一种便携式智能化生态能水壶及其滤芯的制作方法

本发明属于净水设备领域，尤其涉及一种便携式智能化生态能水壶，还涉及一种便携式智能化生态能水壶使用的智能化水壶滤芯。

背景技术：

目前，城市生活饮用供水的消毒主要方法是加氯消毒法，为了抑制水中残余的病原菌、病毒和其他致病生物的再度繁殖，水经过加氯消毒接触一段时间后，应该有适量的剩余氯留在水中，以保证持续的杀菌能力。但是，水中过量的余氯会影响水的口感和气味，破坏水的品质。同时，在消毒过程中，氯与水中残余的有机物可产生化学作用，生成一系列氯代烃如三氯甲烷、溴仿、溴二氯甲烷、氯二溴甲烷等，这些物质会对人体产生一定程度的致癌作用，然而对于以自然水源作为生活用水来源的城市必然要对水加氯消毒后才可使用。

另外，普通的饮用水为络合大分子水，水的O-H键间的角度为105度，受到外界作用时它们之间的角度容易发生变化。同时由于氧原子的负极性较大，氢原子的电子受氧原子的吸引，负极中心与正电荷中心不重合，整个水分子为极性分子。水分子间由于氢键的作用，不再以单个H₂O存在，而是彼此间可以结合为大的水分子团，一般水以36-37个水分子构成分子团。这种大分子簇团参与体内生物化学反应差、脂肪代谢差，这种水即使再纯，也不能被人体体内细胞吸收。同时，这种凝聚结构的水很容易包藏有毒有害的有机物，使人体的健康遭受损害。

随着经济的发展，人们的生活水平不断提高，对生活质量的要求也不断提高，对健康的生活也日益注重，但是在经济发展的同时，大量排放的工业污水、农业污水、生活污水等污染物会造成水资源污染，形成饮用水资源严重紧张的局面，同时也造成饮用水的质量下降，对人类的健康造成不利影响。

然而目前的净水设备体积较大，不方便携带也不适用于普通家庭，同时现有的净水设备的结构较为简单，功能相对单一，难以满足现代健康理念的需求，而且现代人忙碌的工作和生活往往会忽略了饮水的重要性，水的摄入量不足往往会影响到人体健康。

技术实现要素：

为方便撰写、阅读和理解本专利文件，对下列名词作出重新定义：

EQT陶瓷球：EQT纳米微孔空心陶瓷球的简称，由纳米麦饭石、纳米火山岩、沸石、黑硅石、环石、海泡石、电气石、纳米硒粉和木质纤维等多种材料经特殊烧制工艺制作而成的大比表面积空心陶瓷球。

DCR蜂窝陶瓷：DCR纳米微量子生态蜂窝陶瓷层的简称，其组成成分包括电气石、麦饭石、佛石、二氧化钛、纳米银，表面上具有穿透孔的陶瓷板。

比表面积：比表面积是指单位质量物料所具有的总表面积。

基于现有技术存在上述问题，本发明提供一种便携式智能化生态能水壶及其滤芯，其包括净水壶、原水壶、滤芯和底座，其中滤芯含有镀络永磁磁环、KDF铜锌合金过滤球层、DCR蜂窝陶瓷层、EQT陶瓷球层、合金镁球层等多层过滤层，通过多层过滤层的净化和活化处理，可以除去水中的重金属、微生物、有害化学物质等污染物，还可以对水进行远红外、磁化和小分子化等物理手段处理活化，底座具有控制芯片，分析处理监测到的各种数据，达到智能化提醒和求救的目的，本发明提供的便携式净化活化水壶及其滤芯具有智能化、便携、净化彻底、改善水质、综合处理饮用水的优点，可当直饮水净化设备使用。

一种智能化水壶滤芯，其包括封盖、过滤层、陶瓷管、出水端盖和监测传感器，封盖和出水端分别位于陶瓷管两端，与陶瓷管形成一中空圆柱体，过滤层相套于中空圆柱体内，监测系统安装于陶瓷管内，采集滤芯数据并向外发送；

过滤层包括镀络永磁磁环、KDF铜锌合金过滤球层、DCR蜂窝陶瓷层、EQT陶瓷球层、合金镁球层，每层之间使用过滤网隔开；

EQT陶瓷球的组成成分中包含有纳米麦饭石、纳米火山岩、沸石、黑硅石、环石、海泡石、电气石、纳米硒粉和木质纤维，其在磁场、阳光和水温的作用下，通过物理、化学和生物三种手段互作，对杯中的水进行活化、净化、益化和能量化；

DCR蜂窝陶瓷层组成成分包括电气石、麦饭石、佛石、二氧化钛、纳米银，通过麦饭石、电气石、佛石可以释放出远红外和负离子。

其中，过滤网为500-1500目的过滤网，过滤网可以分隔开各层过滤层，还可以对水作进一步的过滤。

其中，净化活化水壶滤芯还包括防漏垫圈和紧定螺帽，环状防漏垫圈位于紧定螺帽和出水端盖之间并套于出水端盖的突出螺纹结构上，紧定螺帽与出水端盖的螺纹结构连接。

其中，陶瓷管壁上布满小径口通道，通道直径为0.001-0.00001m，微小的径口只允许水分子团通过，水中的泥沙、杂物等会被阻挡在滤芯外。

其中，EQT陶瓷球为空心陶瓷球，其比表面积为400-800m²/g，巨大的比表面积可以使水分子与EQT陶瓷球充分接触，充分释放所需矿物质元素，同时巨大的比表面积造成EQT陶瓷球表面具有很多微小的通道，可以吸附水中的细菌、微生物、有害化合物等对人体健康不利的物质。

其中，EQT陶瓷球具有缓释作用，向水中释放人体所需的微量元素，缓释作用可以很好地控制水中矿物质元素的量，即不会因微量矿物质元素太高而导致对人体造成伤害，也可以保水中含有矿物质元素，供人体吸收。

其中，DCR蜂窝陶瓷层释放远红外线，结合镀络永磁磁环释放的磁场会影响水分子的氢键和氢氧键，将大分子水分解成小分子水，通过对水进行小分子化可以使大分子水簇团分解成5-7个水分子组成的小分子团，人体可以更容易吸收这种小分子水团。

其中，合金镁球中含有高纯度镁、氧化镁和氢氧化镁，用于调节水的酸碱度，氢氧化镁和氧化镁可以保持饮用水的pH值维持于7-7.35之间，使水的酸碱度保持在中性或微碱性，更适宜人体饮用。

其中，镀络永磁磁环释放出磁场，对水进行磁化，饮用磁化水可以提高人体的红细胞、白细胞和血红蛋白的含量，促进血液循环和提高人体免疫力，同时还可以调节血脂的含量。

一种使用上述智能化水壶滤芯的便携式智能化生态能水壶，其包括净水壶、原水壶、滤芯和底座；

净水壶包括出水口、净水壶身和把手，出水口与壶身的一面连通，把手在壶身的对面与壶身一体成型；

原水壶包括壶盖、排气阀、加压结构、原水壶身和滤芯杯，壶盖、排气阀、加压结构与原水壶身上部连接，形成一个空腔；壶盖还具有密封盖，盖上密封盖后所述的空腔即成密闭空腔；排气阀与空腔连通，降低空腔内的气压；加压结构具有加压手柄，通过推动加压手柄使提高空腔内气压；滤芯杯与原水壶身下部一体成型；

原水壶与净水壶独立分开，原水壶相套于净水壶内，通过壶壁接触固定；滤芯放置于原水壶中的滤芯杯中，通过滤芯上的紧定螺纹固定于滤芯杯中，

底座位于净水壶下方，与净水壶底部连接，其包括控制芯片、显示屏、按键、通讯模块、存储模块、水质检测模块、GPS全球定位模块，四个模块集成于控制芯片中，显示屏和按键位于底座侧表面。

其中，底座的显示屏为液晶显示屏，显示的信息包括壶中水容量、水质情况、时间、水温、环境气温、饮水提醒信息、剩余电量等信息。

其中，底座的按键包括设置按钮、调节按钮、应急报警按钮和确认按钮，当按下应急按钮后再按下确认按钮时即完成紧急报警求助操作。

其中，底座的通讯模块使用GSM网络、WCDMA网络、CDMA网络、TD-CDMA网络、TD-LTE网络或者FDD-LTE网络中的一种或多种网络混合连接到互联网，使用wifi或者蓝牙连接到手机应用程序。

其中，壶盖还包括一个装饰盖，位于密封盖的上方，关闭时能遮挡密封盖，装饰盖可以保护密封盖，同时避免密封盖及进水口长时间暴露而遭受污染，还可以起到美观装饰的作用。

本发明的有益效果：在滤芯当中具有EQT陶瓷球和蜂窝陶瓷，EQT陶瓷球由多种矿物质和木质纤维经过特殊工艺烧制而成。经过特殊的工艺烧制后形成具有巨大比表面积的EQT空心陶瓷球，其组成材料中各种矿石物质以及其独特的生态层架构下，在水温、磁场和压力变化的作用下激活，产生七种生态物理效能：负离子效应、远红外效应、热电效应、压电效应、产生基能量效应、核磁共振效应和宏观量子效应。这七种效应在EQT陶瓷球的巨大比表面积下对杯中饮用水进行全面处理：改变氯化物的化学结构从而除去余氯、改变水的pH值使其呈微碱性、杀灭多种有害细菌和微生物、结合重金属粒子转使其变为重金属盐从而避免被人体吸收、增加水的溶氧性、解除有机物的毒性、使水成为富氢水和富碱水、使水中含有多种人体所需微量元素；DCR蜂窝陶瓷可以对水进行小分子化处理、灭菌和除去余氯，向水中释放远红外和负离子，同时增加水的溶氧性；KDF铜锌合金过滤球层利用氧化还原反应，KDF与水中氧化性有害物质进行电子交换，把许多有害物质变为无害物质。

本发明提供的水壶除了具有上述净化、活化水的优点外还具有以下优点：

饮水提示，根据人体每天所必须饮水量，水壶的智能芯片控制系统设有智能饮水计划，会根据设定自动提醒使用者饮水。使用者也可根据自身的饮水量、体质、活动量、环境温度等设定合理的饮水时间和饮水量，水壶会根据使用者设定自动提醒使用者饮水。

水温、气温显示，人体比较适合的饮水温度是35°--45°C，液晶屏能实时显示水壶中的水的温度。能探测所在环境温度并显示在液晶屏上。

水质分析，水壶的智能水质检测模块能够检测壶中原水与净化水的酸碱值、TDS值，水质好坏一目了然。

报警提示，水壶能根据使用者的设定、水质的好坏、温度的高低等给予使用者良好的提示。并且水壶会根据使用情况滤芯净水量信息，提醒使用者对滤芯作清洗。

信息储存，水壶会对使用者每天的饮水量、饮水频率、水温、水质等信息作储存，使用者可以查看并管理自己的饮水信息，通过所储存信息对你的饮水习惯进行评价和建议。

定位寻找，水壶具有定位功能，水壶忘拿或丢失时，通过定位追踪，帮助使用者快速找回水壶；在使用者发送“报警信号”给家人时，通过定位追踪快速找到救助者。

信息传送，水壶可通过WIFI连接手机应用，把饮水量、饮水频率、水温、水质等信息传送到手机，使用者可以查看并管理自己的饮水信息。

附图说明

图1是一种智能化水壶滤芯组装好的结构示意图。

图2是一种智能化水壶滤芯拆开的内部结构示意图。

图3是便携式智能化水壶的结构示意图。

图4是EQT陶瓷球在1000倍电子显微镜下的结构图。

图5是EQT陶瓷球在3000倍电子显微镜下的结构图。

图6是EQT纳米微孔空心陶瓷球在瑞士通用公证行（SGS）的无毒检测认证报告第一页。

图7是EQT纳米微孔空心陶瓷球在瑞士通用公证行（SGS）的无毒检测认证报告第二页。

图8是EQT纳米微孔空心陶瓷球在瑞士通用公证行（SGS）的无毒检测认证报告第三页。

图9是EQT纳米微孔空心陶瓷球在瑞士通用公证行（SGS）的刺激性检测认证报告第一页。

图10是EQT纳米微孔空心陶瓷球在瑞士通用公证行（SGS）的刺激性检测认证报告第二页。

图11是EQT纳米微孔空心陶瓷球在瑞士通用公证行（SGS）的刺激性检测认证报告第三页。

其中1-净水壶，2-原水壶，3-滤芯，4-底座，11-出水口，12-净水壶身，13-把手，21-壶盖，22-排气阀，23-加压结构，24-原水壶身，25-滤杯，26-装饰盖，27-密封盖，31-封盖，32-过滤层，33-陶瓷管，34-出水端盖，35-紧定螺帽，36-防漏垫圈，41-显示屏，42-按键，231-加压手柄，232-O型圈，233-U型阀，321-镀络永磁磁环，322-KDF铜锌合金过滤球层，323-DCR蜂窝陶瓷层，324- EQT陶瓷球层，325-合金镁球层，326-过滤网。

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描述。

实施例一：一种智能化水壶滤芯。

如图1和图2所示的智能化水壶滤芯（3），其包括封盖（31）、过滤层（32）、陶瓷管（33）、出水端盖（34）和监测传感器，封盖（31）和出水端盖（34）分别位于陶瓷管(33)两端，与陶瓷管(33)形成一中空圆柱体，过滤层（32）相套于中空圆柱体内，监测系统安装于陶瓷管（33）内，采集滤芯数据并向外发送；

过滤层（32）包括镀络永磁磁环（321）、KDF铜锌合金过滤球层（322）、DCR蜂窝陶瓷层（323）、EQT陶瓷球层（324）、合金镁球层（325），每层之间使用过滤网（326）隔开;

EQT陶瓷球的组成成分中包含有纳米麦饭石、纳米火山岩、沸石、黑硅石、环石、海泡石、电气石、纳米硒粉和木质纤维，其在磁场、阳光和水温的作用下，通过物理、化学和生物三种手段互作，对杯中的水进行活化、净化、益化和能量化；

DCR蜂窝陶瓷层组成成分包括电气石、麦饭石、佛石、二氧化钛、纳米银，通过麦饭石、电气石、佛石可以释放出远红外和负离子。

作为优选实施例，过滤网（326）为1000目的过滤网（326）。

作为优选实施例，净化活化水壶滤芯（3）还包括防漏垫圈（36）和紧定螺帽（35），环状防漏垫圈（36）位于紧定螺帽（35）和出水端盖（34）之间并套于出水端盖（34）的突出螺纹结构上，紧定螺帽（35）与出水端盖（34）的螺纹结构连接。

作为优选实施例，陶瓷管（33）壁上布满小径口通道，通道直径为0.00001m。

如图5和图4所示，EQT陶瓷球为空心陶瓷球，其表面上具有许多小径口通道，其比表面积为600m²/g。

实施例二：一种便携式智能化生态能水壶。

如图3所示的一种便携式智能化生态能水壶，其包括净水壶（1）、原水壶（2）滤芯（3）和底座（4）。

净水壶（1）包括出水口（11）、净水壶身（12）和把手（13），出水口（11）与壶身的一面连通，把手（13）在壶身的对面与壶身一体成型。

原水壶（2）包括壶盖（21）、排气阀（22）、加压结构（23）、原水壶身（24）和滤芯杯（25），壶盖（21）、排气阀（22）、加压结构（23）与原水壶身（24）上部连接，形成一个空腔；壶盖（21）还具有密封盖（27），盖上密封盖（27）后所述的空腔即成密闭空腔；排气阀（22）与空腔连通，降低空腔内的气压；加压结构（23）具有加压手柄（231）、O型圈（232）和U型阀（233），通过推动加压手柄（231），O型圈（232）会压迫空气，使空气从U型阀（233）进入空腔中，提高空腔内气压；滤芯杯（25）与原水壶身（24）下部一体成型。

原水壶（2）与净水壶（1）独立分开，原水壶（2）相套于净水壶（1）内，通过壶壁接触固定；滤芯（3）放置于原水壶（2）中的滤芯杯（25）中，通过滤芯（3）上的紧定螺纹固定于滤芯杯（25）中。

底座（4）位于净水壶下方，与净水壶底部连接，其包括控制芯片、显示屏（41）、按键（42）、通讯模块、存储模块、水质检测模块、GPS全球定位模块，四个模块集成于控制芯片中，显示屏（41）和按键（42）位于底座（4）侧表面。

作为优选实施例，底座（4）的显示屏（41）为液晶显示屏，显示的信息包括壶中水容量、水质情况、时间、水温、环境气温、饮水提醒信息、剩余电量等信息。

作为优选实施例，底座（4）的按键（42）包括设置按钮、调节按钮、应急报警按钮和确认按钮，当按下应急按钮后再按下确认按钮时即完成紧急报警求助操作。

作为优选实施例，底座（4）的通讯模块使用GSM网络、WCDMA网络、CDMA网络、TD-CDMA网络、TD-LTE网络和FDD-LTE网络多种网络混合连接到互联网，使用wifi连接到手机应用程序。

作为优选实施例，壶盖（21）还包括一个装饰盖（26），位于密封盖（27）的上方，关闭时能遮挡密封盖（27）。

使用时打开壶盖（21）上的装饰盖（26）和密封盖（27），将自来水倒入原水壶（2）的空腔内，自来水装满滤芯杯（25），通过滤芯（3）的陶瓷壁缓慢渗透进滤芯（3），水经过滤芯（3）中的各过滤层（32）后从出水端盖（34）缓慢流出，滴入净水壶（1）中。

关闭密封盖（27）和装饰盖（26），通过推动加压手柄（231），压迫空气从外面进入到原水壶身（24）的空腔内，使空腔气压增加，水流过滤速度加快。

自来水通过本发明提供的便携式净化活化水壶，水中的镉、钙、铅、铁、砷等多种金属元素被过滤吸附走，大量减少水中金属元素的含量；水质呈现为弱碱性，pH值为7.13，并含有人体必需的微量元素，保健养生，提高免疫力；净水壶（1）中的水具有强渗透力、溶解力、代谢力、乳化力，营养生理功能好的特性，有效保护肌肤健康，促进新陈代谢，增强细胞活力。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。