CN219481772U - 无骨架滤芯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无骨架滤芯，呈管状，包括通孔，沿所述通孔由内向外依次共轴排布有粗滤层、功能性滤层和精滤层，所述通孔与粗滤层之间设置有第一皮芯复合纤维滤层，所述精滤层外周设置有第二皮芯复合纤维滤层，所述第一皮芯复合纤维滤层和第二皮芯复合纤维滤层各自为一体成型的管状滤层，且所述第一皮芯复合纤维滤层和第二皮芯复合纤维滤层中的至少一者的管壁连续交错形成有多个波峰和波谷。本方案确保滤芯抗压性能的同时具备较好的自洁性能和韧性以及透气性，滤芯便于塑性，可适应滤芯形状的多样化需求。

Description

无骨架滤芯

技术领域

本实用新型涉及流体过滤领域，尤其涉及一种无骨架滤芯。

背景技术

高压强过滤环境下的滤芯通常需要通过骨架进行支撑，现有的滤芯骨架通常采用网格状的金属或塑料骨架，然而，该类骨架通常仅具备支撑性能而无法兼顾过滤和自洁功能，同时，现有的骨架其硬度和韧性较难兼顾，部分金属骨架在过滤过程中，特别是化学类产品过滤或污水过滤时，容易被化学成分腐蚀；在空气过滤或水过滤领域，在长期使用过程中，滤芯内的骨架在接触大量水汽，或在滤芯内积水后易导致金属骨架锈蚀，而塑料骨架则易在长期使用后出现老化变脆等问题，不仅难以长期维持抗压效果，还会因锈蚀等原因加剧滤芯堵塞或污染过滤流体等问题；另外，现有的滤芯骨架形状固定且需具备一定厚度，现有的骨架形状较为单一，难以实现特殊环境下对滤芯形状的多样性要求，同时没有过滤功能且厚度较大的骨架结构无法实现小体积高精度的滤芯需求。

常见的具有骨架支撑的滤芯结构，如授权公告号为：CN217092470U，专利名称为《高纳污PP活性炭复合滤芯》的实用新型专利，包括支撑骨架筒，支撑骨架筒外先包裹一层活性炭材料形成的活性炭层，然后规律缠绕多层PP丝形成PP丝吸附层，PP丝吸附层外套设有至少一层无纺布形成的无纺布层，其中，活性炭层和支撑骨架筒之间的连结方式为：活性炭纤维和粘合剂混合均匀后形成混合浆料，然后通过真空吸附包裹在支撑骨架筒上再通过辊压和烘干形成，然而，在过滤纤维中混合粘合剂的方式会降低纤维滤层的孔隙率，降低滤层的透气性；现有的其他骨架与滤层之间的结合方式也常采用胶粘剂进行粘结，在使用胶粘剂后的位置，流体无法通过，会降低滤芯的过滤效果，而胶粘剂使用较少时，又无法确保滤层和骨架之间连接的牢固性。另外，支撑骨架筒具备一定厚度，且多层滤层需包裹在支撑骨架筒的外部，当滤芯的装配位置有限时，必须牺牲外部滤层的厚度，因此过滤精度降低；而支撑骨架筒的孔径减少时，支撑骨架筒内的流体流量降低，过滤效率也将降低，同时，减少支撑骨架筒厚度的方式也会造成滤芯抗压性能降低和支撑骨架筒生产成本增加等问题。

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无骨架滤芯。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

无骨架滤芯，呈管状，包括通孔，沿所述通孔由内向外依次共轴排布有粗滤层、功能性滤层和精滤层，所述通孔与粗滤层之间设置有第一皮芯复合纤维滤层，所述精滤层外周设置有第二皮芯复合纤维滤层，所述第一皮芯复合纤维滤层和第二皮芯复合纤维滤层各自为一体成型的管状滤层，且所述第一皮芯复合纤维滤层和第二皮芯复合纤维滤层中的至少一者的管壁连续交错形成有多个波峰和波谷，所述粗滤层的内表面与所述第一皮芯复合纤维滤层的外表面相贴合，所述精滤层的外表面和第二皮芯复合纤维滤层的内表面相贴合。

优选的，所述波峰和波谷围绕形成波浪管形或齿轮状管形，同一皮芯复合纤维滤层中，所述波峰和波谷之间的形状相对称。

优选的，所述第一皮芯复合纤维滤层和第二皮芯复合纤维滤层的管壁均连续交错形成有多个波峰和波谷，所述波峰和波谷围绕形成波浪管形，所述波峰和波谷为圆弧状。

优选的，所述第一皮芯复合纤维滤层的厚度为2mm -10mm，其波峰与波谷之间的高度差为1mm-3mm，所述第二皮芯复合纤维滤层的厚度为5mm -15mm，其波峰与波谷之间的高度差为2mm-5mm。

优选的，所述第一皮芯复合纤维滤层和第二皮芯复合纤维滤层中的波峰和波谷宽度一致，所述第一皮芯复合纤维滤层中，波峰数量为5个-30个，所述第二皮芯复合纤维滤层中，波峰数量为15-60个。

优选的，所述第一皮芯复合纤维滤层的过滤精度≥50μm，所述第二皮芯复合纤维滤层的过滤精度为5μm-15μm。

优选的，所述第一皮芯复合纤维滤层与粗滤层、所述第二皮芯复合纤维滤层与精滤层以及之间热粘一体成型。

优选的，所述粗滤层的厚度为20mm -50mm，所述功能性滤层的厚度为30mm -60mm，所述精滤层的厚度为20mm -50mm。

优选的，所述粗滤层、功能性滤层和精滤层均为纤维滤层且所述粗滤层、功能性滤层和精滤层一体成型。

优选的，所述粗滤层的过滤精度为30μm-50μm，所述功能性滤层的过滤精度为10μm-40μm，所述精滤层的过滤精度为0.5μm-10μm。

本实用新型技术方案的有益效果主要体现在：

1、第一皮芯复合纤维滤层和/或第二皮芯复合纤维滤层的管壁为波浪管形或齿轮管形，波浪管形或齿轮管形的外表面能够增加支撑滤层的过滤面积，提高过滤效率和抗压性能，同时，相对于现有的折叠滤层结构，波浪管形或齿轮管形的凹凸结构之间具有相对较大的宽度，在过滤过程中，其表面的波谷缝隙内不易夹藏杂质，且便于冲刷，具备较好的自洁性能。

2、在通孔外周和滤芯的最外层设置具备高精度过滤功能的皮芯复合纤维滤层，代替现有的骨架支撑结构，在确保滤芯抗压强度的前提下增加滤芯的过滤精度，可实现小体积高精度的滤芯需求，同时，皮芯复合纤维滤层的韧性较好，且便于塑性，可适应滤芯形状的多样化需求。

3、皮芯复合纤维滤层和粗滤层、功能性滤层和精滤层均为纤维滤层，利用纤维受热粘黏的特性，通过加热粘黏一体成型，无需通过混合粘合剂或涂覆胶粘剂等方式结合，一方面增加了各滤层之间的稳定性，另一方面保留了滤芯原本的孔隙率，提高滤芯的透气性。

附图说明

图1是两层皮芯复合纤维滤层的管壁均为波浪管形的无骨架滤芯示意图；

图2是两层皮芯复合纤维滤层的管壁均为波浪管形的无骨架滤芯局部示意图（A部分为第一皮芯复合纤维滤层的部分内部结构放大图）；

图3是只有第一皮芯复合纤维滤层的管壁为波浪管形的无骨架滤芯示意图。

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。

本实用新型揭示了一种无骨架滤芯，如图1-图3所示，呈管状，包括通孔6，沿所述通孔6由内向外依次共轴排布有粗滤层2、功能性滤层3和精滤层4，所述有粗滤层2、功能性滤层3和精滤层4均为管状滤层，所述通孔6与粗滤层2之间设置有第一皮芯复合纤维滤层1，所述精滤层4外周设置有第二皮芯复合纤维滤层5，所述第一皮芯复合纤维滤层1和第二皮芯复合纤维滤层5各自为一体成型的管状滤层。

其中，所述第一皮芯复合纤维滤层1和第二皮芯复合纤维滤层5中的至少一者的管壁连续交错形成有多个波峰7和波谷8，所述粗滤层2的内表面与所述第一皮芯复合纤维滤层1的外表面相贴合，所述精滤层4的外表面和第二皮芯复合纤维滤层5的内表面相贴合，当所述第一皮芯复合纤维滤层1的管壁连续交错形成有多个波峰7和波谷8时，所述粗滤层2的内表面为与所述第一皮芯复合纤维滤层1外表面形状相匹配的波峰7和波谷8；当所述第二皮芯复合纤维滤层5的管壁连续交错形成有多个波峰7和波谷8时，所述精滤层4的外表面为与所述第二皮芯复合纤维滤层5内表面形状相匹配的波峰7和波谷8。

在一些实施例中，所述第一皮芯复合纤维滤层1和第二皮芯复合纤维滤层5的管壁连续交错形成有多个波峰7和波谷8，所述波峰7和波谷8围绕形成波浪管形或齿轮状管形，具体地，当所述波峰7和波谷8为圆弧状时，所述波峰7和波谷8围绕形成波浪管形，当所述波峰7和波谷8为梯形时，所述波峰7和波谷8围绕形成齿轮状管形，同一皮芯复合纤维滤层中，所述波峰7和波谷8之间的形状相对称。

在一优选实施例中，如图1所示，所述第一皮芯复合纤维滤层1和第二皮芯复合纤维滤层5的管壁连续交错形成有多个波峰7和波谷8，所述第一皮芯复合纤维滤层1和第二皮芯复合纤维滤层5的管壁均为波浪管形，其管壁表面形成有圆弧状的波峰7和波谷8，同一皮芯复合纤维滤层中，所述波峰7和波谷8的宽度和弧度均相同，其中，由于第一皮芯复合纤维滤层1的管径较小，因此，在一些实施例中，为提高结构精度，第一皮芯复合纤维滤层1上形成的波峰7与波谷8的宽度小于第二皮芯复合纤维滤层5上形成的波峰7与波谷8的宽度，一方面，位于滤芯内层的第一皮芯复合纤维滤层1中，波峰7与波谷8的宽度较小，因此密度较大，支撑刚性较好；另一方面，波峰7与波谷8的分布密度增加也可增加第一皮芯复合纤维滤层1的过滤面积，从而提高过滤效率。

其中，所述第一皮芯复合纤维滤层1的厚度为2mm -10mm，其波峰7与波谷8之间的高度差为1mm-3mm，所述第二皮芯复合纤维滤层5的厚度为5mm -15mm，其波峰7与波谷8之间的高度差为2mm-5mm。

在另一些实施例中，为提高生产效率，所述第一皮芯复合纤维滤层1和第二皮芯复合纤维滤层5中的波峰7和波谷8宽度一致，所述第一皮芯复合纤维滤层1中，波峰7数量为5个-30个，所述第二皮芯复合纤维滤层5中，波峰7数量为15-60个。

在一优选实施例中，为提高皮芯复合纤维滤层表面结构的稳定性和美观性，所述波峰7和波谷8的宽度与波峰7的凸出高度以及波谷8的凹陷高度相同，使所述波峰7和波谷8形状相匹配。

在一优选实施例中，如图2所示，A部分体现了皮芯复合纤维滤层的内部结构，其中，皮芯复合纤维滤层由皮层纤维与芯层纤维交叉粘连形成网状结构，其中，皮层纤维和芯层纤维的重量比为（30-50）：（50-70），其基础材料为低熔点的涤纶、尼龙、丙纶等，其中，皮芯复合纤维滤层的皮层材料熔点为：150℃-230℃，芯层材料熔点为：240℃-260℃，芯层材料熔点较高、刚性较好，皮层材料熔点低便于粘连，结合性好，因此皮芯复合纤维层同时具备较好的抗压能力和结合能力，所述第一皮芯复合纤维滤层1的单丝纤度为6 -10尼旦尔，所述第二皮芯复合纤维滤层5的单丝纤度为2 -6尼旦尔。

在一实施例中，所述粗滤层2的过滤精度为30μm-50μm，所述功能性滤层3的过滤精度为10μm-40μm，所述精滤层4的过滤精度为0.5μm-10μm，其中，所述粗滤层2和精滤层4为涤纶纤维层、尼龙纤维层、丙纶纤维层中的一种，所述粗滤层2由单丝直径规格为3～30旦尼尔的涤纶、尼龙、丙纶纤维制成；所述精滤层4由单丝直径规格为0.3～3旦尼尔的涤纶、尼龙、丙纶等纤维制成，所述功能性滤层3的纤维材料可根据实际要求进行选择，如碳纤维。

所述粗滤层2的厚度为20mm -50mm，所述功能性滤层3的厚度为30mm -60mm，所述精滤层4的厚度为20mm -50mm。

在一优选实施例中，所述第一皮芯复合纤维滤层1的过滤精度≥50μm，所述第二皮芯复合纤维滤层5的过滤精度为5μm-15μm，通过递进式地过滤精度排布，可进一步提高滤芯的过滤效果，其中，滤层过滤精度是指滤层可拦截的杂质颗粒的平均颗粒粒径。

其中，所述粗滤层2、功能性滤层3和精滤层4均为纤维滤层且所述粗滤层2、功能性滤层3和精滤层4一体成型，在一优选实施例中，利用纤维热熔粘连的特性，所述第一皮芯复合纤维滤层1与粗滤层2、所述第二皮芯复合纤维滤层5与精滤层4以及之间热粘一体成型，从而增加各滤层之间的结合密封和牢固性。

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.无骨架滤芯，呈管状，包括通孔，沿所述通孔由内向外依次共轴排布有粗滤层、功能性滤层和精滤层，其特征在于：所述通孔与粗滤层之间设置有第一皮芯复合纤维滤层，所述精滤层外周设置有第二皮芯复合纤维滤层，所述第一皮芯复合纤维滤层和第二皮芯复合纤维滤层各自为一体成型的管状滤层，且所述第一皮芯复合纤维滤层和第二皮芯复合纤维滤层中的至少一者的管壁连续交错形成有多个波峰和波谷，所述粗滤层的内表面与所述第一皮芯复合纤维滤层的外表面相贴合，所述精滤层的外表面和第二皮芯复合纤维滤层的内表面相贴合。

2.根据权利要求1所述的无骨架滤芯，其特征在于：所述波峰和波谷围绕形成波浪管形或齿轮状管形，同一皮芯复合纤维滤层中，所述波峰和波谷之间的形状相对称。

3.根据权利要求2所述的无骨架滤芯，其特征在于：所述第一皮芯复合纤维滤层和第二皮芯复合纤维滤层的管壁均连续交错形成有多个波峰和波谷，所述波峰和波谷围绕形成波浪管形，所述波峰和波谷为圆弧状。

4.根据权利要求3所述的无骨架滤芯，其特征在于：所述第一皮芯复合纤维滤层的厚度为2mm -10mm，其波峰与波谷之间的高度差为1mm-3mm，所述第二皮芯复合纤维滤层的厚度为5mm -15mm，其波峰与波谷之间的高度差为2mm-5mm。

5.根据权利要求3所述的无骨架滤芯，其特征在于：所述第一皮芯复合纤维滤层和第二皮芯复合纤维滤层中的波峰和波谷宽度一致，所述第一皮芯复合纤维滤层中，波峰数量为5个-30个，所述第二皮芯复合纤维滤层中，波峰数量为15-60个。

6.根据权利要求1所述的无骨架滤芯，其特征在于：所述第一皮芯复合纤维滤层的过滤精度≥50μm，所述第二皮芯复合纤维滤层的过滤精度为5μm-15μm。

7.根据权利要求1所述的无骨架滤芯，其特征在于：所述粗滤层的厚度为20mm -50mm，所述功能性滤层的厚度为30mm -60mm，所述精滤层的厚度为20mm -50mm。

8.根据权利要求1所述的无骨架滤芯，其特征在于：所述粗滤层、功能性滤层和精滤层均为纤维滤层且所述粗滤层、功能性滤层和精滤层一体成型。

9.根据权利要求8所述的无骨架滤芯，其特征在于：所述第一皮芯复合纤维滤层与粗滤层、所述第二皮芯复合纤维滤层与精滤层以及之间热粘一体成型。

10.根据权利要求7所述的无骨架滤芯，其特征在于：所述粗滤层的过滤精度为30μm-50μm，所述功能性滤层的过滤精度为10μm-40μm，所述精滤层的过滤精度为0.5μm-10μm。