TWM501888U - 濾芯組 - Google Patents

Description

濾芯組

本創作係關於一種濾芯組，且特別係關於一種濾芯可更換的濾芯組。

為了確保飲用水的水質，現代家庭中常使用濾水器來過濾自來水。一般來說，濾水器中包含聚丙烯(PP)濾芯，其可過濾掉自來水中的雜質。然而，PP濾芯的產水率衰退快、壽命短、過濾精度低且除菌能力差，並無法滿足吾人對水質日益嚴格的要求。

此外，在目前的濾水器中，PP濾芯係固定於濾芯組的外筒內，而濾芯組的外筒再與進水管、出水管相連接，以使水能流經PP濾芯。然而，PP濾芯的過濾精度、除菌能力及壽命仍有改善的空間。

有鑑於此，本創作之一目的在於提供一種相較於PP濾芯的產水率衰退較慢、壽命較長、過濾精度較高且除菌能力較強的濾芯。

為了達到上述目的，依據本創作之一實施方式，一種濾芯組包含一頂蓋、一外筒以及一濾芯。頂蓋具有一進水通道以及一出水通道。進水通道與出水通道係相互隔絕的。外筒可拆卸性地結合頂蓋。濾芯係容置於外筒內。濾芯包含一中空柱體、一固定膠層以及複數中空膜絲。中空柱體具有至少一進水孔以及至少一出水孔。進水孔連通進水通道。出水孔連通出水通道。固定膠層係容置於中空柱體內。中空膜絲係容置於中空柱體內。每一中空膜絲具有一外周面以及相對兩末端口。外周面具有複數微孔洞。微孔洞連通進水孔。每一中空膜絲之兩末端口係固定於固定膠層並連通出水孔。

於本創作之一或多個實施方式中，每一微孔洞之孔徑係介於0.05微米與0.2微米之間。

於本創作之一或多個實施方式中，濾芯組還包含輔助過濾層。輔助過濾層係容置於濾芯之中空柱體內，用以去除或吸附有機物、軟化硬水、調整水中酸鹼值、去除或吸附重金屬、去除細菌、或去除或吸附農藥。

於本創作之一或多個實施方式中，濾芯組還包含一多孔性分隔層。多孔性分隔層隔開輔助過濾層與中空膜絲。

於本創作之一或多個實施方式中，輔助過濾層包含複數活性碳粒子、複數離子交換樹脂粒子或其組合。

於本創作之一或多個實施方式中，濾芯組還包含一多孔性過濾層。多孔性過濾層係容置於中空柱體內，並位於進水孔與中空膜絲之間。

於本創作之一或多個實施方式中，濾芯組還包含一保護網。保護網係容置於中空柱體內並圍繞中空膜絲。

於本創作之一或多個實施方式中，中空柱體包含一底板、一管體以及一蓋體。底板與蓋體分別封閉管體之相對兩端。進水孔係開設於底板，出水孔係開設於蓋體。

於本創作之一或多個實施方式中，外筒具有一容置空間。中空柱體係可移動性地位於容置空間內。中空柱體與容置空間之壁面相分隔，以使容置空間連通進水通道與進水孔。

於上述實施方式中，濾芯係採用中空膜絲來進行過濾作業，且此中空膜絲的兩端口均係固定於同一固定膠層上。藉由上述設計的中空膜絲，相較於傳統PP濾芯，上述實施方式之濾芯具有較不易衰退的產水量、較長的壽命、較高的過濾精度及較強的除菌能力。

以上所述僅係用以闡述本創作所欲解決的問題、解決問題的技術手段、及其產生的功效等等，本創作之具體細節將在下文的實施方式及相關圖式中詳細介紹。

100‧‧‧頂蓋

110‧‧‧水流進出部

111‧‧‧進水通道

112‧‧‧出水通道

120‧‧‧鎖固部

121‧‧‧第一螺紋

200、200a、200b、200c‧‧‧濾芯

210‧‧‧中空柱體

211‧‧‧進水孔

212‧‧‧出水孔

213‧‧‧底板

214‧‧‧管體

215‧‧‧蓋體

216‧‧‧肋條

220‧‧‧中空膜絲

221、222‧‧‧末端口

223‧‧‧外周面

224‧‧‧微孔洞

230‧‧‧固定膠層

240‧‧‧多孔性過濾層

250‧‧‧保護網

260、280‧‧‧輔助過濾層

261、281‧‧‧活性碳粒子

270‧‧‧多孔性分隔層

282‧‧‧離子交換樹脂粒子

300‧‧‧外筒

310‧‧‧內表面

311‧‧‧第二螺紋

C‧‧‧內腔室

d‧‧‧孔徑

S‧‧‧容置空間

為讓本創作之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖繪示依據本創作第一實施方式之濾芯組的立體分解圖；第2圖繪示第1圖之濾芯組在組合後的剖面圖； 第3圖繪示依據本創作第一實施方式之其中一中空膜絲在中空柱體中的立體示意圖；第4圖繪示依據本創作第一實施方式之中空膜絲的局部放大側視圖；第5圖繪示依據本創作第一實施方式之濾芯的仰視圖；第6圖繪示自來水中的雜質資訊的表；第7圖繪示採用孔徑為5微米的PP濾芯之濾芯組所產出的過濾水中的雜質資訊的表；第8圖繪示採用孔徑為1微米的PP濾芯之濾芯組所產出的過濾水中的雜質資訊的表；第9圖繪示本實施方式之濾芯組所產出的過濾水中的雜質資訊的表；第10圖繪示依據本創作第二實施方式之濾芯的立體圖；第11圖繪示依據本創作第三實施方式之濾芯的立體圖；以及第12圖繪示依據本創作第四實施方式之濾芯的立體圖。

以下將以圖式揭露本創作之複數實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，熟悉本領域之技術人員應當瞭解到，在本創作部分 實施方式中，這些實務上的細節並非必要的，因此不應用以限制本創作。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

第一實施方式

第1圖繪示依據本創作第一實施方式之濾芯組的立體分解圖。第2圖繪示第1圖之濾芯組在組合後的剖面圖。如第1及第2圖所示，於本實施方式中，濾芯組可包含頂蓋100、濾芯200以及外筒300。頂蓋100與外筒300係可拆卸性地結合的，而當頂蓋100與外筒300結合後，濾芯200可容置於外筒300內。如此一來，當使用者欲更換外筒300內的濾芯200時，僅需卸下頂蓋100，即可取出原在外筒300內的濾芯200。待置入別的濾芯200後，再將頂蓋100裝回外筒300上，即可完成濾芯200的更換作業，而無須連同外筒300一起更換。

舉例來說，頂蓋100可具有水流進出部110以及鎖固部120。鎖固部120之外表面具有第一螺紋121。外筒300具有內表面310，內表面310之頂部區域具有第二螺紋311。第一螺紋121可與第二螺紋311相嚙合，故頂蓋100可相對外筒300旋轉，而與外筒300結合或分離。因此，頂蓋100與外筒300係可拆卸性地結合的，以利使用者更換濾芯200，而無須連同外筒300一起更換。

如第2圖所示，頂蓋100的水流進出部110具有進水通道111以及出水通道112。進水通道111與出水通道 112係相互隔絕的。濾芯200包含中空柱體210、中空膜絲220以及固定膠層230。中空柱體210具有進水孔211以及出水孔212。進水孔211連通進水通道111。出水孔212連通出水通道112。固定膠層230係容置於中空柱體210內。中空膜絲220係容置於中空柱體210內，且固定於固定膠層230。未過濾的水可從中空膜絲220表面的微孔洞滲入中空膜絲220內而被濾淨，且此被濾淨的水可從中空膜絲220的末端口流出中空膜絲220外，而從中空柱體210的出水孔212流至出水通道112，再從出水通道112流至濾芯組外。

進一步來說，可參閱第3及第4圖，其中第3圖繪示依據本創作第一實施方式之其中一中空膜絲220在中空柱體210中的立體示意圖，第4圖繪示依據本創作第一實施方式之中空膜絲220的局部放大側視圖。如第3及第4圖所示，每一中空膜絲220具有相對兩末端口221、222以及外周面223。中空膜絲220之兩末端口221及222均係固定於固定膠層230並連通出水孔212。外周面223具有複數微孔洞224。另如第2圖所示，中空柱體210具有內腔室C。中空膜絲220係位於內腔室C中，使得其外周面223的微孔洞224暴露於中空柱體210的內腔室C中，而連通進水孔211。此外，如第2圖所示，外筒300具有容置空間S，其係由外筒300的內表面310所圍繞而成，故外筒300的內表面310可做為容置空間S的壁面。中空柱體210係位於容置空間S內，且中空柱體210與容置空間S之壁面相分隔，以使容置空間S連通蓋體110的進水通道111與中 空柱體210的進水孔211。

如此一來，如第2所示，未過濾的水可從頂蓋100的進水通道111流入外筒300的容置空間S內。接著，容置空間S內的水可從中空柱體210的進水孔211流入中空柱體210的內腔室C內。接著，內腔室C內的水可從中空膜絲220之外周面223的微孔洞224(可參閱第4圖)進入中空膜絲220內，此時，水中的雜質會因為其尺寸大於微孔洞224的孔徑而被擋在中空膜絲220的外周面223外。中空膜絲220內的被濾淨的水可從中空膜絲220的末端口221及222流出，而通過出水孔212，流進出水通道112後，再流出濾芯組外。因此，藉由中空膜絲220的微孔洞224，可將水中的雜質擋在擋在中空膜絲220的外周面223外，而僅供無雜質的水通過，從而得到濾淨後的水。

在上述實施方式中，由於只有中空膜絲220的上方設有固定膠層230，故相較於在中空膜絲220的上、下兩方均設有固定膠層230的結構而言，上述實施方式的中空膜絲220可佔據較多的內腔室C空間，故比表面積利用率較高，而可提高產水量。

於本實施方式中，如第4圖所示，微孔洞224具有孔徑d。孔徑d係介於0.05微米與0.2微米之間。換句話說，孔徑d可滿足0.05微米≦d≦0.2微米。較佳來說，孔徑d可小於或等於0.1微米，以利阻隔水中的大部分的細菌或病毒等雜質。

請復參閱第2圖，於本實施方式中，中空柱體210 可包含底板213、管體214以及蓋體215。底板213與蓋體215分別封閉管體214之相對兩端。進一步來說，底板213鄰接管體214之一端，而蓋體215係蓋合於管體214相對於底板213之另一端，而共同定義內腔室C。進水孔211係開設於底板213。出水孔212係開設於蓋體215。固定膠層230係黏著於管體214之內壁上靠近出水孔212之區域，以利中空膜絲220之末端口221及222(可參閱第3圖)能夠靠近出水孔212，而利於濾淨後的水流至出水孔212。

第5圖繪示依據本創作第一實施方式之濾芯200的仰視圖。如第5圖所示，於本實施方式中，底板213具有複數肋條216。相鄰兩肋條216定義一進水孔211。如此一來，水可從肋條216之間的進水孔211流入濾芯200中。於本實施方式中，濾芯200還可包含多孔性過濾層240。多孔性過濾層240係容置於中空柱體210內，並覆蓋進水孔211，而位於進水孔211與中空膜絲220(可參閱第2圖)之間。如此一來，當欲流入濾芯200的水中具有尺寸較大的雜質(如泥沙等)，多孔性過濾層240可預先檔掉這些尺寸較大的雜質。多孔性過濾層240可為多孔性的綿片，以供水流通過，而進入中空柱體210的內腔室C(可參閱第2圖)中。

相較於PP濾芯，由於本實施方式之濾芯200具有上述中空膜絲220，故可具有較不易衰退的產水率、較長的壽命、較高的過濾精度及較強的除菌能力。以下將列舉各實驗結果來佐證。

實驗1

本實驗係分別對本實施方式之濾芯組與採用PP濾芯之濾芯組監測其產水率，其結果如下表所示。

由上表可知，雖然本實施方式之濾芯組的初始產水率較低，但其產水率較不易衰退，而雖然採用PP濾芯之濾芯組的初始產水率較高，但其產水率衰退較快，且較快失去過濾功能。

實驗2

本實驗係對自來水、採用PP濾芯之濾芯組所產出之過濾水及本實施方式之濾芯組所產出之過濾水的生菌數 做檢測，其結果如下表。

由上表可知本實施方式之濾芯組所產出的過濾水的總生菌數明顯少於採用PP濾芯的濾芯組所產出的過濾水的總生菌數，故本實施方式之濾芯組的除菌能力可優於採用PP濾芯之濾芯且。

實驗3

本實驗係對自來水、本實施方式之濾芯組所產出的過濾水與採用PP濾芯之濾芯組所產出的過濾水的雜質做量測，其量測結果如第6至9圖所示。第6圖繪示自來水中的雜質資訊的表。由第6圖可知，自來水中的雜質尺寸約介於122.4奈米與3580奈米之間。第7圖繪示採用孔徑為5微米的PP濾芯之濾芯組所產出的過濾水中的雜質資訊的表。由第7圖可知，採用孔徑為5微米的PP濾芯之濾芯組所產出的過濾水中的雜質尺寸約介於68.06奈米與1990奈米之間。第8圖繪示採用孔徑為1微米的PP濾芯之濾芯 組所產出的過濾水中的雜質資訊的表。由第8圖可知，採用孔徑為1微米的PP濾芯之濾芯組所產出的過濾水中的雜質尺寸約介於105.7奈米與1718奈米之間。第9圖繪示本實施方式之濾芯組所產出的過濾水中的雜質資訊的表。由第9圖可知，本實施方式之濾芯組所產出的過濾水中的雜質尺寸約介於87.3奈米與127.1奈米之間。

由第6至9圖可知，本實施方式之濾芯組所產出的過濾水的雜質尺寸範圍小，而具有較佳的過濾精度。

實驗4

本實驗係分別對本實施方式之濾芯組與採用PP濾芯之濾芯組監測其日產水量，以判斷兩者的使用壽命，其結果如下表所示。

由上表可知，本實施方式之濾芯組在使用第23天時雖然日產水量下降，但其過濾功能仍未失效，然而，採用PP濾芯之濾芯組在使用第7天時，其過濾功能就已失效。由此可知，本實施方式之濾芯組的使用壽命比採用PP濾芯之濾芯組的壽命更長。

由以上實驗1至實驗4的實驗結果可知，相較於PP濾芯，具有中空膜絲220之濾芯200可具有較不易衰退的產水率、較長的壽命、較高的過濾精度及較強的除菌能 力。

第二實施方式

第10圖繪示依據本創作第二實施方式之濾芯200a的立體圖。如第10圖所示，本實施方式與第一實施方式之間的主要差異係在於：本實施方式之濾芯200a還可包含保護網250。保護網250係容置於中空柱體210內，並圍繞中空膜絲220。進一步來說，保護網250可包覆中空膜絲220，以降低雜質及微粒對中空膜絲220之損害。另外，由於中空膜絲220係被保護網250所包覆，故可防止中空膜絲220之外周面223(可參閱第4圖)接觸中空柱體210的內壁，而導致水無法從微孔洞224(可參閱第4圖)進入中空膜絲220內。於部分實施方式中，保護網250之材質可為聚丙烯(PP)、聚胺酯(PU)或聚對苯二甲酸乙二酯(PET)，但本創作並不以此為限。

本實施方式之其他技術特徵與前文中第一實施方式所載的內容相同，故不重複敘述。

第三實施方式

第11圖繪示依據本創作第三實施方式之濾芯200b的立體圖。如第11圖所示，本實施方式與第一實施方式之間的主要差異係在於：本實施方式之濾芯200b還包含輔助過濾層260。輔助過濾層260係容置於中空柱體210內，用以提供額外的過濾功能，如去除或吸附有機物、軟化硬水、 調整水中酸鹼值、去除或吸附重金屬、去除細菌、或去除或吸附農藥等等。舉例來說，輔助過濾層260可包含複數活性碳粒子261。這些活性碳粒子261可容置於濾芯200b之中空柱體210內，而用以吸附有機物。如此一來，濾芯200b不僅可利用中空膜絲220阻隔水中的雜質，還可利用活性碳粒子261來吸附有機物，以提供兩種不同過濾功能。

於本實施方式中，濾芯200b還可包含多孔性分隔層270。多孔性分隔層270可隔開輔助過濾層260與中空膜絲220，換句話說，多孔性分隔層270可隔開活性碳粒子261與中空膜絲220，而防止活性碳粒子261阻塞中空膜絲220的微孔洞224(可參閱第4圖)或穿過微孔洞224而進入中空膜絲220內。於部分實施方式中，多孔性分隔層270可為發泡結構，其材質可為聚丙烯(PP)、聚胺酯(PU)或聚對苯二甲酸乙二酯(PET)，但本創作並不以此為限。

本實施方式之其他技術特徵與前文中第一實施方式所載的內容相同，故不重複敘述。

第四實施方式

第12圖繪示依據本創作第四實施方式之濾芯200c的立體圖。如第12圖所示，本實施方式與第三實施方式之間的主要差異係在於：本實施方式之輔助過濾層280與第三實施方式的輔助過濾層260不完全相同。具體來說，輔助過濾層280不僅包含活性碳粒子281，還可包含離子交換樹脂粒子282。亦即，離子交換樹脂粒子282可容置於濾芯 200c之中空柱體210內，以將硬水軟化。如此一來，濾芯200c不僅可利用中空膜絲220阻隔水中的雜質，利用活性碳粒子281來吸附有機物，還可利用離子交換樹脂粒子282將硬水軟化成軟水，而提供三種不同的過濾功能。

雖然於本實施方式中，輔助過濾層280包含了活性碳粒子281與離子交換樹脂粒子282，但於其他實施方式中，輔助過濾層280亦可僅包含離子交換樹脂粒子282，而不包含活性碳粒子281。

於本實施方式中，多孔性分隔層270可隔開輔助過濾層280與中空膜絲220。換句話說，多孔性分隔層270可將活性碳粒子281及離子交換樹脂粒子282阻隔於中空膜絲220外，而防止活性碳粒子281及離子交換樹脂粒子282阻塞中空膜絲220的微孔洞224(可參閱第4圖)或穿過微孔洞224而進入中空膜絲220內。

本實施方式之其他技術特徵與前文中第一實施方式所載的內容相同，故不重複敘述。

雖然本創作已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本創作，任何熟習此技藝者，在不脫離本創作之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧頂蓋

110‧‧‧水流進出部

120‧‧‧鎖固部

121‧‧‧第一螺紋

200‧‧‧濾芯

210‧‧‧中空柱體

212‧‧‧出水孔

220‧‧‧中空膜絲

230‧‧‧固定膠層

300‧‧‧外筒

310‧‧‧內表面

311‧‧‧第二螺紋

Claims (8)

1. 一種濾芯組，包含：一頂蓋，具有一進水通道以及一出水通道，該進水通道與該出水通道係相互隔絕的；一外筒，可拆卸性地結合該頂蓋；以及一濾芯，容置於該外筒內，該濾芯包含：一中空柱體，具有至少一進水孔以及至少一出水孔，該進水孔連通該進水通道，該出水孔連通該出水通道；一固定膠層，容置於該中空柱體內；以及複數中空膜絲，容置於該中空柱體內，每一該些中空膜絲具有一外周面以及相對兩末端口，該外周面具有複數微孔洞，該些微孔洞連通該進水孔，每一該些中空膜絲之該兩末端口係固定於該固定膠層並連通該出水孔。
2. 如請求項1所述之濾芯組，其中每一該些微孔洞之孔徑係介於0.05微米與0.2微米之間。
3. 如請求項1所述之濾芯組，更包含：一輔助過濾層，容置於該濾芯之該中空柱體內，用以去除或吸附有機物、軟化硬水、調整水中酸鹼值、去除或吸附重金屬、去除細菌、或去除或吸附農藥。
4. 如請求項3所述之濾芯組，更包含： 一多孔性分隔層，隔開該輔助過濾層與該些中空膜絲。
5. 如請求項1所述之濾芯組，更包含：一多孔性過濾層，容置於該中空柱體內，並位於該進水孔與該些中空膜絲之間。
6. 如請求項1所述之濾芯組，更包含：一保護網，容置於該中空柱體內並圍繞該些中空膜絲。
7. 如請求項1所述之濾芯組，其中該中空柱體包含一底板、一管體以及一蓋體，該底板與該蓋體分別封閉該管體之相對兩端，其中該進水孔係開設於該底板，該出水孔係開設於該蓋體。
8. 如請求項7所述之濾芯組，其中該外筒具有一容置空間，該中空柱體係位於該容置空間內，該中空柱體與該容置空間之壁面相分隔，以使該容置空間連通該進水通道與該進水孔。