一种用于净水器的复合滤芯及其制作方法与流程

本发明涉及一种净水器，具体涉及一种用于净水器的复合滤芯及其制作方法。

背景技术：

随着工业的快速发展，环境污染日益严重，其中淡水资源面临着短缺和污染的双重压力，且分布严重不均，由此可知，水资源尤其是淡水资源的安全是否有保障对社会持续发展和人类健康生活的重要性不言而喻。在此背景下，净水器应运而生。

净水器是生产净水的设备，是以市政自来水为原水，对水质进行深度过滤、净化的水处理设备。随着人们对饮水水质的要求不断提高，净水器在国内外的家庭中的普及率非常高，甚至在不少国家已成家用必备品。如此庞大的市场需求催生了净水技术的蓬勃发展，不少生产厂家竞相生产各种净水器。

在现有技术中，按滤芯组成结构，净水器分为单滤芯和复合滤芯，复合滤芯是将一种或多种独立功能的滤材根据需要科学的集合在一个滤芯上，同时发挥其作用，已越来越受到生产厂家和消费者的青睐，市场占有率逐渐提高。但在实用过程中，复合滤芯净水器普遍存在结构复杂，受体积限制，过滤面积小，产水量不足的问题。因此，本技术领域需要一种结构简单，安装方便，产水量高，吸附饱和量大，净化效果好且使用寿命长的复合滤芯。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种结构简单，安装方便，产水量高且使用寿命长的复合滤芯。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用于净水器的复合滤芯，包括：下壳，位于复合滤芯最下方的中空壳体，其顶部及底部分别设有第一接口及净水出口；中壳，扣置在所述下壳的第一接口处，包括壳体及尼龙网，所述壳体的侧面及底部分别设有第一栅口及中壳敞口，所述尼龙网包裹在所述壳体侧面，且完全覆盖所述第一栅口；上壳，套设在所述中壳的外部，其侧面和底面分别设有第二栅口及第二接口，并通过所述第二接口与所述下壳的第一接口连接；过滤材料组件，置于所述下壳内，包括颗粒滤材及超滤膜，所述超滤膜设在所述下壳底部，且完全覆盖所述下壳的净水出口，所述颗粒滤材由一种或多种颗粒状的过滤材料组成，填充于所述下壳内壁与所述超滤膜之间的空间。

采用上述技术方案的有益效果是：充分考虑现有问题中所存在的技术问题，首先，通过下壳、中壳及上壳的连接固定构建承载复合滤芯滤材的外在壳体，结构简单，安装方便，未设置冗余的构件，在空间体积一定的情况下，有效提高了内部滤材体积占复合滤材总体积的比例；其次，中壳的尼龙网包裹处侧面的第一栅口，能有效阻当滤料的外漏；更重要的是，采用超滤膜设置在中间，周边填充颗粒滤材的分布方式，构建了超滤膜径向入水轴向出水的过滤通道，改变了原有超滤膜轴向入水径向出水的传统过滤路径，显著扩大了超滤膜的入水过滤面积，大幅提高了过滤效率；因此，具有良好的实用价值和市场竞争力。

作为本发明的进一步改进，所述颗粒滤材包括负电位陶瓷球及椰壳活性炭，所述负电位陶瓷球与椰壳活性炭的填充比例为0.24～0.46。

采用上述技术方案的有益效果是：颗粒滤材中引入负电位陶瓷球及椰壳活性炭，既能利用椰壳活性炭的高吸附能力、低阻力的特点高效去除水中的有机污染物，吸附异色异味，让水更加纯净，与普通活性炭相比，过滤效果更好；又能利用负电位陶瓷球可瞬间击穿水分子，产生-0h离子的功能，把水的电位值从+200mv下降到-300-500mv，将ph值调节至7.3-8.5左右，并补充水中矿物质及活化小分子水，从而有效改善口感。当负电位陶瓷球与活性炭的填充比例处于0.24～0.46范围时，颗粒滤材的过滤功能和改善口感功能俱佳。

作为本发明的更进一步改进，所述负电位陶瓷球与椰壳活性炭以所述超滤膜为中心沿轴向由下往上依次填充于所述下壳内壁与所述超滤膜之间的空间。

采用上述技术方案的有益效果是：将负电位陶瓷球与椰壳活性炭横向分层，使得不同方位的原水经过同等的过滤过程，有利于维持净水过滤效果及口感的稳定性。

作为本发明的更进一步改进，所述超滤膜包括过滤膜丝及过滤膜罩壳，所述过滤膜丝的微孔径范围为0.01μm～0.1μm。

采用上述技术方案的有益效果是：在保证良好的通水性的同时，能有效截留水中细菌、胶体、铁锈、悬浮物、泥沙、大分子有机物，保留对人体有益的矿物质。

作为本发明的更进一步改进，所述过滤膜丝的外径范围为550μm～640μm。

采用上述技术方案的有益效果是：构成超滤膜的过滤膜丝外径范围为550μm～640μm，明显细于现有技术中的1100μm～1660μm，能使过滤接触面积大而均匀，有效提高了复合滤芯的使用寿命。能长效的过滤水中杂质，保留人体有益的矿物质。

作为本发明的更进一步改进，所述下壳还包括流速调节器，所述流速调节器设在底部的净水出口处，且其外表面设有刻度及流速标识。

采用上述技术方案的有益效果是：净水出口处设置流速调节器，提供了另外一种流量调节方案，即在没有引入流速调节器之前，可以通过净水出口的大小来控制净水流速，当引入流速调节器之后，可以通过调节流速调节器来实现控制流速的目的，净水出口流速既不能过大，流速过大，原水过滤不充分，流速过小，过滤效率太低，无法满足使用需求，因此，出水流速调至在合理范围内，可使得原水停留在滤料的时间相对长，从而使负电位矿化球更有效的产生-0h离子，改变了出水的电位值、调节了ph值，并补充水中矿物质及活化小分子水、活性炭能更好的发挥吸附量作用、去除更彻底、出水口感更佳。

作为本发明的更进一步改进，所述上壳第二栅口为条形通孔，其水平方向长度大于其竖直方向的长度，所述中壳第一栅口的竖直方向长度大于其水平方向的长度，且沿周向均匀分布在所述中壳侧面。

采用上述技术方案的有益效果是：第二栅口设置为水平方向的通孔，有助于原水在外壳四周在较低液面的情况下均匀流进中壳，中壳的第一栅口为竖直方向布置，与第二栅口形成交错栅口，改变了原水落水点，有助于减缓原水进入过滤区域的速度。

作为本发明的更进一步改进，所述上壳内表面与所述中壳外表面存在间隙。

采用上述技术方案的有益效果是：上壳与中壳之间设置间隙，形成了渗水通道，使原水能均匀、顺畅进入滤芯内。

作为本发明的更进一步改进，所述下壳第一接口端面设有水平沿边及外围护板，所述水平沿边的内侧尺寸不小于所述第一接口的端面内侧尺寸，所述外围护板沿所述水平沿边的边缘竖向布置，所述中壳的中壳敞口周边设有敞口沿边，所述敞口沿边卡入所述下壳的第一接口内，所述上壳的外侧面上靠近所述第二接口端面处设有环形凸起，所述环形凸起的高度与所述外围护板的高度一致，所述环形凸起与所述水平沿边相接触的同时，所述上壳的第二接口端面抵住所述中壳的敞口沿边。

采用上述技术方案的有益效果是：下壳第一接口的端面设置水平沿边及外围护板，一方面通过卡入即可实现快速安装，另一方面，改变了上壳与下壳的连接方向，有助于连接固定。

作为本发明的更进一步改进，所述超滤膜及上壳分别通过焊接固定在所述下壳的底部及第一接口处。

采用上述技术方案的有益效果是：上壳与下壳通过焊接固定，固定牢固，经久耐用。

作为本发明的更进一步改进，所述过滤材料组件由多层独立的过滤单元构成，单个所述过滤单元包括负电位陶瓷球、椰壳活性炭及超滤膜，所述超滤膜呈柱状，其柱面外层按预定比例依次填入所述负电位陶瓷球及椰壳活性炭包覆。

采用上述技术方案的有益效果是：过滤材料组件采用独立的过滤单元的方式组成，可以预先生产过滤单元，在生产复合滤芯时直接铺设安装即可，过滤材料的填充量更为精确，可在满足过滤效果的同时，可有效节省装配时间，提高生产效率。

一种净水器，包含上述技术方案中任一项所述复合滤芯。

采用上述技术方案的有益效果是：包含上述技术方案中的任何一种复合滤芯的净水器均能实现安装方便，净化高效，吸附饱和量大，净化效果好且使用寿命长的目的，有效解决现有复合滤芯净化器结构复杂，产水效率较低的问题。

一种用于复合滤芯的制作方法，包括如下步骤：

s1：采用热焊接方法将所述超滤膜固定在所述下壳内部；

s2：将所述负电位陶瓷球与椰壳活性炭按比例依次填充入所述下壳内；

s3：将侧面包裹尼龙网的中壳安装在下壳的第一接口内侧；

s4：将上壳安装在中壳外周，采用热焊接方法将其与下壳进行满焊，并达到密封要求，复合滤芯制作完毕。

采用上述技术方案的有益效果是：通过复合滤芯的制作方法，可以规范复合滤芯的加工工序，有效提高生产效率，易于控制制作质量。

附图说明

为了更为清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，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它附图。

图1为本发明的复合滤芯结构示意图1。

图2为本发明的复合滤芯结构示意图2。

图3为本发明的复合滤芯局部放大示意图i。

图4为本发明的复合滤芯结构示意图3。

图5为本发明的净水器结构示意图。

图6为本发明的净水器的过滤膜丝过滤示意图。

图中数字所表示的相应的部件名称如下：

净水器01；下壳1；第一接口11；水平沿边111；外围护板112；净水出口12；流速调节器13；中壳2；壳体21；尼龙网22；第一栅口23；中壳敞口24；敞口沿边241；上壳3；第二栅口31；第二接口32；环形凸起321；过滤材料组件4；颗粒滤材41；电位陶瓷球411；活性炭412；椰壳活性炭4121；超滤膜42；过滤膜丝421；过滤膜罩壳422；过滤单元43；顶部过滤单元431；中间过滤单元432；底部过滤单元433。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

为了实现本发明的目的，本发明提供的技术方案为：

在本发明的一些实施例中，如图1所示，一种用于净水器的复合滤芯，包括：下壳1，位于复合滤芯最下方的中空壳体，其顶部及底部分别设有第一接口11及净水出口12；中壳2，扣置在下壳的第一接口11处，包括壳体21及尼龙网22，壳体21的侧面及底部分别设有第一栅口23及中壳敞口24，尼龙网22包裹在壳体21侧面，且完全覆盖第一栅口23；上壳3，套设在中壳2的外部，其侧面和底面分别设有第二栅口31及第二接口32，并通过第二接口32与下壳的第一接口11连接；过滤材料组件4，置于下壳1内，包括颗粒滤材41及超滤膜42，超滤膜42设在下壳1底部，且完全覆盖下壳的净水出口12，颗粒滤材41由一种或多种颗粒状的过滤材料组成，填充于下壳1内壁与超滤膜42之间的空间。

采用上述技术方案的有益效果是：充分考虑现有问题中所存在的技术问题，首先，通过下壳、中壳及上壳的连接固定构建承载复合滤芯滤材的外在壳体，结构简单，安装方便，未设置冗余的构件，在空间体积一定的情况下，有效提高了内部滤材体积占复合滤材总体积的比例；其次，中壳的尼龙网包裹处侧面的第一栅口，能有效阻当滤料的外漏；更重要的是，采用超滤膜设置在中间，周边填充颗粒滤材的分布方式，构建了超滤膜径向入水轴向出水的过滤通道，改变了原有超滤膜轴向入水径向出水的传统过滤路径，显著扩大了超滤膜的入水过滤面积，大幅提高了过滤效率；因此，具有良好的实用价值和市场竞争力。

在本发明的另一些实施方式中，同样如图1所示，颗粒滤材41包括负电位陶瓷球411及活性炭412，负电位陶瓷球411与活性炭412的填充比例为0.24～0.46。

采用上述技术方案的有益效果是：颗粒滤材中引入负电位陶瓷球及活性炭，既能去除水中的有机污染物，吸附异色异味，让水更加纯净，又能利用负电位陶瓷球可瞬间击穿水分子，产生-oh离子的功能，把水的电位值从+200mv下降到-300-500mv，将ph值调节至7.3-8.5左右，并补充水中矿物质及活化小分子水，从而有效改善口感。当负电位陶瓷球与活性炭的填充比例处于0.24～0.46范围时，颗粒滤材的过滤功能和改善口感功能俱佳。

在本发明的另一些实施方式中，如图2所示，活性炭412为椰壳活性炭4121。

采用上述技术方案的有益效果是：选用椰壳活性炭作为颗粒滤材的活性炭成分，充分利用了椰壳活性炭高吸附能力、低阻力、强度高、易再生及经济耐用的特点，与普通活性炭相比，过滤效果更好。

在本发明的另一些实施方式中，如图2所示，负电位陶瓷球411与椰壳活性炭4121以超滤膜42为中心沿轴向由下往上依次填充于下壳1内壁与超滤膜42之间的空间。

采用上述技术方案的有益效果是：将负电位陶瓷球与椰壳活性炭横向分层，使得不同方位的原水经过同等的过滤过程，有利于维持净水过滤效果及口感的稳定性。

在本发明的另一些实施方式中，如图1，6所示，超滤膜42包括过滤膜丝421及过滤膜罩壳422，过滤膜丝421的微孔径范围为0.01μm～0.1μm。

采用上述技术方案的有益效果是：在保证良好的通水性的同时，能有效截留水中细菌、胶体、铁锈、悬浮物、泥沙、大分子有机物，保留对人体有益的矿物质。

在本发明的另一些实施方式中，如图1，6所示，过滤膜丝421的外径范围为550μm～640μm。

作为本发明的更进一步改进，过滤膜丝的外径范围为550μm～640μm。

采用上述技术方案的有益效果是：构成超滤膜的过滤膜丝外径范围为550μm～640μm，明显细于现有技术中的1100μm～1660μm，能使过滤接触面积大而均匀，有效提高了复合滤芯的使用寿命。能长效的过滤水中杂质，保留人体有益的矿物质。

在本发明的另一些实施方式中，如图2所示，下壳1还包括流速调节器13，流速调节器13设在底部的净水出口12处，且其外表面设有刻度及流速标识。

采用上述技术方案的有益效果是：净水出口处设置流速调节器，提供了另外一种流量调节方案，即在没有引入流速调节器之前，可以通过净水出口的大小来控制净水流速，当引入流速调节器之后，可以通过调节流速调节器来实现控制流速的目的，净水出口流速既不能过大，流速过大，原水过滤不充分，流速过小，过滤效率太低，无法满足使用需求，因此，出水流速调至在合理范围内，可使得原水停留在滤料的时间相对长，从而使负电位矿化球更有效的产生-0h离子，改变了出水的电位值、调节了ph值，并补充水中矿物质及活化小分子水、活性炭能更好的发挥吸附量作用、去除更彻底、出水口感更佳。

在本发明的另一些实施方式中，如图1所示，上壳第二栅口31为条形通孔，其水平方向长度大于其竖直方向的长度，中壳第一栅口23的竖直方向长度大于其水平方向的长度，且沿周向均匀分布在中壳2侧面。

采用上述技术方案的有益效果是：第二栅口设置为水平方向的通孔，有助于原水在外壳四周在较低液面的情况下均匀流进中壳，中壳的第一栅口为竖直方向布置，与第二栅口形成交错栅口，改变了原水落水点，有助于减缓原水进入过滤区域的速度。

在本发明的另一些实施方式中，如图4所示，上壳3内表面与中壳2外表面存在间隙。

采用上述技术方案的有益效果是：上壳与中壳之间设置间隙，形成了渗水通道，使原水能均匀、顺畅进入滤芯内。

在本发明的另一些实施方式中，如图3所示，下壳第一接口11端面设有水平沿边111及外围护板112，水平沿边111的内侧尺寸不小于第一接口11的端面内侧尺寸，外围护板112沿水平沿边111的边缘竖向布置，中壳的中壳敞口24周边设有敞口沿边241，敞口沿边241卡入下壳的第一接口11内，上壳3的外侧面上靠近第二接口32端面处设有环形凸起321，环形凸起321的高度与外围护板112的高度一致，环形凸起321与水平沿边111相接触的同时，上壳的第二接口32端面抵住中壳的敞口沿边241。

采用上述技术方案的有益效果是：下壳第一接口的端面设置水平沿边及外围护板，一方面通过卡入即可实现快速安装，另一方面，改变了上壳与下壳的连接方向，有助于连接固定。

在本发明的另一些实施方式中，如图3所示，超滤膜42及上壳3分别通过焊接固定在下壳1的底部净水出口12上方及第一接口11处。

采用上述技术方案的有益效果是：上壳与下壳通过焊接固定，固定牢固，经久耐用。

在本发明的另一些实施方式中，如图4所示，过滤材料组件4由多层独立的过滤单元43构成，单个过滤单元43包括负电位陶瓷球411、椰壳活性炭4121及超滤膜42，超滤膜42呈柱状，其柱面外层按预定比例依次填入的负电位陶瓷球411及椰壳活性炭4121包覆。

根据所处位置的不同，过滤单元43一般分为顶部过滤单元431、中间过滤单元432及底部过滤单元433，各个过滤单元43包含滤材类型相同，仅仅是因为位置的不同而形状有些适应性差异。

采用上述技术方案的有益效果是：过滤材料组件采用独立的过滤单元的方式组成，可以预先生产过滤单元，在生产复合滤芯时直接铺设安装即可，过滤材料的填充量更为精确，可在满足过滤效果的同时，可有效节省装配时间，提高生产效率。

在本发明的另一些实施方式中，如图5所示，一种净水器01，包含上述技术方案中任一项复合滤芯。

采用上述技术方案的有益效果是：包含上述技术方案中的任何一种复合滤芯的净水器均能实现安装方便，净化高效，吸附饱和量大，净化效果好且使用寿命长的目的，有效解决现有复合滤芯净化器结构复杂，产水效率较低的问题。

在本发明的另一些实施方式中，一种用于复合滤芯的制作方法，包括如下步骤：

s1：采用热焊接方法将超滤膜42固定在下壳1内部；

s2：将负电位陶瓷球411与椰壳活性炭4121按比例依次填充入下壳1内；

s3：将侧面包裹尼龙网22的中壳2安装在下壳的第一接口11内侧；

s4：将上壳3安装在中壳2外周，采用热焊接方法将其与下壳1进行满焊，并达到密封要求，复合滤芯制作完毕。

采用上述技术方案的有益效果是：通过复合滤芯的制作方法，可以规范复合滤芯的加工工序，有效提高生产效率，易于控制制作质量。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让本领域普通技术人员能够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作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。