CN109437347A - 滤芯结构、水处理系统及其控制方法、净水设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种滤芯结构、水处理系统及其控制方法、净水设备。该滤芯结构包括外壳和设置在所述外壳内的滤材，所述外壳内设置有增压结构，用以对流向所述滤材的水进行增压。本申请提供的滤芯结构在外壳内设置有增压结构，通过增压结构对流向滤材的水进行增压，从而对滤材表面进行冲刷，减缓滤材表面的结垢速度，延长了滤芯结构的使用寿命，避免对滤芯结构的频繁冲洗。

Description

滤芯结构、水处理系统及其控制方法、净水设备

技术领域

本发明涉及水处理领域，具体涉及一种滤芯结构、水处理系统及其控制方法、净水设备。

背景技术

现有的滤芯结构通常包括外壳和设置在外壳内的滤材，利用自来水管中的水压使得水经过滤材的过滤后由滤芯结构排出，这样，赃污物容易附着在滤材上，长期使用会影响滤芯结构的过滤速度和过滤效果，需要用户手动将滤芯结构拆开对滤芯内的滤材进行冲洗，操作十分不便，用户体验差。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种滤芯结构、水处理系统及其控制方法、净水设备，以解决现有滤芯结构中脏污物容易附着在滤材上的问题。

为达到上述目的，第一方面，本发明采用以下技术方案：

一种滤芯结构，所述滤芯结构包括外壳和设置在所述外壳内的滤材，所述外壳内设置有增压结构，用以对流向所述滤材的水进行增压。

优选地，所述增压结构包括分隔板，所述分隔板将所述外壳的内腔分为第一部分和第二部分，所述滤材设置在所述第一部分中，所述分隔板上设置有过水孔。

优选地，所述过水孔的面积为0.01至100平方毫米；和/或，

所述过水孔为圆形或长形。

优选地，所述过水孔处设置有过水管，所述过水管由所述分隔板向所述滤材的方向延伸，所述过水管的进水端口的面积大于出水端口的面积。

优选地，所述滤芯结构还包括排废口，所述排废口设置在所述分隔板上。

为达上述目的，第二方面，本发明采用以下技术方案：

一种水处理系统，包括原水流路、净化流路、取水流路，所述净化流路上设置有第二过滤装置，所述第二过滤装置采用如上所述的滤芯结构。

优选地，所述水处理系统还包括储水装置，所述储水装置用于储存净化流路净化处理的净化水，所述取水流路能够通过所述储水装置取水，所述水处理系统还包括冲洗流路，所述冲洗流路用于将所述储水装置中的水引入所述第二过滤装置的净化水出口，以对所述第二过滤装置进行反冲洗。

优选地，所述净化流路上还设置有第一过滤装置，所述第一过滤装置位于所述第二过滤装置的下游侧，所述水处理系统还包括循环支路，所述循环支路的进水端与所述储水装置连通，所述循环支路的出水端接入所述净化流路中，所述循环支路的出水端位于所述第一过滤装置的上游侧，且位于所述第一过滤装置和所述第二过滤装置之间。

优选地，所述循环支路上设置有第一控制开关；和/或，

所述取水流路上设置有第一流体驱动装置。

优选地，所述第一流体驱动装置设置在所述循环支路的进水端的上游侧。

优选地，所述净化流路上、在所述第一过滤装置和所述第二过滤装置之间还设置有原水进水开关和第二流体驱动装置，所述原水进水开关设置在所述第二流体驱动装置的上游侧。

优选地，所述循环支路的出水端接入所述净化流路中且位于所述第二过滤装置和所述原水进水开关之间，所述循环支路构成所述冲洗流路。

优选地，所述循环支路的出水端接入所述净化流路中且位于所述原水进水开关和所述第二流体驱动装置之间，所述水处理系统还包括转接支路，所述转接支路上设置有第二控制开关，所述转接支路的进水端接入所述净化流路中且位于所述第二流体驱动装置和所述第一过滤装置之间，所述转接支路的出水端接入所述净化流路中且位于所述第二过滤装置和所述原水进水开关之间，所述循环支路、第二流体驱动装置和所述转接支路构成所述冲洗流路。

优选地，所述第一过滤装置包括第一排废口，所述第一排废口连接第一排废支路，所述第一排废支路上设置有废水阀；和/或，

所述第二过滤装置包括第二排废口，所述第二排废口连接第二排废支路，所述第二排废支路上设置有排废开关。

优选地，所述第二排废支路的出水端接入所述第一排废支路且位于所述废水阀的下游侧。

为达上述目的，第三方面，本发明采用以下技术方案：

一种如上所述的水处理系统的控制方法，所述水处理系统具有反冲洗模式，在所述反冲洗模式下，控制所述原水进水开关和第二流体驱动装置关闭，所述第一流体驱动装置、所述第一控制开关和所述排废开关打开；和/或，

所述水处理系统具有正冲洗模式，在所述正冲洗模式下，控制所述原水进水开关、第二流体驱动装置、第一控制开关关闭以及所述第一流体驱动装置关闭，所述排废开关打开。

一种如上所述的水处理系统的控制方法，所述水处理系统具有反冲洗模式，在所述反冲洗模块下，控制所述原水进水开关关闭，所述第一控制开关、第二控制开关、所述排废开关打开，所述第一流体驱动装置和/或第二流体驱动装置打开；和/或，

所述水处理系统具有正冲洗模式，在所述正冲洗模式下，控制所述原水进水开关、所述第一控制开关、所述第二控制开关、所述第一流体驱动装置、所述第二流体驱动装置关闭，所述排废开关打开。

为达上述目的，第四方面，本发明采用以下技术方案：

一种净水设备，包括如上所述的水处理系统。

本申请提供的滤芯结构在外壳内设置有增压结构，通过增压结构对流向滤材的水进行增压，从而对滤材表面进行冲刷，减缓滤材表面的结垢速度，延长了滤芯结构的使用寿命，避免对滤芯结构的频繁冲洗。

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示出本发明具体实施方式提供的滤芯结构的剖视图之一；

图2示出本发明具体实施方式提供的滤芯结构的剖视图之二；

图3示出本发明具体实施方式提供的水处理系统的结构示意图之一；

图4示出本发明具体实施方式提供的水处理系统的结构示意图之二。

图中，100、外壳；101、滤材；102、增压结构；103、分隔板；104、过水孔；105、第一部分；106、第二部分；107、排废口；108、过水管；109、进水口；110、净化水出口；

1、原水流路；2、净化流路；3、取水流路；4、第二过滤装置；5、储水装置；51、液位检测元件；6、龙头；7、第一流体驱动装置；8、第一过滤装置；9、循环支路；10、第一控制开关；11、单向装置；12、原水进水开关；13、第二流体驱动装置；14、第一排废支路；15、废水阀；16、第二排废支路；17、排废开关；18、转接支路；19、第二控制开关；20、单向装置。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，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。

本申请提供了一种滤芯结构，如图1所示，滤芯结构包括外壳100和设置在外壳100内的滤材101，滤材101例如可以为超滤膜丝等能够进行过滤的结构，外壳100内设置有增压结构102，用以对流向滤材101的水进行增压，从而对滤材101表面进行冲刷，减缓滤材101表面的结垢速度，延长了滤芯结构的使用寿命，避免对滤芯结构的频繁冲洗。

增压结构102为使得流向滤材101的水的流通面积减小的结构，例如可以为朝向滤材101的锥形管结构，优选地，在图1所示的实施例中，增压结构102包括分隔板103，分隔板103将所述外壳100的内腔分为第一部分105和第二部分106，所述滤材101设置在所述第一部分105中，例如，分隔板103形成为一端开口另一端封闭的筒状结构，且分隔板103的开口端与外壳100的一端相连，滤材101设置在筒状结构内，分隔板103上设置有过水孔104，当水由第二部分106进入第一部分105时，需要经过过水孔104，从而使得水流通道急速变小，冲击力增大，从而有助于水流冲刷滤材101的表面，以减缓滤材101表面的结垢。

外壳100上还设置有进水口109和净化水出口110，进水口109与第二部分106连通，净化水出口110与滤材101的出水侧连通。

其中，过水孔104优选设置有多个，多个过水孔104沿筒状结构的周向和/或轴向排布，过水孔104的形状不限，可以为圆形、长形等形状，过水孔104的面积不能过大也不能过小，过大会影响对滤材101的冲洗效果，过小则会影响滤芯结构的产水效率，优选地，过水孔104的面积为0.01至100平方毫米，当过水孔104为圆形时，其直径优选为0.1至10毫米。

进一步地，滤芯结构还包括排废口107，当滤芯结构设置在水路上且利用水路上的水对滤芯结构进行冲洗时，可以通过排废口107对滤芯结构进行排污，排废口107优选设置在分隔板103上，如此，使得排废口107直接与设置有滤材101的第一部分105连通，如此可以及时排去冲刷下来的污染物，减少滤材结构中污染物堆积，提高冲洗效果。另外，冲洗前打开排废阀，及时排去滤芯中的污水，可以提高冲刷力度和冲刷效果(后面有具体介绍)。

进一步优选地，如图2所示，过水孔104处设置有过水管108，由分隔板103向滤材101的方向延伸，过水管108的进水端口的面积大于出水端口的面积，如此，能够对流入第一部分105内的水进行进一步加压，从而进一步提高对滤材101表面的冲刷效果。过水管108的内腔优选呈锥台形，其大端直径优选为1-20mm，小端直径优选为0.1至10mm。

进一步地，本申请还提供了一种水处理系统，如图3所示，其包括原水流路1、净化流路2和取水流路3，净化流路2上设置有第二过滤装置4，第二过滤装置4采用上述的滤芯结构。

进一步优选地，水处理系统还包括储水装置5，储水装置5用于储存净化流路2净化处理的净化水，储水装置5从净化流路2取水的位置不限，可以是取净化流路2的终端水，也可以是取净化流路2的中段水，例如，当净化流路2上只设置一个过滤装置时，储水装置5用于存储经这一个过滤装置过滤后的水，而当净化流路2上设置有两个过滤装置时，储水装置5可以是存储经其中一个过滤装置过滤后的水，也可以是存储依次经两个过滤装置过滤后的水，取水流路3能够通过储水装置5取水，例如，取水流路3的出水端设置有龙头6，当龙头6打开时，用户可通过龙头6取储水装置5内的水，在图3所示的实施例中，储水装置5设置在净化流路2与取水流路3之间，净化流路2的出水端与储水装置5的上部的进水口连接，取水流路3的进水端与储水装置5的下部优选为底部的出水口连接。进一步地，储水装置5为常压容器，取水流路3上设置有第一流体驱动装置7，当龙头6打开时，同步开启第一流体驱动装置7，通过第一流体驱动装置7驱动储水装置5内的水由龙头6流出，第一流体驱动装置7例如为抽水泵，优选地，抽水泵为叶片泵，可以有增压能力，也可以没有增压能力，相较于现有的隔膜泵，叶片泵的流量较大，可以达到10L/min，且噪声很小，能够提高用户的使用舒适度。优选地，龙头6为电控龙头，从而方便实现对第一流体驱动装置7的同步控制。

进一步优选地，储水装置5上设置有液位检测元件51，用于检测储水装置5内的水位，当液位检测元件51检测到储水装置5内的水位达到极限水位时，控制水处理系统停止制水，避免储水装置5内的水过多而被挤爆。液位检测元件51例如为液位开关，例如为接近式液位开关、浮球式液位开关等等。

进一步地，水处理系统还包括冲洗流路，所述冲洗流路用于将储水装置5中的水引入第二过滤装置4的净化水出口，以对第二过滤装置4进行反冲洗。

在一个具体的实施例中，如图3所示，净化流路2上还设置有第一过滤装置8，第一过滤装置8位于第二过滤装置4的下游侧，水处理系统还包括循环支路9，循环支路9的进水端与储水装置5连通，循环支路9的出水端接入净化流路2中，循环支路9的出水端位于第一过滤装置8的上游侧，且位于第一过滤装置8和所述第二过滤装置4之间，如此，可以通过循环支路9将储水装置5内的水引入第一过滤装置8的上游侧，以实现对储水装置5内的水的循环净化。

进一步地，循环支路9上设置有第一控制开关10，通过第一控制开关10可以控制循环支路9的通断，当需要对储水装置5内水进行循环净化时，可以将第一控制开关10开启，使得储水装置5内的水可以流向第一过滤装置8的上游侧，以通过第一过滤装置8对储水装置5内的水进行净化。第一控制开关10例如可以为方便控制的电磁阀或电动阀。

进一步地，循环支路9上设置有单向装置11，用于使得循环支路9上的水只能由后向前流动(此处的后和前为图3和图4中所示的方位)。单向装置11例如为单向阀。

进一步优选地，第一流体驱动装置7设置在循环支路9的进水端的上游侧，如此，使得储水装置5内的水能够在第一流体驱动装置7的驱动作用下进行循环净化，例如，如图3所示，在取水流路3上，循环支路9的进水端位于第一流体驱动装置7的下游侧。

进一步地，如图3所示，净化流路2上、在第一过滤装置8和第二过滤装置4之间还设置有原水进水开关12和第二流体驱动装置13，原水进水开关12设置在第二流体驱动装置13的上游侧。第二流体驱动装置13设置在第一过滤装置8的上游侧，第一过滤装置8优选为反渗透过滤装置，第二流体驱动装置13例如为稳压泵或增压泵，循环支路9的出水端设置在第二流体驱动装置13的上游侧，如此，当需要对储水装置5内的水进行循环净化时，也可以利用第二流体驱动装置13驱动储水装置5内的水进行循环净化。循环支路9的出水端接入净化流路2中且位于第二过滤装置4和原水进水开关12之间，循环支路9即构成冲洗流路，可以利用循环支路9对第二过滤装置4进行反冲洗(后面有具体的控制过程)。

进一步地，第一过滤装置8包括第一排废口，第一排废口连接第一排废支路14，第一排废支路14上设置有废水阀15，废水阀15具有节流状态。第二过滤装置4包括第二排废口，第二排废口连接第二排废支路16，第二排废支路16上设置有排废开关17，用于控制第二排废支路16的打开和关闭。优选地，第二排废支路16的出水端接入第一排废支路14且位于废水阀15的下游侧，排废开关17优选为方便控制的电磁阀或电动阀。

图3所示的水处理系统可以进行正冲洗模式和反冲洗模式，在反冲洗模式下，控制原水进水开关12和第二流体驱动装置13关闭，第一流体驱动装置7、第一控制开关10和排废开关17打开，如此，在第一流体驱动装置7的作用下，储水装置5内的水可以经过循环支路9由第二过滤装置4的净化水出口进入第二过滤装置4内，对第二过滤装置4进行反冲洗后，废水由第二排废支路16排出。在正冲洗模式下，控制原水进水开关12、第二流体驱动装置13、第一控制开关10以及第一流体驱动装置7关闭，排废开关17打开，此时，在自来水压的作用下，原水经第二过滤装置4的进水口进入第二过滤装置4内，对第二过滤装置4进行正冲洗后，废水由第二排废支路16排出。

水处理系统还可以进行纯水循环净化模式，在该模式下，第一流体驱动装置7和/或第二流体驱动装置13打开，第一控制开关10、原水进水开关12打开，排废开关17关闭，废水阀15处于节流状态，如此，储水装置5内的水一部分经第一过滤装置8过滤后回到储水装置5内，另一部分水经第一排废支路14排出，一方面对储水装置5内的水进行了循环净化，另一方面也对第一过滤装置8进行了冲洗。

在替代的实施例中，如图4所示，循环支路9的出水端接入净化流路2中且位于原水进水开关12和第二流体驱动装置13之间，水处理系统还包括转接支路18，转接支路18上设置有第二控制开关19，转接支路18的进水端接入净化流路2中且位于第二流体驱动装置13和第一过滤装置8之间，转接支路18的出水端接入净化流路2中且位于第二过滤装置4和原水进水开关12之间，如此，循环支路9、第二流体驱动装置13和转接支路18构成冲洗流路。由于第二流体驱动装置13也位于冲洗流路上，第一流体驱动装置7和第二流体驱动装置13可同时运行实现对第二过滤装置4的冲洗，可提高水压和水量，从而保证对第二过滤装置4的冲洗效果(后面有具体的控制过程)，第二控制开关19优选为方便控制的电磁阀或电动阀。

转接支路18上还设置有单向装置20，用于使得转接支路18上的水流只能由后向前流动(此处的后和前为图3所示的方位)，单向装置20例如为单向阀。

图4所示的水处理系统可以进行正冲洗模式和反冲洗模式，在反冲洗模块下，控制原水进水开关12关闭，第一控制开关10、第二控制开关19、排废开关17打开，第一流体驱动装置7和/或第二流体驱动装置13打开，优选第一流体驱动装置7和第二流体驱动装置13同时打开，如此，储水装置5内的水依次经过循环支路9、第二流体驱动装置13、转接支路18，由第二过滤装置4的净化水出口进入第二过滤装置4内，对第二过滤装置4进行反冲洗后，废水由第二排废支路16排出。在正冲洗模式下，控制原水进水开关12、第一控制开关10、第二控制开关19、第一流体驱动装置7、第二流体驱动装置13关闭，排废开关17打开，此时，在自来水压的作用下，原水经第二过滤装置4的进水口进入第二过滤装置4内，对第二过滤装置4进行正冲洗后，废水由第二排废支路16排出。

水处理系统还可以进行纯水循环净化模式，在该模式下，第一流体驱动装置7和/或第二流体驱动装置13打开，原水进水开关12、第二控制开关19关闭，第一控制开关10打开，废水阀15处于节流状态，如此，储水装置5内的水一部分经第一过滤装置8过滤后回到储水装5置内，另一部分水经第一排废支路14排出，一方面对储水装置5内的水进行了循环净化，另一方面也对第一过滤装置14进行了冲洗，当然，可以理解的是，废水阀15也可以处于关闭状态。

本申请还提供了一种净水设备，包括上述的水处理系统，净水设备例如为净水机、净饮机等具有净化水功能的设备。

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。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种滤芯结构，其特征在于，所述滤芯结构包括外壳和设置在所述外壳内的滤材，所述外壳内设置有增压结构，用以对流向所述滤材的水进行增压。

2.根据权利要求1所述的滤芯结构，其特征在于，所述增压结构包括分隔板，所述分隔板将所述外壳的内腔分为第一部分和第二部分，所述滤材设置在所述第一部分中，所述分隔板上设置有过水孔。

3.根据权利要求2所述的滤芯结构，其特征在于，所述过水孔的面积为0.01至100平方毫米；和/或，

所述过水孔为圆形或长形。

4.根据权利要求2所述的滤芯结构，其特征在于，所述过水孔处设置有过水管，所述过水管由所述分隔板向所述滤材的方向延伸，所述过水管的进水端口的面积大于出水端口的面积。

5.根据权利要求2所述的滤芯结构，其特征在于，所述滤芯结构还包括排废口，所述排废口设置在所述分隔板上。

6.一种水处理系统，其特征在于，包括原水流路、净化流路、取水流路，所述净化流路上设置有第二过滤装置，所述第二过滤装置采用如权利要求1至5之一所述的滤芯结构。

7.根据权利要求6所述的水处理系统，其特征在于，所述水处理系统还包括储水装置，所述储水装置用于储存净化流路净化处理的净化水，所述取水流路能够通过所述储水装置取水，所述水处理系统还包括冲洗流路，所述冲洗流路用于将所述储水装置中的水引入所述第二过滤装置的净化水出口，以对所述第二过滤装置进行反冲洗。

8.根据权利要求7所述的水处理系统，其特征在于，所述净化流路上还设置有第一过滤装置，所述第一过滤装置位于所述第二过滤装置的下游侧，所述水处理系统还包括循环支路，所述循环支路的进水端与所述储水装置连通，所述循环支路的出水端接入所述净化流路中，所述循环支路的出水端位于所述第一过滤装置的上游侧，且位于所述第一过滤装置和所述第二过滤装置之间。

9.根据权利要求8所述的水处理系统，其特征在于，所述循环支路上设置有第一控制开关；和/或，

所述取水流路上设置有第一流体驱动装置。

10.根据权利要求9所述的水处理系统，其特征在于，所述第一流体驱动装置设置在所述循环支路的进水端的上游侧。

11.根据权利要求9所述的水处理系统，其特征在于，所述净化流路上、在所述第一过滤装置和所述第二过滤装置之间还设置有原水进水开关和第二流体驱动装置，所述原水进水开关设置在所述第二流体驱动装置的上游侧。

12.根据权利要求11所述的水处理系统，其特征在于，所述循环支路的出水端接入所述净化流路中且位于所述第二过滤装置和所述原水进水开关之间，所述循环支路构成所述冲洗流路。

13.根据权利要求11所述的水处理系统，其特征在于，所述循环支路的出水端接入所述净化流路中且位于所述原水进水开关和所述第二流体驱动装置之间，所述水处理系统还包括转接支路，所述转接支路上设置有第二控制开关，所述转接支路的进水端接入所述净化流路中且位于所述第二流体驱动装置和所述第一过滤装置之间，所述转接支路的出水端接入所述净化流路中且位于所述第二过滤装置和所述原水进水开关之间，所述循环支路、第二流体驱动装置和所述转接支路构成所述冲洗流路。

14.根据权利要求12或13所述的水处理系统，其特征在于，所述第一过滤装置包括第一排废口，所述第一排废口连接第一排废支路，所述第一排废支路上设置有废水阀；和/或，

所述第二过滤装置包括第二排废口，所述第二排废口连接第二排废支路，所述第二排废支路上设置有排废开关。

15.根据权利要求14所述的水处理系统，其特征在于，所述第二排废支路的出水端接入所述第一排废支路且位于所述废水阀的下游侧。

16.一种如权利要求14所述的水处理系统的控制方法，其特征在于，所述水处理系统为如权利要求12所述的水处理系统，所述水处理系统具有反冲洗模式，在所述反冲洗模式下，控制所述原水进水开关和第二流体驱动装置关闭，所述第一流体驱动装置、所述第一控制开关和所述排废开关打开；和/或，

所述水处理系统具有正冲洗模式，在所述正冲洗模式下，控制所述原水进水开关、第二流体驱动装置、第一控制开关关闭以及所述第一流体驱动装置关闭，所述排废开关打开。

17.一种如权利要求14所述的水处理系统的控制方法，其特征在于，所述水处理系统为如权利要求13所述的水处理系统，所述水处理系统具有反冲洗模式，在所述反冲洗模块下，控制所述原水进水开关关闭，所述第一控制开关、第二控制开关、所述排废开关打开，所述第一流体驱动装置和/或第二流体驱动装置打开；和/或，

所述水处理系统具有正冲洗模式，在所述正冲洗模式下，控制所述原水进水开关、所述第一控制开关、所述第二控制开关、所述第一流体驱动装置、所述第二流体驱动装置关闭，所述排废开关打开。

18.一种净水设备，其特征在于，包括如权利要求6至15之一所述的水处理系统。