濾芯和淨水設備的製作方法

2023-07-12 18:54:41

本實用新型涉及淨水技術領域，特別涉及一種濾芯和淨水設備。

背景技術：

螺旋卷式反滲透膜元件又稱卷式反滲透膜元件，是水處理技術中的常用元件，它一般包括一根帶有多個孔的中心管以及卷在中心管上的交替層疊的多層反滲選膜和導流網。中心管與殼體兩端通過連接器連接。在使用時，原水從殼體一端進入殼體，在壓力的作用下一部分經過反滲透膜的作用形成濃度較低的水，進入中心管之後從中心管一端或兩端流出，這部分水可稱作產水或純水；另一部分從殼體另一端流出，可稱作廢水、濃水。

在現有的濾芯中，通常將螺旋卷式反滲透膜元件的廢水出口和純水出口設於螺旋卷式反滲透膜元件的一端，為了方便排出廢水一般設置兩個單獨的接頭，由於濾芯內部的空間有限，進而會導致濾芯組裝不便。

技術實現要素：

本實用新型的主要目的是提出一種濾芯，旨在方便濾芯的組裝。

為實現上述目的，本實用新型提出的濾芯，其包括：反滲透膜元件，包括膜元件主體及端蓋；所述膜元件主體的側面設置有進水口，所述膜元件主體的內部設置有純水管和廢水管；所述端蓋套設於所述膜元件主體的一端，且所述端蓋設有與所述純水出水口連通的純水接頭、以及與所述廢水管連通的過水孔；

水路轉換器，具有相對設置的進水端和出水端，所述水路轉換器的進水端套設於所述端蓋上，且所述水路轉換器與所述純水接頭之間形成與所述過水孔連通的廢水通道。

優選地，所述水路轉換器的進水端與所述端蓋的連接處纏設有密封膠帶。

優選地，所述端蓋包括蓋設所述膜元件主體的端部的蓋板、以及自所述蓋板延伸形成的套接板，所述環形套接板的外表面設有限位部，所述限位部與所述水路轉換器的進水端抵接。

優選地，所述純水接頭遠離所述膜元件主體的端面與所述水路轉換器的出水端的端面平齊設置。

優選地，所述純水接頭的軸線與所述水路轉換器的出水端的軸線重合設置。

優選地，所述濾芯還包括密封圈，所述出水端的外壁面環設有供所述密封圈安裝的安裝槽。

優選地，所述進水端的孔徑大於所述出水端的孔徑，所述水路轉換器還包括將所述進水端和所述出水端連接的連接段，且所述連接段自所述進水端向所述出水端呈漸縮設置。

優選地，所述連接段的內壁面凸設有延伸至所述端蓋的多個加強筋。

優選地，所述進水端的外壁面凸設有沿其周向間隔分布的多個限位凸起。

本實用新型還提出一種淨水設備，包括上述濾芯，所述濾芯包括：反滲透膜元件，包括膜元件主體及端蓋；所述膜元件主體的側面設置有進水口，所述膜元件主體的內部設置有純水管和廢水管；所述端蓋套設於所述膜元件主體的一端，且所述端蓋設有與所述純水出水口連通的純水接頭、以及與所述廢水管連通的過水孔；

水路轉換器，具有相對設置的進水端和出水端，所述水路轉換器的進水端套設於所述端蓋上，且所述水路轉換器與所述純水接頭之間形成與所述過水孔連通的廢水通道。

本實用新型的反滲透膜元件包括膜元件主體和端蓋，膜元件主體的側面設置有進水口，膜元件主體的內部設置有純水管和廢水管，端蓋套設於膜元件主體的一端，並且端蓋設有連通純水管的純水接頭、以及與廢水管連通的過水孔，該濾芯還包括水路轉換器，該水路轉換器與端蓋的純水接頭之間形成與端蓋的過水孔連通的廢水通道。該濾芯的純水通道由端蓋上的純水接頭形成，廢水通道由水路轉換器和純水接頭圍設形成，由於上述端蓋和水路轉換接頭採用套接的方式組裝，如此，便於上述濾芯的組裝。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖示出的結構獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型濾芯一實施例的結構示意圖；

圖2為圖1中反滲透膜元件的結構示意圖；

圖3為圖2所示反滲透膜元件沿A-B-C的剖視圖；

圖4為圖2中的中心管組的結構示意圖

圖5為圖1中的蓋體的結構示意圖；

圖6為圖1中濾芯的半剖圖。

附圖標號說明：

本實用新型目的的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

需要說明，若本實用新型實施例中有涉及方向性指示(諸如上、下、左、右、前、後……)，則該方向性指示僅用於解釋在某一特定姿態(如附圖所示)下各部件之間的相對位置關係、運動情況等，如果該特定姿態發生改變時，則該方向性指示也相應地隨之改變。

另外，若本實用新型實施例中有涉及「第一」、「第二」等的描述，則該「第一」、「第二」等的描述僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括至少一個該特徵。另外，各個實施例之間的技術方案可以相互結合，但是必須是以本領域普通技術人員能夠實現為基礎，當技術方案的結合出現相互矛盾或無法實現時應當認為這種技術方案的結合不存在，也不在本實用新型要求的保護範圍之內。

本實用新型提供了一種濾芯，請參照圖1，圖1示出了本實用新型的濾芯的結構示意圖，該濾芯100包括反滲透膜元件10、水路轉換器20、外殼30以及蓋體40。

請參照圖2，上述反滲透膜元件10包括膜元件本體11、端蓋12以及密封蓋13。

請參照圖3、圖4和圖6，該膜元件本體11包括：中心管組111、多個反滲透膜片組112以及兩個密封膠層113。中心管組111包括純水管111a以及多個相互間隔設置的廢水管111b，多個廢水管111b環繞純水管111a排布。膜元件本體11的純水通道由上述純水管111a形成，膜元件本體11的廢水通道50由上述多個廢水管111b共同形成。多個反滲透膜片組112中的每一個反滲透膜片組112均具有位於中心管組111內部的第一部分和位於中心管組111外部的第二部分，每一廢水管111b和純水管111a被一個反滲透膜片組112的第一部分隔開；多個反滲透膜片組112的第二部分形成圍繞在中心管組111的周圍的多層薄膜組件。兩個密封膠層113分別設置於多個反滲透膜片組112在中心管組111長度方向的兩端，並與多個反滲透膜片組112相粘合。

反滲透膜元件10的每一廢水管111b對應一個反滲透膜片組112，從而可以實現多個膜捲曲，可以增加流道數量，有利於提高原水通量，並解決反滲透膜片過長滲透壓力不足導致部分反滲透膜片並未達到過濾目的的問題；通過兩個密封膠層113分別密封反滲透膜片組112的兩端(需要注意的是，密封膠層113不能封堵純水管111a或廢水管111b的內部管口)，防止水從反滲透膜片組112的兩端流出或流入，可以形成多個反滲透膜片組112外側邊側流進水，中間廢水管111b排出廢水的水路。

上述反滲透膜元件10使用時，原水通過側流進水，流道變窄，進水面積減小，還可以在反滲透膜片組112中採用低厚度的進水導流網，繼續減少進水面積，而流程也大大增長，因此可以增加原水與反滲透膜片接觸的時間，提高原水回收率；同時，因為減小了原水進水面積，可以加大反滲透膜片組112的滲透膜片表面水流速度(在進水通量一定時，進水通量Q與水流速度V之間的關係是V＝Q/S；其中，S為進水面積，具體的，S＝Ld；L為進水端21膜片長度，d為截面厚度，側流主要是減小了L，另外用小的進水導流網自然減小了厚度d)，因而能夠減小反滲透膜片表面濃差極化，降低該反滲透膜元件10的汙染速度，有利於提高原水回收率，從而改善原水的浪費問題，達到節約原水的效果。

每一個反滲透膜片組112包括反滲透膜片(未圖示)、進水導流網(未圖示)以及純水導流網(未圖示)；進水導流網和純水導流網可以分別設置在反滲透膜片的正反兩面，原水在反滲透膜片的正面流動，並在滲透壓力的作用下，從反滲透膜片的正面向反滲透膜片的反面滲透純水，純水產生在反滲透膜片的反面並在純水導流網的導流作用下向純水管111a流動。其中，反滲透膜片可以通過對摺使得正面與正面鄰接，反面與反面鄰接，避免不必要的接觸，從而防止純水被汙染；實際操作時，反滲透膜片的對摺時可以是正面向內對摺也可以是反面向內對摺，根據實際情況進行合理選取即可。在本實施例中，每一個反滲透膜片組112的反滲透膜片正面向內對摺設置，多個反滲透膜片組112的第二部分疊合併共同沿周向纏繞中心管組111；同一反滲透膜片正面夾層之間形成進水流道；相鄰兩個反滲透膜片的反面夾層之間形成產水流道；進水導流網和廢水管111b位於進水流道中，純水導流網位於產水流道中。此時，進水流道與產水流道之間相互獨立，並徹底隔離，能夠有效的保證每一個反滲透膜片組112的進水導流網不與純水管111a和其他的反滲透膜片組112的反滲透膜片的反面接觸；每一個反滲透膜片組112的純水導流網不與廢水管111b和其他的反滲透膜片組112的反滲透膜片的正面接觸；原水只在進水流道中流動最後由廢水管111b排出，純水只在產水流道中流動最後由純水管111a排出，從而避免純水汙染，保證淨化效果。為了能夠順利的將純水導出，在本實施例中，可以設置產水流道除靠近純水管111a的側邊以外的其他側邊均閉合密封，以使得產水流道僅具有朝向純水管111a的純水出口46；此時產水流道形成一個三側密封一側開口的膜袋，膜袋口對著純水管111a，限定膜袋內的純水只能朝純水管111a流動；原水在反滲透膜片的作用後產生純水，純水形成在膜袋內並流動到袋口進入純水管111a中。實際操作時，可以通過卷膜操作時進行實現密封，同時兩端的密封位置還可以利用兩個密封膠層113進行第二次密封，進而實現更好的密封效果。

請參照圖3，上述端蓋12套設於膜元件本體11的一端，上述密封蓋13套設於膜元件本體11的另一端。膜元件本體11的純水管111a、廢水管111b以及反滲透膜片組112的兩端分別通過端蓋12和密封蓋13的夾緊以進行定位。同時為了簡化水路，只在上述端蓋12上設置純水接頭121和過水孔122，需要說明的是，過水孔122的數量與膜元件本體11的廢水管111b數量一致，也即端蓋12上的每一過水孔122與一廢水管111b連通，端蓋12上的純水接頭121與膜元件本體11的純水管111a連通設置。在實際使用時，反滲透膜元件10一般是豎直放置的，此時，對應的純水管111a和多個廢水管111b也沿豎直方向擺放，端蓋12在上方，密封蓋13在下方，設置純水管111a的下埠被封堵，多個廢水管111b的下埠被封堵，從上端收集純水和廢水，水流均勻，且便於管路的設計。

請參照圖6，上述水路轉換器20具有相對設置的進水端21和出水端22。該水路轉換器20的進水端21與端蓋12套接，與此同時，端蓋12上的純水接頭121自進水端21伸入至水路轉換器20中，並且水路轉換器20與純水接頭121之間形成與端蓋12上的過水孔122連通的廢水通道50。如此設置，不僅充分利用了空間，而且也方便整個濾芯100的組裝，進而有利於提高濾芯100的組裝效率。

請參照圖6，上述外殼30一端敞口設置，其用於容置上述反滲透膜元件10，上述水路轉換器20在反滲透膜元件10安裝至外殼30內時，水路轉換器20與外殼30的內壁面之間間隙配合，進而形成供原水進入外殼30內原水通道70。

請參照圖6，上述蓋體40用於蓋合外殼30的敞口端，其朝向外殼30的內表面凸設有第一環形隔板41、以及位於第一環形隔板41外側的第二環形隔板42，第一環形隔板41內側形成有純水腔43、第一環形隔板41和第二環形隔板42之間形成有廢水腔44，第二環形隔板42與蓋體40的側壁之間形成原水腔45，該蓋體40還設置有與純水腔43連通的純水出口46、與廢水腔44連通的廢水出口47、以及與原水腔45連通的原水進口48。該蓋體40蓋合上述外殼30時，蓋體40的第一環形隔板41與端蓋12上的純水接頭121對接，第二環形隔板42與上述水路轉換器20的出水端22對接，蓋體40的側壁與外殼30密封連接。

在濾芯100進行工作上，外部的原水自蓋體40的原水進口48進入蓋體40的原水腔45中，並通過原水通道70和反滲透膜元件10的進水口進入反滲透膜元件10內部，進入反滲透膜元件10內部的水一部分進入純水管111a中，並通過端蓋12的純水接頭121進入蓋體40的純水腔43中，再通過蓋體40的純水出口46排出；另一部分進入廢水管111b中，並通過端蓋12的過水孔122進入廢水通道50中，再進入到蓋體40的廢水腔44中，最後通過蓋體40的廢水出口47排出。

本實用新型的反滲透膜元件10包括膜元件主體和端蓋12，膜元件主體的側面設置有進水口，膜元件主體的內部設置有純水管111a和廢水管111b，端蓋12套設於膜元件主體的一端，並且端蓋12設有連通純水管111a的純水接頭121、以及與廢水管111b連通的過水孔122，該濾芯100還包括水路轉換器20，該水路轉換器20與端蓋12的純水接頭121之間形成與端蓋12的過水孔122連通的廢水通道50。該濾芯100的純水通道由端蓋12上的純水接頭121形成，廢水通道50由水路轉換器50和純水接頭121圍設形成，由於上述端蓋12和水路轉換接頭50採用套接的方式即可完成組裝，如此，便於上述濾芯100的組裝。

上述水路轉換器20的進水端21與端蓋12的連接處纏設有密封膠帶(未圖示)。該密封膠帶的設置保證了水路轉換器20的進水端21和端蓋12的連接處的密封性，進而避免了廢水通道50中的水從水路轉換器20的進水端21和端蓋12的連接處向外側的原水通道70洩漏，避免了原水通道70中的原水被廢水汙染。

顯然，上述水路轉換器20的進水端21和端蓋12的連接處還可以通過密封膠、或者其他密封材料進行密封，在此不做具體的限定。

上述端蓋12包括蓋設於膜元件本體11的端部的蓋板123、以及自蓋板123沿其軸線延伸並與膜元件本體11套接的環形套接板124；並且該環形套接板124的外表面設置有限位部，該限位部在水路轉換器20的進水端21套設於端蓋12的環形套接板124上時，對水路轉換器20進行限位。如此設置，能夠避免反滲透膜元件10和水路轉換器20組裝時，因用力過猛而導致水路轉換器20的進水端21套接長度過長，進而導致水路轉換器20被損壞的問題發生。

具體的，請參照圖3，上述環形套接板124凹設有鄰接蓋板123的環形凹槽124a，該凹槽的側壁用以與水路轉換器20的進水端21套接，該凹槽的底壁形成上述限位部，以對水路轉換器20的進水端21進行限位。

顯然，該限位部還可以是凸設於環形套接板124的外表面的限位凸臺(未圖示)，該限位凸起211的數量可以是一個或者多個，若上述限位凸臺為多個話，則多個限位凸臺沿環形套接板124的周向排布。

請參照圖6，上述端蓋12上的純水接頭121可以位於水路轉換器20內，也可以從水路轉換器20的出水端22伸出，還可以與水路轉換器20的出水端22端面平齊設置。為了方便濾芯100的組裝。在本實用新型的實施例中，優選將上述端蓋12上的純水接頭121遠離膜元件本體11的端面與水路轉換器20的出水端22端面平齊設置。在上述蓋體40蓋合外殼30時，蓋體40的第一環形隔板41與端蓋12上的純水接頭121對接的同時，蓋體40的第二環形隔板42與水路轉換器20的出水端22也對接。如此，使得蓋體40與水路轉換器20以及端蓋12組裝時，只需一次定位即可，進而方便了該濾芯100的組裝。

請參照圖6，上述純水接頭121的軸線與水路轉換器20的出水端22的軸線重合設置。在上述蓋體40蓋合外殼30時，蓋體40的第一環形隔板41與端蓋12上的純水接頭121對接的同時，蓋體40的第二環形隔板42與水路轉換器20的出水端22也對接。如此設置，上述蓋體40蓋合外殼30時，蓋體40的第一環形隔板41與端蓋12上的純水接頭121對接的同時，蓋體40的第二管板與水路轉換器20的出水端22對接，如此設置，方便了蓋體40與水路轉換器20以及端蓋12上的純水接頭121的配合。

請參照圖6，上述水路轉換器20的出水端22的外壁面環設有安裝槽221，上述濾芯100還包括密封圈70，該密封圈70套設於水路轉換器20的出水端22，並限位於安裝槽221中。在水路轉換器20與上述蓋體40組裝時，該密封圈70與第二環形隔板42的內壁面密封抵接，進而避免了廢水從水路轉換器20的出水端22和蓋體40的第二環形隔板42的連接處洩露至蓋體40的原水腔45中，進而導致原水被汙染。

顯然，上述端蓋12的純水接頭121的外壁面也可以設置密封圈70，該密封圈70在蓋體40的第一環形隔板41與端蓋12的純水接頭121對接時，與第一環形隔板41的內壁面密封抵接，進而保證了外部的廢水不能通過純水接頭121與第一環形隔板41的連接處進行蓋體40的純水腔43中，進而避免了蓋體40的純水腔43中的純水被汙染。

請參照圖6，上述水路轉換器20的進水端21的孔徑大於出水端22的孔徑，該水路轉換器20還包括將進水端21和出水端22連接的連接段23，並且該連接段23自水路轉換器20的進水端21向出水端22呈漸縮設置。

需要說明的是，若水路轉換器20的進水端21和出水端22設置成孔徑一致，則會導致蓋體40的體積過大，同時還會導致蓋體40的原水腔45過小，進而會影響整個濾芯100的進水量，而將連水路轉換器20的接段設置成漸縮設置，一方面能夠減小蓋體40的體積，另一方面還能增大蓋體40原水腔45，進而確保了該濾芯100的進水流量，有利於提高濾芯100的過濾速度。

請參照圖6，上述連接段23的內壁面凸設有延伸至端蓋12的多個加強筋231，多個加強筋231的設置，能夠有效地提高連接段23的強度，進而避免了水路轉換器20的連接段23因內外液壓差過大而導致連接段23被損壞的問題發生。

進一步地，上述多個加強筋231沿連接段23的周向均勻分布，如此設置，使得該連接段23各處提高的強度相相當，進而避免了因連接段23某處受力不均而出現破裂的問題發生。

請參照圖6，上述水路轉換器20的進水端21的外表面凸設有多個限位凸起211，並且多個限位凸起211沿進水端21的周向均勻排布。在水路轉換器20安裝至外殼30內時，水路轉換器20的進水端21在多個限位凸起211與外殼30的內壁面的抵接下，而與外殼30的內壁面呈間隔設置，如此設置，保證了反滲透膜元件10周向的原水通道70大小一致，進而保證了反滲透膜元件10四周進水量一致。

本實用新型還提出一種淨水設備，該淨水設備包括濾芯，該濾芯的具體結構參照上述實施例，由於本淨水設備採用了上述所有實施例的全部技術方案，因此至少具有上述實施例的技術方案所帶來的所有有益效果，在此不再一一贅述。

以上所述僅為本實用新型的優選實施例，並非因此限制本實用新型的專利範圍，凡是在本實用新型的發明構思下，利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構變換，或直接/間接運用在其他相關的技術領域均包括在本實用新型的專利保護範圍內。