CN210528591U - 滤芯和热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种滤芯和热水器，滤芯包括过滤层，所述过滤层上贯设有多个过滤孔，所述过滤孔内嵌设有阻垢颗粒。本实用新型技术方案能够避免水垢的生成。

Description

滤芯和热水器

技术领域

本实用新型涉及过滤装置领域，特别涉及一种滤芯和热水器。

背景技术

通常水中含有钙、镁离子以及碳酸根、碳酸氢根、硫酸根等，当水达到一定温度，其中的钙、镁离子与酸根结合，生成碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙等析出沉淀，从而形成水垢。为了避免水垢生成，一般会在管道设置滤芯来对水进行过滤。但是滤芯仅能够过滤掉部分钙镁离子，仍然会有少部分钙镁离子通过滤芯而生成水垢。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种滤芯，旨在避免水垢的生成。

为实现上述目的，本实用新型提出的滤芯，包括过滤层，所述过滤层上贯设有多个过滤孔，所述过滤孔内嵌设有阻垢颗粒。

可选地，所述阻垢颗粒喷设于所述过滤孔内。

可选地，所述阻垢颗粒为所述过滤层呈熔融状态下添加的掺杂物。

可选地，所述阻垢颗粒的总量与所述过滤层之间的比值在1:19至3:17之间。

可选地，所述阻垢颗粒的粒径大于或等于30目，且小于或等于400目。

可选地，所述阻垢颗粒的粒径大于或等于30目，且小于或等于300目。

可选地，所述滤芯包括依次层叠设置的多层所述过滤层，每一层所述过滤层上均设有所述阻垢颗粒。

可选地，所述过滤层为无纺布、PP棉或活性炭纤维中的任意一种。

可选地，所述活性炭纤维为含炭的酚醛基纤维、PAN基纤维、黏胶基纤维或沥青基纤维中的任意一种。

本实用新型还提出一种热水器，该热水器包括：

内胆，所述内胆设有进水口；以及，

滤芯，所述滤芯安装在所述进水口；所述滤芯包括过滤层，所述过滤层上贯设有多个过滤孔，所述过滤孔内嵌设有阻垢颗粒。

本实用新型中，通过将阻垢颗粒复合到滤芯上，当水流通过滤芯时，阻垢颗粒缓慢释放而混合到水中，从而阻止水中的钙镁离子在加热的过程中结成硬垢附着在加热管上和内胆表面。由于阻垢颗粒是缓慢释放到水中而与水混合的，故而经过滤芯过滤后的水中均含有阻垢颗粒，该阻垢颗粒的覆盖范围广，故而可以阻止水垢的生成。另外，过滤层能够起到过滤效果，将大部分的钙镁离子滤除，再加上阻垢颗粒的双重阻垢作用，使得滤芯发挥更好的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型滤芯一实施例的结构示意图；

图2为图1中过滤层的结构示意图；

图3为本实用新型滤芯一实施例的制备流程示意图；

图4为本实用新型滤芯一实施例的制备流程示意图；

图5为本实用新型滤芯一实施例的制备流程示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	滤芯	20	过滤层
10	中心管	30	阻垢颗粒

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请结合参考图1和图2，本实用新型公开一种滤芯100，在本实用新型实施例中，该滤芯100包括过滤层20，所述过滤层20上贯设有多个过滤孔，所述过滤孔内嵌设有阻垢颗粒30。

本实施例中，滤芯100大体呈筒状，则过滤层20也呈圆筒状。具体地，滤芯100还包括中心管10，中心管10呈至少一端开口的筒状设置，并且该中心管10的周壁设置有多个通孔。需要说明的是，该中心管10可一端开口或者两端均开口，为了方便生产制造，该中心管10通常为两端开口设置。该中心管10可以采用塑料、碳棒等材料制成。当中心管10采用塑料制成时，由于塑料具有密度小的特点，如此可大大降低滤芯100的重量；当该中心管10采用碳棒制成时，由于碳棒具有良好的吸附能力，其可除去水中的余氯、异味等，进而能够提高该滤芯100净化水的效果。

上述过滤层20包覆中心管10的外壁面设置，其主要用于过滤水中的污染物。原水从中心管10的通孔中沿滤芯100的径向朝外流动，而通过过滤层20的过滤。可选地，所述滤芯100包括依次层叠设置的多层所述过滤层20，即在中心管10外周缠绕多层过滤层20，提高过滤效果。所述过滤层20为无纺布、PP棉或活性炭纤维中的任意一种。另外，在过滤层20采用活性炭纤维时，所述活性炭纤维为含炭的酚醛基纤维、PAN基纤维(聚丙烯腈基碳纤维)、黏胶基纤维或沥青基纤维中的任意一种。其中，活性碳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、PAN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。

阻垢颗粒30嵌设在过滤层20的过滤孔内，即阻垢颗粒30与过滤层20紧密接触，例如阻垢颗粒30完全遮盖过滤孔，或者阻垢颗粒30仅部分遮盖过滤孔，当水流流动到过滤层20时，阻垢颗粒30缓慢释放，而使得过滤孔逐渐显露，如此水流能够从过滤孔中的通过。另外，在阻垢颗粒30完全遮盖过滤孔的实施例中，过滤层20上的多个过滤孔的孔径不一定是完全一致的，故而部分过滤孔被阻垢颗粒30完全遮盖，而部分过滤孔仅被阻垢颗粒30部分遮盖，保证水流通畅。

阻垢颗粒30的成分为痕量缓释滤料，其能够缓慢释放到过流水中，微量的成分就可以阻止水中的钙镁离子在加热的过程中结成硬垢附着在加热管上和内胆表面。阻垢剂阻垢安全，不会引起皮肤和眼睛的刺激反应，也不会给复合的其他滤料产生影响，能够稳定的和其他复合材料共同存在，各自发挥作用。例如，痕量缓释阻垢颗粒30可以和护肤成分或者矿物质滤料复合在一起，实现阻垢的功能同时，也能提供不同功效水质。

本实用新型中，通过将阻垢颗粒30复合到滤芯100上，当水流通过滤芯100时，阻垢颗粒30缓慢释放而混合到水中，从而阻止水中的钙镁离子在加热的过程中结成硬垢附着在加热管上和内胆表面。由于阻垢颗粒30是缓慢释放到水中而与水混合的，故而经过滤芯100过滤后的水中均含有阻垢颗粒30，该阻垢颗粒30的覆盖范围广，故而可以阻止水垢的生成。另外，过滤层20能够起到过滤效果，将大部分的钙镁离子滤除，再加上阻垢颗粒30的双重阻垢作用，使得滤芯100发挥更好的效果。

本实用新型实施例中，阻垢颗粒30嵌设到过滤孔中的方式具有多种，以下以其中两种为例进行说明，但不限于此：

请结合参考图1，一实施例中，所述阻垢颗粒30通过喷涂的方式喷涂到所述过滤孔内。具体地，将用于制作过滤层20的材料，例如活性炭纤维原料预处理、炭化、活化后形成活性炭纤维，接着将活性炭纤维纺织铺平形成一层平面的活性炭纤维。在活性炭纤维制作的过程使用喷枪，将一定粒径的阻垢颗粒30喷洒到活性炭纤维上，每层活性炭纤维均匀喷涂，使得阻垢颗粒30落入到活性炭纤维的孔隙(即过滤孔)内。接着将混合有阻垢颗粒30的活性炭纤维压制成碳纤维布，而在压制的过程中继续反复喷洒阻垢颗粒30，保证过滤孔内落入更多的阻垢颗粒30，同时压制使得阻垢颗粒30能够嵌设在过滤孔内。然后根据需求对碳纤维布进行裁剪，裁剪后的碳纤维布卷绕在中心管10上制备形成滤芯100。该将阻垢颗粒30喷涂到过滤层20上的制备方法为干法制备。可以想到的是，活性炭纤维本身材质的结构特点，使得其在纺织成型后是存在孔隙的，即会存在过滤孔，如此能够实现阻垢颗粒30可被喷涂到过滤孔内。

一实施例中，所述阻垢颗粒30为所述过滤层20呈熔融状态下添加的掺杂物。请结合参考图4，具体而言，使用制备活化好的活性炭纤维粉碎后，加入粘合剂(粘合剂具体可采用植物胶或植物纤维粉末)和水在混合室中充分混合。然后使用旋转的辊，在混合室内卷绕粉碎好的活性炭纤维。阻垢颗粒30为微溶于水的固体颗粒或粉末，其可以直接加入到混合室，也可以在辊缠绕一层碳纤维后喷一层阻垢颗粒30，并在缠绕每一层活性炭纤维后均喷一层阻垢颗粒30。当混合和缠绕完成之后，将其高温烘干、切割，就可以得到复合阻垢颗粒30的活性炭纤维滤芯100。图4中的虚线箭头代表可以选择在这一步添加阻垢颗粒或是不添加阻垢颗粒。

请结合参考图5，此外，对于PP棉滤芯100，将聚丙烯切片熔融，添加适量成分的阻垢颗粒30与之混合，然后挤出，经喷射牵伸形成所需纤维，并由专用设备接收成形。通过调整挤压机的挤出量(或调节风量)、喷射牵伸的距离以及接收设备的速率，来获得所需要的纤维直径和滤层的过滤精度，从而制得滤芯100。

熔喷PP棉可以做成梯度结构，熔喷PP棉由骨架层、精滤层、中滤层、粗滤层、纳污层所组成。这种滤芯100的构成为外层纤维粗，内层纤维细；外层疏松，内层紧密，形成一种渐变直径梯密度的结构。

上述中的活性碳纤维可以采用PP棉或是无纺布等进行替代。

采用活性炭纤维作为过滤层20的滤芯100，其余氯和浊度去除效果测试数据如下表1所示，该滤芯100为小尺寸(高为100mm，直径为40mm)，流速为6L/min，处理水的能力为11T水左右。

表1 活性炭复合滤芯100的净化效果测试

从测试结果可知，活性炭纤维复合滤芯100具有50％以上的余氯和浊度的净化率，对水的净化效果较好，该活性炭纤维复合滤芯100可安装在电热水器的进水口，处理进入热水器的水。

可选地，所述阻垢颗粒30的总量与所述过滤层20之间的比值在1:19至3:17之间，即阻垢颗粒30占阻垢颗粒30与过滤层20的总量的5％至15％之间，例如可在过滤层20中添加5％、10％或是15％的阻垢颗粒30，既可避免阻垢颗粒30过多造成浪费，又可避免阻垢颗粒30过少而导致阻垢效果差。所述阻垢颗粒30的粒径大于或等于30目，且小于或等于400目。可选地，所述阻垢颗粒30的粒径大于或等于30目，且小于或等于300目，能够避免阻垢颗粒30太细而随水流进入水中，又可避免阻垢颗粒30过粗而无法嵌设到过滤孔内。

上述中，阻垢颗粒30为有机膦酸、多元醇膦酸酯、有机膦酸酯、有机盐酸类、聚羧酸类中的一种或多种的混合物。

本实用新型还提出一种热水器，该热水器包括上述实施例中的滤芯100，滤芯100安装在热水器的前端，阻垢颗粒30随着水流进入热水器中，起到阻垢的作用.由于本热水器采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，热水器可为热水器、净水机等。热水器包括内胆，内胆设有进水口，滤芯100安装在进水口，从而将阻垢颗粒30缓慢释放到内胆中。此处，滤芯100安装在进水口指的是滤芯100可与内胆直接固定，或者，滤芯100固定在与进水口连通的进水管上。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种滤芯，其特征在于，包括过滤层，所述过滤层上贯设有多个过滤孔，所述过滤孔内嵌设有阻垢颗粒。

2.如权利要求1所述的滤芯，其特征在于，所述阻垢颗粒喷设于所述过滤孔内。

3.如权利要求1所述的滤芯，其特征在于，所述阻垢颗粒为所述过滤层呈熔融状态下添加的掺杂物。

4.如权利要求1所述的滤芯，其特征在于，所述阻垢颗粒的总量与所述过滤层之间的比值在1:19至3:17之间。

5.如权利要求1所述的滤芯，其特征在于，所述阻垢颗粒的粒径大于或等于30目，且小于或等于400目。

6.如权利要求5所述的滤芯，其特征在于，所述阻垢颗粒的粒径大于或等于30目，且小于或等于300目。

7.如权利要求1至6任意一项所述的滤芯，其特征在于，所述滤芯包括依次层叠设置的多层所述过滤层，每一层所述过滤层上均设有所述阻垢颗粒。

8.如权利要求1所述的滤芯，其特征在于，所述过滤层为无纺布、PP棉或活性炭纤维中的任意一种。

9.如权利要求8所述的滤芯，其特征在于，所述活性炭纤维为含炭的酚醛基纤维、PAN基纤维、黏胶基纤维或沥青基纤维中的任意一种。

10.一种热水器，其特征在于，所述热水器包括：

内胆，所述内胆设有进水口；以及，

如权利要求1-9任意一项所述的滤芯，所述滤芯安装在所述进水口。

Images