CN116750813A - 复合滤芯及带有该复合滤芯的净水机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合滤芯及带有该复合滤芯的净水机，属于净水设备领域。本发明的一种复合滤芯，其滤瓶盖上设置有若干进水口、若干出水口和至少一个净水出口；膜元件设置在滤瓶体内；膜元件包括中空的中心管，以及卷绕在中心管的外侧壁上的滤膜组件，中心管内形成有后置滤腔，后置滤腔内容置有后置滤芯；支撑筒套设在膜元件的外侧；滤膜组件与中心管之间形成有纯水腔，滤膜组件与支撑筒之间形成有废水腔；支撑筒外设有预处理滤芯，预处理滤芯与滤瓶体之间形成有容水腔，容水腔存在于预处理滤芯与滤瓶体之间。因此，本发明提供的复合滤芯整合了预处理滤芯、滤膜组件和后置滤芯等多级过滤单元的功能，极大程度地减少了净水机内所需滤芯的数量，提高了净水整体结构的紧凑性。

Description

复合滤芯及带有该复合滤芯的净水机

技术领域

本发明涉及净水设备技术领域，更具体地说，涉及一种复合滤芯及带有该复合滤芯的净水机。

背景技术

随着生活水平的提高，人们对于饮用水的健康关注程度逐年提高。目前，市场上占据较大份额的是膜处理饮水机，膜处理饮水机主要包括预处理滤芯、滤膜组件和后置滤芯等多级过滤单元。其中，滤膜组件主要分为反渗透膜和纳滤膜。

在相关领域中，膜处理饮水机的多级过滤单元通常设置在不同的滤芯部件中。根据过滤单元种类、数量的不同，膜处理饮水机通常设置有2～3个滤芯部件，甚至包括5个滤芯部件。当滤芯部件数量设置为多个时，在净水机的使用过程中，滤芯部件的更换不够方便。

为解决该问题，申请号为201420302373X的专利文件公开了一种净水机专用快速自主更换滤芯，该滤芯包括管路、管路之间连接用的快接接头及O型圈、管路上的连接座、滤芯和机箱；该滤芯具有一个与其一体的外壳；所述管路上的连接座与滤芯外壳的接口为直接插拔的连接结构，在管路上的连接座与滤芯外壳的接口连接处设有O型圈；在滤芯的外壳外侧的靠近接口处，有一圈凸台形成的卡槽，在机箱的相对所述卡槽位置上，设有一个开口形的托架，滤芯插接后，向内侧转时，开口形的托架进入滤芯的外壳的卡槽，对其定位。

然而，该申请案的滤芯部件仍然设置为多个，在更换滤芯时，需将所有的滤芯都拆除，然后完成更换，仍存在更换不方便的问题；此外，由于该申请案的滤芯部件设置为多个，使得滤芯部件所需占据的空间较大，导致净水机的结构不够紧凑。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中净水机的结构不紧凑，且滤芯部件更换不方便的不足，提供一种复合滤芯及带有该复合滤芯的净水机，旨在提高滤芯更换的便捷性，以及净水机整体结构的紧凑性。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

一种复合滤芯，包括，

滤瓶盖，所述滤瓶盖上设置有若干进水口、若干出水口和至少一个净水出口；以及，

滤瓶体，所述滤瓶体为一端开口的中空结构，所述滤瓶盖连接在所述滤瓶体的开口上；以及，

膜元件，所述膜元件设置在所述滤瓶体内；所述膜元件包括中空的中心管，以及卷绕在所述中心管的外侧壁上的滤膜组件，所述中心管内形成有后置滤腔，所述后置滤腔内容置有后置滤芯；以及，

支撑筒，所述支撑筒套设在膜元件的外侧；所述滤膜组件与中心管之间形成有纯水腔，所述滤膜组件与支撑筒之间形成有废水腔；所述支撑筒上至少设有一个预处理滤芯，所述预处理滤芯与滤瓶体之间形成有容水腔。

进一步地，所述滤瓶体上开设有支路水口，所述支路水口与所述容水腔的进口和预处理支撑筒的出口连通；

所述滤瓶盖上设置有用于连通所述净水出口和后置滤腔的净水水路，所述净水水路上开设有回流孔，所述回流孔用于将所述净水水路与所述容水腔连通；

所述复合滤芯被配置为：所述净水水路中的净水能够从所述回流孔反向进入所述容水腔中，以将所述容水腔内的原水从所述支路水口挤出。

进一步地，所述回流孔内设置有第一单向阀，所述第一单向阀仅允许净水从净水水路一侧至容水腔一侧的流通。

进一步地，所述滤瓶盖上设置有与所述滤膜组件连通的第二进水口，所述支路水口能够与水泵的进水口连通，所述水泵的出水口能够与所述第二进水口连通。

进一步地，所述后置滤腔的轴线、中心管的轴线、滤膜组件的轴线、支撑筒的轴线和预处理滤芯的轴线，与所述滤瓶体的轴线基本重合。

进一步地，所述预处理滤芯包括一级预处理滤芯和二级预处理滤芯，所述一级预处理滤芯和二级预处理滤芯沿着所述支撑筒的轴向排布，并设置在支撑筒上。

进一步地，所述滤瓶盖上设置有第一进水口，所述第一进水口与一级预处理滤芯连通，所述一级预处理滤芯与二级预处理滤芯连通，从所述第一进水口进入的原水经由所述一级预处理滤芯和二级预处理滤芯的处理后流入所述容水腔中。

进一步地，所述后置滤芯沿着所述后置滤腔的轴线方向设置，且经所述滤膜组件处理后的纯水自所述后置滤腔远离净水出口的一侧进入，并沿着所述后置滤腔的轴线方向流经所述后置滤芯后形成为净水，所述净水从所述净水出口流出所述复合滤芯。

进一步地，所述滤膜组件为反渗透膜、纳滤膜、超滤膜或者微滤膜。

本发明的一种净水机，包括机架，以及设置在所述机架内的复合滤芯，所述复合滤芯为上述的复合滤芯。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本发明的一种复合滤芯，其滤瓶盖上设置有若干进水口、若干出水口和至少一个净水出口；膜元件设置在滤瓶体内；膜元件包括中空的中心管，以及卷绕在中心管的外侧壁上的滤膜组件，中心管内形成有后置滤腔，后置滤腔内容置有后置滤芯；支撑筒套设在膜元件的外侧；滤膜组件与中心管之间形成有纯水腔，滤膜组件与支撑筒之间形成有废水腔；支撑筒外设有预处理滤芯，预处理滤芯与滤瓶体之间形成有容水腔，容水腔存在于预处理滤芯与滤瓶体之间。因此，本发明提供的复合滤芯整合了预处理滤芯、滤膜组件和后置滤芯等多级过滤单元的功能，极大程度地减少了净水机内所需滤芯的数量，提高了净水整体结构的紧凑性。

(2)本发明中，后置滤腔的轴线、中心管的轴线、滤膜组件的轴线、支撑筒的轴线和预处理滤芯的轴线，与滤瓶体的轴线基本重合，使得中心管、滤膜组件、预处理滤芯形成为多层同心圆嵌套结构，提高了复合滤芯的集成度；将一级预处理滤芯和二级预处理滤芯设置在支撑筒上，即，将预处理滤芯设置在滤膜组件的外侧，提高了预处理滤芯与原水的接触面积，从而提高复合滤芯整体的水处理效率。

(3)本发明中，滤瓶体上开设有支路水口，支路水口与容水腔连通；滤瓶盖上设置有用于连通净水出口和后置滤腔的净水水路，净水水路上开设有回流孔，回流孔用于将净水水路与容水腔连通；因而本发明在不需设置额外水路的情况下，即可实现净水向容水腔的反推水路，以在冲洗水路时提供净水，能够节省水路空间并有效地降低成本。

附图说明

图1为本发明的复合滤芯的结构示意图；

图2为本发明中膜元件的结构示意图；

图3为本发明中滤瓶盖上各水口的示意图；

图4为本发明中复合滤芯外接水路的示意图；

图5为本发明中复合滤芯的各腔体与外接水路的配合关系示意图；

图6为本发明中中心管的结构示意图；

图7为本发明中流入孔的结构示意图。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

参照图1，本实施方式提供了一种复合滤芯100。具体的，该复合滤芯100包括滤瓶盖110、滤瓶体121和支撑筒310。其中，滤瓶体121为一端开口的中空结构，滤瓶盖110连接在滤瓶体的开口上；支撑筒310设置在滤瓶体121内，支撑筒310将滤瓶体121内隔成原水的预处理功能区域和膜处理功能区域。

预处理功能区域内设置有至少一种预处理滤芯，用于过滤去除原水中的泥沙、悬浮物等大颗粒杂质，吸附水中的污染物并且起到防止结垢和抑菌等功能；膜处理功能区域内设置有至少一种滤膜组件320，滤膜组件320可以为反渗透膜、纳滤膜、超滤膜或者微滤膜。用于去除水中的重金属、抗生素、农残等有机污染物以及细菌病毒等杂质。此外，在一些实施例中，膜处理功能区域内还可以额外设置有后置滤芯420，该后置滤芯420用于吸附水中的有机物、异味，改善口感。

应当说明的是，为方便描述，在本实施方式中，未经处理的水被称为“原水”，例如从市政管道接入的自来水；完成RO膜处理后，或超滤膜处理后的水被称为“纯水”，完成后置滤芯处理后的水被称为“净水”；本实施方式中出现的“原水”、“纯水”、“净水”，均不应按照其字面意思进行理解。

更具体的，滤瓶盖110上可以设置有若干个进水口、若干个出水口和至少一个净水出口113。出水口用于与水泵610的进口相连接，或者用于与废水管路连接；进水口用于与水泵610的出口相连接，或者用于与原水管路连接；净水出口113用于与用水设备连接，例如龙头710。

参照图2，膜元件可以包括中心管410和膜元件320，在一些实施例中还包括后置滤芯420。其中，中心管410设置在支撑筒310内靠近中心的位置，滤膜组件320卷绕在中心管410的外侧壁上，中心管410内部形成为后置滤腔。在包括有后置滤芯420的实施例中，后置滤芯420被容纳在中心管410内的后置滤腔中。

预处理功能区域内可以设置有一级预处理滤芯210和二级预处理滤芯220，该一级预处理滤芯210和二级预处理滤芯220设置在支撑筒310的外侧壁上，一级预处理滤芯210和二级预处理滤芯220可以沿着支撑筒的轴线排布。一级预处理滤芯210用于阻垢、抑菌，同时防止较大尺寸的颗粒物进入。二级预处理滤芯220用于处理经一级预处理滤芯210处理后的水，用于进一步去除水中的颗粒物并且吸附水中的有机污染物，去除异味和异色；膜元件设置在支撑筒310中，即，支撑筒310套设在膜元件上，也即，支撑筒310套设在滤膜组件320上。

滤膜组件320与中心管410之间形成有纯水腔302，支撑筒310与滤膜组件320之间形成有废水腔301，经过滤膜组件320处理的纯水流入滤膜组件320与中心管410之间的纯水腔302内，高离子浓度的废水流入支撑筒310与滤膜组件320之间的废水腔301内；支撑筒310与滤瓶体121之间形成为容水腔201，该容水腔201用于容纳预处理之后的水，或者在冲洗水路前存储净水。

参照图3，作为一个具体的实施例，滤瓶盖110上可以设置有第一进水口111、第二进水口112、净水出口113、第二出水口114和第一出水口115。其中，第一进水口111可以与复合滤芯100的二级预处理滤芯220连通，并用于与第一进水管路540连通，用于将原水输送入二级预处理滤芯220内；当设置有一级预处理滤芯时，第一进水口111可以与一级预处理滤芯时连通，一级预处理滤芯时再与二级预处理滤芯220连通。

第一出水口115可以与容水腔201相连通，并用于与第一出水管路510连通，第一出水管路510与水泵610的进水口连通；第二进水口112可以与滤膜组件320相连通，并用于与第二进水管路520连通。经二级预处理滤芯220处理后的水可以经第一出水管路510、水泵610和第二进水管路520泵送入第二进水口112中，并进入滤膜组件320进行膜处理。

第二出水口114可以与废水腔301相连通，并用于与第二出水管路550连通；净水出口113可以与后置滤腔连通，后置滤腔与纯水腔连通，净水出口113可用于与净水管路570连通，从而将净水输送至用水设备，例如龙头710。

因此，参照图4，本实施例中，原水的处理过程可以是，原水经第一进水管路540和第一进水口111流入一级预处理滤芯和二级预处理滤芯220中进行预处理，预处理后的水流入容水腔201中；之后，容水腔201中的水经第一出水口115、第一出水管路510、水泵610、第二进水管路520和第二进水口112流入滤膜组件320中进行膜处理，膜处理后的纯水流入纯水腔302中，膜处理后的高离子浓度含量的废水流入废水腔301中；最后，废水腔301中的废水经第二出水口114和第二出水管路550排出复合滤芯100，纯水腔302中的纯水经中心管410、净水出口113和净水管路570输送至用水设备。当中心管410内的后置滤腔设置有后置滤芯420时，纯水在经过中心管410时，会被处理为净水。

在相关领域中，RO膜在使用过程中，随着使用时间的延长，RO膜废水侧的重金属离子浓度逐渐升高，容易发生TDS爬升的情况。为解决该问题，通常的做法是用纯水/净水对水路进行清洗。

在本实施例中，为了在提高复合滤芯100紧凑性的基础上，实现水路冲洗的功能，在后置滤腔与净水出口之间设置允许净水流入容水腔201的通道，从而将容水腔201内的水反向推出，净水反向进入容水腔，最后利用原水进水推动容水腔201内储存的净水对水路完成冲洗。

具体的，滤瓶盖110上可以设置有净水水路116，该净水水路116用于连通后置滤腔和净水出口113，净水可经由后置滤腔、净水水路116和净水出口113流出复合滤芯100。净水水路116上可以设置有回流孔，该回流孔能够将净水水路116内的纯水/净水反向引入容水腔201中。同时，滤瓶体121上可以设置有支路水口122，该支路水口122与容水腔201的进口连通。当纯水/净水自回流反向孔进入容水腔201中后，在水压的作用下，容水腔201中的水，即预处理完成后的水，可以从支路水口122流出复合滤芯100，从而使得容水腔201能够存储用于冲洗水路的净水。

更具体的，回流孔内可以设置有第一单向阀117，支路水口122内可以设置有第二单向阀123。其中，第一单向阀117被配置为仅允许净水从净水水路116一侧至容水腔201一侧的流通，从而防止串水；第二单向阀在更换滤芯时用于防止滤芯内的水滴落

作为进一步地优化，支路水口122可以通过支路管路530与水泵610的进水口连通，因而被净水反推而排出复合滤芯100的水可由水泵610泵送入滤膜组件320中，并处理为净水，使得本实施例在进行水路清洗前的净水储备时，可以将第一进水管路540切断。

此外，本实施还可以通过复合滤芯100外接水路原本设置的通断阀，以及新增的通断阀，完成制净水、存净水、冲洗水路等模式的切换。具体的，参照图4和图5，第一进水管路540上可以设置有进水阀541，第一出水管路510上可以设置有第一通断阀511，支路管路530上设置有第二通断阀531，第二出水管路550上设置有废水阀551。

参照图5，当复合滤芯100的水路需要进行清洗前进行净水的存储时，可以将第一通断阀511、龙头710关闭，进水阀、第二通断阀531打开；水泵610开启，为水的内循环提供动力。此时，在水泵610产生压力的作用下，净水从净水水路116反向流入容水腔201中，容水腔201内的水被净水顶出，和进水阀补充的经过预处理滤芯的原水一起经过支路管路530被水泵610送入滤膜组件320中进行膜处理；膜处理产生的净水从第一单向阀117进入容水腔，膜处理产生的废水从第二出水口114排出后，滤膜组件循环上述过程，直至容水腔内充满净水。

当容水腔内充满净水后开始冲洗水路时，可以将第二通断阀531和龙头710关闭，将第一通断阀511、进水阀541和废水阀551打开，水泵610开启。此时，原水从第一出水管路510进入复合滤芯100中，当原水经过预处理后进入容水腔中，从而将容水腔中存储的净水从第一出水口115顶出，并经第一出水管路510被水泵610送入滤膜组件320中，从而替换膜表面的废水，将废水经第二出水管路550排出，完成水路的冲洗。

因此，在本实施例中，不需设置额外水路的情况下，即可实现净水向容水腔的反推水路，以在冲洗水路时提供净水，能够节省水路空间并有效地降低成本。

在本实施方式中，后置滤腔的轴线、中心管410的轴线、滤膜组件320的轴线、支撑筒310的轴线和预处理滤芯的轴线，均可以与滤瓶体121的轴线基本重合，使得中心管410、滤膜组件320、预处理滤芯形成为多层同心圆嵌套结构，极大程度地提高了复合滤芯100的集成度。此外，本实施方式将预处理滤芯设置在滤膜组件320的外侧，提高了预处理滤芯与原水的接触面积，从而提高复合滤芯100整体的水处理效率以及滤芯寿命。

作为一个具体的实施例，后置滤芯420可以沿着后置滤腔的轴线方向设置，且经滤膜组件320处理后的纯水可以自后置滤腔远离净水出口113的一侧进入，并可以沿着后置滤腔的轴线方向流经后置滤芯420后形成为净水，净水可以从净水出口113流出复合滤芯100。其中，后置滤芯420可以为活性炭滤芯，也可以由活性炭通过填充的方式形成，从而对纯水中的有机物、异味进行吸附，并使纯水形成为净水，从而改善口感，提升水质。

在该实施例中，参照图6，中心管410包括后置滤芯端盖411和筒体412，筒体412上可以设置有引流结构，纯水可以经由引流结构流至中心管410上远离净水出口113的一端，并自后置滤腔远离净水出口113的一侧进入后置滤腔内。该引流结构可以包括若干个引流槽413，引流槽413可以开设在中心管410的外侧壁上，即，开设在筒体412的外侧壁上，且引流槽413沿着中心管410的轴线方向设置，若干个引流槽413之间沿着中心管410的周向排布，提高纯水流入后置滤腔时水流的稳定性和均匀性。

此外，中心管410上远离净水出口113的一端可以设置有筒套414，筒套414至少部分遮盖住引流槽413远离净水出口113的一端。筒套414远离净水出口113的一端在中心管410的轴线上，可以突出于后置滤腔远离净水出口113的一端设置，以在筒套414与后置滤腔之间留出间隙，该间隙能够允许纯水进入后置滤腔内的。

作为该实施例进一步的优化，参照图7，后置滤腔远离净水出口113的一端可以设置有底盖，底盖上可以开设有若干个允许纯水进入后置滤腔内的流入孔415，该底盖还可用于支撑后置滤芯。此外，后置滤腔可以在低于引流槽413的位置上开设有若干个允许纯水进入后置滤腔内的流入孔415。

更进一步的优化，纯水进入所述后置滤腔的位置，可以低于后置滤芯420的最低处，使得进入后置滤腔的纯水均能够完整地穿过后置滤芯420，提高纯水与后置滤芯420的接触时间，从而提高后置滤芯420对纯水的处理效果，进而提高口感，提高水质。

此外，本实施方式还提供了一种净水机，该净水机包括机架，机架内设置有复合滤芯100，该复合滤芯100可以是本实施方式中的滤芯，使得本实施方式的净水机的整体结构更加紧凑。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种复合滤芯，其特征在于：包括，

滤瓶盖，所述滤瓶盖上设置有若干进水口、若干出水口和至少一个净水出口；以及，

滤瓶体，所述滤瓶体为一端开口的中空结构，所述滤瓶盖连接在所述滤瓶体的开口上；以及，

膜元件，所述膜元件设置在所述滤瓶体内；所述膜元件包括中空的中心管，以及卷绕在所述中心管的外侧壁上的滤膜组件，所述中心管内形成有后置滤腔，所述后置滤腔内容置有后置滤芯；以及，

支撑筒，所述支撑筒套设在膜元件的外侧；所述滤膜组件与中心管之间形成有纯水腔，所述滤膜组件与支撑筒之间形成有废水腔；所述支撑筒上至少设有一个预处理滤芯，所述预处理滤芯与滤瓶体之间形成有容水腔。

2.根据权利要求1所述的一种复合滤芯，其特征在于：所述滤瓶体上开设有支路水口，所述支路水口与所述容水腔的进口和预处理支撑筒的出口连通；

所述滤瓶盖上设置有用于连通所述净水出口和后置滤腔的净水水路，所述净水水路上开设有回流孔，所述回流孔用于将所述净水水路与所述容水腔连通；

所述复合滤芯被配置为：所述净水水路中的净水能够从所述回流孔反向进入所述容水腔中，以将所述容水腔内的原水从所述支路水口挤出。

3.根据权利要求2所述的一种复合滤芯，其特征在于：所述回流孔内设置有第一单向阀，所述第一单向阀仅允许净水从净水水路一侧至容水腔一侧的流通。

4.根据权利要求2或3所述的一种复合滤芯，其特征在于：所述滤瓶盖上设置有与所述滤膜组件连通的第二进水口，所述支路水口能够与水泵的进水口连通，所述水泵的出水口能够与所述第二进水口连通。

5.根据权利要求1所述的一种复合滤芯，其特征在于：所述后置滤腔的轴线、中心管的轴线、滤膜组件的轴线、支撑筒的轴线和预处理滤芯的轴线，与所述滤瓶体的轴线基本重合。

6.根据权利要求5所述的一种复合滤芯，其特征在于：所述预处理滤芯包括一级预处理滤芯和二级预处理滤芯，所述一级预处理滤芯和二级预处理滤芯沿着所述支撑筒的轴向排布，并设置在支撑筒上。

7.根据权利要求6所述的一种复合滤芯，其特征在于：所述滤瓶盖上设置有第一进水口，所述第一进水口与一级预处理滤芯连通，所述一级预处理滤芯与二级预处理滤芯连通，从所述第一进水口进入的原水经由所述一级预处理滤芯和二级预处理滤芯的处理后流入所述容水腔中。

8.根据权利要求1或5所述的一种复合滤芯，其特征在于：所述后置滤芯沿着所述后置滤腔的轴线方向设置，且经所述滤膜组件处理后的纯水自所述后置滤腔远离净水出口的一侧进入，并沿着所述后置滤腔的轴线方向流经所述后置滤芯后形成为净水，所述净水从所述净水出口流出所述复合滤芯。

9.根据权利要求1所述的一种复合滤芯，其特征在于：所述滤膜组件为反渗透膜、纳滤膜、超滤膜或者微滤膜。

10.一种净水机，其特征在于：包括机架，以及设置在所述机架内的复合滤芯，所述复合滤芯为权利要求1～9中任一项所述的复合滤芯。