CN110040860B - 反渗透复合滤芯组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种反渗透复合滤芯组件,包括安装头、外壳和位于外壳内的反渗透滤芯,安装头位于外壳的端部,反渗透滤芯包括中心管和缠绕在中心管上的反渗透膜,反渗透膜内形成原水导水层和纯水导水层,纯水导水层和中心管内的第一流道相通,其特征在于,包括:原水进水口、纯水出水口和浓水出水口,原水进水口和浓水出水口均位于安装头上,纯水出水口位于外壳上并与反渗透滤芯远离安装头一端相通;后置净化滤芯,位于反渗透滤芯的端部和外壳的底壁之间,包括进水侧和出水侧,第一流道连通纯水导水层和后置净化滤芯的进水侧,后置净化滤芯的出水侧和纯水出水口相通。本发明减少了净水机内滤芯的数量,简化了滤芯间管路布局。
Description
技术领域
本发明涉及一种反渗透复合滤芯组件,属于水处理技术领域。
背景技术
随着人们对于饮用水水质要求的提高,纯水系统正逐渐进入家家户户的饮水体系中。现有反渗透净水机一般是四级过滤,每一级过滤都有一个滤芯。第一级PP棉滤芯,主要过滤大颗粒杂质;第二级前置活性炭滤芯,主要吸附异色异味、胶体以及余氯等杂质,保护后端的反渗透滤芯;第三级反渗透滤芯,可以对原水中的有机物、胶体、细菌、病毒等杂质进行过滤,尤其对无机盐、重金属离子等杂质有着极高的过滤效率,因而反渗透滤芯构成了净水机的核心部件,净水机的过滤效果与反渗透滤芯的过滤效果直接相关;第四级后置活性炭滤芯,主要起到吸附异色异味,改善口感的作用。四种滤芯各司其职,缺一不可,另外,还会在前置活性炭滤芯和反渗透滤芯之间再设置PP棉滤芯或者超滤滤芯等,进一步提升对反渗透滤芯的保护作用和净化效果。但是,多个滤芯的结构导致整机体积大,占用大量厨房空间,同时,滤芯间的管路布局复杂,提高了漏水风险,另外方面,滤芯多也会导致滤芯寿命监控与提醒复杂化,滤芯更换也相对复杂,如果多级滤芯中有相同或者相似结构的滤芯,用户更换滤芯时甚至有换错的可能,大大影响了净水机的净化效果和用户体验。
发明内容
针对反渗透净水机内滤芯多而带来的体积大、滤芯间管路布局复杂、滤芯寿命监控与提醒复杂、滤芯更换复杂等一系列问题,本发明提供了一种反渗透复合滤芯组件,包括安装头、外壳和位于外壳内的反渗透滤芯,所述安装头位于外壳的端部,所述反渗透滤芯包括中心管和缠绕在中心管上的反渗透膜,所述反渗透膜内形成原水导水层和纯水导水层,所述纯水导水层和中心管内的第一流道相通,其特征在于,包括:原水进水口、纯水出水口和浓水出水口,所述原水进水口和浓水出水口均位于安装头上,所述纯水出水口位于外壳上并与反渗透滤芯远离安装头一端相通;后置净化滤芯,位于反渗透滤芯的端部和外壳的底壁之间,包括进水侧和出水侧,所述第一流道连通纯水导水层和后置净化滤芯的进水侧,所述后置净化滤芯的出水侧和纯水出水口相通。
进一步的,包括后置净化空间,位于反渗透滤芯的端部和外壳的底壁之间,所述后置净化滤芯位于后置净化空间内,所述后置净化空间与反渗透滤芯远离安装头一端隔离开,所述纯水出水口位于后置净化空间对应的外壳的部分。
进一步的,所述反渗透滤芯和后置净化滤芯之间设有径向布置的隔离板,所述隔离板的外沿与外壳的内壁之间密封,进而所述隔离板和外壳之间形成后置净化空间,所述隔离板上设有通孔,所述后置净化空间和第一流道通过通孔相通。
进一步的,所述隔离板的外沿具有沿轴向延伸的密封环筋,所述密封环筋上设有密封槽,所述密封槽内嵌套有密封圈,所述密封圈与外壳的内壁抵靠压缩。
进一步的,所述反渗透滤芯的端部和外壳的底壁之间设有隔离罩,所述隔离罩包括顶壁和周壁,所述隔离罩的周壁下端与外壳的底壁形成密封,所述隔离罩和外壳的底壁之间形成后置净化空间,所述隔离罩的顶壁上设有通孔,所述后置净化空间和第一流道通过通孔相通;或者,所述反渗透滤芯的端部和外壳的底壁之间设有隔离罩,所述隔离罩包括顶壁、周壁和底壁,所述隔离罩内部形成后置净化空间,所述隔离罩的顶壁上设有通孔,所述后置净化空间和第一流道通过通孔相通。
进一步的,所述后置净化滤芯包括筒体和位于筒体内的颗粒活性炭,所述筒体包括顶壁、周壁和底壁,所述筒体的顶壁上设有与第一流道相通的第一通孔,纯水沿着轴向通过颗粒活性炭。
进一步的,所述筒体中心处设有与第一通孔相连的引流管,所述引流管的另一端伸至筒体的底部,所述筒体的顶壁或者周壁的上端具有第二通孔,所述第二通孔通过筒体和后置净化空间之间的间隙流道而与纯水出水口相通。
进一步的,所述筒体的底壁上放置有第一分流板,所述第一分流板上设有多个过水孔,所述第一分流板和筒体的底壁之间形成第一分流间隙,所述引流管的另一端通入第一分流间隙内;或者,所述筒体的顶壁上放置有第二分流板,所述第二分流板上设有多个过水孔,所述第二分流板和筒体的顶壁之间形成第二分流间隙,所述第二通孔位于筒体的顶壁,所述颗粒活性炭通过第二分流间隙而与第二通孔相通。
进一步的,所述后置净化滤芯包括棒状活性炭,纯水沿着径向通过棒状活性炭,所述棒状活性炭的中心设有中央流道,所述棒状活性炭的侧壁和后置净化空间的内壁之间形成间隙流道,所述棒状活性炭靠近安装头一端设有密封该端部的第一密封端盖。
进一步的,所述第一密封端盖封闭中央流道靠近安装头一端,所述纯水出水口位于外壳的底壁,所述中央流道靠近外壳底壁一端与纯水出水口相通;或者,所述中央流道靠近安装头一端与第一流道相通,所述棒状活性炭远离安装头一端设有密封该端部的第二密封端盖,所述第二密封端盖封闭中央流道远离安装头一端,所述第二密封端盖和外壳的底壁之间形成第三分流间隙,所述纯水出水口位于外壳的底壁,所述间隙流道通过第三分流间隙而与纯水出水口相通。
本发明中,将反渗透滤芯和后置净化单元设置于一个滤芯组件内,减少了反渗透净水机内滤芯的数量,相应的,简化了滤芯间管路布局,同时,也简化滤芯寿命监控与提醒以及滤芯更换。经过一个本发明提供的反渗透复合滤芯组件即可完成对原水中的有机物、胶体、细菌、病毒等杂质,尤其对无机盐、重金属离子等杂质的全面过滤,同时还可以起到吸附异色异味,改善纯水的口感等效果。在一个反渗透净水机中可设置一个本发明提供的反渗透复合滤芯组件也可串联设置多个,可完成对原水的多次重复过滤,使产水更干净,或者,也可以并联多个本发明提供的反渗透复合滤芯组件,提高产水效率。采用了进出水口设置于滤芯组件两端的结构,有利于简化滤芯组件内部水路复杂度和减少密封位置数量,提高滤芯组件整体的可靠性。另外,本发明中的反渗透滤芯结构可以采用标准化的中心管及缠绕其上的反渗透膜结构,无需设置复杂的水路结构,很好的控制了产品成本。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明:
图1是本发明实施例一反渗透滤芯组件的剖视图;
图2是本发明实施例一中隔离板的示意图;
图3是本发明实施例一中筒体的侧视图;
图4是本发明实施例一中筒体底壁的示意图;
图5是本发明实施例一中后置净化滤芯另一种实施方式的示意图;
图6是本发明实施例二反渗透滤芯组件的剖视图;
图7是本发明实施例三反渗透滤芯组件的剖视图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1-图4所示,一种反渗透复合滤芯组件,包括安装头1、外壳2和位于外壳2内的反渗透滤芯3,安装头1位于外壳2的端部,两者焊接形成内部滤芯的容纳空间。反渗透滤芯3包括中心管31和缠绕在中心管31上的反渗透膜32,反渗透膜32内形成原水导水层和纯水导水层,纯水导水层和中心管31内的第一流道33相通,水流沿着反渗透滤芯的轴向通过,具体的,原水自原水导水层的进水侧进入原水导水层,并沿着其中的流道流动,在流动过程中,由于前端压力的作用,逐渐通过反渗透膜32而在纯水导水层内形成纯水,纯水沿着纯水导水层流动并被收集于中心管31内,另一方面,自原水导水层的出水侧流出的水则形成浓水。需要说明的是,本文中的轴向是指平行于反渗透滤芯中轴线的方向,径向是指垂直于反渗透滤芯中轴线的方向。
反渗透复合滤芯组件还包括,原水进水口11、纯水出水口12和浓水出水口13。其中,原水进水口11和浓水出水口13均位于安装头1上,纯水出水口13位于外壳2上并与反渗透滤芯3远离安装头1一端相通。本实施例中,纯水出水口12位于外壳2的底壁上,当然,纯水出水口也可以设置于外壳的周壁上。另外,本实施例中的原水从反渗透滤芯3靠近安装头1一端进入,沿着反渗透滤芯3的轴向自安装头1向外壳2的底壁方向流动并从反渗透滤芯3远离安装头1一端流出形成浓水,可以理解,原水也可以从反渗透滤芯远离安装头一端进入,沿着反渗透滤芯的轴向自外壳的底壁向安装头方向流动并从反渗透滤芯靠近安装头一端流出形成浓水。
重点在于,本发明中的反渗透复合滤芯组件还包括位于反渗透滤芯3的端部和外壳2的底壁之间的后置净化滤芯4,其中,后置净化滤芯4包括进水侧和出水侧,第一流道33连通纯水导水层和后置净化滤芯4的进水侧,后置净化滤芯4的出水侧和纯水出水口12相通。反渗透滤芯3内的纯水通过第一流道33进入后置净化滤芯4的进水侧,完成后置净化滤芯4的净化后从后置净化滤芯4的出水侧流出,最后从纯水出水口12流出滤芯组件。
本实施例中,反渗透复合滤芯组件包括后置净化空间40,后置净化空间40为位于反渗透滤芯3的端部和外壳2的底壁之间的空间。后置净化滤芯4位于后置净化空间40内,后置净化空间40与反渗透滤芯3远离安装头1一端隔离开,避免反渗透滤芯3内的原水或者浓水与后置净化空间40内的纯水发生串水。其中,纯水出水口12位于后置净化空间对应的外壳2的部分,本实施例中的纯水出水口12位于外壳2的底壁上。具体的,反渗透滤芯3和后置净化滤芯4之间设有径向布置的隔离板5,隔离板5的外沿与外壳2的内壁之间密封,进而隔离板5和外壳2之间形成后置净化空间40,隔离板5上设有通孔51,后置净化空间40和第一流道33通过通孔51相通。本实施例中,隔离板5的外沿,具有沿着轴向延伸的侧壁52,侧壁52上设有密封槽,密封槽内套设有密封圈,隔离板5装配到位后,密封圈与外壳2的内壁压缩抵靠,形成密封。另一方面,通孔51的内沿与中心管31的外壁密封配合,以避免后置净化空间40内的纯水和反渗透滤芯3内的原水或者浓水发生串水,相应的,中心管31的外壁上设有密封槽,密封槽内套设有密封圈,隔离板5和中心管31装配到位后,密封圈与通孔51的内沿压缩抵靠,形成密封。
较优的,隔离板5朝向安装头1一端的端面与反渗透滤芯3的端部抵靠配合,并且在隔离板5的该端面还设有凸起,使反渗透滤芯3的端部与隔离板5之间形成间隙以供自反渗透滤芯3端部流出的浓水通过而进入第一过水间隙21。本实施例中该凸起为沿径向延伸的凸筋53,便于对浓水的流动起到导向作用。隔离板5的侧壁52为沿轴向且朝向外壳2底壁方向延伸,隔离板5的另一侧设置限位侧壁54,限位侧壁54部分向中心收拢,装配时与反渗透滤芯3的端部外壁抵靠限位,避免反渗透滤芯3装配不到位或者使用过程中发生偏位。
后置净化滤芯4包括筒体41和位于筒体内的活性炭滤材42,纯水沿轴向通过活性炭滤芯,本实施方式中,活性炭滤材42可以采用成本较低的颗粒活性炭,筒体41则用于盛装颗粒活性炭。当然,也可以采用净化效果较好的压缩碳或者碳纤维。筒体41包括顶壁411、周壁413和底壁412,筒体41的顶壁411上设有与第一流道33相通的第一通孔414。底壁412上设有第二通孔415,第二通孔415通过后置净化空间40内壁与筒体周壁413之间的间隙而与第一流道33相通。较优的,第二通孔415为多个,均匀布置于底壁412上,便于水流均匀的轴向通过后置净化滤芯4,使其内部的滤材得到均匀有效利用。为了避免活性炭滤材42泄露,可在第一通孔414和第二通孔415内设置无纺布或者其它水流可通过而滤材不可通过的材料,避免发生漏碳。较优的,在筒体41的底壁412上设置定位凸起416,相应的,外壳2的底壁上设置供定位凸起416插入的定位凹槽417,便于滤芯组件内部部件的装配定位。本实施例中,筒体41的底壁412为分体式设置,当然,筒体也可以采用其它结构装配,例如左右开合式等。
作为本实施例中后置净化滤芯的另一种实施方式,如图5所示,筒体41a中心处设有与第一通孔414a相连的引流管43a,引流管43a的另一端伸至筒体41a的底部。本实施方式中的水流是自下而上通过后置净化滤芯的,其考虑在于,对于活性炭滤材42a而言,在其自身重力作用下,如果水流是自上而下流经活性炭滤材42a,滤材则会被逐步压紧,使用一定时间后,其内部会形成固定的水路通道,降低了滤材的使用率及净化效果。引流管43a将水流引导至活性炭滤材42a的下方,而后自下而上沿轴向通过活性炭滤材42a,避免了使用过程中使滤材被逐步压紧。相应的,筒体41a的顶壁411a或者周壁413a的上端具有第二通孔,第二通孔通过筒体41a和后置净化空间40a之间的间隙流道44a而与纯水出水口12a相通。进一步的,筒体41a的底壁412a上放置有第一分流板45a,并且筒体41a的底壁412a上不设置通孔,第一分流板45a上设有多个过水孔,较优的,多个过水孔均匀分布于第一分流板上,第一分流板45a和筒体的底壁之间形成第一分流间隙,引流管43a的另一端通入第一分流间隙内。纯水自第一流道33a流经第一通孔414a和引流管43a,进入第一分流间隙,在第一分流间隙内径向分散后沿轴向自下而上通过活性炭滤材42a,有利于活性炭滤材42a的充分均匀利用。另外,筒体的顶壁上也可以放置第二分流板,第二分流板上设有多个过水孔,第二分流板和筒体的顶壁之间形成第二分流间隙,第二通孔位于筒体的顶壁,颗粒活性炭通过第二分流间隙而与第二通孔相通,以提高上端活性炭滤材的利用率。
作为本发明的实施例二,如图6所示,与上述实施例不同的是,本实施例中的后置净化滤芯为棒状活性炭滤芯,一般的,棒状活性炭滤芯为烧结好的压缩碳或者碳纤维。由于滤芯组件内部空间有限,在滤芯组件高度一定的条件下,后置净化滤芯的轴向高度大了,则反渗透滤芯的轴向高度小了,这是不利于保证反渗透滤芯脱盐率的。而本实施例中,棒状活性炭单位体积下具有更高的净化效率,可以更好的匹配大通量的反渗透滤芯,包括净化效果和使用寿命。
具体来说,后置净化滤芯包括棒状活性炭42b,纯水沿着径向通过棒状活性炭42b,棒状活性炭42b的中心设有中央流道421b,棒状活性炭42b的侧壁和后置净化空间40b的内壁之间形成间隙流道422b,棒状活性炭42b靠近安装头1b一端设有密封该端部的第一密封端盖44b。第一密封端盖44b封闭中央流道421b靠近安装头1b一端,纯水出水口12b位于外壳2b的底壁,中央流道421b靠近外壳2b底壁一端与纯水出水口12b相通。相应的,第一密封端盖44b与中心管31b的端部插入式固定。中心管31b伸入后置净化空间40b一端具有过水孔331b,以连通第一流道33b和后置净化空间40b。在制水过程中,纯水从第一流道33b通过过水孔331b进入后置净化空间40b,而后通过间隙流道422b进入棒状活性炭42b外围,自棒状活性炭42b的外侧向内侧流动并流经中央流道421b后,最终从纯水出水口12b流出。另一方面,棒状活性炭42b的另一端还设有第二密封端盖45b,以避免水流自棒状活性炭42b的另一端未经净化就进入中央流道421b。第二密封端盖45b的中心处设置有与纯水出水口12b相通的通孔,并且,第二密封端盖45b与外壳2b的底壁固定配合。
作为另一种实施方式,还可以在第一密封端盖中心处设置通孔,通孔的孔沿设有密封环筋,密封环筋伸入第一流道内并之密封配合。第一密封端盖一方面,起到对棒状活性炭滤芯的装配定位,另一方面,避免纯水自棒状活性炭滤芯的端部直接进入中央流道而削弱了净化效果。同时,中央流道靠近安装头一端通过第一密封端盖中心处的通孔而与第一流道相通,棒状活性炭远离安装头一端设有密封该端部的第二密封端盖,第二密封端盖封闭中央流道远离安装头一端,第二密封端盖和外壳的底壁之间形成第三分流间隙,纯水出水口位于外壳的底壁,间隙流道通过第三分流间隙而与纯水出水口相通。
作为本发明的实施例三,如图7所示,与上述实施例设置隔离板方案不同的是,本实施例中的后置净化空间采用了其它方式形成。具体的,反渗透滤芯3c的端部和外壳2c的底壁之间设有隔离罩5c,隔离罩5c包括顶壁51c和周壁52c。其中,隔离罩5c的周壁52c下端与外壳2c的底壁形成密封,隔离罩5c和外壳2c的底壁之间形成后置净化空间40c,隔离罩5c的顶壁51c上设有通孔511c,后置净化空间40c和第一流道33c通过通孔511c相通。当然,作为隔离罩的另一种实施方式,隔离罩还可以包括底壁,进而在隔离罩内部形成后置净化空间,隔离罩的顶壁上设有通孔,后置净化空间和第一流道通过通孔相通。
本实施例中的其它结构,例如后置净化滤芯、反渗透滤芯、中心管及其相应配合、相互连通关系等均可借鉴上述实施例,此处不再赘述。。
当然,本领域内的技术人员可以理解,以上内容仅为本发明的较佳实施例而已,并非用来限定本发明的实施范围,即凡依本发明所作的均等变化与修饰,皆为本发明权利要求范围所涵盖,这里不再一一举例。
Claims (7)
1.一种反渗透复合滤芯组件,包括安装头、外壳和位于外壳内的反渗透滤芯,所述安装头位于外壳的端部,所述反渗透滤芯包括中心管和缠绕在中心管上的反渗透膜,所述反渗透膜内形成原水导水层和纯水导水层,所述纯水导水层和中心管内的第一流道相通,其特征在于,包括:
原水进水口、纯水出水口和浓水出水口,所述原水进水口和浓水出水口均位于安装头上,所述纯水出水口位于外壳上并与反渗透滤芯远离安装头一端相通;
后置净化滤芯,位于反渗透滤芯的端部和外壳的底壁之间,包括进水侧和出水侧,所述第一流道连通纯水导水层和后置净化滤芯的进水侧,所述后置净化滤芯的出水侧和纯水出水口相通;
所述后置净化滤芯包括筒体和位于筒体内的颗粒活性炭,所述筒体包括顶壁、周壁和底壁,所述筒体的顶壁上设有与第一流道相通的第一通孔,纯水沿着轴向通过颗粒活性炭,所述筒体设有与第一通孔相连的引流管,所述引流管的另一端伸至筒体的底部,所述筒体的底壁上放置有第一分流板,所述第一分流板上设有多个过水孔,所述第一分流板和筒体的底壁之间形成第一分流间隙,所述引流管的另一端通入第一分流间隙内。
2.根据权利要求1所述的反渗透复合滤芯组件,其特征在于,包括后置净化空间,位于反渗透滤芯的端部和外壳的底壁之间,所述后置净化滤芯位于后置净化空间内,所述后置净化空间与反渗透滤芯远离安装头一端隔离开,所述纯水出水口位于后置净化空间对应的外壳的部分。
3.根据权利要求2所述的反渗透复合滤芯组件,其特征在于,所述反渗透滤芯和后置净化滤芯之间设有径向布置的隔离板,所述隔离板的外沿与外壳的内壁之间密封,进而所述隔离板和外壳之间形成后置净化空间,所述隔离板上设有通孔,所述后置净化空间和第一流道通过通孔相通。
4.根据权利要求3所述的反渗透复合滤芯组件,其特征在于,所述隔离板的外沿具有沿轴向延伸的密封环筋,所述密封环筋上设有密封槽,所述密封槽内嵌套有密封圈,所述密封圈与外壳的内壁抵靠压缩。
5.根据权利要求2所述的反渗透复合滤芯组件,其特征在于,所述反渗透滤芯的端部和外壳的底壁之间设有隔离罩,所述隔离罩包括顶壁和周壁,所述隔离罩的周壁下端与外壳的底壁形成密封,所述隔离罩和外壳的底壁之间形成后置净化空间,所述隔离罩的顶壁上设有通孔,所述后置净化空间和第一流道通过通孔相通;或者,所述反渗透滤芯的端部和外壳的底壁之间设有隔离罩,所述隔离罩包括顶壁、周壁和底壁,所述隔离罩内部形成后置净化空间,所述隔离罩的顶壁上设有通孔,所述后置净化空间和第一流道通过通孔相通。
6.根据权利要求2所述的反渗透复合滤芯组件,其特征在于,所述筒体的顶壁或者周壁的上端具有第二通孔,所述第二通孔通过筒体和后置净化空间之间的间隙流道而与纯水出水口相通。
7.根据权利要求6所述的反渗透复合滤芯组件,其特征在于,所述筒体的顶壁上放置有第二分流板,所述第二分流板上设有多个过水孔,所述第二分流板和筒体的顶壁之间形成第二分流间隙,所述第二通孔位于筒体的顶壁,所述颗粒活性炭通过第二分流间隙而与第二通孔相通。
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