一种防爆型前置过滤器的制作方法

本发明涉及过滤器技术领域，尤其涉及一种防爆型前置过滤器。

背景技术：

目前的卫浴市场，全自动冲洗马桶正越来越多的被推广使用。尽管智能马桶给人们的生活带来许多的便利、舒适，但由于马桶清洗的是用户私密部位，因此对水的质量要求比较高，智能马桶使用的水是直接从自来水公司导出较为纯净，但是水经过长距离管道传输后，由于管道中的泥沙铁锈等二次污染会产生杂物导致水质变差，用户不能完全放心、安全的使用智能马桶，除此之外，水质不好对智能马桶设备本身的使用寿命也会造成影响。

解决上述问题，引入了过滤器，以便将水中杂质过滤后再使用，如公告号为cn207056043u的专利文献公开的“一种易拆装的智能马桶前置过滤器”，其具有一个进水口和两个出水口，第一出水口与智能马桶相连接，第二出水口与出水装置相连接，滤芯组件的出水端与第二出水口相连接，即第二出水口出水为过滤后的水，第一出水口出水为未经过滤的水。

又如公开号为cn108704365a的专利文献公开的“一种配套智能马桶的前置过滤器”。目前，由于部分极寒地区冬季因低温水十分容易结冰，尤其是水流动势能较小的环境中，这就导致了现有的过滤器在使用过程中，其过滤器腔体内存水在遇到极寒气候时，极易结冰膨胀，造成过滤器腔体撑破、撑裂或破坏原设计密封方式导致漏水的现象发生，影响了智能马桶的正常使用。可见，如何有效的抗冻防爆是目前智能马桶用过滤器急需解决的问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种能够防止低温冻裂现象出现，减少成本支出的防爆型前置过滤器。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种防爆型前置过滤器，包括连接头和与所述连接头连接的过滤组件，所述过滤组件包括外壳体、设于所述外壳体内的滤芯以及设于所述外壳体与所述滤芯之间形成空隙内的可压缩空心体。

上述方案中，增加可压缩空心体设置在所述外壳体与所述滤芯之间形成空隙内，可压缩空心体设置成能在市政水压下保持体型完整性，保持空心状态且不影响水流通过，当外壳体内水结冰膨胀时，挤压可压缩空心体，使可压缩空心体压缩变形，腾出空间，释放结冰膨胀所产生的应力，从而减少外壳体被撑破或撑裂的可能性，不仅结构设计简单，还使得本方案的前置过滤器具备了低温抗冻的优良性能，有利于降低使用者成本支出，提高了用户体验。

进一步地，所述外壳体包括圆筒部和设于所述圆筒部顶端与之一体成型的穹顶部，所述可压缩空心体为空心球，所述空心球置于所述穹顶部形成的内腔内，所述圆筒部的底端敞口并与所述连接头导通连接。

进一步地，所述圆筒部的底端设有与之一体成型的中空连接部，所述中空连接部靠近所述圆筒部底端的一端设有螺纹部，另一端设有伸入部；所述螺纹部的外表面设有螺纹，所述伸入部外表面开设有第一凹槽，所述第一凹槽沿所述伸入部端部一周设置且至少为一个，所述第一凹槽内设有第一密封圈；所述连接头设有用于与所述中空连接部连接的对接口，所述对接口内设有用于接纳所述伸入部的接纳槽，所述接纳槽的内壁与所述第一密封圈紧贴，所述对接口内表面设有用于与所述螺纹配合螺接的内螺纹。

进一步地，所述螺纹部的口径大于所述伸入部的口径，所述螺纹部与所述伸入部相接的一端端面向所述伸入部延伸方向突出设有多个呈圆周阵列分布的限位凸起，所述限位凸起的下端面与所述接纳槽的上端面相抵接。

进一步地，所述滤芯的出水端端部外表面开设有第二凹槽，所述第二凹槽内设有第二密封圈。

进一步地，所述连接头设有进水口、对接口、第一出水口以及第二出水口，所述外壳体通过所述对接口与所述连接头连接；所述连接头内穿设有排水管，所述排水管的进水端穿过所述对接口与所述滤芯的出水端连接，所述第二密封圈与所述排水管的进水端的内壁紧贴，所述排水管的出水端穿过所述第一出水口并通过锁紧螺母与所述连接头可拆卸地连接。

进一步地，所述连接头与所述过滤组件可拆卸地连接。

进一步地，所述外壳体的外表面突出设有多个加强筋，多个所述加强筋沿所述外壳体的顶端向底端延伸且等间距分布。

进一步地，所述外壳体包括圆筒部和设于所述圆筒部顶端与之一体成型的平顶部，所述平顶部的上表面为平面且向下凹陷形成有加强槽。

进一步地，所述可压缩空心体上设有出气孔，所述出气孔处一体成型有用于将所述可压缩空心体内气体排出至所述外壳体外的排气管道，所述外壳体设有贯穿所述外壳体的通孔，所述排气管道的出气端与所述通孔密封对接。

采用上述技术方案后，本发明的有益效果是：通过增加可压缩空心体设置在所述外壳体与所述滤芯之间形成空隙内，使得所述外壳体与所述滤芯之间形成空隙内的水在结冰膨胀时能先通过挤压可压缩空心体，腾出空间，减小膨胀所释放压力对外壳体的应力作用，减少外壳体撑破的可能性；优选可压缩空心体当且仅当受到压力时才会压缩，且具备回弹性能，即当外壳体内冰又变成水时，可压缩空心体可恢复空心状态，以便承受下一次水结冰膨胀的应力释放；

外壳体设有穹顶部，可压缩空心体为空心球，空心球置于穹顶部，一方面外壳体顶部设为穹顶状，有利于加强外壳体顶部抗压防裂的能力，另一方面可压缩空心体限位于穹顶部，可提高有效腾出空间，减小膨胀所释放压力对外壳体应力作用，抗压防裂的可靠性；

中空连接部设有螺纹部和伸入部，连接头设有对接口与螺纹部相配合形成螺接，既连接紧密又安装拆卸方便；接纳槽与伸入部形成插接，且通过第一密封圈与接纳槽的内壁紧贴形成密封，提高了连接头与过滤组件连接处的密封性，有利于避免连接处漏水；

限位凸起的设置一方面有利于增加中空连接部的结构强度，防止结冰破裂，另一方便有利于与接纳槽配合限制伸入部的伸入程度，避免过滤组件过度旋入连接头而影响水路畅通，再配合中空连接部的螺纹部和伸入部，使得过滤组件安装的技术难度降低，安装后紧密性、可靠性好；

滤芯的出水端端部设有第二密封圈，连接头设有排水管，排水管进水端的内壁紧贴第二密封圈形成密封，有利于避免过滤后的水泄露，保障净水效率；

连接头与过滤组件可拆卸地连接有利于仅更换过滤组件来保障净水效果，减少资源浪费；

设置可压缩空心体上设有出气孔，出气孔处一体成型有排气管道，排气管道的出气端与通孔密封对接的设计，使得可压缩空心体受到结冰膨胀的压力时，其内的空气可以尽数排出，增加了腾出空间的体积，有利于进一步降低外壳体撑破或撑裂的可能性，且可压缩空心体的空心内腔与外界相通的上述设计，可方便后续通过往内填充热水、设置加热体并定时加热的方式，来避免结冰现象的发生，从而从根源上解决前置过滤器无法在低温状态下抗冻防爆的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术的技术方案，附图如下：

图1为本发明实施例1提供的前置过滤器结构示意图；

图2为本发明实施例2提供的前置过滤器拆分结构剖视图；

图3为本发明实施例2提供的中空连接部结构示意图；

图4为本发明实施例3提供的前置过滤器整体结构剖视图；

图5为本发明实施例4提供的过滤组件剖视图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种防爆型前置过滤器，包括连接头100和与所述连接头100连接的过滤组件200，所述过滤组件200包括外壳体210、设于所述外壳体210内的滤芯220以及设于所述外壳体210与所述滤芯220之间形成空隙内的可压缩空心体230。可压缩空心体230具有空心内腔，且可被压缩变形，其形状可多样化，如球形、长方体形等形状，需要注意的是，本实施例中可压缩空心体230外表面无漏气处理，为了不因可压缩空心体230的增设导致本方案前置过滤器过滤效率降低，可在原有基础上根据可压缩空心体230的体积大小和轮廓适当扩大外壳体210的空腔大小。可压缩空心体230空心内腔的体积大小则可根据过滤组件200内一次性可存水的体积、一次性可存水完全变成冰后的体积以及外壳体210可承受的膨胀系数来具体推算。

具体地，连接头100的结构设置以及连接头100与过滤组件200的连接方式可参考现有技术中应用于智能马桶的过滤器的设计，例如公告号为cn207056043u的专利文献所表述的设计，此外滤芯220与外壳体210的安装与配合也可参考现有设计，此处不予赘述，需要强调的是，可压缩空心体230设于所述外壳体210与所述滤芯220之间形成空隙内，为了不影响滤芯220过滤水的效率，需设置可压缩空心体230在外壳体210与滤芯220之间形成空隙内所处的位置相对固定，并不会随水流而移动，也不会阻挡滤芯220与水的接触面，例如设置可压缩空心体230紧靠并固定在外壳体210的内壁上，优选外壳体210的内壁均覆盖所述可压缩空心体230；为了使市政的水压不会挤压可压缩空心体230导致其在水流经过时长期处于压缩状态而影响后期水结冰时有效空间的腾出，可压缩空心体230选材时需选择能在市政水压中保持体积的完整性的材质，即水流过时会绕开可压缩空心体230流动，并不会挤压可压缩空心体230，仅当水结成冰时，可压缩空心体230才会受挤压变形；为了可压缩空心体230能够承受下一次水结冰膨胀的应力释放，需设计可压缩空心体230具有较好的弹性系数，保障其可在冰又变成水，不受到膨胀力时恢复空心状态。

上述方案中，增加可压缩空心体230设置在所述外壳体210与所述滤芯220之间形成空隙内，可压缩空心体230设置成能在市政水压下保持体型完整性，保持空心状态且不影响水流通过，当外壳体210内水结冰膨胀时，膨胀的冰会慢慢挤压可压缩空心体230，使可压缩空心体230压缩变形，从而腾出空间供膨胀的冰存放，释放掉部分结冰膨胀所产生的应力后，即可减少外壳体210的受力，从而减少外壳体210被撑破或撑裂的可能性，本实施例的前置过滤器不仅结构设计简单，可使设计、制造成本得到控制，还使得该前置过滤器具备了低温抗冻的优良性能，有利于降低使用者更换损坏的前置过滤器造成的成本支出，增强了环境适应性，提高了用户体验。

实施例2

如图2所示，本实施例与实施例1的区别在于，所述外壳体210包括圆筒部和设于所述圆筒部顶端与之一体成型的穹顶部211，所述可压缩空心体230优选为空心球，所述空心球置于所述穹顶部211形成的内腔内，所述圆筒部的底端敞口并与所述连接头100导通连接。

具体地，穹顶部211与圆筒部连接处设有限位空心球阻止其脱离穹顶部211内腔的阻挡部，圆筒部的底端敞口处除了可与连接头100一体成型的连接并导通外，还可以如公告号为cn207056043u的专利文献所述与连接头100采用螺接的方式可拆卸连接，前者有利于减少有漏水风险的结点设计，后者有利于过滤组件的单独抛弃和更换，节约使用成本，节省安装更换的时间，图2中为连接头100与圆筒部的底端可拆卸连接。

穹顶部211为穹顶形状的设计，即外壳体210顶部形成一个半球体空间，一方面可将顶部荷载转为“拱”的轴向压应力，增加了外壳体210的强度，另一方面可将可压缩空心体230设计成空心球状并置于所述穹顶部211形成的内腔内，使得空心球限位于穹顶部211不影响滤芯净水效率的同时，可在水变成冰时将所产生的压应力部分导引释放至置有空心球的穹顶部211处，通过挤压空心球变形，释放较多应力又可腾出空间，再加上穹顶部211处的强度较大，因此大大降低了外壳体210受结冰膨胀导致破裂的可能性，产品的抗压、低温防裂可靠性更好。此外，还可从外壳体210的穹顶部211的顶端向底端延伸设置多条加强筋，来整体上增加外壳体210的结构强度。

优选地，所述圆筒部的底端设有与之一体成型的中空连接部，中空连接部内部中空，两头均敞口，所述中空连接部靠近所述圆筒部底端的一端设有螺纹部212，另一端设有伸入部213；螺纹部212与圆筒部的底端一体成型连接，螺纹部212的外表面设有螺纹，所述伸入部213外表面开设有第一凹槽，所述第一凹槽沿所述伸入部213端部一周设置且至少为一个，所述第一凹槽内设有第一密封圈2131；所述连接头100设有用于与所述中空连接部连接的对接口110，所述对接口110内设有用于接纳所述伸入部213的接纳槽111，所述接纳槽111的内壁与所述第一密封圈2131紧贴，所述对接口110内表面设有用于与所述螺纹配合螺接的内螺纹。接纳槽111位于对接口110内，其横截面面积小于对接口110横截面面积，其槽边可如图2中所示与对接口110内表面间隔开设置，也可与对接口110内表面重合设置。

安装时，先将伸入部213插入对接口110与接纳槽111形成配合，第一密封圈2131与接纳槽111的内壁紧贴形成第一层面的连接和密封，然后转动整个过滤组件，使得螺纹与内螺纹配合旋紧形成第二层面的连接和密封，可大大提高连接头100与过滤组件200连接处的密封性，有利于避免连接处漏水。此外，插接和螺接并用的安装方式也较为简单，安装难度不高，不容易出现安装不当导致的系统漏水，过滤组件200更换方便快速，防漏水可靠性好。

进一步地，如图3所示，设置所述螺纹部212的口径大于所述伸入部213的口径，所述螺纹部212与所述伸入部213相接的一端端面（即螺纹部212上相对突出于伸入部213的端面）向所述伸入部213延伸方向突出设有多个呈圆周阵列分布的限位凸起2121，所述限位凸起2121的下端面与所述接纳槽111的上端面相抵接，需要注意的是，限位凸起2121的下端面与接纳槽111凸起的槽边的上端面而不是接纳槽111槽底的上端面相抵接。限位凸起2121的设计一方面可以起到加强整个中空连接部结构强度的作用，防止中空连接部因结冰破裂，另一方面可与接纳槽111的槽边配合限制伸入部213的伸入程度，避免过滤组件200过度旋入连接头100而影响水路畅通，同时限位凸起2121将螺纹部212和接纳槽111的槽边隔开，有利于避免螺纹部212旋紧过程受到接纳槽111的槽边的挤压而损伤，影响密封性。

实施例3

如图4所示，本实施例与之前两个实施例的区别在于，所述滤芯220的出水端端部外表面开设有第二凹槽，所述第二凹槽内设有第二密封圈221。

所述连接头100设有进水口120、对接口110、第一出水口130以及第二出水口140，所述外壳体210通过所述对接口110与所述连接头100连接；所述连接头100内穿设有排水管150，所述排水管150的进水端穿过所述对接口110与所述滤芯220的出水端连接，所述第二密封圈221与所述排水管150的进水端的内壁紧贴，所述排水管150的出水端穿过所述第一出水口130并通过锁紧螺母与所述连接头100可拆卸地连接。排水管150的出水端外表面设有外螺纹，除了用于与锁紧螺母连接锁紧外，还可供外接设备的紧密安装，进一步地还固定有密封圈，密封圈用于与第一出水口130的内壁紧贴，避免连接头100内的水从排水管150与第一出水口130的内壁之间的缝隙溢出，为了方便本实施例前置过滤器与智能马桶中其他设备的导通连接，进水口120和第二出水口140也均一体成型有接头，接头可为内螺纹也可为外螺纹。

目前，不管是那种类型的过滤器，为确保过滤水的品质，其使用一段时间（通常为3-5个月）后就需要进行更换，因此过滤器需具备更换便捷的优良特性，故本实施例中设置所述连接头100与所述过滤组件200可拆卸地连接，可拆卸地连接方式包括螺接、扣接等。更换时仅需拆卸更换过滤组件200，抛弃为半抛式，有利于降低成本，节约资源；进一步地，本实施例中，外壳体210与滤芯220可拆卸的设置，可通过只更换滤芯220的方式进一步节约资源。

所述外壳体210的外表面突出设有多个加强筋214，多个所述加强筋214沿所述外壳体210的顶端向底端延伸且等间距分布。有利于提高外壳体210结构强度。

所述外壳体210包括圆筒部和设于所述圆筒部顶端与之一体成型的平顶部，所述平顶部的上表面为平面且向下凹陷形成有加强槽。加强槽向内凹陷，同样具有提高平顶部结构强度的作用。优选加强槽为十字型凹槽。本实施例中可压缩空心体230的外形轮廓为长方形，分布固定于平顶部和圆筒部的内壁上。

实施例4

如图5所示，本实施例与之前实施例的区别在于，所述可压缩空心体230上设有出气孔，所述出气孔处一体成型有用于将所述可压缩空心体230内气体排出至所述外壳体210外的排气管道231，所述外壳体210设有贯穿所述外壳体210的通孔，所述排气管道231的出气端与所述通孔密封对接。排气管道231的出气端与通孔密封对接可为一体成型的连接，也可为排气管道231的出气端密封的插接在通孔内，使得排气管道231外壁与通孔内壁之间无缝隙。

具体地，可压缩空心体230上设有出气孔，出气孔处一体成型有排气管道，排气管道231的出气端与通孔密封对接的设计，使得可压缩空心体230受到结冰膨胀的压力时，其内的空气可以尽数从通孔排出至外壳体210外，增加了腾出空间的体积，有利于进一步降低外壳体撑破或撑裂的可能性；本实施例的可压缩空心体230除了如之前实施例一样用于盛放空气外，还可用于盛放热的液体，从而避免过滤组件200内的水结冰，若亦然结冰，盛放的液体也能因可压缩空心体230受挤压形变从通孔处排出，不影响低温抗裂性能。

优选地，所述可压缩空心体230内设有导热液和加热管，所述加热管通过导线连接有控制器，控制器用于控制加热管释放热量的大小和加热时长。为了可压缩空心体230形变时不破坏加热管的放置，优选加热管设置时其的长度延伸方向垂直于冰膨胀的方向。上述设计有利于对可压缩空心体230与滤芯220之间流通的水起到一定的导热作用，从而减缓或避免结冰现象的发生，从根源上解决前置过滤器在低温状态下因水结冰而无法抗冻防爆的问题。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。