CN220788189U - 中心管、滤芯及净水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种中心管、滤芯及净水器，涉及净水技术领域。中心管包括第一管部和分隔组件，分隔组件设置于第一管部的内部，以将第一管部的内部分隔为第一流道和第二流道，第一流道在中心管的轴线方向上的一端敞开，第一流道在轴线方向上的另一端封闭，第二流道在中心管的轴线方向上的两端均敞开；第一管部开设有进水孔，进水孔与第一流道连通。本申请的中心管能够解决现有的滤芯中外径尺寸较大，使得壳体的厚度增大造成浪费物料的问题，同时具有本申请的中心管的滤芯增加了滤芯中的纯水体积，降低首杯水TDS值，净水器中无需设置额外的储水部件或者冲洗滤芯，避免了水的浪费，降低了净水器整机设计的复杂度，进而降低了出现故障的风险。

Description

中心管、滤芯及净水器

技术领域

本申请涉及净水技术领域，尤其是涉及一种中心管、滤芯及净水器。

背景技术

净水器是通过对自来水或者其它原水进行过滤形成可直接饮用的净水的装置，在现有的净水机中设置有滤芯，滤芯包括中心管、膜组件以及壳体，膜组件缠绕在中心管的外部，膜组件和中心管构成的整体设置在壳体的内部，并且壳体与膜组件的外部之间具有流道，以使经壳体进水口进入滤芯的原水经该流道进入膜组件的废水与原水流道中。如此，壳体与膜组件之间需要预留空间，这使得滤芯外径尺寸较大，不利于小型化；另外滤芯尺寸变大需要增大壳体的厚度以加强壳体承压能力，这会造成浪费物料。

此外，在净水器长时间待机时，滤芯中位于膜组件一侧的浓水由于渗透压会缓慢的渗透到纯水一侧，停用的时间越长，渗透过去的浓水越多，这使得在停机较长时间再次工作时，首杯水的TDS值偏高。为了解决首杯水的TDS较高的问题，出现了三种方式，第一种为混水冲洗方案，这需要额外通水对膜组件进行冲洗，较为费水；第二种为水袋(或者水驱罐)纯水冲洗方案，即设置额外的储水部件对膜组件进行冲洗，增加净水器整机设计的复杂度，故障风险增加；同时也需额外的水进行冲洗，浪费水资源。第三种为双RO膜冲洗方案，这需要两支RO膜滤芯，增加整机设计的复杂度，故障风险增加。上述三种方式均需额外的水进行膜组件冲洗，较为废水，水袋(或者水驱罐)纯水冲洗方案和双RO膜冲洗方案需要额外增加结构，增加净水器整机设计的复杂度，故障风险增加。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供一种中心管、滤芯及净水器，以解决现有的滤芯中外径尺寸较大，使得壳体的厚度增大造成浪费物料，以及冲洗膜组件存在水浪费和净水器中额外增加冲洗膜组件的结构使得净水器整机设计的复杂度增加，使得净水器发生故障的风险增加的问题。

根据本申请的第一方面提供一种中心管，所述中心管包括第一管部和分隔组件，所述分隔组件设置于所述第一管部的内部，以将所述第一管部的内部分隔为第一流道和第二流道，所述第一流道在所述中心管的轴线方向上的一端敞开，所述第一流道在轴线方向上的另一端封闭，所述第二流道在所述中心管的轴线方向上的两端均敞开；所述第一管部开设有进水孔，所述进水孔与所述第一流道连通。

优选地，所述分隔组件包括第二管部和分隔部，所述第一管部套设于所述第二管部的外部，所述第一管部和第二管部之间形成第一流道，所述第二管部围设出第二流道，所述分隔部的两端分别与所述第一管部和所述第二管部连接，所述第二流道在所述轴线方向上的一端被所述分隔部封闭。

优选地，所述中心管还包括多个连接筋，对于所述多个连接筋中的任一所述连接筋，所述连接筋的两端分别与所述第一管部和第二管部连接，所述多个连接筋沿所述中心管的轴向间隔排布。

根据本申请的第二方面提供一种滤芯，所述滤芯包括膜组件以及上述的中心管，所述膜组件环绕所述中心管的外部，所述膜组件围设出纯水流道和废水与原水流道，所述纯水流道与所述进水孔连通，所述废水与原水流道与所述第二流道连通。

优选地，所述滤芯包括壳体、第一端盖和第二端盖，所述第一端盖和所述第二端盖分别设置在所述膜组件在所述轴线方向的两端，所述中心管的两端分别自所述第一端盖和所述第二端盖伸出。

优选地，所述第一端盖开设有第一容纳孔，所述第二端盖开设有第二容纳孔，所述中心管的两端分别自所述第一容纳孔和所述第二容纳孔伸出。

优选地，所述第一端盖开设有第一导流孔，所述第二端盖开设第二导流孔，所述第一导流孔与所述废水与原水流道连通，所述第二导流孔与所述废水与原水流道连通。

优选地，所述第一端盖上开设有多个第一导流孔，所述多个第一导流孔被划分为两组，每组中的所述导流孔与所述中心管的轴线之间的距离相等，两组所述第一导流孔沿所述中心管的径向方向的间隔设置。

优选地，所述第二导流孔在所述第一端盖上的正投影位于两组所述第一导流孔之间。

根据本申请的第三方面提供一种净水器，所述净水器包括上述的滤芯。

在具有本申请的中心管的滤芯中，膜组件的纯水出口经进水孔与第一流道连通，第二流道的第一端与外部水源连接，第二流道的第二端与膜组件的原水入口连接。在使用具有本申请的中心管的滤芯的过程中，原水经第二流道的第一端流向第二流道的第二端，之后经第二流道的第二端流向膜组件的原水入口，经过膜组件过滤形成的纯水经纯水出口和进水孔进入第一流道，之后经第一流道的敞开端流出。如此，原水经中心管形成的第二流道进入膜组件，这使得膜组件与壳体之间无需预留用于原水流动的空间，壳体与膜组件之间的距离能够减小，如此可以减小滤芯的体积，能够使得便于滤芯小型化。同时，滤芯的外径减小，无需增大壳体的厚度，进而避免了物料的浪费。

同时，在滤芯停止工作后，除了膜组件内的纯水流道中留存有纯水外，第二流道内也预留有纯水，如此，滤芯内的纯水的体积增大，在膜组件静置时，离子通过正渗透进入纯水流道，纯水流道以及第二流道中的大量纯水对其进行稀释，降低出水TDS浓度，满足首杯水出水TDS低的效果。通过改进中心管的结构，无需额外的水进行冲洗，避免了水的浪费。同时净水器中无需设置额外的储水部件或者冲洗滤芯，降低了净水器整机设计的复杂度，进而降低了出现故障的风险。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1示出中心管的立体结构示意图；

图2示出中心管的平面结构图；

图3示出图2中的中心管沿A-A’剖切获得的剖面图；

图4示出滤芯的立体结构图；

图5示出滤芯的平面结构图；

图6示出图5中的滤芯沿B-B’剖切获得的剖面图；

图7示出第一端盖的结构示意图；

图8示出第二端盖的结构示意图；

图9示出滤芯的爆炸图；

图10示出滤芯的水路结构图。

图标：1-中心管；11-第一管部；111-进水孔；12-第二管部；13-分隔部；14-连接筋；2-膜组件；3-第一端盖；31-第一容纳孔；32-第一导流孔；4-第二端盖；41-第二容纳孔；42-第二导流孔；51-第一密封位置；52-第二密封位置；53-第三密封位置。

具体实施方式

提供以下具体实施方式以帮助读者获得对这里所描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本申请的公开内容之后，这里所描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改及等同物将是显而易见的。例如，这里所描述的操作的顺序仅仅是示例，其并不限于这里所阐述的顺序，而是除了必须以特定顺序发生的操作之外，可做出在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略本领域中已知的特征的描述。

这里所描述的特征可以以不同的形式实施，并且不应被解释为局限于这里所描述的示例。更确切地说，已经提供了这里所描述的示例仅用于示出在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的实现这里描述的方法、设备和/或系统的诸多可行方式中的一些方式。

在整个说明书中，当元件(诸如，层、区域或基板)被描述为“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件、“结合到”另一元件、“在”另一元件“之上”或“覆盖”另一元件时，其可直接“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件、“结合到”另一元件、“在”另一元件“之上”或“覆盖”另一元件，或者可存在介于它们之间的一个或更多个其他元件。相比之下，当元件被描述为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件、“直接结合到”另一元件、“直接在”另一元件“之上”或“直接覆盖”另一元件时，可不存在介于它们之间的其他元件。

如在此所使用的，术语“和/或”包括所列出的相关项中的任何一项和任何两项或更多项的任何组合。

尽管可在这里使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各个构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分不受这些术语所限制。更确切地说，这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分相区分。因此，在不脱离示例的教导的情况下，这里所描述的示例中所称的第一构件、组件、区域、层或部分也可被称为第二构件、组件、区域、层或部分。

为了易于描述，在这里可使用诸如“在……之上”、“上部”、“在……之下”和“下部”的空间关系术语，以描述如附图所示的一个元件与另一元件的关系。这样的空间关系术语意图除了包含在附图中所描绘的方位之外，还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为相对于另一元件位于“之上”或“上部”的元件随后将相对于另一元件位于“之下”或“下部”。因此，术语“在……之上”根据装置的空间方位而包括“在……之上”和“在……之下”两种方位。所述装置还可以以其他方式定位(例如，旋转90度或处于其他方位)，并将对在这里使用的空间关系术语做出相应的解释。

在此使用的术语仅用于描述各种示例，并非用于限制本公开。除非上下文另外清楚地指明，否则单数的形式也意图包括复数的形式。术语“包括”、“包含”和“具有”列举存在的所陈述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。

由于制造技术和/或公差，可出现附图中所示的形状的变化。因此，这里所描述的示例不限于附图中所示的特定形状，而是包括在制造期间出现的形状上的改变。

这里所描述的示例的特征可按照在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的各种方式进行组合。此外，尽管这里所描述的示例具有各种各样的构造，但是如在理解本申请的公开内容之后将显而易见的，其他构造是可能的。

根据本申请的第一方面提供一种中心管1，如图1至图3所示，中心管1包括第一管部11和分隔组件(包括第二管部12和分隔部13)，分隔组件设置于第一管部11的内部，以将第一管部11的内部分隔为第一流道和第二流道，第一流道在中心管1的轴线方向上的一端敞开，第一流道在轴线方向上的另一端封闭，第二流道在中心管1的轴线方向上的两端均敞开；第一管部11开设有进水孔111，进水孔111与第一流道连通。

在具有本申请的中心管1的滤芯中，膜组件2的纯水出口经进水孔111与第一流道连通，第二流道的第一端与外部水源连接，第二流道的第二端与膜组件2的原水入口连接。在使用具有本申请的中心管1的滤芯的过程中，原水经第二流道的第一端流向第二流道的第二端，之后经第二流道的第二端流向膜组件2的原水入口，经过膜组件2过滤形成的纯水经纯水出口和进水孔111进入第一流道，之后经第一流道的敞开端流出。如此，原水经中心管1形成的第二流道进入膜组件2，这使得膜组件2与壳体之间无需预留用于废水与原水流道的空间，壳体与膜组件2之间的距离能够减小，如此可以减小滤芯的体积，能够使得便于滤芯小型化。同时，滤芯的外径减小，无需增大壳体的厚度，进而避免了物料的浪费。

同时，在滤芯停止工作后，除了膜组件2内的纯水流道中留存有纯水外，第二流道内也预留有纯水，如此，滤芯内的纯水的体积增大，在膜组件2静置时，离子通过正渗透进入纯水流道，纯水流道以及第二流道中的大量纯水对其进行稀释，降低出水TDS浓度，满足首杯水出水TDS低的效果。通过改进中心管1的结构，无需额外的水进行冲洗，避免了水的浪费。同时净水器中无需设置额外的储水部件或者冲洗滤芯，降低了净水器整机设计的复杂度，进而降低了出现故障的风险。

在本申请的实施例中，分隔组件包括第二管部12和分隔部13，第一管部11套设于第二管部12的外部，第一管部11和第二管部12之间形成第一流道，第二管部12的内部形成第二流道，分隔部13的两端分别与第一管部11和第二管部12连接，第二流道在轴线方向上的一端被分隔部13封闭。第二流道的与第一流道的敞开端位于同一侧的端部为原水进水端，第二流道的与第一流道的封闭端位于同一侧的端部为原水出水端，第一流道与原水出水端位于同一侧的端部封闭，能够避免原水进入第二流道，进而避免原水与第二流道中的纯水混合。

可选地，第一管部11和第二管部12均呈圆柱状，第一管部11在轴向方向上的长度小于第二管部12在轴向方向上，分隔部13呈圆环状，分隔部13的内缘与第二管部12的外壁贴合，分隔部13的外缘与第一管壁的内壁贴合，分隔部13与第一管部11在轴线方向上的端部之间具有一定距离。

此外，中心管1还包括多个连接筋14，对于多个连接筋14中的任一连接筋14，连接筋14的两端分别与第一管部11和第二管部12连接，多个连接筋14沿中心管1的轴向间隔排布，连接筋14能够对第二管部12进行支撑。如此，能够保证在中心管1上缠绕膜组件2时，第二管部12处于第一管部11的中部。

可选地，连接筋14的数量可以为4个，此时，第一流道被分隔为四个部分，每个部分均对应设置有至少一组进水孔111，每组包括多个沿轴向方向间隔设置的进水孔111。

根据本申请的第二方面提供一种滤芯，如图4至图10所示，滤芯包括膜组件2以及上述的中心管1，膜组件2环绕中心管1的外部，膜组件2围设出纯水流道和废水与原水流道，纯水流道与进水孔111连通，废水与原水流道与第二流道的原水出水端连通。

可选地，膜组件2可以包括多个膜单元，多个膜单元叠置后缠绕在中心管1的外部，每个膜单元可以包括第一反渗透膜片和第二反渗透膜片，第一反渗透膜片位于第二反渗透膜片的朝向中心管1的一侧，第一反渗透膜片和第二反渗透膜片之间形成环形的废水与原水流道，两个膜单元之间围设出环形的纯水流道。在一个膜单元中，第一反渗透膜片在中心管1的周向上的两端与第二反渗透膜片在中心管1的周向上的两端连接(例如粘接)，使得废水与原水流道在中心管1在周向上的两端被封闭，废水与原水流道在中心管1轴线方向上的两端敞开。在相邻的两个膜单元中，靠近中心管1的膜单元的第二反渗透膜片与远离中心管1的膜单元的第一反渗透膜片围设出纯水流道，靠近中心管1的膜单元的第二反渗透膜片在轴线方向上的两端与远离中心管1的膜单元的第一反渗透膜片在轴线方向上的两端，靠近中心管1的膜单元的第二反渗透膜片在周向上远离中心管1的一端与远离中心管1的膜单元的第一反渗透膜片在周向上远离中心管1的一端连接，使得纯水流道仅在周向上朝向中心管1的一侧形成敞口，中心管1的进水孔111朝向该敞口，如此，第二流道与纯水流道连通。

在本申请的实施例中，滤芯包括壳体、第一端盖3和第二端盖4，第一端盖3和第二端盖4分别设置在膜单元在轴向方向的两端，中心管1的两端分别自第一端盖3和第二端盖4伸出。膜单元、中心管1、第一端盖3以及第二端盖4构成的整体设置在壳体内，第一端盖3与壳体的内壁之间具有间隙。

可选地，如图7和图8所示，第一端盖3开设有第一容纳孔31，第二端盖4开设有第二容纳孔41，中心管1的两端分别自第一容纳孔31和第二容纳孔41伸出。

进一步地，第一端盖3开设有第一导流孔32，第二端盖4开设第二导流孔42，第一导流孔32与废水与原水流道连通，第二导流孔42与废水与原水流道连通。在滤芯使用的过程中，如图6所示(在图6中原水流向用实线箭头表示，纯水流向使用虚线箭头表示，废水流向使用点划线箭头表示)，原水经第二流道、第一端盖3与壳体的内壁之间的间隙、第一导流孔32进入膜组件2的废水与原水流道。经膜组件2的过滤后，废水经第二导流孔42流出，过滤形成的纯水经纯水流道和进水孔111进入第一流道，之后经第一流道的敞开端流出。

进一步地，如图5和图7所示，第一端盖3上开设有多个第一导流孔32，多个第一导流孔32被划分为两组，每组中的导流孔与中心管1的轴线之间的距离相等，两组所述第一导流孔32沿中心管1的径向方向间隔设置。具体来说，一组第一导流孔32靠近第一端盖3的外缘设置，另一组第一导流孔32靠近第一容纳孔31设置，这使得原水自废水与原水流道的靠近中心管1的一端和远离中心管1的一端分别进入膜组件2。

此外，如图9所示，第一端盖3与膜组件2之间使用粘结剂或者密封垫等手段进行对接，第一端盖3和膜组件2之间形成的第一密封位置51如图9所示，第一密封位置51位于两组第一导流孔32之间，以确保经原水分别经靠近中心管1的一端和远离中心管1的一端进入膜组件2中的废水与原水流道中。

进一步地，第二导流孔42在第一端盖3上的正投影位于两组第一导流孔32之间，即第二导流孔42位于膜单元在径向方向上的中间位置，即第二导流孔42位于废水与原水流道在周向上的中间位置，这使得废水与原水流道中的原水自废水与原水流道在周向上的两侧流道至废水与原水流道的中部，过滤形成的废水自第二导流孔42流出。

此外，如图9所示，第二端盖4与膜组件2之间使用粘结剂或者密封垫等手段进行对接，第一端盖3和膜组件2之间形成的第二密封位置52和第三密封位置53的位置如图9所示，第二导流孔42位于第二密封位置52和第三密封位置53之间，以确保经废水自废水与原水流道的中部流出。

本方案的滤芯中，如图10所示(在图10中原水流向用实线箭头表示，纯水流向使用虚线箭头表示，废水流向使用点划线箭头表示)，原水自废水与原水流道的靠近中心管1的一端和远离中心管1的一端分别进入膜组件2，废水与原水流道中的原水自废水与原水流道在周向上的两侧流道至废水与原水流道的中部，过滤形成的废水自第二导流孔42流出，原水能够与膜单元的表面充分接触，能够保证原水对膜组件2的冲刷效果，保证了膜组件2的性能发挥，同时充分冲刷膜片能够减缓膜组件2中反渗透膜片表面溶质的浓差极化现象，进而提升了膜组件2的脱盐率，延长了膜组件2的寿命。

根据本申请的第三方面提供一种净水器，净水器包括上述的滤芯，其具有与滤芯相同的技术效果，此处不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种中心管，其特征在于，所述中心管包括第一管部和分隔组件，所述分隔组件设置于所述第一管部的内部，以将所述第一管部的内部分隔为第一流道和第二流道，所述第一流道在所述中心管的轴线方向上的一端敞开，所述第一流道在轴线方向上的另一端封闭，所述第二流道在所述中心管的轴线方向上的两端均敞开；所述第一管部开设有进水孔，所述进水孔与所述第一流道连通。

2.根据权利要求1所述的中心管，其特征在于，所述分隔组件包括第二管部和分隔部，所述第一管部套设于所述第二管部的外部，所述第一管部和第二管部之间形成第一流道，所述第二管部围设出第二流道，所述分隔部的两端分别与所述第一管部和所述第二管部连接，所述第二流道在所述轴线方向上的一端被所述分隔部封闭。

3.根据权利要求2所述的中心管，其特征在于，所述中心管还包括多个连接筋，对于所述多个连接筋中的任一所述连接筋，所述连接筋的两端分别与所述第一管部和第二管部连接，所述多个连接筋沿所述中心管的轴向间隔排布。

4.一种滤芯，其特征在于，所述滤芯包括膜组件以及权利要求1-3中任一项所述的中心管，所述膜组件环绕所述中心管的外部，所述膜组件围设出纯水流道和废水与原水流道，所述纯水流道与所述进水孔连通，所述废水与原水流道与所述第二流道连通。

5.根据权利要求4所述的滤芯，其特征在于，所述滤芯包括壳体、第一端盖和第二端盖，所述第一端盖和所述第二端盖分别设置在所述膜组件在所述轴线方向的两端，所述中心管的两端分别自所述第一端盖和所述第二端盖伸出。

6.根据权利要求5所述的滤芯，其特征在于，所述第一端盖开设有第一容纳孔，所述第二端盖开设有第二容纳孔，所述中心管的两端分别自所述第一容纳孔和所述第二容纳孔伸出。

7.根据权利要求5或者6所述的滤芯，其特征在于，所述第一端盖开设有第一导流孔，所述第二端盖开设第二导流孔，所述第一导流孔与所述废水与原水流道连通，所述第二导流孔与所述废水与原水流道连通。

8.根据权利要求7所述的滤芯，其特征在于，所述第一端盖上开设有多个第一导流孔，所述多个第一导流孔被划分为两组，每组中的所述导流孔与所述中心管的轴线之间的距离相等，两组所述第一导流孔沿所述中心管的径向方向的间隔设置。

9.根据权利要求8所述的滤芯，其特征在于，所述第二导流孔在所述第一端盖上的正投影位于两组所述第一导流孔之间。

10.一种净水器，其特征在于，所述净水器包括权利要求4-9中任一项所述的滤芯。