一种复合滤芯组件和净水系统的制作方法

本发明属于净水技术领域，具体涉及一种复合滤芯组件和净水系统。

背景技术：

现有的净水设备中，由于净水需要经过多个步骤处理，往往需要3、4级滤芯组件，不同滤芯组件之间的出水口和进水口之间均需要外部管道进行连接，使得净水设备内部管道庞杂，而且使净水设备的空间占用大，不方便安装、使用；现有的复合滤芯中，一般采用多级滤芯组件集成在一个圆柱状的壳体内，形成复合滤芯，大大减少净水机的空间占用，并且方便安装和使用。

但是，在复合滤芯中，由于其设计原理是为了减少空间的占用，所以其内部结构非常紧密，经过复合滤芯处理后的浓水在狭小的内部空间容易形成结垢，在前面的预处理中没有设置对待处理水中容易结垢的成分进行预处理，往往导致后面浓水中的易结垢成分过多，在复合滤芯内部形成水垢，堵塞滤芯，影响其使用寿命。

专利文件一种复合滤芯组件和净水系统(公开号cn110255743a)公开了一种复合滤芯，包括：瓶体和设置在所述瓶体内部的五级以上的滤芯；由于没有涉及到水垢的预处理，经过ro膜处理后的浓水中易结垢成分过多，而复合滤芯内部空间狭小，容易在其内部形成结垢，造成复合滤芯堵塞。

由于现有技术中的净水机复合滤芯内部结构比较紧密，经过ro膜过滤后的浓水在狭窄的复合滤芯内部流动时，容易结垢从而导致复合滤芯内部堵塞等技术问题，因此本发明研究设计出一种复合滤芯组件和净水系统。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的净水机复合滤芯存在由于内部结构比较紧密，经过ro膜过滤后的浓水在狭窄的复合滤芯内部流动时，容易结垢从而导致复合滤芯内部堵塞的缺陷，从而提供一种复合滤芯组件和净水系统。

本发明提供一种复合滤芯组件，其包括：

瓶体和设置在所述瓶体内部的多级滤芯，包括预处理滤芯、精细过滤滤芯、和后处理滤芯组；所述后处理滤芯组包括由可透水滤材做成的中心管；流体依次经过所述预处理滤芯、所述精细过滤滤芯、和所述后处理滤芯组而被过滤，且沿着流体流动的方向、在所述预处理滤芯和所述精细过滤滤芯之间还设置有除垢滤芯。

优选地，

所述除垢滤芯为圆柱状结构，和/或，所述除垢滤芯为由磷酸盐材料制成的结构。

优选地，

所述除垢滤芯的径向外侧设置有沿其轴向延伸的第一挡板，所述第一挡板在轴向向上延伸的高度大于或等于所述除垢滤芯的高度，所述第一挡板在轴向向下延伸的高度低于或等于所述除垢滤芯的底部位置的高度。

优选地，

所述第一挡板为沿所述除垢滤芯的轴向延伸的圆筒体结构；和/或，所述除垢滤芯的底部还设置有第二挡板，所述第二挡板与所述第一挡板连接。

优选地，

所述第二挡板与所述第一挡板一体成型。

优选地，

所述多级滤芯为五级以上的滤芯，所述预处理滤芯包括第一级预处理滤芯和第二级预处理滤芯，所述后处理滤芯组还包括后处理滤芯；流体依次经过第一级预处理滤芯、第二级预处理滤芯、精细过滤滤芯、中心管和后处理滤芯而被过滤；所述除垢滤芯设置在所述第二级预处理滤芯的径向内侧的空腔中。

优选地，

所述第一级预处理滤芯和所述第二级预处理滤芯位于相同高度且内外布置，且所述第一级预处理滤芯套设于所述第二级预处理滤芯的外部；和/或，所述精细过滤滤芯位于所述第一级预处理滤芯或所述第二级预处理滤芯的下方，且所述中心管被套设于所述精细过滤滤芯的内部，所述后处理滤芯被套设于所述中心管的内部。

优选地，

述中心管的径向内侧还设置有筒状结构的支撑套筒，所述支撑套筒上还设置有至少一个通水孔；和/或，

所述中心管的内部具有第六空腔、所述后处理滤芯设置于所述第六空腔中。

优选地，

所述第一级预处理滤芯的材料为pp；和/或，所述第二级预处理滤芯为烧结碳棒；和/或，所述精细过滤滤芯为卷式反渗透滤芯或卷式纳滤滤芯；和/或，所述能允许流体通过的滤材包括：碳材质、聚丙烯pp材质和陶瓷材质中的至少一种；和/或，所述后处理滤芯的材料为微滤膜和/或超滤膜；和/或，所述后处理滤芯倒装安装。

优选地，

所述瓶体的底部或顶部设置有进水口，在所述瓶体上且与所述进水口位于同一侧的位置还设置有纯水出口和浓水出口；所述纯水出口设置在所述瓶体底端，所述后处理滤芯的下端与所述纯水出口连通；和/或，所述浓水出口设置在所述瓶体底端，所述精细过滤滤芯的下端能与所述浓水出口进行连通。

本发明还提供一种净水系统，其包括前任一项所述的复合滤芯组件。

本发明提供的一种复合滤芯组件和净水系统具有如下有益效果：

1.本发明通过在瓶体内部设置的多级滤芯以及在预处理滤芯和精细过滤滤芯之间设置的除垢滤芯，通过在ro膜之前设置除垢滤芯，将除垢滤芯设置在烧结碳棒内部，使待处理的水经过烧结碳棒处理后，进入反渗透滤芯之前，先经过除垢滤芯进行处理；从而大大降低浓水在复合滤芯内部结垢的可能性，有效防止复合滤芯内部堵塞，使复合滤芯的使用寿命更长；

2.通过在复合滤芯内部设置除垢滤芯，使待处理的水先流经第一级预处理滤芯、第二级预处理滤芯后，从顶部流入除垢滤芯，然后经过除垢滤芯的底部进入精细过滤滤芯，然后再经过碳棒中心管以及后置超滤处理后，纯水从复合滤芯底部中间出口流出，浓水从复合滤芯底部左侧出口流出；如果将除垢滤芯设置于超滤处理之后，超滤之后的浓水需要一定压力才能排出，后面的浓水出水孔做得比较小，从而增大压力使浓水排出，但是这样就容易堵塞，而本发明通过将除垢滤芯设置在设置在超滤前面(甚至是ro膜前面)，能够减少浓水中易于结垢的物质，有效防止出水孔堵塞，且还能减缓浓水的流动速度。

3.并且本发明通过在除垢滤芯外周设置第一挡板，通过设置挡板，使待处理的水经过烧结碳棒出来后，从除垢滤芯的顶部进入除垢滤芯，在重力的作用下使待处理的水充分流过除垢滤芯内部，使待处理的水与除垢滤芯充分接触，提高对除垢滤芯的利用，提高复合滤芯的净水效果。

4.本发明五级以上的滤芯，沿着流体的流动方向流体依次经过所述第一级预处理滤芯、所述第二级预处理滤芯、所述精细过滤滤芯、所述中心管和所述后处理滤芯而被过滤，一体式复合滤芯，其包含五级滤芯，可单独使用于净水机上发挥净化功能，相比于现有的单级滤芯或者二级、三级甚至四级滤芯而言，在一个瓶体里能够实现五级过滤效果，能够有效提高过滤效果的同时还能使得滤芯组件乃至净水机体积小型化，滤芯集五级过滤功能一体，设计时匹配了各滤芯的寿命，且考虑了体积，所以不会造成体积大，只会比单独滤芯时体积小；将进水口、纯水出口以及浓水出口等所有水口均设置为在瓶体的一端布局，能有效避免接口两端分布造成的空间占用比大问题；

5.并且通过一个瓶体里设置滤芯，有效集五级过滤功能一体，设计时匹配了各滤芯的寿命，相比于单级滤芯或者二级、三级甚至四级滤芯的瓶体之间的寿命存在不匹配而导致换芯周期不一致的问题、带来换芯频繁的问题而言，更换内部滤芯时瓶体内部的滤芯的使用寿命基本都一致，因此换芯周期一致，一体换芯，有效避免各滤芯单独使用时存在的换芯周期不一致带来的换芯频繁问题。

附图说明

图1是本发明的复合滤芯组件的立体内部结构示意图；

图2是图1中的复合滤芯组件的内部水路流动方向结构示意图。

图中附图标记表示为：

10、复合滤芯；201、第一级预处理滤芯；202、第二级预处理滤芯；203、精细过滤滤芯；204、除垢滤芯；204a、第一挡板；204b、第二挡板；205、后处理滤芯；504、第四空腔；506、第六空腔；602、中心管；604、瓶体；701、进水口；702、浓水出口；703、纯水出口；202b、支撑套筒；202a、通水孔。

具体实施方式

如图1-2所示，本发明提供一种复合滤芯组件，其特征在于：包括：

瓶体604和设置在所述瓶体内部的多级滤芯，包括预处理滤芯、精细过滤滤芯203、和后处理滤芯组；所述后处理滤芯组包括中心管602，所述中心管602由能允许流体通过的滤材做成；流体依次经过所述预处理滤芯、所述精细过滤滤芯、和所述后处理滤芯组而被过滤，且沿着流体流动的方向、在所述预处理滤芯和所述精细过滤滤芯203之间还设置有除垢滤芯204。

本发明通过在瓶体内部设置的多级滤芯以及在预处理滤芯和精细过滤滤芯之间设置的除垢滤芯，通过在ro膜之前设置除垢滤芯，将除垢滤芯设置在烧结碳棒内部，使待处理的水经过烧结碳棒处理后，进入反渗透滤芯之前，先经过除垢滤芯进行处理；从而大大降低浓水在复合滤芯内部结垢的可能性，有效防止复合滤芯内部堵塞，使复合滤芯的使用寿命更长；如果将除垢滤芯设置于超滤处理之后，超滤之后的浓水需要一定压力才能排出，后面的浓水出水孔做得比较小，从而增大压力使浓水排出，但是这样就容易堵塞，而本发明通过将除垢滤芯设置在设置在超滤前面(甚至是ro膜前面)，能够减少浓水中易于结垢的物质，有效防止出水孔堵塞，且还能减缓浓水的流动速度。

优选地，

所述除垢滤芯204为圆柱状结构，和/或，所述除垢滤芯204为由磷酸盐材料制成的结构。这是本发明的除垢滤芯的优选结构形式以及其优选材料，能够起到有效出去水垢等污垢的作用，原水从进水口进入壳体内部，沿壳体内侧壁上升流动，先依次流经折纸pp、烧结碳棒以及除垢滤芯，折纸pp先把泥沙、悬浮物等大颗粒除去，然后烧结碳棒将原水中余氯吸收，原水进入除垢滤芯后，除垢滤芯把大部分易结垢成分吸收掉，然后水在重力的作用下，流入卷式反渗透滤芯中，经过反渗透滤芯脱盐处理后，浓水从第二出水口流出，待进一步处理的水依次流入碳棒中心管以及丝状超滤膜中，经过处理后的纯水从第一出水口流出，得到纯净的水。

优选地，

所述除垢滤芯204的径向外侧设置有沿其轴向延伸的第一挡板204a，所述第一挡板204a在轴向向上延伸的高度大于或等于所述除垢滤芯204的高度，所述第一挡板204a在轴向向下延伸的高度低于或等于所述除垢滤芯204的底部位置的高度。通过在除垢滤芯外周设置第一挡板，通过设置挡板，使待处理的水经过烧结碳棒出来后，从除垢滤芯的顶部进入除垢滤芯，在重力的作用下使待处理的水充分流过除垢滤芯内部，使待处理的水与除垢滤芯充分接触，提高对除垢滤芯的利用，提高复合滤芯的净水效果；

一般的圆柱状复合滤芯在使用时，待处理的水一般是从复合滤芯的上部侧壁渗入复合滤芯内部，再从复合滤芯的底部流出；当待处理的水从复合滤芯侧壁渗入时，由于重力的作用下，部分待处理的水直接从除垢滤芯底部进入到复合滤芯内部中，没有充分流经整个除垢滤芯，除垢滤芯利用不够充分。

而本发明在除垢滤芯底部环绕设置挡板，当待处理的水流经除垢滤芯，在挡板的作用下，待处理的水只能从除垢滤芯顶部进入除垢滤芯，待处理的水在重力的作用下从上往下从除垢滤芯底部流出进入到下一步净水处，有效增大了水流与除垢滤芯充分接触的接触面积，提高除垢效率。

优选地，

所述第一挡板204a为沿所述除垢滤芯204的轴向延伸的圆筒体结构；和/或，所述除垢滤芯204的底部还设置有第二挡板204b，所述第二挡板204b与所述第一挡板204a连接。这是本发明的第一挡板的优选结构形式，以及通过第二挡板还能对除垢滤芯的底部起到密封的作用，从而与第一挡板相接而形成对除垢滤芯只有上方进水的结构，从而增大水与除垢滤芯的接触面积，除垢滤芯的出口在其下方中央位置处，提高除垢效果。

优选地，

所述第二挡板204b与所述第一挡板204a一体成型。这是本发明的进一步优选结构形式，能够使得二者加工更加方便，进一步提高密封性。

优选地，

所述多级滤芯为五级以上的滤芯，所述预处理滤芯包括第一级预处理滤芯201和第二级预处理滤芯202，所述后处理滤芯组包括中心管602和后处理滤芯205，所述中心管602由能允许流体通过滤材做成；流体依次经过所述第一级预处理滤芯201、所述第二级预处理滤芯202、所述精细过滤滤芯203、所述中心管602和所述后处理滤芯205而被过滤；所述除垢滤芯204设置在所述第二级预处理滤芯202的径向内侧的第四空腔504中。

本发明五级以上的滤芯，沿着流体的流动方向流体依次经过所述第一级预处理滤芯、所述第二级预处理滤芯、所述精细过滤滤芯、所述中心管和所述后处理滤芯而被过滤，一体式复合滤芯，其包含五级滤芯，可单独使用于净水机上发挥净化功能，相比于现有的单级滤芯或者二级、三级甚至四级滤芯而言，在一个瓶体里能够实现五级过滤效果，能够有效提高过滤效果的同时还能使得滤芯组件乃至净水机体积小型化，滤芯集五级过滤功能一体，设计时匹配了各滤芯的寿命，且考虑了体积，所以不会造成体积大，只会比单独滤芯时体积小；将进水口、纯水出口以及浓水出口等所有水口均设置为在瓶体的一端布局，能有效避免接口两端分布造成的空间占用比大问题；

并且通过一个瓶体里设置滤芯，有效集五级过滤功能一体，设计时匹配了各滤芯的寿命，相比于单级滤芯或者二级、三级甚至四级滤芯的瓶体之间的寿命存在不匹配而导致换芯周期不一致的问题、带来换芯频繁的问题而言，更换内部滤芯时瓶体内部的滤芯的使用寿命基本都一致，因此换芯周期一致，一体换芯，有效避免各滤芯单独使用时存在的换芯周期不一致带来的换芯频繁问题。

优选地，

所述第一级预处理滤芯201和所述第二级预处理滤芯202位于相同高度且内外布置，且所述第一级预处理滤芯201套设于所述第二级预处理滤芯202的外部；和/或，

所述精细过滤滤芯203位于所述第一级预处理滤芯201或所述第二级预处理滤芯202的下方，且所述中心管602和所述后处理滤芯205均被套设于所述精细过滤滤芯203的内部，且所述后处理滤芯205套设于所述中心管602的内部。

这样使得水流通过外部的第一级预处理滤芯净化处理后再进入内部的第二级预处理滤芯中处理，实现精滤前的预处理或粗滤的作用。滤芯结构的布局形式为：第一级预处理滤芯201包裹或嵌套在第二级预处理滤芯202滤芯外表面，形成内外结构布局；后三级滤芯与前两级预处理滤芯为上下结构布局；中心管602、后处理滤芯205两级后处理滤芯装填在精细过滤滤芯203滤芯中心管内；这样的结构布局能够有效地省去现有技术中采用的内筒体结构，通过多个连接端盖实现对上面两级预处理滤芯进行固定设置，通过多个连接端盖和中心管的布置实现对精细过滤滤芯的固定设置和两级后处理滤芯(包括超滤)的固定设置作用，有效地减小了体积，实现了体积小型化。

优选地，

所述中心管602的径向内侧还设置有筒状结构的支撑套筒202b，所述支撑套筒202b上还设置有至少一个通水孔202a；和/或，

所述中心管602的内部具有第六空腔506、所述后处理滤芯205设置于所述第六空腔506中。

9.根据权利要求6所述的复合滤芯组件，其特征在于：

所述第一级预处理滤芯201的材料为pp；和/或，所述第二级预处理滤芯202为烧结碳棒；和/或，所述精细过滤滤芯203为卷式反渗透滤芯或卷式纳滤滤芯；和/或，所述能透水的滤材材质包括：碳材质、聚丙烯pp材质和陶瓷材质中的至少一种；和/或，所述后处理滤芯205的材料为微滤膜和/或超滤膜(后处理滤芯包括安装座和中空纤维膜丝，其安装座位于下端，中空纤维膜丝位于上端、其下端与安装座连接、并朝上方延伸伸出)；和/或，所述后处理滤芯205倒装安装；和/或，所述后处理滤芯205的沿流体流动方向下游还设置有后置活性炭206。

其中，第一级预处理滤芯201可为喷融pp棉、折纸pp棉，其作用主要为发挥第一级过滤，去除水体中大的悬浮物、泥沙、铁锈等污染物；第二级预处理滤芯202可为烧结碳棒，其作用主要为吸附去除水体中的余氯、小分子有机物等；精细过滤滤芯203可为卷式反渗透滤芯或卷式纳滤滤芯，其作用为精细过滤，可去除水体中重金属离子、小分子有机物等，实现对水体的深度净化；通过对中心管的滤材材质的优选材质为碳材质、聚丙烯pp材质和陶瓷材质中的至少一种，能够实现允许水通过并进行过滤。还通过在中心管的内壁径向内侧设置支撑套筒、能够对具有过滤功能的材料起到支撑作用(因为其存在过滤作用、通常其结构强度不足以支撑或支撑强度不够高)，从而提高中心管的牢固固定的作用，为实现长时间过滤作用提供条件；后处理滤芯205可为微滤膜、超滤膜等，其作用为防止出水微生物超标，保证用水卫生安全。

优选地，

所述瓶体604的底部或顶部设置有进水口701，在所述瓶体604上且与所述进水口位于同一侧的位置还设置有纯水出口703和浓水出口702；所述纯水出口703设置在所述瓶体604底端，所述后处理滤芯205的下端与所述纯水出口703连通；和/或，所述浓水出口702设置在所述瓶体604底端，所述精细过滤滤芯203的下端能与所述浓水出口702进行连通。经过精细过滤滤芯后的水再经过中心管和后处理滤芯流出，从底端排出，获得纯水。将精细过滤滤芯过滤出来而未经后两级过滤滤芯的水、通过第九空腔509和浓水出口排出，获得浓水(含盐量较高、不能引用)。

本发明还提供一种净水系统，其包括前任一项所述的复合滤芯组件。

本发明在于：通过在复合滤芯内部设置除垢滤芯，使待处理的水先流经第一级预处理滤芯、第二级预处理滤芯后，从顶部流入除垢滤芯，然后经过除垢滤芯的底部进入精细过滤滤芯，然后再经过碳棒中心管以及后置超滤处理后，纯水从复合滤芯底部中间出口流出，浓水从复合滤芯底部左侧出口流出；

复合滤芯由6种处理滤芯组成，包括除垢滤芯、折纸pp、烧结碳棒、卷式反渗透滤芯、碳棒中心管以及丝状超滤膜；将这6种处理滤芯结合在一起，使烧结碳棒环绕设置在除垢滤芯外侧，折纸pp包覆在烧结碳棒外侧，除垢滤芯、烧结碳棒以及折纸pp设置在复合滤芯内部上端；

除垢滤芯底部环绕设置挡板，当待处理的水流经除垢滤芯，在挡板的作用下，待处理的水只能从除垢滤芯顶部进入除垢滤芯，待处理的水在重力的作用下从上往下从除垢滤芯底部流出进入到下一步净水处

由于复合滤芯内部结构比较紧密，经过ro膜过滤后的浓水在狭窄的复合滤芯内部流动时，容易结垢从而导致复合滤芯内部堵塞，通过在ro膜之前设置除垢滤芯，将除垢滤芯设置在烧结碳棒内部，使待处理的水经过烧结碳棒处理后，进入反渗透滤芯之前，先经过除垢滤芯进行处理；从而大大降低浓水在复合滤芯内部结垢的可能性，使复合滤芯的使用寿命更长；

通过设置挡板，使待处理的水经过烧结碳棒出来后，从除垢滤芯的顶部进入除垢滤芯，在重力的作用下使待处理的水充分流过除垢滤芯内部，使待处理的水与除垢滤芯充分接触，提高对除垢滤芯的利用，提高复合滤芯的净水效果。

除垢滤芯侧壁设有密封挡板，密封挡板顶部设有进水口，复合滤芯还包括壳体、折纸pp、烧结碳棒、卷式反渗透滤芯、碳棒中心管、丝状超滤膜；除垢滤芯外侧环绕设有烧结碳棒，折纸pp设置在烧结碳棒外侧，除垢滤芯、烧结碳棒以及折纸pp设置在壳体内部顶端，卷式反渗透滤芯、碳棒中心管以及丝状超滤膜设置在壳体内部，位于除垢滤芯下方，碳棒中心管环绕设置在丝状超滤膜外侧，卷式反渗透滤芯旋转包围设置在碳棒中心管外侧；壳体底部设有第一出水口、第二出水口以及进水口，

原水从进水口进入壳体内部，沿壳体内侧壁上升流动，先依次流经折纸pp、烧结碳棒以及除垢滤芯，折纸pp先把泥沙、悬浮物等大颗粒除去，然后烧结碳棒将原水中余氯吸收，原水进入除垢滤芯后，除垢滤芯把大部分易结垢成分吸收掉，然后水在重力的作用下，流入卷式反渗透滤芯中，经过反渗透滤芯脱盐处理后，浓水从第二出水口流出，待进一步处理的水依次流入碳棒中心管以及丝状超滤膜中，经过处理后的纯水从第一出水口流出，得到纯净的水；

待处理的水经过烧结碳棒处理后，进入反渗透滤芯之前，先经过除垢滤芯进行处理；从而大大降低浓水在复合滤芯内部结垢的可能性，使复合滤芯的使用寿命更长；

通过设置密封挡板，使待处理的水经过烧结碳棒出来后，从除垢滤芯的顶部进入除垢滤芯，在重力的作用下使待处理的水充分流过除垢滤芯内部，使待处理的水与除垢滤芯充分接触，提高对除垢滤芯的利用，提高复合滤芯的净水效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。