CN105113600A - 一种抽水马桶的高强度杀菌净化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抽水马桶的高强度杀菌净化装置。包括上盖、下盖和旋转底座，上、下盖连接安装，旋转底座装在下盖底面，上盖一侧缺口两侧均开有灯管卡槽，紫外线灯管卡装在灯管卡槽上；上盖上的镇流器电路板盒、锂电池盒和控制电路板盒内置有镇流器电路板、锂电池和控制电路板，开关电路板安装在上盖侧部开槽上，USB充电接板装在上盖侧壁；控制电路板分别与开关电路板和USB充电接板连接；锂电池供电，控制电路板经镇流器电路板连接紫外线灯管。本发明可对马桶进行有效的除菌杀毒，解决人们生活中的卫生需求，改进了电路结构，延长了灯管寿命，具有耗电低、使用方便、清洁环保、无污染、杀菌率高等特点。
Description
技术领域
本发明涉及了一种杀菌净化装置，尤其是涉及了一种抽水马桶的高强度杀菌净化装置。
背景技术
检测显示刚冲完水的马桶内壁细菌仍高达100000个，主要包括淋病奈瑟菌，白色念珠球菌，厚壁菌，大肠埃希菌，霍乱弧菌，伤寒杆菌，淋球菌等，可能导致，霍乱病，伤寒病，妇科疾病，淋病，腹泻，肥胖症，肠炎，急性皮炎，痔疮等。而现有的马桶净化方式以化学洗涤剂为主，存在着杀菌率低，单次使用成本高等无法避免的难题。调查显示，人们刷洗马桶的平均周期为2至3周，马桶表面看上去白净，但是人体排泄物所附带的细菌是人眼不可见的，实际在马桶上还存在大量细菌，刷洗马桶后仍需要杀菌和净化，现有技术中缺少对马桶杀菌净化的装置。
发明内容
为了解决背景技术中存在的问题，从人们的是身体健康的角度出发，做到从根源防范疾病的生成和滋养，为人们的健康保驾护航，本发明提供了一种抽水马桶的高强度杀菌净化装置，有效去除马桶中有害细菌及物质，使得每次洗刷马桶后，扼杀马桶所有的细菌，营造舒适清洁的生活环境。
本发明采用的技术方案是：
本发明采用医用级紫外线和臭氧杀毒结合的技术方案,以锂电池直供热阴极紫外线灯管的升压电路，解决了灯管易黑，管内电流不稳定灯诸多技术问题，更稳定可靠。
本发明运用医疗级、食品级紫外线和臭氧杀菌原理，紫外线以90％以上的透射率强力的破坏细菌，病毒的DNA，使其在马桶内部不能滋养和存活。而空气中的氧气在紫外线的照射下光解形成氧原子，氧原子进一步和空气中的氧气发生化学反应形成臭氧，臭氧具有强氧化性，可以直接和细菌，病毒发生反应，破坏细胞,RNA,分解DNARNA蛋白质等，从内部瓦解细菌，病毒的结构，达到双层杀菌的效果。经微生物检测，本发明采用紫外线和臭氧可有效杀灭各类马桶中的细菌病毒和微生物，综合杀菌率达到99％以上，有效的解决了人们日常生活中关于轻松保持马桶卫生的需求。
本发明包括上盖、下盖和旋转底座，上盖、下盖作为装置的外壳上下连接安装，旋转底座安装在下盖底面，上盖一侧开有容置灯管的缺口，容置灯管的缺口两侧均开有灯管卡槽，紫外线灯管两端通过紫外线灯管硅胶塞卡装在灯管卡槽上；上盖上设有镇流器电路板盒、锂电池盒和控制电路板盒，镇流器电路板盒、锂电池盒和控制电路板盒内分别置有镇流器电路板、锂电池和控制电路板，开关电路板安装在上盖侧部的开槽上，开关电路板上装有开关和指示灯，作为USB充电接口的USB充电接板安装在上盖侧壁；控制电路板分别与开关电路板和USB充电接板连接；锂电池连接控制电路板进行供电，控制电路板经镇流器电路板连接紫外线灯管。
所述的下盖底面开有旋转卡扣凹槽，旋转卡扣凹槽23处的下盖内壁安装有用于防水密封的底座挡板，旋转卡扣凹槽周边设有间隔的定位凹槽，旋转底座底面中心为底座平台，底座平台两侧的旋转底座底面上粘有3M胶，旋转底座顶面中心设有底座凸台，底座凸台边缘设有与定位凹槽配合的凸块，底座凸台的凸块嵌入安装到旋转卡扣凹槽定位凹槽中旋转卡合。
所述的镇流器电路板盒和控制电路板盒分别安装在锂电池盒两侧。
所述的上盖内的四角设有螺丝柱，下盖四角开有设有与螺丝柱配合的螺丝孔，螺丝穿过螺丝孔与螺丝柱连接并在螺丝孔上盖有螺丝孔硅胶塞密封。
所述的镇流器电路板包括电阻R1～R2、电容C2～C4、中功率三极管Q1、中功率三极管Q2、变压器L1、磁环线圈T、电感线圈L2和二极管D2～D3；中功率三极管Q1的基极和发射极之间串联有二极管D2，中功率三极管Q1的基极和集电极之间串联有电阻R2，中功率三极管Q2的基极和发射极之间串联有二极管D3，中功率三极管Q1与中功率三极管Q2的集电极之间连接有电容C2，电容C2两端并联到变压器L1初级线圈的两端，中功率三极管Q2的基极经电阻R1后与中功率三极管Q1的基极一起连接到磁环线圈T的输入线圈；电容C3、变压器L1的次级线圈、磁环线圈T的输出线圈、电感线圈L2依次串联后连接在紫外线灯管，电容C4连接到紫外线灯管；中功率三极管Q1与中功率三极管Q2的发射极之间连接作为镇流器电路板的一个输入端子，变压器L1输入线圈的中间引出经开关P作为镇流器电路板的另一个输入端子。
所述的控制电路板包括芯片U1～芯片U4、若干电阻和若干电容；芯片U4作为主控芯片，芯片U4的1脚、2脚和6脚分别经电阻R15、电阻R14、电阻R13后连接指示灯D4、指示灯D5和开关S1，开关S1即为开关，指示灯D4、指示灯D5组成指示灯；芯片U4的10脚和14脚连接到蜂鸣器的两端，芯片U4的12脚与三极管Q3的基极连接，三极管Q3的基极经电阻R7接地，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极经电阻R4连接到芯片U1的4脚；芯片U4的13脚经电容C5接地，芯片U4的13脚经电阻R8连接到芯片U1的1脚，芯片U1的1脚与4脚之间串联有电阻R5，芯片U1的1脚经电容C3接地，芯片U1的1脚与接地端连接锂电池的两端，芯片U1的1脚～38交串联，芯片U1的5脚～8脚串联后经电容C1接地，芯片U1的5脚与接地端一起作为连接到镇流器电路板的两个连接端子；芯片U2的8脚和9脚分别连接芯片U2的7脚和6脚，芯片U2的8脚和4脚串联后经电容C7接地，芯片U2的2脚经电阻R6接地，芯片U2的1脚、3脚和9脚串联后接地，芯片U2的4脚经电阻R3后与接地端作为连接到USB充电接板的两个连接端子；芯片U3作为电源稳压芯片，芯片U3的输入端和输出端之间串联有二极管D1，芯片U3的输入端经电感L1后分别连接到芯片U1的1脚和芯片U2的5脚，芯片U3的输出端分别连接电容C6和电容C4，芯片U3的输出端分别经电阻R10和电阻R9连接芯片U2的6脚和7脚，芯片U3的输出端依次经电阻R12、电阻R13后连接芯片U4的6脚。
本发明的有益效果是：
本发明针对马桶中的细菌，病毒等，进行有效的除菌杀毒，消灭马桶中的一切有害细菌病毒，帮助人们减少疾病的生成，控制疾病的传播，解决了人们生活中的卫生需求。
本发明改进了电路结构，电子镇流器采用双管推挽式升压电路后加镇流电感的结构，并增加了灯丝预热电路，大大延长了灯管寿命。
本发明具有耗电低，使用方便，清洁环保，无污染，杀菌率高，效率高，节约能源，使用寿命长，无任何耗材等特点。
附图说明
图1是本发明的立体示意图。
图2是本发明装配前的完全爆炸图。
图3是本发明上盖、下盖和旋转底座各自装配后的爆炸图。
图4是本发明上盖顶面的视图。
图5是本发明下盖底面的视图。
图6是本发明旋转底座的结构示意图。
图7是本发明控制电路板的电路图。
图8是本发明镇流器电路板的电路图。
图中：1：上盖，2：紫外线灯管硅胶塞，3：紫外线灯管，4：usb充电接板，5：下盖，6：开关，7：螺丝柱，8：紫外线灯管卡槽，9：镇流器电路板，10：锂电池，11：控制电路板，12：开关电路板，13：指示灯，14：镇流器电路板盒，15：锂电池盒，16：控制电路板盒，17：电线卡扣，18：底座挡板，19：旋转底座，20：底座凸台，21：底座平台，22：3M胶，23：旋转卡扣凹槽，24：螺丝孔硅胶塞。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1～图3所示，本发明包括上盖1、下盖5和旋转底座19，上盖1、下盖5作为装置的外壳上下连接安装，旋转底座19安装在下盖5底面，如图4所示，上盖1一侧开有容置灯管的缺口，容置灯管的缺口两侧均开有灯管卡槽8，紫外线灯管3两端通过紫外线灯管硅胶塞2卡装在灯管卡槽8上；上盖1上设有镇流器电路板盒14、锂电池盒15和控制电路板盒16，镇流器电路板盒14、锂电池盒15和控制电路板盒16内分别置有镇流器电路板9、锂电池10和控制电路板11，开关电路板12安装在上盖1侧部的开槽上，开关电路板12上装有开关6和指示灯13，作为USB充电接口的USB充电接板4安装在上盖1侧壁；控制电路板11分别与开关电路板12和USB充电接板4连接；锂电池10连接控制电路板11进行供电，控制电路板11经镇流器电路板9连接紫外线灯管3。
如图2～3所示，下盖5底面开有旋转卡扣凹槽23，旋转卡扣凹槽23周边设有间隔的定位凹槽，旋转卡扣凹槽23处的下盖5内壁安装有用于防水密封的底座挡板18，底座挡板18防止马桶的水从外部进入本发明装置内。如图5所示，旋转底座19底面中心为底座平台21，底座平台21两侧的旋转底座19底面上粘有3M胶22，旋转底座19顶面中心设有底座凸台20，如图6所示，底座凸台20边缘设有与定位凹槽配合的凸块，底座凸台20的凸块嵌入安装到旋转卡扣凹槽23定位凹槽中旋转卡合。
镇流器电路板盒14和控制电路板盒16分别安装在锂电池盒15两侧。
上盖1内的四角设有螺丝柱7，下盖5四角开有设有与螺丝柱7配合的螺丝孔，螺丝穿过螺丝孔与螺丝柱7连接并在螺丝孔上盖有螺丝孔硅胶塞24密封。
上盖1内设有用于安装连接电线的电线卡扣17。
本发明包括控制电路板连接有用于为充电锂电池充电的USB接口。通过开关电路板12上的指示灯13的状态来判别是否需要通过USB接口对充电锂电池进行充电以及提示紫外线工作与否，指示灯13包括指示灯D4、指示灯D5，指示灯D4、指示灯D5分别用于充电提示和工作提示。
开关6控制紫外线灯管的工作状态，镇流器和紫外线灯管连接，为紫外线工作提供稳定的电流输出和工作状态。
如图8所示，镇流器电路板9包括电阻R1～R2、电容C2～C4、中功率三极管Q1、中功率三极管Q2、变压器L1、磁环线圈T、电感线圈L2和二极管D2～D3，中功率三极管Q1的基极和发射极之间串联有二极管D2，中功率三极管Q1的基极和集电极之间串联有电阻R2，中功率三极管Q2的基极和发射极之间串联有二极管D3，中功率三极管Q1与中功率三极管Q2的集电极之间连接有电容C2，电容C2两端并联到变压器L1初级线圈的两端，中功率三极管Q2的基极经电阻R1后与中功率三极管Q1的基极一起连接到磁环线圈T的输入线圈。
电容C3、变压器L1的次级线圈、磁环线圈T的输出线圈、电感线圈L2依次串联后连接在紫外线灯管3，电容C4连接到紫外线灯管3；中功率三极管Q1与中功率三极管Q2的发射极之间连接作为镇流器电路板9的一个输入端子，变压器L1输入线圈的中间引出经开关P作为镇流器电路板9的另一个输入端子。
如图7所示，控制电路板11包括芯片U1～芯片U4、若干电阻和若干电容：芯片U4作为主控芯片，芯片U4的1脚、2脚和6脚分别经电阻R15、电阻R14、电阻R13后连接指示灯D4、指示灯D5和开关S1，开关S1即为开关6，指示灯D4、指示灯D5组成指示灯13。
上述芯片U4为主控CPU，可工作于32KH主频，在该主频下工作电流小于15UA，并可换到1M、4M、8M、16M较高主频下工作，机内有ADC模块可用于电池电压监测，在待机时工作于32KHZ，在运行时工作于4MHZ，以降低功耗延长待机时间。芯片U4的10脚和14脚连接到蜂鸣器BEE1的两端，芯片U4的12脚与三极管Q3的基极连接，三极管Q3的基极经电阻R7接地，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极经电阻R4连接到芯片U1的4脚；芯片U4的13脚经电容C5接地，芯片U4的13脚经电阻R8连接到芯片U1的1脚，芯片U1的1脚与4脚之间串联有电阻R5，芯片U1的1脚经电容C3接地，芯片U1的1脚与接地端连接锂电池10的两端，芯片U1的1脚～38交串联，芯片U1的5脚～8脚串联后经电容C1接地，芯片U1的5脚与接地端一起作为连接到镇流器电路板9的两个连接端子；三极管Q3和芯片U1组成电子开关，当三极管Q3基极为高电平时，芯片U1导通，给镇流器供电，当三极管Q3基极为低电平时，切断镇流器供电。
芯片U2为充电管理芯片，工作在先恒流充电后恒压充电模式，最大充电电流可达1A。芯片U2的8脚和9脚分别连接芯片U2的7脚和6脚，芯片U2的8脚和4脚串联后经电容C7接地，芯片U2的2脚经电阻R6接地，芯片U2的1脚、3脚和9脚串联后接地，芯片U2的4脚经电阻R3后与接地端作为连接到USB充电接板4的两个连接端子；
芯片U3作为电源稳压芯片，芯片U3的输入端和输出端之间串联有二极管D1，芯片U3的输入端经电感L1后分别连接到芯片U1的1脚和芯片U2的5脚，芯片U3的输出端分别连接电容C6和电容C4，芯片U3的输出端分别经电阻R10和电阻R9连接芯片U2的6脚和7脚，芯片U3的输出端依次经电阻R12、电阻R13后连接芯片U4的6脚。芯片U3为长压IC，与二极管D1、电感L1共同组成升压电路把电池电压升到稳定的5V，给CPU及ADC基准供电，该电路具有极低功耗，待机电流仅为7uA。
本发明的电路主要由电子镇流器和控制电路两部份组成：电子镇流器：为保证镇流器在较低电压下正常工作，本发明的电子镇流器采用双管推挽式升压电路后加镇流电感的结构，并增加了灯丝预热电路，大大延长了灯管寿命。本发明的控制电路能进行定时、充电的功能，控制电路具体实施中可采用以义隆公司的EM78P374作为主控CPU(芯片U4)，完成电池电压监测、工作定时等功能。
本发明的具体实施工作过程如下：
先将旋转底座19中的底座旋转平台21内的3M胶22贴在马桶盖内壁，下盖5通过底座旋转凸台20和底座的旋转卡扣凹槽23配合固定本发明。
开关电路板12上的开关6为轻触弹片开关；轻按弹片开关可使本发明通过内置锂电池10，经控制电路和镇流器电路给本发明图中紫外线灯管3供电，使紫外线灯管3发出紫外光，通过紫外线灯管底下的反光材料涂层，反射紫外线灯管3发出的紫外光，从而对马桶内外壁进行杀毒灭菌。因为是内置锂电池10，当电量不足时，通过图中：指示灯13会发出红色的光提示，告知本发明该充电，通过旋转下盖旋转卡扣凹槽23使下盖和旋转底座19分离，使本发明能够卸下，然后通过图中：由充电接口中的USB电路板4给本发明锂电池10充电，然后不断循环充电实现了可反复使用。
如图7所示，对于控制电路部分：
杀菌过程：电路平时处于待机模式，工作于32KHZ，此时总工作电流小于30UA，当CPU检测到有按键按下时，即把主频提升到4MHZ，进行6分钟定时，第12脚输出的高电平通过电阻R11加到Q3基极，电子开关接通，镇流器得电后点亮紫外线灯管，1脚也输出高电平，点亮工作指示灯(绿色LED)，同时蜂鸣器BEE1发出按键音，几分钟分钟后(或工作过程中用户再次按下开关时)，第12脚输出低电平，电子开关关断，镇流器停止工作，紫外线灯熄灭，1脚输出低电平，工作指示灯熄灭，蜂鸣器BEE1发出长提示音，提示完成一个杀菌周期。
电池电压检测过程：芯片U4通过13脚的ADC输入，采样当前电池电压，如电池电压低于3.5V，则认为电池电量低，此时如正处于工作状态，则工作指示灯13(绿色LED)闪烁，提示用户需要尽快充电，但并不立即停止工作，当检测到电池电压低于3.3V，则认为电池严重亏电，再继续工作就会损坏电池，则会自动关断所有输出，整机进入低功耗状态，如在待机状态下检测到亏电，则当用户按下启动开关时，红灯闪一下即灭以提醒电池已严重亏电，急需充电。
充电过程：在任何状态下连接了外部5V电源，CPU的8脚检测到高电平，如此时处于工作状态，则CPU会关断输出，进入充电状态，在充电过程中充电指示灯(红色LED)闪烁，当充电结束时，红色灯长亮，提示充电结束。
如图8所示，对于镇流器电路部分：直流3.7V杀菌紫外灯工作原理，通电后三极管Q1通过变压器L1的初级线圈及电阻R2获得基极电压使其导通，在变压器L1的次级获得一升压电压，该电压通过磁环T、线圈L2、电容C3、电容C4加到紫外线灯管3的两端，同时磁环T的感应线圈得到感应电压使三极管Q1截止，三极管Q2导通，形成振荡升压点亮紫外线灯管3，形成稳定的供电。
由此可说明，本发明能进行有效的除菌杀毒，解决了马桶卫生问题，并且改进的电路能够延长灯管寿命，提供稳定供电，耗电低，使用方便，清洁环保无污染，具有突出显著的技术效果。
上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种抽水马桶的高强度杀菌净化装置，其特征在于：包括上盖(1)、下盖(5)和旋转底座(19)，上盖(1)、下盖(5)作为装置的外壳上下连接安装，旋转底座(19)安装在下盖(5)底面，上盖(1)一侧开有容置灯管的缺口，容置灯管的缺口两侧均开有灯管卡槽(8)，紫外线灯管(3)两端通过紫外线灯管硅胶塞(2)卡装在灯管卡槽(8)上；上盖(1)上设有镇流器电路板盒(14)、锂电池盒(15)和控制电路板盒(16)，镇流器电路板盒(14)、锂电池盒(15)和控制电路板盒(16)内分别置有镇流器电路板(9)、锂电池(10)和控制电路板(11)，开关电路板(12)安装在上盖(1)侧部的开槽上，开关电路板(12)上装有开关(6)和指示灯(13)，作为USB充电接口的USB充电接板(4)安装在上盖(1)侧壁；控制电路板(11)分别与开关电路板(12)和USB充电接板(4)连接；锂电池(10)连接控制电路板(11)进行供电，控制电路板(11)经镇流器电路板(9)连接紫外线灯管(3)。
2.根据权利要求1所述的一种抽水马桶的高强度杀菌净化装置，其特征在于：所述的下盖(5)底面开有旋转卡扣凹槽(23)，旋转卡扣凹槽23处的下盖(5)内壁安装有用于防水密封的底座挡板(18)，旋转卡扣凹槽(23)周边设有间隔的定位凹槽，旋转底座(19)底面中心为底座平台(21)，底座平台(21)两侧的旋转底座(19)底面上粘有3M胶(22)，旋转底座(19)顶面中心设有底座凸台(20)，底座凸台(20)边缘设有与定位凹槽配合的凸块，底座凸台(20)的凸块嵌入安装到旋转卡扣凹槽(23)定位凹槽中旋转卡合。
3.根据权利要求1所述的一种抽水马桶的高强度杀菌净化装置，其特征在于：所述的镇流器电路板盒(14)和控制电路板盒(16)分别安装在锂电池盒(15)两侧。
4.根据权利要求1所述的一种抽水马桶的高强度杀菌净化装置，其特征在于：所述的上盖(1)内的四角设有螺丝柱(7)，下盖(5)四角开有设有与螺丝柱(7)配合的螺丝孔，螺丝穿过螺丝孔与螺丝柱(7)连接并在螺丝孔上盖有螺丝孔硅胶塞(24)密封。
5.根据权利要求1所述的一种抽水马桶的高强度杀菌净化装置，其特征在于：所述的镇流器电路板(9)包括电阻R1～R2、电容C2～C4、中功率三极管Q1、中功率三极管Q2、变压器L1、磁环线圈T、电感线圈L2和二极管D2～D3；中功率三极管Q1的基极和发射极之间串联有二极管D2，中功率三极管Q1的基极和集电极之间串联有电阻R2，中功率三极管Q2的基极和发射极之间串联有二极管D3，中功率三极管Q1与中功率三极管Q2的集电极之间连接有电容C2，电容C2两端并联到变压器L1初级线圈的两端，中功率三极管Q2的基极经电阻R1后与中功率三极管Q1的基极一起连接到磁环线圈T的输入线圈；电容C3、变压器L1的次级线圈、磁环线圈T的输出线圈、电感线圈L2依次串联后连接在紫外线灯管(3)，电容C4连接到紫外线灯管(3)；
中功率三极管Q1与中功率三极管Q2的发射极之间连接作为镇流器电路板(9)的一个输入端子，变压器L1输入线圈的中间引出经开关P作为镇流器电路板(9)的另一个输入端子。
6.根据权利要求1所述的一种抽水马桶的高强度杀菌净化装置，其特征在于：所述的控制电路板(11)包括芯片U1～芯片U4、若干电阻和若干电容；
芯片U4作为主控芯片，芯片U4的1脚、2脚和6脚分别经电阻R15、电阻R14、电阻R13后连接指示灯D4、指示灯D5和开关S1，开关S1即为开关(6)，指示灯D4、指示灯D5组成指示灯(13)；芯片U4的10脚和14脚连接到蜂鸣器的两端，芯片U4的12脚与三极管Q3的基极连接，三极管Q3的基极经电阻R7接地，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极经电阻R4连接到芯片U1的4脚；芯片U4的13脚经电容C5接地，芯片U4的13脚经电阻R8连接到芯片U1的1脚，芯片U1的1脚与4脚之间串联有电阻R5，芯片U1的1脚经电容C3接地，芯片U1的1脚与接地端连接锂电池(10)的两端，芯片U1的1脚～38交串联，芯片U1的5脚～8脚串联后经电容C1接地，芯片U1的5脚与接地端一起作为连接到镇流器电路板(9)的两个连接端子；
芯片U2的8脚和9脚分别连接芯片U2的7脚和6脚，芯片U2的8脚和4脚串联后经电容C7接地，芯片U2的2脚经电阻R6接地，芯片U2的1脚、3脚和9脚串联后接地，芯片U2的4脚经电阻R3后与接地端作为连接到USB充电接板(4)的两个连接端子；芯片U3作为电源稳压芯片，芯片U3的输入端和输出端之间串联有二极管D1，芯片U3的输入端经电感L1后分别连接到芯片U1的1脚和芯片U2的5脚，芯片U3的输出端分别连接电容C6和电容C4，芯片U3的输出端分别经电阻R10和电阻R9连接芯片U2的6脚和7脚，芯片U3的输出端依次经电阻R12、电阻R13后连接芯片U4的6脚。
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