方便更换的滤芯组件及应用有该滤芯组件的净水器的制作方法

本发明涉及一种净水领域，尤其是一种方便更换的滤芯组件，以及应用有该滤芯组件的净水器。

背景技术：

传统卡接式净水器滤芯的安装方式主要有：第一种是左右旋转，然后往下拉动滤芯，直至卡扣脱开，才能将滤芯取出；第二种是先将滤芯搬到一定角度，然后左右旋转，往下拉动滤芯，直至卡扣脱开，取出滤芯。如申请号为201520257242.9的中国专利公开的一种滤芯基座及滤芯，滤芯基座包括倒置的瓶盖式本体，本体中设有内卡扣、定位凸块和圆形弹珠；滤芯包括上端盖、下端盖及固定在两者之间的滤纸筒芯，下端盖的外圆面向外设置有外凸台，内圆面向内设置有内凸台，内凸台上设置有定位孔。转动滤芯，使下端盖的外凸台卡设进滤芯基座的内卡扣中，当圆形弹珠的上端卡设进下端盖的定位孔中，旋转止停，滤芯卡固在了滤芯基座中。

这两种卡接式换芯方式都比较不方便，要求更换人员蹲着，双手扶着滤芯，然后再进行操作。在装回去的时候，同样比较麻烦，要上下扣位结构对准，然后要考虑滤芯标签的前后，然后蹲着把滤芯装上去。如果橱柜上下空间有限，还会给换芯带来更多的不便。

如果滤芯换取方式采用从顶部更换滤芯，操作步骤只需要握着把手，旋转一定角度，扣位脱开，然后抓住把手往上一提，滤芯即可拉出；安装滤芯时，只需插入滤芯，将把手旋回锁紧位置即可。

上述这种从顶部滤芯更换的方式更为便于操作，如申请号为201510268367.6的中国专利公开的一种复合滤芯，包括壳体、复合滤芯本体、顶盖和压盖，壳体上具有滤芯取出口，复合滤芯本体设在壳体内且可通过滤芯取出口，顶盖设在复合滤芯本体的顶部，压盖可拆卸地固定在滤芯取放口处且将顶盖压紧在复合滤芯本体的顶部，当需要换芯时，只需将压盖、顶盖以及复合滤芯本体依次取出再安装即可；又如申请号为201620042720.9的中国专利公开的一种用于净水设备的滤芯组件，包括滤瓶、一体化复合滤芯和压盖，滤瓶的一端敞开，压盖设在滤瓶的一端，压盖包括盖体和压环，盖体密封滤瓶的一端，压环设在盖体的远离滤瓶的一侧，需要更换一体化复合滤芯时，首先旋转压环，将水路关闭，然后打开压环，取出盖体之后，就可以将一体化复合滤芯拿出进行更换。

上述的这种滤芯组件，在更换时，需要首先操作滤芯本体外的压盖，使得压盖与滤瓶脱离后，才能再操作滤芯组件，将其从滤瓶内取出，而且都需要设置将滤芯压在滤瓶内的压盖或压环，由此不仅需要多个步骤方能完成滤芯组件的更换，在实际使用中还是会给用户带来一定的不便，而且造成结构较为复杂，以及占用较大的空间。

技术实现要素：

本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术存在的问题，提供一种结构简单、操作便利的方便更换的滤芯组件。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种应用有上述滤芯组件的净水器。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种方便更换的滤芯组件，包括滤芯模块、上盖、设置在上盖内并能带动上盖在竖直方向上动作的把手，所述上盖设置在所述滤芯模块的顶部，其特征在于：所述把手能水平转动地设置在上盖内，所述上盖的至少一个侧面设置有滑槽，所述滑槽从上盖的侧面向中间延伸，所述上盖内设置有由把手的转动带动的、沿着滑槽滑动从而能伸出到上盖外或缩回到上盖内的插销。

为便于把手与上盖的相对转动，所述上盖内开设有圆柱形的容置腔，所述把手包括圆柱形的把手主体，所述把手主体插入到容置腔内并且底部与插销配合。

为便于带动插销直线往复运动，所述把手主体的底部设置有向上凹陷的传动凹槽，所述传动凹槽呈弧形，所述传动凹槽从靠近把手主体底部中心的位置径向向外、同时在周向上旋转一定角度而延伸，所述插销内端的顶面上设置有定位销，所述定位销置于所述传动凹槽内。

为便于提示把手的旋转动作，所述把手主体的周壁上设置有具有能径向向内产生一定形变的卡扣、限位凸块，所述卡扣的扣部向外突出，所述限位凸块向外突出；所述容置腔的周壁上形成有与卡扣配合的卡槽，所述卡扣对应两个在周向上间隔布置的卡槽，并且每个卡槽向外凹陷，所述周壁上还设置有与限位凸块配合的限位凹槽，所述限位凹槽向外凹陷、并且呈弧形，所述两个卡槽之间在周向上的间隔不大于限位凹槽的弧长。

优选的，为便于把手带动上盖、滤芯模块向上提起，所述把手主体的周壁上还设置有限位凸块，所述限位凸块向外突出；所述容置腔的周壁上还形成有与限位凸块配合的限位凹槽，所述限位凹槽向外并向上凹陷，所述限位凹槽的顶面封闭而能与限位凸块抵接，所述限位凹槽呈弧形，所述两个卡槽之间在周向上的间隔不大于限位凹槽的弧长。

为便于操作把手旋转，所述把手还包括握持杆，所述把手主体顶面呈下凹而形成安装凹槽，所述握持杆设置在把手主体顶部的安装凹槽内并且连接。

优选的，为使得滤芯组件和净水器的连接稳定，所述上盖包括四个侧板和连接在四个侧板底部之间的底板，从而构成长方体的上盖，所述滑槽从每个侧板的底部向上盖的中间延伸，每个侧板对应的滑槽的延伸方向与相邻侧板平行，所述传动凹槽包括分别与插销对应的四个。

本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种应用有如上所述的滤芯组件的净水器，其特征在于：所述净水器包括内壳体，所述滤芯组件置于内壳体内，所述内壳体内形成有用于与所述插销配合的插口。

进一步地，为避免在换芯时因忘记断水而造成漏水，或者在换芯后未安装到位而造成漏水，所述内壳体上与所述插口的对应处设置有滤芯检测机构。

优选的，所述滤芯检测机构为红外传感器，所述红外传感器设置在内壳体的侧壁外侧，并且红外传感器朝向插口的一侧内凹供插销插入。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过将把手与上盖转动连接，上盖与滤芯模块连接，使得把手在转动时即可同步带动用于与净水器的内壳体配合的插销移动，从而可一步转动把手即可实现滤芯组件与内壳体的连接和拆卸，操作方便，结构简单，占用空间较小。

附图说明

图1为本发明的净水器的结构示意图；

图2为本发明的净水器的顶盖打开状态示意图；

图3为本发明的净水器的分解结构示意图；

图4为本发明的净水器的剖视图；

图5为本发明的净水器的滤芯组件的结构示意图；

图6为本发明的净水器的滤芯组件的把手打开状态示意图；

图7为本发明的净水器的滤芯组件的分解结构示意图；

图8为本发明的净水器的滤芯组件的把手的示意图；

图9为本发明的净水器的滤芯组件的上盖的示意图；

图10为本发明的净水器的滤芯组件的上盖和把手的剖视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

参见图1～图4，一种净水器，包括主机壳体1、内壳体2以及容置于内壳体2内的滤芯组件3，滤芯组件3的数量可根据不同的净水水质的需求进行选择。

主机壳体1包括壳体主体11和设置在壳体主体11顶部的顶盖12，顶盖12与壳体主体11可拆卸连接。壳体主体11呈中空的箱体结构，内壳体2置于壳体主体11内。

内壳体2具有多个，与滤芯组件3的数量相应，在主机壳体1内间隔布置。在本实施例中，每个内壳体2包括从壳体主体11的顶面向下凹陷的第一内壳21以及由第一内壳21的底面向下延伸的第二内壳22，第一内壳21的底面开设有第一穿孔211，由此，第一内壳21和第二内壳22连通。各内壳体2之间互相隔绝而不连通。由此第一内壳21呈敞口式，第二内壳22的底端封闭。

滤芯组件3包括滤芯模块31、上盖32和把手33，滤芯模块31包括滤芯311和滤芯头312，滤芯头312内集成有连接水路，并且还具有水路接头313，从而可延伸到内壳体2外而与主机壳体1内的集成水路板或软管连接，以实现流体连通。滤芯311置于内壳体2的第二内壳22内，而滤芯头312则置于内壳体2的第一内壳21内。第一内壳21的底面上还开设有第二穿孔212，以供滤芯模块31的水路接头313穿过。在本实施例中，内壳体2的第一内壳21呈长方体，而第二内壳22呈圆柱体。

上盖32设置在滤芯模块31的顶部，两者之间可以可拆卸连接或者固定连接，上盖32的设置可便于使用者对滤芯模块31施加作用力。为进一步便于操作滤芯组件，在上盖32上设置有把手33，把手33可相对上盖32在水平面内转动。上盖32和把手33均置于内壳体2的第一内壳21内，第一内壳21的形状、尺寸与滤芯头312和上盖32的形状、尺寸适配，第二内壳22的形状、尺寸与滤芯311的形状、尺寸适配。

当把手33处于初始位置时，上盖32内的插销34伸出而与内壳体2连接，滤芯组件3限位在内壳体2内，参见图5；当把手33在水平面内旋转一定角度后，插销34从内壳体2缩回到上盖32内，滤芯组件3可与内壳体2脱离，参见图6，由此可将滤芯组件3从内壳体2内取出，进行更换。上盖32、把手33和插销34的配合结构将在下文详述。

参见图5～图10，上盖32包括位于顶部的盖板321、从盖板321的边缘向下延伸的侧板322、连接在侧板322底部之间的底板323、以及设置在底板323下方的压板324。由此，上盖32具有一定的高度。盖板321的中间设有圆形的第一开口325，底板323的中间设有圆形的第二开口326，第一开口325和第二开口326同轴并且尺寸相同，从第一开口325的边缘向下延伸到第二开口326的边缘形成有周壁327，第一开口325、第二开口326和周壁327形成用于容置把手33的容置腔328。底板323和压板324之间可通过螺钉固定。

底板323的底部向上凹陷形成有滑槽3231，在本实施例中，优选的，包括四个侧板322，上盖32构成长方体，因此滑槽3231包括相应的四个，由每个侧板322底部的中间位置延伸到第二开口326的边缘。滑槽3231呈长方形，每个侧板322对应的滑槽3231的延伸方向与相邻侧板322平行。底板323和压板324之间设置有插销34，同样的插销34也为四个，形状和尺寸与滑槽3231适配，并能沿着滑槽3231滑动。压板324能起到支撑插销34的作用。

插销34分为两组，每一组内包括两个插销34，互相相对设置，在同一直线上延伸，并且在两个插销34相靠近的一端具有间隔。两组插销34整体相交成十字形。每个插销34与同组内另一个插销34相靠近的一端顶面上设置有定位销341，定位销341用于与把手33配合，由此把手33的转动能带动插销34滑动。压板324的中心、位于四个插销34中间的位置设置有第一定位柱342，用于定位把手33，压板324的底面则与滤芯模块31的滤芯头312连接，如可通过螺钉固定。

把手33包括把手主体331和握持杆332，把手主体331呈圆柱形，其顶面呈下凹而形成安装凹槽3311，握持杆332设置在把手主体331顶部的安装凹槽3311内，握持杆332的两端与把手主体331的安装凹槽3311的侧面连接，从而当操作握持杆332在水平面内转动时，可带动把手主体331转动。把手主体331插入在上盖32的容置腔328内，并能相对上盖32转动和锁定。

把手主体331的周壁上设置有具有弹性的卡扣3312、以及限位凸块3313，卡扣3312的扣部径向向外突出，限位凸块3313径向向外突出，由此限位凸块3313在径向上具有一定的厚度。在本实施例中，卡扣3312具有两个，在周向上间隔布置，而限位凸块3313则设置在两个卡扣3312之间。把手主体331的底部、靠近边缘处设置有向上凹陷的开槽3314，开槽3314在周向上延伸。在本实施例中，开槽3314具有两个，每个卡扣3312对应一个开槽3314，卡扣3312设置在相应的开槽3314的外侧壁上，由此使得卡扣3312可径向向内发生一定的形变。两个开槽3314在周向上间隔布置。

容置腔328的周壁327上，形成有与卡扣3312配合的卡槽3271，每一个卡扣3312对应两个在周向上间隔布置的卡槽3271(一组卡槽)，并且每个卡槽3271向外凹陷。周壁327上还设置有与限位凸块3313配合的限位凹槽3272，限位凹槽3272向外并向上凹陷，并且呈弧形而具有一定的弧长，限位凹槽3272的顶面封闭，而底面可以贯穿周壁327的底面。每一组内的两个卡槽3271之间在周向上的间隔不大于限位凹槽3272的弧长。在本实施例中，共有两组卡槽，分别与两个卡扣3312对应。上述的滑槽3231、卡槽3271和限位凹槽3272互相间隔布置。

当位于初始位置时，每个卡扣3312卡在其中一个卡槽3271内；当转动把手33时(如参见图5和图6，在顺时针方向转动)，卡扣3312受到容置腔328的周壁327的挤压，向开槽3314内弹性形变，从而使得卡扣3312与卡槽3271脱离，把手33可相对上盖32转动一定角度，直至卡扣3312转动到该组卡槽的另一个卡槽3271内，在卡扣3312的弹力作用下，卡入到该卡槽3271内，把手33不再能相对上盖32在同一方向上转动，即提示把手33转动到位。在上述过程中，限位凸块3313始终在限位凹槽3272内，并且由于限位凹槽3272的顶面封闭，因此，限位凸块3313可以与限位凹槽3272的顶面抵接，从而当把手33转动到位后，将把手33向上提起时，可带动上盖32、由此带动滤芯模块31向上提起。

把手主体331的底部中心形成有中空的第二定位柱3315，与压板324中心的第一定位柱342对应，第二定位柱3315和第一定位柱342套设，由此可将把手主体331相对压板324定位，限定了把手主体331仅能相对压板324转动，避免把手主体331相对压板324在水平面上滑动。

把手主体331的底部围绕中心还设置有向上凹陷的传动凹槽，在本实施例中，包括两组，其中一组包括两个第一传动凹槽3316，另一组包括两个第二传动凹槽3317。其中第一传动凹槽3316与其中一组插销34相对应，每个第一传动凹槽3316呈弧形，从靠近中心的位置径向向外延伸，同时在周向上旋转一定角度，由此每个第一传动凹槽3316的径向内侧端和径向外侧端位于不同的圆周上、并且不位于同一径向上。两个第一传动凹槽3316的径向内侧端位于同一圆周上、径向外侧端分别位于同一圆周上，两个第一传动凹槽3316可相对把手主体331底部的中心呈中心对称。第二传动凹槽3317与另一组插销34相对应，每个第二传动凹槽3317呈弧形，同样径向向外延伸，同时在周向上旋转一定角度，由此每个第二传动凹槽3317的径向内侧端和径向外侧端位于不同的圆周上、并且不位于同一径向上。两个第二传动凹槽3317的径向内侧端分别位于同一圆周上(可以与第一传动凹槽3316的径向外侧端位于同一圆周上)、径向外侧端也位于同一圆周上，两个第二传动凹槽3317可相对中心呈中心对称。优选的，第一传动凹槽3316和第二传动凹槽3317整体呈中心对称。

上述的插销34上的定位销341位于相应位置的传动凹槽内，由此当把手主体331转动时，由于滑槽3231对插销34运动路径的限定，把手33带动插销34在把手主体331的径向上(直线)移动。

再结合图1～图4，内壳体2的第一内壳21的侧壁上开设有插口213，插口213的位置、形状和尺寸与插销34适配，由此，插销34可插入到插口213内，或从插口213内缩回。

当把手33位于初始状态时，插销34上的定位销341位于各传动凹槽的径向外侧端，因此插销34伸出在上盖32外，并插入到插口213内，此时滤芯组件3和内壳体2处于连接状态；当把手33转动一定角度后，由于插销34上的定位销341沿着把手33底部的传动凹槽动作，使得定位销341滑动到各传动凹槽的径向内侧端，因此插销34被拉向上盖32内，而从插口213缩回到上盖32内，此时滤芯组件3与内壳体2脱离，滤芯组件3可从内壳体2取出而进行更换。

当更换滤芯组件3时，如果忘记关水，则在滤芯组件3取出、水路接头313断开连接时会有漏水的安全隐患，或者当将更换后的滤芯组件3重新装入内壳体2时，如果没有安装到位，插销34并未插入到插口213内，水路接头313没有有效连接，在这种情况下开启净水器工作同样会有漏水的安全隐患。

为此，在本实施例中，设置有滤芯检测机构，用于检测滤芯组件3与内壳体2的相对位置关系，如滤芯组件3是否在更换后安装到位或者滤芯组件3是否脱离内壳体2进行更换。滤芯检测机构包括红外传感器6，其设置在第一内壳21的侧壁外侧、与插口213相对应的位置处。红外传感器6朝向插口213的一侧内凹，以便插销34可插入。红外传感器6在朝向插口213的一侧分别设置有红外发射器和红外接收器，如分别位于插销34的上方和下方。

当滤芯组件3安装到位时，插销34从插口213延伸入红外传感器6内，将红外发射器和红外接收器的光路阻断，由此红外传感器6将该信号传输到净水器的控制模块，使得水路上的电磁阀打开，流体正常流通；当滤芯组件3没有安装到位，或者滤芯组件3更换时，插销34并没有从插口213延伸入红外传感器6内而无法阻断光路，红外传感器6将该信号传输到净水器的控制模块，使得水路上的电磁阀关闭，切断流体通路，从而可避免漏水。

可替代的，滤芯检测机构可以为磁铁和霍尔元件的配合，或者微动开关，此时，如可将磁铁和霍尔元件分别设置在插销34和第一内壳21上，使得当插销34和第一内壳21的位置发生变化时，或者将微动开关布置在插口213外侧，使得当插销34伸出或收回，微动开关具有被触动和未被触动的状态变化，都能根据该变化的信号来控制电磁阀，以达到防止漏水的目的。