一种楔形滤芯及过滤器的制作方法

本实用新型属于过滤设备技术领域，具体涉及一种楔形滤芯及其过滤器。

背景技术：

目前，市场上存在一种不锈钢楔形滤芯，由于该滤芯的过流孔具有进口小、出口大的结构特定，因此采用该不锈钢楔形滤芯的过滤器进行流体过滤操作时，当流体中的部分颗粒介质进入过流孔时，由于过流孔的出口尺寸大于进口尺寸因此颗粒介质可以快速穿过过流孔，避免流体中的颗粒介质卡死在过流孔内部，从而保证过滤过程中流体的顺畅流动。

然而，目前市场上的不锈钢楔形滤芯全部是由楔形不锈钢丝和支撑骨架组成，其中楔形不锈钢丝的截面为梯形结构。通过沿圆周方向将楔形不锈钢丝保持等间隙的逐圈缠绕在支撑骨架表面并通过焊接的方式进行点焊固定，从而形成圆柱形不锈钢楔形滤芯。在绕制而成的不锈钢楔形滤芯中，过流孔的进口尺寸为相邻梯形不锈钢丝下底之间的间隙尺寸，过流孔的出口尺寸为相邻梯形不锈钢丝上底之间的间隙尺寸，因此不锈钢楔形滤芯的过流孔大小主要由缠绕焊接精度以及楔形不锈钢丝的制造精度决定。由于目前国内生产制造的楔形不锈钢丝的精度很差，专用焊接机床制造水平不高，由此绕制而成的不锈钢楔形滤芯的过滤精度很低，只能用于过滤要求低的粗过滤中，例如深水井抽水过程中的泥沙过滤，而国外进口的楔形不锈钢丝加工精度高但是价格很昂贵并且绕制过程存在废品，使得由此制备而成的成品滤芯和过滤器一直价格居高不下，只能实际用于少数高过滤要求的场合，例如啤酒制造过程的过滤处理。并且由于不锈钢不耐强酸强碱和高盐，故这种由不锈钢制成的滤芯无法处理强酸强碱和高盐度液体。

技术实现要素：

为了解决目前不锈钢楔形滤芯存在的制造精度低、成本高和不耐腐蚀的问题，本实用新型提出了一种楔形滤芯。该楔形滤芯，包括支撑骨架和多个滤片；多个所述滤片依次排列固定在所述支撑骨架上，并且所述滤片与所述支撑骨架采用可拆卸式连接；所述滤片上设有多个过流孔，并且所述过流孔的进口小、出口大。

优选的，所述楔形滤芯为环形结构；所述支撑骨架为柱形框架结构，所述滤片为环形片状结构，并且所述滤片套设在所述支撑骨架的外部；所述过流孔连通所述滤片的外环面和内环面。

进一步优选的，所述支撑骨架包括锁紧螺帽和多个支撑杆；多个所述支撑杆沿圆周方向布置构成镂空的圆形状框架，用于安装所述滤片；所述框架的两端设有外螺纹，用于安装所述锁紧螺帽。

进一步优选的，所述支撑骨架为沿轴向贯穿的中空结构，并且所述锁紧螺帽分为封闭式螺帽和贯穿式螺帽；所述封闭式螺帽的一端为内螺纹，另一端为封闭端；所述贯穿式螺帽的一端为外螺纹，另一端为内螺纹。

进一步优选的，该滤芯包括多个支撑骨架，并且相邻支撑骨架之间通过螺母依次连接。

优选的，所述过流孔的截面为槽形结构，并且所述过流孔位于所述滤片的端面。

优选的，所述楔形滤芯为平板结构；所述支撑骨架为平面支架结构，所述滤片为平板结构，并且所述滤片贴平固定在所述支撑骨架的一侧；所述过流孔贯穿所述滤片。

优选的，所述滤片采用塑料材质加工而成。

进一步优选的，所述滤片采用PP材质注塑加工而成。

一种楔形过滤器，包括上述楔形滤芯以及壳体和滤料；所述壳体设有进水口和出水口，所述楔形滤芯位于所述壳体内部并且将所述壳体进水口和出水口隔离分开。

本实用新型的楔形滤芯与现有的不锈钢楔形滤芯相比较，具有以下有益效果：

1、在本实用新型中，通过将滤芯设计为滤片和支撑骨架的分体式组合结构，并且由多个独立的滤片组成。这样，通过滤片和支撑骨架的安装即可快速完成滤芯的制备，降低滤芯的制作难度，提高滤芯的加工质量，进而降低成本，从而使楔形过滤器可以实际应用于更多的领域。

2、在本实用新型中，通过将滤片设计为塑料材质，不仅可以降低加工成本，而且可以提高滤芯的耐腐蚀性，即便长时间使用发生局部滤片破损时只需要对部分滤片进行更换即可，从而进一步降低设备的后期维护成本，延长设备的整体使用寿命。

3、在本实用新型中，滤片采用塑料材质通过注塑、冲压甚至3D打印等加工方式制备而成，从而改变现有技术中使用楔形不锈钢丝缠绕焊接固定的加工方式。这样，不仅可以大大降低加工材料的采购成本，而且更换下来的滤芯还可以再次回收利用，进一步降低使用成本。同时，采用注塑或冲压的方式进行塑料材质的加工，可以更加容易保证最终的加工尺寸精度，降低滤芯制造成本，提高滤芯的成品质量。此外，将滤片设计为塑料材质，可以大大提高其耐腐蚀性，延长使用寿命，保证使用过程的可靠性。

4、在本实用新型中，通过将支撑骨架设计为内部贯穿并且两端为外螺纹的结构，从而使滤芯形成模块化组装结构，可以根据需要任意改变支撑骨架的连接数量，最后借助锁紧螺帽进行两端的封堵和连接即可，从而大大提高滤芯的使用便捷性，满足更多不同现场工况的使用。

附图说明

图1为本实用新型楔形过滤器的一种结构示意图；

图2为图1所示楔形过滤器中使用滤片的结构示意图；

图3为图1所示楔形滤芯中支撑骨架与部分滤片连接的分解示意图；

图4为图3中两个支撑骨架连接时的外形结构示意图；

图5为本实用新型中平板形楔形滤芯拆除部分滤片后的外形结构示意图；

图6为图5中滤片的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案进行详细介绍。

结合图1所示，本实施例的楔形过滤器为罐状结构，包括壳体1、楔形滤芯2和滤料3。其中，壳体1为罐状结构，并且在壳体1的下端位置设有进水口11，在壳体1的上端位置设有出水口12，这样流体由下端的进水口11流入，由上端的出水口12流出。楔形滤芯2为圆柱状环形结构，悬挂固定在壳体1的出水口12位置，将壳体1的进水口11和出水口12隔离分开。同时，楔形滤芯2的外圆周面上设有贯穿的过流孔4，并且过流孔4的进口小、出口大，将楔形滤芯2的内圆面和外圆面连通，用于流体穿过楔形滤芯2进而通过出水口12流出。滤料3分布在壳体1内部与楔形滤芯2外部之间的区域内，并且滤料3的粒径尺寸大于过流孔4的进口尺寸。

此时，滤料3在流体的带动下可以均匀贴附在楔形滤芯2的外表面，实现对流体的过滤作用而避免滤料3进入过流孔4中，而且即便部分尺寸过小的滤料3进入过流孔4，则由于过流孔4的出口尺寸大于进口尺寸，滤料3也可以顺利的快速穿过过流孔4，避免对过流孔4的堵塞，从而保证过滤操作的顺利进行。其中，滤料3可以根据该过滤器使用环境的不同，选择不同的介质作为滤料，例如硅藻土、珍珠岩、纤维、活性炭等单一介质或混合介质。

另外，在本实施例中，楔形过滤器为介质过滤器，即在壳体内部设有滤料进行流体中杂质的拦截处理。同样，在其他实施例中，也可以不在壳体内设置任何滤料，将楔形过滤器作为常规过滤器使用，借助过流孔直接实现对流体中杂质的拦截处理。

结合图2和图3所示，在本实施例中，楔形滤芯2为柱形结构，包括支撑骨架21和多个滤片22。其中，支撑骨架21由多个支撑杆沿圆周方向布置构成圆柱形镂空框架结构，并且支撑骨架21的内部沿轴向完全贯穿形成中空结构。滤片22为塑料材质的圆环形薄片结构，并且一个端面为平面结构，另一个端面上则设有多个支撑台221和过流槽222。其中，多个支撑台221相互间隔分布在靠近圆环中心的区域，过流槽222分布在靠近圆环外边缘的区域，并且沿指向圆环中心的方向过流槽222的截面尺寸逐渐增大。

此时，保持过流槽222朝同一个方向，将所有滤片22依次套设在支撑骨架21的外部，利用相邻滤片22之间的平面端面和过流槽222即可形成完整的过流孔。同时，借助支撑台221可以对相邻滤片22进行辅助支撑，保证由过流槽222形成的过流孔4的尺寸准确稳定，避免出现压塌变形。

在本实施例中，滤片22选用塑料材质通过注塑模具一次加工而成，并且将过流槽222设置在滤片的一面，另一面为平面。同样，在其他实施例中，滤片22也可以选用PE材料等其他塑料材质进行注塑或冲压制造，例如沿过滤反方向采用冲压的加工方式在滤片22上直接加工出完整的进口小、出口大的过流孔4。甚至根据过滤的需要，还可以采用3D打印的加工方式在滤片22的两个端面上均设置支撑台221和过滤槽222，从而增加滤芯单位长度内过流孔4的数量，提高流体的通流量，提高过滤效率。

此外，结合图3所示，在本实施例支撑骨架21的上端和下端均设有外螺纹结构，用于安装锁紧螺帽，实现对滤片22的夹紧固定。其中，锁紧螺帽分为封闭式螺帽23a和贯穿式螺帽23b。封闭式螺帽23a的一端为内螺纹结构并且与支撑骨架21连接，用于固定滤片22在支撑骨架21上的位置，另一端为封闭端用于封堵支撑骨架21的端部；贯穿式螺帽23b为中空结构并且一端设有内螺纹，用于与支撑骨架21连接，与封闭式螺帽23a配合对滤片22进行压紧固定，另一端设有外螺纹，用于与壳体1出口位置的筋板13进行螺纹连接，从而将滤芯的内腔与壳体的出口连通。

优选的，结合图4所示，根据过滤器对滤芯长度的要求，还可以利用支撑骨架21端部的外螺纹结构，借助螺母24进行支撑骨架21之间的串联连接，从而实现对滤芯长度的增加，满足不同过滤器对滤芯长度的要求，提高该滤芯的使用效率。

在本实施例中，滤芯为圆柱形结构，同样，在其他实施例中根据过滤需要也可以将滤芯设计为方柱形结构，甚至如图5所示的平板形结构。

结合图5和图6所示，平板形滤芯5包括方框结构的支撑骨架51和多个长条平板结构的滤片52。其中，支撑骨架51为中空结构，作为插装滤片52的支撑框架。滤片52为长条形结构，并且沿其长度方向设有多个贯穿的过流孔4和支撑台521。将多个滤片52依次由上向下插装至支撑骨架51内，并且将上下两端夹紧固定，即可组装形成平板形滤芯5，进而安装至平板形过滤器，用于更多场合的使用。