CN113200593B - 一种矿化滤芯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矿化滤芯，包括外壳，外壳的内侧限定有：过滤腔，其内部设置有矿化滤料，过滤腔内具有相互独立的进水通道和出水通道；检测腔，其分别与进水通道和出水通道连通；外壳上开设有与进水通道连通的进水口和与出水通道连通的出水口；矿化滤芯还包括：矿物质检测装置，其设置在检测腔中，用于检测水中的矿物质含量并通过有线或者无线的通信方式将检测信号发出。本发明的矿化滤芯通过设置检测腔，能够将矿物质检测装置集成在矿化滤芯内部，无需在其后部管路中单独设置，当出现故障时方便维修和更换，同时不影响矿化滤料的装配。结构设计合理巧妙，方便安装的同时达到了矿物质含量检测的发明目的。

Description

一种矿化滤芯

技术领域

本发明属于水处理装置技术领域，具体地说，涉及一种矿化滤芯。

背景技术

随着人们生活水平的提高，对健康水的要求也越来越高，矿泉水机也应运而生，在传统反渗透机的基础上增加矿化滤芯是最常见的矿泉水机形式。如何确定矿化滤芯寿命是不得不考虑的问题。

净水滤芯发展较早，目前净水滤芯寿命确定多采用以下三种方式：一、通过检测流经滤芯的水流量判断。二、滤芯随着使用时间的增加，滤膜逐渐被过滤物封堵，导致滤芯前后压力增加，可根据滤芯前后的压力差判断滤芯是否需要更换。三、直接检测滤芯出水端的水质情况，当水质不符合标准时提醒更换滤芯。

由于矿化滤芯与净水滤芯具有本质的区别，净水滤芯是将水中的物质过滤掉，而矿化滤芯是往水中添加矿物质，因此，净水滤芯的滤芯寿命判断方式不适用于矿化滤芯的寿命判断。

此外，对于采用水质检测装置检测净水滤芯出水端水质的方案，需要将水质检测装置设置在净水滤芯下游的水管中，装配极不方便，且净水滤芯出水端出现故障时，更换或者维修困难。

发明内容

本发明针对现有技术中无法获取矿化滤芯寿命信息的技术问题，提出了一种矿化滤芯，可以解决上述问题。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

一种矿化滤芯，包括外壳，所述外壳的内侧限定有：

过滤腔，其内部设置有矿化滤料，所述过滤腔内具有相互独立的进水通道和出水通道；

检测腔，其分别与所述进水通道和出水通道连通；

所述外壳上开设有与所述进水通道连通的进水口和与所述出水通道连通的出水口；

所述矿化滤芯还包括：

矿物质检测装置，其设置在所述检测腔中，用于检测水中的矿物质含量并通过有线或者无线的通信方式将检测信号发出。

进一步的，所述过滤腔内形成有第一隔挡结构，其用于将所述过滤腔隔挡形成进水通道和出水通道。

进一步的，所述过滤腔与所述检测腔之间设置有第二隔挡结构，所述第一隔挡结构与所述第二隔挡结构相抵接且两者密封连接，所述第二隔挡结构上开设有若干通孔，用于将所述检测腔与所述进水通道连通或者将所述检测腔与所述出水通道连通。

进一步的，所述进水口和出水口开设在所述外壳远离所述检测腔的一端部。

进一步的，所述矿化滤芯还包括取水结构，其贯穿所述外壳与所述检测腔连通，用于从所述检测腔中取水样。

进一步的，所述取水结构包括取水管，所述外壳上开设有取水口，所述取水管的一端穿过所述取水口探入至所述检测腔中，另外一端延伸至所述外壳的外侧，所述的矿化滤芯还包括用于封堵或者开启所述取水管的阀门结构。

进一步的，所述外壳包括上壳和下壳，所述上壳中限定有所述检测腔，所述下壳中限定有所述过滤腔，所述上壳和下壳可拆卸密封连接。

进一步的，所述上壳和下壳通过螺纹连接。

进一步的，所述矿化滤芯还包括：

控制模块，其设置在所述外壳远离所述过滤腔的一端部，所述控制模块与所述矿物质检测装置连接，用于接收所述矿物质检测装置发送的检测信号；

显示模块，其设置在所述外壳远离所述过滤腔的一端部，所述显示模块与所述控制模块连接，用于在所述控制模块的控制下进行显示。

进一步的，所述检测腔中还设置有分别与所述控制模块连接的温度检测装置、流量检测装置以及TDS检测装置任意一个或者多个。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：

1、通过将矿化滤芯的外壳内侧隔挡形成过滤腔和检测腔，在检测腔中设置矿物质检测装置，可直接检测矿化滤芯析出至水中的矿物质含量，实现了矿化滤芯寿命检测功能。

2、通过设置检测腔，能够将矿物质检测装置集成在矿化滤芯内部，无需在其后部管路中单独设置，当出现故障时方便维修和更换，同时不影响矿化滤料的装配。

3、通过在过滤腔内形成相互独立的进水通道和出水通道，以及设置检测腔分别与进水通道和出水通道连通，实现经过矿化滤料的矿化水必须经过检测腔才能流出，便于矿物质检测装置进行检测，结构设计合理巧妙，方便安装的同时达到了矿物质含量检测的发明目的。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提出的矿化滤芯的一种实施例的结构示意图；

图2是本发明提出的矿化滤芯的一种实施例中矿物质浓度关于流量和温度的数学模型；

图3是本发明提出的矿化滤芯的再一种实施例的结构示意图；

其中：

11、外壳；111、过滤腔；1111、进水通道；1112、出水通道；1113、第一隔挡结构；112、检测腔；114、进水口；115、出水口；116、上壳；117、下壳；13、矿物质检测装置；14、第二隔挡结构；141、通孔；15、取水结构；151、取水管；152、阀门结构；16、显示模块；17、温度检测装置；18、流量检测装置；19、TDS检测装置；

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖”、“横”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，矿化滤芯，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例一

矿物质水的制作工艺主要包括三种，第一种是选择两种以上的食品级矿物质的化合物配成的液体称为矿化液，瓶装水厂家购买这种浓缩液加到纯净水中，习惯称为矿化水；第二种是选择自然界矿物岩石，通过系列处理，溶解在酸性溶剂中通常称为矿溶液，生产出来的瓶装水也称为矿化水；第三种是直接购买食品级的矿物添加剂，按比例混合好后，加入纯净水中，常常称为矿物质水。

本实施例的矿化滤芯基于第二种方式，采用以矿物岩石为原料制作的矿化滤料，并将矿化滤料做成矿化滤芯，水流经矿化滤料时，矿化滤料中的矿物质析出至水中，形成矿化水供给用水终端。

本实施例提出了一种矿化滤芯，如图1所示，包括外壳11，外壳11的内侧限定有过滤腔111和检测腔112，其中，过滤腔111的内部设置有矿化滤料，过滤腔111内具有相互独立的进水通道1111和出水通道1112，进水通道1111和出水通道1112在过滤腔111中互不相通。

可仅进水通道1111中填充有矿化滤料，也可进水通道1111和出水通道1112中均填充有矿化滤料。

检测腔112分别与进水通道1111和出水通道1112连通，也即，进水依次经进水通道1111、检测腔112以及出水通道1112后流出。

外壳11上开设有与进水通道1111连通的进水口114和与出水通道连通1112的出水口115。

外部进水经进水口114进入到过滤腔111的进水通道1111中，由于出水通道1112与进水通道1111相互独立，因此，进水无法直接从进水通道1111进入出水通道1112，而是在水压的作用下进入检测腔112，再由检测腔112进入出水通道1112。

矿化滤芯还包括矿物质检测装置13，其设置在检测腔112中，用于检测水中的矿物质含量，并通过有线或者无线的通信方式将检测信号发出。

因此，进水在经过进水通道1111时，位于其内的矿化滤料析出矿物质元素至水中，形成矿化水，矿化水在经过检测腔112时，矿化水中特定矿物质的含量能够被设置在检测腔112中的矿物质检测装置13检测出，并发送至矿化滤芯自带的控制模块或者通过通信线路发送至外部的控制模块，最终用于向用户进行提示。

本实施例的矿化滤芯，通过将外壳11内侧隔挡形成过滤腔111和检测腔112，在检测腔112中设置矿物质检测装置13，可直接检测矿化滤芯析出至水中的矿物质含量，实现了矿化滤芯寿命检测功能。

通过设置检测腔112，能够将矿物质检测装置13集成在矿化滤芯内部，无需在其后部管路中单独设置，当出现故障时方便维修和更换，同时不影响矿化滤料的装配。

通过在过滤腔111内形成相互独立的进水通道1111和出水通道1112，以及设置检测腔112分别与进水通道1111和出水通道连通1112，实现经过矿化滤料的矿化水必须经过检测腔112才能流出，便于矿物质检测装置进行检测，结构设计合理巧妙，方便安装的同时达到了矿物质含量检测的发明目的。

向用户提示的方式是可以直接显示输出所检测的矿物质含量，由用户观察自己进行判断，也可以由控制模块自动判断，当矿物质含量低于设定阈值时，进行报警提示，提醒用户更换矿化滤芯，或者更换矿化滤芯中的矿化滤料。还可以集矿物质含量显示以及更换滤芯提示功能于一起，既能够直接显示输出所检测的矿物质含量，又能够在矿物质含量低时进行报警提示。

本实施例中通过专门形成用于放置矿物质检测装置13的检测腔112，其内不用填充任何矿化滤料，能够为矿物质检测装置13等各种其他检测元件提供足够的空间，保护检测元件不会被矿化滤料无论是在装配过程中还是拆卸过程中所触碰或者遭到破坏。

此外，通过形成检测腔112，可以避免矿物质检测装置13与矿化滤料接触，由于矿化滤料是持续向周围水中析出矿物质元素的，越靠近矿化滤料的位置，矿物质含量浓度越高，而实际使用时随着水流动，矿物质元素在水中混合均匀后，实际浓度没有靠近矿化滤料112位置处的浓度高，因此，通过过滤腔111和检测腔112之间具有一定的空间和距离，实际用于将检测腔112中的矿物质检测装置13与矿化滤料之间拉开一定距离，可以使得进水通道1111流出的矿化水在流向检测腔112过程中进一步混合均匀，才能够被矿物质检测装置13检测出最精准的数值。避免因矿物质检测装置13太近而造成的影响检测结果。

为了便于将过滤腔111内隔挡成进水通道1111和出水通道1112，过滤腔内设置有第一隔挡结构1113，其用于将过滤腔111隔挡形成进水通道1111和出水通道1112。

第一隔挡结构1113可以为板状结构，第一隔挡结构1113可以将进水通道1111和出水通道1112分隔成体积相等的两部分空间，也可以不相等。至少进水通道1111中填充有矿化滤料。

当仅进水通道1111中填充有矿化滤料时，优选进水通道1111的空间大于出水通道1112的空间，以保证有足够的空间装配矿物质检测装置13。

为了方便支撑第一隔挡结构1113以及将进水通道1111和出水通道1112在过滤腔111中相隔断开，过滤腔111与检测腔112之间设置有第二隔挡结构14，第一隔挡结构1113与第二隔挡结构14相抵接，且两者密封连接，第二隔挡结构14上开设有若干通孔141，分别用于将检测腔112与进水通道1111连通，或者将检测腔112与出水通道1112连通。

外部进水经进水口114进入到过滤腔111的进水通道1111中，进水通道1111中的进水经用于连通进水通道1111和检测腔112的通孔141进入检测腔，再经用于连通检测腔112和出水通道1112的通孔141进入出水通道1112中，最终经出水口115流出至矿化滤芯外部的管道中。

本实施例中优选进水口114和出水口115开设在外壳11远离检测腔112的一端部。可以最大化地增加水流通道的长度，使得水与矿化滤料充分作用，保证矿物质析出量。

对于溶出率或矿化水中浓度较高的矿物质，如钙镁等物质，可通过矿物质检测装置13直接检测，该方式简单直接。

还有部分矿物质由于含量低无法通过矿物质检测装置13检测，或受限于现有技术不存在对应的矿物质检测装置，则可通过取水样的方式，在矿化滤芯外部实现手动检测。

如图1所示，本实施例中的矿化滤芯还包括取水结构15，取水结构15贯穿外壳11，与检测腔112连通，用于对检测腔112中的水进行取样，并且能够将取样水引出至检测腔112外部。

本实施例中通过直接从检测腔112中取水的方式，而不直接从用水终端取水，由于水在流动过程中可能会流经其他的滤芯以及金属阀芯的水龙头，对检测结果均会造成影响，本检测方式的检测结果能够更加真实反映矿化滤芯的寿命情况。

通过取水结构15取水样，在矿化滤芯外部采用试剂检测的方式进行矿物质浓度测定，进而根据矿物质浓度评估矿化滤芯寿命。

作为一个优选的实施例，如图1所示，取水结构包括取水管151，外壳11上开设有取水口(角度原因图中未示出)，取水管151的一端穿过取水口探入至检测腔112中，另外一端延伸至外壳11的外侧，矿化滤芯还包括用于封堵或者开启取水管151的阀门结构152。开启阀门结构152即可在水压的作用下，检测腔112中的水从取水管151流出。在取水完毕后，关闭阀门结构152。

取水管151采用可折叠软管材质，包括但不限于硅胶软管等，既不影响美观，也不会与周围环境产生接触或碰撞。

为了向用户提供优质健康的水，往往还需要对水进行净化，优选将净水滤芯设置在上游，矿化滤芯设置在下游，到达矿化滤芯的水压不是很大，因此，普通的阀门结构152即可将取水管151关闭。在净水滤芯过滤掉水中的杂质以及有害物质等之后，净化水再流经矿化滤芯，由矿化滤芯往净水中添加有益矿物质元素。

本实施例的矿化滤芯还包括控制模块(图中未示出)和显示模块16，矿物质检测装置13和显示模块16分别与控制模块连接，优选控制模块设置在外壳11远离过滤腔111的一端部，控制模块用于接收矿物质检测装置13发送的检测信号，并将检测结果进行显示。

由于过滤腔111上需要开设进水口114和出水口115，无法保留较大的面积装配显示模块16，本实施例中优选显示模块16设置在外壳11远离过滤腔111的一端部，由于控制模块同样设置在外壳11远离过滤腔111的一端部，非常方便显示模块16与控制模块连接，显示模块16能够在控制模块的控制下进行显示。

由于靠近检测腔112的一端设置有控制模块、矿物质检测装置13以及显示模块16等贵重元器件，当矿化滤料达到使用寿命时直接替换掉将造成浪费，本实施例中的外壳11优选包括上壳116和下壳117，上壳116中限定有检测腔112，下壳117中限定有过滤腔111，上壳116和下壳117可拆卸密封连接。当矿化滤料达到使用寿命时只需将上壳116和下壳117拆开，仅更换下壳117及其内部矿化滤料，或者仅更换下壳117中的矿化滤料即可，保留上壳116位于其上的电子元器件，可以极大节约产品成本。

为了方便拆装，上壳116和下壳117通过螺纹连接。

检测腔112中还设置有分别与控制模块连接的温度检测装置17、流量检测装置18以及TDS检测装置19的任意一个或者多个。

矿物质溶出率主要受滤料颗粒度、温度、流量等因素的影响，对于特定的矿化滤芯，填充度一定的条件下，颗粒度不变，所以矿物质溶出率主要受温度和流量的影响。因此，对于同一批矿化滤料填充的矿化滤芯，可提前在实验室测试，以温度和流量为自变量，以特定的矿物质溶出率为因变量，以测试数据为基础，建立矿物质浓度关于流量和温度的数学模型，如图2所述，将该模型导入控制模块，通过温度检测装置17和流量检测装置18检测水质数据，通过事先导入的模型转换为所测定的矿物质浓度值，并显示在显示模块16上。

实施例二

本实施例提出了一种矿化滤芯，如图3所示，包括外壳11，外壳11的内侧限定有过滤腔111和检测腔112，其中，过滤腔111的内部设置有矿化滤料，过滤腔111内具有相互独立的进水通道1111和出水通道1112，进水通道1111和出水通道1112在过滤腔111中互不相通。

本实施例的第一隔挡结构1113为管状结构，第一隔挡结构1113可以将进水通道1111和出水通道1112分隔成两部分空间。可以将第一隔挡结构1113的内侧作为出水通道1112、第一隔挡结构1113的外侧作为进水通道1111。也可将第一隔挡结构1113的外侧作为出水通道1112、第一隔挡结构1113的内侧作为进水通道1111。

本实施例中以第一隔挡结构1113的内侧作为出水通道1112、第一隔挡结构1113的外侧作为进水通道1111为例进行说明。

为了方便支撑第一隔挡结构1113以及将进水通道1111和出水通道1112在过滤腔111中相隔断开，过滤腔111与检测腔112之间设置有第二隔挡结构14，第一隔挡结构1113与第二隔挡结构14相抵接，且两者密封连接，第二隔挡结构14上开设有若干通孔141，分别用于将检测腔112与进水通道1111连通，或者将检测腔112与出水通道1112连通。

外部进水经进水口114进入到过滤腔111的进水通道1111中，进水通道1111中的进水经用于连通进水通道1111和检测腔112的通孔141进入检测腔，再经用于连通检测腔112和出水通道1112的通孔141进入出水通道1112中，最终经出水口115流出至矿化滤芯外部的管道中。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种矿化滤芯，其特征在于，包括外壳，所述外壳的内侧限定有：

过滤腔，其内部设置有矿化滤料，所述过滤腔内具有相互独立的进水通道和出水通道；

检测腔，其分别与所述进水通道和出水通道连通；

所述外壳上开设有与所述进水通道连通的进水口和与所述出水通道连通的出水口；

所述矿化滤芯还包括：

矿物质检测装置，其设置在所述检测腔中，用于检测水中的矿物质含量并通过有线或者无线的通信方式将检测信号发出；

所述过滤腔内形成有第一隔挡结构，其用于将所述过滤腔隔挡形成进水通道和出水通道；

所述过滤腔与所述检测腔之间设置有第二隔挡结构，所述第一隔挡结构与所述第二隔挡结构相抵接且两者密封连接，所述第二隔挡结构上开设有若干通孔，用于将所述检测腔与所述进水通道连通或者将所述检测腔与所述出水通道连通；

所述矿化滤芯还包括：

控制模块，其设置在所述外壳远离所述过滤腔的一端部，所述控制模块与所述矿物质检测装置连接，用于接收所述矿物质检测装置发送的检测信号；

显示模块，其设置在所述外壳远离所述过滤腔的一端部，所述显示模块与所述控制模块连接，用于在所述控制模块的控制下进行显示；

所述检测腔中还设置有分别与所述控制模块连接的温度检测装置、流量检测装置以及TDS检测装置任意一个或者多个；

所述矿化滤芯还包括：建立矿物质浓度关于流量和温度的数学模型，将该模型导入控制模块，通过温度检测装置和流量检测装置检测水质数据，通过事先导入的模型转换为所测定的矿物质浓度值，并显示在显示模块上；

所述进水口和出水口开设在所述外壳远离所述检测腔的一端部；

所述矿化滤芯还包括取水结构，其贯穿所述外壳与所述检测腔连通，用于从所述检测腔中取水样。

2.根据权利要求1所述的矿化滤芯，其特征在于，所述取水结构包括取水管，所述外壳上开设有取水口，所述取水管的一端穿过所述取水口探入至所述检测腔中，另外一端延伸至所述外壳的外侧，所述的矿化滤芯还包括用于封堵或者开启所述取水管的阀门结构。

3.根据权利要求1或2所述的矿化滤芯，其特征在于，所述外壳包括上壳和下壳，所述上壳中限定有所述检测腔，所述下壳中限定有所述过滤腔，所述上壳和下壳可拆卸密封连接。

4.根据权利要求3所述的矿化滤芯，其特征在于，所述上壳和下壳通过螺纹连接。

Images