CN103623635B - 管道净水器、过滤装置及其承压装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种承压装置，包括端头和伸入端头内的端盖，端头的限位端设置有沿端头的径向布置，并向外凸的卡槽；端盖的外端面与卡槽的侧壁相对，端盖的外端面和该卡槽侧壁之间设置有环形弹性件，环形弹性件的一侧与端盖的外端面的边缘相抵，另一侧与卡槽的外边缘相抵。当承压装置受水压作用时，水压推动端盖与端头发生相对滑动，此时端盖与端头的两个向对面滑动靠近，对环形弹性件产生压缩，端盖受到的水的压力均匀的分布到环形弹性件上，从而避免了端盖上受到的水压作用力集中的现象，避免了承压装置承压失效的现象。本发明还提供了一种具有上述承压装置的过滤装置。本发明还提供了一种具有上述过滤装置的管道净水器。

Description

管道净水器、过滤装置及其承压装置

技术领域

本发明涉及净水设备技术领域，更具体地说，涉及一种管道净水器、过滤装置及其承压装置。

背景技术

管道净水器是一种安装在自来水管道上，对自来水进行净化，去除水中杂质和有害物质，为家庭提供高品质饮用水的设备。

管道净水器主要采用超滤膜为主体净水工艺，安装时，管道净水器的进水口与水路管道连接，净化水出口与净水龙头连接，废水口与排水管道连接。管道中的水由进水口进入到管道净水器内，水由管道进水器内的超滤膜过滤，水中比超滤膜孔径大的杂质和有害物质无法通过滤膜而被去除。

超滤膜设置在管道净水器的过滤装置内，如图1所示，图1为现有技术中过滤装置内的承压受力图。

过滤装置包括内部设置有对水进行过滤的滤芯1`，滤芯1`的外部套装有不锈钢套筒2`，滤芯1`的两端通过端盖（端盖3`和端盖5`）对其实现径向的密封，并通过两端设置的不锈钢端头（端头4`和端头6`）将滤芯1`和端盖装配在不锈钢套筒2`的内部。水注入到过滤装置的内部，经滤芯过滤后被排出。如图中虚线方向所示，当过滤装置内注水进行过滤工作时，其滤芯1`的内壁和两端均受到虚线所示方向的水的压力，水压作用于滤芯1`两端的端盖向外的作用力。

如图2和图3所示，图2为图1中过滤装置上承压装置的承压受力图；图3为图2的过滤装置上承压装置的爆炸视图。

不锈钢端头4`和端盖3`之间设置有两片半圆结构的承压片（承压片7`和承压片8`），两个承压片分别与端盖3`通过螺钉（螺钉9`和螺钉10`）连接，并卡设在不锈钢端头4`的卡槽结构上，则当过滤装置内部承受水压时，承压片对端盖3`提供反向作用力（如图中虚线所示），一方面对端盖3`进行限位，以防止端盖3`由不锈钢端头4`内滑出；另一方面，在水压产生变化时，通过承压片对端头4`处的作用力进行分散，避免了端盖3`与不锈钢端头4`的撞击而产生的噪音。

然而，通过两个承压片进行承压的承压结构，使得承压装置上受到的作用力容易集中在两个承压片的局部，导致承压结构上出现应力集中的现象，使得承压片的承压功能失效。同时，承压片通过螺钉固定在端头上，长时间使用后螺钉容易松动，会出现承压片松动脱出的现象，使得管道净水器漏水，且螺钉须采用五金件，增加了管道净水器的生产成本。

因此，如何避免出现承压结构因应力集中而导致的承压功能失效的问题，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种承压装置，以实现避免出现承压结构因应力集中而导致的承压功能失效的问题；本发明还提供了一种具有上述承压装置的过滤装置；本发明还提供了一种具有上述过滤装置的管道净水器。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种承压装置，包括端头和伸入所述端头内的端盖，所述端头的限位端设置有沿其径向外凸的卡槽，所述端盖的外端面和与所述端盖的外端面相对的卡槽侧壁之间设置有环形弹性件，所述环形弹性件的一侧与所述端盖的外端面的边缘相抵，另一侧与所述卡槽侧壁的外边缘相抵。

优选地，在上述承压装置中，所述环形弹性件为弹簧。

优选地，在上述承压装置中，所述弹簧为柱形弹簧。

优选地，在上述承压装置中，所述柱形弹簧为簧丝横截面具有矩形结构的柱形弹簧。

优选地，在上述承压装置中，所述柱形弹簧的端头部设置有沿其径向且向其内圈延伸的端头。

优选地，在上述承压装置中，所述弹簧为平面涡卷弹簧，所述平面涡卷弹簧通过同一簧圈上的簧丝与所述端盖和所述卡槽侧壁相抵。

优选地，在上述承压装置中，所述平面涡卷弹簧的外圈与所述卡槽的底壁相抵。

一种过滤装置，包括套筒和设置在所述套筒两端的承压装置，其特征在于，至少一个承压装置为如上任意一项所述的承压装置。

优选地，在上述过滤装置中，所述套筒两端的承压装置均为如上任意一项所述的承压装置。

一种管道净水器，其内设置有过滤装置，所述过滤装置为如上所述的过滤装置。

本发明提供的承压装置，包括端头和伸入端头内的端盖，端头的限位端设置有沿端头的径向布置，并向外凸的卡槽；端盖的外端面与卡槽的一侧的卡槽侧壁相对，端盖的外端面和该卡槽侧壁之间设置有环形弹性件，环形弹性件的一侧与端盖的外端面的边缘相抵，另一侧与卡槽的外边缘相抵。当承压装置受水压作用时，水压推动端盖与端头发生相对滑动，端盖滑动方向朝向二者的限位端，此时端盖与端头的两个向对面滑动靠近，端盖和端头的两个相对面滑动靠近，由于二者的两个相对面之间设置有环形弹性件，且环形弹性件分别与度昂的外端面和卡槽侧壁相抵，从而使得端盖受到的水的压力均匀的分布到环形弹性件上，从而使得水压的作用力均匀的分布在环形弹性件上，进而避免了端盖上受到的水压作用力集中的现象，避免了承压装置承压失效的现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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获得其他的附图。

图1为现有技术中过滤装置内的承压受力图

图2为图1中过滤装置上承压装置的承压受力图；

图3为图2的过滤装置上承压装置的爆炸视图；

图4为本发明中具有第一结构的承压装置的结构示意图；

图5为图4中弹簧的结构示意图；

图6为本发明中具有第二结构的承压装置的结构示意图；

图7为图6中弹簧的结构示意图；

图8为本发明提供的过滤装置的局部剖视图。

具体实施方式

本发明公开了一种承压装置，避免了出现承压结构因应力集中而导致的承压功能失效的问题；本发明还提供了一种具有上述承压装置的过滤装置；本发明还提供了一种具有上述过滤装置的管道净水器。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图4-图5所示，；图4为本发明中具有第一结构的承压装置的结构示意图；图5为图4中弹簧的结构示意图。

本发明提供了一种承压装置，包括端头2和伸入端头2内部的端盖1，端头2的限位端设置有沿端头2的径向布置，并向外凸的卡槽；端盖1的外端面和与该端盖1的外端面相对的卡槽侧壁之间设置有环形弹性件，环形弹性件的一侧与端盖1的外端面的边缘相抵，另一侧与卡槽的外边缘相抵。端盖1伸入端头2的内部，通过在端头2的限位端设置卡槽，可以设置卡槽伸入端的内径较端头2与端盖1套接的部分的内径稍大，则可设计端头2的外端面处的尺寸稍大，即在该端部设计环形凸台结构，从而使端盖搭在端头2的卡槽内，再由环形弹性件分别对卡槽和端盖1相抵时，可以避免端盖1沿其被抵住的方向向端头2的内部滑动，易于实现对端盖1和端头2结构稳定性的设计。

本实施例提供的承压装置的工作过程如下：

当承压装置承受水压作用时，水压推动端盖1与端头2发生相对滑动，端盖1滑动方向朝向二者的限位端，此时端盖1与端头2在搭接位置脱开，端盖1和端头2的两个相对面滑动靠近，由于二者的两个相对面之间设置有环形弹性件，且环形弹性件分别与端盖1的外端面和卡槽侧壁相抵，从而使得端盖1受到的水的压力均匀的分布到环形弹性件上，从而使得水压的作用力均匀的分布在环形弹性件上，进而避免了端盖1上受到的水压作用力集中的现象，避免了承压装置承压失效的现象。

通过环形弹性件对端盖1的外端面和卡槽侧壁进行弹性支撑，环形弹性件在受到端盖1和卡槽的挤压作用时发生变形，并可将二者之间的作用力分散到环形弹性件上，避免局部作用力的集中。同时，环形弹性件可以利用弹性变形对二者在受到水的作用力时冲击进行缓冲，从而减少承压装置在工作过程中的振动，避免共振，避免二者撞击过程中产生噪音，保证了承压装置的安全。

在本发明一具体实施例中，环形弹性件设置为弹簧。弹簧是利用弹性工作的机械零件，用于控制机件的运动、缓和冲击或震动，同时弹簧能够贮蓄能量，在承压装置受到内部水的冲击作用时，弹簧依靠自身的弹性力对端头2和端盖1之间的作用力进行抵消，从而保证了承压装置的工作平稳性。

在本发明一优选的实施例中，弹簧设置为柱形弹簧3。柱形弹簧3承受沿其轴向的挤压力，端盖1在端头2内部滑动过程中，二者之间的滑动方向均沿二者的轴向滑动，端盖1的径向由端头2的侧壁进行限位，因此端盖1在滑动时滑动方向上只提供对柱形弹簧3弹力方向上的作用力，通过柱形弹簧3的压紧和放松，能够有效的对端头2和端盖1在受力时产生的作用力进行抵消，避免端盖1的外端面与卡槽侧壁接触时产生局部作用力集中的问题。

具体地，柱形弹簧3为簧丝截面具有矩形结构的螺旋弹簧。柱形弹簧3在装配至端头2和端盖1之间前，需要对柱形弹簧3进行压缩，在压缩至其厚度不大于端头2和端盖1之间的间隙时，将柱形弹簧安装到二者形成的间隙内，可知的时，为保证柱形弹簧3具有足够的弹性量，当其压缩量较大时，其能够较更有效的保证端头2和端盖1的安装稳定性，当采用簧丝截面为矩形结构时，柱形弹簧3能够具有更大的压缩量，从而进一步的保证了端头2和端盖1的安装稳定性。

优选地，柱形弹簧3的每个簧死设置为厚度为1.5mm-2.0mm的弹簧片，每个弹簧片的宽度可以根据卡槽的深度进行调整，柱形弹簧3的簧丝绕3圈左右，其高度控制在5.5-6.0mm，并可根据端头2和端盖1的间隙大小的实际情况做出具体调整，柱形弹簧3的材料设置为304不锈钢。

当端头2和端盖1之间设置柱形弹簧3时，需要保证柱形弹簧在使用过程中，其沿径向滑移时避免落入卡槽和端盖1在径向形成的间隙内，由于卡槽卡装端的环形结构，若柱形弹簧3的一侧落在二者径向形成的间隙内，其将不能很好的起到对端头2和端盖1的弹性支撑作用，易造成支撑失效。

在本实施例中，柱形弹簧3的直径小于卡槽外环直径，且小于卡槽的外环直径和内环直径之和的一半。该外环和内环分别指的是卡槽的底壁所在的半径和卡槽侧壁所在直径，通过上述直径的设置，使得柱形弹簧3即使在沿环形凹槽的径向产生滑动时，其支撑点仍全部落在环形凹槽的支撑面内，避免了柱形弹簧3弹性支撑的失效。

优选地，柱形弹簧3的外径与卡槽的外环直径相同，使得柱形弹簧分别与端盖1、卡槽侧壁和卡槽底壁相抵，进一步保证了柱形弹簧3安装位置的稳定性。

在本发明一具体实施例中，柱形弹簧3的端头部设置有沿其径向且向其内圈延伸的端头4。承压装置在使用时间到达柱形弹簧3的使用寿命或者由于其他原因需要对承压装置进行拆装时，需要将柱形弹簧3由承压结构内部取出，通过设置端头4，并将端头4设置在承压装置开放的一侧，可以轻松的实现将柱形弹簧的取出，从而便于实现对承压装置的拆装。

当然，弹簧可以设置为锥形弹簧，锥形弹簧在压缩后具有更小的体积和厚度，在端头2和端盖1的相对面之间具有较小的间隙时，可以通过锥形弹簧5使得二者之间具有更加稳定的安装强度和弹性支撑强度，使得端头2和端盖1能够承受更大的水压强度，提高了承压装置的承载能力。

具体地，锥形弹簧5反向布置，即，设置锥形弹簧5的最小直径对端盖1进行支撑，设置锥形弹簧5的最大直径对卡槽侧壁进行支撑，从而保证了支撑点安装的稳定性

如图6和图7所示，图6为本发明中具有第二结构的承压装置的结构示意图；图7为图6中弹簧的结构示意图。

在本发明一优选的实施例中，弹簧为平面涡卷弹簧5，平面涡卷弹簧5通过同一簧圈上的簧丝与端盖1和卡槽侧壁相抵。平面涡卷弹簧5的两端通过作用扭矩；在扭矩作用下弹簧材料产生弯曲弹性变形，使弹簧在平面内产生扭转。平面涡卷弹簧5的弹力方向沿其径向，其簧丝为横截面具有矩形结构的螺旋盘片，因此在通过同一簧圈上簧丝分别与端盖1和端头2相抵时，平面涡卷弹簧通过其自身的刚性完成对端盖1和端头2的支撑功能，并利用其沿轴向拉伸时内径变化的特点完成安装。

具体地，平面涡卷弹簧5的螺旋盘片的厚度为1.5mm-2mm，其厚度可以根据卡槽侧壁和端盖1之间形成间隙的大小进行调整，高度控制在6-7.5mm，材料为304不锈钢。

优选地，平面涡卷弹簧5的外圈与卡槽底壁相抵。当平面涡卷弹簧5与卡槽的底壁相抵时，其在分别对端头1和卡槽侧壁相抵时，平面涡卷弹簧5的固定簧圈上的螺旋盘片完成对端头2和端盖1的支撑工作，从而避免平面涡卷弹簧在沿其径向滑移时，螺旋盘片偏离工作位置而产生应力集中问题的现象。

如图8所示，图8为本发明提供的过滤装置的局部剖视图。

基于上述实施例中提供的承压装置，本发明还提供了一种过滤装置，包括套筒6和设置在套筒6两端的承压装置，其中，至少一个承压装置为上述实施例提供的承压装置。

本实施例提供的承压装置通过利用环形弹性件对端盖1和端头2进行支撑，使得端头2和端盖1之间避免了作用力的集中，避免了过滤装置承压功能的失效，同时，环形弹性件的使用取消了五金件螺钉的使用，降低了成本。

特别的，当过滤装置的一端采用上述的承压装置时，将本发明提供的承压装置设置在过滤装置中受水压较大的一端，从而只需对过滤装置的一端进行结构改造，同时提高了过滤装置的承压能力。

优选地，过滤装置的两个承压装置均采用上述实施例提供的承压装置。

由于该过滤装置采用了上述实施例的承压装置，所以该过滤装置由承压装置带来的有益效果请参考上述实施例。

基于上述实施例提供的过滤装置，本发明还提供了一种管道净水器，其内设置有过滤装置，该过滤装置为上述实施例中提供的过滤装置。

由于该管道净水器采用了上述实施例的过滤装置，所述该管道净水器由过滤装置带来的有益效果请参考上述实施例。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种承压装置，包括端头（2）和伸入所述端头（2）内的端盖（1），所述端头（2）的限位端设置有沿其径向外凸的卡槽，其特征在于，所述端盖（1）的外端面和与所述端盖（1）的外端面相对的卡槽侧壁之间设置有环形弹性件，所述环形弹性件的一侧与所述端盖（1）的外端面的边缘相抵，另一侧与所述卡槽侧壁的外边缘相抵。

2.根据权利要求1所述的承压装置，其特征在于，所述环形弹性件为弹簧。

3.根据权利要求2所述的承压装置，其特征在于，所述弹簧为柱形弹簧（3）。

4.根据权利要求3所述的承压装置，其特征在于，所述柱形弹簧（3）为簧丝横截面具有矩形结构的柱形弹簧。

5.根据权利要求3所述的承压装置，其特征在于，所述柱形弹簧（3）的端头部设置有沿其径向且向其内圈延伸的端头（4）。

6.根据权利要求2所述的承压装置，其特征在于，所述弹簧为平面涡卷弹簧（5），所述平面涡卷弹簧（5）通过同一簧圈上的簧丝与所述端盖（1）和所述卡槽侧壁相抵。

7.根据权利要求6所述的承压装置，其特征在于，所述平面涡卷弹簧（5）的外圈与所述卡槽的底壁相抵。

8.一种过滤装置，包括套筒（6）和设置在所述套筒两端的承压装置，其特征在于，至少一个承压装置为如权利要求1-7任意一项所述的承压装置。

9.根据权利要求8所述的过滤装置，其特征在于，所述套筒两端的承压装置均为如权利要求1-7任意一项所述的承压装置。

10.一种管道净水器，其内设置有过滤装置，其特征在于，所述过滤装置为如权利要求8或9所述的过滤装置。