CN111718014A - 活性炭棒及其制备方法、活性炭棒滤芯和水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种活性炭棒及其制备方法、活性炭棒滤芯和水处理系统。根据本发明实施例的活性炭棒的制备材料包括活性炭粉和粉状的阻垢滤材，其中，所述活性炭粉的目数为80目‑320目，所述阻垢滤材的粒径为1mm‑3mm，所述活性炭粉和所述阻垢滤材的配比为：活性炭粉为88重量份‑93重量份，阻垢滤材为12重量份‑7重量份。根据本发明实施例的活性炭棒包括活性炭粉和阻垢滤材，不仅能过滤水，而且具有阻垢功能，可以拓展活性炭棒的性能，有效减少具有其的水处理系统的水垢，降低漏电起火的风险的同时可以实现成本的控制。
Description
技术领域
本发明涉及净水技术领域，尤其是涉及一种活性炭棒及其制备方法、活性炭棒滤芯和水处理系统。
背景技术
在相关技术中，活性炭棒滤芯及其组成的非RO系统(即非反渗透系统)的缺点之一是，活性炭滤芯没有阻垢功能，无法抑制自来水中的钙镁离子结垢沉淀，无法保护热罐不结垢，从而使得热罐易结垢腐蚀，并且有漏电起火的风险。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种活性炭棒，所述活性炭棒不仅能过滤水，而且具有阻垢功能。
本发明还提出了一种具有上述活性炭棒的活性炭棒滤芯。
本发明还提出了一种具有上述活性炭棒滤芯的水处理系统。
本发明还提出了一种活性炭炭棒的制备方法。
根据本发明实施例的活性炭棒，所述活性炭棒的制备材料包括活性炭粉和粉状的阻垢滤材，其中，所述活性炭粉的目数为80目-320目，所述阻垢滤材的粒径为1mm-3mm，所述活性炭粉和所述阻垢滤材的配比为：活性炭粉为88重量份-93重量份，阻垢滤材为12重量份-7重量份。
根据本发明实施例的活性炭棒包括活性炭粉和阻垢滤材，不仅能过滤水，而且具有阻垢功能，可以拓展活性炭棒的性能，有效解决具有其的水处理系统的结垢问题，降低漏电起火的风险的同时可以实现成本的控制。
另外，根据本发明上述实施例的活性炭棒还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明一些实施例，所述阻垢滤材为电极化磷灰石。
可选地，所述活性炭粉的目数为160目-240目，所述阻垢滤材的粒径为2mm，所述活性炭粉和所述阻垢滤材的配比为：活性炭粉为90重量份，阻垢滤材为10重量份。
根据本发明实施例的活性炭棒滤芯，包括根据本发明实施例的活性炭棒。
根据本发明实施例的水处理系统，包括根据本发明实施例的活性炭棒滤芯。
可选地，水处理系统可包括：前置滤芯；电磁阀，所述电磁阀设在所述前置滤芯之后且位于所述活性炭棒滤芯之前；热水装置，所述热水装置设于所述活性炭棒滤芯之后。
进一步地，水处理系统还包括：超滤滤芯，所述超滤滤芯设在所述活性炭棒滤芯之后；后置活性炭滤芯，所述后置活性炭滤芯设在所述超滤滤芯和所述热水装置之间。
可选地，所述前置滤芯为PP棉滤芯，所述热水装置内具有用于储存热水的储水腔。
根据本发明实施例的活性炭棒的制备方法，包括以下步骤：得到所述活性炭粉和粉状的所述阻垢滤材，其中，所述活性炭粉的目数为80目-320目，所述阻垢滤材的粒径为1mm-3mm；将所述活性炭粉和所述阻垢滤材在300℃-400℃下混合形成混合料；对所述混合料压制处理得到成型件；对成型件进行冷却处理得到所述活性炭棒。
可选地，所述压制处理为挤压处理，在冷却处理之前对所述成型件进行裁切处理。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明可选实施例的活性炭棒的结构示意图；
图2是根据本发明可选实施例的水处理系统的结构示意图；
图3是根据本发明可选实施例的活性炭棒的制备方法的流程图。
附图标记：
活性炭棒滤芯100；水处理系统200；
活性炭棒10；主壳体110；端盖120；
前置滤芯210；电磁阀220；热水装置230；超滤滤芯240；后置活性炭滤芯250。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“前”、“后”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。
在本发明的描述中，“活性炭”有时也被称为“活性碳”。
下面参考附图描述根据本发明实施例的活性炭棒10、活性炭棒滤芯100和水处理系统200。可以理解的是，根据本发明实施例的活性炭棒10并不限于应用于图1所示结构的活性炭棒滤芯100上，还可以应用于其它结构上，而且，根据本发明实施例的活性炭棒滤芯100也不限于应用于图2中所示结构的水处理系统200，还可以应用于其它结构上，这些对本领域技术人员而言是容易理解的。
根据本发明实施例的活性炭棒10是本发明的设计者根据对相关技术中的技术问题的发现以及原因分析的基础上所得到。具体而言，在相关技术中，非RO系统的活性炭滤芯没有阻垢功能，无法抑制自来水中的钙镁离子结垢沉淀，结垢不仅会影响到水处理的效果，甚至会对整个系统的安全性造成影响。在一些有阻垢功能的水系统中，需要单独设置阻垢装置，这会增加部件数量，使成本提高。
有鉴于此，本发明的设计者设计了一种新结构的活性炭棒10。具体地，根据本发明实施例的活性炭棒10形成为棒状，活性炭棒10的制备材料包括活性炭粉和粉状的阻垢滤材。活性炭粉的目数为80目-320目，阻垢滤材的粒径为1mm-3mm。活性炭粉和阻垢滤材的配比为：活性炭粉为88重量份-93重量份，阻垢滤材为12重量份-7重量份。也就是说，活性炭粉和阻垢滤材的重量比例为，活性炭粉：阻垢滤材＝88～93：12～7。
由此，活性炭棒10不仅具有能够过滤水的活性炭粉，还具有能够阻垢的阻垢滤材，使得活性炭棒10可以兼具滤水和阻垢功能，使得根据本发明实施例的活性炭棒滤芯100也兼具滤水和阻垢功能，形成为阻垢滤芯，从而在水处理系统中无需再额外单独地设置阻垢装置，也无需增加成本对活性炭棒的滤芯结构进行再设计，这样可以实现在不增加部件数量的情况下拓展水处理系统200的功能，使得水处理系统200不易结垢，安全性提升，且有利于控制成本。
此外，根据本发明实施例的活性炭棒10在配比和材料的要求上也进行了专门设计，具体地，采用活性炭粉和粉状的阻垢材料，有利于成型，更能适应于压制工艺进行成型，并且可以提升活性炭棒10的致密度，使得孔洞更小且更致密，将活性炭粉和阻垢材料采用上述配比，更利于使滤水功能趋向最优化，阻垢功能更适宜，同时可以控制成本。
并且，在一些实施例中，活性炭棒10可以仅采用这两种材料制成，无需添加其它物质，如粘接剂等，压制效果好，并且成型后的活性炭棒10形状稳定性较好。
根据本发明的一些实施例，阻垢滤材可以为电极化磷灰石。电极化磷灰石不仅强化过滤效果，而且阻垢率较高，能电化水体中的钙镁离子，从根本上抑制结垢，使水不容易结垢，研究表明，该活性炭棒10的阻垢率≥80％，寿命≥3000L，即可以过滤3000的水。同时，采用这种阻垢滤材也更易于成型，形状更稳定，不裂片。
结合本发明的一些具体实施例，活性炭粉的目数可以为160目-240目，例如，180目-200目，阻垢滤材的粒径可以为2mm，活性炭粉和阻垢滤材的配比可为：活性炭粉为90重量份，阻垢滤材为10重量份。由此，活性炭棒10的阻垢率和寿命可以进一步提升。
如图1所示，根据本发明的一些实施例，活性炭棒滤芯100包括滤壳和根据本发明实施例的活性炭棒。滤壳可以包括主壳体110和端盖120，端盖120可以盖设在主壳体110的一端，例如，上端，活性炭棒10可以设置在由主壳体110和端盖120密封形成的过滤腔内。
根据本发明实施例的活性炭棒10可以根据需要灵活地应用于有滤水和阻垢需求的水处理系统中，尤其更加适用于非RO系统。
如图1和图2所示，根据本发明一些实施例的水处理系统200可包括根据本发明实施例的活性炭棒滤芯100。可选地，水处理系统200还可以包括：前置滤芯210、电磁阀220和热水装置230。电磁阀220设在前置滤芯210之后并且位于活性炭棒滤芯100之前，即电磁阀220在水流方向上位于前置滤芯210和活性炭滤芯100之间。热水装置230可以设于活性炭棒滤芯100之后。
由此，水处理系统200中水可以经过前置滤芯210的初滤，经过电磁阀220进入到活性炭滤芯100，经过活性炭滤芯100的过滤和阻垢后，进入到热水装置230内，这样可以使热水装置230内不易形成水垢，热水效果提升，减少了漏电起火的风险。
进一步可选地，该水处理系统200可以用于超滤净水机，具体地，水处理系统200还可包括：超滤滤芯240和后置活性炭滤芯250，超滤滤芯240设在活性炭棒滤芯100之后，后置活性炭滤芯250设在超滤滤芯240和热水装置230之间，即超滤滤芯240设在活性炭棒滤芯100和后置活性炭滤芯250之间。由此，水可以经过前置滤芯210、活性炭棒滤芯100、超滤滤芯240、后置活性炭滤芯250的过滤，过滤次数增多，过滤效果提升，水的纯净度和口感提升，使得热水装置230内更加不易结水垢，寿命大大提升。
可选地，在图2所示的具体示例中，前置滤芯210可以为PP棉滤芯，热水装置230内可以具有用于储存热水的储水腔，例如热水装置230可以为热罐结构。由此，待处理的水可以经过PP棉滤芯的过滤，去除浊度和大颗粒物质，再经过阻垢活性炭棒滤芯100，处理钙镁离子，去除余氯，耗氧量，再经过超滤滤芯240去除细菌，最后经过后置活性炭滤芯250的过滤改善口感，再进入到热水装置230内，水在热水装置230内被加热后，可以储存在热水装置230中，当需要热水时，可以从热水装置230的热水出水口放出热水。可选地，热水出水口可以位于热水装置230的下端。
如图1和图2所示，可选地，可以通过合理布局各个滤芯内的水路结构，使得活性炭棒滤芯100、前置滤芯210、超滤滤芯240、后置活性炭滤芯250的进水口和出水口可以均设置在上部，这样更便于布置，并且接管部位更集中，更利于操作。
本发明还提出了一种活性炭棒10的制备方法，如图3所示，该制备方法可以包括以下步骤：
S1：得到活性炭粉和粉状的阻垢滤材；
S2：将活性炭粉和所述阻垢滤材在300℃-400℃下混合形成混合料；
S3：对混合料压制处理得到成型件；
S4：对成型件进行冷却处理得到活性炭棒。
上述方法制备方便，容易实施，并且通过对活性炭粉的目数以及阻垢滤材的粒径的控制，更利于压制成型，并且压制后成型件的致密度更高，在300℃-400℃下进行混合，可以提升混合效果，并且使混合料在压制时可以保持一定的高温，可以进一步促进压制，提升致密度，减少活性炭棒10内部的大孔，使得过滤孔洞更为致密，可提升过滤性能。
可选地，在本发明的一些实施例中，压制处理可以为挤压处理，压制效果好。并且，在冷却处理之前可以对成型件进行裁切处理，以制得更加符合规定尺寸的活性炭棒，并且为了提高制造效率，可先成型出大尺寸的成型件，然后将其裁切处理成多个活性炭棒。
在本发明的一些实施例中，冷却处理时，可以放在室温下自然冷却，这样可以使成型件可以逐渐降温至室温，活性炭棒10的形状和性能更稳定，并且更加节能。
根据本发明实施例的活性炭棒滤芯100及水处理系统200的其它构成以及操作等对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“具体实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中在不干涉、不矛盾的情况下均可以以合适的方式相互结合。
Claims (10)
1.一种活性炭棒，其特征在于，所述活性炭棒的制备材料包括活性炭粉和粉状的阻垢滤材，其中，所述活性炭粉的目数为80目-320目，所述阻垢滤材的粒径为1mm-3mm，所述活性炭粉和所述阻垢滤材的配比为：活性炭粉为88重量份-93重量份，阻垢滤材为12重量份-7重量份。
2.根据权利要求1所述的活性炭棒，其特征在于，所述阻垢滤材为电极化磷灰石。
3.根据权利要求1或2所述的活性炭棒，其特征在于，所述活性炭粉的目数为160目-240目，所述阻垢滤材的粒径为2mm，所述活性炭粉和所述阻垢滤材的配比为：活性炭粉为90重量份，阻垢滤材为10重量份。
4.一种活性炭棒滤芯，其特征在于，包括根据权利要求1-3中任一项所述的活性炭棒。
5.一种水处理系统，其特征在于，包括根据权利要求4所述的活性炭棒滤芯。
6.根据权利要求5所述的水处理系统，其特征在于，包括：
前置滤芯；
电磁阀，所述电磁阀设在所述前置滤芯之后且位于所述活性炭棒滤芯之前；
热水装置，所述热水装置设于所述活性炭棒滤芯之后。
7.根据权利要求6所述的水处理系统，其特征在于，还包括：
超滤滤芯，所述超滤滤芯设在所述活性炭棒滤芯之后；
后置活性炭滤芯，所述后置活性炭滤芯设在所述超滤滤芯和所述热水装置之间。
8.根据权利要求6或7所述的水处理系统，其特征在于，所述前置滤芯为PP棉滤芯，所述热水装置内具有用于储存热水的储水腔。
9.一种权利要求1-3中任一项所述的活性炭棒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
得到所述活性炭粉和粉状的所述阻垢滤材；
将所述活性炭粉和所述阻垢滤材在300℃-400℃下混合形成混合料；
对所述混合料压制处理得到成型件；
对成型件进行冷却处理得到所述活性炭棒。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述压制处理为挤压处理，在冷却处理之前对所述成型件进行裁切处理。
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