快换滤芯和净水机的制作方法

1.本发明涉及滤芯，具体地，涉及一种快换滤芯。此外，本发明还涉及一种包含该快换滤芯的净水机。


背景技术：

2.净水机以自来水为进水，通过不同的滤芯过滤，可以得到饮用水。净水机的饮用水达到纯净水级别，可以直接饮用。市场上净水机的生活水一般都经过多种过滤芯过滤，如pp棉滤芯、活性炭滤芯、超滤膜滤芯、反渗透膜滤芯，抑或同等功能的复合滤芯。
3.然而，净水机的滤芯在使用了一段时间后，需要更换才能保证净水机的过滤效果。如pp棉滤芯，其起到过滤泥沙、胶体等大颗粒杂质的作用，在使用了一段时间后，由于滤芯内部已经积聚了大量的泥沙，极度影响其过滤效果，降低后面滤芯的使用效率，所以必须及时更换。其厂家建议的更换周期为6到12个月，也有部分水质较差的地区，3个月就需要更换滤芯。因此，滤芯更换是净水机设计和使用中必须要考虑的功能。
4.现有的净水机一般都是由售后人员上门进行安装，在更换滤芯时也需要售后人员上门进行更换。如图37所示：净水机的前三级过滤都是由滤瓶盖1’、滤瓶2’和滤芯3’组成，滤瓶2’与滤瓶盖1’之间通过螺纹连接，在更换滤芯时，必须使用专用扳手才能拆开拧转滤瓶2’，取出旧滤芯3’，放上新滤芯3’，再用专用扳手将滤瓶2’拧紧。该操作只能由专门人员进行，增加了用户的使用成本，而且操作繁琐，增加了时间成本。


技术实现要素：

5.本发明第一方面所要解决的技术问题是提供一种快换滤芯，该快换滤芯在使用时滤芯能被锁紧而不会脱出，更换时能够被快速释放从而实现快速更换。
6.本发明第二方面所要解决的技术问题是提供一种净水机，该净水机的滤芯在使用时能被锁紧而不会脱出，更换时能够被快速释放从而实现快速更换。
7.为了解决上述技术问题，本发明第一方面提供一种快换滤芯，该快换滤芯包括机壳、固定在所述机壳外部的滤芯快换机构以及插接在所述机壳内的滤芯，所述机壳上形成有用于所述滤芯安装和拆卸的开口，其中，所述滤芯快换机构包括支架和活动安装在所述支架上的锁扣，所述支架和所述锁扣之间设有锁扣弹性复位装置，所述锁扣的一端设有锁扣锁紧部，该锁扣锁紧部相对所述支架具有第一位置和第二位置，所述锁扣锁紧部能够在外力作用下克服所述锁扣弹性复位装置的弹力而被驱动到所述第一位置以释放所述滤芯，并能通过所述锁扣弹性复位装置的弹力复位至所述第二位置以锁紧所述滤芯。
8.优选地，所述锁扣背向所述锁扣锁紧部的另一端铰接在所述支架上。
9.优选地，所述锁扣锁紧部的朝向所述机壳的所述开口的端面形成为朝向所述机壳内倾斜的斜面，该斜面的倾斜方向设置为沿着所述滤芯的插入方向靠近所述机壳的一侧比远离所述机壳的一侧更靠近所述开口的中心。
10.优选地，所述滤芯的非接水端部位设有用于与锁扣配合的滤芯锁紧部，该滤芯锁
紧部形成为能够与所述锁扣的锁扣锁紧部适配，以能够通过所述锁扣锁紧部进出所述滤芯锁紧部而锁紧和释放所述滤芯。
11.进一步优选地，所述滤芯露出于所述机壳的所述开口的端头上铰接有提手，以使得所述提手能够在收起位置和抽拉位置之间转动，其中所述提手在所述抽拉位置能够被施加平行于所述滤芯的轴线方向的抽拉力，所述提手上设有斜面，当所述提手在所述收起位置时该斜面朝向所述滤芯锁紧部。
12.更进一步地，所述锁扣上设有锁扣驱动部，所述支架上设有沿所述锁扣长度方向的推杆，所述锁扣驱动部能够在所述推杆的驱动下被顶起，进而使得所述锁扣锁紧部能够被带动朝向所述第一位置转动；
13.所述提手铰接在所述滤芯的所述端头上以能够在收起位置和抽拉位置之间转动，其中所述提手在所述抽拉位置能够被施加平行于所述滤芯的插入方向的抽拉力，所述提手与所述推杆的受力端接触且相互接触的接触面为彼此配合的楔形斜面，以使得所述提手在所述收起位置时所述楔形斜面彼此接触，在朝向所述抽拉位置转动时通过所述楔形斜面的配合驱动所述推杆沿所述锁扣长度方向运动，以顶起所述锁扣驱动部。
14.进一步地，所述锁扣上设有锁扣限位部，所述提手上设有提手限位槽，以使得所述滤芯在锁紧状态时所述锁扣限位部的端头能够容置在所述提手限位槽中。
15.更进一步地，所述机壳的所述开口一端端部的外周面上设有凸出的机壳推位板，所述滤芯快换机构在所述机壳上设于所述机壳推位板的背向所述机壳的开口端的一侧，所述机壳上设有能够容置所述锁扣锁紧部的锁扣机壳限位孔，以使得所述锁扣锁紧部能够经由锁扣机壳限位孔锁紧和释放所述滤芯，所述机壳推位板上设有第一限位孔，所述推杆穿设于所述第一限位孔中并且该推杆的受力端伸出所述机壳推位板。
16.更进一步地，所述机壳推位板上设有第二限位孔，所述锁扣限位部穿设于所述第二限位孔中。
17.优选地，所述滤芯的非接水端部位安装有装饰盖，所述滤芯锁紧部位于所述装饰盖上。
18.进一步优选地，所述装饰盖的端面呈阶梯状。
19.优选地，所述提手朝向所述滤芯锁紧部的一侧设有提手限位槽。
20.本发明第二方面提供一种净水机，该净水机包括上述的快换滤芯。
21.通过上述技术方案，本发明实现了以下有益效果：
22.1、本发明快换滤芯的滤芯快换机构在净水机正常使用或正常工作中锁扣锁紧部能够紧紧地抓住滤芯，使滤芯不脱出，保证所有的水流均经过滤芯过滤，在滤芯寿命到期时，只要将锁扣锁紧部脱离滤芯，即可将滤芯快速取出，然后将新滤芯直接推入，即可将新滤芯扣紧，从而达到轻松、便捷更换滤芯的目的。
23.2、在本发明的优选方案中，采用带斜面的推杆驱动锁扣，在进行更换滤芯的操作时，只需要推动推杆即可，推杆的斜面会顶起锁扣，使锁扣脱离滤芯，操作方便快捷。
24.3、本发明的滤芯具有提手，提手与推杆的受力端的接触面为斜面，提起提手就能推动推杆运动，从而使得锁扣脱离滤芯，因此，仅需单手进行两步操作即提起提手、抽出滤芯，即可将旧滤芯换下，然后新滤芯直接推入机壳中就能扣紧，大大节约了更换滤芯的时间、降低了操作难度。
附图说明
25.图1是本发明中快换滤芯锁紧状态的结构示意图；
26.图2是本发明中快换滤芯锁扣限位脱出状态的示意图；
27.图3是图2的俯视图；
28.图4是本发明中快换滤芯锁扣限位脱出状态的立体图；
29.图5是本发明中快换滤芯滤芯松开状态的示意图，其中省略了推杆和机壳；
30.图6是图5的俯视图，其中省略了推杆和机壳；
31.图7是本发明中快换滤芯中滤芯松开状态的立体图；
32.图8是本发明中快换滤芯中滤芯脱出状态的示意图；
33.图9是本发明快换滤芯中机壳与滤芯快换机构的连接示意图；
34.图10是本发明快换滤芯的安装示意图；
35.图11是本发明中滤芯快换机构的一种实施方式的结构示意图；
36.图12是图11从另一侧看的示意图；
37.图13是本发明中支架的一种实施方式的结构示意图；
38.图14是图13从另一侧看的示意图；
39.图15是本发明中锁扣的一种实施方式的结构示意图；
40.图16是图15从另一侧看的示意图；
41.图17是本发明中推杆的一种实施方式的结构示意图；
42.图18是本发明中滤芯快换机构锁紧状态的结构示意图；
43.图19是图18从另一侧看的结构示意图；
44.图20是本发明中滤芯快换机构松脱状态的结构示意图；
45.图21是图20从另一侧看的结构示意图；
46.图22是本发明中滤芯的分解图；
47.图23是本发明中滤芯的滤盖的结构示意图；
48.图24是图23的俯视图；
49.图25是图23的剖面图；
50.图26是本发明中滤芯的装饰盖的结构示意图；
51.图27是图26的俯视图；
52.图28是图26的剖面图；
53.图29是本发明中提手的结构示意图；
54.图30是图29的俯视图；
55.图31是图29的剖面图；
56.图32是本发明中提手的立体图；
57.图33是本发明中带提手的滤芯的锁紧状态示意图；
58.图34是本发明中带提手的滤芯的松开状态示意图；
59.图35是本发明中带提手的滤芯的脱出状态示意图；
60.图36是本发明中不带提手的滤芯的结构示意图；
61.图37是现有技术中裸芯净水机的结构示意图。
62.本发明附图标记说明
63.1支架，11推杆，12滑动轴，121滑动孔，13推杆弹性复位装置；
64.2锁扣，21锁扣锁紧部，22锁扣弹性复位装置，23锁扣驱动部，24锁扣限位部，25铰接轴；
65.3机壳，31机壳推位板，311第一限位孔，312第二限位孔，32锁扣机壳限位孔；
66.40滤芯，4011筒身，4012滤材，4013滤盖，4014装饰盖，4015提手，43滤芯锁紧部，441提手限位槽。
具体实施方式
67.以下结合附图和实施例对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
68.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间连接件间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
69.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量，因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括一个或更多个所述特征。
70.如图1-图36所示，本发明提供了一种快换滤芯，该快换滤芯包括机壳3、固定在所述机壳3外部的滤芯快换机构以及插接在所述机壳3内的滤芯40，所述机壳3上形成有用于所述滤芯40安装和拆卸的开口，其中，如图11-图21所示，所述滤芯快换机构包括支架1和活动安装在所述支架1上的锁扣2，所述支架1和所述锁扣2之间设有锁扣弹性复位装置22，所述锁扣2的一端设有锁扣锁紧部21，该锁扣锁紧部21相对所述支架1具有第一位置和第二位置，所述锁扣锁紧部21能够在外力作用下克服所述锁扣弹性复位装置22的弹力而被驱动到所述第一位置以释放所述滤芯40，并能通过所述锁扣弹性复位装置22的弹力复位至所述第二位置以锁紧所述滤芯40。锁扣2在第二位置时，锁扣锁紧部21能够对滤芯40产生锁紧作用，使滤芯40稳定正常工作，当需要更换滤芯40时，由外力驱动锁扣2脱离被锁滤芯40，使得滤芯40能够活动，进而方便快速更换。
71.具体地，作为本发明的锁扣2与支架1连接方式的一些实施例，如图19和图21所示，所述锁扣2背向所述锁扣锁紧部21的另一端铰接在所述支架1上。对锁扣2上锁扣锁紧部21所在的一端施力，使得另一端绕铰接轴25转动，使得锁扣2到达第一位置，锁扣锁紧部21脱离滤芯40，更换新滤芯40后，锁扣2在锁扣弹性复位装置22的作用下自动复位至第二位置并锁紧新滤芯40。
72.除上述连接方式外，还可以在锁扣2的中部设驱动传递件，比如驱动杆，该驱动杆穿过支架1，在驱动杆不受外力仅受锁扣弹性复位装置22的作用时，锁扣2与支架1基本平行，对驱动杆施力，使锁扣2向支架1运动至第一位置，此时，锁扣2与支架1的主体仍呈基本平行状态，取出旧滤芯40并换上新滤芯40后，松开驱动杆，锁扣2在锁扣弹性复位装置22的作用下自动复位至第二位置并锁紧新滤芯40。
73.为了滤芯40的安装稳定性，滤芯快换机构至少有两个。滤芯快换机的支架1通过螺
接或者焊接等方式固定连接在机壳3的外壁上靠近机壳3的开口端。
74.所述滤芯40既可完全容纳在机壳3中，也可以伸出机壳3。在滤芯40完全位于机壳3中的情况下，锁扣锁紧部21卡住滤芯40的端头，使其不能从机壳3中脱出；在滤芯40端头伸出机壳3的情况下，滤芯40上设有与锁扣锁紧部21适配的滤芯锁紧部43，即如图33-图36所示，滤芯40的端头设有容纳锁扣锁紧部21的凹陷的滤芯锁紧部43，以能够通过所述锁扣锁紧部21进出所述滤芯锁紧部43而锁紧和释放所述滤芯40。
75.在将旧滤芯40抽离机壳3后，因锁扣弹性复位装置22的作用，锁扣2复位至所述第二位置，此时新滤芯40的插入可能会受到阻力，因此将所述锁扣锁紧部21对着所述机壳3的开口端的一面设为向所述机壳3内倾斜的斜面，以方便新滤芯40的插入。具体地，该斜面的倾斜方向设置为沿着所述滤芯40的插入方向靠近所述机壳3的一侧比远离所述机壳3的一侧更靠近所述开口的中心。当然，也可以不设斜面，该种情况下，可以手动推动推杆11，使得所述锁扣锁紧部21张开，以将新滤芯40顺利插入机壳3中。另外，还可以将滤芯40位于机壳3中的端头设为圆角面，方便顶开锁扣锁紧部21。
76.为了方便操作，所述滤芯40露出于所述机壳3的所述开口的端头上设有提手4015。在滤芯40完全位于机壳3中的情况下，可将提手4015固定在滤芯40的端头的中部，使用外力使锁扣锁紧部21松开滤芯40后，抓住该提手4015将滤芯40拖出机壳3；在滤芯40端头伸出机壳3的情况下，该快换滤芯的所述锁扣2上设有锁扣驱动部23，所述支架1上设有沿所述锁扣2长度方向的推杆11，所述锁扣驱动部23能够在所述推杆11的驱动下被顶起，进而使得所述锁扣锁紧部21能够被带动朝向所述第一位置转动，可将所述提手4015铰接在所述滤芯40的所述端头上以能够在收起位置和抽拉位置之间转动，其中所述提手4015在所述抽拉位置能够被施加平行于所述滤芯的插入方向的抽拉力，所述提手4015与所述推杆11的受力端接触且相互接触的接触面为彼此配合的楔形斜面，以使得所述提手4015在所述收起位置4时所述楔形斜面彼此接触，在朝向所述抽拉位置转动时通过所述楔形斜面的配合驱动所述推杆11沿所述锁扣2长度方向运动，以顶起所述锁扣驱动部23，以使得锁扣锁紧部21松开对滤芯40的限制，然后将其从机壳3中拖出。具体地，如图29和图32所示，所述提手4015的内侧设有转动轴，所述滤芯40的端头设有对应的卡孔，转动轴能在卡孔中转动。推杆11上固定有滑动轴12，支架1上设有滑动轴12的滑动孔121，这样，推杆11的安装位置就不会影响锁扣驱动部23及其动作，使得本机构的空间布置更加合理。滑动轴12与推杆11可以互相平行或倾斜。所述支架1与所述推杆11或所述滑动轴12之间设有推杆弹性复位装置13比如弹簧，该弹簧可套设在滑动轴12上，一端抵住支架1上滑动孔121的一侧，另一端抵住滑动轴12与推杆11的连接件，在对推杆11的外力消失后，弹簧将推杆11自动复位，相对于手动复位方式更方便。
77.所述锁扣2上还设有锁扣限位部24，所述提手4015上设有提手限位槽441，以使得所述滤芯40在锁紧状态时所述锁扣限位部24的端头能够容置在所述提手限位槽441中。即使得提手4015与其他部件连接为一体，从而在不受外力作用时不会任意晃动进而影响滤芯40的稳定性。该种情况下，为了使得结构紧凑，如图1所示，在提手4015在锁紧状态即贴靠滤芯40的端头时，锁扣限位部24在宽度方向上部分容置在提手限位槽441中，其余部分抵住提手4015。
78.滤芯40还包括筒身4011、位于筒身4011内的滤材4012，筒身4011上滤芯40的接水端部位设有进水口和出水口，筒身4011上滤芯40的非接水端部位连接有滤盖4013和装饰盖
4014，所述滤芯锁紧部43位于所述装饰盖4014上。所述提手4015优选铰接在所述装饰盖4014上，所述装饰盖4014的端面优选设为阶梯状，提手4015在收起位置时主体能够贴靠装饰盖4014的下层台阶，不仅节省空间，还提升了美观度。同样所述滤盖4013的端面也优选为阶梯状。
79.所述机壳3的所述开口一端端部的外周面上设有凸出的机壳推位板31，所述滤芯快换机构在所述机壳上设于所述机壳推位板31的背向所述机壳3的开口端的一侧，所述机壳3上设有能够容置所述锁扣锁紧部21的锁扣机壳限位孔32，以使得所述锁扣锁紧部21能够经由锁扣机壳限位孔32锁紧和释放所述滤芯40，所述机壳推位板31上设有第一限位孔311，所述推杆11穿设于所述第一限位孔311中并且该推杆11的受力端伸出所述机壳推位板31。在推杆11不受外力的情况下，锁扣锁紧部21穿过锁扣机壳限位孔32锁紧滤芯40，推杆11的受力端伸出所述机壳推位板31；在推杆11受到脱离第一限位孔311的外力时，推杆11的斜面将锁扣驱动部23顶起，使得锁扣锁紧部21逐步脱离滤芯40，然后将旧滤芯40从机壳3中抽出，换上新滤芯40即可。
80.为了保证稳定性，所述机壳推位板31上还设有第二限位孔312，所述锁扣限位部24穿设于所述第二限位孔312中。在推杆11没有受到外力作用时，所述锁扣2的锁扣限位部24位于所述第二限位孔312中，在推杆11受外力作用，锁扣锁紧部21逐步脱离滤芯40时，锁扣限位部24可以位于第二限位孔312，也可以脱离第二限位孔312。
81.此外，本发明还提供了一种净水机，该净水机包括上述的快换滤芯。该净水机的壳体包括外壳61和可从外壳61上拆卸的前盖62，快换滤芯设置在壳体内，其非接水端还设有前壳63，使得各滤芯40安装稳固，外壳61的底部设有支撑胶脚64，避免外壳61直接着地。
82.由以上描述可以看出，本发明具有以下优点：本发明的快换滤芯的滤芯快换机构在净水机正常使用或正常工作中锁扣锁紧部21能够紧紧地抓住滤芯40，使滤芯40不脱出，保证所有的水流均经过滤芯40过滤，在滤芯40寿命到期时，只要将锁扣锁紧部21脱离滤芯40，即可将滤芯40快速取出，然后将新滤芯40直接推入，即可将新滤芯40扣紧，从而达到轻松、便捷更换滤芯40的目的；在本发明的优选方案中，采用带斜面的推杆11驱动锁扣2，在进行更换滤芯40操作时，只需要推动推杆11即可，推杆11的斜面会顶起锁扣2，使锁扣2松开对滤芯40的限制，操作方便快捷；本发明的快换滤芯具有提手4015，提手4015与推杆11的受力端的接触面为楔形斜面，提起提手4015就能推动推杆11运动，从而使得锁扣2脱离滤芯40，因此，仅需单手进行两步操作即提起提手4015、抽出滤芯40，即可将旧滤芯40换下，然后新滤芯40直接推入机壳3中就能扣紧，大大节约了更换滤芯的时间、降低了操作难度。
83.以下列举本发明的一个优选实施例。
84.如图1-10所示，本发明的快换滤芯包括机壳3、螺接固定在机壳3外壁上的2个对称设置的滤芯快换机构、凸出于机壳3周向的机壳推位板31以及插接在机壳3内的滤芯40。滤芯40的端头伸出机壳3的开口端，滤芯40上设有与锁扣锁紧部21适配的滤芯锁紧部43。滤芯40伸出机壳3的端头上铰接有提手4015，提手4015与推杆11的受力端接触且相互接触的接触面为彼此配合的楔形斜面。锁扣2位于的机壳推位板31背向机壳3开口端的一侧，机壳3上设有能够容置锁扣锁紧部21的锁扣机壳限位孔32，机壳推位板31上设有第一限位孔311，推杆11能够位于第一限位孔311中并且提手4015贴靠机壳推位板31时，该推杆11的受力端伸出机壳推位板31。机壳推位板31上设有第二限位孔312，提手4015贴靠机壳推位板31时，锁
扣2的锁扣限位部24位于第二限位孔312中。提手4015上设有提手限位槽441，以使得滤芯40与机壳3在锁紧状态时锁扣限位部24的端头能够容置在提手限位槽441中。滤芯40位于机壳3中的端头为圆角面。
85.在将上述快换滤芯安装到净水机中时，机壳3与净水机的安装位置固定连接。在需要更换旧滤芯40时，将旧滤芯的提手4015提起，如图2-图4所示，当提手提起小角度如11
°
时，提手4015的斜面将推杆11推进一定距离如1.5mm，使得锁扣2的锁扣限位部24不受提手限位槽441的限位。然后提手4015继续提起，提手4015的斜面将继续推进推杆11，这时推杆11的斜面将顶起锁扣2的锁扣驱动部23，从而使锁扣2转动。一直提起提手4015至40
°
左右，如图5-图7所示，提手4015将推杆11推进7.5mm左右，锁扣2转动了6.2
°
左右。这时，锁扣锁紧部21将与旧滤芯锁紧部43完全脱离，从而旧滤芯40将不受轴线方向的移动限制。提手4015继续提起，这时提手4015将与机壳推位板31接触。继续提起提手4015时，提手4015将受到机壳推位板31的反作用力而使整个旧滤芯40往外移动，直到提手提起到90
°
左右，如图8所示，机壳推位板31将通过提手4015将旧滤芯40往外推出了更大距离如8.5mm。这时由于旧滤芯40轴线方向没有收到任何限制，则可以直接拉出整支旧滤芯40。
86.在新滤芯40安装时，则可以直接将新滤芯40对准机壳3的圆筒推入，这时新滤芯40前段的圆角面将顶开锁扣2的锁扣锁紧部21，使锁扣2转动一定的角度，如图9-图10所示，进一步地推入新滤芯40，一直将新滤芯40推到底部，则可以使新滤芯40达到如图1所示的锁紧状态。
87.以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
88.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
89.此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。