CN113491895A - 滤芯组件、过滤器和热水器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种滤芯组件、过滤器和热水器，其中，所述滤芯组件包括滤芯骨架，所述滤芯骨架具有滤水腔，所述滤水腔的一端为出水端，所述滤芯骨架具有相邻所述出水端的开孔结构，所述开孔结构上贯设有多个连通所述滤水腔的透水孔。其中，在远离所述出水端的朝向上，所述开孔结构的开孔率连续增加或者阶梯递增。本发明技术方案提高了滤芯组件中的滤网的整体使用效率。
Description
技术领域
本发明涉及过滤装置技术领域，特别涉及一种滤芯组件、过滤器和热水器。
背景技术
滤芯骨架，作为过滤器中的零部件，主要用于将滤网支撑在其外表面。滤芯骨架上开设许多透水孔，供透过滤网的原水，得以通过透水孔流入滤芯骨架内部腔体，然后从滤芯骨架一端的出水口流出。
相对于进水口和出水口设置在同一端的过滤器而言，现有的，由于该种过滤器的滤芯骨架上所开设的透水孔，在滤芯骨架的长度方向上是均匀排布的。由此，会导致滤芯骨架在使用的过程中，越靠近水流出口的位置，水的压差越大，因此该处的滤网的使用率越高，污垢也就积累的越快速，由此容易出现滤网局部阻塞的问题。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种滤芯组件，旨在解决现有滤芯组件在使用过程中，出现滤网局部阻塞的问题。
为实现上述目的，本发明提出的一种滤芯组件，所述滤芯组件包括滤芯骨架，所述滤芯骨架具有滤水腔，所述滤水腔的一端为出水端，所述滤芯骨架具有相邻所述出水端的开孔结构，所述开孔结构上贯设有多个连通所述滤水腔的透水孔；
其中，在远离所述出水端的朝向上，所述开孔结构的开孔率连续增加或者阶梯递增。
优选地，在远离所述出水端的朝向上，所述开孔结构的开孔率阶梯递增。
优选地，所述开孔结构包括靠近所述出水端的第一开孔部，以及远离所述出水端的第二开孔部；
所述第一开孔部的各透水孔的孔面积相等，所述第二开孔部的各透水孔的孔面积相等。
优选地，所述第一开孔部及所述第二开孔部的透水孔呈矩阵排布而设置在所述开孔结构上；
所述第一开孔部的透水孔的孔面积小于所述第二开孔部的透水孔的孔面积。
优选地，所述第一开孔部的透水孔为圆孔，所述第二开孔部的透水孔为矩形孔。
优选地，所述第一开孔部占所述滤芯骨架长度的1/4～2/5，所述第二开孔部占所述滤芯骨架长度的2/5～1/2。
优选地，所述透水孔的周边设置有凸筋。
优选地，所述滤芯骨架的相对所述出水端的另一端安装有磁性构件。
优选地，所述滤芯骨架的滤水腔内容置有阻垢物质。
优选地，所述滤芯组件还包括滤网，所述滤网设置在所述滤芯骨架的外周。
本发明还提出一种过滤器，包括如上所述的滤芯组件。
本发明还提出一种热水器，包括如上所述的过滤器。
一般的，滤芯组件使用过程中，由于进水端和出水端存在压差，因此导致滤网内外两侧的压差不均匀，因此会产生局部堵塞的问题。因此，，本发明技术方案提供的滤芯骨架中，通过改变滤芯骨架的开孔率，设置越远离出水端处的区域透水面积开设越大。从而降低靠近出水端处的压差，同时相对提高远离出水端处的压差。进而，减小滤芯骨架各处的压差值的大小差异，有效提高滤网的整体使用效率，避免出现局部堵塞的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明过滤器的一实施例的结构示意图，其中，虚线圈只起标示作用，并非实体结构线；
图2为图1中的滤芯组件的结构分解示意图；
图3为本发明滤芯组件中的滤芯骨架的一实施例的结构示意图；
图4为图3中的滤芯骨架的主视图；
图5为图4中的滤芯骨架的部分结构示意图；
图6为图4中的滤芯骨架的另一视角示意图；
图7为图6中的滤芯骨架的截面视图。
附图标号说明：
| 标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
| 100 | 过滤器 | 200 | 铜头组件 |
| 210 | 安装盖 | 220 | 进水管 |
| 230 | 出水管 | 300 | 滤瓶 |
| 400 | 滤芯组件 | 410 | 滤芯骨架 |
| 420 | 滤网 | 411 | 出水端 |
| 412 | 自由端 | 413 | 开孔结构 |
| 414 | 凸筋 | 415 | 安装位 |
| 423 | 第一开孔部 | 433 | 第二开孔部 |
| 500 | 网盖 | 600 | 进水腔 |
| 700 | 率水腔 | P | 透水孔 |
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，请参阅附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。此外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
开孔率：指在一定区域内，开设的所有孔的孔面积总和比上该一定区域的总面积所得到的比值。假设用Sa代表一定区域的面积，Sb代表在该一定区域内所开设的所有孔的开孔面积总和，Sc代表该一定区域的开孔率，则得出：Sc＝Sb/Sa。其中，调节开孔率的方式，可以是通过改变各开孔的孔面积，也可以改变该一定区域内的开孔数量。
本发明提出了一种滤芯组件、包含有该滤芯组件的过滤器，以及包含有该过滤器的热水器，该滤芯组件的进水口和出水口位于同一端。
在这种过滤器的使用过程中，由于滤芯组件的进水口和出水口位于同一端，由于进水口和出水口之间存在压力差，因此会导致在靠近进出水端的滤网两侧压力较大，而远离进出水端的滤网两端的压力较小，这种压差不均匀会产生局部堵塞的问题。
图1是本申请中过滤器100的结构分解示意图，过滤器100包括铜头组件200、滤瓶300、滤芯组件400和网盖500等结构，滤芯组件400包括滤网420和滤芯骨架410等部件。
铜头组件
铜头组件200包括安装盖210和进出水管230等结构件。安装盖210的形状可根据滤瓶300的形状作具体限定，常用的为圆形，当然还有方形以及其他多边形状。安装盖210的连接滤瓶300的部位设置有内螺纹，通过螺纹连接的方式来固定在滤瓶300上。安装盖210的外漏侧表上安装有进水管220和出水管230，两个水管之间呈平行或者具有一定夹角设置。
滤瓶
滤瓶300大致呈筒状设置，一端为敞口，另一端在不设置其他通路的情况下，为密闭端。结合上述铜头组件200，两者的形状为了相配，滤瓶300为大致圆柱桶设置，但不排除滤瓶300的横截形状为矩形或者其他多边形等。滤瓶300的敞口端设置有外螺纹，与上述铜头组件200的内螺纹相吻合。
滤芯组件
图2是滤芯组件400的结构分解示意图，滤芯组件400包括滤芯骨架410、磁性构件(图中未标示)和滤网420等，滤网420通过滤芯骨架410支撑并且位于滤芯骨架410的外周。当滤芯组件400安装在铜头组件200和滤瓶300形成的容置腔内时，结合图1，滤芯组件400将整个容置腔分为两个各部，一个部分位于滤网420外周的进水腔600(如图1中虚线圈所示的外周腔体)，另一个部分为位于滤网420内(即滤芯骨架410内)的滤水腔700(如图1中虚线圈所示的内周腔体)，进水腔600和滤水腔700通过滤网420上的滤孔连通。另外相对应的，铜头组件200的进水管220与进水腔600流体连通，铜头组件200的出水管230与滤水腔700流体连通。
滤水过程中，原水从进水管220流入进水腔600，然后通过滤网420过滤后流入滤水腔700，再从出水管230排出。应该注意的，因为过滤器100的进水管220和出水管230位于同一端，因此液体在过滤流动过程中，如果滤芯骨架410上的开孔均匀分布，则靠近出水口一端处，滤网420内外的液体压差比较大，因此该处的滤网420的使用率越高，污垢也就积累的越快速，由此容易出现滤网420局部阻塞的问题。对此问题，本申请通过对滤芯骨架410进行改进而进行解决。
下面对本申请保护的滤芯组件400中的滤芯骨架410进行具体阐述。
请参阅图3，图3是本申请中滤芯骨架410的结构示意图，滤芯骨架410具有滤水腔700，滤水腔700的一端呈敞口，具有该敞口的一端为滤芯骨架410的出水端411。上述所表明出水管230流体连通滤水腔700，即通过与该出水端411连接而实现。为了方便描述，定义滤芯骨架410相对两端，一端为出水端411，另一端为自由端412。
滤芯骨架410具有位于出水端411和自由端412之间开孔结构413，顾名思义，开孔结构413上开设有多个透水孔P(如图5)，并且透水孔P与滤水腔700流体连通。特别的，开孔结构413的开孔率在出水端411朝向自由端412的方向上递增，递增方式可以是连续的，也可以是阶梯式的。关于开孔率，在前述内容中已经进行了定义。下面具体列举递增的方式。
为了方便描述，特引用上、下方向，具体的上、下朝向如图4所示，其中，滤芯骨架410的出水端411位于上端。另外，同样方便描述，举例经开孔结构413在上下方向上，平均分为11层区域进行解释，各层级如图4中的相应阿拉伯数字所表示。
连续增加
1层区域至11层区域中，各层级的表面积相同，因此采用S0代表各层级的表面积。相应的，第1层区域上的所有透水孔P的开孔面积之和用S1表示，第2层区域上的所有透水孔P的开孔面积之和用S2表示，……第11层区域上的所有透水孔P的开孔面积之和用S11表示。在连续增加的情形下，S1/S0﹤S2/S0﹤……﹤S10/S0﹤S11/S0，其中，S1/S0与S2/S0的差值可以等于也可以不等于S2/S0与S3/S0的差值，依次后面各比值之间的差值之间可以相等也可以不相等。
阶梯递增
1层区域至11层区域中，各层级的表面积相同，因此采用S0代表各层级的表面积。相应的，第1层区域上的所有透水孔P的开孔面积之和用S1表示，第2层区域上的所有透水孔P的开孔面积之和用S2表示，……第11层区域上的所有透水孔P的开孔面积之和用S11表示。在阶梯递增的情形下，可以是：S1＝S2＝S3，S4＝S5＝S6，S7＝S8＝S9，S10＝S11，同时S1+S2+S3/3S0﹤S4+S5+S6/3S0﹤S7+S8+S9/3S0﹤S1+S2+S3/3S0。也可以是：S1＝S2＝S3，S4＝S5＝S6，S7＝S8＝S9，S10＝S11，同时S1+S2+S3/3S0﹤S4+S5+S6/3S0＝S7+S8+S9/3S0＝S1+S2+S3/3S0。还可以是：S1＝S2＝S3，S4＝S5＝S6，S7＝S8＝S9，S10＝S11，同时S1+S2+S3/3S0＝S4+S5+S6/3S0＝S7+S8+S9/3S0﹤S1+S2+S3/3S0等。该处只列举部分关系式，其余简单的比值关系替换均属于本申请的保护范围。
具体举例阶梯递增设置方式的结构进行解释，请参阅图6，图6是滤芯结构的一实施方式的结构示意图。将该实施例中的开孔结构413在上下方向上分为第一开孔部423和第二开孔部433，第一开孔部423位于第二开孔部433的上端。其中，为了方便加工，设置第一开孔部423的各透水孔P的孔面积相等，所述第二开孔部433的各透水孔P的孔面积相等。当中，为了保证第二开孔部433的开孔率大于第一开孔部423的开孔面积，可以相应调节第一开孔部423(或第二开孔部433)的开孔的孔面积和/或开孔数量等。
进一步的，同样为了方便加工成型，设置第一开孔部423以及所述第二开孔部433的所有透水孔P在开孔结构413上呈矩阵排布。矩阵排布还存在优点，保证滤芯骨架410各部位的受理均匀，提高滤芯骨架410的支撑强度，避免局部容易损坏的问题。当然，为了保证第二开孔部433的开孔率大于第一开孔部423的开孔面积，因此设置第一开孔部423的透水孔P的孔面积小于第二开孔部433的透水孔P的孔面积。
以上所限定的第一开孔部423和第二开孔部433的结构长度如下，优选第一开孔部423占所述滤芯骨架410长度的1/4～2/5，优选第二开孔部433占所述滤芯骨架410长度的2/5～1/2。例如，当第一开孔部423占所述滤芯骨架410长度的1/4时，第二开孔部433占所述滤芯骨架410长度的1/2；当第一开孔部423占所述滤芯骨架410长度的2/5时，第二开孔部433也占所述滤芯骨架410长度的2/5等。
以上所述的透水孔P，不限定开孔类型，可以是圆形孔，矩形孔，三角孔，多边形孔或异性孔等。透水孔P可以是常规的通孔，也可以是扩口通孔，或者缩口通孔等。在图6中，的透水孔P为圆孔，第二开孔部433的透水孔P为矩形孔。第一开孔部423开设圆孔，为了易加工，并且孔径比较小，孔间隙比较大，不用考虑开孔后该部分的架构强度，因此圆形孔可满足。第二开孔部433开设的是方形孔，因为第二开孔部433的开孔比较大，孔间距相对小，因此考虑到该开孔部分的架构强度，方形孔之间的规则连接柱起到的支撑强度相对较高，因此满足该部分的架构强度。
进一步的，为了提高滤芯骨架410的整体支撑强度，如图3和图5所示，在透水孔P的周边设置有凸筋414，以起到加强作用。另外，滤网420被支撑在滤芯骨架410的外周，因此，通过凸筋414的设置，可以间隔滤网420和滤芯骨架410，便于液体的穿流。
相对于圆形孔，凸筋414设置位置可以是绕圆形孔设置，也可以设置在圆形孔的上边、下边、侧边或者相互结合。相对于方形孔，可以设置在方形孔的上边、下边、侧边或者相互结合等。
长条凸筋414时，凸筋414的延伸方向可以垂直于上下方向，或者平行于上下方向，或者与上下方向具有一定夹角。凸筋414还可以设置折线形、网格形或波浪形。凸筋414之间可以是相互连续的，也可以是相互分隔的。各个凸筋414的凸起高度可以是全部相同的，也可以是部分相同的。
过滤器100使用过程中，由于滤芯组件400的进出水管均设置在过滤器100的上方，越靠近出水端411处的液体流速越大，因此滤网420内外两侧的压差，在越靠近出水端411的地方，压差值越大，而在越远离出水端411处的滤网420的内外压差值较小。因此，在滤芯骨架410各处压差值相异较大的前提下，本发明技术方案提供的滤芯骨架410中，通过改变开孔率，设置越远离出水端411处的区域透水面积开设越大。因此，降低靠近出水端411处的压差，同时，相对提高远离出水端411处的压差。进而，减小滤芯骨架410各处的压差值的大小差异，有效提高滤网420的整体使用效率，避免出现局部堵塞的问题。
从净化的角度对滤芯骨架410再作改进，请参阅图3或图7，滤芯骨架410的自由端412设置有安装位415，安装位415用来安装磁性构件(图中未标示)。磁性构件在过滤出器滤水过程中，对滤水腔700内的滤水中的金属物质进行吸附，例如铁、钴、镍等物质，由此提高过滤质量。
安装位415呈容置槽设置，容置槽横贯在滤芯骨架410的自由端412，磁性构件直接穿入安装位415内，然后通过外面包裹的滤网420进行限位，防止掉出。当然，也可以设置磁性构件过盈配合地插入安装位415内部。该安装方式简单，方便磁性构件的安装同时，还方便后期的拆卸清洁及更换等。
另外值得说明，容置槽在横贯方向上，可以只有一端敞口，另一端封闭。另外，容置槽可以贯通滤水腔700，也可以与滤水腔700分隔。
进一步的，为了进一步提升过滤效果，在滤芯骨架410的滤水腔700内放置有阻垢物质或者其它功能原料如亚硫酸钙等。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (12)
1.一种滤芯组件，所述滤芯组件包括滤芯骨架，所述滤芯骨架具有滤水腔，所述滤水腔的一端为出水端，其特征在于，所述滤芯骨架具有相邻所述出水端的开孔结构，所述开孔结构上贯设有多个连通所述滤水腔的透水孔；
其中，在远离所述出水端的朝向上，所述开孔结构的开孔率连续增加或者阶梯递增。
2.如权利要求1所述的滤芯组件，其特征在于，在远离所述出水端的朝向上，所述开孔结构的开孔率阶梯递增。
3.如权利要求2所述的滤芯组件，其特征在于，所述开孔结构包括靠近所述出水端的第一开孔部，以及远离所述出水端的第二开孔部；
所述第一开孔部的各透水孔的孔面积相等，所述第二开孔部的各透水孔的孔面积相等。
4.如权利要求3所述的滤芯组件，其特征在于，所述第一开孔部以及所述第二开孔部的透水孔呈矩阵排布而设置在所述开孔结构上；
所述第一开孔部的透水孔的孔面积小于所述第二开孔部的透水孔的孔面积。
5.如权利要求4所述的滤芯组件，其特征在于，所述第一开孔部的透水孔为圆孔，所述第二开孔部的透水孔为矩形孔。
6.如权利要求3所述的滤芯组件，其特征在于，所述第一开孔部占所述滤芯骨架长度的1/4～2/5，所述第二开孔部占所述滤芯骨架长度的2/5～1/2。
7.如权利要求1所述的滤芯组件，其特征在于，所述透水孔的周边设置有凸筋。
8.如权利要求1至7任意一项所述的滤芯组件，其特征在于，所述滤芯骨架的相对所述出水端的另一端安装有磁性构件。
9.如权利要求1至7任意一项所述的滤芯组件，其特征在于，所述滤芯骨架的滤水腔内容置有阻垢物质。
10.如权利要求8所述的滤芯组件，其特征在于，所述滤芯组件还包括滤网，所述滤网设置在所述滤芯骨架的外周。
11.一种过滤器，其特征在于，所述过滤器包括铜头组件、滤瓶、网盖，以及如权利要求1至10任意一项所述的滤芯组件。
12.一种热水器，其特征在于，包括如权利要求11所述的过滤器。
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