TWI793976B - 具有紫外光殺菌功能的淨水濾芯及使用其的淨水器 - Google Patents
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Abstract
本發明公開一種具有紫外光殺菌功能的淨水濾芯及淨水器，其中淨水濾芯包括一殼體、一過濾部件、多個流道以及一紫外光模組。所述殼體具有一上腔室以及與所述上腔室流體連通的一下腔室，所述過濾部件設置於所述上腔室內，多個所述流道以上下分層的形式設置於所述下腔室內，所述紫外光模組包括設置於所述下腔室內的一紫外光發光元件。因此，隨時隨地都能有乾淨安全的潔淨水。
Description
本發明涉及一種淨水濾芯，特別是涉及一種具有紫外光殺菌功能的淨水濾芯及使用其的淨水器。
按，水資源不足的問題已日益嚴重，實際上可供人們使用的淡水資源不到全球總水量的1%，因此水質淨化處理已成為全球關注的議題。眾所周知，自來水雖已經過水廠一系列的淨化處理，但所經過的處理導致水中有不少化學殘留物；且自來水從水廠輸送到各家庭的過程中要經過數公里的自來水管道，有可能加重自來水的汙染，最終導致自來水中仍有不少細菌、餘氯、鈣鎂離子等有害物質殘留而無法直接飲用。
市面上有各種各樣的自來水淨化裝置，能將自來水淨化成可直接飲用的標準，但這些淨化裝置多少存在體積重量大、安裝複雜、濾芯不易更換、攜帶不方便等缺點，非常不適合普通家庭和戶外活動。可攜式濾水壺本身就有一個濾芯，可以直接注入自來水進行過濾，且過濾完的水可以盛裝於其中供飲用。如今可攜式濾水壺已經逐漸走進越來越多的職場和家庭成為了人們健康飲水的新方式。
為了去除水中的大腸桿菌、沙門氏菌、黴菌等致病菌，新一代的濾水壺在濾芯之外安裝了高功率紫外線(ultraviolet，UV)燈。然而，這樣的設計有危害人體健康的疑慮，原因是紫外光可能照射到人體，加上紫外光對塑料壺身具有破壞性，長期使用會導致壺身分解出塑化劑融入水中。相較於UV燈，UV發光二極體(light-emitting diode，LED)具有長壽命、低能耗、體積小等特點，是比UV燈更好的選擇。因此，如何在濾水壺上運用UV-LED，並搭配濾芯，來可確保過濾以及殺菌效果，讓濾水壺產出的水質更潔淨，便是業界所努力的目標之一。
本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種具有紫外光殺菌功能的淨水濾芯，其在使用上沒有紫外光照射到人體及塑化劑釋出的疑慮。並且，提供一種使用此淨水濾芯的淨水器。
為了解決上述的技術問題，本發明所採用的其中一技術方案是提供一種具有紫外光殺菌功能的淨水濾芯，包括一殼體、一過濾部件、多個流道以及一紫外光模組。所述殼體具有一上腔室以及與所述上腔室流體連通的一下腔室，其中所述上腔室經配置以導入原水；所述過濾部件設置於所述上腔室內，以將原水過濾而產生過濾水；多個所述流道以上下分層的形式設置於所述下腔室內，以將過濾水導引至所述下腔室之外；所述紫外光模組包括設置於所述下腔室內的一紫外光發光元件，以產生紫外光照射過濾水。
在本發明的一實施例中，所述具有紫外光殺菌功能的淨水濾芯更包括多個隔板，多個所述隔板上下間隔設置於所述下腔室內，以分隔出多個所述流道，且每一個所述隔板具有一流通孔。
在本發明的一實施例中，相鄰兩個所述隔板的所述流通孔沿所述下腔室的一長軸方向錯位設置。
在本發明的一實施例中，多個所述流道包括位於上層的一第一流道以及位於下層的一第二流道，所述第一流道定義出一第一水流方向，所述第二流道定義出一第二水流方向，且所述第一水流方向與所述第二水流方向相反。
在本發明的一實施例中，所述殼體的一內壁具有上下間隔排列的多個卡槽，以分別將多個所述隔板卡固定位。
在本發明的一實施例中，所述紫外光模組設置於最下層的所述流道內。
在本發明的一實施例中，位於最下方的所述隔板在最下層的所述流道內進一步區隔出一密閉防水空間，且所述紫外光模組設置於所述密閉防水空間中。
在本發明的一實施例中，所述紫外光模組更包括一電路板、一電源以及一控制元件，且所述紫外光發光元件、所述電源與所述控制元件設置於所述電路板的一面上。
在本發明的一實施例中，所述紫外光模組更包括一線圈結構，且所述線圈結構設置於所述電路板的相對另一面上。
在本發明的一實施例中，所述具有紫外光殺菌功能的淨水濾芯更包括一開關模組，所述開關模組包括間隔設置於最上層的所述流道內的兩個導體，且所述開關模組經配置以在過濾水將兩個所述導體導通時，觸發所述控制元件驅動所述紫外光發光元件產生紫外光。
在本發明的一實施例中，所述過濾部件由上而下包括一濾網層、一活性碳層、一樹脂交換層以及一過濾棉層。
為了解決上述的技術問題，本發明所採用的另外一技術方案是提供一種淨水器，包括一儲水容器以及如前所述的具有紫外光殺菌功能的淨水濾芯，且所述具有紫外光殺菌功能的淨水濾芯設置於所述儲水容器內。
本發明的其中一有益效果在於，本發明具有紫外光殺菌功能的淨水濾芯，其中濾芯殼體的下腔室內具有多個流道以上下分層的形式分佈，且紫外光模組包括一紫外光發光元件設置於下腔室內，能增加過濾水的流動距離，以達到紫外光充分殺菌的效果；又，紫外光只有在濾芯內部照射而不會外漏，不會對人體造成傷害。另外，本發明具有紫外光殺菌功能的淨水濾芯可以經常更換，在濾芯殼體變質前即將之拋棄，避免塑化劑隨潔淨水一起進入到人體內。因此，隨時隨地都能有乾淨安全的潔淨水。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“具有紫外光殺菌功能的淨水濾芯及淨水器”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不背離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。
請參閱圖1至圖5，本發明實施例提供一種具有紫外光殺菌功能的淨水濾芯Z，其包括一殼體1、一過濾部件2、多個流道F及一紫外光模組4。殼體1具有一上腔室101及一下腔室102，上腔室101與下腔室102流體連通；過濾部件2設置於上腔室101內，多個流道F以上下分層（上下相間）的形式設置於下腔室102內，且紫外光模組4包括設置於下腔室102內的一紫外光發光元件41。
使用時，可以從上腔室101導入原水（如自來水）並利用過濾部件2將原水過濾，而過濾水可經由多個流道F流出下腔室102，同時紫外光發光元件41產生紫外光照射過濾水進行殺菌，如圖4所示。值得一提的是，本發明利用上下分層佈置的多個流道F將過濾水導引至下腔室102之外，能增加過濾水的流動距離，以達到紫外光充分殺菌的效果。紫外光發光元件41可採用紫外光發光二極體晶片（UVC LED），發光波長約介於200 nm至280 nm，或者可採用UVC LED的封裝結構，但本發明不以上述所舉例子為限。
在本實施例中，殼體1的頂部可具有一或多個進水孔103，殼體1的底部可具有一或多個出水孔104；進水孔103與上腔室101流體連通，且出水孔104與下腔室102流體連通。因此，原水可以從殼體1頂部的進水孔103注入上腔室101，並在重力作用下流入過濾部件2，經過層層過濾後成為水質較佳的過濾水；然後，過濾水繼續在紫外光的照射下沿著多個流道F接續而構成的蜿蜒曲折狀流動路徑流出下腔室102，成為對人體安全無危害且可供飲用的潔淨水。其中，多個流道F可包括位於上層的一第一流道F及位於下層的一第二流道F，第一流道F定義出一第一水流方向F1d，第二流道F定義出一第二水流方向，且第一水流方向F1d與第二水流方向F2d相反。
實際應用時，殼體1可以是塑膠材質，殼體1的外型可以根據實際需要而做相應的改變；舉例來說，可將殼體1的外型設計為盒狀，方便安裝及更換。過濾部件2可包括由上而下設置的一濾網層21、一活性碳層22、一樹脂交換層23及一過濾棉層24，但不限於此。
更進一步來說，如圖1至圖3所示，本發明具有紫外光殺菌功能的淨水濾芯Z包括多個隔板3上下間隔設置於下腔室102內，以分隔出多個流道F，且多個隔板3各具有一流通孔300，以使多個流道F之間形成流體連通。另外，殼體1的內壁105在對應下腔室102的區域上形成有上下間隔排列的多個卡槽11，以分別將多個隔板3卡固定位；卡槽11可以是從殼體1的內壁105凹入而形成，且隔板3的邊緣31卡接於對應的卡槽11內，其中邊緣31與卡槽11的輪廓形狀相匹配。值得一提的是，多個隔板3可允許紫外光穿透，不會影響到紫外光的殺菌效果。較佳地，相鄰兩個隔板3的流通孔300沿下腔室102的一長軸方向錯位設置，以增加每一個流道F的流動路徑長度，讓過濾水有足夠的時間被紫外光所照射。
實際應用時，多個隔板3可以是玻璃或塑膠材質，其中最上方的隔板3可以是透明或不透明隔板，其餘隔板3可以都是透明隔板。另外，可利用位於最上方的隔板3來將殼體1的內部分成上腔室101與下腔室102，位於最上方的隔板3並可對過濾部件2起到承載支撐的作用；且可利用位於最下方的隔板3在最下層的流道F內進一步區隔出一密閉防水空間，而紫外光模組4設置於密閉防水空間中，以避免接觸到水。以上所述只是可行的實施方式，而非用以限制本發明。在一未繪示的實施例中，紫外光模組4可經過防水處理，例如將紫外光發光元件41密封於一封裝體中，從而可直接設置於最下層的流道F內。
為了提高實用性，紫外光模組4更包括一電路板42、一電源43及一控制元件44，如圖3所示，紫外光發光元件41、電源43與控制元件44都設置於電路板42朝向流道F的一面上，且與電路板42之間形成電連接。電源43可供應紫外光模組4所需的電力，電源43較佳是充電電池，如此便不需要外接電源。控制元件44可驅動紫外光發光元件41產生紫外光，控制元件44可以是可程式控制晶片或電路。在使用充電電池作為電源43的架構下。紫外光模組4可包括一線圈結構45，如圖5所示，線圈結構45設置於電路板42的相對另一面上，且可包括一無線充電線圈。因此，當本發明具有紫外光殺菌功能的淨水濾芯Z或裝有其的裝置放置於一無線充電座（圖中未顯示）時，可對充電電池電源43進行充電。
根據實際需要，線圈結構45可進一步包括一NFC近場感應線圈，以藉由NFC讀寫功能來記錄濾芯的使用情況，並可據此來提醒使用者需要更換濾芯；提醒的方式可以是在顯示窗顯示相關提醒訊息或使指示燈發亮。因此，能避免使用到過期的濾芯造成水質變差的情況發生。
為了節省電力，本發明具有紫外光殺菌功能的淨水濾芯Z可包括一開關模組5，如圖3及圖4所示，其可包括兩個導體51（如金屬片）間隔設置於最上層的流道F內及一偵測電路（圖中未顯示）內埋於殼體1，其中電源43通過兩個導體51與控制元件44電性連接。在一般沒有水流經過的情況下，兩個導體51之間不導通，且偵測電路為斷路；當過濾水流經過最上層的流道F（第一層流道）時，可以讓兩個導體51之間形成導通，此時電源43會提供電壓觸發控制元件44，而控制元件44隨即驅動紫外光發光元件41產生紫外光。
請參閱圖6，並配合圖1至圖4，本發明實施例另提供一種淨水器，其包括一儲水容器C及如前所述的具有紫外光殺菌功能的淨水濾芯Z，具有紫外光殺菌功能的淨水濾芯Z裝設於儲水容器C內部，以將注入儲水容器C的原水進行過濾及殺菌後，得到對人體安全無危害的潔淨水存放於下方的儲水空間C1中。欲使用潔淨水時，只需要將儲水容器C傾斜，儲水空間C1中的潔淨水就可以從出水口C2流出。
雖然圖6中顯示本發明具有紫外光殺菌功能的淨水濾芯Z應用於淨水壺，但是實際上也可應用於其他形式的淨水器，例如廚上型淨水器、廚下型淨水器或壁掛型淨水器。
[實施例的有益效果]
本發明的其中一有益效果在於，本發明具有紫外光殺菌功能的淨水濾芯，其中濾芯殼體的下腔室內具有多個流道以上下分層的形式分佈，且紫外光模組包括一紫外光發光元件設置於下腔室內，能增加過濾水的流動距離，以達到紫外光充分殺菌的效果；又，紫外光只有在濾芯內部照射而不會外漏，不會對人體造成傷害。另外，本發明具有紫外光殺菌功能的淨水濾芯可以經常更換，在濾芯殼體變質前即將之拋棄，避免塑化劑隨潔淨水一起進入到人體內。因此，隨時隨地都能有乾淨安全的潔淨水。
更進一步來說，紫外光發光元件可與電路板、電源及控制元件整合成模組（模組化），這有利於縮小濾心體積，節省安裝空間。又，模組中的電源可使用充電電池，如此便不需要外接電源，且可在電路板上結合一無線充電線圈來對充電電池進行充電。另外，可在電路板上進一步結合一NFC近場感應線圈，以藉由NFC讀寫功能來記錄濾芯的使用情況，並可據此來提醒使用者需要更換濾芯。因此，能避免使用到過期的濾芯造成水質變差的情況發生。
更進一步來說，本發明具有紫外光殺菌功能的淨水濾芯加入了開關模組，其設置為當過濾水流經過最上層的流道並將兩個間隔設置的導體導通時，觸發控制元件驅動紫外光發光元件產生紫外光。因此，能節省電力。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。
Z:具有紫外光殺菌功能的淨水濾芯
1:殼體
11:卡槽
101:上腔室
102:下腔室
103:進水孔
104:出水孔
105:內壁
2:過濾部件
21:濾網層
22:活性碳層
23:樹脂交換層
24:過濾棉層
3:隔板
31:邊緣
300:流通孔
4:紫外光模組
41:紫外光發光元件
42:電路板
43:電源
44:控制元件
45:線圈結構
5:開關模組
51:導體
F:流道
F1:第一流道
F1d:第一水流方向
F2:第二流道
F2d:第二水流方向
C:儲水容器
C1:儲水空間
C2:出水口
圖1為本發明的具有紫外光殺菌功能的淨水濾芯的立體示意圖。
圖2為本發明的具有紫外光殺菌功能的淨水濾芯的立體剖面示意圖。
圖3為圖1的III-III剖面的剖面示意圖。
圖4為本發明的具有紫外光殺菌功能的淨水濾芯的使用狀態示意圖。
圖5為本發明的具有紫外光殺菌功能的淨水濾芯的局部立體示意圖。
圖6為本發明的淨水器的立體示意圖。
Z:具有紫外光殺菌功能的淨水濾芯
1:殼體
11:卡槽
101:上腔室
102:下腔室
103:進水孔
104:出水孔
105:內壁
2:過濾部件
3:隔板
31:邊緣
300:流通孔
4:紫外光模組
41:紫外光發光元件
42:電路板
43:電源
44:控制元件
Claims (11)
- 一種具有紫外光殺菌功能的淨水濾芯，包括：一殼體，所述殼體具有一上腔室以及與所述上腔室流體連通的一下腔室，其中所述上腔室經配置以導入原水；一過濾部件，所述過濾部件設置於所述上腔室內，以將原水過濾而產生過濾水，其中，所述過濾部件由上而下包括一濾網層、一活性碳層、一樹脂交換層以及一過濾棉層；多個流道，多個所述流道以上下分層的形式設置於所述下腔室內，以將過濾水導引至所述下腔室之外；以及一紫外光模組，所述紫外光模組包括設置於所述下腔室內的一紫外光發光元件，以產生紫外光照射過濾水。
- 如請求項1所述的具有紫外光殺菌功能的淨水濾芯，更包括多個隔板，多個所述隔板上下間隔設置於所述下腔室內，以分隔出多個所述流道，且每一個所述隔板具有一流通孔。
- 如請求項2所述的具有紫外光殺菌功能的淨水濾芯，其中，相鄰兩個所述隔板的所述流通孔沿所述下腔室的一長軸方向錯位設置。
- 如請求項3所述的具有紫外光殺菌功能的淨水濾芯，其中，多個所述流道包括位於上層的一第一流道以及位於下層的一第二流道，所述第一流道定義出一第一水流方向，所述第二流道定義出一第二水流方向，且所述第一水流方向與所述第二水流方向相反。
- 如請求項2所述的具有紫外光殺菌功能的淨水濾芯，其中， 所述殼體的一內壁具有上下間隔排列的多個卡槽，以分別將多個所述隔板卡固定位。
- 如請求項2所述的具有紫外光殺菌功能的淨水濾芯，其中，所述紫外光模組設置於最下層的所述流道內。
- 如請求項2所述的具有紫外光殺菌功能的淨水濾芯，其中，位於最下方的所述隔板在最下層的所述流道內進一步區隔出一密閉防水空間，且所述紫外光模組設置於所述密閉防水空間中。
- 如請求項6或7所述的具有紫外光殺菌功能的淨水濾芯，其中，所述紫外光模組更包括一電路板、一電源以及一控制元件，且所述紫外光發光元件、所述電源與所述控制元件設置於所述電路板的一面上。
- 如請求項8所述的具有紫外光殺菌功能的淨水濾芯，其中，所述紫外光模組更包括一線圈結構，且所述線圈結構設置於所述電路板的相對另一面上。
- 如請求項8所述的具有紫外光殺菌功能的淨水濾芯，更包括一開關模組，所述開關模組包括間隔設置於最上層的所述流道內的兩個導體，且所述開關模組經配置以在過濾水將兩個所述導體導通時，觸發所述控制元件驅動所述紫外光發光元件產生紫外光。
- 一種淨水器，包括一儲水容器以及一如請求項1至10中任一項 所述的具有紫外光殺菌功能的淨水濾芯，且所述具有紫外光殺菌功能的淨水濾芯設置於所述儲水容器內。
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| TW111101594A TWI793976B (zh) | 2022-01-14 | 2022-01-14 | 具有紫外光殺菌功能的淨水濾芯及使用其的淨水器 |
| US17/870,841 US20230227329A1 (en) | 2022-01-14 | 2022-07-22 | Water filter cartridge having ultraviolet sterilizing function and water purifier using the same |
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| TW111101594A TWI793976B (zh) | 2022-01-14 | 2022-01-14 | 具有紫外光殺菌功能的淨水濾芯及使用其的淨水器 |
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| TWM490286U (en) * | 2014-04-07 | 2014-11-21 | Epistar Corp | Cartridges and related jugs capable of both water sterilizing and filtering |
-
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- 2022-07-22 US US17/870,841 patent/US20230227329A1/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWM490286U (en) * | 2014-04-07 | 2014-11-21 | Epistar Corp | Cartridges and related jugs capable of both water sterilizing and filtering |
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