CN213824206U - 活塞式生命吸管 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种活塞式生命吸管，属于包含有化学处理过程的水、污水或废水多级处理技术领域。包括上端盖、活塞、陶瓷膜管和下端盖，所述陶瓷膜管包括管壁和容纳滤清水源的管腔，管壁上设置有膜孔，膜孔孔径规格为0.8nm‑20μm，陶瓷膜管两端均设置有螺纹，分别与上端盖、下端盖螺纹连接，上端盖朝向陶瓷膜管的一端安装有活塞，活塞配合插入管腔内。将本申请应用于净化水源，具有耐强酸碱、操作方便、运行稳定、维护简单、性能恢复容易、产水率高等优点。

Description

活塞式生命吸管

技术领域

本申请涉及一种活塞式生命吸管，属于包含有化学处理过程的水、污水或废水多级处理技术领域。

背景技术

水是生命之源, 一个人如果只喝水不吃饭，可维持数周，而如果只吃饭不喝水却只能维持几天的时间。在野外工作或生活中常会遇到饮水问题时，如团队在作战、拉练时，在洪水、地震等自然灾害发生时，在地质勘察、探险旅游时，通常没有卫生达标的可饮用水源，就会存在影响身体健康甚至危及生存的问题。

“生命吸管（Lifestraw）”可以将污水净化为饮用水，其主体是一根长16厘米左右、直径31毫米、长度和直径不同的塑料管子，里面装过滤材料和滤芯，包括过滤PP棉、活性炭、离子交换树脂、超滤膜碘树脂等不同滤料的组合方式，可以过滤污水中的大多数寄生虫和细菌，进而预防饮水引发的疾病。但这种吸管使用寿命有限，使用一定时间后会引起堵塞，且无法清洗。其超滤膜通常采用有机超滤膜，必须置于特殊保护液中保存才能保证滤膜的性能。同时，这类生命吸管的动力是靠嘴吸来提供，存在操作不便、水量较少的问题。也有一些采用泵原理提供动力的新方案，但结构过于复杂。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供一种活塞式生命吸管，形成活塞式结构提供动力，并引入陶瓷膜，不仅耐强酸碱、耐高温、使用年限长、运行稳定、维护简单，还可干式保存、可清洗、性能恢复容易。

具体地，本申请是通过以下方案实现的：

活塞式生命吸管，包括上端盖、活塞、陶瓷膜管和下端盖，所述陶瓷膜管包括管壁和管腔，管壁上设置有膜孔，膜孔孔径规格为0.8nm-20μm，且膜孔孔径由内向外（管腔向管壁方向称为由内向外）逐渐减小，陶瓷膜管两端均设置有螺纹，分别与上端盖、下端盖螺纹连接，上端盖朝向陶瓷膜管的一端安装有活塞，活塞配合插入陶瓷膜管的管腔上开口内。

将本申请用于取水时，先取下下端盖，旋出上端盖，再装上下端盖，将生命吸管的下部分浸入水中，拉伸上端盖，直至拉出活塞，倒出腔内的水；小分子的水在活塞吸力作用下通过陶瓷膜管的管壁，而固体杂质及细菌病毒体积大于膜孔，不能通过滤膜，陶瓷膜管的腔内获得安全可饮用水。本申请所提供的生命吸管，利用活塞吸力提供过滤动力，使用操作更方便；陶瓷膜管耐强酸碱，耐高温，使用年限长，运行稳定，维护简单，可干式保存，可清洗，性能恢复容易，产水率高。

进一步的，作为优选：

所述陶瓷膜管由管壁和管壁围成的通孔构成，通孔构成陶瓷膜管的容纳滤清水的内腔，活塞嵌入通孔的上开口。陶瓷活塞外圆和陶瓷膜管内壁经过磨削精密加工，光洁度高，之间配合间隙很小。更优选的，所述陶瓷膜管为圆管结构，所述活塞为致密陶瓷活塞，所述上端盖设置有内侧螺纹与外侧螺纹，陶瓷膜管的外壁、活塞的外壁均设置有外螺纹，外侧螺纹与陶瓷膜管的外螺纹咬合，内侧螺纹与突出在上开口以外的活塞外螺纹咬合。活塞和上端盖通过螺纹咬合连接成一体，保存时旋转上端盖，即可借助于螺纹咬合固定在陶瓷膜管上。

所述下端盖与陶瓷膜管之间设置有密封圈。

所述下端盖朝向陶瓷膜管的一侧设置有三个凸起，分别为外壁一、密封台和外壁二，外侧壁一与密封台之间间距与陶瓷膜管的管壁厚度适应，外壁二与密封台之间的间距与陶瓷膜管的管壁厚度适应，密封台宽度与陶瓷膜管下端管开口尺寸对应，外壁一朝向密封台的一侧、外壁二朝向密封台的一面均设置有与陶瓷膜管下端螺纹对应的螺纹，安装时，旋转下端盖，下端盖的螺纹与陶瓷膜管的螺纹咬合，并在旋转过程中使密封台塞入陶瓷膜管的管口内。

所述下端盖包括外壁一、外壁二、底壁，外壁一、底壁和外壁二为一体式结构，底壁上设置有开孔，开孔内安装有密封塞以填塞，外壁一与外壁二之间间距与陶瓷膜管外壁对应，外壁一内侧、外壁二内侧均设置有与陶瓷膜管下端螺纹对应的螺纹，安装时，旋转下端盖，下端盖的螺纹与陶瓷膜管的螺纹咬合，再在开孔中塞入密封塞，使之内端进入陶瓷膜管的管口，即可。

所述上端盖为涉水级不锈钢或塑料盖体；下端盖为涉水级不锈钢或塑料盖体。

所述陶瓷膜管采用三层结构，最里层是较厚的支撑层，中间为过渡层,外层是膜层，支撑层的孔径一般为1-20μm，孔隙率为30%-65%，其作用是增加膜的机械强度；过渡层的孔径比支撑层的孔径小，其作用是防止膜层制备过程中颗粒向多孔支撑层的渗透，厚度约为20-60μm，孔隙率为30%-40%；膜层具有分离功能，孔径从0.8nm-1μm不等，厚度约为3-10μm，孔隙率为40%-55%。整个陶瓷膜管的孔径分布由支撑层到膜层逐渐减小，形成不对称的结构分布，可以过滤掉比孔径大的物质，包括绝大部分细菌、病毒。

上述生命吸管在用于取水时，先拿出密封塞（或直接取下下端盖），旋出上端盖，塞上密封塞（或装上下端盖），将本申请的生命吸管下部分浸入水中，拉伸上端盖（连同活塞），直至拉出活塞，倒出腔内的水；小分子的水在活塞吸力作用下通过陶瓷膜管，而固体杂质及细菌病毒体积大于膜孔，不能通过膜层，腔内获得安全可饮用水。

附图说明

图1为本申请的其中一种结构剖面图；

图2为图1中下端盖的剖面结构示意图；

图3为本申请的另一种结构剖面图；

图4为图3中下端盖的剖面结构示意图；

图5为本申请中陶瓷膜管的结构示意图。

图中标号：1.上端盖；11.内侧螺纹；12.外侧螺纹；2.活塞；3.陶瓷膜管；31.管腔；32.管壁；321.膜层；322.过渡层；323.支撑层；4.密封垫；5a.下端盖一；5b.下端盖二；51.外壁一；52.密封台；53.卡口；54.开孔；6.密封塞。

具体实施方式

本实施例活塞式生命吸管，结合图1，包括上端盖1、活塞2、陶瓷膜管3和下端盖，陶瓷膜管3的管壁32上设置有膜孔，膜孔孔径规格为0.8nm-20μm，陶瓷膜管3两端均设置有螺纹，分别与上端盖1、下端盖螺纹连接，上端盖1朝向陶瓷膜管3的一端安装有活塞2，活塞2配合插入陶瓷膜管3的管口内。

将本申请用于取水时，先取下下端盖，旋出上端盖1，再装上下端盖，将生命吸管的下部分浸入水中，拉伸上端盖1，直至拉出活塞2，倒出管腔31内的水；小分子的水在活塞2吸力作用下通过陶瓷膜管3的管壁31，而固体杂质及细菌病毒体积大于膜孔，不能通过滤膜，陶瓷膜管3的管腔31内获得安全可饮用水。

本实施例所提供的生命吸管，利用活塞2吸力提供过滤动力，使用操作更方便；陶瓷膜管3耐强酸碱，耐高温，使用年限长，运行稳定，维护简单，可干式保存，可清洗，性能恢复容易，产水率高。

作为备选方案，陶瓷膜管3由管壁31和管壁31围成的通孔构成，通孔构成陶瓷膜管3的容纳滤清水的内腔即管腔32，活塞2嵌入通孔的上开口。活塞2外圆和陶瓷膜管3内壁经过磨削精密加工，光洁度高，之间配合间隙很小。

优选的：陶瓷膜管3为圆管结构，活塞2为致密陶瓷活塞。

结合图1，上端盖1设置有内侧螺纹11与外侧螺纹12，陶瓷膜管3的外壁、活塞2的外壁均设置有外螺纹（未标出），外侧螺纹12与陶瓷膜管3的外螺纹咬合，内侧螺纹11与突出在上开口以外的活塞2的外螺纹咬合。活塞2和上端盖1通过螺纹咬合连接成一体，保存时旋转上端盖1，即可借助于螺纹咬合固定在陶瓷膜管3上。

其中，针对下端盖，本案例提供了两种方案：

方案一，结合图1和图2，下端盖5a朝向陶瓷膜管3的一侧设置有三个凸起，分别为外壁一51、密封台52和外壁二（图中未标出），外侧壁一51与密封台52以及外壁二与密封台52之间的间隙相同，该两处间隙均可称为卡口53，外壁一51朝向密封台52的一侧、外壁二朝向密封台52的一面均设置有与陶瓷膜管3下端螺纹对应的螺纹，密封台52宽度与陶瓷膜管3的管腔32下部开口尺寸相当，卡口53宽度与陶瓷膜管3的管壁32厚度相当，并满足旋转过程中密封台52可紧密嵌入管腔31下部开口，而下端盖5a上的螺纹与陶瓷膜管3的螺纹刚好可以咬合，安装时，旋转下端盖5a，下端盖5a的螺纹与陶瓷膜管3的螺纹咬合，并在旋转过程中使密封台52塞入陶瓷膜管3的管腔31下部开口内。

方案二，结合图3和图4，下端盖5b包括外壁一51、外壁二（图中未标出）、底壁（图中未标出），外壁一51、底壁和外壁二为一体式结构，底壁上设置有开孔54，开孔54内安装有密封塞6以填塞，外壁一51内侧、外壁二内侧均设置有与陶瓷膜管3下端螺纹对应的螺纹，外壁一51与外壁二之间间距与陶瓷膜管3外壁相当，并满足旋转过程中下端盖5b上的螺纹与陶瓷膜管3的螺纹刚好可以咬合，安装时，旋转下端盖5b，下端盖5b的螺纹与陶瓷膜管3的螺纹咬合，再在开孔54中塞入密封塞6，使之内端进入陶瓷膜管3的管腔31的下部开口。作为优选，结合图3，可在下端盖5b与陶瓷膜管3之间设置密封圈4，对密封结构做进一步的密封。上端盖1优选使用涉水级不锈钢或塑料制成。下端盖（5a、5b）优选使用涉水级不锈钢或塑料制成。

结合图5，陶瓷膜管3优选采用三层结构，最里层是较厚的支撑层323，中间为过渡层322，外层是膜层321，支撑层323的孔径一般为1-20μm，孔隙率为30%-65%，其作用是增加膜的机械强度；过渡层322的孔径比支撑层323的孔径小，其作用是防止膜层321制备过程中颗粒向多孔支撑层323的渗透，厚度约为20-60μm，孔隙率为30%-40%；膜层321具有分离功能，孔径从0.8nm-1μm不等，厚度约为3-10μm，孔隙率为40%-55%。整个陶瓷膜管3的孔径分布由支撑层323到膜层321逐渐减小，形成不对称的结构分布，可以过滤掉比孔径大的物质，包括绝大部分细菌、病毒。

上述生命吸管在取水时，先拿出密封塞6（或直接取下下端盖），旋出上端盖1，塞上密封塞6（或装上下端盖），将本申请的生命吸管下部分浸入水中，拉伸上端盖1（连同活塞2），直至拉出活塞2，倒出管腔31内的水；小分子的水在活塞2吸力作用下通过陶瓷膜管3，而固体杂质及细菌病毒体积大于膜孔，不能通过膜层321，管腔31内为安全可饮用水。

Claims (10)

1.活塞式生命吸管，其特征在于：包括上端盖、活塞、陶瓷膜管和下端盖，所述陶瓷膜管包括管壁和容纳滤清水源的管腔，管壁上设置有膜孔，膜孔孔径规格为0.8nm-20μm，且膜孔孔径由内向外逐渐减小，陶瓷膜管两端均设置有螺纹，分别与上端盖、下端盖螺纹连接，上端盖朝向陶瓷膜管的一端安装有活塞，活塞配合插入管腔内。

2.根据权利要求1所述的活塞式生命吸管，其特征在于：所述上端盖设置有内侧螺纹与外侧螺纹，陶瓷膜管的外壁、活塞的外壁均设置有外螺纹，外侧螺纹与陶瓷膜管的外螺纹咬合，内侧螺纹与突出在管腔上开口以外的活塞外螺纹咬合。

3.根据权利要求1所述的活塞式生命吸管，其特征在于：所述下端盖朝向陶瓷膜管的一侧设置有三个凸起，分别为外壁一、密封台和外壁二，外侧壁一与密封台之间间距与陶瓷膜管的管壁厚度适应，外壁二与密封台之间的间距与陶瓷膜管的管壁厚度适应，密封台宽度与陶瓷膜管下端的开口尺寸对应，外壁一朝向密封台的一侧、外壁二朝向密封台的一面均设置有与陶瓷膜管下端螺纹对应的螺纹。

4.根据权利要求1所述的活塞式生命吸管，其特征在于：所述下端盖包括外壁一、外壁二、底壁，外壁一、底壁和外壁二为一体式结构，底壁上设置有开孔，开孔内安装有密封塞以填塞，外壁一与外壁二之间间距与陶瓷膜管外壁对应，外壁一内侧、外壁二内侧均设置有与陶瓷膜管下端螺纹对应的螺纹。

5.根据权利要求4所述的活塞式生命吸管，其特征在于：所述下端盖与陶瓷膜管之间设置有密封圈。

6.根据权利要求1-5任一项所述的活塞式生命吸管，其特征在于：所述陶瓷膜管采用三层结构，自内向外依次为支撑层、过渡层和膜层，支撑层的孔径为1-20μm，孔隙率为30%-65%；过渡层的孔径比支撑层的孔径小，厚度为20-60μm，孔隙率为30%-40%；膜层孔径为0.8nm-1μm，厚度为3-10μm，孔隙率为40%-55%。

7.根据权利要求6所述的活塞式生命吸管，其特征在于：所述陶瓷膜管为圆管结构。

8.根据权利要求6所述的活塞式生命吸管，其特征在于：所述活塞为致密陶瓷活塞。

9.根据权利要求6所述的活塞式生命吸管，其特征在于：所述上端盖为涉水级不锈钢或塑料盖体。

10.根据权利要求6所述的活塞式生命吸管，其特征在于：所述下端盖为涉水级不锈钢或塑料盖体。

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