CN111151148A - 陶瓷过滤膜及过滤结构 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种陶瓷过滤膜及过滤结构，涉及膜分离的技术领域，以解决现有技术中的需经常性地更换的技术问题。本申请的陶瓷过滤膜，包括基体、多个第一孔道、多个第二孔道以及多个储水孔道，所述基体由陶瓷制成的圆柱体结构；所述第一孔道设于所述基体上，且贯穿所述基体的两端面；所述第二孔道设于所述基体的侧面上；所述储水孔道设于所述基体的内部，其中，所述储水孔道与所述第一孔道不相通，所述储水孔道与所述第二孔道相通。故本申请的陶瓷过滤膜由陶瓷制成的，结构稳定性较高，使用寿命长，无需经常性地更换，减少了使用成本。
Description
技术领域
本申请涉及膜分离的技术领域，具体而言，涉及一种陶瓷过滤膜及过滤结构。
背景技术
近年来，环保政策对工业废水治理提出了越来越严格的要求和限制，废水处理及高效回收利用受到广泛重视。为了提高废水的重复利用率，过滤膜技术成为废水回用的重要手段，将工业生产和居民生活中的污水处理后循环利用。
现有技术中，最常见的过滤膜为聚合物过滤膜，例如：纤维膜，然而其结构稳定性不高，寿命短，需经常性地更换，增加了使用成本。
发明内容
本申请的目的在于提供一种陶瓷过滤膜，以解决现有技术中的需经常性地更换的技术问题。
本申请的目的在于提供一种过滤结构，以解决现有技术中的需经常性地更换的技术问题。
本申请的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种陶瓷过滤膜，包括基体、多个第一孔道、多个第二孔道以及多个储水孔道，所述基体由陶瓷制成的圆柱体结构；所述第一孔道设于所述基体上，且贯穿所述基体的两端面；所述第二孔道设于所述基体的侧面上；所述储水孔道设于所述基体的内部，其中，所述储水孔道与所述第一孔道之间被基体的部分结构隔离，所述储水孔道与所述第二孔道相通。
于一实施例中，所述第一孔道的轴线与所述基体的轴线成同向设置。
于一实施例中，多个所述第一孔道在所述基体的端面上成阵列式排布，且所述第一孔道被设置为多个列，其中，若干列的所述第一孔道构成一个第一孔道组，所述陶瓷过滤膜包括多个第一孔道组，所述储水孔道夹设在两个所述第一孔道组之间。
于一实施例中，所述第二孔道的长度小于所述基体长度。
于一实施例中，将多个所述第二孔道分为分别靠近所述基体两端的两个第二孔道组，每个第二孔道组包括多个位于所述储水通道两侧的所述第二孔道。
于一实施例中，所述基体在相邻两个所述第一孔道处的内部结构包括依次设置的第一分离层、第一中间层、支持层、第二中间层和第二分离层。
于一实施例中，所述第一分离层和所述第二分离层的密度相等，所述第一中间层和所述第二中间层的密度相等，所述第一分离层的密度大于所述第一中间层的密度，所述第一中间层的密度大于所述支持层的密度。
于一实施例中，所述第一孔道、所述第二孔道和所述储水孔道沿孔径方向的截面为六边形、圆形或者方形。
一种过滤结构，包括机壳和陶瓷过滤膜，所述机壳具有内部腔体，在所述机壳上连接有与所述内部腔体相通的第一管道和第二管道；所述陶瓷过滤膜为上述的陶瓷过滤膜，所述陶瓷过滤膜设于所述内部腔体内。
于一实施例中，所述机壳内且位于所述内部腔体的两端各设置有一个密封圈，所述陶瓷过滤膜通过所述密封圈固定在所述机壳内；在所述机壳上连接有与所述内部腔体相通的第三管道。
于一实施例中，所述内部腔体为圆柱形，且所述内部腔体的轴线与所述基体的轴线成同向设置，所述第一管道和所述第三管道分别位于所述内部腔体的两端，所述第二管道位于所述内部腔体的内侧面上。
于一实施例中，所述陶瓷过滤膜安装在所述内部腔体内，所述第二孔道朝向所述机壳的内表面，且所述第二孔道的开口方向与所述第二管道的轴线方向成相交设置。
本申请与现有技术相比的有益效果是：故本申请的陶瓷过滤膜由陶瓷制成的，结构稳定性较高，使用寿命长，无需经常性地更换，减少了使用成本。故本申请的过滤结构无需经常性地更换陶瓷过滤膜，减少了使用成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请一实施例示出的陶瓷过滤膜的半剖视图；
图2为本申请一实施例示出的基体的剖视图；
图3为本申请一实施例示出的过滤结构的半剖视图；
图4为本申请一实施例示出的过滤结构的液体流向示意图；
图5为本申请一实施例示出的过滤结构的液体流向示意图；
图6为本申请一实施例示出的过滤结构的液体流向示意图。
图标：100－陶瓷过滤膜；900－过滤结构；1－基体；1a－基体的端面；1c－基体的侧面；2－第一孔道；21－第一孔道组；3－第二孔道；31－第二孔道组；4－储水孔道；11－第一分离层；12－第一中间层；13－支持层；14－第二中间层；15－第二分离层；5－机壳；51－法兰；52－密封圈；6－第一管道；7－第二管道；8－第三管道；F1－第一方向；F2－第二方向。
图中粗箭头表明液体或者气体流向。
具体实施方式
术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，并不表示排列序号，也不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“左”、“右”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。
下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。
请参照图1，其为本申请一实施例示出的陶瓷过滤膜100的半剖视图。陶瓷过滤膜100包括基体1、多个第一孔道2、多个第二孔道3以及多个储水孔道4，基体1由陶瓷制成的圆柱体结构；第一孔道2设于基体1上，且贯穿基体1的两端面；第二孔道3设于基体1的侧面1c上；储水孔道4设于基体1的内部，其中，储水孔道4与第一孔道2之间被基体1的部分结构隔离，储水孔道4与第二孔道3相通。
其中，储水孔道4位于基体1的内部，不贯穿基体1的任一表面，而第二孔道3为开设在基体1的侧面1c上的槽道贯穿基体1的侧面1c，与储水孔道4相通。
于一操作过程中，待过滤的原水从第一孔道2进入基体1内部，在压力作用下，待过滤的原水在第一孔道2内或基体1外部流动，液体等小分子物质透过基体1进入储水孔道4，污染物、固体等大分子物质被基体1截留，停留在第一孔道2的内表面，无法进入储水孔道4，最后经由第二孔道3将储水孔道4内的液体送出，从而达到物理过滤的效果。
第一孔道2、第二孔道3和储水孔道4沿孔径方向的截面可以为六边形、圆形或者方形。
第一孔道2的轴线与基体1的轴线成同向设置。将第一孔道2的轴线方向称作第一方向F1。于一实施例中，基体1可以是使用耐蚀性、耐热性优越的纯度99.9％以上的精细陶瓷一体成型制成的。第一孔道2的直径为2.5mm。基体1的尺寸是
基体1的直径180mm，长度1500mm。
多个第一孔道2在基体1的端面1a上成阵列式排布，且第一孔道2被设置为多个列，其中，每列中的各个的第一孔道2均沿着第二方向F2成线性阵列排布。若干列的第一孔道2构成一个第一孔道组21，陶瓷过滤膜100包括多个第一孔道组21，每一个储水孔道4夹设在两个第一孔道组21之间。储水孔道4用于收集两个第一孔道组21中的过滤好的液体，可以确保过滤充分。
其中，每一个储水孔道4夹设在两个第一孔道组21之间，但是在两个第一孔道组21之间可以只设有一个较长的储水孔道4，也可以设有多个独立的、短的储水孔道4。
于一实施例中，二列或者五列的第一孔道2构成一个第一孔道组21。其中，由于基体1的端面1a为圆形，则每个第一孔道组21中的第一孔道2数量不同，每个第一孔道组21中的第一孔道2数量由基体1的端面1a上对应空间大小决定。
第二孔道3的长度小于基体1长度；第二孔道3为沿第一方向F1设置的长条槽。在基体1的两端部均设有多个第二孔道3，设于基体1同一端部的第二孔道3构成第二孔道组31。
在基体1的一端部上，第二孔道组31中，在储水孔道4沿第二方向F2的两侧的基体1的侧面1c上均设有第二孔道3，即第二孔道3沿第一方向F1成对称设置，且至少两个第二孔道3与同一个储水孔道4对应并连通。
其中，由于基体1的端面1a为圆形，则各个储水孔道4的沿第二方向F2的宽度为不同的，各个储水孔道4的沿第二方向F2的宽度由与其对接的第一孔道组21中的第一孔道2数量决定。与同一个储水孔道4相连通的第二孔道3长度由储水孔道4的沿第二方向F2的宽度决定。
当储水孔道4的沿第二方向F2的宽度越大，则与同一个储水孔道4相连通的第二孔道3沿第一方向F1的长度越长。
当储水孔道4的沿第二方向F2的宽度越小，则与同一个储水孔道4相连通的第二孔道3沿第一方向F1的长度越小。
请参照图2，其为本申请一实施例示出的基体1的剖视图。基体1在相邻两个第一孔道2处的内部结构包括依次设置的第一分离层11、第一中间层12、支持层13、第二中间层14和第二分离层15。
于一实施例中，第一分离层11和第二分离层15的密度相等，第一中间层12和第二中间层14的密度相等，第一分离层11的密度大于第一中间层12的密度，第一中间层12的密度大于支持层13的密度。
于一操作过程中，待过滤的原水在第一孔道2内流动时，在压力作用下，则液体等小分子物质在第一分离层11、第一中间层12、支持层13、第二中间层14和第二分离层15中游走，而污染物、固体等大分子物质被第一分离层11和第二分离层15截留，不会在相邻两个第一孔道2处游走，混合，从而影响物理过滤的效果。
请参照图3，其为本申请一实施例示出的过滤结构900的半剖视图。过滤结构900包括机壳5和陶瓷过滤膜100，机壳5具有内部腔体，在机壳5上连接有与内部腔体相通的第一管道6、第二管道7和第三管道8；第一管道6设于第三管道8的下方。陶瓷过滤膜100设于内部腔体内。
内部腔体为圆柱形，且内部腔体的轴线与基体1的轴线成同向设置，第一管道6和第三管道8分别位于内部腔体的两端，第二管道7位于内部腔体的内侧面上。
机壳5内且位于内部腔体的两端各设置有一个密封圈52，陶瓷过滤膜100通过密封圈52固定在机壳5内。
密封圈52的设置，不仅可以令陶瓷过滤膜100固定地更为牢固，而且可以令当从第一管道6或者第三管道8向内部腔体内通液体或者气体时，仅可以从第一孔道2内进入基体1；当从陶瓷过滤膜100向第一管道6或者第三管道8内通液体或者气体时，仅可以从第一孔道2内出液体或者气体。
当陶瓷过滤膜100安装在内部腔体内时，第二孔道3朝向机壳5的内表面，且第二孔道3的开口方向与第二管道7的轴线方向成相交设置。于一实施例中，第二管道7的轴线方向与第一方向F1、第二方向F2均成垂直设置。
第二孔道3朝向机壳5的内表面，当在陶瓷过滤膜100内过滤完液体后，过滤好的液体从第二孔道3流出，不会直接从第二管道7流出，而会先在陶瓷过滤膜100(基体1)外表面游走，再从第二管道7流出。
于一实施例中，第一管道6和第三管道8可以通过法兰51与机壳5连接，也可以是与机壳5一体成型的，第二管道7可以是通过法兰51与机壳5连接，也可以是与机壳5一体成型的。
请参照图4，其为本申请一实施例示出的过滤结构900的液体流向示意图。将待过滤的原水从第一管道6通入内部腔体内，从第一孔道2进入进过基体1过滤，到达储水孔道4，再由第二孔道3流出，最后由第二管道7流出过滤好的液体。其中，第一管道6可以连接水泵等部件。
请参照图5，其为本申请一实施例示出的过滤结构900的液体流向示意图。将用于反冲洗的液体从第二管道7通入内部腔体内，从第二孔道3进入进过基体1，到达储水孔道4，再由第一孔道2流出，同时液体将第一孔道2内表面的污染物、固体等大分子物质带出，最后由第一管道6流出流出裹挟大分子物质的气体，达到反冲洗效果，使得本过滤结构900可以反复使用，无需经常性地更换陶瓷过滤膜100，减少了使用成本。其中，第二管道7也可以连接水泵等部件。
其中，第二管道7位于第一管道6的上方，且位于机壳5的上端部，从而在反冲洗过程中，可以利用重力达到较好的反冲洗效果。
请参照图6，其为本申请一实施例示出的过滤结构900的液体流向示意图。将用于反冲洗的气体从第三管道8通入内部腔体内，从第一孔道2进入并流出，同时气体将第一孔道2内表面的污染物、固体等大分子物质带出，最后由第一管道6流出裹挟大分子物质的气体，达到反冲洗效果，使得本过滤结构900可以反复使用，无需经常性地更换陶瓷过滤膜100，减少了使用成本。其中，第三管道8也可以连接气泵等部件。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种陶瓷过滤膜，其特征在于，包括：
基体，所述基体由陶瓷制成的圆柱体结构；
多个第一孔道，所述第一孔道设于所述基体上，且贯穿所述基体的两端面；
多个第二孔道，所述第二孔道设于所述基体的侧面上；以及
多个储水孔道，所述储水孔道设于所述基体的内部，其中，所述储水孔道与所述第二孔道相通。
2.根据权利要求1所述的陶瓷过滤膜，其特征在于，所述第一孔道的轴线与所述基体的轴线成同向设置。
3.根据权利要求2所述的陶瓷过滤膜，其特征在于，多个所述第一孔道在所述基体的端面上成阵列式排布，且所述第一孔道被设置为多个列，
其中，若干列的所述第一孔道构成一个第一孔道组，所述陶瓷过滤膜包括多个第一孔道组，所述储水孔道夹设在两个所述第一孔道组之间。
4.根据权利要求3所述的陶瓷过滤膜，其特征在于，所述第二孔道的长度小于所述基体长度。
5.根据权利要求1至4任一项所述的陶瓷过滤膜，其特征在于，所述基体在相邻两个所述第一孔道处的内部结构包括依次设置的第一分离层、第一中间层、支持层、第二中间层和第二分离层；
其中，所述第一分离层和所述第二分离层的密度相等，所述第一中间层和所述第二中间层的密度相等，所述第一分离层的密度大于所述第一中间层的密度，所述第一中间层的密度大于所述支持层的密度。
6.根据权利要求5所述的陶瓷过滤膜，其特征在于，所述第一孔道、所述第二孔道和所述储水孔道沿孔径方向的截面为六边形、圆形或者方形。
7.一种过滤结构，其特征在于，包括：
机壳，所述机壳具有内部腔体，在所述机壳上连接有与所述内部腔体相通的第一管道和第二管道；以及
陶瓷过滤膜，所述陶瓷过滤膜为权利要求1至6任一项所述的陶瓷过滤膜，所述陶瓷过滤膜设于所述内部腔体内。
8.根据权利要求7所述的过滤结构，其特征在于，所述机壳内且位于所述内部腔体的两端各设置有一个密封圈，所述陶瓷过滤膜通过所述密封圈固定在所述机壳内；在所述机壳上连接有与所述内部腔体相通的第三管道。
9.根据权利要求8所述的过滤结构，其特征在于，所述内部腔体为圆柱形，且所述内部腔体的轴线与所述基体的轴线成同向设置，所述第一管道和所述第三管道分别位于所述内部腔体的两端，所述第二管道位于所述内部腔体的内侧面上。
10.根据权利要求9所述的过滤结构，其特征在于，所述陶瓷过滤膜安装在所述内部腔体内，所述第二孔道朝向所述机壳的内表面，且所述第二孔道的开口方向与所述第二管道的轴线方向成相交设置。
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