一种野外高效率自驱动净水水壶及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种野外高效率自驱动净水水壶及其制作方法，包括壶体，所述壶体上端设置顶盖，底部设置底盖，下端设置支架；壶体内部设置吸水过滤装置，所述吸水过滤装置垂直贯通于壶体，所述吸水过滤装置由多孔径向结构的聚丙烯酰胺气凝胶软管和泡沫板和镶嵌于泡沫板内的多孔径向结构的聚丙烯酰胺气凝胶软管组成；吸水过滤装置顶端设置蒸发板，蒸发板与聚丙烯酰胺气凝胶软管连通，所述蒸发板的材质为聚丙烯酰胺/碳纳米管复合气凝胶；蒸发板的外周设置塑料隔板；蒸发板的上方设置钢化玻璃冷凝半球；壶体内部与吸水过滤装置之间形成的腔体为储水腔体。本发明专利技术的水壶无需用电和水压，结构简单，成本低，易于携带，用于水净化，具有广泛的应用前景。

A field high-efficiency self-driving water purifying kettle and its preparation method

The invention relates to a field efficient self driving water purifying kettle and a manufacturing method thereof, comprising a kettle body, a top cover arranged at the upper end of the kettle body, a bottom cover arranged at the bottom, and a bracket at the lower end; a water absorption filtering device is arranged inside the pot body, and the water absorption filter device is vertically communicated through the pot body, and the water absorption filter device is composed of a polyacrylamide aerogel hose with multiple apertures and a foam board. The evaporating plate is connected with the polyacrylamide aerogel hose, and the evaporating plate is made of Polyacrylamide / carbon nanotube composite aerogel, and the plastic baffle plate is arranged at the periphery of the evaporating plate; the tempered glass condensation hemisphere is arranged above the evaporating plate, and the pot body is arranged inside the evaporation plate. The cavity formed between the part and the water absorption filter device is a water storage cavity. The kettle of the invention does not need electricity and water pressure, has simple structure, low cost and is easy to carry, and is used for water purification, and has wide application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种野外高效率自驱动净水水壶及其制备方法
本专利技术属于环保净水领域，具体涉及一种野外高效率自驱动净水水壶及其制备方法。技术背景安全饮水是户外紧急救援、户外作业人员、部队士兵和旅游、探险、登山、徒步、野营等户外活动爱好者在野外活动时的生命保障。在恶劣的环境下，水源极度缺乏，随身携带大量饮用水不现实，直接饮用不洁饮水容易导致腹泻、呕吐、发烧等疾病，因此，随身携带净水器是野外活动者必不可少的饮水保障。目前，市面上的净水器品种很多，大多数净水器需要水压、电源和水源等才能使用，但是在条件恶劣的环境下，这些净水装置就会失去作用。专利文献“CN201720007224基于超滤技术的野外自动净化水壶”和“CN201720160924净化水壶”中公开了净水壶采用过滤技术净化水质，过滤了重金属、余氯等污染物质，但是这些净化水壶都需要电源和水压，在热脱盐系统中经常发生盐积累，只能过滤淡水，结构复杂，成本高。专利文献CN201710996000.5公开的一种多功能军用净水水壶包含了太阳能光伏板与蓄电池、自吸增压泵、加温装置、电路板等部件，同样是结构复杂，能耗和成本高。上述净水水壶都是在特定环境下才能正常使用，一旦遇上缺乏电源、淡水源、甚至没有水源的恶劣环境，这些净水设备就无法施展作用。因此，一种使用时不需安装于水龙头上，无需自来水压，无需外接电源就能立即将户外的雨水、溪水、河水、湖水、海水等天然水净化成无菌、无悬浮污染物等有害物质的可直接饮用的安全饮用水的净水设备是野外活动者必不可少的，同时还是地震、洪水等自然灾害发生时保障饮水安全的紧急装备。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够适应多种恶劣环境，可对雨水、河水、海水进行净化，并可在湿沙中吸取和过滤水的野外高效率自驱动净水水壶。本专利技术的技术方案为：一种野外高效率自驱动净水水壶，其特征在于，包括壶体，所述壶体上端设置顶盖，底部设置底盖，下端设置支架；壶体内部设置吸水过滤装置，所述吸水过滤装置垂直贯通于壶体，所述吸水过滤装置由多孔径向结构的聚丙烯酰胺气凝胶软管和泡沫板和镶嵌于泡沫板内的多孔径向结构的聚丙烯酰胺气凝胶软管组成；吸水过滤装置顶端设置蒸发板，蒸发板与聚丙烯酰胺气凝胶软管连通，所述蒸发板的材质为聚丙烯酰胺/碳纳米管复合气凝胶；蒸发板的外周设置塑料隔板；蒸发板的上方设置钢化玻璃冷凝半球；壶体内部与吸水过滤装置之间形成的腔体为储水腔体，钢化玻璃冷凝半球形成的腔体与储水腔体连通；壶体外壁设置出水口，出水口与储水腔体连通。进一步地，所述钢化玻璃冷凝半球设置于储水腔体和蒸发板上方。作为优选，所述钢化玻璃冷凝半球与储水腔体之间设置隔层，隔层上设置进水口，冷凝水通过进水口流入储水腔体。优选地，所述壶体上还设置手柄。具体地，所述顶盖和底盖均可拆卸或可打开设置于壶体上。作为优选，所述支架有三个，形成三角支架，可旋转或可折叠设置于壶体上。本专利技术还包括一种野外高效率自驱动净水水壶的制备方法，其特征在于，包括：一，聚丙烯酰胺气凝胶软管的制备：采用径向冰模板法，使冰晶径向生长；先将铜管接触低温浴，使铜管降温；再加入包含丙烯酰胺、化学交联剂和光引发剂的前驱液，冰晶在生长过程中把聚合物的链条挤压成松散的孔壁；接着采用紫外线低温辐射法进行交联，使前一步中得到的孔壁进行化学结合，持续光照5～6小时后，聚合物链条之间就形成了比较稳定的孔壁；最后采用冷冻干燥，让冰晶升华，留下多孔径向结构的聚丙烯酰胺气凝胶软管；二，蒸发板的制作：采用冰模板法制作圆饼状聚丙烯酰胺/碳纳米管复合气凝胶；先将圆柱体铜饼模具放入低温浴，使模具降温；再加入包含丙烯酰胺、化学交联剂、光引发剂以及高度分散的碳纳米管的前驱液，采用冰模板法使冰晶在生长过程中把聚合物的链条挤压成松散的孔壁；然后采用紫外线低温辐射法，将孔壁进行化学交联，持续光照5～6小时后，聚合物链条之间就形成了比较稳定的孔壁；最后采用冷冻干燥，让冰晶升华，留下多孔结构的聚丙烯酰胺/碳纳米管复合气凝胶。具体地，所述步骤一中低温浴的温度为-30℃；所述的化学交联剂为亚甲基双丙烯酰胺(mbaa)，光引发剂为偶氮二异丁脒盐酸盐(V50)，其中丙烯酰胺：mbaa：V50物质的量浓度之比为750～1000：50：1；所述的紫外线波长为253nm。作为优选，所述步骤二中低温浴的温度为-30℃；所述的化学交联剂为亚甲基双丙烯酰胺(mbaa)，光引发剂为偶氮二异丁脒盐酸盐(V50)，其中丙烯酰胺：碳纳米管：mbaa：V50物质的量浓度之比为750～1000：200：50：1；所述的紫外线波长为253nm。本专利技术的一种野外高效率自驱动净水水壶，其净水的原理是通过聚丙烯酰胺气凝胶软管的毛细力自驱动运输水，并利用太阳能，将持续吸上来的水在蒸发板上蒸发，随后水蒸气在冷凝半球上液化，流向水壶中。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术的一种野外高效率自驱动净水水壶，利用毛细力驱动运输水，无需用电和水压，结构简单，成本低，易于携带，可应用于雨水、河水、海水的净化，在海岛、地震、洪水等极端环境下具有很大的应用前景。(2)本专利技术的一种野外高效率自驱动净水水壶，能够适应多种恶劣的环境，可以在缺乏水源的湿沙中吸取和过滤水，是野外作业者必不可少的饮水保障设备，在沙漠、海岛、地震、洪水等极端环境下具有很大的应用前景。附图说明图1是一种野外高效率自驱动净水水壶结构示意图；图2是聚丙烯酰胺气凝胶软管的照片；图3是聚丙烯酰胺气凝胶软管在湿沙中的性能测试图；图4是聚丙烯酰胺气凝胶软管在湿沙环境下吸水速率与吸水高度的变化曲线图。其中，1—顶盖，2—钢化玻璃冷凝半球，3—塑料隔板，4—进水口，5—蒸发板，6—出水口，7—泡沫板，8—储水腔体，9—聚丙烯酰胺气凝胶软管，10—支架，11—底盖，12—手柄。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的内容进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。居于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种野外高效率自驱动净水水壶的制备方法如下：一，聚丙烯酰胺气凝胶软管的制备：采用径向冰模板法，使冰晶径向生长；先将铜管接触低温浴，使铜管降温；再加入包含丙烯酰胺、化学交联剂和光引发剂的前驱液，冰晶在生长过程中把聚合物的链条挤压成松散的孔壁；接着采用紫外线低温辐射法进行交联，使前一步中得到的孔壁进行化学结合，持续光照5小时后，聚合物链条之间就形成了比较稳定的孔壁；最后采用冷冻干燥，让冰晶升华，留下多孔径向结构的聚丙烯酰胺气凝胶软管。二，蒸发板的制作：采用冰模板法制作圆饼状聚丙烯酰胺/碳纳米管复合气凝胶；先将圆柱体铜饼模具放入低温浴，使模具降温；再加入包含丙烯酰胺、化学交联剂、光引发剂以及高度分散的碳纳米管的前驱液，采用冰模板法使冰晶在生长过程中把聚合物的链条挤压成松散的孔壁；然后采用紫外线低温辐射法，将孔壁进行化学交联，持续光照5小时后，聚合物链条之间就形成了比较稳定的孔壁；最后采用冷冻干燥，让冰晶升华，留下多孔结构的聚丙烯酰胺/碳纳米管复合气凝胶。具体地，一中的低温浴的温度为-30℃；化学交联剂为亚甲基双丙烯酰胺(mbaa)，光引发剂为偶氮二异丁脒盐酸盐(V50)，其中丙烯酰胺：mbaa本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种野外高效率自驱动净水水壶，其特征在于，包括壶体，所述壶体上端设置顶盖(1)，底部设置底盖(11)，下端设置支架(10)；壶体内部设置吸水过滤装置，所述吸水过滤装置垂直贯通于壶体，所述吸水过滤装置由多孔径向结构的聚丙烯酰胺气凝胶软管(9)和泡沫板(7)和镶嵌于泡沫板(7)内的多孔径向结构的聚丙烯酰胺气凝胶软管(9)组成；吸水过滤装置顶端设置蒸发板(5)，蒸发板(5)与聚丙烯酰胺气凝胶软管(9)连通，所述蒸发板的材质为聚丙烯酰胺/碳纳米管复合气凝胶；蒸发板(5)的外周设置塑料隔板(3)；蒸发板(5)的上方设置钢化玻璃冷凝半球(2)；壶体内部与吸水过滤装置之间形成的腔体为储水腔体(8)，钢化玻璃冷凝半球(2)形成的腔体与储水腔体(8)连通；壶体外壁设置出水口(6)，出水口(6)与储水腔体(8)连通。

【技术特征摘要】
1.一种野外高效率自驱动净水水壶，其特征在于，包括壶体，所述壶体上端设置顶盖(1)，底部设置底盖(11)，下端设置支架(10)；壶体内部设置吸水过滤装置，所述吸水过滤装置垂直贯通于壶体，所述吸水过滤装置由多孔径向结构的聚丙烯酰胺气凝胶软管(9)和泡沫板(7)和镶嵌于泡沫板(7)内的多孔径向结构的聚丙烯酰胺气凝胶软管(9)组成；吸水过滤装置顶端设置蒸发板(5)，蒸发板(5)与聚丙烯酰胺气凝胶软管(9)连通，所述蒸发板的材质为聚丙烯酰胺/碳纳米管复合气凝胶；蒸发板(5)的外周设置塑料隔板(3)；蒸发板(5)的上方设置钢化玻璃冷凝半球(2)；壶体内部与吸水过滤装置之间形成的腔体为储水腔体(8)，钢化玻璃冷凝半球(2)形成的腔体与储水腔体(8)连通；壶体外壁设置出水口(6)，出水口(6)与储水腔体(8)连通。2.根据权利要求1所述的一种野外高效率自驱动净水水壶，其特征在于，所述钢化玻璃冷凝半球(2)设置于储水腔体(8)和蒸发板(5)上方。3.根据权利要求2所述的一种野外高效率自驱动净水水壶，其特征在于，所述钢化玻璃冷凝半球(2)与储水腔体(8)之间设置隔层，隔层上设置进水口(4)，冷凝水通过进水口(4)流入储水腔体(8)。4.根据权利要求1所述的一种野外高效率自驱动净水水壶，其特征在于，所述壶体上还设置手柄(12)。5.根据权利要求1所述的一种野外高效率自驱动净水水壶，其特征在于，所述顶盖(1)和底盖(11)均可拆卸或可打开设置于壶体上。6.根据权利要求1所述的一种野外高效率自驱动净水水壶，其特征在于，所述支架(10)有三个，形成三角支架，可旋转或可折叠设置于壶体上。7.一种野外高效率自驱动净水水壶的制备方法，其特征在于，包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：王天祺，
申请(专利权)人：王天祺，
类型：发明
国别省市：浙江,33