一种净水器滤芯的制作方法

本发明涉及净水技术领域，具体涉及一种采用分级定向净化技术的净水器复合滤芯。

背景技术：

通常净水器用于家用、商用和户外饮用水的净化，过滤原水去除污染物。

详细地，净水器连接到供水系统以去除自来水中包含的各种固体杂质、漂浮物、细菌、微生物、有机物、农药残留、环境激素和重金属有害成分。并如上所述，为了获得安全水质，净水器的结构设计要包含不同净化功能的多重独立的滤芯结构，特别是膜技术的限制；使得净水器体积加大，结构复杂，并以各种产品形式发布推广；然而，不同的家庭、工作场合使用净水器时，要面对各种安装场景问题。近年来的趋势是开发尺寸足够小的净水器用在安装在不同的应用场景中。

现有过滤装置一般是在过滤壳体内放置一个或几个滤芯，水质净化是通过滤芯过滤实现的。现有的滤芯，流体一般从滤芯上部或者下部进入腔体，通过1至2层滤材后从同侧或异侧连接口流出。现有的家用净水设备安装位置较小，难以安装下较大体积的净水设备。

目前的滤芯存在以下几个缺陷：目前流行技术是反渗透膜技术，净水器滤芯多为单功能膜过滤，不能有效去除水中的多种污染物和杀灭细菌、微生物。

反渗透膜技术，其实质是阻断隔离污染物；同时也阻断水中的有益微量元素和矿物质；阻断的细菌、病毒、微生物、矿物质、有机物不断得在膜的原水侧累积；滤芯堵塞、寿命加剧缩短；膜技术滤芯寿命短，一般在2500–5000l之间，造成滤芯频繁更换;废水率非常高，一般在50%-25%之间，好的技术，废水率出才能达到25%；商业上无法解决恶劣原水的净化问题；需要水泵驱动达到有效工作压力才能实现过滤功能，耗能结构复杂，增加了成本构成环节和产品的不可靠性环节。

现有的滤芯进出水口多为同侧进出或异侧进出，不能满足产品的整体装配的需要；现有的滤芯多为1到2级滤材，功能有限，效能低下，体积庞大，水质不健康，滤芯寿命很有限，频繁更换，不能很好的集成多级高效滤材；不能满足人们对健康饮水的消费升级需求。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种更为科学、一体化的净水器滤芯，能够在一体化的滤芯内配置不同类型状态的净化媒介过滤层，弱化膜技术的使用缺陷，解决了膜过滤技术滤芯的产品痛点；可根据原水污染物的不同匹配相应功能和结构的净化单元，实现水质逐级，定向分解净化，从而得到自然健康水质的净化效果，整体结构紧凑，节能，环保；不仅满足健康用水市场需求，也能满足原水水质极其恶劣的安全用水市场的场景需求。

为了达到上述目的，本发明提供了一种净水设备滤芯解决方案，滤芯，包含一种净水器滤芯，包括：滤芯盖、滤芯壳体、净水单元a、净水单元b、净水单元c、进水管和出水管；滤芯盖的主体为中空圆柱体，在滤芯盖的侧面设置进水管，在滤芯盖的顶部中心位置设置出水管；滤芯壳体为一端封底，另一端开口的中空筒体；滤芯盖与滤芯壳体同心设置，滤芯盖的开口端与滤芯壳体的开口端密封适配，形成滤芯承载腔。

进一步的，净水单元a、净水单元b和净水单元c、与滤芯壳体同心设置；依次穿过与滤芯壳体同心设置的出水管，适配安装在滤芯承载腔内，形成分级布水通道和分级净化系统。

进一步的，净水器滤芯为包括至少两级净化单元及相应适配结构，而构成的既有径向流动，又有轴向流动多级净化单元串联的复合滤芯；在每级净化单元的进水端设置进水腔，在每级净水单元的出水端设置排水腔，前一级净水单元的排水腔是相邻下一级净水单元的进水腔；本发明以三级净化单元为实施例描述权利要求和说明。

进一步的，净水单元a包括第一级滤材、支架i和支架ii，支架i的顶部与滤芯盖顶部同心密封适配，第一级滤材为滤径不大于10微米的除菌碳棒，环状柱体结构设置，环状柱体顶部与支架i端密封适配，环状柱体底部经与支架ii端密封适配后，与滤芯壳体内壁形成密封适配；第一级滤材的环状柱体外圆柱面与滤芯承载腔的内壁形成进水腔i,并与进水管贯通；环状柱体内圆柱面与出水管外圆柱面构成排水腔i；支架ii内孔与出水管外圆柱面留出不小于0.5毫米的环状布水孔，并与排水腔i贯通。

进一步的，净水单元b包括第二级滤材、第三级滤材、第四级滤材、支架iii、支架iv、支架v和支架vi；第二级滤材、第三级滤材和第四级滤材串联适配构成轴向水流净化单元，并根据原水污染源的不同串联适配更多级的污染物去除滤材；每级串联滤材的两个端面均依次设置支架iii、支架iv、支架v和支架vi支撑隔离，所有支架iii、支架iv、支架v、支架vi的断面均为透水隔离滤网。

进一步的，第二级滤材为去除重金属和浊度颗粒介质，其结构为环状柱体结构，环状柱体外柱面与滤芯壳体内壁密封适配，环状柱体内柱面与出水管的外柱面密封适配，顶部设置支架，顶部端面外侧经支架与支架密封适配，形成进水腔ii，进水腔ii与排水腔i贯通；第二级滤材底部端面外侧与支架iv密封适配。

进一步的，第三级滤材为杀灭细菌和去除浊度颗粒介质，其结构为环状柱体结构，环状柱体外柱面与滤芯壳体内壁密封适配，环状柱体内柱面与出水管的外柱面密封适配，顶部端面外侧与支架iv密封适配，底部端面外侧与支架v密封适配。

进一步的，第四级滤材为去除铅、砷等重金属颗粒介质，其结构为环状柱体结构，环状柱体外柱面与滤芯壳体内壁密封适配，环状柱体内柱面与出水管的外柱面密封适配，顶部端面外侧与支架v密封适配，底部端面外侧与支架vi密封适配。

进一步的，净水单元c包括第五级滤材、第六级滤材、支架vii、支架viii和隔离网，第五级滤材为去除浊度污染物的微滤膜材，其结构为环状柱体结构；第五级滤材与滤芯壳体同心设置，第五级滤材与支架vii同心设置，且上端面与支架vii密封适配；支架vii与出水管同心设置对接密封适配；支架vii上端面支撑支架vi，并与支架vi下端面形成不小于3毫米高度差的排水腔ii；第五级滤材与支架viii同心设置，且下端面与支架viii密封适配；第五级滤材的环状柱体外柱面与滤芯壳体内壁之间形成进水腔iii，并与排水腔ii贯通；支架viii为中空圆柱t型结构，底部封闭，并支撑在滤芯壳体底部；支架viii的中空外柱面与第五级滤材内腔之间形成环状排水腔iii；第六级滤材为植入纳米银离子和纳米铝离子的电荷平衡灭菌陶瓷颗粒球体，第六级滤材松散填充在支架viii的中空圆柱腔内，并在与出水管的贯通连接处设置隔离网。

进一步的，支架viii的柱状中空圆柱体靠近底部位置至少设置一个不小于1毫米的排水孔，并连通排水腔iii。

进一步的，净水器滤芯的净水流程是：原水经过进水管进入进水腔i；进一步的径向穿过净水单元a净化后，进入排水腔i，并进入进水腔ii缓冲；进一步的穿过净水单元b多级串联的第二级滤材、第三级滤材和第四级滤材分级净化后，进入排水腔ii，并进入进水腔iii缓冲；进一步的径向穿过净水单元c的第五级滤材净化后，进入排水腔iii缓冲；进一步的经过排水孔进入第六级滤材净化、均质、杀菌后穿过隔离网进入出水管，完成净化过程。

进一步的，净水器滤芯的制造步骤，包括步骤一：把净水单元a、净水单元b、净水单元c构成组件的过程；和步骤二：把净水单元a、净水单元b、净水单元c组件、出水管以及相关零部件组装适配在滤芯承载腔内的过程。

本发明的有益效果是：本发明提供一种更为科学的净水原理、方法和流程和滤芯制造过程，能够配置不同类型状态的净化媒介过滤层，可根据原水污染物的不同匹配相应功能和结构的净化滤材和净水单元，实现水质逐级，定向分解净化，从而得到自然健康水质的净化效果，整体结构紧凑，节能，环保；不仅满足健康用水市场需求，也能满足原水水质极其恶劣的安全用水市场的场景需求。本发明的净水方法弱化了膜技术的使用缺陷，解决了膜过滤技术滤芯的产品痛点；具体为，数十倍的提升了滤芯的使用寿命，减少滤芯频繁更换的麻烦和商业痛点；得到同样的水质、同样的净水容量，大大缩小了滤芯和净水器的结构尺寸；单位净水量的制造成本和使用成本大大降低；解决了膜技术无法净化恶劣原水的致命缺陷；定向分级净化、杀菌、灭菌一体设计，净化的同时留存水中的微量元素和矿物质，自然健康饮水；解决了膜技术自身无法克服的微生物滋生造成的加速堵塞和二次污染危害；真正实现全屋用水净化的长寿命在线使用；滤芯废弃物丢弃设计，不仅不对环境造成伤害，而且在自然界仍能净化环境水质和杀菌、灭菌。

附图说明

附图1为本发明的一种净水器滤芯的结构示意图。

其中：1、滤芯盖；2、滤芯壳体；001、净水单元a；002、净水单元b；003、净水单元c；31、第一级滤材；32、第二级滤材；33、第三级滤材；34、第四级滤材；35、第五级滤材；36、第六级滤材；41、支架i；42、支架ii；43、支架iii；44、支架iv；45、支架v；46、支架vi；47、支架vii；48、支架viii；49、隔离网；5、进水管；6、出水管；10、滤芯承载腔；11、进水腔i；12、排水腔i；13、进水腔ii；14、排水腔ii；15、进水腔iii；16、排水腔iii；17、排水孔。

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易被本领域技术人员所理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参见附图1，为本发明的一种净水器滤芯的实施例结构示意图。本发明中的一种净水器滤芯。包括：滤芯盖（1）、滤芯壳体（2）、净水单元a（001）、净水单元b（002）、净水单元c（003）、进水管（5）和出水管（6）。

滤芯盖（1）的主体为中空圆柱体，在滤芯盖（1）的侧面设置进水管（5），在滤芯盖（1）的顶部中心位置设置出水管（6）；滤芯壳体（2）为一端封底，另一端开口的中空筒体；滤芯盖（1）与滤芯壳体（2）同心设置，滤芯盖（1）的开口端与滤芯壳体（2）的开口端密封适配，形成滤芯承载腔（10）。

净水单元a（001）、净水单元b（002）和净水单元c（003）、与滤芯壳体（2）同心设置；依次穿过与滤芯壳体（2）同心设置的出水管（6），适配安装在滤芯承载腔（10）内，形成分级布水通道和分级净化系统；净水器滤芯为包括至少两级净化单元及相应的适配结构，而构成的既有径向流动，又有轴向流动多级净化单元串联的复合滤芯；在每级净化单元的进水端设置进水腔，在每级净水单元的出水端设置排水腔，前一级净水单元的排水腔是相邻下一级净水单元的进水腔；本发明以三级净化单元为实施例描述和说明。

净水单元a（001）包括第一级滤材（31）、支架i（41）和支架ii（42），支架i（41）的顶部与滤芯盖（1）顶部同心密封适配，第一级滤材（31）为滤径不大于10微米的除菌碳棒，环状柱体结构设置，环状柱体顶部与支架i（41）端密封适配，环状柱体底部经与支架ii（42）端密封适配后，与滤芯壳体（2）内壁形成密封适配；第一级滤材（31）的环状柱体外圆柱面与滤芯承载腔（10）的内壁形成进水腔i（11）,并与进水管（5）贯通；环状柱体内圆柱面与出水管（6）外圆柱面构成排水腔i（12）；支架ii（42）内孔与出水管（6）外圆柱面留出不小于0.5毫米的环状布水孔，并与排水腔i（12）贯通。

净水单元b（002）包括第二级滤材（32）、第三级滤材（33）、第四级滤材（34）、支架iii（43）、支架iv（44）、支架v（45）和支架vi（46）；其特征在于，第二级滤材（32）、第三级滤材（33）和第四级滤材（34）串联适配构成轴向水流净化单元，并根据原水污染源的不同串联适配更多级的污染物去除滤材；每级串联滤材的两个端面均依次设置支架iii（43）、支架iv（44）、支架v（45）和支架vi（46）支撑隔离，支架iii（43）、支架iv（44）、支架v（45）、支架vi（46）的断面均为透水隔离滤网；来自排水腔i（12）的水流经多级串联的净化单元（002）进入排水腔ii（14）。

第二级滤材（32）为去除重金属和浊度颗粒介质，其结构为环状柱体结构，环状柱体外柱面与滤芯壳体（2）内壁密封适配，环状柱体内柱面与出水管（6）的外柱面密封适配，顶部设置支架iii（43），顶部端面外侧经支架iii（43）与支架ii（42）密封适配，形成进水腔ii（13），进水腔ii（13）与排水腔i（12）贯通；第二级滤材（32）底部端面外侧与支架iv（44）密封适配。

第三级滤材（33）为杀灭细菌和去除浊度颗粒介质，其结构为环状柱体结构，环状柱体外柱面与滤芯壳体（2）内壁密封适配，环状柱体内柱面与出水管（6）的外柱面密封适配，顶部端面外侧与支架iv（44）密封适配，底部端面外侧与支架v（45）密封适配。

第四级滤材（34）为去除铅、砷等重金属颗粒介质，其结构为环状柱体结构，环状柱体外柱面与滤芯壳体（2）内壁密封适配，环状柱体内柱面与出水管（6）的外柱面密封适配，顶部端面外侧与支架v（45）密封适配，底部端面外侧与支架vi（46）密封适配。

净水单元c(003)包括第五级滤材(35)、第六级滤材(36)、支架vii(47)、支架viii(48)和隔离网(49)，第五级滤材(35)为去除浊度污染物的微滤膜材，其结构为环状柱体结构；第五级滤材(35)与滤芯壳体(2)同心设置，第五级滤材(35)与支架vii(47)同心设置，且上端面与支架vii(47)密封适配；支架vii(47)与出水管(6)同心设置对接密封适配；支架vii(47)上端面支撑支架vi(46)，并与支架vi(46)下端面形成不小于3毫米高度差的排水腔ii(14)；第五级滤材(35)与支架viii(48)同心设置，且下端面与支架viii(48)密封适配；第五级滤材(35)的环状柱体外柱面与滤芯壳体(2)内壁之间形成进水腔iii(15)，并与排水腔ii(14)贯通；支架viii(48)为中空圆柱t型结构，支架viii(48)底部封闭，并支撑在滤芯壳体(2)底部；支架viii(48)的中空外柱面与第五级滤材(35)内腔之间形成环状排水腔iii(16)；第六级滤材(36)为植入纳米银离子和纳米铝离子的电荷平衡灭菌陶瓷颗粒球体，第六级滤材(36)松散填充在支架viii(48)的中空圆柱腔内，并在与出水管(6)的贯通连接处设置隔离网(49)。

在支架viii（48）的柱状中空圆柱体靠近底部位置至少设置一个不小于1毫米的排水孔（17），并连通排水腔iii（16）。

净水器滤芯的净水流程是：原水经过进水管（5）进入进水腔i（11）；进一步的径向穿过净水单元a（001）净化后，进入排水腔i（12），并进入进水腔ii（13）缓冲；进一步的穿过净水单元b（002）多级串联的第二级滤材（32）、第三级滤材（33）和第四级滤材（34）分级净化后，进入排水腔ii（14），并进入进水腔iii（15）缓冲；进一步的径向穿过净水单元c（003）的第五级滤材（35）净化后，进入排水腔iii（16）缓冲；进一步的经过排水孔（17）进入第六级滤材（36）净化、均质、杀菌后穿过隔离网（49）进入出水管（6），完成净化过程。

净水器滤芯的制造步骤，包括步骤一：把净水单元a（001）、净水单元b（002）、净水单元c（003）构成组件的过程；和步骤二：把净水单元a（001）、净水单元b（002）、净水单元c（003）组件、出水管（6）以及相关零部件组装适配在滤芯承载腔（10）内的过程。

步骤一包括：

将净水单元a（001）构成一体的步骤，其特征在于，第一级滤材（31）为环状柱体结构，顶部与支架i（41）同心设置，密封适配；底部与支架ii（42）同心设置，密封适配，构成一体；

将净水单元b（002）构成一体的步骤，其特征在于，第二级滤材（32）、第三级滤材（33）和第四级滤材（34）均为空心圆柱结构，同心设置，串联适配；并根据原水污染源的不同串联适配更多级的污染物去除滤材；每级串联滤材的两个端面均依次设置支架iii（43）、支架iv（44）、支架v（45）、支架vi（46）支撑隔离，并构成一体；

将净水单元c（003）构成一体的步骤，其特征在于，第五级滤材（35）为环状柱体结构，第五级滤材（35）上端面与支架与（47）同心设置，密封适配；第五级滤材（35）下端面与支架viii（48）同心设置，密封适配；支架viii（48）为中空圆柱t型结构，支架viii（48）的中空外柱面与第五级滤材（35）内腔之间形成环状排水腔iii（16）；第六级滤材（36）的颗粒球体松散填充在支架viii（48）的中空圆柱腔内，并由隔离网（49）阻断隔离，防止移动。

步骤二包括：

将出水管（6）组装适配在滤芯承载腔（10）的步骤，其特征在于，出水管（6）与滤芯壳体（2）同心设置；出水管（6）上部外圆柱面与滤芯盖（1）上部设置的内孔同心密封适配；出水管（6）底部与净水单元c（003）上部设置的支架vii（47）上的内孔同心密封适配；出水管（6）依次穿过净水单元a（001）、净水单元b（002）,并与净水单元c（003）上设置的支架vii（47）同心对接密封适配；

将净水单元c（003）组装适配在滤芯承载腔（10）内的步骤，其特征在于，净水单元c（003）与滤芯壳体（2）同心设置，在支架viii（48）底部设置外定位止口，在滤芯壳体（2）底部设置内定位止口，内外定位止口适配，支架viii（48）定位支撑在滤芯壳体（2）底部；

将净水单元b（002）组装适配在诉说滤芯承载腔（10）内的步骤，其特征在于，净水单元b（002）与滤芯壳体（2）同心设置；分别在第二级滤材（32）、第三级滤材（33）和第四级滤材（34）的外圆柱面设置环形密封圈，并与滤芯壳体（2）的内圆柱面密封适配；分别在第二级滤材（32）、第三级滤材（33）和第四级滤材（34）的内圆柱面设置环形密封圈，并与出水管（6）的外圆柱面密封适配；净水单元b（002）支撑在支架vii（47）的上端面上；

将净水单元a（001）组装适配在滤芯承载腔（10）内的步骤，其特征在于，净水单元a（001）上部经与支架i（41）密封适配过度后，与滤芯壳体（2）同心设置密封适配，下部经与支架ii（42）密封适配过度后，与滤芯壳体（2）内壁形成密封适配；支架ii（42）内孔与出水管（6）外圆柱面留出不小于0.5毫米的环状空间，并与排水腔i（12）贯通。

以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰均涵盖在本发明的保护范围内。