CN206729678U - 一种光催化饮水杯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光催化饮水杯，包括杯体和杯盖，所述杯体和水接触的表面覆盖有厚度为10‑500nm的二氧化钛涂层，所述光催化饮水杯还包括杯盖，所述杯盖上设置有杀菌装置。本实用新型使用了具有光催化特性和超亲水性的二氧化钛涂层，稳定性好，具有长期活性和硬度高、耐摩擦的优点，特别利用了二氧化钛的光催化特性，结合紫外灯来完成杀菌消毒特性，杀菌速度快。

Description

一种光催化饮水杯

技术领域

本实用新型属于光催化材料应用领域，具体涉及一种光催化饮水杯。

背景技术

水对人体健康至关重要，水是传播疾病的一种主要媒质，经常饮用不洁的水会对健康造成长久的慢性损害。世界卫生组织调查指出，人类所患疾病的80％与饮用不洁水有直接关系。长期饮用不洁水，就是把人体当成“过滤器”。饮水的卫生除了和水本身有联系外，其还和饮水的介质有联系。

因此，清洁饮水除了对饮用水提出要求外，还对饮水杯有要求。现有的饮水杯一般都不具有杀菌消毒功能，使得杯子成为各种细菌滋生的温床。就目前来看，紫外灯杀菌消毒是最常用的方法，但是紫外灯杀菌消毒效率低，并且适宜温度20-40℃之间，温度过高过低均会影响杀菌效果。

20世纪70年代首次发现二氧化钛具有光催化氧化和超亲水特性以来，二氧化钛得到了广泛的研究和应用。纳米TiO₂的活性高、稳定性好、持续时间长以及对环境无害，已经成为近年来新材料领域的热点。二氧化钛涂层是指在基体表面涂覆一层纳米二氧化钛、或掺杂纳米二氧化钛、或复合纳米二氧化钛的薄膜，使得基体在紫外光或太阳光照射下同时具有光催化氧化和超亲水特性。基于纳米TiO₂涂层的光催化效应，水杯可以具有氧化分解有机物，以及杀菌、抗菌、防霉等功能；同时，基于纳米TiO₂涂层的超亲水效应，水杯可以具有自清洁、防污等功能。这种多功能涂层，不同于传统的抗菌涂层，是利用光催化氧化作用，来清除细菌或微生物死亡时分泌的有毒有害物质，同时增加了涂层的去污、防霉、杀菌等功效。

专利文献CN103565212A公开了一种缩聚传输光线的水杯，包括：光线收集装置、光线传输通道、光学介质、水杯、水杯盖子、二氧化钛颗粒、反射膜，其通过用无毒、抗氧化、耐高温的光学介质制成水杯和水杯盖子，在光学介质水杯的底部设置凹面结构，光学介质水杯的内表面分布不连续二氧化钛颗粒，光学介质水杯的水杯盖子的内表面分布不连续二氧化钛颗粒；光线收集装置与光线传输通道连接，光线传输通道的终端设置凸型光学介质，在光线传输通道的终端设置凸型光学介质的外表面分布不连续二氧化钛颗粒。但是其存在结构复杂且二氧化钛利用效率不高的问题，并且其无法实现对于细菌的高效去除。

实用新型内容

针对现有技术中采用在表面设置二氧化钛颗粒无法有效解决水杯快速杀菌和自清洁的问题，本实用新型提供了一种新型的光催化饮水杯。

本实用新型提供的光催化饮水杯包括杯体和杯盖，所述杯体和水接触的表面覆盖有厚度为10-500nm的二氧化钛涂层，所述杯盖上设置有杀菌装置。

作为上述技术方案的优选，所述杀菌装置为紫外灯。

作为上述技术方案的进一步优选，所述杯盖还包括电源装置，所述电源装置和杀菌装置连接。

作为上述技术方案的进一步优选，所述的电源装置包括充电电池和控制装置。

作为上述技术方案的进一步优选，所述光催化饮水杯的外部设有与控制装置相连接的触摸开关。

在本实用新型的一个实施例内，电源装置外设有与控制装置相连接的触摸开关，触摸开关包括电源开关键和亮度指示键。其中电源装置的一侧设置有可充电电池，可充电电池为锂离子电池，其充电截止电压为4.2V；电源装置的另一侧设置有控制装置，控制装置包括直流电与交流电的转换器和单片机控制器，其中转换器用来控制紫外灯，而单片机用来控制开关键和亮度指示键；电源装置下面紧密连接杀菌装置，所述的杀菌部包括电路板板以及固定于电路板上的紫外LED发光元件，电路板通过导线与转换器相连接；所述的杀菌装置还可包括由防水材料制成的防水层，其可以是有机玻璃，也可以是石英玻璃等。

所述二氧化钛涂层的厚度可以根据需要改变，但若涂层太薄，易在基体上形成不完整的涂层，影响TiO₂光催化活性和超亲水特性；而涂层太厚，TiO₂粒子堆积在一起，光照只能透过涂层表面的几层，光催化活性粒子的利用率不高。

作为公知常识，所述的二氧化钛纳米涂层具有光催化特性，并且同时具有自清洁特性，光催化特性可有效地杀菌消毒的功能，自清洁特性可以有效地减小污垢的附着，用清水即可清洗干净。

本实用新型中光催化和超亲水性两个光致特性同时发生在的涂层表面，但超亲水性并不是光催化基础上的亲水性，其不是由于有机物分解后表面清洁所导致的，而是由于二氧化钛表面结构受光照发生改变而产生的结果。

作为上述技术方案的优选，所述杯体的材质可以为不锈钢、陶瓷或玻璃。

本实用新型结构简单合理，能够高效地、彻底地对杯中的饮用水进行消毒杀菌，达到健康安全饮用的标准。

本实用新型使用了具有光催化特性和超亲水性的二氧化钛涂层，稳定性好，具有长期活性和硬度高、耐摩擦的优点，并利用了二氧化钛的光催化特性，结合紫外灯来完成杀菌消毒特性，杀菌速度快。

附图说明

图1、本实用新型的光催化饮水杯示意图。

图2、本实用新型的光催化饮水杯的杯壁示意图。

图3、本实用新型的光催化饮水杯的杯盖示意图。

附图标识：

1、杯盖；2、杯体；21、杯壁；22、纳米二氧化钛涂层；11、电源装置；12、杀菌装置；121、紫外灯；122、封口材料。

具体实施方式

如下为本实用新型的实施例，其仅用做对本实用新型的解释而并非限制。

请参见图1-图3所示的一种多功能光催化饮水杯，包括杯体2和杯盖1，其中杯体2的内表面即杯壁21上覆盖有厚度在10nm～500nm之间的纳米二氧化钛涂层22，所述杯盖1上设置有杀菌装置。

所述二氧化钛的厚度可以根据需要选择，如选择50-100nm或100-200nm或200-500nm。

本实用新型使用的纳米二氧化钛涂层为现有技术已经在其他领域应用的技术，所述的纳米二氧化钛涂层具有光催化特性，并且同时具有自清洁特性，光催化特性可有效地杀菌消毒的功能，自清洁特性可以有效地减小污垢的附着，用清水即可清洗干净；所述的纳米涂层的硬度通过铅笔硬度仪测试在7H以上，所述纳米涂层与杯体之间的附着力通过划格法(GB/T9286-88)测试为0级，为最高级；所述的纳米涂层的耐摩擦循环次数可达到1500次，不存在涂层损坏、脱落的危险。

本实用新型的杯体的材质可以为不锈钢、陶瓷、玻璃等，可以通过在不锈钢、陶瓷、玻璃上直接涂覆二氧化钛涂层，或在陶瓷的釉面上涂覆二氧化钛涂层。参见图3，所述杯盖1内设有电源11和杀菌装置12。所述电源装置11设有可充电电池和控制装置，在光催化饮水杯的外部设有与控制装置相连接的触摸开关，触摸开关包括电源开关键和亮度指示键。其中电源的一侧设置有可充电电池，可充电电池为锂离子电池，其充电截止电压为4.2V；电源装置的另一侧设置有控制装置，控制装置包括直流电与交流电的转换器和单片机控制器，其中转换器用来控制紫外灯，而单片机用来控制开关键和亮度指示键；电源下面紧密连接杀菌装置，所述的杀菌装置包括电路板板以及固定于电路板上的紫外LED发光元件121，电路板通过导线与转换器相连接；所述的杀菌装置还包括由防水材料制成的可用于防水的封口材料122，该防水层可以是有机玻璃，也可以是石英玻璃等。

本实用新型结构简单、合理，能够高效地、彻底地对杯中的饮用水进行消毒杀菌，达到健康安全饮用的标准。

Claims (6)

1.一种光催化饮水杯，包括杯体和杯盖，其特征在于：所述杯体和水接触的表面覆盖有厚度为10-500nm的二氧化钛涂层，所述杯盖上设置有杀菌装置。

2.根据权利要求1所述的光催化饮水杯，其特征在于，所述杀菌装置为紫外灯。

3.根据权利要求1或2所述的光催化饮水杯，其特征在于，所述杯盖还包括电源装置，所述电源装置和杀菌装置连接。

4.根据权利要求3所述的光催化饮水杯，其特征在于，所述的电源装置包括充电电池和控制装置。

5.根据权利要求3所述的光催化饮水杯，其特征在于，所述光催化饮水杯的外部设有与控制装置相连接的触摸开关。

6.根据权利要求3所述的光催化饮水杯，其特征在于，所述杯体的材质为不锈钢、陶瓷或玻璃。