一种滤芯及具有其滤芯的净水设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型属于净化水领域，尤其涉及一种滤芯及具有其滤芯的净水设备，由外至内依次包括：壳体，第一滤层，第二滤层，中心滤筒，水流通过壳体端的进水口依次沿着壳体轴向垂直的方向经过第一滤层、第二滤层后从中心滤筒的一端进入，沿着壳体轴向方向通过中心滤筒内滤料的过滤。由于滤芯选用了内嵌式结构所以实现了在单位体积内同时实现多重过滤杀菌的效果。该滤芯结构简单，重量轻，通过壳体等材质的变化，可以实现更小的轻量化，可以广泛应用的救灾、应急、户外旅行灯众多场合。
【专利说明】
一种滤芯及具有其滤芯的净水设备
技术领域
[0001]本实用新型属于净化水领域，尤其涉及一种滤芯及具有其滤芯的净水设备。
【背景技术】
[0002]水处理其包括污水处理、净水处理、饮用水处理，而相对后两者而言污水处理是至关重要的，同样也是最复杂的，其中包括各种工业污水、生活污水、医疗污水等等，若污水直接排入自然河流，由于污水中的总氮、氨氮、阴离子表面活性剂等有机污染物以及种类繁多的各类重金属会污染河流，随着经济社会发展较快，许多地方治污规划滞后，市政设施薄弱，在人口密度愈大的区域，河流污染愈趋严重，河流的稀释净化作用已大为削弱，超出了河流的自净界限，所以必须加大排水检查力度的同时，改进污水处理工艺。
[0003]滤芯作为水处理设备的核心部件具有举足轻重的地位，目前市面上的滤芯主要有以下几种:
[0004]一、PP棉滤芯(聚丙烯熔喷滤芯)
[0005]采用无毒无味的聚丙烯为原料，采用国际通用的渐变径工艺生产，纤维在热粘合过程中形成三维微孔结构，微孔孔径由内向外呈梯度分布，集表面，深层，粗精滤为一体，可截留不同料径的杂质，具有流量大、耐腐蚀、耐高压、低成本等特点。一般用在水处理设备的第一级，用以阻挡水中的铁锈、泥沙、虫卵等大颗粒物质。使用期限为2-6个月。缺点是使用寿命短，在达到一定条件下不进行处理或更换的话会造成细菌的大面积积累，直接影响到后期的水的处理质量和处理速度。
[0006]二、UDF(颗粒活性炭滤芯)
[0007]UDF颗粒活性炭散装滤芯，采用优质椰壳活性炭或媒质活性炭为材料，外壳用食品级ABS塑料，用超声波焊接技术粘合。在水处理中用于吸附水中的有机物、化学农药、余氯、异色异味等，使用期限为3-6个月.本产品吸附力强，不含对人体有害的可溶性有机物或无机物。此产品广泛用于集团和家用净水器，饮水机及电厂，石油化工等水处理工程中，对饮用水污染严重城市的工厂，宾馆，各类清凉饮料等用水处理效果更佳。
[0008]缺点和PP棉滤芯(聚丙烯熔喷滤芯)类似，在达到一定条件下不进行处理或更换的话会造成细菌的大面积积累，直接影响到后期的水的处理质量和处理速度。
[0009]三、T33(后置活性炭滤芯)
[0010]后置活性炭滤芯采用优质椰壳抑菌活性炭为滤材，主要用来改善水的口感，消除异味。使用期限为4-6个月。
[0011]中空纤维超滤膜(净水机核心部件)中空纤维超滤膜是采用聚丙烯材料经过特殊的丝膜工艺加工而成，平均孔径为0.01-0.1微米，可浓缩和分离水中的微粒、胶体、有机物等大分子物质，截留细菌、热源、藻类。具有水通量大、不易堵塞、可反复清洗使用等特点，使用寿命一般为1-2年。
[0012]该滤芯主要是用于后续的水质改善口感使用需要，前期的污水预处理，才能达到预期的效果。
[0013]四、陶瓷滤芯
[0014]陶瓷滤芯是采用天然硅藻土烧制而成，其平均孔径仅为0.15微米，是人的头发丝的1/500直径大小，能有效地分离水中的细菌、病毒、重金属等，而且纯天然，不含化学合成材料，对人体无害。可反复刷洗或用砂纸打磨，具有过滤精度高，长寿命等优点。
[0015]该滤芯的缺点是材质为脆性，无法进行后续加工，使用过程中如果出现大的冲击，会造成裂痕等，容易造成过滤效果的不可预见性，适合在特定环境下使用。
[0016]五、反渗透膜(R0纯水机主要部件)
[0017]采用美国航天技术，投入大量人力和财力，历经多年的研发而成，目前只有美国、韩国、日本等少数几个国家生产。R O膜孔径为0.0001微米(相当于大肠杆菌大小的I/6000)，能截留水中的细菌、病毒、有机物、胶体、农药、重金属及大部分盐类，处理后的水甘甜可口，是目前人类掌握的一切制水技术中技术含量最高的。使用寿命为1-3年。改滤芯过滤效果最佳，但成本很高，特别是在没有预处理的前提下进行使用，很难达到预期的使用寿命，而且在该滤芯过滤后的水中基本处于纯水状态，因为缺少矿物质和人体所需的微量元素，长期饮用对人体有一定的影响，如果用于工业用途，具有无可比拟的特性。
[0018]六、不锈钢滤芯
[0019]粉末烧结型多孔不锈钢是以不锈钢粉末为原料，采用模压、等静压技术形成片式、管式坯体，再经高温烧结形成。其特点是机械强度高，耐温性好，抗热震性强、孔径可控，空隙均匀稳定，易加工，可焊接。多孔不锈钢的孔径、孔隙率主要受粉体粒径组成、成型方式、烧结温度、保温时间等控制，常规多孔不锈钢的孔径可控制在0.5?100 μπι范围内，孔隙率为25?50 %。多孔不锈钢的孔径参照美国标准ASTM F-316检测。
[0020]缺点是过滤精度无法达到超滤或反渗透膜的处理效果，无法实现可溶物的过滤效果O
[0021]综上所述各种滤芯的生产和加工已经能够实现工业化生产，并且能够实现逐级过滤的可行性，但是目前市面上的过滤器在进行批量组合的时候，如何实现高效，高精度和各种不同需要的组合就尤为重要，如何在小体积的范围内实现大通量、高效过滤和不同场合应用的滤芯就尤为重要。
【发明内容】
[0022]本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种滤芯及具有其滤芯的净水设备，解决现有的净水器需要多组滤芯才能实现其净化的功能，造成体积大的问题。
[0023]本实用新型是这样实现的，一种滤芯，由外至内依次包括:
[0024]壳体，所述壳体的两端分别设置第一封盖与第二封盖，在所述第一封盖上设置进水口，所述第二封盖上设置出水口 ；
[0025]第一滤层，置于所述壳体内，两端与第一封盖及第二封盖连接后，与所述壳体之间形成第一通道，所述第一通道与所述第一封盖的进水口相通；
[0026]第二滤层，置于所述壳体内，两端与第一封盖及第二封盖连接，经由第一滤层的水通过所述第二滤层过滤；
[0027]中心滤筒，置于壳体的中心，内置有滤料，所述中心滤筒的一端与第二封盖连接，通过出水端与出水口相通，所述中心滤筒的另一端形成进水端，经由第二滤层过滤后的水进入进水端，经过中心滤筒内滤料过滤后通过出水口排出。
[0028]进一步地，所述中心滤筒按照一端至另一端分割为多段中间过滤组件，相邻两端中间过滤组件之间设置过滤网，每段中间过滤组件填充滤料。
[0029]进一步地，所述第一封盖开设环形第一进水通道连接进水口与第一通道。
[0030]进一步地，所述中心滤筒与第二滤层之间形成第二通道，在所述第一封盖开设第二进水通道将第二通道与中心滤筒的进水端导通。
[0031]进一步地，所述第一滤层采用不锈钢滤层或陶瓷滤层。
[0032]进一步地，所述第二滤层采用增强型中空纤维膜超滤膜。
[0033]进一步地，所述第一封盖与所述第二封盖与各滤层之间采用氟胶软密封和机械旋压密封结构。
[0034]进一步地，在所述中心滤筒的出水端设置杀菌灯，杀菌灯可选用led冷光源杀菌灯。
[0035]进一步地，在第一封盖上设置反冲洗口与所述第一通道相通，工作中出水口水反向流动，进水口关闭，反冲洗口打开，形成反向的水流动，进行滤芯的反清洗工作。
[0036]本实用新型还提供了一种净水设备，包括上述所述的滤芯。
[0037]本实用新型与现有技术相比，有益效果在于:本实用新型滤芯是通过对现有滤芯的结构和特性分析，进行系统的高效结构集成和多种滤芯的结构性改造加工，进行有机的组合实现小面积、大通量、多通道的过滤组合、重复清洗和反清洗功能的结构性组合，外层滤芯选用可以进行加工的不锈钢滤芯作为外围的大颗粒物阻挡工作，必要时进行拆卸清洗，可以有效提高滤芯的过滤精度和通透性，保证滤芯的外围空间在合理的污染物控制范围内。
[0038]本实用新型由于体积小，因此具有很好的便携式，可以应用到应急救援的水处理、边远偏僻地区的用水安全过滤、可以进行类似于母亲水窖等用水紧张地区的水安全问题等需要进行用水安全保障问题、成本控制问题的诸多场合。
[0039]本实用新型由单一过滤到多种过滤的有机组合；由大体积的多级过滤到小体积的多级过滤;实现了滤芯便携式应用的可行性;提高了滤芯组合的长寿命，降低了成本;并且可拆卸，主要滤芯的可清洗再生。
[0040]由于滤芯选用了内嵌式结构所以实现了在单位体积内同时实现多重过滤杀菌的效果。该滤芯结构简单，重量轻，通过壳体等材质的变化，可以实现更小的轻量化，可以广泛应用的救灾、应急、户外旅行灯众多场合。
[0041]该滤芯在工业上可以配合沉积池后进行吸附式应用可以，实现在最小面积内的大面积应急处理，或空间狭小区域内的污水处理或再循环利用，可以将原有的多种滤芯去除，使用单一的滤芯实现原有的功能。如果使用在民用空间，可以直接连接到进户的水管或需要过滤位置的水管处，能够有效提高人们的用水安全。也可以直接将滤芯的一侧放到水中，通过潜水栗或其他动力来直接对水进行过滤，如我国西部的母亲水窖工程或偏远地区部队或居民对水库、沼泽、雪水灯不可预知水源的过滤使用。杀菌灯选用的是led冷光源杀菌灯，可以实现电源的便携式和寿命的长久(寿命在2万小时以上，电压5v，使用传统的手机电池进行充电即可，或可以选配纽扣电池进行工作)。
【附图说明】
[0042]图1是本实用新型实施例提供的设备结构示意图。
【具体实施方式】
[0043]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0044]实施例1
[0045]参见图1，所述滤芯，由外至内依次包括:壳体1、第一滤层2、第二滤层3、中心滤筒
6、以及壳体两端设置的第一封盖9与第二封盖17，第一封盖9与第二封盖17与各滤层之间采用氟胶软密封和机械旋压密封结构。在第一封盖9上设置进水口 11，第二封盖17上设置出水口 16;壳体I与第一滤层2之间作为水的第一通道13，第一通道13与第一封盖9上的进水口 11相通，连通的通道设置在第一封盖9上，由于是第一通道13位于最外层，因此，第一封盖9上设置成环形的第一进水通道12连接进水口 11与第一通道13。第一滤层2的两端与第一封盖9及第二封盖17连接;第一滤层2选用不锈钢或陶瓷滤层，可以做到壁厚1mm，过滤孔径0.3微米，通透率达到80%左右，可以有效阻挡原水中的大部分颗粒状物体，包括尺寸大于0.3微米的虫卵、水锈、或其他固态物质，以防护内部的超滤滤芯的过滤效果和寿命;不锈钢滤层因为结构和材料的特性可以进行定期的清理，以保证通透性和过滤效果，而且清洗方式和杀菌方式可以有很多中选择，而且成本低廉，例如清醋加洗涤剂进行孔隙的清洗，对滤芯的伤害基本很小，甚至可以忽略不计。经过高温蒸煮可以有效的杀灭残留在滤芯表面和孔隙内的病毒或微生物菌等保证过滤效果的安全性和可靠性。
[0046]第二滤层3位于第一滤层2内层，两者之间形成第三通道4，经过第一滤层过滤后进入到第二滤层3过滤，两端与第一封盖9及第二封盖17连接，经由第一滤层2的水通过所述第二滤层3过滤；第二滤层3设置为采用增强型中空纤维膜超滤膜，膜的孔径大约在0.005-
0.1um范围内，几乎可以完全截留水中的悬浮物、细菌、病毒等大分子物质，对B0D、C0D的去除率在20%-60%之间。可以实现水中的悬浮物质的绝对洁净度。在外围不锈钢滤芯的防护下，能够实现滤芯的高长效使用寿命。
[0047]位于壳体I最中心的是中心滤筒6，置于壳体的中心，内置有滤料，中心滤筒I的一端与第二封盖17连接，通过出水端与出水口 16相通，中心滤筒6的另一端形成进水端，经由第二滤层过滤后的水进入进水端，经过中心滤筒6内滤料过滤后通过出水口排出。中心滤筒与第二滤层之间设置为第二通道14，在第一封盖9的中心位置设置中心凹槽作为第二进水通道8将第二通道14与中心滤筒6的进水端导通，中心滤筒6按照一端至另一端分割为多段中间过滤组件，相邻两端中间过滤组件之间设置过滤网，每段中间过滤组件填充滤料。水依次经过每段的滤料后排出。
[0048]本实施例中，中心滤筒6内部分为三段，按照进水的先后，分为前置过滤组件7、中间过滤组件5以及后置过滤组件18，前置过滤组件7选用UDF颗粒活性炭散装滤芯，在水处理中用于吸附水中的有机物、化学农药、余氯、异色异味等。中间过滤组件5选用T33活性炭滤芯采用优质椰壳抑菌活性炭为滤材，主要用来改善水的口感，消除异味。后置过滤组件18根据需要可以使用麦饭石滤芯或其他矿物质滤芯，用于添加人体所需的微量元素或矿物质。最后阶段在中心滤筒的出水端设置杀菌灯。使用紫外光杀菌灯，进行最后的杀菌处理，以防止前期处理不到位或有害细菌对人体的侵害。该滤芯内部滤芯根据不同的场合选用不同的组合。
[0049]在第一封盖9上设置反冲洗口10与第一通道相通，工作中出水口 16水反向流动，进水口关闭，反冲洗口打开，形成反向的水流动，进行滤芯的反清洗工作。
[0050]本实用新型内部滤芯的组合可以有效去除水中残留的异味或溶于水的其他物质，达到水质的绝对干净和符合人体所需的饮用水标准，可以适当添加人体所需的微量元素和矿物质。在饮用级别上为了防止大肠杆菌等病毒的侵袭，最后可以增加紫外光杀菌灯15，对最后的水源进彳丁杀菌处理。
[0051 ] 实施例2
[0052]为采用实施例1的滤芯的一种净水器，
[0053]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种滤芯，其特征在于，由外至内依次包括: 壳体，所述壳体的两端分别设置第一封盖与第二封盖，在所述第一封盖上设置进水口，所述第二封盖上设置出水口； 第一滤层，置于所述壳体内，两端与第一封盖及第二封盖连接后，与所述壳体之间形成第一通道，所述第一通道与所述第一封盖的进水口相通； 第二滤层，置于所述壳体内，两端与第一封盖及第二封盖连接，经由第一滤层的水通过所述第二滤层过滤； 中心滤筒，置于壳体的中心，内置有滤料，所述中心滤筒的一端与第二封盖连接，通过出水端与出水口相通，所述中心滤筒的另一端形成进水端，经由第二滤层过滤后的水进入进水端，经过中心滤筒内滤料过滤后通过出水口排出。2.如权利要求1所述的滤芯，其特征在于，所述中心滤筒按照一端至另一端分割为多段中间过滤组件，相邻两端中间过滤组件之间设置过滤网，每段中间过滤组件填充滤料。3.如权利要求1所述的滤芯，其特征在于，所述第一封盖开设环形第一进水通道连接进水口与第一通道。4.如权利要求1所述的滤芯，其特征在于，所述中心滤筒与第二滤层之间形成第二通道，在所述第一封盖开设第二进水通道将第二通道与中心滤筒的进水端导通。5.如权利要求1所述的滤芯，其特征在于，所述第一滤层采用不锈钢滤层或陶瓷滤层。6.如权利要求1所述的滤芯，其特征在于，所述第二滤层采用增强型中空纤维膜超滤膜。7.如权利要求1所述的滤芯，其特征在于，所述第一封盖以及所述第二封盖与各滤层之间采用氟胶软密封和机械旋压密封结构。8.如权利要求1所述的滤芯，其特征在于，在所述中心滤筒的出水端设置杀菌灯。9.如权利要求1所述的滤芯，其特征在于，在第一封盖上设置反冲洗口与所述第一通道相通，工作中出水口水反向流动，进水口关闭，反冲洗口打开，形成反向的水流动，进行滤芯的反清洗工作。10.一种净水设备，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的滤芯。
【文档编号】C02F9/08GK205501006SQ201620156816
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年3月1日
【发明人】李丰, 黄彦
【申请人】李丰, 黄彦