CN113713462A - 一种带自动更换滤芯功能的净水器及滤芯自动更换方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种带自动更换滤芯功能的净水器及滤芯自动更换方法，该净水器包括外罩本体、滤筒，以及头盖体和尾盖体；头盖体通过固定件与外罩本体的内壁连接，头盖体上对应滤筒设有固定位；还包括将尾盖体移开滤筒的第一移开机构，和将滤筒移开固定位的第二移开机构；当第二移开机构移动滤筒到位时，滤筒的尾端倾斜朝下；还包括对移开固定位的滤筒的内壁进行清洁的清洁机构，和将新滤芯装入经过清洁的滤筒内的装填机构，以及控制第一移开机构、第二移开机构以及清洁机构和装填机构动作的控制器；通过第一移开机构和第二移开机构配合使得滤筒倾斜朝下以将废旧滤芯排出，并通过清洁机构和装填机构进行清洁和装填新的滤芯，进而实现自动更换滤芯。
Description
技术领域
本发明涉及净化器技术领域，特别涉及一种带自动更换滤芯功能的净水器及滤芯自动更换方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高，对饮水的要求也越来越高。现有的人们日常生活中普遍使用的饮用水包括纯净水、矿泉水、离子水等，也有直接饮用自然水包括泉水、自来水等。由于原水中含有一些对人体有害的杂质和细菌，因此在制作成纯净水、矿泉水、离子水前均需对原水进行过滤净化，或在对直接饮用的自然水在饮用前对原水进行过滤净化。
现有的水净化设备包括过滤芯，经过滤的水可去除水中含有的一些对人体有害的杂质和细菌，对人体健康有好处。但缺点是，现有的水净化设备一般是靠用户定期手动更换，需要将设备拆开才能将里面的滤芯更换，过程繁琐，而且非专业人员拆卸设备会存在损坏设备零部件的风险，或者将零部件安装错误，从而造成不必要的麻烦。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种带自动更换滤芯功能的净水器及滤芯自动更换方法,该带自动更换滤芯功能的净水器及滤芯自动更换方法可以很好地解决上述问题。
为达到上述要求本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
提供一种带自动更换滤芯功能的净水器，包括外罩本体、设于所述外罩本体内的滤筒，以及分别封堵所述滤筒首尾两端的头盖体和尾盖体；所述头盖体通过固定件与所述外罩本体的内壁连接，所述头盖体上对应所述滤筒设有固定位；还包括将所述尾盖体移开所述滤筒的第一移开机构，和将所述滤筒移开所述固定位的第二移开机构；当所述第二移开机构移动所述滤筒到位时，所述滤筒的尾端倾斜朝下，以将废旧滤芯排出；还包括对移开所述固定位的所述滤筒的内壁进行清洁的清洁机构，和将新滤芯装入经过所述清洁机构清洁的所述滤筒内的装填机构，以及控制所述第一移开机构、所述第二移开机构以及所述清洁机构和所述装填机构动作的控制器。
本发明所述的带自动更换滤芯功能的净水器及滤芯自动更换方法，其中，所述第一移开机构为第一丝杆电机模组且其与所述外罩本体的内壁固定连接，装配到位时，所述第一移开机构与所述后盖体以及所述滤筒水平同轴。
本发明所述的带自动更换滤芯功能的净水器及滤芯自动更换方法，其中，所述第二移开机构包括与所述滤筒垂直转动连接的连接杆、驱动所述连接杆竖直旋转的转轴，和将呈倾斜状态的所述滤筒复位为水平状态的复位组件，以及驱动所述转轴的第一电机；所述复位组件设于所述连接杆上，所述连接杆位于所述滤筒靠近所述头盖本体的一端，所述转轴背离所述连接杆的一端贯穿所述头盖本体并与所述第一电机连接，当所述滤筒复位时，所述转轴与所述滤筒平行。
本发明所述的带自动更换滤芯功能的净水器及滤芯自动更换方法，其中，该净水器还包当所述滤筒旋转至其纵向旋转面最高点时驱动所述滤筒水平旋转的对位组件，当所述对位组件驱动所述滤筒水平旋转到位时，所述滤筒的轴线位于所述连接杆的旋转面内。
本发明所述的带自动更换滤芯功能的净水器及滤芯自动更换方法，其中，所述装填机构包括竖直设置的转盘、驱动所述转盘纵向旋转的第三电机，和驱动所述第三电机与所述转盘同步升降的升降组件；所述转盘上垂直设置有滤芯挂杆，所述装填机构还包括当所述滤筒旋转至最高点时驱动所述第三电机与所述转盘朝向所述滤筒移动的横移组件。
本发明所述的带自动更换滤芯功能的净水器及滤芯自动更换方法，其中，所述横移组件为第二丝杆电机模组，所述转盘上还设有与所述滤芯挂杆同侧的刷辊，所述刷辊上设有毛刷和紫外灯，所述刷辊和所述毛刷以及所述紫外灯形成所述清洁机构。
本发明所述的带自动更换滤芯功能的净水器及滤芯自动更换方法，其中，所述转轴设于所述连接杆的中部，所述连接杆的两端均设有所述滤筒，所述滤筒与所述连接杆通过杆座转动连接。
本发明所述的带自动更换滤芯功能的净水器及滤芯自动更换方法，其中，所述复位组件包括扭簧，所述扭簧的一端套设在所述杆座上且该端与所述杆座固定，另一端套设在所述连接杆上且该端与所述连接杆固定，所述复位组件还包括环形阻尼杆、固定套设在所述杆座上的第一套筒，和滑动套设在所述第一套筒外侧的第二套筒；所述扭簧位于所述第一套筒内，所述环形阻尼杆同轴设于所述第二套筒内，所述环形阻尼杆的一端与所述第一套筒固定，另一端与所述第二套筒固定，所述第二套筒背离所述杆座的一端与所述连接杆固定。
本发明所述的带自动更换滤芯功能的净水器及滤芯自动更换方法，其中，所述外罩本体内设有用于收集自倾斜状态的所述滤筒内掉出的废旧滤芯的收集盒，所述收集盒的上端纵向转动连接有盖板，所述外罩本体内位于所述盖板背离其转动端的一侧设有防溅板，所述防溅板的上端设有朝向所述盖板延申的防溅檐。
还提供一种带自动更换滤芯功能的净水器的滤芯自动更换方法，所述方法包括一下步骤：
第一步：通过第一移开机构和第二移开机构依次移开头盖体和尾盖体，并进一步通过第二移开机构移动滤筒到位使其尾端倾斜朝下，进而将滤筒内的废旧滤芯排出；
第二步：当滤筒内的废旧滤芯排出后，通过清洁机构对滤筒内部进行清洁，当清洁完成后，通过装填机构将新的滤芯装入滤筒内；
第三部：进一步再通过第二移开机构将将装有新滤芯的滤筒移回固定位，并通过第一移开机构将尾盖体复位将滤筒以及滤芯固定，进而实现滤芯更换。
本发明的有益效果在于：通过控制器控制第一移开机构、第二移开机构、清洁机构和装填机构，使第一移开机构和第二移开机构依次移开头盖体和尾盖体，并进一步通过第二移开机构继续移动滤筒并到位使其尾端倾斜朝下，进而将滤筒内的废旧滤芯排出，当滤筒内的废旧滤芯排出后，通过清洁机构对滤筒内部进行清洁，当清洁完成后，通过装填机构将新的滤芯装入滤筒内，进一步再通过第二移开机构将装有新滤芯的滤筒复位到固定位，并通过第一移开机构将尾盖体复位将滤筒以及滤芯固定，进而实现滤芯自动更换，无需用户手动更换，避免了非专业人员拆卸设备存在损坏设备零部件的风险，以及将零部件安装错误从而造成的麻烦。
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，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，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附图：
图1是本发明带自动更换滤芯功能的净水器的内部结构侧视示意图。
图2是本发明带自动更换滤芯功能的净水器的装填机构与清洁机构位置关系图。
图3是本发明带自动更换滤芯功能的净水器的内部结构正视示意图。
图4是本发明带自动更换滤芯功能的净水器的第二移开机构与滤筒的连接关系图。
图5是图4中A处的放大图。
图6是本发明带自动更换滤芯功能的净水器的环形阻尼杆的剖视图。
图7是本发明带自动更换滤芯功能的净水器的滤芯自动更换方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明较佳实施例的带自动更换滤芯功能的净水器，如图1-6所示，包括包括外罩本体1、设于外罩本体1内的滤筒2，以及分别封堵滤筒2首尾两端的头盖体3和尾盖体4；头盖体3通过固定件1a与外罩本体1的内壁连接，头盖体3上对应滤筒2设有固定位5，具体的，固定位上对应滤筒和与其内部的滤芯设有进水管3a和出水管4a；还包括将尾盖体4移开滤筒2的第一移开机构6，和将滤筒2移开固定位5的第二移开机构7；当第二移开机构7移动滤筒2到位时，滤筒2的尾端倾斜朝下，以将废旧滤芯2a排出；还包括对移开固定位5的滤筒2的内壁进行清洁的清洁机构8，和将新滤芯装入经过清洁机构8清洁的滤筒2内的装填机构9，以及控制第一移开机构6、第二移开机构7以及清洁机构8和装填机构9动作的控制器10；更换滤芯时，通过控制器10控制第一移开机构6、第二移开机构7、清洁机构8和装填机构9，该控制器可以通过单片机实现，型如89C51/89C52/89C53/89C54/89C58系列，还有RC系列，TI的MSP430系列，ST的STM32系列，以及32位ARM7,ARM9系列等，进一步的，使第一移开机构6和第二移开机构7依次移开头盖体3和尾盖体4，并进一步通过第二移开机构7继续移动滤筒2并到位使其尾端倾斜朝下，进而将滤筒内的废旧滤芯2a排出，当滤筒2内的废旧滤芯2a排出后，通过清洁机构8对滤筒2的内部进行清洁，当清洁完成后，通过装填机构9将新的滤芯2a1装入滤筒内，进一步再通过第二移开机构7将装有新滤芯的滤筒2复位到固定位5，并通过第一移开机构6将尾盖体4复位将滤筒2以及新滤芯固定，进而实现滤芯自动更换，无需用户手动更换，避免了非专业人员拆卸设备存在损坏设备零部件的风险，以及将零部件安装错误从而造成的麻烦。
优选的，第一移开机构6为第一丝杆电机模组且其与外罩本体1的内壁固定连接，具体的，第一移开机构与控制器电连接，装配到位时，第一移开机构6与后盖体以及滤筒2水平同轴，以保证滤筒均匀受力，防止发生歪斜导致泄露，其中，第一移开机构6还可以是气缸模组或者电机齿条模组等直线驱动模组。
优选的，第二移开机构7包括与滤筒2垂直转动连接的连接杆71、驱动连接杆71竖直旋转的转轴72，和将呈倾斜状态的滤筒2复位为水平状态的复位组件73，以及驱动转轴72的第一电机74；复位组件73设于连接杆71上，连接杆71位于滤筒2靠近头盖本体的一端，转轴72背离连接杆71的一端贯穿头盖本体并与第一电机74连接，当滤筒2复位时，转轴72与滤筒2平行；当头盖体和尾盖体移开滤筒后，滤筒的两端失去支撑力，由于连接杆与滤筒的连接处靠近滤筒的尾端，再加滤筒内的废旧滤芯含水量大，进而使得滤筒的尾端下垂，进而将废旧滤芯滑出，当废旧滤芯排出后，滤筒的重量减轻，进而通过复位组件将滤筒复位呈初始的水平状态，以待进行下一步清洗，该过程不用电驱动实现，长期的使用可达到节能节能减配的作用。
优选的，该净水器还包当滤筒2旋转至其纵向旋转面(即绕转轴旋转的平面)最高点时驱动滤筒2水平旋转的对位组件13，具体的，该对位组件13包括与控制器电连接的第二电机131和由该第二电机131驱动水平旋转用以推动滤筒绕连接杆旋转的的拨动臂132，此外，也可采用气缸或者电动推杆等机构实现，还可以直接在连接杆上加装一个驱动其旋转的电机和齿轮组来实现，进一步的，当对位组件驱动滤筒2水平旋转到位时(即以连接杆为旋转轴旋转)，滤筒2的轴线位于连接杆71的旋转面内，通过转轴驱动滤筒旋转至其最高位置处，同时通过对位组件初步定位滤筒，进而方便清洁以及装填新的滤芯，当装填新滤芯完毕后，通过拨动臂132复位到初始位置，进而使得滤筒复位，即滤筒旋转到与转轴平行，以防止转轴将滤筒旋转到固定位的过程中，滤筒倾斜导致滤芯掉落。
优选的，装填机构9包括竖直设置的转盘91、驱动转盘91纵向旋转的第三电机92，和驱动第三电机92与转盘91同步升降的升降组件93，其中，升降组件93可通过气缸模组、电机丝杆模组或者电机齿条模组扽得给常规机构实现，实际装配时，第三电机与控制器电连接；转盘91上垂直设置有多个滤芯挂杆11，装填机构9还包括当滤筒2旋转至最高点时驱动第三电机92与转盘91朝向滤筒2移动的横移组件12；运行时，转盘91旋转使滤芯挂杆11上的滤芯对准滤筒2，通过横移组件12驱动转盘移动将滤芯挂杆上的新的滤芯装入滤筒内，装配完成后，横移组件12再次复位使得滤芯挂杆11退出滤筒2，进一步，对位组件复位，使得滤筒复位使其呈水平状态，进而通过第一电机74驱动转轴72旋转，使得装有新滤芯的滤筒2复位到固定位上，并通过第一移开机构7复位尾盖体4，配合头盖体3将滤筒夹持固定住，整个过程快速，不管是换出废旧滤芯还是装入新滤芯都非常便捷，而且密封性和牢固性还好，避免了滤筒漏水的情况，使用寿命长。
优选的，横移组件12为与控制器10电连接的第二丝杆电机模组，转盘91上还设有与滤芯挂杆11同侧的刷辊14，具体的，多个滤芯挂杆11和刷辊14呈环形分布在转盘上，方便转盘旋转装填，同时也可以挂多个备换滤芯，刷辊14上设有毛刷15和紫外灯16，刷辊14和毛刷15以及紫外灯16形成清洁机构8，清洁过程重，通过毛刷15将滤筒内壁上的附着物刷干净，并进一步可通过紫外灯16罩设消毒灭菌，保证滤筒内清洁干净，此外，还可以配合横移组件，实现对外罩本体的内部整体灭菌消毒，保证内部环境的洁净程度。
优选的，转轴72设于连接杆71的中部，连接杆71的两端均设有滤筒2，滤筒2与连接杆71通过杆座17转动连接，具体的，杆座17与滤筒2固定，连接杆71与杆座17转动连接，复位组件73包括扭簧73a，扭簧73a的一端套设在杆座17上且该端与杆座17固定，另一端套设在连接杆71上且该端与连接杆71固定，复位组件73还包括环形阻尼杆73b、固定套设在杆座17上的第一套筒73c，和滑动套设在第一套筒73c外侧的第二套筒73d；扭簧73a位于第一套筒73c内，环形阻尼杆73b同轴设于第二套筒73d内，环形阻尼杆73b的一端与第一套筒73c固定，另一端与第二套筒73d固定，第二套筒73d背离杆座17的一端与连接杆71固定，通过扭簧和环形阻尼杆的配合，可实现滤筒以连接杆为旋转轴旋转，自动排出废旧滤芯的目的，同时还可以起到回弹防抖动的作用，避免内部的液滴飞溅。
优选的，外罩本体1内设有用于收集自倾斜状态的滤筒2内掉出的废旧滤芯2a的收集盒18，收集盒18的上端纵向转动连接有盖板19，外罩本体1内位于盖板19背离其转动端的一侧设有防溅板20，防溅板20的上端设有朝向盖板延申的防溅檐21，当废旧滤芯掉落在盖板19上后，下压盖板19打开进而使废旧滤芯掉入收集盒18内，另外，为了便于废旧滤芯顺利进入收集盒，在盖板的转轴的一侧设置有倾斜板22。
本发明较佳实施例的带自动更换滤芯功能的净水器的滤芯自动更换方法，如图7所示，方法包括一下步骤：
第一步S10：通过第一移开机构6和第二移开机构7依次移开头盖体3和尾盖体4，并进一步通过第二移开机构7移动滤筒2到位使其尾端倾斜朝下，进而将滤筒2内的废旧滤芯2a排出；
第二步S20：当滤筒2内的废旧滤芯2a排出后，通过清洁机构8对滤筒2内部进行清洁，当清洁完成后，通过装填机构9将新的滤芯装入滤筒2内；
第三部S30：进一步再通过第二移开机构7将将装有新滤芯的滤筒2移回固定位5，并通过第一移开机构6将尾盖体4复位将滤筒2以及滤芯固定，进而实现滤芯更换。
通过上述方法，可实现自动快速跟换滤芯，无需人为操作。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种带自动更换滤芯功能的净水器，其特征在于，包括外罩本体、设于所述外罩本体内的滤筒，以及分别封堵所述滤筒首尾两端的头盖体和尾盖体；所述头盖体通过固定件与所述外罩本体的内壁连接，所述头盖体上对应所述滤筒设有固定位；还包括将所述尾盖体移开所述滤筒的第一移开机构，和将所述滤筒移开所述固定位的第二移开机构；当所述第二移开机构移动所述滤筒到位时，所述滤筒的尾端倾斜朝下，以将废旧滤芯排出；还包括对移开所述固定位的所述滤筒的内壁进行清洁的清洁机构，和将新滤芯装入经过所述清洁机构清洁的所述滤筒内的装填机构，以及控制所述第一移开机构、所述第二移开机构以及所述清洁机构和所述装填机构动作的控制器。
2.根据权利要求1所述的带自动更换滤芯功能的净水器，其特征在于，所述第一移开机构为第一丝杆电机模组且其与所述外罩本体的内壁固定连接，装配到位时，所述第一移开机构与所述后盖体以及所述滤筒水平同轴。
3.根据权利要求1所述的带自动更换滤芯功能的净水器，其特征在于，所述第二移开机构包括与所述滤筒垂直转动连接的连接杆、驱动所述连接杆竖直旋转的转轴，和将呈倾斜状态的所述滤筒复位为水平状态的复位组件，以及驱动所述转轴的第一电机；所述复位组件设于所述连接杆上，所述连接杆位于所述滤筒靠近所述头盖本体的一端，所述转轴背离所述连接杆的一端贯穿所述头盖本体并与所述第一电机连接，当所述滤筒复位时，所述转轴与所述滤筒平行。
4.根据权利要求3所述的带自动更换滤芯功能的净水器，其特征在于，该净水器还包当所述滤筒旋转至其纵向旋转面最高点时驱动所述滤筒水平旋转的对位组件，当所述对位组件驱动所述滤筒水平旋转到位时，所述滤筒的轴线位于所述连接杆的旋转面内。
5.根据权利要求4所述的带自动更换滤芯功能的净水器，其特征在于，所述装填机构包括竖直设置的转盘、驱动所述转盘纵向旋转的第三电机，和驱动所述第三电机与所述转盘同步升降的升降组件；所述转盘上垂直设置有滤芯挂杆，所述装填机构还包括当所述滤筒旋转至最高点时驱动所述第三电机与所述转盘朝向所述滤筒移动的横移组件。
6.根据权利要求5所述的带自动更换滤芯功能的净水器，其特征在于，所述横移组件为第二丝杆电机模组，所述转盘上还设有与所述滤芯挂杆同侧的刷辊，所述刷辊上设有毛刷和紫外灯，所述刷辊和所述毛刷以及所述紫外灯形成所述清洁机构。
7.根据权利要求3所述的带自动更换滤芯功能的净水器，其特征在于，所述转轴设于所述连接杆的中部，所述连接杆的两端均设有所述滤筒，所述滤筒与所述连接杆通过杆座转动连接。
8.根据权利要求7所述的带自动更换滤芯功能的净水器，其特征在于，所述复位组件包括扭簧，所述扭簧的一端套设在所述杆座上且该端与所述杆座固定，另一端套设在所述连接杆上且该端与所述连接杆固定，所述复位组件还包括环形阻尼杆、固定套设在所述杆座上的第一套筒，和滑动套设在所述第一套筒外侧的第二套筒；所述扭簧位于所述第一套筒内，所述环形阻尼杆同轴设于所述第二套筒内，所述环形阻尼杆的一端与所述第一套筒固定，另一端与所述第二套筒固定，所述第二套筒背离所述杆座的一端与所述连接杆固定。
9.根据权利要求1所述的带自动更换滤芯功能的净水器，其特征在于，所述外罩本体内设有用于收集自倾斜状态的所述滤筒内掉出的废旧滤芯的收集盒，所述收集盒的上端纵向转动连接有盖板，所述外罩本体内位于所述盖板背离其转动端的一侧设有防溅板，所述防溅板的上端设有朝向所述盖板延申的防溅檐。
10.一种带自动更换滤芯功能的净水器的滤芯自动更换方法，根据权利要求1-9任一一项所述的带自动更换滤芯功能的净水器，其特征在于，所述方法包括一下步骤：
第一步：通过第一移开机构和第二移开机构依次移开头盖体和尾盖体，并进一步通过第二移开机构移动滤筒到位使其尾端倾斜朝下，进而将滤筒内的废旧滤芯排出；
第二步：当滤筒内的废旧滤芯排出后，通过清洁机构对滤筒内部进行清洁，当清洁完成后，通过装填机构将新的滤芯装入滤筒内；
第三部：进一步再通过第二移开机构将将装有新滤芯的滤筒移回固定位，并通过第一移开机构将尾盖体复位将滤筒以及滤芯固定，进而实现滤芯更换。
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