，又可反复清洗使用，彻底解决了折叠滤芯不易清洗而反复使用的弊端，提高了过滤效率，降低了使用成本；而且更换方便，加工、装配工艺简单，制作成本低。
为了达到上述目的，本发明的技术解决方案为：一种滤芯装置，其中包括套置在一起的内滤芯骨架和外滤芯骨架，所述内滤芯骨架与外滤芯骨架通过轮齿结构啮合在一起，所述内滤芯骨架与外滤芯骨架上分别设有通孔结构，所述内滤芯骨架与外滤芯骨架的啮合处之间夹持有核孔膜，所述内滤芯骨架和外滤芯骨架的上、下端分别密封连接有上、下端盖，所述上端盖或下端盖上设有出液口。
优选地，所述通孔结构为均布于所述内滤芯骨架、外滤芯骨架的壁及轮齿上的多个通液槽或通液孔。
优选地，所述内滤芯骨架和外滤芯骨架的外轮廓形状均呈柱形或锥形，所述内滤芯骨架和外滤芯骨架的横截面为圆形或多边形，所述内滤芯骨架和外滤芯骨架的棱角处均呈倒圆设计。
优选地，所述内滤芯骨架和外滤芯骨架的轮齿数相等、高度相同。
优选地，所述下端盖为平面结构或凸起的球面结构。
优选地，所述下端盖的上表面贴设有底部核孔膜，所述下端盖上设置有多个所述出液孔。
一种滤芯装置，其中包括套置在一起的上端敞口的内滤芯骨架和外滤芯骨架，所述内滤芯骨架与外滤芯骨架通过轮齿结构啮合在一起，所述内滤芯骨架与外滤芯骨架的侧面及底面均设有通孔结构，所述内滤芯骨架与外滤芯骨架之间夹持有核孔膜，所述内滤芯骨架和外滤芯骨架的上端密封连接有上端盖。
一种滤芯装置，其中包括折叠成连续轮齿的平板型内滤芯骨架和外滤芯骨架，所述内滤芯骨架与外滤芯骨架通过轮齿结构啮合在一起，所述内滤芯骨架 与外滤芯骨架上分别设有通孔结构，所述内滤芯骨架与外滤芯骨架的啮合处之间夹持有核孔膜。
优选地，所述内滤芯骨架和外滤芯骨架上的齿型为圆柱形或半圆柱形或类三角形或类梯形，所述内滤芯骨架和外滤芯骨架的齿型均为棱角处呈倒圆、且可啮合的形状。
优选地，所述内滤芯骨架和外滤芯骨架的横截面的各轮齿形状均为空心的类U形结构。
优选地，所述核孔膜为单锥核孔膜或圆柱核孔膜或双锥核孔膜，所述核孔膜上的微孔孔径为0.2微米～2.0微米，所述微孔密度为1×106/厘米2～5×108/厘米2，或微孔孔径为2.2微米～4.0微米，所述微孔密度为1×106/厘米2～6×106/厘米2，或微孔孔径为4.2微米～7.0微米，所述微孔密度为2×105/厘米 2～6×106/厘米2，或微孔孔径为7.0微米～15.0微米，所述微孔密度为5×104/厘米2～2×106/厘米2，或微孔孔径为15.0微米～50.0微米，所述微孔密度为3×104/厘米2～2×106/厘米2。
优选地，所述内滤芯骨架和外滤芯骨架均由疏水性塑料或金属材料制成。
一种所述的滤芯装置加工方法，其包括如下步骤：
(1)将核孔膜滤材做成圆筒状或锥状，其周长为外滤芯骨架内齿轮齿廓线的总长或其上下圆的周长为外滤芯骨架两端内齿轮齿廓线的总长，垂直高度为外滤芯骨架的高度及装配冗余；
(2)将核孔膜滤材放置于外滤芯骨架内腔，通过在外滤芯骨架外侧增加负压，使核孔膜滤材紧贴于外滤芯骨架的内腔壁上；
(3)将内滤芯骨架套在外滤芯骨架内腔，使内滤芯骨架与外滤芯骨架的各轮齿相互啮合，并使核孔膜滤材夹在内、外滤芯骨架之间；
(4)将底部核孔膜复合在下端盖上；
(5)将核孔膜滤材与内滤芯骨架、外滤芯骨架的上、下端固定、裁平，最后将上端盖、下端盖分别固定于内、外滤芯骨架的上、下端即可。
一种所述的滤芯装置加工方法，其包括如下步骤：
(1)将核孔膜滤材做成圆筒状或锥状，其周长为内滤芯骨架外齿轮齿廓线的总长或其上下圆的周长为内滤芯骨架两端内齿轮齿廓线的总长，垂直高度为内滤芯骨架的高度及装配冗余；
(2)将核孔膜滤材套置于内滤芯骨架的外面，在内滤芯骨架的内腔增加负压，使核孔膜滤材紧贴于内滤芯骨架的外侧壁上；
(3)将外滤芯骨架套在内滤芯骨架的外面，使内滤芯骨架与外滤芯骨架的各轮齿相互啮合，并使核孔膜滤材夹在内、外滤芯骨架之间；
(4)将底部核孔膜复合在下端盖上；
(5)将核孔膜滤材与内滤芯骨架、外滤芯骨架的上、下端固定、裁平，最后将上端盖、下端盖分别固定于内、外滤芯骨架的上、下端即可。
一种所述的滤芯装置加工方法，其包括如下步骤：
(1)用裁切成长方形的两层网格或多孔材料将与其形状、面积相同的核孔膜滤材夹持在中间，形成一个整体的三层结构；
(2)将整体折叠成连续轮齿状，放置于具有镂空结构的两层圆柱体或长方体或多边体之间，并将四周裁切密封，最后在上、下端固定上上端盖与下端盖即可。
一种所述的滤芯装置加工方法，其包括如下步骤：
(1)将圆形核孔膜滤材放置于外滤芯骨架内腔，通过在外滤芯骨架外侧增加负压，使核孔膜滤材紧贴于外滤芯骨架的内壁上；
(2)将内滤芯骨架套在外滤芯骨架内腔，使内滤芯骨架与外滤芯骨架的各轮齿相互啮合，并使核孔膜滤材夹在内、外滤芯骨架之间；
(3)将核孔膜滤材上端与内滤芯骨架、外滤芯骨架的上端固定、裁平，最后将上端盖固定于内、外滤芯骨架的上端即可。
一种所述滤芯装置加工方法，其包括如下步骤：
(1)将圆形核孔膜滤材套置于内滤芯骨架的外面，在内滤芯骨架的内腔增加负压，使核孔膜滤材紧贴于内滤芯骨架的外壁上；
(2)将外滤芯骨架套在内滤芯骨架的外面，使内滤芯骨架与外滤芯骨架的 各轮齿相互啮合，并使核孔膜滤材夹在内、外滤芯骨架之间；
(3)将核孔膜滤材上端与内滤芯骨架、外滤芯骨架的上端固定、裁平，最后将上端盖固定于内、外滤芯骨架的上端即可。
一种所述滤芯装置加工方法，其包括如下步骤：
(1)将圆形核孔膜滤材用伞状齿轮型公母模具模压成伞型形状，将其套置于内滤芯骨架的外面，在内滤芯骨架的内腔增加负压，使核孔膜滤材紧贴于内滤芯骨架的外壁上；
(2)将外滤芯骨架套在内滤芯骨架的外面，使内滤芯骨架与外滤芯骨架的各轮齿相互啮合，并使核孔膜滤材夹在内、外滤芯骨架之间；
(3)将核孔膜滤材上端与内滤芯骨架、外滤芯骨架的上端固定、裁平，最后将上端盖固定于内、外滤芯骨架的上端即可。
一种所述的滤芯装置加工方法，其包括如下步骤：
(1)将核孔膜滤材做成长方形，其边长为内滤芯骨架外齿轮齿廓线的总长及装配冗余，宽度为内滤芯骨架的宽度及装配冗余；
(2)将长方形核孔膜滤材放置于长方形或多边形内滤芯骨架的上面，在内滤芯骨架的下方施加负压，使核孔膜滤材沿齿廓线方向紧密贴合于内滤芯骨架的上表面壁上；
(3)将与内滤芯骨架形状对应的外滤芯骨架套在内滤芯骨架上面，使内滤芯骨架与外滤芯骨架的各轮齿相互啮合，并使核孔膜滤材夹在内、外滤芯骨架之间；
(4)将核孔膜滤材与内滤芯骨架、外滤芯骨架的左、右两端固定、裁平即可。
采用上述方案后，本发明滤芯装置及其加工方法具有以下有益效果：
1、本发明的滤芯装置自成一体，更换方便，该滤芯装置加工方法及装配工艺简单，制作成本低，大大节约了用户的使用成本，纳污能力强，过滤效率高，降低了更换频率，使用更方便；
2、采用齿轮状或网格状的滤筒骨架，既增加了过滤膜的机械强度，又起到 了导流层的作用，使滤膜不会相互贴合而影响过滤效率；
3、核孔膜沿着滤筒骨架齿廓线方向弯折，既有效增加了过滤面积，又保证膜面平滑，便于冲洗膜面；
4.使用单层核孔膜过滤材料，结构简单，当微孔堵塞时，可反复冲洗再生，无需其它耗材；
5、简单的成型工艺，可采用金属、非金属材料制作；广泛应用于饮用水过滤、污水处理、工业及民用液体过滤、固体颗粒物分离、气体过滤等领域。
附图说明
图1为本发明滤芯装置实施例一的立体分解结构示意图；
图2为本发明滤芯装置实施例一加工过程的立体结构示意图；
图3为本发明滤芯装置实施例一的立体组合结构示意图；
图4为本发明滤芯装置实施例二的立体分解结构示意图；
图5为本发明滤芯装置实施例二加工过程的立体结构示意图；
图6为本发明滤芯装置实施例三的结构示意图；
图7为本发明滤芯装置实施例四加工过程的立体结构示意图；
图8为本发明滤芯装置实施例四的立体组合结构示意图；
图9为本发明滤芯装置实施例四另一加工过程的立体结构示意图；
图10为本发明滤芯装置实施例五的立体分解结构示意图；
图11为本发明滤芯装置实施例五的立体组合结构示意图；
图12为本发明滤芯装置实施例五的核孔膜加工过程立体结构示意图；
图13为本发明滤芯装置实施例六加工过程的立体结构示意图；
图14为本发明滤芯装置实施例六的立体组合结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人 员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
如图1至图3所示本发明滤芯装置实施例一的立体分解结构示意图、加工过程的立体结构示意图及立体组合结构示意图，包括套置在一起的齿轮状内滤芯骨架1和外滤芯骨架2。内滤芯骨架1与外滤芯骨架2通过内外轮齿啮合在一起。内滤芯骨架1和外滤芯骨架2的外轮廓形状均呈柱形或锥形，本实施例采用圆柱形。内滤芯骨架1和外滤芯骨架2的横截面为圆形或多边形，本实施例采用圆形，内滤芯骨架1和外滤芯骨架2的棱角处均呈倒圆设计。内滤芯骨架1和外滤芯骨架2上的齿型为圆柱形或半圆柱形或类三角形或类梯形，内滤芯骨架1和外滤芯骨架2的齿型均为棱角处呈倒圆、且可啮合的形状。内滤芯骨架1的上、下端内侧壁上分别设置有环形第一加强筋，外滤芯骨架2的上、下端外侧壁上分别设置有环形第二加强筋。内滤芯骨架1与外滤芯骨架2的轮齿数相等，高度相同。内滤芯骨架1、外滤芯骨架2均是由疏水性塑料材料制成，或金属材料制成。
内滤芯骨架1与外滤芯骨架2的啮合处之间夹持有核孔膜3，核孔膜3的周长为内滤芯骨架1外齿轮齿廓线的总长或其上下圆的周长为内滤芯骨架1两端内齿轮齿廓线的总长，垂直高度为内滤芯骨架1的高度及装配冗余。核孔膜3为单锥核孔膜或圆柱核孔膜或双锥核孔膜，核孔膜3上的微孔孔径可以选择为0.2微米～2.0微米，微孔密度为1×106/厘米2～5×108/厘米2，或微孔孔径为2.2微米～4.0微米，微孔密度为1×106/厘米2～6×106/厘米2，或微孔孔径为4.2微米～7.0微米，微孔密度为2×105/厘米2～6×106/厘米2，或微孔孔径为7.0微米～15.0微米，微孔密度为5×104/厘米2～2×106/厘米2，或微孔孔径为15.0微米～50.0微米，所述微孔密度为3×104/厘米2～2×106/厘米2。
内滤芯骨架1的表面具有第一通孔结构，第一通孔结构为设于内滤芯骨架1上的多个第一通液槽或第一通液孔，本实施例在内滤芯骨架1的表面设置有多个纵向的第一通液槽4。第一通液槽4贯穿齿槽和轮齿后与内滤芯骨架1的内腔相通。
外滤芯骨架2的表面具有第二通孔结构，第二通孔结构为设于外滤芯骨架2上的多个第二通液槽或第二通液孔，本实施例在外滤芯骨架2的表面设置有多个水平向的第二通液槽5和多个第二通液孔6，第二通液槽5、第二通液孔6 贯穿齿槽与轮齿后与外滤芯骨架2的内腔相通。
内滤芯骨架1与外滤芯骨架2的上、下端分别密封连接有上端盖(图中未示出)和下端盖8，下端盖8为平面结构或凸起的球面结构，本实施例采用平面结构。下端盖8的上表面贴设有底部核孔膜9，底部核孔膜9为单锥核孔膜或圆柱核孔膜或双锥核孔膜，底部核孔膜9上的微孔孔径可以选择为0.2微米～2.0微米，微孔密度为1×106/厘米2～5×108/厘米2，或微孔孔径为2.2微米～4.0微米，微孔密度为1×106/厘米2～6×106/厘米2，或微孔孔径为4.2微米～7.0微米，微孔密度为2×105/厘米2～6×106/厘米2，或微孔孔径为7.0微米～15.0微米，微孔密度为5×104/厘米2～2×106/厘米2，或微孔孔径为15.0微米～50.0微米，所述微孔密度为3×104/厘米2～2×106/厘米2。下端盖8上均匀分布有多个出液孔10。也可以在上端盖上设置出液孔，均为本发明保护的范围。
本实施例的滤芯装置加工方法，包括如下步骤：
(1)将核孔膜滤材做成圆筒状，其周长为外滤芯骨架2的内齿轮齿廓线的总长或其上下圆的周长为外滤芯骨架2两端内齿轮齿廓线的总长，垂直高度为外滤芯骨架2的高度及装配冗余；
(2)将核孔膜滤材放置于外滤芯骨架2的内腔，通过在外滤芯骨架2的外侧增加负压，使核孔膜滤材紧贴于外滤芯骨架2的内腔壁上；
(3)将内滤芯骨架1套在外滤芯骨架2的内腔，使内滤芯骨架1与外滤芯骨架2的各轮齿相互啮合，并使核孔膜滤材夹在内滤芯骨架1与外滤芯骨架2之间；
(4)将底部核孔膜9复合在下端盖8的上表面；
(5)将核孔膜滤材与内滤芯骨架1、外滤芯骨架2的上、下端焊接固定，将多余的核孔膜滤材裁去，得到需要尺寸的核孔膜3，最后将上端盖与下端盖8分别焊接于内滤芯骨架1、外滤芯骨架2的上、下端即可。
本实施例的滤芯装置还可以通过下面的加工方法，其包括如下步骤：
(1)用裁切成长方形的两层网格或多孔材料将与其形状、面积相同的核孔 膜3夹持在中间，形成一个整体的三层结构；
(2)将整体折叠成连续轮齿状，放置于具有镂空结构的两层圆柱体或长方体或多边体之间，并将四周裁切密封，最后焊上上端盖与下端盖8即可。
过滤时，过滤原液由外滤芯骨架2侧壁向内经核孔膜3及内滤芯骨架1进入内滤芯骨架1的内腔，过滤液由内滤芯骨架1经底部核孔膜9及下端盖8上的出液孔10流出，而污染物被沉淀在核孔膜3及底部核孔膜9上，需要时取下分别清洗核孔膜3、底部核孔膜9即可。
如图4、图5所示本发明滤芯装置实施例二的立体分解结构示意图及加工过程的立体结构示意图，包括套置在一起的齿轮状内滤芯骨架1＇和外滤芯骨架2＇。内滤芯骨架1＇与外滤芯骨架2＇通过内外轮齿啮合在一起。内滤芯骨架1＇和外滤芯骨架2＇的外轮廓形状均呈柱形或锥形，本实施例采用圆柱形。内滤芯骨架1＇和外滤芯骨架2＇的横截面为圆形或多边形，本实施例采用圆形，内滤芯骨架1＇和外滤芯骨架2＇的棱角处均呈倒圆设计。内滤芯骨架1＇和外滤芯骨架2＇上的齿型为圆柱形或半圆柱形或类三角形或类梯形，内滤芯骨架1＇和外滤芯骨架2＇的齿型均为棱角处呈倒圆、且可啮合的形状。内滤芯骨架1＇的上、下端内侧壁上分别设置有环形第一加强筋，外滤芯骨架2＇的上、下端外侧壁上分别设置有环形第二加强筋。内滤芯骨架1＇与外滤芯骨架2＇的轮齿数相等，高度相同。内滤芯骨架1＇、外滤芯骨架2＇均是由疏水性塑料材料制成，或金属材料制成。
内滤芯骨架1＇与外滤芯骨架2＇的啮合处之间夹持有核孔膜3＇，核孔膜3＇的周长为内滤芯骨架1＇外齿轮齿廓线的总长或其上下圆的周长为内滤芯骨架1＇两端内齿轮齿廓线的总长，垂直高度为内滤芯骨架1＇的高度及装配冗余。核孔膜3＇为单锥核孔膜或圆柱核孔膜或双锥核孔膜，核孔膜3＇上的微孔孔径可以选择为0.2微米～2.0微米，微孔密度为1×106/厘米2～5×108/厘米2，或微孔孔径为2.2微米～4.0微米，微孔密度为1×106/厘米2～6×106/厘米2，或微孔孔径为4.2微米～7.0微米，微孔密度为2×105/厘米2～6×106/厘米2，或微孔孔径为7.0微米～15.0微米，微孔密度为5×104/厘米2～2×106/厘米2，或微孔孔径为15.0微米～50.0微米，所述微孔密度为3×104/厘米2～2×106/厘米2。
内滤芯骨架1′的表面具有第一通孔结构，第一通孔结构为设于内滤芯骨架1′上的多个第一通液槽或第一通液孔，本实施例在内滤芯骨架1′的表面设置有多个呈水平向的环形第一通液槽4′。第一通液槽4′贯穿齿槽和轮齿后与内滤芯骨架1′的内腔相通。
外滤芯骨架2′的表面具有第二通孔结构，第二通孔结构为设于外滤芯骨架2′上的多个第二通液槽或第二通液孔，本实施例在外滤芯骨架2′的表面设置有多个纵向的第二通液槽5′和多个第二通液孔6′，第二通液槽5′、第二通液孔6′贯穿齿槽与轮齿后与外滤芯骨架2′的内腔相通。
内滤芯骨架1′与外滤芯骨架2′的上、下端分别密封连接有上端盖(图中未示出)和下端盖8，下端盖8为平面结构或凸起的球面结构，本实施例采用平面结构。下端盖8的上表面贴设有底部核孔膜9，底部核孔膜9为单锥核孔膜或圆柱核孔膜或双锥核孔膜，底部核孔膜9上的微孔孔径可以选择为0.2微米～2.0微米，微孔密度为1×106/厘米2～5×108/厘米2，或微孔孔径为2.2微米～4.0微米，微孔密度为1×106/厘米2～6×106/厘米2，或微孔孔径为4.2微米～7.0微米，微孔密度为2×105/厘米2～6×106/厘米2，或微孔孔径为7.0微米～15.0微米，微孔密度为5×104/厘米2～2×106/厘米2，或微孔孔径为15.0微米～50.0微米，所述微孔密度为3×104/厘米2～2×106/厘米2。下端盖8上均匀分布有多个出液孔10。也可以在上端盖上设置出液孔，均为本发明保护的范围。
本实施例的滤芯装置加工方法，包括如下步骤：
(1)将核孔膜滤材做成圆筒状，其周长为内滤芯骨架1′外齿轮齿廓线的总长或其上下圆的周长为内滤芯骨架1′两端内齿轮齿廓线的总长，垂直高度为内滤芯骨架1′的高度及装配冗余；
(2)将核孔膜滤材套置于内滤芯骨架1′的外面，在内滤芯骨架1′的内腔增加负压，使核孔膜滤材紧贴于内滤芯骨架1′的外侧壁上；
(3)将外滤芯骨架2′套在内滤芯骨架1′的外面，使内滤芯骨架1′与外滤芯骨架2′的各轮齿相互啮合，并使核孔膜滤材夹在内滤芯骨架1′与外滤芯骨架2′之间；
(4)将底部核孔膜9复合在下端盖8的上表面；
(5)将核孔膜滤材与内滤芯骨架1′、外滤芯骨架2′的上、下端焊接固定，将多余的核孔膜滤材裁去，得到需要尺寸的核孔膜3′，最后将上端盖、下端盖8分别焊接固定于内滤芯骨架1′、外滤芯骨架2′的上、下端即可。
本实施例过滤过程与上述实施例一基本相同，此处不再赘述。
如图6所示本发明滤芯装置实施例三的结构示意图，其大部分结构与上述实施例一的结构相同，相同之处不再赘述，不同之处是：内滤芯骨架1和外滤芯骨架2的横截面的各轮齿形状均为空心的类U形结构。
内滤芯骨架1表面具有的第一通孔结构为设于内滤芯骨架1轮齿上的多个通液孔12，通液孔12贯穿齿轮后与内滤芯骨架1的内腔相通。
外滤芯骨架2表面具有的第二通孔结构为设于外滤芯骨架2轮齿上的多个第二通液孔，第二通液孔贯穿齿槽与齿轮后与外滤芯骨架2的内腔相通。
本实施例过滤过程与上述实施例一基本相同，此处不再赘述。
如图7及图8所示，本发明滤芯装置实施例四的结构包括套置在一起的上端敞口的筒形齿轮状内滤芯骨架13和外滤芯骨架14，内滤芯骨架13与外滤芯骨架14通过内外轮齿啮合在一起。内滤芯骨架13和外滤芯骨架14的外轮廓形状均呈柱形或锥形，本实施例采用圆柱形。内滤芯骨架13和外滤芯骨架14的横截面为圆形或多边形，本实施例采用圆形，内滤芯骨架13和外滤芯骨架14的棱角处均呈倒圆设计。内滤芯骨架13和外滤芯骨架14上的齿型为圆柱形或半圆柱形或类三角形或类梯形，内滤芯骨架13和外滤芯骨架14的齿型均为棱角处呈倒圆、且可啮合的形状。内滤芯骨架13与外滤芯骨架14的轮齿数相等，高度相同。内滤芯骨架13、外滤芯骨架14均是由疏水性塑料材料制成，或金属材料制成。内滤芯骨架13与外滤芯骨架14的侧面及底面均分布有通孔结构，本实施例通孔结构均为圆形通孔。
内滤芯骨架13与外滤芯骨架14之间夹持有核孔膜15。核孔膜15为单锥核孔膜或圆柱核孔膜或双锥核孔膜，核孔膜15上的微孔孔径可以选择为0.2微米～2.0微米，微孔密度为1×106/厘米2～5×108/厘米2，或微孔孔径为2.2 微米～4.0微米，微孔密度为1×106/厘米2～6×106/厘米2，或微孔孔径为4.2微米～7.0微米，微孔密度为2×105/厘米2～6×106/厘米2，或微孔孔径为7.0微米～15.0微米，微孔密度为5×104/厘米2～2×106/厘米2，或微孔孔径为15.0微米～50.0微米，所述微孔密度为3×104/厘米2～2×106/厘米2。
内滤芯骨架13和外滤芯骨架14的上端密封连接上端盖。内滤芯骨架13和外滤芯骨架14底面为平面结构或凸起的球面结构，本实施例采用平面结构。
本实施例的滤芯装置加工方法，包括如下步骤：
(1)将圆形核孔膜滤材放置于外滤芯骨架14的内腔，通过在外滤芯骨架14的外侧增加负压，使核孔膜滤材紧贴于外滤芯骨架14的内壁上；
(2)将内滤芯骨架13套在外滤芯骨架14内腔，使内滤芯骨架13与外滤芯骨架14的各轮齿相互啮合，并使核孔膜滤材夹在内滤芯骨架13与外滤芯骨架14之间；
(3)将核孔膜滤材的上端与内滤芯骨架13、外滤芯骨架14的上端固定、裁平，得到需要尺寸的核孔膜15，最后将上端盖固定于内滤芯骨架13与外滤芯骨架14的上端即可。
本实施例过滤过程与上述实施例一基本相同，此处不再赘述。
参考图9所示，本实施例的滤芯装置另一种加工方法，包括如下步骤：
(1)将圆形核孔膜滤材套置于内滤芯骨架13的外面，在内滤芯骨架13的内腔增加负压，使核孔膜滤材紧贴于内滤芯骨架13的外壁上；
(2)将外滤芯骨架14套在内滤芯骨架13的外面，使内滤芯骨架13与外滤芯骨架14的各轮齿相互啮合，并使核孔膜滤材夹在内滤芯骨架13、外滤芯骨架14之间；
(3)将核孔膜滤材的上端与内滤芯骨架13、外滤芯骨架14的上端固定、裁平，得到需要尺寸的核孔膜15，最后将上端盖固定于内滤芯骨架13、外滤芯骨架14的上端即可。
如图10、图11所示，本发明滤芯装置实施例五的大部分结构与图4所示 实施例结构相同，相同之处不再赘述，不同之处是：本实施例的内滤芯骨架13和外滤芯骨架14的外轮廓形状均呈上端大下端小的圆锥形。
本实施例的滤芯装置加工方法，包括如下步骤：
(1)参考图12所示，将伞状加热头16加热到圆形核孔膜滤材的变形温度，将核孔膜滤材压到模具17上的伞状内齿轮形腔18内；
(2)将内滤芯骨架13、外滤芯骨架14及步骤(1)制出的核孔膜滤材套置在一起，使核孔膜滤材夹在内滤芯骨架13、外滤芯骨架14之间，将它们的上沿焊接在一起，裁去多余的核孔膜滤材，得到需要尺寸的核孔膜15；
(3)最后将上端盖固定于内滤芯骨架13、外滤芯骨架14的上端即可。
如图13、图14所示本发明滤芯装置实施例六加工过程的立体结构示意图及结构示意图，包括折叠成连续轮齿的平板型内滤芯骨架19和外滤芯骨架20，内滤芯骨架19与外滤芯骨架20通过内外轮齿啮合在一起。内滤芯骨架19和外滤芯骨架20上的齿型为圆柱形或半圆柱形或类三角形或类梯形，内滤芯骨架19和外滤芯骨架20的齿型均为棱角处呈倒圆、且可啮合的形状。内滤芯骨架19和外滤芯骨架20的横截面的各轮齿形状均为空心的类U形结构。内滤芯骨架19与外滤芯骨架20上分别设有通孔结构，内滤芯骨架19、外滤芯骨架20均是由疏水性塑料材料制成，或金属材料制成。
内滤芯骨架19与外滤芯骨架20的啮合处之间夹持有核孔膜21。核孔膜21为单锥核孔膜或圆柱核孔膜或双锥核孔膜，核孔膜21上的微孔孔径可以选择为0.2微米～2.0微米，微孔密度为1×106/厘米2～5×108/厘米2，或微孔孔径为2.2微米～4.0微米，微孔密度为1×106/厘米2～6×106/厘米2，或微孔孔径为4.2微米～7.0微米，微孔密度为2×105/厘米2～6×106/厘米2，或微孔孔径为7.0微米～15.0微米，微孔密度为5×104/厘米2～2×106/厘米2，或微孔孔径为15.0微米～50.0微米，所述微孔密度为3×104/厘米2～2×106/厘米2。
本实施例的滤芯装置加工方法，包括如下步骤：
(1)将核孔膜滤材做成长方形，其边长为内滤芯骨架19的外齿轮齿廓线的总长及装配冗余，宽度为内滤芯骨架19的宽度及装配冗余；
(2)将长方形核孔膜滤材放置于内滤芯骨架19的上面，在内滤芯骨架19的下方施加负压，使核孔膜滤材沿齿廓线方向紧密贴合于内滤芯骨架19的上表面壁上；
(3)将与内滤芯骨架19形状对应的外滤芯骨架20套在内滤芯骨架19的上面，使内滤芯骨架19与外滤芯骨架20的各轮齿相互啮合，并使核孔膜滤材夹在内滤芯骨架19与外滤芯骨架20之间；
(4)将核孔膜滤材与内滤芯骨架19、外滤芯骨架20的左、右两端焊接固定、裁平，得到需要尺寸的核孔膜21即可。
通过上述实施例介绍，本发明滤芯装置自成一体，更换方便，其加工方法及装配工艺简单，制作成本低，大大节约了用户的使用成本，纳污能力强，过滤效率高，降低了更换频率，使用更方便；采用齿轮状的滤筒骨架，既增加了过滤膜的机械强度，又起到了导流层的作用，使滤膜不会相互贴合而影响过滤效率；核孔膜沿着滤筒骨架齿廓线方向弯折，既有效增加了过滤面积，又保证膜面平滑，便于冲洗膜面；使用单层核孔膜过滤材料，结构简单，当微孔堵塞时，可反复冲洗再生，无需其它耗材；简单的成型工艺，可采用金属、非金属材料制作；广泛应用于饮用水过滤、污水处理、工业及民用液体过滤、固体颗粒物分离、气体过滤等领域。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (19)

1.一种滤芯装置，其特征在于，包括套置在一起的内滤芯骨架和外滤芯骨架，所述内滤芯骨架与外滤芯骨架通过轮齿结构啮合在一起，所述内滤芯骨架与外滤芯骨架上分别设有通孔结构，所述内滤芯骨架与外滤芯骨架的啮合处之间夹持有核孔膜，所述内滤芯骨架和外滤芯骨架的上、下端分别密封连接有上、下端盖，所述上端盖或下端盖上设有出液口。
2.根据权利要求1所述的滤芯装置，其特征在于，所述通孔结构为均布于所述内滤芯骨架、外滤芯骨架的壁及轮齿上的多个通液槽或通液孔。
3.根据权利要求1所述的滤芯装置，其特征在于，所述内滤芯骨架和外滤芯骨架的外轮廓形状均呈柱形或锥形，所述内滤芯骨架和外滤芯骨架的横截面为圆形或多边形，所述内滤芯骨架和外滤芯骨架的棱角处均呈倒圆设计。
4.根据权利要求1所述的滤芯装置，其特征在于，所述内滤芯骨架和外滤芯骨架的轮齿数相等、高度相同。
5.根据权利要求1所述的滤芯装置，其特征在于，所述下端盖为平面结构或凸起的球面结构。
6.根据权利要求5所述的滤芯装置，其特征在于，所述下端盖的上表面贴设有底部核孔膜，所述下端盖上设置有多个所述出液孔。
7.一种滤芯装置，其特征在于，包括套置在一起的上端敞口的内滤芯骨架和外滤芯骨架，所述内滤芯骨架与外滤芯骨架通过轮齿结构啮合在一起，所述内滤芯骨架与外滤芯骨架的侧面及底面均设有通孔结构，所述内滤芯骨架与外滤芯骨架之间夹持有核孔膜，所述内滤芯骨架和外滤芯骨架的上端密封连接有上端盖。
8.一种滤芯装置，其特征在于，包括折叠成连续轮齿的平板型内滤芯骨架和外滤芯骨架，所述内滤芯骨架与外滤芯骨架通过轮齿结构啮合在一起，所述内滤芯骨架与外滤芯骨架上分别设有通孔结构，所述内滤芯骨架与外滤芯骨架的啮合处之间夹持有核孔膜。
9.根据权利要求1或7或8所述的滤芯装置，其特征在于，所述内滤芯骨架和外滤芯骨架上的齿型为圆柱形或半圆柱形或类三角形或类梯形，所述内滤芯骨架和外滤芯骨架的齿型均为棱角处呈倒圆、且可啮合的形状。
10.根据权利要求1或7或8所述的滤芯装置，其特征在于，所述内滤芯骨架和外滤芯骨架的横截面的各轮齿形状均为空心的类U形结构。
11.根据权利要求1或7或8所述的滤芯装置，其特征在于，所述核孔膜为单锥核孔膜或圆柱核孔膜或双锥核孔膜，所述核孔膜上的微孔孔径为0.2微米～2.0微米，所述微孔密度为1×106/厘米2～5×108/厘米2，或微孔孔径为2.2微米～4.0微米，所述微孔密度为1×106/厘米2～6×106/厘米2，或微孔孔径为4.2微米～7.0微米，所述微孔密度为2×105/厘米2～6×106/厘米2，或微孔孔径为7.0微米～15.0微米，所述微孔密度为5×104/厘米2～2×106/厘米2，或微孔孔径为15.0微米～50.0微米，所述微孔密度为3×104/厘米2～2×106/厘米2。
12.根据权利要求1或7或8所述的滤芯装置，其特征在于，所述内滤芯骨架和外滤芯骨架均由疏水性塑料或金属材料制成。
13.一种根据权利要求1、2、3、4、5、6、9、10、11、12任一项所述的滤芯装置加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将核孔膜滤材做成圆筒状或锥状，其周长为外滤芯骨架内齿轮齿廓线的总长或其上下圆的周长为外滤芯骨架两端内齿轮齿廓线的总长，垂直高度为外滤芯骨架的高度及装配冗余；
(2)将核孔膜滤材放置于外滤芯骨架内腔，通过在外滤芯骨架外侧增加负压，使核孔膜滤材紧贴于外滤芯骨架的内腔壁上；
(3)将内滤芯骨架套在外滤芯骨架内腔，使内滤芯骨架与外滤芯骨架的各轮齿相互啮合，并使核孔膜滤材夹在内、外滤芯骨架之间；
(4)将底部核孔膜复合在下端盖上；
(5)将核孔膜滤材与内滤芯骨架、外滤芯骨架的上、下端固定、裁平，最后将上端盖、下端盖分别固定于内、外滤芯骨架的上、下端即可。
14.一种根据权利要求1、2、3、4、5、6、9、10、11、12任一项所述的滤芯装置加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将核孔膜滤材做成圆筒状或锥状，其周长为内滤芯骨架外齿轮齿廓线的总长或其上下圆的周长为内滤芯骨架两端内齿轮齿廓线的总长，垂直高度为内滤芯骨架的高度及装配冗余；
(2)将核孔膜滤材套置于内滤芯骨架的外面，在内滤芯骨架的内腔增加负压，使核孔膜滤材紧贴于内滤芯骨架的外侧壁上；
(3)将外滤芯骨架套在内滤芯骨架的外面，使内滤芯骨架与外滤芯骨架的各轮齿相互啮合，并使核孔膜滤材夹在内、外滤芯骨架之间；
(4)将底部核孔膜复合在下端盖上；
(5)将核孔膜滤材与内滤芯骨架、外滤芯骨架的上、下端固定、裁平，最后将上端盖、下端盖分别固定于内、外滤芯骨架的上、下端即可。
15.一种根据权利要求1、2、3、4、5、6、9、10、11、12任一项所述的滤芯装置加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)用裁切成长方形的两层网格或多孔材料将与其形状、面积相同的核孔膜滤材夹持在中间，形成一个整体的三层结构；
(2)将整体折叠成连续轮齿状，放置于具有镂空结构的两层圆柱体或长方体或多边体之间，并将四周裁切密封，最后在上、下端固定上上端盖与下端盖即可。
16.一种根据权利要求7所述的滤芯装置加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将圆形核孔膜滤材放置于外滤芯骨架内腔，通过在外滤芯骨架外侧增加负压，使核孔膜滤材紧贴于外滤芯骨架的内壁上；
(2)将内滤芯骨架套在外滤芯骨架内腔，使内滤芯骨架与外滤芯骨架的各轮齿相互啮合，并使核孔膜滤材夹在内、外滤芯骨架之间；
(3)将核孔膜滤材上端与内滤芯骨架、外滤芯骨架的上端固定、裁平，最后将上端盖固定于内、外滤芯骨架的上端即可。
17.一种根据权利要求7所述滤芯装置加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将圆形核孔膜滤材套置于内滤芯骨架的外面，在内滤芯骨架的内腔增加负压，使核孔膜滤材紧贴于内滤芯骨架的外壁上；
(2)将外滤芯骨架套在内滤芯骨架的外面，使内滤芯骨架与外滤芯骨架的各轮齿相互啮合，并使核孔膜滤材夹在内、外滤芯骨架之间；
(3)将核孔膜滤材上端与内滤芯骨架、外滤芯骨架的上端固定、裁平，最后将上端盖固定于内、外滤芯骨架的上端即可。
18.一种根据权利要求7所述滤芯装置加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将圆形核孔膜滤材用伞状齿轮型公母模具模压成伞型形状，将其套置于内滤芯骨架的外面，在内滤芯骨架的内腔增加负压，使核孔膜滤材紧贴于内滤芯骨架的外壁上；
(2)将外滤芯骨架套在内滤芯骨架的外面，使内滤芯骨架与外滤芯骨架的各轮齿相互啮合，并使核孔膜滤材夹在内、外滤芯骨架之间；
(3)将核孔膜滤材上端与内滤芯骨架、外滤芯骨架的上端固定、裁平，最后将上端盖固定于内、外滤芯骨架的上端即可。
19.一种根据权利要求8-12任一项所述的滤芯装置加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将核孔膜滤材做成长方形，其边长为内滤芯骨架外齿轮齿廓线的总长及装配冗余，宽度为内滤芯骨架的宽度及装配冗余；
(2)将长方形核孔膜滤材放置于长方形或多边形内滤芯骨架的上面，在内滤芯骨架的下方施加负压，使核孔膜滤材沿齿廓线方向紧密贴合于内滤芯骨架的上表面壁上；
(3)将与内滤芯骨架形状对应的外滤芯骨架套在内滤芯骨架上面，使内滤芯骨架与外滤芯骨架的各轮齿相互啮合，并使核孔膜滤材夹在内、外滤芯骨架之间；
(4)将核孔膜滤材与内滤芯骨架、外滤芯骨架的左、右两端固定、裁平即可。
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