CN114949963B - 一种过滤装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及过滤装置技术领域,尤其涉及一种过滤装置及其制造方法。一种过滤装置包括滤芯。滤芯包括:滤芯本体和滤芯流体管道。滤芯本体呈筒状,所述滤芯本体通过至少两个板片贴合连接构成,在所述滤芯的筒壁上设有多个过滤孔,在所述滤芯本体的筒壁上设有滤芯流体入口。滤芯流体管道与所述滤芯流体入口固定连接。本发明所述的一种过滤装置,具有以下优势:采用多个板件层叠,通过真空扩散焊的方法对层叠的板件进行加温、加压、抽真空等方式制成滤芯本体,在板件上通过蚀刻或机械加工的方法加工形成过滤孔,提高了滤芯的强度,不易变形,能够承受较高的压力,不受材料的限制,降低了过滤孔的尺寸和板厚受其他因素影响的制约性。
Description
技术领域
本发明涉及过滤装置技术领域,尤其涉及一种过滤装置及其制造方法。
背景技术
现在,科技飞速发展,人们的生活水平日益提高,过滤装置广泛应用于人们日常生活和工业生产中。
滤网是水处理或油处理行业常用的一种滤材,过滤精度高的滤材成型型式主要是烧结编制网或者膜过滤,例如,授权公告号为CN204865180U中国实用新型专利公开了一种高精过滤器用自变孔隙滤芯,包括由弹簧压板、支撑柱和连接板构成的滤芯骨架,连接板上设有过滤盘支撑块,且过滤盘支撑块与支撑柱连接,支撑柱上连接有过滤盘压块,过滤盘压块与过滤盘支撑块之间设有过滤层,过滤层包括若干个层叠排列的过滤盘;在过滤盘压块与弹簧压板之间设有大弹簧,过滤盘压块与连接板之间设有顶竿。本实用新型可用于在线式自清洗过滤器,在滤芯反洗时,能形成比过滤时更大的间隙,极易将滤芯中拦截下来的杂质冲洗下来,可根据不同的水质,设定不同的过滤精度。本实用新型结构紧凑、性能稳定、使用寿命长、清洗水量少、清洗效果极佳,可广泛应用于钢铁、化工、造纸、农业灌溉等领域。过滤精度要求不高的滤材成型方式主要以冲孔板等型式的滤网。虽然该滤芯在一定程度上取得了较佳的过滤效果,但是该专利并未公开其滤芯的结构和加工工艺,可知其采用的是现有技术的滤芯结构,与现有的适合于其结构的传统的加工工艺制成,其中烧结编织网为多层烧结而成,滤网在长时间使用过程中污物会进入滤网难以清洗,造成滤网流通能力下降。另外,冲孔板成型滤网和编制网存在共同点为结构强度较低,易变形,无法承受较高压力,传统的滤网加工方法编织网受材料限制,另外冲孔网受材料、冲孔大小和板厚等多因素制约,具有一定的局限性。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在提供一种过滤装置,采用多个板件层叠,通过真空扩散焊的方法对层叠的板件进行加温、加压、抽真空等方式制成滤芯本体,在板件上通过蚀刻或机械加工的方法加工形成过滤孔,解决了冲孔板成型滤网和编制网存在共同点为结构强度较低,易变形,无法承受较高压力,传统的滤网加工方法编织网受材料限制,另外冲孔网受材料、冲孔大小和板厚等多因素制约,具有一定的局限性等的问题。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种过滤装置,包括:滤芯,包括:
滤芯本体,呈筒状,所述滤芯本体通过至少两个板片贴合连接构成,在所述滤芯的筒壁上设有多个过滤孔,在所述滤芯本体的筒壁上设有滤芯流体入口;
滤芯流体管道,与所述滤芯流体入口固定连接。
进一步的,所述滤芯还包括:
底座,与所述滤芯本体的下端面固定连接;
盖板,与所述滤芯本体的上端面固定连接,在所述盖板的远离所述滤芯本体的表面固定有压簧。
进一步的,所述的过滤装置,还包括:
壳体,具有中空的容纳腔室,在所述壳体的侧壁上设有壳体输入管道和壳体输出管道,所述滤芯设置于所述容纳腔室内部,并且,所述底座与所述壳体的底部固定连接,所述滤芯流体管道对应于所述壳体输入管道;
端盖,扣合在所述壳体的上端,并且,所述端盖与所述壳体可拆卸地固定连接;
在所述端盖与所述壳体固定连接的状态下,所述端盖与所述滤芯的盖板之间的距离小于所述压簧的自由状态的长度。
进一步的,所述过滤孔在流体输入侧小于在流体输出侧的孔径。
进一步的,所述过滤孔为在所述板片的一个表面开设的盲孔,所述板片的两个表面形成具有开口的开口表面和实体表面;
所述滤芯通过n个所述板片层叠构成,第i-1个所述板片的所述开口表面与第i个所述板片的实体表面相对层叠,其中,n≥2,2≤i≤n。
进一步的,所述板片呈圆环形,所述板片的外径为所述滤芯的直径。
进一步的,所述板片的厚度和数量根据所述滤芯的预设过滤精度和预设滤网截面率确定;
通过所述预设过滤精度确定所述过滤孔的最大尺寸。
进一步的,所述滤芯本体通过两个所述板件贴合连接后卷曲成筒状;
所述过滤孔为在所述滤芯本体的侧壁上加工的多个滤芯通孔。
进一步的,所述滤芯还包括:
支撑架,所述支撑架与所述滤芯本体的靠近进水方向的一侧的表面贴合连接;
所述支撑架通过设有多个支撑架通孔的板状件卷曲形成筒状。
一种过滤装置的制造方法,所述过滤装置为如上述任意一项所述的过滤装置,所述制造方法包括:
S100、根据滤芯直径、过滤精度和需要的滤网截面率加工预设直径、厚度的板片,在板片上通过机械加工或蚀刻方法加工过滤孔,将至少两个板片层叠形成筒状结构的滤芯本体,将底座和盖板分别设置于筒状滤芯本体的下端和上端;
S200、将滤芯放入真空扩散焊设备内,对滤芯两端施加压力,压力为0.5MPa~50MPa,将真空扩散焊内部抽真空,真空度小于2×10-3Pa,对滤芯进行加热,加热温度为300℃~2000℃,在预设时间内保压,直至各板片连接界面进行分子扩散在结晶形成固溶体及共晶体为止;
S300、对底座和盖板进行加工,使得底座和盖板与滤芯本体配合,加工滤芯本体的滤芯流体入口,将滤芯流体管道与滤芯流体入口焊接连接,在盖板的远离滤芯本体的表面焊接压簧;
S400、将滤芯放入壳体中,调整滤芯使得滤芯流体管道与壳体流体入口对应,将盖板扣合于壳体的上端,通过螺栓固定盖板和壳体。
相对于现有技术,本发明所述的一种过滤装置,具有以下优势:
本技术方案优点在于采用多个板件层叠,通过真空扩散焊的方法对层叠的板件进行加温、加压、抽真空等方式制成滤芯本体,在板件上通过蚀刻或机械加工的方法加工形成过滤孔,提高了滤芯的强度,不易变形,能够承受较高的压力,不受材料的限制,降低了过滤孔的尺寸和板厚受其他因素影响的制约性。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明第一实施例所述的过滤装置的正视图;
图2为本发明第一实施例所述的滤芯的剖面图;
图3为本发明第一实施例所述的滤芯的图2的I部放大图;
图4为本发明第一实施例所述的滤芯的图2的II部放大图;
图5为本发明第一实施例所述的板片的正视图;
图6为本发明第一实施例所述的板片的图5的A-A剖面图;
图7为本发明第二实施例所述的滤芯的图2的I部放大图。
附图标记说明:
100-滤芯,110-滤芯本体,111-板片,1111-过滤孔,120-底座,130-盖板,140-压簧,150-滤芯流体入口,160-滤芯流体管道,170-支撑架,200-外壳,210-壳体,211-壳体输入管道,212-壳体输出管道,220-端盖。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明中涉及“第一”、“第二”、“上”、“下”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”、“上”、“下”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当实施例之间的技术方案能够实现结合的,均在本发明要求的保护范围之内。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
实施例一
如图2所示,一种过滤装置,包括滤芯100。滤芯100包括:滤芯本体110和滤芯流体管道160。滤芯本体110呈筒状,所述滤芯本体110通过至少两个板片111贴合连接构成,如图3和图4所示,在所述滤芯100的筒壁上设有多个过滤孔1111,在所述滤芯本体110的筒壁上设有滤芯流体入口150。滤芯流体管道160与所述滤芯流体入口150固定连接。
通过至少两个板片111贴合连接增加了滤芯100的强度,液体通过滤芯流体入口150进入都筒状的滤芯本体110内部,通过在筒壁上设置的过滤孔1111进行过滤。在具有足够强度的滤芯筒壁上设置的过滤孔1111降低了材料、板片厚度的影响,在保证过滤精度的基础上扩大了过滤孔1111的尺寸的范围。
具体的,所述滤芯100还包括:底座120和盖板130。底座120与所述滤芯本体110的下端面固定连接。盖板130与所述滤芯本体110的上端面固定连接,在所述盖板130的远离所述滤芯本体110的表面固定有压簧140。
通过在滤芯100的下端和上端设置底座120和盖板130使得滤芯100整体形成一个内部中空的结构,进入到滤芯100内部的流体通过设置在筒壁上的过滤孔1111经过过滤后排出到滤芯的外部。保证了过滤精度。
进一步的,如图1所示,所述的过滤装置,还包括:壳体210和端盖220。壳体210具有中空的容纳腔室,在所述壳体210的侧壁上设有壳体输入管道211和壳体输出管道212,所述滤芯100设置于所述容纳腔室内部,并且,所述底座120与所述壳体210的底部固定连接,所述滤芯流体管道160对应于所述壳体输入管道210。端盖220扣合在所述壳体210的上端,并且,所述端盖220与所述壳体210可拆卸地固定连接。在所述端盖220与所述壳体210固定连接的状态下,所述端盖220与所述滤芯100的盖板130之间的距离小于所述压簧140的自由状态的长度。
通过端盖220扣合在壳体210上形成了过滤装置的外壳200,将滤芯100设置在外壳200的内部,壳体输入管道211与滤芯流体管道160相通,流体从壳体输入管道211进入到滤芯100的内部,通过过滤孔1111过滤后流入到滤芯100和壳体210之间,通过壳体输出管道212输出过滤后的洁净的流体。
进一步的,在滤芯100的盖板130的远离滤芯本体110的一侧的表面设有压簧140,端盖220扣合到壳体210上后,端盖220与盖板130之间的距离小于压簧140的自由状态的长度,使得压簧140处于压缩状态,对滤芯本体110施加了压力,增加了过滤精度。
作为一种优选实施方式,所述过滤孔1111在流体输入侧小于在流体输出侧的孔径。
在滤芯100筒壁上设置的过滤孔1111从流体的输入侧穿透筒壁在筒壁外侧与外部连通,过滤孔1111可以为孔径不变的直通的通孔。作为一种优选实施方式,将流体输入侧的孔径制成小于流体输入侧的孔径的结构的过滤孔。在本实施例中,在筒壁上设有流体输入口与滤芯100的内部连通,流体首先进入到滤芯100的内部,通过过滤孔1111过滤后输出到滤芯100的外部,因此,对于过滤孔1111来说,在滤芯100筒壁的内侧为流体输入侧(此处成为内壁孔),在筒壁的外侧为流体输出侧(此处成为外壁孔)。在过滤时,流体首先从内壁孔输入,流体内的大部分杂质被阻挡在滤芯100的内部,从外壁孔输出纯净的流体,因为内壁孔小于外壁孔,流体经过过滤孔1111时不易堵塞。另外,在使用一定的时间后,可以用清洗液,例如,清水从滤芯100的外部向内部冲洗,能够轻易地将孔内的杂质冲入到滤芯100的内部,打开盖板130后,将污物排出。优选的,过滤孔1111可以制成锥形形状。
作为一种实施方式,如图4所示,所述过滤孔1111为在所述板片111的一个表面开设的盲孔,所述板片111的两个表面形成具有开口的开口表面和实体表面。所述滤芯100通过n个所述板片111层叠构成,第i-1个所述板片111的所述开口表面与第i个所述板片的实体表面相对层叠,其中,n≥2,2≤i≤n。如图2至图5所述板片111呈圆环形,所述板片111的外径为所述滤芯100的直径。所述板片111的厚度和数量根据所述滤芯100的预设过滤精度和预设滤网截面率确定。通过所述预设过滤精度确定所述过滤孔的最大尺寸。
在本实施例中,滤芯本体110通过多个板片111层叠形成,在板片111的第一表面开设有盲孔,盲孔的形状可以为半球形,球冠形,或者,通过下半部为半球或球冠形,上半部为直管形构成的形状,或者方形管状等形状等,则,第一表面为开口表面。与开口表面相背的表面为实体表面。在板片111叠加时,各相邻板片111均为开口表面和实体表面相对叠加。板片111的数量n根据预设的过滤精度确定。板片111为圆环形,多个板片111叠加后整体滤芯100形成一个筒状。筒外壁通过圆环的板片111的外环周面叠加构成,筒内壁通过圆环的板片111的内环圆周面叠加构成。
一种过滤装置的制造方法,所述过滤装置为如上述任意一项所述的过滤装置,所述制造方法包括:
S100、根据滤芯直径、过滤精度和需要的滤网截面率加工预设直径、厚度的板片,在板片的开口表面上通过机械加工或蚀刻方法加工过滤孔,将n个板片层叠形成筒状结构的滤芯本体,层叠时各相邻板片均按照一个板片的开口表面与另一个板片的实体表面相对的方式层叠。将底座和盖板分别设置于筒状滤芯本体的下端和上端;
S200、将滤芯放入真空扩散焊设备内,对滤芯两端施加压力,压力为0.5MPa~50MPa,优选的,压力采用1MPa~30MPa。将真空扩散焊内部抽真空,真空度小于2×10-3Pa,优选的,真空度小于1×10-3Pa。对滤芯进行加热,加热温度为300℃~2000℃,优选温度采用500℃~1500℃。在预设时间内保压,直至各板片连接界面进行分子扩散在结晶形成固溶体及共晶体为止;
S300、对底座和盖板进行加工,使得底座和盖板与滤芯本体配合,加工滤芯本体的滤芯流体入口,将滤芯流体管道与滤芯流体入口焊接连接,在盖板的远离滤芯本体的表面焊接压簧;
S400、将滤芯放入壳体中,调整滤芯使得滤芯流体管道与壳体流体入口对应,将盖板扣合于壳体的上端,通过螺栓固定盖板和壳体。
实施例二
以下仅说明与实施例一不同点。
作为另一种实施方式,所述滤芯本体110通过两个所述板件111贴合连接后卷曲成筒状。所述过滤孔为在所述滤芯本体110的侧壁上加工的多个滤芯通孔。所述滤芯100还包括支撑架170,所述支撑架170与所述滤芯本体110的靠近进水方向的一侧的表面贴合连接。所述支撑架170通过设有多个支撑架通孔的板状件卷曲形成筒状。
在本实施方式中,滤芯本体110是通过两个板片111贴合连接后卷曲成筒状构成,板件111的两个相对的边缘通过焊接连接。与焊接的边缘相邻的两个边缘为滤芯的上端和下端。过滤孔通过在板件111上加工的通孔构成。
为了进一步地保证滤芯100的强度,在滤芯本体110的侧壁上设置支撑架170,支撑架170同样也是通过板材卷曲形成。在支撑架170上同样设置支撑架通孔,支撑架通孔的最大尺寸大于滤芯本体110的过滤孔。支撑架通孔同样采用机械加工或蚀刻的方法加工。在过滤时,首先流体经过支撑架170进行第一次过滤,将较大的颗粒物质过滤掉,然后通过滤芯本体110进行二次过滤,过滤较小的颗粒物质。因此,支撑架170与所述滤芯本体110的靠近进水方向的一侧的表面贴合连接。
对与本实施方式的过滤装置的制造方法,与实施例一不同点在于:
在步骤S100中,过滤孔加工成穿过两个板件的通孔,两个板件贴合连接后卷曲成筒状,相对的两个边缘焊接连接。在支撑架上加工通孔,卷曲成筒状后,焊接相对的两个边缘。将支撑架贴合到滤芯的流体输入侧的表面。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是,本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (9)
1.一种过滤装置,其特征在于,包括:
滤芯(100),包括:
滤芯本体(110),呈筒状,所述滤芯本体(110)通过至少两个板片(111)贴合连接构成,在所述滤芯(100)的筒壁上设有多个过滤孔(1111),在所述滤芯本体(110)的筒壁上设有滤芯流体入口(150);
所述过滤孔(1111)为在所述板片(111)的一个表面开设的盲孔,所述板片(111)的两个表面形成具有开口的开口表面和实体表面;
所述滤芯(100)通过n个所述板片(111)层叠构成,第i-1个所述板片(111)的所述开口表面与第i个所述板片(111)的实体表面相对层叠,其中,n≥2,2≤i≤n;
滤芯流体管道(160),与所述滤芯流体入口(150)固定连接。
2.根据权利要求1所述的过滤装置,其特征在于,所述滤芯(100)还包括:底座(120),与所述滤芯本体(110)的下端面固定连接;
盖板(130),与所述滤芯本体(110)的上端面固定连接,在所述盖板(130)的远离所述滤芯本体(110)的表面固定有压簧(140)。
3.根据权利要求2所述的过滤装置,其特征在于,还包括:
壳体(210),具有中空的容纳腔室,在所述壳体(210)的侧壁上设有壳体输入管道(211)和壳体输出管道(212),所述滤芯(100)设置于所述容纳腔室内部,并且,所述底座(120)与所述壳体(210)的底部固定连接,所述滤芯流体管道(160)对应于所述壳体输入管道(211);
端盖(220),扣合在所述壳体(210)的上端,并且,所述端盖(220)与所述壳体(210)可拆卸地固定连接;
在所述端盖(220)与所述壳体(210)固定连接的状态下,所述端盖(220)与所述滤芯(100)的盖板(130)之间的距离小于所述压簧(140)的自由状态的长度。
4.根据权利要求3所述的过滤装置,其特征在于,
所述过滤孔(1111)在流体输入侧的孔径小于在流体输出侧的孔径。
5.根据权利要求1所述的过滤装置,其特征在于,
所述板片(111)呈圆环形,所述板片(111)的外径为所述滤芯(100)的直径。
6.根据权利要求5所述的过滤装置,其特征在于,
所述板片(111)的厚度和数量根据所述滤芯(100)的预设过滤精度和预设滤网截面率确定;
通过所述预设过滤精度确定所述过滤孔(1111)的最大尺寸。
7.根据权利要求4所述的过滤装置,其特征在于,
所述滤芯本体(110)通过两个所述板片(111)贴合连接后卷曲成筒状;
所述过滤孔(1111)为在所述滤芯本体(110)的侧壁上加工的多个滤芯通孔。
8.根据权利要求7所述的过滤装置,其特征在于,所述滤芯还包括:
支撑架(170),所述支撑架(170)与所述滤芯本体(110)的靠近进水方向的一侧的表面贴合连接;
所述支撑架(170)通过设有多个支撑架通孔的板状件卷曲形成筒状。
9.一种过滤装置的制造方法,所述过滤装置为如权利要求1至8任意一项所述的过滤装置,其特征在于,所述制造方法包括:
S100、根据滤芯直径、过滤精度和需要的滤网截面率加工预设直径、厚度的板片,在板片上通过机械加工或蚀刻方法加工过滤孔,将至少两个板片层叠形成筒状结构的滤芯本体,将底座和盖板分别设置于筒状滤芯本体的下端和上端;
S200、将滤芯放入真空扩散焊设备内,对滤芯两端施加压力,压力为0.5MPa~50MPa,将真空扩散焊内部抽真空,真空度小于2×10-3Pa,对滤芯进行加热,加热温度为300℃~2000℃,在预设时间内保压,直至各板片连接界面进行分子扩散在结晶形成固溶体及共晶体为止;
S300、对底座和盖板进行加工,使得底座和盖板与滤芯本体配合,加工滤芯本体的滤芯流体入口,将滤芯流体管道与滤芯流体入口焊接连接,在盖板的远离滤芯本体的表面焊接压簧;
S400、将滤芯放入壳体中,调整滤芯使得滤芯流体管道与壳体流体入口对应,将盖板扣合于壳体的上端,通过螺栓固定盖板和壳体。
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