CN210356300U - 复合滤芯及净水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种复合滤芯及净水装置，该复合滤芯包括用于水体过滤净化的ACF复合滤芯层、支撑ACF复合滤芯层的中心集水管、用于水体前置过滤的折叠膜滤芯层以及支撑折叠膜滤芯层的第一支撑套筒，中心集水管的侧壁上开设有多个进水孔，中心集水管的一端封闭、另一端开设有出水口；ACF复合滤芯层套设于中心集水管的外周，第一支撑套筒套设于ACF复合滤芯层的外侧，折叠膜滤芯层套设于第一支撑套筒的外周，第一支撑套筒上开设有第一过水孔。则在使用时，该复合滤芯利用ACF复合滤芯层中的活性炭纤维具有较大有效膜面积以及发达的微孔结构，降低过滤水体的压差，增大过滤水体流速及流量，且无“黑水”流出，满足低压差、大流量的净水处理需求。

Description

复合滤芯及净水装置

技术领域

本实用新型属于净水处理及净水设备技术领域，更具体地说，是涉及一种复合滤芯及净水装置。

背景技术

复合滤芯是将一种或几种独立功能的滤层，根据净水处理需要而科学地集合在一个滤层上，以适用水质环境复杂的液体中，具有滤水效率高，过滤成本低等优点。当前，市场上用于净水处理的复合滤芯大部分为烧结活性炭滤层。由于烧结活性炭滤层是通过活性炭粉末与超细滤料粉体混合粘结成型、并经高温培烧形成具有微孔的复合型滤层，其集吸附和拦截功能于一体，不仅可有效拦截大颗粒的杂质，还可有效吸附水中的物理污染物(如水中铝、汞、锰、砷重金属、余氯、脱色等)及异味。然而，烧结活性炭滤层在净水使用的过程中，烧结活性炭滤层的有效过滤比表面积小，导致过滤水压差较大、流量较小，无法满足低压差、大流量的净水处理需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种复合滤芯，以解决现有技术中存在的复合型烧结活性炭滤层在净水使用的过程中，有效过滤比表面积小，导致过滤水压差较大及流量较小的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是提供一种复合滤芯，包括用于水体过滤并净化的ACF复合滤芯层、用于支撑所述ACF复合滤芯层并引导净化水体流动的中心集水管、用于水体前置过滤的折叠膜滤芯层、以及用于支撑所述折叠膜滤芯层的第一支撑套筒，所述中心集水管的侧壁上开设有多个供所述净化水体汇集于所述中心集水管内的进水孔，所述中心集水管的一端封闭，且所述中心集水管的另一端开设有供所述中心集水管内的所述净化水体流出的出水口；所述ACF复合滤芯层套设于所述中心集水管的外周，所述第一支撑套筒套设于所述ACF复合滤芯层的外侧，所述折叠膜滤芯层套设于所述第一支撑套筒的外周，所述第一支撑套筒上开设有多个供水体流至所述ACF复合滤芯层的第一过水孔。

进一步地，所述复合滤芯还包括用于防止所述ACF复合滤芯层中的炭纤维材料冲刷流失的截流滤膜层，所述截流滤膜层套设于所述中心集水管的外周，所述ACF复合滤芯层套设于所述截流滤膜层的外侧面上。

进一步地，所述ACF复合滤芯层包括嵌套设置的ACF滤材层与滤水隔层，且所述中心集水管的外周上沿所述中心集水管的径向依次套设有多层所述ACF 复合滤芯层。

进一步地，所述所述中心集水管的外周上套设有5至20层所述ACF复合滤芯层。

进一步地，所述截流滤膜层为缠绕所述中心集水管上的若干层无纺布。

进一步地，所述第一支撑套筒与所述ACF复合滤芯层之间形成有用于缓冲水流的间隙。

进一步地，所述复合滤芯还包括用于支撑并加固所述折叠膜滤芯层的第二支撑套筒，所述第二支撑套筒套设于所述折叠膜滤芯层的外周，所述第二支撑套筒上开设有多个供水体流至所述折叠膜滤芯层的第二过水孔。

进一步地，所述复合滤芯还包括用于盖设于所述ACF复合滤芯层靠近所述出水口一端的端面上的第一滤芯盖和用于盖设于所述ACF复合滤芯层远离所述出水口一端的端面上的第二滤芯盖，所述第一滤芯盖上开设有与所述出水口连通的第一出水孔。

进一步地，所述复合滤芯还包括用于盖设于所述折叠膜滤芯层靠近所述出水口一端的端面上的第三滤芯盖和用于盖设于所述折叠膜滤芯层远离所述出水口一端的端面上的第四滤芯盖，所述第三滤芯盖上开设有与所述出水口连通的第二出水孔。

本实用新型的目的还在于提供一种净水装置，以解决现有技术中存在的复合型烧结活性炭滤层在净水使用的过程中，有效过滤比表面积小，导致过滤水压差较大及流量较小的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是提供一种净水装置，包括所述复合滤芯。

本实用新型提供的复合滤芯及净水装置的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型的复合滤芯及净水装置，设置有引导水体流动的中心集水管，在中心集水管的外周套设有截流滤膜层，并在截流滤膜层的外侧套设有ACF复合滤芯层，在ACF复合滤芯层的外侧套设有折叠膜滤芯层，使待过滤水体依次经过折叠膜滤芯层和ACF复合滤芯层可获得过滤净化水体。则在使用时，该复合滤芯的过滤净水效果良好。并且，利用ACF复合滤芯层中的活性炭纤维具有较大的有效膜面积及发达而均匀分布的微孔结构，较好地增大了ACF复合滤芯层的有效过滤比表面积，使ACF复合滤芯层具有比粒状活性炭更大的吸附容量和更快的吸附动力学性能，从而降低了过滤水体的压差及增大了过滤水体的流量，较好地满足了低压差、大流量的净水处理需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的复合滤芯的剖视结构示意图；

图2为图1中局部放大的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的复合滤芯的分解结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的净水装置的结构示意图。

其中，图中各附图主要标记：

1-ACF复合滤芯层；11-ACF滤材层；12-滤水隔层；2-中心集水管；21- 进水孔；22-出水口；3-折叠膜滤芯层；4-第一支撑套筒；41-第一过水孔；5- 间隙；6-第二支撑套筒；61-第二过水孔；7-第一滤芯盖；71-第一出水孔；8- 第二滤芯盖；9-第三滤芯盖；91-第二出水孔；10-第四滤芯盖；100-滤桶。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请一并参阅图1至图3，现对本实用新型提供的复合滤芯进行说明。本实用新型提供的复合滤芯，包括用于水体过滤并净化的ACF复合滤芯层1、用于支撑ACF复合滤芯层1并引导净化水体流动的中心集水管2、用于水体前置过滤的折叠膜滤芯层3、以及用于支撑折叠膜滤芯层3的第一支撑套筒4，中心集水管2的侧壁上开设有多个供净化水体汇集于中心集水管2内的进水孔21，中心集水管2的一端封闭，且中心集水管2的另一端开设有供中心集水管2内的净化水体流出的出水口22；ACF复合滤芯层1套设于中心集水管2的外周，第一支撑套筒4套设于ACF复合滤芯层1的外侧，折叠膜滤芯层3套设于第一支撑套筒4的外周，第一支撑套筒4上开设有多个供水体流至ACF复合滤芯层1 的第一过水孔41。

优选地，折叠膜滤芯层3采用聚丙烯折叠PP膜层或者平板折叠超滤膜层。

其中，ACF为Activated Carbon Fiber的英文缩写，中文名称为活性炭纤维。活性炭纤维是经过活化的含炭纤维，将某种含炭纤维(如酚醛基纤维、黏胶基纤维、沥青基纤维等)经过高温活化(不同的活化方法活化温度不一样)，使其表面产生纳米级的孔径，增加比表面积，从而改变其物化特性。新型、高效、多功能吸附材料，是继粉状活性炭和粒状活性炭之后的第三代产品。活性炭纤维具有大比表面积(1000～3000m2/g)和丰富的微孔，其微孔体积占总孔体积可达90％以上。

本实用新型提供的复合滤芯的基本工作原理：如图4所示，首先，将该复合滤芯置于净水装置的滤桶的中，并将中心集水管2具有出水口22的一端置于滤桶桶口的位置，且将中心集水管2远离出水口22的一端置于滤桶的内底面上，以使滤桶内于复合滤芯之外的部分形成水腔；其次，向滤桶中加入待过滤水体，等待过滤水体充满水腔后，待过滤水体依次经过折叠膜滤芯层3、ACF复合滤芯层1，获得过滤净化水体；然后，过滤净化水体渗透截流滤膜层(图中未示出)，并经中心集水管2侧壁上的多个进水孔21汇集至中心集水管2内，汇集于中心集水管2内的过滤净化水体在中心集水管2的引导作用下从出水口22 排出复合滤芯，有效避免了“黑水”的流出；最后，用户就可以通过连接于中心集水管2出水口22的导水管使用过滤净化水体。

本实用新型提供的复合滤芯，采用ACF炭纤维材料通过卷绕方式形成的多层ACF复合滤芯层1滤芯代替现有技术中的烧结活性炭滤芯，克服烧结活性炭滤芯不利于水体的流动、易堵塞、易流出“黑水”、有效过滤比面积小等缺陷，充分发挥炭纤维材料的净化性能，确保复合滤芯的过滤效果，使初始“黑水”量几乎为零，并具有滤水压差小、滤水流量大，适合大流量的滤水净水处理需求。并且，由折叠膜滤芯层3、ACF复合滤芯层1组成的复合滤芯，整体滤芯由外向内是一个内径步减小的过程，形成一个深层过滤结构，使得过滤精度进一步的提高。

本实用新型提供的复合滤芯，与现有技术相比，设置有引导水体流动的中心集水管2，在中心集水管2的外周套设有ACF复合滤芯层1，在ACF复合滤芯层1的外侧套设有折叠膜滤芯层3，使待过滤水体依次经过折叠膜滤芯层3 和ACF复合滤芯层1可获得过滤净化水体。则在使用时，该复合滤芯的ACF 复合滤芯层1对水体的过滤净水效果良好，并利用ACF复合滤芯层1中的活性炭纤维具有较大的有效膜面积及发达而均匀分布的微孔结构，较好地增大了 ACF复合滤芯层1的有效过滤比表面积，使ACF复合滤芯层1具有比粒状活性炭更大的吸附容量和更快的吸附动力学性能，从而降低了过滤水体的压差，增大了过滤水体的过滤流速及过滤流量，较好地满足了低压差、大流量的净水处理需求。

进一步地，作为本实用新型提供的复合滤芯的一种具体实施方式，复合滤芯还包括用于防止ACF复合滤芯层1中的炭纤维材料冲刷流失的截流滤膜层 (图中未示出)，截流滤膜层(图中未示出)套设于中心集水管2的外周，ACF 复合滤芯层1套设于截流滤膜层(图中未示出)的外侧面上。

具体地，截流滤膜层(图中未示出)为缠绕中心集水管2上的若干(两) 层无纺布。

本实施例中，在中心集水管2的外侧面与ACF复合滤芯层1的内侧面之间设置有截流滤膜层(图中未示出)，可通过包覆于中心集水管2外周上的截流滤膜层(图中未示出)，对ACF复合滤芯层1因过滤水流冲刷而造成流失的活性炭纤维起到阻挡截流作用，不仅使ACF复合滤芯层1中的活性炭纤维得到防冲刷流失的防护，还进一步避免了“黑水”的流出，从而延长了复合滤芯的使用寿命及提高了复合滤芯的过滤净化效果。

进一步地，请一并参阅图1及图2，作为本实用新型提供的复合滤芯的一种具体实施方式，ACF复合滤芯层1包括嵌套设置的ACF滤材层11与滤水隔层12，且中心集水管2的外周上沿中心集水管2的径向依次套设有多层ACF 复合滤芯层1以形成多级复式ACF滤芯。

具体地，ACF复合滤芯层1包括ACF滤材层11和用于分隔并固定支撑 ACF滤材层11的滤水隔层12，将滤水隔层12与ACF滤材层11于平面上平铺并叠置形成ACF复合滤芯层1，再将ACF复合滤芯层1围绕中心集水管2并于截流滤膜层的外侧面上包卷若干圈后形成多级复式ACF滤芯。优选地，滤水隔层12为无纺布层。

本实施例中，通过无纺布层与ACF滤材层11于平面上平铺并叠置形成ACF 复合滤芯层1，再将ACF复合滤芯层1围绕中心集水管2并于截流滤膜层的外侧面上包卷若干圈后形成多级复式ACF滤芯。在包卷式多级复式ACF滤芯结构中，由于无纺布层对ACF滤材层11进行分割并均匀稳定地支撑，避免了ACF 滤材层11中的炭纤维材料受到水流冲刷作用而挤压变形甚至压扁，导致ACF 复合滤芯层1的有效过滤面积减小、增大水体通过的阻力，从而提高了复合滤芯的过滤净化效率与效果。

进一步地，所述中心集水管2的外周上套设有5至20层ACF复合滤芯层 1，即ACF复合滤芯层1于截流滤膜层的外侧面上包卷5至20圈后形成多级复式ACF滤芯，以达到较好的过滤净化效率与效果。

进一步地，请一并参阅图1及图2，作为本实用新型提供的复合滤芯的一种具体实施方式，第一支撑套筒4与ACF复合滤芯层1之间形成有用于缓冲水流的间隙200，以避免通过第一支撑套筒4的第一过水孔41集中流至ACF复合滤芯层1的水流对ACF复合滤芯层1造成强烈冲刷，并使水流在间隙200中均匀分布于ACF复合滤芯层1的外侧，从而延长了ACF复合滤芯层1的使用寿命，提高了ACF复合滤芯层1的过滤净化效率与效果。

进一步地，请一并参阅图1及图2，作为本实用新型提供的复合滤芯的一种具体实施方式，复合滤芯还包括用于支撑并加固折叠膜滤芯层3的第二支撑套筒6，第二支撑套筒6套设于折叠膜滤芯层3的外周，第二支撑套筒6上开设有多个供水体流至折叠膜滤芯层3的第二过水孔61。

本实施例中，在折叠膜滤芯层3的外周设置第二支撑套筒6，通过第一支撑套筒4和第二支撑套筒6分别从折叠膜滤芯层3的内侧和外侧进行支撑，使得折叠膜滤芯层3更加稳固地置于复合滤芯的外侧，起到良好的过滤作用。第二支撑套筒6特别适合作为大型复合滤芯的外骨架支撑，保证复合滤芯整体的稳固性。

进一步地，请一并参阅图1及图3，作为本实用新型提供的复合滤芯的一种具体实施方式，复合滤芯还包括用于盖设于ACF复合滤芯层1靠近出水口 22一端的端面上的第一滤芯盖7和用于盖设于ACF复合滤芯层1远离出水口 22一端的端面上的第二滤芯盖8，第一滤芯盖7上开设有与出水口22连通的第一出水孔71。

本实施例中，通过在ACF复合滤芯层1的两端面上分别盖设有第一滤芯盖 7和第二滤芯盖8，以防止水体从ACF复合滤芯层1的两端面通过ACF复合滤芯层1，影响复合滤芯的过滤净水效果。

进一步地，请一并参阅图1及图3，作为本实用新型提供的复合滤芯的一种具体实施方式，复合滤芯还包括用于盖设于折叠膜滤芯层3靠近出水口22 一端的端面上的第三滤芯盖9和用于盖设于折叠膜滤芯层3远离出水口22一端的端面上的第四滤芯盖10，第三滤芯盖9上开设有与出水口22连通的第二出水孔91。

本实施例中，通过在折叠膜滤芯层3的两端面上分别盖设有第三滤芯盖9 和第四滤芯盖10，以防止水体从折叠膜滤芯层3的两端面通过折叠膜滤芯层3，影响复合滤芯的过滤净水效果。

请参阅图4，本实用新型还提供了一种净水装置，包括滤桶100和设置于滤桶100中的复合滤芯。

本实用新型提供的净水装置，在滤桶100中设置有复合滤芯，复合滤芯设置有引导水体流动的中心集水管2，在中心集水管2的外周套设有ACF复合滤芯层1，在ACF复合滤芯层1的外侧套设有折叠膜滤芯层3，使待过滤水体依次经过折叠膜滤芯层3和ACF复合滤芯层1可获得过滤净化水体。则在使用时，该复合滤芯的ACF复合滤芯层1对水体的过滤净水效果良好，并利用ACF复合滤芯层1中的活性炭纤维具有大比表面积及发达而均匀分布的微孔结构，较好地增大了ACF复合滤芯层1的有效过滤比表面积，使ACF复合滤芯层1具有比粒状活性炭更大的吸附容量和更快的吸附动力学性能，从而降低了过滤水体的压差，增大了过滤水体的过滤流速及过滤流量，较好地满足了低压差、大流量的净水处理需求。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种复合滤芯，其特征在于：包括用于水体过滤并净化的ACF复合滤芯层、用于支撑所述ACF复合滤芯层并引导净化水体流动的中心集水管、用于水体前置过滤的折叠膜滤芯层、以及用于支撑所述折叠膜滤芯层的第一支撑套筒，所述中心集水管的侧壁上开设有多个供所述净化水体汇集于所述中心集水管内的进水孔，所述中心集水管的一端封闭，且所述中心集水管的另一端开设有供所述中心集水管内的所述净化水体流出的出水口；所述ACF复合滤芯层套设于所述中心集水管的外周，所述第一支撑套筒套设于所述ACF复合滤芯层的外侧，所述折叠膜滤芯层套设于所述第一支撑套筒的外周，所述第一支撑套筒上开设有供水体流至所述ACF复合滤芯层的多个第一过水孔。

2.如权利要求1所述的复合滤芯，其特征在于：所述复合滤芯还包括用于防止所述ACF复合滤芯层中的炭纤维材料冲刷流失的截流滤膜层，所述截流滤膜层套设于所述中心集水管的外周，所述ACF复合滤芯层套设于所述截流滤膜层的外侧面上。

3.如权利要求1所述的复合滤芯，其特征在于：所述ACF复合滤芯层包括嵌套设置的ACF滤材层与滤水隔层，且所述中心集水管的外周上沿所述中心集水管的径向依次套设有多层所述ACF复合滤芯层。

4.如权利要求3所述的复合滤芯，其特征在于：所述中心集水管的外周上套设有5至20层所述ACF复合滤芯层。

5.如权利要求2所述的复合滤芯，其特征在于：所述截流滤膜层为缠绕所述中心集水管上的若干层无纺布。

6.如权利要求1所述的复合滤芯，其特征在于：所述第一支撑套筒与所述ACF复合滤芯层之间形成有用于缓冲水流的间隙。

7.如权利要求1所述的复合滤芯，其特征在于：所述复合滤芯还包括用于支撑并加固所述折叠膜滤芯层的第二支撑套筒，所述第二支撑套筒套设于所述折叠膜滤芯层的外周，所述第二支撑套筒上开设有多个供水体流至所述折叠膜滤芯层的第二过水孔。

8.如权利要求1所述的复合滤芯，其特征在于：所述复合滤芯还包括用于盖设于所述ACF复合滤芯层靠近所述出水口一端的端面上的第一滤芯盖和用于盖设于所述ACF复合滤芯层远离所述出水口一端的端面上的第二滤芯盖，所述第一滤芯盖上开设有与所述出水口连通的第一出水孔。

9.如权利要求1至8任一项所述的复合滤芯，其特征在于：所述复合滤芯还包括用于盖设于所述折叠膜滤芯层靠近所述出水口一端的端面上的第三滤芯盖和用于盖设于所述折叠膜滤芯层远离所述出水口一端的端面上的第四滤芯盖，所述第三滤芯盖上开设有与所述出水口连通的第二出水孔。

10.一种净水装置，其特征在于：包括如权利要求1至9任一项所述的复合滤芯。

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