CN217051729U - 一种水体去离子过滤器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及离子过滤技术领域，尤其是一种水体去离子过滤器。一种水体去离子过滤器，包括过滤容器，过滤容器沿过滤容器的长度方向依次固定连接有第一电极板、导电纤维填充过滤室和第二电极板；第一电极板与第二电极板接直流电源；当第一电极板接正极，第二电极板接负极时，导电纤维填充过滤室为去阴离子过滤室；当第一电极接负极，第二电极接正极时，导电纤维填充过滤室为去阳离子过滤室。本申请具有较为快速除去水体中阴离子和/或阳离子的效果，可提升水体杂质离子处理效率，降低水处理的成本。

Description

一种水体去离子过滤器

技术领域

本申请涉及离子过滤技术领域，尤其是涉及一种水体去离子过滤装置。

背景技术

随着国民生活水平的提高，对于自来水的饮用安全问题越来越重视。为了改善自来水的品质，家庭自来水的进水端加装有家用净水器。净水器主要基于水体去离子过滤技术进行涉及制造。目前，水体去离子过滤技术包括选择性离子过滤膜法和RO膜反渗透法。其中，RO膜反渗透法被较为广泛应用于家用净水器设计生产过程中。

RO膜反渗透法采用的是RO反渗透膜对水体中的离子进行净化处理。申请人发现：RO反渗透膜虽然可除去杂质离子，但是其操作压力在0.69-5.5Mpa，需要加装增压泵才能保证RO反渗透膜操作压力符合要求，且RO反渗透膜需定期更换。RO反渗透膜对小粒径阴阳离子过滤效果欠佳，如钠离子以及氟离子等。因此，RO膜反渗透法存在需要频繁更换，过滤成本偏高的问题。此外，选择性离子过滤膜对水体中的离子进行净化处理，存在制水量小，整体过滤成本较高的问题。

针对上述相关技术中的RO膜反渗透法和选择性离子过滤膜法，申请人发现存在以下缺陷：离子处理效率偏低，整体过滤成本较高。

实用新型内容

为了解决相关技术存在的离子处理效率偏低，整体过滤成本较高的问题，本申请目的在于提供一种水体去离子过滤装置。

本申请提供的一种水体去离子过滤装置，是通过以下技术方案得以实现的：

一种水体去离子过滤装置，包括过滤容器，所述过滤容器沿过滤容器的长度方向依次固定连接有第一电极板和第二电极板；所述第一电极板和第二电极板之间形成有离子过滤室；所述离子过滤室内填充有离子过滤体。

通过采用上述技术方案，本申请中第一电极板和第二电极板接通电源可对水体中的阴离子和/或阳离子进行过滤体除去，同时本申请采用离子过滤体对稳定第一电极板和第二电极板之间形成的电场，避免离子过滤室内发生电解反应，实现了快速且有效除去水中的阳离子和/或者阴离子的目的。

当第二电极板为负极板且第一电极板为正极板时，水体中的阴离子被滞留于离子过滤体，当第二电极板为正极板且第一电极板为负极板时，水体中的阳离子被滞留于离子过滤体，可实现了快速除去水中阴离子或阳离子，可提升水体杂质离子处理效率和降低水处理的成本。本申请中的过滤容器可进行串联，其中一过滤容器对水中阴离子进行除去，另一过滤容器对水中阳离子进行除去，实现了可快速且有效除去水中阴阳离子的目的。

优选的，所述过滤容器沿过滤容器的长度方向依次形成有第一空室、离子过滤室和第二空室；所述过滤容器一端侧面固定连通有水进管；所述水进管与第一空室相连通；所述过滤容器另一端侧面固定连通有去离子水出管。

通过采用上述技术方案，经过第一电极板、离子过滤体、第二电极板，可有效除去水体中的杂质离子（阴离子和/或阳离子）得到洁净的去离子水。

优选的，所述离子过滤体为导电纤维过滤棉或者金属丝纤维；所述导电纤维过滤棉为导电合成纤维过滤棉、导电无纺布过滤棉、活性炭过滤棉中的一种。

通过采用上述技术方案，导电纤维过滤棉可形成稳定的电场，且工作电流相对小，进而提升离子除去效率和水处理效率和降低水处理的成本，同时赋予了导电纤维过滤棉具有较大粒径杂质吸附作用，可提升整体的净化效率。

上述技术方案中的导电纤维过滤棉是采用含有导电剂（如碳纤维、纳米碳管、石墨烯等）的塑料母粒采用熔喷或无纺织造形成的导电纤维材料。这类加入了导电剂生产的导电纤维过滤棉可以导电，但是电阻值依旧较大。导电纤维过滤棉应用于本申请中，在两个电极的作用下，形成一个电压梯降或升的电场，但由于导电纤维的电阻大，所以形成的电场相对稳定且工作电流相对小，避免离子过滤室内发生电解反应，实现了快速且有效除去水中的阳离子和/或者阴离子的目的。

优选的，所述第一电极板连接有电源；所述电源为直流电源或交流电源；所述第一电极板连接于电源的正极；所述第二电极板连接于电源的负极；所述离子过滤体为阴离子过滤体。

通过采用上述技术方案，在第二电极板为负极且第一电极板为正极，水体中的阴离子被滞留于离子过滤体，实现了可快速除去水中阴离子的目的。

优选的，所述第一电极板连接有电源；所述电源为直流电源或交流电源；所述第一电极板连接于电源的负极；所述第二电极板连接于电源的正极；所述离子过滤体为阳离子过滤体。

通过采用上述技术方案，在第二电极板为正极且第一电极板为负极，水体中的阳离子被滞留于离子过滤体，实现了可快速除去水中阳离子的目的。

优选的，所述第一电极板、第二电极板皆为网孔状电极板或者金属丝纤维。

通过采用上述技术方案，实现了第一空室、离子过滤室和阳离子过滤室和第二空室相互连通的目的，且增加了离子与第一电极板、第二电极板、第三电极板和第四电极板的接触面积，可保证本申请的水体离子过滤效果。

优选的，所述第一电极板、第二电极板皆一体成型有贯穿上下表面的流通孔；相邻所述流通孔之间的间距相等；第一电极板、第二电极板的开孔率均为10-80%。

通过采用上述技术方案，实现了第一空室、离子过滤室和阳离子过滤室和第二空室相互连通的目的，且增加了离子与第一电极板、第二电极板、第三电极板和第四电极板的接触面积，可保证水体离子过滤效果。

优选的，所述第一电极板和第二电极板切断与直流电源连接时，能通过水体流动清除吸附在离子过滤室内的离子。

通过采用上述技术方案，实现了清除吸附在离子过滤室内的离子的目的。

优选的，所述第一电极板和第二电极板与直流电源极性反向连接时，能通过水体清除吸附在离子过滤室内的离子。

通过采用上述技术方案，实现了清除吸附在离子过滤室内的离子的目的。

优选的，所述第一电极板和第二电极板与交流电源连接时，能通过水体清除吸附在离子过滤室内的离子。

通过采用上述技术方案，实现了清除吸附在离子过滤室内的离子的目的。

综上所述，本申请具有以下优点：

1、本申请可较为快速且有效除去水中阴离子和/或阳离子，可提升水体杂质离子处理效率，降低水处理的成本。

2、本申请中的导电纤维过滤棉可形成稳定的电场，且工作电流相对小，避免离子过滤室内发生电解反应，实现了快速且有效除去水中的阳离子和/或者阴离子的目的。

附图说明

图1是本申请中实施例1的整体结构示意图。

图2是本申请中实施例1中第一电极板的结构示意图。

图3是本申请中实施例2的整体结构示意图。

图中，1、过滤容器；11、水进管；12、去离子水出管；2、第一电极板；20、第三电极板；3、离子过滤室；30、第三空室；31、阳离子过滤室；32、阴离子过滤室；4、第二电极板；40、第四电极板；5、离子过滤体；6、第一空室；7、第二空室。

具体实施方式

以下结合附图1-3和实施例对本申请作进一步详细说明。

实施例1：参照图1，为本申请公开的一种水体去离子过滤器，包括过滤容器1，过滤容器1沿过滤容器1的长度方向依次固定连接有第一电极板2和第二电极板4。第一电极板2和第二电极板4相互平行。第一电极板2的周侧壁固定连接于过滤容器1的内侧壁。

参照图1，第二电极板4的周侧壁固定连接于过滤容器1的内侧壁。因此，过滤容器1在第一电极板2和第二电极板4的隔断下形成有用于除去水体中阳离子和/或阴离子的离子过滤室3。本申请中的第一电极板2、第二电极板4可选择为网孔状电极板或金属丝纤维。本实施例中第一电极板2、第二电极板4为网孔状电极板。

参照图1，过滤容器1在第一电极板2和第二电极板4的隔断下沿过滤容器1的长度方向依次形成有第一空室6、离子过滤室3和第二空室7。离子过滤室3皆与第一空室6、第二空室7相连通。过滤容器1一端侧面的上部固定连通有与第一空室6相连通水进管11。过滤容器1另一端侧面底部固定连通有去离子水出管12。

参照图1，为了提升整体的离子除去效率，避免处理水体发生电解，离子过滤室3内填充有离子过滤体5。离子过滤体5可选择为导电纤维过滤棉或金属丝纤维，导电纤维过滤棉或金属丝纤维的导电率控制在10s/m以下。

本实施例中采用的是导电纤维过滤棉。导电纤维过滤棉可选择为导电合成纤维过滤棉、导电无纺布过滤棉、活性炭过滤棉中的一种。本实施例中优选的是导电合成纤维过滤棉。导电纤维过滤棉是采用含有导电剂（如碳纤维、纳米碳管、石墨烯等）的塑料母粒采用熔喷或无纺织造形成的导电纤维材料。这类加入了导电剂生产的导电纤维过滤棉可以导电，但是电阻值依旧较大。导电纤维过滤棉应用于本申请中，在两个电极的作用下，形成一个电压梯降或升的电场，但由于导电纤维的电阻大，所以形成的电场相对稳定且工作电流相对小，避免离子过滤室内发生电解反应，实现了快速且有效除去水中的阳离子和/或者阴离子的目的。

参照图1，第一电极板2连接有电源，电源可选择为直流电源或交流电源。当第一电极板2连接于电源的正极，第二电极板4连接于电源的负极，离子过滤体5即为阴离子过滤体。当第一电极板2连接于电源的负极，第二电极板4连接于电源的正极，离子过滤体5即为阳离子过滤体。根据第一电极板2、第二电极板4连接电源的正负极的不同，可选择性对水体中阳离子或者阴离子进行除去。

具体地，当第一电极板2通过导线连接于直流电源的正极，第二电极板4通过导线连接于直流电源的负极，离子过滤体5为阴离子过滤体，水体中的阴离子被滞留于离子过滤体，实现了快速且有效除去水中阴离子的目的，不仅可提升水体杂质离子处理效率，而且可降低水处理的成本。本申请的第一种清洗方式：切断第一电极板2和第二电极板4与直流电源连接，能通过水体流动清除吸附在离子过滤室3内的离子，本申请清洗方便，需要频繁更换，可进一步降低使用成本。本申请的第二种清洗方式：第一电极板2接通直流电源的负极且第二电极板4接通直流电源的正极，能通过水体流动清除吸附在离子过滤室3内的离子，本申请清洗方便，需要频繁更换，可进一步降低使用成本。

具体地，当第一电极板2通过导线连接于直流电源的负极时，第二电极板4通过导线连接于电源的正极，离子过滤体5为阳离子过滤体，水体中的阳离子被滞留于离子过滤体，实现了快速且有效除去水中阴离子的目的，不仅可提升水体杂质离子处理效率，而且可降低水处理的成本。

具体地，当电源为交流电源，第一电极板2和第二电极板4与交流电源连接时，能通过水体可以清除吸附在离子过滤室3内的离子。

需要对阴离子和阳离子进行除去时，可将两个过滤容器1进行串联，其中一过滤容器对水中阴离子进行除去，另一过滤容器对水中阳离子进行除去，即可实现快速且有效除去水中阴阳离子的目的。

实施例2：参照图2，为本申请公开的一种水体去离子过滤器，包括过滤容器1，过滤容器1沿过滤容器1的长度方向依次固定连接有相互间隔的第一电极板2、第二电极板4、第三电极板20、第四电极板40。第一电极板2、第二电极板4、第三电极板20、第四电极板40结构相同。

参照图3，以第一电极板2为例，第一电极板2一体成型有多个贯穿上下表面的流通孔20，相邻流通孔20的圆心距相等，即流通孔20呈点阵式分布于第一电极板2。第一电极板2的开孔率均控制在25-40%。本实施例中第一电极板2的开孔率均控制在25%。

参照图2，过滤容器1在第一电极板2、第二电极板4、第三电极板20、第四电极板40的隔断下形成有相互连通的第一空室6、离子过滤室3、第三空室30、第二空室7。离子过滤室3包括相互连通的阳离子过滤室31和阴离子过滤室32。阳离子过滤室31和阴离子过滤室32皆填充有离子过滤体5。离子过滤体5优选为导电合成纤维过滤棉。导电合成纤维过滤棉虽具有导电性但电阻值依旧比较大，会在第一电极板2、第二电极板4的作用下形成一个电压梯降或升的电场，会在第三电极板20、第四电极板40的作用下形成一个电压梯降或升的电场，导电合成纤维过滤棉的电阻比较大，可形成稳定的电场且工作电流相对小，整个过滤容器内就不会发生电解反应，只会产生电场，选择性对极性离子进行吸附，进而提升整体的离子除去效率，降低整体的离子除去成本。

当第一电极板2和第四电极板40为正极，第二电极板4、第三电极板20为负极时，过滤容器1沿过滤容器1的长度方向依次形成了第一空室6、阴离子过滤室32、第三空室30、阳离子过滤室31和第二空室7。

当第一电极板2和第四电极板40为负极，第二电极板4、第三电极板20为正极时，过滤容器1沿过滤容器1的长度方向依次形成了第一空室6、阳离子过滤室31、第三空室30、阴离子过滤室32和第二空室7。

当本实施例进行水体离子净化处理时，第一电极板2通过导线连接有直流电源。第一电极板2和第四电极板40分别通过导线连接于直流电源的正极，第二电极板4、第三电极板20分别通过导线连接于直流电源的负极。待净化的水体通过水进管11进入第一空室6，第一空室6中水体经过第一电极板2流入阴离子过滤室32内，第二电极板4接通电源负极产生负电场，待净化的水体中的阴离子在电荷同性相斥的作用下，滞留于阴离子过滤室32，实现了对水体中阴离子过滤的目的。去阴离子带阳离子污水经过第二电极板4流存至第三空室30，第三空室30中的去阴离子带阳离子污水经过第三电极板20流入阳离子过滤室31中，第三电极板20接通电源负极，产生负电场，水体中残留的阴离子被滞留于第三空室30中。第四电极板40接通电源正极产生正电场，待净化的水体中残留的阳离子在电荷同性相斥的作用下，滞留于阳离子过滤室31，实现了对水体中阳离子过滤的目的，进而实现对水体中阴离子和阳离子过滤除去的目的，所得去离子水存储在第二空室7中，通过去离子水出管12可被收集利用。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水体去离子过滤器，包括过滤容器（1），其特征在于：所述过滤容器（1）沿过滤容器（1）的长度方向依次固定连接有第一电极板（2）和第二电极板（4）；所述第一电极板（2）和第二电极板（4）之间形成有离子过滤室（3）；所述离子过滤室（3）内填充有离子过滤体（5）。

2.根据权利要求1所述的一种水体去离子过滤器，其特征在于：所述过滤容器（1）沿过滤容器（1）的长度方向依次形成有第一空室（6）、离子过滤室（3）和第二空室（7）；所述过滤容器（1）一端侧面固定连通有水进管（11）；所述水进管（11）与第一空室（6）相连通；所述过滤容器（1）另一端侧面固定连通有去离子水出管（12）。

3.根据权利要求1所述的一种水体去离子过滤器，其特征在于：所述离子过滤体（5）为导电纤维过滤棉或者金属丝纤维；所述导电纤维过滤棉为导电合成纤维过滤棉、导电无纺布过滤棉、活性炭过滤棉中的一种。

4.根据权利要求2所述的一种水体去离子过滤器，其特征在于：所述第一电极板（2）连接有电源；所述电源为直流电源或交流电源；所述第一电极板（2）连接于电源的正极；所述第二电极板（4）连接于电源的负极；所述离子过滤体（5）为阴离子过滤体。

5.根据权利要求2所述的一种水体去离子过滤器，其特征在于：所述第一电极板（2）连接有电源；所述电源为直流电源或交流电源；所述第一电极板（2）连接于电源的负极；所述第二电极板（4）连接于电源的正极；所述离子过滤体（5）为阳离子过滤体。

6.根据权利要求1所述的一种水体去离子过滤器，其特征在于：所述第一电极板（2）、第二电极板（4）皆为网孔状电极板或者金属丝纤维。

7.根据权利要求1所述的一种水体去离子过滤器，其特征在于：所述第一电极板（2）、第二电极板（4）皆一体成型有贯穿上下表面的流通孔（20）；相邻所述流通孔（20）之间的间距相等；第一电极板（2）、第二电极板（4）的开孔率均为10-80%。

8.根据权利要求4或5所述的一种水体去离子过滤器，其特征在于：所述第一电极板（2）和第二电极板（4）切断与直流电源连接时，能通过水体流动清除吸附在离子过滤室（3）内的离子。

9.根据权利要求4或5所述的一种水体去离子过滤器，其特征在于：所述第一电极板（2）和第二电极板（4）与直流电源极性反向连接时，能通过水体清除吸附在离子过滤室（3）内的离子。

10.根据权利要求4或5所述的一种水体去离子过滤器，其特征在于：所述第一电极板（2）和第二电极板（4）与交流电源连接时，能通过水体清除吸附在离子过滤室（3）内的离子。

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