CN111359801A - 基于triz的关联系统扩张的双柄消毒喷枪及其设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基于TRIZ的关联系统扩张的双柄消毒喷枪及其设计方法，至少通过九个方面关联系统扩张的功能组合与强化，其特征在于：包括枪体、固定座、储料瓶、输水管路、控制机构、电解机构、手动抽水机构以及电动水泵；枪体包括水平的枪身、固定在枪身中部下端的第一枪柄、固定在枪身后部下端的第二枪柄以及固定在枪身前端的喷水口；输水管路、控制机构以及电解机构设置在枪身内；固定座固定在枪身上端；储料瓶的瓶口可拆卸固定在固定座的入水口上；固定座设有与入水口连通的出水通道；出水通道、电解机构、手动抽水机构、电动水泵和可调喷水口通过输水管路连通；控制机构与电解机构、电动水泵电性连接；控制机构控制电解机构、电动水泵工作。

Description

基于TRIZ的关联系统扩张的双柄消毒喷枪及其设计方法

技术领域

本发明应用TRIZ理论指导新产品研发与设计,涉及环境安全消毒技术领域,具体涉及基于TRIZ的关联系统扩张的双柄消毒喷枪及其设计方法。

背景技术

次氯酸、次氯酸钠是食盐水或生理盐水电解产物，是一类很好的含氯消毒杀菌剂，其设备如某品牌的消毒喷壶就是抗疫防控的一种有力武器。该设备以食盐水或生理盐水（特殊情况下）作为原材料，通过电解反应产生次氯酸、次氯酸钠溶液。次氯酸、次氯酸钠都是强氧化剂和消毒剂，它是通过取源于广泛价廉的工业盐或海水稀溶液，经无隔膜电解而产生的。次氯酸、次氯酸钠的化学性质并不稳定，使用时最好一边制备一边使用。但是现有技术中的次氯酸钠发生器体型较大不方便搬运，造成使用不便；而一般的小型发生器则反应生成的速度较慢，也会造成使用不便。在使用方式上，有的开发出电动喷雾，有的是手动按压喷水雾等款式，各有优缺点，因此限制了电解产生次氯酸、次氯酸钠设备在环境消毒领域以及其他领域的应用展开。综上，现有的此类消毒产品，结构简单，功能单一，用途不广泛，使用不理想，无法做到抗疫与平时生活需求兼顾，难以满足广大消费者的多种使用需求。

因此，如何实现一种专用的消毒器械，且消毒器械体积小，携带移动方便，反应速度快，清洁消毒效果好，功能多样、用途广泛的消毒器械等是业内亟待解决的技术问题。

所谓TRIZ（Theoryof Inventive Problem Solving）是“发明问题解决理论”的简称，源于1946年以QS.Altshuller为首的原苏联科研人员开始有关TRIZ理论和实践的研究。近年来，TRIZ理论在国内有了很大的发展与广泛的应用。中国台湾学者在创新发明及专利方面，研究总结出TRIZ++（即萃智++），系统化地从技术层面来分析专利，形成较为完整的《系统化专利规避再生与强化》理论，其中关联系统扩张法就是应对“功能多样”需求的很好解题手法。

关联系统扩张法又可分为：一是正系统扩张，是由对象、环境与功能、价值及资源间的交互关系并寻找有利的功能来进行专利的强化；二是反系统扩张是由相反、修正、破坏与功能及组件间的思维模式并寻找对系统不利的现象来进行专利强化。

应用TRIZ理论中关联系统扩张法来分析消毒器械现有技术上存在的优点与不足，寻找有利的功能或寻找对系统不利的现象来进行专利强化。为此,将此理论的一应用，除了应对当前抗疫防控期间，研发含氯消毒剂制备产品，来满足一线市场急需外，同样也需要兼顾非抗疫时期与其他领域（如平时生活需求）的需求，力求多功能，产生多用途。

在现有技术已出现使用电动喷雾+电解水的专利，如韩国专利：PORTABLESTERILIZE WATER SPRAY GUN TO RECYCLE RESIDUAL WATER（KR101880970B1）等；以及使用手动喷雾+电解水的中国专利：一种电解食盐水喷头（201620052289.6）等，这二类消毒装置各有优劣，如电动类：省力，增压强大，喷雾效果好，适合连续性作业，但耗能、有噪音（高速喷雾时会有“吱、吱”声）；如手动类：耗能少，轻巧易携带，但费人力，喷雾效果差，适合慢节奏、无噪音功能，适合间断性作业。

应用TRIZ理论中关联系统扩张法正是可以寻找上述二类技术与产品中有利的功能或寻找对系统不利的现象来进行专利强化。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供基于TRIZ的关联系统扩张的双柄消毒喷枪及其设计方法，采用TRIZ理论中关联系统扩张法将电解消毒类现行技术上表现有利与不足的进行分析和创新，强化有用功能，克服不利之处，同时也为降低产品成本，扩大用途，为一机多用做贡献,提出一种基于TRIZ理论的关联系统扩张的单口双柄消毒喷枪及其设计方法。

本发明的技术方案如下：

一种基于TRIZ的关联系统扩张的双柄消毒喷枪，至少通过九个方面关联系统扩张的功能组合与强化，包括枪体、固定座、储料瓶、输水管路、控制机构、电解机构、手动抽水机构以及电动水泵；所述枪体包括水平的枪身、可拆卸固定在所述枪身中部下端的第一枪柄、固定在所述枪身后部下端的第二枪柄以及转动固定在所述枪身前端的可调喷水口；所述输水管路、所述控制机构以及所述电解机构均设置在所述枪身内；所述电动水泵固定在所述第一枪柄内；所述手动抽水机构固定在所述第二枪柄内；所述固定座固定在所述枪身前部上端；所述储料瓶的瓶口可拆卸固定在所述固定座后端中部的入水口上；所述固定座中部设有竖直贯通且与所述入水口连通的出水通道；所述出水通道、所述电解机构、所述手动抽水机构、所述电动水泵和所述可调喷水口通过所述输水管路连通；所述控制机构分别与所述电解机构、所述电动水泵电性连接；所述控制机构能够控制所述电解机构、所述电动水泵工作。

进一步的，所述手动抽水机构包括压水仓、活塞泵、扳机、弹簧、第一单向阀第二单向阀以及保险插销；所述输水管路包括第一水管、第二水管、第三水管和第四水管；所述压水仓固定在所述第二枪柄上部前端；所述扳机上端通过销钉转动固定在所述枪身与所述第二枪柄的连接处；所述保险插销可拆卸固定在所述扳机与所述第二枪柄之间；所述活塞泵、所述弹簧、所述第一单向阀以及所述第二单向阀均位于所述压水仓内；所述活塞泵一端穿出所述压水仓后与所述扳机铰接，所述活塞泵另一端固定有所述弹簧；所述弹簧另一端与所述压水仓内壁固定；所述第一水管一端与所述出水通道下端连通，另一端与所述电解机构连通；所述第二水管一端与所述电解机构连通，另一端穿入所述压水仓后与所述第一单向阀连通；所述第三水管一端与所述第二单向阀连通，另一端穿出所述压水仓后与所述可调喷水口通过所述第四水管连通；所述第一单向阀由所述第二水管朝向所述压水仓单向导通；所述第二单向阀由所述压水仓朝向所述第三水管单向导通；打开保险插销，扣动扳机推动活塞泵收缩，压水仓内溶液受到挤压，经第二单向阀流向第三水管；松开扳机，弹簧推动活塞泵复位，第二水管内溶液经由第一单向阀进入压水仓。

进一步的，所述电解机构包括电解池、电解电路板、第一导电柱、第二导电柱、第一电极、第二电极以及隔膜；所述输水管路包括第五水管、第六水管以及三通管；所述控制机构与所述电解电路板电性连接；所述电解池位于所述电解电路板上方；所述第一导电柱、所述第二导电柱下端均固定在所述电解电路板上，上端均穿入所述电解池内；所述第一导电柱、所述第二导电柱均与所述电解电路板电性连接；所述隔膜两端分别与所述第一导电柱、所述第二导电柱上部固定；所述第一电极两端分别固定在所述第一导电柱、所述第二导电柱上，位于所述隔膜上方；所述第二电极两端分别固定在所述第一导电柱、所述第二导电柱上，位于所述隔膜下方；所述出水通道下端与所述电解池上端通过所述第一水管连通；所述电解池与所述第一单向阀通过所述第二水管连通；所述电解池与所述电动水泵的进水口通过所述第五水管连通；所述电动水泵的出水口连通有第六水管；所述第三水管、所述第四水管和所述第六水管通过所述三通管连通。

进一步的，所述控制机构包括电池、磁吸充电口、控制电路板、显示屏以及水泵锁止键；所述显示屏上设置有电解显示灯和电解触摸开关；所述电池分别与所述磁吸充电口、所述控制电路板、所述显示屏、所述水泵锁止键、所述电解电路板以及所述电动水泵电性连接；所述控制电路板与所述电解电路板电性连接并控制所述电解电路板工作；所述控制电路板、所述电池均设置在所述枪身内；所述显示屏固定在所述枪身末端；所述磁吸充电口固定在所述第二枪柄底部；所述水泵锁止键固定在所述第一枪柄上部前端且与所述电动水泵电性连接；所述电解显示灯、所述电解触摸开关均与所述控制电路板电性连接；触摸电解触摸开关，能够通过控制电路板和电解电路板，控制电解机构工作；向上按压推动水泵锁止键，能够控制电动水泵启动并连续工作。

进一步的，所述固定座上端还设置有泄气阀和上单向阀；所述泄气阀、所述上单向阀分别与所述出水通道连通；所述上单向阀由所述固定座外部朝向所述出水通道单向导通。

进一步的，所述电解电路板上端固定有若干LED灯珠；所述LED灯珠与所述电解电路板电性连接。

进一步的，所述枪身上还设置有环形的捆带；所述捆带一端与所述枪身一侧上端固定，另一端与所述枪身另一侧上端可拆卸固定；所述捆带套设在所述储料瓶外周上。

进一步的，所述储料瓶的瓶口与所述入水口之间还设置有PP棉滤芯；所述固定座下部还设置有强磁铁；所述强磁铁环设在所述出水通道下部外侧。

进一步的，所述捆带上端中部固定有带圈；所述固定座前端固定有钩部；一背带一端与所述带圈固定，另一端与所述钩部固定。

基于TRIZ的关联系统扩张的双柄消毒喷枪的设计方法，将TRIZ理论的关联系统扩张法的原理加以充分利用，融合于改进创新的构思中，包括以下步骤：

步骤一：确定竞争系统；

针对该双柄消毒喷枪上具有相同功能与服务对象的结构，认为二者互为竞争关系，构成竞争系统，同时必要建立一种竞争系统的组合；

步骤二：确定情境系统；

针对该双柄消毒喷枪是在何种情境下使用的，或者是可能在哪些情境下使用，确定情境系统；

步骤三：确定互补系统；

针对该双柄消毒喷枪上具有相同功能与服务对象的结构，且其中一方能够被另一方进行替代，认为二者能够互相替换、互相补充，确定互补系统；

步骤四：确定准互补系统；

针对能够扩大该双柄消毒喷枪的服务对象的方法、方式，确定准互补系统；

步骤五：确定延伸系统；

针对该双柄消毒喷枪，使用多屏法，从层次和时间轴上观察该双柄消毒喷枪的缺点与不足，延伸到该双柄消毒喷枪的过去与未来，确定延伸系统；

步骤六：确定同值系统；

针对该双柄消毒喷枪，其竞争系统的组合中实现相同价值的部分，确定同值系统；

步骤七：确定阻碍系统；

针对该双柄消毒喷枪，为防止因操作上而造成的失误，引入“阻碍、破坏功能”，设计能够阻碍主要操作功能正常发挥的系统，确定阻碍系统；

步骤八：确定修正系统；

为防止该双柄消毒喷枪主要功能不足，需设置修正功能所形成的系统，确定修正系统；

步骤九：确定补强系统；

为了防止该双柄消毒喷枪主要功能存在潜在的缺点，需设置修正补强功能所形成的系统，确定补强系统。

本发明具有如下有益效果：

1、该双柄消毒喷枪设计合理，方便使用，功能强大，将储料瓶设置在枪体上方，省力且便于握持，降低操作者手上的负荷，操作者更容易拿稳喷枪，不易掉落。

2、储料瓶设置在喷枪枪身偏上位，且储存的液体可以从瓶口沿出水通道顺流直下至电解机构、手动抽水机构，相较于目前市面上所流通的喷壶其液体处在下位需向上抽取的方式，呈现出更小的流体阻力，可以降低能耗，省力省电。

3、储料瓶的重心线，靠近两个枪柄之间的中心位置，且两个手柄方便操作者双手握持，省力且受力均衡；在有背带协助下，可使用单手，储料瓶重心线靠后的也能使握持枪柄时更加省力，便于妇女、儿童操作使用。

4、本申请喷枪中的电解机构，可以电解食盐水或生理盐水，生成以次氯酸为主的含氯消毒剂（液），以进行喷洒消毒工作；本申请的喷枪也可以直接加入不需要电解的、可以直接进行喷洒的75%酒精、高锰酸钾水溶液等常规消毒剂（液），用以进行喷洒消毒工作；还可以加入不需要电解的非消毒类的纯净液体如自来水、叶面肥或某些农药进行喷洒作业；说明本方案使用的原料多样。

5、本申请的喷枪也可以直接当成普通喷枪使用，用于喷水、浇花、洗车等用途，且非常适合在车辆等较小的空间场所或家庭的使用。

6、本申请的喷枪还可以适用于同时出现多种应用情景的埸合，如农业的大棚种植试验等，可出现常规的或电解水的喷雾消毒，喷洒浇水、喷洒浇肥（叶面肥）等。

7、本申请的喷枪还可以适用于多种液体原料，其设计广谱的可拆卸的储料瓶及瓶口，如有专用的，也可使用通用的如可乐瓶、矿泉水瓶等，这样可预先装储多种不同原料液，呈现很好的互换性，以助实现多种用途。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为图1的A处的局部放大图。

图3为图1的B处的局部放大图。

图4为图1的C处的局部放大图。

图5为图1的俯视图。

图6为图1的左视图。

图7为图1的右视图。

图中附图标记表示为：

1、枪体；11、枪身；12、第一枪柄；13、第二枪柄；14、可调喷水口；2、固定座；21、入水口；22、出水通道；23、泄气阀；24、上单向阀；25、PP棉滤芯；26、强磁铁；27、钩部；3、储料瓶；31、捆带；32、带圈；33、背带；4、输水管路；41、第一水管；42、第二水管；43、第三水管；44、第四水管；45、第五水管；46、第六水管；47、三通管；5、控制机构；51、电池；52、磁吸充电口；53、控制电路板；54、显示屏；55、电解显示灯；56、电解触摸开关；57、水泵锁止键；6、电解机构；61、电解池；62、电解电路板；63、第一导电柱；64、第二导电柱；65、第一电极；66、第二电极；67、隔膜；68、LED灯珠；7、手动抽水机构；71、压水仓；72、活塞泵；73、扳机；74、弹簧；75、第一单向阀；76、第二单向阀；77、保险插销；8、电动水泵。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的说明。

参见图1-7，一种基于TRIZ的关联系统扩张的双柄消毒喷枪，至少通过九个方面关联系统扩张的功能组合与强化，包括枪体1、固定座2、储料瓶3、输水管路4、控制机构5、电解机构6、手动抽水机构7以及电动水泵8；所述枪体1包括水平的枪身11、可拆卸固定在所述枪身11中部下端的第一枪柄12、固定在所述枪身11后部下端的第二枪柄13以及转动固定在所述枪身11前端的可调喷水口14；所述输水管路4、所述控制机构5以及所述电解机构6均设置在所述枪身11内；所述电动水泵8固定在所述第一枪柄12内；所述手动抽水机构7固定在所述第二枪柄13内；所述固定座2固定在所述枪身11前部上端；所述储料瓶3的瓶口可拆卸固定在所述固定座2后端中部的入水口21上；所述固定座2中部设有竖直贯通且与所述入水口21连通的出水通道22；所述出水通道22、所述电解机构6、所述手动抽水机构7、所述电动水泵8和所述可调喷水口14通过所述输水管路4连通；所述控制机构5分别与所述电解机构6、所述电动水泵8电性连接；所述控制机构5能够控制所述电解机构6、所述电动水泵8工作。

根据上述描述，储料瓶3设置在喷枪枪体1的枪身11偏上的位置，储存在储料瓶3里的液体，可以从瓶口沿出水通道22顺流直下至电解机构6中，相较于目前市面上所流通的喷壶下位、向上抽取的方式呈现出更小的流体阻力，可以降低能耗，省力省电。储料瓶3的重心线，靠近第一枪柄12和第二枪柄13之间的中心位置，且两个枪柄方便操作者双手握持，省力且受力均衡；且即使单手握持操控，储料瓶3靠后的重心线也能使握持枪柄时更加省力，便于妇女、儿童操作使用。出水通道22、电解机构6、手动抽水机构7、电动水泵8和可调喷水口14通过输水管路4连通，则电解机构6电解后的溶液可以流入电动水泵8，电动水泵8受控制机构5（控制电路板53和水泵锁止键57）控制，而对溶液进行加压后，经可调喷水口14喷出；又或者电解机构6电解后的溶液可以流入手动抽水机构7，手动抽水机构7能够对溶液进行手动加压后，经可调喷水口14喷出。手动抽水机构7和电动水泵8，二者可互补、可替换，且同一工作时间内，只有一种处于运行状态。

特别的，可调喷水口14为可调的，可以调节出水雾颗粒大小，可喷水，可喷雾。

特别的，储料瓶3内存储的溶液可以是食盐水、生理盐水等，可生成以次氯酸为主的含氯消毒剂（液）。或者，储料瓶3内存储的溶液也可以是75%酒精、高锰酸钾水溶液等常规消毒剂（液），无需进行电解，仅仅是流经电解池61，再由电动水泵8输送至可调喷水口14直接进行喷洒消毒；又或者，不启动电动水泵8（或者在电量不足的情况下），直接使用手动抽水机构7，以手动抽水的方式送水进行喷洒。甚至，储料瓶3内存储的溶液也可以是自来水、或水加香精甚至农药、叶面肥等，以作普通的喷枪来进行电动或者手动的喷洒工作。

进一步的，所述手动抽水机构7包括压水仓71、活塞泵72、扳机73、弹簧74、第一单向阀75第二单向阀76以及保险插销77；所述输水管路4包括第一水管41、第二水管42、第三水管43和第四水管44；所述压水仓71固定在所述第二枪柄13上部前端；所述扳机73上端通过销钉转动固定在所述枪身11与所述第二枪柄13的连接处；所述保险插销77可拆卸固定在所述扳机73与所述第二枪柄13之间；所述活塞泵72、所述弹簧74、所述第一单向阀75以及所述第二单向阀76均位于所述压水仓71内；所述活塞泵72一端穿出所述压水仓71后与所述扳机73铰接，所述活塞泵72另一端固定有所述弹簧74；所述弹簧74另一端与所述压水仓71内壁固定；所述第一水管41一端与所述出水通道22下端连通，另一端与所述电解机构6连通；所述第二水管42一端与所述电解机构6连通，另一端穿入所述压水仓71后与所述第一单向阀75连通；所述第三水管43一端与所述第二单向阀76连通，另一端穿出所述压水仓71后与所述可调喷水口14通过所述第四水管44连通；所述第一单向阀75由所述第二水管42朝向所述压水仓71单向导通；所述第二单向阀76由所述压水仓71朝向所述第三水管43单向导通；打开保险插销77，扣动扳机73推动活塞泵72收缩，压水仓71内溶液受到挤压，经第二单向阀76流向第三水管43；松开扳机73，弹簧74推动活塞泵72复位，第二水管42内溶液经由第一单向阀75进入压水仓71。

根据上述描述，压水仓71内为一密封空间，内部设置有活塞泵72、弹簧74、第一单向阀75以及第二单向阀76。活塞泵72一端穿出压水仓71后与扳机73铰接。保险插销77可拆卸固定在扳机73与第二枪柄13之间，作为阻碍扣动扳机73的手段，只有在需要使用手动抽水功能时，移开保险插销77后方可扣动扳机73。打开保险插销77，扣动扳机73，在弹簧74的弹力作用下，能够使活塞泵72往复运动。第一单向阀75和第二单向阀76均是用于防止溶液倒流。来自储料瓶3的溶液经由电解机构6（电解池61），通过第二水管42进入压水仓71中。扣动扳机73推动活塞泵72收缩，则压水仓71内溶液受到挤压，加压后经第二单向阀76流向第三水管43，经由第四水管44后最终由可调喷水口14喷出；松开扳机73，弹簧74回弹推动活塞泵72复位，第二水管42内溶液经由第一单向阀75进入压水仓71，补充压水仓71内的水位。这样，每扣动一次扳机73，即可通过可调喷水口14完成一次手动喷洒工作。手动抽水机构7为手动抽水，作为电动水泵8的等同替代手段，能够在电动水泵8电量不足，或者直接启用手动抽水机构7来进行喷洒消毒工作。

进一步的，所述电解机构6包括电解池61、电解电路板62、第一导电柱63、第二导电柱64、第一电极65、第二电极66以及隔膜67；所述输水管路4包括第五水管45、第六水管46以及三通管47；所述控制机构5与所述电解电路板62电性连接；所述电解池61位于所述电解电路板62上方；所述第一导电柱63、所述第二导电柱64下端均固定在所述电解电路板62上，上端均穿入所述电解池61内；所述第一导电柱63、所述第二导电柱64均与所述电解电路板62电性连接；所述隔膜67两端分别与所述第一导电柱63、所述第二导电柱64上部固定；所述第一电极65两端分别固定在所述第一导电柱63、所述第二导电柱64上，位于所述隔膜67上方；所述第二电极66两端分别固定在所述第一导电柱63、所述第二导电柱64上，位于所述隔膜67下方；所述出水通道22下端与所述电解池61上端通过所述第一水管41连通；所述电解池61与所述第一单向阀75通过所述第二水管42连通；所述电解池61与所述电动水泵8的进水口通过所述第五水管45连通；所述电动水泵8的出水口连通有第六水管46；所述第三水管43、所述第四水管44和所述第六水管46通过所述三通管47连通。

根据上述描述，电解机构6可以将流入电解池61的溶液进行电解。第一导电柱63、第二导电柱64固定支撑在电解电路板62上，且与电解电路板62电性连接，第一电极65、隔膜67以及第二电极66依次从上至下固定在第一导电柱63、第二导电柱64之间。当需要电解溶液时，通过控制机构5，启动电解电路板62，则电解电路板62工作，电解机构6开始电解溶液。采用这样的电解工艺，阴、阳电极定时交换，可以大量促进电解水作用。同时，输水管路4中设置的三通管47可以连通第三水管43、第四水管44和第六水管46，将电动抽水系统（电动水泵8）和手动抽水系统（手动抽水机构7）与可调喷水口14连通。

进一步的，所述控制机构5包括电池51、磁吸充电口52、控制电路板53、显示屏54以及水泵锁止键57；所述显示屏54上设置有电解显示灯55和电解触摸开关56；所述电池51分别与所述磁吸充电口52、所述控制电路板53、所述显示屏54、所述水泵锁止键57、所述电解电路板62以及所述电动水泵8电性连接；所述控制电路板53与所述电解电路板62电性连接并控制所述电解电路板62工作；所述控制电路板53、所述电池51均设置在所述枪身11内；所述显示屏54固定在所述枪身11末端；所述磁吸充电口52固定在所述第二枪柄13底部；所述水泵锁止键57固定在所述第一枪柄12上部前端且与所述电动水泵8电性连接；所述电解显示灯55、所述电解触摸开关56均与所述控制电路板53电性连接；触摸电解触摸开关56，能够通过控制电路板53和电解电路板62，控制电解机构6工作；向上按压推动水泵锁止键57，能够控制电动水泵8启动并连续工作。

根据上述描述，控制机构5主要起控制作用。电池51为其他装置进行供电，并通过磁吸充电口52，可以使用常规的充电设备，来对电池51进行充电，用以提升电池51的续航能力。控制电路板53控制电解电路板62以及显示屏54上电解显示灯55的工作。触摸电解触摸开关56,电池51给控制电路板53供电，控制电路板53开始工作，并控制电解电路板62工作，则电解机构6开始运作，对溶液进行电解工作；同时，电解显示灯55亮起，显示电解机构6正在工作。然后，向上按压推动水泵锁止键57，能够控制电动水泵8工作，对来自第四水管44内的溶液进行加压后，输送至第五水管45。水泵锁止键57需按压并向上推动后，电动水泵8方可正常进行工作，主要是作为一种阻碍措施，防止轻触水泵锁止键57后电动水泵8即开始工作，以防止误触水泵锁止键57而造成的误操作。

进一步的，所述固定座2上端还设置有泄气阀23和上单向阀24；所述泄气阀23、所述上单向阀24分别与所述出水通道22连通；所述上单向阀24由所述固定座2外部朝向所述出水通道22单向导通。

根据上述描述，泄气阀23用于通过出水通道22和第一水管41，将电解机构6电解过程中产生的气体（如臭氧）等排出枪体1外。当储料瓶3内的溶液被抽走时，储料瓶3内水位下降，若没有外界空气的补入，则储料瓶3内气压将会呈现负压，溶液无法被抽出，影响电动水泵8的抽水工作。在泄气阀23旁边设置用于单向进气的上单向阀24，能够用于向位于枪体1内的，由输水管路4、电解池61、压水仓71以及储料瓶3形成的储水体内及时补入空气，维持储水体内的气液压力平衡，确保电动水泵8（或者手动抽水机构7）抽水工作的正常进行。

进一步的，所述电解电路板62上端固定有若干LED灯珠68；所述LED灯珠68与所述电解电路板62电性连接。LED灯珠68与电解电路板62电性连接，则在电解机构6运作，进行电解时，通过灯光来显示电解作用的发生，并增加美感，提高观赏度。

进一步的，所述枪身11上还设置有环形的捆带31；所述捆带31一端与所述枪身11一侧上端固定，另一端与所述枪身11另一侧上端可拆卸固定；所述捆带31套设在所述储料瓶3外周上。捆带31环绕在储料瓶3外，可以起到固定作用。

进一步的，所述储料瓶3的瓶口与所述入水口21之间还设置有PP棉滤芯25；所述固定座2下部还设置有强磁铁26；所述强磁铁26环设在所述出水通道22下部外侧。PP棉滤芯25可以过滤储料瓶3中的杂质，减少可调喷水口14易被堵塞的风险。强磁铁26环设在出水通道22下部外侧，可以通过强磁铁26的磁化感应作用，提高经出水通道22流出的溶液的导电率，有利于溶液的电解，且还可以发挥磁化水防垢的作用，阻碍高硬水在电解机构6的电极上附着垢质，防止降低电解效率。

进一步的，所述捆带31上端中部固定有带圈32；所述固定座2前端固定有钩部27；一背带33一端与所述带圈32固定，另一端与所述钩部27固定。设置背带33，则该双柄双喷头喷枪可使用背带33挎在肩膀上，便于携带或者使用单手操作。

基于TRIZ的关联系统扩张的双柄消毒喷枪的设计方法，将TRIZ理论的关联系统扩张法的原理加以充分利用，融合于改进创新的构思中。所采用的关联系统扩张法又可分为：一是正系统扩张，是由对象、环境与功能、价值及资源间的交互关系并寻找有利的功能来进行专利的强化，以下步骤一至步骤六是采用正系统扩张法；二是反系统扩张是由相反、修正、破坏与功能及组件间的思维模式并寻找对系统不利的现象来进行专利强化，以下步骤七至步骤九是采用反系统扩张法。包括以下步骤：

步骤一：确定竞争系统；

针对该双柄消毒喷枪上具有相同功能与服务对象的结构，认为二者互为竞争关系，构成竞争系统，同时必要建立一种竞争系统的组合；

针对该双柄消毒喷枪，其具有相同功能与服务对象的结构，即手动抽水系统（即手动抽水机构7）和电动抽水系统（即电动水泵8），手动抽水系统和电动抽水系统均能够用于抽水，则二者互为竞争关系，构成竞争系统，必要建立一种竞争系统的组合，将手动抽水和电动抽水相结合，吸取两者的优点，排除两者的缺点，并思考将这些优点结合在一个双动（手动抽水和电动抽水）+电解水的新结构中，其抽水功能上彼此相互支持（电动水泵8持续作业与手动抽水机构7间断作业相配合），以在结构上形成全新的消毒产品。另一方面，电解产生的含氯消毒水与常规的75%酒精、高锰酸钾水溶液等都可用于消毒，其原料使用功能上相互支持，这二类原料也构成竞争系统，可成为又一种竞争系统的组合。

步骤二：确定情境系统；

针对该双柄消毒喷枪是在何种情境下使用的，或者是可能在哪些情境下使用，确定情境系统；

使用的情境，可以是在疫情防控期间的仅对人体、物体、空气等进行喷雾消毒；或者是如中国发明专利“蔬菜基地消毒方法及生产基地”（CN201711169230.0）中，在大棚果蔬种植或试验时多次对空气、土壤、人员、工具、农作物消毒、施肥以及浇水，尽管使用时间、地点、种类、对象不同，但使用情境中的“喷”、“浇”这一动作是类似，可将两种情境下所用到的功能整合到一个系统上。另外，为满足多用途所需、多样原料存放的储料瓶3及其方便快速拆装和灵活转换使用，也是－种需要了解和需要考虑的使用情境系统。

步骤三：确定互补系统；

针对该双柄消毒喷枪上具有相同功能与服务对象的结构，且其中一方能够被另一方进行替代，认为二者能够互相替换、互相补充，确定互补系统；

需要在设计之初，先发地思考有哪些系统是能够与电动水泵8的功能互补，对此，得出的结果是手动抽水机构7。例如，如果在使用过程中，电动水泵8损坏或者电量不足时，即可由手动抽水机构7接着完成。尽管手动抽水机构7的喷雾效果相比电动水泵8会差上一些，但总比没电无法工作的情况要好。另外，电动水泵8可以应对连续性喷雾作业，手动抽水机构7可以应对间断性喷雾喷水作业，因此同时在该双柄消毒喷枪使用手动抽水系统和电动抽水系统时，抽水、喷水、喷雾的功能能够相互支持，会综合产生有益效果。

步骤四：确定准互补系统；

针对能够扩大该双柄消毒喷枪的服务对象的方法、方式，确定准互补系统；

需要在设计之初，先发地思考有哪些系统是可以扩大手动抽水系统和电动抽水系统的服务对象。对此，为改善使用者的使用体验，想到的是追加设置“背带33”这一部件，因为有背带33就可以让使用者执行背、挂、提等功能，同时还可以解决手动抽水系统和电动抽水系统的操作、携带和放置的问题，或者背在身上，还可以单手操作等，方便使用，提高工作效率和使用舒适性。

步骤五：确定延伸系统；

针对该双柄消毒喷枪，使用多屏法，从层次和时间轴上观察该双柄消毒喷枪的缺点与不足，延伸到该双柄消毒喷枪的过去与未来，确定延伸系统；

使用多屏法，从层次和时间轴上观察该双柄消毒喷枪的缺点与不足，延伸到该双柄消毒喷枪的过去与未来，再扩大到子系统与超系统，把之前所存在的缺点，转化为现在所需求的功能，再设法将所需求的功能加入至该双柄消毒喷枪当中，以此消除缺点，如此便能找到创新机会。例如，现有消毒设备主要是以家用、手持便携为主要方向，其超系统可以是满足环境、卫生、健康的需求，其未来系统则可以是农业上的种植业（如大棚果蔬生产）、养殖业（如养猪业、养鸡业等）等领域的应用，以开拓出更广阔的用途。

步骤六：确定同值系统；

针对该双柄消毒喷枪，其竞争系统的组合中实现相同价值的部分，确定同值系统；

该双柄消毒喷枪电动抽水系统的价值为输送的溶液，由此可以发想出使用手动抽水系统来进行手动送水的动作，以体现同值系统。因此，提出设置一个“可调喷水口14”，可调喷水口14调节之后，可喷雾、可浇水、可关水，形成电动抽水系统与手动抽水系统两种抽水系统所共用的、既可喷水也可喷雾的同值系统。

步骤七：确定阻碍系统；

针对该双柄消毒喷枪，为防止因操作上而造成的失误，引入“阻碍、破坏功能”，设计能够阻碍主要操作功能正常发挥的系统，确定阻碍系统；

为了防止电动抽水系统与手动抽水系统相对复杂而可能造成的操作上的失误，为此必须设计能阻碍该双柄消毒喷枪主要操作功能正常发挥之系统，引入“阻碍、破坏功能”。例如，针对手动抽水机构7，开关设置保险（保险插销77）或童锁之类结构；对电动水泵8，则设置水泵锁止键57（水泵锁止键57需按压并向上推动后才可使电动水泵8工作），以支持电动抽水系统与手动抽水系统不产生潜在的有害功能，以防出现错误动作。

步骤八：确定修正系统；

为防止该双柄消毒喷枪主要功能不足，需设置修正功能所形成的系统，确定修正系统；

例如，为了防止可调喷水口14的堵塞，在溶液输送的路线上（储料瓶3的瓶口与入水口21之间）设置过滤体（PP棉滤芯25），体现其修正功能，以达到该双柄消毒喷枪更高价值。同时，水的电解过程必然产生少量氢气、氧气、臭氧等，须及时排放，为此设置的泄气阀23，表现出修正功能，以助水电解正常进行。

步骤九：确定补强系统；

为了防止该双柄消毒喷枪主要功能存在潜在的缺点，需设置修正补强功能所形成的系统，确定补强系统；

为了防止长期使用高硬水，容易产生附着在电极片（第一电极65和第二电极66）表面上的垢质，而影响电解效率，采用在溶液输送的路线周边（出水通道22下部外侧）设置磁感应场（强磁铁26），有助磁化降垢作用。同时，储料瓶3在被抽水的过程中，若无空气及时补充，则储料瓶3内将会呈现负压，甚至抽不出水，所以需有修正补强功能，改进的措施是在储料瓶3的高处连通进气用的上单向阀24，以助正常抽水或送水。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.基于TRIZ的关联系统扩张的双柄消毒喷枪，至少通过九个方面关联系统扩张的功能组合与强化，其特征在于：包括枪体（1）、固定座（2）、储料瓶（3）、输水管路（4）、控制机构（5）、电解机构（6）、手动抽水机构（7）以及电动水泵（8）；所述枪体（1）包括水平的枪身（11）、可拆卸固定在所述枪身（11）中部下端的第一枪柄（12）、固定在所述枪身（11）后部下端的第二枪柄（13）以及转动固定在所述枪身（11）前端的可调喷水口（14）；所述输水管路（4）、所述控制机构（5）以及所述电解机构（6）均设置在所述枪身（11）内；所述电动水泵（8）固定在所述第一枪柄（12）内；所述手动抽水机构（7）固定在所述第二枪柄（13）内；所述固定座（2）固定在所述枪身（11）前部上端；所述储料瓶（3）的瓶口可拆卸固定在所述固定座（2）后端中部的入水口（21）上；所述固定座（2）中部设有竖直贯通且与所述入水口（21）连通的出水通道（22）；所述出水通道（22）、所述电解机构（6）、所述手动抽水机构（7）、所述电动水泵（8）和所述可调喷水口（14）通过所述输水管路（4）连通；所述控制机构（5）分别与所述电解机构（6）、所述电动水泵（8）电性连接；所述控制机构（5）能够控制所述电解机构（6）、所述电动水泵（8）工作。

2.根据权利要求1所述基于TRIZ的关联系统扩张的双柄消毒喷枪，其特征在于：所述手动抽水机构（7）包括压水仓（71）、活塞泵（72）、扳机（73）、弹簧（74）、第一单向阀（75）第二单向阀（76）以及保险插销（77）；所述输水管路（4）包括第一水管（41）、第二水管（42）、第三水管（43）和第四水管（44）；所述压水仓（71）固定在所述第二枪柄（13）上部前端；所述扳机（73）上端通过销钉转动固定在所述枪身（11）与所述第二枪柄（13）的连接处；所述保险插销（77）可拆卸固定在所述扳机（73）与所述第二枪柄（13）之间；所述活塞泵（72）、所述弹簧（74）、所述第一单向阀（75）以及所述第二单向阀（76）均位于所述压水仓（71）内；所述活塞泵（72）一端穿出所述压水仓（71）后与所述扳机（73）铰接，所述活塞泵（72）另一端固定有所述弹簧（74）；所述弹簧（74）另一端与所述压水仓（71）内壁固定；所述第一水管（41）一端与所述出水通道（22）下端连通，另一端与所述电解机构（6）连通；所述第二水管（42）一端与所述电解机构（6）连通，另一端穿入所述压水仓（71）后与所述第一单向阀（75）连通；所述第三水管（43）一端与所述第二单向阀（76）连通，另一端穿出所述压水仓（71）后与所述可调喷水口（14）通过所述第四水管（44）连通；所述第一单向阀（75）由所述第二水管（42）朝向所述压水仓（71）单向导通；所述第二单向阀（76）由所述压水仓（71）朝向所述第三水管（43）单向导通；打开保险插销（77），扣动扳机（73）推动活塞泵（72）收缩，压水仓（71）内溶液受到挤压，经第二单向阀（76）流向第三水管（43）；松开扳机（73），弹簧（74）推动活塞泵（72）复位，第二水管（42）内溶液经由第一单向阀（75）进入压水仓（71）。

3.根据权利要求2所述基于TRIZ的关联系统扩张的双柄消毒喷枪，其特征在于：所述电解机构（6）包括电解池（61）、电解电路板（62）、第一导电柱（63）、第二导电柱（64）、第一电极（65）、第二电极（66）以及隔膜（67）；所述输水管路（4）包括第五水管（45）、第六水管（46）以及三通管（47）；所述控制机构（5）与所述电解电路板（62）电性连接；所述电解池（61）位于所述电解电路板（62）上方；所述第一导电柱（63）、所述第二导电柱（64）下端均固定在所述电解电路板（62）上，上端均穿入所述电解池（61）内；所述第一导电柱（63）、所述第二导电柱（64）均与所述电解电路板（62）电性连接；所述隔膜（67）两端分别与所述第一导电柱（63）、所述第二导电柱（64）上部固定；所述第一电极（65）两端分别固定在所述第一导电柱（63）、所述第二导电柱（64）上，位于所述隔膜（67）上方；所述第二电极（66）两端分别固定在所述第一导电柱（63）、所述第二导电柱（64）上，位于所述隔膜（67）下方；所述出水通道（22）下端与所述电解池（61）上端通过所述第一水管（41）连通；所述电解池（61）与所述第一单向阀（75）通过所述第二水管（42）连通；所述电解池（61）与所述电动水泵（8）的进水口通过所述第五水管（45）连通；所述电动水泵（8）的出水口连通有第六水管（46）；所述第三水管（43）、所述第四水管（44）和所述第六水管（46）通过所述三通管（47）连通。

4.根据权利要求3所述基于TRIZ的关联系统扩张的双柄消毒喷枪，其特征在于：所述控制机构（5）包括电池（51）、磁吸充电口（52）、控制电路板（53）、显示屏（54）以及水泵锁止键（57）；所述显示屏（54）上设置有电解显示灯（55）和电解触摸开关（56）；所述电池（51）分别与所述磁吸充电口（52）、所述控制电路板（53）、所述显示屏（54）、所述水泵锁止键（57）、所述电解电路板（62）以及所述电动水泵（8）电性连接；所述控制电路板（53）与所述电解电路板（62）电性连接并控制所述电解电路板（62）工作；所述控制电路板（53）、所述电池（51）均设置在所述枪身（11）内；所述显示屏（54）固定在所述枪身（11）末端；所述磁吸充电口（52）固定在所述第二枪柄（13）底部；所述水泵锁止键（57）固定在所述第一枪柄（12）上部前端且与所述电动水泵（8）电性连接；所述电解显示灯（55）、所述电解触摸开关（56）均与所述控制电路板（53）电性连接；触摸电解触摸开关（56），能够通过控制电路板（53）和电解电路板（62），控制电解机构（6）工作；向上按压推动水泵锁止键（57），能够控制电动水泵（8）启动并连续工作。

5.根据权利要求1所述基于TRIZ的关联系统扩张的双柄消毒喷枪，其特征在于：所述固定座（2）上端还设置有泄气阀（23）和上单向阀（24）；所述泄气阀（23）、所述上单向阀（24）分别与所述出水通道（22）连通；所述上单向阀（24）由所述固定座（2）外部朝向所述出水通道（22）单向导通。

6.根据权利要求4所述基于TRIZ的关联系统扩张的双柄消毒喷枪，其特征在于：所述电解电路板（62）上端固定有若干LED灯珠（68）；所述LED灯珠（68）与所述电解电路板（62）电性连接。

7.根据权利要求1所述基于TRIZ的关联系统扩张的双柄消毒喷枪，其特征在于：所述枪身（11）上还设置有环形的捆带（31）；所述捆带（31）一端与所述枪身（11）一侧上端固定，另一端与所述枪身（11）另一侧上端可拆卸固定；所述捆带（31）套设在所述储料瓶（3）外周上。

8.根据权利要求1所述基于TRIZ的关联系统扩张的双柄消毒喷枪，其特征在于：所述储料瓶（3）的瓶口与所述入水口（21）之间还设置有PP棉滤芯（25）；所述固定座（2）下部还设置有强磁铁（26）；所述强磁铁（26）环设在所述出水通道（22）下部外侧。

9.根据权利要求7所述基于TRIZ的关联系统扩张的双柄消毒喷枪，其特征在于：所述捆带（31）上端中部固定有带圈（32）；所述固定座（2）前端固定有钩部（27）；一背带（33）一端与所述带圈（32）固定，另一端与所述钩部（27）固定。

10.基于TRIZ的关联系统扩张的双柄消毒喷枪的设计方法，采用如权利要求1所述双柄消毒喷枪，其特征在于：将TRIZ理论的关联系统扩张法的原理加以充分利用，融合于改进创新的构思中，包括以下步骤：

步骤一：确定竞争系统；

针对该双柄消毒喷枪上具有相同功能与服务对象的结构，认为二者互为竞争关系，构成竞争系统，同时必要建立一种竞争系统的组合；

步骤二：确定情境系统；

针对该双柄消毒喷枪是在何种情境下使用的，或者是可能在哪些情境下使用，确定情境系统；

步骤三：确定互补系统；

针对该双柄消毒喷枪上具有相同功能与服务对象的结构，且其中一方能够被另一方进行替代，认为二者能够互相替换、互相补充，确定互补系统；

步骤四：确定准互补系统；

针对能够扩大该双柄消毒喷枪的服务对象的方法、方式，确定准互补系统；

步骤五：确定延伸系统；

针对该双柄消毒喷枪，使用多屏法，从层次和时间轴上观察该双柄消毒喷枪的缺点与不足，延伸到该双柄消毒喷枪的过去与未来，确定延伸系统；

步骤六：确定同值系统；

针对该双柄消毒喷枪，其竞争系统的组合中实现相同价值的部分，确定同值系统；

步骤七：确定阻碍系统；

针对该双柄消毒喷枪，为防止因操作上而造成的失误，引入“阻碍、破坏功能”，设计能够阻碍主要操作功能正常发挥的系统，确定阻碍系统；

步骤八：确定修正系统；

为防止该双柄消毒喷枪主要功能不足，需设置修正功能所形成的系统，确定修正系统；

步骤九：确定补强系统；

为了防止该双柄消毒喷枪主要功能存在潜在的缺点，需设置修正补强功能所形成的系统，确定补强系统。

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