一种叠片式过滤器的滤片结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及过滤器领域，特别涉及一种叠片式过滤器的滤片结构，用于过滤介质中的各种杂质。
【背景技术】
[0002]过滤器一般分为网式过滤器和叠片式过滤器两种。传统过滤器一般为不锈钢网式过滤器，为表层过滤，纳污能力差，寿命短，另外当过滤介质为强腐蚀性时，不锈钢材料易发生反应不满足要求。特别是应用在航天领域时，现有技术的网式过滤器会与卫星双组元推进系统中的强腐蚀性氧化剂反应，且不满足长寿命的使用要求。因此，需要一种纳污能力强、流阻低、长寿命、且抗腐蚀性强的过滤器。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题为:提供一种过滤器的结构设计，适用于强纳污、低流阻、长寿命，且抗腐蚀性强的工况。
[0004]本发明的技术方案为:设计一种叠片式过滤器的滤片结构，滤片上具有沟槽，多片滤片叠加后，沟槽与相邻垫片间形成流通通道；滤片的形状设计为具有多个花瓣形分支，每个花瓣形分支上具有多个沟槽。
[0005]进一步地，多个沟槽的走向朝向花辧形分支的中心。
[0006]进一步地，滤片为钛制。
[0007]进一步地，滤片由0.06mm厚的钛箔制成。
[0008]进一步地，滤片通过慢走丝线切割加工为具有花瓣形分支的形状。
[0009]进一步地，滤片表面的沟槽通过在钛箔表面进行氢氟酸化学刻蚀形成。
[0010]本发明与现有技术相比的优点在于:
[0011](I)通过滤片花瓣形设计，设计多个分支，并尽可能地增加流通通道，同时使流通通道朝向花瓣形中心，使过滤器具备低流阻、强纳污的能力，同时具备较好的结构强度。
[0012](2)纯钛制，具备较强的抗腐蚀性。
[0013](3)过滤精度可任意改变，可制造高精度过滤器。
[0014](4)滤片表面加工质量高，滤片边缘光洁度达Ra0.4以上，不易产生多余物。
【附图说明】
[0015]图1示出了本发明中的叠片式过滤器的原理图；
[0016]图2示出了本发明中的叠片式过滤器的滤片结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]叠片式过滤器中叠片为杂质处理载体，由若干片单面带不同方向沟槽的滤片10相叠加构成，滤片10之间相邻面上的沟槽20形成流通通道，介质中的杂质被拦截在各个通路外。过滤原理示意图如图1所示。
[0018]由于叠片式过滤器主要依靠滤片10上的沟槽20来进行过滤，沟槽20的刻蚀深度决定了过滤器的过滤精度；沟槽20的数量和走向决定了过滤器的流量压降能力、纳污能力。因此叠片式过滤器的滤片结构设计，是过滤器设计的核心技术，对过滤器的过滤精度、纳污能力、流量压降能力都有直接的影响。
[0019]本发明设计的过滤器滤片，由0.06mm厚的钛箔制成，结合考虑过滤能力、过滤效率、以及具备一定的强度，不易在加工转运过程中折损，设计了一种满足设计需要、易于加工装配的滤片结构形式，在尽量减小过滤器的体积情况下，增加滤芯的表面积，使通过滤芯的通道最大化，增加过滤器的纳污能力、同时降低过滤器流量压降。
[0020]如图2所示的滤片的结构示意图，滤片包括中心孔和滤片结构。滤片结构设计为具有多个展开的类似花瓣形的分支，例如，在滤片10的顺时针0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°八个方向伸出分支。每个花瓣形分支上形成多个沟槽20，每个沟槽20的走向朝向各自所属花辧形分支的中心，一个花辧形分支一侧的多个沟槽的走向平行。这样的沟槽设计有利于降低流阻。钛箔滤片通过慢走丝线切割，加工为上述形状，同时保证滤片外表面具备足够高的光洁度。设计为上述花型，可以增加滤片的表面积，使相同截面积情况下滤芯的流通面积最大化。
[0021]滤片表面的沟槽流通通道，通过在钛箔表面进行氢氟酸化学刻蚀来形成，形成上述形状，易于介质从外向内流过过滤器，降低过滤器的流阻。另外，可根据任务需求，刻蚀任意深度的滤片，例如，目前已有滤片沟槽深度为15 μπι、20 μπι、30 μπι的成熟产品。
[0022]本发明与现有技术相比有益效果为:
[0023]1.通过滤片花瓣形设计，尽可能的增加流通通道，同时使流通通道朝向花瓣形中心，使过滤器具备低流阻、强纳污的能力，同时具备较好的结构强度。
[0024]叠片式过滤器采用缝隙过滤方式，过滤精度的控制和整体结构是创新难点。过滤精度的控制取决于过滤片沟槽的腐蚀深度，因此沟槽的深度和走向是过滤器设计的关键。
[0025]本文提出的滤片结构设计采用了满足设计需要且易于加工装配的结构形式。结构新颖合理，保证了该方案的成功。同时，该种设计可提高过滤器的表面通道，增强纳污能力，并降低流量压降，提高使用寿命。
[0026]2.纯钛制，具备较强的抗腐蚀性。
[0027]滤片的材料为纯钛，与强腐蚀性介质具有很好的相容性，适用于长寿命工作，避免不锈钢网式过滤器与强腐蚀性介质反应产生的金属颗粒及胶状物带到系统下游。可与航天推进系统中的强腐蚀性氧化剂相容。
[0028]3.任意过滤精度，可制造高精度过滤器
[0029]过滤精度可以根据滤片的刻蚀深度进行改变，适合高精度过滤，目前已根据需求，设计了 15 μπι、20 μπι、30 μπι三种过滤精度的成熟产品，后续可根据需要设计其它任意过滤精度的产品。
[0030]按照如图1所示的安装原理，将图2所示的滤片结构多片叠放在一起，构成过滤器的滤芯。按照这种装配形式，目前已经设计了 15μπι、20μπι、30μπι三种过滤精度的成熟产品O
[0031]4.滤片表面加工质量高，滤片边缘光洁度达Ra0.4以上，不易产生多余物。
[0032]滤片加工采用慢走丝线切割的方式，保证加工为满足设计要求的花瓣形分支的形状，同时保证滤片边缘具备较高的光洁度，避免后续产生多余物。
【主权项】
1.一种叠片式过滤器的滤片结构， 滤片(10)上具有沟槽(20)，多片所述滤片(10)叠加后，沟槽(20)与相邻垫片(10)间形成流通通道； 其特征在于，所述滤片(10)的形状设计为具有多个花瓣形分支，每个花瓣形分支上具有多个所述沟槽(20)。2.根据权利要求1所述的叠片式过滤器的滤片结构，其特征在于，多个所述沟槽(20)的走向朝向所述花_形分支的中心。3.根据权利要求1所述的叠片式过滤器的滤片结构，其特征在于，所述滤片为钛制。4.根据权利要求3所述的叠片式过滤器的滤片结构，其特征在于，所述滤片由0.06mm厚的钛箔制成。5.根据权利要求1或4所述的叠片式过滤器的滤片结构，其特征在于，所述滤片(10)通过慢走丝线切割加工为所述具有花瓣形分支的形状。6.根据权利要求4所述的叠片式过滤器的滤片结构，其特征在于，所述滤片(10)表面的沟槽通过在钛箔表面进行氢氟酸化学刻蚀形成。
【专利摘要】本发明提供一种叠片式过滤器的滤片结构，滤片上具有沟槽，多片滤片叠加后，沟槽与相邻垫片间形成流通通道；滤片的形状设计为具有多个花瓣形分支，每个花瓣形分支上具有多个沟槽，保证产品具备充足的流通通道，降低流阻同时增强纳污能力；滤片结构为全钛制，抗腐蚀能力强。本文提出的滤片结构设计采用了满足设计需要且易于加工装配的结构形式，结构新颖合理，保证了该方案的成功。同时，本发明的设计可提高过滤器的表面通道数目，增强纳污能力，并降低流量压降，提高使用寿命，并具备较强的抗腐蚀能力。
【IPC分类】B01D29/41
【公开号】CN104888511
【申请号】CN201510243807
【发明人】褚宏伟, 柴军, 陈君, 魏延明, 高宁, 戈强, 席红敏
【申请人】北京控制工程研究所
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月13日