CN112295417A - 一种用于卷式膜的中心管、卷式膜组件和净水系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于卷式膜的中心管、卷式膜组件和净水系统,所述中心管(102)为筒体结构,所述筒体结构包括内壁(102d)和外壁(102e)、以及位于所述内壁(102d)内侧的空腔(102f),且所述中心管(102)由能允许流体通过的滤材材质制成、以允许流体从所述内壁(102d)流通至所述外壁(102e)、或从所述外壁(102e)流通至所述内壁(102d)而到达所述空腔(102f)中。通过本发明能够通过中心管本身便能形成一级过滤的作用,实现了中心管结构功能的集成化、使其不仅能够支撑卷式膜和收集产水还能实现过滤作用,有效地减小了滤芯体积的增加,利于整机体积的有效减小。
Description
技术领域
本发明属于净水技术领域,具体涉及一种用于卷式膜的中心管、卷式膜组件和净水系统。
背景技术
现有的卷式膜元件,均需要缠绕在塑料件制备的中心管上,该中心管发挥的功能为支撑卷式膜和收集产水。此外,卷式膜在使用时,其后端均需要串联口感改善滤芯,造成滤芯级数增加,不利于整机体积减少。
由于现有技术中的净水机中的中心管的作用为支撑卷式膜和收集产水,存在其后端需要串联口感改善滤芯,从而造成滤芯级数增加,不利于整机体积减少等技术问题,因此本发明研究设计出一种用于卷式膜的中心管、卷式膜组件和净水系统。
发明内容
因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的净水机的中心管由于功能单一而导致若需提高过滤效果则需增加滤芯级数、导致体积增加的缺陷,从而提供一种用于卷式膜的中心管、卷式膜组件和净水系统。
本发明提供一种用于卷式膜的中心管,其中:
所述中心管为筒体结构,所述筒体结构包括内壁和外壁、以及位于所述内壁内侧的空腔,且所述中心管由能允许流体通过的滤材材质制成、以允许流体从所述内壁流通至所述外壁、或从所述外壁流通至所述内壁而到达所述空腔中。
优选地,
所述能允许流体通过的滤材材质包括:碳材质、聚丙烯pp材质和陶瓷材质中的至少一种。
优选地,
所述中心管为由所述碳材质组成的筒状碳棒结构;或,所述中心管为由所述聚丙烯pp材质组成的筒状PP结构;或,所述中心管为由所述陶瓷材质组成的筒状陶瓷管的结构。
本发明还提供一种卷式膜组件,其包括前任一项所述的用于卷式膜的中心管,还包括围绕所述中心管的外周进行绕设的卷式膜、所述卷式膜能够允许水通过并对水进行过滤。
优选地,
沿流体流动方向,流体先流经所述卷式膜、而后再流经所述中心管;和/ 或,
还包括设置在所述中心管的轴向一端的第一端盖、所述第一端盖能对所述中心管的所述轴向一端进行密封;和/或,
还包括设置在所述中心管的轴向另一端的第二端盖、所述第二端盖的径向内侧还连接设置有出水接头、以允许所述中心管内部中的水从所述出水接头流出。
优选地,
所述第一端盖包括位于径向外侧且沿轴向方向延伸的第一延伸臂以及位于径向内侧且沿轴向方向延伸的第二延伸臂,所述第一延伸臂和所述第二延伸臂之间形成为能对所述中心管的内壁和外壁进行卡设的空间。
优选地,
所述第二延伸臂贴合卡设在所述中心管的所述轴向一端的内壁处;所述中心管的外壁在所述轴向一端的位置处还形成有第一台阶,所述第一延伸臂与所述第一台阶卡合、以使得所述第一延伸臂的外周面与所述中心管的外周面相平齐。
优选地,
所述第一端盖的中心位置还朝所述中心管的轴向方向形成有用于卷膜的卷膜卡槽;和/或,所述第一端盖的所述第一延伸臂和所述第二延伸臂之间还沿轴向延伸地设置有第一固定筋条、所述中心管的所述轴向一端也沿轴向凹陷地设置有固定槽,所述第一固定筋条能与所述固定槽之间形成卡接定位;和/或,所述第一端盖的与所述第一延伸臂和所述第二延伸臂的延伸方向相背的方向还凸出地设置有至少一个第一限位筋条。
优选地,
所述第二端盖包括位于径向外侧且沿轴向方向延伸的第三延伸臂以及位于径向内侧且沿轴向方向延伸的第四延伸臂,所述第三延伸臂和所述第四延伸臂之间形成为能对所述中心管的所述轴向另一端的内壁和外壁进行卡设的空间。
优选地,
所述第四延伸臂贴合卡设在所述中心管的所述轴向另一端的内壁处;和/ 或,所述中心管的所述外壁在所述轴向另一端的位置处还形成有第二台阶,所述第三延伸臂卡接在所述第二台阶的外周壁处、以使得所述第三延伸臂的外周面与所述中心管的外周面相平齐。
优选地,
所述第二端盖的所述第三延伸臂和所述第四延伸臂之间还沿轴向延伸地设置有第二固定筋条、所述中心管的所述轴向另一端也沿轴向凹陷地设置有固定槽,所述第二固定筋条能与所述固定槽之间形成卡接限位;和/或,所述第二端盖的所述第四延伸臂的内侧还沿径向凸出地设置有第二限位筋条,所述第二限位筋条能与所述出水接头之间形成限位和/或定位。
优选地,
所述第一端盖与所述中心管之间的相接部位还通过粘接连接;和/或,所述第二端盖与所述中心管之间的相接部位还通过粘接连接;和/或,所述卷式膜在所述中心管的所述轴向一端缠绕设置在所述第一端盖的外周处;和/或,所述卷式膜在所述中心管的所述轴向另一端缠绕设置在所述第二端盖的外周处。
优选地,
所述卷式膜包括卷式膜片、胶线和产水隔网和进水隔网,所述卷式膜片包括分离层和非分离层,且所述卷式膜片在所述分离层处进行对折,所述进水隔网放置于卷式膜片的对折位置中,且所述非分离层的一面和所述产水隔网之间叠置,且所述胶线设置在所述卷式膜的内周侧、且与所述第一端盖和/或所述第二端盖相对的位置。
本发明还提供一种净水系统,其包括前任一项所述的卷式膜组件。
本发明提供的一种用于卷式膜的中心管、卷式膜组件和净水系统具有如下有益效果:
1.本发明通过将卷式膜的中心管通过由能允许流体通过的滤材材质制作,能够使得水能够流经该滤材材质制作成的中心管,从而对水形成一级过滤作用,可使得在相对于现有技术中提高过滤效果需要增加滤芯技术的结构而言,能够通过中心管本身便能形成一级过滤的作用,实现了中心管结构功能的集成化、使其不仅能够支撑卷式膜和收集产水还能实现过滤作用,有效地减小了滤芯体积的增加,利于整机体积的有效减小;
2.本发明可舍弃现有卷式膜使用的塑料件中心管,避免现有卷式膜元件塑料件中心管的使用,可实现一支膜元件具有两级过滤功能;利用碳质中心管,可避免后续再使用口感滤芯,膜元件集精细过滤滤芯和后置口感滤芯两级过滤功能于一体;碳质中心管无肉眼可视大孔,其表面布满结构性微孔,相比于传统塑料件可视大孔的中心管,卷式膜片产水更容易收集。
附图说明
图1是本发明实施例1的具有中心管的卷式膜组件的正面剖视结构示意图;
图2a是图1中的中心管的剖视结构图;
图2b是图2a中的中心管的左视结构图;
图3a是图1中的第一端盖的剖视结构图;
图3b是图3a中的第一端盖的左视结构图;
图4是图1中的第二端盖的剖视结构图;
图5是本发明实施例1具有中心管的卷式膜组件在卷式膜展开时的示意图;
图6是本发明实施例2的具有中心管的卷式膜组件的剖视结构示意图;
图7a是图6中的中心管的剖视结构图;
图7b是图7a中的中心管的左视结构图;
图8a是图6中的第一端盖的剖视结构图;
图8b是图8a中的第一端盖的左视结构图;
图9是图6中的第二端盖的剖视结构图;
图10是本发明实施例2的具有中心管的卷式膜组件在卷式膜展开时的结构示意图;
图11是本发明实施例2的中心管的正面结构示意图;
图12是本发明实施例3的具有中心管的卷式膜组件的正面剖视结构示意图;
图13a是图12中的中心管的剖视结构图;
图13b是图13a中的中心管的左视结构图;
图14a是图12中的第一端盖的剖视结构图;
图14b是图14a中的第一端盖的左视结构图;
图15是图12中的第二端盖的剖视结构图;
图16是本发明实施例3的具有中心管的卷式膜组件的卷式膜展开的结构示意图;
图17是本发明实施例3的支撑套筒的结构示意图;
图18是本发明实施例3的后置滤芯的结构示意图。
图19是本发明实施例4的复合滤芯组件的立体内部结构(流路方向)以及标注出滤芯部分以及中心管等结构的示意图;
图20是图19中的复合滤芯组件的标注出密封件部分和空腔部分时的立体内部结构示意图;
图21是本发明实施例4的复合滤芯组件的外观结构示意图;
图22是本发明实施例4的净水系统的结构图;
图23(10332)是本发明第二实施方式实施例1的具有滤芯组件的净水设备的结构示意图;
图24是本发明第二实施方式实施例2的具有滤芯组件的净水设备的结构示意图。
图25(10333)是本发明第三实施方式的复合滤芯组件的内部结构示意图;
图26是图25中A部分的局部放大图。
图27(10395)是本发明第四实施方式的复合滤芯组件的立体内部结构示意图;
图28是图27中的复合滤芯组件的内部水路流动方向结构示意图。
图29是本发明第五实施方式的复合滤芯组件的两个滤芯单元的结构示意图;
图30是本发明第五实施方式实施例1的复合滤芯组件的滤芯单元拼接而成的内部结构示意图(滤芯单元固定到外壳上);
图31是图30中A部分的局部放大示意图;
图32是本发明第五实施方式实施例2的复合滤芯组件的滤芯单元拼接而成的内部结构示意图(滤芯单元未固定到外壳上)。
图33是本发明第六实施方式的净水机滤芯中心管的实施例一结构示意图;
图34是本发明第六实施方式的净水机滤芯中心管的实施例二结构示意图;
图35是本发明第六实施方式的净水机滤芯中心管的实施例三结构示意图;
图36是本发明第六实施方式的卷式膜组件的实施例一结构示意图;
图37是本发明第六实施方式的卷式膜组件的实施例二结构示意图;
图38是本发明第六实施方式的净卷式膜组件的实施例三结构示意图;
图39是本发明第六实施方式的净卷式膜组件的实施例四结构示意图;
图40是本发明第六实施方式的复合滤芯组件的内部结构示意图。
图41是本发明第七实施方式的复合滤芯组件的内部结构示意图。
图42是本发明第八实施方式实施例1的复合滤芯组件的内部结构示意图;
图43是本发明第八实施方式实施例2的复合滤芯组件的内部结构示意图;
图44是本发明第八实施方式实施例3的复合滤芯组件的内部结构示意图;
图45是本发明第八实施方式实施例4的复合滤芯组件的内部结构示意图;
图46是本发明第八实施方式实施例5的复合滤芯组件的内部结构示意图;
图47是本实发明第八实施方式实施例6的复合滤芯组件的内部结构示意图。
图48是本发明第九实施方式的卷式膜组件展开时的水路结构示意图;
图49是本发明第九实施方式的卷式膜组件卷绕完成时的水路结构示意图;
图50是图49的俯视内部结构示意图。
图51是本发明第十实施方式的复合滤芯组件的实施例1的内部结构示意图;
图52是本发明第十实施方式的复合滤芯组件的实施例2的内部结构示意图;
图53是本发明第十实施方式的复合滤芯组件的实施例3的内部结构示意图;
图54是本发明第十实施方式的复合滤芯组件的实施例4的内部结构示意图;
图55是本发明第十实施方式的复合滤芯组件的实施例5的内部结构示意图。
图56是本发明第十一实施方式的复合滤芯组件的内部剖视结构示意图。
图57是本发明第十二实施方式实施例1复合滤芯组件的内部中心管+支撑骨架结构示意图;
图58是图57中支撑骨架的结构示意图;
图59是本发明第十二实施方式实施例2复合滤芯组件的内部中心管+支撑骨架结构示意图;
图60是图59中支撑骨架的结构示意图;
图61是本发明第十二实施方式的复合滤芯组件的内部结构示意图。
图62是本发明第十三实施方式的复合滤芯组件的内部结构示意图。
图63是本发明第十四实施方式复合滤芯组件的内部结构示意图。
图64是本发明第十五实施方式复合滤芯组件的内部结构示意图。
图中附图标记表示为:
101、第一端盖;101a、卷膜卡槽;101b、第一固定筋条;101c、第一限位筋条;101d、第一延伸臂;101e、第二延伸臂;102、中心管;102a、第一台阶;102b、第二台阶;102c、固定槽;102d、内壁;102e、外壁;102f、空腔;103、卷式膜;104、第二端盖;104a、第二限位筋条;104b、第二固定筋条;104c、第三延伸臂;104d、第四延伸臂;105、出水接头;106、后置滤芯;106a、排气孔;106b、第二台阶结构;2010、卷式膜片;2020、胶线;202a、通水孔;202b、支撑套筒;2030、产水隔网;
10、复合滤芯;200、滤芯;201、第一级预处理滤芯;202、第二级预处理滤芯;203、精细过滤滤芯;205、后处理滤芯;301、第一密封件;302、第二密封件;303、第三密封件;304、第四密封件;401、第一连接端盖;402、第二连接端盖;403、第三连接端盖;404、第四连接端盖;405、第五连接端盖; 406、第六连接端盖;501、第一空腔;502、第二空腔;503、第三空腔;504、第四空腔;505、第五空腔;506、第六空腔;507、第七空腔;508、第八空腔; 509、第九空腔;601、把手;602、中心管;604、瓶体;701、进水口;702、浓水出口;703、纯水出口;202b、支撑套筒;202a、通水孔;801、进水阀; 802、泵;804、废水阀,805;龙头开关;806、鹅颈龙头;901、进水单向阀;902、浓水止水阀;903、纯水止水阀。
1、滤芯组件;11、第一过滤单元;12、第二过滤单元;13、第三过滤单元; 14、第四过滤单元;15、第五过滤单元;2、出水设备;21、龙头组件;3、超滤滤芯;4、水管。
1A、第一外壳;11A、原水进口;12A、第一级过滤出口;13A、第二进口; 14A、第三出口;2A、前置滤芯;3A、后置滤芯;4A、滤瓶;5A、第二外壳; 51A、前置过滤后进水口;52A、第二出口;53A、浓水通道;54A、浓水出口; 55A、纯水通道;56A、纯水出口;6A、反渗透膜;7A、密封部件;8A、中心管;9A、隔水密封圈;10A、上盖板。
10B、复合滤芯;201B、第一级预处理滤芯;202B、第二级预处理滤芯; 203B、精细过滤滤芯;204B、除垢滤芯;204aB、第一挡板;204bB、第二挡板;205B、后处理滤芯;504B、第四空腔;506B、第六空腔;602B、中心管; 604B、瓶体;701B、进水口;702B、浓水出口;703B、纯水出口;202bB、支撑套筒;202aB、通水孔。
1C、滤芯单元;11C、第一滤芯单元;111C、第一凹槽;12C、第二滤芯单元;121C、第二凹槽;122C、第二凸起;13C、第三滤芯单元;132C、第三凸起;14C、第四滤芯单元;15C、第五滤芯单元;16C、第二凸出部;17C、第二卡槽部;2C、外壳;21C、第一卡槽部;22C、第一凸出部;3C、密封结构。
10D、中心管;1D、柱状滤棒;o、中心轴线;2D、凹槽;3D、孔洞结构; 4D、卷式膜;5D、支撑套筒;51D、空腔。
100E、预处理滤芯;200E、后置滤芯;1E、第一端盖;11E、滤芯进水口; 12E、滤芯出水口;13E、第二端盖;131E、第二出水口;14E、第三端盖;2E、外壳;3E、第一级预处理滤芯;4E、第二级预处理滤芯;7E、滤芯衔接器; 8E、超滤滤芯;81E、超滤网膜;82E、支撑套筒;83E、超滤进水口;84E、超滤出水口;10E、流通孔。
100F、碳滤芯;101F、活性炭结构;101aF、颗粒活性炭;101bF、压缩活性炭;11F、纯水出水口;12F、原水进水口;13F、浓水出水口;2F、吸碳结构;21F、PP棉;22F、第一PP棉;23F、第二PP棉;24F、第一PE膜;25F、第二PE膜;26F、离子交换树脂;27F、平板膜;28F、膜片;29F、浓水格网; 210F、钛棒;3F、预处理滤芯;31F、第一预处理滤芯;32F、第二预处理滤芯; 4F、卷式膜;5F、中心管;6F、超滤滤芯。
1G、中心管;2G、卷式膜;21G、原水进水口;22G、废水出水口;23G、纯水出水口;3G、纯水导流网;4G、废水导流网;5G、密封胶。
1H、回转棒;2H、卷式膜;3H、中心管;4H、第一级前置过滤;5H、第二级前置过滤;6H、后置过滤滤芯。
1I、预处理滤芯;11I、第一级预处理滤芯;12I、第二级预处理滤芯;13I、第二凹槽;2I、精细处理滤芯;3I、中心管;31I、第一凹槽;4I、超滤滤芯; 5I、瓶体;6I、上盖。
1J、中心管;2J、支撑骨架;21J、通孔;3J、精细处理滤芯;41J、第一级预处理滤芯;42J、第二级预处理滤芯;5J、超滤滤芯。
1K、中心管;2K、滤瓶体;3K、瓶体端盖;4K、密封圈;5K、预处理滤芯;51K、第一级预处理滤芯;52K、第二级预处理滤芯;6K、精细处理滤芯; 7K、后处理滤芯;71K、超滤滤芯;81K、第一连接盖;82K、第二连接盖; 83K、第三连接盖;91K、第二密封圈;92K、第三密封圈;93K、第四密封垫; 501K、原水进水口;502K、纯水出水口;503K、浓水出水口;601K、把手。
1L、精细处理滤芯;2L、电解装置;21L、阴极;22L、阳极;23L、电解腔;3L、外壳;41L、第一端盖;42L、第二端盖;43L、第三端盖;51L、第一流通孔;52L、第二流通孔;53L、第三流通孔;54L、第四流通孔;55L、第五流通孔;56L、原水进口;61L、第一腔;62L、第二腔;63L、第三腔; 64L、第四腔;65L、第五腔;7L、预处理滤芯;71L、第一级预处理滤芯;72L、第二级预处理滤芯;8L、超滤滤芯。
1M、中心管;11M、支撑骨架;2M、精细处理滤芯;21M、纳滤膜;22M、色谱膜;3M、预处理滤芯;31M、第一级预处理滤芯;32M、第二级预处理滤芯;4M、后处理滤芯;41M、第二活性炭结构;42M、超滤膜。
具体实施方式
第一实施方式
实施例1
如图1-5所示,本发明提供一种用于卷式膜的中心管,其中所述中心管102 为筒体结构,所述筒体结构包括内壁102d和外壁102e、以及位于所述内壁102d 内侧的空腔102f,且所述中心管102由能允许流体通过(主要是透水)的滤材材质制成、以允许流体从所述内壁102d流通至所述外壁102e、或从所述外壁 102e流通至所述内壁102d而到达所述空腔102f中。
本发明通过将卷式膜的中心管通过由能允许流体通过的滤材材质制作,能够使得水能够流经该滤材材质制作成的中心管,从而对水形成一级过滤作用,可使得在相对于现有技术中提高过滤效果需要增加滤芯技术的结构而言,能够通过中心管本身便能形成一级过滤的作用,实现了中心管结构功能的集成化、使其不仅能够支撑卷式膜和收集产水还能实现过滤作用,有效地减小了滤芯体积的增加,利于整机体积的有效减小。
现有中心管,为塑料件中心管,只在管中央开孔,其它地方为封闭的,由此造成未开孔区域膜片产水需要沿壁流入开孔区域,流径长;而开孔区域膜片,产水直接从膜孔出去,流径短。而用碳棒做中心管,由于其本身表面分布有均匀的结构性微孔结构,因此和碳棒接触的膜片的产水均能及时导出到空腔内。
将后置碳棒滤芯做成被RO膜缠绕的结构形式,可实现RO膜和后置滤芯的复合,实现一芯两级净化功能。并且RO膜是位于碳棒上游,即碳棒作为中心管是位于RO膜(第三级滤芯)下游,即水先经过RO膜再经过中心管(碳棒)。
将RO卷制在后置碳棒上而非前置碳棒(因为流体是先流经RO再流经作为中心管的碳棒,而非先流经碳棒后流经RO)的有益效果:1)节省空间:RO 滤芯的产水都需要经过后置碳棒改善口感,传统为两级滤芯分开,而若将RO 滤芯直接卷制在后置碳棒上,可将原本分开的两级滤芯集成在一起节省空间,同时RO产水经过碳棒后,直接改善口感;
2)使用寿命长:由于RO的产水为纯水,已经过深度净化几乎不含杂质,因此后置碳棒只需要发挥改善口感作用,使用寿命长;而RO若卷制在前置碳棒上,由于进水未经过深度净化,因此前置碳棒需发挥去除余氯,同时还需要发挥拦截污染物作用,使用寿命相比较短;3)发挥净化作用的区别:前置碳棒主要为去除余氯,其产水作为RO进水;后置碳棒作用主要为改善口感,其产水为可饮用水。
本发明的作为碳棒滤芯的中心管被RO卷制,而非RO卷制其他部件、滤芯等(例如卷制超滤)而具有如下有益效果:
1)滤材作用区别:RO卷制在超滤上,超滤发挥的作用为前置过滤作用,主要去除泥沙、颗粒物等杂质,其产水作为RO进水;本发明方案卷制在后置碳棒上,碳棒发挥的作用仅为改善RO产水的口感作用,最明显的体现为调节 RO产水的pH值;
2)滤芯级数:RO卷制在超滤上,如用到净水系统上,意味着前置滤芯还必须要有碳,碳前面还必须有一级类似于PP的粗过滤滤芯,这样造成滤芯级数增加。
本发明的作为碳棒滤芯的中心管被RO卷制,而非碳棒被其他部件、滤芯等(例如被折叠滤网等滤网卷制)而具有如下有益效果:
1)将折叠滤网套设在碳棒外,其效果为粗过滤,与现有技术在碳棒滤芯前加PP滤芯的功能类似,其主要作用去除水体中余氯,同时发挥部分拦截污染物能力;
2)本发明RO卷制在后置碳棒上,RO为深度净化,其产水经过碳棒改善口感后可直接饮用;
3)从滤材区分上,折叠滤网不等同于RO,因为RO为孔径<1nm的精细膜,而折叠滤网甚至通常滤网为微孔结构网,其孔径为μm级别(1um=1000nm)。
优选地,
所述能允许流体通过的滤材材质包括:碳材质、聚丙烯pp材质和陶瓷材质中的至少一种。这是本发明的滤材材质的优选材质,能够实现允许水的有效通过,除此之外还能对经过其的水进行过滤作用,将中心管实现支撑功能的同时还能形成一级的过滤效果,克服了由于滤芯级数增加而带来的体积增加的缺陷,减小体积,节省成本。
优选地,
所述中心管102为由所述碳材质组成的筒状碳棒结构;或,所述中心管102 为由所述聚丙烯pp材质组成的筒状PP结构;或,所述中心管102为由所述陶瓷材质组成的筒状陶瓷管的结构。这是本发明的优选过滤结构形式,如碳棒、 PP筒状以及陶瓷管的结构形式。
本发明能允许流体通过的滤材可包括:碳棒、圆筒状聚丙烯pp材质滤材、陶瓷管等,优选利用可改善口感的碳作为卷式膜元件的中心管材质,可舍弃现有卷式膜使用的塑料件中心管,避免现有卷式膜元件塑料件中心管的使用,可实现一支膜元件具有两级过滤功能;利用碳质中心管,可避免后续再使用口感滤芯,膜元件集精细过滤滤芯和后置口感滤芯两级过滤功能于一体;碳质中心管无肉眼可视大孔,其表面布满结构性微孔,相比于传统塑料件可视大孔的中心管,卷式膜片产水更容易收集;PP筒状中心管能有效去除所过滤液体中的各种颗粒杂质,可多层式深度结构,纳污量大,过滤流量大,压差小,不含任何化学粘合剂,更卫生,安全,耐酸、碱、有机溶液、油类,有良好的化学稳定性,集表面、深层、粗精滤为一体;具有流量大、耐腐蚀耐高压低成本等特点。用以阻挡水中的铁锈、泥沙、虫卵等大颗粒物质。陶瓷筒状中心管能够对饮用水进行过滤、抗菌和活化处理,有害的去除余氯和悬浮污染物、有机化学物质、颜色与异味,通过使用该滤芯能够过滤出达到一定饮用标准的饮用水。
本发明还提供一种卷式膜组件,其包括前任一项所述的用于卷式膜的中心管,还包括围绕所述中心管102的外周进行绕设的卷式膜103、所述卷式膜103 能够允许水通过并对水进行过滤。本发明的卷式膜组件利用新结构形式的中心管(过滤材质),用卷式膜卷制,使得制备的卷式膜组件同时具有两级过滤功能,能够使得水能够流经该滤材材质制作成的中心管,从而对水形成一级过滤作用,可使得在相对于现有技术中提高过滤效果需要增加滤芯技术的结构而言,能够通过中心管本身便能形成一级过滤的作用,实现了中心管结构功能的集成化、使其不仅能够支撑卷式膜和收集产水还能实现过滤作用,有效地减小了滤芯体积的增加,利于整机体积的有效减小。
优选地,
沿流体流动方向,流体先流经所述卷式膜103、而后再流经所述中心管102;和/或,
还包括设置在所述中心管102的轴向一端的第一端盖101、所述第一端盖能对所述中心管102的所述轴向一端进行密封;和/或,
还包括卡接设置在所述中心管102的轴向另一端的第二端盖104、所述第二端盖104的径向内侧还连接设置有出水接头105、以允许所述中心管102内部中的水从所述出水接头105流出。
这是本发明的中心管轴向一端的第一端盖的结构形式和轴向另一端的第二端盖的结构形式,通过第一端盖能够对中心管的轴向一端形成密封作用,使得该端的水从卷式膜103的端面进行渗透、进而进入中心管、空腔中,实现二级过滤的效果,经过卷式膜103而流出的水为浓水、经过中心管内部空腔流出的水为纯水,如图1所示,通过第二端盖能够对中心管的轴向另一端进行卡接作用和密封作用,使得水只能从中心管内部的出水接头流出(纯水)、或从卷式膜下端流出(浓水)。
优选地,
所述第一端盖101包括位于径向外侧且沿轴向方向延伸的第一延伸臂 101d以及位于径向内侧且沿轴向方向延伸的第二延伸臂101e,所述第一延伸臂101d和所述第二延伸臂101e之间形成为能对所述中心管102的内壁和外壁进行卡设的空间。这是本发明的第一端盖的进一步优选结构形式,通过第一和第二延伸臂的设置能够与中心管的轴向一端端部形成卡接式连接、方便装配和定位。
优选地,
所述第二延伸臂101e贴合卡设在所述中心管102的所述轴向一端的内壁处;所述中心管102的外壁在所述轴向一端的位置处还形成有第一台阶102a,所述第一延伸臂101d与所述第一台阶102a卡合、以使得所述第一延伸臂101d 的外周面与所述中心管102的外周面相平齐。这是本发明的第一延伸臂和第二延伸臂分别与中心管的内外壁匹配相接的结构形式,能够实现在于中心管之间有效卡接的同时还能保证中心管外周面与第一延伸臂的外周面平齐,从而方便卷式膜在该外周面上卷式缠绕。
优选地,
所述第一端盖101的中心位置还朝所述中心管102的轴向方向形成有用于卷膜的卷膜卡槽101a;和/或,所述第一端盖101的所述第一延伸臂101d和所述第二延伸臂101e之间还沿轴向延伸地设置有第一固定筋条101b、所述中心管102的所述轴向一端也沿轴向凹陷地设置有固定槽102c,所述第一固定筋条 101b能与所述固定槽102c之间形成卡接限位,以对所述中心管102的所述轴向一端的端面进行卡接固定;和/或,所述第一端盖101的与所述第一延伸臂 101d和所述第二延伸臂101e的延伸方向相背的方向还凸出地设置有至少一个第一限位筋条101c。
这是本发明的第一端盖以及中心管相应部位上设置的进一步优选结构形式,卷膜卡槽能够容许在卷膜的时候将卷膜机的轴插入其中、带动中心管转动从而实现卷式膜的卷膜作用;通过第一固定筋条和中心管端面上设置的固定槽能够使得二者之间形成卡接配合,能够对第一端盖和中心管之间装配时形成定位或限位作用,提高装配效果;通过第一限位筋条能够使得第一端盖朝上方凸出形成凸起结构,从而使得凸起之间能够通过水、使得从能够正常到达卷式膜的上端面而往下流,保证了正常的水流流过。
优选地,
所述第二端盖104包括位于径向外侧且沿轴向方向延伸的第三延伸臂104c以及位于径向内侧且沿轴向方向延伸的第四延伸臂104d,所述第三延伸臂104c和所述第四延伸臂104d之间形成为能对所述中心管102的所述轴向另一端的内壁和外壁进行卡设的空间。这是本发明的第二端盖的进一步优选结构形式,通过第三和第四延伸臂的设置能够与中心管的轴向另一端端部形成卡接式连接、方便装配和定位。
优选地,
所述第四延伸臂104d贴合卡设在所述中心管的所述轴向另一端的内壁处;和/或,所述中心管102的所述外壁在所述轴向另一端的位置处还形成有第二台阶102b,所述第三延伸臂104c卡接在所述第二台阶102b的外周壁处、以使得所述第三延伸臂104c的外周面与所述中心管102的外周面相平齐。这是本发明的第三延伸臂和第四延伸臂分别与中心管的内外壁匹配相接的结构形式,能够实现在于中心管之间有效卡接的同时还能保证中心管外周面与第三延伸臂的外周面平齐,从而方便卷式膜在该外周面上卷式缠绕。
优选地,
所述第二端盖104的所述第三延伸臂104c和所述第四延伸臂104d之间还沿轴向延伸地设置有第二固定筋条104b、所述中心管102的所述轴向另一端也沿轴向凹陷地设置有固定槽102c,所述第二固定筋条104b能与所述固定槽 102c之间形成卡接限位,以对所述中心管102的所述轴向另一端的端面进行卡接固定;和/或,所述第二端盖104的所述第四延伸臂104d的内侧还沿径向凸出地设置有第二限位筋条104a,所述第二限位筋条104a能与所述出水接头105 之间形成限位和/或定位。
这是本发明的第二端盖以及中心管相应部位上设置的进一步优选结构形式,通过第二固定筋条和中心管端面上设置的固定槽能够使得二者之间形成卡接配合,能够对第一端盖和中心管之间装配时形成定位或限位作用,提高装配效果;通过第二限位筋条能够使得其对出水接头形成限位作用,形成定位装配,提高装配效果。
优选地,
所述第一端盖101与所述中心管102之间的相接部位还通过粘接连接;和 /或,所述第二端盖104与所述中心管102之间的相接部位还通过粘接连接;和 /或,所述卷式膜103在所述中心管102的所述轴向一端缠绕设置在所述第一端盖101的外周处;和/或,所述卷式膜103在所述中心管102的所述轴向另一端缠绕设置在所述第二端盖104的外周处。
第一端盖、第二端盖分别与中心管之间通过粘接连接,提高了端盖与中心管之间的连接牢固性、提高了密封强度,卷式膜缠绕在端盖上能够提高缠绕效果和密封效果。该碳质中心管,其各零部件的组装形式为:第一端盖101和第二端盖104通过粘胶形式与碳棒上两端对应的阶梯进行固定连接。出水接头 105为完成卷式膜卷制后,再直接装入第二端盖104里边,其作用为导纯水。
优选地,
所述卷式膜103包括卷式膜片2010、胶线2020、产水隔网2030和进水隔网,所述卷式膜片2010包括分离层和非分离层,且所述卷式膜片2010在所述分离层处进行对折,所述进水隔网放置于卷式膜片的对折位置中,且所述非分离层的一面和所述产水隔网2030之间叠置,且所述胶线2020设置在所述卷式膜103的内周侧、且与所述第一端盖101和/或所述第二端盖104相对的位置。这是本发明的卷式膜的优选结构形式,产水隔网缠绕在中心管外周、卷式膜片再缠绕在产水隔网外周,胶线打在于端盖相对应的位置能够通过粘胶使得膜片与端盖实现密封连接。
利用该碳质中心管制备卷式膜时,其卷膜示意图如图5所示。
卷式膜片2010均匀分布在碳质中心管靠近两端的端盖位置,产水隔网 2030,产水隔网203和卷式膜片2010重叠摆放,胶线打在靠近卷式膜片2010 和产水隔网2030边缘位置但不与边缘重合,需与边缘线保持距离,同时胶线 2020需要打在第一端盖101和第二端盖104上,其作用为借助端盖实现卷式膜元件密封,因为若打在碳质中心管上,由于其为多孔结构,不能实现密封。
本发明还提供一种净水系统,其包括前任一项所述的卷式膜组件。
本发明通过将净水机的中心管通过由能允许流体通过的滤材材质制作,能够使得水能够流经该滤材材质制作成的中心管,从而对水形成一级过滤作用,可使得在相对于现有技术中提高过滤效果需要增加滤芯技术的结构而言,能够通过中心管本身便能形成一级过滤的作用,实现了中心管结构功能的集成化、使其不仅能够支撑卷式膜和收集产水还能实现过滤作用,有效地减小了滤芯体积的增加,利于整机体积的有效减小;
本发明可舍弃现有卷式膜使用的塑料件中心管,避免现有卷式膜元件塑料件中心管的使用,可实现一支膜元件具有两级过滤功能;利用碳质中心管,可避免后续再使用口感滤芯,膜元件集精细过滤滤芯和后置口感滤芯两级过滤功能于一体;碳质中心管无肉眼可视大孔,其表面布满结构性微孔,相比于传统塑料件可视大孔的中心管,卷式膜片产水更容易收集。
实施例2
如图6-11所示,本发明提供一种卷式膜组件,其包括中心管,且所述中心管102为筒体结构,所述筒体结构包括内壁102d和外壁102e,所述中心管 102的径向内侧还设置有筒状结构的支撑套筒202b、所述支撑套筒202b的内壁内侧具有空腔102f,所述支撑套筒202b上以贯穿所述支撑套筒的内壁和外壁的形式还设置有至少一个通水孔202a,且所述中心管102由能允许流体通过 (优选透水)的滤材材质制成、以允许流体从所述空腔经由所述支撑套筒202b、所述内壁102d流通至所述外壁102e,或从所述外壁102e流通至所述内壁102d、经过所述支撑套筒202b而到达所述空腔102f中。
本发明通过将净水机的中心管通过由能允许流体通过的滤材材质制作,能够使得水能够流经该滤材材质制作成的中心管,从而对水形成一级过滤作用,可使得在相对于现有技术中提高过滤效果需要增加滤芯技术的结构而言,能够通过中心管本身便能形成一级过滤的作用,实现了中心管结构功能的集成化、使其不仅能够支撑卷式膜和收集产水还能实现过滤作用,有效地减小了滤芯体积的增加,利于整机体积的有效减小。还通过在中心管的内壁径向内侧设置支撑套筒、能够对具有过滤功能的材料起到支撑作用(因为其存在过滤作用、通常其结构强度不足以支撑或支撑强度不够高),从而提高中心管的牢固固定的作用,为实现长时间过滤作用提供条件。
现有中心管,为塑料件中心管,只在管中央开孔,其它地方为封闭的,由此造成未开孔区域膜片产水需要沿壁流入开孔区域,流径长;而开孔区域膜片,产水直接从膜孔出去,流径短。而用碳棒做中心管,由于其本身表面分布有均匀的结构性微孔结构,因此和碳棒接触的膜片的产水均能及时导出到空腔内。将后置碳棒滤芯做成可缠绕RO膜的结构形式,可实现RO膜和后置滤芯的复合,实现一芯两级净化功能。
优选地,
所述能允许流体通过的滤材材质包括:碳材质、聚丙烯pp材质和陶瓷材质中的至少一种。这是本发明的滤材材质的优选材质,能够实现允许水的有效通过,除此之外还能对经过其的水进行过滤作用,将中心管实现支撑功能的同时还能形成一级的过滤效果,克服了由于滤芯级数增加而带来的体积增加的缺陷,减小体积,节省成本。
优选地,
所述中心管102为由所述碳材质组成的筒状碳棒结构;或,所述中心管102 为由所述聚丙烯pp材质组成的筒状PP结构;或,所述中心管102为由所述陶瓷材质组成的筒状陶瓷管的结构。这是本发明的优选过滤结构形式,如碳棒、 PP筒状以及陶瓷管的结构形式。
本发明可允许流体通过的滤材可包括:碳棒、圆筒状聚丙烯pp材质滤材、陶瓷管等,优选利用可改善口感的碳作为卷式膜元件的中心管材质,可舍弃现有卷式膜使用的塑料件中心管,避免现有卷式膜元件塑料件中心管的使用,可实现一支膜元件具有两级过滤功能;利用碳质中心管,可避免后续再使用口感滤芯,膜元件集精细过滤滤芯和后置口感滤芯两级过滤功能于一体;碳质中心管无肉眼可视大孔,其表面布满结构性微孔,相比于传统塑料件可视大孔的中心管,卷式膜片产水更容易收集。PP筒状中心管能有效去除所过滤液体中的各种颗粒杂质,可多层式深度结构,纳污量大,过滤流量大,压差小,不含任何化学粘合剂,更卫生,安全,耐酸、碱、有机溶液、油类,有良好的化学稳定性,集表面、深层、粗精滤为一体;具有流量大、耐腐蚀耐高压低成本等特点。用以阻挡水中的铁锈、泥沙、虫卵等大颗粒物质。陶瓷筒状中心管能够对饮用水进行过滤、抗菌和活化处理,有害的去除余氯和悬浮污染物、有机化学物质、颜色与异味,通过使用该滤芯能够过滤出达到一定饮用标准的饮用水。
碳棒材料具有脆性,在空腔内加一个强度支撑筒,可强化碳棒中心管强度。
优选地,
本发明的卷式膜组件,还包括围绕所述中心管102的外周进行绕设的卷式膜103、所述卷式膜103能够允许水通过并对水进行过滤。本发明的卷式膜组件利用新结构形式的中心管(过滤材质),用卷式膜卷制,使得制备的卷式膜组件同时具有两级过滤功能,能够使得水能够流经该滤材材质制作成的中心管,从而对水形成一级过滤作用,可使得在相对于现有技术中提高过滤效果需要增加滤芯技术的结构而言,能够通过中心管本身便能形成一级过滤的作用,实现了中心管结构功能的集成化、使其不仅能够支撑卷式膜和收集产水还能实现过滤作用,有效地减小了滤芯体积的增加,利于整机体积的有效减小。
本发明技术方案中卷式膜的产水与后置滤芯(即具有过滤作用的中心管) 直接接触,减少了流路长带来的能量损失,从而可以减少背压,其有益效果是卷式膜产水更顺畅的排出,可有效减缓膜结构趋势并且同样膜面积下水流量大。
优选地,
还包括设置在所述中心管102的轴向一端的第一端盖101、所述第一端盖能对所述中心管102的所述轴向一端进行密封;和/或,
还包括卡接设置在所述中心管102的轴向另一端的第二端盖104、所述第二端盖104的径向内侧还连接设置有出水接头105、以允许所述中心管102内部中的水从所述出水接头105流出。
这是本发明的中心管轴向一端的第一端盖的结构形式和轴向另一端的第二端盖的结构形式,通过第一端盖能够对中心管的轴向一端形成密封作用,使得该端的水从卷式膜103的端面进行渗透、进而进入中心管、空腔中,实现二级过滤的效果,经过卷式膜103而流出的水为浓水、经过中心管内部空腔流出的水为纯水,如图6所示,通过第二端盖能够对中心管的轴向另一端进行卡接作用和密封作用,使得水只能从中心管内部的出水接头流出(纯水)、或从卷式膜下端流出(浓水)。
优选地,
所述第一端盖101包括位于径向外侧且沿轴向方向延伸的第一延伸臂 101d以及位于径向内侧且沿轴向方向延伸的第二延伸臂101e,所述第一延伸臂101d和所述第二延伸臂101e之间形成为能对所述中心管102的内壁和外壁进行卡设的空间。这是本发明的第一端盖的进一步优选结构形式,通过第一和第二延伸臂的设置能够与中心管的轴向一端端部形成卡接式连接、方便装配和定位。
优选地,
所述第二延伸臂101e贴合卡设在所述中心管102的所述轴向一端的内壁处;所述中心管102的外壁在所述轴向一端的位置处还形成有第一台阶102a,所述第一延伸臂101d与所述第一台阶102a卡合、以使得所述第一延伸臂101d 的外周面与所述中心管102的外周面相平齐。这是本发明的第一延伸臂和第二延伸臂分别与中心管的内外壁匹配相接的结构形式,能够实现在于中心管之间有效卡接的同时还能保证中心管外周面与第一延伸臂的外周面平齐,从而方便卷式膜在该外周面上卷式缠绕。
优选地,
所述第一端盖101的中心位置还朝所述中心管102的轴向方向形成有用于卷膜的卷膜卡槽101a;和/或,所述第一端盖101的所述第一延伸臂101d和所述第二延伸臂101e之间还沿轴向延伸地设置有第一固定筋条101b、所述中心管102的所述轴向一端也沿轴向凹陷地设置有固定槽102c,所述第一固定筋条 101b能与所述固定槽102c之间形成卡接限位,以对所述中心管102的所述轴向一端的端面进行卡接固定;和/或,所述第一端盖101的与所述第一延伸臂 101d和所述第二延伸臂101e的延伸方向相背的方向还凸出地设置有至少一个第一限位筋条101c。
这是本发明的第一端盖以及中心管相应部位上设置的进一步优选结构形式,卷膜卡槽能够容许在卷膜的时候将卷膜机的轴插入其中、带动中心管转动从而实现卷式膜的卷膜作用;通过第一固定筋条和中心管端面上设置的固定槽能够使得二者之间形成卡接配合,能够对第一端盖和中心管之间装配时形成定位或限位作用,提高装配效果;通过第一限位筋条能够使得第一端盖朝上方凸出形成凸起结构,从而使得凸起之间能够通过水、使得从能够正常到达卷式膜的上端面而往下流,保证了正常的水流流过。
优选地,
所述第二端盖104包括位于径向外侧且沿轴向方向延伸的第三延伸臂 104c以及位于径向内侧且沿轴向方向延伸的第四延伸臂104d,所述第三延伸臂104c和所述第四延伸臂104d之间形成为能对所述中心管102的所述轴向另一端的内壁和外壁进行卡设的空间。这是本发明的第二端盖的进一步优选结构形式,通过第三和第四延伸臂的设置能够与中心管的轴向另一端端部形成卡接式连接、方便装配和定位。
优选地,
所述第四延伸臂104d贴合卡设在所述中心管的所述轴向另一端的内壁处;和/或,所述中心管102的所述外壁在所述轴向另一端的位置处还形成有第二台阶102b,所述第三延伸臂104c卡接在所述第二台阶102b的外周壁处、以使得所述第三延伸臂104c的外周面与所述中心管102的外周面相平齐。这是本发明的第三延伸臂和第四延伸臂分别与中心管的内外壁匹配相接的结构形式,能够实现在于中心管之间有效卡接的同时还能保证中心管外周面与第三延伸臂的外周面平齐,从而方便卷式膜在该外周面上卷式缠绕。
优选地,
所述第二端盖104的所述第三延伸臂104c和所述第四延伸臂104d之间还沿轴向延伸地设置有第二固定筋条104b、所述中心管102的所述轴向另一端也沿轴向凹陷地设置有固定槽102c,所述第二固定筋条104b能与所述固定槽 102c之间形成卡接限位,以对所述中心管102的所述轴向另一端的端面进行卡接固定;和/或,所述第二端盖104的所述第四延伸臂104d的内侧还沿径向凸出地设置有第二限位筋条104a,所述第二限位筋条104a能与所述出水接头105 之间形成限位和/或定位。
这是本发明的第二端盖以及中心管相应部位上设置的进一步优选结构形式,通过第二固定筋条和中心管端面上设置的固定槽能够使得二者之间形成卡接配合,能够对第一端盖和中心管之间装配时形成定位或限位作用,提高装配效果;通过第二限位筋条能够使得其对出水接头形成限位作用,形成定位装配,提高装配效果。
优选地,
所述第一端盖101与所述中心管102之间的相接部位还通过粘接连接;和 /或,所述第二端盖104与所述中心管102之间的相接部位还通过粘接连接;和 /或,所述卷式膜103在所述中心管102的所述轴向一端缠绕设置在所述第一端盖101的外周处;和/或,所述卷式膜103在所述中心管102的所述轴向另一端缠绕设置在所述第二端盖104的外周处。
第一端盖、第二端盖分别与中心管之间通过粘接连接,提高了端盖与中心管之间的连接牢固性、提高了密封强度,卷式膜缠绕在端盖上能够提高缠绕效果和密封效果。该碳质中心管,其各零部件的组装形式为:第一端盖101和第二端盖104通过粘胶形式与碳棒上两端对应的阶梯进行固定连接。出水接头 105为完成卷式膜卷制后,在直接装入第二端盖104里边,其作用为导纯水。
优选地,
所述卷式膜103包括卷式膜片2010、胶线2020、产水隔网2030和进水隔网,所述卷式膜片2010包括分离层和非分离层,且所述卷式膜片2010在所述分离层处进行对折,所述进水隔网放置于卷式膜片的对折位置中,且所述非分离层的一面和所述产水隔网2030之间叠置,且所述胶线2020设置在所述卷式膜103的内周侧、且与所述第一端盖101和/或所述第二端盖104相对的位置。这是本发明的卷式膜的优选结构形式,产水隔网缠绕在中心管外周、卷式膜片再缠绕在产水隔网外周,胶线打在于端盖相对应的位置能够通过粘胶使得膜片与端盖实现密封连接。
利用该碳质中心管制备卷式膜时,其卷膜示意图如图10所示。
卷式膜片2010均匀分布在碳质中心管靠近两端的端盖位置,产水隔网 2030,产水隔网2030和卷式膜片2010重叠摆放,胶线打在靠近卷式膜片2010 和产水隔网2030边缘位置但不与边缘重合,需与边缘线保持距离,同时胶线2020需要打在第一端盖101和第二端盖104上,其作用为借助端盖实现卷式膜元件密封,因为若打在碳质中心管上,由于其为多孔结构,不能实现密封。
本发明还提供一种净水系统,其包括前任一项所述的卷式膜组件。
本发明通过将净水机的中心管通过由能允许流体通过的滤材材质制作,能够使得水能够流经该滤材材质制作成的中心管,从而对水形成一级过滤作用,可使得在相对于现有技术中提高过滤效果需要增加滤芯技术的结构而言,能够通过中心管本身便能形成一级过滤的作用,实现了中心管结构功能的集成化、使其不仅能够支撑卷式膜和收集产水还能实现过滤作用,有效地减小了滤芯体积的增加,利于整机体积的有效减小;
本发明可舍弃现有卷式膜使用的塑料件中心管,避免现有卷式膜元件塑料件中心管的使用,可实现一支膜元件具有两级过滤功能;利用碳质中心管,可避免后续再使用口感滤芯,膜元件集精细过滤滤芯和后置口感滤芯两级过滤功能于一体;碳质中心管无肉眼可视大孔,其表面布满结构性微孔,相比于传统塑料件可视大孔的中心管,卷式膜片产水更容易收集。
实施例3
如图12-18所示,本发明提供一种卷式膜组件,其包括中心管,且所述中心管102为筒体结构,所述筒体结构包括内壁102d和外壁102e,所述中心管 102的径向内侧还设置有筒状结构的支撑套筒202b、所述支撑套筒202b的内壁内侧具有空腔102f,所述支撑套筒202b上以贯穿所述支撑套筒的内壁和外壁的形式还设置有至少一个通水孔202a,且所述中心管102由能允许流体通过 (优选透水)的滤材材质制成、以允许流体从所述空腔经由所述支撑套筒202b、所述内壁102d流通至所述外壁102e,或从所述外壁102e流通至所述内壁102d、经过所述支撑套筒202b而到达所述空腔102f中;且在所述空腔102f中还设置有后置滤芯106。
本发明通过将净水机的中心管通过由能允许流体通过的滤材材质制作,能够使得水能够流经该滤材材质制作成的中心管,从而对水形成一级过滤作用,可使得在相对于现有技术中提高过滤效果需要增加滤芯技术的结构而言,能够通过中心管本身便能形成一级过滤的作用,实现了中心管结构功能的集成化、使其不仅能够支撑卷式膜和收集产水还能实现过滤作用,有效地减小了滤芯体积的增加,利于整机体积的有效减小。还通过在中心管的内壁径向内侧设置支撑套筒、能够对具有过滤功能的材料起到支撑作用(因为其存在过滤作用、通常其结构强度不足以支撑或支撑强度不够高),从而提高中心管的牢固固定的作用,为实现长时间过滤作用提供条件;还通过设置后置滤芯能够对经过中心管过滤后的水再经过空腔中的后置滤芯进行过滤,从而进一步有效提高过滤效果。
现有中心管,为塑料件中心管,只在管中央开孔,其它地方为封闭的,由此造成未开孔区域膜片产水需要沿壁流入开孔区域,流径长;而开孔区域膜片,产水直接从膜孔出去,流径短。而用碳棒做中心管,由于其本身表面分布有均匀的结构性微孔结构,因此和碳棒接触的膜片的产水均能及时导出到空腔内。将后置碳棒滤芯做成可缠绕RO膜的结构形式,可实现RO膜和后置滤芯的复合,实现一芯两级净化功能。
优选地,
所述能允许流体通过的滤材材质包括:碳材质、聚丙烯pp材质和陶瓷材质中的至少一种;和/或,所述后置滤芯106为超滤滤芯,且其具有排气孔106a。这是本发明的滤材材质的优选材质,能够实现允许水通过并进行过滤;且超滤滤芯是本发明的后置滤芯的优选结构形式,能够对水实现后置的超滤过滤效果,提高过滤效果;碳棒空腔内具有足够的空间让超滤排气,因此不会出现碳棒与超滤直接相连的后置复合滤芯的憋气问题。能够结合卷式膜实现反渗透或纳滤、后置碳和超滤的三级复合滤芯,本发明使用的中心管与传统中心管不同,同时具有支撑膜片、收集产水和过滤净化功能。
优选地,
所述中心管102为由所述碳材质组成的筒状碳棒结构;或,所述中心管102 为由所述聚丙烯pp材质组成的筒状PP结构;或,所述中心管102为由所述陶瓷材质组成的筒状陶瓷管的结构。这是本发明的优选过滤结构形式,如碳棒、 PP筒状以及陶瓷管的结构形式。
本发明可允许流体通过的滤材可包括:碳棒、圆筒状聚丙烯pp材质滤材、陶瓷管等,优选利用可改善口感的碳作为卷式膜元件的中心管材质,可舍弃现有卷式膜使用的塑料件中心管,避免现有卷式膜元件塑料件中心管的使用,可实现一支膜元件具有两级过滤功能;利用碳质中心管,可避免后续再使用口感滤芯,膜元件集精细过滤滤芯和后置口感滤芯两级过滤功能于一体;碳质中心管无肉眼可视大孔,其表面布满结构性微孔,相比于传统塑料件可视大孔的中心管,卷式膜片产水更容易收集。
碳棒材料具有脆性,在空腔内加一个强度支撑筒,可强化碳棒中心管强度。
优选地,
本发明的卷式膜组件,还包括围绕所述中心管102的外周进行绕设的卷式膜103、所述卷式膜103能够允许水通过并对水进行过滤。本发明的卷式膜组件利用新结构形式的中心管(过滤材质),用卷式膜卷制,使得制备的卷式膜组件同时具有两级过滤功能,能够使得水能够流经该滤材材质制作成的中心管,从而对水形成一级过滤作用,可使得在相对于现有技术中提高过滤效果需要增加滤芯技术的结构而言,能够通过中心管本身便能形成一级过滤的作用,实现了中心管结构功能的集成化、使其不仅能够支撑卷式膜和收集产水还能实现过滤作用,有效地减小了滤芯体积的增加,利于整机体积的有效减小。
本发明技术方案中卷式膜的产水与后置滤芯(即具有过滤作用的中心管) 直接接触,减少了流路长带来的能量损失,从而可以减少背压,其有益效果是卷式膜产水更顺畅的排出,可有效减缓膜结构趋势并且同样膜面积下水流量大。
优选地,
还包括设置在所述中心管102的轴向一端的第一端盖101、所述第一端盖能对所述中心管102的所述轴向一端进行密封;和/或,
还包括卡接设置在所述中心管102的轴向另一端的第二端盖104、所述第二端盖104的径向内侧还连接设置有出水接头105、以允许所述中心管102内部中的水从所述出水接头105流出。
这是本发明的中心管轴向一端的第一端盖的结构形式和轴向另一端的第二端盖的结构形式,通过第一端盖能够对中心管的轴向一端形成密封作用,使得该端的水从卷式膜103的端面进行渗透、进而进入中心管、空腔中,实现二级过滤的效果,经过卷式膜103而流出的水为浓水、经过中心管内部空腔流出的水为纯水,如图12所示,通过第二端盖能够对中心管的轴向另一端进行卡接作用和密封作用,使得水只能从中心管内部的出水接头流出(纯水)、或从卷式膜下端流出(浓水)。
优选地,
所述第一端盖101包括位于径向外侧且沿轴向方向延伸的第一延伸臂 101d以及位于径向内侧且沿轴向方向延伸的第二延伸臂101e,所述第一延伸臂101d和所述第二延伸臂101e之间形成为能对所述中心管102的内壁和外壁进行卡设的空间。这是本发明的第一端盖的进一步优选结构形式,通过第一和第二延伸臂的设置能够与中心管的轴向一端端部形成卡接式连接、方便装配和定位。
优选地,
所述第二延伸臂101e贴合卡设在所述中心管102的所述轴向一端的内壁处;所述中心管102的外壁在所述轴向一端的位置处还形成有第一台阶102a,所述第一延伸臂101d与所述第一台阶102a卡合、以使得所述第一延伸臂101d 的外周面与所述中心管102的外周面相平齐。这是本发明的第一延伸臂和第二延伸臂分别与中心管的内外壁匹配相接的结构形式,能够实现在于中心管之间有效卡接的同时还能保证中心管外周面与第一延伸臂的外周面平齐,从而方便卷式膜在该外周面上卷式缠绕。
优选地,
所述第一端盖101的中心位置还朝所述中心管102的轴向方向形成有用于卷膜的卷膜卡槽101a;和/或,所述第一端盖101的所述第一延伸臂101d和所述第二延伸臂101e之间还沿轴向延伸地设置有第一固定筋条101b、所述中心管102的所述轴向一端也沿轴向凹陷地设置有固定槽102c,所述第一固定筋条 101b能与所述固定槽102c之间形成卡接限位,以对所述中心管102的所述轴向一端的端面进行卡接固定;和/或,所述第一端盖101的与所述第一延伸臂 101d和所述第二延伸臂101e的延伸方向相背的方向还凸出地设置有至少一个第一限位筋条101c。
这是本发明的第一端盖以及中心管相应部位上设置的进一步优选结构形式,卷膜卡槽能够容许在卷膜的时候将卷膜机的轴插入其中、带动中心管转动从而实现卷式膜的卷膜作用;通过第一固定筋条和中心管端面上设置的固定槽能够使得二者之间形成卡接配合,能够对第一端盖和中心管之间装配时形成定位或限位作用,提高装配效果;通过第一限位筋条能够使得第一端盖朝上方凸出形成凸起结构,从而使得凸起之间能够通过水、使得从能够正常到达卷式膜的上端面而往下流,保证了正常的水流流过。
优选地,
所述第二端盖104包括位于径向外侧且沿轴向方向延伸的第三延伸臂 104c以及位于径向内侧且沿轴向方向延伸的第四延伸臂104d,所述第三延伸臂104c和所述第四延伸臂104d之间形成为能对所述中心管102的所述轴向另一端的内壁和外壁进行卡设的空间。这是本发明的第二端盖的进一步优选结构形式,通过第三和第四延伸臂的设置能够与中心管的轴向另一端端部形成卡接式连接、方便装配和定位。
优选地,
所述第四延伸臂104d贴合卡设在所述中心管的所述轴向另一端的内壁处;和/或,所述中心管102的所述外壁在所述轴向另一端的位置处还形成有第二台阶102b,所述第三延伸臂104c卡接在所述第二台阶102b的外周壁处、以使得所述第三延伸臂104c的外周面与所述中心管102的外周面相平齐。这是本发明的第三延伸臂和第四延伸臂分别与中心管的内外壁匹配相接的结构形式,能够实现在于中心管之间有效卡接的同时还能保证中心管外周面与第三延伸臂的外周面平齐,从而方便卷式膜在该外周面上卷式缠绕。
优选地,
所述第二端盖104的所述第三延伸臂104c和所述第四延伸臂104d之间还沿轴向延伸地设置有第二固定筋条104b、所述中心管102的所述轴向另一端也沿轴向凹陷地设置有固定槽102c,所述第二固定筋条104b能与所述固定槽 102c之间形成卡接限位,以对所述中心管102的所述轴向另一端的端面进行卡接固定;和/或,所述第二端盖104的所述第四延伸臂104d的内侧还沿径向凸出地设置有第二限位筋条104a,所述第二限位筋条104a和所述第四延伸臂 104d相接部位形成为第一台阶结构,所述第一台阶结构能与所述出水接头105之间形成限位和/或定位;且所述第二限位筋条104a的自由端形成为限位结构 104e,所述后置滤芯106的外周壁上形成有能与所述限位结构104e匹配卡接的第二台阶结构106b。
这是本发明的第二端盖以及中心管相应部位上设置的进一步优选结构形式,通过第二固定筋条和中心管端面上设置的固定槽能够使得二者之间形成卡接配合,能够对第一端盖和中心管之间装配时形成定位或限位作用,提高装配效果;通过第二限位筋条和第四延伸臂的相接部位的第一台阶结构能够使得其对出水接头形成限位作用,形成定位装配,提高装配效果;通过第二限位筋条的末端的限位结构能够与后置滤芯上的第二台阶结构形成卡接配合,从而完成对后置滤芯的安装和装配;后置滤芯(优选超滤膜丝端)从第二端盖104处装入,直至第二台阶结构106b顶到限位结构104e实现限位即超滤安装完毕,其密封通过外壳上O型圈与端盖实现。
优选地,
所述第一端盖101与所述中心管102之间的相接部位还通过粘接连接;和 /或,所述第二端盖104与所述中心管102之间的相接部位还通过粘接连接;和 /或,所述卷式膜103在所述中心管102的所述轴向一端缠绕设置在所述第一端盖101的外周处;和/或,所述卷式膜103在所述中心管102的所述轴向另一端缠绕设置在所述第二端盖104的外周处。
第一端盖、第二端盖分别与中心管之间通过粘接连接,提高了端盖与中心管之间的连接牢固性、提高了密封强度,卷式膜缠绕在端盖上能够提高缠绕效果和密封效果。该碳质中心管,其各零部件的组装形式为:第一端盖101和第二端盖104通过粘胶形式与碳棒上两端对应的阶梯进行固定连接。出水接头 105为完成卷式膜卷制后,在直接装入第二端盖104里边,其作用为导纯水。
优选地,
所述卷式膜103包括卷式膜片2010、胶线2020、产水隔网2030和进水隔网,所述卷式膜片2010包括分离层和非分离层,且所述卷式膜片2010在所述分离层处进行对折,所述进水隔网放置于卷式膜片的对折位置中,且所述非分离层的一面和所述产水隔网2030之间叠置,且所述胶线2020设置在所述卷式膜103的内周侧、且与所述第一端盖101和/或所述第二端盖104相对的位置。这是本发明的卷式膜的优选结构形式,产水隔网缠绕在中心管外周、卷式膜片再缠绕在产水隔网外周,胶线打在于端盖相对应的位置能够通过粘胶使得膜片与端盖实现密封连接。
利用该碳质中心管制备卷式膜时,其卷膜示意图如图16所示。
卷式膜片2010均匀分布在碳质中心管靠近两端的端盖位置,产水隔网 2030,产水隔网2030和卷式膜片2010重叠摆放,胶线打在靠近卷式膜片2010 和产水隔网2030边缘位置但不与边缘重合,需与边缘线保持距离,同时胶线 2020需要打在第一端盖101和第二端盖104上,其作用为借助端盖实现卷式膜元件密封,因为若打在碳质中心管上,由于其为多孔结构,不能实现密封。
本发明还提供一种净水系统,其包括前任一项所述的卷式膜组件。
本发明通过将净水机的中心管通过由能允许流体通过的滤材材质制作,能够使得水能够流经该滤材材质制作成的中心管,从而对水形成一级过滤作用,可使得在相对于现有技术中提高过滤效果需要增加滤芯技术的结构而言,能够通过中心管本身便能形成一级过滤的作用,实现了中心管结构功能的集成化、使其不仅能够支撑卷式膜和收集产水还能实现过滤作用,有效地减小了滤芯体积的增加,利于整机体积的有效减小;
本发明可舍弃现有卷式膜使用的塑料件中心管,避免现有卷式膜元件塑料件中心管的使用,可实现一支膜元件具有两级过滤功能;利用碳质中心管,可避免后续再使用口感滤芯,膜元件集精细过滤滤芯和后置口感滤芯两级过滤功能于一体;碳质中心管无肉眼可视大孔,其表面布满结构性微孔,相比于传统塑料件可视大孔的中心管,卷式膜片产水更容易收集。
实施例4
如图19-22所示,本发明提供一种复合滤芯组件,其包括:
瓶体604和设置在所述瓶体内部的多级滤芯,包括预处理滤芯、精细过滤滤芯203、和后处理滤芯组;所述后处理滤芯组包括由能透水滤材做成的中心管602;流体依次经过所述预处理滤芯、所述精细过滤滤芯、和所述后处理滤芯组而被过滤;所述瓶体604的底部或顶部设置有进水口701,在所述瓶体604 上且与所述进水口位于同一侧的位置还设置有纯水出口703和浓水出口702。
本发明通过将净水机的中心管通过由能透水的滤材材质制作,能够使得水能够流经该滤材材质制作成的中心管,从而对水形成一级过滤作用,可使得在相对于现有技术中提高过滤效果需要增加滤芯技术的结构而言,能够通过中心管本身便能形成一级过滤的作用,实现了中心管结构功能的集成化、使其不仅能够支撑卷式膜和收集产水还能实现过滤作用,有效地减小了滤芯体积的增加,利于整机体积的有效减小。还通过在中心管的内壁径向内侧设置支撑套筒、能够对具有过滤功能的材料起到支撑作用(因为其存在过滤作用、通常其结构强度不足以支撑或支撑强度不够高),从而提高中心管的牢固固定的作用,为实现长时间过滤作用提供条件。
现有中心管,为塑料件中心管,只在管中央开孔,其它地方为封闭的,由此造成未开孔区域膜片产水需要沿壁流入开孔区域,流径长;而开孔区域膜片,产水直接从膜孔出去,流径短。而用碳棒做中心管,由于其本身表面分布有均匀的结构性微孔结构,因此和碳棒接触的膜片的产水均能及时导出到空腔内。将后置碳棒滤芯做成可缠绕RO膜的结构形式,可实现RO膜和后置滤芯的复合,实现一芯两级净化功能。
支撑卷式膜片的中心管为后置活性炭滤材,减少传统塑料件中心管的使用,可同时发挥支撑和净化功能;精细过滤滤芯不需要单独腔体,其腔体与预处理滤芯的进水腔体共用,减少精细过滤滤芯单独密闭腔体使用;后置超滤具为倒置安装,但其安装腔体内具有足够的排气空间,可避免倒置安装超滤会出现的憋气问题。
优选地,
所述多级滤芯为五级以上的滤芯,所述预处理滤芯包括第一级预处理滤芯 201和第二级预处理滤芯202,所述后处理滤芯组还包括后处理滤芯205;沿着流体的流动方向流体依次经过所述第一级预处理滤芯201、所述第二级预处理滤芯202、所述精细过滤滤芯203、中心管602和所述后处理滤芯205而被过滤。
本发明通过在瓶体内部设置五级以上的滤芯,沿着流体的流动方向流体依次经过所述第一级预处理滤芯、所述第二级预处理滤芯、所述精细过滤滤芯、所述中心管和所述后处理滤芯而被过滤,一体式复合滤芯,其包含五级滤芯,可单独使用于净水机上发挥净化功能,相比于现有的单级滤芯或者二级、三级甚至四级滤芯而言,在一个瓶体里能够实现五级过滤效果,能够有效提高过滤效果的同时还能使得滤芯组件乃至净水机体积小型化,滤芯集五级过滤功能一体,设计时匹配了各滤芯的寿命,且考虑了体积,所以不会造成体积大,只会比单独滤芯时体积小;
并且通过一个瓶体里设置滤芯,有效集五级过滤功能一体,设计时匹配了各滤芯的寿命,相比于单级滤芯或者二级、三级甚至四级滤芯的瓶体之间的寿命存在不匹配而导致换芯周期不一致的问题、带来换芯频繁的问题而言,更换内部滤芯时瓶体内部的滤芯的使用寿命基本都一致,因此换芯周期一致,一体换芯,有效避免各滤芯单独使用时存在的换芯周期不一致带来的换芯频繁问题。
并且将进水口、纯水出口以及浓水出口等所有水口均设置为在瓶体的一端布局,能有效避免接口两端分布造成的空间占用比大问题。
优选地,
所述第一级预处理滤芯201的材料为PP棉(优选喷融pp棉、折纸pp棉等);和/或,所述第二级预处理滤芯202为烧结碳棒;和/或,所述精细过滤滤芯203为卷式反渗透滤芯或卷式纳滤滤芯;和/或,所述能透水的滤材材质包括:碳材质、聚丙烯pp材质和陶瓷材质中的至少一种;和/或,述中心管602 的径向内侧还设置有筒状结构的支撑套筒202b,所述支撑套筒202b上还设置有至少一个通水孔202a;和/或,所述后处理滤芯205的材料为微滤膜和/或超滤膜;和/或,所述后处理滤芯205倒装安装(后处理滤芯包括安装座和中空纤维膜丝,其安装座位于下端,中空纤维膜丝位于上端、其下端与安装座连接、并朝上方延伸伸出)。
其中,第一级预处理滤芯201可为喷融PP棉、折纸pp棉,其作用主要为发挥第一级过滤,去除水体中大的悬浮物、泥沙、铁锈等污染物;第二级预处理滤芯202可为烧结碳棒,其作用主要为吸附去除水体中的余氯、小分子有机物等;精细过滤滤芯203可为卷式反渗透滤芯或卷式纳滤滤芯,其作用为精细过滤,可去除水体中重金属离子、小分子有机物等,实现对水体的深度净化;通过对中心管的滤材材质的优选材质为碳材质、聚丙烯pp材质和陶瓷材质中的至少一种,能够实现允许水通过并进行过滤。还通过在中心管的内壁径向内侧设置支撑套筒、能够对具有过滤功能的材料起到支撑作用(因为其存在过滤作用、通常其结构强度不足以支撑或支撑强度不够高),从而提高中心管的牢固固定的作用,为实现长时间过滤作用提供条件;后处理滤芯205可为微滤膜、超滤膜等,其作用为防止出水微生物超标,保证用水卫生安全。
优选地,
所述第一级预处理滤芯201和所述第二级预处理滤芯202位于相同高度且内外布置,且所述第一级预处理滤芯201套设于所述第二级预处理滤芯202的外部。这样使得水流通过外部的第一级预处理滤芯净化处理后再进入内部的第二级预处理滤芯中处理,实现精滤前的预处理或粗滤的作用。
优选地,
所述精细过滤滤芯203位于所述第一级预处理滤芯201或所述第二级预处理滤芯202的下方,且所述中心管602和所述后处理滤芯205被套设于所述精细过滤滤芯203的内部,且所述后处理滤芯205套设于所述中心管602的内部。
滤芯结构的布局形式为:第一级预处理滤芯201包裹或嵌套在第二级预处理滤芯202滤芯外表面,形成内外结构布局;后三级滤芯与前两级预处理滤芯为上下结构布局;中心管602、后处理滤芯205两级后处理滤芯装填在精细过滤滤芯203滤芯中心管内;这样的结构布局能够有效地省去现有技术中采用的内筒体结构,通过多个连接端盖实现对上面两级预处理滤芯进行固定设置,通过多个连接端盖和中心管的布置实现对精细过滤滤芯的固定设置和两级后处理滤芯(包括超滤)的固定设置作用,有效地减小了体积,实现了体积小型化。
优选地,
所述中心管602的内部具有第六空腔506、所述后处理滤芯205设置于所述第六空腔506中。这是本发明的中心管的优选结构形式。
优选地,
所述瓶体604底端设置有纯水出口703,所述后处理滤芯205的下端与所述纯水出口703连通。经过精细过滤滤芯后的水再经过第一级(中心管)和后处理滤芯流出,从底端排出,获得纯水。
优选地,
所述瓶体604底端还设置有浓水出口702,所述精细过滤滤芯203的下端能与所述浓水出口702进行连通。将精细过滤滤芯过滤出来而未经后两级过滤滤芯的水、通过第九空腔509和浓水出口排出,获得浓水(含盐量较高、不能引用)。
优选地,
所述瓶体604的顶端设置有第一连接端盖401、以对所述瓶体604上端进行封闭;和/或,所述第一级预处理滤芯201和所述第二级预处理滤芯202的上端还设置有第二连接端盖402,所述第二连接端盖402被固定设置于所述瓶体 604上;和/或,所述第一级预处理滤芯201和所述第二级预处理滤芯202的底端还设置有第三连接端盖403,所述第三连接端盖403外壁上具有筋条形成的过水通道、以允许水流通过(筋条指的是在外壁上向外凸出形成的凸出条状的结构);
和/或,所述中心管602的上方位置还设置有第四连接端盖404,所述后处理滤芯205的下端还设置有第五连接端盖405;和/或,所述精细过滤滤芯203 的下端还设置有第六连接端盖406,所述第六连接端盖406外壁上具有筋条形成的过水通道、以允许流体流过。
这是本发明的五个连接端盖的优选结构形式,通过第一连接端盖能够实现对瓶体上端的封闭和支撑的作用,通过第二连接端盖形成对第一和第二级预处理滤芯上端进行支撑作用,第三连接端盖实现对第一和第二级预处理滤芯的下端的支撑和封闭,第四连接端盖能够对中心管上端进行支撑作用,第五连接端盖对后处理滤芯实现支撑,第六连接端盖对精细过滤滤芯实现支撑。
为了成功制备该复合滤芯,其需要包含端盖部分。具体有第一连接端盖401,其为瓶体端盖,与瓶体通过旋熔或螺纹方式连接,作用为瓶体实现密封;第二连接端盖402,其为第一、二级预处理滤芯的上端盖,作用为固定和密封;第三连接端盖403,具体为第一、二级预处理滤芯的下端盖,作用实现对第一、二级滤芯的限位固定,同时实现与精细过滤滤芯203连接,实现水路互通,此外,该端盖侧壁上的限位条同时提供过水通道作用;第四连接端盖404,其为中心管的上端盖,作用为固定;第五连接端盖405,其为后处理滤芯的下端盖;第六连接端盖406,其为精细过滤滤芯的下端盖,作用为实现进水水路和精细过滤滤芯水路分开,同时,其端盖上具有限位条,发挥过水通道的作用。
优选地,
所述精细过滤滤芯203的上部与所述第三连接端盖403的内壁设置有第一密封件301;和/或,所述精细过滤滤芯203的下部与所述第六连接端盖406之间设置有第二密封件302;和/或,所述第六连接端盖406的下端外周壁上设置有第三密封件303;和/或,所述中心管602的下端还设置有出水接头407,且所述出水接头407的下端外周还设置有第四密封件304。
通过第一密封件实现对精细过滤滤芯上部与瓶体之间的密封、使得水只能精细过滤滤芯向下流出,使水被充分的进行精细过滤处理;通过第二密封件实现精细过滤滤芯下部与第六连接端盖之间的密封,使得精细过滤滤芯出来的水经过中心管、支撑套筒而进入后处理滤芯而被过滤,提高了过滤效果;通过第三密封件能够保证第六连接端盖与中心管底端之间的密封作用,使得精细过滤滤芯出来的水不能从第六连接端盖和中心管之间而泄漏到纯水出口;通过第四密封件能够对纯水出口的水进行密封作用。
为了成功制备该复合滤芯,其需要包括密封件部分。第一密封件301、第二密封件302为盐水密封圈,其作用为实现进水水路与精细过滤滤芯的水路分隔;第三密封件303为第六连接端盖406上的O型圈;第四密封件307为出水接头上实现密封的O型圈。上述所述密封件,其作用均为防止防止窜水和实现密封。
优选地,
所述第六连接端盖406底部与所述瓶体604之间具有第一空腔501;和/ 或,所述精细过滤滤芯203外周与所述瓶体604之间具有第二空腔502;和/ 或,所述第一级预处理滤芯201的外周与所述瓶体604之间形成第三空腔503;和/或,所述第二级预处理滤芯202的内部具有竖直方向延伸的第四空腔504;和/或,所述第三连接端盖403与所述第二密封件302之间具有第五空腔505;和/或,所述后处理滤芯205的底端与所述中心管602之间形成第七空腔507;和/或,所述精细过滤滤芯203的底部与所述第六连接端盖406之间形成第八空腔508、所述第六连接端盖406下端内壁与所述出水接头407下端外壁之间形成第九空腔509,所述第九空腔509上端与所述第八空腔508连通、下端与所述浓水出口702连通。
为了成功制备该复合滤芯,其需要包括空腔部分。第一空腔501为进水、第六连接端盖406及瓶体604共同组成,为原水进水空腔;第二空腔502为第六连接端盖406、精细过滤滤芯203、第三连接端盖403、第二密封件302、第三密封件303第及瓶体604共同组成,为原水进水腔;第三空腔503为第二连接端盖402、第三连接端盖403,瓶体604以及第一、二级预处理滤芯共同组成,为原水进水空腔。其中,第一空腔501、第二空腔502和第三空腔503相通。第四空腔504为第二预处理滤芯空腔,为过滤水出水空腔;第五空腔505 与第四空腔504为连通,其为精细过滤滤芯进水空腔;第六空腔506为中心管进水腔;第七空腔507为中心管出水腔;第八空腔508为精细过滤滤芯浓缩水流出空腔、与第九空腔509相通,从浓水出口流出。
本发明还提供一种净水系统,其包括前任一项所述的复合滤芯组件。本发明通过在瓶体内部设置五级以上的滤芯,沿着流体的流动方向流体依次经过所述第一级预处理滤芯、所述第二级预处理滤芯、所述精细过滤滤芯、所述中心管和所述后处理滤芯而被过滤,一体式复合滤芯,其包含五级滤芯,可单独使用于净水机上发挥净化功能,相比于现有的单级滤芯或者二级、三级甚至四级滤芯而言,在一个瓶体里能够实现五级过滤效果,能够有效提高过滤效果的同时还能使得滤芯组件乃至净水机体积小型化,滤芯集五级过滤功能一体,设计时匹配了各滤芯的寿命,且考虑了体积,所以不会造成体积大,只会比单独滤芯时体积小;
并且通过一个瓶体里设置滤芯,有效集五级过滤功能一体,设计时匹配了各滤芯的寿命,相比于单级滤芯或者二级、三级甚至四级滤芯的瓶体之间的寿命存在不匹配而导致换芯周期不一致的问题、带来换芯频繁的问题而言,更换内部滤芯时瓶体内部的滤芯的使用寿命基本都一致,因此换芯周期一致,一体换芯,有效避免各滤芯单独使用时存在的换芯周期不一致带来的换芯频繁问题。
该复合滤芯,其整体外观如图22所示,其瓶体上具有把手设置,目的为换芯时方便拿取。可预期的,瓶体只为匹配复合滤芯组件的结构,能实现进出水功能、替换功能即可,不限于附图提供的外观。
本发明的复合滤芯,进水、纯水和浓水口一端布局是本发明的一个技术特点。本发明的复合滤芯可替代传统的多级滤芯,使用单独一支的本发明的复合滤芯即可制备出净水设备。本技术发明的滤芯上下、内外结构,以及组件的上下、内外结构为配合实现本一体复合滤芯的方式。
为达到上述目的,本发明可通过以下技术方案实现:
1)为了成功制备该复合滤芯,其需要包括多级滤芯。
第一级预处理滤芯201,第二级预处理滤芯202,精细过滤滤芯203,中心管204,后处理滤芯205。其中,第一级预处理滤芯可为喷融PP棉、折纸pp 棉,其作用主要为发挥第一级过滤,去除水体中大的悬浮物、泥沙、铁锈等污染物;第二级预处理滤芯可为烧结碳棒,其作用主要为吸附去除水体中的余氯、小分子有机物等;精细过滤滤芯可为卷式反渗透滤芯或卷式纳滤滤芯,其作用为精细过滤,可去除水体中重金属离子、小分子有机物等,实现对水体的深度净化;中心管可为烧结碳棒,其作用为改善精细过滤滤芯产水口感;后处理滤芯可为微滤膜、超滤膜等,其作用为防止出水微生物超标,保证用水卫生安全。对应的,为了成功制备该复合滤芯,滤芯结构的布局形式为:第一级预处理滤芯201包裹或嵌套在第二级预处理滤芯202滤芯外表面,形成内外结构布局;后三级滤芯与前两级预处理滤芯为上下结构布局;两级后处理滤芯装填在精细过滤滤芯中心管内。
2)为了成功制备该复合滤芯,其需要包含端盖部分。
为了成功制备该复合滤芯,其需要包含端盖部分。具体有第一连接端盖401,其为瓶体端盖,与瓶体通过旋熔或螺纹方式连接,作用为瓶体实现密封;第二连接端盖402,其为第一、二级预处理滤芯的上端盖,作用为固定和密封;第三连接端盖403,具体为第一、二级预处理滤芯的下端盖,作用实现对第一、二级滤芯的限位固定,同时实现与精细过滤滤芯203连接,实现水路互通,此外,该端盖侧壁上的限位条同时提供过水通道作用;第四连接端盖404,其为中心管的上端盖,作用为固定;第五连接端盖405,其为中心管的下端盖,同时可实现与后处理滤芯的连接;第六连接端盖406,其为精细过滤滤芯的下端盖,作用为实现进水水路和精细过滤滤芯水路分开,同时,其端盖上具有限位条,发挥过水通道的作用。
3)为了成功制备该复合滤芯,其需要包括密封件部分。
第一密封件301为靠经中心管进水端的O型圈,其作用为配合第四连接端盖404对中心管602空腔实现密封;第二密封件302、第三密封件303为盐水密封圈,其作用为实现进水水路与精细过滤滤芯的水路分隔;第四密封件304 为第五连接端盖405上的O型圈;第五密封件305为第二壳体(即第二后处理瓶体603)上实现密封的O型圈;第六密封件306为中心管602上实现密封的 O型圈;第七密封件307为第六连接端盖406上的O型圈。上述所述密封件,其作用均为防止防止窜水和实现密封。
4)为了成功制备该复合滤芯,其需要包括空腔部分。
第一空腔501为进水、第六连接端盖406及瓶体604共同组成,为原水进水空腔;第二空腔502为第六连接端盖406、精细过滤滤芯203、第三连接端盖403、第二密封件302、第三密封件303第及瓶体604共同组成,为原水进水腔;第三空腔503为第二连接端盖402、第三连接端盖403,瓶体604以及第一、二级预处理滤芯共同组成,为原水进水空腔。其中,第一空腔501、第二空腔502和第三空腔503相通。第四空腔504为第二预处理滤芯空腔,为过滤水出水空腔;第五空腔505与第四空腔504为连通,其为精细过滤滤芯进水空腔;第六空腔506为中心管进水腔;第七空腔507为中心管出水腔;第八空腔508为精细过滤滤芯浓缩水流出空腔、与第九空腔509相通,从浓水出口流出。
5)为了成功制备该复合滤芯,其需要包含水口,水口一端布局。
第一进水口为原水进水口701,其进水依次经过第一空腔501、第二空腔 502和第三空腔503后进入第一级预处理滤芯201;第二进水口为纯水出口703,其前级进水依次经过第六空腔506、第七空腔507、第八空腔508进入纯水出口703;第三出水口为浓水出口702,其前级进水依次经过第四空腔504、第五空腔505、第九空腔509、第十空腔510后进入浓水出口702。
6)该复合滤芯,其整体外观如图22所示,其瓶体上具有把手设置(未示出),目的为换芯时方便拿取。可预期的,瓶体只为匹配复合滤芯组件的结构,能实现进出水功能、替换功能即可,不限于附图提供的外观。
第二实施方式
如图23-24所示,本发明提供一种具有滤芯组件的净水设备,其包括:
滤芯组件1和出水设备2,所述滤芯组件1与所述出水设备2通过水管4 连通、且所述滤芯组件1排出的水通过所述水管4流至所述出水设备2,所述净水设备还包括超滤滤芯3、所述超滤滤芯3集成设置在所述出水设备2上,使所述水管4中的水能进入所述超滤滤芯3中而被过滤;所述滤芯组件1还包括精细处理滤芯和中心管,所述精细处理滤芯为卷式膜、卷绕在所述中心管上,所述中心管为能允许流体通道的材质制成。
本发明通过将超滤滤芯集成设置在出水设备上,能够有效将超滤滤芯设置在滤芯组件的外部,使得滤芯组件的体积大为减小,达到降低滤芯的体积的目的和效果,同时由于超滤设置在出水设备上,可以将其比如膜的层数做得更多,使得过滤效果更好,进一步提高了过滤效果。还通过将中心管设置为允许流体通过的结构(优选碳棒),将反渗透膜卷制在该中心管上,相对于现有中还需在碳棒外设置中心管以对RO膜进行卷绕的结构而言有效地省去了中心管的结构,缩小了卷制反渗透复合滤芯的体积,减小了复合滤芯的空间。
优选地,
所述超滤滤芯3包括超滤膜,所述出水设备2包括龙头组件21(优选鹅颈龙头组件),且所述超滤膜集成设置在所述龙头组件21上。这是本发明的超滤滤芯的优选结构形式,即采用超滤膜的结构将其集成在龙头组件上使其能够被有效的集成,如图23-24所示,能够提高集成效率。
实施例1,如图23,优选地,
所述滤芯组件1包括依次排布且串联连接的第一过滤单元11、第二过滤单元12、第三过滤单元13、第四过滤单元14和第五过滤单元15,水路依次经过所述第一过滤单元11、所述第二过滤单元12、所述第三过滤单元13、所述第四过滤单元14和所述第五过滤单元15而被过滤。这是本发明的实施例1的滤芯组件的优选结构形式,即包括五个过滤单元的并排布置结构,能够使得水路依次经过五个过滤单元并最后形成纯水,进入水管4后再进入超滤滤芯3中过滤,提高了过滤效果。
实施例2,如图24,优选地,
所述滤芯组件1包括复合设置在同一个滤瓶中的第一过滤单元11、第二过滤单元12、第三过滤单元13、第四过滤单元14和第五过滤单元15,水路依次经过所述第一过滤单元11、所述第二过滤单元12、所述第三过滤单元13、所述第四过滤单元14和所述第五过滤单元15而被过滤。这是本发明的实施例2 的滤芯组件的优选结构形式,即包括五个过滤单元的复合集成式滤芯结构,使其复合于同一滤瓶中,也能够使得水路依次经过五个过滤单元并最后形成纯水,进入水管4后再进入超滤滤芯3中过滤,提高了过滤效果。
优选地,
所述第一过滤单元11包括PP棉的过滤材料;和/或,所述第二过滤单元 12包括颗粒活性炭的过滤材料。这是本发明的第一过滤单元的优选结构和材质,能够对水进行粗滤,过滤出泥沙、悬浮物等大颗粒;第二过滤单元的优选结构和材质,能够对水进行除菌除氯和除异味等。
优选地,
所述第三过滤单元13包括作为前置过滤的碳棒。其作用为吸附去除水体中余氯,保护RO膜。
优选地,
所述第四过滤单元14为所述精细处理滤芯、包括反渗透膜。精细过滤滤芯,卷式反渗透滤芯,作用为脱盐。
优选地,
所述第五过滤单元15为所述中心管,包括活性炭。碳棒中心管,同时发挥后置改善口感作用。
优选地,
所述滤芯组件包括浓水通道,经过所述第四过滤单元14被析出的浓水进入所述浓水通道中而被排出。通过浓水通道能够对第四过滤单元(反渗透膜) 过滤出的浓水(废水)进行排出。
优选地,
所述滤芯组件包括纯水出水口和纯水通道,所述纯水通道一端与所述第五过滤单元15连通、另一端与所述纯水出水口连通,所述纯水出水口还与所述水管4连通,使得经过所述第五过滤单元15被过滤的水进入所述纯水通道中、再经所述纯水出水口而被排出至所述水管4中。通过纯水通道能够对第五过滤单元(后置活性炭)过滤出的纯水进行排出,使其进入超滤滤芯中进行超滤过滤。
图23作为第一个实施例,结构包括第一过滤单元、第二过滤单元、第三过滤单元、第四过滤单元、第五过滤单元、超滤膜和鹅颈龙头组件。水流路径:原水依次经过第一、第二、第三、第四过滤单元过滤后排出浓水,为提升口感水质,再次经过第五过滤单元,并流经过滤单元之外的超滤膜,从而产生净水,方便引用,减小滤芯的体积。
图24作为第二实施例,在复合滤芯的外部设有超滤膜,实现过滤,产出净水。复合滤芯包括:第一过滤单元、第二过滤单元、第三过滤单元、第四过滤单元和第五过滤单元,外部设有超滤膜和鹅颈龙头组件,超滤膜与鹅颈龙头组件集成连接。其中,第一过滤单元是PP棉等粗过滤材料,第二过滤单元是颗粒活性炭等除异味材料,第三过滤单元为碳棒等有机物材料,第四过滤单元为反渗透膜等精过滤材料,第五过滤单元为活性炭等杀菌材料。
水流路径:原水进入复合滤芯,经过水路依次进入第一过滤单元,第二过滤单元、第三过滤单元、第四过滤单元、第五过滤单元过滤,排出浓水;经过口感改善的水路再次流经超滤膜过滤,形成净水以供饮用。
以上将超滤膜与水龙头集成一体,减小了复合滤芯的体积。
第三实施方式
如图25-26所示,本发明提供一种复合滤芯组件,其包括:
第一外壳1A,其内部同时设置有前置滤芯2A和后置滤芯3A;还包括滤瓶4A,在所述第一外壳1A上、与所述前置滤芯2A分别相通地设置有原水进口11A和第一级过滤出口12A,所述第一过滤出口与所述滤瓶4A内部连通;
还包括第二外壳5A,所述第二外壳5A内部设置有反渗透膜6A,所述第二外壳5A具有与所述滤瓶4A内部连通的前置过滤后进水口51A、以及与所述第一外壳1A中的所述后置滤芯3A相通的第二出口52A。
本发明通过设置两个分体式的外壳,以及将前置滤芯和后置滤芯设置在第一外壳中、将反渗透膜设置在第二外壳中,以及通过水路的设置,使得水先进入前置滤芯、再进入滤瓶中并经前置过滤后进水口进入第二外壳中的反渗透膜过滤,最后再进入第一外壳的后置滤芯中过滤,从而使得前置滤芯和后置滤芯被设置在了同一壳体中,由于前置和后置滤芯的滤材通常材料都相同或大部分相同,因此将其设置于同一空腔内能够有效保证该两滤芯的使用寿命达到同步,在寿命达到寿命期限时能够使得前、后置滤芯均达到期限,进行拆卸更换,使其均能够利用率最大化,过滤效果提高,且成本有效地得到了降低。
本发明在于将前置滤芯和后置滤芯集成在一个腔体内,实现分拆,同时两个滤芯的使用寿命接近(通常反渗透膜的使用寿命最长,而PP棉最短,前置活性炭第三场,后置活性炭第二长,所以考虑易损件的先换);将反渗透膜滤芯等滤材集成在一个腔体内,形成一个滤芯;将前置滤芯和后置滤芯形成的滤芯与反渗透膜滤芯用螺纹连接形成一个复合滤芯。
沿着中心管方向排布前置和后置滤芯,中心管一分为二,上半部分周边有过水孔;上端做成台阶状,前置滤芯与后置滤芯嵌入中心管上端,两者之间有密封部件;中心管下端设有反渗透膜,外部设有外壳和滤瓶;前置滤芯和后置滤芯复合为一个滤芯,可分拆;同时与反渗透膜形成的滤芯通过螺纹旋接,从而形成一个复合滤芯。
该滤芯的水路是:原水经过前置滤芯过滤,然后到达中心管和滤瓶中,形成净水;净水沿着水路通道进入反渗透膜滤芯进行过滤,形成纯水,纯水再经过后置滤芯用来饮用,浓水直接从排出水路排出。
优选地,
所述前置滤芯2A和所述后置滤芯3A之间设置有密封部件7A;和/或,所述前置滤芯2A和所述后置滤芯3A的材质为活性炭。通过密封部件的设置能够使得前置滤芯和后置滤芯之间能够被有效地密封,使得原水进入前置滤芯后过滤的水与经过反渗透膜和后置滤芯的水之间被有效地分隔开来,防止二者混淆,保证过滤的精度;前置滤芯和后置滤芯材质均为活性炭,但是二者的作用不完全相同,前置活性炭主要是为了除氯,后置活性炭主要是为了改善口感,二者在现有技术中由于被上下设置于不同的腔体中而导致二者的使用寿命不同步,使得其中之一的利用率得不到最大化,或者都达到寿命期限时其中一个会过早达到而导致过滤效果变差的情况,因此本发明有效地保证了二者的寿命同步,保证过滤效果,利用率达到最大化。
前置滤芯和后置滤芯与反渗透膜滤芯的连接方式可采用其他机械、电力等连接,可替换。
滤芯的排布方式可以多级滤芯串联,形成上端的复合滤芯,同理,下端的反渗透膜滤芯也可以串联多级滤芯,形成下端的复合滤芯。
优选地,
所述第一外壳1A和所述第二外壳5A相接设置,且所述第一外壳1A和所述第二外壳5A均设置于所述滤瓶4A的内部。这是本发明的两个外壳之间的优选连接形式,将二者相接设置能够使得形成为一个复合滤芯整体,进一步设置在滤瓶内部形成一个完整的过滤组件。
优选地,
所述第一外壳1A和所述第二外壳5A之间通过螺纹连接。通过螺纹连接能够增强二者的结合强度,保证两个外壳能够牢固有效地连接为一体。
优选地,
所述反渗透膜6A的内部还设置有中心管8A,所述反渗透膜6A卷绕在所述中心管8A上,所述中心管8A的轴向一端与所述第二外壳5A上的所述第二出口52A连通;
所述中心管8A上设置有贯穿其内外壁的通孔、以允许所述反渗透膜6A 中过滤出来的水进入所述中心管8A中,或者所述中心管8A为能允许流体通过的材质制成。通过反渗透膜内部设置的中心管能够对反渗透膜进行支撑、方便反渗透膜进行卷绕,并且将反渗透膜过滤出来的水导出第二外壳、而进入第一外壳的后置滤芯进行进一步的过滤作用。
还通过将中心管设置为允许流体通过的结构(优选碳棒),将反渗透膜卷制在该中心管上,相对于现有中还需在碳棒外设置中心管以对RO膜进行卷绕的结构而言有效地省去了中心管的结构,缩小了卷制反渗透复合滤芯的体积,减小了复合滤芯的空间。
优选地,
所述能允许流体通过的滤材材质包括:碳材质、聚丙烯pp材质和陶瓷材质中的至少一种。这是本发明的滤材材质的优选材质,能够实现允许水的有效通过,除此之外还能对经过其的水进行过滤作用,将中心管实现支撑功能的同时还能形成一级的过滤效果,克服了由于滤芯级数增加而带来的体积增加的缺陷,减小体积,节省成本。
优选地,
所述中心管为由所述碳材质组成的筒状碳棒结构;或,所述中心管为由所述聚丙烯pp材质组成的筒状PP结构;或,所述中心管3A为由所述陶瓷材质组成的筒状陶瓷管的结构。本发明可允许流体通过的滤材可包括:碳棒、圆筒状聚丙烯pp材质滤材、陶瓷管等,优选利用可改善口感的碳作为卷式膜元件的中心管材质,可舍弃现有卷式膜使用的塑料件中心管,避免现有卷式膜元件塑料件中心管的使用,可实现一支膜元件具有两级过滤功能;利用碳质中心管,可避免后续再使用口感滤芯,膜元件集精细过滤滤芯和后置口感滤芯两级过滤功能于一体;碳质中心管无肉眼可视大孔,其表面布满结构性微孔,相比于传统塑料件可视大孔的中心管,卷式膜片产水更容易收集。PP筒状中心管能有效去除所过滤液体中的各种颗粒杂质,可多层式深度结构,纳污量大,过滤流量大,压差小,不含任何化学粘合剂,更卫生,安全,耐酸、碱、有机溶液、油类,有良好的化学稳定性,集表面、深层、粗精滤为一体;具有流量大、耐腐蚀耐高压低成本等特点。用以阻挡水中的铁锈、泥沙、虫卵等大颗粒物质。陶瓷筒状中心管能够对饮用水进行过滤、抗菌和活化处理,有害的去除余氯和悬浮污染物、有机化学物质、颜色与异味,通过使用该滤芯能够过滤出达到一定饮用标准的饮用水。
优选地,
所述第二外壳5A上还设置有浓水通道53A,所述浓水通道53A的一端与经过所述反渗透膜6A过滤后的水连通、另一端连通至浓水出口54A;和/或,所述第二外壳5A上还设置有纯水通道55A,所述纯水通道55A的一端与所述第一外壳1A中、且经过所述后置滤芯3A过滤后的水连通、另一端连通至纯水出口56A。通过在第二外壳上设置的浓水通道能够将反渗透膜析出的水(即无法进入反渗透膜内部的水)导出,形成废水;通过纯水通道能够将进入反渗透膜内部、且进一步经由后置滤芯过滤出来的水进行导出,形成纯水;进一步使得浓水、纯水、原水等一体化设置于整体滤芯中。
优选地,
所述第一外壳1A上设置有第二进口13A,所述第二进口13A一端与所述第二外壳5A的所述第二出口52A连通、另一端与所述后置滤芯3A连通。通过第一外壳上的第二进口能够将第二外壳的第二出口出来的水进行导通(即将反渗透膜中心管中过滤得到的水进行导通),形成后置滤芯与反渗透膜之间的水的有效接通。
优选地,
所述第一外壳1A上设置有第三出口14A,所述第三出口14A一端与所述后置滤芯3A连通,另一端与所述第二外壳5A的所述纯水通道55A连通。通过第一外壳的第三出口能够有效将第一外壳中后置滤芯过滤后的水导入纯水通道中,完成纯水的导通过程。
优选地,
所述滤瓶4A中、位于所述反渗透膜6A和所述滤瓶4A的内壁之间还设置有隔水密封圈9A。通过隔水密封圈的设置能够对经过反渗透膜析出的水与未经反渗透膜过滤的水进行隔绝,保证浓水的有效导出,保证过滤的纯净度和精度。
本发明还提供一种净水系统,其包括前任一项所述的的复合滤芯组件。
本发明在于将前置滤芯和后置滤芯集成在一个腔体内,实现分拆,同时两个滤芯的使用寿命接近(通常反渗透膜的使用寿命最长,一般可以用2年以上,而PP棉一般一般4-6个月,前置活性炭8-12个月,后置活性炭12-18个月,所以考虑易损件的先换);将反渗透膜滤芯等滤材集成在一个腔体内,形成一个滤芯;将前置滤芯和后置滤芯形成的滤芯与反渗透膜滤芯用螺纹连接形成一个复合滤芯。
本发明采用了将前置和后置滤芯集成在一个空腔内,反渗透膜等滤芯集成在一个腔体内,用螺纹连接形成一个复合滤芯,节省了成本并且使得滤芯寿命可以同步,同时实现可以分拆。
本发明由上端盖、前置滤芯、后置滤芯、前置滤芯和后置滤芯之间有密封隔板,中心管、反渗透膜、隔水密封圈、防止过滤的水与其他水路混合,反渗透膜外壳、滤瓶组成。
本发明前置滤芯和后置滤芯集成在一个腔体内,与反渗透膜滤芯集成在一个腔体内,并用螺纹连接将前置滤芯、后置滤芯和反渗透膜滤芯串联起来,从而形成一个复合滤芯。
沿着中心管方向排布前置和后置滤芯,中心管一分为二,上半部分周边有过水孔;上端做成台阶状,前置滤芯与后置滤芯嵌入中心管上端,两者之间有密封部件;中心管下端设有反渗透膜,外部设有外壳和滤瓶;前置滤芯和后置滤芯复合为一个滤芯,可分拆;同时与反渗透膜形成的滤芯通过螺纹旋接,从而形成一个复合滤芯。
该滤芯的水路是:原水经过前置滤芯过滤,然后到达中心管和滤瓶中,形成净水;净水沿着水路通道进入反渗透膜滤芯进行过滤,形成纯水,纯水再经过后置滤芯用来饮用,浓水直接从排出水路排出。
第四实施方式
如图27-28所示,本发明提供一种复合滤芯组件,其包括:
瓶体604B和设置在所述瓶体内部的多级滤芯,包括预处理滤芯、精细过滤滤芯203B、和后处理滤芯组;所述后处理滤芯组包括中心管602B,所述中心管602B由能允许流体通过的滤材做成;流体依次经过所述预处理滤芯、所述精细过滤滤芯、和所述后处理滤芯组而被过滤,且沿着流体流动的方向、在所述预处理滤芯和所述精细过滤滤芯203B之间还设置有除垢滤芯204B。
本发明通过在瓶体内部设置的多级滤芯以及在预处理滤芯和精细过滤滤芯之间设置的除垢滤芯,通过在RO膜之前设置除垢滤芯,将除垢滤芯设置在烧结碳棒内部,使待处理的水经过烧结碳棒处理后,进入反渗透滤芯之前,先经过除垢滤芯进行处理;从而大大降低浓水在复合滤芯内部结垢的可能性,有效防止复合滤芯内部堵塞,使复合滤芯的使用寿命更长;如果将除垢滤芯设置于超滤处理之后,超滤之后的浓水需要一定压力才能排出,后面的浓水出水孔做得比较小,从而增大压力使浓水排出,但是这样就容易堵塞,而本发明通过将除垢滤芯设置在设置在超滤前面(甚至是RO膜前面),能够减少浓水中易于结垢的物质,有效防止出水孔堵塞,且还能减缓浓水的流动速度。
优选地,
所述除垢滤芯204B为圆柱状结构,和/或,所述除垢滤芯204B为由磷酸盐材料制成的结构。这是本发明的除垢滤芯的优选结构形式以及其优选材料,能够起到有效出去水垢等污垢的作用,原水从进水口进入壳体内部,沿壳体内侧壁上升流动,先依次流经折纸pp、烧结碳棒以及除垢滤芯,折纸pp先把泥沙、悬浮物等大颗粒除去,然后烧结碳棒将原水中余氯吸收,原水进入除垢滤芯后,除垢滤芯把大部分易结垢成分吸收掉,然后水在重力的作用下,流入卷式反渗透滤芯中,经过反渗透滤芯脱盐处理后,浓水从第二出水口流出,待进一步处理的水依次流入碳棒中心管以及丝状超滤膜中,经过处理后的纯水从第一出水口流出,得到纯净的水。
优选地,
所述除垢滤芯204B的径向外侧设置有沿其轴向延伸的第一挡板204aB,所述第一挡板204aB在轴向向上延伸的高度大于或等于所述除垢滤芯204B的高度,所述第一挡板204aB在轴向向下延伸的高度低于或等于所述除垢滤芯 204B的底部位置的高度。通过在除垢滤芯外周设置第一挡板,通过设置挡板,使待处理的水经过烧结碳棒出来后,从除垢滤芯的顶部进入除垢滤芯,在重力的作用下使待处理的水充分流过除垢滤芯内部,使待处理的水与除垢滤芯充分接触,提高对除垢滤芯的利用,提高复合滤芯的净水效果;
一般的圆柱状复合滤芯在使用时,待处理的水一般是从复合滤芯的上部侧壁渗入复合滤芯内部,再从复合滤芯的底部流出;当待处理的水从复合滤芯侧壁渗入时,由于重力的作用下,部分待处理的水直接从除垢滤芯底部进入到复合滤芯内部中,没有充分流经整个除垢滤芯,除垢滤芯利用不够充分。
而本发明在除垢滤芯底部环绕设置挡板,当待处理的水流经除垢滤芯,在挡板的作用下,待处理的水只能从除垢滤芯顶部进入除垢滤芯,待处理的水在重力的作用下从上往下从除垢滤芯底部流出进入到下一步净水处,有效增大了水流与除垢滤芯充分接触的接触面积,提高除垢效率。
优选地,
所述第一挡板204aB为沿所述除垢滤芯204B的轴向延伸的圆筒体结构;和/或,所述除垢滤芯204B的底部还设置有第二挡板204bB,所述第二挡板 204bB与所述第一挡板204aB连接。这是本发明的第一挡板的优选结构形式,以及通过第二挡板还能对除垢滤芯的底部起到密封的作用,从而与第一挡板相接而形成对除垢滤芯只有上方进水的结构,从而增大水与除垢滤芯的接触面积,除垢滤芯的出口在其下方中央位置处,提高除垢效果。
优选地,
所述第二挡板204bB与所述第一挡板204aB一体成型。这是本发明的进一步优选结构形式,能够使得二者加工更加方便,进一步提高密封性。
优选地,
所述多级滤芯为五级以上的滤芯,所述预处理滤芯包括第一级预处理滤芯 201B和第二级预处理滤芯202B,所述后处理滤芯组包括中心管602B和后处理滤芯205B,所述中心管602B由能允许流体通过滤材做成;流体依次经过所述第一级预处理滤芯201B、所述第二级预处理滤芯202B、所述精细过滤滤芯 203B、所述中心管602B和所述后处理滤芯205B而被过滤;所述除垢滤芯204B 设置在所述第二级预处理滤芯202B的径向内侧的第四空腔504B中。
本发明五级以上的滤芯,沿着流体的流动方向流体依次经过所述第一级预处理滤芯、所述第二级预处理滤芯、所述精细过滤滤芯、所述中心管和所述后处理滤芯而被过滤,一体式复合滤芯,其包含五级滤芯,可单独使用于净水机上发挥净化功能,相比于现有的单级滤芯或者二级、三级甚至四级滤芯而言,在一个瓶体里能够实现五级过滤效果,能够有效提高过滤效果的同时还能使得滤芯组件乃至净水机体积小型化,滤芯集五级过滤功能一体,设计时匹配了各滤芯的寿命,且考虑了体积,所以不会造成体积大,只会比单独滤芯时体积小;将进水口、纯水出口以及浓水出口等所有水口均设置为在瓶体的一端布局,能有效避免接口两端分布造成的空间占用比大问题;
并且通过一个瓶体里设置滤芯,有效集五级过滤功能一体,设计时匹配了各滤芯的寿命,相比于单级滤芯或者二级、三级甚至四级滤芯的瓶体之间的寿命存在不匹配而导致换芯周期不一致的问题、带来换芯频繁的问题而言,更换内部滤芯时瓶体内部的滤芯的使用寿命基本都一致,因此换芯周期一致,一体换芯,有效避免各滤芯单独使用时存在的换芯周期不一致带来的换芯频繁问题。
优选地,
所述第一级预处理滤芯201B和所述第二级预处理滤芯202B位于相同高度且内外布置,且所述第一级预处理滤芯201B套设于所述第二级预处理滤芯 202B的外部;和/或,
所述精细过滤滤芯203B位于所述第一级预处理滤芯201B或所述第二级预处理滤芯202B的下方,且所述中心管602B和所述后处理滤芯205B均被套设于所述精细过滤滤芯203B的内部,且所述后处理滤芯205B套设于所述中心管602B的内部。
这样使得水流通过外部的第一级预处理滤芯净化处理后再进入内部的第二级预处理滤芯中处理,实现精滤前的预处理或粗滤的作用。滤芯结构的布局形式为:第一级预处理滤芯201B包裹或嵌套在第二级预处理滤芯202B滤芯外表面,形成内外结构布局;后三级滤芯与前两级预处理滤芯为上下结构布局;中心管602B、后处理滤芯205B两级后处理滤芯装填在精细过滤滤芯203B滤芯中心管内;这样的结构布局能够有效地省去现有技术中采用的内筒体结构,通过多个连接端盖实现对上面两级预处理滤芯进行固定设置,通过多个连接端盖和中心管的布置实现对精细过滤滤芯的固定设置和两级后处理滤芯(包括超滤)的固定设置作用,有效地减小了体积,实现了体积小型化。
优选地,
所述中心管602B的径向内侧还设置有筒状结构的支撑套筒202bB,所述支撑套筒202bB上还设置有至少一个通水孔202aB;和/或,
所述中心管602B的内部具有第六空腔506B、所述后处理滤芯205B设置于所述第六空腔506B中。
优选地,
所述第一级预处理滤芯201B的材料为PP;和/或,所述第二级预处理滤芯202B为烧结碳棒;和/或,所述精细过滤滤芯203B为卷式反渗透滤芯或卷式纳滤滤芯;和/或,所述能透水的滤材材质包括:碳材质、聚丙烯pp材质和陶瓷材质中的至少一种;和/或,所述后处理滤芯205B的材料为微滤膜和/或超滤膜(后处理滤芯包括安装座和中空纤维膜丝,其安装座位于下端,中空纤维膜丝位于上端、其下端与安装座连接、并朝上方延伸伸出);和/或,所述后处理滤芯205B倒装安装;和/或,所述后处理滤芯205B的沿流体流动方向下游还设置有后置活性炭206B。
其中,第一级预处理滤芯201B可为喷融PP棉、折纸pp棉,其作用主要为发挥第一级过滤,去除水体中大的悬浮物、泥沙、铁锈等污染物;第二级预处理滤芯202B可为烧结碳棒,其作用主要为吸附去除水体中的余氯、小分子有机物等;精细过滤滤芯203B可为卷式反渗透滤芯或卷式纳滤滤芯,其作用为精细过滤,可去除水体中重金属离子、小分子有机物等,实现对水体的深度净化;通过对中心管的滤材材质的优选材质为碳材质、聚丙烯pp材质和陶瓷材质中的至少一种,能够实现允许水通过并进行过滤。还通过在中心管的内壁径向内侧设置支撑套筒、能够对具有过滤功能的材料起到支撑作用(因为其存在过滤作用、通常其结构强度不足以支撑或支撑强度不够高),从而提高中心管的牢固固定的作用,为实现长时间过滤作用提供条件;后处理滤芯205B可为微滤膜、超滤膜等,其作用为防止出水微生物超标,保证用水卫生安全。
优选地,
所述瓶体604B的底部或顶部设置有进水口701B,在所述瓶体604B上且与所述进水口位于同一侧的位置还设置有纯水出口703B和浓水出口702B;所述纯水出口703B设置在所述瓶体604B底端,所述后处理滤芯205B的下端与所述纯水出口703B连通;和/或,所述浓水出口702B设置在所述瓶体604B 底端,所述精细过滤滤芯203B的下端能与所述浓水出口702B进行连通。经过精细过滤滤芯后的水再经过中心管和后处理滤芯流出,从底端排出,获得纯水。将精细过滤滤芯过滤出来而未经后两级过滤滤芯的水、通过第九空腔509B 和浓水出口排出,获得浓水(含盐量较高、不能引用)。
本发明还提供一种净水系统,其包括前任一项所述的复合滤芯组件。
本发明在于:通过在复合滤芯内部设置除垢滤芯,使待处理的水先流经第一级预处理滤芯、第二级预处理滤芯后,从顶部流入除垢滤芯,然后经过除垢滤芯的底部进入精细过滤滤芯,然后再经过碳棒中心管以及后置超滤处理后,纯水从复合滤芯底部中间出口流出,浓水从复合滤芯底部左侧出口流出;
复合滤芯由6B种处理滤芯组成,包括除垢滤芯、折纸pp、烧结碳棒、卷式反渗透滤芯、碳棒中心管以及丝状超滤膜;将这6B种处理滤芯结合在一起,使烧结碳棒环绕设置在除垢滤芯外侧,折纸pp包覆在烧结碳棒外侧,除垢滤芯、烧结碳棒以及折纸pp设置在复合滤芯内部上端;
除垢滤芯底部环绕设置挡板,当待处理的水流经除垢滤芯,在挡板的作用下,待处理的水只能从除垢滤芯顶部进入除垢滤芯,待处理的水在重力的作用下从上往下从除垢滤芯底部流出进入到下一步净水处
由于复合滤芯内部结构比较紧密,经过RO膜过滤后的浓水在狭窄的复合滤芯内部流动时,容易结垢从而导致复合滤芯内部堵塞,通过在RO膜之前设置除垢滤芯,将除垢滤芯设置在烧结碳棒内部,使待处理的水经过烧结碳棒处理后,进入反渗透滤芯之前,先经过除垢滤芯进行处理;从而大大降低浓水在复合滤芯内部结垢的可能性,使复合滤芯的使用寿命更长;
通过设置挡板,使待处理的水经过烧结碳棒出来后,从除垢滤芯的顶部进入除垢滤芯,在重力的作用下使待处理的水充分流过除垢滤芯内部,使待处理的水与除垢滤芯充分接触,提高对除垢滤芯的利用,提高复合滤芯的净水效果。
除垢滤芯侧壁设有密封挡板,密封挡板顶部设有进水口,复合滤芯还包括壳体、折纸pp、烧结碳棒、卷式反渗透滤芯、碳棒中心管、丝状超滤膜;除垢滤芯外侧环绕设有烧结碳棒,折纸pp设置在烧结碳棒外侧,除垢滤芯、烧结碳棒以及折纸pp设置在壳体内部顶端,卷式反渗透滤芯、碳棒中心管以及丝状超滤膜设置在壳体内部,位于除垢滤芯下方,碳棒中心管环绕设置在丝状超滤膜外侧,卷式反渗透滤芯旋转包围设置在碳棒中心管外侧;壳体底部设有第一出水口、第二出水口以及进水口,
原水从进水口进入壳体内部,沿壳体内侧壁上升流动,先依次流经折纸pp、烧结碳棒以及除垢滤芯,折纸pp先把泥沙、悬浮物等大颗粒除去,然后烧结碳棒将原水中余氯吸收,原水进入除垢滤芯后,除垢滤芯把大部分易结垢成分吸收掉,然后水在重力的作用下,流入卷式反渗透滤芯中,经过反渗透滤芯脱盐处理后,浓水从第二出水口流出,待进一步处理的水依次流入碳棒中心管以及丝状超滤膜中,经过处理后的纯水从第一出水口流出,得到纯净的水;
待处理的水经过烧结碳棒处理后,进入反渗透滤芯之前,先经过除垢滤芯进行处理;从而大大降低浓水在复合滤芯内部结垢的可能性,使复合滤芯的使用寿命更长;
通过设置密封挡板,使待处理的水经过烧结碳棒出来后,从除垢滤芯的顶部进入除垢滤芯,在重力的作用下使待处理的水充分流过除垢滤芯内部,使待处理的水与除垢滤芯充分接触,提高对除垢滤芯的利用,提高复合滤芯的净水效果。
第五实施方式,如图29-32所示:
本发明提供一种复合滤芯组件,其包括:
至少两个滤芯单元1C,且至少两个所述滤芯单元1C层叠设置,且相接的两个所述滤芯单元1C包括第一滤芯单元11C和第二滤芯单元12C,所述第一滤芯单元11C上与所述第二滤芯单元12C相对的面上设置有第一凹槽111C、所述第二滤芯单元12C上与所述第一滤芯单元11C相对的面上设置有第二凸起122C,在所述第一滤芯单元11C和所述第二滤芯单元12C相接时所述第二凸起122C滑设插入所述第一凹槽111C中、使得所述第一滤芯单元11C和所述第二滤芯单元12C之间形成滑设连接。
本发明通过将层叠设置的至少两个滤芯单元中的相邻两滤芯单元的其中一个上设置凹槽、另一个设置凸起的结构形式,且两个相接滤芯单元通过该凹槽和凸起滑设插接方式使得该两个滤芯单元之间滑设连接,相对于现有的层叠式滤芯结构不需借助外壳才能实现固定,使得相邻滤芯单元之间只需通过滑动便能完成连接装配和拆卸的效果,使得连接和拆卸过程更为快速和高效,有效解决了现有层叠式滤芯结构拆装不方便的问题,并且滤材单元之间形成固定设置,相对于现有只是通过固定设置到壳体上的结构而言增强了固定强度,使得滤芯单元固定更为牢固。
优选地,
所述第一凹槽111C为至少两个,所述第二凸起122C也为至少两个、且与所述第一凹槽111C一一对应相接。这是本发明的第一凹槽和第二凸起的优选结构形式,能够使得对两个相邻的滤芯单元之间在多处形成滑设卡设,有效提高两个单元之间的滑设连接强度,使得装配和拆卸更为方便和高效。
优选地,
所述第一凹槽111C从所述第一滤芯单元11C中的第一侧面沿着第一方向进行延伸至与所述第一侧面相对的第二侧面,所述第二凸起122C从所述第二滤芯单元12C中的第三侧面沿着所述第一方向进行延伸至与所述第三侧面相对的第四侧面,使得所述第一滤芯单元11C沿着所述第一方向与所述第二滤芯单元12C滑设相接,以及沿着与所述第一方向相反的方向使得所述第一滤芯单元11C与所述第二滤芯单元12C退出滑设配合。这是本发明的第一凹槽的优选结构形式,以及第二凸起的优选结构形式,通过将第一凹槽形成为延伸贯通的通槽形式,能够使得第二凸起通过其一侧面进行滑设进入并与第一凹槽进行滑设连接(形成滑轨),提高滑设连接的效率,使得第一滤芯单元和第二滤芯单元能够沿着第一方向的方向进行滑设对二者进行连接、以及沿与第一方向相反的方向对二者进行拆卸,提高了拆装效率。
优选地,
所述第二滤芯单元12C上、与所述第一滤芯单元11C相背的一侧面上还连接设置有第三滤芯单元13C,且所述第二滤芯单元12C上与所述第三滤芯单元13C相对的面上设置有第二凹槽121C、所述第三滤芯单元13C上与所述第二滤芯单元12C相对的面上设置有第三凸起132C,在所述第二滤芯单元12C 和所述第三滤芯单元13C相接时所述第三凸起132C插入所述第二凹槽121C 中、使得所述第二滤芯单元12C和所述第三滤芯单元13C之间形成滑设连接。这是本发明的第二滤芯单元和第三滤芯单元之间的优选连接结构形式,这样使得第二滤芯单元在其一侧面与第一滤芯单元形成滑设连接、在其另一侧面与第三滤芯单元之间形成滑设连接,从而形成具有多层的抽屉型结构,提高装配和拆卸效率。
优选地,
所述第二凹槽121C从所述第二滤芯单元12C中的所述第三侧面沿着第二方向进行延伸至与所述第三侧面相对的第四侧面,所述第三凸起132C从所述第三滤芯单元13C中的第五侧面沿着所述第二方向进行延伸至与所述第五侧面相对的第六侧面,使得所述第二滤芯单元12C沿着所述第二方向与所述第三滤芯单元13C滑设相接,以及沿着与所述第二方向相反的方向使得所述第二滤芯单元12C与所述第三滤芯单元13C能够退出滑设配合。第二方向可与第一方向相同或不同。这是本发明的第二凹槽的优选结构形式,以及第三凸起的优选结构形式,通过将第二凹槽形成为延伸贯通的通槽形式,能够使得第三凸起通过其一侧面进行滑设进入并与第二凹槽进行滑设连接(形成滑轨),提高滑设连接的效率,使得第二滤芯单元和第三滤芯单元能够沿着第二方向的方向进行滑设对二者进行连接、以及沿与第二方向相反的方向对二者进行拆卸,提高了拆装效率。
优选地,
还包括外壳2C,两个以上所述滤芯单元1C层叠相接后设置于所述外壳 2C中。通过外壳的设置还能够对滤芯单元进行容纳和固定,从而进一步提高了固定作用。
优选地,
所述外壳2C内壁上设置有第一卡槽部21C,所述滤芯单元1C上与所述第一卡槽部21C对应的位置设置有第二凸出部16C,所述第二凸出部16C能够卡设于所述第一卡槽部21C中、使得所述滤芯单元1C滑设设置于所述外壳2C 中或从所述外壳2C中滑设拆出;
或者,
所述外壳2C内壁上设置有第一凸出部22C,所述滤芯单元1C上与所述第一凸出部22C对应的位置设置有第二卡槽部17C,所述第一凸出部22C能够卡设于所述第二卡槽部17C中、使得所述滤芯单元1C滑设设置于所述外壳2C 中或从所述外壳2C中滑设拆出。
这是本发明的外壳上的内壁上设置卡槽部或凸出部、以及滤芯单元上设置凸出部或卡槽部,使得二者之间形成滑设相接,从而进一步增强了对滤芯单元的固定作用以及进一步提高了拆装效率。
优选地
所述滤芯单元1C与所述外壳2C相接的位置处还设置有密封结构3C。通过在滤芯单元和外壳相接的位置还设置密封结构能够对该间隙部位进行密封作用,防止水从该处渗漏,有效提高了过滤效率。
优选地,
每个所述滤芯单元1C均为长方形或正方形的平板结构,至少两个所述滤芯单元1C层叠而形成长方形或正方形的立体结构;和/或,所述外壳2C也为长方形或正方形的立体结构。这是本发明的滤芯单元的优选形状。
本发明还提供一种净水系统,其包括前任一项所述的的复合滤芯组件。
由于改进了过滤单元(滤材部件)间叠加的固定结构,实现了在更便于拆卸的前提下,滤芯整体的稳固性;
参考抽屉柜,五斗米柜的结构,其抽屉即为过滤单元,柜子架构即为滤芯固定结构,该结构分为两部分:
1、过滤单元(滤材部件)
1)每一个过滤单元均有至少一种滤材组成,支持符合滤材拼接、混合组成,也可以是单种滤材组成;
2)其形状特征在于,为固定的长方体或正方形体;各过滤单元的底面积均相同。利于整体的稳定,并满足各过滤单元可以随意切换位置,实现过滤顺序的控制;
3)每层过滤单元的长方体或正方形体的高(即每层的厚度),可根据出水效率,和滤材设置配比进行调整。如:为了出水效率,部分滤材可能因密度过小,渗透速度慢,则在满足整体过滤水质要求前提下,适当变薄。
2、抽屉结构(滤芯整体固定结构,即外壳2C)
1)各过滤单元间,在其与其他过滤单元接触上下面,具有凹凸槽,如上方为凹槽,下方为凸起,沿着一个方向,可以将两个过滤单元利用凹凸槽滑轨卡接固定。当需要拆卸替换时,沿着固定方向,滑出可拆。
例如下图示意,滤芯单元结构可以固定在滤芯架构上,也可以是直接由过滤单元对应的滤材制成。
2)其底部为水路隔板;
3)该结构可以是一个支架,也可以直接是各过滤单元之间块状拼接(无支架,即外壳)。
第六实施方式
如图33-40所示,本发明提供一种净水机滤芯中心管,其包括:
至少三个柱状滤棒1D,且至少三个所述柱状滤棒1D布置为轴线方向均沿同一方向、且至少三个所述柱状滤棒1D沿周向方向排列,且相邻两个所述柱状滤棒1D相接设置,所述柱状滤棒1D由能允许流体通过的滤材材质制成。
本发明通过将滤芯的中心管设置为包括至少三个柱状滤棒的结构形式,且柱状滤棒沿周向排列且彼此相接设置、并且柱状滤棒为可允许流体通过的滤材材质制成,能够形成多个单体组合而成的异形中心管结构、且流体能从中穿过,能够在不增加中心管体积的情况下有效增加中心管与流体之间的接触面积,从而有效提高中心管的过滤面积,增强过滤效果;在过滤效果相同的情况下能够减小滤芯的体积。
优选地,
所述能允许流体通过的滤材材质包括:碳材质、聚丙烯pp材质和陶瓷材质中的至少一种。这是本发明的滤材材质的优选材质,能够实现允许水的有效通过,除此之外还能对经过其的水进行过滤作用,将中心管实现支撑功能的同时还能形成一级的过滤效果,克服了由于滤芯级数增加而带来的体积增加的缺陷,减小体积,节省成本。
优选地,
所述能允许流体通过的滤材材质为碳材质,使得所述柱状滤棒1D为碳棒;和/或,所述柱状滤棒1D为实心结构。优选利用可改善口感的碳作为卷式膜元件的中心管材质,可舍弃现有卷式膜使用的塑料件中心管,避免现有卷式膜元件塑料件中心管的使用,可实现一支膜元件具有两级过滤功能;利用碳质中心管,可避免后续再使用口感滤芯,膜元件集精细过滤滤芯和后置口感滤芯两级过滤功能于一体;碳质中心管无肉眼可视大孔,其表面布满结构性微孔,相比于传统塑料件可视大孔的中心管,卷式膜片产水更容易收集。
优选地,
所述柱状滤棒1D为圆柱状结构,且净水机滤芯中心管包括中心轴线o,且至少三个所述柱状滤棒1D围绕所述中心轴线o沿圆周方向排列。这是本发明的柱状滤棒的优选结构形式,能够形成圆柱形状的中心管的结构形式,从而使其增大过滤效果。
优选地,
至少三个所述柱状滤棒1D围绕所述中心轴线o均布排列。能够增强柱状滤棒的过滤效果。
优选地,
至少三个所述柱状滤棒1D为一体成型,形成为整体式结构;或者至少三个所述柱状滤棒1D为分体式结构,且相邻两个所述柱状滤棒1D在相接处密封。这是本发明的柱状滤棒的优选成型方式,通过一体成型的方式能够形成整体式结构,提高装配精度,提高密封性能,通过分体式结构并且在相接处密封,能够提高密封效果,增强过滤面积,提高过滤效果。一种净水机反渗透滤芯用碳棒中心管,其由若干(至少3根,如附图的8根,实际数量按需选择)根长细碳棒沿同一轴线,均布排列组合而成,也可以是一体成型,如果是分体的,则两根细碳棒相交的位置需要进行密封,以形成封闭的流道,密封的方式可以但不限于是密封胶,
优选地,
至少三个所述柱状滤棒1D通过注塑或铸造而一体成型。这是本发明的柱状滤棒的优选一体成型的方式,提高成型效率。
优选地,
所述柱状滤棒1D的外表面形成为具有至少一个凹槽2D的结构;和/或,所述柱状滤棒1D的内部具有至少一个孔洞结构3D。这是本发明的实施例二和三的优选结构形式,实施例二,参见图34和图37,能够增大柱状滤棒的外表面面积,从而有效提高其与流体之间的接触面积,增大过滤效果;实施例三,参见图35和图38,能够增大柱状滤棒的内部与流体的基础面积,增大过滤效果。
即为了进一步增加过滤的面积,可以在细碳棒的外表面进一步增加若干个凹槽,凹槽的形状可以是条状或螺纹状或其他形状,只要能够增大面积即可。
为了进一步增加过滤面积,细碳棒内部结构可以是蜂窝结构或其他可以增大面积的结构。
优选地,
所述凹槽2D的形状为条状或螺纹状;和/或,所述柱状滤棒1D的外表面具有多个所述凹槽2D;和/或,所述柱状滤棒1D的内部具有多个所述孔洞结构3D、形成蜂窝结构。这是本发明的凹槽的优选形状以及优选结构形式,且孔洞结构的优选结构形式,多个凹槽能够进一步有效增大滤棒的外表面与流体之间的接触面积,多个孔洞结构能够进一步有效增大滤棒的内部与流体之间的接触面积,从而有效增大过滤面积、提升过滤效果。
本发明还提供一种卷式膜组件,其包括前任一项所述的净水机滤芯中心管,还包括围绕所述中心管10D的外周进行绕设的卷式膜4(反渗透膜,RO膜)、所述卷式膜4D能够允许水通过并对水进行过滤。本发明通过将滤芯的中心管设置为包括至少三个柱状滤棒的结构形式,且柱状滤棒沿周向排列且彼此相接设置、并且柱状滤棒为可允许流体通过的滤材材质制成,能够形成多个单体组合而成的异形中心管结构、且流体能从中穿过,能够在不增加中心管体积的情况下有效增加中心管与流体之间的接触面积,从而有效提高中心管的过滤面积,增强过滤效果;在过滤效果相同的情况下能够减小滤芯的体积。
优选地,
所述中心管10D的径向内侧还设置有筒状结构的支撑套筒5D、所述支撑套筒5D的内壁内侧具有空腔51D,所述支撑套筒5D上还设置有至少一个通水孔。还通过在中心管的内壁径向内侧设置支撑套筒、能够对具有过滤功能的材料起到支撑作用(因为其存在过滤作用、通常其结构强度不足以支撑或支撑强度不够高),从而提高中心管的牢固固定的作用,为实现长时间过滤作用提供条件。为了加强细碳棒的强度可在碳棒中心位置增加支撑套筒,支撑套筒可以是圆筒形或环形或篱笆形等,支撑套筒外表有通孔,以使水能通过,支撑套筒可以是金属等高硬度的材料。
本发明还提供一种复合滤芯组件,其包括前任一项所述的卷式膜组件。
本发明的复合滤芯包含上述碳棒中心管,还包括预处理滤芯,RO滤芯和后置滤滤芯,预处理滤芯可以是PP棉和活性碳滤芯,后置滤芯可以是超滤,原水经预处理滤芯后变成净水,进入RO滤芯滤芯,RO滤芯的中心管为上述碳棒中心管,同时起到后置过滤的作用,经过RO滤芯的水变成纯水,最后经过后置超滤抑菌后输出到用户终端使用。
第七实施方式
如图41所示,本发明提供一种复合滤芯组件,其包括:
预处理滤芯100E和后置滤芯200E,还包括滤芯衔接器7E,所述滤芯衔接器7E呈筒状、使得所述预处理滤芯100E设置于所述滤芯衔接器7E的外周,所述后置滤芯200E设置于所述滤芯衔接器7E的内周,且所述滤芯衔接器7E 的内外壁贯穿地开设有流通孔10E,流体依次通过所述预处理滤芯100E和所述流通孔10E后再进入所述后置滤芯200E中。
本发明通过将预处理滤芯设置在滤芯衔接器外周、后置滤芯设置在滤芯衔接器的内周,且通过滤芯衔接器上的流通孔将二者连通,使得流体从预处理滤芯流向后置滤芯,且这样的设置结构使得预处理滤芯和后置滤芯位于轴向相同的高度,相对于现有的将预处理滤芯和后置滤芯设置于不同轴向高度的方案而言有效地减小了复合滤芯整体的轴向高度,有效减小了其体积,使得复合滤芯的整体结构更为紧凑;且由于预处理和后置滤芯设置于同一腔体内,使得不同层级滤芯的寿命基本相同,保持了寿命的一致性,有利于滤芯利用率的最大化,可统一更换,提高了过滤效果。
本发明提供一种复合滤芯,包含外壳、第一端盖、超滤滤芯8E、滤芯衔接器7E等,瓶体内部涉及多级过滤,包括预处理滤芯100E、后置滤芯200E,后置滤芯的位置设置在滤芯衔接器7E中。滤芯进水口11E设置在第一端盖1E 中。
预处理滤芯设置在滤芯衔接器7E外围,包括PP棉夹层和活性炭夹层,
后置滤芯设置在滤芯衔接器内部,以两组超滤网膜组合的形式与滤芯衔接器固定,水最初由进水口流经PP棉夹层、活性炭夹层过滤后再由流通孔10E 流入滤芯中,进入超滤网膜组件,最后流出瓶口。
其优点在于集合一级过滤和二级过滤在一个滤芯当中,实现饮用水的多重处理,时效统一,滤芯更换更便捷。
优选地,
所述预处理滤芯100E包括第一级预处理滤芯3E和第二级预处理滤芯4E,所述第一级预处理滤芯3E套设在所述第二级预处理滤芯4E的外周、所述第二级预处理滤芯4E套设在所述滤芯衔接器7E的外周。这是本发明的预处理滤芯的优选结构形式,通过第一级预处理滤芯和第二级预处理滤芯能够形成两级不同的预处理过滤,能够有效地对水进行初滤,使得第一、第二级预处理滤芯和滤芯衔接器从外到内依次套叠,使得结构更为紧凑,滤芯衔接器为PP材料,不允许流体通过。
优选地,
所述第一级预处理滤芯3E的材质为PP棉,所述第二级预处理滤芯4E的材质为活性炭;和/或,所述第一级预处理滤芯3E和所述第二级预处理滤芯4E 均为圆筒状结构。这是本发明的两级预处理滤芯的分别材质,以及优选结构形式,通过PP棉能够过滤出泥沙等大颗粒杂质,活性炭能够吸附余氯等,圆筒状结构能够方便进行内外套叠。
优选地,
所述后置滤芯200E包括超滤滤芯8E,所述超滤滤芯8E为至少一个;当所述超滤滤芯8E为两个以上时,两个以上所述超滤滤芯8E沿所述滤芯衔接器 7E的轴向排布设置。这是本发明的后置滤芯的优选结构形式,通过超滤滤芯能够对水进行有效杀菌过滤作用,优选为一个后置滤芯,使得后置滤芯与预处理滤芯的轴向高度基本一致,减小轴向高度。
优选地,
所述超滤滤芯8E包括超滤网膜81E和套设在所述超滤网膜外周的支撑套筒82E,所述支撑套筒82E与所述滤芯衔接器7E的径向间隙为容纳流体流动的空间,且所述支撑套筒82E的轴向一端为超滤进水口83E、轴向另一端为超滤出水口84E。这是本发明的超滤滤芯的优选结构形式,即包括超滤网膜和支撑套筒的形式,超滤网膜主要是起到过滤除菌的作用,支撑套筒用于对超滤网膜进行支撑作用,使得水从支撑套筒下部进入超滤网膜,再从上流出超滤滤芯。如图41所示,从流通孔10E进入支撑套筒和滤芯衔接器之间的间隙中的水流入超滤滤芯的底部,从超滤进水口进入超滤网膜中过滤,再向上从超滤出水口排出。
优选地,
还包括外壳2E,所述预处理滤芯100E、所述后置滤芯200E和所述滤芯衔接器7E同时设置于所述外壳2E中。这是本发明的优选结构形式,通过外壳能够将预处理滤芯、后置滤芯和滤芯衔接器共同设置于其中,形成一个完整的复合滤芯整体。
优选地,
所述外壳2E的轴向一端设置有第一端盖1E,所述第一端盖1E上设置有滤芯进水口11E和滤芯出水口12E,且所述滤芯进水口11E设置于所述滤芯出水口12E的径向外侧。这是本发明的进一步优选结构形式,通过第一端盖的设置能够与外壳一起形成滤芯进水口和滤芯出水口,且滤芯进水口设置在出水口的径向外侧,能够从环形进水口进水,经过一系列过滤后从中部的出水口出水。
优选地,
还包括设置在所述外壳2E内、且位于所述预处理滤芯100E、所述后置滤芯200E和所述滤芯衔接器7E共同轴向的一端的第二端盖13E和共同轴向另一端的第三端盖14E,所述第二端盖13E设置于与所述第一端盖1E相同的一侧,且所述第二端盖13E与所述外壳2E的内壁之间形成有能允许流体流过的径向间隙,所述第二端盖13E上与所述滤芯出水口12E相接的位置设置有第二出水口131E,所述第二出水口131E与所述滤芯出水口12E连通。这是本发明的进一步优选结构形式,即通过第二端盖和第三端盖的设置能够有效阻挡进水口进来的水到达后置滤芯,而从外壳与第二端盖间的间隙进入预处理滤芯中过滤,再进入后置滤芯中过滤,最后从滤芯出水口出。
优选地,
当包括超滤出水口84E时,所述第二出水口131E一端与所述滤芯出水口 12E连通、另一端与所述超滤出水口84E连通;和/或,所述第三端盖14E和所述外壳2E之间密封设置。这是本发明的超滤滤芯的进一步优选结构形式,即通过超滤出水口出来的水通过第二出水口到达滤芯出水口而被排出,第三端盖与外壳密封设置能够防止水进入第三端盖和外壳之间,保证水流的流通性和密封性。
本发明还提供一种净水系统,其包括前任一项所述的复合滤芯组件。
预处理滤芯做成不同过滤精度的进行整体复合一体化,有效的减小体积,同时可以做到不同层级寿命相同,可统一更换。1.一体化的方式:不同精度嵌套设置,结构上进行连接,(如,正常情况下需求厚度较高的本体开槽、厚度较薄的进行嵌套设置);2.材料上直接做成一体化,中间设置微通道,进行排污。
本发明提供一种复合滤芯,包含外壳、第一端盖、超滤滤芯8E、滤芯衔接器7E等,瓶体内部涉及多级过滤,包括预处理滤芯100E、后置滤芯200E,后置滤芯的位置设置在滤芯衔接器7E中。滤芯进水口11E设置在第一端盖1E 中。
预处理滤芯设置在滤芯衔接器7E外围,包括PP棉夹层和活性炭夹层,
后置滤芯设置在滤芯衔接器内部,以两组超滤网膜组合的形式与滤芯衔接器固定,水最初由进水口流经PP棉夹层、活性炭夹层过滤后再由流通孔10E 流入滤芯中,进入超滤网膜组件,最后流出瓶口。
其优点在于集合一级过滤和二级过滤在一个滤芯当中,实现饮用水的多重处理,时效统一,滤芯更换更便捷。
第八实施方式
如图42-47所示,本发明提供一种复合滤芯组件,其包括:
碳滤芯100F和纯水出水口11F,所述碳滤芯100F包括碳材质,所述纯水出水口11F用于排出过滤出的纯水,所述复合滤芯组件还包括吸碳结构2F,所述吸碳结构2F能够吸附碳,所述吸碳结构2F设置于所述碳滤芯100F的沿着流体流动方向的下游、且位于所述纯水出水口11F的沿着流体流动方向的上游的位置。
本发明通过在复合滤芯组件内部、且位于碳滤芯下游侧和纯水出水口的上游侧的位置设置能够吸附碳的吸碳结构,能够有效地吸附住从碳滤芯中泄漏出来的碳粉,防止碳粉泄漏到水中而从纯水出水口排出,保证了水质安全,有效地提高了过滤效果,使得过滤效果更佳。本发明采用了在后置滤芯处理后,增加后置PP棉,在活性炭过滤后增加PE膜,滤材的组合方式为选用颗粒活性炭、压缩活性炭和钛棒,防止经过活性炭过滤后,造成炭粉的泄露,使得过滤效果更佳。
在后置过滤后增加后置PP棉,该后置PP棉可以拆卸更换;在第五级滤芯单元后增加PP棉、活性炭和精细PP棉组合方式,这些组合滤材可以替换为 PE膜、活性炭和PE膜的组合方式,防止碳粉泄露;
经过第五级滤芯过滤后,其后的滤材组合方式:在活性炭之后增加离子交换树脂和平板膜,也可以替换为膜片和浓水格网的组合方式进一步过滤。
实施例1,如图42所示,优选地,
所述吸碳结构2F包括PP棉21F。其中图1,第1实施中在基本结构的基础上,在经过复合滤芯过滤后,在中心管道内增加后置PP棉,该PP棉与前面过滤单元采用螺纹连接(可拆卸连接)方式,实现可拆卸更换。水流路径:原水由进水口进入,依次经过第一处理单元、第二处理单元、第三处理单元、第四处理单元、第五处理单元,最后经过PP棉过滤处理,排出浓水和纯水,在最后设置PP棉的作用是防止经过第五处理单元过滤后炭粉大量泄漏,防止后置活性炭粉泄露到水中,利用PP棉阻挡住,保证水质安全,提高过滤效果。
实施例2,如图43所示,优选地,
所述吸碳结构2F包括第一PP棉22F和第二PP棉23F(优选精细PP棉),所述碳滤芯100F包括活性炭结构101F,所述第一PP棉22F、所述第二PP棉 23F和所述活性炭结构101F构成一体式后置滤芯结构,且所述活性炭结构101 位于所述第一PP棉22F和所述第二PP棉23F之间。
图43,第2实施例中,经过复合滤芯过滤后,增加PP棉、活性炭和精细 PP棉的组合方式,防止炭粉的泄漏;水流路径:原水由进水口进入,依次经过第一处理单元、第二处理单元、第三处理单元、第四处理单元、第五处理单元,最后水经过PP棉、活性炭和精细PP棉的组合方式过滤,排出浓水、纯水。
优选地,
所述第二PP棉23F(精细PP棉)的内部孔的平均孔径小于所述第一PP 棉22F的内部孔的平均孔径,且所述第二PP棉23F设置于所述第一PP棉22F 的位于流体流动方向的下游侧。这是本发明的实施例2的进一步优选结构形式,即第二PP棉位于第一PP棉的下游侧,使得水先经过孔径较大的第一 PP棉过滤,再经过孔径较小的第二PP棉过滤,能够有效提高过滤效果。
实施例3,如图44所示,优选地,
所述吸碳结构2F包括第一PE膜24F和第二PE膜25F,所述碳滤芯100F 包括活性炭结构101F,所述第一PE膜24F、所述第二PE膜25F和所述活性炭结构101F构成一体式后置滤芯结构,且所述活性炭结构101位于所述第一 PE膜24F和所述第二PE膜25F之间。图44,第3实施例中,在第二实施例的基础上,经过复合滤芯过滤后的组合方式由PP棉、活性炭和精细PP棉替换为PE膜、活性炭和PE膜。
实施例4,如图45所示,优选地,
所述吸碳结构2F包括离子交换树脂26F和平板膜27F,所述碳滤芯100F 包括活性炭结构101F,所述离子交换树脂26F和所述平板膜27F均位于所述活性炭结构101F的沿流体流动方向的下游侧。图45,第4实施例中,为防止炭粉泄漏,在第五处理单元过滤之后,采用活性炭、离子交换树脂和平板膜(平板膜是指膜的构件形式,卷式膜就是在平板膜的基础上制造的)的组合方式,水流路径:原水由进水口进入,依次经过第一处理单元、第二处理单元、第三处理单元、第四处理单元、第五处理单元,最后经过活性炭、离子交换树脂和平板膜组合方式过滤,排出浓水和纯水。
实施例5,如图46所示,优选地,
所述吸碳结构2F包括膜片28F和浓水格网29F,所述碳滤芯100F包括活性炭结构101F,所述膜片28F和所述浓水格网29F均位于所述活性炭结构101F 的沿流体流动方向的下游侧。图46,第5实施例中,在第4实施例的基础上,第五处理单元过滤后的组合方式由活性炭、离子交换树脂和平板膜替换为活性炭、膜片和浓水网格(为PP材质)的组合方式。
实施例6,如图47所示,优选地,
所述吸碳结构2F包括钛棒210F,所述碳滤芯100F包括活性炭结构101F,所述钛棒210F位于所述活性炭结构101F的沿流体流动方向的下游侧。图47,第6实施例中,在第五处理单元过滤之后,增加颗粒活性炭、压缩活性炭(优选活性炭棒)和钛棒的组合方式进行过滤,保留炭粉,进一步加强过滤效果,水流路径:原水由进水口进入,依次经过第一处理单元、第二处理单元、第三处理单元、第四处理单元、第五处理单元,在经过颗粒活性炭、压缩活性炭和钛棒的组合方式过滤,排出浓水和纯水。
优选地,
所述活性炭结构101F包括颗粒活性炭101aF和压缩活性炭101bF,沿着流体流动方向、所述颗粒活性炭101aF、所述压缩活性炭101bF和所述钛棒210F 依次布置。这是本发明的活性炭结构的优选结构形式,能够实现两级过滤,提高过滤效果,通过钛棒也能有效吸附碳粉,保证水质的纯净度,提高过滤效果。
优选地,
还包括预处理滤芯3F、卷式膜4F和中心管5F,所述卷式膜4F围绕所述中心管5F的外周进行绕设,且所述中心管5F由能允许流体通过的滤材材质制成。这是本发明的复合滤芯组件的优选结构形式,通过中心管为允许流体通过的滤材材质制成,能够有效减小复合滤芯组件的体积,并且对卷式膜形成有效支撑的作用。
优选地,
所述预处理滤芯3F包括第一预处理滤芯31F和第二预处理滤芯32F,所述第一预处理滤芯31F包括PP棉的材质,所述第二预处理滤芯32F包括活性炭的材质;和/或,所述中心管5F的滤材材质包括碳,所述碳滤芯100F包括所述中心管5F。这是本发明的第一预处理滤芯和第二预处理滤芯的优选结构形式,以及中心管的优选结构形式,形成为后置碳棒滤芯。
本发明提供一种净水系统,其包括前任一项所述的复合滤芯组件。
本发明采用了在后置滤芯处理后,增加后置PP棉,在活性炭过滤后增加PE膜,滤材的组合方式为选用颗粒活性炭、压缩活性炭和钛棒,防止经过活性炭过滤后,造成炭粉的泄露,使得过滤效果更佳。
在后置过滤后增加后置PP棉,该后置PP棉可以拆卸更换;在第五级滤芯单元后增加PP棉、活性炭和精细PP棉组合方式,这些组合滤材可以替换为 PE膜、活性炭和PE膜的组合方式,防止碳粉泄露;
经过第五级滤芯过滤后,其后的滤材组合方式:在活性炭之后增加离子交换树脂和平板膜,也可以替换为膜片和浓水格网的组合方式进一步过滤。
第九实施方式
如图48-50所示,本发明提供一种卷式膜组件,其包括:
中心管1G,所述中心管1G由能允许流体通过的滤材材质制成,还包括围绕所述中心管1G的外周进行绕设的卷式膜2G,所述卷式膜2G能够允许流体通过并对流体进行过滤,所述卷式膜2G上设置有原水进水口21G,所述原水进水口21G设置在所述卷式膜2G上的沿中心管1G轴向的一端、且沿周向靠近所述中心管1G的位置;所述卷式膜2G上的沿中心管1G所述轴向的一端、且沿周向远离所述中心管1G的位置被密封(靠近和远离是相对的关系,优选采用密封胶5G密封)。
本发明通过将原水进水口设置为卷式膜轴向一端且靠近中心管的位置、且卷式膜轴向一端远离中心管的位置被密封,从而有效使得原水进口与中心管之间的距离更加接近、有效减小了纯水流道的流通路径,缩短了纯水流道,减小了纯水流动的阻力,提高反渗透滤芯的制水效率,增加通量;还通过将中心管设置为允许流体通过的结构(优选碳棒),将反渗透膜卷制在该中心管上,相对于现有中还需在碳棒外设置中心管以对RO膜进行卷绕的结构而言有效地省去了中心管的结构,缩小了卷制反渗透复合滤芯的体积,减小了复合滤芯的空间。
优选地,
所述卷式膜2G沿其长边的中分线进行对折,且其对折形成的边为对折边、所述对折边连接至所述中心管1G的外壁上,所述卷式膜2G上与所述对折边相对一侧形成为开口边,所述开口边为允许废水排出的废水出水口22G;所述卷式膜2G上的沿中心管轴向的另一端密封、使得流体不能通过。本发明还通过将卷式膜沿长边中分线进行对折,对折边连接到中心管的外壁,对折边相对的一侧边形成为废水排出的废水出水口,能够有效延长浓水流道(即废水流道),从而增强废水在其中过滤的效率,使原水在流道中停留的时间更长,得到的过滤时间更长,提高过滤比率,节约水资源。
优选地,
所述中心管1G上的、与所述原水进水口21G沿轴向相背的一端形成为纯水出水口23G;和/或,所述中心管1G为中空筒体结构;和/或,所述能允许流体通过的滤材材质包括:碳材质、聚丙烯pp材质和陶瓷材质中的至少一种;和/或,所述卷式膜2G为反渗透膜。本发明通过设置在与原水进水口相背一侧设置的纯水出水口,使得原水经由反渗透膜进行过滤、并经过中心管从其轴向一侧流出,有效减小了纯水的流通路径,减小纯水阻力,提高反渗透滤芯的制水效率。这是本发明的滤材材质的优选材质,能够实现允许水的有效通过,除此之外还能对经过其的水进行过滤作用,将中心管实现支撑功能的同时还能形成一级的过滤效果,克服了由于滤芯级数增加而带来的体积增加的缺陷,减小体积,节省成本。
优选地,
所述中心管1G为由所述碳材质组成的筒状碳棒结构;或,所述中心管1G 为由所述聚丙烯pp材质组成的筒状PP结构;或,所述中心管1G为由所述陶瓷材质组成的筒状陶瓷管的结构。这是本发明的中心管的优选结构形式,是本发明的优选过滤结构形式,如碳棒、PP筒状以及陶瓷管的结构形式。
本发明可允许流体通过的滤材可包括:碳棒、圆筒状聚丙烯pp材质滤材、陶瓷管等,优选利用可改善口感的碳作为卷式膜元件的中心管材质,可舍弃现有卷式膜使用的塑料件中心管,避免现有卷式膜元件塑料件中心管的使用,可实现一支膜元件具有两级过滤功能;利用碳质中心管,可避免后续再使用口感滤芯,膜元件集精细过滤滤芯和后置口感滤芯两级过滤功能于一体;碳质中心管无肉眼可视大孔,其表面布满结构性微孔,相比于传统塑料件可视大孔的中心管,卷式膜片产水更容易收集。PP筒状中心管能有效去除所过滤液体中的各种颗粒杂质,可多层式深度结构,纳污量大,过滤流量大,压差小,不含任何化学粘合剂,更卫生,安全,耐酸、碱、有机溶液、油类,有良好的化学稳定性,集表面、深层、粗精滤为一体;具有流量大、耐腐蚀耐高压低成本等特点。用以阻挡水中的铁锈、泥沙、虫卵等大颗粒物质。陶瓷筒状中心管能够对饮用水进行过滤、抗菌和活化处理,有害的去除余氯和悬浮污染物、有机化学物质、颜色与异味,通过使用该滤芯能够过滤出达到一定饮用标准的饮用水。
优选地,
所述卷式膜2G为至少两个,且至少两个所述卷式膜2G连接到所述中心管1G的外壁上的周向不同的位置。这是本发明的卷式膜的优选个数和结构形式,通过设置多个反渗透膜的结构形式连接到碳棒中心管上,能够有效地增加多路滤水通道,增加了产水流道,提高了产水量,使得纯水产水量/原水进水量得到提高,并且采用侧面进水方式,有效简化滤芯内部的水路。
优选地,
还包括纯水导流网3G,所述纯水导流网3G设置在相邻的两个所述卷式膜 2G之间,且所述纯水导流网3G的一端连接在所述中心管1G的外壁上、另一端沿着与所述卷式膜2G相同的卷绕方向进行卷绕。通过设置纯水导流网能够对纯水进行引流作用,并且对相邻两反渗透膜进行起到有效隔开的作用(在卷制反渗透膜纯水流道中设置纯水导流网目的还能防止卷制膜内纯水流道水压不均匀的问题)。
优选地,
相邻的两个所述卷式膜2G之间的所述纯水导流网3G为至少一个;和/或,所述卷式膜2G和所述纯水导流网3G在所述中心管1G的周向方向均匀的间隔设置;和/或,当包括废水出水口22G时,至少两个所述卷式膜2G各自形成的所述废水出水口22G沿所述中心管1G的周向方向均匀间隔的排布。这是本发明的纯水导流网的优选个数、与卷式膜之间的优选排布方式,以及废水出水口和卷式膜之间相应的排布方式,能够增强对相邻两卷式膜之间的空间进行纯水引流导流的有效作用,且对水流起到均匀引流、过滤和导流的作用。
优选地,
在对折形成的所述卷式膜的内部设置有废水导流网4G,所述废水导流网 4G沿着与所述卷式膜2G相同的卷绕方向进行卷绕。这是本发明的卷式膜组件的进一步优选结构形式,能够对废水起到引导和导流的作用(在卷制反渗透膜浓水流道中设置废水导流网目的还能防止卷制膜内浓水流道水压不均匀的问题)。
优选地,
所述废水导流网4G上的沿所述中心管1G轴向的一端连接在所述卷式膜2G的内壁上,和/或,所述废水导流网4G上的沿所述中心管1G轴向的另一端连接在所述卷式膜2G的内壁上;和/或,一个所述卷式膜2G的内部设置的所述废水导流网4G为至少一个。这是本发明的废水导流网的优选结构形式,能够增强对废水的有效引导的作用。
优选地,
当同时包括纯水导流网和废水导流网时:
在所述中心管的径向方向上:所述纯水导流网展开后的长度≥卷式膜展开后的长度>浓水导流网的长度;在所述中心管的轴向方向上:纯水导流网展开后的长度=卷式膜展开后的长度>浓水导流网的长度。通过上述的关系,能够使得卷膜的方式均匀规律性排布(外周长大于内周长),浓水网是在对折 RO之间的,因为密封部位主要在于上下两边,纯水导流网与对折RO等长时,能起到更好的密封效果。
优选地,
在所述卷式膜2G卷绕完成后、所述原水进水口21G为整周圆环,且所述圆环直径小于卷绕完成后的卷式膜组件的直径的二分之一。如图48,原水进水口越长,其进水量越大膜内的水压会增大,容易损坏反渗透膜,而且首次利用的反渗透膜的横面长度越长,最右端进水处的纯水流道相对越长,而其相对的浓水流道也会越短,如原水进水口宽度太长,甚至在水压的作用下,部分水会直接没经过反渗透过滤便沿着浓水流道直接流走,失去了提高纯水比率的效果,取1/2是一个临界值,取得最右端进水处的纯水流道至少与浓水流道等长。能够使得既能够减小纯水流道的长度,还能够防止压力过大而损坏反渗透膜的作用,还能防止纯水流道过短而无法形成有效的过滤作用。
本发明还提供一种复合滤芯组件,其包括前任一项所述的卷式膜组件。本发明通过将原水进水口设置为卷式膜轴向一端且靠近中心管的位置、且卷式膜轴向一端远离中心管的位置被密封,从而有效使得原水进口与中心管之间的距离更加接近、有效减小了纯水流道的流通路径,缩短了纯水流道,减小了纯水流动的阻力,提高反渗透滤芯的制水效率,增加通量;本发明还通过将卷式膜沿长边中分线进行对折,对折边连接到中心管的外壁,对折边相对的一侧边形成为废水排出的废水出水口,能够有效延长浓水流道(即废水流道),从而增强废水在其中过滤的效率,使原水在流道中停留的时间更长,得到的过滤时间更长,提高过滤比率,节约水资源;
本发明还通过将中心管设置为允许流体通过的结构(优选碳棒),将反渗透膜卷制在该中心管上,相对于现有中还需在碳棒外设置中心管以对RO膜进行卷绕的结构而言有效地省去了中心管的结构,缩小了卷制反渗透复合滤芯的体积,减小了复合滤芯的空间;本发明还通过设置多个反渗透膜的结构形式连接到碳棒中心管上,能够有效地增加多路滤水通道,增加了产水流道,提高了产水量,使得纯水产水量/原水进水量得到提高,并且采用侧面进水方式,有效简化滤芯内部的水路。
优选地,
还包括折纸PP棉、前置过滤碳棒和超滤滤芯,当所述中心管1G为中空筒体结构时,所述超滤滤芯设置在所述中心管1G的内部。这是本发明的复合滤芯组件的优选结构形式,能够起到多级过滤的效果。
本发明还提供一种净水系统,其包括前任一项所述的卷式膜组件或前任一项所述的复合滤芯组件。
本发明方案的RO膜组(卷式膜)是通过将一叶或多叶反渗透膜对折形成, RO膜组中间夹着一层浓水导流网形成浓水流道,RO膜组的一侧面设置有纯水导流网,纯水导流网与RO膜组间形成纯水流道,其中卷式方式是以RO膜对折边为起点,固定在碳棒上,螺旋卷制而成,所述卷制RO膜组可以为多个相同的RO膜组均匀相隔固定卷制形成。其中,原水进水口设置在卷制RO膜组上端靠近碳棒的纯水流道上,浓水出水口设置在卷制RO膜组的侧面。整个RO 膜组滤芯集成了反渗透与后置碳过滤功能,减少了中心管部件,缩小了复合滤芯的体积。
原水通过在卷制RO膜组的上端原水进水口进入,经过RO膜过滤,浓水沿着浓水流道从卷制RO膜组的侧面流出,纯水沿着纯水流道流向碳棒,经过碳棒过滤后由于重力作用从碳棒的下端流出。简化水路流道,缩短纯水流道,延长浓水流道,提高过滤效率,同时,由于所述卷制RO膜组可以由多个相同的RO膜组均匀固定卷制形成,可同时形成多条纯水、浓水流道,提高产水通量。
本发明提出一种单页或多页反渗透膜对折后卷制形成的多叶反渗透滤芯,且该多叶反渗透滤芯取消的传统的中心管,直接卷制在后置过滤碳棒上,多叶反渗透滤芯的反渗透膜(由于存有相对独立的多纯水流道)以及多个纯水导流网均固定连接在碳棒上,从而延长多级复合滤芯的寿命,并且提高反渗透滤芯的过滤效果和使用寿命。
具体而言,本发明中取消了传统的金属或塑料等材料的中心管,通过将反渗透膜组直接卷制在后置过滤碳棒上。多叶反渗透膜为单叶或者多叶反渗透膜对折形成,且多叶反渗透膜的对折边固定连接在后置过滤碳棒上;对折后的多叶反渗透膜中间设置有浓水导流网(即废水导流网);纯水导流网为两个或多个,每个纯水导流网均固定连接在后置过滤碳棒上。
两个或多个纯水导流网均匀间隔固定在后置过滤碳棒上,每两个纯水导流网之间设置有至少一组对折多叶反渗透膜组;且所有的对折多叶反渗透膜组的对折边均固定在后置过滤碳棒上;纯水导流网与对折多叶反渗透膜组的外侧面构成滤芯内部的纯水流道;浓水导流网与对折多叶反渗透膜组的内侧面构成滤芯内部的浓水流道;各个流道之间通过在边上粘合密封的方式隔离;其中对折多叶反渗透膜靠近对折边处留有一段非密封区,设置为原水进水口;原水通过原水进水口进水滤芯内部,经过多叶反渗透膜过滤后流入纯水流道后,沿着纯水流道流入后置过滤碳棒,经过碳棒过滤后从碳棒下端流出,而反渗透膜过滤后的浓水则沿着浓水流道从滤芯侧面的浓水出口流出(由于密封的方式,经过滤的纯水在水压的作用下只能流向中心管,而浓水是在对折的反渗透膜之间的,由于反渗透膜的过滤原理,此时浓度较高的水已不能透过反渗透膜进入纯水流道,只能沿着浓水流道沿着卷绕方向向外。一般流向基本一样,均是纯水流向中心管,浓水从侧面或端面流出,具体的流道会有有所不同)。
其中,后置过滤碳棒可以为实心的或空心的;
进一步地,对折多叶反渗透膜组以及纯水导流网均均匀间隔的固定在后置碳棒上;所形成的浓水出口均匀间隔的排布在滤芯的侧面上;
进一步地,每两个纯水导流网之间只设置一组对折的多叶反渗透膜组,对折反渗透膜组中间只设置一页浓水导流网;
进一步地,所形成的原水进水口为整周圆环,且该圆环直径小于整体滤芯直径的二分之一;
进一步地,所述对折反渗透膜组是由单叶反渗透膜片对折而成;
进一步地,在相对中心碳棒的横向上:纯水导流网长度≥对折后的反渗透膜组长度>浓水导流网的长度;相对中心碳棒纵向上:纯水导流网长度=对折后的反渗透膜组长度>浓水导流网的长度。
进一步地,后置过滤碳棒为中空管状结构。
进一步的该复合滤芯还包括折纸PP棉、前置过滤碳棒、超滤,其中超滤结构设置在后置过滤碳棒中间。
第十实施方式
如图51-53所示,本发明提供一种复合滤芯组件,其包括:
具有回转轴线的回转棒1H,所述回转棒1H由能允许流体通过的滤材材质制成,还包括围绕所述回转棒1H的外周进行绕设的卷式膜2H,所述卷式膜 2H能够允许流体通过并对流体进行过滤,且沿所述回转轴线方向、所述卷式膜2H全部绕设在所述回转棒1上或部分绕设在所述回转棒1H上。
本发明通过设置回转棒、并将卷式膜部分或全部绕设在回转棒上,且回转棒为由能允许流体通过的滤材材质制成,使得通过回转棒有效地替代并替换了原有中心管的结构,不必在加工中心管时还需要对中心管上进行开孔,减小了复杂的开孔工艺,使得制作工艺更加简单,并且减小了流通路径、过滤效果也得到了一定的提升;由于省去了复杂的需要开孔的中心管的结构,能够使得复合滤芯的整体体积得到减小,水路结构也得到了简化。
本发明在于:没有中心管或者中心管不要开孔。碳棒具有一定的强度,可以作为绕RO膜的支撑物,这样就可以不用中心管。而且,运用碳棒本身带有微孔,可以作为过水通道,这样如果设置中心管,则该中心管不要开孔,工艺简单。
本发明将滤芯一端嵌入一碳棒来过滤水,取消中心管,用实心碳棒滤芯来代替;或者设置不开孔的中心管,将前置滤材与RO膜之间设置碳棒,形成过水通道,还可以在不开孔的中心管下端设置碳棒,形成过水通道;实现进一步提升水质,多重过滤,进一步加强过滤效果,并达到缩小滤芯体积的效果。
实施例1-2,如图51-52所示,优选地,
当沿所述回转轴线的方向、所述卷式膜2H部分绕设在所述回转棒1H上时:所述回转棒1H的沿所述回转轴线的方向的长度小于所述卷式膜2H的轴向长度。这是本发明的实施例1和2的优选结构形式,即卷式膜的部分绕设在回转棒上,其可以是实施例1中的在卷式膜内部还设置中心管、也可以是如实施例2中所述的回转棒沿轴向延伸至几乎与卷式膜轴向长度相等,即可无中心管或有中心管但不开孔,均能有效实现不在中心管上开孔的目的,减小开孔的复杂工艺。
实施例1,如图51,优选地,
在所述卷式膜2H卷绕形成的空腔内、还设置有中心管3H,所述中心管 3H的内壁和外壁上均不开孔,且所述中心管3H与所述回转棒1H在所述回转轴线的方向上排布设置。这是本发明的实施例1的优选结构形式,即卷式膜的部分绕设在回转棒上,且在卷式膜内部还设置中心管、但中心管不开孔,通过在卷式膜的内部腔中设置中心管、使其与回转棒轴向排布,能够使得中心管能够起到一定的支撑作用,防止具有过滤作用的回转棒支撑强度不足而导致结构强度不足的缺陷,并且中心管不必开孔、水流不流经中心管的内部,有效减小了中心管需要开孔的复杂工艺。
优选地,
所述中心管3H为中空管,和/或,所述中心管3H与所述回转棒1H在所述回转轴线的方向相接设置。
实施例1中的复合滤芯的上端为PP棉内嵌入活性炭,上端活性炭与中端 RO膜之间有开孔或槽的隔板,中心管的下端设置碳棒,RO膜缠绕在未开孔的中心管和碳棒上,图51所示的RO膜精密过滤组件缠绕在中心管和活性炭后置过滤,形成一个过滤整体;水流路径:从进水口进入第一级前置过滤单元、第二级前置过滤单元初过滤,然后经过隔板流经RO膜精密过滤,然后经中心管下端的活性炭后置过滤单元,完成最终过滤。
实施例2,如图52,优选地,
所述回转棒1H为实心碳棒的结构。通过将回转棒在轴线方向上延伸至大致于卷式膜相等的长度、回转棒为实心结构,能够在实现有效过滤的同时还能有效起到卷绕卷式膜、提高支撑强度的作用。
实施例2中将通水的中心管取消,直接用活性炭后置过滤单元(即回转碳棒)来代替过滤,图52所示的去掉中心管,用整个活性炭后置过滤组件来代替;水流路径:通过进水口进入依次经过第一级前置过滤单元、第二级前置过滤单元,过滤的水进入RO膜精密过滤,最后经由活性炭后置过滤单元完成最终的过滤。
实施例3如图53,优选地,
当沿所述回转轴线的方向、所述卷式膜2H全部绕设在所述回转棒1H上时:所述回转棒1H的沿所述回转轴线的方向的长度大于或等于所述卷式膜2H 的轴向长度。这是本发明的实施例3的优选结构形式,即卷式膜的全部绕设在回转棒上,能够通过其长于卷式膜的部分实现流体在回转棒内部的横向流动,将其导向至中心管内部,能有效实现不在中心管上开孔的目的,减小开孔的复杂工艺。
优选地,
所述回转棒1H为空心棒的结构,且所述回转棒1H的内部空腔中设置有中心管3H,所述中心管3H的内壁和外壁上均不开孔,所述回转棒1H的沿所述回转轴线的方向的长度也大于所述中心管3H的长度,且所述回转棒1H的长于所述中心管3H的部分还能允许流体横向流动(即沿回转棒的径向方向) 至所述中心管3H的内部。通过将回转棒设置为中空的结构形式、其内部设置中心管,但是回转棒长于中心管的部分能够允许流体横向流至中心管内部,且中心管不开孔,在省去复杂的中心管开孔工艺的同时还能有效起到对水进行引导的作用,使得不必在中心管上开孔也能做到将水通过回转棒过滤、之后再进入中心管内部。
优选地,
所述回转棒1H的纵向截面形状为“T”形结构;和/或,所述中心管3H 为中空管的结构,且其内部空腔中还设置有后置过滤滤芯6H。
实施例3是在实施例2基础上改进的方案,将碳棒改成T形,T形碳棒的小端套上中心管后,径向尺寸一致,然后在T形碳棒和中心管的组合体上缠绕 RO膜。其水流通道与实施例2一样,其好处是增加中心强度,提高后置碳棒 (即回转棒1H)的使用寿命。这样T形碳棒的上端起到过水的作用,即RO 膜过滤后的水,经T形碳棒的上端流入,下端流出,在中心管内部设置后置过滤部件,进一步有效提高过滤效果。
实施例4
如图54,所述回转棒1H为中空结构、所述中心管3H设置于所述回转棒 1H的内周。水直接从回转棒进行过滤并轴向流出,并不经过中心管的内部(中心管内外壁之间未开设连通孔)。
实施例5
如图55,所述中心管3H为中空结构、且所述中心管3H设置于所述回转棒1H的外周并且所述中心管3H的轴向长度小于所述回转棒1H的轴向长度。能够通过该段回转棒长于中心管的长度进行进水、从中心管内部流过并出水。
优选地,
所述能允许流体通过的滤材材质包括:碳材质、聚丙烯pp材质和陶瓷材质中的至少一种;和/或,所述卷式膜2H为反渗透膜。本发明的滤材材质的优选材质,能够实现允许水的有效通过,除此之外还能对经过其的水进行过滤作用,将中心管实现支撑功能的同时还能形成一级的过滤效果,克服了由于滤芯级数增加而带来的体积增加的缺陷,减小体积,节省成本。
优选地,
所述回转棒1H为由所述碳材质组成的碳棒结构;或,所述回转棒1H为由所述聚丙烯pp材质组成的筒状PP结构;或,所述回转棒1H为由所述陶瓷材质组成的筒状陶瓷管的结构。本发明可允许流体通过的滤材可包括:碳棒、圆筒状聚丙烯pp材质滤材、陶瓷管等,优选利用可改善口感的碳作为卷式膜元件的中心管材质,可舍弃现有卷式膜使用的塑料件中心管,避免现有卷式膜元件塑料件中心管的使用,可实现一支膜元件具有两级过滤功能;利用碳质中心管,可避免后续再使用口感滤芯,膜元件集精细过滤滤芯和后置口感滤芯两级过滤功能于一体;碳质中心管无肉眼可视大孔,其表面布满结构性微孔,相比于传统塑料件可视大孔的中心管,卷式膜片产水更容易收集。PP筒状中心管能有效去除所过滤液体中的各种颗粒杂质,可多层式深度结构,纳污量大,过滤流量大,压差小,不含任何化学粘合剂,更卫生,安全,耐酸、碱、有机溶液、油类,有良好的化学稳定性,集表面、深层、粗精滤为一体;具有流量大、耐腐蚀耐高压低成本等特点。用以阻挡水中的铁锈、泥沙、虫卵等大颗粒物质。陶瓷筒状中心管能够对饮用水进行过滤、抗菌和活化处理,有害的去除余氯和悬浮污染物、有机化学物质、颜色与异味,通过使用该滤芯能够过滤出达到一定饮用标准的饮用水。
本发明还提供一种净水系统,其包括前任一项所述的的复合滤芯组件。
本发明在于:没有中心管或者中心管不要开孔。碳棒具有一定的强度,可以作为绕RO膜的支撑物,这样就可以不用中心管。而且,运用碳棒本身带有微孔,可以作为过水通道,这样如果设置中心管,则该中心管不要开孔,工艺简单。
本发明将滤芯一端嵌入一碳棒来过滤水,取消中心管,用实心碳棒滤芯来代替;或者设置不开孔的中心管,将前置滤材与RO膜之间设置碳棒,形成过水通道,还可以在不开孔的中心管下端设置碳棒,形成过水通道;实现进一步提升水质,多重过滤,进一步加强过滤效果,并达到缩小滤芯体积的效果。
本发明的复合滤芯主要对中心管进行改进,结构包括第一级前置过滤单元、第二级前置过滤单元、第一级后置过滤单元、RO膜过滤单元、第二级后置过滤单元;过滤材料为炭棒、RO膜、后置活性炭等。整个复合滤芯中心管不用开孔,减少工艺流程,能够实现多级过滤,并能大大减小滤芯体积。
第十一实施方式
如图56所示,本发明提供一种复合滤芯组件,其包括:
预处理滤芯1I和精细处理滤芯2I,还包括中心管3I,所述精细处理滤芯 2I为卷式膜、卷绕在所述中心管3I上,所述中心管3I为能允许流体通道的材质制成,且所述中心管3I的内壁面为第一内凹曲面、和/或所述预处理滤芯1I 也包括形成为第二内凹曲面的内壁面。
本发明通过将中心管的内壁面做成第一内凹曲面,能够有效增大中心管内部流体与其接触的面积,也有效增加了中心管外部流体与其接触的面积,从而有效增强过滤效果,将预处理滤芯也设置为包括第二内凹曲面的内壁面,也能够有效增大预处理滤芯内部流体与其接触的面积,也有效增加了预处理滤芯外部流体与其接触的面积,从而有效增强过滤效果,因此能够在保证过滤效果或提高过滤效果的同时、还能将复合滤芯组件整体的体积做小,相同体积下,增大滤芯的过滤面积,提高了过滤效率,同时实现过滤效果和减小滤芯体积的效果。还通过将中心管设置为允许流体通过的结构(优选碳棒),将反渗透膜卷制在该中心管上,相对于现有中还需在碳棒外设置中心管以对RO膜进行卷绕的结构而言有效地省去了中心管的结构,缩小了卷制反渗透复合滤芯的体积,减小了复合滤芯的空间。
优选地,
所述能允许流体通过的滤材材质包括:碳材质、聚丙烯pp材质和陶瓷材质中的至少一种;和/或,所述精细处理滤芯2I为反渗透膜。这是本发明的滤材材质的优选材质,能够实现允许水的有效通过,除此之外还能对经过其的水进行过滤作用,将中心管实现支撑功能的同时还能形成一级的过滤效果,克服了由于滤芯级数增加而带来的体积增加的缺陷,减小体积,节省成本。
优选地,
所述中心管3I为由所述碳材质组成的筒状碳棒结构;或,所述中心管3I 为由所述聚丙烯pp材质组成的筒状PP结构;或,所述中心管3I为由所述陶瓷材质组成的筒状陶瓷管的结构。本发明可允许流体通过的滤材可包括:碳棒、圆筒状聚丙烯pp材质滤材、陶瓷管等,优选利用可改善口感的碳作为卷式膜元件的中心管材质,可舍弃现有卷式膜使用的塑料件中心管,避免现有卷式膜元件塑料件中心管的使用,可实现一支膜元件具有两级过滤功能;利用碳质中心管,可避免后续再使用口感滤芯,膜元件集精细过滤滤芯和后置口感滤芯两级过滤功能于一体;碳质中心管无肉眼可视大孔,其表面布满结构性微孔,相比于传统塑料件可视大孔的中心管,卷式膜片产水更容易收集。PP筒状中心管能有效去除所过滤液体中的各种颗粒杂质,可多层式深度结构,纳污量大,过滤流量大,压差小,不含任何化学粘合剂,更卫生,安全,耐酸、碱、有机溶液、油类,有良好的化学稳定性,集表面、深层、粗精滤为一体;具有流量大、耐腐蚀耐高压低成本等特点。用以阻挡水中的铁锈、泥沙、虫卵等大颗粒物质。陶瓷筒状中心管能够对饮用水进行过滤、抗菌和活化处理,有害的去除余氯和悬浮污染物、有机化学物质、颜色与异味,通过使用该滤芯能够过滤出达到一定饮用标准的饮用水。
优选地,
所述预处理滤芯1I包括第一级预处理滤芯11I和第二级预处理滤芯12I,所述第一级预处理滤芯11I设置于所述第二级预处理滤芯12I的径向外周,且所述第二级预处理滤芯12I的内壁面形成为所述第二内凹曲面。这是本发明的预处理滤芯的第二内凹曲面的形成具体位置,即成型于第二级预处理滤芯的径向内周(内壁面上),能够有效使得经过第二级预处理滤芯内周的流体与第二级预处理滤芯之间的接触面积能够有效的增大,提高过滤效果、还能减小复合滤芯整体体积(与现有复合滤芯相比,在过滤效果相同时能够减小体积,在体积相同时能够提高过滤效果)。
优选地,
所述中心管3I的内壁面上还设置有第一凹槽31I;和/或,所述第二级预处理滤芯12I的内壁面上还设置有第二凹槽13I。通过在第一内凹曲面和/或第二内凹曲面上开设第一凹槽、第二凹槽的结构,能够进一步增大该壁面与流体之间的接触面积,进一步提高过滤效果,进一步在相同体积下,增大滤芯的过滤面积,提高了过滤效率,或是在过滤效果相同或提高的基础上减小了滤芯的体积。
优选地,
当包括第一凹槽31I时,所述第一凹槽31I为多个、且沿所述中心管3I的内壁面上均匀分布;当包括第二凹槽13I时,所述第二凹槽13I为多个、且沿所述第二级预处理滤芯12I的内壁面上均匀分布。这是本发明的第一凹槽和第二凹槽的进一步优选结构形式,能够进一步有效增大滤芯与流体之间的接触面积,提高过滤效果,或者在过滤效果相同时减小滤芯整体体积。
优选地,
所述中心管3I的内周还设置有第一支撑骨架(未示出),所述第一支撑骨架的形状与所述中心管3I的内壁面形状相匹配、也为内凹的曲面结构;和/ 或,所述第二级预处理滤芯12I的内周还设置有第二支撑骨架(未示出),所述第二支撑骨架的形状与所述第二级预处理滤芯12I的内壁面形状相匹配、也为内凹的曲面结构。通过第一支撑骨架能够对碳棒中心管起到有效支撑的作用,通过第二支撑骨架还能对第二级预处理滤芯起到有效支撑的作用,提高碳棒的结构强度,且也为形状匹配的内凹曲面能够加强结合面积,提高结合强度。
优选地,
所述第一级预处理滤芯11I的材质为PP棉,所述第二级预处理滤芯12I 的材质为活性炭;和/或,所述第一级预处理滤芯11I为圆筒状结构,所述第二级预处理滤芯12I为圆筒状结构、且其内壁面为内凹曲面。这是本发明的两级预处理滤芯的分别材质,以及优选结构形式,通过PP棉能够过滤出泥沙等大颗粒杂质,活性炭能够吸附余氯等,圆筒状结构能够方便进行内外套叠。
优选地,
还包括超滤滤芯4I、设置于所述中心管3I的径向内周,所述超滤滤芯4I 为至少一个。这是本发明的后置滤芯的优选结构形式,通过超滤滤芯能够对水进行有效杀菌过滤作用,优选为一个后置滤芯。
本发明还提供一种净水系统,其包括前任一项所述的复合滤芯组件。
本发明在于将圆柱形滤芯本体进行整体内凹曲面,同时在滤芯本体开启多个凹槽,相同体积下,增大滤芯的过滤面积,提高了过滤效率;系统过滤效果下体积减小,同时有效解决滤芯占用空间大和过滤效率低的问题。
本发明的复合滤芯,包含上盖、瓶体(见附图56)。瓶体内部涉及多级过滤,包括预处理滤芯、精细过滤及后处理滤芯。预处理由PP棉、颗粒活性炭组成;精细处理由反渗透膜组成;后处理由碳棒、超滤膜组成。水口由原水口、纯水口、废水口组成。第一级过滤设置在滤芯上半部分,包括材料PP棉、活性炭;第二及过滤设置在滤芯下半部分,包括反渗透膜、碳棒中心管、超滤膜;滤芯包含PP棉、活性炭、反渗透膜、碳棒中心管、超滤膜,通过将碳棒中心管内凹,同等过滤面积下,增大与水接触的面积,滤芯的体积更小,提升了过滤效果;同时,为了更好的增大过滤面积,在中心管本体上设计多个凹槽,凹槽可开成多个条形槽,同时也可以开成多个圆形槽。
净水水路系统分析:整个净水水路系统如图56,自来水从原水口进入,水流从两侧留到滤芯上半部分,依次经过PP棉、颗粒活性炭过滤芯后,过滤后得水在上中心管聚集,流入到滤芯下半部分两侧,依次经过反渗透膜、碳棒中心管,过滤后得水聚集在碳棒中心管内,再经过超滤膜过滤,最后完成整个原水过滤,纯水从中间的纯水口流出。废水出水则是水流经过滤芯下半部分的两侧,冲刷反渗透膜,从而实现冲洗,废水从废水口流出。
第十二实施方式
如图57-61所示,本发明提供一种复合滤芯组件,其包括:
包括中心管1J,所述中心管1J为能允许流体流通的材质制成,所述中心管1J的内周侧或在所述中心管1J的实体内部还设置有支撑骨架2J,且所述中心管1J与所述支撑骨架2J一体成型设置。本发明通过在中心管内周侧或实体内部设置支撑骨架,能够有效地对中心管形成支撑作用,且支撑骨架与中心管一体成型加工,支撑骨架直接加强了碳棒的结构强度,又不占用实际的空间,简化了结构,无需在滤芯的装配过程中将固定架固定于滤材中心管内部,使得安装维护更为简单,减少了滤芯整体的尺寸。
碳棒中心管发挥着改善口感的作用。由于碳结构脆弱,易折断的特点,传统的碳棒结构内侧会安装支撑架,故在滤芯的使用过程中,支撑架与碳棒贴合,起到支撑保护碳棒的作用,可以延长碳棒的使用寿命,节约成本。本发明在目前净水器滤芯研发集中于滤芯结构集成化、一体化的方向上,为减少滤芯装配后的体积,节约成本,增加碳棒的使用寿命,也节约了安装程序,采用了将碳棒与支撑结构一体成型,将支撑架内置在碳棒层中间,既减少了支撑架的安装,又节约了支撑架空间的占用,增强了碳棒的强度,提升了碳棒的使用寿命。
优选地,
所述一体成型的方式包括注塑和铸造中的至少一种。这是本发明的一体成型,通过注塑或铸造能够将中心管和支撑骨架有效地制作成一体结构,不可拆分,方便装配,且体积有效减小,还增强了结构强度。
实施例1,如图57-58,优选地,
所述中心管1J为圆筒状结构,所述支撑骨架2J也为圆筒状结构、且位于所述中心管1J的实体内部(即内外壁之间)。这是本发明实施例1的中心管和支撑骨架的优选结构形式,即支撑骨架位于中心管的实体内部(即内外壁之间),通过注塑或铸造的形式使二者一体成型。
优选地,
所述支撑骨架2J上开设有贯穿其内周壁和外周壁之间的至少一个通孔21J。这是本发明实施例1J的支撑骨架的进一步优选结构形式,通过通孔能够将中心管中流来的流体进行有效导通作用,从而使得流体能够有效进入碳棒中心管的内周侧。
实施例1,如图57-58,优选地,
所述中心管1J为圆筒状结构,所述支撑骨架2J为螺旋形结构、且穿设设置于所述中心管1J的实体内部。这是本发明实施例2的中心管和支撑骨架的优选结构形式,即支撑骨架为螺旋形结构、且位于中心管的实体结构的内部,通过注塑或铸造的形式使二者一体成型。
碳棒中心管中的支撑结构,可以有很多种不同的结构形式,不管采用何种形状的结构,其目的均为增强碳棒整体的结构强度。优选的可以是如图4螺旋形,螺旋结构与碳棒一体成型,被包裹在碳棒内;优选的可以是如图2所示的圆桶型,圆桶上密集开孔,不仅起到支撑碳棒的作用,也不影响碳棒处理水质,增强口感的效果。优选的,支撑架可以是其他结构形式。
优选地,
还包括精细处理滤芯3J,所述精细处理滤芯3J为卷式膜,且所述卷式膜卷绕设置在所述中心管1J外周。这是本发明的复合滤芯的优选结构形式,通过卷式膜的设置形式,能够使其卷设在中心管上,对水起到精细过滤的作用,具体碳棒结构可吸附水中的杂质等,可改善水的口感。碳棒安装在在复合滤芯中,其上端和下端放置于卡槽中固定安装,采用可拆卸安装。使用一段时间后,或者碳棒出现问题时可及时更换,方便拆装。
优选地,
所述能允许流体通过的滤材材质包括:碳材质、聚丙烯pp材质和陶瓷材质中的至少一种;和/或,所述精细处理滤芯3J为反渗透膜。这是本发明的滤材材质的优选材质,能够实现允许水的有效通过,除此之外还能对经过其的水进行过滤作用,将中心管实现支撑功能的同时还能形成一级的过滤效果,克服了由于滤芯级数增加而带来的体积增加的缺陷,减小体积,节省成本。
优选地,
所述中心管1J为由所述碳材质组成的筒状碳棒结构;或,所述中心管1J 为由所述聚丙烯pp材质组成的筒状PP结构;或,所述中心管1J为由所述陶瓷材质组成的筒状陶瓷管的结构。本发明可允许流体通过的滤材可包括:碳棒、圆筒状聚丙烯pp材质滤材、陶瓷管等,优选利用可改善口感的碳作为卷式膜元件的中心管材质,可舍弃现有卷式膜使用的塑料件中心管,避免现有卷式膜元件塑料件中心管的使用,可实现一支膜元件具有两级过滤功能;利用碳质中心管,可避免后续再使用口感滤芯,膜元件集精细过滤滤芯和后置口感滤芯两级过滤功能于一体;碳质中心管无肉眼可视大孔,其表面布满结构性微孔,相比于传统塑料件可视大孔的中心管,卷式膜片产水更容易收集。PP筒状中心管能有效去除所过滤液体中的各种颗粒杂质,可多层式深度结构,纳污量大,过滤流量大,压差小,不含任何化学粘合剂,更卫生,安全,耐酸、碱、有机溶液、油类,有良好的化学稳定性,集表面、深层、粗精滤为一体;具有流量大、耐腐蚀耐高压低成本等特点。用以阻挡水中的铁锈、泥沙、虫卵等大颗粒物质。陶瓷筒状中心管能够对饮用水进行过滤、抗菌和活化处理,有害的去除余氯和悬浮污染物、有机化学物质、颜色与异味,通过使用该滤芯能够过滤出达到一定饮用标准的饮用水。
优选地,
还包括第一级预处理滤芯41J和第二级预处理滤芯42J,所述第一级预处理滤芯41J设置于所述第二级预处理滤芯42J的径向外周;
所述第一级预处理滤芯41J的材质为PP棉,所述第二级预处理滤芯42J 的材质为活性炭;和/或,所述第一级预处理滤芯41J为圆筒状结构,所述第二级预处理滤芯42J为圆筒状结构;和/或,
还包括超滤滤芯5J、设置于所述中心管1J的径向内周,所述超滤滤芯5J 为至少一个。这是本发明的两级预处理滤芯的分别材质,以及优选结构形式,通过PP棉能够过滤出泥沙等大颗粒杂质,活性炭能够吸附余氯等,圆筒状结构能够方便进行内外套叠。后置滤芯的优选结构形式,通过超滤滤芯能够对水进行有效杀菌过滤作用,优选为一个后置滤芯。
本发明还提供一种净水系统,其包括前任一项所述的复合滤芯组件。
本发明将支撑骨架和碳棒中心管加工为一体成型滤芯,支撑骨架直接加强了碳棒的结构强度,又不占用实际的空间,简化了结构,使得安装维护更为简单,减少了滤芯整体的尺寸。在前期滤材的制作过程中,可将支架和滤材材料一体成型,最终形成结构强度较高的滤材,无需在滤芯的装配过程中将固定架固定于滤材中心管内部,方便装配。优选支架为螺旋支架,加强滤材强度。碳棒中心管安装在复合滤芯中,水先后流经泵-第一级预处理-第二级预处理 -RO滤芯-后碳中心管-后超滤等,在碳棒强度不够时,采用支撑架内置的碳棒,可以解决碳棒的强度需求。故一体成型碳棒结构应用范围广泛,可以采用。
第十三实施方式
如图62所示,本发明提供一种复合滤芯组件,其包括:
包括中心管1K,所述中心管1K为能允许流体流通的材质制成;
还包括滤瓶体2K和瓶体端盖3K,所述中心管1K设置于所述滤瓶体2K 的内部,且所述瓶体端盖3K设置于所述滤瓶体2K的一端,所述瓶体端盖3K 与所述滤瓶体2K之间可拆卸连接。
本发明通过将容纳中心管的滤瓶体设置为可拆卸的结构,包括滤瓶体和瓶体端盖的结构形式,使得二者可通过可拆卸的方式进行连接,相比于一体式复合滤芯,该复合滤芯的预处理滤芯模块和精细滤芯模块、后处理滤芯模块可以更加方便地取出清洗或更换,不必在每次更换滤芯时都需要将滤瓶整体更改,不会再造成成本的浪费,节省了成本,提高了装配效率;并且还能根据滤瓶内部的滤芯单元的不同寿命进行针对性的更换,能够提高复合滤芯整体的使用寿命。本发明降低了整机体积,其滤芯部分由预处理滤芯模块和精细滤芯模块、后处理滤芯模块等模块化组成。其滤瓶体和瓶体端盖可以拆卸组装,滤芯可以取出清洗或者更滑,节约成本。同时模块化滤芯可以配置多样化的组合方式。
优选地,
所述瓶体端盖3K与所述滤瓶体2K之间的可拆卸连接的方式包括螺接和卡接中的至少一种。这是本发明的瓶体端盖和滤瓶体之间的可拆卸方式的优选两种方式,即螺纹连接和卡接,复合滤芯为可拆卸的组装方式,其滤瓶体和瓶体端盖可以通过螺纹或卡扣等连接方式拆装,滤芯可以更加方便地清洗和更换,进一步有效节约了成本。
优选地,
所述瓶体端盖3K的外周壁上设置有外螺纹,所述滤瓶体2K的内周壁上设置有内螺纹,所述外螺纹与所述内螺纹匹配、使得所述瓶体端盖3K与所述滤瓶体2K之间完成螺接。这是本发明的瓶体端盖和滤瓶体之间采取螺纹连接的优选结构形式,能够将瓶体端盖通过螺纹旋转的方式拧到滤瓶体的端口内部,实现二者的螺纹连接。
优选地,
所述瓶体端盖3K卡设于所述滤瓶体2K的轴向一端的内部。这是本发明的瓶体端盖和滤瓶体之间采取卡接的优选结构形式,能够将瓶体端盖通过卡设的方式拧到滤瓶体的端口内部,实现二者的卡接连接。
优选地,
所述瓶体端盖3K和所述滤瓶体2K在相接的位置还设置有密封圈4K。通过在瓶体端盖和滤瓶体之间还设置密封圈能够对该相接触进行密封,使得过滤水不会从二者缝隙间流过,形成泄漏,并且还能使得瓶体端盖和滤瓶体之间结合得更为紧密。
优选地,
包括预处理滤芯5K、精细处理滤芯6K和后处理滤芯7K,所述精细处理滤芯6K为卷式膜、卷设缠绕在所述中心管1K的外周上。这是本发明的复合滤芯组件的进一步优选结构形式,通过预处理滤芯能够对水进行预处理净化,去除泥沙等大颗粒杂质,精细过滤滤芯能够去除掉重金属等杂质,后处理滤芯能够改善水的口感、进行进一步过滤作用,复合滤芯发挥净化功能时,水依次经过预处理滤芯5K、精细处理滤芯6K和后处理滤芯7K获得净化纯水。三级模块化滤芯,可以根据当地水质需求,配置不同的组合方式。滤芯模块可以取出进行清洗或者替换。
优选地,
所述预处理滤芯5K包括超滤膜滤芯;或者所述预处理滤芯5K包括PP棉滤芯;或者所述预处理滤芯5K包括PP和碳棒;或者所述预处理滤芯5K包括钢丝网、PP和碳棒的组合方式;和/或,
所述卷式膜包括卷式纳滤膜或者卷式反渗透膜;和/或,
所述后处理滤芯7K包括烧结碳棒;或者所述后处理滤芯7K包括高强度压缩活性碳纤维棒;或者所述后处理滤芯7K包括烧结碳棒和超滤膜;或者所述后处理滤芯7K包括高强度压缩活性碳纤维棒和超滤膜的多种组合方式。
这是本发明的三级处理滤芯的每级的优选结构形式,可以根据当地水质需求,配置不同的组合方式。滤芯模块可以取出进行清洗或者替换。同时结构通用化,节约开发成本。
复合滤芯的三级模块化滤芯,可以根据当地水质需求,配置不同的组合方式。主要有预处理滤芯模块,可为:超滤膜滤芯、PP棉滤芯、或者PP+碳棒的复合滤芯、或者钢丝网+PP+碳棒等组合方式;精细过滤滤芯模块,可为:卷式纳滤膜或者卷式反渗透膜;后处理滤芯模块,可为:烧结碳棒、高强度压缩活性碳纤维棒、烧结碳棒+超滤膜、或者高强度压缩活性碳纤维棒+超滤膜等多种组合方式。
优选地,
所述能允许流体通过的滤材材质包括:碳材质、聚丙烯pp材质和陶瓷材质中的至少一种;和/或,当还包括精细处理滤芯6K时,所述精细处理滤芯6K 为反渗透膜。这是本发明的滤材材质的优选材质,能够实现允许水的有效通过,除此之外还能对经过其的水进行过滤作用,将中心管实现支撑功能的同时还能形成一级的过滤效果,克服了由于滤芯级数增加而带来的体积增加的缺陷,减小体积,节省成本。
优选地,
所述中心管1K为由所述碳材质组成的筒状碳棒结构;或,所述中心管1K 为由所述聚丙烯pp材质组成的筒状PP结构;或,所述中心管1K为由所述陶瓷材质组成的筒状陶瓷管的结构。本发明可允许流体通过的滤材可包括:碳棒、圆筒状聚丙烯pp材质滤材、陶瓷管等,优选利用可改善口感的碳作为卷式膜元件的中心管材质,可舍弃现有卷式膜使用的塑料件中心管,避免现有卷式膜元件塑料件中心管的使用,可实现一支膜元件具有两级过滤功能;利用碳质中心管,可避免后续再使用口感滤芯,膜元件集精细过滤滤芯和后置口感滤芯两级过滤功能于一体;碳质中心管无肉眼可视大孔,其表面布满结构性微孔,相比于传统塑料件可视大孔的中心管,卷式膜片产水更容易收集。PP筒状中心管能有效去除所过滤液体中的各种颗粒杂质,可多层式深度结构,纳污量大,过滤流量大,压差小,不含任何化学粘合剂,更卫生,安全,耐酸、碱、有机溶液、油类,有良好的化学稳定性,集表面、深层、粗精滤为一体;具有流量大、耐腐蚀耐高压低成本等特点。用以阻挡水中的铁锈、泥沙、虫卵等大颗粒物质。陶瓷筒状中心管能够对饮用水进行过滤、抗菌和活化处理,有害的去除余氯和悬浮污染物、有机化学物质、颜色与异味,通过使用该滤芯能够过滤出达到一定饮用标准的饮用水。
本发明还提供一种净水系统,其包括前任一项所述的复合滤芯组件。
本发明提供了一种复合滤芯及其可拆卸模块化结构,滤瓶体和瓶体端盖可通过螺纹或卡扣等连接方式拆装,相比于一体式复合滤芯,该复合滤芯的预处理滤芯模块和精细滤芯模块、后处理滤芯模块可以取出清洗或更换,预处理滤芯可以由多种组合方式,模块化设置,设置为超滤膜滤芯、PP棉滤芯、或者 PP+碳棒的复合滤芯、或者钢丝网+PP+碳棒等组合方式。精滤过滤滤芯,模块化设置,设置为可卷式纳滤膜或者卷式反渗透膜。后处理滤芯可以由多种组合方式,模块化设置,设置为烧结碳棒、高强度压缩活性碳纤维棒、烧结碳棒+超滤膜、或者高强度压缩活性碳纤维棒+超滤膜。同时针对不同地区的不同水质,复合滤芯配置可以根据需求设计多样化组合方式。
有益效果:
复合滤芯结构可单独用于净水机发挥水净化功能,其包括预处理滤芯模块和精细滤芯模块、后处理滤芯模块,整机小型化;
复合滤芯的三级滤芯组件,模块化设置,可以取出清洗或者更换。复合滤芯为可拆卸的组装方式,其滤瓶体和瓶体端盖可以通过螺纹或卡扣等连接方式拆装,滤芯可以方便清洗或者更换,节约成本;
针对不同地区的不同水质,复合滤芯的预处理滤芯模块和精细滤芯模块、后处理滤芯模块,可以配置多样化组合方式,满足不同需求。同时对于技术开发来说,实现不同配置的通用化要求,节约开发成本。
为了实现本技术方案,其实施方式如下:
1)该复合滤芯包括滤芯部分。主要有预处理滤芯模块,可为超滤膜滤芯、 PP棉滤芯、或者PP+碳棒的复合滤芯、或者钢丝网+PP+碳棒等组合方式;精细过滤滤芯模块,可为卷式纳滤膜或者卷式反渗透膜;后处理滤芯模块,可为烧结碳棒、高强度压缩活性碳纤维棒、烧结碳棒+超滤膜、或者高强度压缩活性碳纤维棒+超滤膜等多种组合方式。其发挥净化功能时,水依次经过预处理滤芯-精细过滤滤芯-后处理滤芯获得净化纯水。三级模块化滤芯,可以根据当地水质需求,配置不同的组合方式。滤芯模块可以取出进行清洗或者替换。
2)包含端盖部分。瓶体端盖,为滤瓶体,瓶体端盖上设置螺纹或卡扣,与滤瓶体可拆卸组装,在连接处设置双重密封圈以确保滤瓶体与瓶体端盖密封。
3)包含滤瓶体部分。滤瓶体在与滤瓶端盖的连接处设置相对应的螺纹结构。
4)包含端盖密封件部分。上述的双重密封圈,其安装为套设瓶体端盖的一端,之后瓶体端盖组件通过螺纹或卡扣连接至滤瓶体上。
5)包括精滤过滤滤芯密封件部分。第一连接盖为精细过滤滤芯的上密封连接端盖;第二连接盖,为精细过滤滤芯下密封端盖。第二密封圈91K为精滤过滤滤芯和第一连接盖之间的密封结构,第三密封圈92K为精滤过滤滤芯和第二连接盖之间的密封结构。
5)包括预处理滤芯密封件部分。第四密封垫93K,实现预处理滤芯模块与精细过滤滤芯模块之间的密封连接,第三连接盖为预处理滤芯模块的上密封连接端盖。使水路流向,通过预处理滤芯模块再到精细过滤滤芯模块。
6)包含把手。方便换芯时,旋转端盖。
7)包含有水口。原水进水口501K;纯水出水口502K;浓水出水口503K。
第十四实施方式
如图63所示,本发明提供一种复合滤芯组件,其包括:
精细处理滤芯1L和电解装置2L,所述精细处理滤芯1L为卷式膜、卷绕设置在所述电解装置2L上,所述电解装置2L能够对流经其中的流体进行杀菌和过滤的作用。本发明通过设置电解装置,并将精细处理滤芯卷绕设置在电解装置,通过电解装置的电解作用对流体进行杀菌的过滤作用,相对于原有RO 膜卷绕设置在中心管上的方案而言有效地将中心管替换成了电解装置,能够对 RO膜进行卷绕裹膜和固定的同时还能对流体(水)起到净化过滤的作用,过滤和杀菌作用更佳,不仅能够减小滤芯的整体体积,还能够有效增强过滤和净化的效果,且相对于常规的采用碳棒等过滤结构能够进一步增强对水的电解作用,提高过滤效果和减小滤芯整体体积。
优选地,
所述电解装置2L包括阴极21L和阳极22L:所述阴极21L为筒状结构,所述阳极22L为柱状结构且设置于所述阴极21L的内部,所述阴极21L和所述阳极22L之间形成为电解腔23L;或者所述阳极22L为筒状结构,所述阴极 21L为柱状结构且设置于所述阴极21L的内部,所述阳极22L和所述阴极21L 之间形成为电解腔23L;和/或,所述卷式膜为RO膜。这是本发明的电解装置的优选结构形式,即阴极位于阳极外侧和阳极位于阴极外侧这样两种不同的结构形式,能够使得RO膜缠绕在位于外侧的极上,使得能够对RO膜起到固定作用的同时还能对水进行过滤净化,在过滤效果相同的情况下减小了滤芯整体体积,在整体体积相同的情况下提高了过滤效果。
电解过滤部分:阳极22L置于两个阴极21L的中部,阳极22L及阴极21L 之间形成电解腔23L。阳极22L呈圆柱状,而阴极21L呈柱状,此时电解腔 23L呈环状,水进入电解腔23L内可电解过滤;当然也可以将阴极置于两个阳极的中部。阳极22L和阴极21L与复合滤芯本体外的电源(图未示)进行连接,通电即可进行工作。
优选地,
当所述阴极21L为筒状结构,所述阳极22L为柱状结构且设置于所述阴极 21L的内部时,所述精细处理滤芯1L卷绕设置在所述阴极21L的外周上;或者当所述阳极22L为筒状结构,所述阴极21L为柱状结构且设置于所述阴极 21L的内部时,所述精细处理滤芯1L卷绕设置在所述阳极22L的外周上。这是本发明进一步的RO膜缠绕在位于外侧的极上的具体实施方式,分别均能使得对RO膜起到固定作用的同时还能对水进行过滤净化,在过滤效果相同的情况下减小了滤芯整体体积,在整体体积相同的情况下提高了过滤效果。
优选地,
还包括外壳3L,所述精细处理滤芯1L和所述电解装置2L设置于所述外壳3L内部,所述精细处理滤芯1L和所述外壳3L之间具有允许流体流通的第一间隙通道,流体通过所述第一间隙通道后、再经过所述精细处理滤芯1L过滤后进入所述电解装置2L中被电解过滤。通过第一间隙通道能够形成容纳水流过的空间,使得水从外壳内壁处的第一间隙通道先流入RO膜,再向内进入电解装置,形成有效的多级过滤的效果,提高净化能力。
优选地,
所述精细处理滤芯1L的轴向上端设置有第一端盖41L,所述第一端盖41L 位于所述外壳3L内部且与所述外壳的内壁之间具有第二间隙通道,所述第二间隙通道与所述第一间隙通道连通;所述精细处理滤芯1L的轴向下端设置有第二端盖42L,所述第一端盖41L、所述第二端盖42L和所述外壳3L之间形成第一腔61L,所述精细处理滤芯1L和所述电解装置2L位于所述第一腔61L 内。通过第一端盖和第二端盖的设置能够形成容置精细处理滤芯和电解装置的第一腔,且通过第一端盖的径向外侧边缘的第二间隙通道的设置使得流体通过径向外侧缝隙向下先流入RO膜过滤再进入电解装置中过滤,形成多级过滤的形式,提高过滤效果。
从前置过滤组件出来的水通过进水端盖(第一端盖41L)时并进入电解腔 23L,复合滤芯外界的空气同步从空气通孔(第二流通孔52L)进入,在文丘里管作用和外界压力作用下,会对进入RO膜前的水有加速效果,使得电解更加充分,过滤杀菌效果更佳;
从前置过滤部件(预处理滤芯)出来的水通过第二间隙通道和第一间隙通道进入精细处理滤芯中、进一步水进入电解腔内,在电解腔完成充分电解后水从出水孔(第三流通孔53L)出来,并进入超滤滤芯8L再次过滤,使得供用户饮用的水口感更佳。
优选地,
在所述第一腔61L的上方还具有第二腔62L,所述第二腔62L中设置有预处理滤芯7L,所述预处理滤芯7L包括第一级预处理滤芯71L和第二级预处理滤芯72L,所述预处理滤芯7L下端设置有第三端盖43L,所述第三端盖43L 上开设有第一流通孔51L,所述第一流通孔51L一端与所述预处理滤芯7L连通、另一端能够与所述精细处理滤芯1L连通。通过第二腔的设置能够容纳预处理滤芯,通过预处理滤芯能够对进入精细处理滤芯前的水起到预处理的作用,能够过滤掉泥沙等大颗粒物质,以及除掉氟等有害物质,第一流通孔的设置能够使得预处理滤芯过滤出来的水进入精细滤芯和电解装置中被进一步过滤,第三端盖形成第二腔的结构。
优选地,
所述第一级预处理滤芯71L的材质为PP棉,所述第二级预处理滤芯72L 的材质为活性炭。通过PP棉能够过滤出泥沙等大颗粒杂质,活性炭能够吸附余氯等有害物质。
优选地,
在所述第一腔61L和所述第二腔62L之间还设置有第三腔63L,所述外壳 3L上设置有一端连通所述第三腔63L、另一端连通至所述外壳3L外部的第二流通孔52L。通过第三腔和与外界连通的第二流通孔的设置能够从外界引入空气压力,提高水在滤芯内部的流动速度和压力,使得流体流入精细滤芯的速度得到提高,提高过滤效果。
优选地,
所述第二端盖42L的下方与所述外壳3L之间形成为第四腔64L,且在所述第四腔64L中设置有超滤滤芯8L,所述第二端盖42L上设置有第三流通孔 53L,所述外壳3L上且位于所述超滤滤芯8L的下方的位置设置有第四流通孔 54L。通过第四腔的设置能够容纳超滤滤芯,通过超滤滤芯能够进一步起到除菌的作用,提高过滤效果,第四流通孔能够将过滤出的纯水导出。
优选地,
所述外壳3L的内部还形成有第五腔65L,所述第五腔65L位于所述第一腔61L、所述第二腔62L、所述第三腔63L和所述第四腔64L的共同水平方向的一侧,且所述第五腔65L底部设置有原水进口56L,所述第五腔65L的上部与所述第二腔62L连通地设置有第五流通孔55L。通过在轴向由上至下依次排列的第二腔、第三腔、第一腔和第四腔的横向设置的第五腔,能够形成原水进水的通道,将原水由下至上导入第二腔中,进入预处理滤芯中进行预过滤作用。
本发明还提供一种净水系统,其包括前任一项所述的复合滤芯组件。
本发明的复合滤芯包括前置过滤部件(预处理滤芯)、电解过滤部分、超滤过滤部件。卷式膜缠绕在相对设置的两侧阴级的外周;并利用进水端盖(即第一端盖)实现卷式膜元件密封阴极,同时两侧阴极及中间的阳极可共同支撑精细过滤部件(RO膜);
从前置过滤组件出来的水通过进水端盖(第一端盖41L)时并进入电解腔 23L,复合滤芯外界的空气同步从空气通孔(第二流通孔52L)进入,在文丘里管作用和外界压力作用下,会对进入RO膜前的水有加速效果,使得电解更加充分,过滤杀菌效果更佳;
电解过滤部分:阳极22L置于两个阴极21L的中部,阳极22L及阴极21L 之间形成电解腔23L。阳极22L呈圆柱状,而阴极21L呈柱状,此时电解腔 23L呈环状,水进入电解腔23L内可电解过滤;当然也可以将阴极置于两个阳极的中部。阳极22L和阴极21L与复合滤芯本体外的电源(图未示)进行连接,通电即可进行工作。
从前置过滤部件(预处理滤芯)出来的水通过第二间隙通道和第一间隙通道进入精细处理滤芯中、进一步水进入电解腔内,在电解腔完成充分电解后水从出水孔(第三流通孔53L)出来,并进入超滤滤芯8L再次过滤,使得供用户饮用的水口感更佳。
第十五实施方式
如图64所示,本发明提供一种复合滤芯组件,其包括:
中心管1M,所述中心管1M为能允许流体流通的材质制成;还包括精细处理滤芯2M,所述精细处理滤芯2M包括纳滤膜21M和色谱膜22M中的至少一种;所述精细处理滤芯2M卷设缠绕在所述中心管1M的外周上。
本发明通过用纳滤+色谱膜代替现有技术的RO滤芯的技术方案,纳滤可以有效过滤重金属,保留部分有益矿物质,色谱膜可以实现对颗粒杂质的过滤截留和对重金属离子的吸附,因此采用纳滤+色谱膜的技术方案,能够达到合理过滤的技术效果的同时还能透过有益的矿物质离子或元素,使得经过其过滤后作为饮用水对人体来言更加健康。
优选地,
所述纳滤膜21M套设于所述色谱膜22M的外周。这是本发明的纳滤膜和色谱膜之间的相互关系,通过纳滤膜套设于色谱膜的外部、色谱膜位于纳滤膜的内部,使得流体先经过纳滤膜过滤、再经过色谱膜过滤,进而进入中心管中被进一步过滤。
优选地,
所述中心管1M的径向内侧还设置有支撑骨架11M。通过支撑骨架能够对中心管甚至纳滤膜和色谱膜进行有效的支撑作用。
优选地,
所述能允许流体通过的滤材材质包括:碳材质、聚丙烯pp材质和陶瓷材质中的至少一种。这是本发明的滤材材质的优选材质,能够实现允许水的有效通过,除此之外还能对经过其的水进行过滤作用,将中心管实现支撑功能的同时还能形成一级的过滤效果,克服了由于滤芯级数增加而带来的体积增加的缺陷,减小体积,节省成本。
优选地,
所述中心管1M为由所述碳材质组成的筒状碳棒结构;或,所述中心管1M 为由所述聚丙烯pp材质组成的筒状PP结构;或,所述中心管1M为由所述陶瓷材质组成的筒状陶瓷管的结构。本发明可允许流体通过的滤材可包括:碳棒、圆筒状聚丙烯pp材质滤材、陶瓷管等,优选利用可改善口感的碳作为卷式膜元件的中心管材质,可舍弃现有卷式膜使用的塑料件中心管,避免现有卷式膜元件塑料件中心管的使用,可实现一支膜元件具有两级过滤功能;利用碳质中心管,可避免后续再使用口感滤芯,膜元件集精细处理滤芯和后置口感滤芯两级过滤功能于一体;碳质中心管无肉眼可视大孔,其表面布满结构性微孔,相比于传统塑料件可视大孔的中心管,卷式膜片产水更容易收集。PP筒状中心管能有效去除所过滤液体中的各种颗粒杂质,可多层式深度结构,纳污量大,过滤流量大,压差小,不含任何化学粘合剂,更卫生,安全,耐酸、碱、有机溶液、油类,有良好的化学稳定性,集表面、深层、粗精滤为一体;具有流量大、耐腐蚀耐高压低成本等特点。用以阻挡水中的铁锈、泥沙、虫卵等大颗粒物质。陶瓷筒状中心管能够对饮用水进行过滤、抗菌和活化处理,有害的去除余氯和悬浮污染物、有机化学物质、颜色与异味,通过使用该滤芯能够过滤出达到一定饮用标准的饮用水。
优选地,
还包括预处理滤芯3M和后处理滤芯4M,沿着流体流动的方向、所述精细处理滤芯2M位于所述预处理滤芯3M和所述后处理滤芯4M之间。这是本发明的复合滤芯组件的进一步优选结构形式,通过预处理滤芯能够对水进行预处理净化,去除泥沙等大颗粒杂质,精细处理滤芯能够去除掉重金属等杂质,后处理滤芯能够改善水的口感、进行进一步过滤作用,复合滤芯发挥净化功能时,水依次经过预处理滤芯3M、精细处理滤芯2M和后处理滤芯4M获得净化纯水。三级模块化滤芯,可以根据当地水质需求,配置不同的组合方式。滤芯模块可以取出进行清洗或者替换。
优选地,
所述预处理滤芯3M包括第一级预处理滤芯31M和第二级预处理滤芯 32M;和/或,所述后处理滤芯4M包括第二活性炭结构41M和超滤膜42M。这是本发明的预处理滤芯的优选结构形式以及后处理滤芯的优选结构形式,通过第二活性炭结构和超滤膜能够对水进行改善口感和除菌作用,第一级预处理滤芯和第二级预处理滤芯能够分别起到去除泥沙、悬浮物等大颗粒的作用和除氯等作用。
优选地,
所述第一级预处理滤芯31M包括PP棉滤芯;和/或所述第二级预处理滤芯 32M包括第一活性炭结构。通过PP棉滤芯能够起到去除泥沙、悬浮物等大颗粒的作用,通过第一活性炭结构能够起到除氯等作用。
优选地,
所述第一活性碳结构为软纸状、卷成筒状,所述复合滤芯组件还包括骨架,所述骨架设置于所述筒状的第一活性炭结构的径向内侧。这是本发明的预处理滤芯中第一活性炭结构的优选结构形式,通过卷筒形式以及在其内侧设置的骨架能够对该卷筒活性炭结构形成支撑作用,提高净化效果。
本发明还提供一种净水系统,其包括前任一项所述的复合滤芯组件。
由于传统的复合滤芯中RO滤芯对所有矿物质进行过滤,但是对人体好的矿物质也进行了过滤和去除的作用,导致人体饮用水中无法获得该健康有益的矿物质。因此本发明提供的一种用纳滤+色谱膜代替RO滤芯的技术方案,可以有效过滤重金属,保留部分有益矿物质,以达到合理过滤的技术效果。
本发明的复合滤芯包括前置滤芯(预处理滤芯),纳滤和色谱膜(精细滤芯)和后置滤芯。前置滤芯为:第一级滤芯为初级过滤和活性炭纤维滤芯过滤, PP滤芯对进入的自来水进行预处理,滤除水中的泥沙、悬浮物、胶体和杂质。活性炭滤芯用于去除异色、异味、余氯、鲁华氢及有机物对人体有害的物质,可以10微米以上污染物。活性碳纤维为软纸状,卷成筒状,通过骨架支撑,相比于折纸和碳棒在性能需求迟迟匹配上其折纸用量可以增加,纳污量会较好。
第二级滤芯为纳滤+色谱膜,纳滤膜透过物质大小约1-10nn,能有效去除细菌、病毒、金属离子、低分子有机物,保留一定量的钾、钠、钙、铁对人体有益的矿物质。色谱膜在较低的驱动压力下具有较大的水通量,大大提升纳滤膜的去除效力。因此可实现净水过程中保留常规矿物离子而去除重金属离子。
第三级滤芯为后置滤芯,为具有除菌功能的复合碳材料制成的滤芯,可以为载银活性炭滤芯。其作用为改善产水口感(通过炭)的同时还能够除菌(通过银),通过一个滤芯实现两级过滤,可以进一步缩小滤芯组件乃至净水机的体积。
前置滤芯还可为PP滤芯过滤+活性炭滤芯+PP滤芯过滤,再加一层PP滤芯过滤可以再进一步滤除水中悬浮物、胶体、杂质等。包装滤过水质达到纳滤膜进水的水质要求。活性碳也可为碳棒。
纳滤膜可以为有机纳滤膜,也可为陶瓷纳滤膜,陶瓷纳滤膜与有机纳滤膜相比,具有化学稳定性,耐酸碱,耐有机溶剂,耐菌,耐高温,抗污染,机械强度高,再生性能好,分离过程简单,能耗低,操作维护简便,使用寿命长等优势,但是陶瓷纳滤膜和加工难度和成本较高。
后置滤芯还可为活性碳棒+超滤/微滤,超滤可更进一步进行杀菌、抑菌。
以使饮用水更健康。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (14)
1.一种用于卷式膜组件的中心管,其特征在于:
所述中心管(102)为筒体结构,所述筒体结构包括内壁(102d)和外壁(102e)、以及位于所述内壁(102d)内侧的空腔(102f),且所述中心管(102)由能允许流体通过的滤材材质制成、以允许流体从所述内壁(102d)流通至所述外壁(102e)、或从所述外壁(102e)流通至所述内壁(102d)而到达所述空腔(102f)中。
2.根据权利要求1所述的中心管,其特征在于:
所述能允许流体通过的滤材材质包括:碳材质、聚丙烯pp材质和陶瓷材质中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的中心管,其特征在于:
所述中心管(102)为由所述碳材质组成的筒状碳棒结构;或,所述中心管(102)为由所述聚丙烯pp材质组成的筒状PP结构;或,所述中心管(102)为由所述陶瓷材质组成的筒状陶瓷管的结构。
4.一种卷式膜组件,其特征在于:
包括权利要求1-3中任一项所述的用于卷式组件膜的中心管,还包括围绕所述中心管(102)的外周进行绕设的卷式膜(103)、所述卷式膜(103)能够允许水通过并对水进行过滤。
5.根据权利要求4所述的卷式膜组件,其特征在于:
沿流体流动方向,流体先流经所述卷式膜(103)、而后再流经所述中心管(102);和/或,
还包括设置在所述中心管(102)的轴向一端的第一端盖(101)、所述第一端盖能对所述中心管(102)的所述轴向一端进行密封;和/或,
还包括设置在所述中心管(102)的轴向另一端的第二端盖(104)、所述第二端盖(104)的径向内侧还连接设置有出水接头(105)、以允许所述中心管(102)内部中的水从所述出水接头(105)流出。
6.根据权利要求5所述的卷式膜组件,其特征在于:
所述第一端盖(101)包括位于径向外侧且沿轴向方向延伸的第一延伸臂(101d)以及位于径向内侧且沿轴向方向延伸的第二延伸臂(101e),所述第一延伸臂(101d)和所述第二延伸臂(101e)之间形成为能对所述中心管(102)的内壁和外壁进行卡设的空间。
7.根据权利要求6所述的卷式膜组件,其特征在于:
所述第二延伸臂(101e)贴合卡设在所述中心管(102)的所述轴向一端的内壁处;所述中心管(102)的外壁在所述轴向一端的位置处还形成有第一台阶(102a),所述第一延伸臂(101d)与所述第一台阶(102a)卡合、以使得所述第一延伸臂(101d)的外周面与所述中心管(102)的外周面相平齐。
8.根据权利要求6或7所述的卷式膜组件,其特征在于:
所述第一端盖(101)的中心位置还朝所述中心管(102)的轴向方向形成有用于卷膜的卷膜卡槽(101a);和/或,所述第一端盖(101)的所述第一延伸臂(101d)和所述第二延伸臂(101e)之间还沿轴向延伸地设置有第一固定筋条(101b)、所述中心管(102)的所述轴向一端也沿轴向凹陷地设置有固定槽(102c),所述第一固定筋条(101b)能与所述固定槽(102c)之间形成卡接限位;和/或,所述第一端盖(101)的与所述第一延伸臂(101d)和所述第二延伸臂(101e)的延伸方向相背的方向还凸出地设置有至少一个第一限位筋条(101c)。
9.根据权利要求5-8中任一项所述的卷式膜组件,其特征在于:
所述第二端盖(104)包括位于径向外侧且沿轴向方向延伸的第三延伸臂(104c)以及位于径向内侧且沿轴向方向延伸的第四延伸臂(104d),所述第三延伸臂(104c)和所述第四延伸臂(104d)之间形成为能对所述中心管(102)的所述轴向另一端的内壁和外壁进行卡设的空间。
10.根据权利要求9所述的卷式膜组件,其特征在于:
所述第四延伸臂(104d)贴合卡设在所述中心管的所述轴向另一端的内壁处;和/或,所述中心管(102)的所述外壁在所述轴向另一端的位置处还形成有第二台阶(102b),所述第三延伸臂(104c)卡接在所述第二台阶(102b)的外周壁处、以使得所述第三延伸臂(104c)的外周面与所述中心管(102)的外周面相平齐。
11.根据权利要求9或10所述的卷式膜组件,其特征在于:
所述第二端盖(104)的所述第三延伸臂(104c)和所述第四延伸臂(104d)之间还沿轴向延伸地设置有第二固定筋条(104b)、所述中心管(102)的所述轴向另一端也沿轴向凹陷地设置有固定槽(102c),所述第二固定筋条(104b)能与所述固定槽(102c)之间形成卡接限位;和/或,所述第二端盖(104)的所述第四延伸臂(104d)的内侧还沿径向凸出地设置有第二限位筋条(104a),所述第二限位筋条(104a)能与所述出水接头(105)之间形成限位和/或定位。
12.根据权利要求5-11中任一项所述的卷式膜组件,其特征在于:
所述第一端盖(101)与所述中心管(102)之间的相接部位还通过粘接连接;和/或,所述第二端盖(104)与所述中心管(102)之间的相接部位还通过粘接连接;和/或,所述卷式膜(103)在所述中心管(102)的所述轴向一端缠绕设置在所述第一端盖(101)的外周处;和/或,所述卷式膜(103)在所述中心管(102)的所述轴向另一端缠绕设置在所述第二端盖(104)的外周处。
13.根据权利要求12所述的卷式膜组件,其特征在于:
所述卷式膜(103)包括卷式膜片(201)、胶线(202)、产水隔网(203)和进水隔网,所述卷式膜片(201)包括分离层和非分离层,且所述卷式膜片(201)在所述分离层处进行对折,所述进水隔网放置于卷式膜片的对折位置中,且所述非分离层的一面和所述产水隔网(203)之间叠置,且所述胶线(202)设置在所述卷式膜(103)的内周侧、且与所述第一端盖(101)和/或所述第二端盖(104)相对的位置。
14.一种净水系统,其特征在于:包括权利要求5-13中任一项所述的卷式膜组件。
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