CN114573144A - 一种抑菌滤芯 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种抑菌滤芯，抑菌滤芯内的抑菌物质是颗粒状，能够在水流的作用下在一定空间下漂浮滚动，做到与水流充分接触，进而使得抑菌更加充分，同时也提高了抑菌材质的整体利用率。中心管内设有填充区和扰流区，抑菌颗粒填设于填充区；抑菌滤芯工作时，水流自进水端进入过流通道，抑菌颗粒随水流自填充区向扰流区扰流翻滚，使抑菌颗粒在过流通道内游离浮动，这样抑菌颗粒随着水流持续性的杀菌，这种持续性杀菌能够带来更好的抗菌效果，保证经过抑菌颗粒后的水抗菌性能强、菌落数量更低。

Description

一种抑菌滤芯

技术领域

本发明涉及家用净水领域，特别是一种抑菌滤芯。

背景技术

在目前市场上家用净水机中，经过反渗透滤芯过滤后的纯水大多采用后置活性炭滤芯来进一步改善口感。但是，活性炭在长时间使用后容易滋生细菌。这就会导致经过反渗透滤芯过滤后的纯水本身菌落数量较低的情况下，由于经过滋生细菌的后置活性炭后，反而出现菌落过高的情况，换言之，是产生细菌的活性炭污染了反渗透滤芯过滤的纯水。

而后置活性炭滤芯基本上采用外设单根的活性炭滤芯或者是复合在反渗透滤芯的过滤后端，以上都是采用固定成型的方式。这种固定成型的方式会将碳压实成型，在活性炭压实的情况下，颗粒物间隙很小，则水流进入碳的初端的压力就会比较高，也会导致反渗透滤膜单元的压力差较小，则如果纯水沾染到细菌，细菌就会附着在反渗透膜的纯水侧，反而产生反渗透膜的纯水侧有机物附着，进而污染反渗透膜。就算是在这种固定成型的活性炭中添加抑菌物质，由于这种固定的形式，抑菌物质无法充分发挥作用，无法形成全方位的有效杀菌，同时，固定成型的活性炭，由于过滤初端和过滤末端的压力差过大，位于过滤初端的部分比过滤末端的部分损耗要大得多，也会对杀菌效果起到反作用。

发明内容

本申请提供一种抑菌滤芯，抑菌滤芯内的抑菌物质是颗粒状，能够在水流的作用下在一定空间下漂浮滚动，做到与水流充分接触，进而使得抑菌更加充分，同时也提高了抑菌材质的整体利用率。

一种抑菌滤芯，包括滤瓶壳体，包括：中心管，所述中心管包括进水端、出水端和中空的过流通道，所述过流通道沿所述中心管的轴向延伸，所述出水端位于所述中心管的一端，所述过流通道远离所述出水端的一侧形成填充区，所述过流通道靠近所述出水端的一侧形成扰流区；抑菌颗粒，所述抑菌颗粒填设于所述填充区；所述抑菌滤芯工作时，水流自所述进水端进入所述过流通道，所述抑菌颗粒随水流自所述填充区向所述扰流区扰流翻滚，使所述抑菌颗粒在所述过流通道内游离浮动。

这种将抑菌颗粒可活动的填充于中心管内，不会出现固定成型抑菌物质的过滤初端与过滤末端存在过大压力差的情况，抑菌颗粒可以游离活动，这样抑菌颗粒随着水流持续性的杀菌，这种持续性杀菌能够带来更好的抗菌效果，保证经过抑菌颗粒后的水抗菌性能强、菌落数量更低。另外，这种颗粒状的抑菌物质呈松散状填充在中心管内，颗粒间的间隙更大，能够避免出现过滤初端压力过高的现象，这样就能反渗透膜单元的压力差过大，就算抑菌颗粒出现少量细菌滋生，也不会对反渗透膜造成影响。

更进一步的，所述抑菌滤芯纵向设置，所述抑菌滤芯未工作时，所述抑菌颗粒重力沉积于所述填充区，所述出水端位于所述中心管的顶部，所述填充区与所述扰流区的体积比为1:9～4:1。

更进一步的，所述过流通道的横截面积沿轴向均等，所述抑菌滤芯启动工作瞬时，所述填充区压力大于所述扰流区压力；或者，所述过流通道的横截面积沿轴向自下而上逐渐增大，所述抑菌滤芯启动工作瞬时，所述填充区压力大于所述扰流区压力。

更进一步的，所述中心管远离所述出水端的一侧形成径向横截面积S，所述过流通道的最小径向尺寸为d，所述过流通道具有轴向长度L，S:L范围为0.0125πd～0.125πd。

进一步的，所述中心管的管壁上设有若干通孔，若干所述通孔形成所述进水端，所述通孔沿所述中心管的轴向形成孔列，孔列中远离所述出水端侧的所述通孔位于所述填充区内。

更进一步的，所述中心管轴向排布有多排孔列，多排孔列于所述中心管的径向对称，所述水流自所述通孔周向进入所述过流通道内，所述抑菌颗粒在对称分布的多排孔列的冲刷下，沿所述过流通道的轴向涌入所述扰流区。

进一步的，反渗透滤膜，卷设于所述中心管的外周，所述反渗透滤膜的卷膜一端形成轴流的原水进水区，另一端形成轴流的浓水排水区，所述原水进水区位于远离所述中心管的出水端的一侧；所述抑菌滤芯启动工作时，所述原水进水区的压力高于所述浓水排水区的压力，使所述过流通道内形成水压变化，自所述填充区至所述扰流区压力自大至小，所述抑菌颗粒于所述过流通道的水压变化下自所述填充区朝向所述扰流区扰流翻滚。

更进一步的，所述抑菌滤芯还包括中心过滤架，所述中心过滤架连通所述中心管的出水端，所述中心过滤架内形成连通所述扰流区的纯水通道，所述中心过滤架外形成连通所述浓水排水区的浓水通道；所述纯水通道上设有隔离所述扰流区的过滤部。

更进一步的，所述中心过滤架外设有分流架，所述分流架与所述滤瓶壳体间形成有原水通道，所述分流架与所述中心过滤架之间形成所述浓水通道；所述水流自所述原水通道进入，经反渗透滤膜与所述滤瓶壳体间隙，轴向流动至远离所述中心管的出水端一侧的原水进水区，使所述抑菌滤芯在滤芯启动工作时，产生原水进水区瞬时高于原水通道的启动压力差。

进一步的，所述抑菌颗粒为含有氧化锌的活性炭颗粒；或者，所述抑菌颗粒为载银活性炭颗粒。

有益效果：

1、中心管内设有填充区和扰流区，采用颗粒状的抑菌材质填充于中心管内的填充区，随着水流进入中心管内，朝向着扰流区扰流翻滚，使得抑菌颗粒与水流充分混合，进而保证进入中心管内的水的整体抑菌效果。

2、抑菌滤芯纵向设置，抑菌颗粒依靠重力沉积于填充区，过流通道的出水端设置于中心管的顶部，水流进入中心管内带动抑菌颗粒在过流通道内翻滚，水流刚进入到过流通道时的水压较大，在大水压的带动下，抑菌颗粒与水流一起朝向上方的出水端涌动。当过流通道的横截面积是沿着轴向方向均等，例如呈粗细均匀状，由于填充区的水流属于进入中心管的起始阶段，这时的水压最大，能够保证填充区的水流压力大于扰流区，进而保证填充区的抑菌颗粒能够充分完全的被水流冲击到扰流区。

3、当过流通道的横截面积是沿着轴向方向自下而上逐渐增大的，这样水进入填充区的起始阶段时水压处于最大，这时最大的水压对应着最小的横截面积，能够进一步的加大填充区与扰流区的压力差，通过进一步增大水压差的方式保证抑菌颗粒与水的混合。

4、过流通道设置填充区和扰流区，填充区的体积与扰流区的体积比例决定了抑菌颗粒的填充分量以及抑菌颗粒与水混合接触的有效空间。这两个因素都直接影响抑菌颗粒对水的抑菌效果，所以，填充区与扰流区的体积比为1:9～4:1，当填充区与扰流区的体积比值小于1:9时，则填充区的体积过小，抑菌颗粒的填充分量不够，无法起到对水抑菌的效果。当填充区与扰流区的体积比值大于4:1时，则填充区在中心管内的占比过大，存在抑菌颗粒填充分量过大，水在过流通道内无法将抑菌颗粒接触完全，换言之，抑菌颗粒无法在过流通道内实现飘荡翻滚，这样导致抑菌颗粒的利用不完全，同时也会出现抑菌颗粒过多，随着水流大量堆积到出水端的情况，降低整体的抑菌效果。

5、中心管管壁上的通孔沿轴向形成孔列，多排孔列径向对称，通孔形成进水端。水流从径向对称的通孔中涌入中心管内部的过流通道内，多股水流相互对撞冲击，将填充区中的抑菌颗粒冲滚起来，在过流通道内形成了抑菌颗粒与水的颗粒悬浮混合物，在多股水流的冲击下，加快了水与抑菌颗粒的相互融合、碰撞的速度，进一步确保了抑菌颗粒与水的充分接触，保证水能够抑菌完全。

6、中心管远离出水端的一侧形成径向横截面积S，过流通道的最小径向尺寸为d，过流通道具有轴向长度L，S:L范围为0.0125πd～0.125πd，则d:L范围为1/20～1/2。中心管的内径与高度的比例决定着水流在过水通道内的流速以及与抑菌颗粒的混合充分度。径高比过小，例如s:L小于0.0125πd，也就是d:L小于1/20，则会导致抑菌颗粒与水的接触面积过小，混合不充分；径高比过大，例如s:L大于0.125πd，也就是d:L大于1/2，可以认为是内径过大，水在过流通道内的水压分散，而水在过流通道内自下而上流动时本身就会产生水压损耗，过大的径高比就加重这种压损，进而导致出水水压不够，产生水流小甚至断流现象。

附图说明：

图1为实施例一纵置的滤芯结构图；

图2为实施例一中滤瓶端盖、滤芯端盖、分流架、中心过滤架的一种配合结构图；

图3为实施例一中滤瓶端盖、滤芯端盖和中心过滤架的另一种配合结构图；

图4为实施例一抑菌颗粒在过流通道内翻滚漂浮装填的结构示意；

图5为实施例二中心管结构图。

具体实施方式

本申请提供一种抑菌滤芯，抑菌滤芯内的抑菌物质是颗粒状，能够在水流的作用下在一定空间下漂浮滚动，做到与水流充分接触，进而使得抑菌更加充分，同时也提高了抑菌材质的整体利用率。

一种抑菌滤芯，包括滤瓶壳体、中心管、抑菌颗粒，中心管包括进水端、出水端和中空的过流通道，过流通道沿中心管的轴向延伸，出水端位于中心管的一端，过流通道远离出水端的一侧形成填充区，过流通道靠近出水端的一侧形成扰流区，抑菌颗粒设置于填充区内，抑菌滤芯工作时，水流自进水端进入过流通道，抑菌滤芯随水流自填充区向扰流区扰流翻滚，使抑菌颗粒在过流通道内游离浮动。中心管划分成填充区和扰流区，将颗粒状的抑菌材料填充于填充区内，当水流进入中心管内时，抑菌颗粒随着水流浮起飘动，并在扰流区内与抑菌颗粒充分混合。

如图1和4所示，抑菌滤芯纵向设置，当抑菌滤芯未工作时，抑菌颗粒重力沉积于填充区，出水端位于中心管的顶部。水流进入中心管内带动抑菌颗粒在过流通道内翻滚，水流刚进入过流通道时的水压较大，在大水压的带动下，抑菌颗粒与水流一起朝向上方的出水端涌动。填充区的体积与扰流区的体积比例决定了抑菌颗粒的填充分量以及抑菌颗粒与水混合接触的有效空间。这两个因素都直接影响抑菌颗粒对水的抑菌效果，所以，本申请提出填充区与扰流区的体积比例的范围为1:9～4:1，当填充区与扰流区的体积比值小于1:9时，则填充区的体积过小，抑菌颗粒的填充分量不够，无法起到对水抑菌的效果。当填充区与扰流区的体积比值大于4:1时，则填充区在中心管内的占比过大，存在抑菌颗粒填充分量过大，水在过流通道内无法将抑菌颗粒接触完全，换言之，抑菌颗粒无法在过流通道内实现飘荡翻滚，这样导致抑菌颗粒的利用不完全，同时也会出现抑菌颗粒过多，随着水流大量堆积到出水端的情况，降低整体的抑菌效果。其中，抑菌颗粒在填充区的最大可填充体积可以小于等于扰流区的体积，则填充区与扰流区的比例可以是1:5、1:3、1:4、1:2、1:1，抑菌颗粒在填充区的最大可填充体积可以大于扰流区的体积，则填充区与扰流区的比例可以是2:1、3:1、4:1。

由于抑菌滤芯纵向设置，抑菌颗粒由于重力原因沉积于填充区，为保证抑菌颗粒能够随着水流猛烈的朝着扰流区内漂浮滚动，进而确保抑菌颗粒与水的接触完全，需要保证填充区与扰流区存在压力差。由于，水流刚进入到过流通道时处于起始阶段，这时的水压较大，当过流通道的横街面积沿轴向均等时，例如呈粗细均匀状，也能够保证填充区压力大于扰流区压力。当然，还可以将过流通道的横截面积沿轴向自下而上逐渐增大，这样在起始阶段的最大水压对应最小的横截面积，这样位于底部的填充区的压强会大于上方的扰流区的压强，水进入填充区后，抑菌颗粒可以更加轻易的随着水流冲荡到扰流区，使得抑菌颗粒与水接触充分完全。其中，中心管远离出水端的一侧形成径向横截面积S，过流通道的最小径向尺寸为d，过流通道具有轴向长度L，S:L范围为0.0125πd～0.125πd。

中心管的内径与高度的比例决定着水流在过水通道内的流速以及与抑菌颗粒的混合充分度。径高比过小，例如s:L小于0.0125πd，也就是d:L小于1/20，则会导致抑菌颗粒与水的接触面积过小，混合不充分；径高比过大，例如s:L大于0.125πd，也就是d:L大于1/2，可以认为是内径过大，水在过流通道内的水压分散，而水在过流通道内自下而上流动时本身就会产生水压损耗，过大的径高比就加重这种压损，进而导致出水水压不够，产生水流小甚至断流现象。

中心管的管上设有若干通孔，若干通孔形成进水端，通孔沿中心管的轴向形成孔列，孔列中远离出水端侧的通孔位于填充区内。中心管轴向排布有多排孔列，多排孔列于中心管的管径对称，水流自通孔周向进入过流通道内，抑菌颗粒在对称分布的多排孔列的冲刷下，沿过流通道的轴向涌入扰流区。水流从径向对称的通孔中涌入中心管内部的过流通道内，多股水流相互对撞冲击，将填充区中的抑菌颗粒冲滚起来，在过流通道内形成了抑菌颗粒与水的颗粒悬浮混合物，在多股水流的冲击下，加快了水与抑菌颗粒的相互融合、碰撞的速度，进一步确保了抑菌颗粒与水的充分接触，保证水能够抑菌完全。

实施例一：

本申请如图1-4所示，抑菌滤芯设于滤瓶壳体6b中，本申请还包括反渗透膜3b，反渗透膜3b卷设于中心管1b的外周，反渗透膜3b的卷膜一端形成轴流的原水进水区31b，另一端形成轴流的浓水排水区32b，原水进水区31b位于远离中心管1b的出水端12b的一侧。抑菌滤芯启动工作时，原水进水区31b的压力高于浓水排水区32b的压力，使过流通道13b内形成水压变化，自填充区131b至扰流区132b压力自大至小，抑菌颗粒于过流通道13b的水压变化下自填充区131b朝向扰流区132b扰流翻滚。抑菌滤芯还包括中心过滤架4b，中心过滤架4b连通中心管1b的出水端12b，中心过滤架4b内形成连通扰流区132b的纯水通道41b，中心过滤架4b外形成连通浓水排水区32b的浓水通道42b，纯水通道41b上设有隔离扰流区132b的过滤部411b。中心过滤架4b外设有分流架5b，分流架5b与滤瓶壳体6b间形成有原水通道7b，分流架5b与中心过滤架4b之间形成浓水通道42b，水流自原水通道进入，经反渗透滤芯3b与滤瓶壳体6b间隙，轴向流动至远离中心管1b的出水端12b一侧的原水进水区31b，使抑菌滤芯在滤芯启动工作时，产生原水进水区31b瞬时高于原水通道7b的启动压力差。

滤瓶壳体6b内还设有PAC复合滤芯9b，PAC复合滤芯9b设置于反渗透膜的周向外侧，PAC复合滤芯9b包括由内而外依次设置的碳纤维层和PP层，另外在PAC复合滤芯的碳纤维层和PP层之间还设有阻垢层，优选的，阻垢层位于PAC复合滤芯的下端。由于滤芯是纵置方式，浓水或杂质容易堆积在滤芯的下部，因此将阻垢层设置于PAC复合滤芯的下部能够获得更佳的吸附效果和过滤效果。

其中针对阻垢层在PP层和碳纤维层之间的分布方式不做限定，例如：PP层的最内层与碳纤维层之间设有阻垢层。通过将阻垢层设于PP层的最内层与碳纤维层之间，使得原水经PP层过滤之后进入碳纤维层进行再过滤时，集中在复合滤芯中下部的滤液必然会与位于PP层和碳纤维层之间的阻垢层混合反应，因此，既保证了阻垢层对滤液的阻垢效果，而且，单层阻垢层的布置能够减少阻垢材料含量，降低成本。或者，PP层的最内层与碳纤维层之间以及相邻两个PP层之间均设有阻垢层。

PAC复合滤芯轴向复合于反渗透膜的外侧，本申请还包括滤瓶端盖2b和滤芯端盖8b，滤瓶端盖2b位于滤瓶壳体6的上方，滤芯端盖8b位于反渗透膜3b的顶端，中心过滤架4b安装于滤芯端盖8b的中央且中心过滤架4b与中心管1b的出水端相连，过滤部411b设置于中心过滤架4b进水的一端。中心过滤架4b上设有过水孔，过水孔内填充有可供水流过的PP棉，PP棉填充于过水孔的形式形成了过滤部。还有另外的一种形式，过水孔的外围设有限位台阶面，限位台阶面与过水孔之间设有限位筋，采用与限位台阶面的横截面积相匹配的PP棉片封堵整个限位台阶面，进而形成过滤部。

分流架5b的底部安装于滤瓶端盖2b上，分流架5b位于中心过滤架4b与滤瓶端盖2b之间，分流架5b与滤瓶端盖2b之间的间隙形成初始水的流经间隙，初始水沿着滤瓶壳体6b的内壁进入到PAC复合滤芯内进行初级过滤，过滤后的水汇集于底端，位于反渗透滤膜的原水进水区31b内，然后由原水进水区进入到反渗透滤膜进行进一步过滤，经过反渗透滤膜进一步过滤后得到的水向内汇集于中心管内，中心管内的位于填充区的抑菌颗粒随着水流朝向扰流区扰流翻滚，保证进入到中心管内的水与抑菌颗粒充分混合接触。最后，充分混合后的水经过过滤部流入到纯水通道41b内，最后流出滤瓶外。经过反渗透滤膜后的浓水从浓水排出区32b进入到位于中心过滤架4b与分流架之间的浓水通道10b，然后排出滤瓶外。

其中，针对中心分流架还存在其他形式的过滤部，例如如图3所示，过水孔的外围设有限位台阶面412b，限位台阶面412b与过水孔之间设有限位筋，采用与限位台阶面412b的横截面积相匹配的PP棉片封堵整个限位台阶面412b，进而形成过滤部。

抑菌颗粒为含有抑菌性能的物质，例如含有氧化锌的活性炭颗粒或者为载银活性炭颗粒。氧化锌的活性炭颗粒或者载银活性炭颗粒都具有抑菌功能，能够抑制活性炭由于长时间的浸泡而出现的抑菌滋生。本申请中指出的抑菌颗粒的成分为含有氧化锌的活性炭颗粒。

在本实施例中，通过填充区与扰流区的水流瞬时压力变化，带动抑菌颗粒自填充区向扰流区扰流翻滚，本实施例中，过流通道的横截面积沿轴向均等，由于抑菌滤芯纵向设置，在过流通道的径向高度上，将产生深度水压，位于底部的填充区在抑菌滤芯启动工作时，为了抵抗底部更大水压的出水压力，需要将填充区的瞬时工作水压设置为大于填充区的静态水压，此时，在瞬时工作水压的推动下，抑菌颗粒将产生自下而上的扰流翻滚；同时，过流通道的轴向长度对瞬时工作水压也会产生较大影响，当滤芯的轴向长度较短时，过流通道轴向长度过短，填充区与扰流区基本无压力差变化，不会产生带动抑菌颗粒在过流通道内运动的瞬时的压力，当抑菌颗粒填充克数较少时，只有上层少部分抑菌颗粒会随着水流流动翻滚，底部大部分抑菌颗粒会被压制在填充区内不能动作，或轻微晃动，不能达到充分绕流翻滚的运动过程，因此过流通道的轴向长度与过流通道内的压力差设置有效提升抑菌颗粒的绕流翻滚效果。

考虑到抑菌活性炭的填充量与滤芯过水量之间的关系：滤芯过水量越大，抑菌活性炭的使用时间越长，抑菌活性炭的剩余寿命越短。则为实现更好的抑菌效果，抑菌活性炭的填充量越多越好。但是，由于中心管内过流通道的容积限制，以及出于对净水机过滤后的水速要求。抑菌活性炭填充的量越多，水流随着抑菌活性炭扰流漂浮的效果越差，可能会出现抑菌活性炭堆积在中心管的出水端，进一步的影响出水的流速，所以需要对抑菌活性炭的填充量与抑菌颗粒运动轨迹、过滤后的流速以及抑菌效果之间的关系进行比对。

关于填充不同克重抑菌活性炭颗粒的抑菌效果测试。首先，配取具有一定浓度细菌的细菌加标溶液作为需要抑菌滤芯过滤的原水。在本实施例中，采取细菌浓度为4800cfu/ml的细菌加标溶液。其次，让此浓度的细菌加标溶液流入到抑菌滤芯中进行过滤，并采集过滤后的溶液进行细菌浓度的测定。最后，判定过滤后溶液中细菌浓度是否小于100cfu/ml(根据《GB5749-2006生活饮用水卫生标准》和卫生部《生活饮用水水质处理器卫生安全与功能评价规范—一般水质处理器》(2001)中微生物制表要求的规定：细菌总数≤100CFU/mL)，如果小于，则表示实现抑菌效果。

以下为不同尺寸的中心管采取不同克重的抑菌颗粒相对应的抑菌颗粒运动轨迹、过滤后的流速以及抑菌效果的变化情况：

表1

在本实施例中，如表1所示，分别对1#-15#抑菌滤芯试样进行抑菌颗粒的填充及颗粒物翻滚测试，测试方法包括：在220v交流电压下，采用相同增压泵工作功率，启动抑菌滤芯净化功能，观察抑菌颗粒运动轨迹。

针对抑菌颗粒运动轨迹的判定标准为：

1、抑菌颗粒充分动作，填充区内无抑菌颗粒积压；

2、抑菌颗粒运动行程可运动至扰流区顶部，扰流区顶部无明显空白。

如果满足以上两点，则认为水与抑菌颗粒混合充分，记为P，如果不能满足以上任一点，则认为水与抑菌颗粒混合不充分，记为F。

针对抑菌效果的测试方式及判定标准为：

在抑菌滤芯的过滤前端加入细菌浓度为4800cfu/ml的细菌加标溶液，查看过滤后的浓度变化，如果小于100cfu/ml，则认为达到抑菌效果，达到抑菌效果的结果记为P，没有达到抑菌效果的结构记为F。上述表格中“过滤液”一列的数值为过滤后溶液的细菌浓度。

在上述两表中，将同时达到抑菌效果和保证过滤后流速的试样的测试最终结构记为P，没有达到抑菌效果或者过滤后流速中任一标准的试样的测试最终结构记为F。

由上述表中数据可以看出，在过滤通道内，不同克重抑菌颗粒的填充体积占比关系着抑菌颗粒在过滤通道内与水流的混合情况，为保证抑菌效果、保证过滤后的流速情况，填充区与扰流区的体积比的范围为1:9～4:1。对于过流通道的径向横截面积S和过流通道轴向长度L的关系—S:L为0.0125πd～0.125πd。

当填充区与扰流区的体积比值小于1:9时，则填充区的体积过小，抑菌颗粒的填充分量不够，无法起到对水抑菌的效果。当填充区与扰流区的体积比值大于4:1时，则填充区在中心管内的占比过大，存在抑菌颗粒填充分量过大，水在过流通道内无法将抑菌颗粒接触完全，换言之，抑菌颗粒无法在过流通道内实现飘荡翻滚，这样导致抑菌颗粒的利用不完全，同时也会出现抑菌颗粒过多，随着水流大量堆积到出水端的情况，降低整体的抑菌效果。其中，抑菌颗粒在填充区的最大可填充体积可以小于等于扰流区的体积，则填充区与扰流区的比例可以是1:5、1:3、1:4、1:2、1:1，抑菌颗粒在填充区的最大可填充体积可以大于扰流区的体积，则填充区与扰流区的比例可以是2:1、3:1、4:1。

中心管的内径与高度的比例决定着水流在过水通道内的流速以及与抑菌颗粒的混合充分度。径高比过小，例如s:L小于0.0125πd，也就是d:L小于1/20，则会导致抑菌颗粒与水的接触面积过小，混合不充分；径高比过大，例如s:L大于0.125πd，也就是d:L大于1/2，可以认为是内径过大，水在过流通道内的水压分散，而水在过流通道内自下而上流动时本身就会产生水压损耗，过大的径高比就加重这种压损，进而导致出水水压不够，产生水流小甚至断流现象。故，过流通道的径向横截面积S和过流通道轴向长度L的关系—S:L为0.0125πd～0.125πd。

实施例二

如图5所示，本实施例与实施例一的不同之处在于，本实施例中，过流通道的横截面积并非沿轴向均等设置，而是采用沿轴向自下而上逐渐增大。其中，中心管1a的管壁具有自底部填充区至上方扰流区径向变大，中心管管壁轴向倾斜延伸角度为α，α的角度范围为2°～5°，优选3°。中心管成型时，可以通过模具的脱模方向设置该α角度，如本实施例图5所述，填充区位于中心管底部，绕流区的顶部形成有中心管的出水端的敞口，设计模具上下抽模，形成中心管内径的模芯设置为上大下小的锥形模芯，注胶后，脱模方向自填充区向绕流区方向抽模，即可通过设计模具来实现中心管的径向尺寸变化的成型工艺。

反渗透滤膜的原水进水区的压力就要高于浓水排水区的压力，经反渗透滤膜过滤后的水进入到过流通道内就具备一定的水压。所以，水流刚进入到过流通道时处于起始阶段，这时的水压较大，在较大水压的带动下，抑菌颗粒从填充区朝向扰流区飘浮滚动，而随着水流向扰流区流动，水压会出现衰减。这时过流通道的横截面积沿轴向自下而上逐渐增大，在过流通道的底端采取较小的横截面积，在靠近出水端处的过流通道采取较大的横截面积，较大的横截面积加大了抑菌颗粒在水流中的活动空间，能够有效防止抑菌颗粒在出水端出现堆积现象，从而出现堵塞出水端的情况。较大的水压对应着较小的横截面积，较小的水压对应着较大的横截面积，保证了抑菌颗粒在填充区与扰流区的交界区域能够接触充分、混合完全，在扰流区靠近出水端的区域能够与较分散的存在于水流中，方便水流出出水端。

中心管的径向尺寸自下而上逐渐增大也可以增长抑菌颗粒在过流通道内的翻滚路径。在抑菌滤芯启动工作瞬时，净化水由横截面积较小区域流向横截面积较大区域，压力显著减小，此时会产生填充区瞬时压力达，扰流区瞬时压力小，这种压力差将带动抑菌颗粒自填充区向扰流区充分扰流翻滚，尤其在中心管轴向长度较长的情况下，采用径向尺寸自下而上逐级增大的技术方案，可以充分利用压力差，使抑菌颗粒产生更长的扰流翻滚路径，避免抑菌颗粒不能完全遍布扰流区内，而仅在扰流区的中下部小范围翻滚，保证同样泵压的情况下，抑菌颗粒具有更长的翻滚路径。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，上述实施例中的测试试样也并非针对本发明技术方案的全部测试，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下所做的任何改进、等同替换等，均应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种抑菌滤芯，包括滤瓶壳体，其特征在于，包括：

中心管，所述中心管包括进水端、出水端和中空的过流通道，所述过流通道沿所述中心管的轴向延伸，所述出水端位于所述中心管的一端，所述过流通道远离所述出水端的一侧形成填充区，所述过流通道靠近所述出水端的一侧形成扰流区；

抑菌颗粒，所述抑菌颗粒填设于所述填充区；

所述抑菌滤芯工作时，水流自所述进水端进入所述过流通道，所述抑菌颗粒随水流自所述填充区向所述扰流区扰流翻滚，使所述抑菌颗粒在所述过流通道内游离浮动。

2.根据权利要求1所述的抑菌滤芯，其特征在于，所述抑菌滤芯纵向设置，所述抑菌滤芯未工作时，所述抑菌颗粒重力沉积于所述填充区，所述出水端位于所述中心管的顶部，所述填充区与所述扰流区的体积比为1:9~4:1。

3.根据权利要求2所述的抑菌滤芯，其特征在于，所述过流通道的横截面积沿轴向均等，所述抑菌滤芯启动工作瞬时，所述填充区压力大于所述扰流区压力；或者，

所述过流通道的横截面积沿轴向自下而上逐渐增大，所述抑菌滤芯启动工作瞬时，所述填充区压力大于所述扰流区压力。

4.根据权利要求3所述的抑菌滤芯，其特征在于，所述中心管远离所述出水端的一侧形成径向横截面积S，所述过流通道的最小径向尺寸为d，所述过流通道具有轴向长度L，S:L范围为0.0125πd~0.125πd。

5.根据权利要求1所述的抑菌滤芯，其特征在于，所述中心管的管壁上设有若干通孔，若干所述通孔形成所述进水端，所述通孔沿所述中心管的轴向形成孔列，孔列中远离所述出水端侧的所述通孔位于所述填充区内。

6.根据权利要求5所述的抑菌滤芯，其特征在于，所述中心管轴向排布有多排孔列，多排孔列于所述中心管的径向对称，所述水流自所述通孔周向进入所述过流通道内，所述抑菌颗粒在对称分布的多排孔列的冲刷下，沿所述过流通道的轴向涌入所述扰流区。

7.根据权利要求1-6任一项所述的抑菌滤芯，其特征在于，还包括，

反渗透滤膜，卷设于所述中心管的外周，所述反渗透滤膜的卷膜一端形成轴流的原水进水区，另一端形成轴流的浓水排水区，所述原水进水区位于远离所述中心管的出水端的一侧；

所述抑菌滤芯启动工作时，所述原水进水区的压力高于所述浓水排水区的压力，使所述过流通道内形成水压变化，自所述填充区至所述扰流区压力自大至小，所述抑菌颗粒于所述过流通道的水压变化下自所述填充区朝向所述扰流区扰流翻滚。

8.根据权利要求7所述的抑菌滤芯，其特征在于，所述抑菌滤芯还包括中心过滤架，所述中心过滤架连通所述中心管的出水端，所述中心过滤架内形成连通所述扰流区的纯水通道，所述中心过滤架外形成连通所述浓水排水区的浓水通道；所述纯水通道上设有隔离所述扰流区的过滤部。

9.根据权利要求8所述的抑菌滤芯，其特征在于，所述中心过滤架外设有分流架，所述分流架与所述滤瓶壳体间形成有原水通道，所述分流架与所述中心过滤架之间形成所述浓水通道；

所述水流自所述原水通道进入，经反渗透滤膜与所述滤瓶壳体间隙，轴向流动至远离所述中心管的出水端一侧的原水进水区，使所述抑菌滤芯在滤芯启动工作时，产生原水进水区瞬时高于原水通道的启动压力差。

10.根据权利要求1-6任一项所述的抑菌滤芯，其特征在于，所述抑菌颗粒为含有氧化锌的活性炭颗粒；或者，所述抑菌颗粒为载银活性炭颗粒。

Images