一种自锁滤芯组件及其应用的净水机

技术领域

本发明属于净水滤芯技术领域，特别涉及一种自锁滤芯组件及其应用的净水机。

背景技术

据世界卫生组织的调查，人类疾病80％与水有关,水质不良可引起多种疾病。因为水污染的日益加重，催生了一批批以净化水质为目的的新型净水设备，并且在短时间内得到快速发展，净水器已成为家家户户不可缺少的饮水设备。目前市场上净水器大多采用物理过滤，以PP棉、活性炭、RO反渗透等物理过滤材料为主，滤芯在使用一段时间后, 由于杂质的附着积累，导致滤芯由于堵塞失效，因此需要对净水器滤芯定期拆装更换。

但由于滤芯结构较为精细、复杂，所以更换滤芯的工作通常交由专业人员进行操作，对用户来说，既不方便，又无形中增加了生活开支。

目前，市场上具有两种主要的滤芯更换结构，分别是手动式和自锁式，这两种滤芯都是安装在固定不动的基座上，其中，手动式是手动将滤芯进行旋转，使滤芯通过螺纹连接在基座上，连接处需要放置密封圈以防漏水，这种手动式的弊端是，因为不同人操作力度不同，所以滤芯锁紧度也会不一样，再者，滤芯的螺纹和基座的螺纹槽长此以往都有不同程度的磨损，且密封圈挤压变形严重，止水效果差，容易出现漏水，更换成本高；另一种自锁式则是在安装的时候通过自锁结构自锁在基座上，但解锁的话必须借助一根解锁杆辅助解锁，加上一系列的解锁动作以解锁，这种自锁式的弊端是，解锁杆的保管相当重要，解锁必须依赖解锁杆，否则无法解锁。

基于上述，现有两种滤芯更换结构自身都存在一些缺陷，安全性差，更换操作复杂，费时费力又给用户带来很多不便，且增加了更换滤芯的成本。随着对生活质量和快节奏的要求越来越高，这些缺陷会一直影响人们的使用体验，因此本发明人尝试突破现有技术的瓶颈，提出一种全新的滤芯更换结构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自锁滤芯组件及其应用的净水机，按压即可实现自锁和解锁，大大提高滤芯的安装便捷性，降低使用成本。

为达成上述目的，本发明的解决方案为：一种自锁滤芯组件，包括自锁杆、推力弹性件、复位弹性件、基座以及安装在基座上的滤芯，所述滤芯上形成接头；

所述的自锁杆一端转动连接在基座上，另一端设有卡勾；

所述的接头上设有供卡勾滑动的自锁运动导轨槽，所述的接头可拆卸插接在基座上，所述的推力弹性件设置在接头与基座之间，为接头自锁在基座上提供推力；

所述的复位弹性件一端连接在基座上，复位弹性件另一端连接在自锁杆上,复位弹性件用于挤压自锁杆；

所述的自锁运动导轨槽包括依次相交连通的上行轨槽、入锁轨槽、锁止轨槽、解锁轨槽、下行轨槽，所述的上行轨槽包括上行轨槽导入端、上行轨槽导出端，所述的入锁轨槽包括入锁轨槽导入端、入锁轨槽导出端，所述的解锁轨槽包括解锁轨槽导入端、解锁轨槽导出端，所述的下行轨槽包括下行轨槽导入端、下行轨槽导出端；

所述的上行轨槽导入端设有供卡勾滑进的导轨入口，上行轨槽导出端与入锁轨槽导入端反向相交，即上行轨槽与入锁轨槽呈锐角相交，入锁轨槽导入端低于上行轨槽导出端，从而在入锁轨槽导入端与上行轨槽导出端的交接处形成入锁止回台阶，入锁止回台阶用于阻挡卡勾返回上行轨槽；

所述的入锁轨槽导出端与解锁轨槽导入端反向相交，即入锁轨槽与解锁轨槽相交呈 V型相交，在V型相交处构成所述的锁止轨槽，锁止轨槽的底部构成固定卡勾的锁止位，锁止轨槽低于入锁轨槽导出端，从而在锁止轨槽与入锁轨槽导出端的交接处构成锁止台阶，锁止台阶用于阻挡卡勾返回入锁轨槽，锁止轨槽高于解锁轨槽导入端，从而在锁止轨槽与解锁轨槽导入端的交接处构成解锁台阶，解锁台阶用于阻挡卡勾返回锁止轨槽；

所述的下行轨槽导入端与解锁轨槽导出端反向相交，即下行轨槽与解锁轨槽呈锐角相交，所述的下行轨槽导入端与解锁轨槽导出端平滑交接，所述的下行轨槽导出端设有供卡勾滑出的导轨出口。

进一步，所述基座开设用于容纳自锁杆的凹槽，凹槽内侧开设窗口供自锁杆的一端的卡勾伸出，凹槽外侧形成与所述窗口相对的开口，开口由一盖板盖合，所述复位弹性件的一端套接在盖板上，从而连接在基座上。

进一步，所述凹槽内侧设有凸轴，所述自锁杆的底端套接在凸轴上，凸轴与复位弹性件平行设置。

进一步，所述基座上开设内腔，所述内腔供所述接头可拆卸插接，所述接头设有滤芯进水口和滤芯出水口，所述内腔对应设置与滤芯进水口对接的基座进水口、与滤芯出水口对接的基座出水口。

进一步，所述基座进水口和基座出水口内均设有推力弹性件和单向阀，推力弹性件外推插接在内腔的接头，卡勾落入锁止位拉紧固定所述接头。

进一步，所述上行轨槽的深度由上行轨槽导入端向上行轨槽导出端逐渐变浅，所述下行轨槽的深度由下行轨槽导入端向下行轨槽导出端逐渐变浅，所述下行轨槽导出端的深度小于所述入锁轨槽导入端的深度，从而形成下行轨槽导出端的导轨出口高于上行轨槽导入端的导轨入口，所述下行轨槽导出端的导轨出口交汇于上行轨槽导入端。

进一步，所述导轨入口呈楔形。

进一步，所述复位弹性件与自锁杆连接的一端形成圆环，圆环供自锁杆竖直穿置。

进一步，所述基座的两侧各设有一个自锁杆，所述接头的两侧对应自锁杆各设有一自锁运动导轨槽，同侧的自锁杆对应滑动于同侧的自锁运动导轨槽内。

根据本发明的另一方面，提供一种净水机，包括上述任意一种自锁滤芯组件。

采用上述方案后，本发明的有益效果在于：

本发明具有独特的自锁运动导轨槽，在滤芯安装时只需将滤芯一次按压推入即可，使自锁杆运行至锁止位，解锁时再按压一次，弹出滤芯，大大增加了滤芯安装更换的便利性，极大缩短了安装、更换时间，用户可以自己更换，不需要用户具备安装技术和工具，无需专业的更换人员，让用户使用更加方便快捷，颠覆了传统滤芯的安装更换方式。

附图说明

图1是本发明一实施例自锁滤芯组件的立体结构示意图；

图2是本发明一实施例自锁滤芯组件的分解结构示意图；

图3是本发明一实施例自锁滤芯组件的正视结构示意图；

图4是图3沿A-A的剖视结构示意图；

图5是图4中B处的放大结构示意图；

图6是本发明一实施例凹槽内部的结构示意图(打开盖板)；

图7是本发明一实施例接头的立体结构示意图一；

图8是本发明一实施例接头的立体结构示意图二；

图9是本发明一实施例接头的正视结构示意图；

图10是本发明一实施例自锁杆从导轨入口导入的结构示意图；

图11是本发明一实施例自锁杆导入上行轨槽的结构示意图；

图12是本发明一实施例自锁杆到达入锁轨槽最大行程点的结构示意图；

图13是本发明一实施例自锁杆到达锁止轨槽的结构示意图；

图14是本发明一实施例自锁杆到达解锁轨槽最大行程点的结构示意图；

图15是本发明一实施例自锁杆到达下行轨槽的结构示意图；

图16是本发明一实施例自锁杆从导轨出口导出的结构示意图；

图17是本发明一实施例基座的立体结构示意图(隐藏盖板)。

标号说明：

基座1、内腔11、凹槽12、盖板13、凸轴14、基座进水口15、基座出水口16、基座排废口17、滤芯2、接头3、滤芯进水口31、滤芯出水口32、滤芯排废口33、自锁杆4、卡勾41、复位弹性件5、圆环51、自锁运动导轨槽6、上行轨槽61、上行轨槽导入端611、上行轨槽导出端612，导轨入口613、入锁轨槽62、入锁轨槽导入端621、入锁轨槽导出端622，锁止轨槽63、解锁轨槽64、解锁轨槽导入端641、解锁轨槽导出端642、下行轨槽65、下行轨槽导入端651、下行轨槽导出端652、导轨出口653、入锁止回台阶66、锁止台阶67、解锁台阶68、推力弹性件7、单向阀8。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本发明做详细的说明。

本发明提供一种自锁滤芯组件，如图1所示，该滤芯组件主要在净水机中，用于对水进行过滤和净化处理。因此本发明还提供一种净水机。该滤芯组件可以在家庭生活中对饮用水进行过滤和净化处理。此外，该滤芯组件还可以对科研、医药、食品、饮料、海水淡化等领域的用水进行过滤和净化处理，因此，本发明提供的净水机还可以应用至这些领域。也就是说，在需要对水中的杂质和有害物质进行过滤的情况下，都可以采用本发明提供的原理。

如图2、图4、图5所示，自锁滤芯组件包括自锁杆4、推力弹性件7、复位弹性件5、基座1以及安装在基座1上的滤芯2，所述滤芯2上形成接头3；所述基座1的两侧各设有一个自锁杆4，即两个自锁杆4对称设置，所述接头3的两侧对应自锁杆4各设有一自锁运动导轨槽6，同侧的自锁杆4对应滑动于同侧的自锁运动导轨槽6内。

所述基座1上开设内腔11，所述内腔11供所述接头3可拆卸插接，从而所述的接头3可拆卸插接在基座1上。

如图6所示，所述的自锁杆4一端转动连接在基座1上，另一端设有卡勾41，所述的接头3上设有供卡勾41滑动的自锁运动导轨槽6。所述的推力弹性件7设置在接头3 与基座1之间，为接头3自锁在基座1上提供推力。

所述基座1开设用于容纳自锁杆4的凹槽12，凹槽12内侧开设窗口供自锁杆4的一端的卡勾41伸出到内腔11中，凹槽12外侧形成与所述窗口相对的开口，开口由一盖板13盖合，用户拆开盖板13可以查看凹槽12内的部件情况，方便用户检修。

所述的复位弹性件5一端连接在基座1的盖板13上，复位弹性件5另一端连接在自锁杆4上,复位弹性件5用于挤压自锁杆4,挤压自锁杆4一方面使得卡勾41始终向内运动，另一方面避免卡勾41在自锁运动导轨槽6内滑动过程中，从自锁运动导轨槽6 内脱落，所述凹槽12内侧设有凸轴14，所述自锁杆4的底端套接在凸轴14上，可绕着凸轴14转动，从而连接在基座1上，凸轴14与复位弹性件5平行设置，保证了复位弹性件5始终挤压卡勾41向内运动。

结合图7、图8和图9，所述的自锁运动导轨槽6包括依次相交连通的上行轨槽61、入锁轨槽62、锁止轨槽63、解锁轨槽64、下行轨槽65，所述的上行轨槽61包括上行轨槽导入端611、上行轨槽导出端612，所述的入锁轨槽62包括入锁轨槽导入端621、入锁轨槽导出端622，所述的解锁轨槽64包括解锁轨槽导入端641、解锁轨槽导出端642，所述的下行轨槽65包括下行轨槽导入端651、下行轨槽导出端652；

如图9和图10所示，所述的上行轨槽导入端611设有供卡勾41滑进的导轨入口613，导轨入口613的形状可以是各式各样的，示例性地，所述导轨入口613呈楔形，使得导入更顺畅。上行轨槽导出端612与入锁轨槽导入端621反向相交，即上行轨槽61与入锁轨槽62呈锐角α相交，入锁轨槽导入端621低于上行轨槽导出端612，从而在入锁轨槽导入端621与上行轨槽导出端612的交接处形成入锁止回台阶66，入锁止回台阶66 用于阻挡卡勾41返回上行轨槽61；

所述的入锁轨槽导出端622与解锁轨槽导入端641反向相交，即入锁轨槽62与解锁轨槽64相交呈V型相交，在V型相交处构成所述的锁止轨槽63，锁止轨槽63的底部构成固定卡勾41的锁止位，锁止轨槽63低于入锁轨槽导出端622，从而在锁止轨槽 63与入锁轨槽导出端622的交接处构成锁止台阶67，锁止台阶67用于阻挡卡勾41返回入锁轨槽62，锁止轨槽63高于解锁轨槽导入端641，从而在锁止轨槽63与解锁轨槽导入端641的交接处构成解锁台阶68，解锁台阶68用于阻挡卡勾41返回锁止轨槽63；

所述的下行轨槽导入端651与解锁轨槽导出端642反向相交，即下行轨槽65与解锁轨槽64呈锐角β相交，所述的下行轨槽导入端651与解锁轨槽导出端642平滑交接，所述的下行轨槽导出端652设有供卡勾41滑出的导轨出口653。

结合图7和图8，所述上行轨槽61的深度由上行轨槽导入端611向上行轨槽导出端612逐渐变浅，所述下行轨槽65的深度由下行轨槽导入端651向下行轨槽导出端652 逐渐变浅，所述下行轨槽导出端652的深度小于所述入锁轨槽导入端621的深度，从而形成下行轨槽导出端652的导轨出口653高于上行轨槽导入端611的导轨入口613，所述下行轨槽导出端652的导轨出口653交汇于上行轨槽导入端611。

所述接头3设有带有自闭功能的滤芯进水口31和滤芯出水口32，所述内腔11对应设置与滤芯进水口31对接的基座进水口15、与滤芯出水口32对接的基座出水口16，如图17所示的是基座1的结构示意图，同样地，基座进水口15和基座出水口16也带有自闭功能。所述基座进水口15和基座出水口16内均设有推力弹性件7和单向阀8。如图8和图17所示，基座进水口15和基座出水口16都设计成插接头结构，滤芯进水口31和滤芯出水口32都设计成插接孔结构，分别与基座进水口15和基座出水口16插接。所述接头还3设有口径相对小于滤芯进水口31和滤芯出水口32的滤芯排废口33，滤芯排废口33的设计目的一方面是用于排出废水，另一方面口径小可以起到防呆插接的作用。所述内腔11对应设置与滤芯排废口33对接的基座排废口17。

本发明滤芯2的使用过程分为自锁安装和解锁更换两个部分，具体如下：

在滤芯2自锁安装时，将滤芯2的接头3对准基座1的内腔11，按压滤芯2使得接头3插入内腔11中，在接头3插入内腔11的过程中：

请参阅图10，首先，自锁杆4的卡勾41从导轨入口613滑进上行轨槽导入端611，自锁杆4的卡勾41沿上行轨槽导入端611滑向上行轨槽导出端612，与此同时设置在内腔11中的推力弹性件7受到接头3挤压，推力弹性件7逐渐压缩，推力弹性件7同时给接头3一个反向作用力，并且为了适配卡勾41在上行轨槽导入端611向上行轨槽导出端612滑动过程中的运动轨迹变化，如图11所示，自锁杆4绕凸轴14发生转动，与自锁杆4连接的复位弹性件5，既给自锁杆4的转动提供复位弹力，又给自锁杆4提供弹性压力，使得卡勾41保持在上行轨槽61中；

其次，当自锁杆4的卡勾41滑到上行轨槽导出端612与入锁轨槽导入端621的交接处时，由于入锁轨槽导入端621低于上行轨槽导出端612，自锁杆4在复位弹性件5 的弹性挤压下，如图12所示，自锁杆4的卡勾41就会落到入锁轨槽导入端621，又由于上行轨槽导出端612与入锁轨槽导入端621反向相交，自锁杆4卡勾41的运动轨迹在上行轨槽导出端612与入锁轨槽导入端621的交接处就发生反向，即上行轨槽导出端 612与入锁轨槽导入端621的交接处是接头3在基座1的内腔11插入的最大行程点，基座进水口15对接滤芯进水口31，基座出水口16对接滤芯出水口32，在推力弹性件7 压缩下单向阀8打开，滤芯2与基座1对应的水路接通，进入过滤净化状态；然后松脱对滤芯2的按压，与此同时内腔11中受压缩推力弹性件7给接头3一个反作用的推力，推动接头3向脱离基座1的内腔11方向移动，再由于在入锁轨槽导入端621与上行轨槽导出端612的交接处入锁止回台阶66的阻挡，自锁杆4的卡勾41不能再返回到上行轨槽61，只能沿入锁轨槽导入端621向入锁轨槽导出端622滑动；

再其次，当自锁杆4的卡勾41滑到入锁轨槽导出端622与解锁轨槽导入端641的交接处，由于锁止轨槽63低于入锁轨槽导出端622，自锁杆4在复位弹性件5的弹性挤压下，如图13所示，自锁杆4的卡勾41就会落到锁止轨槽63内，又由于受压缩推力弹性件7给接头3提供推力，自锁杆4的卡勾41就卡在锁止轨槽63的底部的锁止位拉紧固定所述接头3，从而将接头3自锁在基座1的内腔11中；

当滤芯2需要解锁更换时，再次按压滤芯2，滤芯2的接头3在基座1的内腔11 中再次向里移动，在此向里移动过程中，

首先，接头3会再次挤压推力弹性件7，推力弹性件7再次压缩，自锁杆4的卡勾 41退出锁止轨槽63的底部的锁止位；由于解锁轨槽导入端641与入锁轨槽导出端622 反向相交，即解锁轨槽64与入锁轨槽62相交呈V型相交，锁止轨槽63低于入锁轨槽导出端622，自锁杆4的卡勾41受到锁止轨槽63与入锁轨槽导出端622的交接处的锁止台阶67的阻挡，卡勾41不能返回入锁轨槽62，只能由锁止轨槽63向解锁轨槽导入端641移动，如图14所示；

其次，解锁轨槽导入端641低于锁止轨槽63，自锁杆4在复位弹性件5的弹性挤压下，自锁杆4的卡勾41就会落到解锁轨槽64内，自锁杆4的卡勾41受到锁止轨槽63 与解锁轨槽导入端641的交接处的解锁台阶68阻挡，卡勾41部能返回锁止轨槽63，只能再由解锁轨槽导入端641向解锁轨槽导出端642移动；

最后，当自锁杆4的卡勾41滑到解锁轨槽导出端642与下行轨槽导入端651的交接处时，由于下行轨槽导入端651与解锁轨槽导出端642反向相交，自锁杆4卡勾41 的运动轨迹在下行轨槽导入端651与解锁轨槽导出端642的交接处就发生反向，即下行轨槽导入端651与解锁轨槽导出端642的交接处是接头3在基座1的内腔11解锁退出的最大行程点，此时松脱对滤芯2的按压，与此同时内腔11中受压缩推力弹性件7给接头3一个反作用的推力，推动接头3向脱离基座1的内腔11方向移动，又由于所述的下行轨槽导入端651与解锁轨槽导出端642平滑交接，如图15所示，自锁杆4的卡勾41顺利从解锁轨槽导出端642滑到下行轨槽导入端651，再沿下行轨槽导入端651 向下行轨槽导出端652滑动，直至最后从下行轨槽导出端652的导轨出口653脱出，回复到与自锁前相同的原始位置，如图16所示，从而完成解锁动作。此时滤芯进水口31 与基座进水口15断开，滤芯出水口32与基座出水口16断开，推力弹性件7回弹，单向阀8关闭，滤芯2与基座1对应的水路断开，取出滤芯2顺利完成更换工作。

为了防止自锁杆4发生偏置，所述复位弹性件5与自锁杆4连接的一端形成圆环51，圆环51供自锁杆4竖直穿置，也方便自锁杆4在复位的时候回到原始位置。

本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“横向”、“竖向”、“垂直”、“水平”和“顶”、“底”等所指示的方位或位置关系通常是基于说明书附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明保护范围的限制；方位词“内”、“外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本案设计的限制，凡依本案的设计关键所做的等同变化，均落入本案的保护范围。