本發(fā)明涉及飲用水過濾技術領域，特別指一種能夠過濾小溪、河流等野外非凈化水中細菌、病毒、重金屬、異味、顆粒物等有害物質的便攜式戶外飲用水凈水杯。

背景技術：

水是生命之源，營養(yǎng)通過水分輸送到人體的各個器官及皮膚，體內代謝物借助水分排出體外，水是生命體征表現(xiàn)的最基礎物質。合理飲水，不僅可以強體、怡心、增智，還可以防衰、延壽、美容、排毒。

一個成人在正常情況下，每天消耗2～3升水；限量供應下，一天至少需要500毫升水。因此清潔的水源對保障人的生命相當重要。

野外水主要來自于江河、湖泊、溪流或者其它未開發(fā)的水源。通常包含多種可見微粒物，比如泥沙、淤泥、雜物、腐殖酸和單寧(來自于腐爛的植物)等，讓水呈現(xiàn)不同的顏色和異味。這樣的水中往往含有多種細菌、病毒、重金屬等多種有害物質，非極端條件下人體堅決不能隨意飲用。

對于野外水處理，國家及相關權威部門對清潔水的定義是不含病原體。四種水源性病原體需要引起關注：原生動物、細菌、病毒和多細胞寄生蟲。

因此如何去除野外水中的病原體、重金屬離子、有機物等是我們潛心研究的課題。

戶外活動不管是遠郊旅游還是野戰(zhàn)行軍，人體都要消耗大量體力和水分，不斷補充水分成為必不可少的生理行為。但是，戶外活動往往面臨負重不易過重，隨身攜帶的水量不宜過多的問題。戶外運動愛好者或野戰(zhàn)軍行軍在旅途中常會深入人煙稀少地區(qū)或更惡劣的環(huán)境中，面臨無法獲取到干凈水源的問題。因此，向山泉、小溪、河流等自然水資源直接取水成為很多戶外活動者的唯一選擇。

野外水往往含有泥沙、原生動物、細菌、病毒和多細胞寄生蟲等有害物質。即使是人們認為干凈的山泉水，看著清澈、口感也清冽，但也有如病毒、細菌、微生物等看不到、對人體有害的物質，不能單憑觀察和口感判定水質的好壞。飲用帶有病原體的水，可能對人體帶來不可逆的損傷。有些山泉水是淺層地下水，也可能是地表水滲入泥土后再匯集流出來的。地表的水受周圍環(huán)境影響較大，容易被人畜糞便、腐敗植物所污染，含有致病菌和寄生蟲卵的概率較大。

目前市面上冷水過濾器種類繁多，如全屋凈水器、凈水壺等，主要針對家用市場，過濾家用自來水，其體積較大難以隨身攜帶。而這類凈水設備采用的過濾原理大多采用無紡布與活性炭相結合，以篩濾和吸附的方式進行過濾。由于這種深層過濾材料的孔型均為不規(guī)則微孔，過濾精度難以保證，加之孔徑較大，很難將冷水中的細菌、病毒、重金屬等微小粒徑的有害物過濾掉；而活性炭有超強的吸附能力，可將水中化學、農藥等有機殘留、細小離子吸附掉，但同時也將水中有益離子去除干凈。因此采用此種方法過濾的自來水，首先要取決自來水輸送過程的污染程度，即細菌、病毒群落的數量大小，對于較小細菌、病毒群落的自來水可以說是相對安全的飲用水，但不是健康的飲用水！基本達不到直飲水的要求，更談不上對戶外不確定水源過濾的安全保障。直接將水燒開飲用需要有火源和耐熱容器，且會產生水垢等新的有害物質。目前也有人使用沉淀法或直接加氯法來清潔水源，但無法有效清除病原體，且加氯的量難以控制，會產生氯化物消毒副產品，有致癌性。市場上缺少適合戶外隨身使用的，能夠過濾自然界中的淡水的便攜式儲水容器。

對于戶外活動者，由于飲用水只是解決短期或臨時性的缺水問題，因此飲用水的安全問題是首要問題，遠遠高于水的健康問題。怎樣將顆粒物特別是細菌、病毒、有機物等對人體有致命傷害的有害物清理干凈是本專利著重研究的課題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種便攜式戶外飲用水凈水杯，其能過濾自然水體中的泥沙、細菌、病毒、重金屬、寄生蟲、有機物等有害物質，并能有效去除異味，過濾后的飲用水使用安全、健康，其上的濾芯裝置結構簡單，更換方便，成本低，可反復清洗、重復使用，濾芯裝置所占空間小，過濾面積和過濾效率高，裝配工藝簡單，納污能力強，使用壽命長。

為了達到上述目的，本發(fā)明的技術解決方案為：一種便攜式戶外飲用水凈水杯，其中包括上端敞口的杯體，所述杯體的下端設有第一進水孔，所述杯體的內腔底部安裝有抽水筒，所述第一進水孔正對著抽水筒的底部，所述杯體的下面連接有濾芯裝置，所述第一進水孔正對著濾芯裝置。

優(yōu)選地，所述抽水筒包括安裝于杯體內腔底部中心部位的上下貫通的筒殼，所述筒殼的上端安裝有上端蓋，所述筒殼內腔滑動安裝有活塞，所述活塞的上端連接有活塞桿，所述活塞桿的上端穿出上端蓋，所述筒殼的側面及下端分別設置有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔上安裝有第一單向閥，所述第二通孔正對著第一進水孔。

優(yōu)選地，所述第二通孔上安裝有第二單向閥，所述第二單向閥正對著第一進水孔。

優(yōu)選地，所述活塞的外側面設有環(huán)狀凹槽，所述環(huán)狀凹槽與筒殼之間安裝有密封環(huán)。

優(yōu)選地，所述濾芯裝置的下端可拆卸的連接有底蓋，所述底蓋的側面設有至少一個可與活塞桿上端卡扣連接的卡槽。

優(yōu)選地，所述濾芯裝置包括上端敞口的濾筒，所述濾筒的下端設有第二進水孔或出水孔，所述濾筒的內腔安裝有濾片結構，所述濾片結構由上向下或由下向上包括片狀核孔精濾膜、無紡布及核孔粗濾膜或由內向外或由外向內依次包括筒狀核孔精濾膜、無紡布及核孔粗濾膜。

優(yōu)選地，還包括活性炭或生物酶，所述活性炭或生物酶設置于濾筒內腔的核孔精濾膜上面或下面或核孔精濾膜內腔或外面。

優(yōu)選地，所述核孔精濾膜為單錐核孔膜或圓柱核孔膜或雙錐核孔膜，所述核孔精濾膜上的微孔孔徑為0.2微米～1.0微米，所述微孔密度為1×10⁶～5×10⁸/厘米²，所述核孔粗濾膜為單錐核孔膜或圓柱核孔膜或雙錐核孔膜，所述核孔粗濾膜上的微孔孔徑為10～30微米，所述微孔密度為5×10⁴～1×10⁶/厘米²，所述無紡布的微孔孔徑為0.1～0.8微米。

優(yōu)選地，還包括表面具有微孔的濾膜骨架，所述濾膜骨架安裝于濾筒內的核孔粗濾膜下表面或上表面或套置于核孔粗濾膜外層或內腔，所述濾膜骨架上的微孔孔徑為100～2000微米。

優(yōu)選地，所述第二進水孔或出水孔為向下延伸的管接頭狀，所述第二進水孔或出水孔與濾筒底部的連接處呈光滑圓弧過渡。

優(yōu)選地，還包括可拆卸密封連接于杯體上端的杯蓋或杯蓋結構，所述杯蓋結構包括下杯蓋和安裝于下杯蓋上的上杯蓋，所述活塞桿穿出所述下杯蓋，所述下杯蓋上設有直飲口和通氣孔，所述上杯蓋的內腔底部安裝有兩個密封件，兩個所述密封件在上杯蓋蓋在下杯蓋上時插置于所述直飲口和通氣孔上。

優(yōu)選地，所述上杯蓋與下杯蓋通過安裝于二者側面的鉸接結構連接在一起，所述下杯蓋密封安裝于抽水筒上端。

優(yōu)選地，所述杯蓋或杯蓋結構、底蓋及筒殼由食品級非金屬塑料材質或金屬材料制成，所述杯身由透明的食品級非金屬塑料材質或金屬材料制成。

采用上述方案后，本發(fā)明便攜式戶外飲用水凈水杯具有以下有益效果：

1、使用者利用本發(fā)明便攜式戶外飲用水凈水杯可以直接從自然水體中獲取直飲水，該凈水杯能過濾自然水體中的泥沙、細菌、病毒、重金屬、寄生蟲、有機物等有害物質，并能有效去除異味，對細菌、病毒、寄生蟲等大顆粒物的去除率達100％，對病毒的去除率達99.9％，過濾后的飲用水完全符合國際飲用水標準，安全、健康、口感甘甜、滑順，設計合理使制造成本降低；

2、本發(fā)明便攜式戶外飲用水凈水杯的濾芯裝置及第一、二單向閥均可更換，使用方便，在保證過濾效率和質量的前提下，有效地延長了凈水杯的使用壽命；

3、本發(fā)明便攜式戶外飲用水凈水杯的結構簡單，操作便捷，使用者可以獨立完成采水及過濾過程，杯體的全透明設計使取水與過濾過程透明可見，安全放心，濾芯裝置堵塞時，也能輕易拆開進行清洗和維護；

4、本發(fā)明便攜式戶外飲用水凈水杯的可拆卸底蓋既可作為第二進水孔或出水孔的密封底蓋使用，又可作為取水時的手柄拉環(huán)使用，使取水更為便捷省力；

5、通過在第二進水孔上連接取水管，便于取水者較遠距離取水，極大地降低了使用者的安全風險，增加了使用方便性，通過將取水管的進水口設計為鏤空球狀結構，可阻擋樹葉、昆蟲等較大的顆粒物等雜質進入濾筒的第二進水孔；

6、通過采用食品級非金屬塑料材質或金屬材質，輕便易攜帶，防抗摔能力極強，極大地提高了凈水杯的安全使用性能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明便攜式戶外飲用水凈水杯實施例一的外觀結構示意圖；

圖2為本發(fā)明便攜式戶外飲用水凈水杯實施例一的工作過程一結構示意圖；

圖3為本發(fā)明便攜式戶外飲用水凈水杯實施例一的工作過程二結構示意圖；

圖4為本發(fā)明便攜式戶外飲用水凈水杯實施例一的工作過程三結構示意圖；

圖5為本發(fā)明便攜式戶外飲用水凈水杯實施例一的濾芯裝置立體分解結構示意圖；

圖6為本發(fā)明便攜式戶外飲用水凈水杯實施例二的立體分解結構示意圖；

圖7為本發(fā)明便攜式戶外飲用水凈水杯實施例二的主視剖視結構示意圖；

圖8為本發(fā)明便攜式戶外飲用水凈水杯實施例二的工作過程一結構示意圖；

圖9為本發(fā)明便攜式戶外飲用水凈水杯實施例二的工作過程二結構示意圖；

圖10為本發(fā)明便攜式戶外飲用水凈水杯實施例三的結構示意圖；

圖11為本發(fā)明便攜式戶外飲用水凈水杯實施例四的濾芯裝置主視剖視結構示意圖；

圖12為圖11的a-a向剖視結構示意圖；

圖13為本發(fā)明便攜式戶外飲用水凈水杯實施例五的濾膜骨架立體結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明說明作進一步，以使本領域的技術人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發(fā)明的限定。

如圖1所示本發(fā)明便攜式戶外飲用水凈水杯實施例一的結構示意圖，參考圖2所示，包括上端敞口的杯體1，杯體1的下端設有第一進水孔2，杯體1的內腔底部安裝有抽水筒3，抽水筒3包括安裝于杯體1內腔底部中心部位的上下貫通的筒殼4，筒殼4的上端安裝有上端蓋5，筒殼4的內腔滑動安裝有活塞6，活塞6的外側面設有環(huán)狀凹槽，環(huán)狀凹槽與筒殼4之間安裝有密封環(huán)7。

活塞6的上端連接有活塞桿8，活塞桿8的上端穿出上端蓋5，筒殼4的側面及下端分別設置有第一通孔和第二通孔，第一通孔上安裝有第一單向閥9，第二通孔正對著第一進水孔2。本實施例第二通孔上安裝有第二單向閥10，第二單向閥10正對著第一進水孔2。

杯體1的下面連接有濾芯裝置，濾芯裝置的下端可拆卸的連接有底蓋11,底蓋11的側面設有至少一個可與活塞桿8上端卡扣連接的卡槽12。結合圖5所示，濾芯裝置包括上端敞口的濾筒13，濾筒13的下端設有第二進水孔14，第二進水孔14為向下延伸的管接頭狀，第二進水孔14與濾筒13底部的連接處呈光滑圓弧過渡。第二進水孔14上可以連接取水管。濾筒13的內腔安裝有濾片結構，濾片結構由上向下包括片狀核孔粗濾膜17、無紡布16及核孔精濾膜15。其中核孔精濾膜15為單錐核孔膜或圓柱核孔膜或雙錐核孔膜，核孔精濾膜15上的微孔孔徑為0.2微米～1微米，微孔密度為1×10⁶～5×10⁸/厘米²，核孔粗濾膜17為單錐核孔膜或圓柱核孔膜或雙錐核孔膜，核孔粗濾膜17上的微孔孔徑為10～30微米，微孔密度為5×10⁴～1×10⁶/厘米²，無紡布16的微孔孔徑為0.1～0.8微米。

還包括可拆卸的密封連接于杯體1上端的杯蓋18，杯蓋18與杯體1通過螺紋連接在一起。杯蓋18、底蓋11及筒殼4均是由食品級非金屬塑料材質或金屬材料制成，杯身1是由透明的食品級非金屬塑料材質或金屬材料制成。

使用時，參考圖2所示，將該飲用水凈水杯的杯蓋18打開，將自然界取得的原水倒入筒殼4與杯體1之間的區(qū)域，參考圖3所示,取下底蓋11，將底蓋11側面的多個卡槽12卡在活塞桿8的凸塊上，作為拉環(huán)使用；打開第一單向閥9，關閉第二單向閥10，向上拉動底蓋11，其帶動活塞桿8及活塞6沿筒殼4內腔向上運動，筒殼4內腔位于活塞6下方的腔體中形成負壓，原水從第一單向閥9進入筒殼4的內腔，之后將第一單向閥9關閉，開啟第二單向閥10，參考圖4所示，原水通過第二單向閥10、經濾片結構即核孔粗濾膜17、無紡布16及核孔精濾膜15過濾后，凈水從第二進水孔14流出倒入杯蓋18中直接飲用。

上述實施例中濾芯裝置還可以采用由內向外依次包括筒狀核孔粗濾膜、無紡布及核孔精濾膜的結構，均為本發(fā)明保護的范圍。

圖6、圖7所示本發(fā)明便攜式戶外飲用水凈水杯實施例二的立體分解結構示意圖及主視剖視結構示意圖，包括上端敞口的杯體1，杯體1的下端設有第一進水孔2，杯體1的內腔底部安裝有抽水筒3，抽水筒3包括安裝于杯體1內腔底部中心部位的上下貫通的筒殼4，筒殼4的上端安裝有上端蓋5，筒殼4的內腔滑動安裝有活塞6，活塞6的外側面設有環(huán)狀凹槽，環(huán)狀凹槽與筒殼4之間安裝有密封環(huán)7。

活塞6的上端連接有活塞桿8，活塞桿8的上端穿出上端蓋5，筒殼4的側面及下端分別設置有第一通孔和第二通孔，第一通孔上安裝有第一單向閥9，第二通孔正對著第一進水孔2。本實施例第二通孔上安裝有第二單向閥10，第二單向閥10正對著第一進水孔2。

杯體1的下面連接有濾芯裝置，濾芯裝置的下端可拆卸的連接有底蓋11,底蓋11的側面設有至少一個可與活塞桿8上端卡扣連接的卡槽12。濾芯裝置包括上端敞口的濾筒13，濾筒13的下端設有第二進水孔14，第二進水孔14為向下延伸的管接頭狀，第二進水孔14與濾筒13底部的連接處呈光滑圓弧過渡。第二進水孔14上可以連接取水管。濾筒13的內腔安裝有濾片結構，濾片結構由上向下包括活性炭或生物酶19、片狀核孔精濾膜15、無紡布16及核孔粗濾膜17。其中核孔精濾膜15為單錐核孔膜或圓柱核孔膜或雙錐核孔膜，核孔精濾膜15上的微孔孔徑為0.2微米～1微米，微孔密度為1×10⁶～5×10⁸/厘米²，核孔粗濾膜17為單錐核孔膜或圓柱核孔膜或雙錐核孔膜，核孔粗濾膜17上的微孔孔徑為10～30微米，微孔密度為5×10⁴～1×10⁶/厘米²，無紡布16的微孔孔徑為0.1～0.8微米。

還包括表面具有微孔的濾膜骨架20，濾膜骨架20安裝于濾筒13內腔底部的核孔粗濾膜17的下表面，濾膜骨架20上的微孔孔徑為100～2000微米。

杯體1的上端可拆卸的密封連接有杯蓋結構，杯蓋結構包括下杯蓋21和安裝于下杯蓋21上的上杯蓋22，上杯蓋22與下杯蓋21通過安裝于二者側面的鉸接結構連接在一起，該鉸接結構為銷軸29鉸接，下杯蓋21與杯身1之間設置有密封墊。杯蓋結構、底蓋11及筒殼4均是由食品級非金屬塑料材質或金屬材料制成，杯身1是由透明的食品級非金屬塑料材質或金屬材料制成。下杯蓋21與筒殼4之間安裝有密封墊23?；钊麠U8穿出下杯蓋21，下杯蓋21上設有直飲口24和通氣孔25，上杯蓋22的內腔底部安裝有第一密封件26和第二密封件27，第一密封件26和第二密封件27在上杯蓋22蓋在下杯蓋21上時插置于直飲口24和通氣孔25上。

使用時，參考圖8所示，將該飲用水凈水杯的上杯蓋22相對下杯蓋21打開，取下底蓋11，將底蓋11側面的多個卡槽12卡在活塞桿8的凸塊上，作為拉環(huán)使用；將杯體1的底部浸入液面以下(也可在濾筒13的第二進水孔14上安裝軟管，將軟管的底部浸入液面以下)；將手指伸進底蓋11的環(huán)形槽中，向上拉動底蓋11，帶動活塞桿8及活塞6沿筒殼4內腔向上運動，筒殼4內腔位于活塞6下方的腔體中形成負壓，開啟第二單向閥10，自然界的原水從濾筒13的第二進水孔14進入，經過濾片結構即濾膜骨架20、核孔粗濾膜17、無紡布16、核孔精濾膜15及活性炭或生物酶19、第二單向閥10后進入筒殼4內腔位于活塞6下面的區(qū)域中，關閉第一單向閥9。參考圖9所示，將底蓋11向下壓，關閉第二單向閥10，開啟第一單向閥9，凈水從筒殼4內腔通過第一單向閥9進入到筒殼4與杯體1之間的區(qū)域，將活塞桿8壓到底，取下底蓋11，裝回濾芯裝置的底部，飲用者可直接從杯體1上端的下杯蓋21的直飲口24飲用水。

如圖10所示本發(fā)明便攜式戶外飲用水凈水杯實施例三的結構示意圖，其大部分結構與上述實施例二的結構相同，相同之處不再贅述，不同之處是：第二進水孔14上連接有取水管28，便于取水者較遠距離取水；取水管28的底部為鏤空球狀結構，可阻擋樹葉、較大的垃圾等雜質進入第二進水孔14。

本實施例的使用過程與上述實施例二的使用過程基本相同，此處不再贅述。

如圖11和圖12所示，本發(fā)明便攜式戶外飲用水凈水杯實施例四的大部分結構與上述實施例二的結構相同，相同之處不再贅述，不同之處是：本實施例濾芯裝置包括濾筒13，濾筒13的下端設有第二進水孔14，濾筒13的上端設有上端蓋30，上端蓋30上設有出水口，濾筒13的內腔位于上端蓋的下面安裝有筒狀濾片結構，濾片結構的下端通過底蓋31封閉，濾片結構由內向外依次包括筒狀核孔精濾膜15、無紡布16及核孔粗濾膜17,核孔精濾膜17的內腔還設置有活性炭或生物酶19。核孔粗濾膜17的外層套置濾膜骨架20，濾膜骨架20上的微孔孔徑為100～2000微米。

本實施例的使用過程與上述實施例二的使用過程基本相同，相同之處不再贅述，不同之處是：使用時，自然界取得的原水從濾筒13下端的第二進水孔14抽入濾筒13的內腔，原水由外向內依次經過濾片結構的濾膜骨架20、核孔粗濾膜17、無紡布16、核孔精濾膜15及活性炭或生物酶19后從濾筒13的上敞口端排出。

如圖13所示本發(fā)明便攜式戶外飲用水凈水杯實施例五的結構示意圖，其大部分結構與上述實施例四的結構相同，相同之處不再贅述，不同之處是：該濾芯裝置的濾膜骨架20為橫截面為六邊形的棱柱筒體。

本發(fā)明便攜式戶外飲用水凈水杯使用者可以直接從自然水體中獲取直飲水，該凈水杯能過濾自然水體中的泥沙、細菌、病毒、重金屬、寄生蟲、有機物等有害物質，并能有效去除異味，對細菌、病毒、寄生蟲等大顆粒物的去除率達100％，對病毒的去除率達99.9％，過濾后的飲用水完全符合國際飲用水標準，安全、健康、口感甘甜、滑順，設計合理使制造成本降低；該凈水杯的濾芯裝置及第一單向閥9、第二單向閥10均可更換，使用方便，在保證過濾效率和質量的前提下，有效地延長了凈水杯的使用壽命；該凈水杯的結構簡單，操作便捷，使用者可以獨立完成采水及過濾過程，杯體1的全透明設計使取水與過濾過程透明可見，安全放心，濾芯裝置堵塞時，也能輕易拆開進行清洗和維護；該凈水杯的可拆卸底蓋11既可作為第二進水孔14的密封底蓋使用，又可作為取水時的手柄拉環(huán)使用，使取水更為便捷省力；通過在第二進水孔14上連接取水管28，便于取水者較遠距離取水，極大地降低了使用者的安全風險，增加了使用地方便性，通過將取水管28的進水口設計為鏤空球狀結構，可阻擋樹葉、昆蟲等較大的顆粒物等雜質進入濾筒13的第二進水孔14；通過采用食品級非金屬塑料材質或金屬材質，輕便易攜帶，防抗摔能力極強，極大地提高了凈水杯的安全使用性能。

以上所述實施例僅是為充分說明本發(fā)明而所舉的較佳的實施例，本發(fā)明的保護范圍不限于此。本技術領域的技術人員在本發(fā)明基礎上所作的等同替代或變換，均在本發(fā)明的保護范圍之內。本發(fā)明的保護范圍以權利要求書為準。