TW202103779A

TW202103779A - 過濾器元件及具有該過濾器元件之過濾器

Info

Publication number: TW202103779A
Application number: TW109112924A
Authority: TW
Inventors: 仇必勇
Original assignee: 美商3M新設資產公司
Priority date: 2019-04-18
Filing date: 2020-04-17
Publication date: 2021-02-01
Also published as: CN110124516A; WO2020212845A1; US20220194820A1; CN110124516B

Abstract

本發明係關於一種過濾器元件及具有該過濾器元件之一種過濾器。該過濾器元件包含一過濾器元件殼體部件；一進水口，其經設置在該過濾器元件殼體部件處；一過濾器介質單元，其經設置在該過濾器元件殼體部件中；及一中央管。該中央管包含一純水收集管及一廢水收集管，且該廢水收集管至少部分地設置在該純水收集管中。一廢水通道及一純水通道在該中央管中從中央至圓周循序地配置。根據本發明之過濾器元件及過濾器具有更簡化的過濾器元件結構。藉由減少組件之數量使過濾器更小型化。在將過濾器元件安裝至過濾器之局部歧管1時，本發明可進一步適應在允許誤差範圍內的位置誤差。因此，可降低過濾器組件之製造精度要求，並可降低成本。過濾器元件之置換及安裝因而變得更容易。

Description

過濾器元件及具有該過濾器元件之過濾器

本發明係關於過濾器之領域，且具體而言，係關於過濾器元件及具有該過濾器元件之過濾器。

此部分的內容僅提供與本發明相關的背景資訊，且未必構成先前技術。

隨著生活品質改善，由於人們變得更關注用水安全，家用濾水器的應用日漸受到歡迎。淨水器(諸如逆滲透淨水器)係常用的過濾器類型。在實際應用中，對可減少淨水器佔據空間之小型化淨水器設計持續存在需求。過濾器元件係淨水器的關鍵組件。應注意，過濾器元件之結構在淨水器總體的小型化中扮演主要的角色。另一須注意的點在於，過濾器元件置換必須在過濾器元件已經使用一段時間之後進行置換。在已安裝淨水器之後，使用者通常依需要手動地置換過濾器元件。在更換過濾器元件之程序中，安裝位置誤差可發生在過濾器元件與淨水器之局部歧管1之間，此係導因於製造精度的限制。過濾器元件可在拆離及安裝程序兩者期間受損。例如，過濾器元件之廢水出口可與淨水器之局部歧管1上之廢水埠失準。在此情況下，將過濾器元件安裝至淨水器的局部歧管1可係困難的。此外，若過濾器元件係強力安裝至淨水器之局部歧管1，則可發生密封件受損及洩漏。由於過濾器元件之廢水管線的剛性，在安裝位置處的密封件將經受不對稱地施加至密封件兩側的過量力。前述問題可藉由對淨水器中互相匹配之組件的製造精度提出高規格要求來避免，使得組件將在組裝期間精確地匹配。然而，達成此類精度將增加淨水器的製造成本。

本發明之一目的在於最佳化過濾器之設計以達成小型化結構、減少組件之數量、以及減少所佔據空間。本發明之另一目的在於減少對組件之製造精度的要求、降低製造成本、及簡化過濾器之過濾器元件的安裝。

本發明之一個態樣在於提供一種過濾器元件，該過濾器元件包含：一過濾器元件殼體部件，該過濾器元件殼體部件具備一進水口；一過濾器介質單元，該過濾器介質單元經設置在該過濾器元件殼體部件中；及一中央管，該中央管經設置在該過濾器元件殼體部件中，且該過濾器介質單元經設置圍繞該中央管。該中央管包含一純水收集管及一廢水收集管，且該廢水收集管係至少部分地設置在該純水收集管中。該過濾器元件之一原水通道係至少部分地形成在該過濾器元件殼體部件的內壁與該過濾器介質單元之間，該過濾器元件之一純水通道係至少部分地形成在該純水收集管的內壁與該廢水收集管的外壁之間，且該過濾器元件之一廢水通道係至少部分地形成在該廢水收集管中。

在一實施例中，該中央管進一步包含一中央管配接器及一廢水出口管。該過濾器元件之一純水管線包含該純水收集管及該中央管配接器，且該過濾器元件之一廢水管線包含該廢水收集管及該廢水出口管。該中央管配接器之一第一端部係密封地附接至該純水收集管之一第一端部，且該中央管配接器之一第二端部形成一純水出口。該廢水出口管之一第一端部係密封地附接至該廢水收集管之一第一端部，且該廢水出口管之一第二端部形成一廢水出口。該原水通道進一步包含在該過濾器元件殼體部件的內壁與該中央管配接器的外壁之間的一間隙，該純水通道進一步包含在該中央管配接器的內壁與該廢水出口管的外壁之間的一間隙，且該廢水通道進一步包含該廢水出口管。

在一實施例中，該廢水出口管的該第一端部係密封地鉸接至該廢水收集管的該第一端部。

在一實施例中，該廢水出口管及該廢水收集管係由相同材料製成。替代地，該廢水出口管係由比該廢水收集管之材料更具可撓性的一材料製成。

在一實施例中，該中央管進一步包含一純水出口管及該廢水出口管，該過濾器元件的該純水管線包含該純水收集管及該純水出口管，且該過濾器元件之該廢水管線包含該廢水收集管及該廢水出口管。該純水出口管之一第一端部係與該純水收集管之一第一端部一體地形成，及/或該廢水出口管的該第一端部係與該廢水收集管的該第一端部一體地形成。該純水出口管之一第二端部形成一純水出口，該廢水出口管之該第二端部形成一廢水出口，該原水通道進一步包含在該過濾器元件殼體部件的內壁與該純水出口管的外壁之間的一間隙，該純水通道進一步包含在該純水出口管的內壁與該廢水出口管的外壁之間的一間隙，且該廢水通道進一步包含該廢水出口管。

在一實施例中，該廢水收集管之一第二端部係一體地形成至該純水收集管的管壁。替代地，該廢水收集管之一第二端部係密封地附接至該純水收集管的管壁。

在一實施例中，該廢水收集管的該第二端部係相鄰於該純水收集管之一第二端部，使得該廢水收集管在該純水收集管的長度之一主要部分上方延伸。

較佳地，在該廢水收集管的該第二端部與該純水收集管之間形成一截頂圓錐結構。

在一實施例中，該純水通道沿著該過濾器元件的縱向方向在該過濾器介質單元之長度之至少一部分上方延伸，複數個純水收集孔設置在該純水收集管的管壁上，且該複數個純水收集孔係跨該過濾器介質單元之長度之至少一部分分布。

該廢水管線經設置使得該廢水出口從該過濾器元件殼體部件延伸出，且該廢水管線經調適以在經受力時可撓地抖動。

在一實施例中，該廢水管線形成一細長懸臂結構，使得該廢水管線經調適以在經受力時可撓地抖動。

較佳地，來自由該純水收集管、該廢水收集管、及該過濾器元件殼體部件所組成之群組的至少兩構件經設置為彼此同心。

在一實施例中，該過濾器介質單元係一逆滲透隔膜。替代地，該過濾器介質單元係一奈米過濾件或另一合適的過濾器介質。

本發明之另一態樣在於提供一種過濾器元件，該過濾器元件包含：一過濾器元件殼體部件，該過濾器元件殼體部件具備一進水口；一過濾器介質單元，該過濾器介質單元經設置在該過濾器元件殼體部件中；一純水管線，該純水管線經設置在該過濾器元件殼體部件中，且該純水管線的一端具備一純水出口；及一廢水管線，該廢水管線的一端具備一廢水出口。該廢水管線經設置於該純水管線中，該過濾器元件之一原水通道至少部分地形成在該純水管線的外壁與該過濾器元件殼體部件的內壁之間，該過濾器元件之一純水通道至少部分地形成在該純水管線的內壁與該廢水管線的外壁之間，該過濾器元件之一廢水通道至少部分地形成在該廢水管線中，且該廢水通道、該純水通道、及該原水通道沿著該過濾器元件之一徑向方向從中央至圓周循序地配置。

本發明之又另一態樣在於提供一種過濾器元件，該過濾器元件包含：一過濾器元件殼體部件，該過濾器元件殼體部件具備一進水口；一過濾器介質單元，該過濾器介質單元經設置在該過濾器元件殼體部件中，且該過濾器介質單元包含一逆滲透隔膜；及一中央管，該中央管經設置在該過濾器元件殼體部件中，且該過濾器介質單元經設置圍繞該中央管。該中央管包含一純水收集管及一廢水收集管，該廢水收集管至少部分地設置在該純水收集管中，一純水出口管附接至該純水收集管，一廢水出口管附接至該廢水收集管，且該廢水出口管至少部分地設置在該純水出口管中。該過濾器元件之一純水管線包含該純水收集管及該純水出口管，且該過濾器元件之一廢水管線包含該廢水收集管及該廢水出口管。該過濾器元件之一原水通道形成在由該過濾器元件殼體部件的內壁、該過濾器介質單元、該純水管線的外壁、及毗連於該過濾器元件殼體部件的內壁與該過濾器介質單元之間的一密封件所界定的空間中。該過濾器元件之一純水通道形成在由該純水管線的內壁及該廢水管線的外壁所界定的空間中。該過濾器元件之一廢水通道至少部分地形成在該廢水管線中。該廢水通道、該純水通道、及該原水通道沿著該過濾器元件之一徑向方向從中央至圓周循序地配置。

本發明之又另一態樣在於提供一種過濾器，該過濾器包含一局部歧管1及根據本發明之過濾器元件。該過濾器元件安裝至局部歧管1，使得該過濾器元件的該進水口與局部歧管1之一原水埠連通，該過濾器元件的該純水出口與局部歧管1之一純水埠連通，且該過濾器元件的該廢水出口與局部歧管1之一廢水埠連通。

本發明藉由沿著該過濾器元件之一徑向方向從中央至圓周循序地在該過濾器元件中同心地配置該廢水通道、該純水通道、及該原水通道而具有一更簡化的過濾器元件結構。藉由減少組件之數量使過濾器更小型化。亦簡化過濾器之過濾器元件的安裝及置換。藉由提供經調適以在經受力時可撓地抖動之一廢水管線，本發明可降低過濾器元件及裝配至過濾器的組件之製造精度要求。結果，可進一步降低製造成本，並可更容易地置換過濾器元件，其防止密封件受損及所造成之洩漏。

1:局部歧管

2:過濾器元件

2A:過濾器元件

11:原水埠/局部歧管

12:純水埠

13:廢水埠

20:過濾器元件殼體部件

21:過濾器元件殼體頂蓋

22:過濾器元件殼體

23:過濾器元件殼體底蓋

30:過濾器介質單元

31:逆滲透隔膜

32:格柵狀導流布

40:中央管

40A:中央管

41:純水收集管

41A:純水收集管

42:廢水收集管/濃縮水收集管

42A:廢水收集管

43:中央管配接器

44:廢水出口管

211:進水口

212:端部

231:定位凸起部

311:周緣

411:純水收集孔

412:廢水入口

413:埠

431:第二端部

432:第一端部

441:定位凸緣

K1:箭頭

K2:箭頭

K3:箭頭

M1:過濾器

M2:過濾器

P1:純水出口

P2:廢水出口

S1:第一密封件/第一密封構件

S2:第二密封件

S3:第三密封件

S4:第四密封件

S5:第五密封件/第五密封構件

S6:第六密封件/第六密封構件

S7:第七密封件/第七密封構件

S8:第八密封件/第八密封構件

S9:Y型廢水密封環

V1:原水通道

V2:純水通道

V3:廢水通道

本發明之實施例係僅作為實例參照隨附圖式在下文描述。在隨附圖式中，相同的特徵或組件係以相同的元件符號表示，且隨附圖式未必按比例繪製。進一步地，在隨附圖式中：

圖1係根據本發明之一第一實施例之過濾器的截面圖；

圖2係根據本發明之一第一實施例之過濾器之過濾器元件的透視圖；

圖3係圖2所示之過濾器元件的部分放大透視圖；

圖4係圖2所示之過濾器匣的截面圖；

圖5至圖7示意地顯示過濾器元件之過濾器介質單元的安裝；

圖8係圖2所示之過濾器元件之中央管的透視圖，中央管經定位在過濾器元件殼體部件中且在過濾器介質單元中；

圖9係圖8所示之中央管的截面圖；

圖10係根據本發明之一第二實施例之過濾器之過濾器元件的截面圖；

圖11係移除過濾器元件殼體部件之後，圖10所示之過濾器元件之一部分的透視圖；

圖12係圖11所示之部分的截面圖；及

圖13係圖10所示之過濾器元件之中央管的透視圖。

下列描述實質上僅係例示性，且並未意欲限制本發明、應用、及用途。應理解，在所有隨附圖式中，類似的元件符號表示相同或類似的部件及特徵。隨附圖式說明性地顯示本發明之實施例的概念及原理，但未必顯示本發明之各實施例的具體尺寸及其比例。在特定隨附圖式的一些部分中，本發明之實施例的相關細節或結構可以誇大方式繪示。

在本發明之實施例的描述中，根據隨附圖式所示之視圖中的上部及下部位置來描述關於「上(up)」及「下(down)」之方向性用語。在過濾器之實際應用中，本文所用的「上部(upper)」及「下部(lower)」位置關係可根據實際條件來定義，且這些關係可相反。

本發明人已發現，過濾器之過濾器元件中的各種流體通道之合理設計可促成過濾器元件之結構設計的簡化，從而促成過濾器之設計及使用的最佳化。基於上文，藉由合理地設計過濾器之過濾器元件中的各種流體通道，本發明人已簡化過濾器元件之結構、減少組件之數量使過濾器更小型化、及簡化過濾器之過濾器元件的安裝及置換。根據本發明之過濾器可用以過濾都市自來水。然而，本發明並未受限於此。根據本發明之過濾器亦可用以過濾其他流體。將藉由採用都市自來水之過濾應用作為實例參照隨附圖式在下文分別描述根據本發明之各種實施例之過濾器及其過濾器元件。

第一實施例

根據本發明之一第一實施例之過濾器M1及其過濾器元件2將在下文參照圖1至圖9描述。

圖1顯示根據本發明之第一實施例之過濾器M1的截面圖。如圖1所示，過濾器M1包括局部歧管11及過濾器元件2。局部歧管11具備原水埠11、純水埠12、及廢水埠13。過濾器元件2包括過濾器元件殼體部件20、及過濾器介質單元30、以及中央管40，其等容納於過濾器元件殼體部件20中。過濾器介質單元30環繞中央管40且經安裝在中央管40的外部側壁上。過濾器介質單元30可係逆滲透隔膜、奈米過濾件、或可適用於本過濾器元件結構的另一過濾器介質。如圖1所示，原水通道V1、純水通道V2、及廢水通道V3形成在過濾器元件2中。過濾器元件2係以可拆離方式藉由第一密封件S1、第二密封件S2，及第三密封件S3密封地安裝至局部歧管11，以防止原水、純水、及廢水之間的混合以及防止水洩漏。

圖2顯示過濾器元件2的透視圖。如圖2所示，過濾器元件2具備進水口211、純水出口P1、及廢水出口P2。過濾器元件2之過濾器元件殼體部件20包括過濾器元件殼體頂蓋21、過濾器元件殼體22、及過濾器元件殼體底蓋23。在此例示性實施例中，過濾器元件殼體頂蓋21係以可拆離方式密封地附接至過濾器元件殼體22的上端部，且過濾器元件殼體22係與過濾器元件殼體底蓋23一體地形成。然而，本發明並未受限於此。在本發明之另一可行修改中，可將過濾器元件殼體底蓋23以可拆離或不可拆離的方式密封地附接至過濾器元件殼體22之下端部。在本發明之另一可行修改中，過濾器元件殼體頂蓋21可與過濾器元件殼體22一體地形成，且過濾器元件殼體底蓋23係以可拆離方式密封地附接至過濾器元件殼體22之下端部。透過過濾器元件殼體頂蓋21、過濾器元件殼體22、與過濾器元件殼體底蓋23之間的上述可拆離連接，容納於過濾器元件殼體部件20中之組件(例如，過濾器介質單元30、中央管40之組件、及密封件)可依需要置換、維修等，使得不必置換整個過濾器元件2，從而延長過濾器元件2的使用壽命並進一步降低成本。

圖3顯示圖2中之過濾器元件2之過濾器元件殼體頂蓋21的部分放大圖。如圖2所示且較佳地如圖3所示，純水出口P1環繞廢水出口P2，且經定位在廢水出口P2的徑向外部側處。在此較佳實例中，純水出口P1及廢水出口P2經同心地設置，且廢水出口P2經定位在過濾器元件2的中央處。然而，應注意，本發明並未受限於此。在本發明之另一可行實例中，純水出口P1及廢水出口P2可非同心地設置，且廢水出口P2可不定位在過濾器元件2的中央處。進水口211設置在過濾器元件殼體頂蓋21之上部的周圍壁上。當從過濾器元件2的縱向方向(圖2及圖3的垂直方向)觀看時，進水口211經定位在廢水出口P2及純水出口P1的徑向外部側處。

圖4顯示圖2之過濾器元件2的截面圖。如圖4所示，過濾器介質單元30及中央管40容納於過濾器元件2之過濾器元件殼體部件20中。環形定位凸起部231設置在過濾器元件殼體底蓋23之內表面上，且定位凸起部231及過濾器元件殼體22經同心地設置。中央管40之下端部安裝在定位凸起部231上，使得中央管40及過濾器元件殼體22經同心地安裝。過濾器介質單元30環繞中央管40且經安裝在中央管40的外部側壁上。過濾器介質單元30之外徑稍小於過濾器元件殼體22之內徑，且過濾器介質單元30之高度低於過濾器元件殼體之內腔的高度，使得過濾器介質單元30及過濾器元件2之殼體之內壁彼此間隔開以形成間隙空間。過濾器介質單元30可係逆滲透隔膜、奈米過濾件、或可適用於本過濾器元件結構的另一過濾器介質。圖5至圖7示意地顯示過濾器介質單元30至中央管40的安裝。在過濾器介質單元30係逆滲透隔膜的一實例中，首先選擇具有預定大小的逆滲透隔膜，以便將過濾器介質單元30安裝至中央管40。選擇逆滲透隔膜之寬度及長度，使得當逆滲透隔膜經纏繞至中央管40時，逆滲透隔膜能夠覆蓋提供在中央管40上之至少所有純水收集孔，且由逆滲透隔膜形成之過濾器介質單元30的外徑稍小於過濾器元件殼體22之內徑。接著，如圖5所示，逆滲透隔膜31以由箭頭所示的方向圍繞中央管40折疊，其中逆滲透隔膜31之周緣311經接合在一起。接著，如圖6所示，經折疊的逆滲透隔膜31之周緣311經壓合在一起以形成封閉袋，且中央管40經纏繞在所形成的袋中。圖6的箭頭示意地顯示當供應原水至逆滲透隔膜31時，廢水沿著逆滲透隔膜31之表面的流動。實線指示廢水沿著逆滲透隔膜31之一個側表面的流動，且虛線指示廢水沿著逆滲透隔膜31之另一個側表面的流動。較佳地，為了防止經折疊的逆滲透隔膜31之面對彼此的表面黏附，在逆滲透隔膜31之面對彼此的表面之間以及在逆滲透隔膜31之一側的外表面上提供格柵狀導流布32，如圖7所示。在將經折疊的逆滲透隔膜31之周緣311壓合在一起的程序中，將導流布32及逆滲透隔膜31壓合在一起。接著，與導流布32壓合之逆滲透隔膜31經纏繞中央管40以形成過濾器介質單元30。當供應原水至過濾器介質單元30時，原水從過濾器介質單元30的上端流入過濾器介質單元30。一部分的水沿著過濾器介質單元30之逆滲透隔膜31的表面流動，並從過濾器介質單元30的下端流出過濾器介質單元30，以致形成廢水。另一部分的水在流動程序中穿透逆滲透隔膜31，並透過中央管40上的純水收集孔流入中央管40，以致形成純水。逆滲透隔膜31可係任何類型的可商購逆滲透隔膜，例如，其可係由逆滲透隔膜製造商(諸如，Dow、GE、CSM、及Toray)所製造及販售之逆滲透隔膜。

請再次參照圖4。Y型廢水密封環S9圍繞過濾器介質單元30安裝，並抵靠過濾器元件殼體22的內壁，從而將過濾器介質單元30與過濾器元件2之殼體的內壁之間的間隙空間密封地劃分成上部部分及下部部分，其中經定位在上方之空間形成原水通道V1，從而防止過濾器元件2中之未處理的原水混入廢水中。較佳地，Y型廢水密封環S9圍繞過濾器介質單元30的上部安裝，以便將原水通道V1界定為盡可能靠近過濾器介質單元30的上端部，以便改善過濾器M1之過濾效率。介於過濾器元件2之殼體之內壁與過濾器介質單元30之間的空間形成原水通道V1的第一部分。

圖8及圖9顯示中央管40。圖8顯示中央管40的透視圖，而圖9顯示中央管40的截面圖。如圖8及圖9所示，中央管40包括純水收集管41及廢水收集管42。純水收集管41具備複數個純水收集孔411，其等穿透純水收集管41的管壁。純水出口管附接至純水收集管41的上端部(也就是，純水收集管41的第一端部)。在此實施例中，純水出口管係中央管配接器43。中央管配接器43係階梯式管狀結構，並具有具有較大直徑之第一端部432及具有較小直徑之第二端部431。中央管配接器43經安裝以在過濾器元件殼體部件20(具體地在過濾器元件殼體頂蓋21)中延伸。第二端部431形成純水出口P1，且實質上與過濾器元件殼體頂蓋21之端部212齊平。此外，第四密封件S4安裝在第二端部431的外壁與過濾器元件殼體頂蓋21的內壁之間(參見圖4)。第一端部432係藉由第五密封件S5及第六密封件S6密封地附接至純水收集管41的上端部。因此，介於中央管配接器43的外壁與過濾器元件殼體部件20的內壁之間的空間形成原水通道V1的第二部分。

廢水收集管42至少部分地設置在純水收集管41中。在此較佳實例中，純水收集管41及廢水收集管42經同心地設置。然而，應注意，本發明並未受限於此。在本發明之另一可行實例中，純水收集管41及廢水收集管42可非同心地設置。廢水收集管42的下端部(也就是，濃縮水收集管42的第二端部)與純水收集管41的管壁一體地形成。在此實例中，為了促成中央管40的製造，廢水收集管42的下端部一體地形成至純水收集管41的中間部，而非一體地形成至純水收集管41的下端部。應注意，在促成中央管40之製造的同時，廢水收集管42的下端部應盡可能靠近純水收集管41的下端部，使得廢水收集管42在純水收集管41之長度的主要部分上方延伸，從而促成細長構形的形成。此外，如圖9所示，在廢水收集管42的下端部與純水收集管41之間形成截頂圓錐結構，以致使中央管40中之流體更平順地流動。在此實施例中，截頂圓錐結構係截頂圓錐埠413。純水收集管41經定位在埠413下方之一部分中的空間形成廢水通道V3的第一部分。廢水收集管42內側的空間形成廢水通道V3的第二部分。中央管40之下端部具備廢水入口412。廢水入口412經設計使得在將中央管40安裝在定位凸起部231(參見圖4)上時，定位凸起部231未完全阻擋廢水入口412，使得廢水可透過廢水入口412流入廢水通道V3。

廢水收集管42的上端部(也就是，廢水收集管42的第一端部)係相對於純水收集管41懸吊，且廢水收集管42與純水收集管41間隔開。純水收集管41與廢水收集管42之間的空間形成純水通道V2的第一部分，且純水收集孔411經提供在純水收集管41於埠413上方的部分(相對於廢水收集管42的部分)處。純水透過純水收集孔411進入純水通道V2。廢水出口管44附接至廢水收集管42的上端部。廢水出口管44的下端部(亦即，廢水出口管44的第一端部)以可拆離方式密封地附接(例如，插入)至廢水收集管42的上端部。廢水出口管44的下端部藉由第七密封件S7及第八密封件S8密封地附接至廢水收集管42的上端部。定位凸緣441經形成在廢水出口管44之下端部處。當廢水出口管44的下端部經附接至廢水收集管42的上端部時，定位凸緣441經放置在廢水收集管42的上端部上，以防止廢水出口管44深深地插入廢水收集管42中。廢水出口管44的上端部(亦即，廢水出口管44的第二端部)形成廢水出口P2，並從過濾器元件殼體頂蓋21之端部212突出，使得純水出口P1及廢水出口P2在過濾器元件2之縱向方向(圖4之垂直方向)上錯開。因此，中央管配接器43與廢水出口管44之間的空間形成純水通道V2的第二部分，且廢水出口管44內側的空間形成廢水通道V3的第三部分。

在過濾器元件2中，純水收集管41及中央管配接器43構成純水管線，且廢水收集管42及廢水出口管44構成廢水管線。廢水管線具有細長構形，並形成懸臂結構。原水通道V1至少部分地形成在純水管線的外壁與過濾器元件殼體部件20的內壁之間；純水通道V2至少部分地形成在純水管線的內壁與廢水管線的外壁之間；且廢水通道V3至少部分地形成在廢水管線中。

由於純水收集管41及廢水收集管42經設置為彼此同心，經附接至純水收集管41之中央管配接器43及經附接至廢水收集管42的廢水出口管44亦經設置為彼此同心。此外，如上文所述，中央管40及過濾器元件殼體22經同心地設置。因此，在此較佳實例中，廢水管線在純水管線中同心地設置，使得廢水通道V3、純水通道V2、及原水通道V1經配置為彼此同心，並沿著過濾器元件2之徑向方向(圖式之水平方向)從中央至圓周循序同心地配置。在過濾器元件2之徑向方向上，廢水通道V3經定位在中央處，原水通道V1經定位在外部側上，且純水通道V2經定位在原水通道V1與廢水通道V3之間。透過上述配置來簡化過濾器元件2之結構，並減少組件之數量，從而降低製造成本。此外，廢水通道V3、純水通道V2、及原水通道V1的上述同心配置促成純水出口P1及廢水出口P2之定位。此外，同心配置有助於過濾器元件2與局部歧管11之對應部分的對準，並簡化過濾器元件2的安裝。

根據本發明之第一實施例之過濾器M1及其過濾器元件2之結構在上文詳細地描述。過濾器M1之操作程序中的流體流動將在下文再次參照圖1及圖4描述。

在過濾器M1之操作程序中，待處理的原水(例如，都市自來水)透過局部歧管11之原水埠11進入過濾器M1，如圖1之箭頭K1所示。接著，進入過濾器M1的原水透過過濾器元件2上的進水口211進入過濾器元件2中之原水通道V1。原水通道V1中之原水流過過濾器介質單元30，如圖1及圖4之帶箭頭長線所示。流過過濾器介質單元30並徑向地穿透過濾器介質單元30的純水透過純水收集管41的管壁上之純水收集孔411流入中央管40中的純水通道V2，如圖1及圖4之帶箭頭短線所示。此外，沿著過濾器介質單元30之縱向方向流過過濾器介質單元30但未沿著徑向方向穿透過濾器介質單元30的水形成廢水，且廢水透過廢水入口412流入中央管40中之廢水通道V3，如圖式中之帶箭頭曲線所示。純水通道V2中的純水透過純水出口P1流出過濾器元件2，並透過局部歧管11上的純水埠12流出過濾器M1，如圖1之箭頭K2所示。廢水通道V3中的廢水透過廢水出口P2流出過濾器元件2，並透過局部歧管11上的廢水埠13流出過濾器M1，如圖1之箭頭K3所示。

在根據本發明之第一實施例之過濾器M1中，過濾器元件2之進水口211與局部歧管11上之原水埠11連通；過濾器元件2之廢水出口P2與局部歧管11上之廢水埠13連通；且過濾器元件2之純水出口P1與局部歧管11上之純水埠12連通。藉由對應地設置密封件，過濾器元件2之進水口211與局部歧管11上之原水埠11密封地對準；過濾器元件2之廢水出口P2密封地安裝至局部歧管11上之廢水埠13；且過濾器元件2之純水出口P1密封地安裝至局部歧管11上之純水埠12，從而防止過濾器M1之操作程序中所供應的原水、處理所得的廢水、及純水之混合及洩漏。藉由設置在廢水出口管44之上端部與局部歧管11之間的第一密封件S1，當過濾器元件2經安裝至過濾器M1的局部歧管11時，可避免流出廢水出口P2的廢水在過濾器M1的操作程序中洩漏及混入純水中。藉由設置在過濾器元件殼體頂蓋21的外周壁與局部歧管11之間的第二密封件S2及第三密封件S3，當過濾器元件2經安裝至過濾器M1之局部歧管11時，在過濾器M1的操作程序中，第二密封件S2可防止透過原水埠11流入的原水混入純水中，並防止流出純水出口P1的純水混入原水中，且第三密封件S3可防止透過原水埠11流入的原水洩漏至過濾器外側。藉由設置在中央管配接器43之第二端部431與過濾器元件殼體頂蓋21之間的第四密封件S4以及設置在中央管配接器43之第二端部432與純水收集管41之間的第五密封件S5及第六密封件S6來防止過濾器元件2中之原水與純水的洩漏及混合。藉由設置在廢水出口管44之下端部與廢水收集管42之上端部之間的第七密封件S7與第八密封件S8來防止過濾器元件2中之廢水與原水的洩漏及混合。進一步地，設置在過濾器介質單元30與過濾器元件殼體22之間的Y型廢水密封環S9防止廢水回流至原水通道V1，從而防止過濾器元件2中之原水與廢水的洩漏及混合。

在根據本發明之第一實施例之過濾器M1中，廢水通道V3經定位在過濾器M1之過濾器元件2的中央處。沿著過濾器元件2之徑向方向從中央至圓周循序同心地配置之廢水通道V3、純水通道V2、及原水通道V1經形成在中央管40中。使用此類配置，一方面可簡化過濾器元件2之結構，可減少組件之數量，可降低成本，可使過濾器元件2及過濾器M1之結構更小型化，並可減少所佔據的空間。另一方面，此類配置允許過濾器元件2在安裝至局部歧管11時輕易達成與局部歧管11之對應部分的對準，從而簡化過濾器元件2的安裝及置換。

此外，根據本發明之第一實施例之過濾器M1亦可達成進一步的優點。

在過濾器M1中，由廢水出口管44及廢水收集管42所形成的廢水管線具有細長構形，以形成可提供某些可撓性之懸臂結構。因此，廢水管線在經受力時可在某一範圍內適度地抖動及彎曲，其非常有利於過濾器元件2至過濾器M1之局部歧管11的安裝。如上文所述，廢水出口管44延伸出過濾器元件殼體頂蓋21。當過濾器元件2經安裝至過濾器M1的局部歧管11時，廢水出口管44必須裝配至局部歧管11中的廢水埠13。對過濾器元件2的安裝而言，廢水出口管44及局部歧管11之廢水埠13的裝配非常重要。若廢水收集管42及廢水出口管44所形成的廢水管線無法提供前述的可撓性，則過濾器元件2需要具有高製造精度以用於在安裝至局部歧管11時精確地匹配局部歧管11之對應部分。否則，一旦過濾器元件2與局部歧管11之間的定位偏差存在使得過濾器元件之廢水出口P2與局部歧管11上的廢水埠13失準，則難以將過濾器元件2安裝至局部歧管11。即使費力地將過濾器元件2安裝至局部歧管11，過濾器元件2之廢水出口管44的上端部處之第一密封件S1經受導因於廢水出口管44之剛性的大力，且所經受的力不平均而在一側上經受較大力，使得第一密封件S1易於磨損。此外，此甚至導致廢水出口管44之下端部處的第七密封件S7與第八密封件S8由於經受不平均的力而易於磨損，從而導致廢水與純水的洩漏及混合。

在過濾器元件2中，廢水管線之細長懸臂結構所提供的上述可撓性可在無須致使過濾器元件2之廢水出口P2與局部歧管11之廢水埠13嚴格對準的情況下，允許過濾器元件2經安裝至局部歧管11時的某些定位誤差。因此，由於廢水管線之細長構形所提供的上述可撓性，即使誤差範圍內存在定位誤差，廢水出口管44可在某一範圍內移動以裝配至局部歧管11之廢水埠13，從而避免安裝困難；第一密封構件S1、第七密封構件S7、及第八密封構件S8受損；或廢水與純水的洩漏及混合。因此，藉由針對過濾器元件2之廢水管線提供上述的安裝靈活性，可減少對局部歧管11及過濾器元件2之製造精度的要求，並可進一步降低製造成本。此外，當使用者依需要置換過濾器元件2時，由於上述的安裝靈活性，廢水出口P2容易裝配至局部歧管11的廢水埠13。因此，較容易操作過濾器元件2之置換及安裝；可防止安裝期間歸因於不平均經受力之第一密封件S1、第七密封件S7、及第八密封件S8的磨損；亦防止對應位置處之洩漏。

廢水出口管44可由與廢水收集管42相同的材料製成，但較佳地，廢水出口管44係由比中央管40之廢水收集管42之材料更具可撓性的材料製成，以便更有利地提供前述的可撓性。在根據本發明之第一實施例中，中央管40係由聚合物材料製成。然而，本發明並未受限於此，且在本發明的其他修改中，中央管40亦可由其他材料製成。

第二實施例

根據本發明之一第二實施例之過濾器M2及其過濾器元件2A將在下文參照圖10至圖13描述。

根據本發明之第二實施例之過濾器M2及其過濾器元件2A具有實質上與根據本發明之第一實施例之過濾器M1及其過濾器元件2相同的結構。差異主要在於過濾器元件之中央管的構形。因此，在隨附圖式與下文中，相同組件係以相同的元件符號表示，並省略對應的描述。過濾器元件2A與過濾器元件2之間的主要差異將在下文描述。

圖10顯示根據本發明之第二實施例之過濾器M2之過濾器元件2A的截面圖，其中顯示過濾器元件2A的內部結構。如圖10所示，過濾器介質單元30及中央管40A容納於過濾器元件2A之過濾器元件殼體部件20中。原水通道V1、純水通道V2、及廢水通道V3經形成在中央管40A中。中央管40A之下端部安裝在過濾器元件殼體底蓋23之內表面上所提供的環形定位凸起部231上，使得中央管40A及過濾器元件殼體22經同心地安裝。中央管40A包括純水收集管41A及廢水收集管42A。純水收集管41A經定位在埠413下方之一部分中的空間形成廢水通道V3的第一部分。廢水收集管42A內側的空間形成廢水通道V3的第二部分。中央管40A之下端部具備廢水入口412。廢水入口412經設計，使得在將中央管40A安裝在定位凸起部231上時，定位凸起部231未完全阻擋廢水入口412，使得廢水可透過廢水入口412流入廢水通道V3。Y型廢水密封環S9圍繞過濾器介質單元30安裝，並抵靠過濾器元件殼體22的內壁，以與中央管40A之純水收集管41A及過濾器元件殼體部件20共同界定原水通道V1。過濾器元件2A之殼體之內壁與過濾器介質單元30之間的空間形成原水通道V1的第一部分，且過濾器元件2A之殼體之內壁與純水收集管41A的外壁之間的空間形成原水通道V1的第二部分。純水出口P1圍繞廢水出口P2設置，且經定位在廢水出口P2的徑向外部側上。在此較佳實例中，純水出口P1及廢水出口P2經同心地設置，且廢水出口P2經定位在過濾器元件2A的中央處。然而，應注意，本發明並未受限於此。在本發明之其他可行實例中，純水出口P1及廢水出口P2可非同心地設置，且廢水出口P2可不定位在過濾器元件2A的中央處。進水口211設置在過濾器元件殼體頂蓋21之上部的周圍壁上。當從過濾器元件2A的縱向方向(圖10的垂直方向)觀看時，進水口211經定位在廢水出口P2及純水出口P1的徑向外部側處。

圖11顯示移除過濾器元件殼體部件20之後，過濾器元件2A之一部分的透視圖。如圖11所示，Y型廢水密封環S9環繞過濾器介質單元30且經安裝在過濾器介質單元30的上部上。過濾器介質單元30環繞中央管40A且經安裝在中央管40A的外部側壁上。

圖12顯示圖11所示之部分的截面圖，且圖13顯示中央管40A的透視圖。如圖12及圖13所示，中央管40A包括純水收集管41A及廢水收集管42A。純水收集管41A係階梯式管狀結構，並具有具有較小直徑的上部及具有較大直徑的下部。過濾器介質單元30環繞中央管40A，且經安裝在純水收集管41A之具有較大直徑的下部上，且複數個純水收集孔411經形成在純水收集管41A之具有較大直徑之下部的管壁上。純水收集孔411穿透純水收集管41A的管壁。純水收集管41A之具有較小直徑的上部延伸為實質上與過濾器元件殼體頂蓋21之端部212齊平，以形成純水出口P1。

廢水收集管42A經同心地設置在純水收集管41A中。廢水收集管42A的下端部(也就是，廢水收集管42A的第二端部)與純水收集管41A的管壁一體地形成。在此實例中，為了促成中央管40A的製造，廢水收集管42的下端部一體地形成至純水收集管41A的中間部，而非一體地形成至純水收集管41A的下端部。應注意，在促成中央管40A之製造的同時，廢水收集管42A的下端部盡可能靠近純水收集管41A的下端部，使得廢水收集管41A在純水收集管41A之長度的主要部分上方延伸，且其促成廢水收集管42A之細長構形的形成。

廢水收集管42A的上端部相對於純水收集管41A懸吊，且廢水收集管42A的上端部延伸以從過濾器元件殼體頂蓋21之端部212突出，以形成廢水出口P2。廢水收集管42A與純水收集管41A間隔開，從而在廢水收集管42A的外壁與純水收集管41A的內壁之間界定純水通道V2，並在廢水收集管42A中界定廢水通道V3的第二部分。形成在中央管40A之純水收集管41A的上端部(上部具有較小直徑的端部)與廢水收集管42A的外壁之間的純水出口 P1及形成在廢水收集管42A的上端部處之廢水出口P2在過濾器元件2A的縱向方向上錯開。

在過濾器元件2A中，純水收集管41A之具有較小直徑的上部等效於純水出口管，且與純水收集管41A之具有較大直徑的下部一體地形成，使得過濾器元件2A之純水管線係由純水收集管41A形成，且過濾器元件2A之廢水管線係由廢水收集管42A形成。原水通道V1至少部分地形成在純水收集管41A的外壁與過濾器元件殼體部件20的內壁之間；純水通道V2至少部分地形成在純水收集管41A的內壁與廢水收集管42A的外壁之間；廢水通道V3至少部分地形成在廢水收集管42A中；且原水通道V1並未與純水通道V2及廢水通道V3直接連通。

由於中央管40A及過濾器元件殼體22經同心地設置，且純水收集管41A及廢水收集管42A經同心地設置，原水通道V1、純水通道V2、及廢水通道V3係彼此同心，且廢水通道V3、純水通道V2、及原水通道V1係沿著過濾器元件2之徑向方向從中央至圓周循序地配置。

已於上文描述根據本發明之第二實施例之過濾器M2之過濾器元件2A的結構。過濾器M2之操作程序中的流體流動將在下文再次參照圖10描述。

如藉由圖10之帶箭頭的線所示，原水透過進水口211進入過濾器元件2A中的原水通道V1。原水通道V1中的原水流過過濾器介質單元30，其中徑向地穿透過濾器介質單元30的純水透過純水收集管41A的管壁上之純水收集孔411流入過濾器元件2A之純水通道V2，如圖10之帶箭頭短線所示。沿著過濾器介質單元30之縱向方向流過過濾器介質單元30但未沿著徑向方向穿透過濾器介質單元30的水形成廢水，且廢水透過廢水入口412流入中央管40A中之廢水通道V3，如圖10中之帶箭頭曲線所示。純水通道V2中的純水透過純水出口P1流出過濾器元件2A，並透過局部歧管1上的純水埠流出過濾器M2(參見圖1中之局部歧管11的純水埠12)。廢水通道V3中的廢水透過廢水出口P2流出過濾器元件2A，並透過局部歧管1上的廢水埠流出過濾器M2(參見圖1中之局部歧管11上的廢水埠13)。

此外，在過濾器元件2A中，廢水收集管42A經形成為細長管狀結構。在將過濾器元件2A安裝至過濾器M2的局部歧管1之前，僅廢水收集管42A的下端部一體地形成至中央管40A之純水收集管41A的管壁，且廢水收集管42A的剩餘部分並未連接或固定至任何其他結構且未受支撐，使得廢水收集管42A係經構形為細長懸臂結構。因此，由廢水收集管42A形成的廢水管線可在經受力時於某一範圍內移動，從而提供某些可撓性。

因此，根據本發明之第二實施例之過濾器M2及其過濾器元件2A可達成與根據本發明之第一實施例之過濾器M1及其過濾器元件2相同的效應。本發明之第二實施例可簡化過濾器元件2A之結構、減少組件之數量、及降低製造成本。此外，其可輕易達成純水出口P1及廢水出口P2之定位，其有助於過濾器元件2A與局部歧管1之對應部分的對準。最後但並非最不重要的係其可降低過濾器製造之精度要求並簡化過濾器元件2A的安裝。

相較於本發明中之根據第一實施例的過濾器M1及其過濾器元件2，本發明中之根據第二實施例之過濾器M2及其過濾器元件2A可達成進一步有益的技術效應。

在過濾器元件2A中，廢水管線僅由廢水收集管42A形成，且廢水出口管可視為廢水收集管42A之一部分。也就是，廢水出口管及廢水收集管經形成為單件式結構。因此，過濾器元件2A之結構比過濾器元件2之結構簡單。過濾器元件2A之結構消除兩管之間的組裝，且因此不需要在兩者之間提供密封件(例如，過濾器元件2中之第七密封件S7及第八密封件S8)，其進一步減少組件之數量。因而過濾器元件2A之組裝更簡單。

在過濾器元件2A中，純水管線僅由純水收集管41A形成，且純水出口管經視為純水收集管41A之一部分。也就是，純水出口管及純水收集管經形成為單件式結構。因此，過濾器元件2A之結構比過濾器元件2之結構簡單。過濾器元件2A之結構消除純水出口管與純水收集管之間的組裝，且因此不需要在兩者之間提供密封件(例如，過濾器元件2中之第五密封構件S5及第六密封件構件S6)，其進一步減少組件之數量。因而過濾器元件2A之組裝更簡單。

本發明之根據較佳實施例的過濾器及其過濾器元件顯示於上文。然而，可基於根據本發明的概念之上述較佳實施例進行修改，且這些修改亦包括在本發明之範圍內。

在根據本發明之第一實施例之過濾器元件2中，廢水出口管44係以可拆離方式密封地附接至中央管40之廢水收集管42，使得廢水出口管44及廢水收集管42共同形成細長懸臂結構，從而提供用於廢水管線的安裝靈活性。然而，本發明並未受限於此。在本發明的其他修改中，廢水出口管亦可使用所屬技術領域中常用的其他連接方法以可拆離方式或以不可拆離方式密封地附接至中央管的廢水收集管，使得廢水出口管可相對於可滲透隔膜中央管之廢水收集管抖動，從而針對廢水管線提供所需的安裝靈活性。例如，在本發明之一修改中，廢水出口管可(例如，透過球形接頭)密封地鉸接至中央管的廢水收集管，使得當過濾器元件經安裝至過濾器的局部歧管1時，廢水出口管可圍繞接頭在某一範圍內旋轉，從而針對廢水管線提供上述的安裝靈活性。

在根據本發明之第一實施例之過濾器元件2中，兩個密封件(例如，第五密封件S5與第六密封件S6以及第七密封件S7與第八密封件S8)分別顯示在中央管之廢水收集管與其他結構構件之接面處以及在純水收集管與其他結構構件之接面處。然而，本發明並未受限於此，且在本發明之其他修改中，可依需要在廢水收集管及/或純水收集管與其他結構構件的接面處提供更多或更少的密封件。例如，在各接頭處可提供僅一個密封件或三個密封件。

在根據本發明之第二實施例之過濾器元件2A中，中央管40A之廢水收集管42A及純水收集管41A各自延伸至過濾器元件殼體頂蓋21以提供純水出口P1及廢水出口P2。然而，本發明並未受限於此，且在本發明之其他修改中，中央管之廢水收集管與純水收集管之間可僅使一者延伸至過濾器元件殼體頂蓋，且另一者可附接至另一結構構件。例如，在本發明之一修改中，中央管之廢水收集管延伸至過濾器元件殼體頂蓋，從而提供廢水出口P2，且分開的純水出口管(例如，過濾器元件2中之中央管配接器43)經附接至中央管之純水收集管。在本發明之另一修改中，中央管之純水收集管延伸至過濾器元件殼體頂蓋以提供純水出口P1，且分開的廢水出口管(例如，過濾器元件2中之廢水出口管44)經附接至中央管之廢水收集管。

在上文所示之實施例中，中央管之廢水收集管的下端部與純水收集管一體地形成，且形成在廢水收集管與純水收集管之間的純水通道V2僅沿著縱向方向在過濾器介質單元30之長度的一部分上方延伸。然而，本發明並未受限於此。

在根據本發明之其他修改中，中央管之廢水收集管及純水收集管可係兩個完全分開的組件。在此構形中，廢水收集管同心地設置在純水收集管中，並設置額外的密封件以密封形成在廢水收集管與純水收集管之間的純水通道之一端部。例如，密封件可在靠近廢水收集管之下端部的位置處設置在廢水收集管與純水收集管之間的環形空間中。此修改可達成與上文類似的技術效應。

在根據本發明之其他修改中，中央管之廢水收集管可經配置以沿著過濾器元件之縱向方向在過濾器介質單元的整個長度上方延伸，且因此形成在中央管之廢水收集管與純水收集管之間的純水通道可經設置以沿著過濾器元件之縱向方向在過濾器介質單元的整個長度上方延伸。在此構形中，較佳地，純水收集管上的純水收集孔跨濾器介質單元的整個長度分布，從而增加水的排放率。

在上文所示之實施例中，過濾器元件殼體頂蓋21係以可拆離方式密封地附接至過濾器元件殼體22，且過濾器元件殼體底蓋23與過濾器元件殼體22一體地形成。然而，本發明並未受限於此。在根據本發明之其他修改中，過濾器元件殼體頂蓋及過濾器元件殼體底蓋之至少一者係以可拆離方式或以不可拆離方式密封地附接至過濾器元件殼體12。例如，在本發明之一修改中，過濾器元件殼體頂蓋與過濾器元件殼體一體地形成，且過濾器元件殼體底蓋係以可拆離方式或以不可拆離方式密封地附接至過濾器元件殼體。

此處，已詳細描述本發明之例示性實施例。然而，應理解，本發明並未受限於上文的詳細說明及所繪示之具體實施例。所屬技術領域中具有通常知識者可在不偏離本發明之主題與範圍的情況下製作本發明的各種變體。所有這些變體均落在本發明之範圍內。此外，本文所述之所有構件均可以其他技術上等效的構件置換。