滤芯、净水系统、控制方法及净水机与流程

本发明涉及净水装置领域，具体涉及一种滤芯、净水系统、控制方法及净水机。

背景技术：

现有净水系统中的滤芯一般是通过过滤或者吸附的方式对水进行净化，但滤芯在使用一段时间后，滤芯的过滤材料表面上会粘附很多的污垢，导致滤芯的性能下降甚至失效，因此，需要对滤芯的滤材表面进行除垢，现有的方法一般是采用自动水冲洗或手动冲洗的方式对滤芯进行除垢，这些方式的除垢效果差，效率低，导致滤芯性能和寿命衰减比较快，维护成本较高。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种除垢效果好、效率高的滤芯、净水系统、控制方法及净水机。

为达到上述目的，一方面，本发明采用以下技术方案：

一种滤芯，包括壳体以及设置于所述壳体内的芯体，所述芯体能够在所述壳体内运动，还包括连接结构，所述连接结构用于将所述芯体与驱动所述芯体运动的驱动装置连接。

优选地，所述芯体能够绕其轴线在壳体内相对于壳体转动。

优选地，所述壳体内设置有支撑结构，所述芯体与所述支撑结构配合，以将所述芯体可转动地支撑在所述壳体内。

优选地，所述芯体与所述支撑结构之间形成旋转密封。

优选地，所述壳体和所述芯体均呈筒状结构，所述壳体的两端均设置有端板，所述支撑结构包括分别设置在其中一端板上的环形凸台和/或设置在另一端板上的管状结构，所述芯体的一端插入所述环形凸台中，所述管状结构由所述芯体的另一端的端口插入所述芯体内。

优选地，所述芯体呈两端开口的筒状结构，所述连接结构包括插入部，所述插入部的一端经所述芯体的端部开口插入所述芯体内，所述插入部的另一端穿出所述壳体，所述插入部穿出所述壳体的部分能够与所述驱动装置连接。

优选地，所述插入部与所述芯体和/或所述壳体密封连接。

另一方面，本发明采用以下技术方案：

一种如上所述滤芯的除垢方法，所述除垢方法包括：

将所述滤芯设置在水路中；

将所述滤芯的芯体与驱动装置连接；

控制驱动装置驱动所述芯体在所述壳体内运动。

优选地，所述除垢方法进一步包括：所述驱动装置驱动所述芯体绕其轴线相对于壳体转动。

优选地，所述除垢方法进一步包括：所述驱动装置驱动所述芯体交替进行正向和反向转动。

优选地，所述芯体正向转动和反向转动交替的时间为1-20s。

优选地，所述芯体的转动速度为100-1000r/min。

再一方面，本发明采用以下技术方案：

一种净水系统，包括如上所述的滤芯。

再一方面，本发明采用以下技术方案：

一种用于控制如上所述净水系统的控制方法，所述净水系统具有除垢模式，所述控制方法包括：当所述净水系统运行除垢模式时，将所述滤芯的芯体与驱动装置连接，控制驱动装置驱动所述芯体在所述壳体内运动。

优选地，所述壳体上设置有进水口、出水口和排污口，所述排污口连接有排污管道，所述排污管道上设置有排污电磁阀，所述控制方法还包括：

当所述净水系统运行除垢模式时，将所述排污电磁阀关闭，控制驱动装置驱动所述芯体在所述壳体内运动，并在所述芯体转动预定时间后将所述排污电磁阀打开。

再一方面，本发明采用以下技术方案：

一种净水机，包括如上所述的净水系统。

本发明提供的滤芯的芯体能够在壳体内运动，通过驱动装置驱动芯体在壳体内运动，使得芯体与壳体内的水之间，以及构成芯体的过滤材料之间形成摩擦，从而使得粘附在芯体的过滤材料上的污垢脱落，除垢效果好，效率高，有效延长过滤装置的使用寿命。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出本发明具体实施方式提供滤芯与驱动装置的配合结构示意图；

图2示出本发明的具体实施方式提供的净水系统的结构示意图。

图中，10、壳体；101、本体；102、盖体；103、第一端板；104、第二端板；105、侧围板；106、环形凸台；107、管状结构；108、进水口；109、出水口；20、芯体；30、连接结构；301、插入部；40、驱动装置；50、动密封圈；11、超滤膜滤芯、12、活性炭滤芯；13、pp棉滤芯；14、反渗透膜滤芯；144、排污管道；145、排污电磁阀；15、复合滤芯；2、减压阀；3、电磁阀；4、增压泵；5、流量检测装置；6、高压开关；7、压力桶；8、双出水龙头；9、逆止阀。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

本申请中所述的“上”“下”仅用于限定相对位置关系，参考图1所示的方位。“内”“外”相对于滤芯本身而言，靠近滤芯内部的一侧为内，远离滤芯内部的一侧为外。

本申请提供了一种滤芯，如图1所示，其包括壳体10以及设置于壳体10内的芯体20，芯体20能够在壳体10内运动，当需要对该滤芯进行除垢时，可通过驱动装置40驱动芯体20在壳体10内运动，使得芯体20与壳体10内的水之间，以及构成芯体20的过滤材料之间形成摩擦，从而使得粘附在芯体20的过滤材料上的污垢脱落，除垢效果好，效率高，有效延长过滤装置的使用寿命。

其中，芯体20在壳体10内运动的方式例如可以为平动、转动或者平动与转动相结合等方式，为方便芯体20的安装以及获得很好的除垢效果，优选地，芯体20设置为绕其轴线转动。驱动装置40可以为任意能够驱动芯体20运动的装置，例如电机、气缸等。另外，为避免滤芯因芯体20的运动而发生水的泄露，将壳体10与芯体20之间设置为动密封连接。

在一个具体的实施例中，如图1所示，壳体10包括一端完全敞开的本体101以及扣设在本体101的敞开端的盖体102，本体101呈筒状结构，且与完全敞开的一端相对的另一端经第一端板103封闭。盖体102包括第二端板104以及围绕第二端板104设置的侧围板105，侧围板105与本体101形成可拆卸连接，例如可以为卡接、螺纹连接等等。第一端板103上设置有第一支撑结构，第二端板104上设置有第二支撑结构，通过第一支撑结构、第二支撑结构与芯体20两端的配合将芯体20可转动地支撑在壳体10内。

具体地，芯体20呈两端开口的筒状结构，第一支撑结构为设置在第一端板103内侧面上的环形凸台106，芯体20下端的径向外侧面与环形凸台106的径向内侧面相配合，使得芯体20的下端能够在环形凸台106内转动，由于芯体20需要转动，优选地，将芯体20的下端面与第一端板103的内侧面之间具有一定的间隙。

第二支撑结构为设置在第二端板104内侧面上的管状结构107，芯体20上端的径向内侧面与管状结构107的径向外侧面相配合，使得芯体20的上端能够绕管状结构107转动，同样地，芯体20的上端面优选与第二端板104的内侧面之间具有一定的间隙。

进一步地，为方便安装驱动装置40，滤芯内还设置有连接结构30，通过连接结构30能够将驱动装置40与芯体20连接，以方便驱动装置40驱动芯体20运动。连接结构30可以为任意能够实现驱动装置40与芯体20连接的结构，例如，如图1所示，连接结构30包括插入部301，插入部301呈圆柱状或者圆筒状，插入部301的一端经芯体20的下端开口插入芯体20内，插入部301的另一端穿出壳体10，穿出部分可连接变速箱，通过变速箱将插入部301与驱动装置40的驱动轴连接，实现驱动装置40与芯体20之间的传动。

优选地，为避免水的泄漏，在插入部301与芯体20以及第一端板103之间均可设置密封圈等密封结构(图中未示出)。

进一步地，管状结构107的内部通孔延伸至第二端板104的外侧面，从而使得管状结构107的内部通孔形成滤芯的出水口109，在第二端板104上与芯体20的径向外侧空间对应的位置处设置有通孔，该通孔形成为滤芯的进水口108，第一端板103上与芯体20的径向外侧空间对应的位置处设置有通孔，该通孔形成为滤芯的排污口(图中未示出)。如此，如图1中所示，芯体20将壳体10内的空间分为进水侧空间和出水侧空间，进水侧空间连通进水口108和排污口，出水侧空间连通出水口109。

为进一步提高密封效果，优选地，芯体20与管状结构107之间以及环形凸起106与芯体20之间形成旋转密封(当芯体20设置为能够在壳体10内平动时，芯体20与壳体10之间优选形成平动密封)，例如，在芯体20的径向内侧面与管状结构107的径向外侧面之间、以及芯体20的径向外侧面与环形凸起106的径向内侧面之间设置动密封圈50。

当然，可以理解的是，驱动装置40不局限于是在滤芯的下方与芯体20形成连接，也可以如图2所示，是在滤芯的上方与芯体20形成连接，具体结构可根据实际的空间需求等因素进行布置。滤芯的类型可以但不局限于是超滤膜滤滤芯11、活性炭滤芯12、pp棉滤芯13、反渗透膜滤芯14、复合滤芯15等等。

该滤芯的除垢方法为，首先将该滤芯接入水路中(例如该滤芯为净水系统中的滤芯)，使得壳体10内充满水，将芯体20与驱动装置40连接，然后控制驱动装置40驱动芯体20在壳体10内转动。为进一步增加芯体20与水的摩擦以及芯体20内过滤材料之间的摩擦，优选地，控制驱动装置40的驱动轴正反转交替运行，从而带动芯体20交替进行正向和反向转动。

进一步优选地，通过控制芯体20的转动速度以及正反转的时间进一步提高对芯体20的除垢效果。

芯体20的转动速度优选为100-1000r/min，进一步优选为500-800r/min，如此，能够在保证芯体20不受损的情况下提高对芯体20的除垢效果。芯体20的转动速度可以为匀速，也可以为变速，优选为变速转动，通过转动的速度差来进一步增加芯体20与水的摩擦以及芯体20内过滤材料之间的摩擦。

芯体20正向转动和反向转动交替的时间为1-20s，进一步优选为10-15s，此处交替的时间指的是正向转动切换至反向转动到该反向转动切换至正向转动所持续的时间，以及反向转动切换至正向转动到该正向转动切换在方向转动所持续的时间，通过合理的设置正向转动和反向转动交替的时间，能够在保证芯体20不受损的情况下提高对芯体20的除垢效果。

进一步地，本申请还提供了一种净水系统，该净水系统包括有上述的滤芯。图2示出一个典型的净水系统的结构示意图，包括总进水管路以及由总进水管路分支出的两条分支管路，超滤膜滤芯11和活性炭滤芯12设置在总进水管路上，其在超滤膜滤芯11的上游还设置有减压阀2，其中一条分支管路上依次设置有电磁阀3、增压泵4、反渗透膜滤芯14和复合滤芯15，用于制备纯水，在另一条分支管路上依次设置有pp棉滤芯13和流量检测装置5(例如流量计或者流量传感器)，用于制备净水，两条分支管路可以如图2中所示共用一个双出水龙头8，也可以分别单独使用出水龙头。另外，在反渗透膜滤芯14与复合滤芯15之间还引出一条支路，该支路上设置有高压开关6和压力桶7，供储备制水使用，该支路与反渗透膜滤芯14之间还设置有逆止阀9，避免压力桶7内的水回流。其中的超滤膜滤滤芯11、活性炭滤芯12、pp棉滤芯13、反渗透膜滤芯14、复合滤芯15均可以设置为上述的滤芯结构，当需要对其中任意滤芯进行除垢时，将驱动装置40安装在该滤芯上，并控制驱动装置40带动该滤芯的芯体20在壳体10内运动即可(例如可采用上述对滤芯除垢的控制方法)，图2示出将驱动装置40安装在超滤膜滤芯11上的实施例。

进一步地，净水系统还包括控制模块(图中未示出)，用于控制驱动装置40的开启、关闭、正转和反转。

进一步优选地，还可在滤芯的排污口上连接排污管道，例如图2中所示，在反渗透膜滤芯14的排污口上连接排污管道144，排污管道144上设置有排污电磁阀145(例如可以为废水比电磁阀)，通过排污电磁阀145来调节排污水的量，以此也能够调节反渗透膜进水和出水两侧的压力，保证产水量。当净水系统运行除垢模式时，首先将排污电磁阀145关闭，控制驱动装置40驱动芯体20在壳体10内运动，粘附在芯体20的过滤材料上的污垢脱落并悬浮在进水侧空间的水中，在芯体20转动预定时间后，打开排污电磁阀145，进水侧空间内的污垢会随水一起通过排污管道144排出，实现排污，另外，水流能够对过滤材料的表面形成一定的冲刷，进一步提高对芯体20的除垢效果。其中，排污电磁阀145的开闭以及打开程度可由控制模块进行控制，预定时间可预存在控制模块中，用户也可以自己手动进行设置。当然，可以理解的是，排污口也可以不连接排污管道144，而是通过盖子或者塞子将排污口封住，当需要排污时将盖子或者塞子打开。

进一步地，本申请还提供了一种净水机，其包括上述的净水系统，并采用上述的控制方法控制净水系统的除垢，除垢效果好，有效延长了滤芯的使用寿命。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。