CN210159277U - 一种滤水装置及滤芯固定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种滤水装置及滤芯固定装置，该多滤芯流体过滤装置包括一个或多个滤芯(3)。所述滤芯(3)或过滤器元件安装在由带孔(7)中心管(4)组成的过滤器元件固定装置上，从而允许流体从外部流到中心管(4)的内部。一端为密封装置(5)，可为直径d2小于或等于中心管(4)的外径的封闭塞，可沿其圆周拧入，且用于与夹固装置(2)连接，夹固装置可为螺母。另一端与收集板(15)的高度相同，包括用于在夹紧操作期间阻挡过滤器元件(3)、以止推器为主的止动装置(2')及套接管(1)，所述套接管(1)包括自适应连接装置(14)，用于与收集板(15)配合，与过滤后的液体收集器(10)相连。

Description

一种滤水装置及滤芯固定装置

技术领域

本实用新型涉及滤水装置，主要涉及一种内置于多滤芯的滤水装置及滤芯固定装置。

背景技术

为了满足工业领域中不同行业的需求，液体过滤领域正在快速发展。为了处理高流速液体，用户尤其倾向于使用多滤芯装置进行过滤。

目前，市场上有多种解决方案，其中之一即为使用中空的(线绕或熔喷式)滤芯。这类滤芯一般直接内嵌在单个或多个固定装置中。

在滤芯的数量增加到极限的情况下，可以通过其它过滤元件增加滤芯长度以增加可过滤液体的流量。

以上方案都尚未解决可能影响过滤系统正常运行的一些问题。问题之一是由于过滤器元件长度不足及过滤器的入口和出口之间的压力差而引起的变形或破碎(由于压力差较大而产生的机械阻力)。

另一个限制因素是，现有的过滤系统中的滤芯固定装置均无法再次使用。

由于现有过滤装置的适应性不足，使用者往往为了满足不同的需求而使用不同类型的滤芯，这也是装置需要改进的重点。

在使用此类过滤系统时，最后一个需要考虑的因素是更换过滤器元件(滤芯)的时间。实际上，一个过滤装置中可能包含超过200个滤芯的过滤器元件，因此，如果更换时需要卸下滤芯和固定装置，会导致更换时间变长。

编号为4,419,234A的美国专利申请文件(申请者为米勒约翰D等人)描述了一种配备了可拆卸过滤网的多滤芯式过滤器系统，便于将磨损后的整个旧组件快速更换为全新的相同组件，同时旧组件中的滤芯可以更换。可拆卸过滤网包括：隔板，隔板上方悬挂有滤芯，连接处有密封垫片并固定在滤芯固定平台上，固定平台两端与隔板相连，且位于盲端下方。当可拆卸过滤网正常运作时，固定平台与隔板密封接合，但当过滤网拆除时，固定平台相对于隔板自动减小，以允许更换组件。在本实用新型实践中，固定平台会相对隔板以一定角度运动，该角度可以满足拆卸滤芯，但不为直角。

这一设计的缺点之一是过滤器滤芯的组装/拆卸顺序是强制性的，因为过滤器元件在倾斜时需要确保一定的周围空间，这使得拆卸过程更加复杂并且增加了过滤器的更换时间。另一个缺点为，拆卸环节一次作用于所有的过滤器元件而不是针对单个滤芯，因此，无法满足如仅更换一个过滤器元件的需求。

摩洛哥专利MA29194B1(申请人为阿布杜勒卡比伊曼)涉及一种包括过滤器元件(3)的流体过滤装置，其特征在于，所述过滤器元件围绕由管(1)组成的加强件和适配支撑件，所述管(1)包括：穿孔(9)或允许流体通过的开口；锁定装置(3)位于所述管(1)的一端，另一端为安装和连接装置(4)。

摩洛哥MA29194B1号专利中提出的解决方案不支持重复使用滤芯的固定装置，因为拆卸时需要拆除由支撑件(1)和过滤器元件(3)这一组件整体，并且用另一组完全相同的组件来替换。因此更换成本可能很高昂。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，设计出了一种易于组装和拆卸的可重复使用的滤芯固定装置及过滤器元件。故本实用新型将解决大多数已有问题，例如现有技术尚未解决的上述问题。

本实用新型主要涉及一种滤水装置，包括容器、过滤液体收集器、用于固定至少一个滤芯固定装置的带孔的收集板，所述固定装置包括带孔的中心管，流体可从外部流到中心管内部，可替换滤芯同轴安装在所述中心管上，并且：

所述中心管的一端与密封装置相连，密封装置直径d2小于或等于所述中心管的外径，以此便于与夹固装置连接；夹固装置起到固定滤芯的作用，同时通过调整夹固装置以实现所述滤芯的安装和拆卸；

所述中心管与收集板接触的另一端与套接管结合，所述套接管包括止推器或用作止推器的止动装置，以便在所述止动装置激活时阻挡所述至少一个滤芯；另一方面，所述套接管具有用于与收集板配合的自适应连接装置，因此，过滤后的流体可以通过套接管从中心管流入过滤液体收集器；

其特点在于，中心管、套接管和密封装置与收集板为一体式结构。

本实用新型还涉及在单个或多滤芯流体过滤装置中的可重复使用的滤芯固定装置，该固定装置是单一滤芯或多滤芯流体过滤装置的一部分，所述固定装置包括一个带孔的中心管，流体通过孔从中心管的外侧流至内侧，可拆卸的滤芯同轴地安装在所述中心管上，并且：

所述中心管的一端与密封装置相连，密封装置直径d2小于或等于所述中心管的外径，以此便于与夹固装置连接；夹固装置起到固定滤芯的作用，同时通过调整夹固装置可以实现所述滤芯的安装和拆卸；

所述中心管与收集板接触的另一端与套接管结合，所述套接管包括止推器或用作止推器的止动装置，以便在所述止动装置激活时阻挡所述至少一个滤芯；另一方面，所述套接管具有用于与收集板配合的自适应连接装置，因此，过滤后的流体可以通过套接管从中心管流入过滤液体收集器；

其特点在于，中心管、套接管和密封装置与收集板为一体式结构。

本实用新型的其他特征及优点将于后文的详细说明及附图中介绍。

附图说明

本说明书的附图中展示了本实用新型在使用中的非限定性示例：

图1：多滤芯式过滤装置整体示意图；

图2：收集板及连接在一起的滤芯固定装置；

图3：含单一滤芯的滤芯固定装置分解图；

图4：含单一滤芯的滤芯组成部分细节图；

图5：止动装置(套接管及止推器)示意图，用于连接滤芯固定装置及收集板；

图6：闭合及夹固系统示意图，用于实现过滤器滤芯的安装及拆卸；

图7：本实用新型滤芯更换方法图示。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例作进一步详细说明：

本实用新型内容中，术语“过滤器元件”和“过滤器滤芯”可互换使用，并且可根据本实用新型采用的术语互换。

“过滤”是通过多孔介质将混合物中的液相及固相分离的过程。

使用过滤器可以保留非均匀混合物的颗粒，该颗粒大小大于过滤器孔的大小(孔隙率)。过滤后的液体称为滤液，保留的馏分称为残留物。过滤的目的是通过过滤介质分离固液混合物。这种操作比沉淀更加快捷，因此更加常用。

过滤有以下几种类型：

加压过滤：悬浮液在过滤器中承受压力。

减压过滤：在大气压下，混合物进入过滤器的一侧，在滤液离开的另一侧，通过真空泵实现真空状态。当悬浮物通过过滤介质时，流体流过孔隙，颗粒物被孔隙阻隔。通过缠结，后者最终形成用于其他颗粒的第二过滤介质，所述其他颗粒以滤饼的形式沉积，其厚度随着悬浮液的流动而增加。上游和下游之间的压力差(压降)很重要，压力差调节过滤速度。由此可以设想两种过滤类型：

恒压过滤：将上下游的压力差调节到恒定值。滤饼厚度随时间增加，过滤速率因此会由于压降的增加而降低。这类过滤器是工业领域中使用最多的过滤器。

恒定流量过滤：在压降增加的过程中，使上下游压力差同样随时间增加，以保持恒定的流量。

通常情况下，本实用新型所述用于流体或液体的单一或多滤芯过滤系统的过滤原理为压力过滤。

简而言之，本实用新型涉及一种用于多滤芯流体过滤装置的滤芯固定装置，该多滤芯流体过滤装置包括一个或多个滤芯3。所述滤芯3或过滤器元件安装在由带孔7中心管4组成的滤芯固定装置上，从而允许流体从外部流到中心管4的内部。一端为密封装置5，可为直径d2小于或等于中心管4的外径的封闭塞，可沿其圆周拧入，且用于与夹固装置2连接，夹固装置可为螺母。另一端与收集板15的高度相同，包括用于在夹紧操作期间阻挡滤芯3、以止推器为主的止动装置2'及套接管1，所述套接管1包括自适应连接装置14，用于与收集板15配合，与过滤后的过滤液体收集器10相连。

总体而言，本实用新型设计了一种滤芯固定装置，其可用于蜡烛式过滤系统或多滤芯过滤系统中。滤芯固定装置包括具有开口或穿孔的中心管，因此在压力的作用下流体可以实现从外部到中心管内部的循环。所述中心管在一侧(也称为下部或中央管的远端部分)与密封装置相连，用于阻挡流体并迫使其流向位于所述相反侧的出口，流入蜡烛位置的液体过滤收集装置。所述封闭装置由管状件或帽状件构成，该管状件或帽状件可具有直径为d1的第二部分，该第二部分使其可以插入中心管并在另一侧起到堵塞作用，封闭装置的第一部分直径小于或等于中心管的外径或外径，所述第一部分在其圆周上具有与夹固装置结合的装置。

中心管的另一侧(也称为中心管的上部，与收集板相连因而为过滤出口)与由中空圆柱(管)构成的套接管配合，该圆柱的内径大于或等于中心管的外径，因而中心管可以插入所述套接管中以形成紧密且密封的连接。所述套接管在其端部或顶点(与出口连接的自由侧)上具有固定装置或称为自适应连接装置，与收集板相连。另外，所述套接管设置有止推形式的止动装置，所述止动装置位于所述尖端的中部以便阻挡所述滤芯。

这种布置有利于元件与中心管的组装和拆卸。为此，仅需操纵位于止动装置上的夹固装置即可。

根据本实用新型的一个实例，封闭装置需为实心件(管状件)，可以是塞子等，防止流体或液体离开中心管。所述塞子或管状件具有以d1为直径的第二部分，用于插入中心管，第一部分位于中心管外部，其直径d2小于或等于中心管的外径，因此可以装配和拆卸滤芯。所述直径d2等于或小于中心管外径的第一部分可为螺纹，从而与可为螺母的夹固装置相连，以固定夹固和过滤固定装置。

夹固装置的原理与螺母相同，表面与滤芯相连。因此，所述夹固装置起双重作用，首先使滤芯轴向地固定在套接管上，并且还确保滤芯与中心管之间的密封状态，以防止过滤流体遭到污染。

另外，中心管的另一侧，即与出口相对的上部，具有止动或阻挡装置，该止动装置与中心管结合，可以固定过滤器滤芯，在夹固装置收紧时也可以确保密闭。

本实用新型的特性之一是锁定装置具有密封垫片。垫片的选择取决于固定装置的材料和工作水压。滤芯固定装置的材料(中心管、夹固和锁定装置、套接管)的选择与工作环境的要求有关。它可以由塑料材料(如PVC)或金属(如不锈钢)或其他合适的材料制成。

本实用新型主要涉及在单个或多滤芯流体过滤装置中的可重复使用的过滤器元件及滤芯固定装置，该过滤装置包括容器11、过滤液体收集器10、带孔14的收集板 15，用于固定至少一个滤芯3。所述固定装置包括多孔7中心管4，从而允许流体从外部流向中心管4内部，所述中心管4以同轴形式安装在滤芯3上。

所述中心管4的一端与密封装置5结合，密封装置5的直径d2小于或等于中心管 4的外径，用于与夹固装置连接2。

所述中心管4与收集板15接触的另一端与套接管1结合，所述套接管1包括止推器或用作止推器的止动装置2’，以便在所述止动装置2’激活时阻挡所述至少一个滤芯3。另一方面，所述套接管1具有用于与收集板15配合的自适应连接装置12，因此，过滤后的流体可以通过套接管1从中心管4流入过滤液体收集器10。

根据一个特定实例，所述密封装置5还具有第二直径d1，允许其部分地、适当地插入中心管4中，以防止任何流体流动。该系统尤其适用于滤芯固定装置由塑料材料 (PVC、CPVC等)制成的情况。

根据一个实例，夹固装置2通过螺母螺钉系统与密封装置5配合。根据本实用新型的原理，夹固装置2具有与中心管4接触的密封垫片，以防止污染过滤后的液体。

滤器元件固定装置推荐由塑料或金属制成，但是其他材料也可。

在本实用新型的另一个实例中，止动装置2'是密封垫片。

另外，中心管4的外径与至少一个滤芯3的内径相一致，以允许流体从外部适当且方便地流入中心管4内部。

根据实例，套接管1与收集板15配合的自适应连接装置是螺纹，用于将套接管1 与收集板15相连。

根据另一个实例，套接管1与中心管4接触的内径与所述中心管4的外径相一致，以确保连接牢固。

套接管1与中心管4通过适当的方式在所述止动装置2'处制成一体，推荐采用螺纹、胶水或热焊接紧固或焊接。

根据另一个实例，所述密封装置5是中心管4的组成部分。

根据另一个实例，所述套接管1是所述中心管4的组成部分。

根据本实用新型的一个特定实例，中心管4、套接管1、止动装置2'和密封装置 (5)可与收集板(15)制成一体。

根据一个实例，过滤器元件或滤芯固定装置还包括用于将套接管1与收集板15连接的组装装置12。

一般情况下，中心管4的直径应配合与其一同使用的不同类型的滤芯3，并且由技术人员自行决定。

如图1所示实例，多滤芯过滤装置包括容器11或设有盖子18的箱子和带孔14的收集板15，用于与滤芯的固定装置3连接。

如图1所示，固定装置连接的滤芯3彼此相邻地安装在收集盘15上，收集板15 具有与收集系统10相连的孔隙14。用于将过滤的流体或液体输送到唯一出口处13。

待过滤的流体通过入口16到达容器(也称为箱子或外壳)11。在压力的作用下，流体通过滤芯3并通过开口，穿过孔隙7到达中心管4。然后，所述流体通过孔隙14 离开，流入收集系统或液体收集器10。最后，过滤后的流体从液体收集器10经管道 17流向出口13。

收集板15具有多个孔隙14，孔隙处为滤芯固定装置3的套接管1。由中心管4、封闭装置或塞子5、夹固和止动装置(2,2')和套接管1组成的固定装置通过某种合适的连接方式与到收集板15相连。

在收集板15上安装固定装置后，插入滤芯3，其数量和尺寸取决于所需的输出流量。过滤器滤芯3的顶部与收集盘15高度平齐，且由止动装置2'与套接管1固定在其上部。另一端(下部)是夹固装置2，推荐选用具有较大接触表面的螺母，以确保良好的紧固效果，且保证滤芯3、所述封闭装置或塞子5在接触面上的密封效果，以防止污染物渗入中心管4内。

滤芯3同样可以拆开并进行更换，将更换后的元件重新组装在固定装置中即可。拆卸模式在图7中示出。更换元件时需拆卸盖子18，通过适当的装置(例如电缆)升高收集盘15，将收集盘及滤芯一同取出缸体或容器11，以方便更换滤芯3。

图3、4、5、6详细示出了本实用新型中固定装置的部件。实际上，所述固定装置包括中心管4，该中心管4带孔7，流体可以从外部通向所述中心管4的内部。孔的数量及布局取决于所需满足的流速、过滤器的性质及待过滤的流体种类。

如图3所示，中心管4一侧固定在收集板15上，另一侧固定在封闭和夹紧系统上。在靠近液体出口的上侧，中心管4与套接管1相连。所述套接管1是中空圆柱体，固定在收集板15上，可通过螺纹固定，螺纹建议设置在一侧且位于外侧为最佳。在其内侧，套接管1直接与中心管4相连，过滤的流体可通过出口或孔14流至收集板 15。此外，套接管1还包括止动装置2'，该止动装置(锁定件)2'为螺纹等其他装置，与套接管1为一体，从而固定滤芯3位置。止动装置(锁定件)2'用作止推器，并且与滤芯3有一定的接触区域，以保证密封功能。该止动装置(锁定件)2'也可以是密封垫片。

套接管1和中心管4通过适当的方式在锁定件2'位置处制成一体，可通过螺纹、胶水或热焊接紧固。套接管1可以为单个零件，也可以为中心管4的一部分。

套接管1下部与中心管4接触的内径必须与中心管4的外径相匹配，从而确保连接紧密。例如，套接管1下部内径必须大于或等于中心管4的外径。在推荐实例中，套接管1下部内径略大于中心管4的外径，可使中心管4装配在其内部，并可通过适当调整以确保连接紧密。

在中心管4与套接管1相对的另一侧设置有封闭系统。所述封闭系统包括管状件、塞子或其它密封装置5，具有第二直径d1(可选)，可插入中心管4中以防止流体在该侧流出，第一直径d2小于或等于中心管4的外径。在直径为d2的部分处，管状件或帽状件5通过合适的附件(例如螺纹)与夹固装置2连接。由此，夹固装置2 可便于组装及拆卸滤芯3，无需拆卸整个中心管4和其他整体部件(1、2'、5)。如上所述，管状件或帽状件(密封装置)5和中心管4可通过螺纹系统、胶水、热密封、焊接或任何适当方式连接。

在最佳实例中，封闭系统或塞子(密封装置)5由直径不同的两个部分形成，第二直径d1能够插入中心管4中，该直径小于或等于中心管4的内径。在实例中，直径d1 略小于中心管4的内径，可使塞子安装恰当且连接紧密。

封闭系统或塞子(密封装置)5的第一直径d2插入中心管4后，可在所述中心管 4外侧观察到该塞子，因此其直径(d2)必须小于或者等于中心管4的外径，以便拆卸滤芯3。该直径d2也可以小于管4的直径，因为其主要作用是与夹紧件(夹固装置)2 配合以实现所述夹固状态(例如螺钉螺母系统)。一般直径d1小于直径d2(如图 5)。在推荐实例中，直径d2等于中心管4的外径，以确保连接良好。

这种设计可以使系统适应不同型号的滤芯，仅需根据不同类型或型号的滤芯，选择相应直径的中心管4即可。

另一方面，中心管4、部件(1、2'、5)可与收集板15一体制成。当需要使用如不锈钢等金属部件时(如在食品工业中)，可以采取如上设置方法。

拆卸滤芯3时，只需松开管状件或塞子(密封装置)5侧面的夹固装置2，取下滤芯3并插入新的滤芯即可。此操作比替换整个固定装置便利得多。

该系统在时间和维护成本方面，使更换滤芯的操作变得更简单、成本更低，此优势在大规模、大容量过滤系统的情况下尤其能体现出来。

本实用新型提出的解决方案由两部分组成：

过滤器元件或滤芯的固定装置，主要结构为中心管4，该中心管4带孔7，孔7在其上部与套接管1连接，通过套接管与收集板15、在中心管4上同轴的滤芯3安装及拆卸(2、2'、5)系统连接。

滤芯3同轴安装在中心管4上

由中心管4、套接管1、安装及拆卸装置(2、2'、5)组成的滤芯固定装置易于组装及拆卸，该优势尤其体现在滤芯数量较多时。使用该系统可以在拆卸时不需要使整个装置倾斜，仅需通过操作夹固装置2(螺母螺母系统)即可。通过收集板15的简单垂直移动，从下方即可轻松完成组装和拆卸。

因此，本实用新型可以使过滤器元件或滤芯的固定装置重复使用，从而降低成本。此外，它还能够通过设置在中心管4侧面的夹紧及密封系统(2,5)实现快速组装、拆卸滤芯3的操作。

最后，本系统为缸体或容器11设置了滤饼排出口，以便能够从过滤装置中除去滤饼或其他污染物，也便于在更换滤芯或冲洗设备是排空系统。建议该出口或排水口位于与盖子18相对的另一侧。

Claims (12)

1.一种滤水装置，包括容器(11)、过滤液体收集器(10)、用于固定至少一个滤芯固定装置的带孔(14)的收集板(15)，所述固定装置包括带孔(7)的中心管(4)，流体可从外部流到中心管(4)内部，可替换滤芯(3)同轴安装在所述中心管(4)上，并且：

所述中心管(4)的一端与密封装置(5)相连，密封装置(5)直径d2小于或等于所述中心管(4)的外径，以此便于与夹固装置(2)连接；夹固装置(2)起到固定滤芯的作用，同时通过调整夹固装置以实现所述滤芯(3)的安装和拆卸；

所述中心管(4)与收集板(15)接触的另一端与套接管(1)结合，所述套接管(1)包括止推器或用作止推器的止动装置(2’)，以便在所述止动装置(2’)激活时阻挡所述至少一个滤芯(3)；另一方面，所述套接管(1)具有用于与收集板(15)配合的自适应连接装置(12)，因此，过滤后的流体可以通过套接管(1)从中心管(4)流入过滤液体收集器(10)；

其特点在于，中心管(4)、套接管(1)和密封装置(5)与收集板(15)为一体式结构。

2.根据权利要求1所述的滤水装置，其特点在于，所述密封装置(5)还具有第二直径d1，使其得以插入中心管(4)中，以防止任何流体流动。

3.权利要求1或2所述的滤水装置，其特点在于，夹固装置(2)通过螺母系统与密封装置(5)结合。

4.根据权利要求3所述的滤水装置，其特点在于，所述夹固装置(2)具有与所述中心管(4)及所述滤芯(3)接触的密封垫片，以防止污染过滤后的液体。

5.根据权利要求1或2所述的滤水装置，其特点在于，所述止动装置(2')是密封垫片。

6.根据权利要求1或2所述的滤水装置，其特点在于，所述中心管(4)的外径与至少一个滤芯(3)的内径相一致，以允许流体从外部适当且方便地流入中心管(4)内部。

7.根据权利要求1或2所述的滤水装置，其特点在于，所述套接管(1)与所述收集板(15)配合的自适应连接装置是螺纹，用于将套接管(1)固定在收集板上。

8.根据权利要求1或2所述的滤水装置，其特点在于，与中心管(4)连接的套接管(1)的内径与所述中心管(4)的外径相符，以确保连接紧密。

9.根据权利要求7所述的滤水装置，其特点在于，所述套接管(1)与中心管(4)通过螺纹、胶水或热焊接方式在止动装置(2')处制成一体。

10.根据权利要求7所述的滤水装置，其特点在于，所述套接管(1)是所述中心管(4)的组成部分。

11.根据权利要求10所述的滤水装置，其特点在于，所述中心管(4)的直径应根据与其一同使用的不同类型的滤芯(3)直径决定。

12.一种滤芯固定装置，该固定装置是单一滤芯或多滤芯流体过滤装置的一部分，所述固定装置包括一个带孔(7)的中心管(4)，流体通过孔(7)从中心管(4)的外侧流至内侧，可拆卸的滤芯(3)同轴地安装在所述中心管(4)上，并且：

所述中心管(4)的一端与密封装置(5)相连，密封装置(5)直径d2小于或等于所述中心管(4)的外径，以此便于与夹固装置(2)连接；夹固装置(2)起到固定滤芯(3)的作用，同时通过调整夹固装置可以实现所述滤芯(3)的安装和拆卸；

所述中心管(4)与收集板(15)接触的另一端与套接管(1)结合，所述套接管(1)包括止推器或用作止推器的止动装置(2’)，以便在所述止动装置(2’)激活时阻挡所述至少一个滤芯(3)；另一方面，所述套接管(1)具有用于与收集板(15)配合的自适应连接装置(12)，因此，过滤后的流体可以通过套接管(1)从中心管(4)流入过滤液体收集器(10)；

其特点在于，中心管(4)、套接管(1)和密封装置(5)与收集板(15)为一体式结构。

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