一种中心集水管、中心管组件、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，具体涉及一种中心集水管、中心管组件、滤芯组件和净水系统。

背景技术：

对于净水机而言小体积是发展的一个趋势，因此越来越多的复合滤芯结构被研究出来。对于卷式膜，包括卷式反渗透膜组件、卷式纳滤膜组件，都需要包含一根中心集水管，其中心集水管发挥中心轴支撑和收集产水的功能。目前众多的复合滤芯结构都是预处理集成、后处理集成，鲜有精细过滤滤芯与其它滤芯一体集成的复合滤芯结构。并且现有中心集水管通过在其内外壁贯通地开设径向孔以实现进水到中心集水管内部，但是这样的结构没有完全有效地利用中心集水管腔体的整个长度，使得中心集水管内部或外部的滤芯产生过滤的程度没有最大利用化，过滤效果不佳，且还存在膜片的产水导出慢、导出速率差异大、而出现可靠性问题。

并且净水机的核心零部件是发挥过滤功能的滤芯，而传统净水机包含多级滤芯，瓶体数量多造成整机体积偏大，且各级滤芯换芯周期不一致，增加换芯不便利性。近年来，净水机小体积成为一个行业发展趋势，越来越多的多级复合滤芯被使用在产品上。然而，目前已有的复合滤芯大多为两级复合、三级复合，相比于传统的包含单级滤芯的净水机，体积已有明显降低。但是，如若能实现一颗滤芯复合净水机多级滤芯发挥净化作用，净水机体积将有进一步减少的空间。

由于现有技术中的净水机中的中心集水管存在没有完全有效地利用中心集水管腔体的整个长度，使得中心集水管内部或外部的滤芯产生过滤的程度没有最大利用化，过滤效果不佳；且还存在膜片的产水导出慢、导出速率差异大、而出现可靠性问题；且未有精细过滤滤芯与其他滤芯一体集成的结构、而导致滤芯组件体积较大等技术问题，因此本发明研究设计出一种中心集水管、中心管组件、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的中心集水管存在没有完全有效地利用中心集水管腔体的整个长度，使得过滤效果不佳的缺陷，从而提供一种中心集水管、中心管组件、滤芯组件和净水系统。

本发明提供一种中心集水管，其中所述中心集水管的内部具有空腔，所述中心集水管的外壁面上设置有第一导向槽、使得流体通过所述第一导向槽后并被引导，所述第一导向槽沿着所述中心集水管的轴线方向直线或曲线延伸；所述第一导向槽的另一端还与其连通设置有第二导向槽，所述第二导向槽被设置位于所述中心集水管的内壁和外壁之间，且所述第二导向槽的另一端通过所述中心集水管的第一端部而与所述空腔连通。

优选地，

所述第一导向槽不与所述空腔连通；和/或，所述中心集水管还具有与所述第一端部相背的第二端部，且在所述第二端部处设置有中心管出口，且所述中心管出口与所述空腔连通。

优选地，

所述第二端部的外周壁上设置有第一密封槽，和/或，所述第一端部的外周壁上设置有第二密封槽。

优选地，

所述中心管出口与所述空腔相接的位置形成台阶结构，且所述空腔的横截面积比所述中心管出口的横截面积大，且在所述台阶结构的台阶端面处设置有第二台阶；和/或，在所述第二密封槽与所述中心集水管的外周壁相接位置形成有第一台阶。

本发明还提供一种中心管组件，其包括前任一项所述的中心集水管，还包括设置在所述第一端部的端盖，所述端盖与所述第一端部的外周壁相结合并形成密封，且沿轴向所述端盖与所述第一端部之间具有能够容纳流体流过的间隔空间。

优选地，

当所述中心集水管包括第二导向槽时，所述第二导向槽与所述间隔空间连通，所述间隔空间与所述空腔连通。

优选地，

当所述第一端部的外周壁上设置有第二密封槽时，所述第二密封槽处设置有O型密封圈，且所述端盖为O型圈密封端盖；或者，所述第二密封槽被设置成螺纹密封结构，且所述端盖为螺纹密封端盖。

本发明还提供一种滤芯组件，其包括前任一项所述的中心管组件，当中心集水管包括第一导向槽和第二导向槽时，所述滤芯组件还包括滤芯，所述滤芯设置在所述中心集水管的外周，使得水从所述滤芯渗透至所述中心集水管的第一导向槽、再沿着所述第二导向槽进而进入所述空腔中。

优选地，

所述滤芯为卷式膜滤芯，其缠绕在所述中心集水管的外周壁上；和/或，所述空腔中还设置至少一级过滤滤芯；。

优选地，

所述卷式膜滤芯包括卷式膜片、胶线和进水格网；和/或，所述卷式膜滤芯为精细过滤滤芯；和/或，所述至少一级过滤滤芯包括第一级后处理滤芯和所述第二级后处理滤芯。

优选地，

所述卷式膜滤芯的内壁面上设置有能够与所述第一导向槽配合的引水槽，所述中心集水管的内壁面上开设有能够对所述过滤滤芯进行卡接的卷膜卡槽。

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。

本发明提供的一种中心集水管、中心管组件、滤芯组件和净水系统具有如下有益效果：

本发明通过在中心集水管外壁上设置第一导向槽、第一导向槽沿轴线方向直线或曲线延伸，而第一导向槽的延伸末端再开设有第二导向槽，通过第二导向槽连通到中心集水管的第一端部并最终与空腔连通，从而使得中心集水管外壁处的流体通过第一导向槽、第二导向槽沿轴线方向直线或曲线地被导向至中心集水管的端部、进而将流体导入空腔中，有效地替代了现有的在中心集水管上沿径向开设径向孔的方式，使得中心集水管的内部空腔在轴线方向上能够被得到充分且完全的利用，并且使得套设在中心集水管外周的滤芯在轴向方向上能够对水进行充分的过滤作用，能够使得中心集水管内部或外部的滤芯的过滤的程度最大利用化，有效提高了过滤效果，还能使膜片的产水更均匀更快的导出，不存在导出速率差异大而导致的可靠性问题；中心管表面开设有引水槽，相比于传统径向间隔开孔的中心管，引水槽可均匀的分布在表面，导水更流畅；

并且本发明的滤芯组件通过中心管而将精细过滤滤芯套设于其外周，而中心集水管空腔内部设置至少一级过滤滤芯，能够使得精细过滤滤芯与其他滤芯通过中心集水管而被有效地一体集成，从而有效地减小滤芯组件的体积，而且不用采用某些技术中采用内筒体的结构，使得结构更加的简单化，小型化；且中心管大腔体特征，可用于放置后处理功能的滤材，构建复合滤芯结构，或作为储水容器，能够通过稀释而避免由于渗透造成的第一杯水TDS高现象。

附图说明

图1是本发明的中心集水管的正面剖视结构示意图；

图2是图1中的左视结构示意图(第一端部端面或称尾端侧面)；

图3是本发明的滤芯组件的实施例1的正面剖视结构示意图；

图4是图3中的端盖的正面剖视结构图；

图5是本发明的滤芯组件的实施例2的正面剖视结构示意图；

图6是图5中的端盖的正面剖视结构图；

图7是图3或图5中的卷式膜滤芯的展开结构示意图。

图中附图标记表示为：

1、中心集水管；11、第一端部；12、第二端部；13、间隔空间；101、第一密封槽；102、第一导向槽；103、第二导向槽；104、第一台阶；105、第二密封槽；106、空腔；107、第二台阶；108、中心管出口；109、第二导向槽出口；110、卷膜卡槽；111、引水槽；2、端盖；302、滤芯；303、O型密封圈；501、卷式膜片；502、胶线；503、进水格网。

具体实施方式

如图1-7所示，本发明提供一种中心集水管，其中所述中心集水管1的内部具有空腔106，所述中心集水管1的外壁面上设置有第一导向槽102、使得流体通过所述第一导向槽102后并被引导，所述第一导向槽102沿着所述中心集水管1的轴线方向直线或曲线延伸；所述第一导向槽102的另一端还与其连通设置有第二导向槽103，所述第二导向槽103被设置位于所述中心集水管1的内壁和外壁之间，且所述第二导向槽103的另一端通过所述中心集水管1的第一端部11而与所述空腔106连通。

本发明通过在中心集水管外壁上设置第一导向槽、第一导向槽沿轴线方向直线或曲线延伸，而第一导向槽的延伸末端再开设有第二导向槽，通过第二导向槽连通到中心集水管的第一端部并最终与空腔连通，从而使得中心集水管外壁处的流体通过第一导向槽、第二导向槽沿轴线方向直线或曲线地被导向至中心集水管的端部、进而将流体导入空腔中，有效地替代了现有的在中心集水管上沿径向开设径向孔的方式，使得中心集水管的内部空腔在轴线方向上能够被得到充分且完全的利用，并且使得套设在中心集水管外周的滤芯在轴向方向上能够对水进行充分的过滤作用，能够使得中心集水管内部或外部的滤芯的过滤的程度最大利用化，有效提高了过滤效果，还能使膜片的产水更均匀更快的导出，不存在导出速率差异大而导致的可靠性问题；中心管表面开设有引水槽，相比于传统径向间隔开孔的中心管，引水槽可均匀的分布在表面，使得导水更流畅。

本发明通过设计一种新型中心集水管，可实现精细过滤滤芯与后处理滤芯集成。还具有有益效果：1)新型中心集水管与传统中心管一样，都具备作为中心轴支撑膜页作用和收集产水功能；2)中心管具有可用于装填后处理滤芯的空腔，从而实现多级滤芯复合。

优选地，

所述第一导向槽102不与所述空腔106连通；和/或，所述中心集水管1还具有与所述第一端部11相背的第二端部12，且在所述第二端部12处设置有中心管出口108，且所述中心管出口108与所述空腔106连通。本发明中的第一导向槽不直接与空腔连通，这是区别于现有结构中采用径向孔的结构形式，防止中心集水管外周壁的水通过径向孔直接进入空腔中、而未将中心集水管的轴向长度最大利用、也防止未将中心集水管外周设置的滤芯未最大长度的利用；并且通过中心管出口的设置使得流体通过第一导向槽、第二导向槽和空腔，进而通过中心管出口排出，空腔中还可设置过滤滤芯，这样能够使得精细过滤滤芯与其他滤芯通过中心集水管而被有效地一体集成，从而有效地减小滤芯组件的体积，而且不用采用某些技术中采用内筒体的结构，使得结构更加的简单化，小型化；且中心管大腔体特征，可用于放置后处理功能的滤材，构建复合滤芯结构，或作为储水容器，能够通过稀释而避免由于渗透造成的第一杯水TDS高现象。

优选地，

所述第二端部12的外周壁上设置有第一密封槽101，和/或，所述第一端部11的外周壁上设置有第二密封槽105。通过第二端部上设置的第一密封槽能够对该中心管出水口出进行密封，通过第二密封槽能够对第一端部的外周壁径向外周进行密封，使得水流只能通过第二导向槽而进入空腔，防止流体泄漏。

优选地，

所述中心管出口108与所述空腔106相接的位置形成台阶结构，且所述空腔106的横截面积比所述中心管出口108的横截面积大，且在所述台阶结构的台阶端面处设置有第二台阶107；和/或，在所述第二密封槽105与所述中心集水管1的外周壁相接位置形成有第一台阶104。通过第二台阶的设置能够对空腔内部设置的过滤滤芯起到卡接或定位的作用，通过第一台阶的设置能够对中心集水管外周的滤芯的内周壁起到定位的作用。

本发明还提供一种中心管组件，其包括前任一项所述的中心集水管1，还包括设置在所述第一端部的端盖2，所述端盖2与所述第一端部11的外周壁相结合并形成密封，且沿轴向所述端盖2与所述第一端部11之间具有能够容纳流体流过的间隔空间13。

这是本发明的中心管组件的结构形式，通过包括前述的中心集水管以及在第一端部设置的端盖，能够通过端盖对该端部实现密封作用，使得流体只能通过中心集水管的外周壁、通过第一导向槽和第二导向槽而进入空腔中，防止在第一端部处泄漏，并且通过端盖和第一端部在轴向上的间隔空间有效地实现了第二导向槽与空腔进行连通的通道。

中心集水管外壁处的流体通过第一导向槽、第二导向槽沿轴线方向直线或曲线地被导向至中心集水管的端部、进而将流体导入空腔中，有效地替代了现有的在中心集水管上沿径向开设径向孔的方式，使得中心集水管的内部空腔在轴线方向上能够被得到充分且完全的利用，并且使得套设在中心集水管外周的滤芯在轴向方向上能够对水进行充分的过滤作用，能够使得中心集水管内部或外部的滤芯的过滤的程度最大利用化，有效提高了过滤效果；中心管表面开设有引水槽，相比于传统径向间隔开孔的中心管，引水槽可均匀的分布在表面，导水更流畅。

优选地，

当所述中心集水管1包括第二导向槽103时，所述第二导向槽103与所述间隔空间13连通，所述间隔空间13与所述空腔106连通。这是本发明通过间隔空间实现第二导向槽和空腔连通的优选结构形式。

优选地，

当所述第一端部11的外周壁上设置有第二密封槽105时，所述第二密封槽105处设置有O型密封圈303，且所述端盖2为O型圈密封端盖(实施例1)；或者，所述第二密封槽105被设置成螺纹密封结构，且所述端盖2为螺纹密封端盖(实施例2)。

这是本发明的端盖和第二密封部之间配合结构的两种不同的结构形式，即实施例1和实施例2，了让使用该中心管卷制的卷式滤芯实现密封，必不可少的必须要有相应的端盖2。实施例1中的端盖2为利用O型圈进行密封时的端盖，其结构简单；实施例2中的端盖2为利用螺纹进行密封的端盖，其必须要有匹配中心管上的螺纹。

实施例1：O型圈端盖密封

如图3-4所示，利用O型圈密封形式卷制的卷式膜，包含中心集水管1，滤芯302(优选卷式膜)；O型密封圈303，O型密封圈的端盖2。卷式膜的进水位于密封端盖处，经过过滤的水，从浓水端流出，纯水则经过第一导向槽102、第二导向槽103、第二导向槽出口109，经端盖2作用，纯水进入空腔106，其水路如箭头所示。

实施例2：螺纹端盖密封

如图5-6所示，利用螺纹密封形式卷制的卷式膜，包含中心集水管1，滤芯302(优选卷式膜)，螺纹密封的端盖2。卷式膜的进水位于密封端盖处，经过过滤的水，从浓水端流出，纯水则经过第一导向槽102、第二导向槽103、第二导向槽出口109，经端盖2作用，纯水进入空腔106，其水路如箭头所示。

如上两种实施例，均可以在空腔里装需求滤芯，可为后置碳棒、超滤、载银活性炭等，其结构配合中心管空腔设计。如上两种实施例，其精细过滤滤芯所用膜片可为反渗透膜片、纳滤膜片。

本发明还提供一种滤芯组件，其包括前任一项所述的中心管组件，当中心集水管包括第一导向槽和第二导向槽时，所述滤芯组件还包括滤芯302，所述滤芯302设置在所述中心集水管1的外周，使得水从所述滤芯302渗透至所述中心集水管1的第一导向槽、再沿着所述第二导向槽进而进入所述空腔106中。

这是本发明的滤芯组件的结构形式，通过中心管组件和滤芯的结构，使得水从所述滤芯302渗透至所述中心集水管1的第一导向槽、再沿着所述第二导向槽进而进入所述空腔106中，从而对水实现过滤作用，使得流体通过第一导向槽、第二导向槽和空腔，进而通过中心管出口排出，替代了现有的在中心集水管上沿径向开设径向孔的方式，使得中心集水管的内部空腔在轴线方向上能够被得到充分且完全的利用，并且使得套设在中心集水管外周的滤芯在轴向方向上能够对水进行充分的过滤作用，能够使得中心集水管内部或外部的滤芯的过滤的程度最大利用化，有效提高了过滤效果；空腔中还可设置过滤滤芯，这样能够使得精细过滤滤芯与其他滤芯通过中心集水管而被有效地一体集成，从而有效地减小滤芯组件的体积，而且不用采用某些技术中采用内筒体的结构，使得结构更加的简单化，小型化；且中心管大腔体特征，可用于放置后处理功能的滤材，构建复合滤芯结构。

优选地，

所述滤芯302为卷式膜滤芯，其缠绕在所述中心集水管1的外周壁上；和/或，所述空腔106中还设置至少一级过滤滤芯。这是本发明的滤芯的优选结构形式，通过卷式膜滤芯、能够通过卷绕的方式使其结合到中心集水管上，从而形成过滤滤芯的结构形式；以及空腔中还可设置至少一级过滤滤芯，使得水景观中心管外壁的第一导向槽和内外壁之间的第二导向槽能够将净化后的水导流至空腔中的至少一级过滤滤芯中，再实现二级过滤，从而提高过滤效果。

优选地，

所述卷式膜滤芯包括卷式膜片501、胶线502和进水格网503；和/或，所述卷式膜滤芯为精细过滤滤芯；和/或，所述至少一级过滤滤芯包括第一级后处理滤芯和所述第二级后处理滤芯。这是本发明的卷式膜滤芯的优选结构形式，两级后处理滤芯能够形成多级后处理过滤，提高过滤效果。为了利用该中心管卷制卷式膜，其卷膜示意图如图7所示。卷式膜片501，胶线502，进水格网503。其中，进水格网放置在卷式膜片上，胶线打在进水格网上，同时渗透到膜片上。图7为一组膜片、进水格网和胶线单元，其卷制可多单元组合，只要按图7所示摆放膜片和胶线。摆放好后，利用卷膜机收卷即可进行卷膜。

优选地，

所述卷式膜滤芯的内壁面上设置有能够与所述第一导向槽102配合的引水槽111，所述中心集水管1的内壁面上开设有能够对所述过滤滤芯进行卡接的卷膜卡槽110。通过引水槽能够与中心集水管上的第一导向槽实现配合，有利于卷式膜滤芯与中心管外壁上的流体的导向流动作用，通过卷膜卡槽能够对中心集水管内部的过滤滤芯起到定位和卡接作用，提高安装精度。

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。

本技术发明了一种无引水孔的集水中心管，其能实现作为中心轴支撑卷式膜和收集产水功能，且其腔体内可装填需要的滤材，可作为复合滤芯的实现基础。其具体的实施方式如下：

如图1所示，该中心管包括第一密封槽101，其密封槽上可加O型圈，实现密封；第一导向槽102，开设在中心管的表面，其深度小于中心管壁厚，其形状为方形，其作用为收集精细过滤滤芯的产水；第二导向槽102，开设在中心管进水端的侧壁上，与第一导向槽102相连通，其作用为将第一导向槽102收集的水引流至空腔106里；第一台阶104作用为实现第二密封槽105开设在中心管壁上，同时不减少中心管强度；第二密封槽105，其密封槽可为O型圈密封，也可以螺纹密封；第二台阶107为限位作用，防止空腔106内装填滤芯时与壁面贴死而不能透水；中心管出口108为纯水流出口；第二导向槽出口109；开设在中心管内壁面上的卷膜卡槽110，其作用为卷制滤芯时在工装作用下，确保中心管不打滑；径向开设的引水槽111，作用为配合第一导向槽103共同收集产水，使产水收集更顺畅。可预想的，为了成功制备该中心管，上述的特征必不可少。

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。