CN107433136A - 滤芯、粘接端头、滤芯的制作方法及滤芯组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种滤芯、粘接端头、滤芯的制作方法及滤芯组件。所述滤芯包括过滤部、端头和布水结构，所述过滤部的一端固定到所述端头上，所述布水结构与所述滤芯的进水流路连通，用于将所述进水流路引入到所述过滤部的内部。本发明提供的滤芯通过设置布水结构改变水流的分布状态，使水流可以在过滤部的内部和外部同时与过滤部接触，从而提高通过所述过滤部的水流量，进而提高所述过滤部过滤水的量。
Description
技术领域
本发明涉及净水机相关技术领域，特别是一种滤芯、粘接端头、滤芯的制作方法及滤芯组件。
背景技术
市场上应用广泛的外压式的中空纤维超滤膜组件，多采用单进单出的“死端”过滤形式，一端进水，经超滤膜过滤后产出净水。由于膜丝束内部难以接触水流，水压在滤芯内分布不均，没有充分利用膜丝，布水不匀，造成滤芯流量较小。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种通过设置布水结构改变水流分布状态使过滤部内外侧充分与水流接触的滤芯、粘接端头、滤芯的制作方法及滤芯组件。
第一方面，提供一种滤芯，包括过滤部、端头和布水结构，所述过滤部的一端固定到所述端头上，所述布水结构与所述滤芯的进水流路连通，用于将所述进水流路引入到所述过滤部的内部。
优选地，所述布水结构包括布水管，所述布水管上设置有多个出水孔。
优选地，所述多个出水孔沿所述布水管的周向及轴向分布。
优选地，所述端头包括粘接部和端头盖，所述粘接部包括筒状结构，所述端头盖连接在所述筒状结构的一端，所述过滤部的一端粘接到所述粘接部内，所述端头盖与所述过滤部之间形成集水腔，所述布水管的一端与所述过滤部一起粘接到所述粘接部内。
优选地，所述布水管包括粘接段和出水段，所述粘接段与所述过滤部粘接，所述多个出水孔设置在所述出水段上，所述出水段的至少部分结构位于所述过滤部内部。
优选地，所述粘接段上设置有辅助粘接部，所述辅助粘接部设置在所述粘接段的外壁上。
优选地，所述辅助粘接部包括设置在所述粘接段外壁上的凸起、凹槽和/或非平滑面。
优选地，所述端头盖上设置有第一连接管，所述第一连接管与所述集水腔连通，所述布水管的粘接段为实心结构。
优选地，所述端头盖上设置有第一连接管和第二连接管，所述布水管的内腔在轴向上贯通，所述第一连接管与所述布水管连通，所述第二连接管与所述集水腔连通。
第二方面，提供一种粘接端头，用于制作上述滤芯，所述粘接端头包括粘接部、底部和布水管，所述布水管上设置有出水孔，所述粘接部为筒状结构，所述底部设置在所述筒状结构的一端，所述布水管的一端位于所述粘接部内。
优选地，所述布水管与所述底部和/或所述粘接部连接。
优选地，所述布水管包括粘接段和出水段，所述粘接段位于所述粘接部内，所述出水段与所述粘接段连接。
优选地，所述粘接段上设置有辅助粘接部，所述辅助粘接部设置在所述粘接段的外壁上。
优选地，所述辅助粘接部包括设置在所述粘接段外壁上的凸起、凹槽和/或非平滑面。
优选地，所述粘接段为实心结构，所述粘接段将所述出水段的一端封闭，或者，
所述粘接段为空心结构，所述粘接段与所述出水段形成贯通的管状结构。
第三方面，提供一种上述滤芯的制作方法，包括步骤：
取上述所述的粘接端头，将过滤部的第一端插入到所述粘接端头内并使所述布水管插入到所述过滤部内，
向所述粘接端头内部注胶，完成所述过滤部和布水管与所述粘接端头的粘接，
将所述粘接端头的底部去除，
在所述粘接端头的所述粘接部与所述底部连接处连接端头盖。
第四方面，提供一种滤芯组件，包括滤瓶和上述滤芯，所述滤瓶包括瓶体和瓶盖，所述瓶盖将所述滤芯封闭在所述瓶体内。
第五方面，提供一种滤芯组件，包括滤瓶和上述滤芯，所述滤瓶包括瓶体和瓶盖，所述瓶盖将所述滤芯封闭在所述瓶体内，所述瓶盖上设置有进水流路和出水流路，所述进水流路经所述滤瓶与所述滤芯之间的空间与所述布水管的内腔连通，所述出水流路与所述第一连接管连通。
第六方面，提供一种滤芯组件，包括滤瓶和上述滤芯，所述滤瓶包括瓶体和瓶盖，所述瓶盖将所述滤芯封闭在所述瓶体内，所述瓶盖上设置有进水流路和出水流路，所述进水流路经所述第一连接管与所述布水管的内腔连通，所述出水流路与所述第二连接管连通。
优选地，所述布水管的靠近所述瓶体底壁的一端敞开，且该敞开端与所述瓶体的底壁之间具有间隙。
本发明提供的滤芯通过设置布水结构改变水流的分布状态，使水流可以在过滤部的内部和外部同时与过滤部接触，从而提高通过所述过滤部的水流量，进而提高所述过滤部过滤水的量。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1示出本发明滤芯结构示意图；
图2、3示出两种实施例中滤芯局部剖视示意图；
图4、5示出本发明提供的滤芯端头结构示意图；
图6示出第一实施例滤芯端头局部剖视图；
图7示出第二实施例滤芯端头局部剖视图；
图8示出第一实施例滤芯组件截面示意图；
图9示出第二实施例滤芯组件截面示意图；
图10、11示出粘接部直接与滤瓶的瓶盖连接的实施例截面示意图。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
如图1-3所示，本发明提供一种滤芯1，包括过滤部20和用于固定所述过滤部20的端头10，所述过滤部20优选为中空纤维膜束，用于对原水进行过滤。所述过滤部20的一端通过注胶的方式粘接在所述端头10内。所述端头10包括粘接部110和端头盖120，所述粘接部110为筒形结构，所述端头盖120密封的连接到所述粘接部110的第一端，将所述粘接部110的第一端封闭。过滤部20的第一端由所述粘接部110的一端插入到所述粘接部110内并通过注胶的方式粘接在所述粘接部110内。在所述过滤部20的端部和所述端头盖120的内壁之间设置有集水腔201，所述过滤部20与所述集水腔201连通。
所述端头10上还设置有布水结构，所述布水结构与所述滤芯1的进水流路连通，并将所述进水流路引入所述过滤部20的内部。优选地，所述布水结构包括布水管130，所述布水管130不与所述集水腔201连通，所述布水管130沿所述过滤部20延伸方向设置，并且，所述布水管130的长度优选大于或等于所述过滤部20的长度。所述布水管130与所述过滤部20一起粘接到所述粘接部110内，并且所述布水管130至少部分插入到所述过滤部20内。优选地，所述过滤部20为中空纤维膜束，所述布水管130被所述中空纤维膜束包裹在内。
如图2所示，在一个优选地实施例中，所述布水管130为第一端封闭第二端开口的管，所述布水管130的第一端与所述过滤部20一起粘接在所述粘接部110内。所述端头盖120上设置有第一连接管121，所述第一连接管121与所述集水腔201连通，所述第一连接管121作为所述滤芯1的出水管。所述布水管130上设置有出水孔131，所述出水孔131设置有多个，优选地，所述出水孔131在整个所述布水管130的侧壁上均匀分布。所述滤芯1在对水进行过滤时，未经过滤的水可以由所述布水管130的第二端进入到所述布水管130内，然后由所述出水孔131流出与所述过滤部20内部的膜丝直接接触，使得过滤部20内部的膜丝更容易与水接触，提高了所述过滤部20过滤水的量。
如图3所示，在另一个优选地实施例中，所述布水管130为沿轴向完全贯通的管，所述布水管130与所述过滤部20一起粘接在所述粘接部110内。所述端头盖120上设置有第一连接管121，所述布水管130的第一端沿轴向延伸，并与所述第一连接管121连通，且所述第一连接管121与所述布水管130的第一端密封连接，优选地，所述第一连接管121和所述布水管130通过转接管124连通(如图9所示)。在该实施例中，所述端头盖120上还设置有第二连接管122，所述第二连接管122与所述集水腔201连通。进水管路与所述第一连接管121连接，未经处理的水通过所述第一连接管121进入所述布水管130，一部分水由所述布水管130的第二端流出，同时还有一部分水在所述布水管130内流通时会通过所述出水孔131流出，通过所述出水孔131流出的水与所述过滤部20内部的膜丝接触，使得过滤部20内部的膜丝更容易与水接触，提高了所述过滤部20过滤水的流量。
优选地，在上述两个实施例中，为了提高所述布水管130粘接的可靠性，所述布水管130粘接的部分设置有辅助粘接部132，所述辅助粘接部132可以增大所述布水管130的粘接面积，提高粘接的可靠性。优选地，如图2、3所示，所述辅助粘接部132包括设置在所述布水管130外壁上的凸起，或者，在其他实施例中，所述辅助粘接部132还可以包括设置在所述布水管130外壁上的非平滑面，所述非平滑面可以为在所述布水管130外壁上设置凸起、凹槽、螺纹或者磨砂等任意能够提高所述布水管130外壁粗糙度的结构。
进一步地，所述布水管130还可以与所述粘接部110固定连接。优选可以在所述布水管130与所述粘接部110内壁之间设置连接结构(图中未示出)，所述连接结构优选为细长结构，例如可以为板状结构或者杆状结构等，所述连接结构的一端连接到所述布水管130上，另一端连接到所述粘接部110内壁上，或者，在其他实施例中所述连接结构还可以是板状结构等只要能固定所述布水管130即可。优选地，所述连接结构设置有多个，多个所述连接结构沿所述布水管130周向相互间隔一定距离分布。所述连接结构的设置一方面可以对所述布水管130起固定作用，另一方面，所述连接结构的设置还增大了所述过滤部20的粘接面积，提高了所述过滤部20的粘接可靠性，具体地，当设置有所述连接结构时，所述过滤部20可以分成多个纤维膜束，分别置于相邻的两个所述连接结构之间的区域内，所述纤维膜束粘接时，同时与所述连接结构和所述粘接部110内壁及所述布水管130粘接。
进一步地，为了方便加工及安装，所述布水管130可由多个分段结构拼接形成，这样可以使每段的长度较小，便于加工，同时，还可根据实际需要通过拼接的方式获得任意长度的所述布水管130。
本发明还提供一种粘接端头，所述粘接端头为制作所述滤芯1的中间件，即首先加工形成所述粘接端头，所述过滤部20的第一端与所述粘接端头通过注胶的方式粘接，然后对所述粘接端头进行进一步加工形成与所述过滤部20粘接到一起的所述粘接部110，在所述粘接部110上加装所述端头盖120形成所述滤芯。
具体地，如图4、5所示，本发明提供的粘接端头100为带有底部的筒状结构，包括粘接部110和底部140，所述粘接部110呈筒状结构，所述底部140呈盖状结构，所述底部140密封连接到所述粘接部110的第一端，或者两者一体成型。
所述底部140上设置有注胶部141，所述注胶部141上形成有通孔，所述注胶部141将所述底部140盖状结构的内侧与外侧连通，通过所述注胶部141可向所述底部140内部注入胶水，用于将所述过滤部20与粘接部110进行粘接。所述注胶部141可以设置在所述底部140的侧壁或者底壁上，或者，所述注胶部141还可根据需求设置有多个。优选地，所述底部140内侧的底壁上设置有导流槽142，所述注胶部141内的通孔位于所述底部140内侧的端口与所述导流槽142连通，使胶水能够通过所述注胶部141流入所述导流槽142内，所述导流槽142使胶水分布更加均匀。
所述粘接部110为筒形结构，所述底部140连接到所述粘接部110的第一端。所述粘接端头100还包括布水管130，所述布水管130的第一端连接到所述粘接部110和/或底部140上，所述布水管130的第二端沿着所述粘接部110的轴向延伸到所述粘接部110的外侧。
在一个优选地实施例中，所述布水管130的第一端连接到所述底部140的底壁上，优选地，所述布水管130与所述底部140的底壁垂直的连接到所述底壁的中心位置。所述布水管130包括粘接段133和出水段134，优选地，所述粘接段133和出水段134分体形成，所述粘接段133位于所述粘接部110内部并靠近所述底部140的位置，所述出水段134与所述粘接段133连接，优选地，所述出水段134一部分位于所述粘接部110内，另一部分位于所述粘接部110外。
如图6所示，所述布水管130为第一端封闭第二端开口的管状结构，优选地，所述布水管130靠近第一端的部分为实心结构，优选所述粘接部134至少靠近所述底部140的部分为实心结构，所述出水段134为空心结构。所述出水段134上设置有出水孔131，所述出水孔131沿所述出水段134的周向及轴向分布有多个，优选地，所述出水孔131在整个所述出水段134的侧壁上均匀分布。所述出水孔131的设置使所述出水段134内的水可以通过所述出水孔131流出。优选地，所述粘接段133的外壁上还设置有辅助粘接部132，所述辅助粘接部132优选为在所述粘接段133外壁上形成的凸起，或者，在其他实施例中，所述辅助粘接部132还可以包括设置在所述布水管130外壁上的非平滑面，所述非平滑面可以为在所述布水管130外壁上设置凸起、凹槽、螺纹或者磨砂等任意能够提高所述布水管130外壁粗糙度的结构。
如图7所示，在另一个优选的实施例中，所述布水管130为沿轴向完全贯通的管状结构，或者，所述布水管130的粘接段133与所述出水段134具有连通的空腔结构。
进一步地，所述布水管130还可以在所述粘接部110的内侧与所述粘接部110固定连接。优选可以在所述布水管130与所述粘接部110内壁之间设置连接结构(图中未示出)，所述连接结构优选为细长结构，例如可以为板状结构或者杆状结构等，所述连接结构的一端连接到所述布水管130上，另一端连接到所述粘接部110内壁上。优选地，所述连接结构设置有多个，多个所述连接结构沿所述布水管130周向相互间隔一定距离分布。
制作本发明提供的滤芯1的方法包括如下步骤：
使所述粘接端头100的底部140位于下侧，所述粘接部110位于上侧放置，将所述过滤部20的第一端放入所述粘接端头100内，并使所述布水管130插入到所述过滤部20内，然后通过所述底部140上的所述注胶部141向所述底部140内注入胶水，胶水沿着所述底部140底壁上的导流槽142分布。随着胶水注入量的增加，胶水会进入到所述粘接部110内，优选地，胶水的注入量使所述布水管130的粘接段133完全浸入到胶水内为宜。胶水注入完成后，待胶水凝结之后，将所述底部140与所述粘接部110分离，优选地，通过切割的方式将所述底部140切割掉，然后再将所述端头盖120密封连接到所述粘接部110与所述底部140的连接处即完成所述滤芯的制作。优选地，当所述布水管130的粘接段133为空心结构时，所述端头盖120上设置有第一连接管121和第二连接管122，所述端头盖120连接到所述粘接部110上时还需要使所述第一连接管121与所述布水管130密封连接。
本发明还提供一种滤芯组件，如图8、9所示，所述滤芯组件包括上述滤芯1和滤瓶2，所述滤芯1设置在所述滤瓶2内，所述滤瓶2包括瓶体21和瓶盖22，所述瓶盖22与所述瓶体21密封连接，并将所述滤芯1密封在所述滤瓶2内，所述瓶盖22上设置有第三连接管221和第四连接管222。
在一个优选的实时例中，所述滤芯1的端头10上只设置有所述第一连接管121，如图8所示，所述第一连接管121与瓶盖22上的第四连接管222连接，所述第三连接管221与所述滤瓶2内部连通，并且在所述瓶盖22的径向上，所述第三连接管221与所述滤瓶2内侧连通的位置位于所述瓶体21与所述滤芯1之间。通过所述第三连接管221向所述滤瓶2内供水，所述第一连接管121与所述瓶盖22上的第四连接管222连通，供过滤后的净水流出。
在另一个优选地实施例中，如图9所示，所述滤芯1的端头10上设置有所述第一连接管121和第二连接管122，所述布水管130与所述第一连接管121连通。所述第一连接管121与所述瓶盖22上的所述第四连接管222连通，通过所述第一连接管121及所述布水管130向所述滤瓶2内供水，所述第二连接管122与所述瓶盖22上的第三连接管221连通，用于供过滤后的净水流出。
进一步地，为了保证所述布水管130内能够正常的进水或出水，所述布水管130的第二端即靠近所述滤瓶2底壁的一端敞开，所述第二端与所述瓶体21底壁有一定的间隙。当通过所述布水管130向所述滤瓶2内进水时，所述间隙可以保证水能够从所述布水管130的出水孔131以及布水管130的第二端流出，使得滤芯内水的分布更加均匀；当不通过所述布水管130向所述滤瓶2内进水时，所述间隙可以保证所述布水管130的第二端与所述滤瓶2内的进水流路连通，即保证所述滤瓶2内的水能够通过所述布水管130的第二端流进所述布水管130内。
优选地，在其他优选实施例中，如图10、11所示，在所述滤芯组件中所述滤芯1可以省略所述端头盖120，将所述粘接部110直接连接到所述滤瓶2的瓶盖22上，在所述粘接部110与所述瓶盖22之间形成所述集水腔201。这样可以使得滤芯组件的零件更少，装配更方便，也可以使整体结构更加紧凑。
本发明提供的滤芯通过设置布水管130改变水流的分布状态，使水流可以在过滤部20的内部和外部同时与过滤部20接触，从而提高通过所述过滤部20的水流量，进而提高所述过滤部20过滤水的量。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。
应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。
Claims (20)
1.一种滤芯，其特征在于，包括过滤部、端头和布水结构，所述过滤部的一端固定到所述端头上，所述布水结构与所述滤芯的进水流路连通，用于将所述进水流路引入到所述过滤部的内部。
2.根据权利要求1所述的滤芯，其特征在于，所述布水结构包括布水管，所述布水管上设置有多个出水孔。
3.根据权利要求2所述的滤芯，其特征在于，所述多个出水孔沿所述布水管的周向及轴向分布。
4.根据权利要求2所述的滤芯，其特征在于，所述端头包括粘接部和端头盖，所述粘接部包括筒状结构，所述端头盖连接在所述筒状结构的一端，所述过滤部的一端粘接到所述粘接部内，所述端头盖与所述过滤部之间形成集水腔，所述布水管的一端与所述过滤部一起粘接到所述粘接部内。
5.根据权利要求4所述的滤芯，其特征在于，所述布水管包括粘接段和出水段，所述粘接段与所述过滤部粘接，所述多个出水孔设置在所述出水段上，所述出水段的至少部分结构位于所述过滤部内部。
6.根据权利要求5所述的滤芯，其特征在于，所述粘接段上设置有辅助粘接部，所述辅助粘接部设置在所述粘接段的外壁上。
7.根据权利要求6所述的滤芯，其特征在于，所述辅助粘接部包括设置在所述粘接段外壁上的凸起、凹槽和/或非平滑面。
8.根据权利要求4-7之一所述的滤芯，其特征在于，所述端头盖上设置有第一连接管，所述第一连接管与所述集水腔连通，所述布水管的粘接段为实心结构。
9.根据权利要求4-7之一所述的滤芯，其特征在于，所述端头盖上设置有第一连接管和第二连接管，所述布水管的内腔在轴向上贯通，所述第一连接管与所述布水管连通，所述第二连接管与所述集水腔连通。
10.一种粘接端头，用于制作权利要求2-9之一所述的滤芯，其特征在于，所述粘接端头包括粘接部、底部和布水管，所述布水管上设置有出水孔，所述粘接部为筒状结构，所述底部设置在所述筒状结构的一端，所述布水管的一端位于所述粘接部内。
11.根据权利要求10所述的粘接端头，其特征在于，所述布水管与所述底部和/或所述粘接部连接。
12.根据权利要求11所述的粘接端头，其特征在于，所述布水管包括粘接段和出水段，所述粘接段位于所述粘接部内，所述出水段与所述粘接段连接。
13.根据权利要求12所述的粘接端头，其特征在于，所述粘接段上设置有辅助粘接部，所述辅助粘接部设置在所述粘接段的外壁上。
14.根据权利要求13所述的粘接端头，其特征在于，所述辅助粘接部包括设置在所述粘接段外壁上的凸起、凹槽和/或非平滑面。
15.根据权利要求12所述的粘接端头，其特征在于，所述粘接段为实心结构，所述粘接段将所述出水段的一端封闭，或者，
所述粘接段为空心结构，所述粘接段与所述出水段形成贯通的管状结构。
16.一种权利要求2-9之一所述滤芯的制作方法，其特征在于，包括步骤：
取权利要求10-15之一所述的粘接端头，将过滤部的第一端插入到所述粘接端头内并使所述布水管插入到所述过滤部内，
向所述粘接端头内部注胶，完成所述过滤部和布水管与所述粘接端头的粘接，
将所述粘接端头的底部去除，
在所述粘接端头的所述粘接部与所述底部连接处连接端头盖。
17.一种滤芯组件，其特征在于，包括滤瓶和权利要求1-9之一所述的滤芯，所述滤瓶包括瓶体和瓶盖，所述瓶盖将所述滤芯封闭在所述瓶体内。
18.一种滤芯组件，其特征在于，包括滤瓶和权利要求8所述的滤芯，所述滤瓶包括瓶体和瓶盖，所述瓶盖将所述滤芯封闭在所述瓶体内，所述瓶盖上设置有进水流路和出水流路，所述进水流路经所述滤瓶与所述滤芯之间的空间与所述布水管的内腔连通，所述出水流路与所述第一连接管连通。
19.一种滤芯组件，其特征在于，包括滤瓶和权利要求9所述的滤芯，所述滤瓶包括瓶体和瓶盖，所述瓶盖将所述滤芯封闭在所述瓶体内，所述瓶盖上设置有进水流路和出水流路，所述进水流路经所述第一连接管与所述布水管的内腔连通，所述出水流路与所述第二连接管连通。
20.根据权利要求18或19所述的滤芯组件，其特征在于，所述布水管的靠近所述瓶体底壁的一端敞开，且该敞开端与所述瓶体的底壁之间具有间隙。
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