專利名稱：紫外光催化凈水的便攜式水杯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種帶有凈化器的飲水杯，尤其是指一種利用紫外光催化劑對水 進行凈化的便攜式水杯。
背景技術(shù)：
隨著人民生活質(zhì)量的逐步提高，對飲用水的凈化要求也越來越高，而另一方面隨 著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，水資源污染也愈發(fā)嚴重，近年來由于飲用不衛(wèi)生水導(dǎo)致的疾病和 發(fā)病率有逐年增多的趨勢。這使得人們對飲用水的質(zhì)量愈發(fā)關(guān)注，各種凈水設(shè)備和相關(guān)產(chǎn) 品也應(yīng)運而生。目前市場上的凈水產(chǎn)品主要分為三類軟水機，純水機和凈水器。這些產(chǎn)品中的大 部分能在一定程度上實現(xiàn)水的凈化，但均存在缺陷軟水機不能祛除細菌、病毒和有機物；純水機每日制水量少，前三級濾芯需要定期更換，運行成本過高且處理后的出水 去除了對人體有益的礦物質(zhì)，對人體的健康有潛在的危害；凈水器價格昂貴，凈水后水質(zhì)口感較差，并且不能徹底祛除水中的重金屬。此外，隨著人們生活節(jié)奏的加快及生活質(zhì)量的提高，除正常上班外，出差、旅游等 外出活動明顯增多，在這些外出場所，未必都能提供保證質(zhì)量的飲用水，為此，提供一種帶 有凈水功能的便攜式水杯是業(yè)內(nèi)當務(wù)之急。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的凈化設(shè)備價格高、滅菌不徹 底、處理效果差等缺陷，提供一種基于紫外光催化劑對水進行凈化、殺菌及脫毒并便于攜帶 的紫外光催化凈水的便攜式水杯。本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種紫外光催化凈水的便攜式水杯，由杯體及置蓋于杯體頂部杯口的杯蓋組成， 所述杯體為底部密閉，頂部是杯口的盛水容器，其中所述杯蓋的結(jié)構(gòu)如下蓋體，蓋置于所述杯體的杯口；在蓋體的內(nèi)底部固定一凈化器，凈化器1結(jié)構(gòu)為固定于蓋體的內(nèi)底部的燈管插 座，燈管插座上插有紫外光燈；紫外光燈的外部套有透紫外光保護管；在透紫外光保護套 管的外面設(shè)置載有半導(dǎo)體光催化劑的多孔狀的光催化劑多孔載體，安裝了凈化器的杯蓋的 總高度小于所述杯體的內(nèi)部高度；所述蓋體上設(shè)有操作選項按鈕；所述蓋體的內(nèi)底部用螺釘固定控制電路板，其輸入、輸出端分別與所述操作選項 按鈕及紫外光燈連接；所述蓋體的內(nèi)底部設(shè)置一個可充電電池，與所述控制電路板連接。[0017]所述透紫外光保護套管通過蓋體內(nèi)底部設(shè)置的插槽與蓋體連接。所述光催化劑多孔載體是用玻璃或陶瓷或樹脂或沸石或不銹鋼或鈦制成，并通過 蓋體內(nèi)底部設(shè)置的插槽與蓋體連接。所述透紫外光保護管采用石英玻璃或派來克斯玻璃管制成。所述紫外光燈采用發(fā)射主波長為低于360nm的紫外光的氙燈或低壓汞燈。本實用新型的有益效果1、本實用新型的水杯結(jié)合了紫外光輻照和光催化兩者的作用，即反應(yīng)過程中既有 紫外光解作用，又有光催化強氧化作用，彌補了常規(guī)紫外技術(shù)存在的殺菌不徹底、形成耐紫 外的生物變異等潛在安全問題；2、本水杯的凈水反應(yīng)速度快，可徹底殺滅飲用水中的細菌、病毒以及降解包括三 鹵甲烷等消毒副產(chǎn)物、殘留農(nóng)藥等有機污染物，殺菌時間小于5秒；去除消毒副產(chǎn)物、農(nóng)殘 時間小于3分鐘；3、處理后的飲用水質(zhì)量高，完全滿足中國最新飲用水指標(2007年中國標準化 委員會頒布的生活飲用水水質(zhì)國家標準)，個別指標大大超過上述國標，如對五氯酚(是 一種導(dǎo)致肝，腎出問題并致癌的有毒污染物，地表水中含量很高)的去除，上述國標為 (0. 009mg/L，而本實用新型可達到彡0. 001mg/L ；4、處理后的出水完全保留了對人體有益的礦物質(zhì)，可避免長期飲用純凈水對人體 造成的潛在健康危害；5、方便攜帶，適于任何場合使用。為進一步說明本實用新型的上述目的、結(jié)構(gòu)特點和效果，以下將結(jié)合附圖對本實 用新型進行詳細說明。

圖1為本實用新型的便攜式水杯的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型的杯體剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例的附圖對本實用新型的具體實施方式
進行詳細說明。參見圖1-2，本實用新型的紫外光催化凈水的便攜式水杯由杯體20及置蓋于杯體 20頂部杯口的杯蓋10組成。上述杯體20是底部密閉，頂部為杯口的盛水容器，在其一側(cè)可置有手柄8。上述杯蓋10的結(jié)構(gòu)如下蓋體2，蓋置于上述杯體20的杯口，蓋體2與杯體20杯口的結(jié)合可以是螺旋結(jié)合 或卡扣結(jié)合；在蓋體2的內(nèi)底部固定一凈化器1，凈化器1結(jié)構(gòu)為固定于蓋體2的內(nèi)底部的燈 管插座41，燈管插座41上插有紫外光燈4 ；紫外光燈4的外部套有透紫外光保護管3，該透 紫外光保護套管3通過蓋體2內(nèi)底部設(shè)置的插槽(未圖示)與蓋體2連接；在透紫外光保 護套管3的外面設(shè)置載有半導(dǎo)體光催化劑的多孔狀的光催化劑多孔載體5 (半導(dǎo)體光催化 劑是通過燒結(jié)工藝直接制備在光催化劑多孔載體5的表面上)，光催化劑多孔載體5通過蓋體2內(nèi)底部設(shè)置的插槽(未圖示)與蓋體2連接。安裝了上述凈化器1的杯蓋10的總高度小于杯體20的內(nèi)部高度，這樣，既使光保護管4及光催化劑多孔載體5充分置身于杯體 20內(nèi)，又使蓋體2與杯體20能夠緊密結(jié)合。在蓋體2上設(shè)有操作選項按鈕7 ；在蓋體2的內(nèi)底部用螺釘固定控制電路板9，其輸入、輸出端分別與上述操作選項 按鈕7及紫外光燈4連接；在蓋體2的內(nèi)底部設(shè)置一個可充電電池10，作為紫外光燈4的電源，可充電電池 10與控制電路板9連接。水杯的凈水功能是通過對操作選項按鈕7的操作使控制電路板9 控制紫外光燈4發(fā)光及光催化劑多孔載體5的催化實現(xiàn)的。使用時，將未經(jīng)凈化的飲用水裝入本實用新型的杯體20內(nèi)，在飲用之前，選擇是 否需要紫外光催化凈水處理，如果需要處理，將杯蓋10蓋在杯體20上，使凈化器1充分置 于水中，并動作操作選項按鈕7，使紫外光燈4發(fā)射的紫外光線照射待處理的飲用水和光 催化劑多孔載體5，則水中的病毒、細菌等微生物首先被紫外輻照抑制活性或殺滅；同時， 光催化劑多孔載體5上的半導(dǎo)體光催化劑受到能量大于其禁帶能量的紫外光輻照，其價帶 上的電子(e_)受到激發(fā)而穿過禁帶躍遷到其導(dǎo)帶上生成光生電子(e_)，相應(yīng)的在價帶上 則生成光生空穴(h+)，這些光生電子和光生空穴分別具有強還原能力和強氧化能力，它們 自由遷移到催化劑表面時，光生電子與吸附在納米半導(dǎo)體顆粒表面的溶解氧作用形成超氧 負離子，而光生空穴將吸附在催化劑表面的氫氧根離子和水氧化成氫氧自由基。當飲用水 中的毒害有機污染物(如三鹵甲烷消毒副產(chǎn)物、殘留農(nóng)藥等)以及有機微生物(如病毒和 細菌等)在接觸半導(dǎo)體光催化劑時，其表面聚集的大量自由羥基迅速將有機污染物氧化為 H20、C02、無機鹽等無害物質(zhì)；同時，該大量的自由羥基也迅速奪取微生物等的細胞膜內(nèi)的 氫元素(H)，使微生物的細胞薄膜分解，并進一步破壞生物的蛋白質(zhì)、碳水化合物以及DNA 等物質(zhì)，從而使得水中的細菌等微生物可在1-30秒內(nèi)被徹底降解或殺滅，通常情況下紫外 光催化凈化過程在1-2分鐘完成，最后處理好的飲用水可實現(xiàn)安全飲用。本實施例中透紫外光保護管3采用石英玻璃或派來克斯玻璃管制成。本實用新型的紫外光燈4采用能夠發(fā)射主波長為低于360nm紫外光的氙燈或低壓 汞燈等，最優(yōu)為254nm、185nm的紫外燈。本實用新型的半導(dǎo)體光催化劑為可紫外線激發(fā)的半導(dǎo)體光催化劑，具體包括二 氧化鈦及經(jīng)氮摻雜、銀摻雜、金摻雜等工藝處理的改性二氧化鈦光催化劑，可以是負載在玻 璃或陶瓷或樹脂或沸石或不銹鋼或鈦等無機或有機結(jié)構(gòu)材料，并且可以根據(jù)各類水杯的不 同而設(shè)計為球狀、片狀、網(wǎng)狀、纖維、海綿狀等形狀的。本實用新型的便攜式水杯，綜合利用了紫外線殺菌和光催化強氧化殺菌的協(xié)同作 用對水進行凈化、殺菌及脫毒，將水中滋生的微生物和雜質(zhì)處理后即可安全飲用。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當認識到，以上的實施例僅是用來說明本實用新 型的目的，而并非用作對本實用新型的限定，只要在本實用新型的實質(zhì)范圍內(nèi)，對以上所述 實施例的變化、變型都將落在本實用新型的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種紫外光催化凈水的便攜式水杯，由杯體及置蓋于杯體頂部杯口的杯蓋組成，所述杯體為底部密閉，頂部是杯口的盛水容器，其特征在于所述杯蓋的結(jié)構(gòu)如下蓋體，蓋置于所述杯體的杯口；在蓋體的內(nèi)底部固定一凈化器，凈化器結(jié)構(gòu)為固定于蓋體的內(nèi)底部的燈管插座，燈管插座上插有紫外光燈；紫外光燈的外部套有透紫外光保護管；在透紫外光保護套管的外面設(shè)置載有半導(dǎo)體光催化劑的多孔狀的光催化劑多孔載體，安裝了凈化器的杯蓋的總高度小于所述杯體的內(nèi)部高度；所述蓋體上設(shè)有操作選項按鈕；所述蓋體的內(nèi)底部用螺釘固定控制電路板，其輸入、輸出端分別與所述操作選項按鈕及紫外光燈連接；所述蓋體的內(nèi)底部設(shè)置一個可充電電池，與所述控制電路板連接。
2.如權(quán)利要求1所述的紫外光催化凈水的便攜式水杯，其特征在于所述透紫外光保護套管通過蓋體內(nèi)底部設(shè)置的插槽與蓋體連接。
3.如權(quán)利要求1所述的紫外光催化凈水的便攜式水杯，其特征在于所述光催化劑多孔載體是用玻璃或陶瓷或樹脂或沸石或不銹鋼或鈦制成，并通過蓋體 內(nèi)底部設(shè)置的插槽與蓋體連接。
4.如權(quán)利要求1所述的紫外光催化凈水的便攜式水杯，其特征在于所述透紫外光保護管采用石英玻璃或派來克斯玻璃管制成。
5.如權(quán)利要求1所述的紫外光催化凈水的便攜式水杯，其特征在于所述紫外光燈采用發(fā)射主波長為低于360nm的紫外光的氙燈或低壓汞燈。
專利摘要一種紫外光催化凈水的便攜式水杯，屬于飲水杯技術(shù)，解決普通飲水杯沒有凈化器的問題，本實用新型的杯蓋蓋體內(nèi)底部固定一凈化器，凈化器結(jié)構(gòu)為固定于蓋體的內(nèi)底部的外部套有透紫外光保護管的紫外光燈；在透紫外光保護套管的外面設(shè)置載有半導(dǎo)體光催化劑的多孔狀的光催化劑多孔載體；在蓋體的內(nèi)底部還設(shè)置可充電電池及控制電路板，蓋體上還設(shè)有操作選項按鈕，水杯的凈水功能是通過對操作選項按鈕的操作使控制電路板控制紫外光燈發(fā)光及光催化劑多孔載體的催化實現(xiàn)的。本水杯的凈化器采用紫外光輻照和光催化對水進行凈化，凈化速度快，殺菌徹底，處理后的出水完全保留了對人體有益的礦物質(zhì)，有利人體健康，并便于攜帶，適于任何場合使用。
文檔編號A45F3/16GK201550807SQ20092007836
公開日2010年8月18日 申請日期2009年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月16日
發(fā)明者佟宇辰 申請人:佟宇辰