CN111513526A - 一种深紫外led杀菌水杯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种深紫外LED杀菌水杯，由杯盖和杯身组成；杯身的底部设有电池组；杯盖包括具有收纳腔的杯盖壳体，杯盖壳体的收纳腔内固定有支架，支架上方设有显示屏，支架下方依次设有PCB板和LED支架，PCB板上设有微型处理器和深紫外LED灯，电池组和深紫外LED灯与微型处理器电性连接，LED灯支架与杯盖壳体收纳腔内壁之间设有密封圈。与现有技术相比，本发明结构紧凑，能够通过深紫外LED对杯身内的水进行杀菌，而且功能丰富。

Description

一种深紫外LED杀菌水杯

技术领域

本发明涉及一种水杯，尤其是涉及一种深紫外LED杀菌水杯。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，对于生活品质的追求也越来越高。但是随着汽车、农药和电子等产品的使用，让环境变得越来越糟糕。尤其水质的污染更严重，平时所使用的水杯也不会进行杀菌，口腔与之接触很容易感染各种病菌，对我们人体健康产生重大威胁。对于生活大多数人来，只是简单的将水烧开来杀菌，但是对于一些耐高温细菌和/或病毒并不能有效的灭杀。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种深紫外杀菌水杯。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明提供一种深紫外LED杀菌水杯，由杯盖和杯身组成；

所述的杯身的底部设有电池组；

所述的杯盖包括具有收纳腔的杯盖壳体，杯盖壳体的收纳腔内固定有支架，支架上方设有显示屏，支架下方依次设有PCB板和LED支架，所述的PCB板上设有微型处理器和深紫外LED灯，电池组和深紫外LED灯与微型处理器电性连接， LED灯支架与杯盖壳体收纳腔内壁之间设有密封圈。

本发明的杯盖内设有防水结构，并通过深紫外LED灯的照射进行杀菌。

作为本发明优选的技术方案，所述的杯盖壳体由中空的杯盖主体和设置于杯盖主体上端口部的透光面盖组成，所述的透光面盖的材质包括钠硅酸盐玻璃。

作为本发明优选的技术方案，所述的显示屏位于透明面盖下方并与透明面盖紧密接触，具有显示部，并设有电源开关键，所述的电源开关键采用感应式或触摸式。

作为本发明优选的技术方案，所述的支架为环形支架，外缘与杯盖主体的内腔配合固定，显示屏和PCB板分别位于支架的上、下端环面。通过环形支架的设置，在方便固定的同时，也使得PCB板和显示屏的连接更加方便。

作为本发明优选的技术方案，所述的PCB板上还设有温度传感器和电池传感器，所述的温度传感器和电池传感器与微型处理器电性连接。便于用户及时充电。

作为本发明优选的技术方案，所述的电池传感器用于获取电池组电量信号，并将电池组电量信号传输到微型处理器，微型处理器获取电池组电量信号并处理后，传输至显示器进行显示。便于用户及时了解水温。

作为本发明优选的技术方案，所述的温度传感器用于获取杯身中水温信号，并将水温信号传输至微型处理器，微型处理器获取水温信号并处理后，传输至显示器进行显示。

作为本发明进一步优选的技术方案，所述的微型处理器采用MSP430低功耗单片机；MSP430低功耗单片机是一种16位超低功耗、具有精简指令集的混合信号处理器。

作为本发明进一步优选的技术方案，所述的温度传感器采用TE公司的TSYS03 温度系统传感器，该传感器具备响应速度快、功耗低等特点，是一款专为狭窄空间设计的数字温度传感器。

作为本发明进一步优选的技术方案，所述的电池传感器采用深圳市永贝尔半导体有限公司的MAX791CSE，具备低功耗、响应速度快等特点。

作为本发明优选的技术方案，本发明中，通过电源开关键可以控制深紫外LED 灯的启闭以及显示屏的开关。例如可以按一下电源开关键显示水温和电池电量，按两下气动启动紫外LED灯进行杀菌。

作为本发明优选的技术方案，所述的LED支架为片状结构，中间设有凹槽状透镜结构，该凹槽状透镜结构可透过深紫外光，所述的深紫外LED灯朝下设置，并位于所述的凹槽状透镜结构处。

作为本发明优选的技术方案，所述的凹槽状透镜结构的中间设有向下的凹形延伸部，温度传感器的感应部位从上方伸入该凹形延伸部内。以更好地检测杯身内的水温。

作为本发明优选的技术方案，所述的深紫外LED灯设有至少一个，且发射光的波段为240-280nm。深紫外LED灯可以破环细菌、病毒中的DNA或RNA分子结构彻底消灭细菌。所述深紫外LED灯具有安全环保、不含汞灯等优点，在杀菌的同时不破坏水性质、无杂质残留、无辐射。

作为本发明优选的技术方案，所述的杯盖与杯身通过轴承铰接连接。

作为优选的技术方案，所述的杯身采用双层不锈钢材质，夹层为真空。

作为本发明优选的技术方案，所述的电池组包括电池、降压板和USB接口，所述的电池采用锂电池，所述的USB接口用于为电池充电。

作为本发明优选的技术方案，该杀菌水杯还设有自动保护机构，用于在杯盖打开时开启保护功能，以避免打开电源开关键。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明深紫外LED杀菌水杯结构紧凑，杀菌装置放置在杯盖，电源供应放置在杯身底端，其通过深紫外LED光源杀菌(在杯身中装入较高温度的水的情况下，深紫外光配合水的高温可以更快、更高效地杀死病菌)，能够达到满意的杀菌效果。

2、本发明杯盖具有电量、水温显示功能，在杀菌的同时为用户提供相应的信息，更好的了解水杯信息。

3、本发明深紫外LED杀菌水杯合理的利用水杯空间，在不改变杯子的体积的前提下装置杀菌装置，使携带更方便，喝水更安全。

4、杯体材质优选为不锈钢，杯体是抽真空杯体，具有保温作用。

5、杯身底部内置电池组(优选圆形锂电池)，可以使用USB数据线进行充电，锂电池放于底座更好的增加了被杯子整体的稳定性。

6、任何可饮用水源经过本发明的深紫外LED杀菌水杯杀菌后，能够达到健康的饮水标准。

附图说明

图1为本发明的深紫外LED杀菌水杯爆炸示意图；

图2为本发明的深紫外LED杀菌水杯的剖面示意图。

图3为本发明的深紫外LED杀菌水杯检测报告图。

图中，1为透明面盖，2为显示屏，21为显示部，22为电源开关键，3为支架， 4为PCB板，41为微型处理器，5为密封圈，6为轴承，7为LED灯支架，71为凹槽状透镜结构，8为杯盖主体，9为杯身，10为电池。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

一种深紫外LED杀菌水杯，参见图1，由杯盖和杯身9组成；杯身9的底部设有电池组10；杯盖包括具有收纳腔的杯盖壳体，杯盖壳体的收纳腔内固定有支架3，支架3上方设有显示屏2，支架3下方依次设有PCB板4和LED支架7， PCB板4上设有微型处理器41和深紫外LED灯，电池组10和深紫外LED灯与微型处理器41电性连接，LED灯支架7与杯盖壳体收纳腔内壁之间设有用于起到防水作用的密封圈5(优选采用硅胶密封圈)。电池组10提供电能，驱动PCB板上的电路工作，通过深紫外LED灯的照射进行杀菌。

本实施例中，杯盖壳体由中空的杯盖主体8和设置于杯盖主体8上端口部的透光面盖1组成，透光面板1与杯盖主体8形成收纳腔，透光面盖1的材质包括钠硅酸盐玻璃，也可以选用其他材质的透光面盖。

本实施例中，显示屏2位于透明面盖1下方并与透明面盖1紧密接触，具有显示部21，并设有电源开关键22，电源开关键22采用感应式或触摸式，实际中也可以采用其他方式的电源开关键，只要能进行开关控制即可。本实施例中，电源开关键22可以用来控制深紫外LED灯的开启与关闭。例如在合上杯盖的情况下，通过电源开关键22控制深紫外LED灯开启进行杀菌，可以设置一定的时间自动关闭深紫外LED灯，也可以手动关闭深紫外LED灯。本实施例中的微型处理器优选采用 MSP430低功耗单片机；MSP430低功耗单片机是一种16位超低功耗、具有精简指令集的混合信号处理器。

本实施例中，支架3为环形支架，外缘与杯盖主体8的内腔配合固定(例如可以采用过盈配合的方式，也可以采用其他固定方式)，显示屏2和PCB板4分别位于支架3的上、下端环面。通过环形支架的设置，在方便固定的同时，也使得PCB 板和显示屏的连接更加方便。更进一步地，环形支架的中部通孔也为PCB板上的电气元件提供了空间，使得本实施例的杯盖结构更加紧凑。

本实施例中LED支架7为片状结构，中间设有凹槽状透镜结构71，该凹槽状透镜结构71可透过深紫外光，深紫外LED灯朝下设置，并位于凹槽状透镜结构 71处。本实施例中的LED支架通过密封圈5起到密封作用。本实施例中的凹槽状透镜结构71优选与杯身内腔的相匹配，一来起到透光的作用，二来凹槽的结构也为深紫外LED灯提供容纳的空间，使得杯盖结构更加紧凑。

本实施例中，优选凹槽状透镜结构71的中间设有向下的凹形延伸部72，温度传感器的感应部位从上方伸入该凹形延伸部72内。以更好地检测杯身内的水温。

本实施例中，深紫外LED灯设有至少一个(实际中可以根据需要自行选择，图1中未示出，但其可以采用现有技术的连接方式连接在PCB板下面)，且发射光的波段为240-280nm。深紫外LED灯可以破环细菌、病毒中的DNA或RNA分子结构彻底消灭细菌。所述深紫外LED灯具有安全环保、不含汞灯等优点，在杀菌的同时不破坏水性质、无杂质残留、无辐射。特别是在杯身中装入较高温度的水的情况下，深紫外光配合水的高温可以更快、更高效地杀死病菌。

本实施例中的杯盖与杯身9通过轴承6铰接连接。即杯盖采用翻盖的形式。杯身可以优选采用双层不锈钢材质，但不限于不锈钢材质，夹层为真空，具有保温作用。水杯闭合状态可以参见图2。本实施例中，电池组10通过导线(图中未示出)连接杯盖中的微型处理器41，导线的布置方式可以是任意的。例如在一种情况下导线的一端与电池组连接，导线可以沿着贴着杯身9布线，并经过杯身9与杯盖的铰接处引入杯盖内，与微型处理器41连接。导线可以采用扁形的导线或者漆包线等形式控制其径向尺寸，并通过在杯身9外包覆涂层、包覆硬质塑料外层或塑料薄膜等方式遮盖，也可以不进行遮盖，并将设计为外观的一部分。

当杯盖与杯身9采用螺纹连接并可分离的形式时，可以从杯盖的微型处理器引出一条导线至杯盖底端，并从杯身9底部的电池组引出一条导线至杯身顶端，且两个导线均具备接触头，当杯身与杯盖通过螺纹连接到位时，杯身9顶部的导线的接触头与杯盖底部的导线的接触头接通，电池组实现供电。

本实施例的深紫外LED杀菌水杯，当打开电源开关键时，由PCB板上微型处理器驱动，使深紫外LED灯发紫外光进而杀死水杯中细菌、病毒。广东省微生物检测中心对本实施例的深紫外LED杀菌水杯，参照“《消毒技术规范》(卫生部2002 年版)-2.1.4.1生活饮用水消毒效果鉴定”的方法，进行水的消毒效果鉴定试验，部分试验结果参见图3，从图中可以看出，本发明的深紫外LED杀菌水杯对大肠杆菌、鼠伤寒沙门氏菌、宋氏志贺氏菌、金黄色葡萄球菌等能够起到有效的杀菌作用。

实施例2

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，本实施例中，PCB板4上还可以设置温度传感器和电量传感器，温度传感器和电量传感器与微型处理器41电性连接(本发明图1中，温度传感器、电池传感器未示出，二者可以采用现有技术中常规的连接方式进行设置)。便于用户了解电池剩余电量，及时充电。电量传感器用于获取电池电量信号，并将电池电量信号传输到微型处理器41，微型处理器 41获取电池电量信号并处理后，传输至显示器2进行显示。便于用户及时了解水温。温度传感器用于获取杯身9中水温信号，并将水温信号传输至微型处理器41，微型处理器41获取水温信号并处理后，传输至显示器2进行显示。

本实施例中温度传感器采用TE公司的TSYS03温度系统传感器，该传感器具备响应速度快、功耗低等特点，是一款专为狭窄空间设计的数字温度传感器；；电池传感器采用深圳市永贝尔半导体有限公司的MAX791CSE，具备低功耗、响应速度快等特点。

本实施例中，通过电源开关键可以控制深紫外LED灯的启闭以及显示屏的开关。例如可以按一下电源开关键显示水温和电池电量，按两下气动启动紫外LED 灯进行杀菌。显示屏的息屏和紫外LED灯的关闭可以是在预设工作时间后自动关闭，也可以是手动关闭。

本实施例深紫外LED杀菌水杯结构紧凑，合理利用水杯限有的空间，将智能和健康紧密联系在一起，携带方便。

实施例3

本实施例在实施例1或2的基础上，进一步考虑到紫外线直接对人身体照射会有一定的伤害，所以对杀菌水杯设置了自动保护机构，用于在杯盖打开时单片机开启保护功能，以避免通过电源开关键22启动深紫外LED灯。

本实施例中的自动保护机构可以是一个线路开关，设置于杯身9和杯盖连接处，当杯身9与杯盖闭合时，杯盖触动该线路开关，使电池组10和杯盖内的用电设备之间的电路导通，实现供电。当杯盖打开时，杯盖与该线路开关脱离，整个电路处于断开状态，从而实现自动保护功能。对于图1～2所示的铰接式杯身9和杯盖连接方式的水杯，自动保护机构可以设置在杯身9和杯盖的铰接处。自动保护机构也可以是其他形式，例如导线触点式等等。

实施例4

本实施例在实施例1、2或3的基础上，该杀菌水杯的电池组包括电池、降压板和USB接口，电池采用锂电池，USB接口用于为电池充电。USB接口一般来说要配备防水塞。USB接口的位置可以根据需要设置。例如USB接口的开口设置于杯身侧面。

实施例5

本实施例在实施例4的基础上，进一步改进，隐藏一个输出端，将锂电池改为移动电源，不仅可以为单片机提供电源，还能为其他智能设备充电。

上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种深紫外LED杀菌水杯，其特征在于，由杯盖和杯身(9)组成；

所述的杯身(9)的底部设有电池组(10)；

所述的杯盖包括具有收纳腔的杯盖壳体，杯盖壳体的收纳腔内固定有支架(3)，支架(3)上方设有显示屏(2)，支架(3)下方依次设有PCB板(4)和LED支架(7)，所述的PCB板(4)上设有微型处理器(41)和深紫外LED灯，电池组(10)和深紫外LED灯与微型处理器(41)电性连接，LED灯支架(7)与杯盖壳体收纳腔内壁之间设有密封圈(5)。

2.根据权利要求1所述的一种深紫外LED杀菌水杯，其特征在于，所述的杯盖壳体由中空的杯盖主体(8)和设置于杯盖主体(8)上端口部的透光面盖(1)组成，所述的透光面盖(1)的材质包括钠硅酸盐玻璃。

3.根据权利要求2所述的一种深紫外LED杀菌水杯，其特征在于，所述的显示屏(2)位于透明面盖(1)下方并与透明面盖(1)紧密接触，具有显示部(21)，并设有电源开关键(22)，所述的电源开关键(22)采用感应式或触摸式。

4.根据权利要求2所述的一种深紫外LED杀菌水杯，其特征在于，所述的支架(3)为环形支架，外缘与杯盖主体(8)的内腔配合固定，显示屏(2)和PCB板(4)分别位于支架(3)的上、下端环面。

5.根据权利要求1所述的一种深紫外LED杀菌水杯，其特征在于，所述的PCB板(4)上还设有温度传感器和电池传感器，所述的温度传感器和电池传感器与微型处理器(41)电性连接；

所述的电池传感器用于获取电池组电量信号，并将电池组电量信号传输到微型处理器(41)，微型处理器(41)获取电池组电量信号并处理后，传输至显示器(2)进行显示；

所述的温度传感器用于获取杯身(9)中水温信号，并将水温信号传输至微型处理器(41)，微型处理器(41)获取水温信号并处理后，传输至显示器(2)进行显示。

6.根据权利要求1所述的一种深紫外LED杀菌水杯，其特征在于，所述的LED支架(7)为片状结构，中间设有凹槽状透镜结构(71)，该凹槽状透镜结构(71)可透过深紫外光，所述的深紫外LED灯朝下设置，并位于所述的凹槽状透镜结构(71)处。

7.根据权利要求1或6所述的一种深紫外LED杀菌水杯，其特征在于，所述的深紫外LED灯设有至少一个，且发射光的波段为240-280nm。

8.根据权利要求1所述的一种深紫外LED杀菌水杯，其特征在于，所述的杯盖与杯身(9)通过轴承(6)铰接连接。

9.根据权利要求1所述的一种深紫外LED杀菌水杯，其特征在于，所述的电池组(10)包括电池、降压板和USB接口，所述的电池采用锂电池，所述的USB接口用于为电池充电。

10.根据权利要求3所述的一种深紫外LED杀菌水杯，其特征在于，该杀菌水杯还设有自动保护机构，用于在杯盖打开时开启保护功能，以避免打开电源开关键(22)。

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