CN220723806U - 复合滤芯及包括该复合滤芯的净水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及净水设备技术领域，特别涉及一种复合滤芯及包括该复合滤芯的净水装置，旨在解决现有前置滤芯长期静置后出水品质不佳的问题。本实用新型的复合滤芯包括第一壳体、膜组件以及过滤组件。其中，第一壳体上设置有第一接口和第二接口，膜组件和过滤组件均位于第一壳体内，膜组件包括第二壳体和固定在第二壳体内的中空纤维膜丝，过滤组件的进水端与第二壳体的腔室连通，过滤组件的出水端与第二接口连通；中空纤维膜丝的端部与第一接口连通。当向第一接口通入空气时，沉积在中空纤维膜丝表面上的亚硝化菌和硝化菌等的生物沉积膜与氧分子进行硝化反应，便于生物沉积膜将水中的有机物和氮磷等物质吸附降解除去，增强了复合滤芯的出水品质。

Description

复合滤芯及包括该复合滤芯的净水装置

技术领域

本实用新型涉及净水设备技术领域，特别涉及一种复合滤芯及包括该复合滤芯的净水装置。

背景技术

净水机的前置滤芯通常采用PP棉和活性炭以提高进入反渗透滤芯/纳滤膜滤芯的进水质量。

但是前置滤芯在使用过程中，特别是前置滤芯经过长期静置后，出水中的有机物和氮磷含量过高进而易导致下游反渗透滤芯/纳滤膜滤芯的膜系统污染，缩短了反渗透滤芯/纳滤膜滤芯的使用寿命，降低了净水机输出净水的品质，用户体验不佳。

相应地，本领域需要一种新的复合滤芯来解决上述问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有前置滤芯长期静置后出水品质不佳的问题。

在第一方面，本实用新型提供一种复合滤芯，该复合滤芯包括：第一壳体，其上设置有第一接口和第二接口；膜组件，其位于所述第一壳体内，所述膜组件包括第二壳体和固定在所述第二壳体内的中空纤维膜丝；以及过滤组件，其位于所述第一壳体内，所述过滤组件的进水端与所述第二壳体的腔室连通，所述过滤组件的出水端与所述第二接口连通；其中，所述中空纤维膜丝的端部与所述第一接口连通。

在上述的复合滤芯的优选技术方案中，所述第二壳体包括筒状本体和位于所述筒状本体一端的固定端盖，所述中空纤维膜丝位于所述筒状本体的腔室内，所述中空纤维膜丝的两端均固定在所述固定端盖上，所述固定端盖内具有连通所述中空纤维膜丝端部的分流通道，所述分流通道与所述第一接口连通。

在上述的复合滤芯的优选技术方案中，所述第一壳体还包括第三接口，所述分流通道还与所述第三接口连通。

在上述的复合滤芯的优选技术方案中，所述过滤组件包括第一端盖、第二端盖以及过滤芯材，所述第一端盖和所述第二端盖将所述过滤芯材夹持固定，所述第一端盖的外壁与所述筒状本体的内壁密封连接，所述第一端盖上设有中心孔道，所述过滤芯材的进水端通过所述中心孔道与所述筒状本体的腔室连通。

在上述的复合滤芯的优选技术方案中，所述过滤组件还包括透水支撑管，所述透水支撑管贯穿所述过滤芯材，所述透水支撑管的两端分别与所述第一端盖和所述第二端盖固定连接，所述透水支撑管的一端与所述中心孔道连通。

在上述的复合滤芯的优选技术方案中，所述过滤芯材的外壁和所述筒状本体的外壁均与所述第一壳体的内壁之间形成第一间隙流道，所述第一间隙流道与所述第二接口连通。

在上述的复合滤芯的优选技术方案中，所述过滤芯材为筒状结构，所述透水支撑管的外壁与所述筒状结构的内壁之间形成有第二间隙流道。

在上述的复合滤芯的优选技术方案中，所述中空纤维膜丝的孔径为1um-50um。

在上述的复合滤芯的优选技术方案中，所述过滤芯材为活性炭棒或者活性炭与PP棉复合芯。

在第二方面，本实用新型还提供一种净水装置，该净水装置包括所述的复合滤芯。

本领域技术人员能够理解的是，本实用新型的复合滤芯包括第一壳体、膜组件以及过滤组件。其中，第一壳体上设置有第一接口和第二接口，膜组件和过滤组件均位于第一壳体内，膜组件包括第二壳体和固定在第二壳体内的中空纤维膜丝，过滤组件的进水端与第二壳体的腔室连通，过滤组件的出水端与第二接口连通；中空纤维膜丝的端部与第一接口连通。通过这样的设置，当向第一接口通入空气时，沉积在中空纤维膜丝表面上的亚硝化菌和硝化菌等的生物沉积膜与氧气分子进行硝化反应，便于生物沉积膜将水中的有机物和氮磷等物质吸附后降解除去，增强了复合滤芯的出水品质，提升了用户体验。

进一步地，第一壳体还包括第三接口，分流通道还与第三接口连通。通过这样的设置，当复合滤芯长期静置时，关闭第一接口，第三接口作为曝气口直接通入空气，避免第一接口在通水和通气状态之间频繁切换。

进一步地，过滤组件包括第一端盖、第二端盖以及过滤芯材，第一端盖和第二端盖将过滤芯材夹持固定，第一端盖的外壁与筒状本体的内壁密封连接，第一端盖上设有中心孔道，过滤芯材的进水端通过中心孔道与筒状本体的腔室连通。通过这样的设置，借助第一端盖将第二壳体密封连接，简化膜组件和过滤组件之间的连接设计，设计简单，成本低。

进一步地，过滤组件还包括透水支撑管，透水支撑管贯穿过滤芯材，透水支撑管的两端分别与第一端盖和第二端盖固定连接，透水支撑管的一端与中心孔道连通。通过这样的设置，透水支撑管将第一端盖和第二端盖固定连接后，避免安装后的过滤芯材因第二壳体轴向挤压而破碎，提升了复合滤芯的使用安全性。

此外，本实用新型在上述技术方案的基础上进一步提供的净水装置，由于采用了上述的复合滤芯，因而具备上述复合滤芯所具备的技术效果，相比于现有的净水装置，本实用新型的净水机待机后输出净水品质不变。

附图说明

下面结合附图来描述本实用新型的优选实施方式，附图中：

图1是本实用新型的复合滤芯的内部结构示意图；

图2是本实用新型的复合滤芯的水流流向示意图；

图3是本实用新型的中空纤维膜丝与生物沉积膜之间的位置关系示意图；

图4是本实用新型的复合滤芯的整体结构示意图。

附图标记列表：

1、第一壳体；11、第一接口；12、第二接口；13、第三接口；14、第一间隙流道；21、过滤芯材；211、第二间隙流道；22、透水支撑管；23、第一端盖；231、密封圈；24、第二端盖；31、中空纤维膜丝；311、孔隙通道；32、筒状本体；33、固定端盖；331、分流通道；4、生物沉积膜。

具体实施方式

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶”、“底”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

基于背景技术指出的现有前置滤芯长期静置后出水品质不佳的问题。本实用新型提供了一种复合滤芯作为前置滤芯，旨在增加膜组件降低水中的有机物和氮磷等物质以提升前置滤芯的出水品质，避免前置滤芯静置后出水品质不佳而污染下游的反渗透滤芯/纳滤膜滤芯的膜系统，提升了用户体验。

具体地，如图1至图4所示，本实用新型的复合滤芯包括第一壳体1、膜组件以及过滤组件。其中，第一壳体1上设置有第一接口11和第二接口12，第一接口11和第二接口12均位于第一壳体1的同一侧端。膜组件和过滤组件以串联安装方式安装固定在第一壳体1内。

如图1至图2所示，本实用新型的复合滤芯的膜组件包括第二壳体和固定在第二壳体内的中空纤维膜丝31。更具体地，第二壳体包括筒状本体32和位于筒状本体32上端的固定端盖33，中空纤维膜丝31位于筒状本体32的腔室内，中空纤维膜丝31的两端均固定在固定端盖33上，固定端盖33内具有连通中空纤维膜丝31端部的分流通道331，分流通道331与第一接口11连通。

如图1至图2所示，本实用新型的复合滤芯的过滤组件包括第一端盖23、第二端盖24以及过滤芯材21，第一端盖23和第二端盖24从过滤芯材21上下两端将过滤芯材21夹持固定。其中，第一端盖23沿轴向向上方向延伸的外壁与筒状本体32的下端的内壁密封连接。即，第一端盖23上端的外壁与筒状本体32的下端的内壁之间设有第密封圈231，密封圈231的数量为两个。其中，第一端盖23上设有中心孔道(图中未示出)，过滤芯材21的进水端通过第一端盖23上的中心孔道与筒状本体32的腔室连通。

根据实际应用，本领域技术人员可以将密封圈231的数量设置为3个或者3个以上，这种对密封圈231的数量的灵活地调整和改变并不偏离本实用新型的原理和范围，均应限定在本实用新型的保护范围之内。

如图1至图2所示，本实用新型的复合滤芯的过滤组件还包括透水支撑管22，透水支撑管22贯穿过滤芯材21，透水支撑管22的两端分别与第一端盖23和第二端盖24固定连接，透水支撑管22的一端与中心孔道连通。滤芯材的外壁和筒状本体32的外壁均与第一壳体1的内壁之间形成第一间隙流道14，第一间隙流道14与第二接口12连通。更具体地，过滤芯材21为筒状结构，透水支撑管22位于筒状结构的腔室内，透水支撑管22的外壁与筒状结构的内壁之间形成有第二间隙流道211。

优选地，如图3所示，本实用新型的复合滤芯的中空纤维膜丝31的孔径为1um-50um。具体地，中空纤维膜丝31具有位于其中心的孔隙通道311。过滤芯材21为活性炭棒。

需要说明的是，选用孔径范围为1um-50um的中空纤维膜丝31更利于氧分子留存在中空纤维膜丝内。

需要说明的是，根据实际应用，本领域技术人员可以过滤芯材21选用活性炭与PP棉复合芯，这种对过滤芯材21的具体材质的灵活地调整和改变并不偏离本实用新型的原理和范围，均应限定在本实用新型的保护范围之内。当然，优选过滤芯材21为活性炭棒，成本低。

优选地，如图4所示，本实用新型的复合滤芯的第一壳体1还包括第三接口13，第一接口11、第二接口12以及第三接口13均位于第一壳体1的同一侧端，分流通道331还与第三接口13连通。

需要说明的是，当第一接口11和第二接口12分别作为进水口和出水口时，第三接口13作为预留爆气口，便于复合滤芯更灵活地接入进气管路，避免对复合滤芯的第一接口11进行通水与通气状态之间频繁切换操作。

当复合滤芯正常制水时，如图2所示，打开第一接口11和第二接口12，关闭第三接口13，第一接口11作为进水口，第二接口12作为出水口。原水经过第一接口11进入第二壳体上的固定端盖33的分流通道331进入中空纤维膜丝31进入筒状本体32的腔室内，然后水流沿着第一端盖23上的中心孔道进入透水支撑管22内，水流借助第二间隙流道211沿过滤芯材21的径向过滤进入第一间隙流道14形成净水，最后净水经第一间隙流道14流向第二接口12。

通常水中的亚硝化菌和硝化菌等易在中空纤维膜丝31的表面上形成富集的生物沉积膜4。中空纤维膜丝31作为生物沉积膜4并且中空纤维膜丝31能够向生物沉积膜4供氧。生物沉积膜4与氧分子进行硝化反应后，生物沉积膜4能够吸附并将水中的有机物和氮磷等物质降解除去，进而降低复合滤芯过滤后净水中的有机物和氮磷含量，增强了复合滤芯的出水品质，避免了对下游滤芯造成的膜污染。

当复合滤芯长期静置时，如图1和图3所示，中空纤维膜丝31的表面上的生物沉积膜4由于原水中的氧分子耗尽，生物沉积膜4失去了对水中有机物和氮磷的吸附降解作用。因此，打开第三接口13通入富氧空气，进而使得氧气分子沿着分流通道331进入中空纤维膜丝31的孔道间隙，由于中空纤维膜丝31的孔隙通道311与生物沉积膜4存在着氧气浓度差，氧气透过中空纤维膜丝31进入生物沉积膜4进而实现生物沉积膜4与氧分子进行硝化反应，进而将水中的有机物和氮磷等物质降解除去。

需要说明的是，在复合滤芯正常制水过程中，由于中空纤维膜丝31的孔隙通道311内的氧气浓度与生物沉积膜4一侧的氧气浓度处于动态平衡状态。因而，复合滤芯在正常产水时，产水后水中的有机物和氮磷等物质浓度处于相对较低的水平。

最后，本实用新型还提供一种净水装置，该净水装置包括上述的复合滤芯。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同地更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种复合滤芯，其特征在于，包括：

第一壳体(1)，其上设置有第一接口(11)和第二接口(12)；

膜组件，其位于所述第一壳体(1)内，所述膜组件包括第二壳体和固定在所述第二壳体内的中空纤维膜丝(31)；以及

过滤组件，其位于所述第一壳体(1)内，所述过滤组件的进水端与所述第二壳体的腔室连通，所述过滤组件的出水端与所述第二接口(12)连通；

其中，所述中空纤维膜丝(31)的端部与所述第一接口(11)连通。

2.根据权利要求1所述的复合滤芯，其特征在于，所述第二壳体包括筒状本体(32)和位于所述筒状本体(32)一端的固定端盖(33)，所述中空纤维膜丝(31)位于所述筒状本体(32)的腔室内，所述中空纤维膜丝(31)的两端均固定在所述固定端盖(33)上，所述固定端盖(33)内具有连通所述中空纤维膜丝(31)端部的分流通道(331)，所述分流通道(331)与所述第一接口(11)连通。

3.根据权利要求2所述的复合滤芯，其特征在于，所述第一壳体(1)还包括第三接口(13)，所述分流通道(331)还与所述第三接口(13)连通。

4.根据权利要求2所述的复合滤芯，其特征在于，所述过滤组件包括第一端盖(23)、第二端盖(24)以及过滤芯材(21)，所述第一端盖(23)和所述第二端盖(24)将所述过滤芯材(21)夹持固定，所述第一端盖(23)的外壁与所述筒状本体(32)的内壁密封连接，所述第一端盖(23)上设有中心孔道，所述过滤芯材(21)的进水端通过所述中心孔道与所述筒状本体(32)的腔室连通。

5.根据权利要求4所述的复合滤芯，其特征在于，所述过滤组件还包括透水支撑管(22)，所述透水支撑管(22)贯穿所述过滤芯材(21)，所述透水支撑管(22)的两端分别与所述第一端盖(23)和所述第二端盖(24)固定连接，所述透水支撑管(22)的一端与所述中心孔道连通。

6.根据权利要求4所述的复合滤芯，其特征在于，所述过滤芯材(21)的外壁和所述筒状本体(32)的外壁均与所述第一壳体(1)的内壁之间形成第一间隙流道(14)，所述第一间隙流道(14)与所述第二接口(12)连通。

7.根据权利要求5所述的复合滤芯，其特征在于，所述过滤芯材(21)为筒状结构，所述透水支撑管(22)的外壁与所述筒状结构的内壁之间形成有第二间隙流道(211)。

8.根据权利要求1所述的复合滤芯，其特征在于，所述中空纤维膜丝(31)的孔径为1um-50um。

9.根据权利要求4所述的复合滤芯，其特征在于，所述过滤芯材(21)为活性炭棒或者活性炭与PP棉复合芯。

10.一种净水装置，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的复合滤芯。