专利名称：带有双面过滤管状微孔陶瓷的复合滤芯的制作方法
技术领域：
带有双面过滤管状徼孔陶瓷的复合滤芯
所厲&术领域
本实用新型涉及饮用水处理技术领域，尤其涉及一种带有双面过滤管状 微孔陶瓷的复合滤芯。
背景技术：
饮水机专用净水器已经是普遍使用的产品，虽然种类繁多，但结构形式 主要包括原水箱(也称上桶)、 一个或几个滤芯、净水箱(也称下桶)和控制 饮水机水斗中水位的浮子阀等，其核心部分是滤芯。绝大部分饮水机专用净 水器都设有吸附单元和过滤单元。当吸附单元中的吸附材料为活性炭时，俗 称活性炭滤芯，所采用的活性炭均为粒状活性炭。过滤单元中的过滤材料只 有当过滤精度很高时，才有很好的过滤效果，即能有效滤除水中的细菌等微 小悬浮物，例如过滤材料釆用高精度微孔陶瓷。
公知技术的饮水机专用净水器滤芯存在的缺点有
1. 高精度微孔陶瓷很容易堵塞，频繁的清洗或刷洗，给用户使用带来不便。
2. 粒状活性炭的有效利用率较低。粒状活性炭起吸附净化作用的部分主 要集中在颗粒的表层和近表层，而颗粒的中心部分所起的吸附净化作用很小。 原因之一是水中的污染物通过扩散方式进到颗粒的中心需要时间，而扩散速 度通常远小于滤水速度；原因之二是水中的微小悬浮物(胶体等)会逐渐 将活性炭表面的微孔堵塞，表层的微孔堵塞后，颗粒内部剩余的吸附功能就 再也不能发挥吸附作用。换句话说，粒状活性炭滤芯失效时，颗粒中心部分 的材料可能远未达到吸附饱和状态，造成活性炭的有效利用率很低，浪费资 源。颗粒越大，活性炭的有效利用率越低。水处理行业每年都以较高的速度 在发展，活性炭的用量也每年都在以较高的速度在增长，所以，提高资源的有效利用率、节约资源，意义重大。
要使净水器滤芯中的高精度微孔陶瓷不易堵塞，同时，还要提高活性炭 的有效利用率，还需要技术上进行突破。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状的不足而提供 一种带有双面过滤管状微孔陶瓷的复合滤芯。该复合滤芯主要用在饮水机专 用净水器上，也可以用在其它类似的净水器上，如台式或立式净水器上。
本实用新型解决上述技术问题所釆用的技术方案为 一种带有双面过滤 管状微孔陶瓷的复合滤芯，其包括滤芯内壳体，内壳体由内盖和内本体组成， 内盖和内本体之间可以设计成可拆装式密封结构，也可以设计成不可拆装式
密封结构；内壳体的内腔上部设有双面过滤管状微孔陶瓷，内腔下部设有包 括松散状态的粉末状水处理材料；设有到达内腔底部的进水管，内盖上设有 排气装置。
所述的双面过滤管状微孔陶瓷上、下端敞口，侧壁开槽，开槽的作用是 使管状微孔陶瓷内部和外部连通，所以槽可以开成多种形式，例如两端直 通型、 一端直通型和很短的孔型等；双面过滤管状微孔陶瓷内部设有在上端 开口的水流通道，上端与内盖密封连接，内盖上设有出水孔，出水孔连通双 面过滤管状微孔陶瓷内的水流通道；双面过滤管状微孔陶瓷可以支撑在内本 体上，也可以支撑在内盖上；双面过滤管状微孔陶瓷的过滤精度不大于0.4 微米，为了更可靠地滤除水中的徼小物质(如粉末状水处理材料、细菌等)， 优选过滤精度不大于0.15微米的双面过滤管状微孔陶瓷。
所述的粉末状水处理材料至少包括吸附剂和混凝剂其中的一种。 所述的吸附剂至少包括活性炭、硅藻土、活性氧化铝和活性氧化镁其中 的一种。
所述的混凝剂至少包括硫酸铝、明矾、聚合氯化铝、聚合硫酸铝、铝酸 钠、三氯化铁、硫酸亚铁、聚合硫酸铁、碳酸镁、聚合氯化铁、骨胶、聚丙 烯酰胺、活化硅酸和海藻酸钠其中的一种。混凝剂最好制成缓释剂，以非常缓慢的速度向水中释放。
所述的粉末实际上就是尺寸十分微小的颗粒，所以粉末和颗粒之间没有 严格准确的界限，行业中常釆用目数来描述颗粒尺寸，颗粒的目数越大，则
颗粒的尺寸越小。净水器中常用的粒状活性炭一般在IO目~40目之间，本 实用新型技术中的粉末状水处理材料(包括粉末活性炭)的目数为至少80目 以上，优选200目以上。
所述的排气装置中设有包括折成"U"状的疏水性中空纤维膜，该中空纤 维膜在顶部采用粘接剂使之相互粘接并粘接固定在排气装置壳体的内侧壁 上，排气装置的壳体再与内盖密封固定连接；所述的中空纤维膜的过滤精度 不大于0.3微米；排气装置的出气口位置高于滤芯内壳体的出水口。由于疏 水性中空纤维膜具有通水阻力很大、通气阻力很小的特性，所以，本排气装 置能有效阻挡滤芯内壳体中的水、粉末状水处理材料和水中的微小悬浮物(细 菌等)，排出的是洁净的气体。因排气装置的出气口位置高于滤芯内壳体的出 水口 ，从而可以避免出气口被水流覆盖和排气时出现汽泡现象，同时也减小了 排气阻力。
上述滤芯结构运行时，水流从进水管的顶部顺着进水管向下流到滤芯内 壳体的底部，先经粉末状水处理材料预处理
1. 将溶解于水中的有机物、异色、异臭、异味等吸附到吸附剂的微孔中；
2. 将水中的胶体吸附或粘附到粉末状水处理材料的表面上；
3. 混凝作用可使水中的悬浮物脱稳和絮凝，微小颗粒变成较大颗粒，或 粘附、或吸附到吸附剂上；
4. 生物反应可分解水中的有机物。
水流先经粉末状水处理材料预处理，再经设在内壳体内腔上部的双面过 滤管状微孔陶瓷过滤，去除水中的粉末状水处理材料、细菌等，最后从内盖 上的出水孔排出，滤芯内壳体中的气体通过设在内盖上的排气装置向上排出。 本实用新型技术具有延长微孔陶瓷使用寿命的作用机理是 将水中容易堵塞微孔陶瓷的微小颗粒变成尺寸较大的颗粒，同时将不透 水的黏糊状致密性颗粒(较小的和较大的)变成透水性较好的非黏糊状蓬松
5性颗粒，或者将其分解。这样，微孔陶瓷便不易发生堵塞。所釆用的吸附剂 都是透水性较好的非黏糊状蓬松性物质，其在有限的使用寿命范围内，即在吸 附或粘附不超过一定数量的胶体物质时，仍呈透水性较好的非黏糊状蓬松特 性。所以，粉末状水处理材料在失效前，即使沉积在微孔陶瓷表面，也不会 发生堵塞现象。这就是说，粉末状水处理材料失效后，微孔陶瓷才会逐渐堵 塞，微孔陶瓷出现堵塞之时就是滤芯寿命终了之时。普通用户很容易利用这 种特性判断滤芯是否失效，这对保证净水器的正常使用至关重要。
本实用新型技术的进一步技术措施是滤芯内壳体设在滤芯外壳体中， 滤芯外壳体由外盖和外本体组成，外盖和外本体之间可以设计成可拆装式结
构，也可以设计成不可拆装式结构；外本体底部设有出水口；外盖的顶部设 有向上延伸的进水接管，进水接管上设有外螺紋，外螺紋用于和所在设备的 原水箱连接；外盖上可以设排气孔，也可以不设排气孔；进水接管连通进水 管，并通过密封围进行密封；在内本体的外侧或者在外本体的内侧，设有定 位筋，使内本体与外本体之间保持适当间隙，以保持出水通道畅通。 外壳体的主要作用是
1. 改善复合滤芯的外观，使之与普通滤芯的顶部进水和底部出水这种传 统的水流方式相一致。
2. 对于外盖和外本体釆用密封连接，并且外盖上不设排气孔的情况
a. 当内壳体和外壳体之间的间隙较大时，虹吸现象不能建立，情况将和 外盖上设置排气孔时一样，滤芯可正常运行。
b. 当内壳体和外壳体之间的间隙较小时，内壳体中的气体经排气装置排 出后，将顺着内壳体和外壳体之间的间隙向下流动，最后从外本体底部的出 水口排出。对于这种情况，复合滤芯启动时可能需要较大的动力来建立虹吸 现象。虹吸现象建立后，滤水动力将明显增加，出水流量会明显增大，所以 复合滤芯仍可正常运行。
由于双面过滤管状微孔陶瓷的滤水表面以竖直的方式设置，所以粉末状 水处理材料以及水中的污染物均不易在双面过滤管状微孔陶瓷表面沉积，即 不易堵塞双面过滤管状微孔陶瓷，进一步提高了微孔陶瓷的使用寿命。本实用新型复合滤芯的有益效果是
1. 粉末状水处理材料自身不会板结和堵塞，能显著延长高精度过滤材料
的使用寿命，大大减少清洗次数；
2. 能同时适应低浊度水和高浊度水的净化；
3. 粉末状水处理材料的有效利用率大大高于粒状水处理材料，节约资源；
4. 能确保出水的微生物指标符合国家标准；
5. 普通用户很容易判断滤芯的使用寿命是否已到。
图l为本实用新型实施例一结构示意图。
图2为图1中的双面过滤管状微孔陶瓷立体图。
图3为图1中的上支撑架立体图。
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下面结合具体附图对本实用新型进行详细描述，但应当理解这里的详细 描述并不构成对本实用新型保护范围的限制。
实施例一结合图l、图2和图3所示，本实施例复合滤芯包括滤芯内壳 体，滤芯内壳体由内盖(22)和内本体(17)组成，内盖(22)和内本体(17) 之间设有密封圈(18)，压紧后内盖(22)和内本体(17)可实现密封连接； 滤芯内壳体的内腔上部设有双面过滤管状微孔陶瓷(4),内腔下部设有松散 状态的粉末状水处理材料(11);滤芯内壳体的中心设有进水管(14)。
所述的双面过滤管状微孔陶瓷(4)的上、下端敞口，侧壁开有一端直通 型槽(20),其内部设有在上端开口的水流通道(30)，上端与内盖(22)密 封连接，双面过滤管状微孔陶瓷(4)的过滤精度为0.15微米，内盖(22) 上设有出水孔(21)，出水孔(21)连通双面过滤管状微孔陶瓷(4)内的水 流通道(30);双面过滤管状微孔陶瓷(4)支撑在上支撑架上，上支撑架通 过压簧(9)支撑在下支撑架上，下支撑架支撑在内本体(17)的台阶上；所 述的上支撑架设有上环板(13)和下环板(10)，并通过4根支撑筋(12)固定连接，下环板(10 )设有向下延伸的直管(5 )，直管(5 )外侧套有压簧(9 )， 压簧(9)顶部顶住下环板(10)的下表面，压簧(9)的下端支撑在下支撑 架的上环板(8 )的上表面；所述的下支撑架设有上环板(8 )和下环板(6 )， 并通过3根支撑筋(7)固定连接。
所述的进水管(14)的顶部设有可装配O形密封圈(23)的沟槽，沟槽 内装有0形密封圈(23)，进水管(14)底部插入设在内本体(17)底部的网 板(3)中心的通孔中，网板(3)上设有丝网(2)。
所述的内盖(22 )的中心设有通孔，通孔的周围设有向下延伸的短管(26 ), 短管(26)的内侧壁通过0型密封圈(23)与进水管(14)密封连接。
所述的排气装置中设有包括折成"U"状的疏水性中空纤维膜(28)，中 空纤维膜(28)在端部釆用粘接剂(27)使之相互粘接并粘接固定在排气装 置壳体(29)的内侧壁上，排气装置的壳体(29)再与内盖(22)密封固定 连接；所述的中空纤维膜(28)的过滤精度不大于0.3微米；排气装置的出 气口位置髙于出水孔(21)。
滤芯内壳体设在滤芯外壳体中，滤芯外壳体由外盖(19 )和外本体(16 ) 组成，外盖(19)和外本体(16)之间釆用螺紋连接；外本体(19)底部设 有出水口 (1);外盖(19)的顶部设有向上延伸的进水接管(25)，进水接管 (25)上设有外螺紋，外螺紋用于和所在设备的原水箱连接；进水接管(25) 连通进水管(14 )，并通过密封圈(24 )与外盖(19 )进行密封；在内本体(17 ) 的外侧设有定位筋(15 )，使内本体(17 )定位在外本体(16 )的中心并与外 本体(16)之间保持适当间隙，从而保持出水通道畅通。
本实施例复合滤芯运行时，水流从进水接管(25)进到进水管(14)，再 从进水管(14)的顶部顺着进水管(14)向下流到滤芯内壳体的底部，再向 上穿过网板(3)，先经粉末状水处理材料(11)预处理，再经双面过滤管状 微孔陶瓷(4)过滤，去除水中的粉末状水处理材料(11)、细菌等，然后从 内盖(22)上的出水孔(21)向上排出，再顺着内壳体和外壳体之间的间隙 向下流动，最后从外本体U6)底部的出水口 (l)向下流出，滤芯内壳体中 的气体通过设在内盖(22)上的排气装置向上排出。
权利要求1. 一种带有双面过滤管状微孔陶瓷的复合滤芯，其包括滤芯内壳体，其特征是a.滤芯内壳体的内腔上部设有开槽的管状微孔陶瓷，内腔下部设有包括松散状态的粉末状水处理材料；b.设有到达内腔底部的进水管。
2. 根据权利要求l所述的复合滤芯，其特征是所述的管状微孔陶瓷的 过滤精度不大于0.4微米。
3. 根据权利要求l所述的复合滤芯，其特征是所述的滤芯内壳体的顶 部设有排气装置。
4. 根据权利要求3所述的复合滤芯，其特征是所述的排气装置包括疏 水性中空纤维。
5. 根据权利要求l所述的复合滤芯，其特征是所述的滤芯内壳体由相 互密封连接的内盖和内本体组成，内盖上设有排气装置，内盖上设有可连通 管状微孔陶瓷内部水流通道的出水孔，内盖的中心设有通孔。
6. 根据权利要求l所述的复合滤芯，其特征是所述的滤芯内壳体设置 在滤芯外壳体中，滤芯外壳体的顶部设有进水接管，底部设有出水口，进水 接管连通进水管。
专利摘要一种带有双面过滤管状微孔陶瓷的复合滤芯，其包括滤芯内壳体，滤芯内壳体的内腔上部设有双面过滤管状微孔陶瓷，内腔下部设有包括松散状态的粉末状水处理材料，设有到达内腔底部的进水管，滤芯内壳体顶部设有排气装置，运行时原水从内壳体的顶部顺着进水管向下流到滤芯内壳体的底部然后折流向上，原水先经粉末状水处理材料预处理，再经双面过滤管状微孔陶瓷过滤后流出，内壳体中的气体通过排气装置向上排出。本实用新型的优点是粉末状水处理材料自身不会板结和堵塞，能显著延长高精度微孔陶瓷的使用寿命；能同时适应低浊度水和高浊度水的净化；粉末状水处理材料的有效利用率大大高于粒状水处理材料；能确保出水的微生物指标符合国家标准。
文档编号C02F9/02GK201268642SQ200820119108
公开日2009年7月8日 申请日期2008年6月5日 优先权日2008年6月5日
发明者黄樟焱 申请人:黄樟焱