CN201452853U - 紫外光催化净水的家用电热水壶 - Google Patents

Abstract

一种紫外光催化净水的家用电热水壶，属于带净化器的电热水壶，解决普通净水器杀菌不彻底的问题，由壶体及置于壶体底部的电源底座组成，壶体的壶身内底部固定一净化器，其由紫外光灯及载有半导体光催化剂的多孔状的光催化剂多孔载体组成；壶身的外底部有一加热器；壶身上设有数个操作选项按钮；电源底座上设有控制电路板及电源，水壶的净水是通过对操作选项按钮的操作使控制电路板控制紫外光灯发光及光催化剂多孔载体的催化实现的，水壶的加热功能是对操作选项按钮的操作使控制电路板控制加热器实现的。本水壶的净化器采用紫外光辐照和光催化对水进行净化，净化速度快，杀菌彻底，处理后的出水完全保留了对人体有益的矿物质，有利人体健康。

Description

紫外光催化净水的家用电热水壶

技术领域

本实用新型涉及一种带有净化器的家用电热水壶，尤其是指一种利用紫外光催化剂对水进行净化的家用电热水壶。

背景技术

随着人民生活质量的逐步提高，对饮用水的净化要求也越来越高，而另一方面随着社会经济的高速发展，水资源污染也愈发严重，近年来由于饮用不卫生水导致的疾病和发病率有逐年增多的趋势。这使得人们对饮用水的质量愈发关注，各种净水设备和相关产品也应运而生。

目前市场上的净水产品主要分为三类：软水机，纯水机和净水器。这些产品中的大部分能在一定程度上实现水的净化，但均存在缺陷：

软水机不能祛除细菌、病毒和有机物；

纯水机每日制水量少，前三级滤芯需要定期更换，运行成本过高且处理后的出水去除了对人体有益的矿物质，对人体的健康有潜在的危害；

净水器价格昂贵，净水后水质口感较差，并且不能彻底祛除水中的重金属。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服上述现有技术存在的设备价格高、灭菌不彻底、处理效果差等缺陷，提供一种基于紫外光催化剂对水进行净化、杀菌及脱毒的紫外光催化净水的家用电热水壶。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种紫外光催化净水的家用电热水壶，由壶体及置于壶体底部的电源底座组成，其中：

所述壶体的结构如下：

壶身，是底部密闭上部开口的盛水容器，开口处设有壶盖，一侧置有手柄；

所述壶身的内底部固定一净化器，净化器结构为：固定于壶身内侧壁上的灯管插座，灯管插座上插有紫外光灯；紫外光灯的外部套有透紫外光保护管；透紫外光保护套管的外面设置载有半导体光催化剂的多孔状的光催化剂多孔载体；

所述壶身上设有数个操作选项按钮，有加热按钮及净化按钮；

所述壶身的外底部固定一加热器；

所述电源底座的结构如下：

与所述壶身外底部接触的底座；

所述底座上设有控制电路板，控制电路板上置有加热控制电路及净化控制电路，加热控制电路与壶体上的加热器及加热按钮通过置于壶身外底部及底座上的电接插件相互连接，净化控制电路与壶体上的紫外光灯及净化按钮通过置于壶身底部及底座上的电接插件相互连接；

所述底座上安装电源，电源与所述控制电路板连接。

所述壶身的内部于壶盖下方的壶身颈口处设有过滤网。

所述透紫外光保护套管通过所述壶身内侧壁上设置的插槽与壶身的侧壁连接。

所述光催化剂多孔载体是用玻璃或陶瓷或树脂或沸石或不锈钢或钛制成，并通过所述壶身内侧壁上设置的插槽与壶身的侧壁连接；

所述壶身的一侧置有透明水位刻度尺。

所述电源设有外接电源及置于底座内的可充电电池电源，两者通过切换开关分别与所述控制电路板连接。

所述透紫外光保护管采用石英玻璃或派来克斯玻璃管制成。

所述紫外光灯采用发射主波长为低于360nm紫外光的氙灯或低压汞灯。

所述半导体光催化剂为紫外线激发的半导体光催化剂，采用含有氮掺杂、银掺杂、金掺杂的改性二氧化钛光催化剂。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型的电热水壶结合了紫外光辐照和光催化两者的作用，即反应过程中既有紫外光解作用，又有光催化强氧化作用，弥补了常规紫外技术存在的杀菌不彻底、形成耐紫外的生物变异等潜在安全问题；

2、本电热水壶净水反应速度快，可彻底杀灭饮用水中的细菌、病毒以及降解包括三卤甲烷等消毒副产物、残留农药等有机污染物，杀菌时间小于5秒；去除消毒副产物、农残时间小于3分钟；

3、处理后的饮用水质量高，完全满足中国最新饮用水指标(2007年中国标准化委员会颁布的生活饮用水水质国家标准)，个别指标大大超过上述国标，如对五氯酚(是一种导致肝，肾出问题并致癌的有毒污染物，地表水中含量很高)的去除，上述国标为≤0.009mg/L，而本实用新型可达到≤0.001mg/L；

4、处理后的出水完全保留了对人体有益的矿物质，可避免长期饮用纯净水对人体造成的潜在健康危害。

为进一步说明本实用新型的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1为本实用新型的电热水壶的结构示意图；

图2为本实用新型的壶体剖面结构示意图；

图3为本实用新型的壶体底部俯视图；

图4为本实用新型的电源底座示意图。

具体实施方式

下面结合实施例的附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。

参见图1-4，本实用新型的紫外光催化净水的家用电热水壶由壶体100及置于壶体100底部的电源底座组成。

上述壶体100的结构如下：

壶身4，是底部密闭，上部开口的盛水容器，开口处设有壶盖1，在壶身4的内部于壶盖1下方的壶身颈口处设有过滤网13；

在壶身4的内底部固定一净化器20，净化器20结构为：固定于壶身4内侧壁上的灯管插座14，灯管插座14上插有紫外光灯8；紫外光灯8的外部套有透紫外光保护管9，该透紫外光保护套管9通过壶身4内侧壁上设置的插槽(未图示)与壶身4的侧壁连接；在透紫外光保护套管9的外面设置载有半导体光催化剂的多孔状的光催化剂多孔载体10(半导体光催化剂是通过烧结工艺直接制备在光催化剂多孔载体10的表面上)，光催化剂多孔载体10通过壶身4内侧壁上设置的插槽(未图示)与壶身4的侧壁连接；

在壶身4上设有数个操作选项按钮5，其中包括加热按钮及净化按钮；

在壶身4的一侧置有手柄2；

在壶身4的一侧置有透明水位刻度尺3，以便控制壶身4内的水位；

在壶身4的外底部固定一加热器15。

上述电源底座200的结构如下：

与上述壶身4外底部接触的底座6；

底座6上设有控制电路板11，控制电路板11上置有加热控制电路及净化控制电路(未图示)，加热控制电路与壶体100上的加热器15及加热按钮是通过置于壶身4外底部及底座6上的电接插件相互连接(因电热水壶中的壶体与电源底座用电接插件进行电连接是现有技术，在此不详述，也未图示)，净化控制电路与壶体100上的紫外光灯8及净化按钮也通过置于壶身4底部及底座6上的电接插件相互连接(同样是现有技术，未图示)；

底座6上安装电源，电源与控制电路板11连接，本实施例的电源设有外接电源7及置于底座6内的可充电电池电源12，两者通过切换开关(未图示)分别与控制电路板11连接，并可以利用外接电源7对可充电电池电源12进行自备充电(因这是公知技术，在此不赘述其结构)。电热水壶的净水功能是通过对操作选项按钮5的操作使控制电路板11控制紫外光灯8发光及光催化剂多孔载体10的催化实现的，电热水壶的加热功能是通过对操作选项按钮5的操作使控制电路板11控制加热器15实现的。

使用时，打开壶盖1，未净化的自来水或桶装水等饮用水通过一次大分子过滤网13的过滤注入壶身4内，并通过透明水位刻度尺3来控制水位，在对饮用水加热之前，先将操作选项按钮5选择净化按钮动作，使紫外光灯8发射的紫外光线照射待处理的饮用水和光催化剂多孔载体10，则水中的病毒、细菌等微生物首先被紫外辐照抑制活性或杀灭；同时，光催化剂多孔载体10受到能量大于其禁带能量的紫外光辐照，其价带上的电子(e-)受到激发而穿过禁带跃迁到其导带上生成光生电子(e-)，相应的在价带上则生成光生空穴(h+)，这些光生电子和光生空穴分别具有强还原能力和强氧化能力，它们自由迁移到催化剂表面时，光生电子与吸附在纳米半导体颗粒表面的溶解氧作用形成超氧负离子，而光生空穴将吸附在催化剂表面的氢氧根离子和水氧化成氢氧自由基.当饮用水中的毒害有机污染物(如三卤甲烷消毒副产物、残留农药等)以及有机微生物(如病毒和细菌等)在接触光催化剂多孔载体10时，其表面聚集的大量自由羟基迅速将有机污染物氧化为H2O、CO2、无机盐等无害物质；同时，该大量的自由羟基也迅速迅速夺取微生物等的细胞膜内的氢元素(H)，使微生物的细胞薄膜分解，并进一步破坏生物的蛋白质、碳水化合物以及DNA等物质，从而使得水中的细菌等微生物可在1-30秒内被彻底降解或杀灭，最后处理好的饮用水可以直接饮用，也可以进行加热处理.设置操作选项按钮5来选择是否需要紫外光催化净水处理及是否加热.通常情况下在进过1-2分钟紫外光催化净化过程之后再对水进行加热.

在没有外接电源7的情况下，设备会使用可充电电池电源12进行净水操作供电；如果在外接电源供电情况下，不仅可以给自备充电电池12充电还可以根据用户操作，完成后续加热过程，最后利用手柄2将净化水倒出。

本实施例中透紫外光保护管9采用石英玻璃或派来克斯玻璃管制成。

本实用新型的紫外光灯8采用能够发射主波长为低于360nm紫外光的氙灯或低压汞灯等，最优为254nm、185nm的紫外灯。

本实用新型的半导体光催化剂为可紫外线激发的半导体光催化剂，具体包括：二氧化钛及经氮掺杂、银掺杂、金掺杂等工艺处理的改性二氧化钛光催化剂，可以是负载在玻璃或陶瓷或树脂或沸石或不锈钢或钛等无机或有机结构材料，并且可以根据各类水杯的不同而设计为球状、片状、网状、纤维、海绵状等形状的。

本实用新型的家用电热水壶，综合利用了紫外线杀菌和光催化强氧化杀菌的协同作用对水进行净化、杀菌及脱毒，将水中滋生的微生物和杂质处理后即可安全饮用。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型的目的，而并非用作对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求的范围内。

Claims (9)

1.一种紫外光催化净水的家用电热水壶，由壶体及置于壶体底部的电源底座组成，其特征在于：

所述壶体的结构如下：

壶身，是底部密闭上部开口的盛水容器，开口处设有壶盖，一侧置有手柄；

所述壶身的内底部固定一净化器，净化器结构为：固定于壶身内侧壁上的灯管插座，灯管插座上插有紫外光灯；紫外光灯的外部套有透紫外光保护管；透紫外光保护套管的外面设置载有半导体光催化剂的多孔状的光催化剂多孔载体；

所述壶身上设有数个操作选项按钮，有加热按钮及净化按钮；

所述壶身的外底部固定一加热器；

所述电源底座的结构如下：

与所述壶身外底部接触的底座；

所述底座上设有控制电路板，控制电路板上置有加热控制电路及净化控制电路，加热控制电路与壶体上的加热器及加热按钮通过置于壶身外底部及底座上的电接插件相互连接，净化控制电路与壶体上的紫外光灯及净化按钮通过置于壶身底部及底座上的电接插件相互连接；

所述底座上安装电源，电源与所述控制电路板连接。

2.如权利要求1所述的紫外光催化净水的家用电热水壶，其特征在于：

所述壶身的内部于壶盖下方的壶身颈口处设有过滤网。

3.如权利要求1所述的紫外光催化净水的家用电热水壶，其特征在于：

所述透紫外光保护套管通过所述壶身内侧壁上设置的插槽与壶身的侧壁连接。

4.如权利要求1所述的紫外光催化净水的家用电热水壶，其特征在于：

所述光催化剂多孔载体是用玻璃或陶瓷或树脂或沸石或不锈钢或钛制成，并通过所述壶身内侧壁上设置的插槽与壶身的侧壁连接。

5.如权利要求1所述的紫外光催化净水的家用电热水壶，其特征在于：

所述壶身的一侧置有透明水位刻度尺。

6.如权利要求1所述的紫外光催化净水的家用电热水壶，其特征在于：

所述电源设有外接电源及置于底座内的可充电电池电源，两者通过切换开关分别与所述控制电路板连接。

7.如权利要求1所述的紫外光催化净水的家用电热水壶，其特征在于：

所述透紫外光保护管采用石英玻璃或派来克斯玻璃管制成。

8.如权利要求1所述的紫外光催化净水的家用电热水壶，其特征在于：

所述紫外光灯采用发射主波长为低于360nm紫外光的氙灯或低压汞灯。

9.如权利要求1所述的紫外光催化净水的家用电热水壶，其特征在于：

所述半导体光催化剂为紫外线激发的半导体光催化剂，采用含有氮掺杂、银掺杂、金掺杂的改性二氧化钛光催化剂。

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