CN209522691U - 一种阻垢复合滤芯组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种阻垢复合滤芯组件，包括壳体，其特征在于，包括，第一区和第二区，所述第一区内填充阻垢滤材，所述第二区内填充第二滤材，所述第一区和第二区沿轴向布置于壳体内；隔离件，隔离所述第一区和第二区内的滤材，并且水流穿过隔离件在第一区和第二区之间流动。有利于净水机整体的小型化，也降低了更换滤芯的操作频次。并且，在第一区和第二区之间设置隔离两区滤材的隔离件，以避免滤材窜区，另外，第一区的容纳空间内的水与阻垢滤材直接接触，在一定时长不过水的情况下，这部分水将形成饱和溶液而使阻垢滤材不再进一步溶出，即使第二区内的水与其连通，但与阻垢滤材非直接接触，而通过扩散效应溶解的效率较低，有利于阻垢滤材缓释。

Description

一种阻垢复合滤芯组件

技术领域

本实用新型涉及一种阻垢复合滤芯组件，属于水处理技术领域。

背景技术

随着人民生活水平的提高，人们对水的要求越来越高，反渗透净水机依赖其出色的净化效果深受用户青睐，其中，反渗透滤芯可以对原水中的有机物、胶体、细菌、病毒等杂质进行过滤，尤其对无机盐、重金属离子等杂质有着极高的过滤效率，因而反渗透滤芯构成了反渗透净水机的核心部件。与PP棉、活性炭、超滤膜等不同的是，反渗透膜由于过滤精度较高，为了保证其使用寿命，反渗透膜一般采用错流过滤，即液流平行于反渗透膜表面流动。但是，在净化过程中，原水在压力驱动下透过反渗透膜，无机盐、重金属离子等杂质溶质被截留，在膜与原水侧之间区域内浓度越来越高，在浓度梯度作用下，溶质又会由反渗透膜向原水侧扩散，形成边界层，使原水透过膜的阻力与局部渗透压增加，从而导致纯水产水率下降，即为浓差极化现象。随着使用时间的推移，原水大量的通过膜表面，进而在膜与原水侧之间区域的浓度大大升高直至过饱和溶液，有些无机盐如钙盐、镁盐等溶解度不大的盐份会慢慢析出形成晶体，开始这些无机盐只是很少的单晶体，只是在膜的表面沉积或者在溶液形成溶解平衡。但当随着膜的表面溶液的浓度不断增高，水流达到一定平衡度，则出现了晶核，晶核开始成长，逐渐形成面或螺旋状态，在膜的表面形成坚固的水垢，大大降低产水效率，甚至发生堵膜。

市场上有产品将阻垢剂用于反渗透净水机内除水垢，阻垢剂可与水中含有的钙、镁等金属离子发生反应形成可溶性络合物，抑制水垢生成，并分散到水中。但是，作为消耗品的阻垢剂，与其它滤芯组件一样，使用一定时间后需要更换，在结构设计时需要考虑用户更换的便捷性，另一方面，基于目前机器小型化的趋势下，如将阻垢剂单独作为一级滤芯设置，将使机器臃肿不便放置，不适应当前的市场趋势。

实用新型内容

针对现有技术中阻垢滤芯设置占据机器空间、更换操作繁琐等问题，本实用新型提供一种阻垢复合滤芯组件。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种阻垢复合滤芯组件，包括壳体，其特征在于，包括，第一区和第二区，所述第一区内填充阻垢滤材，所述第二区内填充第二滤材，所述第一区和第二区沿轴向布置于壳体内；隔离件，隔离所述第一区和第二区内的滤材，并且水流穿过隔离件在第一区和第二区之间流动。

进一步的，所述壳体具有位于两端的进水口和出水口，所述第二区包括位于第一区靠近出水口一端的第二后置区。

进一步的，所述第二区还包括位于第一区靠近进水口一端的第二前置区，所述第二后置区和第二前置区内的第二滤材为相同滤材或者不同滤材。

进一步的，所述隔离件位于所述第一区和第二区之间并沿径向布置，所述壳体的部分内壁形成了第一区的内壁，水流沿轴向穿过隔离件。

进一步的，所述隔离件包括压持阻垢滤材的形变部，所述形变部随着阻垢滤材的消溶而沿轴向变形以保持阻垢滤材呈紧致状。

进一步的，所述隔离件还包括端盖部，所述端盖部与壳体内壁固定，所述端盖部具有过水口，所述形变部固定在端盖部的内侧。

进一步的，所述形变部包括压盖部和弹性件，所述弹性件两端分别与端盖部、压盖部固定，所述压盖部压持阻垢滤材，随着阻垢滤材的消溶所述压盖部受弹力作用压缩第一区的容纳空间；或者，所述形变部采用可压缩弹性材料。

进一步的，所述形变部沿轴向的形变量为10-60毫米。

进一步的，所述隔离件为隔离罩，所述隔离罩包括两端的端壁和两端之间的周壁，所述隔离罩内的空间形成第一区，所述隔离罩的外壁与壳体的内壁密封配合。

进一步的，所述隔离罩的端壁和/或周壁上设有过水口。

本实用新型中，壳体内的第一区内填充阻垢滤材，第二区内填充第二滤材，将至少两种滤材复合于同一滤芯组件内，有利于净水机整体的小型化，另一方面，也降低了更换滤芯的操作频次。从反面来看，若将阻垢滤材单独作为一级滤芯来设置，且其外壳与其它滤芯组件的外壳相同的前提下，往往其填充量较大，换句话说，以目前阻垢滤材的品质来说，往往仅需较小的填充量即可适配其它滤材的寿命。在实际产品中，较优的，可以调整第一区和第二区内不同滤材的填充量，以达到使用寿命的匹配。重要的是，在第一区和第二区之间设置隔离两区内滤材的隔离件，以避免滤材窜区，影响滤材性能，并且要求水流穿过隔离件在第一区和第二区之间流动。另外，第一区的容纳空间内的水与阻垢滤材直接接触，在一定时长不过水的情况下，这部分水将形成饱和溶液而使阻垢滤材不再进一步溶出，即使第二区内的水与其连通，但与阻垢滤材非直接接触，而通过扩散效应溶解的效率较低，因而有利于阻垢滤材缓释，延长其使用寿命。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型实施例一的示意图；

图2为本实用新型实施例二的示意图；

图3为本实用新型实施例三的示意图；

图4为本实用新型实施例三中端盖部的示意图；

图5为本实用新型实施例四的示意图；

图6为本实用新型实施例五的示意图；

图7为本实用新型实施例六的示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1所示，一种阻垢复合滤芯组件，包括壳体100a，壳体100a内沿轴向布置有第一区101a和第二区201a，第一区101a内填充阻垢滤材102a，第二区201a内填充第二滤材202a，将至少两种滤材复合于同一滤芯组件内，有利于净水机整体的小型化，另一方面，也降低了更换滤芯的操作频次。需要说明的是，实际产品中，若将阻垢滤材单独作为一级滤芯来设置，且其外壳与其它滤芯组件的外壳相同的前提下，往往其填充量较大，换句话说，以目前阻垢滤材的品质来说，往往仅需较小的填充量即可适配其它滤材的寿命。在实际产品中，较优的，可以调整第一区101a和第二区201a内不同滤材的填充量，以达到使用寿命的匹配，举个例子来说，阻垢滤材选用15克硅磷晶，第二滤材选用200克颗粒状活性炭，则大致可以匹配7000升水的净化寿命。

重要的是，在第一区101a和第二区201a之间设置隔离两区内滤材的隔离件110a，以避免滤材窜区，影响滤材性能，并且要求水流穿过隔离件110a在第一区101a和第二区201a之间流动。另外，第一区101a的容纳空间内的水与阻垢滤材102a直接接触，在一定时长不过水的情况下，这部分水将形成饱和溶液而使阻垢滤材102a不再进一步溶出，即使第二区201a内的水与其连通，但与阻垢滤材102a非直接接触，而通过扩散效应溶解的效率较低，因而有利于阻垢滤材缓释，延长其使用寿命。

本实施例中的壳体100a具有位于两端的进水口103a和出水口104a，第二区201a为位于第一区101a靠近出水口104a一端的第二后置区。其中，第二滤材202a为颗粒状活性炭，一方面，颗粒状活性炭易于填装且成本较低，另一方面，壳体100a内的水路设置较为简单，水流轴向通过第一区101a后继续沿轴向通过第二后置区201a后自出水口104a流出。隔离件110a隔离出容纳空间不变的第二后置区201a，随着阻垢滤材102a的消溶，依然可以保持颗粒状活性炭不出现松散的状态，避免水流通过松散的活性炭形成偏流，降低净化效果。

本实施例中，隔离件110a位于第一区101a和第二后置区201a之间并沿径向布置，壳体100a的部分内壁形成了第一区101a的内壁，水流沿轴向穿过隔离件110a。这种形式的隔离件110a结构紧凑，一则保证了第一区101a轴向过水的有效过水截面积，另一则可较大限度的利用壳体100a内的空间，使阻垢滤材102a的填充量尽可能大，保证使用寿命。其中，隔离件110a的边沿与壳体100a的内壁可以密封，也可以形成可过水的间隙，当然，一般要求阻垢滤材102a不可通过该间隙，而隔离件110a可选择可过水的材料或者在其上设置可供水流通过的过水孔，以使水流轴向穿过隔离件110a。

较优的，隔离件110a包括压持阻垢滤材102a的形变部，本实施例中的隔离件110a整体为形变部，形变部随着阻垢滤材102a的消溶而沿轴向变形以保持阻垢滤材102a呈紧致状，有利于阻垢滤材102a与水流正常接触，溶出优质稳定的阻垢溶液，以与水中的钙、镁等金属离子发生反应形成可溶性络合物，避免随着阻垢滤材的消溶，由于第一区的容纳空间不变而使阻垢滤材变的疏松，水流流过第一区时阻垢滤材在其中上下翻滚，互相之间发生碰撞，出现粉末化的异常溶解，事实上该粉末化的阻垢滤材并未形成溶液，而是以小颗粒状悬浮于水中，并随着水流排至后端，不仅起不到阻止水垢形成的效果，还有可能造成后端的反渗透膜表面被刮伤，另外，还使得阻垢滤材快速消耗，降低阻垢滤材的寿命。同时，第一区101a的容纳空间内的水与阻垢滤材102a直接接触，在一定时长不过水的情况下，这部分水将形成饱和溶液而使阻垢滤材102不再进一步溶出，随着阻垢滤材102a的消溶，第一区101a的容纳空间逐渐变小，与阻垢滤材102a直接接触的水量亦逐渐减少，那么，溶出的阻垢滤材102a的量则会减少，即使其它部分的水与其连通，但与阻垢滤材102a非直接接触，而通过扩散效应溶解的效率较低，进一步有利于阻垢滤材缓释。

本实施例中的形变部110a采用可压缩弹性材料，根据阻垢滤材102a的寿命匹配确定其填充量，结合产品结构，较优的，形变部110a沿轴向的形变量为10-60毫米，当阻垢滤材102a溶解殆尽时，形变部110a可释放压缩量，充斥整个壳体100a。上述可压缩弹性材料较优为海绵材料，海绵等多微孔材料还有利于吸附粉末化的阻垢滤材102a，避免较多的粉末化阻垢滤材进入第二区201a，影响活性炭的性能。为了防止颗粒状活性炭或者阻垢滤材漏出，一般可在壳体100a两端的过水口设置80-150目的无纺布，具体来说，可通过超声波将无纺布焊于过水口处。值得一提的是，第二滤材也可以采用压缩碳或者碳纤维，当然，第二区内的过水方向也不局限于轴向过水，例如第二滤材采用中空状压缩碳棒，在第二区中设置相应的水路转换装置，自第一区流入第二区的水流沿径向通过中空状压缩碳棒后从出水口104a流出。另外，第二滤材也可以采用PP棉或者树脂等其它滤材，一般的，还需在反渗透滤芯组件和该阻垢滤芯组件之间设置单独的活性炭滤芯组件，以去除原水中的余氯，避免损伤反渗透膜表面。

可以理解的是，水流方向也可以是由过水口104a进入，依次经由第二区201a和第一区101a后，自过水口103a流出。该实施方式中，第二区201a构成了阻垢滤材的前置滤材，可净化水中的部分污染物，较优的，第二滤材202a选用活性炭，有利于吸附有机物，避免进入第一区101a的水带有大量有机物，从而在阻垢滤材102a表面形成一层微生物膜，影响阻垢滤材102a的性能。

作为阻垢滤芯组件的实施例二，如图2所示，与上述实施例不同的是，本实施例中的第二区具有两个，分别为位于第一区101b靠近进水口103b一端的第二前置区2011b和位于第一区101b靠近出水口104b一端的第二后置区2012b。具体来说，隔离件1101b和隔离件1102b分别位于位于第一区101b的两端，从而第二前置区2011b和第二后置区2012b分别位于第一区101b的两端，进一步提高了该滤芯组件的集成度，重要的是，阻垢滤材102b的前置滤材，即第二前置区2011b内的第二滤材2021b，可净化水中的部分污染物。本实施例中的第二滤材2021b采用与第二滤材2022b相同的颗粒状活性炭，该滤材有利于吸附有机物，避免进入第一区101b的水带有大量有机物，从而在阻垢滤材102b表面形成一层微生物膜，影响阻垢滤材102b的性能。相应的，隔离件1101b和隔离件1102b分别压持两个第二区内的颗粒状活性炭，避免其出现松散。当然，两个第二区内的第二滤材可以采用相同滤材，也可以采用不同滤材，例如，第二滤材2021b为活性炭，第二滤材2022b为树脂；或者，第二滤材2021b为PP棉，第二滤材2022b为活性炭；或者，第二滤材2021b为超滤膜，第二滤材2022b为活性炭等等，此处不再一一列举。本实施例中的其它结构，如隔离件结构及安装、壳体的过水口等均可参考其它实施例中的结构及其等同替换，此处也不再赘述。

作为阻垢滤芯组件的实施例三，如图3、图4所示，与上述实施例不同的是，本实施例中的隔离件110c朝向第一区101c的外端设有与壳体100c内壁固定的端盖部111c，壳体100c的部分内壁形成了第一区101c的内壁，提高了隔离件110c装配的可靠性，同时，端盖部111c完成装配后与壳体100c的相对位置保持不变，并且端盖部111c不具有可压缩性，进而可以限定出容纳空间不变的第二区2012c。相应的，本实施例中的形变部112c固定在端盖部111c的内侧，采用可压缩弹性材料，较优的形变部112c为海绵材料，并通过焊接或者粘贴等方式固定在端盖部111c上，进而形成隔离件110c。其中，端盖部111c具有供水流轴向通过的过水口113c，较优的，过水口113c的孔径为0.1-0.5毫米，避免了第二区2012c内的颗粒状活性炭和阻垢滤材发生窜区，同时，过水口113c为多个并均布于端盖部111c上，上述孔径设置及分布位置可达到良好的分流效果，降低大流量水流的冲刷，减少大流速冲刷后产生的偏流效果，达到水流与阻垢滤材的充分接触，以使其缓释浓度可控。当然，该过水口的孔径也可以大于0.5毫米，降低水表面的张力对水流通过性的影响，为了避免滤材窜区，可以在端盖部表面设置无纺布。

本实施例中，端盖部111c边沿的侧壁设有密封槽114c，密封槽114c内设置密封圈115c，密封圈115c与壳体100c内壁抵靠形成密封并通过摩擦力实现轴向的定位，该实施方式中，为了形成可靠的定位，端盖部111c和壳体100c的内壁之间不可过水，可以理解的是，该位置从原理来讲无需要求形成密封，两者之间形成可供水流通过的间隙亦可使用。作为固定端盖部的其它实施方式，还可以在壳体内壁上设置凸出的定位沿，端盖部的边沿与定位沿抵靠定位，需要说明的是，这种方式下，第二区的容纳空间在壳体成型时即已确定，在装填第二滤材时，需较精确的控制装填量，已达到当端盖部的边沿与定位沿抵靠定位时，刚好压紧第二滤材。

作为阻垢滤芯组件的实施例四，如图5所示，与上述实施例不同的是，本实施例中的隔离件110d包括端盖部111d、压盖部116d和弹性件117d，压盖部116d和弹性件117d形成了形变部，弹性件117d两端分别与端盖部111d、压盖部116d固定，压盖部111d压持阻垢滤材102d，随着阻垢滤材102d的消溶压盖部106d受弹力作用压缩第一区101d的容纳空间。较优的，压盖部116d上设置相应过水口，以供水流通过，同时，也要避免大颗粒的阻垢滤材102d通过，影响弹性件117d的性能。另外，压盖部116d的边沿与壳体100d的内壁之间间隙也需防止大颗粒的阻垢滤材102d通过。本实施例中的其它结构，如第一区、第二区、端盖部结构及固定等均可参考其它实施例，此处不再展开。

作为阻垢滤芯组件的实施例五，如图6所示，与上述实施例不同的是，本实施例中的隔离件110e为隔离罩，隔离罩110e包括两端的端壁119e和两端之间的周壁120e，隔离罩110e内的空间形成第一区101e，第一区101e内填充阻垢滤材102e。隔离罩110e的外壁与壳体100e的内壁密封配合，避免水流未通过阻垢滤材102e而直接进入其后端，具体的，隔离罩110e的外壁设置密封槽，密封槽内设置密封圈115e，密封圈115e与壳体100e的内壁抵靠压缩形成密封。并且，隔离罩体内也可以设置形变部，以保持阻垢滤材呈紧致状。隔离罩110e的端壁119e和/或周壁120e上设有过水口，以供水流进入隔离罩110e内与阻垢滤材102e接触。

作为阻垢滤芯组件的实施例六，如图7所示，本实施例中的阻垢滤芯组件还包括外壳300f，外壳300f的一端设有安装头301f，安装头301f用于将滤芯组件接入净水机的水路内。现在市场上主流的滤芯组件包括抛弃式和非抛弃式滤芯组件，其中，抛弃式滤芯组件一般在净水机本体上具有与安装头相适配的安装座，安装头固定于安装座上，进而将滤芯组件接入净水机的水路内；非抛弃式滤芯组件一般保留滤芯组件的外壳，仅更换滤芯组件内的滤芯。本实施例中的水路方面，安装头301f上设有进水口302f和出水口303f，壳体100f的进水口103f和出水口104f分别位于两端，壳体100f的轴向与外壳300f的轴向一致，壳体100f外壁和外壳300f内壁之间形成过水通道310f，过水通道310f连通外壳300f的进水口302f和位于壳体100f远离外壳的安装头的端部上的进水口103f，壳体100f的出水口104f与外壳300f的出水口303f相连。当然，上述过水通道也可以为出水通道，即上述进出水口位置交换。值得一提的是，如果阻垢滤芯组件内采用阻垢滤材和颗粒状活性炭滤材的复合方式，较优的采用上述过水通道为进水通道的方案，水流可自下而上的通过颗粒状活性炭所在的区域，避免水流方向与重力方向一致，造成颗粒状活性炭被逐步压紧，形成水流偏流。

以上已详细描述了本实用新型的较佳实施例，但应理解，在阅读了本实用新型的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改。这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种阻垢复合滤芯组件，包括壳体，其特征在于，包括

第一区和第二区，所述第一区内填充阻垢滤材，所述第二区内填充第二滤材，所述第一区和第二区沿轴向布置于壳体内，

隔离件，隔离所述第一区和第二区内的滤材，并且水流穿过隔离件在第一区和第二区之间流动。

2.根据权利要求1所述的阻垢复合滤芯组件，其特征在于，所述壳体具有位于两端的进水口和出水口，所述第二区包括位于第一区靠近出水口一端的第二后置区。

3.根据权利要求2所述的阻垢复合滤芯组件，其特征在于，所述第二区还包括位于第一区靠近进水口一端的第二前置区，所述第二后置区和第二前置区内的第二滤材为相同滤材或者不同滤材。

4.根据权利要求1-3任一项所述的阻垢复合滤芯组件，其特征在于，所述隔离件位于所述第一区和第二区之间并沿径向布置，所述壳体的部分内壁形成了第一区的内壁，水流沿轴向穿过隔离件。

5.根据权利要求4所述的阻垢复合滤芯组件，其特征在于，所述隔离件包括压持阻垢滤材的形变部，所述形变部随着阻垢滤材的消溶而沿轴向变形以保持阻垢滤材呈紧致状。

6.根据权利要求5所述的阻垢复合滤芯组件，其特征在于，所述隔离件还包括端盖部，所述端盖部与壳体内壁固定，所述端盖部具有过水口，所述形变部固定在端盖部的内侧。

7.根据权利要求6所述的阻垢复合滤芯组件，其特征在于，所述形变部包括压盖部和弹性件，所述弹性件两端分别与端盖部、压盖部固定，所述压盖部压持阻垢滤材，随着阻垢滤材的消溶所述压盖部受弹力作用压缩第一区的容纳空间；或者，所述形变部采用可压缩弹性材料。

8.根据权利要求5所述的阻垢复合滤芯组件，其特征在于，所述形变部沿轴向的形变量为10-60毫米。

9.根据权利要求1-3任一项所述的阻垢复合滤芯组件，其特征在于，所述隔离件为隔离罩，所述隔离罩包括两端的端壁和两端之间的周壁，所述隔离罩内的空间形成第一区，所述隔离罩的外壁与壳体的内壁密封配合。

10.根据权利要求9所述的阻垢复合滤芯组件，其特征在于，所述隔离罩的端壁和/或周壁上设有过水口。