时尚型开水净水杯的制作方法

本发明涉及净水杯技术领域，特别指一种时尚型开水净水杯。

背景技术：

水是生命之源，营养通过水分输送到人体的各个器官及皮肤，体内代谢物借助水分排出体外，水是生命体征表现的最基础物质。合理饮水，不仅可以强体、怡心、增智，还可以防衰、延寿、美容、排毒。

煮沸后自然冷却的白开水具有促进新陈代谢、输送营养、清洁内脏、利尿通便、增强机体免疫力等作用。白开水在煮沸的过程中杀死了致病菌，保留了钙、镁、磷等对人体有益的常量元素和微量元素。同时，它和体内生物细胞中的水分子有较大的亲和力，容易透过细胞膜进入细胞内。所以白开水是人们的最佳选择。但是，水在加热过程中因阴阳离子结合产生碳酸钙、碳酸镁，而这些钙盐在相互聚合过程中包裹了没有参与反应的多种重金属离子及虫卵、细菌尸体等，这些综合产物总称水垢，而重金属离子及虫卵、细菌尸体等对人体伤害是最大的。因此煮沸后的水不可避免地存在着安全及健康问题，如何去除开水中的水垢问题是我们潜心研究的课题。

目前学校、医院、车站、高速公路服务区、办公室等公共场所开水供应多以公用烧水器为主，缺少过滤装置。市面上的净水杯种类繁多，多以活性炭作为滤芯。活性炭过滤的机理是利用其超强的吸附能力而进行过滤的，它会将水中对人体有益、无益的离子无选择的全部吸附干净，最终得到的将是纯净水，长期饮用对人体无益。另外，活性炭颗粒的大小对吸附能力具有较大的影响。一般来说，活性炭颗粒越小，过滤面积就越大。所以，粉末状的活性炭总面积最大，吸附效果最佳，但粉末状的活性炭很容易泄漏，造成二次污染，被使用者饮用。且活性炭滤芯无法清洗，属于一次性耗材，一旦堵塞只能更换。

也有一些过滤杯采用无纺布作为滤芯，无纺布因为孔型大小不均，难以衡量有效过滤精度。无纺布非单层过滤材质，需要层层阻隔进行过滤，过滤效率低，阻力大。另外，无纺布滤芯也属于一次性耗材，一旦堵塞只能更换，长期不用时，因为材料自身是吸水材料，极利于细菌繁殖，容易发霉甚至发臭，也需要及时更换滤芯。而且，这些净水杯多以过滤冷水为主，很少能过滤开水。

因此，如何开发出一种既能过滤开水中水垢、重金属及微生物尸体等有害杂质，还能保留水中对人体有益的大部分离子的时尚型开水净水杯是本发明的主要目标。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种时尚型开水净水杯，其能过滤开水中的水垢、重金属及微生物尸体等有害杂质，且可以保留对人体有益的大部分离子，其滤膜堵塞后可反复清洗，排除堵塞物后可继续使用，绝无二次污染。

为了达到上述目的，本发明的技术解决方案为：一种时尚型开水净水杯，其中包括杯体和安装于杯体上的杯盖结构，所述杯体内腔上端安装有用于过滤原水的滤芯，所述滤芯上端安装有杯塞，所述滤芯的外表面上端与杯体内壁之间形成多个可将过滤后净水流出的出水通道或注水时的排气通道。

优选地，所述滤芯包括滤筒骨架和设置于滤筒骨架上端的端缘，所述端缘的外表面下部沿周向间隔设置有多个竖直向凸棱，所述滤筒骨架为表面沿周向具有多个第一通孔或镂空结构的柱形筒体或倒锥形筒体结构，所述滤筒骨架的侧面设置有侧面滤片，所述滤筒骨架的底面设置有底部滤片，所述滤芯通过多个所述凸棱卡置于杯体内腔上部，所述杯体内壁与多个所述凸棱形成多个所述排气通道或出水通道。

优选地，所述侧面滤片包括一个以滤筒骨架周长及高度为边长的长方形或扇形，或多个以所述滤筒骨架周长均分的大小、形状相同的长方形或扇形，将其平放或弯曲形成的与所述滤筒骨架外表面轮廓形状对应的滤膜骨架，所述滤膜骨架上沿周向设置有多个第二通孔，所述滤膜骨架表面连接有与滤膜骨架外表面轮廓形状对应的核孔精滤膜、无纺布及核孔粗滤膜中的一种或几种。

优选地，所述底部滤片包括底盖骨架，所述底盖骨架为底面为平面或拱起的球面，所述底盖骨架的底面密布有多个第三通孔，所述底盖骨架安装于滤筒骨架的内腔底面，所述底盖骨架的底部设置有核孔精滤膜、无纺布、核孔粗滤膜中的一种或几种。

优选地，所述核孔精滤膜、核孔粗滤膜为单锥核孔膜或圆柱核孔膜或双锥核孔膜，所述核孔精滤膜上的微孔孔径为0.2微米～2.0微米，所述微孔密度为1×10⁶/厘米²～5×10⁸/厘米²，或微孔孔径为2.2微米～4.0微米，所述微孔密度为1×10⁶/厘米²～6×10⁶/厘米²，或微孔孔径为4.2微米～7.0微米，所述微孔密度为2×10⁵/厘米²～6×10⁶/厘米²，或微孔孔径为7.0微米～15.0微米，所述微孔密度为5×10⁴/厘米²～2×10⁶/厘米²，所述核孔粗滤膜的微孔孔径为10.0微米～30.0微米，所述微孔密度为5×10⁴/厘米²～2×10⁶/厘米²，所述无纺布的微孔孔径为10～200微米。

优选地，所述滤芯包括套置在一起的上端开口底端封闭的两个滤筒骨架和设置于外侧滤筒骨架上端的端缘，所述端缘的外表面下部沿周向间隔设置有多个竖直向凸棱，所述滤芯通过多个所述凸棱卡置于杯体内腔上部，所述杯体内壁与多个所述凸棱形成多个所述排气通道或出水通道，各所述滤筒骨架的底端为平面或凸起的球面，两个所述滤筒骨架之间夹持有核孔膜滤片，所述滤片形成与所述滤筒骨架结构接近的袋状结构，两个所述滤筒骨架的上端连接在一起。

优选地，所述杯体或滤筒骨架是由塑料、金属、陶瓷、骨瓷、紫砂、玻璃的一种或几种材料制成。

优选地，所述杯塞与杯盖结构紧配合连接，所述杯塞下端设置有开口槽，所述开口槽底设置有贯穿杯塞上端的通气口，所述杯塞的侧壁设置有贯穿杯塞上端的出水口，所述出水口位于所述开口槽的上方。

优选地，所述杯盖结构包括上下贯通的下盖，所述下盖与所述杯塞紧配合连接，所述下盖与杯体上部用螺纹连接在一起，所述螺纹连接处设置有环形密封圈，所述下盖的上表面侧端通过铰接结构连接上盖，所述上盖的下表面设置有出水口密封塞和通气口密封塞，所述出水口密封塞和通气口密封塞分别对应插置于杯塞上端的出水口和通气口上。

优选地，所述滤芯与杯塞之间设置有密封圈。

优选地，所述下盖与上盖之间设置有锁扣结构，所述锁扣结构包括铰接于下盖侧壁上的扣头，所述扣头设置于下盖上与所述铰接结构相对端的侧壁上，所述扣头侧壁上铰接有扣环，所述上盖上与扣头位置对应的部位设有扣槽，所述上盖通过扣槽卡扣于下盖的扣头上，所述上盖与下盖之间通过扣环转动至扣槽上端使二者连接在一起。

采用上述方案后，本发明时尚型开水净水杯具有以下有益效果：

1、本发明时尚型开水净水杯能去除开水中99％的水垢、98％的细菌、微生物尸体等有害杂质，大大降低水中重金属含量及水的总硬度，同时保留水中大多数对人体有益的离子；

2、无需前端过滤，自来水烧开了直接经过本发明时尚型开水净水杯过滤饮用，安全、健康，使用方便，使用成本极低，滤片堵塞后可以反复清洗，排除堵塞物后可继续使用，绝无二次污染；

3、本发明时尚型开水净水杯通过分离式进水通道、出水通道的结构设计，既最大限度地增加了滤芯的有效过滤面积和过滤效率，又保留了传统开水保温杯使用者的饮水习惯；

4、由长方形、自成型袋状的滤片设计，既减少了滤芯的占用空间，又有效的提高了滤片的过滤面积和过滤效率；同时，滤片的加工更简单、快捷，滤片与滤筒骨架的装配更方便，使用同一形状的滤片亦可装配出柱状、多边形等不同形状的滤芯；

5、滤筒骨架底部的球面设计、底部滤片的球面设计，既有效地增加了过滤面积，又能使过滤残留物随滤液冲洗到球形底部，保持球面的干净，形成了“错流”效应，很好的提高了滤片的纳污能力、过滤效率和使用寿命；

6、滤片采用核孔膜与无纺布的多层结构设计，既有效地增强了核孔膜的机械强度，又很好的提高了滤片的纳污能力，延长了滤片的使用寿命；

7、滤芯与杯体插入式连接，更换方便，成年人都可操作，为使用者带来了极大的方便，降低了成本；

8、按压式的杯盖结构设计，一改传统旋拧式壶盖开启方式，使用更方便，杯塞不仅起到了密封、保温壶体开水的作用，同时也是注水口与出水口的隔离舱，进水通道、出水通道分离，使出水水质更安全、更健康；

9、自流动式过滤，不需要电源及其它外动力，节能环保。

附图说明

图1为本发明时尚型开水净水杯实施例一的立体分解结构示意图；

图2为本发明时尚型开水净水杯实施例一打开状态的结构示意图；

图3为本发明时尚型开水净水杯实施例一闭合状态的结构示意图；

图4为本发明时尚型开水净水杯实施例一的滤芯分解结构示意图；

图5为本发明时尚型开水净水杯实施例二的滤芯结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

如图1至图3所示，本发明时尚型开水净水杯实施例一的结构包括杯体1和安装于杯体1上的杯盖结构2，杯体1的内腔上端安装有用于过滤原水的滤芯，滤芯上端安装有杯塞3，滤芯与杯塞3之间设置有密封圈4。

杯体1的外表面为上部小下部大的阶梯圆柱形，杯盖结构包括上下贯通的下盖5，下盖5与杯体1螺纹连接在一起，螺纹连接处设置有环形密封圈37，下盖5的上表面侧端通过铰接结构连接上盖6，铰接结构包括设置于下盖5上表面侧端的铰接座7，铰接座7上安装有铰接轴8，上盖6的下端铰接于铰接轴8上。上盖6的下表面设置有出水口密封塞9和通气口密封塞10，出水口密封塞9和通气口密封塞10均由硅胶制成。下盖5与上盖6之间设置有锁扣结构，锁扣结构包括铰接于下盖5侧壁上的扣头11，扣头11设置于下盖5上与铰接结构相对端的侧壁上，扣头11的侧壁上铰接有扣环12，上盖6上与扣头11位置对应的部位设有扣槽13，上盖6通过扣槽13卡扣于下盖5的扣头11上，结合图3所示，当上盖6盖合在下盖5上时，通过将扣环12转动至扣槽13上端，可以使上盖6与下盖5固定在一起；结合图2所示，而当把扣环12转动至水平面时，上盖6可相对下盖5翻转打开，同时扣槽13脱离扣头11。

杯塞3与下盖5紧配合连接，杯塞3的下端设置有圆柱形开口槽14，开口槽14的槽底设置有贯穿杯塞3上端的通气口15，杯塞3的侧壁上设置有贯穿杯塞3上端的出水口16，出水口16位于开口槽14的上方。当杯盖结构盖合在杯体1上时，上盖6上的出水口密封塞9和通气口密封塞10分别对应插置于杯塞3上端的出水口16和通气口15上。

结合图4所示，滤芯包括滤筒骨架17和设置于滤筒骨架17上端的端缘18，端缘18为环状、上端大、下端小的阶梯柱结构，端缘18的外表面下部沿周向间隔设置有多个竖直向的凸棱19，滤芯通过多个凸棱19卡置于杯体1内腔上部的台阶面处，杯体1的内壁与多个凸棱19之间形成多个出水通道或注水时的排气通道20。滤筒骨架17是由塑料、金属、陶瓷、骨瓷、紫砂、玻璃的一种或几种材料制成。滤筒骨架17为表面沿周向具有多个第一通孔或镂空结构的柱形筒体或倒锥形筒体结构，本实施例滤筒骨架17为表面具有多个第一通孔21的圆柱形筒体。滤筒骨架17的侧面设置有侧面滤片，滤筒骨架17的底面设置有底部滤片，

侧面滤片包括一个以滤筒骨架17的周长及高度为边长的长方形，或多个以滤筒骨架17的周长均分的大小、形状相同的长方形，将其平放或弯曲形成的与滤筒骨架17外表面轮廓形状对应的滤膜骨架22，滤膜骨架22上沿周向设置有多个第二通孔23，滤膜骨架22的表面连接有与滤膜骨架22外表面轮廓形状对应的核孔精滤膜、无纺布及核孔粗滤膜中的一种或几种，本实施例滤膜骨架22的内表面焊接有核孔精滤膜24、无纺布25及核孔粗滤膜26，其中核孔精滤膜24、核孔粗滤膜26为单锥核孔膜或圆柱核孔膜或双锥核孔膜。核孔精滤膜24上的微孔孔径可以选择为0.2微米～2.0微米，微孔密度为1×10⁶/厘米²～5×10⁸/厘米²，或选择微孔孔径为2.2微米～4.0微米，微孔密度为1×10⁶/厘米²～6×10⁶/厘米²，或选择微孔孔径为4.2微米～7.0微米，微孔密度为2×10⁵/厘米²～6×10⁶/厘米²，或选择微孔孔径为7.0微米～15.0微米，微孔密度为5×10⁴/厘米²～2×10⁶/厘米²。核孔粗滤膜26的微孔孔径为10.0微米～30.0微米，微孔密度为5×10⁴/厘米²～2×10⁶/厘米²，无纺布25的微孔孔径为10～200微米。

底部滤片包括底盖骨架27，底盖骨架27为底面为平面或拱起的球面，本实施例采用平面。底盖骨架27的底面密布有多个第三通孔28，底盖骨架27安装于滤筒骨架17的内腔底面，底盖骨架27的底部设置有核孔精滤膜、无纺布、核孔粗滤膜中的一种或几种。本实施例采用核孔精滤膜29、无纺布30及核孔粗滤膜31。其中核孔精滤膜29、核孔粗滤膜31为单锥核孔膜或圆柱核孔膜或双锥核孔膜。核孔精滤膜29上的微孔孔径可以选择为0.2微米～2.0微米，微孔密度为1×10⁶/厘米²～5×10⁸/厘米²，或选择微孔孔径为2.2微米～4.0微米，微孔密度为1×10⁶/厘米²～6×10⁶/厘米²，或选择微孔孔径为4.2微米～7.0微米，微孔密度为2×10⁵/厘米²～6×10⁶/厘米²，或选择微孔孔径为7.0微米～15.0微米，微孔密度为5×10⁴/厘米²～2×10⁶/厘米²。核孔粗滤膜31的微孔孔径为10.0微米～30.0微米，微孔密度为5×10⁴/厘米²～2×10⁶/厘米²，无纺布30的微孔孔径为10～200微米。底盖骨架27优选球面形，对应核孔精滤膜29、无纺布30及核孔粗滤膜31均为球面形，这样设计的球面底部滤片结构既有效地增加了过滤面积，又能使过滤残留物随滤液冲洗到球形底部，保持球面的干净，形成了“错流”效应，很好的提高了滤片的纳污能力、过滤效率和使用寿命。

结合图2所示，加水时，将杯盖2拧开，由于杯塞3与杯盖2紧密相连，也被一起带出。往柱状滤芯的内腔中倒入开水，水经过柱状滤芯上的侧面滤片、底部滤片过滤后，进入杯体1内，然后将杯盖2拧回，杯塞3底部的密封圈4于滤筒骨架17的上端面密封。上盖6上的出水口密封塞9封住杯塞3上的出水口16，通气口密封塞10封住杯塞3上的通气口15。

结合图3所示，喝水时，打开上盖6，过滤后的净水从杯体1通过柱状滤芯与杯体1之间的出水通道20，再经过杯塞3上的出水口16及下盖5流出即可饮用。

本发明时尚型开水净水杯实施例二的大部分结构与上述图1所示的实施例一的结构相同，相同之处不再赘述，不同之处是：结合图5所示，该实施例中滤芯包括第一滤筒骨架32、第二滤筒骨架33及设置于外侧第一滤筒骨架32上端的端缘34，第一滤筒骨架32套置在第二滤筒骨架33的外表面，第一滤筒骨架32和第二滤筒骨架33均为上端开口底端封闭、表面及底部具有多个通孔的套筒，第一滤筒骨架32的上端和第二滤筒骨架33的上端焊接在一起。端缘34的外表面下部沿周向间隔设置有多个竖直向凸棱35，滤芯通过多个凸棱35卡置于杯体1的内腔上部，杯体1的内壁与多个凸棱35形成多个出水通道，第一滤筒骨架32、第二滤筒骨架33的底端为平面或凸起的球面，第一滤筒骨架32与第二滤筒骨架33之间夹持有核孔膜滤片36，滤片36形成与第一滤筒骨架32、第二滤筒骨架33结构接近的袋状结构，核孔膜滤片36为圆形片体，其半径为内径较小的第二滤筒骨架33的底面半径、筒高及装配冗余之和。核孔膜滤片36为单锥核孔膜或圆柱核孔膜或双锥核孔膜。核孔膜滤片36上的微孔孔径可以选择为0.2微米～2.0微米，微孔密度为1×10⁶/厘米²～5×10⁸/厘米²，或选择微孔孔径为2.2微米～4.0微米，微孔密度为1×10⁶/厘米²～6×10⁶/厘米²，或选择微孔孔径为4.2微米～7.0微米，微孔密度为2×10⁵/厘米²～6×10⁶/厘米²，或选择微孔孔径为7.0微米～15.0微米，微孔密度为5×10⁴/厘米²～2×10⁶/厘米²。第一滤筒骨架32和第二滤筒骨架33的上端焊接在一起。

其工作过程与上述图1所示实施例的工作过程基本相同，此处不再赘述。

本发明时尚型开水净水杯能去除开水中99％的水垢、98％的细菌、微生物尸体等有害杂质，大大降低水中重金属含量及水的总硬度，同时保留水中大多数对人体有益的离子；使用时无需前端过滤，自来水烧开了直接经过本发明时尚型开水净水杯过滤饮用，安全、健康，使用方便，使用成本极低，滤芯的滤片堵塞后可以反复清洗，排除堵塞物后可继续使用，绝无二次污染；本发明时尚型开水净水杯通过分离式进水通道、出水通道20的结构设计，既最大限度地增加了滤芯的有效过滤面积和过滤效率，又保留了传统开水保温杯使用者的用水习惯；由长方形、自成型袋状的滤片设计，既减少了滤芯的占用空间，又有效的提高了滤片的过滤面积和过滤效率；同时，滤片的加工更简单、快捷，滤片与滤筒骨架17的装配更方便，使用同一形状的滤片亦可装配出柱状、多边形等不同形状的滤芯；滤筒骨架17底部的球面设计、底部滤片的球面设计，既有效地增加了过滤面积，又能使过滤残留物随滤液冲洗到球形底部，保持球面的干净，形成了“错流”效应，很好的提高了滤片的纳污能力、过滤效率和使用寿命；滤片采用核孔膜与无纺布的多层结构设计，既有效地增强了核孔膜的机械强度，又很好的提高了滤膜的纳污能力，延长了滤片的使用寿命；滤芯与杯体1的插入式连接，更换方便，成年人都可操作，为使用者带来了极大的方便，降低了成本；按压式的杯盖结构设计，一改传统旋拧式壶盖开启方式，使用更方便，杯塞3不仅起到了密封、保温壶体开水的作用，同时也是注水口与出水口的隔离舱，进水通道、出水通道20分离，使出水水质更安全、更健康；自流动式过滤，不需要电源及其它外动力，节能环保。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。