CN210340516U

CN210340516U - 一种阻垢复合滤芯

Info

Publication number: CN210340516U
Application number: CN201921092639.1U
Authority: CN
Inventors: 孙大陟; 黄锨航; 李丹丹; 高媛
Original assignee: Tsmc (shenzhen) Technology Investment Co Ltd; Southwest University of Science and Technology
Current assignee: Tsmc (shenzhen) Technology Investment Co Ltd; Southwest University of Science and Technology; Southern University of Science and Technology
Priority date: 2019-07-12
Filing date: 2019-07-12
Publication date: 2020-04-17
Anticipated expiration: 2029-07-12

Abstract

本实用新型提供了一种阻垢复合滤芯，所述阻垢复合滤芯包括壳体、上端盖、下端盖和复合过滤层，所述上端盖、复合过滤层和下端盖自上而下设置于壳体内，所述复合过滤层由三层同轴相贴的中空柱体组成，自外而内依次为PP棉过滤层、阻垢过滤层和活性炭过滤层；所述复合过滤层的外壁与壳体的内壁间留有空隙，所述复合过滤层围成中心通道。本实用新型将复杂的多级过滤系统一体化整合成单个滤芯，经过多级过滤层的过滤，可高效去除水中的异味、异色、大颗粒杂质、微生物以及成垢离子，对成垢离子吸附能力强，快速降低水的硬度，净水效果好；所述阻垢复合滤芯结构设计巧妙，使用方便，占用空间小，使用周期长，无需频繁更换。

Description

一种阻垢复合滤芯

技术领域

本实用新型属于水质净化技术领域，涉及一种阻垢复合滤芯。

背景技术

目前，随着污染问题日趋严峻，人们对用水安全越发重视，水净化装置的更新换代也不断加快。饮用水净化装置的核心部件为滤芯，其结构和性能极大的影响水净化的效果，传统的滤芯一般由单一材料制成，净化效果往往不佳，因此通常需要将多支滤芯串联使用，如此才能达到过滤净化的效果，但多支滤芯串联使得净水系统结构复杂，成本高，占用空间大，而且处理水质较差的饮用水时，容易导致滤芯堵塞，造成滤芯更换次数频繁，不利于长期简便使用。同时，目前常用的单一滤芯一般仅能去除水中的颗粒杂质，却无法起到除垢、抑菌的作用，净化水的效果有限。

为了提高滤芯的净化效果，对复合滤芯的研究日益增多。CN 208500582U公开了一种复合滤芯，所述复合滤芯包括中心管和过滤介质，中心管内部形成净化水腔，中心管的管壁上设置导流孔；过滤介质包括多层PP棉层和碳纤维层，各PP棉层和碳纤维层以层叠形式围绕中心管的外部设置，使过滤介质形成与中心管相配合的管状结构；各PP棉层和碳纤维层均为网状结构，在碳纤维层上附着有抑菌剂。所述复合滤芯的过滤层主要为PP棉层和碳纤维层，为常用的过滤介质，对颗粒杂质的吸附性较好，还可起到抑菌作用，但无法有效吸附成垢离子，水的硬度降低不明显。

CN 208839184U公开了一种三膜层复合滤芯，包括壳体、固定架和多层能使被滤介质依次被过滤的滤层，固定架和滤层安装在壳体内部，滤层安装在壳体和固定架之间，滤层从外向内依次为绕线层膜层、活性炭层和纳滤膜层。所述滤芯采用多层滤层，但整体抗菌抗污染性能弱，膜层容易被污染，而且处理硬度较高的水质时，容易结垢而堵塞纳滤膜层，影响使用寿命。

综上所述，净化装置滤芯的研究还需从满足多级过滤效果，使之能够高效阻垢、抑制细菌滋生、除去异色异味的同时，延长使用寿命，降低更换频率。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种阻垢复合滤芯，所述复合滤芯将复杂的多级过滤系统一体化整合成单个滤芯，逐级过滤，将水中的颗粒杂质、微生物、成垢离子高效去除，吸附速率快，水质净化效果好；所述滤芯使用简便，使用周期长。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种阻垢复合滤芯，所述阻垢复合滤芯包括壳体、上端盖、下端盖和复合过滤层，所述上端盖、复合过滤层和下端盖自上而下设置于壳体内，所述复合过滤层由三层同轴相贴的中空柱体组成，自外而内依次为PP棉过滤层、阻垢过滤层和活性炭过滤层；

所述复合过滤层的外壁与壳体的内壁间留有空隙，所述复合过滤层围成中心通道。

本实用新型中，所述复合滤芯的复合过滤层由三级过滤层组成，待净化水依次经过，可以去除水中的大颗粒杂质、微生物、成垢离子、色素分子以及有机物等，尤其是其中的阻垢过滤层对钙、镁等成垢离子具有较强的吸附能力，可有效降低水的硬度；所述复合过滤层的结构设计使得待净化水需要经多级过滤才能排出，不存在待净化水流程短路的问题，净化效果持久稳定。

本实用新型中，所述壳体、复合过滤层以及中心通道的形状可以不一致，可以独立地选择圆柱或者棱柱，优选为圆柱体。

以下作为本实用新型优选的技术方案，但不作为本实用新型提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好地达到和实现本实用新型的技术目的和有益效果。

作为本实用新型优选的技术方案，所述壳体上设有上部进液口和下部出液口。

作为本实用新型优选的技术方案，所述上端盖和下端面与壳体横截面平行，所述上端盖与壳体的内壁间留有空隙，下端面与壳体内壁紧密相接。

本实用新型中，上端盖和下端盖的结构设计使得待净化水从进液口进入后，从上端盖与壳体的空隙处流下，经过多级过滤层依次过滤后，进入中心通道流出，下端面与壳体内壁的密闭连接避免待净化水不经过滤层而直接流出。

作为本实用新型优选的技术方案，所述上端盖的下端面设有内外两层环形凸起，所述下端盖的上端面设有内外两层环形凸起，两端盖上的内层环形凸起紧贴活性炭过滤层的内壁，两端盖上的外层环形凸起紧贴PP棉过滤层的外壁。

本实用新型中，上端面和下端面上凸起的设计主要是为了固定复合过滤层，避免其位置发生偏移而影响水的净化过滤；所述环形凸起垂直于上、下端盖的端面。

作为本实用新型优选的技术方案，所述上端盖通过接脚粘结固定到壳体内壁上，由于上端盖不与壳体内壁直接接触，因而需要采用接脚将其固定，进而连接到壳体内壁上，留出待净化水流下的空隙。

作为本实用新型优选的技术方案，所述下端盖内层环形凸起围成的区域呈多孔结构，其中多孔结构的孔径范围为1～5mm，例如1mm、2mm、3mm、4mm或5mm等。

作为本实用新型优选的技术方案，所述复合过滤层与壳体间空隙的宽度占壳体半径的2.5～5％，例如2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％或5％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；所述中心通道的内径占壳体内径的4～6％，例如4％、4.2％、4.5％、4.8％、5％、5.4％、5.7％或6％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本实用新型优选的技术方案，所述复合过滤层中，PP棉过滤层占复合过滤层厚度的20～30％，例如20％、22％、24％、26％、28％或30％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

所述复合过滤层中，活性炭过滤层占复合过滤层厚度的40～50％，例如40％、42％、44％、46％、48％或50％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本实用新型优选的技术方案，所述阻垢过滤层的材料包括无机层状吸附材料、阳离子交换树脂或有机阻垢剂复合材料中任意一种。

作为本实用新型优选的技术方案，所述阻垢复合滤芯还包括设置于下端盖下侧的抑菌PP棉层和固定网，所述抑菌PP棉层设置于固定网上侧。

本实用新型中，在复合过滤层的下方设有抑菌PP棉层，以隔绝活性炭过滤层中可能随水流出的活性炭粉末，确保最终的净化出水不会变黑；而且该PP棉层内分布有纳米银颗粒，起到抑菌作用，防止细菌逆流进入中心出水通道；抑菌PP棉层通过固定网加以固定，该固定网也呈多孔结构，孔径范围为1～5mm，例如1mm、2mm、3mm、4mm或5mm等，便于净化水流出。

作为本实用新型优选的技术方案，所述固定网固定于壳体的内壁上，与壳体横截面平行。

本实用新型中，所述阻垢复合滤芯可应用于多种场合的净化设备中，尤其适用于占用空间小，不宜频繁更换滤芯的场合，如智能马桶水路的净化。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型将复杂的多级过滤系统一体化整合成单个滤芯，经过多级过滤层的过滤，可高效去除水中的异味、异色、大颗粒杂质、微生物以及成垢离子，对成垢离子吸附能力强，快速降低水的硬度，可将原硬度为450mg/L(以CaCO₃计)的模拟硬水净化为硬度为3.62mg/L的软水。

(2)本实用新型所述阻垢复合滤芯结构设计巧妙，使用方便，占用空间小，使用周期长，无需频繁更换。

附图说明

图1是本实用新型实施例1提供的阻垢复合滤芯的结构示意图；

图2是本实用新型实施例1提供的上端盖的俯视结构示意图；

图3是本实用新型实施例1提供的下端盖的俯视结构示意图；

图4是本实用新型实施例1提供的固定网的俯视结构示意图；

其中，1-壳体，2-PP棉过滤层，3-阻垢过滤层，4-活性炭过滤层，5-上端盖，50-第一内层环形凸起，51-第一外层环形凸起，52-接脚，6-下端盖，60-第二内层环形凸起，61-第二外层环形凸起，62-多孔区域，7-中心通道，8-上部进液口，9-下部出液口，10-抑菌PP棉层，11-固定网。

具体实施方式

为更好地说明本实用新型，便于理解本实用新型的技术方案，下面对本实用新型进一步详细说明。但下述的实施例仅是本实用新型的简易例子，并不代表或限制本实用新型的权利保护范围，本实用新型保护范围以权利要求书为准。

本实用新型具体实施方式部分提供了一种阻垢复合滤芯，所述阻垢复合滤芯包括壳体1、上端盖5、下端盖6和复合过滤层，所述上端盖5、复合过滤层和下端盖6自上而下设置于壳体1内，所述复合过滤层由三层同轴相贴的中空柱体组成，自外而内依次为PP棉过滤层2、阻垢过滤层3和活性炭过滤层4；

所述复合过滤层的外壁与壳体1的内壁间留有空隙，所述复合过滤层围成中心通道7。

以下为本实用新型典型但非限制性实施例：

实施例1：

本实施例提供了一种阻垢复合滤芯，所述阻垢复合滤芯的结构示意图如图1所示，包括包括壳体1、上端盖5、下端盖6和复合过滤层，所述上端盖5、复合过滤层和下端盖6自上而下设置于壳体1内，所述复合过滤层由三层同轴相贴的中空圆柱体组成，自外而内依次为PP棉过滤层2、阻垢过滤层3和活性炭过滤层4；

所述壳体1上设有上部进液口8和下部出液口9。

所述上端盖5和下端盖6与壳体1横截面平行，所述上端盖5与壳体1的内壁间留有空隙，下端盖6与壳体1内壁紧密相接。

所述上端盖5的俯视结构示意图如图2所示，其下端面设有第一内层环形凸起50和第一外层环形凸起51，所述上端盖5通过接脚52粘结固定到壳体1内壁上；所述下端盖6的俯视结构示意图如图3所示，其上端面设有第二内层环形凸起60和第二外层环形凸起61，所述下端盖6的第二内层环形凸起60围成多孔区域62，所述多孔区域62的单孔孔径为3mm；两端盖上的内层环形凸起紧贴活性炭过滤层4的内壁，两端盖上的外层环形凸起紧贴PP棉过滤层2的外壁。

所述复合过滤层与壳体1间空隙的宽度占壳体1半径的4％，所述中心通道的内径占壳体内径的5％；所述复合过滤层中，PP棉过滤层2占复合过滤层厚度的25％，活性炭过滤层4占复合过滤层厚度的45％，所述阻垢过滤层3的材料为无机层状吸附材料。

所述阻垢复合滤芯还包括设置于下端盖6下侧的抑菌PP棉层10和固定网11，所述抑菌PP棉层10设置于固定网11上侧，所述固定网11的俯视结构示意图如图4所示，呈多孔结构，该多孔结构的单孔孔径为3mm，所述固定网11固定于壳体1的内壁上，与壳体1横截面平行。

实施例2：

本实施例提供了一种阻垢复合滤芯，所述阻垢复合滤芯的结构参照实施例1中的结构，区别仅在于：所述复合过滤层与壳体1间空隙的宽度占壳体1半径的2.5％，所述中心通道的内径占壳体内径的4％；所述复合过滤层中，PP棉过滤层2占复合过滤层厚度的30％，活性炭过滤层4占复合过滤层厚度的50％，所述阻垢过滤层3的材料为阳离子交换树脂；所述多孔区域62的单孔孔径为1mm。

实施例3：

本实施例提供了一种阻垢复合滤芯，所述阻垢复合滤芯的结构参照实施例1中的结构，区别仅在于：所述复合过滤层与壳体1间空隙的宽度占壳体1半径的5％，所述中心通道的内径占壳体内径的6％；所述复合过滤层中，PP棉过滤层2占复合过滤层厚度的20％，活性炭过滤层4占复合过滤层厚度的40％，所述阻垢过滤层3的材料为有机阻垢剂复合材料；所述多孔区域62的单孔孔径为5mm。

实施例4：

本实施例提供了一种阻垢复合滤芯，所述阻垢复合滤芯的结构参照实施例1中的结构，区别仅在于：所述阻垢复合滤芯不包括抑菌PP棉层10和固定网11。

实施例1-3中，采用所述阻垢复合滤芯进行待净化水的净化时，待净化水经上部进液口8进入后，从上端盖5边缘流下进入复合过滤层与壳体1的空隙，依次经过PP棉过滤层2、阻垢过滤层3和活性炭过滤层4的多级过滤，去除水中的大颗粒杂质、微生物、成垢离子、色素分子以及有机物等，处理后的水汇集于中心通道7流出，经过抑菌PP棉层10隔绝活性炭过滤层4中可能随水流出的活性炭粉末，最终经过多次过滤净化的水最终从下部出液口9流出。

实施例4中若不设置抑菌PP棉层10和固定网11，则净水处理也基本能够达到效果，但可能会有过滤层颗粒混入，或者外界细菌逆流进入，还需额外再进行处理，增加操作难度。

对比例1：

本对比例提供了一种阻垢复合滤芯，所述阻垢复合滤芯的结构参照实施例1中的结构，区别仅在于：所述复合过滤层不包括阻垢过滤层3，其所占部分按比例由PP棉过滤层2和活性炭过滤层4替代。

本对比例中，由于未设置阻垢过滤层3，待净化水中的成垢离子难以去除，水的硬度降低不明显，无法达到较好的净水效果，使用时仍然存在结垢现象。

综合上述实施例和对比例可以看出，本实用新型将复杂的多级过滤系统一体化整合成单个滤芯，经过多级过滤层的过滤，可高效去除水中的异味、异色、大颗粒杂质、微生物以及成垢离子，对成垢离子吸附能力强，快速降低水的硬度，净水效果好；所述阻垢复合滤芯结构设计巧妙，使用方便，占用空间小，使用周期长，无需频繁更换。

申请人声明，本实用新型通过上述实施例来说明本实用新型的详细装置，但本实用新型并不局限于上述详细装置，即不意味着本实用新型必须依赖上述装置才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本实用新型的任何改进，对本实用新型装置的等效替换及辅助结构的添加、具体方式的选择等，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。

Claims

1.一种阻垢复合滤芯，其特征在于，所述阻垢复合滤芯包括壳体、上端盖、下端盖和复合过滤层，所述上端盖、复合过滤层和下端盖自上而下设置于壳体内，所述复合过滤层由三层同轴相贴的中空柱体组成，自外而内依次为PP棉过滤层、阻垢过滤层和活性炭过滤层；

2.根据权利要求1所述的阻垢复合滤芯，其特征在于，所述壳体上设有上部进液口和下部出液口。

3.根据权利要求1所述的阻垢复合滤芯，其特征在于，所述上端盖和下端盖与壳体横截面平行，所述上端盖与壳体的内壁间留有空隙，下端盖与壳体内壁紧密相接。

4.根据权利要求1所述的阻垢复合滤芯，其特征在于，所述上端盖的下端面设有内外两层环形凸起，所述下端盖的上端面设有内外两层环形凸起，两端盖上的内层环形凸起紧贴活性炭过滤层的内壁，两端盖上的外层环形凸起紧贴PP棉过滤层的外壁。

5.根据权利要求4所述的阻垢复合滤芯，其特征在于，所述上端盖通过接脚粘结固定于壳体内壁上；

所述下端盖内层环形凸起围成的区域呈多孔结构。

6.根据权利要求1所述的阻垢复合滤芯，其特征在于，所述复合过滤层与壳体间空隙的宽度占壳体半径的2.5～5％，所述中心通道的内径占壳体内径的4～6％。

7.根据权利要求6所述的阻垢复合滤芯，其特征在于，所述复合过滤层中，PP棉过滤层占复合过滤层厚度的20～30％，活性炭过滤层占复合过滤层厚度的40～50％。

8.根据权利要求1所述的阻垢复合滤芯，其特征在于，所述阻垢过滤层的材料包括无机层状吸附材料、阳离子交换树脂或有机阻垢剂复合材料中任意一种。

9.根据权利要求1所述的阻垢复合滤芯，其特征在于，所述阻垢复合滤芯还包括设置于下端盖下侧的抑菌PP棉层和固定网，所述抑菌PP棉层设置于固定网上侧。

10.根据权利要求9所述的阻垢复合滤芯，其特征在于，所述固定网固定于壳体的内壁上，与壳体横截面平行。