DNA双螺旋微米级滤芯的制作方法

本发明属于供热、制冷、供水、净化技术领域，具体涉及一种适用于液体排气除污效果极佳的DNA双螺旋微米级滤芯。

背景技术：

当液体输送管道系统中混入气体时，由于气体密度低，因此其会向管道系统顶端聚集，且随着气体的增多，管道系统顶部气压会增大，从而导致管道系统内液体的液位下降。为了阻止液位下降，通常会在管道系统顶部安装自动排气阀，通过自动排气阀排出气体，来降低管道系统顶部的气压。立体金属丝滤芯是排气除污装置的核心部件，直接关系到排气除污装置的排气除污效果、水流阻力，直接关系到产品的使用性能。立体金属丝滤芯的内部结构是专门为排气除污装置设计的，既要保证有足够的密度用来分割水流改变水的流动状态，又要尽可能减小压降，同时又有良好的自清洗能力，迅速分离捕捉到的气泡和杂质。

目前，国内外厂家生产的排气除污装置主要有不锈钢滤网、不规则金属滤网、铜网滤芯等来充当滤芯。不锈钢滤网是平面结构并不是针对排气除污装置设计的，使用性能有限；不规则金属滤网考虑了网率密度，但是水流阻力较大，增大了脱气系统的能耗。还有部分厂家制作的铜网滤芯，只是简单的焊接，并未从流体的阻力、表面张力以及滤网的表面积等问题考虑，导致铜网滤芯结构单一、框架不牢，处理效果差，不能满足各种管道内流体的排气除污。

本发明综合考虑了流体的力学性能、阻力以及滤网的空间结构、表面积等影响排气的基本因子，采用铜合金丝材质作为滤网，并对其进行表面修饰，借鉴DNA双螺旋结构，对过滤网和中心轴管进行双螺旋式焊接。滤芯呈流线型，减小了流体的阻力；滤芯结构稳定、表面积大，增强了排气除污能力，且可实现DNA双螺微米级旋滤芯的规模化生产。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种过滤面积大、排气除污效率高、可规模化生产且有广泛应用前景的DNA双螺旋微米级滤芯。

本发明提供一种适用于液体排气除污效果极佳的DNA双螺旋微米级滤芯，由中心轴管和双螺旋斜立方结构的过滤网组成，所述双螺旋斜立方结构的过滤网通过表面修饰过的铜合金金属丝焊接而成双螺旋斜立方结构，双螺旋斜立方结构的过滤网的内壁焊接于中心轴管上，所述滤芯整体上呈现“DNA”双螺旋结构；所述双螺旋斜立方结构的过滤网由若干个菱形线圈拼接而成，菱形线圈夹角为76~89°，菱形线圈的长度为10~50 mm，宽度为5~20 mm，所述每个菱形线圈与中心轴管焊接角度为50~85°。

本发明中，所述中心轴管为铜合金材质管。

本发明中，所述金属丝为铜合金丝，直径为0.3~0.8 mm。

本发明中，所述菱形线圈夹角为80~87°。

本发明中，所述菱形线圈的长度为20~30 mm；宽度为6~12 mm。

本发明中，所述每个菱形线圈与中心轴管焊接角度为70~80°。

本发明中，所述若干个菱形线圈与中心轴管焊接后，通过径向螺旋铜合金线焊接固定，所述的径向螺旋铜合金线的间距为3~20 mm，更进一步，优选5~12 mm。

本发明中，所述的铜合金丝的直径为0.45~0.65 mm。

本发明中，所述的铜合金丝需要经过浸提、烘干、表面涂布、热处理等预处理，排线必须平整、紧密、均匀。

更进一步，所述的铜合金丝表面修饰后喷涂的材料为纳米级氧化锌，其粒径为5~60 nm，优选20~50 nm，更优选25~35 nm。

本发明中，所述的铜合金丝的成品伸长率为25%~35%，优选28%~30%。所述的铜合金丝的成品抗拉强度为230~255 MPa，优选235~245 MPa。所述的铜合金丝的成品硬度(HV0.1)为70~80，优选73~78。

本发明的主要机理是：在液体中排气的过程是依据亨利定律原理：气体在液体的溶解度与温度成反比，与压力成正比。本发明的DNA双螺旋微米级滤芯由铜合金丝和铜合金中空管组成，做成双螺旋结构，成流线型，几乎不会产生压力降；同时双螺旋结构铜合金滤网经过表面修饰，以增大其表面积，流体在内部产生相对静止的区域，阻截液体流变为湍流，流体碰到双螺旋过滤网，使液体液面变为曲面，导致表面张力变大，液体中微气泡由于分子作用大量聚集在经表面处理表面积较大的双螺旋斜立方结构滤网上，微小杂质由于其比重差从流体中沉降在底部，从而起到排气除污的效果。

本发明的DNA双螺旋微米级滤芯具有以下优势：

（1）DNA双螺旋结构比较稳固；

（2）DNA双螺旋的表面进表面修饰后，具有较大的表面积；

（3）几乎不会给系统产生压降；

（4）液体中微气泡容易聚集，排气效率高；

（5）液体中微小杂志颗粒容积收集，排污效果好。

附图说明

图1为本发明的DNA双螺旋微米级滤芯结构示意图；

图2为本发明结构图示；

图3为本发明的金属滤芯的局部结构示意图；

图4为本发明的DNA双螺旋微米级滤芯的剖面图；

图5为本发明的DNA双螺旋微米级滤芯的切面图；

图中标号：1 中心轴管，2 双螺旋斜立方结构的过滤网，3 菱形铜合金线圈，4 斜立方结构，5 径向螺旋铜合金线。

具体实施方式

下面结合附图和通过具体的实施例进一步说明本发明，但是，应当理解为，这些实施例仅仅是用于更详细具体地说明之用，而不应理解为用于以任何形式限制本发明。

图1为本发明的DNA双螺旋微米级滤芯结构示意图；图2为本发明结构图示；图3为本发明的金属滤芯的局部结构示意图；图4为本发明的DNA双螺旋微米级滤芯的剖面图；图5为本发明的DNA双螺旋微米级滤芯的切面图。

请参见图1、图2、图3、图4和图5，本发明所提供的DNA双螺旋微米级滤芯，其长度可做到0.2 m~6 m不等，滤芯成品外径45 mm~80 mm规格不一。所述DNA双螺旋微米级滤芯包括中心轴管1（外径16 mm）和双螺旋斜立方结构的过滤网2组成。所述过滤网由表面修饰过的菱形铜合金线圈3和径向螺旋铜合金线5，所述菱形铜合金线圈3采用双螺旋模式缠绕在中心轴管1上，且与中心轴管1呈一定角度焊接，焊接角度为70~80°，所述菱形铜合金线圈3和所述径向螺旋铜合金线5螺旋相交，而成为斜立方结构4。为更好的增加滤芯的过滤效果，每个斜立方结构滤网由多个菱形铜合金线圈拼接而成，从而形成多个螺旋斜立方结构堆积，呈现“DNA”双螺旋结构的滤芯。

本发明所提供的DNA双螺旋微米级滤芯，所述的铜合金丝要浸提、烘干、表面涂布、热处理等预处理，以保证其良好的伸长率、抗拉强度和硬度，所述铜合金丝经表面修饰后喷涂的材料为纳米级氧化锌，以增加滤芯强大的工作比表面积。当运动的水流经过DNA双螺旋微米级滤芯时被分割成无数细小的水流，由于特殊处理铜合金丝所形成滤芯巨大比表面积，使水流中的微小气泡被滤芯的表面积所捕获，导致微小气泡表面张力整的，从而与其他起包在滤芯的表面上大量迅速的聚合，成为大气泡并汇聚上浮到滤芯的顶部，极大提高了液体脱气的效率。

综上，本发明提供的DNA双螺旋微米级滤芯，包括中心轴管1和双螺旋斜立方结构的过滤网2组成。所述过滤网包括相互缠绕的菱形铜合金线圈3和径向螺旋铜合金线5，所述过滤网和所述中心轴管1沿一定角度焊接而成双螺旋斜立方结构滤芯。通过对铜合金丝进行了特殊的表面处理和强化，过滤网具有巨大的工作比较面积，借鉴DAN的双螺旋结构，对滤芯进行优化，使其金属网结构和密度合理、科学，保证了本发明提供的DNA双螺旋微米级滤芯的脱气、集污、阻力、压降、自洁能力等指标达到俱佳的平衡点，实现了滤芯的高效脱气和排污。