一种滤芯及包括该滤芯的过滤器的制作方法

本实用新型涉及过滤技术领域，特别是一种滤芯及包括该滤芯的过滤器。

背景技术：

现有的滤芯包括中心杆、外壳及位于二者间的过滤介质，过滤介质固定于中心杆和外壳之间，两个端盖分别密封固定于三者的两端，其中的一个端盖具有与过滤介质内部连通的接口，另一个端盖是封闭、不透液的。通常，两个端盖直接接触、抵靠过滤介质的两端部，即端盖的内表面和过滤介质的末端之间不存在空隙。接口通常位于端盖的中心处，过滤介质的外周区域距离接口比较远。该滤芯在使用过程中，常常出现流体的偏流现象，即过滤介质的外周区域未被流体润湿的现象，该区域未起到实际的过滤作用，换句话说，过滤介质未得到充分的利用，造成过滤介质的纳污量减小，滤芯的使用寿命短。

因此，需要改进现有滤芯的结构，以提高过滤介质的实际利用率，增大滤芯的纳污容量，并进一步提供一种包括该滤芯的过滤器。

技术实现要素：

本实用新型所要达到的目的是提供一种新的滤芯，以解决现有滤芯存在的偏流现象，及其造成过滤介质的实际利用率低、纳污容量小的问题，并提供一种包括该滤芯的过滤器。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种滤芯，包括不透液的壳体、固定于所述壳体内部的过滤介质及分别密封固定于过滤介质和壳体第一端和第二端的第一端盖和第二端盖，所述第一端盖包括顶壁和与顶壁连成一体的环形的第一侧壁，所述顶壁具有与滤芯的内部连通的接口，所述第一端盖还具有与壳体的第一端形成密封连接的环形的第一密封部，所述顶壁的内表面、第一侧壁的内表面及过滤介质的第一端部包围的区域形成第一布水空间，所述第一布水空间覆盖过滤介质的整个第一端部。

本申请提供的滤芯中，过滤介质的第一端固定有第一端盖，第一端盖包括顶壁和与顶壁连成一体的环形的第一侧壁，顶壁具有与滤芯的内部连通的接口，顶壁的内表面、第一侧壁的内表面及过滤介质的第一端部包围的区域形成第一布水空间，该第一布水空间覆盖过滤介质的整个第一端部。当第一端盖的接口作为原料流体流入滤芯内部的入口时，原料流体通过接口流入后，首先充满第一布水空间，由于该第一布水空间覆盖了过滤介质整个端部，从而第一布水空间内的原料流体可流向、润湿过滤介质的所有区域，过滤介质的外周区域也有原料流体透过，从而该区域也起到过滤作用，截留污染物，进而提高过滤介质利用率，延长滤芯的使用寿命。当第一端盖的接口作为洁净滤液流出滤芯的出口时，同样地，由于第一布水空间覆盖过滤介质的整个端部，从而过滤介质的全部区域对流体流动形成的阻力处处均匀，原料流体从进口流入后，能够均匀分布于过滤介质的全部区域(包括过滤介质外周的区域)，从而过滤介质的所有区域也均能起到实际的过滤作用。

进一步的，所述第一布水空间内设有多条径向延伸的第一导流筋，以引导从接口流入的流体快速充满整个第一布水空间或引导流体从第一布水空间快速流向接口、并排出。

第一布水空间内设有多条径向延伸的第一导流筋，该第一导流筋可引导从接口流入的流体快速充满整个第一布水空间或引导流体从第一布水空间快速流向接口、并排出，进而起到加快过滤速率的作用。

进一步的，至少部分所述第一导流筋的一端面接触、支撑过滤介质的第一端的端面。

至少部分第一导流筋的一端面接触、支撑过滤介质的第一端的端面，可对过滤介质起到稳定的固定作用，以便滤芯能够提供稳定的过滤性能。

进一步的，所述过滤介质包括过滤颗粒和密封固定于过滤颗粒的第一端的第一预过滤板，所述第一布水空间覆盖第一预过滤板的整个区域。

过滤介质包括过滤颗粒和密封固定于过滤颗粒的第一端的第一预过滤板，第一预过滤板密封固定于过滤颗粒的第一端部、以防止过滤颗粒漏出，并起到初步的过滤效果，过滤颗粒起到精细过滤的作用，而第一布水空间覆盖第一预过滤板的整个区域，也是便于第一预过滤板和过滤颗粒的所有区域都能起到实际的过滤作用，提高过滤介质整体的利用率，增大纳污容量。

进一步的，所述第一端盖还具有比第一密封部在轴向上更靠近接口的环形的第二密封部，所述第二密封部位于第一密封部的径向内侧，所述第二密封部与第一预过滤板的外边沿形成密封连接。

第一密封部用于将第一端盖密封固定至壳体的第一端，实现滤芯整体的密封性，第二密封部用于密封固定第一预过滤板，以防止过滤颗粒的漏出。

进一步的，本申请还提供一种包括如前所述滤芯的过滤器，所述过滤器还包括具有第一接头和第二接头的外壳，所述滤芯固定于外壳内部，所述第一接头的插入部与接口形成密封连接、以使得第一接头与第一布水空间形成密封连接，以实现从第一接头流入的流体快速充满整个第一布水空间或流体快速从第一布水空间经第一接头流出，所述第二端盖包括底壁和环形的第二侧壁，所述底壁和第二侧壁连接处形成多个与滤芯内部连通的开孔，所述底壁具有定位插口，所述外壳的底部的内表面形成与定位插口匹配的定位突起、以便在滤芯的第二端和外壳的底部间形成定位。

本申请提供的包括前述滤芯的过滤器中，外壳的第一接头的插入部与第一端盖的接口形成密封连接、以使得第一接头与第一布水空间形成密封连接，以实现从第一接头流入的流体快速充满整个第一布水空间或流体快速从第一布水空间经第一接头流出，从而加快滤芯和过滤器的过滤速率；第二端盖具有多个与滤芯内部连通的开孔、以供流体流入或流出，并通过定位插口与外壳的底部的内表面的定位突起形成定位，从而确保滤芯能够稳定的定位于外壳内部，便于过滤器整体提供稳定的过滤性能。

进一步的，所述过滤介质还包括密封固定于过滤颗粒的第二端的第二预过滤板，所述底壁的内表面、第二侧壁的内表面和第二预过滤板包围的区域形成第二布水空间，所述第二布水空间覆盖第二预过滤板的整个区域。

第二预过滤板密封固定于过滤颗粒的第二端，以防止过滤颗粒从壳体的第二端漏出，同时也起到一定的过滤作用；而第二布水空间覆盖第二预过滤板的整个区域也是进一步确保过滤颗粒和第二预过滤板的所有区域都能够被流体润湿、起到实际的过滤作用，增大滤芯的纳污容量。

进一步的，所述第二布水空间内形成多条径向延伸的第二导流筋，所述开孔形成于相邻第二导流筋间的间隙内，至少部分所述第二导流筋接触、支撑第二预过滤板朝向滤芯外部的端面。

第二导流筋可引导从开孔流入的流体快速充满整个第二布水空间或引导流体从第二布水空间快速流向开孔、并排出，进而起到加快过滤器的过滤速率的作用；而至少部分第二导流筋接触、支撑第二预过滤板朝向滤芯外部的端面，也进一步改善对过滤介质的固定作用，以便滤芯能够提供稳定的过滤性能。

进一步的，所述定位突起包括径向定位突起和位于径向定位突起外周、并与其间隔开的轴向定位突起，所述轴向定位突起的高度小于径向定位突起的高度，所述底壁位于定位插口外周的区域形成环形平面，所述径向定位突起插入定位插口内，所述轴向定位突起接触、抵靠环形平面。

外壳的底部的内表面同时包括径向定位突起和轴向定位突起，从而滤芯的第二端同时与外壳的底部形成径向定位和轴向定位，提高滤芯安装的稳定性，便于过滤器整体结构稳定、过滤性能稳定。

进一步的，所述径向定位突起和轴向定位突起为圆柱形壁，所述环形平面和轴向定位突起的端面间还设有垫片，所述垫片包绕于定位插口和径向定位突起的外周，所述环形平面和轴向定位突起的端面接触、挤压垫片的两个端面。

第二端盖的底壁的环形平面和轴向定位突起间还设置垫片，垫片的两个端面分别环形平面和轴向定位突起的端面接触、挤压，进一步改善滤芯的第二端与外壳的底部间的轴向定位效果。

本实用新型提供的滤芯，其包括不透液的壳体、固定于所述壳体内部的过滤介质及分别密封固定于过滤介质和壳体第一端和第二端的第一端盖和第二端盖，第一端盖包括具有接口的顶壁和与顶壁连成一体的环形的第一侧壁，顶壁的内表面、第一侧壁的内表面及过滤介质的第一端部包围的区域形成第一布水空间，该第一布水空间覆盖过滤介质的整个第一端部，从而过滤介质的所有区域(包括过滤介质的外周区域)都能被流体润湿、透过，即过滤介质的所有区域都起到实际的过滤作用，过滤介质的利用率提高，纳污容量增大，使用寿命延长。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型提供的滤芯的轴测图；

图2为图1提供的滤芯的剖视图；

图3为图1提供的滤芯的局部结构示意图；

图4为图1提供的滤芯的第一端盖的轴测图；

图5为图4提供的第一端盖的半剖轴测图；

图6为图1提供的滤芯的第二端盖的轴测图；

图7为图6提供的第二端盖的半剖轴测图；

图8和图9为本实用新型提供的包括由图1提供的滤芯的过滤器(第一种结构的外壳)的轴测图和剖视图；

图10为本实用新型提供的包括由图1提供的滤芯的过滤器(第二种结构的外壳)的剖视图。

其中，1-滤芯，10-壳体，11-过滤介质，11a-过滤颗粒，11b-第一预过滤板，11c-第二预过滤板，12-第一端盖，12a-顶壁，12b-第一侧壁，121-接口，122-第一布水空间，123-第一导流筋，124-第一密封部，125-第二密封部，13-第二端盖，13a-底壁，13b-第二侧壁，13c-环形平面，131-开孔，132-定位插口，133-第二布水空间，134-第二导流筋，135-第三密封部，136-第四密封部，2-外壳，21-第一外壳，211-第一接头，212-第二接头，213-插入部，214-按压部，22-第二外壳，221-第三接头，222-定位突起，222a-径向定位突起，222b-轴向定位突起，3-卡圈，4-垫片。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1-3所示的滤芯1，包括不透液的壳体10、固定于壳体10内部的过滤介质11及分别密封固定于过滤介质11和壳体10第一端和第二端的第一端盖12和第二端盖13。

其中，第一端盖12包括顶壁12a和与顶壁12a连成一体的环形的第一侧壁12b，顶壁12a具有与滤芯1的内部连通的接口121，顶壁12a的内表面、第一侧壁12b的内表面及过滤介质11的第一端部包围的区域形成第一布水空间122，第一布水空间122覆盖过滤介质11的整个第一端部，即该第一布水空间122形成于接口121与过滤介质11的第一端部之间的空腔内。

第二端盖13具有流体可通过的开孔131，从而流体沿滤芯1的轴向通过。

当第一端盖12的接口121作为原料流体流入滤芯1内部的入口时，原料流体通过接口121流入后，首先充满第一布水空间122，由于该第一布水空间122覆盖了过滤介质11整个端部，从而第一布水空间122内的原料流体可流向、润湿过滤介质11的所有区域，过滤介质11的外周区域也有原料流体透过，从而该区域也起到过滤作用，截留污染物，进而提高过滤介质11利用率，延长滤芯1的使用寿命。当第一端盖12的接口121作为洁净滤液流出滤芯1的出口时，同样地，由于第一布水空间122覆盖过滤介质11的整个端部，从而过滤介质11的全部区域对流体流动形成的阻力处处均匀，原料流体从进口流入后，能够均匀分布于过滤介质11的全部区域(包括过滤介质11外周的区域)，从而过滤介质11的所有区域也均能起到实际的过滤作用。

在某些实施例中，还可以在第一布水空间122内设置多条径向延伸的第一导流筋123，以引导从接口121流入的流体快速充满整个第一布水空间122或引导流体从第一布水空间122快速流向接口121、并排出，进而加快滤芯1的过滤速率。

比较好地，上述多条第一导流筋123中，至少部分的一端面接触、支撑过滤介质11的第一端的端面，以便对过滤介质11起到稳定的固定作用，有利于滤芯1提供稳定的过滤性能。而剩余其他的第一导流筋123的端面则与过滤介质11的第一端的端面间留有一定的空隙，方便流体快速流动，加快过滤速率。

在一些实施例中，上述滤芯1中，过滤介质11包括过滤颗粒11a和密封固定于过滤颗粒11a的第一端和第二端的第一预过滤板11b和第二预过滤板11c。从而，该实施例中，第一布水空间122形成于顶壁12a的内表面、第一侧壁12b的内表面及第一预过滤板11b的端面包围的区域(空腔内)，并覆盖第一预过滤板11b的整个区域。

为实现特定的过滤要求，过滤颗粒11a可采用离子交换树脂颗粒或者活性炭颗粒。而第一预过滤板11b和第二预过滤板11c则采用树脂烧结片，二者在起到防止过滤颗粒11a从两端部漏出的作用的基础上，还起到初步的过滤效果。

下面详细说明第一端盖12和第二端盖13与壳体10的两端部间的密封连接结构。

如图4和图5所示，第一端盖12的内部具有环形的第一密封部124和第二密封部125。第一密封部124用于与壳体10的第一端的端部形成密封连接，第二密封部125比第一密封部124在轴向上更靠近接口121，并位于第一密封部124的径向内侧，第二密封部125用于与第一预过滤板11b的外边沿形成密封连接，以防止过滤颗粒11a漏出。本实施例中，第一密封部124和第二密封部125均为环形平面，二者间具有高度差，并分别与壳体10的第一端的端面和第一预过滤板11b的端面的外边沿区域形成密封连接。于其他实施例中，第一密封部124和第二密封部125也可以是第一端盖12的第一侧壁12b的圆柱面状的内表面，从而分别与壳体10的第一端的侧壁和第一预过滤板11b的侧壁形成密封连接。

如图6和图7所示，第二端盖13包括底壁13a和环形的第二侧壁13b，底壁13a和第二侧壁13b连接处形成多个与滤芯1内部连通的开孔131。在底壁13a的内表面、第二侧壁13b的内表面和第二预过滤板11c包围的区域(空腔)形成第二布水空间133，该第二布水空间133覆盖第二预过滤板11c的整个区域。

同时，第二端盖13的内部还具有环形的第三密封部135和第四密封部136，二者的结构与第一密封部124和第二密封部125相同，分别用于与壳体10的第二端和第二预过滤板11c形成密封连接，以实现滤芯1整体的密封性和防止过滤颗粒11a漏出。

在其他实施例中，在第二布水空间133内还形成多条径向延伸的第二导流筋134，多个开孔131形成于相邻第二导流筋134间的间隙内，在过滤过程中，第二导流筋134引导流体流向开孔131、以排出或者引导流体经开孔131流入滤芯1的内部。其中，至少部分第二导流筋134接触、支撑第二预过滤板11c朝向滤芯1外部的端面，以提高过滤介质11的第二端的结构稳定性，而剩余的第二导流筋134的端面则与第二预过滤板11c的端面间留有空隙。

其中，第一端盖12的接口121和第二端盖13的开孔131二者中的一个，作为原料流体流入的进口，另一个作为洁净滤液流出的出口。

该滤芯1通常固定、安装于其他设备内部，形成一定的流体流路来实现过滤功能，如图8和图9所示，滤芯1安装于具有第一接头211和第二接头212的外壳2(第一种结构)的内部形成完整的过滤器。

滤芯1的两端分别与外壳2的两端形成固定连接。外壳2包括形成可拆卸地密封连接的第一外壳21和第二外壳22。

本实施例提供的过滤器中，第一外壳21和第二外壳22通过一个卡圈3形成可拆卸地密封连接。于其他实施例中，二者也可以通过卡箍形成可拆卸地密封连接，或者二者间也可以通过内、外螺纹或者焊接形成密封连接。

另外，本实施例中，第一接头211和第二接头212均位于第一外壳21中。第一接头211具有位于第一外壳21内部的插入部213和位于插入部213外周的环形的按压部214。

插入部213的部分长度插入第一端盖12的接口121内，按压部214的端面和第一端盖12的底壁12a的端面间夹持一环形的垫片4，以实现滤芯1的第一端与第一外壳21之间的轴向定位；同时，环形的垫片4还使得插入部213与接口121形成密封连接，从而第一接头211与第一布水空间122形成密封连接，以实现从第一接头211流入的流体快速充满整个第一布水空间122或流体快速从第一布水空间122经第一接头211流出。

通过上述结构，实现滤芯1的第一端与第一外壳21之间的固定连接，第一接头211与接口121、第一布水空间122之间密封连接。

为实现滤芯1的第二端与第二外壳22之间的定位，在第二端盖13的底壁13a设置定位插口132。本实施例中，定位插口132位于多个开孔131内侧的区域，并位于底壁13a的中心处。相应地，在第二外壳22的底部的内表面形成与定位插口132匹配的定位突起222，滤芯1安装完成后，定位突起222插入定位插口132内，从而在滤芯1的第二端和第二外壳22的底部间形成定位。

上述定位突起222包括径向定位突起222a和位于径向定位突起222a外周、并与其间隔开的轴向定位突起222b，轴向定位突起222b的高度小于径向定位突起222a的高度，底壁13a位于定位插口132外周的区域形成环形平面13c，径向定位突起222a插入定位插口132内，轴向定位突起222b接触、抵靠环形平面13c；即定位突起222和定位插口132间同时形成径向定位和轴向定位，避免滤芯1的左右晃动和上下震动，更好地保护滤芯1。

在其中的一些实施例中，径向定位突起222a和轴向定位突起222b为圆柱形壁，环形平面13c和轴向定位突起222b的端面间还设有垫片4，垫片4包绕于定位插口132和径向定位突起222a的外周，环形平面13c和轴向定位突起222b的端面接触、挤压垫片4的两个端面，进一步提高滤芯1的第二端与第二外壳22的底部间的定位强度。

另一实施例提供第二结构的外壳2，如图10所示，其主要结构与第一种结构外壳2的结构相同，不同的是，第二外壳22的底部还具有第三接头221，该第三接头221形成于径向定位突起222a的中空内部，径向定位突起222a插入定位插口132后，第三接头221与滤芯1的内部连通。第二外壳22额外设置的第三接头221，可随时取样检查过滤介质11的状态，以便及时更换滤芯1。或者，当外部管路的进、出口位于上、下两端时，第一外壳21可以不设置第二接头212，而仅在第二外壳22设置前述的第三接头221。

以上已详细描述了本实用新型的较佳实施例，但应理解，在阅读了本实用新型的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改。这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。