CN104894815B - 过滤器以及具有循环水过滤系统的洗衣机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种过滤器以及具有循环水过滤系统的洗衣机。本发明的过滤器，包括壳体和设置在所述壳体内的滤网，所述滤网将所述壳体的内部腔室分隔成进水腔和滤水腔，所述过滤器还包括流体止回构件，设置在所述进水腔的进水口上，用于打开或关闭所述进水口。本发明过滤器通过设置流体止回构件，可根据工作过程打开/关闭过滤器的进水口，防止脏水逆流。本发明的过滤器特别适合于应用在具有循环水过滤系统的洗衣机中对洗涤水和/或漂洗水进行过滤。

Description

过滤器以及具有循环水过滤系统的洗衣机

技术领域

本发明涉及过滤器技术领域，特别是涉及一种适用于循环水过滤系统的过滤器以及具有循环水过滤系统的洗衣机。

背景技术

现有常规洗衣机洗衣时的工作流程通常包括进水、洗涤-甩干-排水、多次漂洗-甩干-排水等，其中每次漂洗均需要消耗大量的清水。一般而言，现有波轮式洗衣机一次洗衣整个工作流程的耗水量能达到每公斤衣物20-30升，而现有滚筒洗衣机一次洗衣整个工作流程的耗水量也要达到每公斤衣物12L水。也就是说，现有常规洗衣机（不管波轮式洗衣机还是滚筒式洗衣机，也不管是半自动洗衣机还是全自动洗衣机）工作时，一般都是将洗衣废水直接排放到洗衣机外，并重新注入大量清水对衣物进行多次漂洗，导致整个洗衣过程耗水量较大。

为实现洗衣机节水的目的，现有技术一般采用以下方案对洗衣废水进行处理：

方案1：在洗衣机中增加储水箱收集漂洗水，并设置滤网将收集的漂洗水简单过滤后应用于下次洗衣过程。

方案2：在洗衣机中增加反渗透过滤器，对洗衣废水进行净化，并将净化后的净化水应用于下次洗衣过程。

方案3：使用大型水处理装置及臭氧发生器等附属设备对洗衣废水进行净化，将净化后的净化水应用于下次洗衣过程。

然而，上述几种方案的实际应用效果均不理想，主要原因如下。

方案1增加的滤网和储水箱只能简单地去除漂洗水中的线屑。然而，由于漂洗水杂质多，水质不稳定，导致方案1不能真正解决漂洗水的水质问题。而且，这种方案通常需要人工清洁储水箱和滤网，维护不便。

方案2使用反渗透过滤器对洗衣废水进行净化，这不但需要使用高压泵，而且净化产水速率慢，出水量很难保证洗衣机的正常使用需求。此外，这种方案需要定期更换反渗透过滤器，成本较高。

方案3使用大型水处理装置及臭氧发生器等附属设备对洗衣废水进行净化，这些附属设备不但本身价格昂贵，占用空间大，而且还需要很多配套装置和相关清理装置，进一步大幅增加设备成本和维护成本，完全不适合普通家庭使用。

可以看出，在本身具有循环水过滤系统的现有技术的洗衣机中，例如根据前述方案1和2的洗衣机，其采用的过滤组件（滤网、反渗透过滤器）均为水处理技术领域通用的，组装到洗衣机上时并没有考虑洗衣机自身的结构和管路设置特点。并且，现有洗衣机中的过滤组件自身没有止回部件，容易使过滤组件内的水逆流回洗涤筒。此外，过滤组件在进行过滤时会被污染，导致过滤通量随运行时间而逐渐下降，由于现有应用于洗衣机中的过滤组件在不拆卸的情况下无法进行清洗，导致其清理麻烦或需要较为频繁地更换，使用寿命短。

在具有循环水过滤系统的洗衣机领域中，急需研制针对洗衣机内部管路设置专门设计的过滤组件。

发明内容

针对现有技术中存在的至少一个问题，本申请的发明人发现洗衣机中采用例如包括前置过滤器与下游过滤器（如超滤膜组件）的二级循环水过滤系统可有效解决线屑污堵问题，并可提高下游过滤器运行寿命。此外，结合洗衣机内部管路设置对过滤器结构进行特殊设计，可在洗衣机的过滤器运行一定周期后对其进行在线清洁维护，延长了洗衣机中过滤器的寿命并保证其始终具有较高的过滤通量。

本发明的一个目的是要提供一种防止水逆流的过滤器。本发明的一个进一步的目的是要针对节水洗衣机提供一种特别设计的过滤器。本发明另一个进一步的目的是提供一种具有循环水过滤系统的洗衣机。

特别地，本发明提供了一种过滤器，包括壳体和设置在所述壳体内的滤网，所述滤网将所述壳体的内部腔室分隔成进水腔和滤水腔，还包括：

流体止回构件，设置在所述进水腔的进水口上，用于打开或关闭所述进水口。

进一步地，所述流体止回构件可被配置成：

作用于流体止回构件底端的水压所提供的向上的推力大于流体止回构件的重力与其受到的进水腔内的水和气体的向下压力之和时在所述进水腔内上升，以打开所述进水口；

作用于流体止回构件底端的水压所提供的向上的推力小于流体止回构件的重力与其受到的进水腔内的水和气体的向下压力之和时在所述进水腔内回落，以关闭所述进水口。

进一步地，所述流体止回构件的密度可大于所述进水腔中的水的密度。

进一步地，所述流体止回构件的重心可偏离其几何中心。

进一步地，所述流体止回构件可具有球形表面。

进一步地，所述过滤器还可包括底部端接构件，设置在所述壳体的底部，其内具有通向所述进水腔的进水通道。

进一步地，在所述底部端接构件与所述进水腔的连接处可设有依次缩小的两级环形台阶，所述两级环形台阶的底端形成所述进水腔的进水口；

所述两级环形台阶的底层环形台阶面与所述进水口之间可具有与所述流体止回构件的表面相匹配的弧面形状。

进一步地，所述过滤器还可包括：

进气通道，设置在所述底部端接构件内部，用于使气体输送装置通过所述进气通道向所述进水腔中泵送气流，以对所述滤网进行气洗。

进一步地，所述过滤器还可包括：

气流分配器，设置在所述底部端接构件与所述滤水腔底部连接处，所述进气通道通过所述气流分配器与所述滤水腔连通。

进一步地，所述进水腔的顶部可设有与其密封配合的顶部端接构件，所述顶部端接构件上可设有与所述进水腔连通的浓排口；

所述顶部端接构件上还可均匀分布多个径向凸起，所述滤水腔中的水流和/气流从相邻径向凸起之间的凹口中流出。

本发明还提供了一种具有循环水过滤系统的洗衣机，所述循环水过滤系统中设置有如前所述的任一过滤器。

本发明过滤器通过设置流体止回构件，可根据工作过程自动导通/关闭过滤器进水腔的进水口，防止脏水逆流。本发明的过滤器特别适合于应用在具有循环水过滤系统的洗衣机中对洗涤水和/或漂洗水进行过滤。

进一步地，本发明的过滤器应用于洗衣机中可解决线屑污堵问题，且便于对其进行在线清洗。进一步地，在其作为前置过滤器应用于洗衣机中时，可有效延长下游过滤器的寿命，并保证两者均具有较高的过滤通量。此外，本发明的过滤器可在洗衣机的洗涤水排污流程中充当部分流路，简化了洗衣机内部管路设置。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例过滤器的示意性结构图；

图2是根据本发明一个实施例流体止回构件的示意性剖视图；

图3是根据本发明一个实施例气流分配器的示意性剖视图。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的过滤器的示意性结构图。如图1所示，过滤器可包括壳体110和设置在壳体110内的滤网120。滤网120将壳体110的内部腔室分隔成进水腔122和滤水腔124。进入进水腔122内的水经滤网120过滤后进入滤水腔124中。在进水腔122的进水口上设置有流体止回构件130，用于打开或关闭所述进水口。

在本发明的一些实施例中，进水腔122的进水口可位于其底部。在进一步的实施例中，流体止回构件130可根据如下条件打开或关闭所述进水口。具体地，当待过滤的水流至流体止回构件130的底端时，如果作用于流体止回构件130底端的水压所提供的向上的推力大于流体止回构件130的重力与其受到的进水腔122内的水和气体的向下压力（当进水腔122中没有水时，上方水的向下压力为零）之和时在进水腔122内上升，以打开所述进水口，从而使下方的水流入进水腔122中。当作用于流体止回构件130底端的水压所提供的向上的推力小于流体止回构件130的重力与其受到的进水腔122内的水和气体的向下压力之和时在进水腔122内回落，以关闭所述进水口。这样可防止进入进水腔122中的水从进水口逆流到过滤器外部。在本发明实施例中，为了使流体止回构件130能够在静态水或水流较小时顺利向下回落，流体止回构件130的密度优选大于进水腔122中的水的密度。在本发明的一个实施例中，流体止回构件130的重心偏离其几何中心，使其更加准确地回落至进水口处且更加稳定地封堵住进水口。

本发明中流体止回构件130的表面轮廓可为球形、椭球形或方形等，为了使其尽可能与进水口密封，流体止回构件130优选具有球形表面，这样当进水口为圆形时，无论流体止回构件130的哪部分表面与进水口接触，都可实现较好的密封。

在一个实施例中，在壳体110的底部可设置有底部端接构件112，其内具有通向进水腔122底部的进水通道114。待过滤的水从底部端接构件112的进水通道114进入进水腔122中。本领域技术人员可以理解，本发明的一些实施例中，为了使流体止回构件130较好地起到导通或阻断进水通道114与进水腔122之间的流路的作用，进水口的尺寸应小于流体止回构件130的尺寸，且流体止回构件130的尺寸应小于进水腔122的内径。在一些实施例中，可在底部端接构件112与进水腔122的连接处设置依次缩小的两级环形台阶150，两级环形台阶150的顶层环形台阶面的内径可大于或等于进水腔122的内径，两级环形台阶150的底端形成进水腔122的进水口。流体止回构件130的部分外表面与该进水口抵靠接触，以实现气密密封。为了进一步提高进水口处的气密性，两级环形台阶150的底层环形台阶面152与进水口之间具有与流体止回构件130的表面相匹配的弧面形状154。这样设置可增加两者之间的接触面积，更有利于流体止回构件130在关闭进水口（即阻断进水通道114与进水腔122之间的流路）时的密封性。在进一步优选的实施例中，可使流体止回构件130具有球形表面，其球形表面与弧面形状154应该尽量光滑，以尽可能提高其相互抵靠时的密封性。

进一步地，在本发明的一些实施例中，由于进水腔122的底端设置有两级环形台阶150，流体止回构件130从进水腔122内部向下回落时可能会静置于两级环形台阶150的两个环形台阶面中的一个环形台阶面上，而不是回落至进水口处。这样就起不到阻断进水通道114与进水腔122之间的流路的作用，由此可能会导致进水腔122中的水向下逆流。为了尽量避免发生这种情况，流体止回构件130优选设置成具有重心偏离其几何中心的“偏心”结构。图2示出了一个实施例的流体止回构件130的示意性剖视图。如图2所示，在该实施例中，流体止回构件130具有标准的球体结构132，在球体结构132的内部，设有偏心控制块134，其与球体结构132其余部分具有不同的密度。在一个实施例中，偏心控制块134的密度可小于球体结构132其他部分的密度，例如其可为空心结构，此时，流体止回构件130的平均密度要保证大于进水腔122中水的密度。在一个实施例中，偏心控制块134的密度可大于球体结构132其他部分的密度，同样要保证流体止回构件130的平均密度大于进水腔122中水的密度。在本发明实施例中，具有“偏心”结构的流体止回构件130可使得其向下回落时，每次都能够准确回落至进水口处，从而起到水止回（即防止水逆流）的作用。流体止回构件130的偏心量与其自身密度和下方水流的推力、上方水和气的压力以及所期望的回落时间等因素相关。

通常过滤器在使用一段时间后，其滤网120上会沉积/吸附很多污垢，影响其过滤通量。为了便于对滤网120进行较为彻底的清洗，可对滤网120进行气洗。在一个实施例中，可在底部端接构件112的内部设置进气通道116，用于使气体输送装置通过进气通道116向滤水腔124中泵送气流，从而对滤网120进行气洗。气体输送装置优选为气泵，这是由于相比如离心泵等其他气体输送装置，气泵产生的气泡量更大大，气泡个体更细腻，与滤网120接触面积更大，并且气泡可以连续爆破，爆破冲击力更大，磨损率低，更有利于冲洗滤网（特别是前置过滤器的滤网）。为了使气流更加均匀地对大部分滤网进行气洗，在一个进一步的实施例中，可在底部端接构件112与滤水腔122底部连接处设置气流分配器160，以使进气通道116通过气流分配器160与滤水腔124连通。在一个实施例中，气流分配器160可包括环形腔162，在环形腔162的顶壁上设有多个将气流喷入滤水腔124的气孔。进气通道116与环形腔162连通设置。在气体输送装置与进气通道116之间的管路上可设置单向阀，配置成气体和液体只能从气体输送装置向过滤器进气通道116流动，而不能从过滤器进气通道116向气体输送装置流动，以防止滤水腔124中的水经气流分配器160的气孔流至气体输送装置处。

在一个实施例中，弧面形状154可由气流分配器160的环形腔162的部分外表面形成。如图3所示，气流分配器160的内侧表面分别形成两级环形台阶150和部分进水通道114。弧面形状154在两级环形台阶150的底层环形台阶面152与进水通道114之间，在弧面形状154的底部形成进水口156。气流分配器160的外侧上表面形成滤水腔124的底面，与滤网120、壳体110共同限定了滤水腔124的腔体结构。气流分配器160的外侧下表面形成环形腔162的部分表面，与底部端接构件112的部分上表面围成环形腔162。具体地，底层环形台阶面152沿径向外侧延伸出一延伸部，该延伸部的上表面和下表面分别作为滤水腔124的底面和环形腔162的上表面。在该延伸部上设置有多个气孔164，以使环形腔162内的气体通过气孔164喷入滤水腔124中。由于滤水腔124内的气流可从滤网120的径向外侧进入进水腔122中，而进水腔122内的气流可对流体止回构件130施加水平方向的分力和竖直方向的分力（向下的压力），此时，相对较重（特别是具有“偏心”结构）的流体止回构件130更加不易被气流吹动（水平方向的晃动或滚动），且在气流向下压力的作用下，其能够始终堵住进水口156，防止气流反向通过排水泵进入洗涤筒内。

在一些实施例中，进水腔122的顶部还可设有与其密封配合的顶部端接构件140。顶部端接构件140上设有与进水腔122连通的浓排口142。在某些情况下，例如将本发明中的过滤器应用于具有循环水过滤系统的洗衣机中，当浓排口142与洗衣机排水管道之间的管路连通时，进水腔中未经过滤的水可从浓排口142中排出过滤器，并经洗衣机排水管道排到洗衣机外部。

在一些实施例中，在顶部端接构件140上还可均匀分布有多个径向凸起144，滤水腔124中过滤后的水流和/用于对过滤器进行气洗的气流可从相邻径向凸起144之间的凹口中向上流出。在这里，相邻径向凸起144之间的凹口相当于滤水腔124的出水口。在一些实施例中，本发明中的过滤器可应用于水过滤系统中的前置过滤器，设置在另一过滤器（如超滤膜组件）的上游，从本发明过滤器相邻径向凸起144之间的凹口中向上流出的水流入下游过滤器的进水腔中进行再次过滤（本领域技术人员可以理解，这里的“上游”和“下游”是根据流体在管道及相应部件中流动的方向而言的）。

由以上对本发明过滤器的结构描述可知，本发明的过滤器特别适合应用在具有循环水过滤系统的洗衣机中，特别是作为具有至少两个过滤器的循环水过滤系统的前置过滤器。根据需要，例如在洗衣机的洗涤程序或漂洗程序中，可将洗衣机洗涤筒中的水泵送出，输送到循环水过滤系统中进行过滤，然后循环回洗涤筒中重用。

在本发明的具有循环水过滤系统的洗衣机中，前置过滤器的工作过程可包括洗涤水排污过程、漂洗水过滤过程、气洗前置过滤器过程以及气洗下游过滤器过程。其具体工作过程分别如下：

洗涤水排污过程：在该过程中，前置过滤器的浓排口142与洗衣机的排水管道之间的管路导通。洗涤水通过洗衣机的排水泵进入进水通道114并到达流体止回构件130的下方，由于作用于流体止回构件底端的水压所提供的向上的推力大于流体止回构件的重力与其受到的进水腔122内的水和气体的向下压力之和，流体止回构件130被推开、上浮，进水口156被打开，洗涤水进入进水腔122中，并通过浓排口142经洗衣机排水管道排出（本领域技术人员可以理解，当洗涤水进入进水腔122中时，不可避免的会有少量的水经滤网120过滤进入滤水腔124中）。这样在洗涤水排放过程中，其排水管路部分可由前置过滤器的进水腔122形成，减少了洗衣机内部管路的设置。

当待排出的洗涤水的水量很小，不能充分利用排水泵提供的推力或排水泵停止工作时，水压提供的推力变小而使得作用于流体止回构件130底端的水压所提供的向上的推力小于流体止回构件130的重力与其受到的进水腔内的水和气体的向下压力之和，流体止回构件130向下回落并封堵住进水口，阻断进水通道114与进水腔122之间的流路。

此外，进入进水腔122中的大部分水仅沿着滤网120内表面流动并从进水腔122的浓排口142流出，在此过程中，前置过滤器进水腔122中附着在滤网120上的污物会随着水一起排出到洗衣机外，从而可起到对前置过滤器清洁的作用。在一些实施例中，若排水泵泵入前置过滤器中的水为干净的水或过滤器清洗液，该工作过程也可称为清洗前置过滤器过程。

漂洗水过滤过程：在此工作过程中，前置过滤器的浓排口142与洗衣机的排水管道之间的管路关闭。漂洗水通过洗衣机的排水泵进入进水通道114并到达流体止回构件130的下方，由于作用于流体止回构件130底端的水压所提供的向上的推力大于流体止回构件130的重力与其受到的进水腔内122的水和气体的向下压力之和，流体止回构件130上升，进水口156被打开，漂洗水进入进水腔122后，经滤网120过滤后进入滤水腔124中，并经顶部端接构件的相邻径向凸起144之间的凹口中向上流出并流入下游过滤器的进水腔中。经下游过滤器过滤后的漂洗水重新回到洗涤筒中对其中的衣物进行漂洗。当漂洗水过滤过程结束时，排水泵停止工作，流体止回构件130向下回落并封堵住进水口156，阻断进水通道114与进水腔122之间的流路。

气洗前置过滤器过程：在该工作过程中，前置过滤器的浓排口142与洗衣机的排水管道之间的管路导通。作用于流体止回构件130底端的水压所提供的向上的推力为零，其受到的向下的合力较大，流体止回构件130封堵住进水口156。气体由气体输送装置提供，经进气通道116进入气流分配器160的环形腔162，通过气孔164将气流喷入滤水腔124中。气流径向鼓动滤网120，使得滤网120上的泥土、线屑等污物剥落，由浓排口142经洗衣机排水管道排走。而由于气流分配器160的作用使得气流可从滤网120径向外侧进入进水腔122中，这样由于进水腔122内存在一定的气压，可使流体止回构件130向下的合力变大，始终堵住进水口156，防止气流反向通过排水泵进入洗涤筒内。

气洗下游过滤器过程：气洗前置过滤器的同时，滤水腔124内的气体可经前置过滤器的顶部端接构件140的相邻径向凸起144之间的凹口中向上流出并流入下游过滤器的进水腔中，从而对下游过滤器进行气洗。此时，流体止回构件130的状态与气洗前置过滤器过程中相同。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种过滤器，包括壳体和设置在所述壳体内的滤网，所述滤网将所述壳体的内部腔室分隔成进水腔和滤水腔，其特征在于还包括：

流体止回构件，设置在所述进水腔的进水口上，用于打开或关闭所述进水口，其中所述流体止回构件的重心偏离其几何中心。

2.根据权利要求1所述的过滤器，其特征在于

所述流体止回构件被配置成：

作用于流体止回构件底端的水压所提供的向上的推力大于流体止回构件的重力与其受到的进水腔内的水和气体的向下压力之和时在所述进水腔内上升，以打开所述进水口；

作用于流体止回构件底端的水压所提供的向上的推力小于流体止回构件的重力与其受到的进水腔内的水和气体的向下压力之和时在所述进水腔内回落，以关闭所述进水口。

3.根据权利要求2所述的过滤器，其特征在于

所述流体止回构件的密度大于所述进水腔中的水的密度。

4.根据权利要求1所述的过滤器，其特征在于

所述流体止回构件具有球形表面。

5.根据权利要求1所述的过滤器，其特征在于还包括：

底部端接构件，设置在所述壳体的底部，其内具有通向所述进水腔的进水通道。

6.根据权利要求5所述的过滤器，其特征在于

在所述底部端接构件与所述进水腔的连接处设有依次缩小的两级环形台阶，所述两级环形台阶的底端形成所述进水腔的进水口；

所述两级环形台阶的底层环形台阶面与所述进水口之间具有与所述流体止回构件的表面轮廓相匹配的弧面形状。

7.根据权利要求5所述的过滤器，其特征在于还包括：

进气通道，设置在所述底部端接构件内部，用于使气体输送装置通过所述进气通道向所述滤水腔中泵送气流，以对所述滤网进行气洗。

8.根据权利要求7所述的过滤器，其特征在于还包括：

气流分配器，设置在所述底部端接构件与所述滤水腔底部连接处，所述进气通道通过所述气流分配器与所述滤水腔连通。

9.根据权利要求1所述的过滤器，其特征在于

所述进水腔的顶部设有与其密封配合的顶部端接构件，所述顶部端接构件上设有与所述进水腔连通的浓排口；

所述顶部端接构件上还均匀分布有多个径向凸起，所述滤水腔中的水流和/气流从相邻径向凸起之间的凹口中流出。

10.一种具有循环水过滤系统的洗衣机，所述循环水过滤系统中设置有如权利要求1-9中任一项所述的过滤器。