CN214513800U - 一种滤芯 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种滤芯，包括：壳体和设于壳体内部的过滤组件；过滤组件包括：中心管，用于通入原水；以及缠绕在中心管上的反渗透膜袋；反渗透膜袋由反渗透膜片折叠密封形成，反渗透膜袋包括纯水膜袋和原水膜袋；原水由中心管流入原水膜袋；浓水沿过滤组件的轴向从所述滤芯的两端向外流出；纯水进入纯水膜袋，自过滤组件的外周侧壁向外流出；所述过滤组件的外周侧壁与所述壳体之间具有用于存储纯水的间隙。本申请提供的滤芯，过滤组件周向为纯水环境，降低了反渗透膜片的污染风险，保证了长时间停机后制备的第一杯水的质量，且提高反渗透膜袋的使用寿命，同时浓水从滤芯两端均可流出，滤芯冲洗时，对膜片的表面冲刷更快速，提高滤芯寿命。

Description

一种滤芯

技术领域

本申请涉及净水机技术领域，尤其涉及一种滤芯。

背景技术

现在市面上的滤芯，其结构基本相同，一般包括中心管缠绕在中心管上的反渗透膜袋。通常原水从反渗透膜袋的一端进入，经过功能层制成纯水，从中心管流出，过滤后残余的浓废水从反渗透膜袋的另一端流出。

这种反渗透滤芯的制水结构，过滤组件浸泡在浓水环境，滤芯在浓水侧浓差极化作用下，盐离子向纯水中渗透，往往导致停机后制备的第一杯水水质差，不利于人体健康。

实用新型内容

针对上述技术中存在的不足之处，本申请提供了一种改善过滤组件静置环境的滤芯。

为解决上述技术问题，本申请采用的技术方案是：

一种滤芯，包括：壳体和设于所述壳体内部的过滤组件；其中，所述过滤组件包括：

中心管，用于通入原水；以及

缠绕在所述中心管上的反渗透膜袋，用于将所述原水过滤得到纯水和浓水；所述反渗透膜袋由反渗透膜片折叠密封形成，所述反渗透膜袋包括纯水膜袋和原水膜袋；

其中，所述原水由所述中心管流入所述原水膜袋；所述浓水沿所述过滤组件的轴向从所述滤芯的两端向外流出；所述纯水进入所述纯水膜袋，自所述过滤组件的外周侧壁向外流出；

其中，所述过滤组件的外周侧壁与所述壳体之间具有用于存储所述纯水的间隙。

在其中一实施例中，还包括分别设置于过滤组件两端的密封端盖，所述密封端盖包裹于缠绕在所述中心管上的所述反渗透膜袋的末端外侧。

在其中一实施例中，所述密封端盖上设置有浓水排口，流经所述原水膜袋后的浓水自所述过滤组件的两端沿轴向方向从所述浓水排口排出。

在其中一实施例中，还包括用于设置于所述密封端盖的外壁与所述壳体的内壁之间的用于阻隔纯水与浓水的密封圈。

在其中一实施例中，所述密封端盖面对所述反渗透膜袋的端面的内壁上设置有凸筋，所述凸筋用于将所述密封端盖的内壁与缠绕在所述中心管上的所述反渗透膜袋的端面隔开以形成利于浓水排出的间隙。

在其中一实施例中，所述密封端盖包裹缠绕在所述中心管上的所述反渗透膜袋的长度不少于15mm。

在其中一实施例中，多个所述纯水膜袋相互叠放，与所述纯水膜袋的折边相邻的两侧边密封设置，与所述折边相对的一侧边设置纯水出口。

在其中一实施例中，所述过滤组件还包括设置于所述纯水膜袋折叠内侧的纯水导流网，所述纯水导流网用于引导所述纯水至所述纯水出口。

在其中一实施例中，所述原水膜袋靠近所述中心管的内侧边设置有与所述中心管连通的原水进口和浓水出口，所述原水进口与所述浓水出口位于所述原水膜袋的不同侧；其中，所述原水由所述中心管的径向流出所述中心管并通过所述原水进口流入所述原水膜袋，所述纯水自所述纯水出口沿所述中心管的径向排出，所述浓水自所述浓水出口沿所述中心管的轴向排出。

在其中一实施例中，所述过滤组件还包括设于相邻的纯水膜袋之间的原水导流网，所述原水导流网用于引导所述浓水至所述浓水出口。

本申请还提供了一种净水机，包括根据上述任一实施例所述的滤芯。

本申请与现有技术相比，其有益效果是：

本申请提供的滤芯，改变了原水水道和纯水水道，使得过滤组件浸泡在纯水中，保证了长时间停机后制备的第一杯水的质量，降低了反渗透膜片的污染风险，提高反渗透膜袋的使用寿命；同时浓水从滤芯两端均可流出，滤芯冲洗时，对膜片的表面冲刷更快速，减少膜污染，提高滤芯寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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获得其他的附图。其中：

图1是本申请提出一实施例的滤芯的过滤组件的结构示意图；

图2是图1所示的过滤组件的反渗透膜袋展开后的横截面示意图；

图3是图2中的反渗透膜袋的纯水膜袋展开后的结构示意图；

图4是图2中的反渗透膜袋的原水膜袋展开后的结构示意图；

图5是本申请另一实施例提出的滤芯的过滤组件的剖视图；

图6是图5所示的过滤组件的密封端盖的剖面示意图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图，对本申请的具体实施方式做详细的说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

图1是本申请一实施例提供的滤芯的过滤组件的结构示意图。在该实施例中，滤芯包括壳体(未出示)和设置于壳体内的过滤组件(如图 1所示)。其中，过滤组件包括中心管30，反渗透膜袋10。

中心管30用于通入原水。请一并参见图2，具体而言，中心管30 构造为中空的管状，管状侧壁上开设有出水口，原水由中心管30的轴向5通入，通过侧壁上的出水口沿径向方向51进入反渗透膜袋10。

其中，反渗透膜袋10缠绕在中心管30上，用于将原水过滤得到纯水和浓水。经过反渗透膜袋10的过滤作用得到纯水，从中心管30的径向6排出。

本实施例中，反渗透膜袋10由反渗透膜片123a，123b折叠密封形成，包括纯水膜袋12a，12b和原水膜袋13。其中，纯水膜袋的数量为2 片，原水膜袋的数量为1个。当然，在其他实施例中，纯水膜袋的数量也可以大于2个，相应的，原水膜袋的数量也可为多个。

下面详细说明纯水膜袋的制成结构。请参见图2和图3，如2示出了反渗透膜组件的反渗透膜袋展开后的横截面示意图，图3纯水膜袋12a 展开后的结构示意图。具体而言，纯水膜袋12a由反渗透膜片123a对称折叠形成。其中，反渗透膜片123a包括过滤功能层和纯水侧层，沿着纯水侧层向内折叠，即折叠面为纯水侧层，功能层在外侧，折边121a两侧的反渗透膜片123a大致对称，折叠完成后，与折边121a相邻的两侧边 126a均密封，与121a相对的一侧边设置纯水出口120a，如此，形成一侧边开口的纯水膜袋12a，即，纯水出口120a位于纯水膜袋12a的边缘。同样的，纯水膜袋12b由反渗透膜片123b对称折叠形成，沿着折边121b对称，与折边121b相邻两侧边密封，与折边相对一侧边设置纯水出口 120b，纯水膜袋12b采用与纯水膜袋12a相同的结构形成，不再赘述。

其中，原水膜袋13形成在相邻的相互叠放的纯水膜袋12a和12b 之间。请继续参见图2，两个纯水膜袋12a与12b相互叠放，且大致相互重叠，纯水膜袋12a和12b的折边121a与121b均靠近中心管30设置，相邻的两折边121a与121b之间形成原水进口130，与内侧边135相对的外侧边133密封。请一并参见图4，与原水膜袋13的内侧边135相邻的两个邻边136部分密封设置，未密封的区域形成浓水出口131。因此，原水进口130与浓水出口131位于原水膜袋13不同侧边，其中，原水进口130位于内侧边135，浓水出口131位于与内侧边135相邻的两个邻边136。原水由中心管30的径向51自原水进口130流入原水膜袋13，并沿着其流入的方向向外侧边133流动，由于外侧边133密封设置，原水最后在压力作用下从邻边136的浓水出口131排出。本实施例中，在原水膜袋13内，由于原水进口130的原水进入方向和浓水出口131的浓水出水方向大致呈直角，从原水进口130进入的原水沿着其进入方向流入原水膜袋13，流通路径会充满整个原水膜袋，流通路径长，最终在压力作用下通过浓水出口131排出，优化了原水的流通路径，提高反渗透膜片利用效率，提高纯水出水比例。相反的，若原水进口和浓水出口设置在相对的两侧边，原水流过整个膜袋，径直从浓水出口排出，原水流通路径大致呈直线，路径较短，且不利于原水膜袋内的保持稳定的压力，进一步影响过滤效果。

如此形成的纯水膜袋12a，12b以及原水膜袋13，以折边121a，121b 为起始，缠绕在中心管30上，最终卷制完成后，纯出水口120a、120b 位于中心管30径向方向，也就是说，纯水从中心管30的径向6排出。具体的，反渗透膜片的纯水侧层为无纺布层，功能层为聚酰胺层。反渗透膜袋10缠绕在中心管30上的方式，可以采用同心卷绕，或者错位卷绕，在此不作限定。

请参见图5，在原水膜袋13内，经过反渗透膜片123a、123b的过滤作用，纯水渗透至纯水膜袋12a和12b内，并自纯水出口120a，120b 沿中心管30的径向6向外流出，浓水自浓水出口131沿中心管30的轴向7从滤芯的两端排出。浓水从滤芯上下端均可流出，滤芯冲洗时，对膜片的表面冲刷更快速，减少膜污染，能够提高滤芯寿命。

进一步的，过滤组件的外周侧壁与收容过滤组件的壳体之间具有用于存储纯水的间隙。如此，在静置环境下，反渗透膜袋10的周向是纯水环境，有效减缓浓差极化，解决第一杯水质量差的问题。

本实施例提供的滤芯，通过改变原水进水和纯水出水流向，使过滤组件一直浸泡在纯水，改善净水机停机过滤组件的静置环境，用以解决第一杯水总溶解性固体物质过高的问题，同时降低浓差极化导致的反渗透膜表面结垢的风险，进一步保证滤芯使用寿命。

由于浓水由过滤组件的两端沿轴向排出，为了防止浓水与纯水的串水。在一实施例中，请参见图5和图6，在过滤组件的两端分别设置密封端盖，该密封端盖20包裹于缠绕在中心管30上的反渗透膜袋10的末端外侧，密封端盖20与收容过滤组件的壳体之间密封连接，密封端盖20的内侧与反渗透膜袋10密封连接。如此，密封端盖20与壳体之间形成两端均密封的用于存储纯水的间隙，降低了浓水渗透至该间隙内污染纯水的风险。请一并参见图1，为了保证密封效果，中心管30外套设有中心管密封圈31，中心管密封圈31的外缘与密封端盖20的内壁向压紧接触，用于在密封端盖20与中心管30之间形成密封，防止串水。

其中，密封端盖20的外壁与收容过滤组件的壳体的内壁之间设置密封圈23，密封圈23用于形成密封接触，阻隔纯水与浓水相互串水。进一步的，为了保证密封可靠度，密封圈23采用多个并排设置，形成多层密封接触。在本具体实施例中，密封圈23的数量为两个，且两个密封圈沿轴向间隔排布。

具体的，密封端盖20上设置由浓水排口25，该浓水排口25与原水膜袋的浓水出口131连通，流经原水膜袋13的浓水自过滤组件的两端从浓水出口131流出，经过浓水排口25沿轴向方向7向外排出。

为了保证浓水出口131与浓水排口25之间的浓水流通，浓水顺利的排出。优选的，密封端盖20上还设置有凸筋22，该凸筋22设置在面对反渗透膜袋10的端面的内壁上。当密封端盖20装配至卷绕在中心管 30上的反渗透膜袋10的两端，由于该凸筋22的阻挡，密封端盖20与反渗透膜袋10的端面之间形成间隙，由于该间隙的作用，浓水由浓水出口131容易排出，排出阻力小，排出至该间隙后，经过密封端盖20 上的浓水排口25向外排出。

优选的，为了保证密封效果，密封端盖20包裹缠绕在中心管30上的反渗透膜袋10的长度不少于15mm，也就是说，密封端盖20至少包裹反渗透膜袋10的末端15mm，从而形成可靠的密封连接。

请继续参见图2，为了方便原水膜袋13和纯水膜袋12a和12b内的水流流动，纯水膜袋12a和12b内分别设置由纯水导流网125a，125b。纯水导流网用于支撑水流的流动空间，利于纯水向纯水出口120a，120b 流动。同样的，为了便于原水流动，原水膜袋13内设置原水导流网124。

由于原水进口130位于贴近中心管30的内侧边135，浓水出口131 的开设位置决定了原水膜袋13内的原水流通。经过本申请发明人研究发现，浓水出口131开设于邻边136远离中心管的1/3至2/3的区段范围，而不是位于靠近中心管30的1/3区段范围，原水在原水膜袋内的流通路径较长，从而更有效的过滤，降低废水比例。也就是说，浓水出口 131远离浓水进口130开设，能够防止浓水由浓水进口130流入后，径直由浓水出口131排出，在原水膜袋13内流通路径缩短，没有有效的过滤，导致废水比例较高。上述浓水出口131的开设位置均是以反渗透膜袋展开状态进行说明的。

浓水出口131的开设大小决定了原水膜袋13内的压力，可以理解的，一定的压力有利于原水向纯水膜袋内渗透，但太大的压力导致原水流通不畅，也不利于提高制水效率。本实施例中，浓水出口131的长度占开设对应的邻边136的长度的1/4到1/3。如此，原水膜袋内能够保持理想的压力和原水流通效率。

请参见图4，浓水出口131的数量为两个，分别开设在相对的两邻边136上。如此，反渗透膜袋10卷绕之后，两个浓水出口131分别位于反渗透膜组件的两个端面上，浓水从两端沿中心管30的轴向7方向流出。当然，浓水出口131也可以仅开设在其中一个邻边136上，这样，浓水是从反渗透膜组件的一端向外排出。

优选的，两个浓水出口131对称设置在两邻边136上。对称设置的浓水出口131，使得原水在原水膜袋13内的原水流通路径也大致对称，进而使原水膜袋13具有稳定的承压，方便提高冲洗水流的压力，因此便于安装有该反渗透膜组件的滤芯的冲洗。

为了保持反渗透膜袋10卷制在中心管30上的形态。本实施例中，还包括用于包裹于反渗透膜袋10周向外侧的包裹带11，该包裹带11用于将卷制好的大致圆柱形的反渗透膜袋10固定缠绕，以保持其卷制的形状和纯水出口的位置，包裹带11设置有供纯水流出的开孔。优选的，包裹袋11的开孔沿着纯水出口开设，便于纯水流出。

本申请还提供了一种净水机，包括上述任一实施例提供的滤芯。

综上所述，本申请提供的滤芯及具有其的净水机，纯水从滤芯侧面流出，滤芯更多保存在纯水中，有效减缓浓差极化，改善净水机停机过滤组件的静置环境，解决第一杯水总溶解性固体物质过高的问题；同时，浓水从滤芯上下端均可流出，滤芯冲洗时，对膜片的表面冲刷更快速，减少膜污染，提高滤芯寿命。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种滤芯，其特征在于，包括：壳体和设于所述壳体内部的过滤组件；其中，所述过滤组件包括：

中心管，用于通入原水；以及

缠绕在所述中心管上的反渗透膜袋，用于将所述原水过滤得到纯水和浓水；所述反渗透膜袋由反渗透膜片折叠密封形成，所述反渗透膜袋包括纯水膜袋和原水膜袋；

其中，所述原水由所述中心管流入所述原水膜袋；所述浓水沿所述过滤组件的轴向从所述滤芯的两端向外流出；所述纯水进入所述纯水膜袋，自所述过滤组件的外周侧壁向外流出；

其中，所述过滤组件的外周侧壁与所述壳体之间具有用于存储所述纯水的间隙。

2.根据权利要求1所述的滤芯，其特征在于，还包括分别设置于过滤组件两端的密封端盖，所述密封端盖包裹于缠绕在所述中心管上的所述反渗透膜袋的末端外侧。

3.根据权利要求2所述的滤芯，其特征在于，所述密封端盖上设置有浓水排口，流经所述原水膜袋后的浓水自所述过滤组件的两端沿轴向方向从所述浓水排口排出。

4.根据权利要求2所述的滤芯，其特征在于，还包括用于设置于所述密封端盖的外壁与所述壳体的内壁之间的用于阻隔纯水与浓水的密封圈。

5.根据权利要求2所述的滤芯，其特征在于，所述密封端盖面对所述反渗透膜袋的端面的内壁上设置有凸筋，所述凸筋用于将所述密封端盖的内壁与缠绕在所述中心管上的所述反渗透膜袋的端面隔开以形成利于浓水排出的间隙。

6.根据权利要求2所述的滤芯，其特征在于，所述密封端盖包裹缠绕在所述中心管上的所述反渗透膜袋的长度不少于15mm。

7.根据权利要求1所述的滤芯，其特征在于，多个所述纯水膜袋相互叠放，与所述纯水膜袋的折边相邻的两侧边密封设置，与所述折边相对的一侧边设置纯水出口。

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