CN218188414U - 一种分段式轴向异质滤芯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分段式轴向异质滤芯，包括壳体，所述壳体包括管体以及设置在所述管体两端的第一端盖和第二端盖，所述第一端盖和/或第二端盖与管体可拆卸地连接，所述第一端盖上设置有圆柱形的入口，所述第二端盖上设置有圆柱形的出口，所述入口和出口上分别设置有压力传感器，所述管体内设置有可替换的多种滤料。本方案利用压力传感器实时监控入口处和出口处的压力值，通过入口和出口的压力值差值估算滤芯的更换时间，提高滤芯的使用率，避免造成浪费。

Description

一种分段式轴向异质滤芯

技术领域

本实用新型涉及滤芯领域，尤其涉及一种分段式轴向异质滤芯。

背景技术

传统的过滤器一般都是单材质或多材质滤芯，单材质滤芯通常使用同材质过滤精度梯度变化的结构，结构简单，但滤芯过滤功能单一，如专利名称为《单材质梯度滤芯》，申请号为CN106975274A的发明专利，采用二种粗细规格的单材质作为不同精度的过滤层，层数不够，过滤精度不高，材料单一，灵活性不够，使用有局限，使用周期短。

为解决滤芯材质单一的问题，现有的解决方式是根据流体的过滤方向，在滤芯的径向或轴向上异材质的筒状滤芯，如专利名称为《滤芯及其制造方法》，申请公开号为CN101829452A的发明专利，公开了一种滤芯,所述滤芯为筒状且沿径向从内向外依次包括内精滤纤维层、吸附性纤维层、中细滤纤维层、骨架纤维层和外粗滤纤维层,该滤芯具有纳污量大、具有高挺度、使用周期长等优点，但是滤材只能选用相近的高聚物材料，过滤精度、过滤功能受限，缺乏灵活度，而且制造装置复杂，制造成本高。

另外，由于滤芯在过滤过程中拦截的杂质会沉积在滤芯内部，滤芯通常需要定期进行更换来保证过滤效果，但是滤芯的使用时限难以实时监控和指示，当前主要是采用周期更换滤芯的方式，但由于过滤环境的差异，不同过滤环境下，滤芯所需要的更换时间并不一致，容易造成浪费。

实用新型内容

因此，为解决上述问题，本实用新型提供了一种分段式轴向异质滤芯。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种分段式轴向异质滤芯，包括壳体，所述壳体包括管体以及设置在所述管体两端的第一端盖和第二端盖，所述第一端盖和/或第二端盖与管体可拆卸地连接，所述第一端盖上设置有圆柱形的入口，所述第二端盖上设置有圆柱形的出口，所述入口和出口上分别设置有压力传感器，所述管体内可替换地设置有滤料，所述滤料包括纤维滤层，所述纤维滤层包括沿轴向按过滤精度大小依次设置的粗过滤纤维滤层）、细过滤纤维滤层、功能性纤维滤层以及精过滤纤维滤层。

优选的，所述滤料与第一端盖之间设置有不锈钢网层，所述不锈钢网层的密度为50目～200目。

优选的，所述滤料与第一端盖之间、所述滤料与第二端盖之间分别设置有不锈钢网层，所述滤料与第一端盖之间设置的不锈钢网层的层数大于等于所述滤料与第二端盖之间设置的不锈钢网层的层数。

优选的，所述滤料还包括设置在相邻两层纤维滤层之间的颗粒滤料，所述颗粒滤料的颗粒大于下一层纤维滤层的孔隙。

优选的，所述第一端盖和第二端盖与管体之间通过螺纹可拆卸地连接，所述螺纹设置在聚四氟乙烯密封带上。

优选的，所述第一端盖和第二端盖与管体之间设置有锁扣，所述第一端盖和第二端盖与管体之间通过锁扣可拆卸地连接。

优选的，所述第一端盖与管体之间、所述第二端盖与管体之间分别设置有硅胶密封垫和/或硅胶密封圈。

优选的，所述管体为透明管体，所述透明管体为PP管体或PE管体或PET管体。

优选的，所述纤维滤层的直径大于等于所述管体内部孔径，当所述纤维滤层的直径大于所述管体内部孔径时，纤维滤层的直径与管体内部孔径的差值在0.1 mm-0.5mm之间。

优选的，每一层纤维滤层内部的过滤精度由入口方向至出口方向逐渐提高。

本实用新型技术方案的有益效果主要体现在：

1、利用设置在入口和出口上的压力传感器实时监控入口处和出口处的压力值，通过入口和出口的压力值差值估算滤芯的更换时间，提高滤芯的使用率，避免造成浪费。

2、滤芯内滤层比例可调且各滤层间不固定连接，滤层设置灵活，筒体优选使用透明度高且具有一定刚性的透明塑料材质制成，可以在滤芯的使用过程中直观地观察各滤层所截留的污染物的状态，从而在下一次更换滤芯时根据实际使用情况调整各滤层之间的比例。

3、滤芯根据过滤精度在轴向上设置多层纤维滤层，各滤层采用不同材质的纤维滤层制成，能够在提高过滤精度的同时满足不同过滤性能的需求，同时，滤芯中滤料包括纤维滤层和设置在纤维滤层之间的颗粒滤料，可以兼顾滤芯的物理过滤性能和化学过滤性能。

4、滤料与第一端盖和第二端盖之间分别设置不锈钢滤网，在过滤过程中起到支撑的作用，可以分散过滤流体对滤材中心部位的冲击，避免滤料因受过滤流体重力影响而改变孔隙，影响滤芯使用寿命。

5、根据壳体的形状和材质的差异，第一端盖、第二端盖与管体之间的连接方式可以采用螺纹连接和锁扣连接两种，同时，端盖与筒体间利用硅胶密封垫、硅胶密封圈或聚四氟乙烯密封带确保壳体的密封性能。

6、壳体、端盖以及滤料的形状不作限定，滤芯的形状灵活，可以适用于不同过滤场景，搭配不同型号的过滤器件使用。

附图说明

图1：是本实用新型中实施例1的结构示意图（剖视图）；

图2：是本实用新型中实施例2的结构示意图（剖视图）。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、优点和特点能够更加清楚、详细地展示，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。该实施例仅是应用本实用新型技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。

同时声明，在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“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。

此外，本方案中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示对重要性的排序，或者隐含指明所示的技术特征的数量。因此，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。在本实用新型中，“多个”的含义是两个或者两个以上，除非另有明确具体的限定。

本方案中，“上”方指流体的流入方向，“下”方指流体的流出方向。

本实用新型揭示了一种分段式轴向异质滤芯，如图1、图2所示，包括壳体，所述壳体包括管体3以及设置在所述管体3两端的第一端盖1和第二端盖2，所述壳体的形状可以根据需要进行调整，具体地，所述管体3的形状较常设置为圆管或方管，所述第一端盖1、第二端盖2与所述管体3的形状相匹配，当所述管体3为圆管状时，所述壳体为圆柱形，当所述管体3为方管时，所述壳体的形状为正方体或长方体，对于具有特殊形状需求的过滤场景，上述壳体的形状也可以调整为其他形状，在此不做赘述，根据不同壳体的形状，端盖与管体3之间的装配方式、密封方式等也可以进行调整，本方案中，根据壳体形状以及端盖与管体3之间的装配、密封方式，得到以下实施例：

实施例1：

如图1所示，所述壳体整体为中空的圆柱形，包括圆管状的管体3以及设置在所述管体3两端的圆形端盖，所述管体3端部与所述第一端盖1和第二端盖2接触的外表面上设置有螺纹11，所述第一端盖1和第二端盖2的内壁上设置有与管体3上相匹配的螺纹11，使所述第一端盖1和第二端盖2与管体3之间通过螺纹11可拆卸地连接，进一步地，为提高所述壳体的密封性能，可以在所述管体3端部与所述第一端盖1和第二端盖2之间的接触面上固定设置聚四氟乙烯密封带，并在管体3与端盖上设置的聚四氟乙烯密封带上设置相匹配的螺纹11，具体地，为提高端盖与管体3之间的密封性，所述第一端盖1和第二端盖2和管体3连接处的底部还可选择地设置有硅胶密封圈12，用于端盖旋紧后在端盖与管体3的连接处进一步密封，具体地，所述端盖内的底部设置有一圈环形凹槽，所述硅胶密封圈12设置在该环形凹槽内，所述第一端盖1或第二端盖2内设置有与入口1b或出口2b相对应的通孔，所述通孔设置在所述凹槽的内圈中部，使流体可以通过通孔顺利流入或流出滤芯。

实施例2：

如图2所示，所述壳体整体为中空的长方体或正方体，包括方管状的管体3以及设置在所述管体3两端的矩形端盖，所述第一端盖1和第二端盖2与管体3之间设置有锁扣，所述第一端盖1和第二端盖2与管体3之间通过锁扣可拆卸地连接，具体的，所述锁扣可以有一个或多个，在本实施例中，所述管体3的端部的外表面的每一条边上均设置有拉环8，所述端盖的每条边上设置有与所述拉环8相匹配的卡扣9，在装配端盖时，先将端盖放置在管体3的端部，按压端盖并将拉环8一一套在卡扣9上，锁紧卡扣9，完成装配。

本实施例中，在所述第一端盖1和所述第二端盖2内还设置有硅胶密封垫10，所述硅胶密封垫10沿所述第一端盖1和所述第二端盖2的内部边缘设置，当所述第一端盖1和所述第二端盖2与管体3通过锁扣固定时，设置在所述第一端盖1和所述第二端盖2内部边缘的硅胶密封垫10受端盖和壳体的挤压，对端盖和壳体之间的缝隙处进行密封。

上述各实施例中，所述第一端盖1上设置有圆柱形的入口1b，所述第二端盖2上设置有圆柱形的出口2b，所述入口1b和出口2b上分别设置有压力传感器，在本方案中，所述压力传感器包括设置在所述圆柱形入口1b外周的第一压力传感器1a以及设置在所述圆柱形出口2b外周的第二压力传感器2a，所述第一压力传感器1a实时检测入口1b处流体的压力，所述第二压力传感器2a实时检测出口2b处流体的压力，滤芯在使用一段时间后，出口2b处压力会逐渐降低，所述入口1b和出口2b端盖上分别设置流体压力传感器显示表，通过二者压差判断过滤器更换周期，也可以在出口2b设置一个流量计，根据流量减少程度判断是否需要更换滤芯，在所述入口1b处流体压力一致的前提下，所述出口2b处流体压力越小，说明滤芯内部堵塞较严重，滤芯可使用时间越短，当所述入口1b处流体的压力不变，所述出口2b处流体的压力降低到工艺规定值后，所述压力传感器提示更换滤芯，以保证生产正常，同时，所述压力传感器还可以远程监控进出滤芯的流体异常情况。

具体地，所述管体3和端盖的材质可以根据需要进行调整，所述管体3由具有一定刚度且防水、耐压的材质制成，包括金属材质、合金材质、塑料材质等，当所述管体3的制备材质为金属材质或合金材质时，所述第一端盖1、第二端盖2的制备材质与所述管体3的制备材质一致。

在本实用新型的优选方案中，所述管体3为透明管体，所述透明管体为PP管体或PE管体或PET管体，所述管体3可以通过模具制成各种形状，同时，可以根据过滤流体压力的大小，配套不同的耐压等级的壳体材料。

具体地，所述壳体内可替换地设置有滤料，所述滤料包括纤维滤层，所述纤维滤层包括沿轴向按过滤精度大小依次设置的粗过滤纤维滤层4、细过滤纤维滤层5、功能性纤维滤层6以及精过滤纤维滤层7，各滤层所用的纤维材质可以是涤纶纤、尼龙纤、丙纶、活性炭、海砂等有机材料或无机材料中的一种或多种，各滤层之间的精度规格可以根据使用要求灵活选择，各滤层分别组合放置在滤芯壳体内，相邻滤层之间无需固定连接，需要过滤的流体沿滤芯的轴向在一定压力下通过各滤层，最终自出口2b流出，完成过滤。

具体地，每一层纤维滤层内部的过滤精度也可以灵活选择，对于制备工艺要求简单的滤芯，滤层内部的过滤精度一致，对于使用寿命要求较高的滤芯，每层纤维滤层内部的过滤精度由入口1b方向至出口2b方向逐渐提高，且每层纤维滤层的最高过滤精度为下一层滤芯的最低过滤精度，在每层纤维滤层的内部形成过滤精度渐变的结构。

所述纤维滤层的直径大于等于所述管体3内部孔径，当所述纤维滤层的直径大于所述管体3内部孔径时，纤维滤层的直径与管体3内部孔径的差值在0.1 mm-0.5mm之间，由于长纤维复合滤芯有一定的压缩弹性，纤维滤层的直径略大于所述管体3内部孔径的设计可以方便放入壳体内部的纤维滤层与壳体之间呈现一定的紧配合，便于在各纤维滤层之间充填其它的滤料。

具体地，在设置各纤维滤层的基础上，所述滤料还包括设置在相邻两层纤维滤层之间的颗粒滤料，所述颗粒滤料可以是活性炭颗粒、粉末状药剂等，所述颗粒滤料的颗粒大于下一层纤维滤层的孔隙，防止所述颗粒滤料落入下一层纤维滤层的孔隙中，造成堵塞，所述滤芯可以仅设置一层颗粒滤料，也可以在每两层纤维滤层之间均设置一层颗粒滤料，每一层颗粒滤料的粒径大于下一层颗粒滤料的滤镜，进一步提升滤芯的过滤精度。

所述滤料与第一端盖1之间设置有不锈钢网层13，可以分散过滤流体对滤材的冲击，为进一步提高滤芯内部结构的支撑性，在所述滤料与第一端盖1之间、所述滤料与第二端盖2之间分别设置有不锈钢网层13，防止纤维滤层受过滤流体的直接冲击而造成塌陷和堵塞，减短滤芯的使用寿命，所述不锈钢网层13的密度为50目～200目，由于滤芯入口1b处受到的过滤流体的冲击力较大，所述滤料与第一端盖1之间设置的不锈钢网层13的层数大于等于所述滤料与第二端盖2之间设置的不锈钢网层13的层数，具体层数可以根据需要进行调整，在本方案中，所述滤料与第一端盖1之间设置两层不锈钢网层13，在所述滤料与第二端盖2之间设置一层不锈钢网层13。

为增加不锈钢网层13的支撑性能，所述不锈钢网层13的直径可以略大于所述管体3开口处直径，在旋紧端盖前先将不锈钢网层13铺设在管体3与端盖之间，在旋紧端盖后，所述不锈钢网层13固定在管体3与端盖之间，此时，将滤料的高度设计为略低于所述管体3与第一端盖1之间的不锈钢滤层的高度，当流体从入口1b处流入时，不锈钢网层13和壳体会分散部分流体重力所带来的冲击力。

本实用新型尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种分段式轴向异质滤芯，其特征在于：包括壳体，所述壳体包括管体（3）以及设置在所述管体（3）两端的第一端盖（1）和第二端盖（2），所述第一端盖（1）和/或第二端盖（2）与管体（3）可拆卸地连接，所述第一端盖（1）上设置有圆柱形的入口（1b），所述第二端盖（2）上设置有圆柱形的出口（2b），所述入口（1b）和出口（2b）上分别设置有压力传感器，所述管体（3）内可替换地设置有滤料，所述滤料包括纤维滤层，所述纤维滤层包括沿轴向按过滤精度大小依次设置的粗过滤纤维滤层（4）、细过滤纤维滤层（5）、功能性纤维滤层（6）以及精过滤纤维滤层（7）。

2.根据权利要求1所述的一种分段式轴向异质滤芯，其特征在于：所述滤料与第一端盖（1）之间设置有不锈钢网层（13），所述不锈钢网层（13）的密度为50目～200目。

3.根据权利要求1所述的一种分段式轴向异质滤芯，其特征在于：所述滤料与第一端盖（1）之间、所述滤料与第二端盖（2）之间分别设置有不锈钢网层（13），所述滤料与第一端盖（1）之间设置的不锈钢网层（13）的层数大于等于所述滤料与第二端盖（2）之间设置的不锈钢网层（13）的层数。

4.根据权利要求1所述的一种分段式轴向异质滤芯，其特征在于：所述滤料还包括设置在相邻两层纤维滤层之间的颗粒滤料，所述颗粒滤料的颗粒大于下一层纤维滤层的孔隙。

5.根据权利要求1所述的一种分段式轴向异质滤芯，其特征在于：所述第一端盖（1）和第二端盖（2）与管体（3）之间通过螺纹（11）可拆卸地连接，所述螺纹（11）设置在聚四氟乙烯密封带上。

6.根据权利要求1所述的一种分段式轴向异质滤芯，其特征在于：所述第一端盖（1）和第二端盖（2）与管体（3）之间设置有锁扣，所述第一端盖（1）和第二端盖（2）与管体（3）之间通过锁扣可拆卸地连接。

7.根据权利要求5或6所述的一种分段式轴向异质滤芯，其特征在于：所述第一端盖（1）与管体（3）之间、所述第二端盖（2）与管体（3）之间分别设置有硅胶密封垫（10）和/或硅胶密封圈（12）。

8.根据权利要求1所述的一种分段式轴向异质滤芯，其特征在于：所述管体（3）为透明管体（3），所述透明管体为PP管体或PE管体或PET管体。

9.根据权利要求1所述的一种分段式轴向异质滤芯，其特征在于：所述纤维滤层的直径大于等于所述管体（3）内部孔径，当所述纤维滤层的直径大于所述管体（3）内部孔径时，纤维滤层的直径与管体（3）内部孔径的差值在0.1 mm-0.5mm之间。

10.根据权利要求1所述的一种分段式轴向异质滤芯，其特征在于：每一层纤维滤层内部的过滤精度由入口（1b）方向至出口（2b）方向逐渐提高。

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