滤芯和净水设备的制作方法

本实用新型涉及净水技术领域，特别涉及一种滤芯和净水设备。

背景技术：

螺旋卷式反渗透膜元件又称卷式反渗透膜元件，是水处理技术中的常用元件，它一般包括一根带有多个孔的中心管以及卷在中心管上的交替层叠的多层反渗选膜和导流网。中心管与壳体两端通过连接器连接。在使用时，原水从壳体一端进入壳体，在压力的作用下一部分经过反渗透膜的作用形成浓度较低的水，进入中心管之后从中心管一端或两端流出，这部分水可称作产水或纯水；另一部分从壳体另一端流出，可称作废水、浓水。

在现有的滤芯中，通常将螺旋卷式反渗透膜元件的废水出口和纯水出口设于螺旋卷式反渗透膜元件的一端，为了方便排出废水一般设置两个单独的接头，由于滤芯内部的空间有限，进而会导致滤芯组装不便。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的是提出一种滤芯，旨在方便滤芯的组装。

为实现上述目的，本实用新型提出的滤芯，其包括：反渗透膜元件，包括膜元件主体及端盖；所述膜元件主体的侧面设置有进水口，所述膜元件主体的内部设置有纯水管和废水管；所述端盖套设于所述膜元件主体的一端，且所述端盖设有与所述纯水出水口连通的纯水接头、以及与所述废水管连通的过水孔；

水路转换器，具有相对设置的进水端和出水端，所述水路转换器的进水端套设于所述端盖上，且所述水路转换器与所述纯水接头之间形成与所述过水孔连通的废水通道。

优选地，所述水路转换器的进水端与所述端盖的连接处缠设有密封胶带。

优选地，所述端盖包括盖设所述膜元件主体的端部的盖板、以及自所述盖板延伸形成的套接板，所述环形套接板的外表面设有限位部，所述限位部与所述水路转换器的进水端抵接。

优选地，所述纯水接头远离所述膜元件主体的端面与所述水路转换器的出水端的端面平齐设置。

优选地，所述纯水接头的轴线与所述水路转换器的出水端的轴线重合设置。

优选地，所述滤芯还包括密封圈，所述出水端的外壁面环设有供所述密封圈安装的安装槽。

优选地，所述进水端的孔径大于所述出水端的孔径，所述水路转换器还包括将所述进水端和所述出水端连接的连接段，且所述连接段自所述进水端向所述出水端呈渐缩设置。

优选地，所述连接段的内壁面凸设有延伸至所述端盖的多个加强筋。

优选地，所述进水端的外壁面凸设有沿其周向间隔分布的多个限位凸起。

本实用新型还提出一种净水设备，包括上述滤芯，所述滤芯包括：反渗透膜元件，包括膜元件主体及端盖；所述膜元件主体的侧面设置有进水口，所述膜元件主体的内部设置有纯水管和废水管；所述端盖套设于所述膜元件主体的一端，且所述端盖设有与所述纯水出水口连通的纯水接头、以及与所述废水管连通的过水孔；

水路转换器，具有相对设置的进水端和出水端，所述水路转换器的进水端套设于所述端盖上，且所述水路转换器与所述纯水接头之间形成与所述过水孔连通的废水通道。

本实用新型的反渗透膜元件包括膜元件主体和端盖，膜元件主体的侧面设置有进水口，膜元件主体的内部设置有纯水管和废水管，端盖套设于膜元件主体的一端，并且端盖设有连通纯水管的纯水接头、以及与废水管连通的过水孔，该滤芯还包括水路转换器，该水路转换器与端盖的纯水接头之间形成与端盖的过水孔连通的废水通道。该滤芯的纯水通道由端盖上的纯水接头形成，废水通道由水路转换器和纯水接头围设形成，由于上述端盖和水路转换接头采用套接的方式组装，如此，便于上述滤芯的组装。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型滤芯一实施例的结构示意图；

图2为图1中反渗透膜元件的结构示意图；

图3为图2所示反渗透膜元件沿A-B-C的剖视图；

图4为图2中的中心管组的结构示意图

图5为图1中的盖体的结构示意图；

图6为图1中滤芯的半剖图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提供了一种滤芯，请参照图1，图1示出了本实用新型的滤芯的结构示意图，该滤芯100包括反渗透膜元件10、水路转换器20、外壳30以及盖体40。

请参照图2，上述反渗透膜元件10包括膜元件本体11、端盖12以及密封盖13。

请参照图3、图4和图6，该膜元件本体11包括：中心管组111、多个反渗透膜片组112以及两个密封胶层113。中心管组111包括纯水管111a以及多个相互间隔设置的废水管111b，多个废水管111b环绕纯水管111a排布。膜元件本体11的纯水通道由上述纯水管111a形成，膜元件本体11的废水通道50由上述多个废水管111b共同形成。多个反渗透膜片组112中的每一个反渗透膜片组112均具有位于中心管组111内部的第一部分和位于中心管组111外部的第二部分，每一废水管111b和纯水管111a被一个反渗透膜片组112的第一部分隔开；多个反渗透膜片组112的第二部分形成围绕在中心管组111的周围的多层薄膜组件。两个密封胶层113分别设置于多个反渗透膜片组112在中心管组111长度方向的两端，并与多个反渗透膜片组112相粘合。

反渗透膜元件10的每一废水管111b对应一个反渗透膜片组112，从而可以实现多个膜卷曲，可以增加流道数量，有利于提高原水通量，并解决反渗透膜片过长渗透压力不足导致部分反渗透膜片并未达到过滤目的的问题；通过两个密封胶层113分别密封反渗透膜片组112的两端(需要注意的是，密封胶层113不能封堵纯水管111a或废水管111b的内部管口)，防止水从反渗透膜片组112的两端流出或流入，可以形成多个反渗透膜片组112外侧边侧流进水，中间废水管111b排出废水的水路。

上述反渗透膜元件10使用时，原水通过侧流进水，流道变窄，进水面积减小，还可以在反渗透膜片组112中采用低厚度的进水导流网，继续减少进水面积，而流程也大大增长，因此可以增加原水与反渗透膜片接触的时间，提高原水回收率；同时，因为减小了原水进水面积，可以加大反渗透膜片组112的渗透膜片表面水流速度(在进水通量一定时，进水通量Q与水流速度V之间的关系是V＝Q/S；其中，S为进水面积，具体的，S＝Ld；L为进水端21膜片长度，d为截面厚度，侧流主要是减小了L，另外用小的进水导流网自然减小了厚度d)，因而能够减小反渗透膜片表面浓差极化，降低该反渗透膜元件10的污染速度，有利于提高原水回收率，从而改善原水的浪费问题，达到节约原水的效果。

每一个反渗透膜片组112包括反渗透膜片(未图示)、进水导流网(未图示)以及纯水导流网(未图示)；进水导流网和纯水导流网可以分别设置在反渗透膜片的正反两面，原水在反渗透膜片的正面流动，并在渗透压力的作用下，从反渗透膜片的正面向反渗透膜片的反面渗透纯水，纯水产生在反渗透膜片的反面并在纯水导流网的导流作用下向纯水管111a流动。其中，反渗透膜片可以通过对折使得正面与正面邻接，反面与反面邻接，避免不必要的接触，从而防止纯水被污染；实际操作时，反渗透膜片的对折时可以是正面向内对折也可以是反面向内对折，根据实际情况进行合理选取即可。在本实施例中，每一个反渗透膜片组112的反渗透膜片正面向内对折设置，多个反渗透膜片组112的第二部分叠合并共同沿周向缠绕中心管组111；同一反渗透膜片正面夹层之间形成进水流道；相邻两个反渗透膜片的反面夹层之间形成产水流道；进水导流网和废水管111b位于进水流道中，纯水导流网位于产水流道中。此时，进水流道与产水流道之间相互独立，并彻底隔离，能够有效的保证每一个反渗透膜片组112的进水导流网不与纯水管111a和其他的反渗透膜片组112的反渗透膜片的反面接触；每一个反渗透膜片组112的纯水导流网不与废水管111b和其他的反渗透膜片组112的反渗透膜片的正面接触；原水只在进水流道中流动最后由废水管111b排出，纯水只在产水流道中流动最后由纯水管111a排出，从而避免纯水污染，保证净化效果。为了能够顺利的将纯水导出，在本实施例中，可以设置产水流道除靠近纯水管111a的侧边以外的其他侧边均闭合密封，以使得产水流道仅具有朝向纯水管111a的纯水出口46；此时产水流道形成一个三侧密封一侧开口的膜袋，膜袋口对着纯水管111a，限定膜袋内的纯水只能朝纯水管111a流动；原水在反渗透膜片的作用后产生纯水，纯水形成在膜袋内并流动到袋口进入纯水管111a中。实际操作时，可以通过卷膜操作时进行实现密封，同时两端的密封位置还可以利用两个密封胶层113进行第二次密封，进而实现更好的密封效果。

请参照图3，上述端盖12套设于膜元件本体11的一端，上述密封盖13套设于膜元件本体11的另一端。膜元件本体11的纯水管111a、废水管111b以及反渗透膜片组112的两端分别通过端盖12和密封盖13的夹紧以进行定位。同时为了简化水路，只在上述端盖12上设置纯水接头121和过水孔122，需要说明的是，过水孔122的数量与膜元件本体11的废水管111b数量一致，也即端盖12上的每一过水孔122与一废水管111b连通，端盖12上的纯水接头121与膜元件本体11的纯水管111a连通设置。在实际使用时，反渗透膜元件10一般是竖直放置的，此时，对应的纯水管111a和多个废水管111b也沿竖直方向摆放，端盖12在上方，密封盖13在下方，设置纯水管111a的下端口被封堵，多个废水管111b的下端口被封堵，从上端收集纯水和废水，水流均匀，且便于管路的设计。

请参照图6，上述水路转换器20具有相对设置的进水端21和出水端22。该水路转换器20的进水端21与端盖12套接，与此同时，端盖12上的纯水接头121自进水端21伸入至水路转换器20中，并且水路转换器20与纯水接头121之间形成与端盖12上的过水孔122连通的废水通道50。如此设置，不仅充分利用了空间，而且也方便整个滤芯100的组装，进而有利于提高滤芯100的组装效率。

请参照图6，上述外壳30一端敞口设置，其用于容置上述反渗透膜元件10，上述水路转换器20在反渗透膜元件10安装至外壳30内时，水路转换器20与外壳30的内壁面之间间隙配合，进而形成供原水进入外壳30内原水通道70。

请参照图6，上述盖体40用于盖合外壳30的敞口端，其朝向外壳30的内表面凸设有第一环形隔板41、以及位于第一环形隔板41外侧的第二环形隔板42，第一环形隔板41内侧形成有纯水腔43、第一环形隔板41和第二环形隔板42之间形成有废水腔44，第二环形隔板42与盖体40的侧壁之间形成原水腔45，该盖体40还设置有与纯水腔43连通的纯水出口46、与废水腔44连通的废水出口47、以及与原水腔45连通的原水进口48。该盖体40盖合上述外壳30时，盖体40的第一环形隔板41与端盖12上的纯水接头121对接，第二环形隔板42与上述水路转换器20的出水端22对接，盖体40的侧壁与外壳30密封连接。

在滤芯100进行工作上，外部的原水自盖体40的原水进口48进入盖体40的原水腔45中，并通过原水通道70和反渗透膜元件10的进水口进入反渗透膜元件10内部，进入反渗透膜元件10内部的水一部分进入纯水管111a中，并通过端盖12的纯水接头121进入盖体40的纯水腔43中，再通过盖体40的纯水出口46排出；另一部分进入废水管111b中，并通过端盖12的过水孔122进入废水通道50中，再进入到盖体40的废水腔44中，最后通过盖体40的废水出口47排出。

本实用新型的反渗透膜元件10包括膜元件主体和端盖12，膜元件主体的侧面设置有进水口，膜元件主体的内部设置有纯水管111a和废水管111b，端盖12套设于膜元件主体的一端，并且端盖12设有连通纯水管111a的纯水接头121、以及与废水管111b连通的过水孔122，该滤芯100还包括水路转换器20，该水路转换器20与端盖12的纯水接头121之间形成与端盖12的过水孔122连通的废水通道50。该滤芯100的纯水通道由端盖12上的纯水接头121形成，废水通道50由水路转换器50和纯水接头121围设形成，由于上述端盖12和水路转换接头50采用套接的方式即可完成组装，如此，便于上述滤芯100的组装。

上述水路转换器20的进水端21与端盖12的连接处缠设有密封胶带(未图示)。该密封胶带的设置保证了水路转换器20的进水端21和端盖12的连接处的密封性，进而避免了废水通道50中的水从水路转换器20的进水端21和端盖12的连接处向外侧的原水通道70泄漏，避免了原水通道70中的原水被废水污染。

显然，上述水路转换器20的进水端21和端盖12的连接处还可以通过密封胶、或者其他密封材料进行密封，在此不做具体的限定。

上述端盖12包括盖设于膜元件本体11的端部的盖板123、以及自盖板123沿其轴线延伸并与膜元件本体11套接的环形套接板124；并且该环形套接板124的外表面设置有限位部，该限位部在水路转换器20的进水端21套设于端盖12的环形套接板124上时，对水路转换器20进行限位。如此设置，能够避免反渗透膜元件10和水路转换器20组装时，因用力过猛而导致水路转换器20的进水端21套接长度过长，进而导致水路转换器20被损坏的问题发生。

具体的，请参照图3，上述环形套接板124凹设有邻接盖板123的环形凹槽124a，该凹槽的侧壁用以与水路转换器20的进水端21套接，该凹槽的底壁形成上述限位部，以对水路转换器20的进水端21进行限位。

显然，该限位部还可以是凸设于环形套接板124的外表面的限位凸台(未图示)，该限位凸起211的数量可以是一个或者多个，若上述限位凸台为多个话，则多个限位凸台沿环形套接板124的周向排布。

请参照图6，上述端盖12上的纯水接头121可以位于水路转换器20内，也可以从水路转换器20的出水端22伸出，还可以与水路转换器20的出水端22端面平齐设置。为了方便滤芯100的组装。在本实用新型的实施例中，优选将上述端盖12上的纯水接头121远离膜元件本体11的端面与水路转换器20的出水端22端面平齐设置。在上述盖体40盖合外壳30时，盖体40的第一环形隔板41与端盖12上的纯水接头121对接的同时，盖体40的第二环形隔板42与水路转换器20的出水端22也对接。如此，使得盖体40与水路转换器20以及端盖12组装时，只需一次定位即可，进而方便了该滤芯100的组装。

请参照图6，上述纯水接头121的轴线与水路转换器20的出水端22的轴线重合设置。在上述盖体40盖合外壳30时，盖体40的第一环形隔板41与端盖12上的纯水接头121对接的同时，盖体40的第二环形隔板42与水路转换器20的出水端22也对接。如此设置，上述盖体40盖合外壳30时，盖体40的第一环形隔板41与端盖12上的纯水接头121对接的同时，盖体40的第二管板与水路转换器20的出水端22对接，如此设置，方便了盖体40与水路转换器20以及端盖12上的纯水接头121的配合。

请参照图6，上述水路转换器20的出水端22的外壁面环设有安装槽221，上述滤芯100还包括密封圈70，该密封圈70套设于水路转换器20的出水端22，并限位于安装槽221中。在水路转换器20与上述盖体40组装时，该密封圈70与第二环形隔板42的内壁面密封抵接，进而避免了废水从水路转换器20的出水端22和盖体40的第二环形隔板42的连接处泄露至盖体40的原水腔45中，进而导致原水被污染。

显然，上述端盖12的纯水接头121的外壁面也可以设置密封圈70，该密封圈70在盖体40的第一环形隔板41与端盖12的纯水接头121对接时，与第一环形隔板41的内壁面密封抵接，进而保证了外部的废水不能通过纯水接头121与第一环形隔板41的连接处进行盖体40的纯水腔43中，进而避免了盖体40的纯水腔43中的纯水被污染。

请参照图6，上述水路转换器20的进水端21的孔径大于出水端22的孔径，该水路转换器20还包括将进水端21和出水端22连接的连接段23，并且该连接段23自水路转换器20的进水端21向出水端22呈渐缩设置。

需要说明的是，若水路转换器20的进水端21和出水端22设置成孔径一致，则会导致盖体40的体积过大，同时还会导致盖体40的原水腔45过小，进而会影响整个滤芯100的进水量，而将连水路转换器20的接段设置成渐缩设置，一方面能够减小盖体40的体积，另一方面还能增大盖体40原水腔45，进而确保了该滤芯100的进水流量，有利于提高滤芯100的过滤速度。

请参照图6，上述连接段23的内壁面凸设有延伸至端盖12的多个加强筋231，多个加强筋231的设置，能够有效地提高连接段23的强度，进而避免了水路转换器20的连接段23因内外液压差过大而导致连接段23被损坏的问题发生。

进一步地，上述多个加强筋231沿连接段23的周向均匀分布，如此设置，使得该连接段23各处提高的强度相相当，进而避免了因连接段23某处受力不均而出现破裂的问题发生。

请参照图6，上述水路转换器20的进水端21的外表面凸设有多个限位凸起211，并且多个限位凸起211沿进水端21的周向均匀排布。在水路转换器20安装至外壳30内时，水路转换器20的进水端21在多个限位凸起211与外壳30的内壁面的抵接下，而与外壳30的内壁面呈间隔设置，如此设置，保证了反渗透膜元件10周向的原水通道70大小一致，进而保证了反渗透膜元件10四周进水量一致。

本实用新型还提出一种净水设备，该净水设备包括滤芯，该滤芯的具体结构参照上述实施例，由于本净水设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。