CN203461291U - 一种紫外线消毒瓶盖及水瓶 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种紫外线消毒瓶盖及水瓶，包括电池仓和安装在电池仓底部的紫外LED防水组件；在所述电池仓的底部形成有与水瓶的瓶口适配安装的装配部；在紫外LED防水组件中设置有一颗或者多颗紫外LED模组、紫外线透射片和用于对紫外LED模组进行防水密封的密封圈；所述紫外LED模组连通安装在电池仓中的供电部件，接收工作电源；所述紫外线透射片正对紫外LED模组的光源面，通过紫外LED模组发出的紫外线经由紫外线透射片透射至外界。本实用新型的紫外线消毒瓶盖采用紫外LED作为消毒光源，体积小，携带方便，可以装配到各种口径与其匹配的瓶体上使用，为瓶体及其盛装的液体杀菌消毒，适用范围广，重复利用率高，节省资源。
Description
技术领域
本实用新型属于储液容器技术领域，涉及一种饮用水瓶，具体地说，是涉及一种适用于饮用水瓶的杀菌消毒装置。
背景技术
饮用水瓶内的水质，在经历长期贮存、长途运输或炎热天气之后，往往无法保证其微生物含量仍保持在安全的范围内，因此有必要在饮用之前对其进行消毒处理，以确保饮用安全。
紫外线作为一种广谱、无毒、无残留的高效杀菌手段，已经广泛应用在自来水厂、游泳池、船舶压载水处理等领域。当然，也有一些便携式水处理产品上也应用了紫外线杀菌技术。但是，目前应用在水处理领域的紫外线杀菌技术，都是采用汞灯管作为消毒光源，发射紫外线，对水源进行消毒。
采用汞灯管作为消毒光源设计的紫外线消毒装置，在便携应用方面存在诸多不足，具体表现在以下方面：
1、灯管的形状固定，体积大，为便携和安全设计带来困难；
2、汞灯管的供电复杂，需要启辉和复杂的稳流电路；
3、汞灯管的壳体容易破碎，一旦破碎，将造成严重的污染；
4、汞灯管本身的生产和回收过程不环保，容易对环境产生污染。
为此，有些便携式水处理产品开始使用紫外LED作为消毒光源设计消毒装置。但是，目前的这类便携式水处理产品必须对其整体容器进行特殊设计和制作，无法直接用于已经广泛存在于市面上的各种规格的饮水瓶，这就导致电源和光源仅适用于与之一体化设计的容器而无法通用，严重限制了其应用领域。此外，这类便携式水处理产品在设计消毒光源时，要么配置于靠近瓶盖的部位，要么配置于瓶体的底部，如果光源损坏，则整个容器必须废弃。而且，当采用将光源配置于瓶盖内的设计方式时，在水位下降后，消毒效果也会随之下降，甚至起不到消毒作用。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种紫外线消毒瓶盖，采用紫外LED作为消毒光源，独立于水瓶，可以方便地装配到市面上已存在的各种口径与其匹配的水瓶上，为瓶体及其盛装的水体消毒，适用范围广，便携性强。
为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
一种紫外线消毒瓶盖，包括电池仓和安装在电池仓底部的紫外LED防水组件；在所述电池仓的底部形成有与水瓶的瓶口适配安装的装配部；在所述紫外LED防水组件中设置有一颗或者多颗紫外LED模组、紫外线透射片和用于对紫外LED模组进行防水密封的密封圈；所述紫外LED模组连通安装在电池仓中的供电部件，接收工作电源；所述紫外线透射片正对紫外LED模组的光源面，通过紫外LED模组发出的紫外线经由紫外线透射片透射至外界。
优选的，在所述电池仓底部的内侧面上设置有内螺纹，形成所述的装配部，与水瓶的瓶口螺纹连接。
为了及时释放紫外LED模组工作时产生的热量，在所述紫外LED防水组件中还设置有一金属散热支架，所述紫外LED模组安装在所述的金属散热支架上，并通过电极轴与电池仓中的供电部件连通，通过电极轴传输工作电源。
进一步的，在所述金属散热支架中设置有一变径螺纹管和与其连接的金属托架，所述紫外LED模组安装在金属托架上，变径螺纹管安装金属托架的一端与一金属螺帽螺纹连接，金属螺帽与金属托架之间依次设置有所述的紫外线透射片和密封圈，对紫外LED模组进行隔离密封；所述变径螺纹管的另一端套装另一密封圈，并与一固定螺丝螺纹连接，装配形成所述的紫外LED防水组件。
又进一步的，在所述电池仓的底部设置有一由弹性防水材料制成的插接部，插装所述的紫外LED防水组件，对紫外LED防水组件进行后端密封。
再进一步的，在所述电池仓内设置有一块PCB板，所述PCB板连接电池，接收电池输出的直流电源，并输出用于驱动紫外LED模组点亮的工作电源，传输至所述的紫外LED模组，为紫外LED模组供电。
为了对紫外LED模组的工作状态进行控制，在所述电池仓的顶面或者侧面还设置有电源开关按键，所述电源开关按键的开关触点串联在连接电池的供电线路中，对紫外LED模组进行开关控制。
优选的，所述紫外线透射片优选采用石英玻璃片实现对紫外线的透射，并同时起到将紫外LED模组与液体隔开，避免液体因紫外LED模组破损而被污染的作用。
为了避免紫外线消毒瓶盖在安装到瓶体前，由于误操作而导致紫外线照射到人体上，对人体造成损害，优选在所述紫外线消毒瓶盖安装在瓶体前，在电池仓的底部安装一个保护帽，所述保护帽采用对紫外线具有屏蔽作用的材质制成，所述紫外LED防水组件位于保护帽的内部，由此可以避免紫外线照射到人体；同时，为了使所述保护帽兼具有对紫外LED模组是否发出紫外线进行检测的功能，在所述保护帽的内侧底面还涂覆有荧光粉。
基于上述紫外线消毒瓶盖，本实用新型还提出了一种采用所述紫外线消毒瓶盖设计的水瓶，包括瓶体和瓶盖，所述瓶盖包括电池仓和安装在电池仓底部的紫外LED防水组件；在所述电池仓的底部形成有与水瓶的瓶口适配安装的装配部；在所述紫外LED防水组件中设置有一颗或者多颗紫外LED模组、紫外线透射片和用于对紫外LED模组进行防水密封的密封圈；所述紫外LED模组连通安装在电池仓中的供电部件，接收工作电源；所述紫外线透射片正对紫外LED模组的光源面，通过紫外LED模组发出的紫外线经由紫外线透射片透射至外界。
与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的紫外线消毒瓶盖采用紫外LED作为消毒光源，体积小，携带方便，可以装配到各种口径与其匹配的瓶体上使用，为瓶体及其盛装的液体杀菌消毒，适用范围广，重复利用率高，一次购置，长期使用，降低了消费者的购置成本，节约了资源。此外，紫外LED通过可透射紫外线的介质与液体隔开，可以避免在紫外LED破损时，对瓶内的液体造成污染。同时，通过采用特殊的密封措施，在瓶口安装了所述的紫外线消毒瓶盖后，若瓶内的液位下降，可以采用将瓶体倒置的方式进行消毒，确保了消毒效果不会因瓶内液位的下降而受到影响。
结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1是本实用新型所提出的装配有紫外线消毒瓶盖的水瓶的一种实施例的结构示意图；
图2是图1所示水瓶的瓶体与瓶盖分离的结构示意图；
图3是本实用新型所提出的紫外线消毒瓶盖的一种实施例的分解结构图；
图4是图3中紫外LED防水组件的一种实施例的分解结构图；
图5是本实用新型所提出的装配有紫外线消毒瓶盖的水瓶的另外一种实施例的结构示意图；
图6是图5中紫外线消毒瓶盖的一种实施例的分解结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细地描述。
本实施例为了解决现有市面上常见规格饮水瓶及其饮用水的消毒问题，设计了一种具有紫外线消毒功能的瓶盖1，参见图1所示，安装在市面上已存在的饮水瓶的瓶体2上，可以对瓶体2内盛装的饮用水进行杀菌消毒，确保饮用安全。
本实施例的紫外线消毒瓶盖1主要由电池仓和紫外LED防水组件3两部分组装而成，参见图3所示。其中，电池仓可以采用仓盒8和电池盖9组装而成，内部盛装为紫外LED防水组件3中的紫外LED提供电力供应的供电部件，例如电池14等。所述电池14可以是普通的干电池、纽扣电池，也可以是可充电电池。当采用可充电电池时，即可以选用普通的锂离子电池，也可以选用太阳能充电电池或者机械能充电电池，本实施例对此不进行具体限制。在本实施例中，所述紫外LED模组可以设置一颗，也可以设置多颗，或者采用一颗包含有多个紫外LED的紫外LED模组进行设计，本实施例对此不进行具体限制。为了实现对紫外LED模组的稳定驱动，在所述电池仓中还可以进一步设置一块PCB板13，将所述PCB板13安装在电池仓内，连接电池14，接收电池14输出的直流电源，并转换成用于驱动紫外LED模组点亮的驱动电源，输出至各个紫外LED模组，为紫外LED模组供电。
为了节约电池14电量，避免电量浪费，本实施例在电池仓的顶面（即电池盖9的顶部位置）或者侧面（即仓盒8的侧面位置）还设置有电源开关按键7，将所述电源开关按键7的开关触点串联在连接电池14的供电线路中，仅在用户需要对水瓶或水瓶内的饮用水消毒时，按动电源开关按键7，闭合电池14的供电回路，使紫外LED防水组件3中的紫外LED模组12通电，发射紫外线，照向水瓶，对瓶体2及盛装的饮用水进行杀菌消毒。在消毒完毕后，再次按动电源开关按键7，切断电池14的供电回路，取下瓶盖1，便可以放心饮水了。
对于所述的紫外LED防水组件3来说，优选采用插装的方式安装在电池仓的底部，即仓盒8的底部，在需要对瓶体2或饮用水进行消毒时，将紫外LED防水组件3插入到瓶体2中，并通过电池仓的底部（具体指仓盒8的底部）形成的装配部，与水瓶的瓶口适配安装，避免紫外线外泄。
考虑到目前市面上绝大多数饮水瓶的瓶口都采用螺纹连接方式与瓶盖拧合装配，因此，本实施例优选采用在仓盒8的底部的内侧面上开设内螺纹16，参见图3所示，形成所述的装配部。设计仓盒8的底面口径与目前市面上常见规格饮水瓶（例如塑料瓶装的矿泉水、可乐、茶饮料等）的口径大小相适配，由此便可以将仓盒8作为瓶盖，与水瓶的瓶口螺纹连接，实现紧密装配。
作为紫外LED防水组件3在电池仓底部插装的一种优选设计方式，本实施例在仓盒8底部的中间位置还设置有一插接部15，如图3所示。所述插接部15优选采用弹性防水材料制成，在实现对紫外LED防水组件3牢固装配的同时，还可以起到密封作用，防止液体通过插装缝隙浸入电池仓，对仓内供电部件造成损坏。
在本实施例的紫外LED防水组件3中，主要设置有紫外LED模组12、紫外线透射片10和用于对紫外LED模组12进行防水密封的密封圈18、19等组成部分，参见图4所示。紫外LED模组12作为消毒光源，其发射的紫外线波长可以在240-365纳米之间，优选发射250-300纳米的深紫外线，以提高杀菌效果。将紫外LED模组12连通安装在电池仓中的供电部件，具体连接所述的PCB板13，接收PCB板13输出的工作电源，并产生紫外线，透过紫外线透射片10射向水瓶，为瓶体2及饮用水消毒。
在本实施例中，所述紫外线透射片10优选采用石英玻璃制成，即选择石英玻璃片安装在与紫外LED模组12的光源面正对的位置，在不妨碍紫外线正常透射的同时，起到将紫外LED模组12与瓶体2内的水隔离的作用。
作为所述紫外LED防水组件3的一种优选装配方式，在所述紫外LED防水组件3中还设置有金属散热支架、金属螺帽5和固定螺母6等部件，参见图4所示。其中，金属散热支架用于承载紫外LED模组12，并将紫外LED模组12工作时产生的热量快速地传导出去，以达到对紫外LED模组12散热的目的，保护紫外LED模组12使其能够长时间正常有效的工作。
本实施例的金属散热支架主要由一个变径螺纹管4和一个金属托架11组成，金属托架11安装在变径螺纹管4的底端，与变径螺纹管4的内壁相接触，金属托架11上安装所述的紫外LED模组12，并通过电极轴17穿过变径螺纹管4插入电池仓内，实现紫外LED模组12与电池仓内PCB板13的连通，传输紫外LED模组12工作所需的工作电源。
将金属托架11装配到变径螺纹管4的底端后，再依次安装密封圈18、石英玻璃片10和金属螺帽5，避免水通过石英玻璃片10浸入紫外LED模组12，实现紫外LED模组12与外界水的隔离。在变径螺纹管4的另一头螺纹连接固定螺母6，并在固定螺母6与变径螺纹管4的变径端面处增设密封圈19，装配后形成所述的紫外LED防水组件3，参见图3所示。
在插装所述的紫外LED防水组件3时，优选将固定螺母6完全插入到电池仓底部的插接部15中，这样，即便是将水瓶倒置，瓶体2中的水也不会浸入到紫外LED模组12中，实现对紫外LED模组12的全方位密封。
组装后的紫外线消毒瓶盖1参见图2所示，除石英玻璃片10以外，均采用对紫外线具有屏蔽作用的材质制成，以避免紫外线外泄。将紫外线消毒瓶盖1安装到瓶体2上，对瓶体2内部的饮用水照射紫外线时，由于塑料瓶体2自身对于紫外线具有屏蔽作用，所以可以确保紫外线不会外露，照射人体。
作为所述电池仓的外形设计，既可以设计成如图2所示的圆柱形（即瓶塞式瓶盖），也可以设计成如图5所示的平躺电池盒式，本实施例对此不进行具体限制。当设计成平躺电池盒式的电池仓时，电池盖17与仓盒18之间优选设计成平拉式的装配关系，参见图6所示。电池仓内部安装电池14和PCB板13，底部安装插接部15，通过插接部15插装如图4所示的紫外LED防水组件3。
考虑到当紫外线消毒瓶盖1不使用时，发出的紫外线一旦照射到人体上，会对人体造成影响的问题，本实施例优选在图3所示的紫外线消毒瓶盖1的基础上再设计一个保护帽，罩扣住所述的紫外LED防水组件3安装到电池仓的底部。所述保护帽采用对紫外线具有屏蔽作用的材质制成，在紫外线消毒瓶盖1不使用时安装到电池仓的底部，隔离紫外线；使用时，取下。
在所述保护帽的内侧底面还可以进一步涂覆荧光粉，使保护帽兼具有检测紫外线是否正常射出的功能。检测时，将保护帽取下，让紫外LED防水组件3朝向保护帽的内腔，发射紫外线，照射到荧光粉上，通过观察荧光粉是否发亮，来判断紫外LED防水组件3是否正常发射紫外线。
本实施例的紫外线消毒瓶盖1独立于瓶体2单独设计，可以直接应用在目前已经广泛存在于市面上的各种规格的饮水瓶上或者其他液体容器上，不仅适用范围广，而且当瓶内的液位下降时，可以采用将瓶体2倒置的方式为瓶体2中的液体消毒，由此解决了传统便携式水处理产品所面临的在水位下降后，消毒效果也随之严重下降的问题，确保了饮水的安全性。
当然，以上所述仅是本实用新型的一种优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，例如使用更小型的电池，或者使用广口瓶或其他形状的容器等，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种紫外线消毒瓶盖，其特征在于：包括电池仓和安装在电池仓底部的紫外LED防水组件；在所述电池仓的底部形成有与水瓶的瓶口适配安装的装配部；在所述紫外LED防水组件中设置有一颗或者多颗紫外LED模组、紫外线透射片和用于对紫外LED模组进行防水密封的密封圈；所述紫外LED模组连通安装在电池仓中的供电部件，接收工作电源；所述紫外线透射片正对紫外LED模组的光源面，通过紫外LED模组发出的紫外线经由紫外线透射片透射至外界。
2.根据权利要求1所述的紫外线消毒瓶盖，其特征在于：在所述电池仓底部的内侧面上设置有内螺纹，形成所述的装配部，与水瓶的瓶口螺纹连接。
3.根据权利要求1所述的紫外线消毒瓶盖，其特征在于：在所述紫外LED防水组件中还设置有一金属散热支架，所述紫外LED模组安装在所述的金属散热支架上，并通过电极轴与电池仓中的供电部件连通。
4.根据权利要求3所述的紫外线消毒瓶盖，其特征在于：在所述金属散热支架中设置有一变径螺纹管和与其连接的金属托架，所述紫外LED模组安装在金属托架上，变径螺纹管安装金属托架的一端与一金属螺帽螺纹连接，金属螺帽与金属托架之间依次设置有所述的紫外线透射片和密封圈；所述变径螺纹管的另一端套装另一密封圈，并与一固定螺丝螺纹连接，装配形成所述的紫外LED防水组件。
5.根据权利要求4所述的紫外线消毒瓶盖，其特征在于：在所述电池仓的底部设置有一由弹性防水材料制成的插接部，插装所述的紫外LED防水组件。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的紫外线消毒瓶盖，其特征在于：在所述电池仓内设置有一块PCB板，所述PCB板连接电池，接收电池输出的直流电源，并输出用于驱动紫外LED模组点亮的工作电源，传输至所述的紫外LED模组，为紫外LED模组供电。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的紫外线消毒瓶盖，其特征在于：在所述电池仓的顶面或者侧面设置有电源开关按键，所述电源开关按键的开关触点串联在连接电池的供电线路中。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的紫外线消毒瓶盖，其特征在于：所述紫外线透射片为石英玻璃片。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的紫外线消毒瓶盖，其特征在于：所述紫外线消毒瓶盖在安装在瓶体前，在电池仓的底部安装一个保护帽，所述保护帽采用对紫外线具有屏蔽作用的材质制成，所述紫外LED防水组件位于保护帽的内部，保护帽的内侧底面涂覆有荧光粉。
10.一种水瓶，包括瓶体和瓶盖，其特征在于：所述瓶盖是如权利要求1至9中任一项所述的紫外线消毒瓶盖。
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