專利名稱：紫外光催化凈水的家用電熱水壺的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種帶有凈化器的家用電熱水壺，尤其是指一種利用紫外光催化
劑對水進行凈化的家用電熱水壺。
背景技術：
隨著人民生活質量的逐步提高，對飲用水的凈化要求也越來越高，而另一方面隨 著社會經濟的高速發展，水資源污染也愈發嚴重，近年來由于飲用不衛生水導致的疾病和 發病率有逐年增多的趨勢。這使得人們對飲用水的質量愈發關注，各種凈水設備和相關產 品也應運而生。
目前市場上的凈水產品主要分為三類軟水機，純水機和凈水器。這些產品中的大 部分能在一定程度上實現水的凈化，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，對人體的健康有潛在的危害； 凈水器價格昂貴，凈水后水質口感較差，并且不能徹底祛除水中的重金屬。
實用新型內容本實用新型的目的是為了克服上述現有技術存在的設備價格高、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、殺菌及脫毒的紫外光催化凈 水的家用電熱水壺。 本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的 —種紫外光催化凈水的家用電熱水壺，由壺體及置于壺體底部的電源底座組成， 其中 所述壺體的結構如下 壺身，是底部密閉上部開口的盛水容器，開口處設有壺蓋，一側置有手柄； 所述壺身的內底部固定一凈化器，凈化器結構為固定于壺身內側壁上的燈管插
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；透紫外光保護套管
的外面設置載有半導體光催化劑的多孔狀的光催化劑多孔載體； 所述壺身上設有數個操作選項按鈕，有加熱按鈕及凈化按鈕； 所述壺身的外底部固定一加熱器； 所述電源底座的結構如下 與所述壺身外底部接觸的底座； 所述底座上設有控制電路板，控制電路板上置有加熱控制電路及凈化控制電路， 加熱控制電路與壺體上的加熱器及加熱按鈕通過置于壺身外底部及底座上的電接插件相 互連接，凈化控制電路與壺體上的紫外光燈及凈化按鈕通過置于壺身底部及底座上的電接 插件相互連接；[0018] 所述底座上安裝電源，電源與所述控制電路板連接。 所述壺身的內部于壺蓋下方的壺身頸口處設有過濾網。 所述透紫外光保護套管通過所述壺身內側壁上設置的插槽與壺身的側壁連接。 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 所述壺身內側壁上設置的插槽與壺身的側壁連接； 所述壺身的一側置有透明水位刻度尺。 所述電源設有外接電源及置于底座內的可充電電池電源，兩者通過切換開關分別 與所述控制電路板連接。 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射主波長為低于360nm紫外光的氙燈或低壓汞燈。 所述半導體光催化劑為紫外線激發的半導體光催化劑，采用含有氮摻雜、銀摻雜、
金摻雜的改性二氧化鈦光催化劑。 本實用新型的有益效果 1、本實用新型的電熱水壺結合了紫外光輻照和光催化兩者的作用，即反應過程中 既有紫外光解作用，又有光催化強氧化作用，彌補了常規紫外技術存在的殺菌不徹底、形成 耐紫外的生物變異等潛在安全問題； 2、本電熱水壺凈水反應速度快，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物、殘留農藥等有機污染物，殺菌時間小于5秒；去除消毒副產物、農 殘時間小于3分鐘； 3、處理后的飲用水質量高，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《0. 001mg/L ; 4 、處理后的出水完全保留了對人體有益的礦物質，可避免長期飲用純凈水對人體 造成的潛在健康危害。 為進一步說明本實用新型的上述目的、結構特點和效果，以下將結合附圖對本實 用新型進行詳細說明。
圖1為本實用新型的電熱水壺的結構示意圖； 圖2為本實用新型的壺體剖面結構示意圖； 圖3為本實用新型的壺體底部俯視圖； 圖4為本實用新型的電源底座示意圖。
具體實施方式下面結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l-4，本實用新型的紫外光催化凈水的家用電熱水壺由壺體100及置于壺
體IOO底部的電源底座組成。 上述壺體100的結構如下
4[0040] 壺身4，是底部密閉，上部開口的盛水容器，開口處設有壺蓋l，在壺身4的內部于 壺蓋1下方的壺身頸口處設有過濾網13 ; 在壺身4的內底部固定一凈化器20，凈化器20結構為固定于壺身4內側壁上的 燈管插座14，燈管插座14上插有紫外光燈8 ;紫外光燈8的外部套有透紫外光保護管9，該 透紫外光保護套管9通過壺身4內側壁上設置的插槽(未圖示)與壺身4的側壁連接；在 透紫外光保護套管9的外面設置載有半導體光催化劑的多孔狀的光催化劑多孔載體10 (半 導體光催化劑是通過燒結工藝直接制備在光催化劑多孔載體10的表面上)，光催化劑多孔 載體10通過壺身4內側壁上設置的插槽(未圖示)與壺身4的側壁連接； 在壺身4上設有數個操作選項按鈕5，其中包括加熱按鈕及凈化按鈕； 在壺身4的一側置有手柄2 ; 在壺身4的一側置有透明水位刻度尺3，以便控制壺身4內的水位； 在壺身4的外底部固定一加熱器15。 上述電源底座200的結構如下 與上述壺身4外底部接觸的底座6 ; 底座6上設有控制電路板11 ，控制電路板11上置有加熱控制電路及凈化控制電路 (未圖示)，加熱控制電路與壺體100上的加熱器15及加熱按鈕是通過置于壺身4外底部 及底座6上的電接插件相互連接(因電熱水壺中的壺體與電源底座用電接插件進行電連接 是現有技術，在此不詳述，也未圖示)，凈化控制電路與壺體100上的紫外光燈8及凈化按鈕 也通過置于壺身4底部及底座6上的電接插件相互連接(同樣是現有技術，未圖示)； 底座6上安裝電源，電源與控制電路板11連接，本實施例的電源設有外接電源7 及置于底座6內的可充電電池電源12，兩者通過切換開關(未圖示)分別與控制電路板11 連接，并可以利用外接電源7對可充電電池電源12進行自備充電(因這是公知技術，在此 不贅述其結構)。電熱水壺的凈水功能是通過對操作選項按鈕5的操作使控制電路板11控 制紫外光燈8發光及光催化劑多孔載體10的催化實現的，電熱水壺的加熱功能是通過對操 作選項按鈕5的操作使控制電路板11控制加熱器15實現的。 使用時，打開壺蓋l，未凈化的自來水或桶裝水等飲用水通過一次大分子過濾網 13的過濾注入壺身4內，并通過透明水位刻度尺3來控制水位，在對飲用水加熱之前，先將 操作選項按鈕5選擇凈化按鈕動作，使紫外光燈8發射的紫外光線照射待處理的飲用水和 光催化劑多孔載體10，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10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-) 受到激發而穿過禁帶躍遷到其導帶上生成光生電子(e-)，相應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物、殘留農藥等)以及有機微生物(如病毒和細菌等)在接觸 光催化劑多孔載體10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；同時，該大量的自由羥基也迅速迅速奪取微生物等的細胞膜內的氫元 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、碳水化合物以及DNA等物 質，從而使得水中的細菌等微生物可在l-30秒內被徹底降解或殺滅，最后處理好的飲用水可以直接飲用，也可以進行加熱處理。設置操作選項按鈕5來選擇是否需要紫外光催化凈 水處理及是否加熱。通常情況下在進過1-2分鐘紫外光催化凈化過程之后再對水進行加 熱。 在沒有外接電源7的情況下，設備會使用可充電電池電源12進行凈水操作供電； 如果在外接電源供電情況下，不僅可以給自備充電電池12充電還可以根據用戶操作，完成 后續加熱過程，最后利用手柄2將凈化水倒出。 本實施例中透紫外光保護管9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8采用能夠發射主波長為低于360nm紫外光的氙燈或低壓
汞燈等，最優為254nm、185nm的紫外燈。 本實用新型的半導體光催化劑為可紫外線激發的半導體光催化劑，具體包括二 氧化鈦及經氮摻雜、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構材料，并且可以根據各類水杯的不 同而設計為球狀、片狀、網狀、纖維、海綿狀等形狀的。 本實用新型的家用電熱水壺，綜合利用了紫外線殺菌和光催化強氧化殺菌的協同
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處理后即可安全飲用。 本技術領域中的普通技術人員應當認識到，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范圍內，對以上所述
實施例的變化、變型都將落在本實用新型的權利要求的范圍內。
權利要求一種紫外光催化凈水的家用電熱水壺，由壺體及置于壺體底部的電源底座組成，其特征在于所述壺體的結構如下壺身，是底部密閉上部開口的盛水容器，開口處設有壺蓋，一側置有手柄；所述壺身的內底部固定一凈化器，凈化器結構為固定于壺身內側壁上的燈管插座，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；透紫外光保護套管的外面設置載有半導體光催化劑的多孔狀的光催化劑多孔載體；所述壺身上設有數個操作選項按鈕，有加熱按鈕及凈化按鈕；所述壺身的外底部固定一加熱器；所述電源底座的結構如下與所述壺身外底部接觸的底座；所述底座上設有控制電路板，控制電路板上置有加熱控制電路及凈化控制電路，加熱控制電路與壺體上的加熱器及加熱按鈕通過置于壺身外底部及底座上的電接插件相互連接，凈化控制電路與壺體上的紫外光燈及凈化按鈕通過置于壺身底部及底座上的電接插件相互連接；所述底座上安裝電源，電源與所述控制電路板連接。
2. 如權利要求1所述的紫外光催化凈水的家用電熱水壺，其特征在于 所述壺身的內部于壺蓋下方的壺身頸口處設有過濾網。
3. 如權利要求1所述的紫外光催化凈水的家用電熱水壺，其特征在于 所述透紫外光保護套管通過所述壺身內側壁上設置的插槽與壺身的側壁連接。
4. 如權利要求1所述的紫外光催化凈水的家用電熱水壺，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，并通過所述壺身內側壁上設置的插槽與壺身的側壁連接。
5. 如權利要求1所述的紫外光催化凈水的家用電熱水壺，其特征在于 所述壺身的一側置有透明水位刻度尺。
6. 如權利要求1所述的紫外光催化凈水的家用電熱水壺，其特征在于所述電源設有外接電源及置于底座內的可充電電池電源，兩者通過切換開關分別與所 述控制電路板連接。
7. 如權利要求1所述的紫外光催化凈水的家用電熱水壺，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。
8. 如權利要求1所述的紫外光催化凈水的家用電熱水壺，其特征在于 所述紫外光燈采用發射主波長為低于360nm紫外光的氙燈或低壓汞燈。
9. 如權利要求1所述的紫外光催化凈水的家用電熱水壺，其特征在于 所述半導體光催化劑為紫外線激發的半導體光催化劑，采用含有氮摻雜、銀摻雜、金摻雜的改性二氧化鈦光催化劑。
專利摘要一種紫外光催化凈水的家用電熱水壺，屬于帶凈化器的電熱水壺，解決普通凈水器殺菌不徹底的問題，由壺體及置于壺體底部的電源底座組成，壺體的壺身內底部固定一凈化器，其由紫外光燈及載有半導體光催化劑的多孔狀的光催化劑多孔載體組成；壺身的外底部有一加熱器；壺身上設有數個操作選項按鈕；電源底座上設有控制電路板及電源，水壺的凈水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光及光催化劑多孔載體的催化實現的，水壺的加熱功能是對操作選項按鈕的操作使控制電路板控制加熱器實現的。本水壺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，有利人體健康。
文檔編號A47J27/21GK201452853SQ20092007836
公開日2010年5月12日 申請日期2009年7月16日 優先權日2009年7月16日
發明者佟宇辰 申請人:佟宇辰