CN115286073A - 一种羟基水触媒高效防堵消毒水槽系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及消毒水槽领域，具体说是一种羟基水触媒高效防堵消毒水槽系统，包括水槽本体和至少一个的水槽池，所述水槽池的侧壁上可拆卸设置有净化模组，所述水槽本体底部的水槽池下方固定设置有若干个超声波换能器，还包括智能控制器，所述智能控制器固定设置于所述水槽本体的底部或侧部，且所述智能控制器控制净化模组和超声波换能器的开启与关闭；该消毒水槽系统能够有效防止极板堵塞，即使局部堵塞也不会影响其他大面积的使用，充分保障了水触媒的净化效率和极片寿命，再者配合智能控制器的极除垢电路和可调功率的恒流能量发生器电路实现在不同水质情况下的恒流电解和极片自清洁，在保证净化效果的基础上进一步显著提高净化效率。
Description
技术领域
本发明涉及消毒水槽领域，具体说是一种羟基水触媒高效防堵消毒水槽系统。
背景技术
蔬菜和水果中的维生素，对保证我们的身体健康非常重要。但是防治害虫的侵袭，蔬菜和水果生长过程中通常会施洒农药。食用时如果没有把上面残留的农药去除干净，这些农药进入我们的身体，积累到一定数量后会严重影响身体健康。近年来研究人员证明了电解水技术对农残去除的可行性。电解水消毒技术基于电催化氧化和羟基自由基理论是通过电解自来水在阳极区域附近产生羟基自由基和强氧化性物质。通过直流电解淡水或自来水，生成次氯酸，游离态的氧，羟基自由基和微量臭氧，在一定反应条件下，使大分子难降解有机物氧化成低毒或无毒的小分子物质，从而对瓜果蔬菜消毒。
目前，基于电解水的水触媒消毒水槽产品日益增多，但是市面上的消毒水槽普遍存在一些缺陷，给消费者使用带来困惑。例如，CN216220032U-一种双模块水触媒发生器，其电极是实心的片状结构，由于点解过程中会有微小气泡产生，这种结构的电极在使用时，水泡使其实际可用的电极面积远远小于其实际的测量面积，电解效率较低。如果要保证羟基自由基浓度必需要增加电极模块数量，这样就存在结构和装配工艺复杂，原材料成本以及组装成本成倍提高。同时，这样的电极结构，对于小颗粒的并无好的隔离防堵效果，并且此结构无法很好的观察小颗粒的堵塞情况，不能从根本上解决堵塞的问题。另外，水触媒消毒水槽的电极长期使用自来水这种硬水来消毒，会使电解水的阴极出现结垢的现象，这样会影响净化效果以及净化效率；研究“电解羟基发生技术”的化学反应过程得知，恒定的电流可以为电解过程提供稳定的“电子”来源，而现有的电解水一般都是利用电流直接电解水，而针对不同的水质(矿物质水、饮用自来水等)，由于水的导电效果不同，所以不同的水电解效果不同，达不到最佳的净化效果。因此，如何克服上述存在的技术问题和缺陷成为重点需要解决的问题。
发明内容
本发明的发明目的在于克服背景技术中所描述的缺陷，从而实现一种羟基水触媒高效防堵消毒水槽系统，该消毒水槽系统能够有效防止极板堵塞，即使局部堵塞也不会影响其他大面积的使用，同时充分利用了网状极片与水的接触面，并在活水泵的配合下，使极片暴露在湍流层中，充分保障了水触媒的净化效率和极片寿命，再者配合智能控制器的极除垢电路和可调功率的恒流能量发生器电路实现在不同水质情况下的恒流电解和极片自清洁，在保证净化效果的基础上进一步显著提高净化效率。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：一种羟基水触媒高效防堵消毒水槽系统，包括水槽本体，所述水槽本体包括至少一个的水槽池，所述水槽池的侧壁上可拆卸设置有净化模组，所述水槽本体底部的水槽池下方固定设置有若干个超声波换能器，还包括智能控制器，所述智能控制器固定设置于所述水槽本体的底部或侧部，且所述智能控制器控制净化模组和超声波换能器的开启与关闭；
所述净化模组包括羟基发生器和活水泵，所述羟基发生器包括阳极柱和阴极柱，所述阳极柱前端连接设置有阳极板，所述阴极柱前端连接设置有阴极板，所述阳极板和阴极板平行设置，且均为网状镂空金属板，单位镂空通孔形状优选菱形；所述活水泵固定设置于羟基发生器一侧，所述活水泵将羟基发生器产生的羟基自由基循环送入水槽池内。
所述阳极板包括镂空的网状基板和基板涂层，所述网状基板为纯钛基板，所述基板涂层为贵金属涂层。一般电极材料要具有良好的导电性，极距变化小，耐腐蚀性强，机械强度和加工性能好，寿命长，费用低，对电极反应具有良好的电催化性能，目前钛是最能满足以上综合要求的金属，一般采用工业纯钛TA1\TA2。若使用的基材纯度不够,耐腐蚀性能就会大打折扣,对阳极的使用寿命有很大影响。纯钛基板上的贵金属涂层的作用是：电阻率低，具有良好的导电性(钛本身导电性能不好)，贵金属涂层的化学组成稳定，晶体结构稳定，电极尺寸稳定，耐蚀性好，寿命长，具有良好的电催化性能，有利于降低析氧、析氯反应的过电位，节约电能，通过覆盖不同的涂层,增强导电性能及电催化活性,促进电解反应过程及延长阳极在不同使用环境下的使用寿命,达到预期的使用效果。
电解水过程中，阳极在电角运转时,工作寿命有一定的期限，当电压升的很高,实际上没有电流通过时,阳极便失去作用,这种现象称为阳极钝化，基于此，阳极的使用寿命影响因素包括：电流密度，电流密度和阳极寿命成反比，电流越大,阳极使用寿命越短，阳极设计电流密度为不超过2000A/M2，另外尽量避免电流忽大忽小，电流的恒定本发明采用智能控制器的可调功率的恒流能量发生器电路实现。温度:温度和阳极寿命也成反比关系,阳极设计温度为40-60度。
在上述羟基水触媒高效防堵消毒水槽系统中，还包括交互面板，所述交互面板可拆卸固定设置于水槽池后侧顶部的水槽本体上，所述交互面板与所述智能控制器电性连接。
在上述羟基水触媒高效防堵消毒水槽系统中，所述净化模组还包括净化面板和模组壳体，所述羟基发生器和活水泵并列设置于所述模组壳体内，所述净化面板可拆卸设置于活水泵和羟基发生器前侧的模组壳体上，且活水泵对应位置的净化面板上开设有循环水孔。所述模组壳体的后侧还设置有密封罩，所述阳极柱、阴极柱和活水泵后部位于密封罩内。
在上述羟基水触媒高效防堵消毒水槽系统中，所述羟基发生器还包括镂空设置的支撑底架、盖板架和中间架，所述支撑底架所述盖板架扣合设置于支撑底架上，且中间架位于盖板架和支撑底架之间，所述阳极板和阴极板分别位于中间架两侧的支撑底架和盖板架之间。
在上述羟基水触媒高效防堵消毒水槽系统中，所述支撑底架、盖板架和中间架上位置对应设置有紧固孔，所述阳极柱和阴极柱分别对应紧固孔位置可拆卸固定于所述模组壳体上。
在上述羟基水触媒高效防堵消毒水槽系统中，智能控制器包括倒极除垢电路和可调功率的恒流能量发生器电路，所述倒极除垢电路可以实现输出正负极的定期更换，从而定期改变电极的极性；所述可调功率的恒流能量发生器电路可以实现输出功率可调，根据水质不同改变恒定电流的大小。
在上述羟基水触媒高效防堵消毒水槽系统中，所述倒极除垢电路，包括两个PMOS管Q1、Q3以及两个NMOS管Q2、Q4，所述PMOS管Q1、Q3和NMOS管Q2、Q4之间组成H桥电路，PMOS管Q1、Q3的源极连接电源VCC，两个PMOS管Q1、Q3的漏极分别与两个NMOS管Q2、Q4的漏极连接，NMOS管Q2、Q4的源极连接有控制信号CS4和CS3，PMOS管Q1、Q3分别通过NPN三级管Q6、Q7连接控制信号CS3和CS4。
在上述倒极除垢电路中，所述电源VCC上设置有保险丝FS2。所述电源VCC通过电阻R27、R28分别与PMOS管Q1、Q3的栅极连接；电阻R27、R28的电源输出端分别与NPN三级管Q6、Q7的集电极连接，NPN三级管Q6、Q7的发射极接地；NPN三级管Q6、Q7的基极分别通过电阻R27、R28接地，且NPN三级管Q6、Q7的基极分别通过电阻R25、R26连接控制信号CS3和CS4。
在上述倒极除垢电路中，所述NMOS管Q2、Q4的源极接地，NMOS管Q2、Q4的栅极分别通过电阻R26、R27接地。所述NMOS管Q2、Q4的栅极分别通过电阻R24、R25连通控制信号CS4和CS3。
在上述羟基水触媒高效防堵消毒水槽系统中，所述可调功率的恒流能量发生器电路，包括pwm控制芯片和芯片P1，芯片P1的引脚1连接有熔断器F1，芯片P1的引脚2接地，芯片P1的引脚3连接有热敏电阻NTC，热敏电阻NTC的输出端和熔断器F1的输出端连接变压器LF2，且与变压器LF2的上端连接，热敏电阻NTC和熔断器F1之间连接有两个热敏电阻CX1，热敏电阻NTC和熔断器F1分别通过可变电容CY1、CY2接地，变压器LF2的两个下端分别通过二极管D6、D7与pwm控制芯片的引脚8连接，变压器LF2的后端之间连接有整流桥DB1，整流桥DB1的负极通过电容C7和热敏电阻CY3接地，整流桥DB1的正极通过电容C1与其负极连接，整流桥DB1的正极连接有三相绕组变压器T1，主绕组的另一端通过二极管D1和电容C3与整流桥DB1的正极连接，电容C3的两端并联有电阻R3，主绕组的另一端连接有NMOS管，且与NMOS管的漏极连接，NMOS管的源极通过电阻R10和热敏电阻CY3接地，NMOS管的栅极通过电阻R11和热敏电阻CY3接地，NMOS管的栅极通过二极管半波整流电路与pwm控制芯片的引脚5连接，且NMOS管的栅极通过电阻R9与pwm控制芯片的引脚5连接；三相绕组变压器T1上连接有整流电路以及半波整流电路，整流电路的正极与三相绕组变压器T1的一个副绕组的一端连接，整流电路的负极连接输出电压VCC，且通过电容C16、C17接地，电容C16和电容C17并联，该副绕组的另一端接地；另一个副绕组的一端连接有半波整流电路，半波整流电路通过电容C5以及热敏电阻CY3接地，半波整流电路的负极连接有NPN三级管Q3的集电极，NPN三级管Q3的发射极通过电容C4接地，且NPN三级管Q3的发射极与pwm控制芯片的引脚6连接，NPN三级管Q3的基极通过稳压二极管ZD1和热敏电阻CY3接地；半波整流电路的负极通过电阻R62与NPN三级管Q3的基极连接，另一个副绕组的一端还通过半波整流电路连接有pwm控制芯片的引脚3，该半波整流电路的负极通过电阻、电阻R10和热敏电阻CY3接地，另一个副绕组的另一端通过热敏电阻CY3接地；pwm控制芯片的引脚1通过电容C6和热敏电阻CY3接地，pwm控制芯片的引脚2通过电容C7和热敏电阻CY3接地，且引脚2连接有光电耦合器，且光电耦合器通过热敏电阻CY3接地，pwm控制芯片的引脚4通过热敏电阻CY3接地，pwm控制芯片的引脚7悬空，接地线上还安装有电阻R28，且电阻R28接地。
在上述可调功率的恒流能量发生器电路中，所述pwm控制芯片的引脚8还连接有电阻R1，电阻R1和二极管D6、D7串联。
在上述可调功率的恒流能量发生器电路中，所述整流电路包括四个二极管，每两个二极管并联在一起为一组，两组二极管并联，两组二极管还并联有电阻R61和电容C10，电阻R61和电容C10串联。
在上述可调功率的恒流能量发生器电路中，所述半波整流电路包括二极管D2和电阻R6，二极管D2和电阻R6串联。
在上述可调功率的恒流能量发生器电路中，还包括由运算放大器组成的电压比较器。所述电压比较器包括两个运算放大器U4A和U4B，运算放大器U4A的同向输入端通过电阻R32、R30、R27以及R29连接电源VCC，运算放大器U4A的同向输入端通过电阻R34、二极管Q5和电阻R29与电源VCC连接，电阻R27与二极管Q5的正极连接，运算放大器U4A的同向输入端通过电阻R35接地，运算放大器U4A的相位补偿端接地，运算放大器U4A的输出端通过电阻R36连接有NPN三极管Q8，并与NPN三极管Q8基极连接，NPN三极管Q8基极还通过电阻R33与二极管Q5的正极连接，NPN三极管Q8的发射极与二极管Q5的正极连接，NPN三极管Q8集电极通过电阻R38和发光二极管RD1连接有电源VCC，电源VCC通过发光二极管BD1和电阻R37与电阻R36的进线端连接，电源VCC通过电阻R26、R24、R25接地，电阻R25的进线端与二极管U5的正极连接，二极管U5的正极接地，电源VCC通过电阻R21、R22连接有二极管D5，二极管D5的负极与运算放大器U4B的输出端连接，二极管U5的负极与二极管D5的正极连接，电阻R24的电流输出端通过电容C11和R23与二极管D5的正极连接，运算放大器U4B同向输入端与电阻R30的电流输出端连接，所述运算放大器U4B的反向输入端通过电容C13接地，电容C13的外侧并联有电阻R31，运算放大器U4B的输出端和同向输入端之间通过电容C12连接，运算放大器U4B的正电源端连接输出电压VCC。
本发明的羟基水触媒高效防堵消毒水槽系统的有益效果：
1.本发明的羟基水触媒高效防堵消毒水槽系统，根据流体力学原理，能量在湍流运动的情况下交换更充分(在智能水槽中的效果是气泡更容易的脱离极片表面)，而层流运动中，其内表面基本上是出于静止状态，气泡是在自身的浮力大于表面张力的情况下才能脱离极片表面。水触媒产生水羟基的过程中，会伴随着气体的释放，微小的气泡由于表面张力的作用将吸附于极片的表面。因此，如果采用实心的片状极片，即使在水气流的影响下，实心片体的迎水面表面的微小气泡会迅速的脱离片体表面，但是实心极片的背水面表面的微小气泡，就需要等到微小气泡合并成小气泡，甚至稍大一些气泡(大于层流层的厚度)之后，才能由于浮力和湍流的双重作用下，克服表面张力脱离实心片体的表面，在气泡未脱离表面时，隔绝了极片与水的接触，轻者影响水触媒的效率，重者导致电解电流集中于与水接触良好的表面，形成局部电流不平衡，造成的极片的实际使用面积大大缩小，更甚者极片大面积的隔绝区的形成，在局部流过大电流(大于极片电流密度值)会形成极片表面某些点“钝化”现象，一旦形成“局部钝化现象”，会进入恶性循环，短时间内造成极片失效，严重影响极片的使用寿命。
本发明采用网状镂空极板，网状表面多孔，并且“筋”的横截面近似菱形结构，在活水泵的水气流的影响下，可以将电解产生的羟基自由基迅速传递到水槽的各个角度，由于活水泵的作用，无论是极片的迎水面还是背水面，几乎可以忽略层流层的影响，暴露在湍流层中的水泡可以迅速的脱离极片表面，相对现有技术极大的增大了网状极片与水的接触面，充分保障了水触媒的净化效率和净化效果。
2.本发明的羟基水触媒高效防堵消毒水槽系统，使用过程中，由于正负镂空极板的距离较近，即使出现局部小范围被清洗物的脱落物遮蔽，也不会影响其他大面积的使用，从而从本质上保障了网状镂空极板的冗余设计，并且镂空结构能够直观的发现局部堵塞情况，便于清理维护。即使局部任何时候流过的最大电流密度不超过设计的2000A/M2的极限电流密度，从而避免了极片的“钝化”现象的发生，保证了极板的使用设计寿命；。
3.本发明的羟基水触媒高效防堵消毒水槽系统，其正极板和负极板均采用网状镂空设计，由于是网状结构，即使内部有油污、细小碎屑，在水流的冲刷下，油污和碎屑也可顺利被水流冲洗出来，保证极板的清洁度，有效解决极板的堵塞问题。另外，配合智能控制器的倒极除垢电路，可以实现输出正负极的更换，即定期地改变电极的极性，即将原来的阳极变为阴极，原来的阴极变为阳极，这样可以使钝化的极板涂层和沾在极板表面水垢自动脱落，实现极板的自清洁，达到显著提高净化效果以及净化效率的目的。
4.本发明的羟基水触媒高效防堵消毒水槽系统，相对现有技术用增加电解模块的数量来保证羟基浓度和电解效果而言，本发明可以极大地降低材料和制造成本，在结构和装配工艺均相对简单的前提下，通过采用较少电解模块就能实现较好的羟基浓度和水触媒电解效果。
5.本发明的羟基水触媒高效防堵消毒水槽系统，可以容许增设紫外线消毒灯，并保证消毒照射范围和消毒效果，现有技术的实心极板之间，蓝光很难照射覆盖，容易滋生细菌；本发明的消毒水槽系统，在蓝光的作用下，网状结构的设计充分保障了蓝光的杀菌抑菌效果，实现了网状极板自动消毒功能。
附图说明
图1是本发明的羟基水触媒高效防堵消毒水槽系统的结构示意图之一；
图2是本发明的羟基水触媒高效防堵消毒水槽系统的结构示意图之二；
图3是净化模组的正面拆除净化面板后的结构示意图；
图4是净化模组的后侧拆除密封罩后的立体结构示意图；
图5是净化模组的立体爆炸结构示意图；
图6是羟基发生器的立体爆炸结构示意图；
图7是智能控制器的倒极除垢电路的电路图；
图8是可调功率的恒流能量发生器电路的pwm控制芯片的电路图；
图9是可调功率的恒流能量发生器电路的电压比较器的电路图。
图中：1-水槽本体，2-水槽池，3-超声波换能器；
4-净化模组，401-羟基发生器，402-活水泵，403-净化面板，431-循环水孔，404-模组壳体，405-密封罩；
411-阳极板，412-阴极板，413-支撑底架，414-盖板架，415-中间架，416-紧固螺栓，417-阳极柱，418-阴极柱；
5-交互面板，6-智能控制器。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体的实施方式对本发明的羟基水触媒高效防堵消毒水槽系统做更加详细的描述。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
参见图1和图2，本实施例的羟基水触媒高效防堵消毒水槽系统，能够有效防止极板堵塞，即使局部堵塞也不会影响其他大面积的使用，同时充分利用了网状极片与水的接触面，并在活水泵的配合下，使极片暴露在湍流层中，充分保障了水触媒的净化效率和极片寿命，再者配合智能控制器的极除垢电路和可调功率的恒流能量发生器电路实现在不同水质情况下的恒流电解和极片自清洁，在保证净化效果的基础上进一步显著提高净化效率。其包括水槽本体，所述水槽本体包括至少一个的水槽池，所述水槽池的侧壁上可拆卸设置有净化模组，所述水槽本体底部的水槽池下方固定设置有两个或4个超声波换能器，在超声波的作用下，水体发生振动，剥离餐具或蔬果表面的污垢，最终达到去除污垢的目的。还包括智能控制器，所述智能控制器固定设置于所述水槽本体的底部或侧部，且所述智能控制器控制净化模组和超声波换能器的开启与关闭。为了方便使用，还包括交互面板，所述交互面板可拆卸固定设置于水槽池后侧顶部的水槽本体上，所述交互面板与所述智能控制器电性连接。
具体地，参见图3-图5，所述净化模组包括羟基发生器和活水泵，所述羟基发生器包括阳极柱和阴极柱，所述阳极柱前端连接设置有阳极板，所述阴极柱前端连接设置有阴极板，所述阳极板和阴极板平行设置，且均为网状镂空金属板，单位镂空通孔形状优选菱形；参见图5和图6，所述羟基发生器还包括镂空设置的支撑底架、盖板架和中间架，所述支撑底架所述盖板架扣合设置于支撑底架上，且中间架位于盖板架和支撑底架之间，所述阳极板和阴极板分别位于中间架两侧的支撑底架和盖板架之间。所述支撑底架、盖板架和中间架上位置对应设置有紧固孔，所述阳极柱和阴极柱分别对应紧固孔位置可拆卸固定于模组壳体上。所述活水泵固定设置于羟基发生器一侧，所述活水泵将羟基发生器产生的羟基自由基循环送入水槽池内。
在本实施例中，具体参见图5，所述净化模组还包括净化面板和模组壳体，所述羟基发生器和活水泵并列设置于所述模组壳体内，所述净化面板可拆卸设置于活水泵和羟基发生器前侧的模组壳体上，且活水泵对应位置的净化面板上开设有循环水孔。所述模组壳体的后侧还设置有密封罩，所述阳极柱、阴极柱和活水泵后部位于密封罩内。
为了提高电解效果和使用寿命，所述阳极板包括镂空的网状基板和基板涂层，所述网状基板为纯钛基板，所述基板涂层为贵金属涂层。一般电极材料要具有良好的导电性，极距变化小，耐腐蚀性强，机械强度和加工性能好，寿命长，费用低，对电极反应具有良好的电催化性能，目前钛是最能满足以上综合要求的金属，一般采用工业纯钛TA1\TA2。若使用的基材纯度不够,耐腐蚀性能就会大打折扣,对阳极的使用寿命有很大影响。纯钛基板上的贵金属涂层的作用是：电阻率低，具有良好的导电性(钛本身导电性能不好)，贵金属涂层的化学组成稳定，晶体结构稳定，电极尺寸稳定，耐蚀性好，寿命长，具有良好的电催化性能，比如钌铱钛电极，有利于降低析氧、析氯反应的过电位，节约电能。通过覆盖不同的涂层,增强导电性能及电催化活性,促进电解反应过程及延长阳极在不同使用环境下的使用寿命,达到预期的使用效果。
电解水过程中，阳极在电角运转时,工作寿命有一定的期限，当电压升的很高,实际上没有电流通过时,阳极便失去作用,这种现象称为阳极钝化，基于此，阳极的使用寿命影响因素包括：电流密度，电流密度和阳极寿命成反比，电流越大,阳极使用寿命越短，阳极设计电流密度为不超过2000A/M2，另外尽量避免电流忽大忽小，电流的恒定本发明采用智能控制器的可调功率的恒流能量发生器电路实现。温度:温度和阳极寿命也成反比关系,阳极设计温度为40-60度。
具体地，智能控制器包括倒极除垢电路和可调功率的恒流能量发生器电路，所述倒极除垢电路可以实现输出正负极的定期更换，从而定期改变电极的极性；所述可调功率的恒流能量发生器电路可以实现输出功率可调，根据水质不同改变恒定电流的大小。
所述倒极除垢电路，可以定期地改变电极的极性，即将原来的阳极变为阴极，原来的阴极变为阳极，这样可以使钝化的极板涂层和沾在极板表面水垢自动脱落，实现极板的自清洁，达到显著提高净化效果以及净化效率的目的。具体参见图7，倒极除垢电路包括两个PMOS管Q1、Q3以及两个NMOS管Q2、Q4以及电源VCC，电源VCC为可调功率的恒流能量发生器电路的输出，所述PMOS管Q1、Q3和NMOS管Q2、Q4之间组成H桥电路，PMOS管Q1、Q3的源极连接电源VCC，两个PMOS管Q1、Q3的漏极分别与两个NMOS管Q2、Q4的漏极连接，MOS管漏极之间的连接线为输出线O1和O2。
NMOS管Q2、Q4的源极连接有控制信号CS4和CS3，PMOS管Q1、Q3分别通过NPN三级管Q6、Q7连接控制信号CS3和CS4，控制信号CS3和CS4分别来源于可编程控制器，可编程控制器可以为PLC可编程控制器，该控制器可以直接在市场购买，则CS3和CS4之间的控制逻辑拥有可编程性，两者之间的时间间隔(即H桥的死区时间)拥有可编程性，这样扩大了H桥的适用范围，比如正向工作状态、反向工作状态、正反向交替工作状态，以及正反交替的频率可编程。
鉴于CS3和CS4的控制逻辑具有可编程性，则H桥的禁止工作状态完全由可编控制器避免。
参见图7，在本实施例中，所述电源VCC上设置有保险丝FS2，保险丝FS2的阻值可以由实际使用情况来设置，对整个电路具有保护的作用。
所述电源VCC通过电阻R27与PMOS管Q1栅极连接；电阻R27输出端分别与NPN三级管Q6集电极连接，NPN三级管Q6发射极接地；NPN三级管Q6基极通过电阻R27接地，且NPN三级管Q6基极通过电阻R25连接控制信号CS3。
所述电源VCC通过电阻R28与PMOS管Q3的栅极连接；电阻R28的电源输出端与NPN三级管Q7的集电极连接，NPN三级管Q7的发射极接地；NPN三级管Q7的基极通过电阻R28接地，且NPN三级管Q7的基极通过电阻R26连接控制信号CS4。
所述NMOS管Q2的源极接地，NMOS管Q2的栅极通过电阻R26接地。所述NMOS管Q2的栅极通过电阻R24连通控制信号CS4。所述NMOS管Q4的源极接地，NMOS管Q4的栅极通过电阻R27接地。所述NMOS管Q4的栅极通过R25连通控制信号CS3。
可见通过将将阴极和阳极吊环，为了防止水垢沉积在阴极，定期地改变电极的极性(即倒极)，即将原来的阳极变为阴极，原来的阴极变为阳极，这样可阻止水垢沉积在阴极。
具体地，所述可调功率的恒流能量发生器电路，具有可调功率的恒流输出功能，在针对不同水质(不同导电性的矿物质水、饮用自来水等)的情况下，可以获得稳定的“电子”，实现输出过压保护的功能，通过设置可调的功率，根据不同的水质可以改变输出恒流的大小，从而达到最佳的净化效果。具体参见图8和图9，所述可调功率的恒流能量发生器电路包括pwm控制芯片和芯片P1，pwm控制芯片的信号可以为KP206SG，KP206SG是一款针对离线式反激变换器的高性能电流模式的pwm控制器。使电解过程获得稳定的“电子”，而且使得能量发生器具有可调功率的功能。而且本产品应用于日常家电，对用电安全拥有很高的要求，因此采用了隔离式的能量转换装置。KP206SG拥有欠压保护以及过压保护，在此基础上设计的能量转换装置，具有很宽的输入电压范围(100-240VAC)，可满足日常家用电器的宽电压使用问题。
芯片P1的引脚1连接有熔断器F1，芯片P1的引脚2接地，芯片P1可以为用电器的芯片，芯片P1的引脚3连接有热敏电阻NTC，热敏电阻NTC的输出端和熔断器F1的输出端连接变压器LF2，且与变压器LF2的上端连接，热敏电阻NTC和熔断器F1之间连接有两个热敏电阻CX1，热敏电阻NTC通过可变电容CY1接地，熔断器F1通过CY2接地，变压器LF2的两个下端分别通过二极管D6、D7与pwm控制芯片的引脚8连接，所述pwm控制芯片的引脚8还连接有电阻R1，电阻R1和二极管D6、D7串联。
变压器LF2的后端之间连接有整流桥DB1，变压器LF2的后端与整流桥的交流端连接，整流桥DB1的负极通过电容C7和热敏电阻CY3接地，电容C7和热敏电阻CY3串联，整流桥DB1的正极通过电容C1与其负极连接，整流桥DB1的正极连接有三相绕组变压器T1(隔离变压器)，整流桥DB1的正极与相绕组变压器T1的主绕组一端连接，主绕组的另一端通过二极管D1和电容C3与整流桥DB1的正极连接，电容C3的两端并联有电阻R3，主绕组的另一端连接有NMOS管，且与NMOS管的漏极连接，NMOS管的源极通过电阻R10和热敏电阻CY3接地，电阻R10和热敏电阻CY3串联，NMOS管的栅极通过电阻R11和热敏电阻CY3接地，电阻R11和热敏电阻CY3串联，NMOS管的栅极通过二极管半波整流电路与pwm控制芯片的引脚5连接，且NMOS管的栅极通过电阻R9与pwm控制芯片的引脚5连接；电阻R9与二极管半波整流电路并联。二极管半波整流电路包括串联在一起的二极管D3和电阻R8，电阻R8与二极管D3的正极连接，电阻R8的另一端与NMOS管的栅极连接，二极管D3的负极与pwm控制芯片的引脚5连接。
三相绕组变压器T1(隔离变压器)上连接有整流电路以及半波整流电路，整流电路的正极与三相绕组变压器T1(隔离变压器)的一个副绕组的一端连接，整流电路的负极连接输出电压VCC，且通过电容C16、C17接地，电容C16和电容C17并联，该副绕组的另一端接地。所述整流电路包括四个二极管，每两个二极管并联在一起为一组，两组二极管并联，两组二极管还并联有电阻R61和电容C10，电阻R61和电容C10串联。
另一个副绕组的一端连接有半波整流电路，述半波整流电路包括二极管D2和电阻R6，二极管D2和电阻R6串联，半波整流电路通过电容C5以及热敏电阻CY3接地，半波整流电路的负极连接有NPN三级管Q3的集电极，NPN三级管Q3的发射极通过电容C4接地，且NPN三级管Q3的发射极集电极与pwm控制芯片的引脚6连接，NPN三级管Q3的基极通过稳压二极管ZD1和热敏电阻CY3接地，二极管ZD1和热敏电阻CY3串联；半波整流电路的负极通过电阻R62与NPN三级管的基极连接，另一个副绕组的一端还通过半波整流电路连接有pwm控制芯片的引脚3，该半波整流电路的负极通过电阻、电阻R10和热敏电阻CY3接地，电阻、电阻R10和热敏电阻CY3串联。另一个副绕组的另一端通过热敏电阻CY3接地；pwm控制芯片的引脚1通过电容C6和热敏电阻CY3接地，电容C6和热敏电阻CY3串联，pwm控制芯片的引脚2通过电容C7和热敏电阻CY3接地，电容C7和热敏电阻CY3。且引脚2连接有光电耦合器，且光电耦合器通过热敏电阻CY3接地，pwm控制芯片的引脚4通过热敏电阻CY3接地，pwm控制芯片的引脚7悬空，接地线上还安装有电阻R28，且电阻R28接地。
光电耦合器还连接有由运算放大器组成的电压比较器，所述电压比较器包括两个运算放大器U4A和U4B，运算放大器U4A的同向输入端通过电阻R32、R30、R27以及R29连接电源VCC，运算放大器U4A的同向输入端通过电阻R34、二极管Q5和电阻R29与电源VCC连接，电阻R27与二极管Q5的正极连接，运算放大器U4A的同向输入端通过电阻R35接地，运算放大器U4A的相位补偿端接地，运算放大器U4A的输出端通过电阻R36连接有NPN三极管Q8，并与NPN三极管Q8基极连接，NPN三极管Q8基极还通过电阻R33与二极管Q5的正极连接，NPN三极管Q8的发射极与二极管Q5的正极连接，NPN三极管Q8集电极通过电阻R38和发光二极管RD1连接有电源VCC，电源VCC通过发光二极管BD1和电阻R37与电阻R36的进线端连接，电源VCC通过电阻R26、R24、R25接地，电阻R25的进线端与二极管U5的正极连接，二极管U5的正极接地，电源VCC通过电阻R21、R22连接有二极管D5，二极管D5的负极与运算放大器U4B的输出端连接，二极管U5的负极与二极管D5的正极连接，电阻R24的电流输出端通过电容C11和R23与二极管D5的正极连接，运算放大器U4B同向输入端与电阻R30的电流输出端连接，所述运算放大器U4B的反向输入端通过电容C13接地，电容C13的外侧并联有电阻R31，运算放大器U4B的输出端和同向输入端之间通过电容C12连接，运算放大器U4B的正电源端连接输出电压VCC。
输出电流流过电阻R28(10mΩ)实现电压信号的转换，此采样电压输入到U4(运算放大器组成的电压比较器)的反向输入端，与同相输入端的基准电压(约为40mV)相比较，若输出电流达到4A，比较器输出低电平经过U2(光电耦合器)反馈到KP206SG的2脚(FB：饭卡)，致使控制芯片调整pwm驱动信号的占空比，以达到电流恒定的目的。
同相输入端的40mV的基准电压是由431(可控稳压源)组成的基准电压源分压后提供的。
同时为了指示空载与工作两种状态，采样到的电压信号同样输入到U4(运算放大器组成的电压比较器)的另一个反向输入端，与同相输入端的基准电压(约6mV，即0.6A的电流输出)相比较，当输出电流大于600mA时，红灯亮即发光二极管RD1工作，表明工作状态，输出电流小于600mA时，蓝灯亮即发光二极管BD1工作，表明空载状态。
输出电压VCC经过电阻分压后输入到431的R段，当VCC超过15V时，经U2(光电耦合器)反馈到控制芯片，以达到最大工作电压的控制(15V)，隔离变压器的初级电流通过电阻R10(0.33Ω)的采样进入控制芯片的CS脚，实现输出过压保护的功能。
本发明的羟基水触媒高效防堵消毒水槽系统的使用方法：
当需要进行羟基消毒时，用户首先将水槽池内放入适量的自来水，并将需要消毒的瓜果蔬菜等待消毒物品放入水槽池内，用户通过交互面板控制开启并选择相应档位，消毒水槽系统的活水泵和羟基发生器开始工作，羟基发生器高效电解自来水产生羟基自由基，活水泵的水流将电解产生的羟基自由基迅速传递到水槽的各个角度，对待消毒物品进行消毒，智能控制器的可调功率的恒流能量发生器电路根据水质为羟基发生器提供适当的恒定持续电流，且其倒极除垢电路在用户累计使用消毒水槽一定时间后，改变电极的极性，即将原来的阳极变为阴极，原来的阴极变为阳极，这样可以使钝化的极板涂层和沾在极板表面水垢自动脱落，实现极板的自清洁，用户通过交互面板设定消毒时间，消毒到设定时间后，自动停止羟基消毒操作。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中如使用“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
上文中参照优选的实施例详细描述了本发明的示范性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本发明理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，且可以对本发明提出的各技术特征、结构进行多种组合，而不超出本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种羟基水触媒高效防堵消毒水槽系统，其特征在于：包括水槽本体，所述水槽本体包括至少一个的水槽池，所述水槽池的侧壁上可拆卸设置有净化模组，所述水槽本体底部的水槽池下方固定设置有若干个超声波换能器，还包括智能控制器，所述智能控制器固定设置于所述水槽本体的底部或侧部，且所述智能控制器控制净化模组和超声波换能器的开启与关闭；所述净化模组包括羟基发生器和活水泵，所述羟基发生器包括阳极柱和阴极柱，所述阳极柱前端连接设置有阳极板，所述阴极柱前端连接设置有阴极板，所述阳极板和阴极板平行设置，且均为网状镂空金属板；所述活水泵固定设置于羟基发生器一侧，所述活水泵将羟基发生器产生的羟基自由基循环送入水槽池内；所述阳极板包括镂空的网状基板和基板涂层，所述网状基板为纯钛基板，所述基板涂层为贵金属涂层。
2.根据权利要求1所述的羟基水触媒高效防堵消毒水槽系统，其特征在于：还包括交互面板，所述交互面板可拆卸固定设置于水槽池后侧顶部的水槽本体上，所述交互面板与所述智能控制器电性连接。
3.根据权利要求1所述的羟基水触媒高效防堵消毒水槽系统，其特征在于：所述净化模组还包括净化面板和模组壳体，所述羟基发生器和活水泵并列设置于所述模组壳体内，所述净化面板可拆卸设置于活水泵和羟基发生器前侧的模组壳体上，且活水泵对应位置的净化面板上开设有循环水孔。
4.根据权利要求3所述的羟基水触媒高效防堵消毒水槽系统，其特征在于：所述羟基发生器还包括镂空设置的支撑底架、盖板架和中间架，所述支撑底架所述盖板架扣合设置于支撑底架上，且中间架位于盖板架和支撑底架之间，所述阳极板和阴极板分别位于中间架两侧的支撑底架和盖板架之间。
5.根据权利要求4所述的羟基水触媒高效防堵消毒水槽系统，其特征在于：所述支撑底架、盖板架和中间架上位置对应设置有紧固孔，所述阳极柱和阴极柱分别对应紧固孔位置可拆卸固定于所述模组壳体上。
6.根据权利要求1-5任一项所述的羟基水触媒高效防堵消毒水槽系统，其特征在于：智能控制器包括倒极除垢电路和可调功率的恒流能量发生器电路，所述倒极除垢电路可以实现输出正负极的定期更换，从而定期改变电极的极性；所述可调功率的恒流能量发生器电路可以实现输出功率可调，根据水质不同改变恒定电流的大小。
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2022
- 2022-07-28 CN CN202210901806.2A patent/CN115286073B/zh active Active
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Ren Miaoyang Inventor after: Ren Songdi Inventor after: Yan Zhiqiang Inventor after: Li Jinlong Inventor after: He Yinpeng Inventor after: Li Chaochao Inventor after: Xu Peng Inventor after: Feng Ruina Inventor before: Ren Miaoyang Inventor before: Yan Zhiqiang Inventor before: Li Jinlong Inventor before: He Yinpeng Inventor before: Li Chaochao Inventor before: Xu Peng Inventor before: Feng Ruina |
|
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |